(57)【要約】【課題】型が変形することなく、マットの切断が行い易く、凹部を所望の形状に成形できる凹部の成形装置を提供する。【解決手段】被加工物であるマット２の表面に凹部３を設けるための凹部の成形装置１において、マット２を挟み込む第一型１０および第二型３０と、マット２の一部を切断する切断手段５５とを備えている。第二型３０には、マット２の一部が押し出される開口部３１が設けられ、第一型１０には、少なくとも開口部３１に対応する位置に基準面（上面１４）より突出する突部１２が設けられ、切断手段５５は、開口部３１から押し出されたマット２を切断することを特徴とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物であるマットの表面に凹部を設けるための凹部の成形装置において、
前記マットを挟み込む第一型および第二型と、前記マットの一部を切断する切断手段とを備え、
前記第二型には、前記マットの一部が押し出される開口部が設けられ、
前記第一型には、少なくとも前記開口部に対応する位置に基準面より突出する突部が設けられ、
前記切断手段は、前記開口部から押し出された前記マットを切断する
ことを特徴とする凹部の成形装置。
【請求項２】
前記突部は、前記開口部に対してそれぞれ独立して形成された柱形状を呈している
ことを特徴とする請求項１に記載の凹部の成形装置。
【請求項３】
前記第二型の前記開口部は、前記マットの押し出し方向に向かって縮径するテーパ面を備えている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の凹部の成形装置。
【請求項４】
前記第一型と前記第二型との間隔を調整する距離調整手段をさらに備えている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の凹部の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物であるマットの表面に凹部を設けるための凹部の成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水耕栽培に用いられるスポンジ状のマットは、たとえば特許文献１に示すようなものがあった。特許文献１の水耕栽培用マットは、ブロック状に分割可能に形成されており、各ブロックには、種や苗を挟んで保持可能な保持スリットと、保持スリットの上方（ブロックの上端部）に形成された円形凹部とを備えていた。ブロックの上端部に凹部を成形するに際しては、平板の上にマットを敷設し、そのマットの上方から複数の孔が形成されたメス型を押圧させて、マットの一部を孔からはみ出させる。そして、このはみ出た部分をカットした後、メス型による押圧を解除すると、マットが通常の状態に戻り、カットした部分が間欠部分となり凹部が成形される。
【０００３】
ところで、一般的には、マットの主材料として軟質のポリウレタンフォーム等が用いられている。マットは、連続気泡による毛細管現象を利用することによって、給水および保水が為される。ブロックに保持された種子には、このブロック内に保持された水分やその他の栄養分が供給される。植物の成長促進には、その栄養分の供給環境の整備が必要になる一方で、同じ環境下で繁殖する藻類等の成長を抑制する必要がある。そこで、植物成長促進効果および防藻効果を併せ持つ水耕栽培用マットが開発されていた（たとえば特許文献２参照）。
【０００４】
特許文献２の水耕栽培用マットは、植物の成長に必要な微量必須元素であるＺｎをＺｎＯ粒子として含有しつつ、このＺｎＯ粒子の平均粒子径を藻類が持つクロロフィルが吸収する光の波長に対して散乱を生じる範囲に調整されている。このような構成によって、かかる水耕栽培用マットは、植物成長促進効果および防藻効果を発揮できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１５５４４２号公報
【特許文献２】特許第５９４７９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２の水耕栽培用マットにおいて、従来の工法で凹部を成形すると、適切な凹部を形成できないという問題があった。具体的には、特許文献２の水耕栽培用マットでは、マットの密度が高いほど、上方からメス型を押圧させた際に、孔からはみ出すマットの量が小さい。そのため、大きい圧力でメス型を押圧させなければならないが、このとき、マットからメス型に対して作用する抵抗が大きいので、メス型が湾曲してしまう場合があった。メス型が湾曲すると、はみ出したマットをカットするカッタとメス型が接触し、メス型の破損やカッタの刃こぼれを招いてしまう問題があった。ここで、メス型を厚くすることが考えられるが、そうするとメス型の孔からはみ出すマットの量が少なくなり、凹部の容積が小さくなってしまう。
【０００７】
さらに、特許文献２の水耕栽培用マットでは、マットが軟らかいほど、カッタで切断する際の、マットのハリとコシが足りない。そのため、カッタの刃がマットに入り込み難く、穴繰り成形が困難であるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、前記の問題を解決するために案出されたものであり、型が変形することなく、マットの切断が行い易く、凹部を所望の形状に成形できる凹部の成形装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するための本発明は、被加工物であるマットの表面に凹部を設けるための凹部の成形装置において、前記マットを挟み込む第一型および第二型と、前記マットの一部を切断する切断手段とを備えている。前記第二型には、前記マットの一部が押し出される開口部が設けられ、前記第一型には、少なくとも前記開口部に対応する位置に基準面より突出する突部が設けられている。そして、前記切断手段は、前記開口部から押し出された前記マットを切断することを特徴とする。
【００１０】
このような凹部の成形装置によれば、突部がマットを押すので、第二型を押圧する圧力を高くすることなく、マットの押し出し量を所望の値にすることができる。したがって、型の変形と、型やカッタの破損を防止できる。また、マットは突部に押されてハリとコシを確保することができ、カッタによって円滑に切断される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る凹部の成形装置によれば、型が変形することなく、マットの切断が容易に行え、凹部を所望の形状に成形できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る凹部の成形装置を示した分解斜視図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る凹部の成形装置の第一型を示した斜視図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る凹部の成形装置の第二型を示した斜視図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係る凹部の成形装置の第一型を示した要部拡大斜視図である。
【図５】マットを示した要部拡大斜視図である。
【図６】（ａ）は第一型上にマットを設置した状態を示した断面図、（ｂ）は第一型と第二型とでマットを挟み込んだ状態を示した断面図、（ｃ）は開口部から押し出されたマットを切断する状態を示した断面図である。
【図７】（ａ）は開口部から押し出されたマットを切断した状態を示した断面図、（ｂ）はマットから第二型を離間させた状態を示した断面図である。
【図８】（ａ）はマットのスリットと第一型の突部の先端面の凹凸との位置関係を示した平面図、（ｂ）は開口部から押し出されたマットと第一型の突部の先端面の凹凸との位置関係を示した平面図である。
【図９】（ａ）は第一スペーサを介して第一型と第二型とでマットを挟み込んだ状態を示した断面図、（ｂ）は第一スペーサより長い第二スペーサを介して第一型と第二型とでマットを挟み込んだ状態を示した断面図である。
【図１０】（ａ）〜（ｉ）は、第一実施形態の変形例に係る突部の先端面の凹凸を示した斜視図である。
【図１１】（ａ）は本発明の第二実施形態に係る凹部の成形装置の第一型の突部を示した斜視図、（ｂ）は側面図である。
【図１２】（ａ）は第一型上にマットを設置した状態を示した断面図、（ｂ）は第一型と第二型とでマットを挟み込んだ状態を示した断面図、（ｃ）は開口部から押し出されたマットを切断する状態を示した断面図である。
【図１３】（ａ）は開口部から押し出されたマットを切断した状態を示した断面図、（ｂ）はマットから第二型を離間させた状態を示した断面図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）は、第二実施形態の変形例に係る突部の先端面の凹凸を示した斜視図である。
【図１５】第三実施形態に係る凹部の成形装置の第一型を示した斜視図である。
【図１６】第三実施形態の変形例に係る第一型を示した斜視図である。
【図１７】（ａ）は図１５のＡ−Ａ線断面図または図１６のＣ−Ｃ線断面図、（ｂ）は図１５のＢ−Ｂ線断面図または図１６のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１８】第三変形例に係る第一型を示した斜視図である。
【図１９】（ａ）は図１８のＥ−Ｅ線断面図、（ｂ）は図１８のＦ−Ｆ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の第一実施形態に係る凹部の成形装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、マットの表面に凹部を備えた水耕栽培マットを製造するための凹部の成形装置を例に挙げて説明する。本実施形態の水耕栽培用マットは、植物の成長に必要な微量必須元素であるＺｎをＺｎＯ粒子として含有する樹脂発泡体からなる。このＺｎＯ粒子の平均粒子径は、藻類が持つクロロフィルが吸収する光の波長に対してミー散乱およびレイリー散乱のうち少なくとも一方の散乱を生じる範囲に調整されている。このような構成の水耕栽培用マットは、一般的な水耕栽培用マットと比較して、密度が高く、硬さがやわらかくなっている。また、本実施形態では、マットに形成されるスリットが、凹部の成形前に形成される場合を例に挙げて説明する。
【００１４】
かかる凹部の成形装置１は、被加工物であるマット２の表面に凹部３（図７の（ｂ）参照）を設けるための装置である。図１に示すように、凹部の成形装置１は、第一型１０と第二型３０とスペーサ５０と切断手段５５（図６の（ｃ）参照）とを備えている。
【００１５】
マット２は、前記構成の樹脂発泡体からなり平面視矩形の平板形状を呈している。マット２には、図５に示すように、凹部の成形位置に十字形状のスリット５，５・・が複数形成されている。スリット５は、このスリット５を狙って種や苗が設置されることにより、種や苗を静置または挟んで保持できる。スリット５は、マット２の表面から裏面に渡って貫通している。なお、スリット５は、表面から所定深さで形成されて、裏面まで貫通していない場合もある。本実施形態では、スリット５は、凹部の成形前に形成される。スリット５は、マット２を切断することで形成されており、幅を有さず、押し広げることで種や苗を挿入可能となる。また、マット２には、水耕栽培用のブロック６，６・・に分割できるように、分離可能な連結部８を備えた切込部７が形成される。切込部７は、凹部の成形前に、ブロック６の大きさに合わせた格子状に形成される。連結部８は、隣り合うブロック６，６を連結する部分であって、切込部７の一部が切断されずに部分的に設けられている。
【００１６】
第一型１０は、図６に示すように、上部にマット２を載置する型であって、第二型３０とでマット２を挟み込む。図２及び図４にも示すように、第一型１０は、平板部１１と複数の突部１２，１２・・を備えたオス型からなる。平板部１１は、マット２より大きい平面視矩形形状を呈している。平板部１１の周縁部には、スペーサ５０を設置するためのスペーサ設置穴１３が形成されている。スペーサ設置穴１３は、周方向に所定の間隔をあけて複数形成されている。
【００１７】
突部１２は、マット２を第二型３０側に相対的に押し込むためのものである。図４および図６の（ａ）に示すように、突部１２は、平板部１１の上面１４（第二型３０に対向する面）に設けられており、上面１４（基準面）より第二型３０側に突出している。突部１２は、マット２の凹部成形位置（スリット５が形成された位置）に対応する位置にそれぞれ設けられている。突部１２は、図中、大径部１５の先端側に形成された小径の円柱形状の小径部１６ならなる。大径部１５は、基端部を構成する。小径部１６は、基礎部に対して同心状に形成されている。小径部１６の先端面は、凹凸状に形成されている。具体的には、小径部１６の先端に、十字形状の突条１７が形成されている（図４参照）。突条１７は、基端部と先端部が同等の幅寸法となっており、断面矩形形状を呈している。突条１７の十字の中心部は、小径部１６の軸芯と同軸状になっている。図８の（ａ）に示すように、突条１７は、突条１７の十字の中心部（交点）と、マット２のスリット５の十字の中心部（交点）とが、平面視で重なるように形成されている。突条１７は、突条１７の十字を構成する直線部と、マット２のスリット５の十字を構成する直線部とが、平面視で４５度回転してオフセットするように配置されている。つまり、スリット５の互いに交差する直線部と直線部との間の下側に、突条１７が位置するようになっている。
【００１８】
第二型３０は、図６に示すように、マット２を覆い、第一型１０とともにマット２を挟み込む。図１及び図３にも示すように、第二型３０は、開口部３１が形成された平板状の押板部３２と枠部３３とを備えたメス型からなる。押板部３２は、第一型１０の平板部１１と同等の平面視矩形形状を呈している。押板部３２の周縁部には、枠部３３が一体的に取り付けられている。枠部３３は、押板部３２の外周形状に沿った矩形枠状を呈しており、押板部３２の下面（第一型１０に対向する面）に固定されている。枠部３３は、第一型１０と第二型３０とでマット２を挟んだ際に、突部１２の先端部に干渉せずに、外側から囲うようになっている。枠部３３の下面（第一型１０に対向する面）には、第二型３０をスペーサ５０に対して位置決めするための位置決め穴３４が形成されている。位置決め穴３４は、周方向に所定の間隔をあけて複数形成されている。
【００１９】
開口部３１は、マット２の一部が押し出される孔であって、押板部３２の枠部３３で囲まれた内側の部分に複数形成されている。開口部３１は、円形状を呈しており、第一型１０の突部１２に対向する位置に形成されている。つまり、開口部３１と突部１２とは、同等の配置ピッチで形成されており、突部１２は、開口部３１に対応する位置で基準面から突出している。開口部３１は、突部１２と同心状になるように形成されている。開口部３１の径は、突部１２の小径部１６の外径より大きい。開口部３１の内周面は、上側（第一型１０から離間する側）に向かって縮径している。つまり、開口部３１は、マット２の押し出し方向に向かって縮径するテーパ面３５を備えている。なお、開口部３１の内周面の上端部は、テーパ面３５の小径の上端に連続して内径が一定に形成されている。
【００２０】
スペーサ５０は、第一型１０と第二型３０との離間距離を規制する距離調整手段であるとともに、第二型３０の第一型１０に対する位置決めを行う部位である。図６に示すように、スペーサ５０は円柱形状を呈しており、その一端面（下端面）には、固定ピン５１が設けられている。固定ピン５１が第一型１０のスペーサ設置穴１３に嵌合されて、スペーサ５０が第一型１０に固定されている。スペーサ５０の他端面（上端面）には、位置決めピン５２が設けられている。位置決めピン５２は、第二型３０でマット２を押圧する際に、第二型３０の位置決め穴３４に嵌合される。第二型３０をスペーサ５０上に載置することで、第一型１０と第二型３０との離間距離が規制される。さらに、位置決めピン５２が位置決め穴３４に嵌合されることで、第二型３０の第一型１０に対する位置決めが為される。固定ピン５１は、スペーサ設置穴１３に対して着脱可能に嵌合されるとともに、位置決めピン５２は、位置決め穴３４に対して着脱可能である。長さが異なるスペーサ５０に交換することによって、第一型１０と第二型３０との離間距離を変更できる。
【００２１】
切断手段５５は、図６の（ｃ）に示すように、開口部３１から押し出されたマット２の一部を切断するものである。切断手段５５は、第二型３０の上面に沿って移動するカッタ５６を備えている。カッタ５６は、図示しない移動手段を介して、第二型３０の上面に接しないギリギリの高さを水平に移動する。
【００２２】
次に、前記構成の凹部の成形装置１を用いてマット２に凹部を成形する方法を、図６および図７を参照しながら説明する。本実施形態では、凹部の成形前に、マット２にスリット５と切込部７を形成する場合の凹部の成形方法を説明する。かかる凹部の成形方法は、スリット形成工程と、マット設置工程と、マット挟持工程と、マット切断工程と、マット取外工程とを備えている。
【００２３】
スリット形成工程は、図５に示すように、凹部の成形前のマット２にスリット５と切込部７を形成する工程である。スリット５の加工と切込部７の加工はどちらを先行して行ってもよい。なお、スリット５の加工と切込部７の加工は、同時に行ってもよい。
【００２４】
マット設置工程は、図６の（ａ）に示すように、第一型１０上にマット２を設置する工程である。マット設置工程では、突部１２が上向きになるように、第一型１０を水平状態で設置する。第一型１０には、予め所定長さのスペーサ５０を取り付けておく。スリット５の十字の中心部が突条１７の十字の中心部上に重なるように、マット２を第一型１０上に載置する。このとき、スリット５の十字と、突条１７の十字とは、図８の（ａ）に示すように、平面視で４５度回転してオフセットした状態となっている。
【００２５】
マット挟持工程は、図６の（ｂ）に示すように、第一型１０と第二型３０とでマット２を挟み込む工程である。マット挟持工程では、マット２の上方から第二型３０を下降させて、マット２を下方に押し込む。すると、凹部成形位置のマット２は、突部１２によって下方から押さえられるので、開口部３１から上方に押し出されて突出する。このとき、開口部３１では、テーパ面３５に沿って開口部３１の内側にマット２がガイドされ、上方に押し出されやすくなる。押し出されたマット２は、図８の（ｂ）にも示すように、スリット５が開いて、マット２の先端部が広がった状態となる。凹部成形位置以外のマット２は、突部１２の外周面に沿って突部１２の最上端部よりも下方に押し下げられて、突部１２の上端部を覆った状態となる。
【００２６】
マット切断工程は、図６の（ｃ）に示すように、開口部３１から押し出されたマット２の一部を切断する工程である。マット２の切断は、切断手段５５のカッタ５６を第二型３０の上面に沿わせて移動させることで行う。カッタ５６でマット２を切断するとき、マット２は、カッタ５６によって、第一型１０側に押される。ここで、マット２は、突部１２によって開口部３１側に押し上げられているので、押されたマット２を下側から支持できる。さらに、スリット５の十字を構成する直線部と直線部との間の下側に突条１７が位置しているので、広がってコシが弱くなったマット２をさらに近い位置で支持できる。したがって、密度が高く、硬さがやわらかいマット２であっても、カッタ５６の歯に負けずに踏ん張れるので、図７の（ａ）に示すように、第二型３０の表面に沿った所望の形状でマット２を切断できる。
【００２７】
マット取外工程は、図７の（ｂ）に示すように、マット２を、第一型１０と第二型３０から取り外す工程である。マット取外工程では、第二型３０を上昇させて、マット２から離間させる。さらに、マット２を上昇させて、第一型１０から離間させる。すると、マット２は、平坦な状態に戻り、上面に凹部３が成形される。凹部３の内周面には、スリット５が連続しており、凹部３の内側に種や苗（図示せず）を収容しつつ、スリット５で種や苗の基端部を挟持できる。
【００２８】
以上説明した凹部の成形装置１および成型方法によれば、突部１２がマット２を開口部３１に向けて相対的に押すので、第二型３０を押圧する圧力を高くすることなく、マット２の押し出し量を所望の値にすることができる。また、第二型３０の開口部３１に相当しない部分には、突部１２が存在しないので、押板部３２に作用する力を小さくできる。したがって、第二型３０の変形を防止できる。さらに、第二型３０が変形せずに平坦なままであるので、第二型３０とカッタ５６が干渉することなく、これらの破損を防止できる。
【００２９】
また、マット２は突部１２に押されて下側から支持されるので、ハリとコシを確保することができる。これによって、マット２がカッタ５６の押圧力に対抗できるので、マット２を所望の形状に円滑に切断できる。
【００３０】
さらに、本実施形態では、突部１２の先端に突条１７が形成されて、凹凸状になっているので、マット２の凹部３の成形前にスリット５を形成しても、所望の形状に凹部３を成形できる。特に、突条１７が十字形状を呈し、スリット５の十字形状と４５度回転してオフセットしていることで、カッタ５６による切断時のマット２の変形を効率的に防止している。
【００３１】
また、第二型３０の開口部３１は、マット２の押し出し方向に向かって縮径するテーパ面３５を備えているので、突部１２に押されたマット２が、テーパ面３５に沿って開口部３１の内側にガイドされる。したがって、マット２が開口部３１から上方に押し出されやすくなる。
特に、マット２が第二型３０から受ける力による型の湾曲を抑える目的（いわゆる補強目的）で型の厚みを増した場合、開口部３１の高さが増すために、マット挟持工程において、開口部３１からのマット２の押し出し量が減少する。そこで、テーパ面３５を備える開口部３１を用いることで、マット２が開口部３１から上方に押し出される際に、十分な押し出し量を確保することができる。
【００３２】
さらに、図９に示すように、本実施形態の凹部の成形装置１は、交換可能なスペーサ５０を備えているので、第一型１０と第二型３０との離間距離を変更できる。図９の（ａ）では、高さ寸法Ｌ１が小さいスペーサ５０ａが装着され、図９の（ｂ）では、高さ寸法Ｌ２が大きいスペーサ５０ｂが装着されている。高さ寸法が小さいスペーサ５０ａを用いると、第一型１０と第二型３０との離間距離が小さくなり、開口部３１から押し出されるマット２の体積が大きくなり、突出長さが大きくなる。これに対して、高さ寸法が大きいスペーサ５０ｂを用いると、第一型１０と第二型３０との離間距離が大きくなり、開口部３１から押し出されるマット２の体積が小さくなり、突出長さが小さくなる。これによって、凹部３の深さおよび容積を調整することができる。
【００３３】
次に、図１０を参照しながら、突部１２の先端面の凹凸形状の変形例を説明する。図１０の（ａ）に示す突条１７ａは、前記実施形態の突条１７と同様に、十字形状を呈しており、水平状態から４５度回転している。突条１７ａは、基端部から先端部に向かうにつれて幅寸法が小さくなっており、断面台形形状を呈している。このような構成の突条１７ａによれば、前記突条１７で得られる作用効果の他に、突条１７ａがマット２に食い込み易く、カッタ５６による切断時にマット２がより一層ずれ難くなる、という作用効果を得られる。
【００３４】
図１０の（ｂ）に示す突条１７ｂは、突部１２の先端面の中心から外側に向かって広がる８本の直線部を備えている。直線部は、４５度ピッチで放射状に広がっている。直線部は、基端部と先端部が同等の幅寸法となっており、断面矩形形状を呈している。このような構成の突条１７ｂによれば、前記突条１７で得られる作用効果の他に、突条１７ｂがマット２を支持する面積が突条１７よりも大きくなるので、カッタ５６による切断時に、大きい反力でカッタ５６の押圧力に対抗できる。さらに、突部１２の先端面の凹凸形状が複雑になるので、マット２が突条１７ｂに対してずれ難くなる。
【００３５】
図１０の（ｃ）に示す突条１７ｃは、前記突条１７ｂと同様に、４５度ピッチで放射状に広がる８本の直線部を備えている。突条１７ｃは、直線部が基端部から先端部に向かうにつれて幅寸法が小さくなっており、断面台形形状を呈している点で、突条１７ｂと構成が異なる。このような構成の突条１７ａによれば、前記突条１７ｂで得られる作用効果の他に、突条１７ｃがマット２に食い込み易く、カッタ５６による切断時にマット２がより一層ずれ難くなる、という作用効果を得られる。
【００３６】
図１０の（ｄ）に示す突条１７ｄは、矩形枠形状（本変形例では正方形枠形状）を呈している。突条１７ｄは、水平な上下の２辺とこれらを結ぶ垂直な２辺とから構成されている。突条１７ｄの正方形の角部は、スリット５の互いに交差する直線部と直線部との間の下側に位置するようになっている。このような構成の突条１７ｄによれば、スリット５の十字を構成する直線部と直線部との間の下側に突条１７ｄが位置するので、前記突条１７と同様の作用効果を得ることができる。
【００３７】
図１０の（ｅ）に示す突条１７ｅは、円形枠形状を呈している。突条１７ｅは、突部１２の先端面の外周縁と近い位置を通過している。突条１７ｅは、スリット５の互いに交差する直線部と直線部との間の下側を通過するようになっている。このような構成の突条１７ｅによれば、スリット５の十字を構成する直線部と直線部との間の下側に突条１７ｅが位置するので、前記突条１７と同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】
図１０の（ｆ）に示す突起部１８ａは、小型の円柱形状を呈している。突起部１８ａは、４か所に形成されており、スリット５の互いに交差する直線部と直線部との間の下側に配置されている。このような構成の突起部１８ａによれば、スリット５の十字を構成する直線部と直線部との間の下側に突起部１８ａが位置するので、前記突条１７と同様の作用効果を得ることができる。
【００３９】
図１０の（ｇ）に示す突起部１８ｂ、小型の三角柱形状を呈している。突起部１８ｂは、４か所に形成されており、底面の三角形の頂角が突部１２の先端面の中心に向くように放射状に配置されている。突起部１８ｂは、スリット５の互いに交差する直線部と直線部との間の下側に配置されている。このような構成の突起部１８ｂによれば、スリット５の十字を構成する直線部と直線部との間の下側に突起部１８ｂが位置するので、前記突条１７と同様の作用効果を得ることができる。
【００４０】
図１０の（ｈ）に示す突条１７ｈは、十字形状を呈しており、水平な直線部と垂直な直線部とを備えている。直線部は、基端部と先端部が同等の幅寸法となっており、断面矩形形状を呈している。このような構成の突条１７ｈによれば、スリット５の十字を構成する両直線部の下側に突条１７ｈが位置する。スリット５を凹部の成形後に形成するような場合でも、マット２に突条１７ｈが食い込むので、カッタ５６による切断を行い易くできる。
【００４１】
図１０の（ｉ）に示す突条１７ｉは、突条１７ｈと同様に、十字形状を呈しており、水平な直線部と垂直な直線部とを備えている。突条１７ｉは、基端部から先端部に向かうにつれて幅寸法が小さくなっており、断面台形形状を呈している。このような構成の突条１７ｉによれば、スリット５の十字を構成する両直線部の下側に突条１７ｉが位置する。スリット５を凹部の成形後に形成するような場合でも、マット２に突条１７ｉが食い込むので、カッタ５６による切断を行い易くできる。さらに、突条１７ｉの先端部が薄くなっているので、マット２に食い込み易く、カッタ５６による切断時にマット２がより一層ずれ難くなる。
【００４２】
次に、本発明の第二実施形態に係る凹部の成形装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、マット２のスリット５が、凹部の成形後に形成される場合を例に挙げて、凹部の成形装置を説明する。
【００４３】
第二実施形態に係る凹部の成形装置２１は、突部２２の先端面の凹凸形状が第一実施形態と異なる。突部２２の先端面の凹凸は、図１１に示すように、中心部に向かうにつれて突出長さが大きくなっている。具体的には、突部２２の先端面には、中央突出部２３と周縁傾斜部２４とを備えている。中央突出部２３は、突部２２の中心部に円柱状に形成されている。中央突出部２３は、円形の先端面２５を備えており、この先端面２５の突出長さが一番長くなっている。周縁傾斜部２４は、中央突出部２３の先端面２５に連続して、周縁部に向かうに連れて突出長さが小さくなるように傾斜している。周縁傾斜部２４は、先端面２５を中心に、突部２２の径方向に沿って外側に向かって広がる８本の傾斜部２６を備えている。傾斜部２６は、４５度ピッチで放射状に広がっている。隣り合う傾斜部２６，２６の間には、切込部２７が形成されている。切込部２７も４５度ピッチで放射状に広がっている。
【００４４】
その他の構成については、第一実施形態の凹部の成形装置１と同様であるので、図１２および図１３で同じ符号を付して説明を省略する。
【００４５】
前記構成の凹部の成形装置を用いてマット２に凹部を成形する方法を、図１２および図１３を参照しながら説明する。本実施形態では、凹部の成形後に、マット２にスリット５と切込部７を形成する場合の凹部の成形方法を説明する。かかる凹部の成形方法は、マット設置工程と、マット挟持工程と、マット切断工程と、マット取外工程と、スリット形成工程とを備えている。
【００４６】
マット設置工程は、図１２の（ａ）に示すように、第一型１０上にマット２を設置する工程である。マット設置工程では、突部２２が上向きになるように、第一型１０を水平状態で設置する。第一型１０には、予め所定長さのスペーサ５０を取り付けておく。スリット５の凹部成形位置が、突部２２の先端面２５の上に重なるように、マット２を第一型１０上に載置する。
【００４７】
マット挟持工程は、図１２の（ｂ）に示すように、第一型１０と第二型３０とでマット２を挟み込む工程である。マット挟持工程では、マット２の上方から第二型３０を下降させて、マット２を下方に押し込む。すると、凹部成形位置のマット２は、中心部に向かうにつれて突出長さが大きくなる突部２２の先端面２５で下方から押さえられるので、開口部３１から上方に押し出されて突出する。マット２には、スリットが形成されていないので、開口部３１から押し出された部分の表面は曲面状になる。
【００４８】
マット切断工程は、図１２の（ｃ）に示すように、開口部３１から押し出されたマット２の一部を切断する工程である。マット２の切断は、切断手段５５のカッタ５６を第二型３０の上面に沿わせて移動させることで行う。カッタ５６でマット２を切断するとき、マット２は、カッタ５６によって、第一型１０側に押される。ここで、マット２は、突部２２の先端面の中央突出部２３と周縁傾斜部２４とによって開口部３１側に押し上げられているので、押されたマット２を下側から支持できる。さらに、マット２は、傾斜部２６および切込部２７からなる凹凸と噛み合うので、カッタ５６によって押されてもずれ難い。したがって、密度が高く、硬さがやわらかいマット２であっても、図１３の（ａ）に示すように、第二型３０の表面に沿った所望の形状でマット２を切断できる。
【００４９】
マット取外工程は、図１３の（ｂ）に示すように、マット２を、第一型１０と第二型３０から取り外す工程である。マット取外工程では、第二型３０を上昇させて、マット２から離間させる。さらに、マット２を上昇させて、第一型１０から離間させる。すると、マット２は、平坦な状態に戻り、上面に凹部３が成形される。凹部３の内周面は、曲面状になっている。
【００５０】
スリット形成工程は、凹部３の成形後のマット２にスリット（図示せず）と切込部（図示せず）を形成する工程である。スリットは、十字状に形成され、凹部３の内周面からマット２の下面に向けて貫通させる。スリットの加工と切込部の加工はどちらを先行して行ってもよし、同時に行ってもよい。
【００５１】
以上説明した凹部の成形装置２１および成形方法によれば、第一実施形態の凹部の成形装置１および成形方法と同様に、第二型３０の変形を防止できるとともに、第二型３０とカッタ５６の破損を防止できる。また、マット２は突部１２に押されて下側から支持されるので、ハリとコシを確保できる。これによって、マット２がカッタ５６の押圧力に対抗できるので、マット２を所望の形状に円滑に切断できる。
【００５２】
さらに、本実施形態では、突部２２の先端面が中心部に向かうにつれて突出長さが大きくなっているので、マット２を凹部成形位置の中心部分が開口部３１から大きく突出するようになる。これによって、凹部３の深さを大きくすることができる。すなわち、中心部が深く、周縁に向かって適宜浅くなる椀状の凹部３を形成できる。
【００５３】
次に、図１４を参照しながら、突部２２の先端面の凹凸形状の変形例を説明する。図１４の（ａ）に示す突部２２ａの先端面は、中央突出部２８と周縁傾斜部２９とを備えている。中央突出部２８は、突部２２ａの中心部に位置して、円形の平坦面にて構成されている。この平坦面の突出長さが一番長くなっている。周縁傾斜部２９は、中央突出部２８の外周部に連続して、突部２２ａの外周部に向かうに連れて突出長さが小さくなるようにテーパ状に傾斜している。
【００５４】
図１４の（ｂ）に示す突部２２ｂの先端面は、円錐形の側面形状を呈しており、突部２２の軸芯部の突出長さが最も大きい。突部２２ｂの先端部は尖っている。
【００５５】
図１４の（ｃ）に示す突部２２ｃの先端面は、半球の表面形状を呈しており、突部２２ｃの軸芯部の突出長さが最も大きい。
【００５６】
図１４の（ａ）乃至（ｃ）に示す突部２２によれば、突部２２の先端面が中心部に向かうに連れて突出長さが大きくなっているので、凹部３の深さを大きくすることができる。また、突部２２の先端面の形状を変えることで、凹部３の内周面の形状を変更することができる。
【００５７】
図１４の（ｄ）に示す突部２２ｄの先端面は、半球形状に正面視十字状の切欠き部４１が形成されている。切欠き部４１の内側には底面４３から所定高さ突出した突出面４４が形成されている。突出面４４は、切欠き部４１に沿って十字状に形成されている。このような構成の突部２２ｄによれば、凹部３の深さを大きくすることができる。また、マット２と切欠き部４１が噛み合うので、カッタ５６による切断時にマット２がずれ難い。
【００５８】
次に、本発明の第三実施形態に係る凹部の成形装置について、図面を参照しながら説明する。第二実施形態に係る凹部の成形装置は、第一型１０の突部６１の形状が第一実施形態と異なる。図１５に示す第一型１０では、突部６１は、第一型１０の平板部１１に取り付けられたベース部６２と、ベース部６２の表面に形成された突条６３とを備えている。ベース部６２は、所定厚さの矩形板部である。ベース部６２は、平板部１１の内側で、マット２に対応する位置に取り付けられている。
【００５９】
突条６３は、ベース部６２と一体形成されており、平板部１１の長手方向に延在している。突条６３は、平板部１１の短手方向に所定間隔をあけて、複数列形成されている。平板部１１の短手方向に切った断面（図１５のＡ−Ａ線断面）では、図１７の（ａ）に示すように、突条６３は、第二型３０の開口部３１に対応する位置に形成されている。平板部１１の長手方向に切った断面（図１５のＢ−Ｂ線断面）では、図１７の（ｂ）に示すように、突条６３は、開口部３１がある位置とない位置の両方に跨って形成されている。つまり、本実施形態の突条６３は、全ての開口部３１に対応する位置と、開口部３１間の位置の一部とに配置されており、少なくとも開口部３１に対応する位置に配置されている。突条６３の頂部は、第二型３０の押板部３２の下面と同等の高さになっている。なお、第二型３０の設置高さは、押板部３２と突条６３が干渉しない範囲で、スペーサを交換することで調整可能である。
【００６０】
図１６に示す第一型１０では、突部６１の突条６３は、平板部１１の短手方向に延在している。突条６３は、平板部１１の長手方向に所定間隔をあけて、複数列形成されている。平板部１１の長手方向に切った断面（図１６のＣ−Ｃ線断面）では、図１７の（ａ）に示すように、突条６３は、第二型３０の開口部３１に対応する位置に形成され、突部６１の上面が波形形状を呈している。平板部１１の短手方向に切った断面（図１６のＤ−Ｄ線断面）では、図１７の（ｂ）に示すように、突条６３は、開口部３１がある位置とない位置の両方に跨って形成されている。
【００６１】
なお、第二型３０等のその他の構成については、第一実施形態の凹部の成形装置１と同様であるので、図１７で同じ符号を付して説明を省略する。
【００６２】
このような突部６１を備えた凹部の製造装置では、突部６１の耐久性能が向上することで、マット挟持工程において生じうる型の変形を防止できる、という作用効果を得られる。
【００６３】
図１８に示す第一型１０では、突部６５は、ベース部６２と、ベース部６２の表面に形成された突条６６とを備えている。突条６６は、平板部１１の長手方向に延在する第一突条６７ａと、平板部１１の短手方向に延在する第二突条６７ｂとを備えてなる。第一突条６７ａは、平板部１１の短手方向に所定間隔をあけて複数列形成され、第二突条６７ｂは、平板部１１の長手方向に所定間隔をあけて複数列形成されている。第一突条６７ａと第二突条６７ｂとは、格子状に組み合わせている。第一突条６７ａと第二突条６７ｂとの交点は、第二型３０の開口部３１に相当する位置に配置されている。突条６６は、第二型３０の全ての開口部３１に対応する位置に形成されている。
【００６４】
第二型３０の開口部がある位置で切った断面（図１８のＥ−Ｅ線断面）では、図１９の（ａ）に示すように、第一突条６７ａ（または第二突条６７ｂ）は、開口部３１がある位置とない位置の両方に跨って形成されている。第二型３０の開口部がない位置で切った断面（図１８のＦ−Ｆ線断面）では、図１９の（ｂ）に示すように、第一突条６７ａ（または第二突条６７ｂ）は、第二型３０の開口部３１に対応する位置の延長線上に配置され、突部６５の上面が波形形状を呈している。
【００６５】
このような突部６１を備えた凹部の製造装置では、第一実施形態と同様の作用効果を得られる。
【００６６】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。たとえば、前記実施形態では、第二型３０の開口部３１は円形であるが、これに限定されるものではない。凹部の形状に応じて、矩形、多角形または楕円形等の他の形状であってもよい。
【００６７】
また、前記実施形態では、第一型１０が下側に配置され、第二型３０が上側に配置されているが、これに限定されるものではない。第一型１０と第二型３０の上下関係を入れ替えてもよいし、また、例えば、第二型３０の押板部３０が図６中の紙面方向、左右いずれかの方向に向くよう各部材の配置関係を入れ替えてもよい。このような配置の場合には、後述するマット切断工程において、カッタ５６を第二型３０の端面に沿わせることで、マット２の切断ができる。
【符号の説明】
【００６８】
１      凹部の成形装置
２      マット
３      凹部
５      スリット
１０    第一型
１２    突部
１４    上面（基準面）
１７    突条
３０    第二型
３１    開口部
３５    テーパ面
５０    スペーサ
５５    切断手段
５６    カッタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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