(57)【要約】【課題】  成形材料の歩留まりを向上させつつ、製造工程の簡略化を図り、製造コストを低減することができるパネルの成形方法を提供すること。【解決手段】  先ず、下型１５と上型１６とを含む型装置１２のキャビティ１１に、下型１５のキャビティ１１平面積以上の平面積を備えて成形材料Ｍを一時的に保持する一時保持手段１３を用いて成形材料Ｍを投入する。一時保持手段１３から成形材料Ｍを下型１５に投入するに際し、ガイド面部２３，２３を介してキャビティ１１の薄肉部形成領域１９に対して厚肉部形成領域１８に成形材料Ｍを単位面積当たり多く投入する。その後、閉型してプレス圧を付与した後、脱型することにより薄肉部Ｐ１及び厚肉部Ｐ２を有するパネルＰが成形される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下型と上型とを含む型装置のキャビティに成形材料を投入して、薄肉部及び厚肉部を有するパネルを成形する方法であって、
前記下型のキャビティ平面積以上の平面積を備えて成形材料を一時的に保持する一時保持手段を用い、
前記一時保持手段から成形材料を下型に投入するに際し、所定の材料投入調整手段を介してキャビティの薄肉部形成領域に対して厚肉部形成領域に成形材料を単位面積当たり多く投入し、
次いで、閉型して所定のプレス圧を付与した後、脱型することを特徴とするパネル成形方法。
【請求項２】
前記パネルは、横断面略波形を有する略方形をなし、相対する二辺領域が前記厚肉部として形成されることを特徴とする請求項１記載のパネル成形方法。
【請求項３】
前記材料投入調整手段は、前記厚肉部形成領域の外側に形成されたガイド面部を備え、このガイド面部は、その上方に投入された成形部材を厚肉部形成領域に流入させることを特徴とする請求項１又は２記載のパネル成形方法。
【請求項４】
前記材料投入調整手段は、一時保持手段を構成するとともに、成形材料を保持する有底容器状の保持部材を備え、当該保持部材は、厚肉部形成領域に相対する領域の底面部が薄肉部形成領域に相対する領域の底面部より深く形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のパネル成形方法。
【請求項５】
前記材料投入調整手段は、厚肉部形成領域に投入された成形材料に、前記プレス圧と異なる方向のプレス圧を付与する圧力付与手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載のパネル成形方法。
【請求項６】
前記成形材料は、一定の厚さ若しくは幅に形成されて前記厚肉部形成領域に対応する位置に投入されるバックアップ材を含むことを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載のパネル成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パネル成形方法に係り、更に詳しくは、主として、木質系のエレメントを積層してなるパネルに関し、簡単な手法により薄肉部と厚肉部とを一体に備えたパネルの成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建築用のパネルとしては、中空構造をなすタイプのものが利用されており、このようなパネルとして、例えば、図１３や図１４に示されるタイプのものが知られている。
【０００３】
図１３のパネル５０は、上下一対の板部材５１，５１と、これら板部材５１，５１の間に位置するとともに、板部材５１，５１の図中左右の二辺に沿って位置する角柱状のフレーム５２，５２と、当該フレーム５２，５２の内側に配置されるとともに、フレーム５２，５２より薄肉となる横断面略波状に形成された芯材５３とを備えて構成されている。
このパネル５０を製造する場合、先ず、板部材５１，５１の二辺に対応する長さにフレーム５２，５２を切断する一方、所定の型装置を用いて芯材５３をプレス成形し、この成形後に芯材５３を前記フレーム５２，５２の内側に収まるようにトリミングする。その後、フレーム５１，５１及び芯材５２に接着剤を塗布し、これらを位置決めしつつ板部材５１，５１により挟み込んでプレス圧を付与することによりパネル５０が完成する。
ここで、芯材５３を成形する型装置は、キャビティを有する下型及び上型を含み、下型のキャビティ内に成形材料を投入した後、上型を用いて閉型してプレス圧を付与することにより、芯材５３が成形される。この際、芯材５３は、前記波状に形成される部分の外側に、その部分より厚肉となる部分が連なって成形され、当該厚肉の部分がトリミングされた状態でフレーム５２，５２の内側に配置される。
【０００４】
また、図１４のパネル５５は、図１３のパネル５０と略同形状を呈するように一体成形されたものである。この成形は、型装置において複数の中子を用いてパネル５５の中空部５６を形成するようになっている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７２０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図１３のパネル５０の成形方法にあっては、複数本のフレーム５２，５２と芯材５３とを用いるため、部品点数が増大するばかりでなく、それらを切断する手間が不可避的となる。しかも、切断によって材料の歩留まりが低下し、コスト的な負担が大きくなるという不都合を招来する。
ここで、芯材５３を成形する際、成形材料の単位面積当たりの投入量は、通常、下型内で平均になるように投入されるため、前記厚肉に形成される部分は、波状に形成された部分より成形材料が低密度となって剛性が十分に得られず、フレーム５２のように用いることはできない。
また、図１４のパネル５５の成形方法にあっては、中子を用いるために型装置の構造が複雑となる他、脱型時にパネル５５から中子を引き抜くための作業が必要となり、これによっても、製造コストの高騰化を招くという不都合がある。
【０００７】
［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、厚肉部の密度及び剛性を高め、成形材料の歩留まりを向上させつつ、製造工程の簡略化を図ることができるパネルの成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、下型と上型とを含む型装置のキャビティに成形材料を投入して、薄肉部及び厚肉部を有するパネルを成形する方法であって、
前記下型のキャビティ平面積以上の平面積を備えて成形材料を一時的に保持する一時保持手段を用い、
前記一時保持手段から成形材料を下型に投入するに際し、所定の材料投入調整手段を介してキャビティの薄肉部形成領域に対して厚肉部形成領域に成形材料を単位面積当たり多く投入し、
次いで、閉型して所定のプレス圧を付与した後、脱型する、という方法が採用されている。
【０００９】
本発明において、前記パネルは、横断面略波形を有する略方形をなし、相対する二辺領域が前記厚肉部として形成されるとよい。
【００１０】
また、前記材料投入調整手段は、前記厚肉部形成領域の外側に形成されたガイド面部を備え、このガイド面部は、その上方に投入された成形部材を厚肉部形成領域に流入させることが好ましい。
【００１１】
更に、前記材料投入調整手段は、一時保持手段を構成するとともに、成形材料を保持する有底容器状の保持部材を備え、当該保持部材は、厚肉部形成領域に相対する領域の底面部が薄肉部形成領域に相対する領域の底面部より深く形成されるとよい。
【００１２】
また、前記材料投入調整手段は、厚肉部形成領域に投入された成形材料に、前記プレス圧と異なる方向のプレス圧を付与する圧力付与手段を備えることが好ましい。
【００１３】
更に、前記成形材料は、一定の厚さ若しくは幅に形成されて前記厚肉部形成領域に対応する位置に投入されるバックアップ材を含むとよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、厚肉部の成形材料の密度を高めることができ、薄肉部を形成しつつ厚肉部の剛性が確保されるパネルを簡単に一体成形することが可能となる。
従って、薄肉部を横断面略波形の略方形に形成し、且つ、薄肉部の相対する二辺を厚肉部とすれば、従来パネルにおけるフレームと芯材と一体化した状態で用いることができる。これにより、材料の歩留まりを向上させることができる他、部品点数の削減を通じてパネルの形成作業の省力化と製造コストの低廉化を達成することが可能となる。
また、厚肉部形成領域の外側にガイド面部を形成した場合、一時保持手段から下型に向かって材料を投入するだけで、厚肉部形成領域における単位面積当たりの成形材料を簡単に多くすることが可能となる。
更に、材料投入調整手段は前述のような保持部材を備えているので、当該保持部材に成形材料を保持させた後でフォーミングすることにより、保持部材の薄肉部形成領域に相対する領域に対して厚肉部形成領域に相対する領域に成形材料が単位面積当たり多く保持されるようになる。これにより、一時保持手段から成形材料を投入することによって、厚肉部形成領域における単位面積当たりの成形材料を多く設定することができる。
また、前述のような圧力付与手段を用いれば、下型のキャビティ内に成形材料を投入した後、厚肉部における成形材料の密度を高め、厚肉部に剛性を付与することができる。
更に、厚肉部形成領域に対応する位置にバックアップ材を投入することによっても、厚肉部の剛性を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
［第１実施形態］
図１ないし図３には、第１の実施形態に係る成形装置の概略横断面図が示されている。本実施形態の成形装置１０により成形されるパネルＰは、図４及び図５に示されるように、平面視略方形状をなし、横断面形状が略波状に形成される薄肉部Ｐ１と、当該薄肉部Ｐ１も相対する二辺（図３中左右の各辺）に連なるとともに、薄肉部Ｐ１より厚肉とされて角柱状に延びる厚肉部Ｐ２とを備えて構成される。
ここで、特に限定されるものでないが、前記薄肉部Ｐ１の厚さ若しくは幅ｔ１は、約２〜５ｍｍに設定されている一方、厚肉部Ｐ２の厚さ若しくは幅ｔ２は、約１２〜３０ｍｍに設定されている。
なお、薄肉部Ｐ１における前記波の形成数（ピッチ数）は、図示構成例に限定されるものでなく、パネルＰの平面サイズに応じて適宜増減される。
【００１７】
前記成形装置１０は、パネルＰの形状に対応する形状を備えたキャビティ１１を有する型装置１２と、パネルＰを成形するための成形材料Ｍを一時的に保持し、キャビティ１１内に成形材料Ｍを投入する一時保持手段１３とを備えて構成されている。
【００１８】
ここで、成形材料Ｍとしては、固形物の粉やチップ等が考えられるが、建築材料として、木質ストランド、ウェーハー、木粉、チップ、パーティクル、木質繊維、合成繊維等や、それらを組み合わせたものにバインダーを付着させたものが用いられる。バインダーは、発泡性バインダー、非発泡性バインダー及びこれらの混合物の何れも採用することができる。
【００１９】
前記型装置１２は、下型１５及び上型１６を含み、これら下型１５及び上型１６の間に前記キャビティ１１が形成されている。キャビティ１１は、図３中左右両側が厚肉部形成領域１８，１８とされ、これらの間に位置する波形をなす領域が薄肉部形成領域１９とされる。下型１５は、上面側においてキャビティ１１を形成する底部２１と、この底部２１の左右両側から起立するとともに、上型１６の左右幅と略同一の離間距離を隔てて位置する一対の側部２２，２２と、前記各厚肉部形成領域１８，１８の外側すなわち各側部２２，２２の上部にそれぞれ連設された材料投入調整手段としてのガイド面部２３，２３とを備えて構成されている。
【００２０】
前記各ガイド面部２３，２３は、キャビティ１１に向かって次第に下降する傾斜面とされ。各ガイド面部２３，２３の上方に投入された成形材料Ｍは、下型１５の厚肉部形成領域１８内に流入されるようになっている。
【００２１】
前記一時保持手段１３は、下型１５の略真上において成形材料Ｍを保持する保持部材２５を備えて構成されている。この保持部材２５は、下型１５のキャビティ１１より大きい平面積、すなわち、左右両側が各ガイド面部２３，２３と上下に重なる平面積を備えた底面部２６と、この底面部２６の左右両側から起立する起立面部２７，２７とを備えている。保持部材２５は、駆動装置（図示省略）を介して図１中紙面直交方向に瞬間的に移動可能に設けられ、当該移動によって下型１５のキャビティ１１の上方から退避すると同時に、下型１５のキャビティ１１内及び各ガイド面部２３に成形材料Ｍを投入するようになっている。
【００２２】
ここで、図１に示されるように、一時保持手段１３と下型１５との間には一対の仕切部材２８，２８が設けられている。各仕切部材２８，２８は、厚肉部形成領域１８，１８と薄肉部形成領域１９との間で略鉛直方向に向けられた板状部材により構成される。各仕切部材２８，２８は、下型１５の厚肉部形成領域１８に投入される成形材料Ｍが薄肉部形成領域１９側に流れ込まないように作用する。
【００２３】
次に、前記成形装置１０によるパネルＰの成形方法について説明する。
【００２４】
先ず、保持部材２５の内部に成形材料Ｍを投入した後、保持部材２５を振動させ、成形材料Ｍが略一定の高さ（図１参照）となるようにフォーミングを行う。
次いで、保持部材２５を図１中紙面直交方向に移動して下型１５の上方から退避させることにより、成形材料Ｍが略真下に向かって落ち、下型１５のキャビティ１１内に投入される。
この際、保持部材２５によって各ガイド面部２３，２３の上方にも成形材料Ｍが投入され、当該成形材料Ｍは、ガイド面部２３，２３に沿って流れて下型１５の厚肉部形成領域１８内に投入される。
これにより、投入された成形材料Ｍは、図２に示されるように、下型１５の厚肉部形成領域１８に投入された成形材料Ｍの高さｈ１が、薄肉部形成領域１９の成形材料Ｍの高さｈ２より高くなり、下型１５の薄肉部形成領域１９に対して厚肉部形成領域１８に成形材料Ｍが単位面積当たり多く投入されることとなる。
その後、仕切部材２８，２８を下型１５及び上型１６の間から退避し、図３に示されるように、下型１５及び上型１６を閉型して成形材料Ｍに所定のプレス圧を付与する。この状態で、下型１５を所定温度により所定時間加熱した後、下型１５及び上型１６を脱型することにより、図４に示されるような薄肉部Ｐ１及び厚肉部Ｐ２が一体となるパネルＰが成形される。
【００２５】
なお、前記パネルＰを建築用のパネル材Ｚ（図４及び図５参照）として用いる場合、パネルＰをサンドイッチするように板部材Ｚ１，Ｚ１（図３，４中二点鎖線で示す）を適宜な接着剤を介して接着する。これにより、各板部材Ｚ１，Ｚ１と薄肉部Ｐ１との間に中空部Ｚ２が形成され、中空構造をなすパネル材Ｚが形成される。
【００２６】
従って、このような第１の実施形態によれば、厚肉部Ｐ２における成形材料Ｍの密度を高め、その剛性を向上させることができる。これにより、前記板部材Ｚ１，Ｚ１を用いて中空構造のパネル材Ｚを形成する場合、厚肉部Ｐ２によってパネル材Ｚの端部側を補強することが可能となる。
また、板部材Ｚ１，Ｚ１と略同一平面サイズとなるようにパネルＰを成形した場合、パネルＰを切断する手間を省略でき、且つ、成形材料Ｍの歩留まりを良好にすることができる。
【００２７】
次に、本発明の第１実施形態以外の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、前記第１実施形態と同一若しくは同等の構成部分については必要に応じて同一符号を用いるものとし、説明を省略若しくは簡略にする。
【００２８】
［第２実施形態］
図６には、本発明の第２実施形態に係る成形装置１０の一部横断面図が示されている。この第２実施形態は、保持部材２５の底面部２６に一対の段部３１，３１を設けたものである。
各段部３１，３１は、厚肉部形成領域１８，１８と薄肉部形成領域１９との境界位置にそれぞれ設けられ、下型１５の厚肉部形成領域１８，１８に相対する領域の底面部２６が薄肉部形成領域１９に相対する領域の底面部２６より深く形成される。ここにおいて、保持部材２５により材料投入調整手段が構成される。
また、保持部材２５の各起立部２７，２７の上部には、反転末広がり状をなす傾斜面部３２，３２が設けられている。
【００２９】
従って、このような第２実施形態によれば、保持部材２５を介して成形材料Ｍをフォーミングすると、厚肉部形成領域１８，１８に相対する底面部２６上の成形材料Ｍの高さｈ３が、薄肉部形成領域１９に相対する底面部２６上の成形材料Ｍの高さｈ４より高くなる。従って、保持部材２５により下型１５のキャビティ１１内に投入された成形材料Ｍは、図２と同様の状態となり、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３０】
［第３実施形態］
図７（Ａ）及び（Ｂ）には、本発明の第３実施形態に係る型装置１２の部分拡大図が示されている。この第３実施形態は、型装置１２に材料投入調整手段を構成する圧力付与手段３４を設け、この圧力付与手段３４により、下型１５と上型１６の閉型時に、厚肉部形成領域１８内の成形材料Ｍに厚肉部Ｐ２の端面側から横方向にプレス圧を付与するものである。
この圧力付与手段３４は、下型１５の厚肉部形成領域１８の外側に設けられて図７中左右方向に延びる溝３５と、この溝３５に沿って移動可能に設けられるとともに、上面が傾斜面３６Ａとされるスライド部材３６と、溝３５内に設けられてスライド部材３６の下部に連結されるとともに、スライド部材３６を右方向に付勢するばね部材３８と、上型１６の下面側に形成され、スライド部材３６の上面に面接触する案内面部３９とを備えて構成されている。
この圧力付与手段３４によれば、下型１５のキャビティ１１内に成形材料Ｍを投入した後、下型１５及び上型１６を閉型させるときに、これらが接近するに従って、スライド部材３６がばね部材の付勢力に抗して左方向に移動する（図７（Ｂ）参照）。すなわち、スライド部材３６の傾斜面３６Ａが案内面部３９を滑りながら厚肉部形成領域１８内の成形材料Ｍに横方向からプレス圧を付与するようになっている。
なお、下型１５及び上型１６を脱型すると、ばね部材３８によってスライド部材３６が右方向に移動して初期位置に復帰する。
【００３１】
従って、このような第３実施形態によっても、厚肉部Ｐ２における成形材料Ｍの密度を高めることが可能となる。
【００３２】
［第４実施形態］
図８及び図９には、本発明の第４実施形態に係る成形装置１０の一部が示されている。この第４実施形態では、成型材料Ｍが棒状をなすバックアップ材Ｍ１を含んでいる。このバックアップ材Ｍ１は、図８中紙面直交方向に延びるとともに、成形されたパネルＰの厚肉部Ｐ２より薄肉となるように形成されている。第４実施形態の保持部材２５は、第２実施形態と同様に構成され、下型１５の厚肉部形成領域１８，１８に相対する領域の底面部２６上にバックアップ材Ｍ１がそれぞれ配置される。
従って、バックアップ材Ｍ１を含む成形材料Ｍをキャビティ１１内に投入し、下型１５及び上型１６によりプレス圧を付与すると、木質繊維等に付着したバインダーにより、プレスされた木質繊維等とバックアップ材Ｍ１とを一体に成形でき（図９参照）、当該バックアップ材Ｍ１によって厚肉部Ｐ２の剛性を高めることが可能となる。
【００３３】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施例に対し、形状、位置若しくは方向、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
【００３４】
例えば、前記型装置１２に複数のキャビティ１１を設ける構成としてもよく、この構成としては、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示される構成が例示できる。同図において、型装置１２は、左右に二つのキャビティ１１，１１を備えており、各キャビティ１１の厚肉部形成領域１８の外側にガイド面部３２がそれぞれ形成される。また、保持装置２５は、二つのキャビティ１１，１１を跨るように形成されている。
また、前記厚肉部Ｐ２の厚さ若しくは幅ｔ２は、薄肉部Ｐ１の厚さ若しくは幅ｔ１に比べて大きく設定される限りにおいて、種々の設計変更が可能である。例えば、図１１及び図１２に示されるように、前記各実施形態より厚肉部Ｐ２を薄くし、板部材Ｚ１，Ｚ１を用いてサンドイッチ構造とするときに、厚肉部Ｐ２と板部材Ｚ１との間にフレームＺ３を接着してもよい。この構成によっても、従来構造（図１３）に比べてフレームＺ３を薄くし、当該フレームＺ３の使用量を抑制することができる。
更に、前記パネルＰは、板部材Ｚ１，Ｚ１によりサンドイッチすることなく各種の建築用のパネルとして利用してもよく、また、薄肉部Ｐ１の形状は、略フラットな形状にする等、種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、主に、二重床や壁、天井等の建築用のパネルを成形する方法として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１の実施形態に係る成形装置の成形前の概略横断面図。
【図２】キャビティ内に成形材料を投入した後の図１と同様の断面図。
【図３】前記成形材料にプレス圧を付与した状態の図１と同様の断面図。
【図４】成形されたパネルの横断面図。
【図５】前記パネルの概略斜視図。
【図６】第２実施形態に係る成形装置の一部横断面図。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、第３実施形態に係る型装置の部分拡大図。
【図８】第４実施形態に係る図６と同様の断面図。
【図９】第４実施形態に係る図３と同様の断面図。
【図１０】（Ａ）〜（Ｃ）は、変形例に係る成形装置の図１〜図３と同様の断面図。
【図１１】他の変形例に係るパネルの横断面図。
【図１２】更に他の変形例に係るパネルの横断面図。
【図１３】従来例に係るパネルの横断面図。
【図１４】他の従来例に係るパネルの横断面図。
【符号の説明】
【００３７】
１０・・・成形装置、１１・・・キャビティ、１２・・・型装置、１３・・・一時保持手段、１５・・・下型、１６・・・上型、１８・・・厚肉部形成領域、１９・・・薄抜く部形成領域、２３・・・ガイド面（材料投入調整手段）、２５・・・保持部材（材料投入調整手段）、２６・・・底面部、３４・・・圧力付与手段（材料投入調整手段）、Ｐ・・・パネル、Ｐ１・・・薄肉部、Ｐ２・・・厚肉部
【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】
2005231157.tif 000012
【図１１】
2005231157.tif 000013
【図１２】
2005231157.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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