(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形対象の木材を挟持して該木材に圧縮力を加える一対の金型と、前記一対の金型のうち一方の金型に設けられ、他方の金型と係合することによって前記一対の金型を型締めする型締め部材とを備えた木材成形用金型において、
前記型締め部材と前記他方の金型との係合を解除し、前記他方の金型に力を加えることによって前記一対の金型を型開きする係合解除型開き手段を備え、
前記型締め部材は、
型締めの際に前記一対の金型が互いに相対移動する方向と平行な一つの平面であって前記一方の金型を通過する一つの平面を対称面として略対称に配置され、前記対称面と直交する方向にそれぞれ進退可能であり、前記他方の金型とそれぞれ係合可能な一対の係合部材を複数対有するとともに、互いに異なる対に属し、かつ互いに隣接する２つの前記係合部材を連結する棒状の連結部材を有し、
前記係合解除型開き手段は、
前記連結部材の中心軸を回転中心として回動可能であることを特徴とする木材成形用金型。
【請求項２】
前記係合解除型開き手段は、
棒状をなす本体部と、
前記本体部の端部の側面から前記本体部の長手方向と交わる円周方向に延在した舌片状をなし、前記連結部材に掛止されるフック部と、
前記本体部の端部から前記本体部の長手方向に沿って延在し、前記連結部材の中心軸を回転中心とした回動の際に前記一対の金型に当接する当接部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の木材成形用金型。
【請求項３】
前記係合解除型開き手段は、
前記連結部材の中心軸を回転中心として回動するとき、
前記当接部の先端が前記一方の金型の側面に当接し、前記連結部材に対して前記一方の金型の側面から遠ざける向きの力を作用することによって前記型締め部材と前記一方の金型との係合を解除した後、
前記当接部が前記他方の金型に当接し、前記他方の金型に対して前記一方の金型から離間する方向の力を作用することによって前記一対の金型を型開きすること
を特徴とする請求項２記載の木材成形用金型。
【請求項４】
前記一対の係合部材は、
少なくとも前記他方の金型と係合した状態で、各々が前記一方の金型と前記対称面に直交する平面で面接触し、
前記型締め部材は、
前記一対の係合部材を前記対称面と直交する方向に沿って連結し、この連結した前記一対の係合部材を互いに近づく向きに付勢する弾性部材をさらに有すること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の木材成形用金型。
【請求項５】
前記型締め部材は、
前記係合部材を前記一方の金型に対して回動可能に支持し、前記連結部材の中心軸と平行な支軸と、
前記一方の金型にそれぞれ固定され、前記支軸の長手方向のいずれか一方の端部をそれぞれ保持する一対の保持部材と、
前記係合部材の長手方向の端部であって前記他方の金型と係合する端部を前記一方の金型へ近づく向きに付勢する付勢部材と、
をさらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の木材成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材を圧縮成形する際に使用する木材成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自然素材である木材が注目されている。木材はさまざまな木目を有するため、原木から形取る箇所に応じて個体差が生じ、その個体差が製品ごとの個性となる。また、長期の使用によって生じる傷や色合いの変化自体も、独特の風合いとなって使用者に親しみを生じさせることがある。これらの理由により、合成樹脂や軽金属を用いた製品にはない、個性的で味わい深い製品を生み出すことのできる素材として木材が注目されており、その成形技術も飛躍的に進歩しつつある。
【０００３】
従来、木材の成形技術として、吸水軟化した１枚の木材を圧縮し、その木材を圧縮方向と略平行にスライスして板状の一次固定品を得た後、この一次固定品を加熱吸水させながら所定の３次元形状に成形する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、軟化処理した状態で圧縮した１枚の木材を仮固定し、この木材を型に入れて回復させることによって型成形する技術も知られている（例えば、特許文献２を参照）。 
【０００４】
【特許文献１】特許第３０７８４５２号公報
【特許文献２】特開平１１−７７６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、木材を圧縮成形する際には、その木材から樹液がしみ出す。このしみ出した樹液は、金型に付着したり、金型間の隙間に回り込む。このため、上述した従来技術では、圧縮した後に木材を乾燥させても木材が金型から離れず、また金型間も密着するため、金型を型開きすることが困難な場合があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、木材を圧縮成形した後、容易に型開きすることができる木材成形用金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る木材成形用金型は、成形対象の木材を挟持して該木材に圧縮力を加える一対の金型と、前記一対の金型のうち一方の金型に設けられ、他方の金型と係合することによって前記一対の金型を型締めする型締め部材とを備えた木材成形用金型において、前記型締め部材と前記他方の金型との係合を解除し、前記他方の金型に力を加えることによって前記一対の金型を型開きする係合解除型開き手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る木材成形用金型は、上記発明において、前記型締め部材は、型締めの際に前記一対の金型が互いに相対移動する方向と平行な一つの平面であって前記一方の金型を通過する一つの平面を対称面として略対称に配置され、前記対称面と直交する方向にそれぞれ進退可能であり、前記他方の金型とそれぞれ係合可能な一対の係合部材を複数対有するとともに、互いに異なる対に属し、かつ互いに隣接する２つの前記係合部材を連結する棒状の連結部材を有し、前記係合解除型開き手段は、前記連結部材の中心軸を回転中心として回動可能であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る木材成形用金型は、上記発明において、前記係合解除型開き手段は、棒状をなす本体部と、前記本体部の端部の側面から前記本体部の長手方向と交わる円周方向に延在した舌片状をなし、前記連結部材に掛止されるフック部と、前記本体部の端部から前記本体部の長手方向に沿って延在し、前記連結部材の中心軸を回転中心とした回動の際に前記一対の金型に当接する当接部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る木材成形用金型は、上記発明において、前記係合解除型開き手段は、前記連結部材の中心軸を回転中心として回動するとき、前記当接部の先端が前記一方の金型の側面に当接し、前記連結部材に対して前記一方の金型の側面から遠ざける向きの力を作用することによって前記型締め部材と前記一方の金型との係合を解除した後、前記当接部が前記他方の金型に当接し、前記他方の金型に対して前記一方の金型から離間する方向の力を作用することによって前記一対の金型を型開きすることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る木材成形用金型は、上記発明において、前記一対の係合部材は、少なくとも前記他方の金型と係合した状態で、各々が前記一方の金型と前記対称面に直交する平面で面接触し、前記型締め部材は、前記一対の係合部材を前記対称面と直交する方向に沿って連結し、この連結した前記一対の係合部材を互いに近づく向きに付勢する弾性部材をさらに有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る木材成形用金型は、上記発明において、前記型締め部材は、前記係合部材を前記一方の金型に対して回動可能に支持し、前記連結部材の中心軸と平行な支軸と、前記一方の金型にそれぞれ固定され、前記支軸の長手方向のいずれか一方の端部をそれぞれ保持する一対の保持部材と、前記係合部材の長手方向の端部であって前記他方の金型と係合する端部を前記一方の金型へ近づく向きに付勢する付勢部材と、をさらに有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る木材成形用金型によれば、成形対象の木材を挟持して該木材に圧縮力を加える一対の金型のうち一方の金型に設けられた型締め部材と他方の金型との係合を解除し、他方の金型に力を加えることによって一対の金型を型開きする係合解除型開き手段を備えたため、木材の樹液が一対の金型間に付着し、型締め部材と金型との係合を解除しただけでは金型同士を型開きするのが困難な場合であっても、容易に型開きすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態（以後、「実施の形態」と称する）を説明する。なお、以下の説明で参照する図面はあくまでも模式的なものであって、同じ物体を異なる図面で示す場合には、寸法や縮尺等が異なる場合もある。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型の構成を示す斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図１および図２に示す木材成形用金型１は、成形対象の木材を挟持して圧縮力を加える一対のコア金型２およびキャビティ金型３と、コア金型２に設けられ、キャビティ金型３と係合することによってコア金型２とキャビティ金型３とを型締めする型締め部材４と、コア金型２に取り付けられ、コア金型２に対して下降してくるキャビティ金型３を上方へ付勢しながら支持するバネ部材５と、コア金型２および型締め部材４を載置する載置台６と、キャビティ金型３と型締め部材４との係合を解除し、キャビティ金型３に力を加えることによってコア金型２とキャビティ金型３とを型開きする係合解除型開き手段である型開き用治具７と、を備える。
【００１６】
コア金型２は、圧縮成形後の木材の形状の一部に対応して突起する凸部２１と、凸部２１の底面側を支持する略直方体状の台座部２２と、台座部２２の表面の四隅付近から凸部２１が突起している方向へそれぞれ突出し、キャビティ金型３のコア金型２に対する進行方向を案内する４つの案内ピン２３と、を有し、載置台６に固定されている。
【００１７】
台座部２２は、載置台６と対向する底面に設けられ、載置台６との間で型締め部材４の一部を保持する溝部２２１と、案内ピン２３が突出する方向と平行な方向に貫通され、バネ部材５をその貫通方向に沿って伸縮可能に保持する孔部２２２と、台座部２２の側面であって溝部２２１の端部を有する側面の略中央部から台座部２２の上面にかけて切り欠かれ、型開き用治具７の先端部の通路となる切り欠き部２２３と、を有する。図１および図２に示す場合、台座部２２は、互いに平行な２つの溝部２２１を有する。また、台座部２２は、４つの案内ピン２３の各近傍にそれぞれ形成された４つの孔部２２２を有しており、４つのバネ部材５を保持している。
【００１８】
キャビティ金型３は、コア金型２の凸部２１と対向し、圧縮成形後の木材の形状の一部に対応してくぼんだ凹部３１と、凹部３１の開口端と滑らかに連なり、凹部３１の開口端から遠ざかるにつれて開口断面積が大きくなる斜面部３２と、コア金型２が有する４つの案内ピン２３のいずれかを各々挿通する４つのピン挿通孔３３と、本体部分の外側面に形成され、型締め部材４と係合する溝部３４と、を有する。
【００１９】
型締め部材４は、互いに同じ形状をなし、コア金型２の凸部２１の中心部を通過する対称面Ｓ（図２を参照）に対して対称に配置され、各々がキャビティ金型３の溝部３４と係合する一対の係合部材４１と、一対の係合部材４１を対称面Ｓと直交する方向に沿って連結し、各係合部材４１を互いに近づく向きに付勢するバネ部材４２（弾性部材）とを備えた組を２組有するとともに、互いに異なる組に属し、かつ互いに隣接する２つの係合部材４１を連結する棒状の連結部材４３を有する。
【００２０】
図３は、係合部材４１の構成を示す斜視図である。同図に示す係合部材４１は、キャビティ金型３の溝部３４と係合可能な略鉤型をなす係合部４１１と、係合部４１１の略鉤型をなす側面から係合部４１１の長手方向と直交する方向（係合部材４１がバネ部材４２によって付勢される方向）に延在し、少なくともキャビティ金型３と係合した状態でコア金型２の台座部２２が有する溝部２２１の底面と面接触する面接触部４１２と、面接触部４１２の端部に設けられ、バネ部材４２を取り付けるバネ部材取付部４１３と、を有する。係合部材４１は、厚さが均一な略Ｌ字状をなしている。なお、図２において、溝部２２１の底面は、面接触部４１２の上方に位置している。
【００２１】
係合部４１１は、略鉤型をなす側面の先端部が、係合部４１１の長手方向に対して傾斜した斜面４１１ａを有する先細のテーパ形状をなす。係合部４１１の側面のうち斜面４１１ａに連なる側面４１１ｂは、係合部４１１の長手方向と平行である。また、側面４１１ｂとの境界で段差を有し、側面４１１ｂよりも退避している側面４１１ｃも、係合部４１１の長手方向と平行である。斜面４１１ａ、および側面４１１ｂ、４１１ｃは、木材の圧縮成形時にキャビティ金型３と接触可能であり、キャビティ金型３の溝部３４と係合する係合面４１１ｅと、コア金型２の台座部２２が有する溝部２２１の底面と面接触する面接触部４１２の上面４１２ａとは対向する平行平面である。係合部４１１のうち、斜面４１１ａおよび側面４１１ｂと直交する面の長手方向中央付近の適宜位置には、幅方向に貫通し、連結部材４３の端部を取り付ける孔部４１１ｄが形成されている。
【００２２】
バネ部材取付部４１３は、バネ部材４２の端部を取り付ける孔部４１３ａを有する。
【００２３】
連結部材４３は、コア金型２の凸部２１を挟んで両側に設けられている。この２つの連結部材４３には、型開き用治具７がそれぞれ掛止される。
【００２４】
以上の構成を有する係合部材４１は、バネ部材４２による弾性力を受けながら、対称面Ｓと直交する方向（図１および図２のｘ軸方向）に沿って進退可能である。
【００２５】
ところで、型締め部材４を用いてコア金型２とキャビティ金型３との型締めを行うことができるようにするためには、キャビティ金型３の寸法とコア金型２に組み付けた型締め部材４の寸法との間で少なくとも満たすべき条件がある。具体的には、キャビティ金型３の下端部のうち一対の係合部材４１とそれぞれ接触する下端部の幅ｗは、一対の係合部材４１の係合部４１１がそれぞれ有する斜面４１１ａの最先端同士の距離の最小値ｄ１以下でなければならない。また、幅ｗは、一対の係合部材４１の係合部４１１がそれぞれ有する側面４１１ｂ間の距離の最小値ｄ２よりも大きくなければならない（ｄ２＜ｗ≦ｄ１）。これらの最小値ｄ１、ｄ２は、キャビティ金型３と型締め部材４とが接触していない状態で取り得る値である（図２を参照）。なお、図２では、ｄ２＜ｗ＜ｄ１の場合を示している。
【００２６】
なお、コア金型２に対して一対の係合部材４１とバネ部材４２とからなる組を３組以上設けることも可能である。この場合には、コア金型２の溝部２２１の数やキャビティ金型３の溝部３４の数も変更する必要がある。また、コア金型２に取り付けるバネ部材５の個数は４個に限られるわけではない。これらの具体的な数は、コア金型２およびキャビティ金型３の各々の大きさや重量などの諸条件に応じて適宜定められる。
【００２７】
図４は、型開き用治具７を連結部材４３に掛止した状態を模式的に示す部分断面図である。型開き用治具７は、棒状をなす本体部７１と、本体部７１の端部の側面から本体部７１の長手方向と交わる円周方向に延在した舌片状をなし、連結部材４３に掛止されるフック部７２と、本体部７１の端部から本体部７１の長手方向に沿って延在し、フック部７２を連結部材４３の中心軸を回転中心とした回動の途中でコア金型２の切り欠き部２２３の底面とキャビティ金型３の底面に順次当接する当接部７３と、を有する。
【００２８】
型開き用治具７を連結部材４３に掛止した状態で、連結部材４３の中心軸から当接部７３の先端までの長手方向に沿った長さａは、連結部材４３の中心と載置台６の上面との距離ｈよりも小さい（ａ＜ｈ）。これにより、型開き用治具７は、連結部材４３の中心軸を回転中心として回動する際に載置台６と接触しない。
【００２９】
また、上述した長さａは、連結部材４３の中心と切り欠き部２２３の開口面の下端との距離ｒよりも小さい（ａ＜ｒ）。これにより、型開き用治具７は、連結部材４３の中心軸を回転中心として回動する際に当接部７３が切り欠き部２２３の内部に進入することができる。
【００３０】
さらに、上述した長さａは、連結部材４３の中心軸とコア金型２の切り欠き部２２３の底面との距離であって切り欠き部２２３の深さ方向（図４のｘ軸方向）に沿った距離ｗよりも大きくなければならない（ａ＞ｗ）。型開き用治具７は、この条件に加えて、長さａと距離ｗとの差ａ−ｗが、係合部４１１の側面４１１ｂの側面４１１ｃに対する突出量ｆ（図３を参照）よりも大きい（ａ−ｗ＞ｆ）という条件を満たすことにより、係合部材４１とキャビティ金型３との係合を解除することが可能となる。
【００３１】
ところで、図４に示す平面Ｐは、台座部２２の上面とキャビティ金型３の底面とが当接する平面である。図４において、連結部材４３の最下点は平面Ｐ上に位置しているが、より一般に、連結部材４３の最下点は、平面Ｐの近傍に位置していればよい。
【００３２】
型開き用治具７は、フック部７２を連結部材４３に掛止した状態で回動する。このため、フック部７２の内側面は連結部材４３の側面との間で良好な摺動性を有している方が好ましい。そこで、フック部７２の材質と連結部材４３の材質との組み合わせを摺動性のよい組み合わせとしてもよいし、フック部７２の内側面と連結部材４３の側面との少なくとも一方にフッ素樹脂をコーティングしてもよい。
【００３３】
次に、以上の構成を有する木材成形用金型１を用いた木材の圧縮成形方法について説明する。まず、成形対象の木材を、無圧縮状態にある無垢材から切削などを行うことによって形取る。図５は、形取った木材（ブランク材）の形状を示す平面図である。図６は、図５のＢ−Ｂ線断面図である。図７は、図５のＣ−Ｃ線断面図である。図５〜図７に示す木材１０は船形形状をなし、後述する圧縮工程によって減少する分の容積を予め加えた容積を有する。なお、図５に示す木材１０の表面の木目模様はあくまでも一例に過ぎない。
【００３４】
木材１０は、ヒノキ、ヒバ、桐、杉、松、桜、欅、黒檀、紫檀、竹、チーク、マホガニー、ローズウッドなどの中から、圧縮成形後の用途を含む各種条件に応じて最適な素材を適用することができる。
【００３５】
図８は、上記の如く形取った木材１０をコア金型２の凸部２１に載置した状態を示す図である。図９は、図８の断面図であり、図２と同じ断面（図１のＡ−Ａ線断面）で見た図である。図９において、木材１０の曲率は凸部２１の曲率よりも大きいため、圧縮前の木材１０と凸部２１との間には隙間が生じている。
【００３６】
続いて、図８等に示す状態からキャビティ金型３を下降させてコア金型２の案内ピン２３の先端をキャビティ金型３のピン挿通孔３３の開口底面へ位置合わせした後、キャビティ金型３をコア金型２へ向けて下降させる。キャビティ金型３が下降していくと、やがてキャビティ金型３の下端部が係合部材４１の斜面４１１ａと接触し始め、その下端部が斜面４１１ａを摺動しながら徐々に下降していく。この際、係合部材４１はキャビティ金型３からの力を受けて、バネ部材４２の付勢力に抗し、対称面Ｓから遠ざかる方向へ徐々に移動しながら開いていく。キャビティ金型３がさらに下降すると、キャビティ金型３の外側面が係合部４１１の側面４１１ｂに接触し始め、その側面４１１ｂを摺動しながら下降していく。
【００３７】
図１０は、キャビティ金型３が下降してコア金型２との間で木材１０を挟持した状態を示す図である。図１１は、図１０の断面図であり、図２と同じ断面（図１のＡ−Ａ線断面）で見た図である。キャビティ金型３は、斜面部３２が木材１０に当接する位置まで下降して停止する。この状態で、キャビティ金型３の底面はバネ部材５と接触し、バネ部材５によって上方に付勢されて支持される。図１０および図１１に示す状態において、係合部材４１は凸部２１に対して最も遠ざかっている。
【００３８】
図１０および図１１に示す状態に達した後、木材１０を大気より高温高圧の水蒸気雰囲気中で所定時間放置し、水分を過剰に吸収させることによって十分に軟化させる。ここでいう高温とは、温度が１００〜２３０℃、より好ましくは１８０〜２３０℃、さらに好ましくは１８０〜２００℃のことである。また、高圧とは、圧力が０.１〜３.０ＭＰａ（メガパスカル）、より好ましくは０.４５〜２.５ＭＰａ、さらに好ましくは１.０〜１.６ＭＰａのことである。なお、上述した水蒸気雰囲気中で木材１０を放置して軟化させる代わりに、マイクロウェーブのような高周波の電磁波によって木材１０を加熱して軟化させてもよい。
【００３９】
その後、十分に軟化した木材１０を上述した水蒸気雰囲気中で圧縮する。この圧縮を行う際には、例えば油圧プレス機を用いることによってキャビティ金型３をさらに下降させる。これにより、木材１０には、コア金型２とキャビティ金型３から圧縮力が加わり始め、木材１０は徐々に変形し薄肉化する。キャビティ金型３の外側面が係合部材４１の係合部４１１の側面４１１ｂを摺動しながら下降していくと、キャビティ金型３の底面がコア金型２の台座部２２の上面に達する以前に係合部４１１（の係合面４１１ｅ）と溝部３４が係合する。係合部４１１と溝部３４が係合するとき、係合部材４１は凸部２１に対して近づく方向へ移動する。この結果、バネ部材４２の長さは、キャビティ金型３をコア金型２にセットする前の長さまで収縮する。
【００４０】
図１２は、係合部４１１が溝部３４と係合することによってコア金型２とキャビティ金型３とを型締めした状態を示す図である。図１３は、図１２に示す状態の断面図であり、図２と同じ断面（図１のＡ−Ａ線断面）で見た図である。図１２および図１３に示す状態で、木材１０は、コア金型２の凸部２１とキャビティ金型３の凹部３１との隙間に相当する３次元形状に圧縮および変形している。コア金型２とキャビティ金型３とは、係合部４１１と溝部３４との係合状態を解除しない限り型開きすることはない。
【００４１】
図１２および図１３に示す状態で所定の時間（１〜数十分、より好ましくは５〜１０分程度）経過させた後、上記水蒸気雰囲気を解いて木材１０を乾燥させる。
【００４２】
この後、型開き用治具７を、連結部材４３を中心軸として回動させることにより、係合部４１１と溝部３４との係合状態を解除し、コア金型２とキャビティ金型３とを型開きして圧縮成形された木材１０を取り出す。図１４は、コア金型２とキャビティ金型３とを型開きするにあたって２つの型開き用治具７のフック部７２を２つの連結部材４３にそれぞれ掛止した状態を示す斜視図である。図１５は、図１４の矢視Ｄ方向の平面図である。図１６は、図１５のＥ−Ｅ線断面図である。なお、図１３は、図１５のＦ−Ｆ線断面図に相当している。
【００４３】
図１７は、図１４〜図１６に示す状態から型開き用治具７が回動し、当接部７３がコア金型２の切り欠き部２２３に当接し始めた状態を示す図である。なお、型開き用治具７を回動させる場合には、対をなす型開き用治具７が常に対称面Ｓに対して対称な位置関係にあるように回動させるのが好ましい。
【００４４】
図１７に示す状態から型開き用治具７をさらに回動させると、当接部７３の先端は切り欠き部２２３の底面を摺動しながら上昇していく。この際、型開き用治具７は、連結部材４３に対して台座部２２から遠ざかる向きへの力を及ぼす。換言すると、連結部材４３は、台座部２２から遠ざかる向きの力を型開き用治具７から受ける。この結果、連結部材４３と連結部材４３が連結する係合部材４１は、台座部２２から遠ざかる向きに移動する。
【００４５】
図１８は、図１７に示す状態（１点鎖線）から型開き用治具７がさらに回動し、当接部７３がキャビティ金型３の底面に当接した状態を示す図である。図１８において、当接部７３は、その先端が切り欠き部２２３の底面に当接している一方、その側面がキャビティ金型３の底面に当接している。この状態で、連結部材４３は台座部２２から最も遠ざかっている。
【００４６】
型開き用治具７が図１８に示す状態からさらに回動すると、当接部７３は切り欠き部２２３から離間し、キャビティ金型３の底面に上向き成分を有する力を加え始める。型開き用治具７から上向き成分を有する力を受けたキャビティ金型３は、コア金型２および木材１０に対して離間する。図１９は、キャビティ金型３がコア金型２および木材１０に対して離間した状態を示す図である。図１９において、キャビティ金型３は、型開き用治具７から上向き成分の力を受けることにより、その底面がコア金型２から離間するとともに、凹部３１が木材１０から離間する。キャビティ金型３は、バネ部材５の上方への弾性力を受けているため、木材１０から離間した直後、キャビティ金型３は自動的に上昇し、バネ部材５による弾性力とキャビティ金型３の重力とがつりあう位置で静止する。
【００４７】
このように、型開き用治具７は、キャビティ金型３と型締め部材４の係合を解除した後、キャビティ金型３に対してコア金型２から離間して上昇する力を加える。したがって、木材１０の樹液がコア金型２の凸部２１、キャビティ金型３の凹部３１、コア金型２とキャビティ金型３との隙間などに付着し、キャビティ金型３と型締め部材４との係合を解除しただけではコア金型２とキャビティ金型３とを型開きするのが困難な場合であっても、コア金型２とキャビティ金型３とを確実に型開きすることができる。
【００４８】
図２０は、木材１０を上記の如く圧縮成形することによって得られた圧縮木材の形状を示す平面図である。図２１は、図２０のＧ−Ｇ線断面図である。図２２は、図２０のＨ−Ｈ線断面図である。図２０〜図２２に示す圧縮木材１１は、木材１０よりも小ぶりであり、かつ底面付近が木材１０よりも平板に近い船形形状をなしている。圧縮木材１１の肉厚は、圧縮前の木材１０の肉厚の３０〜５０％程度であれば好ましい。換言すると、圧縮工程における木材１０の肉厚方向の圧縮率（圧縮による木材の肉厚の減少分ΔＲとその木材の圧縮前の肉厚Ｒの比の値ΔＲ／Ｒ）の平均値は、０.５０〜０.７０程度であれば好ましい。
【００４９】
以上説明した圧縮工程により、圧縮木材１１の密度は、木材１０の密度よりも顕著に大きくなる。この圧密化の結果、圧縮木材１１の強度は、木材１０の強度と比較して飛躍的に向上する。
【００５０】
図２３および図２４は、圧縮木材１１の一適用例であるデジタルカメラの構成を示す図であり、図２３がデジタルカメラの前面側（被写体側）の構成を示す一方、図２４がデジタルカメラの背面側（撮影者側）の構成を示している。これらの図に示すデジタルカメラ１００は、圧縮木材１１に対して開口や切り欠きなどを形成したものを外装体として具備しており、外装体の内部には、デジタルカメラ１００の機能を実現するための様々な電子的部材や光学的部材が設けられている。
【００５１】
デジタルカメラ１００の前面側は、圧縮木材１１から形成されたカバー部材１０１によって外装され、光を集光して結像する撮影レンズを有する撮像部１０２と、ストロボ発光を行うフラッシュ１０３と、カバー部材１０１の長手方向と略平行な方向にスライド可能であり、撮像部１０２を被覆するレンズバリア１０４とを有する。デジタルカメラ１００の背面側は、圧縮木材１１から形成されたカバー部材１０５によって外装され、操作信号や撮影に関する情報を入力する操作ボタン群１０６と、液晶、プラズマまたは有機ＥＬ等を用いて実現される表示部１０７とを有する。デジタルカメラ１００の側面のうち図２３で上方に位置する側面には、シャッターボタン１０８が設けられている。
【００５２】
このように、圧縮木材１１をデジタルカメラ１００の外装体として適用する場合、圧縮木材１１の肉厚が１.６〜２.０ｍｍ程度であればより好ましい。
【００５３】
なお、圧縮木材１１は、携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡ、携帯型オーディオ装置、ＩＣレコーダ、携帯型テレビ、携帯型ラジオ、各種家電製品のリモコン、デジタルビデオなどの電子機器用の外装体としても適用可能である。
【００５４】
以上説明した本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型によれば、成形対象の木材を挟持して該木材に圧縮力を加える一対の金型のうち一方の金型（コア金型）に設けられた型締め部材と他方の金型（キャビティ金型）との係合を解除し、他方の金型に力を加えることによって一対の金型を型開きする係合解除型開き手段を備えたため、木材の樹液が一対の金型間に付着し、型締め部材と金型との係合を解除しただけでは金型同士を型開きするのが困難な場合であっても、容易に型開きすることが可能となる。
【００５５】
また、本実施の形態１によれば、型締め部材が、型締めの際に一対の金型が互いに相対移動する方向と平行な一つの平面であって一方の金型を通過する一つの平面を対称面として略対称に配置され、対称面と直交する方向にそれぞれ進退可能であり、他方の金型と係合した状態で、各々が一方の金型と対称面に直交する平面で面接触する一対の係合部材と、この一対の係合部材を対称面と直交する方向に沿って連結し、この連結した一対の係合部材を互いに近づく方向に付勢する弾性部材と、を有するため、金型や型締め部材に傷や磨耗が発生しにくくなる。したがって、耐久性に優れ、高精度の成形が可能な木材成形用金型を提供することができる。
【００５６】
また、本実施の形態１によれば、型締め部材は、係合部材の面接触部およびバネ部材がコア金型の溝部と載置台との間に位置するように配置されているだけであるため、型締め部材のコア金型への取り付けおよびコア金型からの取り外しが容易であり、部品点数も少なくて済む。したがって、成形時に金型に付着した木材の樹液を容易に取り除くことができ、メインテナンス性にも優れている。
【００５７】
（実施の形態２）
図２５は、本発明の実施の形態２に係る木材成形用金型の構成を示す断面図である。同図に示す木材成形用金型８は、成形対象の木材を挟持して圧縮力を加える一対のコア金型２およびキャビティ金型３と、コア金型２に設けられ、キャビティ金型３と係合することによってコア金型２とキャビティ金型３とを型締めする型締め部材１４と、コア金型２および型締め部材１４を載置する載置台１６と、キャビティ金型３と型締め部材１４との係合を解除しキャビティ金型３に力を加えることによってコア金型２とキャビティ金型３とを型開きする係合解除型開き手段である型開き用治具７と、を備える。木材成形用金型８は、上記実施の形態１に係る木材成形用金型１と同様、コア金型２に取り付けられ、コア金型２に対して下降してくるキャビティ金型３を上方へ付勢しながら支持するバネ部材５も備える。なお、木材成形用金型１と同じ構成要素に対しては、図１等で用いたのと同じ符号を付してある。
【００５８】
型締め部材１４は、互いに同じ形状をなし、コア金型２の凸部２１の中心部を通過する対称面Ｓ'に対して対称に配置され、各々がキャビティ金型３の溝部３４と係合する一対の係合部材１４１と、係合部材１４１をコア金型２に対して回動可能に支持する支軸１４２と、コア金型２の台座部２２の側面にネジ止め等によってそれぞれ固定され、支軸１４２の長手方向のいずれか一方の端部をそれぞれ保持する一対の保持部材１４３と、係合部材１４１の下端部に取り付けられ、載置台１６の側面に当接し、係合部材１４１のキャビティ金型３と係合する先端部をコア金型２へ近づく向きに付勢する付勢部材としてのバネ部材１４４と、を備えた組を２組有する。また、型締め部材１４は、互いに異なる組に属し、かつ互いに隣接する２つの係合部材１４１を連結する棒状の連結部材１４５を有する。連結部材１４５の長手方向は、支軸１４２の長手方向と平行である。
【００５９】
係合部材１４１の先端部は、実施の形態１で説明した係合部材４１の形状と同じ先細のテーパ形状をなしており、キャビティ金型３の溝部３４に係合可能である。
【００６０】
以上の構成を有する木材成形用金型８を用いた木材の圧縮成形方法について説明する。まず、無垢材から形取った木材１０をコア金型２とキャビティ金型３との間に設置した後、木材１０を上記実施の形態１で説明したのと同様の水蒸気雰囲気中で所定時間放置して軟化させる。その後、キャビティ金型３をコア金型２へ向けてさらに下降させ、型締め部材１４をキャビティ金型３に係合させることによって木材１０に圧縮力を加える。この際、型締め部材１４は、係合部材１４１が支軸１４２を回転中心として回動することによってキャビティ金型３の溝部３４と係合する。コア金型２とキャビティ金型３とを型締めした状態で所定時間経過させた後、上記水蒸気雰囲気を解いて木材１０を乾燥させる。
【００６１】
以下、木材１０を乾燥させた後にコア金型２とキャビティ金型３との係合を解除して型開きする処理について説明する。図２６は、図２５に示す状態から型開き用治具７が回動し、当接部７３がコア金型２の切り欠き部２２３に当接し始めた状態を示す。本実施の形態２においても、型開き用治具７を回動させる場合には、対をなす型開き用治具７が常に対称面Ｓ'に対して対称な位置関係にあるように回動させるのが好ましい。
【００６２】
図２６に示す状態から型開き用治具７をさらに回動させると、当接部７３の先端は切り欠き部２２３の底面を摺動しながら上昇していく。この際、型開き用治具７は、連結部材１４５に対して台座部２２から遠ざかる向きへの力を及ぼす。換言すると、連結部材１４５は、台座部２２から遠ざかる向きの力を型開き用治具７から受ける。この結果、係合部材１４１は支軸１４２を回転中心として回動し、連結部材１４５が台座部２２から遠ざかる。
【００６３】
図２７は、図２６に示す状態（１点鎖線）から型開き用治具７がさらに回動し、当接部７３がキャビティ金型３の底面に当接した状態を示す図である。図２７において、当接部７３は、切り欠き部２２３の底面に当接するとともに、キャビティ金型３の底面に当接する。この状態で、連結部材１４５は、その上端付近が図２７で左右に開いた状態となっている。
【００６４】
型開き用治具７が図２７に示す状態からさらに回動すると、当接部７３は切り欠き部２２３から離間し、キャビティ金型３の底面に上向き成分を有する力を加え始める。型開き用治具７から上向き成分を有する力を受けたキャビティ金型３は、コア金型２および木材１０に対して離間する。図２８は、キャビティ金型３がコア金型２および木材１０に対して離間した状態を示す図である。図２８において、キャビティ金型３は、型開き用治具７から上向き成分の力を受けることにより、その底面がコア金型２から離間するとともに、凹部３１が木材１０から離間する。キャビティ金型３は、バネ部材５の上方への弾性力を受けているため、木材１０から離間した直後、キャビティ金型３は自動的に上昇し、バネ部材５による弾性力とキャビティ金型３の重力とがつりあう位置で静止する。
【００６５】
このように、型開き用治具７は、キャビティ金型３と型締め部材１４の係合を解除した後、キャビティ金型３に対してコア金型２から離間して上昇する力を加える。したがって、本実施の形態２においても、圧縮成形時にしみ出す木材１０の樹液の影響を受けることなく、コア金型２とキャビティ金型３とを確実に型開きすることができる。
【００６６】
木材１０を圧縮成形することによって得られる圧縮木材は、上記実施の形態１の圧縮木材１１と同様の構成を有する。
【００６７】
以上説明した本発明の実施の形態２に係る木材成形用金型によれば、成形対象の木材を挟持して該木材に圧縮力を加える一対の金型のうち一方の金型（コア金型）に設けられた型締め部材と他方の金型（キャビティ金型）との係合を解除し、他方の金型に力を加えることによって一対の金型を型開きする係合解除型開き手段を備えたため、木材の樹液が一対の金型間に付着し、型締め部材と金型との係合を解除しただけでは金型同士を型開きするのが困難な場合であっても、容易に型開きすることが可能となる。
【００６８】
ここまで、本発明を実施するための最良の形態を説明してきたが、本発明は上述した２つの実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、本発明では、型開き用治具の本体部を駆動する駆動手段を設けることにより、型開き用治具を自動的に回動させるようにしてもよい。
【００６９】
また、本発明において、型開き用治具と連結部材を一体化したものを適用してもよい。この場合には、連結部材が係合部材に対して回動する構成となる。
【００７０】
また、本発明において、コア金型とキャビティ金型との上下関係を逆にすることもできる。
【００７１】
また、本発明において、型開き用治具は金属以外の材料を用いて実現してもよく、例えば高い強度を有する合成樹脂を用いて実現することも可能である。
【００７２】
さらに、本発明において、一対の係合部材は全く同一形状である必要はなく、対称面に関して完全に対称な位置に配置されている必要もない。
【００７３】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型の構成を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型が備える係合部材の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型が備える型開き用治具を連結部材に掛止した状態を模式的に示す部分断面図である。
【図５】成形対象の木材の形状を示す平面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図５のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】コア金型の凸部に木材を載置した状態を示す図である。
【図９】図８と同じ状態を示す断面図である。
【図１０】キャビティ金型をコア金型にセットした状態を示す図である。
【図１１】図１０と同じ状態を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型が備える係合部材の係合部がキャビティ金型の溝部と係合した状態を示す図である。
【図１３】図１２と同じ状態を示す断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型が備える型開き用治具のフック部を連結部材に掛止した状態を示す斜視図である。
【図１５】図１４の矢視Ｄ方向の平面図である。
【図１６】図１５のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型が備える型開き用治具の当接部がコア金型の凹部に当接し始めた状態を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型が備える型開き用治具の当接部がキャビティ金型の底面に当接した状態を示す図である。
【図１９】コア金型とキャビティ金型とが型開きした状態を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態１に係る木材成形用金型を用いて成形された圧縮木材の形状を示す平面図である。
【図２１】図２０のＧ−Ｇ線断面図である。
【図２２】図２０のＨ−Ｈ線断面図である。
【図２３】圧縮木材によって外装されるデジタルカメラの前面側の構成を示す図である。
【図２４】圧縮木材によって外装されるデジタルカメラの背面側の構成を示す図である。
【図２５】本発明の実施の形態２に係る木材成形用金型の構成を示す図である。
【図２６】本発明の実施の形態２に係る木材成形用金型が備える型開き用治具の当接部がコア金型の凹部に当接し始めた状態を示す図である。
【図２７】本発明の実施の形態２に係る木材成形用金型が備える型開き用治具の当接部がキャビティ金型の底面に当接した状態を示す図である。
【図２８】本発明の実施の形態２に係る木材成形用金型が備えるキャビティ金型がコア金型に対して型開きした状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
１、８  木材成形用金型
２  コア金型
３  キャビティ金型
４、１４  型締め部材
５、４２、１４４  バネ部材
６、１６  載置台
７  型開き用治具
１０  木材
１１  圧縮木材
２１  凸部
２２  台座部
２３  案内ピン
３１  凹部
３２  斜面部
３３  ピン挿通孔
３４、２２１  溝部
４１、１４１  係合部材
４３、１４５  連結部材
７１  本体部
７２  フック部
７３  当接部
１００  デジタルカメラ
１０１、１０５  カバー部材
１０２  撮像部
１０３  フラッシュ
１０４  レンズバリア
１０６  操作ボタン群
１０７  表示部
１０８  シャッターボタン
１４２  支軸
１４３  保持部材
２２２、４１１ｄ、４１３ａ  孔部
２２３  切り欠き部
４１１  係合部
４１１ａ  斜面
４１１ｂ、４１１ｃ  側面
４１１ｅ  係合面
４１２  面接触部
４１２ａ  上面
４１３  バネ部材取付部
【図１】
0004920549.tif 000002
【図２】
0004920549.tif 000003
【図３】
0004920549.tif 000004
【図４】
0004920549.tif 000005
【図５】
0004920549.tif 000006
【図６】
0004920549.tif 000007
【図７】
0004920549.tif 000008
【図８】
0004920549.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004920549.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0004920549.tif 000013
【図１３】
0004920549.tif 000014
【図１４】
0004920549.tif 000015
【図１５】
0004920549.tif 000016
【図１６】
0004920549.tif 000017
【図１７】
0004920549.tif 000018
【図１８】
0004920549.tif 000019
【図１９】
0004920549.tif 000020
【図２０】
0004920549.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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