JP2004291598A - Working device of woody material, and working method of woody material - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木材料を変形して自動車用部品を成形する木材料の加工装置及び木材料の加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
木材料を圧縮または曲げ加工して自動車用部品を成形する場合に、木材料を変形し易くするために木材料を加熱しながら加工する場合がある。しかし、加工時に木材内の水分が蒸発するので、木材料内部の温度上昇が遅くなって軟化しにくく、このために加熱時間が長くなる。また、木材料内部の空孔が変形すると応力が発生するが、水分蒸発によって加工による内部応力は緩和されないので、加工後の木材料による吸放湿で、木材料の形状変化は、大きくなる。
【0003】
一方、木材料に高温の水蒸気を吸収させ、木材料を軟化してから圧縮または曲げ加工する場合がある(例えば、特許文献1参照)。この場合には、木材料そのままの加工に比べれば内部応力の緩和効果がある。しかし、木材料の含水率が高くなるので、乾燥のための時間がきわめて長くなる。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−180312号公報(第4頁)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮して、加工時間が短く、加工後の木材料の形状を安定化させることができる木材料の加工装置及び木材料の加工方法を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載する本発明の木材料の加工装置は、木材料を少なくとも圧縮または曲げ変形する変形手段と、前記変形手段により前記木材料を変形する際に、前記木材料からの水分蒸発を阻止する閉止手段と、を有し、自動車用部品を成形することを特徴とする。
【0007】
ここで、自動車用部品とは、自動車の室内装飾品や車両外壁板のように、表面に木質模様を施すことにより乗員や使用者へ化粧機能を与える部品をいい、例えば、ステアリングホイールのホイールリング用部材、シフトレバーのノブ、レバーコンビネーションスイッチのノブ、ウインドレギュレータのパネル等が含まれる。
【0008】
請求項1に記載する本発明の木材料の加工装置によれば、変形手段により木材料が変形されて自動車用部品が成形される際に、閉止手段が木材料からの水分蒸発を阻止する。このように、閉止手段が水分蒸発を阻止して木材料に一定の水分を保持させることで、木材料内部の温度上昇が早くなって軟化しやすくなり、このために加工時間も短くなる。また、加工時に初期の水分が保持されることで、加工による応力を緩和できるため、形状を安定化することができる。
【0009】
請求項2に記載する本発明の木材料の加工装置は、請求項1記載の構成において、前記閉止手段は、前記変形手段である型を密閉することを特徴とする。
【0010】
請求項2に記載する本発明の木材料の加工装置によれば、閉止手段は、型を密閉する。このように、型が閉止手段で密閉されることで、加工の際に木材料からの水分蒸発が閉止される。成形型の閉止は、成形加工中の全工程で閉止されている必要はなく、木材料からの水分蒸発の多い加工工程において閉止されていれば良い。
【0011】
請求項3に記載する本発明の木材料の加工装置は、請求項1記載の構成において、前記閉止手段は、前記木材料の木口面にシール材を配設することを特徴とする。
【0012】
請求項3に記載する本発明の木材料の加工装置によれば、閉止手段は、木材料の木口面にシール材を配設する。ここで、木口面は、幹を切った切り口面であり、この木口面には、水分の通導を担って樹幹の縦方向にほぼ平行に並ぶ導管が水分通導方向と交差して切断されている。このため、木口面では、水分が導管を通して出入りしやすい。このように、木材料において特に水分が出入りしやすい木口面にシール材を配設することで、加工時における木材料からの水分蒸発が有効に閉止される。なお、木口面は、導管の切断面が多く露出している木材料の切断面であり、一材料に一切断面とは限らず、複数の木口面がある場合も多い。
【0013】
請求項4に記載する本発明の木材料の加工装置は、請求項1から3のうちいずれか一項に記載の構成において、前記変形手段は、前記木材料を少なくとも圧縮または曲げ変形してステアリングホイールのホイールリング用木部材を成形することを特徴とする。
【0014】
請求項4に記載する本発明の木材料の加工装置によれば、変形手段は、木材料を少なくとも圧縮または曲げ変形してステアリングホイールの木部材を成形する。このように、水分蒸発を閉止しながら木材料を変形してステアリングホイールの木部材を成形することで、加工時間を短くし、木部材の形状を安定化させることができる。特に、ホイールリングは、長手軸線が円弧状に屈曲しているので、真直木材から加工する場合には、加工による変形量が大きく、本発明手法が適している。
【0015】
請求項5に記載する本発明の木材料の加工方法は、閉止手段で木材料からの水分蒸発を阻止すると共に、変形手段で前記木材料を少なくとも圧縮または曲げ変形して自動車用部品を成形することを特徴とする。
【0016】
請求項5に記載する本発明の木材料の加工方法によれば、閉止手段で木材料からの水分蒸発を阻止すると共に、変形手段で木材料を少なくとも圧縮または曲げ変形して自動車用部品を成形する。このように、加工工程において、初期の水分を保持することで、加工時間を短縮し、加工後の形状を安定化させることができる。
【0017】
請求項6に記載する本発明の木材料の加工方法は、請求項5記載の構成において、前記変形手段である成形型により前記木材料を少なくとも圧縮または曲げ変形してステアリングホイールのホイールリング用木部材を成形することを特徴とする。
【0018】
請求項6に記載する本発明の木材料の加工方法によれば、変形手段で木材料を少なくとも圧縮または曲げ変形することによりステアリングホイールのホイールリング用木部材を成形する。このように、ステアリングホイールのホイールリング用木部材を成形する工程にて、木材料の初期の水分を保持して変形することで、加工時間を短縮し、木部材の形状を安定化させることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明における木材料の加工装置及び木材料の加工方法の第1の実施形態を図面に基づき説明する。
【0020】
図1には、木材料の圧縮加工装置及び木材料の概略断面図が示されている。この圧縮加工装置12で加工する木材料10は、加工後に図3に示すようなステアリングホイール28の木部材30となる。
【0021】
図2には、圧縮加工装置12内の上下金型14、16及び木材料10、11の斜視図が示されている。図2に示すように、木材料10、11は、四角柱状の原木材料から四隅部が面取りBされると共に、長手方向が円弧状に切り出し若しくは曲げ加工され、軸心部Aを通る切断面に沿って肉厚方向で2つ(半分)に切断されて木材料10と木材料11とされている。
【0022】
2つの木材料10と木材料11との間には、圧縮加工時に芯金22が配置される。この際、芯金22は、2つの木材料10、11における芯金溝10A、11A内に収容される。
【0023】
木材料10、11を圧縮加工する圧縮加工装置12には、図1に示すように、圧力容器13が備えられている。圧力容器13は、高温高圧に耐えられるように、高強度の金属(例えば、鋼やステンレス等)製の箱体からなる。圧力容器13には、図示しない蓋体が開閉可能に取り付けられ、閉じると密閉状態が保たれるようになっている。この圧力容器13内は、図示しないヒータにより高温(例えば、120℃〜220℃(金型加熱温度))に保たれるようになっている。
【0024】
この圧力容器13内には、上金型14と下金型16とが上下対向配置されており、上金型14、下金型16には、シリンダのピストンロッド20、21がそれぞれ取り付けられている。図示しない駆動源により、シリンダのピストンロッド20、21が進退動作し、上金型14及び下金型16が移動するようになっている。
【0025】
上金型14は、図2に示すように、長手方向が円弧状とされ、長手方向直角断面が矩形状とされている。上金型14の下側面の中央は、長手方向に伸びる略半円筒形の凹状曲面14Aとされている。凹状曲面14A内には、圧縮加工時に木材料10が配置される。凹状曲面14Aを取り囲む接合面14Bには、パッキン溝15が周設されて凹状曲面14Aの周囲を取り囲んでいる。
【0026】
上金型14の下方には、下金型16が設けられている。下金型16は、上金型14に対応して長手方向が円弧状とされ、長手方向直角断面が矩形状とされている。下金型16の上面には、上金型14の凹状曲面14Aに対応して長手方向に伸びる略半円筒形の凹状曲面16Aが形成されている。凹状曲面16A内には、木材料11が配置可能とされている。凹状曲面16Aを取り囲む接合面16Bには、所定の厚さの弾性体パッキン18が取り付けられて凹状曲面16Aの周囲を取り囲んでいる。このパッキン18は、上金型14のパッキン溝15に対応して形成されている。これにより、上金型14と下金型16とを閉止するとパッキン18が上金型14のパッキン溝15へ押し付けられ、密着(圧縮)により気密性が確保されるようになっている。
【0027】
ここで、木材料10、11の圧縮加工方法について図1を参照しながら説明する。なお、図1は、上下金型14、16が木材料10、11を圧縮している状態を示している。
【0028】
まず、圧力容器13の蓋(図示省略)を開いて木材料10、11を圧力容器13内に搬入する。ここで、木材料10、11は、軟化処理されていない状態のものを用いる。一対の木材料10、11の間には、芯金22を配置し、芯金22の配置された木材料10、11を下金型16の凹状曲面16A上に位置決めして載置する。
【0029】
次に、圧力容器13の蓋を閉じて圧力容器13を密閉した後、圧力容器13内を図示しないヒータにより高温(例えば、120℃〜220℃(金型加熱温度))にし、木材料10、11を加熱する。このとき、本実施形態では、圧力容器13内には、外部からの水分補給はされないようにするのが好ましい。
【0030】
この状態で、木材料10、11の外周面を上金型14と下金型16とにより上下から加圧し、木材料10、11全体を圧縮することで、圧縮成形する。この状態を示したのが図1である。その後、高温下において、木材料10、11に対するプレス状態を所定時間(例えば、約1分〜30分)保持し続ける。このとき、上金型14と下金型16とは、パッキン18及びパッキン溝15によって密着される。このため、木材料10、11内にもともと含まれていた水分は保持され、この水分が木材料10、11内で水蒸気となって木材料10、11内部の応力を緩和し、圧縮成形による変形が固定される。
【0031】
木材料10、11の形状が固定化された後に、圧力容器13内の温度を下げ、圧力容器13の蓋(図示省略)を開くと共に、上金型14と下金型16とを開き、木材料10、11を圧力容器13の外部へ搬出して加工を終了する。
【0032】
このように本実施形態では、上下金型14、16により木材料10、11が圧縮変形される際に、パッキン18とパッキン溝15とが密着され、上下金型14、16を密閉するので、木材料10、11からの水分蒸発が阻止される。このように、パッキン18とパッキン溝15との密着で水分蒸発が阻止され、木材料10、11に一定の水分を保持させることで、木材料10、11内部の温度上昇が早くなって軟化しやすくなり、このために加工時間も短くなる。また、加工時に初期の水分が保持されることで、加工による応力を緩和できるため、形状を安定化することができる。
【0033】
次に、本発明における木材料の加工装置及び木材料の加工方法の第2の実施形態を図4に基づき説明する。第1の実施形態では、パッキン18とパッキン溝15との密着で水分蒸発を阻止する場合について説明したが、第2の実施形態は、木材料10、11の木口面10B、11Bにシール材が配設されることで水分蒸発を阻止する場合である。なお、第2の実施形態に係る木材料の加工装置及び木材料の加工方法の構成は、木材料10、11の木口面10B、11Bにシール材を配設する点が特徴であり、他の構成については、第1の実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【0034】
図4に示すように、木材料10、11の木口面10B、11Bは、シール材としてのエポキシ樹脂系等の接着剤で固められてシールされている。ここで、木口面10B、11Bは、幹を切った切り口面であり、この木口面10Bには、水分の通導を担って樹幹の縦方向にほぼ平行に並ぶ導管が水分通導方向に交差して切断されている。このため、木口面10B、11Bでは、導管を通して水分が出入りしやすい。このように、木材料10、11において特に水分が出入りしやすい木口面10B、11Bをエポキシ樹脂系等の接着剤で固めてシールすることで、圧縮加工時における木材料10、11からの水分蒸発が有効に阻止される。
【0035】
なお、木口面10B、11Bをシールして形状加工する場合、圧縮金型のほかに曲げ加工装置等の他の加工手段を適用しても、木材料10、11の内部にある水分を使用して加工することができるので、加工の自由度が大きい。また、形状を変形させた後には、木材料10、11の木口面10B、11Bに固着されたエポキシ樹脂系等の接着剤を切除しても良い。
【0036】
なお、上記実施の形態では、ステアリングホイールの木部材を成形する場合を例に挙げて具体的に説明したが、請求項1乃至3及び5記載の本発明によれば、例えば、シフトレバーのノブ、レバーコンビネーションスイッチのノブ、ウインドレギュレータのパネル等の木製自動車用部品を成形する場合にも適用でき、これに限定されない。
【0037】
また、上記の第1の実施形態では、パッキン及びパッキン溝を用いて型を密閉する場合を例に挙げて具体的に説明したが、例えば、粘着部材等の閉止手段を用いて型を密閉しても良く、これに限定されない。
【0038】
また、上記の第1の実施形態では、木材料を上下金型に載置後すぐに圧縮成形しているが、所定時間(例えば、約1分〜10分)加熱して木材料を軟化させた後に圧縮成形しても良い。
【0039】
さらに、上記の第2の実施形態では、エポキシ樹脂系等の接着材をシール材とする例を挙げて具体的に説明したが、例えば、シリコンやウレタン等の水分蒸発を防ぐシール材であれば良く、液体に限らず、紙等のテープ状、霧状、粘土状等の各種のシール材が適用できる。また、第2の実施形態では、木口面のみにシール材を配設しているが、これに限定されず、木口面及び他の面(板目面、柾目面)にシール材を配設しても良い。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の木材料の加工装置及び木材料の加工方法によれば、加工時間が短く、加工後の木材料の形状を安定化させることができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る木材料の圧縮加工装置及び木材料等を示す概略断面図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る上下金型及び木材料を示す斜視図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係るステアリングホイールを示す平面図である。
【図4】本発明の第2実施形態に係る木材料を示す斜視図である。
【符号の説明】
10 木材料
10B 木口面
11 木材料
11B 木口面
12 木材料の圧縮加工装置(木材料の加工装置)
14 上金型(型(変形手段))
15 パッキン溝(閉止手段)
16 下金型(型(変形手段))
18 パッキン(閉止手段)
30 木部材(ホイールリング用木部材)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wood material processing apparatus and a wood material processing method for forming an automobile part by deforming the wood material.
[0002]
[Prior art]
When compressing or bending a wooden material to form an automobile part, there is a case where the wooden material is processed while being heated so as to be easily deformed. However, since the water in the wood evaporates during processing, the temperature inside the wood material rises slowly, making it difficult to soften, thereby increasing the heating time. In addition, stress is generated when the pores inside the wooden material are deformed, but the internal stress due to the processing is not relaxed due to moisture evaporation, so that the shape change of the wooden material becomes large due to moisture absorption and desorption by the processed wooden material.
[0003]
On the other hand, there is a case where a wooden material absorbs high-temperature steam to soften the wooden material before compression or bending (for example, see Patent Document 1). In this case, there is an effect of alleviating the internal stress as compared with the processing of the wooden material as it is. However, the time required for drying becomes extremely long because the water content of the wood material is high.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-180312 (page 4)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a wooden material processing apparatus and a wooden material processing method which can reduce the processing time and stabilize the shape of the processed wooden material in consideration of the above facts.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The wood material processing apparatus according to the first aspect of the present invention includes a deforming unit that compresses or bends the wooden material at least, and evaporates water from the wooden material when the deforming unit deforms the wooden material. And a closing means for blocking, wherein a part for an automobile is molded.
[0007]
Here, automotive parts refer to parts that give a occupant or user a makeup function by applying a wood pattern to the surface, such as an interior decoration of an automobile or an exterior wall plate of a vehicle, for example, a wheel ring of a steering wheel. And the knob of the shift lever, the knob of the lever combination switch, and the panel of the window regulator.
[0008]
According to the wood material processing apparatus of the present invention, when the wood material is deformed by the deformation means to form an automobile part, the closing means prevents water evaporation from the wood material. In this way, the closing means prevents moisture from evaporating and keeps the wood material at a certain level of moisture, so that the temperature inside the wood material rises faster and becomes easier to soften, thereby shortening the processing time. In addition, since the initial moisture is retained during the processing, the stress due to the processing can be reduced, so that the shape can be stabilized.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the apparatus for processing wood material according to the first aspect, wherein the closing means seals a mold as the deforming means.
[0010]
According to the apparatus for processing wood material of the present invention, the closing means seals the mold. In this way, by closing the mold with the closing means, the evaporation of water from the wooden material during processing is closed. The closing of the mold does not need to be closed in all steps during the forming process, but may be closed in the processing step in which a large amount of moisture evaporates from the wooden material.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the apparatus for processing a wooden material according to the first aspect, wherein the closing means is provided with a sealing material on a mouth of the wooden material.
[0012]
According to the wooden material processing apparatus of the third aspect of the present invention, the closing means disposes the sealing material on the opening face of the wooden material. Here, the kiguchi surface is a cut surface obtained by cutting the trunk, and on this kiguchi surface, conduits that are in line with the longitudinal direction of the trunk and are substantially parallel to the longitudinal direction of the trunk are cut to intersect with the moisture conducting direction. ing. For this reason, moisture easily enters and exits through the conduit on the wooden surface. In this way, by arranging the sealing material on the wood edge where water is particularly likely to enter and exit from the wood material, the evaporation of water from the wood material during processing is effectively shut off. The cut surface is a cut surface of a wooden material in which a large number of cut surfaces of a conduit are exposed, and a material is not limited to a cross section at all, and often has a plurality of cut surfaces.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the wooden material processing apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the deforming means compresses or bends and deforms the wooden material at least. The present invention is characterized in that a wooden member for a wheel ring of a wheel is formed.
[0014]
According to the wooden material processing apparatus of the present invention, the deforming means compresses or bends the wooden material at least to form a wooden member of the steering wheel. As described above, by shaping the wooden member of the steering wheel by deforming the wooden material while closing the water evaporation, the processing time can be shortened and the shape of the wooden member can be stabilized. In particular, since the longitudinal axis of the wheel ring is bent in an arc shape, when processed from straight wood, the deformation amount due to the processing is large, and the method of the present invention is suitable.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of processing a wooden material according to the present invention, wherein the closing means prevents moisture from evaporating from the wooden material, and the deforming means compresses or bends the wooden material at least to form an automobile part. It is characterized by the following.
[0016]
According to the method of processing a wooden material according to the fifth aspect of the present invention, the closing means prevents evaporation of water from the wooden material, and the deforming means compresses or bends the wooden material at least to form an automobile part. I do. As described above, by retaining the initial moisture in the processing step, the processing time can be reduced, and the shape after processing can be stabilized.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for processing a wooden material according to the fifth aspect, wherein at least the wooden material is compressed or bent and deformed by a molding die as the deforming means. It is characterized in that the member is molded.
[0018]
According to the wooden material processing method of the present invention, a wooden member for a wheel ring of a steering wheel is formed by at least compressing or bending deforming the wooden material by the deforming means. As described above, in the step of forming the wood member for the wheel ring of the steering wheel, by deforming while retaining the initial moisture of the wood material, the processing time can be reduced and the shape of the wood member can be stabilized. it can.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A first embodiment of a wooden material processing apparatus and a wooden material processing method according to the present invention will be described based on the drawings.
[0020]
FIG. 1 shows a schematic sectional view of a wooden material compression processing apparatus and a wooden material. The
[0021]
FIG. 2 is a perspective view of the upper and lower dies 14 and 16 and the
[0022]
A
[0023]
As shown in FIG. 1, a
[0024]
An
[0025]
As shown in FIG. 2, the
[0026]
Below the
[0027]
Here, a method of compressing the
[0028]
First, the lid (not shown) of the
[0029]
Next, after closing the
[0030]
In this state, the outer peripheral surfaces of the
[0031]
After the shapes of the
[0032]
As described above, in the present embodiment, when the
[0033]
Next, a second embodiment of a wooden material processing apparatus and a wooden material processing method according to the present invention will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the case where moisture is prevented by the close contact between the packing 18 and the packing
[0034]
As shown in FIG. 4, the
[0035]
In the case where the cut surfaces 10B and 11B are sealed and shaped, even if other processing means such as a bending device are applied in addition to the compression mold, the water inside the
[0036]
In the above-described embodiment, the case where the wooden member of the steering wheel is formed is specifically described as an example. However, according to the present invention described in claims 1 to 3 and 5, for example, the knob of the shift lever is formed. The present invention can be applied to the case of molding a wooden automobile part such as a knob of a lever combination switch, a panel of a window regulator, and the like, but is not limited thereto.
[0037]
Further, in the first embodiment, the case where the mold is sealed using the packing and the packing groove is specifically described as an example. However, for example, the mold is sealed using a closing unit such as an adhesive member. However, the present invention is not limited to this.
[0038]
In the first embodiment, the wooden material is compression molded immediately after being placed on the upper and lower molds. However, the wooden material is heated for a predetermined time (for example, about 1 minute to 10 minutes) to soften the wooden material. After that, compression molding may be performed.
[0039]
Furthermore, in the above-described second embodiment, a specific example has been described using an example in which an adhesive such as an epoxy resin is used as a sealant. However, for example, any sealant that prevents evaporation of water, such as silicon or urethane, may be used. Various sealing materials such as tape, mist, clay, etc., such as paper, can be applied without being limited to liquid. Further, in the second embodiment, the sealing material is provided only on the cut edge surface, but the present invention is not limited to this, and the sealing material is provided on the cut edge surface and other surfaces (plate grain, straight grain). May be.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the wooden material processing apparatus and the wooden material processing method of the present invention, there is an excellent effect that the processing time is short and the shape of the processed wooden material can be stabilized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a wooden material compression processing apparatus and a wooden material according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing upper and lower molds and a wooden material according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a steering wheel according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing a wooden material according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Wood material
14 Upper mold (mold (deformation means))
15 Packing groove (closing means)
16 Lower mold (mold (deformation means))
18 Packing (closing means)
30 wooden materials (wood materials for wheel rings)
Claims (6)
前記変形手段により前記木材料を変形する際に、前記木材料からの水分蒸発を阻止する閉止手段と、
を有し、
自動車用部品を成形することを特徴とする木材料の加工装置。Deformation means for at least compressing or bending the wooden material;
When the wooden material is deformed by the deforming means, closing means for preventing water evaporation from the wooden material,
Has,
An apparatus for processing wood materials, which is used to mold automotive parts.
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