JP2006264063A - Wood processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木材を所定の3次元形状に加工する木材の加工方法に関する。 The present invention relates to a wood processing method for processing wood into a predetermined three-dimensional shape.
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、その加工技術も飛躍的に進歩しつつある。 In recent years, natural wood has attracted attention. Since wood has a variety of grain, individual differences occur depending on the location of the raw wood, and the individual differences are the individuality of each product. In addition, scratches and changes in color caused by long-term use may also have a unique texture and may be familiar to the user. For these reasons, wood is attracting attention as a material that can produce unique and tasty products that are not found in products using synthetic resins and light metals, and its processing technology is also making dramatic progress.
従来、かかる木材の加工技術として、吸水軟化した一枚の木材を圧縮し、その木材を圧縮方向と略平行に切断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一枚の木材を所定の型枠で仮固定し、この木材の回復を型内で行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)。 Conventionally, as a processing technique for such wood, after compressing a piece of water softened and softened, and cutting the wood substantially parallel to the compression direction to obtain a plate-like primary fixed product, this primary fixed product is heated and absorbed by water. There is known a technique of forming a predetermined three-dimensional shape while performing the process (for example, see Patent Document 1). There is also known a technique in which a piece of wood compressed in a softened state is temporarily fixed with a predetermined mold, and this wood is restored in a mold and molded (for example, see Patent Document 2). ).
ところで、木材に個体差があるということは、形取った木材自体が均質ではないということを意味する。このため、従来の加工技術を用いて木材を成形する場合、その木材の加工すべき形状によっては木材の全ての部分を一様な密度に成形することが難しい場合があった。このような場合には、圧縮後の木材に多くの残留応力が生じるため、壊れやすい上に経時変化を起こしやすいという問題もあった。 By the way, the fact that there are individual differences in wood means that the shaped wood itself is not homogeneous. For this reason, when shaping | molding wood using the conventional processing technique, depending on the shape which the wood should process, it may be difficult to shape | mold all the parts of wood to a uniform density. In such a case, since many residual stresses are generated in the compressed wood, there is a problem that it is fragile and easily changes with time.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、加工すべき木材の形状によらずにその木材の密度を一様にすることができ、加工後に高い形状安定性を実現することができる木材の加工方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and it is possible to make the density of the wood uniform regardless of the shape of the wood to be processed, and to achieve high shape stability after processing. It aims at providing the processing method of.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1記載の発明は、木材を所定の3次元形状に加工する木材の加工方法であって、無圧縮状態の無垢材に所定の液体による液圧を加えて圧縮する一次圧縮工程と、前記一次圧縮工程で圧縮した無垢材から木材を形取る形取工程と、前記形取工程で形取った木材を圧縮する二次圧縮工程と、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the invention according to claim 1 is a method for processing wood into a predetermined three-dimensional shape, wherein a predetermined liquid is applied to an uncompressed solid material. A primary compression step of compressing by applying a hydraulic pressure according to the above, a shaping step of shaping wood from the solid material compressed in the primary compression step, a secondary compression step of compressing the wood shaped in the shaping step, It is characterized by including.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記二次圧縮工程は、前記所定の3次元形状に対応する一対の金型によって前記木材を挟持して圧縮することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the secondary compression step is characterized in that the wood is sandwiched and compressed by a pair of molds corresponding to the predetermined three-dimensional shape. .
本発明に係る木材の加工方法によれば、無圧縮状態の無垢材に所定の液体による液圧を加えて圧縮する一次圧縮工程と、前記一次圧縮工程で圧縮した無垢材から木材を形取る形取工程と、前記形取工程で形取った木材を圧縮する二次圧縮工程と、を含むことにより、加工すべき木材の形状によらずにその木材の密度を一様にすることができ、加工後に高い形状安定性を実現することが可能となる。 According to the wood processing method of the present invention, a primary compression step of compressing a solid material in a non-compressed state by applying a liquid pressure with a predetermined liquid, and a shape of the wood from the solid material compressed in the primary compression step By including the taking step and the secondary compression step of compressing the wood shaped in the shaping step, the density of the wood can be made uniform regardless of the shape of the wood to be processed, It becomes possible to realize high shape stability after processing.
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る木材の加工方法によって形成された圧縮木製品の構成を示す斜視図である。また、図2は図1のA−A線断面図である。これら二つの図に示す圧縮木製品1は、略長方形状の表面をなす主板部1aと、この主板部1aの長手方向に沿うとともにその主板部1aに対して所定の角度をなして延出する二つの側板部1bと、主板部1aの短手方向に沿うとともにその主板部1aに対して所定の角度をなして延出する二つの側板部1cとを備え、全体として略椀状をなす。この圧縮木製品1の肉厚はほぼ均一である。なお、図1のB−B線断面は、寸法が異なる点を除いて、図2に示すA−A線断面と略同形である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a compressed wood product formed by a wood processing method according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. A compressed wood product 1 shown in these two figures has a
次に、この実施の形態に係る木材の加工方法を説明する。以後の説明では、上述した構成を有する圧縮木製品1を形成する場合について説明するが、この実施の形態に係る木材の加工方法は、他の構成を有する圧縮木製品に対しても適用可能であることはいうまでもない。 Next, a wood processing method according to this embodiment will be described. In the following description, a case where the compressed wood product 1 having the above-described configuration is formed will be described. However, the wood processing method according to this embodiment can be applied to a compressed wood product having another configuration. Needless to say.
まず、無圧縮状態の無垢材に対し、所定の液体(油や水など)による液圧を加えて圧縮する(一次圧縮工程)。図3は、この一次圧縮工程において液圧を加える前の無垢材の断面と液圧を加えた後の無垢材の断面とをそれぞれ模式的に示す説明図である。同図に示す無垢材50は、無圧縮状態(I)では略円形の断面を有している。この無垢材50の断面は、年輪を形成する木目50Gの間隔が図の左右で異なっており、より具体的には、状態(I)に示す無垢材50の断面のうち右側の方が左側よりも概して木目50Gの間隔が広い。これは、無垢材50の生育環境によるものであり、状態(I)に示す断面では、右側が南側を向いており、北側を向いていた左側よりも太陽光を多く浴びることによって細胞壁がより速く成長した場合を示している。この場合、右側の断面は木目50Gの間隔が左側の断面よりも広いが、その分空隙も多いため、右側の断面の密度は左側の断面の密度よりも小さい。
First, a solid material in an uncompressed state is compressed by applying a liquid pressure with a predetermined liquid (oil, water, etc.) (primary compression step). FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a cross section of the solid material before applying the hydraulic pressure and a cross section of the solid material after applying the hydraulic pressure in the primary compression step. The
上述した断面形状をなす無垢材50に対して液圧を加えると、この無垢材50の表面には一様な圧縮力が作用する。この結果、液圧を加えた後の無垢材50'の断面は、空隙の多い右側の断面の方がより多く圧縮されるため、状態(II)に示すように不規則な断面形状をなすが、無垢材50'内部の密度はほぼ一様となる。
When a hydraulic pressure is applied to the
この後、上記一次圧縮工程によって密度が略一様となった無垢材50'から、後述する二次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所定形状の木材を形取る(形取工程)。
After that, from the
図4は、圧縮木製品1の原材料となる木材を無垢材50'から形取る状況を模式的に示す説明図である。この図4では、無垢材50'から形取る木材51の長手方向とその木材51の繊維方向Lとが略平行となるように形取った場合を示している。無垢材50'からどのように木材を形取るかは、その木材に要求する強度や美観等の条件を考慮して最適なものを採用すればよく、この実施の形態に係る木材の加工方法は、そのような木材の形取りの仕方に依存しない。このため、図面で木材51や圧縮木製品1を記載する際には木目50Gを省略して記載している。
FIG. 4 is an explanatory view schematically showing a situation in which the wood that is the raw material of the compressed wooden product 1 is formed from the
なお、この形取工程では、長手方向が無垢材50'の繊維方向に略平行であるような木材を平板状に形取ってもよい。また、ここで使用する無垢材50は、檜、檜葉、桐、杉、松、桜、欅、黒檀、チーク、マホガニー、ローズウッドなどの中から、圧縮木製品1の用途に応じて最適なものを選択すればよい。
In this shaping process, wood whose longitudinal direction is substantially parallel to the fiber direction of the
以上説明した形取工程に続いて、その形取った木材51を圧縮する(二次圧縮工程)。この二次圧縮工程に際して、まず木材51を高温高圧の水蒸気雰囲気中に所定時間放置する。これにより、木材51は過剰に水分を吸収して軟化する。その後、軟化させたときと同様の水蒸気雰囲気中で木材51を一対の金型によって挟持し、この挟持した木材51に対して所定の圧縮力を加える。
Following the shaping process described above, the
図5は、木材51を所定の金属から成る一対の金型61および71の間で挟持するまでの状況を示す説明図である。また図6は、図5のC−C線断面図である。これらの図に示すように、圧縮時に木材51の上方から木材51に対して圧縮力を加える金型61は、木材51の主板部51aから側板部51bおよび51cに向かって湾曲する内側面に嵌合する形状をなす凸部62を有する。木材51の内側面のうち主板部51aから側板部51bに湾曲する曲面51ab内側面の曲率半径をRIとし、凸部62のうち曲面51abに当接する曲面の曲率半径をRAとすると、この二つの曲率半径の間には、RI>RAという関係がある。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a situation until the
これに対し、圧縮時に木材51の下方から木材51に対して圧縮力を加える金型71は、木材51の主板部51aから側板部51bおよび51cに立ち上がって湾曲する外側面を嵌入する凹部72を有する。木材51の外側面のうち曲面51ab外側面の曲率半径をROとし、凹部72のうち曲面51abの外側面に当接する曲面の曲率半径をRBとすると、この二つの曲率半径の間には、RO>RBという関係がある。
On the other hand, a
図7は、以上の構成を有する一対の金型61および71によって木材51を挟持、圧縮している状態を、図5のC−C線を通過する鉛直面を切断面として見た縦断面図である。この図7に示すように、木材51は金型61と金型71の隙間に相当する3次元形状に圧縮、変形される。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the state in which the
図7に示す圧縮状態で所定時間放置した後、金型61と金型71を離間させて圧縮を解除し、水蒸気雰囲気を解いて木材51を乾燥させることにより、圧縮木製品1が完成する。最終的に圧縮木製品1の肉厚はほぼ等しくなり、圧縮木製品1の肉厚方向の圧縮率の平均値(平均圧縮率)は、圧縮前の木材の肉厚に対して30〜50%程度となる。したがって、2回にわたる圧縮工程終了後の合計の圧縮率は0.5〜0.7程度となる。
After leaving for a predetermined time in the compressed state shown in FIG. 7, the compressed wooden product 1 is completed by separating the
図8は、以上説明したように形成された圧縮木製品1の一適用例を示す図であり、より具体的には、その圧縮木製品1を外装材とするデジタルカメラの外観構成を示す斜視図である。同図に示すデジタルカメラ100は、圧縮木製品1に開口部や切り欠き等を適宜設けることによって形成した二つのカバー部材2および3が組み合わさって成る筐体状の外装材を備える。この外装材内部には、撮像処理等に関する駆動制御を行う制御回路、CCDやCMOS等の固体撮像素子、および音声の入出力を行うマイクロフォンやスピーカを含み、デジタルカメラ100の機能を実現するための各種電子的部材および光学的部材が収納される(図示せず)。
FIG. 8 is a diagram showing an application example of the compressed wood product 1 formed as described above, and more specifically, a perspective view showing an external configuration of a digital camera having the compressed wood product 1 as an exterior material. is there. The
図9は、カバー部材2および3の概略構成を示す斜視図である。同図に示すように、カバー部材2および3は、圧縮木製品1に開口部や切り欠きを適宜設けたものである。このうち、カバー部材2の主板部2aには、撮像レンズを含む撮像部4を表出する円筒形状の開口部21およびフラッシュ5を表出する直方体形状の開口部22が形成されている。また、カバー部材2の側板部2bおよび2cには、半円筒形状の切り欠き23および直方体形状の切り欠き24がそれぞれ設けられている。カバー部材2および3の肉厚はほぼ均一であり、その肉厚の値は1.6mm程度であればより好ましい。
FIG. 9 is a perspective view showing a schematic configuration of the
他方、カバー部材3の主板部3aには、画像情報や文字情報を表示するために液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、または有機ELディスプレイ等を用いて実現される表示部6を表出する直方体形状の開口部31が形成されている。このカバー部材3の側板部3bには、カバー部材2の切り欠き23と組み合わさってシャッターボタン7を表出する開口部41をなす半円筒形状の切り欠き32が設けられている。また、側板部3cには、カバー部材2の切り欠き24と組み合わさって外部機器との接続用インタフェース(DC入力端子やUSB接続端子等を含む)を表出する開口部42をなす切り欠き33が設けられている。
On the other hand, the
上述した開口部や切り欠きは、原材料となる木材を無垢材50'から形取る際に一括して形成してもよいし、二次圧縮工程後に切削、穿孔等によって形成してもよい。なお、ファインダ取付用の開口部や、操作指示信号の入力を受け付ける入力キー表出用の開口部を適当な位置にさらに設けてもよいし、外装材内部のスピーカが発生する音声を出力する音声出力用孔部を適当な位置に穿設してもよい。
The above-described openings and notches may be formed all together when shaping the raw wood from the
以上説明した圧縮木製品1をデジタルカメラ100の外装材として適用すると、その外装材表面の木材が有する木目や凹凸が滑り止めの役割を果たすため、デジタルカメラ100の操作性を向上させることができる。この意味で、本実施の形態に係る木材の加工方法によって形成された圧縮木製品は、デジタルカメラ以外の電子機器、例えば、携帯電話、PHSまたはPDA等の携帯型通信端末、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外装材としても適用可能である。
When the compressed wood product 1 described above is applied as an exterior material for the
以上説明した本発明の一実施の形態に係る木材の加工方法によれば、無圧縮状態の無垢材に所定の液体による液圧を加えて圧縮する一次圧縮工程と、前記一次圧縮工程で圧縮した無垢材から所定の形状をなす木材を形取る形取工程と、前記形取工程で形取った木材を圧縮する二次圧縮工程と、を含むことにより、加工すべき木材の形状によらずにその木材を一様な密度に圧縮することができる。 According to the wood processing method according to the embodiment of the present invention described above, compression is performed in a primary compression step of compressing a solid material in an uncompressed state by applying a liquid pressure with a predetermined liquid and the primary compression step. Regardless of the shape of the wood to be processed, including a shaping step for shaping the wood having a predetermined shape from a solid material and a secondary compression step for compressing the wood shaped in the shaping step. The wood can be compressed to a uniform density.
また、この実施の形態によれば、圧縮後の木材内部の残留応力を少なくし、壊れにくく経時変化を生じにくい形状安定性の高い圧縮木製品を製造することが可能となる。 Further, according to this embodiment, it is possible to reduce the residual stress inside the compressed wood, and to produce a compressed wooden product with high shape stability that is hard to break and hardly changes over time.
ここまで、本発明を実施するための最良の形態を詳述してきたが、本発明は上記一実施の形態によってのみ限定されるべきではない。すなわち、本発明は、ここでは記載していないさまざま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。 Although the best mode for carrying out the present invention has been described in detail so far, the present invention should not be limited only by the above-described one embodiment. That is, the present invention can include various embodiments and the like not described herein, and various design changes and the like can be made without departing from the technical idea specified by the claims. Is possible.
1 圧縮木製品
2、3 カバー部材
1a、2a、3a、51a 主板部
1b、1c、2b、2c、3b、3c、51b、51c 側板部
4 撮像部
5 フラッシュ
6 表示部
7 シャッターボタン
21、22、31、41、42 開口部
50、50' 無垢材
50G 木目
51 木材
51ab 曲面
61、71 金型
62 凸部
72 凹部
100 デジタルカメラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
無圧縮状態の無垢材に所定の液体による液圧を加えて圧縮する一次圧縮工程と、
前記一次圧縮工程で圧縮した無垢材から木材を形取る形取工程と、
前記形取工程で形取った木材を圧縮する二次圧縮工程と、
を含むことを特徴とする木材の加工方法。 A wood processing method for processing wood into a predetermined three-dimensional shape,
A primary compression step of compressing a solid material in an uncompressed state by applying a liquid pressure by a predetermined liquid;
A shaping process for shaping wood from the solid material compressed in the primary compression process;
A secondary compression step of compressing the wood shaped in the shaping step;
The processing method of the wood characterized by including.
前記所定の3次元形状に対応する一対の金型によって前記木材を挟持して圧縮することを特徴とする請求項1記載の木材の加工方法。 The secondary compression step includes
The wood processing method according to claim 1, wherein the wood is sandwiched and compressed by a pair of molds corresponding to the predetermined three-dimensional shape.
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