JP4020901B2 - 圧縮成形木材、その製造方法、およびそれを用いた電子機器の外装材 - Google Patents

Description

本発明は、圧縮成形木材、その製造方法、およびそれを用いた電子機器の外装材に関する。

従来、板状の木材を高温水蒸気雰囲気で金型によりプレス成形することで、３次元形状の圧縮成形木材を製造することが行われている。
一般に木材は、細胞壁が木の伸長方向に延びた木質繊維の集合体であるため、繊維方向と繊維方向と直交する方向では、強度に著しい異方性が存在する。例えば木材を繊維方向と直交する軸回りに曲げると、木質繊維には主として引張力が作用するため比較的高強度となっているが、繊維方向に平行な軸回りに曲げると、木質繊維間が容易に引き裂かれるために割れが生じる。
そのため、成形時に木質繊維間に働く引張力により、木質繊維が引き裂かれないようにするために予め木質繊維間を圧縮したブランク板材を用いて圧縮成形を行うことが行われている。
例えば、特許文献１には、角棒状の製材を繊維方向と直交する方向に圧縮してからスライスすることで板状の一次固定品を形成し、その外周を拘束した状態で成型金型に取り付けて、加熱・吸水処理、成型処理を行い、３次元形状を有する二次固定品を得る木材の加工方法が記載されている。
また特許文献２には、同じく繊維方向に直交する方向に圧縮してからスライスした板材を繊維方向と平行な軸回りに曲げて、その状態に仮固定し、曲げの凸方向をプレス型の凸方向に合わせて三次元成形を行う木質材の三次元加工方法が記載されている。
またこのような圧縮成形木材を電子機器の外装材として用いることが提案されている。
例えば、特許文献３には、木質材料からなり、表面を炭化処理した電子機器のための筐体構成用材料が記載されており、その筐体構成用材料を用いて、略均一肉厚の薄肉シェル状の前カバーおよび後カバーを形成し、シャーシに組み付けられた回路ユニットおよび撮影ユニットを覆ったカメラが開示されている。これらカバーは、端部を互いに対向して嵌め合わせることで組み立てられている。
特開平８−２５３０１号公報（第２−４頁、図２、３、６、７、１１） 特開平１１−７７６１９号公報（第３−５頁、図３、４、６） 特開２００４−６４０２１号公報（第２−４頁、図１）

しかしながら、上記のような従来の圧縮成形木材およびそれを用いた電子機器の外装材には以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術では、３次元形状に曲げられた外周側では、金型に沿って予め圧縮された木質繊維間が圧縮を解除されることにより延びることができるため、繊維間の引き裂きは起こらないものの、脱型後の製品に強度の異方性が残存するという問題がある。そのため、部位による強度バラツキが大きい部材となり、電子機器の外装材などに不向きなものとなってしまうという問題がある。
特許文献２に記載の技術では、特許文献１と同様な作用を有するとともに、曲げた状態で仮固定してから３次元成形を行うことで、成形中の形状変化を低減することができるため、成形時の歪み変化を低減できるものの、脱型後の製品に強度の異方性が残存する点は特許文献１の場合と同様である。
これらの技術では圧縮率を変えて略均一肉厚に成形するので、圧縮率変化による変色や木目模様の乱れなどの外観不良を起こす恐れがあるという問題がある。
特許文献３に記載の技術では、圧縮成形木材により、合成樹脂や金属板などによる従来のカメラのカバーと同様に均一肉厚を有する薄肉シェル状のカバーを形成するので、木材の繊維方向による強度の異方性が顕著なカバーとなり、例えば組立時や、使用時に特定の部位が割れやすくなるという問題がある。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、強度異方性を簡単に低減することができるとともに、外観を向上することができる圧縮成形木材およびそれを用いた電子機器の外装材を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、略板状のブランクから、底面部の外周に側面部を設けることで一方が開口した函状に成形された圧縮成形木材であって、前記側面部の圧縮率が一定であるとともに、前記側面部と前記底面部との内面のなす交線に対する木質繊維方向の傾斜角度θ（０°≦θ≦９０°）が異なる部位を前記底面部の内面の周方向に有しており、前記底面部の内面から立ち上げられた前記側面部の板厚が前記底面部からの高さ方向に沿って一定であり、かつ、前記傾斜角度θが異なる部位から立ち上げられた側面部の板厚は、それぞれ、前記傾斜角度θがより小さい部位から立ち上げられた側面部の板厚が、前記傾斜角度θがより大きい部位から立ち上げられた側面部の板厚よりも大きい構成とする。

請求項２に記載の発明では、ブロック木材から削りだした３次元ブランクから、底面部の外周に側面部を設けることで一方が開口した函状に成形された圧縮成形木材であって、
前記側面部の圧縮率が一定であるとともに、前記側面部と前記底面部との内面のなす交線に対する木質繊維方向の傾斜角度φ（０°≦φ≦９０°）が異なる部位を前記底面部の内面の周方向に有しており、前記底面部の内面から立ち上げられた前記側面部の板厚が前記底面部からの高さ方向に沿って一定であり、かつ、前記傾斜角度φが異なる部位から立ち上げられた側面部の板厚は、それぞれ、前記傾斜角度φがより小さい部位から立ち上げられた側面部の板厚が、前記傾斜角度φがより大きい部位から立ち上げられた側面部の板厚よりも小さい構成とする。

請求項３に記載の発明では、電子機器の外装材において、請求項１または２に記載の圧縮成形木材を用いた構成とする。
この発明によれば、請求項１または２に記載の発明と同様の作用効果を備える。
請求項４に記載の発明では、略板状のブランクから、底面部の外周に側面部を設けることで一方が開口した函状に成形された圧縮成形木材の製造方法であって、前記側面部の圧縮率を一定とし、前記側面部の板厚を、前記側面部と前記底面部との内面のなす交線に対する木質繊維方向の傾斜角度θ（０°≦θ≦９０°）に応じてθ＝０°からθ＝９０°の間で単調に減少する大きさに設定する方法とする。
この発明によれば、板状ブランクから圧縮成形された函状の圧縮成形木材の製造方法において、側面部に作用する曲げ力に対して木質繊維が繊維方向に直交する方向で引張力を負荷するために、最も低強度となるθ＝０°では板厚を最も厚くし、同じく繊維方向で引張力を負荷するため最も高強度となるθ＝９０°では板厚を最も薄くし、その中間では、θの増大に応じて単調減少させる。その結果、圧縮成形木材の側面部の曲げ強度を容易に均等化することができる。
請求項５に記載の発明では、ブロック木材から削りだした３次元ブランクから、底面部の外周に側面部を設けることで一方が開口した函状に成形された圧縮成形木材の製造方法であって、前記側面部の圧縮率を一定とし、前記側面部の板厚を、前記側面部と前記底面部との内面のなす交線に対する前記底面部での木質繊維方向の傾斜角度φ（０°≦φ≦９０°）に応じてφ＝０°からφ＝９０°の間で単調に増加する大きさに設定する方法とする。
この発明によれば、３次元ブランクから圧縮成形された函状の圧縮成形木材の製造方法において、側面部に作用する曲げ力に対して側面部内で木質繊維が切断されることなく最も長く連続することで最も高強度が得られるφ＝０°では板厚を最も薄くし、同じく木質繊維が最も短く切断されることで最も低強度となるφ＝９０°では板厚を最も厚くし、その中間では、φの増大に応じて単調増加させる。その結果、圧縮成形木材の側面部の曲げ強度を容易に均等化することができる。

本発明の圧縮成形木材、その製造方法、およびそれを用いた電子機器の外装材によれば、側面部の圧縮率一定の条件下で、木質繊維方向または側面部の板厚内の木質繊維長さに応じて側面部の板厚を変えるので、材料取りや成形品の形状などが変っても強度異方性を容易に低減することができるとともに、圧縮率差などによる外観の劣化を防止することができるという効果を奏する。

以下では、本発明の実施の形態の詳細について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
また、すべての図面は概略形状を模式的に表しているため、例えば寸法比などは、不正確であったり、誇張されたりしている場合がある。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る圧縮成形木材について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る圧縮成形木材の一例について説明するための斜視説明図である。

本実施形態の圧縮成形木材１は、図１に示すように、一方（図示上側）に開口を有する函状に圧縮成形された部材であり、略矩形状の底面部２と、その端部から立設された側面部３Ａ、３Ａ、３Ｂ、３Ｂとからなる。これらは、略板状のブランクを金型により略均等な圧縮率で圧縮成形して形成される。略板状のブランクは板面が延びる方向に沿って木質繊維が配向されている。
木材の種類としては、木質繊維が板面に沿って同一方向に延びていれば、特に限定されない。例えば檜、檜葉、桐、チーク、マホガニー、杉、松、桜、竹などを好適に採用することができる。また、木質繊維が板面に沿って同一方向に延びていれば、ムクの木材だけではなく、ムクの木材を貼り合わせた材料を使用することも可能である。

底面部２の内法寸法はＬ_１×Ｌ_２である。
側面部３Ａは、内法寸法Ｌ_１の側から高さｈ_１で立ち上がる壁体で厚さｔ_１とされる。
側面部３Ｂは、内法寸法Ｌ_２の側から高さｈ_２で立ち上がる壁体で厚さｔ_２とされる。
図示の例では、ｈ_１＝ｈ_２となっているが、側面部３Ａ、３Ｂの上端部に段差や切欠きが設けられる場合や、底面部２が傾斜面や湾曲面である場合には、部分的にｈ_１、ｈ_２は変化するので、ｈ_１＝ｈ_２と限るものではない。

図示における符号４は、側面部３Ａ、３Ｂと底面部２との内面の仮想的な交線を示し、本明細書では、側面部の立上り線と称することにする。側面部の立上り線４は、曲線からなっていてもよい。
また符号５は、圧縮成形木材１における繊維方向を図示するための仮想線である。そして、側面部３Ａと底面部２とで形成される側面部の立上り線４に対して、傾斜角度θ_１で交差し、側面部３Ｂと底面部２とで形成される側面部の立上り線４に対して、傾斜角度θ_２で交差している。本実施形態のように、底面部２が矩形である場合には、側面部の立上り線４、４が互いに直交するので、θ_１＋θ_２＝９０°となっている。

側面部３Ａ、３Ｂの板厚の設定について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態に係る圧縮成形木材の側面部の板厚を設定するためのグラフである。横軸は、側面部の立上り線４に対する繊維方向５の傾斜角度θを示し、単位は（°）である。縦軸は、傾斜角度θに応じて決まる圧縮成形木材１の側面部の板厚ｔを示す。
図２に示すように、板厚ｔは、傾斜角度θが０°から９０°へ増加するにしたがって、単調減少する曲線７により設定される。したがって、傾斜角度θ＝０°で、最大板厚ｔ_ｍａｘとされ、θ＝９０°で、最小板厚ｔ_ｍｉｎとされ、その中間の傾斜角度では、それぞれの中間の板厚とされる。
曲線７は、単調関数であれば、どのような関数でもよいが、側面部の強度異方性を精度よく均等化するには、圧縮成形木材１の材料となる木材や形状に応じて実験することで、曲線７の形状を決めることが好ましい。

次に、圧縮成形木材１を製作するための略板状ブランクの形状について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態に係る圧縮成形木材を製造するための板状ブランクの一例について説明するための斜視説明図である。
図２のグラフにより圧縮成形木材１の板厚が設定されると、θ_１＝θ_２＝４５°の場合を除いて、板厚ｔ_１、ｔ_２の値は異なるものとなる。
一方、側面部３Ａ、３Ｂの圧縮率は略均等とするので、圧縮成形木材１を製作する板状ブランクの板厚も互いに変える必要がある。
そこで、θ_１＜θ_２、すなわち、ｔ_１＞ｔ_２の場合における、板状ブランク１０を図３に示した。

板状ブランク１０は、板厚Ｔ_２の薄肉部１０Ａ内に、底面部２を形成するための底面部領域１０ａが確保され、圧縮成形後に側面部３Ａ、３Ａの内面側となる領域に主要部が板厚Ｔ_１の厚肉部１０Ｂ、１０Ｂが形成される。厚肉部１０Ｂが薄肉部１０Ａと接続する周辺領域では、薄肉部１０Ａに向けて板厚が徐変される。そのため、板状ブランク１０を圧縮成形する際、側面部３Ａと側面部３Ｂとで形成される角部の圧縮率が適正化されるようになっている。
圧縮率αは、圧縮前の板厚Ｔ、圧縮後の板厚をｔとすると、α＝１―ｔ／Ｔで表されるが、薄肉部１０Ａと厚肉部１０Ｂとの圧縮率が同じであることから、板厚Ｔ_１、Ｔ_２は、傾斜角度から定まる板厚ｔ_１、ｔ_２に対し、ｔ_１／Ｔ_１＝ｔ_２／Ｔ_２を満足する値に設定される。
板取りは、繊維方向５が圧縮成形後の側面部の立上り線４、４と交差する角度を考慮して行う。すなわち、底面部領域１０ａを、その境界線が繊維方向５に対して所定の傾斜角度θ_１、θ_２に交差するように選定し、その配置に基づいて厚肉部１０Ｂ、１０Ｂや外形を加工する。

そして、圧縮成形木材１の内面、外面形状を転写するための金型により、板状ブランク１０を圧縮成形する。
例えば、１８０℃〜２００℃程度の高温水蒸気を噴射して板状ブランク１０を軟化させるとともに、金型を同等温度に加温して、金型により圧縮する。そして、所定時間、型締め状態を保持して、形状を固定し、水分を乾燥させて、脱型する。
そして、必要に応じて開口側端部の形状を整える２次加工を行うことで、圧縮成形木材１が製造される。

本実施形態の圧縮成形木材１の作用について説明する。
図示および説明の簡単のために、θ_１＝０°、θ_２＝９０°の場合で説明する。
図４（ａ）、（ｂ）は、θ_１＝０°、θ_２＝９０°の場合における図１のＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図である。図５は、木質繊維の構造について説明するための斜視模式説明図である。

図４（ａ）に示すように、図１のＡ−Ａ断面では、側面部３Ａ、底面部２のいずれにあっても、紙面垂直方向が繊維方向となり、板厚方向に圧縮された細胞壁１１が繊維方向に延びている。符号１２は、細胞壁１１で囲まれた細胞壁内腔である。

木材の概略構造は、図５に示すように、内側が空洞となった細胞壁内腔１２を備えた管状の細胞壁１１が一方向（図示のＺ軸方向）に延びることで、導管や仮導管を形成し、それらが、繊維方向と直交する方向に集まったものとみなすことができる。この場合、図示Ｚ軸方向が木材の繊維方向である。
細胞壁１１は、繊維方向の引張りに対して強く、繊維方向と直交する方向の引張りに対して著しく弱いという特徴がある。
また、Ｘ（Ｙ）軸方向に圧縮力が作用すると、所定の荷重範囲では、細胞壁内腔１２がつぶれることで略可逆的な変形が可能となり、圧縮されても細胞壁内腔１２が狭まるだけで細胞壁１１は破壊されない。また、Ｚ軸方向の引張力に対しては木質繊維自体の強度により高強度を有する。
一方、Ｘ（Ｙ）軸方向に引張力が作用すると、比較的容易に細胞壁１１が裂断され、繊維方向に沿って引き裂かれ、割れが発生する。

したがって、例えば、図４（ａ）に湾曲した矢印で示すように、側面部３Ａが外側に曲げられる場合、側面部３Ａにおいて繊維方向に比較的割れやすく、低強度となっている。

一方、図４（ｂ）に示すように、図１のＢ−Ｂ断面では、底面部２から側面部３Ｂに向けて板面の屈曲方向に沿って細胞壁１１がＬ字状に延びている。細胞壁１１はいずれも板厚方向に圧縮されている。
このため、湾曲した矢印で示すように、側面部３Ｂが外側に曲げられる場合、細胞壁１１には、Ｚ軸方向の引張りと圧縮が作用することになり、側面部３Ａに比べて高強度となっている。

このような強度差は、例えば、圧縮率を上げることにより補強することも可能であるが、木材の場合、圧縮率が高くなりすぎると木質繊維の密度が変化することにより変色するという問題がある。
そこで、本実施形態では、板厚を変えて、ｔ_１＝ｔ_ｍａｘ、ｔ_２＝ｔ_ｍｉｎとすることで、強度を均等化している。すなわち、所定曲げ荷重に対して、曲げ方向に板厚を増すことにより、曲げ応力が、引き裂きが起こる応力を超えないようにする。

繊維方向に対する板取りが異なる場合は、傾斜角度θ_１、θ_２が、０°と９０°との間の値とされ、その場合の強度は、上記の中間の強度となる。また強度と傾斜角度との関係は一対一の関係にあると考えられるから、そのような場合、図２のような単調関数により、ｔ_ｍａｘとｔ_ｍｉｎとの間の適宜の板厚に設定することで、上記と同様に強度の調整を図ることが可能となる。

このように、本実施形態の圧縮成形木材１によれば、圧縮率一定として変色などの外観の劣化を防止しつつ、木材の圧縮成形後の板厚を変えることで、容易に側面部の強度異方性を解消することができる。その際、繊維方向と側面部の立上り線４との傾斜角度に応じて簡単に板厚を設定することができるものである。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係る圧縮成形木材について説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態に係る圧縮成形木材の一例について説明するための斜視説明図である。

本実施形態の圧縮成形木材２０は、図６に示すように、第１の実施形態の圧縮成形木材１と同形状を有し、圧縮成形木材１の底面部２、側面部３Ａ、３Ｂに代えて、底面部２２、側面部２３Ａ、２３Ｂを備えている。そして、それぞれ対応する部位の寸法に対して第１の実施形態と同様の符号が付されている。
圧縮成形木材２０は、圧縮成形木材１が略板状のブランクから圧縮成形されるのに対して、ブロック状の木材から、繊維方向が底面部２２で板面に沿って延びるように削り出された３次元ブランクを、金型で圧縮成形して製造する点が異なっている。
以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。

圧縮成形木材２０の繊維方向２５は、底面部２２において、板面に沿う所定方向に延びている。
底面部２２における繊維方向２５は、側面部２３Ａによる側面部の立上り線４に対して傾斜角度φ_１で交差し、側面部２３Ｂによる側面部の立上り線４に対して傾斜角度φ_２で交差している。本実施形態では、底面部２２が矩形なので、側面部の立上り線４、４が直交するため、φ_１＋φ_２＝９０°となっている。

側面部２３Ａ、２３Ｂの板厚の設定について説明する。
図７は、本発明の第２の実施形態に係る圧縮成形木材の側面部の板厚を設定するためのグラフである。横軸は、側面部の立上り線４に対する繊維方向５の傾斜角度φを示し、単位は（°）である。縦軸は、傾斜角度φに応じて決まる圧縮成形木材２０の側面部の板厚ｔを示す。
図７に示すように、板厚ｔは、傾斜角度φが０°から９０°へ増加するにしたがって、単調増加する曲線２７により設定される。したがって、傾斜角度φ＝０°で、最小板厚ｔ_ｍｉｎとされ、φ＝９０°で、最大板厚ｔ_ｍａｘとされ、その中間の傾斜角度では、それぞれの中間の板厚とされる。
曲線２７は、単調関数であれば、どのような関数でもよいが、側面部の強度異方性を精度よく均等化するには、圧縮成形木材２０の材料となる木材や形状に応じて実験することで、曲線２７の形状を決めることが好ましい。

図８は、本実施形態の圧縮成形木材を製造するための３次元ブランクとブロック木材との関係を説明するための平面説明図である。
ブロック木材２８は、３次元ブランク２９を切り出すための十分な大きさを備えるもので、図示紙面内に繊維方向を有する。
３次元ブランク２９は、圧縮率を考慮した適宜寸法で、側面部の立上り線４がそれぞれ傾斜角度φ_１、φ_２をなすような位置から切り出した部材であり、例えば圧縮成形木材２０に略相似形状とされる。すなわち、特に図示しないが、底面部２２、側面部２３Ａ、２３Ｂに応じてそれぞれ対応する底面部、側面部を有する一方に開口した函状の部材とされる。
そして、側面部２３Ａ、２３Ｂに対応するそれぞれの側面部の板厚Ｔ_１、Ｔ_２は、第１の実施形態で述べたのと同様に、傾斜角度から定まる板厚ｔ_１、ｔ_２に対し、ｔ_１／Ｔ_１＝ｔ_２／Ｔ_２を満足する値に設定される。
このような３次元ブランク２９を用いて、第１の実施形態で説明したのと同様な圧縮成形を行うことで、圧縮成形木材２０が製造される。

なお、３次元ブランク２９では、ブロック木材２８から切り出すので、繊維方向２５は、底面部でも側面部でも同一方向を向いている。ただし、底面部では、木質繊維が連続しているのに対して、側面部が繊維方向に交差する場合、木材の繊維は、側面部の板厚Ｔ_１、Ｔ_２の範囲で切断されている。
また、３次元ブランク２９の側面部は、板厚方向に圧縮されるので、圧縮成形木材２０における側面部２３Ａ、２３Ｂ内の繊維方向がそれぞれ側面部の立上り線４となす傾斜角度は、一般に３次元ブランク２９の側面部の傾斜角度φ_１、φ_２とは若干異なり、ψ_１、ψ_２となる。ここで、ψ_１≦φ_１、ψ_２≦φ_２であり、等号は、φ_１、φ_２が０°または９０°の場合に成立する。

本実施形態の圧縮成形木材２０の作用について説明する。
図示および説明の簡単のために、φ_１＝０°、φ_２＝９０°の場合で説明する。
図９（ａ）、（ｂ）は、φ_１＝０°、φ_２＝９０°の場合における図６のＣ−Ｃ断面図およびＤ−Ｄ断面図である。

図９（ａ）に示すように、図６のＣ−Ｃ断面では、側面部２３Ａ、底面部２２ともに、紙面垂直方向が繊維方向となり、板厚方向に圧縮された細胞壁１１が繊維方向に延びている。これは、第１の実施形態における図４（ａ）と同様の断面である。したがって、図４（ｂ）に示す断面に比べると低強度である。

一方、図９（ｂ）に示すように、図６のＤ−Ｄ断面では、底面部２２の細胞壁１１が板面に沿って延びているのに対して、側面部２３Ｂにおいては板厚方向に延びる結果、板厚Ｔ_２の長さで切断されて並列され、さらに板厚方向に圧縮されることで図５のＺ軸方向につぶれ、それぞれが細かく屈曲した状態となっている。
このため、湾曲した矢印で示すように、側面部２３Ｂが外側に曲げられる場合、細胞壁１１の断面で、図５のＺ軸に直交する方向への引張りが作用することになる。この引張力は、板面に露出した細胞壁１１の切断面から作用するので、切断面に存在する微小亀裂などから比較的容易に引き裂かれるものである。
一方、繊維方向と直交する方向に引張られる点では同様である側面部２３Ａは、そのような亀裂が存在しにくい細胞壁１１の側方において引張り力が作用するため、側面部２３Ｂよりは高強度となっている。

なお、傾斜角度φ_１、φ_２がいずれも０°でない一般の場合には、細胞壁１１の側方で引張り力を受けることにはならないが、そのような角度がつくことにより、板厚内に延びる木質繊維の長さが、傾斜角度φに応じて異なることになり、強度差が現れるものである。例えば、３次元ブランク２９の形状から、側面部２３Ａでは、木質繊維の長さｆ_１は、ｆ_１＝Ｔ_１／ｓｉｎφ_１（ただし、Ｌ_１は超えない）であり、側面部２３Ｂでは、木質繊維の長さｆ_２は、ｆ_２＝Ｔ_２／ｓｉｎφ_２（ただし、Ｌ_２は超えない）のように異なっている。
上記の説明は、φ_１＝０°、φ_２＝９０°のとき、ｆ_１＝Ｌ_１（＝∞）、ｆ_２＝Ｔ_２となる極限の場合の定性的な説明に対応している。

そこで、本実施形態では、板厚を変えて、ｔ_１＝ｔ_ｍｉｎ、ｔ_２＝ｔ_ｍａｘとすることで、強度を均等化している。すなわち、所定曲げ荷重に対して、曲げ方向に板厚を増すことにより、曲げ応力が、引き裂きが起こる応力以下になるようにするとともに、切断された側面部２３Ｂの繊維長を長く取ることで強度を向上させるものである。

一般には、傾斜角度φ_１、φ_２は０°と９０°との間にあり、板厚内での切断された木質繊維の長さがそれぞれの傾斜角度により変化する。強度と傾斜角度との関係は、一対一の関係にあると考えられ、図７のような単調関数により、ｔ_ｍｉｎとｔ_ｍａｘとの間の適宜の板厚に設定することで、強度の調整を図ることが可能となる。

このように、本実施形態の圧縮成形木材２０によれば、圧縮率一定として変色などの外観の劣化を防止しつつ、木材の圧縮成形後の板厚を変えることで、容易に側面部の強度異方性を解消することができる。その際、繊維方向と側面部の立上り線４との傾斜角度に応じて簡単に板厚を設定することができるものである。

［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態に係る電子機器の外装材について説明する。
図１０は、本発明の第３の実施形態に係る電子機器の外装材を電子機器であるカメラに用いた例を示す斜視説明図である。図１１は、本発明の第３の実施形態に係る電子機器の外装材の構成を説明するための斜視説明図、Ｅ−Ｅ断面図、およびＦ−Ｆ断面図である。

本実施形態の前カバー３０（電子機器の外装材）は、図１０に示すように、後カバー３２とともにフレーム３１に嵌め合わせることで、カメラ１００の筐体を構成するための部材である。
前カバー３０は、図１１（ａ）に示すように、略矩形状の前面部３０ａ（底面部）の周囲に下側面部３０ｂ（側面部）、上側面部３０ｃ（側面部）、右側面部３０ｄ（側面部）、左側面部３０ｅ（側面部）を備えることで、フレーム３１側に開口する函状とされた部材である。
そして、本発明の第１の実施形態に係る圧縮成形木材を用いて製作されたものである。
前カバー３０の繊維方向は、右側面部３０ｄから左側面部３０ｅに向かう方向であり、上側面部３０ｃ、下側面部３０ｂが延びる長手方向に沿っている。

前面部３０ａには、撮影レンズ、ファインダ、フラッシュをそれぞれ露出させるためのレンズ用開口３５、ファインダ用開口３３、フラッシュ用開口３４などの開口部が設けられている。また、図１０のレンズバリア４３を移動させるためのスライドレバー４４を取り付けるスライド孔部３７が設けられている。
また、右側面部３０ｄ側に、前面部３０ａより前面側にドーム状に突出されたグリップ部３６が設けられている。

右側面部３０ｄ、左側面部３０ｅは、図１１（ｂ）に示すように、前面部３０ａに対して同じ高さｈに延され、板厚がｔ_ａとされている。
板厚ｔ_ａは、繊維方向と側面部の立上り線４とが９０°で交差するために採用された値で、図２のｔ_ｍｉｎに相当する。
上側面部３０ｃ、下側面部３０ｂは、図１１（ｃ）に示すように、前面部３０ａに対して同じ高さｈに延され、板厚がｔ_ｂ（ただし、ｔ_ｂ＞ｔ_ａ）とされている。
板厚ｔ_ｂは、繊維方向と側面部の立上り線４とのなす角が０°であるために採用された値で、図２のｔ_ｍａｘに相当する。
また、それぞれの側面部の圧縮率は略同一とされている。

なお、図１１（ａ）に示すように、上側面部３０ｃには、Ｕ字切欠き部３０ｆが設けられており、そこでは前面部３０ａに対する高さが、下側面部３０ｂの対応位置とは異なっている部分が形成されている。この場合、Ｕ字切欠き部３０ｆの近傍では木質繊維の切断面が現れるため、木質繊維が短くなる領域が生じ、繊維方向により定まる曲げ強度よりも強度が低下する状態にある。そのため、必要に応じてＵ字切欠き部３０ｆ近傍の板厚を増すなどして補強してもよい。

このような本実施形態の電子機器の外装材によれば、圧縮率一定であって、側面部に強度異方性のない外装材とすることができるので、使用時や組立時に特定方向の荷重により破損しやすいということがなく、取り扱いが容易となる。
また、圧縮率一定のため、圧縮率差による変色が発生せず、表面に木目模様が露出する場合には、圧縮率差により木目模様が不自然に歪むことがなくなるから、外観に優れた外装材とすることができる。

なお、上記の第１および第２の実施形態の説明では、底面部に対する各側面部の高さが同一の例で説明したが、外装材などとして用いる際に側面部の高さを変えたり、底面部を側面部に対して傾斜させたりしてもよい。その場合、側面部の高さに応じて所定荷重による曲げ応力が異なるから、高さを加味して板厚を決定することができる。

また、上記の第１および第２の実施形態の説明では、底面部が略矩形である場合について説明したが、例えば多角形、円、楕円であってもよい。その場合でも、側面部の立上り線や繊維方向が容易に規定できるから、同様にして、板厚を決定することができる。
なお、底面部が曲面からなる場合でも、側面部との交線が求められる形状であれば、側面部の立上り線を規定できるので、同様にして板厚を決定することができる。

また、上記の第３の実施形態の説明では、第１の実施形態に係る圧縮成形木材を用いた例で説明したが、第２の実施形態に係る圧縮成形木材を用いてもよいことは言うまでもない。

また、上記の第３の実施形態の説明では、電子機器の一例としてカメラの例で説明したが、本発明は、例えば、テレビやビデオデッキ、エアコン、プロジェクタ等のリモコン、携帯電話、ＩＣレコーダ、ＰＤＡなどの電子機器のすべてについて好適である。特に、外装体として木材を用いることにより吸湿性、良好な触感などが得られる手で持って操作する電子機器や、個性的で優れた外観が必要とされる電子機器にきわめて好適となるものである。

本発明の第１の実施形態に係る圧縮成形木材の一例について説明するための斜視説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る圧縮成形木材の側面部の板厚を設定するためのグラフである。 本発明の第１の実施形態に係る圧縮成形木材を製造するための板状ブランクの一例について説明するための斜視説明図である。 θ_１＝０°、θ_２＝９０°の場合における図１のＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図である。 木質繊維の構造について説明するための斜視模式説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る圧縮成形木材の一例について説明するための斜視説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る圧縮成形木材の側面部の板厚を設定するためのグラフである。 本発明の第２の実施形態に係る圧縮成形木材を製造するための３次元ブランクとブロック木材との関係を説明するための平面説明図である。 φ_１＝０°、φ_２＝９０°の場合における図６のＣ−Ｃ断面図およびＤ−Ｄ断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る電子機器の外装材を電子機器であるカメラに用いた例を示す斜視説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る電子機器の外装材の構成を説明するための斜視説明図、Ｅ−Ｅ断面図、およびＦ−Ｆ断面図である。

符号の説明

１、２０ 圧縮成形木材
２、２２ 底面部
３Ａ、３Ｂ、２３Ａ、２３Ｂ 側面部
４ 側面部の立上り線（側面部と底面部との内面のなす交線）
５、２５ 繊維方向
１０ 板状ブランク（略板状のブランク）
１０Ａ 薄肉部
１０Ｂ 厚肉部
１１ 細胞壁
２８ ブロック木材
２９ ３次元ブランク
３０ 前カバー（電子機器の外装材）
３０ａ 前面部（底面部）
３０ｂ 下側面部（側面部）
３０ｃ 上側面部（側面部）
３０ｄ 右側面部（側面部）
３０ｅ 左側面部（側面部）
３０ｆ Ｕ字切欠き部

Claims (5)

1. 略板状のブランクから、底面部の外周に側面部を設けることで一方が開口した函状に成形された圧縮成形木材であって、
   前記側面部の圧縮率が一定であるとともに、前記側面部と前記底面部との内面のなす交線に対する木質繊維方向の傾斜角度θ（０°≦θ≦９０°）が異なる部位を前記底面部の内面の周方向に有しており、
   前記底面部の内面から立ち上げられた前記側面部の板厚が前記底面部からの高さ方向に沿って一定であり、
   かつ、前記傾斜角度θが異なる部位から立ち上げられた側面部の板厚は、それぞれ、前記傾斜角度θがより小さい部位から立ち上げられた側面部の板厚が、前記傾斜角度θがより大きい部位から立ち上げられた側面部の板厚よりも大きいことを特徴とする圧縮成形木材。
2. ブロック木材から削りだした３次元ブランクから、底面部の外周に側面部を設けることで一方が開口した函状に成形された圧縮成形木材であって、
   前記側面部の圧縮率が一定であるとともに、前記側面部と前記底面部との内面のなす交線に対する木質繊維方向の傾斜角度φ（０°≦φ≦９０°）が異なる部位を前記底面部の内面の周方向に有しており、
   前記底面部の内面から立ち上げられた前記側面部の板厚が前記底面部からの高さ方向に沿って一定であり、
   かつ、前記傾斜角度φが異なる部位から立ち上げられた側面部の板厚は、それぞれ、前記傾斜角度φがより小さい部位から立ち上げられた側面部の板厚が、前記傾斜角度φがより大きい部位から立ち上げられた側面部の板厚よりも小さいことを特徴とする圧縮成形木材。
3. 請求項１または２に記載の圧縮成形木材を用いた電子機器の外装材。
4. 略板状のブランクから、底面部の外周に側面部を設けることで一方が開口した函状に成形された圧縮成形木材の製造方法であって、
   前記側面部の圧縮率を一定とし、前記側面部の板厚を、前記側面部と前記底面部との内面のなす交線に対する木質繊維方向の傾斜角度θ（０°≦θ≦９０°）に応じてθ＝０°からθ＝９０°の間で単調に減少する大きさに設定することを特徴とする圧縮成形木材の製造方法。
5. ブロック木材から削りだした３次元ブランクから、底面部の外周に側面部を設けることで一方が開口した函状に成形された圧縮成形木材の製造方法であって、
   前記側面部の圧縮率を一定とし、前記側面部の板厚を、前記側面部と前記底面部との内面のなす交線に対する前記底面部での木質繊維方向の傾斜角度φ（０°≦φ≦９０°）に応じてφ＝０°からφ＝９０°の間で単調に増加する大きさに設定することを特徴とする圧縮成形木材の製造方法。

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