專利名稱：形狀保持件和形狀保持結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于保持木制件的預定三維形狀的形狀保持件和形 狀保持結(jié)構(gòu)。
本申請基于2005年5月10日提交的日本專利申請No.2005-137855
并要求其優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
背景技術(shù)：
覆蓋諸如照相機和便攜式電話的電子設(shè)備的殼體大多數(shù)由合成樹脂 或金屬制成。這樣的殼體的形狀通過形狀保持件保持，該形狀保持件用 于防止外力使殼體變形從而保持殼體的形狀。形狀保持件通過螺釘、斂 縫等固定至殼體。
同時，形成木制殼體的技術(shù)吸引了人們的注意。作為天然材料的木 材具有多種紋理圖案(grainpattern),木材制成的木制品呈現(xiàn)因從原木切
割出特定木制品的位置而異的個體特點。每個木制品的所述個體特點使 得木制品具有獨特的品質(zhì)。另外，由于長期使用造成的表面瑕疵和褪色 會形成獨特的紋理，這往往會喚起使用者溫暖而熟悉的感覺。因此，木 材作為使產(chǎn)品具有由合成樹脂或輕金屬制成的產(chǎn)品所不具有的獨特性和 鑒賞性的材料而吸引了人們的注意。木材加工技術(shù)也獲得了顯著進展。
根據(jù)一種用于加工木材的傳統(tǒng)公知技術(shù)通過吸水使木制板軟化并 對其進行壓縮；沿著與施加壓縮力的方向大致平行的方向切割壓縮的木 制板，從而獲得板狀的初始定型產(chǎn)品(primary fixed product);并且在濕 熱條件下使該初始定型產(chǎn)品變形為所需的三維形狀(例如，參見日本專 利公報No.3078452)。此外，根據(jù)另一傳統(tǒng)技術(shù)，將軟化的木制板壓縮， 然后臨時固定在預備的模具中并留在該模具中直到該木制板復原。這樣， 可以獲得所需形狀的木制品(參見，例如日本專利申請?zhí)亻_平11-77619
號公報)。

發(fā)明內(nèi)容
通過螺釘連接或斂縫將形狀保持件附接于如上所述通過壓縮形成的 木制件(壓縮木制件)需要木制件具有可以供螺釘或斂縫件與之接合的 凸臺、肋等等。然而，形成從木制件的表面突出的凸臺或肋并且與其它 部分類似地將形成的凸臺或肋壓縮成期望形狀在技術(shù)上是有難度的。
在一些情況下，待附接和緊固有形狀保持件的木制件的厚度必須小 于其它部件。厚度不同意味著壓縮率不同，這導致色調(diào)根據(jù)厚度而異。 換言之，壓縮木制件不具有均勻的色調(diào)，這在外觀方面不是優(yōu)選的。此 外，當形狀保持件通過螺釘連接或斂縫附接于木制件時，附接的螺釘?shù)?自身露在木制件的表面上，從而有損于紋理圖案的個體特征和美觀。
因此，期望的是將用于由壓縮木材制成的殼體等的形狀保持件附接 于壓縮木材而不用在壓縮木材中形成用于緊固的凸臺或肋。
考慮上述情況而作出本發(fā)明，本發(fā)明的目的在于提供一種形狀保持 件和形狀保持結(jié)構(gòu)，該形狀保持件和形狀保持結(jié)構(gòu)允許容易地附接而不 會伴隨有木制件外觀變差，同時實現(xiàn)了對木制件變形的精確抑制以及穩(wěn) 定的形狀保持。
為了解決上述問題并實現(xiàn)目的，根據(jù)本發(fā)明一個方面的形狀保持件 是這樣一種形狀保持件，該形狀保持件附接于具有預定的三維形狀并具 有閉合環(huán)形端面的木制件，用于保持該木制件的形狀。所述形狀保持件 還包括主框架部分，該主框架部分具有形狀與所述木制件的所述端面 基本相同的接觸面；突出條，該突出條從所述主框架部分的內(nèi)周邊緣沿 著與所述接觸面基本垂直的方向突出；第一錐形突出部，該第一錐形突 出部從所述突出條的末端部朝向所述主框架部分的外周突出；以及一對 第二錐形突出部，所述第二錐形突出部均在所述突出條的近端附近沿著 與所述接觸面基本垂直的方向并沿著所述突出條的突出方向從所述接觸 面突出，并且關(guān)于與所述接觸面垂直并經(jīng)過所述突出條的末端部和所述 第一錐形突出部的頂點的平面對稱地布置。
所述突出條、所述第一錐形突出部和所述一對第二錐形突出部可形 成組，在所述形狀保持件中可設(shè)置多個組，并且在所述多個組中，可關(guān) 于經(jīng)過所述形狀保持件的重心的平面之一對稱地布置至少兩個組。
所述主框架部分可具有閉合形狀。
在各個組內(nèi)，所述第一錐形突出部的頂點可布置成距所述一對第二 錐形突出部的頂點的距離相同。
所述形狀保持件可由包括金屬的材料制成。
根據(jù)本發(fā)明另一方面的形狀保持結(jié)構(gòu)包括具有預定三維形狀的木制 件，以及附接于該木制件的所述形狀保持件。所述主框架部分的所述接 觸面與所述木制件的所述端面接觸，所述第一錐形突出部埋入所述木制 件的內(nèi)表面，所述第二錐形突出部壓入所述木制件的所述端面。
所述木制件可通過壓縮形成。
所述木制件在厚度方向上的壓縮率可基本均勻。
這里，壓縮率表示由壓縮導致的木制件的厚度減小與壓縮前木制件 的厚度之比。
根據(jù)本發(fā)明，因為所述形狀保持件包括主框架部分，該主框架部 分具有形狀與具有預定三維形狀的木制件的閉合環(huán)形端面基本相同的接 觸面；突出條，該突出條從所述主框架部分的內(nèi)周邊緣沿著與所述接觸 面基本垂直的方向突出；第一錐形突出部，該第一錐形突出部從所述突 出條的末端部朝向所述主框架部分的外周突出；以及一對第二錐形突出 部，所述第二錐形突出部均在所述突出條的近端附近沿著與所述接觸面 基本垂直的方向并沿著所述突出條的突出方向從所述接觸面突出，并且 關(guān)于與所述接觸面垂直并經(jīng)過所述突出條的末端部和所述第一錐形突出 部的頂點的平面對稱地布置，所以提供的形狀保持件和形狀保持結(jié)構(gòu)允 許容易地附接而不會伴隨有木制件外觀變差，同時實現(xiàn)了對木制件變形 的精確抑制以及穩(wěn)定的形狀保持。


圖1是由壓縮木制件形成的壓縮木制品的立體圖，根據(jù)本發(fā)明第一
實施方式的形狀保持件附接于該壓縮木制品；
圖2是作為圖1的壓縮木制品的一部分的壓縮木制件的立體圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的形狀保持件的構(gòu)造的示意圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的形狀保持件的突出部及其周圍部
分的局部放大立體圖5是沿圖1的線A-A剖取的剖面圖； 圖6是示意性表示木制件的壓縮處理的圖7是在施加壓縮力期間木制件的垂直剖面圖(其中木制件的變形 近乎完成)；
圖8是木制件的一部分和第二錐形突出部的放大剖面圖，其中在將 形狀保持件附接于木制件的過程中，將第二錐形突出部壓入木制件的端 面；并且
圖9是木制件的所述一部分和第一錐形突出部的放大剖面圖，其中 在將形狀保持件附接于木制件的過程中，將第一錐形突出部埋入木制件 的內(nèi)表面。
具體實施例方式
下面將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式(以下簡稱為"實施方 式")。
圖1是壓縮木制品的構(gòu)造的立體圖，該壓縮木制品包括通過壓縮形 成的木制件(壓縮木制件)和附接于壓縮木制件的本發(fā)明第一實施方式 的形狀保持件。圖2是圖1所示的壓縮木制品的壓縮木材的構(gòu)造的立體 圖。圖1所示的壓縮木制品1包括大致碗狀的木制件2 (木制件)，以及 附接于木制件2的金屬形狀保持件3。圖3是圖1的壓縮木制品1從其底 側(cè)看去的分解立體圖。下面將參照圖1至圖3描述木制件2和形狀保持 件3的構(gòu)造。
木制件2包括大致矩形的主板部分2a;兩個側(cè)板部分2b，它們與 主板部分2a的縱向基本平行地從兩側(cè)延伸并與主板部分2a分別成預定 角度；兩個側(cè)板部分2c，它們與主板部分2a的橫向基本平行地從另外兩
側(cè)延伸并與主板部分2a分別成預定角度；以及閉合環(huán)形端面2d。如下所 述，木制件2通過壓縮未加工的原木而形成。采用的原木例如可以是曰 本扁柏、羅漢柏(hibacedar)、泡桐、日本雪松、松木、櫻桃木、櫸木、 黑檀木、柚木、桃花心木和紅木。
因為本實施方式可以與木制件2的紋理圖案無關(guān)地實現(xiàn)，因而在圖 1至圖3中，示出的木制件2沒有顯示紋理圖案?？筛鶕?jù)各種條件而從原 材料(即原木)切割出木制件2，這些條件例如為期望用途、所需強度和 木制件2作為從原木加工出的結(jié)果產(chǎn)品而獲得的期望外觀?？蓮钠郊y件、 直紋件、具有平紋和直紋的中間紋理圖案的制件以及端紋件中選擇最合 適的制件。
下面將描述形狀保持件3的構(gòu)造。形狀保持件3包括主框架部分 31，其具有與木制件2的端面2d接觸并且形狀與端面2d基本相同的接 觸面36;以及引導部分32，其從主框架部分31的內(nèi)周沿與主框架部分 31的接觸面36基本垂直的方向延伸，并在形狀保持件3附接于木制件2 時用作引導件。
形狀保持件3還包括用于構(gòu)成根據(jù)本實施方式的形狀保持結(jié)構(gòu)的部 分。圖4是表示形成形狀保持結(jié)構(gòu)的所述部分的構(gòu)造的放大立體圖。圖5 是根據(jù)本實施方式的形狀保持結(jié)構(gòu)的構(gòu)造的示意圖，并且是沿圖1的線 A-A剖取的剖面圖。如圖4和圖5所示，形狀保持件3包括突出條33， 所述突出條沿著與主框架部分31的接觸面36垂直的方向從引導部分32 的邊緣突出；三棱錐形突出部34 (第一突出部)，所述突出部從突出條 33的末端部朝向主框架部分31的外周突出；以及兩個圓錐形突出部35 (第二突出部)，它們設(shè)置在突出條33的近端附近并沿著與引導部分32 的突出方向相同的方向突出。
突出部34埋入側(cè)板部分2b或2c的內(nèi)表面中，用于防止主框架部分 31從木制件2的端面2d脫落(保持功能)。兩個突出部35關(guān)于與接觸面 36垂直并經(jīng)過突出條33的末端部和突出部34的頂點的平面對稱地成對 布置。兩個突出部35被壓入端面2d。成對突出部35用于抑制在從主板 部分2a的底面沿著與主板部分2a的厚度方向(圖5中的垂直向上方向)
基本平行的方向?qū)δ局萍?施加力時可能引起的側(cè)板部分2b和2C的過 度向外變形。
形狀保持件3由多個由突出條33、突出部34和一對突出部35構(gòu)成 的組(圖3中為六組)形成。更具體地說，沿著由主框架部分31形成的 矩形的各個長邊布置兩組，兩組之間的間距與另外兩組相同，在各個短 邊上布置一組。從而，形狀保持件3關(guān)于兩個平面對稱地布置， 一個平 面經(jīng)過形狀保持件的重心，平行于主框架部分2a的長邊，并垂直于主框 架部分2a的短邊，另一平面經(jīng)過形狀保持件的重心，垂直于主框架部分 2a的長邊，并平行于主框架部分2a的短邊。形狀保持件3的這種對稱確 保了更加穩(wěn)定地保持木制件2的形狀。
為了進一步提高壓縮木制品1的形狀穩(wěn)定性，更優(yōu)選的是，形成一 組的突出部34和一對突出部35的頂點以距彼此相同的距離布置。這里， 突出部34可具有除三棱錐形之外的錐形形狀(例如，圓錐形、多棱錐形)。 同樣，突出部35可具有除圓錐形之外的錐形形狀(例如多棱錐形)。在 根據(jù)本實施方式的形狀保持件3的情況下，在多個由突出條33、突出部 34和一對突出部35構(gòu)成的組當中，通常關(guān)于經(jīng)過形狀保持件的重心的平 面之一對稱地布置至少兩個組就足夠了 。
具有上述構(gòu)造的形狀保持件3可由比木制件2明顯硬的材料形成， 并且可由非金屬材料形成，例如以聚酰亞胺為代表的優(yōu)質(zhì)工程塑料。
下面將描述加工木制件2的方法。首先，通過諸如切割的技術(shù)從未 壓縮的原木取出預定形狀的木制件21。這時，取出的木制件的體積應比 成品件的體積大出在下述壓縮處理期間減小的量。這里，木制件可以取 出為平板。
之后，將從原木取出的木制件在高溫高壓的水蒸氣環(huán)境中放置預定 時間，使其吸收過量水分而軟化。這里，高溫是指溫度為10(TC至23(TC， 更優(yōu)選的是大約18(TC至20(TC，高壓是指壓力為0.1至3MPa (兆帕)， 更優(yōu)選的是大約0.45至2.5MPa?；蛘?，可通過施加諸如微波的高頻電磁 波而不是通過如上所述放置在水蒸汽環(huán)境中來加熱木制件21 。
之后，在相同的水蒸氣環(huán)境中壓縮軟化的木制件。圖6示意性地表
示了如何進行壓縮處理。在圖6中，在一對金屬模11和12之間夾持并 壓縮取出的木制件21 。用于在壓縮期間從上方對木制件21施加壓縮力的 金屬模11具有成形為與木制件21的內(nèi)表面配合的突起111。當從木制件 21的主板部分21a延伸至側(cè)板部分21b的彎曲部分21ab的內(nèi)表面的曲率 半徑表示為RI，并且突起lll上的在壓縮期間與彎曲部分21ab相抵接的 彎曲表面的曲率半徑表示為RA時，為了適當壓縮木制件21，需要保持 表示成RI〉RA的關(guān)系。換言之，這樣取出木制件21并設(shè)計突起111，使 得滿足上述關(guān)系。
另一方面，用于從下方對木制件21施加壓縮力的金屬模12具有與 木制件21的外表面配合的凹陷121。當從木制件21的主板部分21a延伸 至側(cè)板部分21b的彎曲部分21ab的外表面的曲率半徑表示為RO，并且 凹陷121上的在壓縮期間與彎曲部分21ab的外表面相抵接的彎曲表面的 曲率半徑表示為RB時，為了適當壓縮木制件21 ，需要保持表示成RORB 的關(guān)系。換言之，這樣取出木制件21并設(shè)計凹陷121，使得滿足上述關(guān) 系。
在本實施方式中，金屬模11和12形成為使得在木制件21的相應部 分處厚度方向上的壓縮率基本均勻(這里，壓縮率表示由壓縮導致的木 制件的厚度減小與壓縮前木制件的厚度之比)。從而，可以使壓縮之后獲 得的木制件2的色調(diào)均勻。
圖7是表示通過金屬模11和12夾持并壓縮布置在預定位置的軟化 的木制件21的圖。在圖7中，木制件21受到壓縮力，同時其幾乎完成 了變形而形成與金屬模11和12之間的間隙形狀對應的三維形狀。在圖7 所示的壓縮狀態(tài)下放置預定時間之后，使金屬模11和12彼此分離而將 木制件21從壓縮中釋放。然后，去除上述高溫高壓的水蒸氣環(huán)境并使木 制件21干燥。從而完成了木制件2的形成。由于如上所述的壓縮處理， 木制件2具有基本均勻的厚度，該厚度為在壓縮處理之前木制件21的厚 度的大約30°/。至50%。
通常，木制件21可壓縮至壓縮前厚度的大約20%。然而在本實施方 式中，對木制件21的壓縮未進行到該極限值。因此，成品木制件2內(nèi)仍
然包含有一些空間。這些空間的存在防止了由于插入突出部34或者壓配 合突出部35而可能引起的木制件2的外觀改變，例如隆起。
下面將概要描述將形狀保持件3附接于木制件2的過程。圖8和圖 9示意性地表示如何將突出部34裝配在木制件2中以及如何將突出部35 壓入木制件2中，并且是在圖5所示的相同剖面處的局部放大剖面。首 先，將突出部35壓入端面2d中。此時，如圖8所示，突出部34的三棱 錐頂點還沒有埋入側(cè)板部分2b中，并且突出條33沿著遠離側(cè)板部分2b 的方向彎曲。在圖8所示的狀態(tài)下，突出部35還沒有完全壓入端面2d 中。
然后，使主框架部分31壓靠端面2d并將突出部35進一步壓入側(cè)板 部分2b。另一方面，使突出部34的底面周圍的部分壓靠側(cè)板部分2b， 并將突出部34埋入側(cè)板部分2b的內(nèi)表面。這樣，如圖9所示完成了由 突出部34和一對突出部35構(gòu)成的組的附接。
以與上述相同的方式，將由突出部34和一對突出部35構(gòu)成的組附 接于側(cè)板部分2b。 一個接一個地同樣附接其它由突出部34和一對突出部 35構(gòu)成的組。對于具有如圖3所示的形狀的形狀保持件3，當形狀保持 件3通過由主框架部分31形成的矩形的邊附接于主框架部分31時可以 實現(xiàn)將形狀保持件3迅速附接于木制件2。當形狀保持件3由硬金屬形成 時，突出條33僅略微彎曲，從而不容易通過相同過程將所有由突出部34 和一對突出部35構(gòu)成的組附接于木制件2。在這種情況下，在將主框架 部分31的矩形的一個邊上的突出部34和35附接于木制件之后，可在利 用適當夾具進行正確定位的同時將矩形的其它邊上的其它突出部34和35 附接于木制件2。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明的本實施方式，形狀保持件包括主框架部 分，該主框架部分具有形狀與具有預定三維形狀的木制件的閉合環(huán)形端 面基本相同的接觸面；突出條，該突出條從所述主框架部分的內(nèi)周邊緣 沿著與所述接觸面基本垂直的方向突出；第一錐形突出部，該第一錐形 突出部從所述突出條的末端部朝向所述主框架部分的外周突出；以及一 對第二錐形突出部，所述第二錐形突出部均在所述突出條的近端附近沿
著與所述接觸面基本垂直的方向并沿著所述突出條的突出方向從所述接 觸面突出，并且關(guān)于與所述接觸面垂直并經(jīng)過所述突出條的末端部和所 述第一錐形突出部的頂點的平面對稱地布置。從而，所述形狀保持件和 所述形狀保持結(jié)構(gòu)允許容易地附接而不會伴隨有木制件外觀變差，同時 實現(xiàn)了對木制件變形的精確抑制以及穩(wěn)定的形狀保持。
另外，根據(jù)本實施方式，控制木制件的壓縮率使其不達到所述極限
值。因此，即使木制件非常薄(例如，即使其厚度大約為1.6mm)，木制 件的外觀，即突出部未壓入或埋入其中的側(cè)面的外觀，也不會受到形狀 保持件的不利影響。
以上詳細描述了本發(fā)明的示例性實施方式。然而本發(fā)明不應限于本 實施方式。在以上實施方式中，形狀保持件附接于碗狀木制件。然而形 狀保持件可包括與上述突出部類似地圍繞主框架部分對稱地形成的第一 和第二突出部的附加組，從而可通過一個形狀保持件將兩個木制件接合 在一起并形成為一殼體。在這種情況下，可僅通過一個形狀保持件實現(xiàn) 殼體的形狀保持。
從而，本發(fā)明可包括未在以上具體介紹的各種實施方式，并且可在 所附權(quán)利要求限定的技術(shù)概念的范圍內(nèi)對設(shè)計等進行各種修改。 工業(yè)應用性
從以上可以看出，根據(jù)本發(fā)明的形狀保持件和形狀保持結(jié)構(gòu)適用于 加強大致碗狀的壓縮木制品的閉合環(huán)形端面附近的部分。
權(quán)利要求
1.一種形狀保持件(3)，該形狀保持件附接于具有預定的三維形狀并具有閉合環(huán)形端面(2d)的木制件(2)，用于保持該木制件(2)的形狀，該形狀保持件包括主框架部分(31)，該主框架部分具有形狀與所述木制件(2)的所述端面(2d)基本相同的接觸面(36)；突出條(33)，該突出條從所述主框架部分(31)的內(nèi)周邊緣沿著與所述接觸面(36)基本垂直的方向突出；第一錐形突出部(34)，該第一錐形突出部從所述突出條(33)的末端部朝向所述主框架部分(31)的外周突出；以及一對第二錐形突出部(35)，所述第二錐形突出部均在所述突出條(33)的近端附近沿著與所述接觸面(36)基本垂直的方向并沿著所述突出條(33)的突出方向從所述接觸面(36)突出，并且關(guān)于與所述接觸面(36)垂直并經(jīng)過所述突出條(33)的末端部和所述第一錐形突出部(34)的頂點的平面對稱地布置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的形狀保持件，其中，所述突出條(33)、所述第一錐形突出部(34)和所述一對第二錐形 突出部(35)形成組，該組的數(shù)量有多個，在所述多個組中，關(guān)于經(jīng)過所述形狀保持件(3)的重心的平面之一 對稱地布置至少兩個組。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的形狀保持件，其中， 所述主框架部分(31)具有閉合形狀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的形狀保持件，其中， 在各個組內(nèi)，所述第一錐形突出部(34)的頂點布置成距所述一對第二錐形突出部(35)的頂點的距離相同。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的形狀保持件，其中， 所述形狀保持件(3)由包括金屬的材料制成。
6. —種形狀保持結(jié)構(gòu)，該形狀保持結(jié)構(gòu)包括具有預定三維形狀的木制件(2);以及根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的附接于所述木制件(2)的形狀 保持件(3)，其中所述主框架部分(31)的所述接觸面(36)與所述木制件(2)的所 述端面(2d)接觸，所述第一錐形突出部(34)埋入所述木制件(2)的內(nèi)表面，并且所述第二錐形突出部(35)壓入所述木制件(2)的所述端面(2d)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的形狀保持結(jié)構(gòu)，其中， 所述木制件(2)通過壓縮成型形成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的形狀保持結(jié)構(gòu)，其中， 所述木制件(2)在厚度方向上的壓縮率基本均勻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種形狀保持件和形狀保持結(jié)構(gòu)。提供的形狀保持件用于容易地附接，同時實現(xiàn)了對木制件變形的精確抑制以及穩(wěn)定的形狀保持。該形狀保持件包括主框架部分(31)，其具有形狀與木制件(2)的閉合環(huán)形端面(2d)基本相同的接觸面(36)；突出條(33)，其從主框架部分(31)的內(nèi)周邊緣沿著與接觸面(36)基本垂直的方向突出；第一錐形突出部(34)，其從突出條(33)的末端部突出；以及一對第二錐形突出部(35)，它們均在突出條(33)的近端附近沿著與接觸面(36)基本垂直的方向從該接觸面(36)突出，并且關(guān)于與接觸面(36)垂直并經(jīng)過突出條(33)的末端部和第一錐形突出部(34)的頂點的平面對稱地布置。
文檔編號B27M1/00GK101171110SQ20068001561
公開日2008年4月30日 申請日期2006年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月10日
發(fā)明者鈴木達哉 申請人:奧林巴斯株式會社