加工设备和电子装置用外部材料的制作方法

专利名称：加工设备和电子装置用外部材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于加工和形成预定形状的木制件的加工设备和一 种由压縮木制件形成的电子装置用外部材料。
背景技术：
近年来，作为天然材料的木材吸引了人们的注意。由木材制成的木制品通过多种纹理图案(grain pattern)而呈现个体特点，这些特点取决 于从原木切割出特定木制品的位置。每个木制品的所述个体特点使得木 制品具有独特的品质。另外，由于长期使用造成的表面损耗(surface damage)和褪色会形成独特的纹理，这往往会唤起使用者温暖而熟悉的 感觉。因此，木材作为使产品具有由合成树脂或轻金属制成的产品所不 具有的独特性和鉴赏性的材料而吸引了人们的注意。木制件加工技术也 获得了显著进展。根据一种用于加工木制件的传统公知技术通过吸水使木制板软化 并对其进行压縮；沿着与施加压縮力的方向大致平行的方向切割压缩的 木制板，从而获得片状的初始定型产品(primary fixed product);并且在 湿热条件下使该初始定型产品变形为所需的三维形状(例如，参见曰本 专利公报No.3078452)。此外，根据另一传统技术，将软化的木制板压縮，然后临时固定在预备的模具中并留在该模具中直到该木制板复原。这样， 可以获得所需形状的木制品(参见，例如日本专利申请特开平11-77619 号公报)。发明内容当采用这样的压縮木制件作为电子装置用外部材料时，需要电屏蔽 从外部传来的电磁波以保护内部线路。为此，通常用诸如黄铜的材料制
成的薄导电板形成导电层，并将该导电层施加在压縮木制件的表面上。然而，为了将作为单独构件的导电板施加到压縮木制件，除了木制件本身的压缩工序之外还需要附加工序。因此，这种技术的不利之处在于工序数量增加，而这有时也是不经济的。鉴于上述情形，本发明的目的在于提供一种加工设备，该加工设备允许通过较少工序容易且经济地将导电层设置到木制件，本发明还提供了所述木制件制成的电子装置用外部材料。为了解决上述问题并实现所述目的，根据本发明一个方面的加工设备，该加工设备通过压縮将木制件加工成预定形状并包括一对金属模具，所述--对金属模具用于保持从未压縮的原木切割出的木制件并向该木制件施加压縮力；其中，所述金属模具中的至少一个金属模具具有含铁部分。在该加工设备中，具有所述含铁部分的金属模具的与所述木制件接 触的表面可具有预定图案，并且该预定图案的一部分可含有铁。在该加工设备中，所述金属模具中的一个金属模具可具有含铁部分， 而所述金属模具中的另一金属模具可具有含铝和不锈钢之一的部分。根据本发明另一方面的电子装置用外部材料包括在具有三维形状的 木制件的表面上的预定位置处由含铁材料形成的层。根据本发明再一方面的电子装置用外部材料通过在预定温度和压力 的水蒸汽环境下用一对金属模具压縮从未压缩的原木切割出的木制件而 形成，所述一对金属模具中的至少一个金属模具具有含铁部分。在这样 的外部材料中，在通过所述一对金属模具压缩所述木制件时，在所述木 制件的与具有所述含铁部分的金属模具接触的表面上由含铁材料形成 层。在该电子装置用外部材料中，由所述含铁材料形成的所述层可在所 述木制件的所述表面上具有预定图案。因此，通过形成一对用于保持从未压縮的原木切割出的木制件并向 该木制件施加压縮力的金属模具，使得所述金属模具中的至少一个金属 模具具有含铁部分，本发明使得能用较少的工序容易且经济地在木制件
上设置导电层。


图1是根据本发明第一实施例的加工设备的主要部件的结构说明图；图2是示意性表示由未压縮的原木成形木制件的说明图； 图3是沿着图1中所示的线A-A的剖视图；图4是在根据本发明第一实施例的加工设备中处于压縮下的木制件 的垂直剖视图；图5是根据本发明第一实施例的电子装置用外部材料的结构立体图；图6是沿着图5中所示的线B-B的剖视图；图7是应用图5所示的电子装置用外部材料的数码相机的外部结构 立体图；图8是根据本发明第一实施例的电子装置用外部材料的结构立体 图，其中釆用了本发明的外部材料作为数码相机的外部材料；图9是在根据本发明第二实施例的加工设备中采用的金属模具的结 构的仰视图；以及图10是根据本发明第二实施例的电子装置用外部材料的结构立体 图，其中采用了本发明的外部材料作为数码相机的外部材料。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的示例性实施例(以下简称为实施例)。 第一实施例图1是根据本发明第一实施例的加工设备的主要部件的结构说明 图。图1中所示的加工设备1用于利用一对金属模具夹持并压縮木制件， 从而使该木制件成形为预定的三维形状。该加工设备1包括 一对金属 模具11和12，它们夹持并压縮待加工的木制件31;驱动单元13，该驱 动单元沿着垂直方向驱动金属模具11;以及控制单元M，该控制单元对驱动单元13进行驱动控制。金属模具11用含铁材料实现，并具有适合木制件31的内表面的突起lll，该金属模具在压縮时从上方对木制件31施加压缩力。金属模具 12用含有铝或不锈钢的材料实现，并具有适合木制件31的外表面的凹部 121，该金属模具在压縮时从下方对木制件31施加压縮力。控制单元14用于通过向驱动单元13发送预定控制信号对驱动单元 13进行驱动控制。这里，金属模具11被上述驱动单元13和控制单元14 电驱动。另选的是，金属模具11和12可通过螺钉连接，并且可通过手 动/自动拧紧/拧松该螺钉来调节两个模具之间的距离，从而在螺钉被紧固 时使一个金属模具接近另一金属模具，由此向木制件31施加预定的压縮 力。将描述待通过加工设备1加工的木制件31的形状。如图1所示，木 制件31包括主板31a，该主板具有大致矩形的表面；两个侧板31b， 所述侧板从主板31a的大致平行于该主板31a纵向的相应侧延伸并与主 板31a形成预定角；以及两个侧板31c，所述侧板从主板31a的大致平行 于该主板31a横向的相应侧延伸并与主板31a形成预定角。木制件31总体上具有大致碗状的形状。图2是示意性地表示从未压缩的原木成形木制件31的说明图。如图 2所示，木制件31通过切割操作等从原木30切割出，使得木制件31的 木纤维方向L大致平行于木制件31的纵向。在成形时，使切割出的木制 件31的体积比成品的体积大出待在稍后描述的压縮工序中减少的量。尽管图2示出的木制件31具有带有笔直纹理表面的主板31a，但是 可以以不同的方式从原木30切割出木制件31。例如，木制件31可以可 选地切割成使其纵向大致平行于木制件31的木纤维方向L，而主板31a 具有平纹理表面或带有平纹理和直纹理的中间纹理图案的表面。通常， 木制件的期望纹理图案根据所需的强度、外观等而改变。因此，在以下 描述所要参考的附图中，并未具体示出木制件表面上的纹理图案。这里，在第一实施例中采用的原木30可以选自最适合于加工木制件 用途的原木，例如日本扁柏、日本雪松(hibacedar)、泡桐、日本柳杉、
松木、樱桃木、榉木、黑檀木、柚木、桃花心木和红木。上述材料同样 适合于本发明的所有实施例。将详细描述通过加工设备1对木制件31进行的压縮工序。在压縮工 序之前，将切割出的木制件31在高温高压的水蒸汽环境中放置预定时间。因此，木制件31过度吸水而软化。之后，在与上述相同的水蒸汽环境中， 将木制件31布置成使主板31a的外表面位于金属模具12的凹部121上 方。然后，在控制单元14的控制下驱动驱动单元13以使安装至驱动单 元13底部的金属模具11降低，由此将木制件31夹持在金属模具11和 12之间，以在木制件31上施加预定的压縮力。图3是示意性地表示保持并压縮金属模具11和12之间的木制件31 的工序的图，并且其是沿着图1的线A-A的剖视图。如图3所示，如果 将从木制件31的主板31a延伸到其侧板31b的弯曲部分31ab的内表面 的曲率半径表示为RI，而将突起lll中的抵靠在弯曲部分31ab上的弯曲 表面的曲率半径表示为RA，则其关系需表示成RI>RA以容许木制件31 的适当压縮。换言之，木制件31的形状以及突起lll的设计满足上述关 系。另一方面，如果将从木制件31的主板31a延伸至其侧板31b的弯曲 部分3lab的外表面的曲率半径表示为RO，而将凹部121中的抵靠在弯 曲部分31ab的外表面上的弯曲表面的曲率半径表示为RB，则其关系需 表示成RORB以容许木制件31的适当压縮。换言之，木制件31的形状 和凹部121的设计满足上述关系。图4表示布置在预定位置处于被夹持和压縮状态下的软化的木制件 31、被驱动单元13降低的金属模具11以及彼此配合的一对金属模具11 和12。图4是与图3中所示相同的剖面的垂直剖视图。木制件31在图4 所示的状态下受到来自金属模具11和12的压縮力而变形成与金属模具 11和12之间形成的间隙相对应的三维形状。这里，木制件31在压縮工 序之后的厚度为从原材料30切割出时的未压縮状态下的厚度的大约30 %至50%。在压縮工序中，随着木制件31厚度的减小，金属模具11和12中所
含的诸如铁和铝之类的金属在水蒸汽环境中被离子化从而渗透到木制件 31的表面中，并且离子化金属成分在其内固着。作为示例，描述铁向木制件表面的附着。在高温高压的水蒸汽环境 中放置预定时间之后，木制件31通过吸收足够的水分而软化，并且木制件31中所含的鞣酸处于溶解状态。另外，在这样的状态下，木制件31中所含的水分具有足以与空气中的氧结合而使铁融化的酸性。因此，当木制件31的表面和突起111的表面接触时，铁离子与鞣酸反应，从而形 成被称为鞣酸铁化合物的金属络合物，该金属络合物附着到木制件31的 表面而形成薄层。这样形成的含有络离子形式的铁的层是导电的。另一 方面，如果金属模具12由含有铝的材料制成，则由于铝离子和环境中的 氧结合而在金属模具12的表面上形成氧化铝层。然而，氧化铝不导电， 因此即使其附着并迁移到木制件31上时，也不会在木制件31的表面上 形成导电层。在根据第一实施例的加工设备1中，木制件31在高温高压的水蒸汽 环境中被由含铁材料制成的金属模具11和由除铁以外的材料制成的金属 模具12压縮。因此，铁附着到木制件31的与金属模具11接触的表面上， 从而在木制件31的表面上形成具有导电性的层，即导电层。传统上，在诸如木材的绝缘材料上形成导电层需要单独的工序。例 如，在单独的工序中，将黄铜板布置并固定在绝缘材料的表面上。与这 样的加工不同的是，第一实施例通过在用于向木制件31施加压缩力的金 属模具U中提供铁而使得在木制件31的表面上形成导电层成为压縮工 序的一部分。在将木制件31在图4中所示的压縮状态放置预定时间之后，将金属 模具II与金属模具12分开以从压缩和水蒸汽环境释放木制件31，然后 使木制件31干燥。这样，通过加工设备1加工木制件就结束了。图5是 根据第-一实施例的电子装置用外部材料的结构立体图。图5中所示的电 子装置用外部材料3包括具有大致矩形表面的主板3a;两个侧板3b， 所述侧板从主板3a的大致平行于该主板3a纵向的相应侧延伸并与主板 3a形成预定角度；以及两个侧板3c，所述侧板从主板3c的大致平行于该 主板3a横向的相应侧延伸并与主板3a形成预定角度。外部材料3为与 木制件31类似的大致碗状形状。图6是沿着图5中所示的线B-B的垂直剖视图。如图6所示，在从 电子装置用外部材料3的主板3a延伸到相应的侧板3b和3c的内表面上 设置由含铁材料形成的导电层301。沿着图5的线C-C的剖视图与沿着 图6的线B-B的剖视图除了尺寸之外大致相同。图7表示根据第一实施例的电子装置用外部材料的应用，并且其是 具有根据第一实施例如上述加工的外部材料的数码相机的外部结构立体 图。图7所示的数码相机100包括两个电子装置用外部材料4和5，它们 接合在一起形成壳体。外部材料3被加工成具有适当的开口、切口部等 而用作外部材料4和5之一。该壳体容纳电子单元、光学单元等(未示 出)，以实现数码相机100的功能。所述电子单元或光学单元包括执行与 成像处理等有关的驱动控制的控制电路、诸如电荷耦合器件(CCD)或 互补型金属氧化物半导体(CMOS)的固态成像装置、以及诸如麦克风或扬声器的音频输入输出装置。图8是电子装置用外部材料4和5的示意性结构立体图。电子装置 用外部材料4的主板4a具有长方体开口 41以露出显示器，该显示器由 液晶显示器、等离子显示器或有机电致发光(EL)显示器等实现，用于 显示图像信息或文本信息。电子装置用外部材料4的侧板4b和4c分别 具有半圆柱形切口部42和长方体切口部43。电子装置用外部材料4的内 表面具有由铁附着于其上而形成的导电层401。另一方面，电子装置用外部材料5的主板5a包括用于露出具有成像 透镜的成像单元101的圆柱形开口 51、以及用于露出闪光灯102的长方 体开口 52。电子装置用外部材料5的侧板5b具有半圆柱形切口部53， 该切口部与电子装置用外鄣材料4的切口部42结合而形成用于露出快门 按钮103的开口 61。侧板5c具有切口部54，该切口部与电子装置用外 部材料4的切口部43结合而形成开口 62，以露出与外部装置连接的连接 接口 (例如，DC输入端子、USB连接端子)。应理解，尽管图中没有确 切示出，但是在电子装置用外部材料5的内表面上也形成有导电层。
在内表面上设有导电层的具有上述结构的电子装置用外部材料4和 5能够屏蔽从外部传来的电磁波，从而防止数码相机IOO误操作。另外， 由于木制件具有用于防滑的纹理和不均匀性，因此可以提高数码相机100 的可操作性。上述开口和切口部可在从原木30切割出用作外部材料4或5的原材 料的木制件31的同时形成。另选的是，所述开口和切口部可以在木制件 31的压縮工序之后通过切割、冲压等形成。另选的是，可以在适当的位 置设置其他开口，以安装取景器或用于露出可供使用者输入操作指令信 号的操作键。还另选的是，可以在适当的位置设置音频输出孔，以输出 由嵌入在数码相机100中的扬声器发出的声音。根据第一实施例的电子装置用外部材料可作为外部材料而应用于除数码相机以外的各种电子装置，例如诸如便携式电话、个人手持电话系统(PHS)或个人数字助理(PDA)的便携式通信终端，便携式音频装 置，IC记录器，便携式电视机，便携式收音机，用于各种家用电器的遥 控器及数码摄像机。更具体地说，应用于这些电子装置的外部材料4和5 的厚度大约为1.6毫米(mm)。根据本发明的上述第一实施例，用于保持和压縮从未压縮的原木切 割出的木制件的所述一对金属模具中的至少一个金属模具由含铁材料制 成。因此，可以通过较少的工序经济且容易地在待加工的木制件上设置 导电层。另外，根据第一实施例，金属模具的金属成分在高温高压的水蒸汽 环境中附着到木制件的表面，从而使表面发生改变。因此，可以提高木 制件的表面硬度。尽管在第一实施例中，整个金属模具11都由含铁材料 制成，但是只要金属模具11与木制件31进行接触的部分含有铁即可， 例如仅突起111、或者仅突起111的表面采用这种材料。 第二实施例根据本发明的第二实施例，在木制件的压縮工序中在木制件的表面 上设置具有预定设计(图案)的导电层。图9是在根据第二实施例的加 工设备中采用的金属模具的底部结构的仰视图。图9所示的金属模具21 对应于参照第一实施例描述的金属模具11,并具有适合木制件31的内表 面的突起2U。在突起211的底面上，设有由含铁材料形成的导电层形成部分212。导电层形成部分212的表面平滑地通向突起211的表面，从而 两个表面形成了公共平面(或公共弯曲表面)。该加工设备除了金属模具21的结构外其结构与根据第一实施例的 加工设备1的结构相同。另外，通过根据第二实施例的加工设备加工木 制件的方法与根据第一实施例描述的方法类似。当在高温高压的水蒸汽 环境中压缩木制件时，导电层形成部分212中所含的铁附着到木制件的 与该导电层形成部分212接触的表面上，由此形成导电层。图10为通过根据第二实施例的加工设备制造的电子装置用外部材 料的结构立体图。这里，外部材料作为数码相机的外部材料而应用于其 上。图10中所示的电子装置用外部材料7对应于根据第一实施例的电子 装置用外部材料4，并且用于覆盖数码相机的后侧。外部材料7包括用于 露出显示器的开口 71、用于露出快门按钮的切口部72以及用于露出连接 接口的切口部73。外部材料7的内表面在压缩工序中抵靠上述金属模具21的突起211 。 因此，在外部材料7的在压縮期间与设在突起211的底面上的导电层形 成部分212接触的部分上形成导电层。该导电层包括地线81，该地线 用作导电路径，为容纳在由外部材料7形成的壳体中的各种电子单元提 供公共基准电位；以及多个电流线82，这些电流线用作使各种电子单元 彼此相连的导电路径。地线81形成为大致矩形形状，其具有沿着主板7a的内表面的纵向 的长边，因而地线81可容易地连接至多个电子单元。另一方面，所述多 个电流线82形成为与各电子单元布置在壳体中的位置相对应。因此，由 外部材料7的内表面上的导电层形成的导电图案，也就是由地线81和电 流线82形成的导电图案根据容纳在由外部材料7形成的壳体中的电子单 元的布置而改变。因而，图9的导电层形成部分212或图10的地线81 和电流线82仅是例示性示例。通过以预定的绝缘距离远离电子单元布置地线81和电流线82确保
了期望的绝缘特性。另选的是，如有必要也可以设置附加的绝缘件来确 保绝缘。另外，可以通过将电子单元的导线末端焊接到地线81或电流线82而将电子单元连接至地线81或电流线82。另选的是，可以将导线末 端布置成伸向地线81或电流线82，从而使末端以非固定状态与其接触。根据上述第二实施例，类似于第一实施例，可以通过较少的工序容 易且经济地在待加工的木制件上设置导电层。另外，根据第二实施例，通过在金属模具表面的一部分上设置具有 预定图案且由含铁材料制成的导电层形成部分，可以与木制件的压缩同 时地在木制件的表面上形成诸如地线和电流线的导电层(导电图案)。尽管作为本发明的示例性实施例描述了第一和第二实施例，但是本 发明不应局限于此。例如，所述一对金属模具可以由含铁材料制成。于 是，与木制件的外表面接触的一个金属模具可形成为均匀地含有铁，而与木制件的内表面接触的另一金属模具可形成为根据第二实施例的金属 模具21。因此，可以在外表面上形成电磁屏蔽，而在内表面上形成地线、电流线等。尽管以与压縮之后的成品形状类似的形状从原木切割出木制件，但 是也可以以平面形状从原木切割出木制件，然后压縮并加工成预定的三 维形状。其他优点和修改对本领域技术人员是显而易见的。因此，本发明的 广义方面并不限于这里所示和描述的具体细节以及代表性实施例。因而， 在不脱离由所附权利要求及其等同物所限定的总体发明构思的精神或范 围的情况下可进行各种修改。工业应用性如从上述清楚的，本发明适用于诸如数码相机之类的小型便携式电 子装置所用的外部材料的制造。本申请基于2005年3月30提交的日本专利申请No. 2005-98607并 要求其优先权，在此通过引用并入其全部内容。
权利要求
1、一种加工设备，该加工设备通过压缩将木制件加工成预定形状，并包括一对金属模具，所述一对金属模具用于保持从未压缩的原木切割出的木制件并向该木制件施加压缩力；其中所述金属模具中的至少一个金属模具具有含铁部分。
2、 根据权利要求1所述的加工设备，其中，具有所述含铁部分的金 属模具的与所述木制件接触的表面具有预定图案，并且该预定图案的一 部分含有铁。
3、 根据权利要求1或2所述的加工设备，其中，所述金属模具中的 一个金属模具具有含铁部分，所述金属模具中的另一金属模具具有含铝 和不锈钢之一的部分。
4、 一种电子装置用外部材料，该电子装置用外部材料包括在具有三 维形状的木制件的表面上的预定位置处由含铁材料形成的层。
5、 一种电子装置用外部材料，该电子装置用外部材料通过在预定温 度和压力的水蒸汽环境中用一对金属模具压縮从未压縮的原木切割出的 木制件而形成，所述一对金属模具中的至少一个金属模具具有含铁部分， 射在通过所述一对金属模具压缩所述木制件时在所述木制件的与具有 所述含铁部分的金属模具接触的表面上由含铁材料形成层。
6、 根据权利要求4或5所述的电子装置用外部材料，其中，由含铁材料形成的所述层在所述木制件的所述表面上具有预定图案。
全文摘要
本发明提供了一种加工设备和电子装置用外部材料。可以通过较少工序容易且经济地将导电层设置到加工后的木制件。为了实现上述目的，用于保持从未压缩的原木切割出的木制件(31)并压缩该木制件的一对金属模具(11，12)中的至少一个金属模具形成为具有含铁部分。在用这样的金属模具进行压缩加工时，在木制件的表面上形成由含铁材料形成的薄层。该薄层可形成在木制件的整个侧表面上。另选的是，该薄层可形成为在木制件表面的一部分上呈现预定图案。
文档编号G03B17/02GK101132893SQ20058004886
公开日2008年2月27日 申请日期2005年8月26日 优先权日2005年3月30日
发明者铃木达哉 申请人:奥林巴斯株式会社