説明

木質系の建築材

【目的】 本発明は、適宜の角材又は板状材等の木材が3本以上平面状に重ねられつつダボにて傾斜角度を有して前記角材又は板状材相互が結合された構成とし、特に、接着剤(糊)を使うことなく、強固且つ耐久性に優れ、環境などに良好な木質系の建築材に関する。
【構成】 何らの接着剤を使うことなく角材1又は板状材等の木材Aが3本以上平面状に重ねられ、該木材Aからなる複数のダボ2にて結合されていること。且つ該ダボ2は適宜な傾斜角度を有して設けられてなること。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、適宜の角材又は板状材等の木材が3本以上平面状に重ねられつつダボにて傾斜角度を有して前記角材又は板状材相互が結合された構成とし、特に、接着剤(糊)を使うことなく、強固且つ耐久性に優れ、環境などに良好な木質系の建築材に関する。
【背景技術】
【0002】
従来技術としては、特許文献1に示すように、複数の単板を積層した合板、該合板を使用した合板パネル、及び該合板の製造方法に関し、特に、建築土木用の構造用合板又は合板パネルとして開示されている。また、特許文献2に示すように、既成積層木材ユニットも存在している。
【0003】
わが国では、木質系の建築材としては、好ましくは、樹齢数十年の松、杉などの樹木が使用されているが、その数は年々減少している。また、これよりもか細い樹木の間伐材としての板厚のある板状体、又は小径木の角材、又は間伐材の板厚を薄くした等の板状材は多く存在し、さらには、合板としての建築材も多数存在しているが、接着剤を使ったとしても永年使用によって強度的に問題が出ている。
【0004】
また、積層間の接着剤(糊)の存在により、燃やすときに、ダイオキシンが発生するとのことで、環境上問題視されている。また、その接着剤(糊)の存在は、シックハウス症候群の原因とも言われ、健康問題としても問題視されている。
【特許文献1】特表2000−520198
【特許文献2】特願平9−248803号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかるに、特許文献1では、ダボ方式で接着剤(糊)を使う接合では、永年使用後では、必ずしも強度性が得られなかった。このため、本発明が解決しようとする課題(技術的課題又は目的等)は、接着剤(糊)を使うことなく傾斜ダボを使うことで、強固且つ耐久性に優れ、環境などに良好な木質系の建築材を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意,研究を重ねた結果、請求項1の発明を、
何らの接着剤を使うことなく角材又は板状材等の木材が3本以上平面状に重ねられ、該木材からなる複数のダボにて結合され、且つ該ダボは適宜な傾斜角度を有して設けられてなることを特徴とする木質系の建築材としたことにより、前記課題を解決したものである。また、請求項2の発明においては、前述の構成において、前記ダボは、3本以上平面状に重ねられ木材を略貫通するように構成されてなることを特徴とする木質系の建築材としたことにより、前記課題を解決した。
【0007】
また、請求項3の発明においては、前述の構成において、前記ダボは、3本以上平面状に重ねられ木材の幅方向の両側からそれぞれ一部貫通されて中央で重なり箇所を有することを特徴とする木質系の建築材としたことにより、前記課題を解決した。また、請求項4の発明においては、前述の構成において、前記ダボの傾斜角度は、前記木材の長手方向に適宜な角度傾斜してなることを特徴とする木質系の建築材としたことにより、前記課題を解決した。また、請求項5の発明においては、前述の構成において、前記ダボの傾斜角度は、前記木材の厚み方向にも適宜な角度傾斜してなることを特徴とする木質系の建築材としたことにより、前記課題を解決したものである。
【0008】
また、請求項6の発明においては、前述の構成において、前記ダボの傾斜角度は、約3°乃至約30°に形成されてなることを特徴とする木質系の建築材としたことにより、前記課題を解決したものである。また、請求項7の発明においては、前述の構成において、前記ダボは前記木材の長手方向に対して1列又は2列に設けてなることを特徴とする木質系の建築材としたことにより、前記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【0009】
請求項1の発明においては、接着剤を使わないでも、特にダボの傾斜設置にて頗る強固に結合ができ、また、壁板、床板、天井板などに広い応用材にでき、さらに、接着剤を使わないことから、仮に焼却してもダイオキシンの発生もなく、近年問題視されているシックハウス症候群にならない利点がある。また、間伐材としての角材を有効利用でき、国内の木材産業に多大なる貢献ができる。また、請求項2発明では、間伐材から取った角材を有効利用でき、これはまた国内の木材産業に貢献ができるものである。請求項3の発明でも十分に強固な強度に結合できる。また、請求項4又は5の発明においても、強固な結合ができる。また、請求項6の発明でも、請求項4の発明と同等な効果を奏する。また、請求項7の発明においては、請求項1の発明と同等な効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明すると、図1乃至図2は第1実施形態の一列ダボ構造であって、厚み又は太さのある間伐材としての角材1等の木材Aが3本以上平面状に重ねられ、該重ねられ面としての接合面は面接触され、前記木材Aの材質からなる複数のダボ2にて結合されている。その接合面には何らの接着剤も使用されない。前記ダボ2は、適宜な傾斜角度を有したダボ穴3に堅めに挿入されて結合されている[図1(D)参照]。該ダボ2による結合について詳述する。
【0011】
前記角材1の長手方向をX方向とし、該角材1,1,・・・が3本以上平面状に重ねられ、結合された高さ方向をY方向とし、前記X方向とY方向とで形成される面に直交する方向をZ方向とする。すなわち、該Z方向は、前記X方向に直交しつつ前記角材1,1,・・・が3本以上平面状に重ねられた建築材の厚みに該当する。すると、前記ダボ2及びダボ穴3の傾斜角度としては、木材を構成する繊維は木の長手方向に配列されているため、この長手方向(X方向)への傾斜角度∠αが形成されている。
【0012】
すなわち、X方向への傾斜は、実際にはZ方向から見て+(プラス)∠α[図1(A)参照]又は―(マイナス)∠α[図1(A)参照]に形成されているものである。また、X方向又はY方向から見て単に垂直上に形成されている。前記+∠α又は―∠αの∠αは、任意の約2、3°から約30°の角度として構成されている。また、前記角材1,1,・・・が3本以上平面状に重ねられた方向(Y方向)の各角材1の一側面に、弧状又は角山状の突条4が形成されると共に、前記各角材1の他側面には、前記弧状又は角山状の突条4に係合する、弧状又は角山状の溝部5がそれぞれ形成されている(図2(C)及び(D)参照〕。
【0013】
次に、第2実施形態の二列ダボ構造について図3乃至図5について説明する。この場合のダボ2の取付構造としては、一列と同様にハの字状に繰り返し形成され、前記角材1の長手方向のX方向の両端箇所であって、この一側のダボ2は単に垂直状に形成されている。また、前記ハの字状の一つのダボ2について詳述する。Z方向から見て∠α[図4(A)参照]で、X方向から見て∠β[図4(B)参照]で、Y方向から見て∠γ[図4(C)参照]として構成されている。この場合も、前記∠α、∠β及び∠γは、それぞれ任意の約2、3°から約30°の角度として構成されている。また、第2実施形態でも、各角材1の一側面に前記突条4が形成されると共に、前記各角材1の他側面には、前記突条4に係合する溝部5がそれぞれ形成されることもある。
【0014】
さらに具体的には、図3(A)の(ア)個所を拡大した図5を説明すると、前記角材1の頂部面と同一面上であって、前記ダボ2頂部の真円の中心をOとし、且つY方向の最下部の前記角材1の底部面と同一面上であって、前記ダボ2底部の真円の中心をOとし、前記O点から下した垂線と前記角材1の底部面上の足をOとし、該O点からX方向及びZ方向に基準線m,nを引く。すると、X方向から見たOは、線分Zとなり、Z方向から見たOは、線分Xとなる。
【0015】
前記Z方向から見た線分Xは∠αとなる[図4(A)及び図5参照]。また、X方向から見た線分Zは∠βとなる[図4(B)及び図5参照]。また、平面的に見た角度は、∠γ[図4(C)及び図5参照]である。このような結合は、図4(A)に示すように、少なくとも3本以上の角材1,1,・・・がX―Y面において、適宜な傾斜角度となるように、ダボ2が適宜の間隔をおいて複数形成されている。この2列というのは、1列目の各ダボ2はX―Y面において、+∠αであって、裏面から表面へ、2列目の各ダボ2はX―Y面において、−∠αであって、表面から裏面へそれぞれ向かったダボ穴3に挿入固定されている。特に、図3(D)及び(E)に示すように、前記ダボ2,2はX字状になるように構成されている。ダボピッチを適宜にすることによってダボ2の数を増減して結合強度を適宜のものに選択できる。
【0016】
また、第2実施形態の二列ダボ構造の簡略化した構成は、X―Y面のみとし、Z方向への曲げをなくしたものである。図6(A)のものであり、平面図としてダボ2の傾斜方向を矢印として簡略化すると、図6(B)に示す通りである。また、ダボ2が、角材1,1を貫通している場合を貫通ダボといい、図1乃至図3及び図4(A),(B)等の場合である。また、一方向端が隠れた状態の場合を隠しダボといい、図4(D)の場合である。外観を重視してダボ2を隠した面を表面として、建築材として使用するものである。強度的には、貫通ダボも隠しダボであっても同等である。
【0017】
また、図7に示すように、前記角材1,1,・・・が3本以上平面状に重ねられた建築材において、ダボ2が、貫通せずに中央個所において所定間隔をおいて重ね部を設けて構成することもある。具体的には、図7の(イ)個所を、拡大した断面図としての図7(B)の通りである。この場合にも、一本貫通のダボ2と同等の強度を得ることができる。特に、製造し易い利点がある。このように間伐材としての木材Aは、角材1が主である。前記木材Aには、無垢の間伐材が使用されることが多いが、これ以外の木質系部材を使用することもある。
【0018】
前記ダボ2の材料としては、前記角材1又は板状材等の木材Aよりも硬い材質の木材Aを使用するのが通常であるが、強度をそれほど要求されない場合には、前記木材Aと同一材を使用することもある。また、ダボ2の径は、前記ダボ穴3の内径よりも僅かに大きくして固く押し込むようにして前記木材A,A相互を結合する。通常、前記ダボ2の直径は、約6mm乃至約50mm程度で使用される。また、前記木材Aとしての角材1は、約25mm乃至約100mm度のものが使用される。ダボ2が木材Aに圧迫密着するために、ダボ2の含水率として、約15%以下、好ましくは約10%近くにして使用する。
【0019】
また、前記角材1は、乾燥状態として、含水率として、約20%以下、好ましくは約15%程度を使用するものである。さらに、前記木材Aとしての角材1,1,・・・が3本以上平面状に重ねられた建築材の厚さ(Z方向)が、約3cm乃至約10cm内外であって、幅(Y方向)が10cm乃至約2mをなし、長手方向(X方向)が、約1m乃至約5m程度の部材が使用される。ダボ2にて強固に結合されていれば、その数値には限定されない。
【0020】
また、傾斜設置されたダボ2で結合された角材1,1についての強度を説明する。図8に示すように、角材1,1にダボ2の軸方向としてY方向に全体の力Fが作用して、角材1,1間にそれぞれを剥がすように作用した場合である。図8の上側のダボ2の立体角をθとする。該θは、図3の(ア)個所の∠αと∠βと∠γとで構成された立体角である。また、図8の下側のダボ2の立体角をθとする。これは、図3の(ア)箇所と同様な構成での立体角とする。また、図8の上側のダボ2に加わる分力をfとし、図8の下側のダボ2に加わる分力をfとする。
【0021】
説明を簡略化して、分力fと分力fとの2本のダボ2で合力F(全体の力)とすると、fcosθ+fcosθ=剥がす合力となる。ここで、分力fと分力fの方向が異なることから、前記角材1が圧縮又は引張による外力にて変形しない場合には、剥がす力として作用しない。すなわち、角材1,1相互は結合状態を保持する。また、fsinθ+fsinθ=2本のダボ2のせん断力となる。このせん断力が、ダボ2の材質及び直径による強度性として保持される。
【0022】
以上のように、傾斜設置されたダボ2で結合された角材1,1は、何らの接着剤を使うことがなくても、角材1,1相互は強固な結合ができる。このように、接着剤を使わないことから、仮に焼却してもダイオキシンの発生もなく、近年問題視されているシックハウス症候群を確実に回避できるという大きな利点がある。特に、何らの接着剤を使わないことから安価に構成できつつ、強固にできるという極めて顕著な効果を奏する発明である。
【産業上の利用可能性】
【0023】
近時、間伐材の利用を如何にするかが問題視されていたが、本発明では、間伐材の利用可能性が極めて高く、国内の木材産業の救世主となるのみならず、国内の林業及び木材産業の発展に多大なる貢献ができるものである。ひいては、森林保全、環境保持に貢献できるという最大の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】(A)は本発明の第1実施形態の建築材の斜視図、(B)は(A)の平面図、(C)は(A)の側面図、(D)はダボの形態を示した断面図である。
【図2】(A)は本発明の第1実施形態の建築材の斜視図、(B)は(A)の正面面図、(C)及び(D)は本発明の第1実施形態の変形例の建築材の一部正面図である。
【図3】(A)は本発明の第2実施形態の建築材の斜視図、(B)は(A)の平面図、(C)は(B)のP-P矢視断面図、(D)は(B)のP-P矢視断面図、(E)は(B)のP-P矢視断面図である。
【図4】(A)は本発明の第2実施形態の建築材の一部断面図、(B)は本発明の第2実施形態の建築材の(ア)個所の断面図、(C)は本発明の第2実施形態の建築材の一部平面図、(D)はダボの別の形態を示した断面図である。
【図5】本発明の第2実施形態の建築材の図3(A)の(ア)個所のダボの拡大詳細図である。
【図6】(A)は本発明の第2実施形態の変形例の建築材の斜視図、(B)は(A)の平面図、(C)は(B)のQ-Q矢視断面図、(D)は(B)のQ-Q矢視断面図、(E)は(B)のQ-Q矢視断面図である。
【図7】(A)はダボの他の実施形態の状態図、(B)は(A)の(ア)個所の詳細断面図である。
【図8】は本発明の重ねられた木材に剥がす外力が発生した場合の作用状態図である。
【符号の説明】
【0025】
A…木材
1…角材
2…ダボ
3…ダボ穴

【特許請求の範囲】
【請求項1】
何らの接着剤を使うことなく角材又は板状材等の木材が3本以上平面状に重ねられ、該木材からなる複数のダボにて結合され、且つ該ダボは適宜な傾斜角度を有して設けられてなることを特徴とする木質系の建築材。
【請求項2】
請求項1において、前記ダボは、3本以上平面状に重ねられ木材を略貫通するように構成されてなることを特徴とする木質系の建築材。
【請求項3】
請求項1において、前記ダボは、3本以上平面状に重ねられ木材の幅方向の両側からそれぞれ一部貫通されて中央で重なり箇所を有することを特徴とする木質系の建築材。
【請求項4】
請求項1,2又は3において、前記ダボの傾斜角度は、前記木材の長手方向に適宜な角度傾斜してなることを特徴とする木質系の建築材。
【請求項5】
請求項4において、前記ダボの傾斜角度は、前記木材の厚み方向にも適宜な角度傾斜してなることを特徴とする木質系の建築材。
【請求項6】
請求項4又は5において、前記ダボの傾斜角度は、約3°乃至約30°に形成されてなることを特徴とする木質系の建築材。
【請求項7】
請求項1,2,3,4,5又は6において、前記ダボは前記木材の長手方向に対して1列又は2列に設けてなることを特徴とする木質系の建築材。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2007−2581(P2007−2581A)
【公開日】平成19年1月11日(2007.1.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−185815(P2005−185815)
【出願日】平成17年6月24日(2005.6.24)
【出願人】(505165985)
【Fターム(参考)】