JP2019190067A - 木質床材、木質床材の固定構造及び木質床材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】施工手間を削減できる木質床材、木質床材の固定構造及び木質床材の製造方法を提供する。【解決手段】木質床材１０は、端面に形成された凹凸部１２と、凹凸部１２と係合可能な形状とされた第２凹凸部１６と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、木質床材、木質床材の固定構造及び木質床材の製造方法に関する。

下記特許文献１には、金物を用いて木材同士を接合した木材の接合構造が記載されている。

特開２０１５−０９４１１２号公報

上記特許文献１のように金物を用いて木材同士を接合する場合、多数のビスを用いるため施工に時間がかかる。また、例えば木材に孔空け加工を施し、コンクリートやエポキシ樹脂などの湿式材料を用いて木材同士を接合する場合、打設から硬化まで時間がかかる。

本発明は、上記事実を考慮して、施工手間を削減できる木質床材、木質床材の固定構造及び木質床材の製造方法を提供することを目的とする。

請求項１の木質床材は、端面に形成された第１凹凸部と、前記端面の反対側の端面に形成され、前記第１凹凸部と係合可能な形状とされた第２凹凸部と、を有する。

請求項１の木質床材によると、端面に形成された第１凹凸部と、反対側の端面に形成された第２凹凸部とが係合可能な形状とされている。このため、複数枚の木質床材を敷き並べた際、互いに隣接する一方の木質床材における第１凹凸部と、他方の木質床材における第２凹凸部とが互いに係合することができる。これにより木質床材同士で面内応力を伝達することができる。

すなわち、金物を用いたり湿式材料を用いなくても、一方の木質床材における第１凹凸部と他方の木質床材における第２凹凸部とを互いに係合させるだけで、木質床材同士で応力を伝達できる。また、金物等を用いて木質床材同士を接合する場合であっても、第１凹凸部及び第２凹凸部を備えない構成と比較して、金物の数量を削減できるため、施工手間を削減できる。

請求項２の木質床材は、前記第１凹凸部及び前記第２凹凸部は、平面視で台形状の凸部及び凹部が交互に連ねて形成されている。

請求項２の木質床材によると、第１凹凸部及び前記第２凹凸部における凸部及び凹部が台形状に形成されている。このため、例えば凸部及び凹部が長方形状や正方形状に形成されている場合と比較して、局部的な応力集中が発生し難い。このため、凹凸部が損傷し難い。

請求項３の木質床材の固定構造は、端面に第１凹凸部が形成された木質床材と、端面に前記第１凹凸部と係合する第２凹凸部が形成された被係合部材と、前記第１凹凸部と前記第２凹凸部とが係合した状態で、前記第１凹凸部と前記第２凹凸部とを固定する固定部材と、を備えている。

請求項３の木質床材の固定構造によると、木製床材と被係合部材とが、固定部材によって固定される。また、木質床材における第１凹凸部と、木質床材に隣接する被係合部材における第２凹凸部とが互いに係合する。これにより木質床材と被係合部材同士で面内応力を伝達することができるため、第１凹凸部及び第２凹凸部を備えない構成と比較して、固定部材の固定強度を小さくできる。このため固定部材の数量を削減でき、施工手間を削減できる。

請求項４の木質床材の製造方法は、長尺に形成された複数のラミナを幅方向に接着して板材を形成する工程と、複数の前記板材を上下方向に積層及び接着して積層材を形成する工程と、前記積層材の端面を切削して第１凹凸部を形成する工程と、前記端面の反対側の端面を切削して前記第１凹凸部と係合可能な形状とされた第２凹凸部を形成する工程と、を有する。

請求項４の木質床材の製造方法によると、複数のラミナを接着及び積層させて積層材を形成した後で、積層材の端面を切削することにより第１凹凸部及び第２凹凸部が形成される。このため、例えばラミナをずらしながら接着及び積層させて第１凹凸部及び第２凹凸部を形成する製造方法と比較して、第１凹凸部及び第２凹凸部を形成し易く、加工精度が高い。

また、端面に形成された第１凹凸部と、反対側の端面に形成された第２凹凸部とが係合可能な形状とされている。このため、複数枚の木質床材を敷き並べた際、互いに隣接する一方の木質床材における第１凹凸部と、他方の木質床材における第２凹凸部とが互いに係合することができる。これにより木質床材同士で面内応力を伝達することができる。

本発明に係る木質床材、木質床材の固定構造及び木質床材の製造方法によると施工手間を削減できる。

（Ａ）は本発明の実施形態に係る木質床材を示す斜視図であり、（Ｂ）は木質床材における凹凸部の形状を示す部分拡大図であり、（Ｃ）は木質床材を敷き並べてスラブを形成した状態を示す部分平面図である。 （Ａ）は木質床材の短辺に形成された凹凸部を梁の上に配置した例を示す部分平面図であり、（Ｂ）は木質床材の長辺に形成された凹凸部を梁の上に配置した例を示す部分平面図であり、（Ｃ）は梁の上に凹凸部を配置しない例を示す部分平面図である。 （Ａ）はラミナを幅方向に接着して板材を形成した状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は板材を積層して積層材を形成した状態を示す斜視図であり、（Ｃ）は積層材を切削している状態を示す斜視図である。 （Ａ）は木質床材の長辺のみに凹凸部を形成した変形例を示す平面図であり、（Ｂ）は木質床材の短辺のみに凹凸部を形成した変形例を示す平面図である。 （Ａ）は木質床材の凹凸部に溝を形成した状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は木質床材の凹凸部に突起を形成した状態を示す斜視図である。 （Ａ）は互いに隣接する木質床材同士の隙間にモルタルを充填させ、木質床材の凹凸部とモルタルとを係合させた変形例を示す平面図であり、（Ｂ）は木質床材の凹凸部とコンクリート床版とを係合させた変形例を示す平面図である。 比較例に係る木質床材を敷き並べた状態を示す部分平面図である。 本発明の実施形態に係る木質床材の凹凸部をビスで固定した変形例を示す部分拡大平面図である。

（木質床材）
図１（Ａ）に示すように、本発明の実施形態に係る木質床材１０は、４つの端面にそれぞれ凹凸部１２、１４、１６、１８が形成されている。

図１（Ｂ）に示すように、凹凸部１２は、凸部１２Ａと凹部１２Ｂとが交互に連なって形成されている。凸部１２Ａは、木質床材１０において、基準線Ｌより面内方向（木質床材１０の面内方向）外側へ突出している部分を指し、凹部１２Ｂは、基準線Ｌより面内方向内側へ凹んでいる部分を指す。基準線Ｌは、台形状の凸部１２Ａにおける上底（木質床材１０の面内方向外側へ最も突出した部分）と、台形状の凹部１２Ｂにおける上底（木質床材１０の面内方向内側へ最も凹んだ部分）との中心線である。

凸部１２Ａ及び凹部１２Ｂの基準線Ｌに対する傾斜角θは、（θ＝ｔａｎ^−１２）で示される角度とされている。なお、傾斜角θは厳密にこの角度と一致していなくてもよいが、概ね６０°前後（５５°以上６５°以下）とすることが好適である。

また、凸部１２Ａにおける上底から凹部１２Ｂにおける上底までの距離Ｈ１（以下、凹凸部の「振幅」と称す場合がある）は特に限定されるものではないが、本実施形態においては概ね５０ｍｍ程度とされている。さらに、凸部１２Ａ及び凹部１２Ｂの幅Ｗも特に限定されるものではないが、本実施形態においては概ね７００ｍｍ〜９００ｍｍ程度とされている。

図１（Ａ）に示すように、凹凸部１４、１６、１８の構成は凹凸部１２の構成と同様であり詳細な説明は省略するが、凹凸部１４、１８は木質床材１０の長辺に沿って形成されており、凹凸部１２、１６は木質床材１０の短辺に沿って形成されている。このため、凸部１４Ａ、１８Ａ及び凹部１４Ｂ、１８Ｂは、凸部１２Ａ、１６Ａ及び凹部１２Ｂ、１６Ｂと比較して、数量が多い。

凹凸部１２における凸部１２Ａ及び凹部１２Ｂは、凹凸部１６における凹部１６Ｂ及び凸部１６Ａに対応する位置に設けられている。すなわち、図１（Ｃ）に示すように、木質床材１０を敷き並べた際、一方の木質床材１０の凸部１２Ａと他方の木質床材１０の凹部１６Ｂとを係合させることができる。また、一方の木質床材１０の凹部１２Ｂと他方の木質床材１０の凸部１６Ａとを係合させることができる。

同様に、凹凸部１４における凸部１４Ａ及び凹部１４Ｂは、凹凸部１８における凹部１８Ｂ及び凸部１８Ａに対応する位置に設けられている。すなわち、図１（Ｃ）に示すように、木質床材１０を敷き並べた際、一方の木質床材１０の凸部１４Ａと他方の木質床材１０の凹部１８Ｂとを係合させることができる。また、一方の木質床材１０の凹部１４Ｂと他方の木質床材１０の凸部１８Ａとを係合させることができる。

木質床材１０を敷き並べてスラブ２０を形成する場合、図２（Ａ）に示すように、梁２２の上部に凹凸部１２、１６が配置されるように木質床材１０を載置する。又は、図２（Ｂ）に示すように、梁２２の上部に凹凸部１４、１８が配置されるように木質床材１０を載置してもよい。さらに、図２（Ｃ）に示すように、梁２２の上部に凹凸部１２、１４、１６、１８が必ずしも配置されないように木質床材１０を載置してもよい。

（木質床材の製造方法）
木質床材１０は、ＣＬＴを用いて形成されている。木質床材１０を製造するためには、まず、図３（Ａ）に示すように長尺に形成された複数のラミナ３４を幅方向に接着して板材３２を形成する。同様に、長尺に形成された複数のラミナ３８を幅方向に接着して板材３６を形成する。ラミナ３４、３８は、長手方向と繊維方向が略一致している。

板材３２と板材３６とは、互いに外形状が略同一となるように形成される。また、板材３２と板材３６とを上下に揃えて配置した際、ラミナ３４とラミナ３８とは互いに略直交するようにして配置される。

次に、図３（Ｂ）に示すように、板材３２と板材３６とを交互に積層して互いに接着する。これにより、繊維方向が互いに直交する板材３２と板材３６とが積層された積層材３０が形成される。

次に、図３（Ｃ）に示すように、積層材３０をＮＣ加工機によって切削し、凹凸部１２、１４、１６、１８を形成する。このように、本発明に係る木質床材の製造方法によると、板材３２と板材３６とを積層した後でまとめて切削できる。

これに対して、例えばラミナを長手方向にずらしながら接着して板材を形成し、この板材を積層させて凹凸部を形成する製造方法では、工程が多く手間がかかる。また、加工精度を確保しにくい。さらに、台形状の凹凸部を形成することは難しい。

（作用・効果）
本発明の実施形態に係る木質床材１０によると、図１（Ａ）に示すように、短辺の端面に形成された凹凸部１２と、反対側の端面に形成された凹凸部１６とが係合可能な形状とされている。同様に、長辺の端面に形成された凹凸部１４と、反対側の端面に形成された凹凸部１８とが係合可能な形状とされている。

このため、図１（Ｂ）に示すように、複数枚の木質床材１０を敷き並べた際、互いに隣接する一方の木質床材１０における凹凸部１２と、他方の木質床材における凹凸部１６とを互いに係合させることができる。同様に、一方の木質床材１０における凹凸部１４と、他方の木質床材における凹凸部１８とを互いに係合させることができる。これにより、木質床材１０同士で面内応力を伝達させることができる。

すなわち、図１（Ｃ）においてＹ方向に沿って互いに隣接する木質床材１０Ａ、１０Ｂは、矢印Ｎ１で示すように、Ｙ方向に沿った応力を互いに伝達することができる。さらに、木質床材１０Ａ、１０Ｂにおけるそれぞれの凹凸部１８、１４が係合することで、矢印Ｎ２で示すように、Ｘ方向に沿った応力を互いに伝達することができる。

同様に、図１（Ｃ）においてＸ方向に沿って互いに隣接する木質床材１０Ａ、１０Ｃも、Ｘ方向に沿った応力及びＹ方向に沿った応力の双方を互いに伝達することができる。このように、本発明の実施形態に係る木質床材１０によると、凹凸部１２、１４、１６、１８を設けることにより、隣接する木質床材１０同士で面内応力を伝達できる。

また、木質床材１０においては、凹凸部１２における凸部１２Ａ及び凹部１２Ｂが台形状に形成され、凸部１２Ａ及び凹部１２Ｂの基準線Ｌに対する傾斜角θは（θ＝ｔａｎ^−１２）で示される角度とされている。凸部１４Ａ、凹部１４Ｂ、凸部１６Ａ、凹部１６Ｂ、凸部１８Ａ及び凹部１８Ｂについても同様である。このため、例えば凸部及び凹部が長方形状や正方形状に形成されている場合と比較して、局部的な応力集中が発生し難く損傷し難い。

なお、傾斜角θは必ずしも（θ＝ｔａｎ^−１２）で示される角度と一致していなくてもよいが、６０°前後（５５°以上６５°以下）とすることが好適である。傾斜角θを５５°以上とすることで、隣接する木質床材１０同士で応力を伝達しやすい。また、傾斜角を６５°以下とすることで、例えば図１（Ｃ）における木質床材１０Ｃが木質床材１０ＡからＹ方向に沿った力を受けた場合に、凹凸部１２と凹凸部１６とが滑って応力を伝達し難くなることを抑制できる。

このように、本発明の実施形態に係る木質床材１０によると、金物を用いたり湿式材料を用いなくても、一方の木質床材１０における凹凸部１２と他方の木質床材１０における凹凸部１６とを互いに係合させるだけで、木質床材１０同士で応力を伝達できる。これにより、施工手間を削減できる。

なお、互いに係合する凹凸部１２と凹凸部１６及び互いに係合する凹凸部１４と凹凸部１８とは、互いに接着剤や金物を用いて接合してもよい。図８には、木質床材１０Ａにおける凹凸部１２と木質床材１０Ｃにおける凹凸部１６とが係合された状態が示されているが、これらの係合面には、ビス５０が、木質床材１０Ａ及び木質床材１０Ｃの一方の表面から、他方の裏面に向って打ち込まれている。ビス５０は、釘や木ダボ等に代えることもできる。

このような固定部材を併用することで、互いに隣接する木質床材１０同士における面内応力伝達機能を補完することができる。これにより、凹凸部１２、１６（又は凹凸部１４、１８）の基準線Ｌに対する傾斜角θを５５°より小さくしても、木質床材１０同士で応力を伝達することができる。なお、固定部材の数量や位置は適宜変更することができる。

また、木質床材１０においては、凹凸部１２における凸部１２Ａから凹部１２Ｂまでの距離Ｈ１（図１（Ｂ）参照）は約５０ｍｍ程度とされている。凹凸部１４、１６、１８における凸部１４Ａ、１６Ａ、１８Ａから凹部１４Ｂ、１６Ｂ、１８Ｂまでの距離も同様である。このため、例えば図２（Ａ）に示す、梁２２に架け渡された木質床材１００において、スラブの強度が発現する部分は、凹凸部１４、１８を除いた幅Ｈ２に含まれる部分となる。

これに対して、例えば図７に示した比較例に係る木質床材１００では、隣接する木質床材１００同士を、木質床材１００の端面に形成した溝１０２へ挿入した繋ぎ筋１０４及び溝１０２に充填したモルタルによって連結している。

木質床材１００の端面から溝１０２の先端部までの距離は特に限定されるものではないが、木質床材１００同士で応力を伝達するためには、例えば概ね３００ｍｍ程度必要である。この場合、梁２２に架け渡された木質床材１００において、スラブの強度に算定できる部分は、溝１０２を除いた幅Ｈ３に含まれる部分のみとなる。すなわち、木質床材１００は、木質床材１０と比較して断面欠損が大きく、強度が小さい。

なお、本実施形態に係る木質床材１０における凹凸部１２、１４、１６、１８の振幅は５０ｍｍ程度とされており、互いに隣接する木質床材１０の凹凸部同士が押圧することでスラブに発生する面内応力を十分に伝達することができるが、より大きな面内応力に対応するために、この振幅は適宜大きくしてもよい。

また、本実施形態における木質床材１０においては、４つの側端面にそれぞれ凹凸部１２、１４、１６、１８を設けているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図４（Ａ）に示す木質床材４０のように、２つの長辺のみに、それぞれ凹凸部１４、１８を形成してもよい。または、図４（Ｂ）に示す木質床材４２のように、２つの短辺のみに、それぞれ凹凸部１２、１６を形成してもよい。

また、本実施形態においては、凹凸部１２、１４、１６、１８はそれぞれ、木質床材１０の面内方向外側へ突出又は面内方向内側へ凹んだ形状とされ、水平方向に沿って凹凸が形成された形状とされている。

本発明の実施形態においては、この凹凸部１２、１４、１６、１８の何れか又は全てを、さらに上下方向に沿って凹凸させてもよい。すなわち、例えば図５（Ａ）、（Ｂ）に示す木質床材４４のように、凹凸部１２における凸部１２Ａ、凹部１２Ｂの上下方向（Ｚ方向）に沿った面に溝１２Ｃを設け、凹凸部１４における凸部１４Ａ、凹部１４Ｂの上下方向（Ｚ方向）に沿った面に溝１４Ｃを設ける。

また、凹凸部１６における凸部１６Ａ、凹部１６Ｂの上下方向（Ｚ方向）に沿った面に突出部１６Ｃを設け、凹凸部１８における凸部１８Ａ、凹部１８Ｂの上下方向（Ｚ方向）に沿った面に突出部１８Ｃを設ける。この突出部１６Ｃ、１８Ｃは、溝１２Ｃ、溝１４Ｃと係合可能な形状とする。

このように、上下方向に沿って凹凸させた場合、突出部１６Ｃと溝１２Ｃ、突出部１８Ｃと溝１４Ｃとの摩擦力によって、隣接する木質床材４４同士で応力を伝達することができる。

なお、木質床材４４は、木質床材１０と同様に板材を積層したＣＬＴによって形成されている。木質床材４４を製造するためには、突出部１６Ｃ、１８Ｃ、溝１２Ｃ、及び溝１４Ｃが形成された板材を、予めＮＣ加工によって凹凸部１２、１４、１６、１８が形成された板材で挟み込んで形成される。このように、ＣＬＴを用いることで、木質床材は様々な形状に加工できる。

また、本発明における木質床材１０は、隣接する木質床材１０同士を係合させて配置したが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図６（Ａ）に示すように、木質床材１０同士を離間して配置し、その離間した部分にモルタルＭを充填してもよい。このように構成しても、木質床材１０同士は、モルタルを介して応力を伝達できる。

また、木質床材１０は、図６（Ｂ）に示すように、コンクリート床材Ｃと組合わせて用いることもできる。この場合においても、コンクリート床材Ｃと木質床材１０との間で応力を伝達できる。このように、木質床材１０の凹凸部１２、１４、１６、１８と係合させる被係合体は、木質床材１０に限らず、コンクリート、鋼材、他の木材などを適宜選択できる。なお、木質床材１０の凹凸部１２、１４、１６、１８には、ボルト頭が突出するように、ラグスクリューボルト（固定部材の一例）等を捩じ込んで、このラグスクリューボルトとコンクリートとを付着させてもよい。

また、本実施形態において、木質床材１０、４０、４２、４４は何れもＣＬＴを用いて形成されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えばこれらの木質床材は、ＬＶＬや集成材等を用いて形成してもよい。このように、本発明は様々な態様で実施できる。

１０ 木質床材（被係合部材）
１２ 凹凸部（第１凹凸部）
１４ 凹凸部（第１凹凸部）
１６ 凹凸部（第２凹凸部）
１８ 凹凸部（第２凹凸部）
１２Ａ 凸部
１２Ｂ 凹部
１４Ａ 凸部
１４Ｂ 凹部
１６Ａ 凸部
１６Ｂ 凹部
１８Ａ 凸部
１８Ｂ 凹部
３４、３８ ラミナ
３２、３６ 板材
３０ 積層材
４０ 木質床材（被係合部材）
４２ 木質床材（被係合部材）
４４ 木質床材（被係合部材）
５０ ビス（被係合部材）
Ｃ コンクリート床材（被係合部材）
Ｍ モルタル（被係合部材）

Claims (4)

1. 端面に形成された第１凹凸部と、
   前記端面の反対側の端面に形成され、前記第１凹凸部と係合可能な形状とされた第２凹凸部と、
   を有する木質床材。
2. 前記第１凹凸部及び前記第２凹凸部は、平面視で台形状の凸部及び凹部が交互に連ねて形成されている、請求項１に記載の木質床材。
3. 端面に第１凹凸部が形成された木質床材と、
   端面に前記第１凹凸部と係合する第２凹凸部が形成された被係合部材と、
   前記第１凹凸部と前記第２凹凸部とが係合した状態で、前記第１凹凸部と前記第２凹凸部とを固定する固定部材と、
   を備えた木質床材の固定構造。
4. 長尺に形成された複数のラミナを幅方向に接着して板材を形成する工程と、
   複数の前記板材を上下方向に積層及び接着して積層材を形成する工程と、
   前記積層材の端面を切削して第１凹凸部を形成する工程と、
   前記端面の反対側の端面を切削して前記第１凹凸部と係合可能な形状とされた第２凹凸部を形成する工程と、
   を有する木質床材の製造方法。