JP2023109623A - 木材接合体 - Google Patents

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崇 宇佐見
Takashi Usami
浩 中沢
Hiroshi Nakazawa
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Abstract

【課題】強度を高くする木材接合体を提供する。【解決手段】パネル1は、端木材10、端木材20、間木材30、接合木材40を備える。端木材10は、端面11,12の間に延びる溝13を有し、端木材20は、端面21,22の間に延びる溝23を有し、間木材30は、端面31,32の間に延びる溝33,34を有している。接合木材41は、端木材10の溝13と、間木材30の溝33に入って、溝13及び溝33,34を介して端木材10と間木材30とを接合する。接合木材42は、端木材20の溝23と、間木材30の溝33,34とに入って、溝23及び溝34を介して端木材20と間木材30とを接合する。パネル1において、端木材10と端木材20との間に、間木材30が並んでおり、端木材10と、端木材20と、間木材30とが、接合木材40を介して接合されている。【選択図】図3

Description

本発明は、木材接合体に関し、特に、複数の木材を接合させて作られる木材接合体に関する。
従来から、木材、特に間伐材の利用の促進が求められている。一方、木材の建材としての活用が増えており、複数の木材を接合させて作られる木材接合体のパネルが中大規模の建築物に用いられるようになっている。これらの木材接合体のパネルには、直交集成板であるCLT(Cross Laminated Timber)のように、金属製のパネルよりも軽量で高強度のものがある(例えば、特許文献1参照。)
特開2017-87479号公報
CLTのように、従来の木材接合体には高強度のものがあるが、従来の木材接合体に対しては、より強度を高めることができる構造が求められている。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、強度を高くすることができる木材接合体を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明に係る木材接合体は、木材である一方端木材と、木材である他方端木材と、少なくとも1つの、木材である間木材と、少なくとも2つの、木材である接合木材とを備え、前記一方端木材は、一対の端面と、前記一対の端面の間に延びる1つの溝とを有しており、前記他方端木材は、一対の端面と、前記一対の端面の間に延びる1つの溝とを有しており、前記間木材は、一対の端面と、前記一対の端面の間に延びる2つの溝とを有しており、前記接合木材の1つは、前記一方端木材の前記溝と、前記間木材の前記溝とに入って、前記溝を介して前記一方端木材と前記間木材とを接合するようになっており、前記接合木材の他の1つは、前記他方端木材の前記溝と、前記間木材の前記溝とに入って、前記溝を介して前記他方端木材と前記間木材とを接合するようになっており、前記一方端木材と前記他方端木材との間に、前記間木材が前記一方端木材及び前記他方端木材と並んでおり、前記一方端木材と、前記他方端木材と、前記間木材とが、前記接合木材を介して接合されている。
本発明の一態様に係る木材接合体は、前記間木材を少なくとも2つ有しており、前記接合木材を少なくとも3つ有しており、前記接合木材の更に他の1つは、一の前記間木材の前記溝と、他の前記間木材の前記溝とに入って、前記溝を介して前記一の間木材と前記他の間木材とを接合するようになっている。
本発明の一態様に係る木材接合体において、前記接合木材の更に他の1つは、前記一の間木材の前記溝と、前記他の間木材の前記溝とに固定される。
本発明の一態様に係る木材接合体において、前記接合木材の1つは、前記一方端木材の前記溝と、前記間木材の前記溝とに固定され、前記接合木材の他の1つは、前記他方端木材の前記溝と、前記間木材の前記溝とに固定される。
本発明の一態様に係る木材接合体において、前記一方端木材の前記溝の該溝の延び方向に直交する断面における形状は矩形であり、前記他方端木材の前記溝の該溝の延び方向に直交する断面における形状は矩形であり、前記間木材の前記溝の該溝の延び方向に直交する断面における形状は矩形である。
本発明の一態様に係る木材接合体において、前記一方端木材は、前記一対の端面の間に延びる側面を有しており、該側面に前記溝が設けられており、前記他方端木材は、前記一対の端面の間に延びる側面を有しており、該側面に前記溝が設けられており、前記間木材は、前記一対の端面の間に延びる側面を2つ有しており、該2つの側面夫々に前記2つの溝が設けられており、前記一方端木材の前記側面は、前記間木材の前記側面に接触するようになっており、前記他方端木材の前記側面は、前記間木材の前記側面に接触するようになっており、前記間木材の前記側面は、他の前記間木材の前記側面に接触するようになっている。
本発明の一態様に係る木材接合体は、前記一方端木材、前記他方端木材、及び前記間木材を貫通して、前記一方端木材、前記他方端木材、及び前記間木材を固定する固定部材を備える。
本発明の一態様に係る木材接合体において、前記溝と該溝に入った前記接合木材とは接着剤によって接着されている。
本発明の一態様に係る木材接合体は、前記一方端木材と、前記他方端木材と、前記間木材とが、前記接合木材を介して接合されて面に沿って広がるパネルを形成する。
本発明の一態様に係る木材接合体は、前記一方端木材と、前記他方端木材と、前記間木材とが、前記接合木材を介して接合されて、前記一方端木材、前記他方端木材、及び前記間木材の並ぶ方向に延びる長尺部材を形成する。
上記目的を達成するために、本発明に係る木材接合体は、上述のいずれかの木材接合体である木材接合体層と、CLTから形成された他の木材接合体である他の木材接合体層とを備え、前記他の木材接合体層に前記他の木材接合体層が取り付けられていることを特徴とする。
本発明の一態様に係る木材接合体において、前記木材接合体層と前記他の木材接合体層との間に空間層が形成されている。
本発明に係る木材接合体によれば、強度を高くすることができる。
本発明の第1の実施の形態に係る木材接合体としてのパネルの上面図である。 図1に示すパネルの平面図である。 図1に示すパネルの斜視図である。 図1に示すパネルの分解斜視図である。 図1に示すパネルにおける間木材の端面を示す間木材の上面図である。 本発明の第2の実施の形態に係る木材接合体としての長尺部材の斜視図である。 本発明の第1の実施の形態に係る木材接合体としてのパネルの変形例を示す斜視図である。 図7に示すパネルにおける間木材の上面図である。 本発明の第3の形態に係る木材接合体としてのパネルの上面図である。 図9に示すパネルの分解斜視図である。 本発明の第3の形態に係る木材接合体としてのパネルの変形例に係るパネルの上面図である。 図11に示すパネルの分解斜視図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る木材接合体としてのパネル1の上面図であり、図2は、パネル1の平面図であり、図3は、パネル1の斜視図であり、図4は、パネル1の分解斜視図である。以下、説明の便宜上、図2において上下方向(矢印a方向)を上下方向と、図2において横方向(矢印b方向)を横方向とし、また、図1において上下方向(矢印c方向)を前後方向とする。なお、これら上下方向、横方向、及び前後方向は、パネル1の取り付け姿勢を特定するものではない。
図1~4に示すように、パネル1は、木材である一方端木材としての端木材10と、木材である他方端木材としての端木材20と、木材である間木材30と、木材である接合木材40とを備えている。パネル1は、間木材30を少なくとも1つ有しており、また、接合木材40を少なくとも2つ有している。端木材10は、一対の端面11,12と、一対の端面11,12の間に延びる1つの溝13とを有している。端木材20は、一対の端面21,22と、一対の端面21,22の間に延びる1つの溝23とを有している。間木材30は、一対の端面31,32と、一対の端面31,32の間に延びる2つの溝33,34とを有している。接合木材40の1つである接合木材41は、端木材10の溝13と、間木材30の溝33又は溝34に入って、溝13及び溝33又は溝34を介して端木材10と間木材30とを接合するようになっている。また、接合木材40の1つである接合木材42は、端木材20の溝23と、間木材30の溝33又は溝34とに入って、溝23及び溝33又は溝34を介して端木材20と間木材30とを接合するようになっている。パネル1において、端木材10と端木材20との間に、間木材30が端木材10及び端木材20と並んでおり、端木材10と、端木材20と、間木材30とが、接合木材40を介して接合されている。以下、木材接合体としてのパネル1について具体的に説明する。
本実施の形態において、パネル1は、間木材30を少なくとも2つ有しており、接合木材40を少なくとも3つ有している。図1~4に示すように、図示の例では、パネル1は、間木材30を複数有しており、接合木材40を複数有している。パネル1の有する間木材30及び接合木材40の数は、パネル1の大きさ等のパネル1の具体的な態様に基づいて種々の数となる。
図1~4に示すように、パネル1は、接合木材40として、3種類の接合木材40を有している。具体的には、接合木材40は、接合木材41、接合木材42、及び接合木材43を含んでいる。上述のように、接合木材41は、端木材10と間木材30との接合に用いられる接合木材40であり、接合木材42は、端木材20と間木材30との接合に用いられる接合木材40である。また、接合木材43は、間木材30同士の接合に用いられる接合木材40である。
図1~4に示すように、端木材10は、パネル1の横方向(矢印b方向)の端に位置する木材であり、例えば、端面11,12が背向する方向に延びる柱状の木材である。具体的には例えば、端木材10は、四角柱又は略四角柱状の木材であり、端面11,12は上下方向(矢印a方向)において互いに背向している。端面11,12は、例えば、夫々矩形又は略矩形である。端木材10は、例えば、端面11と端面12との間に延びる4つの側面(側面14,15,16,17)を有している。側面14~17は、例えば、平面に沿う面である。側面14には溝13が形成されている。溝13は、例えば図1,4に示すように、側面14において、端面11と端面12との間に延びており、端面11,12夫々に達している。溝13は、例えば、上下方向に真っ直ぐに又は略真っ直ぐに延びている。溝13の溝13の延び方向(上下方向)に直交する断面における形状は、例えば、矩形又は略矩形であり、溝13は、側面14につながる溝側面13a,13bと溝側面13a,13bの間に延びる溝底面13cとを有している。溝側面13a,13b及び溝底面13cは、夫々平面に沿った面である。溝13は、例えば、側面14に直交する方向に凹んでおり、溝側面13a,13bは、側面14に直交又は略直交する平面に沿って延びている。
図1~4に示すように、端木材20は、パネル1の横方向(矢印b方向)の端に位置する木材であり、パネル1において、端木材10に背向している。端木材20は、例えば、端面21,22が背向する方向に延びる柱状の木材である。具体的には例えば、端木材20は、四角柱又は略四角柱状の木材であり、端面21,22は上下方向(矢印a方向)において互いに背向している。端面21,22は、例えば、夫々矩形又は略矩形である。端木材20は、例えば、端面21と端面22との間に延びる4つの側面(側面24,25,26,27)を有している。側面24~27は、例えば、平面に沿う面である。側面24には溝23が形成されている。溝23は、例えば図1,4に示すように、側面24において、端面21と端面22との間に延びており、端面21,22夫々に達している。溝23は、例えば、上下方向に真っ直ぐに又は略真っ直ぐに延びている。溝23の溝23の延び方向(上下方向)に直交する断面における形状は、例えば、矩形又は略矩形であり、溝23は、側面24につながる溝側面23a,23bと溝側面23a,23bの間に延びる溝底面23cとを有している。溝側面23a,23b及び溝底面23cは、夫々平面に沿った面である。溝23は、例えば、側面24に直交する方向に凹んでおり、溝側面23a,23bは、側面24に直交又は略直交する平面に沿って延びている。なお、端木材20は端木材10と同じ木材であってもよい。
上述のように、間木材30は、パネル1において端木材10と端木材20との間に横方向に並ぶ木材である。間木材30は、例えば、端面31,32が背向する方向に延びる柱状の木材である。具体的には例えば、間木材30は、四角柱又は略四角柱状の木材であり、端面31,32は上下方向(矢印a方向)において互いに背向している。端面31,32は、例えば、夫々矩形又は略矩形である。間木材30は、例えば、端面31と端面32との間に延びる4つの側面(側面35,36,37,38)を有している。側面35と側面36とが互いに背向しており、側面37と側面38とが互いに背向している。側面35~38は、例えば、平面に沿う面である。側面35,36には溝33,34が夫々形成されている。
溝33は、例えば図4に示すように、側面35において、端面31と端面32との間に延びており、端面31,32夫々に達している。同様に、溝34は、例えば図1,4に示すように、側面36において、端面31と端面32との間に延びており、端面31,32夫々に達している。溝33,34は、例えば、上下方向に真っ直ぐに又は略真っ直ぐに延びている。溝33の溝33の延び方向(上下方向)に直交する断面における形状は、例えば、矩形又は略矩形であり、溝33は、側面35につながる溝側面33a,33bと溝側面33a,33bの間に延びる溝底面33cとを有している。溝側面33a,33b及び溝底面33cは、夫々平面に沿った面である。溝34の溝34の延び方向(上下方向)に直交する断面における形状は、同様に例えば、矩形又は略矩形であり、溝34は、側面36につながる溝側面34a,34bと溝側面34a,34bの間に延びる溝底面34cとを有している。溝側面34a,34b及び溝底面34cは、夫々平面に沿った面である。溝33は、例えば、側面35に直交する方向に凹んでおり、溝側面33a,33bは、側面35に直交又は略直交する平面に沿って延びている。また、溝34は、例えば、側面36に直交する方向に凹んでおり、溝側面34a,34bは、側面36に直交又は略直交する平面に沿って延びている。
間木材30は、例えば、側面35と側面36とが背向する方向において対称又は略対称な形状となっており、側面35と側面36との間の中間面に関して対称又は略対称な形状となっている。つまり、側面35と側面36とは同じ又は略同じ面となっており、また、溝33と溝34とは同じ又は略同じ溝となっている。
図5は、間木材30の端面31を示す間木材30の上面図である。間木材30は、例えば図5に示すように、木材の年輪が端面31に現れるように、木から加工されて作られる。具体的には例えば、年輪の中心又は略中心が端面31の中心又は略中心に位置している。また端面32においても同様に、年輪の中心又は略中心が端面32の中心又は略中心に位置している。このため、溝33,34は、年輪の中心に関する径方向に沿って延びている。このため、間木材30の側面35~38に経時的な割れが発生することが抑制されている。端木材10においても、同様に、例えば、年輪の中心又は略中心が端面11及び端面12の中心又は略中心に夫々位置しており、溝13が年輪の中心に関する径方向に沿って延びている。また、端木材20においても、同様に、例えば、年輪の中心又は略中心が端面21及び端面22の中心又は略中心に夫々位置しており、溝23が年輪の中心に関する径方向に沿って延びている。このため、端木材10の側面14~17に経時的な割れが発生することが抑制されており、端木材20の側面24~27に経時的な割れが発生することが抑制されている。
図1~4に示すように、端木材10の上下方向の長さと、端木材20の上下方向の長さと、間木材30の上下方向の長さとは、同じ又は略同じになっている。また、端木材10の前後方向の長さと、端木材20の前後方向の長さと、間木材30の前後方向の長さとは、同じ又は略同じになっている。
端木材10の側面14は、間木材30の側面35に接触するようになっている。端木材10の側面14は、例えば、間木材30の側面35に密に接触するようになっている。なお、密に接触するとは、面と面とが夫々全体において又は略全体において接触することである。端木材10の側面14は、例えば、間木材30の側面35に対応した面となっており、具体的には例えば、端木材10の側面14と間木材30の側面35とは、同じ又は略同じ形態の面を形成している。なお、間木材30の側面35は、パネル1において、端木材10側に面する間木材30の側面である。なお、端木材10の側面14と間木材30の側面35との接触は、パネル1において端木材10と間木材30とが安定して接合される接触であることが好ましい。
端木材20の側面24は、間木材30の側面36に接触するようになっている。端木材20の側面24は、例えば、間木材30の側面36に密に接触するようになっている。端木材20の側面24は、例えば、間木材30の側面36に対応した面となっており、具体的には例えば、端木材20の側面24と間木材30の側面36とは、同じ又は略同じ形態の面を形成している。なお、間木材30の側面36は、パネル1において、端木材20側に面する間木材30の側面である。なお、端木材20の側面24と間木材30の側面36との接触は、パネル1において端木材20と間木材30とが安定して接合される接触であることが好ましい。
一の間木材30の側面35と他の間木材30の側面36とは、互いに接触するようになっている。一の間木材30の側面35と他の間木材30の側面36とは、例えば、互いに密に接触するようになっている。一の間木材30の側面35と他の間木材30の側面36とは、例えば、互いに対応した面となっており、具体的には例えば、一の間木材30の側面35と他の間木材30の側面36とは、同じ又は略同じ形態の面を形成している。なお、一の間木材30の側面35と他の間木材30の側面36との接触は、パネル1において間木材30同士が安定して接合される接触であればよい。
図1,3,4に示すように、接合木材41は、例えば、一対の端面41a,41bを有しており、端面41a,41bが背向する方向に延びる柱状の木材である。具体的には例えば、接合木材41は、四角柱又は略四角柱状の木材であり、端面41a,41bは上下方向において互いに背向している。端面41a,41bは、例えば、夫々矩形又は略矩形である。接合木材41は、例えば、端面41aと端面41bとの間に延びる4つの側面(側面41c,41d,41e,41f)を有している。側面41cと側面41dとが互いに背向し、側面41eと側面41fとが互いに背向している。側面41c~41fは、例えば、平面に沿う面である。接合木材41は、端木材10の溝13及び間木材30の溝33に収容可能な形態となっている。
端木材10の溝13において、接合木材41の側面41cは、端木材10の溝13の溝側面13aに接触するようになっている。また、間木材30の溝33において、接合木材41の側面41cは、間木材30の溝33の溝側面33aに接触するようになっている。端木材10の溝13において、接合木材41の側面41dは、端木材10の溝13の溝側面13bに接触するようになっている。また、間木材30の溝33において、接合木材41の側面41dは、間木材30の溝33の溝側面33bに接触するようになっている。また、後述するように、パネル1において、接合木材41は、端木材10の溝13内において、溝側面13aと溝側面13bとの間で押圧(圧縮)されるように、接合木材41の側面41cと41dとの間の幅が設定されている。また、パネル1において、接合木材41は、間木材30の溝33内において、溝側面33aと溝側面33bとの間で押圧されるように、接合木材41の側面41cと41dとの間の幅が設定されている。
また、パネル1において、接合木材41の側面41eは、端木材10の溝13の溝底面13cに隙間を空けて対向するようになっている。また、パネル1において、接合木材41の側面41fは、間木材30の溝33の溝底面33cに隙間を空けて対向するようになっている。なお、パネル1において、接合木材41の側面41eは、端木材10の溝13の溝底面13cに接触するようになっていてもよく、また、接合木材41の側面41fは、間木材30の溝33の溝底面33cに接触するようになっていてもよい。
図1,3,4に示すように、接合木材42は、例えば、接合部材41と同様の形態を有しており、柱状の木材であり、具体的には例えば、四角柱又は略四角柱状の木材である。接合木材42は、例えば、接合部材41と同様に、一対の端面42a,42b、及び端面42aと端面42bとの間に延びる4つの側面(側面42c,42d,42e,42f)を有している。接合木材42は、端木材20の溝23及び間木材30の溝34に収容可能な形態となっている。
端木材20の溝23において、接合木材42の側面42cは、端木材20の溝23の溝側面23aに接触するようになっている。また、間木材30の溝34において、接合木材42の側面42cは、間木材30の溝34の溝側面34aに接触するようになっている。端木材20の溝23において、接合木材42の側面42dは、端木材20の溝23の溝側面23bに接触するようになっている。また、間木材30の溝34において、接合木材42の側面42dは、間木材30の溝34の溝側面34bに接触するようになっている。また、後述するように、パネル1において、接合木材42は、端木材20の溝23内において、溝側面23aと溝側面23bとの間で押圧されるように、接合木材42の側面42cと42dとの間の幅が設定されている。また、パネル1において、接合木材42は、間木材30の溝34内において、溝側面34aと溝側面34bとの間で押圧されるように、接合木材42の側面42cと42dとの間の幅が設定されている。
また、パネル1において、接合木材42の側面42eは、端木材20の溝23の溝底面23cに隙間を空けて対向するようになっている。また、パネル1において、接合木材42の側面42fは、間木材30の溝34の溝底面34cに隙間を空けて対向するようになっている。なお、パネル1において、接合木材42の側面42eは、端木材20の溝23の溝底面23cに接触するようになっていてもよく、また、接合木材42の側面42fは、間木材30の溝34の溝底面34cに接触するようになっていてもよい。
図1,3,4に示すように、接合木材43は、例えば、接合部材41,42と同様の形態を有しており、柱状の木材であり、具体的には例えば、四角柱又は略四角柱状の木材である。接合木材43は、例えば、接合部材41,42と同様に、一対の端面43a,43b、及び端面43aと端面43bとの間に延びる4つの側面(側面43c,43d,43e,43f)を有している。接合木材43は、一の間木材30の溝34及び他の間木材30の溝35に収容可能な形態となっている。
一の間木材30の溝33において、接合木材43の側面43cは、この一の間木材30の溝33の溝側面33aに接触するようになっている。また、他の間木材30の溝34において、接合木材43の側面43cは、この他の間木材30の溝34の溝側面34aに接触するようになっている。一の間木材30の溝33において、接合木材43の側面43dは、この一の間木材30の溝33の溝側面33bに接触するようになっている。また、他の間木材30の溝35において、接合木材43の側面43dは、この他の間木材30の溝34の溝側面34bに接触するようになっている。また、後述するように、パネル1において、接合木材43は、間木材30の溝33内において、溝側面33aと溝側面33bとの間で押圧されるように、接合木材43の側面43cと43dとの間の幅が設定されている。また、パネル1において、接合木材43は、間木材30の溝34内において、溝側面34aと溝側面34bとの間で押圧されるように、接合木材43の側面43cと43dとの間の幅が設定されている。
また、パネル1において、接合木材43の側面43eは、間木材30の溝33の溝底面33cに隙間を空けて対向するようになっている。また、パネル1において、接合木材43の側面43fは、間木材30の溝34の溝底面34cに隙間を空けて対向するようになっている。なお、パネル1において、接合木材43の側面43eは、間木材30の溝33の溝底面33cに接触するようになっていてもよく、また、接合木材43の側面43fは、間木材30の溝34の溝底面34cに接触するようになっていてもよい。
なお、接合木材41と接合木材42と接合木材43とは同じ又は略同じであってもよい。また、接合木材41と接合木材42とは同じ又は略同じであってもよい。また、接合木材41と接合木材43とは同じ又は略同じであってもよい。また、接合木材42と接合木材43とは同じ又は略同じであってもよい。
図1,3,4に示すように、接合木材41の上下方向の長さと、端木材10の上下方向の長さと、間木材30の上下方向の長さとは、同じ又は略同じになっている。また、接合木材42の上下方向の長さと、端木材20の上下方向の長さと、間木材30の上下方向の長さとは、同じ又は略同じになっている。また、接合木材43の上下方向の長さと、間木材30の上下方向の長さとは、同じ又は略同じになっている。接合木材41の上下方向の長さは、端木材10の上下方向の長さ及び/又は間木材30の上下方向の長さと同じでなくてもよい。また、接合木材42の上下方向の長さは、端木材20の上下方向の長さ及び/又は間木材30の上下方向の長さと同じでなくてもよい。また、接合木材43の上下方向の長さは、間木材30の上下方向の長さと同じでなくてもよい。
また、図1~4に示すように、パネル1は、例えば、パネル1において端木材10、端木材20、及び間木材30を貫通して、端木材10、端木材20、及び間木材30を固定する固定部材50を有している。固定部材50は、例えば、ボルト51とナット52である。端木材10、端木材20、間木材30、及び接合木材41,42,43は、パネル1において固定部材50が貫通する貫通孔2を形成する貫通孔18,28,39,44を夫々有している。貫通孔2は、各木材10,20,30が並ぶ方向に延びている。パネル1は、固定部材50及び貫通孔2を複数有していてもよく、1つのみ有していてもよい。固定部材50及び貫通孔2が複数設けられている場合、固定部材50及び貫通孔2は、例えば、上下方向に等間隔又は略等間隔に並んで設けられる。
端木材10の側面16と、端木材20の側面26と、間木材30の側面37とは、例えば、パネル1において、互いに面一又は略面一になるようになっている。また、端木材10の側面17と、端木材20の側面27と、間木材30の側面38とは、例えば、パネル1において、互いに面一又は略面一になるようになっている。具体的には例えば、端木材10の側面16と側面17との間の幅と、端木材20の側面26と側面27との間の幅と、間木材30の側面37と側面38との間の幅とは、互いに同じ又は略同じになるようになっている。また、具体的には例えば、端木材10の側面14における側面16又は側面17から溝13までの前後方向における距離と、端木材20の側面24における側面26と側面27から溝23までの前後方向における距離と、間木材30の側面35における側面37又は側面38から溝33までの前後方向における距離と、間木材30の側面36における側面37又は側面38から溝34までの前後方向における距離とは、同じ又は略同じとなっている。
パネル1は、上述のような構成部材を有しており、構成部材が組み合わされて、図1~3に示すパネル1が作られる。具体的には、端木材10の溝13及び間木材30の溝33夫々に接合木材41が挿入され、端木材10の側面14と間木材30の側面35とが接触するまで、端木材10と間木材30とが互いに近づく方向に押され、端木材10とこの間木材30とが接合される。図1に示すように、端木材10と間木材30とが接合された状態において、端木材10の溝13と間木材30の溝33とはつながって、溝側面13aと溝側面33aとが面一又は略面一になり、また、溝側面13bと溝側面33bとが面一又は略面一になる。また、接合木材41の一部分は、溝13の溝側面13aと溝側面13bとの間で圧縮保持され、また、接合木材41の他の一部分は、溝33の溝側面33aと溝側面33bとの間で圧縮保持される。これにより、端木材10と間木材30とが強固に接合される。なお、溝13に接着剤を付け、端木材10と接合木材41とは接着剤によって接着されてもよい。同様に、溝33に接着剤を付け、間木材30と接合木材41とは接着剤によって接着されてもよい。また、端木材10の側面14と間木材30の側面35との間が接着剤によって接着されてもよい。また、溝13に入った接合木材41の一部分は、溝側面13aと溝側面13bとの間で圧縮保持されていなくてもよく、例えば溝側面13a及び溝側面13bと接合木材41との夫々の間に隙間が形成されていてもよい。同様に、溝33に入った接合木材41の一部分は、溝側面33aと溝側面33bとの間で圧縮保持されていなくてもよく、例えば溝側面33a及び溝側面33bと接合木材41との夫々の間に隙間が形成されていてもよい。接着剤としては、例えば、水性高分子イソシアネート系樹脂接着剤が用いられる。なお、接着剤は、水性高分子イソシアネート系樹脂接着剤に限られない。
また、端木材20の溝23及び間木材30の溝34夫々に接合木材42が挿入され、端木材20の側面24と間木材30の側面36とが接触するまで、端木材20と間木材30とが互いに近づく方向に押され、端木材20とこの間木材30とが接合される。図1に示すように、端木材20と間木材30とが接合された状態において、端木材20の溝23と間木材30の溝34とはつながって、溝側面23aと溝側面34aとが面一又は略面一になり、また、溝側面23bと溝側面34bとが面一又は略面一になる。また、接合木材42の一部分は、溝23の溝側面23aと溝側面23bとの間で圧縮保持され、また、接合木材42の他の一部分は、溝34の溝側面34aと溝側面34bとの間で圧縮保持される。これにより、端木材20と間木材30とが強固に接合される。なお、溝23に接着剤を付け、端木材20と接合木材42とは接着剤によって接着されてもよい。同様に、溝34に接着剤を付け、間木材30と接合木材42とは接着剤によって接着されてもよい。また、端木材20の側面24と間木材30の側面36との間が接着剤によって接着されてもよい。また、溝23に入った接合木材42の一部分は、溝側面23aと溝側面23bとの間で圧縮保持されていなくてもよく、例えば溝側面23a及び溝側面23bと接合木材42との夫々の間に隙間が形成されていてもよい。同様に、溝34に入った接合木材42の一部分は、溝側面34aと溝側面34bとの間で圧縮保持されていなくてもよく、例えば溝側面34a及び溝側面34bと接合木材42との夫々の間に隙間が形成されていてもよい。
また、端木材10又は端木材20に接合された間木材30の溝33又は溝34及びこの間木材30に隣接配置される間木材30の溝34又は溝33夫々に接合木材43が挿入され、一方の間木材30の側面35と他方の間木材30の側面36とが接触するまで、これら間木材30が互いに近づく方向に押され、間木材30同士が接合される。図1に示すように、間木材30同士が接合された状態において、一方の間木材30の溝33と他方の間木材30の溝34とはつながって、溝側面33aと溝側面34aとが面一又は略面一になり、また、溝側面33bと溝側面34bとが面一又は略面一になる。また、接合木材43の一部分は、溝33の溝側面33aと溝側面33bとの間で圧縮保持され、また、接合木材43の他の一部分は、溝34の溝側面34aと溝側面34bとの間で圧縮保持される。これにより、間木材30同士が強固に接合される。なお、溝33に接着剤を付け、間木材30と接合木材43とは接着剤によって接着されてもよい。同様に、溝34に接着剤を付け、間木材30と接合木材43とは接着剤によって接着されてもよい。また、隣接する間木材30同士の接触する側面35と側面36との間が接着剤によって接着されてもよい。また、溝33に入った接合木材43の一部分は、溝側面33aと溝側面33bとの間で圧縮保持されていなくてもよく、例えば溝側面33a及び溝側面33bと接合木材43との夫々の間に隙間が形成されていてもよい。同様に、溝34に入った接合木材43の一部分は、溝側面34aと溝側面34bとの間で圧縮保持されていなくてもよく、例えば溝側面34a及び溝側面34bと接合木材43との夫々の間に隙間が形成されていてもよい。
端木材10と端木材20との間に並べられる他の間木材30同士の接合も、上述の間木材30同士の接合と同様に接合木材43を用いて行われる。
上述のように、端木材10、端木材20、及び間木材30が接合されると、図1~3に示すように、端木材10の側面16、端木材20の側面26、及び間木材30の側面37が面一又は略面一となり、端木材10の側面17、端木材20の側面27、及び間木材30の側面38が面一又は略面一となり、平面に沿って広がるパネル1の外形が形成される。
そして、端木材10、端木材20、及び間木材30が接合されると、図2に示すように、夫々の貫通孔18,28,39が連通し、貫通孔2が複数形成される。これら貫通孔2の各々にボルト51が通され、ボルト51にナット52が螺合されて、ボルト51及びナット52によって、互いに接合された端木材10、端木材20、及び間木材30が横方向において締結される。これにより、より強固に端木材10、端木材20、及び間木材30が接合される。
上述のように各構成部材が組み合わされて、平面に沿って広がるパネル1が形成される。パネル1は、例えば、建材として使用される。パネル1の用途はこれに限られない。
パネル1において、端木材10と間木材30とは、端木材20と間木材30とは、また、間木材30同士は、夫々接合木材41,42,43を介して接合されており、夫々強固に接合される。また、固定部材50によって更に強固に接合される。このように、パネル1は、簡易な構造で従来の木材接合体としてのパネルよりも強固なパネルとすることができる。また、パネル1は、従来の木材接合体としてのパネルよりも軽量且つ強固なパネルとすることができる。
上述のように、本発明の第1実施の形態に係るパネル1によれば、パネル1の強度を高くすることができる。
次いで、本発明の第2の実施の形態に係る木材接合体としての長尺部材3について説明する。長尺部材3は、例えば、建材として使用され、具体的には例えば、柱や梁であり、柱状に長く延びるに木材接合体である。なお、長尺部材3の用途はこれに限られない。図6は、長尺部材3の斜視図である。図6に示すように、長尺部材3は、延び方向(上下方向)の長さが短くなったパネル1であり、延び方向の長さが短くなった端木材10、延び方向の長さが短くなった端木材20、延び方向の長さが短くなった間木材30、及び延び方向の長さが短くなった接合木材40が、パネル1と同様に組み立てられて作られるものである。図示の例では、長尺部材3は、1つの固定部材50(ボルト51及びナット52)と貫通孔2を有している。長尺部材3は、複数の固定部材50及び貫通孔2を有していてもよい。
長尺部材3も、パネル1と同様に、端木材10と間木材30とは、端木材20と間木材30とは、また、間木材30同士は、夫々接合木材41,42,43を介して接合されており、夫々強固に接合される。また、固定部材50によって更に強固に接合される。このように、長尺部材3は、簡易な構造で従来の木材接合体としての長尺部材よりも強固な長尺部材とすることができる。また、長尺部材3は、従来の木材接合体としての長尺部材よりも軽量且つ強固な長尺部材とすることができる。
上述のように、本発明の第2実施の形態に係る長尺部材3によれば、長尺部材3の強度を高くすることができる。
次いで、本発明の第3の実施の形態に係る木材接合体としてのパネル4について説明する。図9は、パネル4の上面図であり、図10は、パネル4の分解斜視図である。図9,10に示すように、パネル4は、上述の本発明の第1の実施の形態に係る木材接合体としてのパネル1と、直交集成板であるCLT(Cross Laminated Timber)とから形成されたCLTパネル5とを有している。CLTパネル5は、例えば、所定の大きさのCLTである。パネル4において、パネル1は木材接合体層をなし、CLTパネル5は他の木材接合体層をなしている。パネル4は、CLTパネル5にパネル1が取り付けられて、CLTパネル5にパネル1が固定されて形成される。以下、パネル4について具体的に説明する。
図9,10に示すように、CLTパネル5は、パネル1に対応する大きさを有しており、例えば、パネル1の側面1a,1bと同じ又は略同じ大きさの側面5a,5bを有している。なお、側面1aは、パネル1において、端木材10の側面16、間木材30側面37、及び端木材20の側面26が連なって形成される面であり、側面1bは、パネル1において、端木材10の側面17、間木材30側面38、及び端木材20の側面27が連なって形成する面である。また、CLTパネル5において、側面5aと側面5bとは互いに対向している。
パネル4は、例えば、パネル1の側面1a,1bの一方と、CLTパネル5の側面5a,5bの一方とが接合されて、パネル1とCLTパネル5とが固定されて形成されている。図示の例においては、パネル1の側面1aとCLTパネル5の側面5aとが接合されている。パネル1とCLTパネル5との接合は、例えば接着剤を用いてなされている。接着剤としては、例えば、水性高分子イソシアネート系樹脂接着剤が用いられる。なお、接着剤は、水性高分子イソシアネート系樹脂接着剤に限られない。また、パネル1の側面1aとCLTパネル5の側面5aとの接合は、接着剤によるものに限られない。CLTパネル5へのパネル1の取り付けは、他の方法によってなされてもよく、例えば、ボルト及びナット等の固定手段を用いてなされてもよい。
上述の本発明の第3実施の形態に係るパネル4によっても、上述の本発明の第1実施の形態に係るパネル1と同様に、パネル4の強度を高くすることができる。また、強度を維持しつつ、パネル4の美観を向上させることができる。
次いで、パネル4の変形例に係るパネル6について説明する。図11は、パネル6の上面図であり、図12は、パネル6の分解斜視図である。図11,12に示すように、パネル6は、パネル1とCLTパネル5との間に空間Sが形成されている構成において、パネル4と異なる。パネル6において、空間Sは、空間層をなす。
図12に示すように、例えば、パネル1の側面1aとCLTパネル5の側面5aとの間には、パネル1の側面1aとCLTパネル5の側面5aとの間の間隔を保持するためのスペーサ7が設けれている。スペーサ7は、例えば、木材から形成される。スペーサ7は、例えば、同一又は略同一の前後方向の幅を有する板状の部材が格子状に並べられて形成される。スペーサ7の形態はこれに限られず、パネル1の側面1aとCLTパネル5の側面5aとの間の間隔を保持することができる形態であればよい。
パネル6は、例えば、パネル1の側面1a及びCLTパネル5の側面5a夫々に、スペーサ7が取り付けられて、スペーサ7を介してパネル1とCLT5とが固定されて形成されている。パネル1及びCLTパネル5夫々とスペーサ7との間の取り付けは、例えば接着剤を用いてなされている。接着剤としては、例えば、水性高分子イソシアネート系樹脂接着剤が用いられる。なお、接着剤は、水性高分子イソシアネート系樹脂接着剤に限られない。また、パネル1及びCLTパネル5夫々とスペーサ7との間の取り付けは、接着剤によるものに限られない。パネル1及びCLTパネル5夫々とスペーサ7との間の取り付けは、他の方法によってなされてもよく、例えば、ボルト及びナット等の固定手段を用いてなされてもよい。
上述の本発明の第3実施の形態の変形例に係るパネル6によれば、本発明の第3実施の形態に係るパネル4が奏する効果に加えて、パネル6の断熱性を向上させることができる。
なお、本発明の第3実施の形態に係る木材接合体は、上述の本発明の第2の実施の形態に係る木材接合体としての長尺部材3に同様に対応する形態のCLTパネル5が取り付けられたものであってもよい。同様に、変形例に係るパネル6について、本発明の第3実施の形態に係る木材接合体は、上述の本発明の第2の実施の形態に係る木材接合体としての長尺部材3に同様に対応する形態のスペーサ7を介して対応する形態のCLTパネル5が取り付けられたものであってもよい。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記本発明の実施の形態に係るパネル1,4,6及び長尺部材3に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。
例えば、パネル1及び長尺部材3は夫々固定部材50及び貫通孔2を有しているとしたが、パネル1は固定部材50及び貫通孔2を有していなくてもよく、また、長尺部材3は固定部材50及び貫通孔2を有していなくてもよい。
また、端木材10と間木材30とは、溝13及び溝33の延び方向に並べられた複数の接合木材41を介して接合されてもよい。同様に、端木材20と間木材30とは、溝23及び溝34の延び方向に並べられた複数の接合木材42を介して接合されてもよい。同様に、間木材30同士は、溝33及び溝34の延び方向に並べられた複数の接合木材43を介して接合されてもよい。
また、パネル1は平面に沿って広がるパネルではなく、平面ではない面に沿って広がるパネルであってもよい。例えば図7に示すように、パネル1は曲面に沿って延びるパネルであってもよい。この場合、例えば図8に示すように、間木材30において、側面35は側面37,38に対して傾いている。また同様に、この場合、例えば図8に示すように、間木材30において、側面36は側面37,38に対して傾いている。なお、溝33は、上述の場合と同様に、側面35に直交する方向に凹んでおり、また、溝34は、上述の場合と同様に、側面36に直交する方向に凹んでいる。このように、間木材30において溝33の形成された側面35の側面37,38に対する角度を変えることにより、また、間木材30において溝34の形成された側面36の側面37,38に対する角度を変えることにより、パネル1の側面の形状を種々の形状にすることができる。これとは別に、または、これに加えて、同様に、端木材10において溝13が形成された側面14の側面16,17に対する角度を変えることにより、端木材20において溝23の形成された側面24の側面26,27に対する角度を変えることにより、パネル1の側面の形状を種々の形状にすることもできる。同様に、長尺部材3の延び方向形状を、直線に沿って延びる形状ではなく、曲線に沿って延びる形状等の種々の形状にすることができる。
また、パネル1において、端木材10、端木材20、及び間木材30は、互いに同じ又は略同じ長さではなく、互いに異なる長さであってもよい。これにより、パネル1の輪郭を四角形や略四角形ではなく、円形等の種々の形状にすることができる。長尺部材3においても同様である。
また、端木材10において、溝13は、前後方向の中央又は略中央に設けられていなくてもよい。同様に、端木材20において、溝23は、前後方向の中央又は略中央に設けられていなくてもよい。同様に、間木材30において、溝33は、前後方向の中央又は略中央に設けられていなくてもよく、溝34は、前後方向の中央又は略中央に設けられていなくてもよい。これにより、側面16,26,37(側面1a)の間に段差を形成することができ、また、側面17,27,38(側面1b)の間に段差を形成することができる。
また、接合木材41,42,43は、上述の矩形又は略矩形の断面形状を有するものに限られず、他の断面形状を有するものであってもよい。同様に、溝13,23、33,34は、上述の矩形又は略矩形の断面形状を有するものに限られず、他の断面形状を有するものであってもよい。但し、夫々の断面形状は、接合木材41,42,43が、溝13,23,33,34内において前後方向に押圧されるような断面形状が好ましい。
また、パネル1及び長尺部材3は、間木材30を1つのみ有していてもよい。この場合、パネル1及び長尺部材3は、接合木材43を有さない。
1,4,6…パネル(木材接合体)、1a,1b…側面、2…貫通孔、3…長尺部材、5…CLTパネル、5a,5b…側面、7…スペーサ、10…端木材(一方端木材)、11,12…端面、13…溝、13a,13b…溝側面、13c…溝底面、14,15,16,17…側面、18…貫通孔、20…端木材(他方端木材)、21,22…端面、23…溝、23a,23b…溝側面、23c…溝底面、24,25,26,27…側面、28…貫通孔、30…間木材、31,32…端面、33,34…溝、33a,33b,34a,34b…溝側面、33c,34c…溝底面、35,36,37,38…側面、39…貫通孔、40,41,42,43…接合木材、41a,41b,42a,42b,43a,43b…端面、41c,41d,41e,41f,42c,42d,42e,42f,43c,43d,43e,43f…側面、44…貫通孔、50…固定部材、51…ボルト、52…ナット、S…空間、

Claims (12)

  1. 木材である一方端木材と、
    木材である他方端木材と、
    少なくとも1つの、木材である間木材と、
    少なくとも2つの、木材である接合木材とを備え、
    前記一方端木材は、一対の端面と、前記一対の端面の間に延びる1つの溝とを有しており、
    前記他方端木材は、一対の端面と、前記一対の端面の間に延びる1つの溝とを有しており、
    前記間木材は、一対の端面と、前記一対の端面の間に延びる2つの溝とを有しており、
    前記接合木材の1つは、前記一方端木材の前記溝と、前記間木材の前記溝とに入って、前記溝を介して前記一方端木材と前記間木材とを接合するようになっており、
    前記接合木材の他の1つは、前記他方端木材の前記溝と、前記間木材の前記溝とに入って、前記溝を介して前記他方端木材と前記間木材とを接合するようになっており、
    前記一方端木材と前記他方端木材との間に、前記間木材が前記一方端木材及び前記他方端木材と並んでおり、
    前記一方端木材と、前記他方端木材と、前記間木材とが、前記接合木材を介して接合されていることを特徴とする木材接合体。
  2. 前記間木材を少なくとも2つ有しており、
    前記接合木材を少なくとも3つ有しており、
    前記接合木材の更に他の1つは、一の前記間木材の前記溝と、他の前記間木材の前記溝とに入って、前記溝を介して前記一の間木材と前記他の間木材とを接合するようになっていることを特徴とする請求項1記載の木材接合体。
  3. 前記接合木材の更に他の1つは、前記一の間木材の前記溝と、前記他の間木材の前記溝とに固定されることを特徴とする請求項2に記載の木材接合体。
  4. 前記接合木材の1つは、前記一方端木材の前記溝と、前記間木材の前記溝とに固定され、
    前記接合木材の他の1つは、前記他方端木材の前記溝と、前記間木材の前記溝とに固定されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の木材接合体。
  5. 前記一方端木材の前記溝の該溝の延び方向に直交する断面における形状は矩形であり、
    前記他方端木材の前記溝の該溝の延び方向に直交する断面における形状は矩形であり、
    前記間木材の前記溝の該溝の延び方向に直交する断面における形状は矩形であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の木材接合体。
  6. 前記一方端木材は、前記一対の端面の間に延びる側面を有しており、該側面に前記溝が設けられており、
    前記他方端木材は、前記一対の端面の間に延びる側面を有しており、該側面に前記溝が設けられており、
    前記間木材は、前記一対の端面の間に延びる側面を2つ有しており、該2つの側面夫々に前記2つの溝が設けられており、
    前記一方端木材の前記側面は、前記間木材の前記側面に接触するようになっており、
    前記他方端木材の前記側面は、前記間木材の前記側面に接触するようになっており、
    前記間木材の前記側面は、他の前記間木材の前記側面に接触するようになっていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の木材接合体。
  7. 前記一方端木材、前記他方端木材、及び前記間木材を貫通して、前記一方端木材、前記他方端木材、及び前記間木材を固定する固定部材を備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の木材接合体。
  8. 前記溝と該溝に入った前記接合木材とは接着剤によって接着されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の木材接合体。
  9. 前記一方端木材と、前記他方端木材と、前記間木材とが、前記接合木材を介して接合されて面に沿って広がるパネルを形成することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の木材接合体。
  10. 前記一方端木材と、前記他方端木材と、前記間木材とが、前記接合木材を介して接合されて、前記一方端木材、前記他方端木材、及び前記間木材の並ぶ方向に延びる長尺部材を形成することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の木材接合体。
  11. 請求項1から10のいずれか1項に記載の木材接合体である木材接合体層と、
    CLTから形成された他の木材接合体である他の木材接合体層とを備え、
    前記他の木材接合体層に前記木材接合体層が取り付けられていることを特徴とする木材接合体。
  12. 前記木材接合体層と前記他の木材接合体層との間に空間層が形成されていることを特徴とする請求項11に記載の木材接合体。
JP2022011250A 2022-01-27 2022-01-27 木材接合体 Pending JP2023109623A (ja)

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