JP3356729B2

JP3356729B2 - 複合竹部材

Info

Publication number: JP3356729B2
Application number: JP25959899A
Authority: JP
Inventors: 勝義並木
Original assignee: Mie Prefecture
Current assignee: Mie Prefecture
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 1999-09-13
Publication date: 2002-12-16
Anticipated expiration: 2019-09-13
Also published as: JP2001079807A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築部材等として
広く使用できる複合竹部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、木材産業は需要低迷から厳しい状
況下におかれている。また、竹材産業においてもプラス
チック製品に押され衰退の一途をたどっている。再生能
力が高く有り余る竹材の方は、節板間の空洞部のある形
状で、強度的に難があったり加工性が悪かったりしてそ
の利用技術が十分見出せないままにある。さらに、困っ
たことに、最近、西日本各地の里山で、生育の速い竹林
が広葉樹等の雑木林に侵入し、その分布を広げている問
題も報告されている（森林総合研究所発表）。竹材の建
築部材等への利用技術としては、これまで特開平１１
−６２１１０号公報や実開平５−６６１２１号公報の
技術等が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記の技
術は庭園などのパーゴラ，垣根等の用途に限られ、家屋
の柱，梁等の用途には適用できなかった。前記の技術
は中空パイプ形状をとどめた建築用補強部材であって、
部材同士の連結が難しかった。さらに、中空パイプ状で
あるために、ほぞ，ほぞ穴の加工は接合性，強度的にみ
て不可能であった。建築資材として用途を広げることの
できる材木特有のほぞ差し接合ができる竹部材はこれま
でなかった。

【０００４】本発明は、上記問題点を解決するもので、
建築部材に十分耐える強度を有し、さらに部材同士の連
結性の向上を図って、家屋の柱，梁だけでなくあらゆる
建築用，土木用部材として利用価値の高い複合竹部材を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
請求項１記載の発明の要旨は、竹稈の節板を除去して該
竹稈内が導通する中空部を形成した竹筒体と、前記中空
部を縦通して配設される芯部材と、該芯部材と前記竹筒
体との隙間を埋め両者を一体的に結合させる充填体と、
を具備し、前記芯部材がほぼ丸棒形の材木であり、該材
木が竹筒体内にほぼ同心円状に配設されることを特徴と
する複合竹部材にある。請求項２記載の発明の要旨は、
竹稈の節板を除去して該竹稈内が導通する中空部を形成
した竹筒体と、前記中空部を縦通して配設される芯部材
と、該芯部材と前記竹筒体との隙間を埋め両者を一体的
に結合させる充填体と、を具備し、前記芯部材が少なく
とも端部に螺子部を形成した金属製軸部材で、該螺子部
を竹筒体の両端から突出させてなることを特徴とする複
合竹部材にある。

【０００６】請求項１の発明のように、中空部に芯部材
を配設し、該芯部材と竹筒体との隙間を埋め両者を一体
結合する充填体が形成されると、外観は竹材でありなが
ら中実品となるので、強度は断然大きくなる。芯部材が
あると、これを利用して複合竹部材の連結性を高めるこ
とができる。そして、芯部材がほぼ丸棒形の材木である
と、この材木の部分を利用してほぞの形成ができる。ま
た、竹筒体の本体に穴を開ければ、充填体の向こうに材
木が現われるので、通常の材木と同じようにほぞ穴加工
ができる。請求項２の発明のように、芯部材が金属製軸
部材であると、強度を大幅にアップできる。また、軸部
材の螺子部を竹筒体の両端から突出させると、他部材と
連結しやすくなる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る複合竹部材の
実施形態について詳述する。（１）実施形態１図１〜図４は本発明の複合竹部材の一形態を表し、図１
はほぞ加工をした複合竹部材の部分斜視図、図２は図１
の複合竹部材の製造工程図、図３は材木の芯部材両端に
螺子部材を取着した断面図、図４は図３の取着の模様を
示す斜視図である。図５〜図７は他態様の複合竹部材の
断面図で、図５，図６は縦断面図、図７は横断面図であ
る。

【０００８】本複合竹部材は竹筒体１と芯部材２と充填
体３とを具備する。竹筒体１は竹稈の節板１２１を除去
して該竹稈内が導通する中空部Ｏを形成したものであ
る。殆どの竹材には各節１２に節板１２１があり、節板
間に空洞部Ｓが形成される（図２のイ）。節板１２１
は、鋼棒等を使って空洞部Ｓへ差し込み竹稈内を貫通さ
せて除去される。竹筒体１に用いられる竹材としては、
モウソウチク材，マダケ材等で、竹類は特に限定されな
い。竹筒体１の本体１１は節部１２も含めて、表皮側が
硬く、内部に向って柔らかな細胞組織になっている。表
皮側の皮層部はケイ酸やリグニンを含む硬い厚膜細胞か
らなる。

【０００９】芯部材２は前記中空部Ｏを縦通して配設さ
れる部材である。ここでは、芯部材２として間伐材を加
工した材木２が用いられている。現在、山林では材木２
の一部を伐採し立木密度を疎にして材木２の成育を促す
間伐手入れが行われているが、この伐採した間伐材の有
効利用をなかなか見出せない状況下にある。本発明では
該間伐材を中空部Ｏに縦通させる大きさにして芯部材２
として用いる。芯部材２たる材木２はその外形を丸棒形
にし、竹筒体１とほぼ同心円状にして中空部Ｏ内に配置
される。材木２の外周面２１が竹筒体１の内壁１３にで
きるだけ近づくように材木２の大きさが加工される。材
木２を竹筒体１内に挿着した際、材木２の外面２１と竹
筒体１の内壁面１３との間にできる隙間εを小さくする
狙いである。

【００１０】充填体３は、竹筒体１の中空部Ｏを縦通し
て配設される芯部材２と該竹筒体１との隙間εを埋める
詰物である。前述のごとく、材木２の外面２１と竹筒体
１の内壁面１３との間にできる隙間εが小さくなると
（図２のハ）、ここに詰める充填体３の量が少なくなり
複合竹部材を安価に製造できる。竹筒体１と材木２と充
填体３の３者のうちでは、充填体３のコストが通常一番
高いからである。本実施形態の充填体３は樹脂原料（イ
イダ産業株式会社の商品名：ＯＲＯＴＥＸ，ＲＦ−３
０）を発泡硬化させた発泡体である。前記樹脂原料ＲＦ
−３０は２液性でイソシアネート液とポリオール液
がある。常温でこれら２液を撹拌した撹拌液状物を竹筒
体内壁１３と材木外面２１との隙間εに流し込む。時間
経過と共に微細な気泡の生成で３〜５倍に膨張し、２〜
３分後に発泡硬化した発泡体たるプラスチックフォーム
を形成する。気泡を混在させて発泡硬化（固化）する過
程で、発泡体３ａは材木外面２１および竹筒体内壁面１
３に結合し、発泡体３ａが隙間εを埋め材木２と竹筒体
１を一体的に結合させる。充填体３は、竹筒体１と材木
２との隙間εを埋め両者を一体的に結合できるものであ
ればよく、本発泡体３ａに限らず単なる合成樹脂や合成
ゴム，接着剤，シーラント等でもよい。また、合成樹脂
等にオガクズなどをブレンドして、竹筒体１と材木２と
の隙間εを詰め、両者を一体結合させてもよい。

【００１１】次に、図２に基づいて複合竹部材の製造方
法を一例を説明する。まず、所定長さに切断した竹稈を
用意する（図２のイ）。そして、各節１２にある節板１
２１を鋼棒等で突っついたりして取り除く（図２の
ロ）。竹材の節板部分では、繊維束が節下の竹稈の内壁
に近いものが内方に曲って節板１２１の中央に向うが、
節板１２１の中央を通り抜けることがなく、中心付近で
向きを変えて再び節際へもどる構造になっている。その
ため、節板１２１の除去は比較的簡単にできる。節板１
２１の除去を終えたら、次いで、竹筒体１の内径より若
干その太さを小さくしたほぼ丸棒形の材木２を該竹筒体
１内に挿入する（図２のハ）。続いて、前述の２液性樹
脂原料ＲＦ−３０を混ぜ合せ、その撹拌液状物を竹筒体
１と材木２との隙間εに流し込む。このとき、隙間εが
材木２の周りでほぼ均等になるよう、竹筒体１に挿着し
た材木２を下部で係止し、さらに下部の隙間εから撹拌
液状物が漏れ出さないよう盲板９を当てがう（図２の
ニ）。竹筒体１と材木２との隙間εに撹拌液状物を流し
込んでから数分後には撹拌液状物の気泡形成による膨張
が進行する。撹拌液状物は隙間εを埋め、また、ときと
してその一部が上部隙間εから溢れ出す。その後、発泡
硬化により発泡体３ａが、隙間εを埋めると同時に竹筒
体１と材木２の表面に接着し、両者を一体結合するつな
ぎの役目を果たす。こうして、竹筒体１内に材木２を配
設し、隙間εを発泡体３ａで埋めた複合竹部材が出来
る。しかし、まだその端部には溢れ出た発泡体３ａが残
っている。そこで、端部から溢れ出た発泡体３ａを取り
除き、端面処理すれば、本発明の複合竹部材が出来上が
る。この複合竹部材に、例えばほぞＥやほぞ穴Ｚを形成
すると（図２のホ）、家屋，建築の柱，梁に使われる材
木と同様、継手加工が施された建築部材等として広く使
用できる所望の複合竹部材が完成する（図１）。

【００１２】また、別態様として、前述の端面処理され
た複合竹部材の端面の材木部分２に、図３，図４のよう
な継手用螺子部材５をねじ込んだ複合竹部材とすること
もできる。螺子部材５は一方に木工用のくぎ螺子５１が
形成され、他方にボルト螺子５２が形成される。斯る螺
子部材５を両端に設けた複合竹部材はボルト，ナット結
合ができ、鉄鋼部材等との接合も楽にできる。

【００１３】また、図５〜図７は他態様の複合竹部材を
示す。図５は図１の材木２に代え角柱や角筒の芯部材４
を用いたものである。図５の竹筒体１の両端から突出す
る端部４１には適宜、継手加工が施される。図６の複合
竹部材は芯部材として金属製軸部材４を採用するもので
ある。金属製軸部材４は中空部Ｏを縦通しその両端が竹
筒体１から突出する。竹筒体１から突出する軸部材端部
４１には雄螺子部が形成される。図６は、中空部Ｏ内に
配設される金属製軸部材の部分４ｂにも雄螺子部を形成
しているが、この部分はなくしてもよい。端部４１の雄
螺子部は連結用ナットＮが螺合することによって、本複
合竹部材が各種の建築部材等に利用できるようになる。
図７の複合竹部材は芯部材２として竹筒体を用いてい
る。複合竹部材で最外側に配される竹筒体１の径より小
さな径をもつ竹筒体が製造過程ででてくる。これらは竹
筒体１として必要径を満たさないが、芯部材２には利用
できる場合がある。図７の符号２ａ，２ｂは最外側にあ
る竹筒体１より一回り或いは二回り小さな径をもつ竹筒
体を芯部材２に用いたものである。両芯部材２ａ，２ｂ
は竹筒体１と同様、竹稈の節板１２１を除去して竹稈内
が導通する中空部Ｏを形成している。両芯部材２ａ，２
ｂは図示のごとく、竹筒体１と同心円状に配設し竹筒体
１の中空部Ｏを埋め、隙間εができるだけ少なくなるよ
うにする。図７では芯部材２として２つ配設するが、そ
の個数は適宜増減できる。芯部材２に細径の竹筒体を用
いることによって竹筒体が２重，３重に重なり合い、竹
材のもつ強度で２倍，３倍と機械的強度がアップする。
不用品の活用で、製品のコスト低減を図ることもでき
る。

【００１４】次に、竹筒体１に前述の発泡体３ａを充填
しただけの複合部材の強度試験を行ったのでこれについ
て述べる。強度試験は竹稈（節板１２１を除いてない
もの）と、中空部Ｏに発泡体３ａを詰めた複合部材と
の比較強度試験を行なった。複合部材の竹筒体１および
竹稈はマダケを使用した。共に、竹材は長さＬが９０ｃ
ｍ、筒外径４．５ｃｍφ、筒内径３．９ｃｍφの同形状
品である。インストロン万能材料試験機４２０６型を用
いて中央集中荷重方式による曲げ強度試験を実施した。
その試験結果を表１に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】表１で最大荷重の値はその試験材が破壊し
たときの数値である。比較試験により、複合部材が同じ
外形の竹稈に比べ、約２倍の曲げ強度を有することが判
った。ここでの複合部材は芯部材２なしで中空部Ｏに発
泡体３ａを詰めただけであり、芯部材２として中空部Ｏ
を縦通する材木２や金属製軸部材４を用いれば、強度は
一段とアップすることが予想できる。

【００１７】このように構成した複合竹部材は、前記試
験結果からも明らかなように建築部材として十分耐える
強度を有する。竹の弱さの主原因の空洞部Ｓを、節板１
２１を取り除くことによって中空部Ｏとし、該中空部Ｏ
に芯部材２，充填体３を詰めて中実の竹部材にしている
ので、製品は同じ大きさながら機械的強度はアップす
る。そして、芯部材２として材木２を用い、図１，図２
のようにほぞＥ，ほぞ穴Ｚの加工をすれば内部の材木２
も削って上手にほぞ・ほぞ穴形成でき且つ強度的にも十
分で、材木２と同様に柱や梁として使うことができる。
竹筒体１だけでなく、充填体３，材木２も加工されてほ
ぞ穴Ｚを構成するので、ほぞ差し接合力は十分機能す
る。材木２として間伐材を用いれば、竹材と共に森林を
守り且つ伐採されて出た資源の有効活用につながる。本
複合竹部材は竹で外表面が覆われているため、材木２に
比べ耐水性がアップする。材木２の通常加工品が辺材，
心材がむき出しになって水に弱く腐り易いのに対し、竹
の皮層部はリグニン等を含む硬質細胞からなるので、強
度が大であるだけでなく水にも強い。従って、特に耐蝕
対策を施さなくても様々な屋外設置の建築部材に適用で
きる。

【００１８】加えて、本発明の複合竹部材は外観が自然
に調和する竹部材からなるので、橋の欄干やエントラン
ス、公園周りの施設等に用いれば、周りの景観とフィッ
トする。現在、観光地等の橋は耐蝕性，強度確保の点か
らセメント鉄骨部材が多く使われているが、素材のもつ
冷たさ，質感が良くない。本複合竹部材は、耐蝕性，強
度確保の問題をクリアして日本人好みの竹に対する味わ
い，やすらぎ感が備わっており、従来のものに取って変
わるメリットを有する。見栄えは従来品に比べ断然良く
なる。さらに、図３や図６のように、継手となる螺子部
５２，４１が竹筒体１の両端に設けられると、鉄骨部材
等とねじ接合ができるので、使い勝手が良くなる。図６
のごとく、中空部Ｏを縦通する金属製軸部材４を採用す
ると、該軸部材４で他部材と直接連結できるので、利便
性にたける。さらに、曲げ強度等の機械的強度は金属製
軸部材強度がそのまま維持されるので、けた違いに高ま
る。勿論、外観は竹筒体１であるので、竹の風合いを味
わうことができる。また、本実施形態のように隙間εを
発泡体３ａで埋めるとすると、作業性に優れるだけでな
く、気泡生成による膨張で隙間εを確実に塞ぎ、品質的
にも優れた複合竹部材を造ることができる。

【００１９】（２）実施形態２実施形態１は中空部Ｏを形成して、該中空部Ｏを縦通す
る芯部材２，４を設けて、強度アップさせた複合竹部材
について述べたが、用途によっては部材間同士の連結性
を具備すれば竹稈のもつ強度で間に合う場合がある。本
実施形態の複合竹部材は、図８，図９のごとく、竹稈の
両端部分の有底筒部６４にのみ充填体３を詰めて、この
充填体３内に継手部材７の基端部７１を埋めその先端部
７２を継手部材として機能させるものである。

【００２０】本複合竹部材は有底筒体６と継手部材７と
充填体３とを備える。有底筒体６は竹稈の両端部分に節
板６２１ｄで仕切られた有底筒部６４を形成したもので
ある。所定深さの有底筒部６４を形成するために、竹稈
の両端部分で有底筒部形成にひっかかる節６２ａがある
場合は該節６２ａの節板６２１が除去される。有底筒部
６４の底板を形成する節板６２１ｄよりも本体６１の中
央寄りの領域の節板６２１は触らない。従って、その領
域では竹稈の空洞部Ｓがそのまま存在することになる。
継手部材７は、有底筒部６４内に基端部７１が収まる材
木片７ａや、前述の図３，図４で示した螺子部材５と同
様のもの７ｂである。継手部材７は有底筒部６４から先
端部７２が突出するようにして基端部７１が有底筒部６
４内に配設される。継手部材７が図３の螺子部材５であ
る場合、基端部７１がくぎ螺子５１に相当し、先端部７
２がボルト螺子５２に相当する。充填体３は、継手部材
７の基端部７１と有底筒部６４との隙間εを埋め、両者
を一体的に結合させる詰物である。ここでも充填体３と
して前述の発泡体３ａを用いる。材木片７ａの基端部外
面７１１と有底筒部６４の内壁６４１との間にできる隙
間εを小さくして、該隙間に詰める発泡体３ａの量を減
らす。勿論、発泡体３ａが竹稈の両端部分のごく限られ
た有底筒部６４内に充填するため、発泡体３ａの使用量
は少なくて済む。ただ、該発泡体３ａで継手部材７を固
定しなけらばならないため、有底筒部６４はある程度の
深さは要求される。図８の複合竹部材では、継手部材７
に材木片７ａを採用し、先端部７２にほぞ加工が施され
ている。図９の複合竹部材は継手部材７に螺子部材７ｂ
を用いることによって他の部材とねじ結合を可能にす
る。他の構成は実施形態１と同様である。実施形態１と
同一符号は、同一又は相当部分を示す。

【００２１】このように構成した複合竹部材は、有底筒
部６４内にのみ充填体３が詰められるだけなので、高コ
ストの充填体３の量が減り、製品を安価に製造できる。
また、有底筒部６４内にある節板６２１だけを除去すれ
ばよく、有底筒体７を製作する手間は実施形態１の竹筒
体１の製作手間よりずいぶん楽になる。実施形態１より
強度的に劣るが、強度をそれほど要求しないところで
は、本複合竹部材で十分であり、コストメリットを亨受
できる。継手部材７があるために本複合竹部材は他部材
との連結性に優れ、その利用価値は従来の竹材単独に比
べ大幅にアップする。他の作用，効果は実施形態１と同
様で、その説明を省く。

【００２２】尚、本発明においては、前記実施形態に示
すものに限られず、竹筒体１，芯部材２，充填体３，軸
部材４，螺子部材５，有底筒体６，継手部材７等の形
状，大きさ，材質等は用途に合わせて適宜選択できる。

【００２３】

【発明の効果】以上のごとく、本発明の複合竹部材は、
竹のもつ外観の良さをそのまま保持しながら、建築部材
用途としての十分な強度を備え、さらには部材同士の連
結性の向上を図ってその利用価値を高めることができ、
優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１で、ほぞ加工をした複合竹部材の斜
視図である。

【図２】図１の複合竹部材の製造工程図である。

【図３】材木の芯部材両端に螺子部材を取着した縦断面
図である。

【図４】図３で、材木への螺子部材の取着の模様を示す
斜視図である。

【図５】図１とは別態様の複合竹部材の縦断面図であ
る。

【図６】図１とは別態様の複合竹部材の縦断面図であ
る。

【図７】図１とは別態様の複合竹部材の横断面図であ
る。

【図８】実施形態２における複合竹部材の縦断面図であ
る。

【図９】図８と別態様の複合竹部材の縦断面図である。

【符号の説明】

１竹筒体１２１節板２材木（芯部材）３充填体３ａ発泡体４軸部材（芯部材）４１端部６有底筒体６４有底筒部７継手部材７１基端部７２先端部Ｏ中空部 ε 隙間

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】竹稈の節板を除去して該竹稈内が導通す
る中空部を形成した竹筒体と、前記中空部を縦通して配
設される芯部材と、該芯部材と前記竹筒体との隙間を埋
め両者を一体的に結合させる充填体と、を具備し、前記
芯部材がほぼ丸棒形の材木であり、該材木が竹筒体内に
ほぼ同心円状に配設されることを特徴とする複合竹部
材。
【請求項２】竹稈の節板を除去して該竹稈内が導通す
る中空部を形成した竹筒体と、前記中空部を縦通して配
設される芯部材と、該芯部材と前記竹筒体との隙間を埋
め両者を一体的に結合させる充填体と、を具備し、前記
芯部材が少なくとも端部に螺子部を形成した金属製軸部
材で、該螺子部を竹筒体の両端から突出させてなること
を特徴とする複合竹部材。