JP4301320B2 - 曲げ加工された木製建材 - Google Patents

Description

本発明は、曲加工された木製建材に関する。詳しくはドームのように中柱を使わず、曲面加工された骨組用の建材を使用する場合において、ドームの曲面に応じて曲げ加工された木製の建材に係るものである。

近年、中柱がないために内部空間を広く使うことができることから店舗用、あるいは展示用としてドーム式の建物が注目されている。このドーム式の建物は、例えば図６に示すように予めドームの曲面に合わせて曲げ加工された複数本のＨ鋼材１０１を円形の土台１０２上より立ち上げてドームの骨組みとして構築する。そしてそれぞれのＨ鋼材１０１間に壁材１０２を取付けて曲面状の壁面を形成するものである。

また、比較的に小さいドームでは、ドーム形状の型枠を作成し、該型枠内に鉄筋を組入れてコンクリートを打ち込むことによって鉄筋コンクリート製のドームを構築する方法もある。

しかし店舗用や居住用のドームの骨組みとして鋼材を使用するには高価となり、外，内側の温度差によって結露が生じやく、この結露によって鋼材が錆により腐食しやすくなるとういう問題がある。また、型枠による構築ではドームを建設するごとに曲面形状の型枠を作成しなければならず、特殊な技術と非常に手間がかかることにより建築コストが高くなる問題がある。

いっぽう、近年にあっては健康にやさしい建材として木製が見直されている。この木製の建材では鋼製と比較して軽量、かつ安価であり、結露が生じないという優れた面がある反面、角材などの曲げ加工がし難いという点がある。この木材の曲げ加工方法として例えば、図７に示すような発明がある。この木材の曲げ加工方法は、棒状の木材を蒸気またはマイクロ波で加熱して軟化させた後、前記木材を直線状をなす筒状金型１０３内に収容した状態で前記木材を一方向へ押して前記金型筒状金型１０３を移動させ、更に、前記木材を前記筒状金型１０３の出口に設けられた絞り金型１０４内に押して通すことにより、前記木材を移動方向へ圧縮すると共に前記木材の外周部を径方向へ圧縮するように絞るようにしたものである（特許文献１参照。）。

特開２００３−２３１１０１（要約書、第１図）

しかしながら棒状の木材を蒸気またはマイクロ波で加熱して筒状金型内に押し込んで木材の曲げを行う加工では曲げを一定にした場合の生産には適するものであるが、曲げを変える場合には金型を換えなければならず、ドームの大きさによって曲げ具合が変わる骨組みではコスト高となる問題がある。

また、ドームのように長い骨組みを使用する場合には、曲げ加工された木材は真直な木材に比べて曲げ部分に応力が集中し、ドーム全体の重量によって骨組みが変形し易くなる恐れがある。そこで強耐性を高めるために木材の径を大きくしようとする場合には、設備の大型化や曲げ加工がし難くなるなどの問題がある。

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、曲げ加工装置を必要とせず、かつ強耐性に優れた木製建材を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、本発明に係る曲げ加工された木製建材は、所定の角度で曲げ加工された金属より形成される補助部材と、前記補助部材の曲面に対して重合される木材を備える。

ここで、工作機械などによって曲げ加工が容易に行える金属製の補助部材の曲面に対して木材を締結ネジなどによって重合させることにより補助部材の曲げに応じた曲げ加工が行われる。また、曲げ加工された木材は補助部材によって強固に支持されることにより気温の変化や応力により変形することを防止することができる。

また、補助部材を金属製の角パイプなどにより形成することによって木製建材の軽量化を図ることが可能となる。

また、補助部材の外表面に空気層を有する二重構造のビニールなどよりなるシールによって被包することにより補助部材の外表面に発生する結露を防止することができる。

また、前記角パイプより形成される補助部材内に竹炭などの吸湿材を充填し、かつその両側開口端を発泡スチロールからなる蓋材によって閉塞することにより補助部材内への水の浸入を防ぎ、かつ湿気を吸湿することにより結露の発生や錆の発生を防ぐことができる。

本発明の曲げ加工された木製建材によれば、金属製の角パイプを補助部材として活用することにより、曲げ加工された木材は補助部材によって支持された状態となり温度変化や応力による変形を防ぎ、軽鉄骨程度の強度を保持することが可能となる。

また、角パイプなどより形成される補助部材は、自動パイプベンダーなどの工作機械により自在な曲げ加工をすることが可能となることから、この補助部材の曲げに応じて木材の曲げ加工を容易に行うことができる。

また、角パイプなどの補助部材内に竹炭などの吸湿材を充填し、その両側開口端を発泡スチロールによる蓋材によって閉塞することにより、補助部材内に侵入する湿気や水を防止し、かつ補助部材内の湿気を吸湿することにより補助部材外表面に現出する結露の発生を防止することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参酌しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１（イ）（ロ）（ハ）に、本発明を適用した曲げ加工された木製建材の一例を示すための説明図である。

ここで示す木製建材１は、図１（イ）で示すように、鋼製、あるいはアルミニウムなどの金属製の角パイプをドーム型家屋の骨組材の補助部材２として曲げ加工を行うものである。

この補助部材２の曲げ加工は、自動パイプベンダーなどの工作機械により金属パイプを設定されたＲ角度に曲げ加工することができる。そして図１（ロ）で示すように、曲げ加工された補助部材２の曲面状とされる表裏壁面３、３Ａの全長に対して木製の角材４を金属製の補助部材２に対して螺着可能な硬度を有する締結ネジ５を電動ドライバーなどの工具によって密着状に積重することにより、前記角材４は補助部材２の表裏壁面３、３Ａの曲面に応じた角度によって曲げ加工された状態となる。
更に、図１（ハ）で示すように、前記補助部材２の円弧形状に形成される両側壁面６、６Ａの全長に対して、該両側壁面６、６Ａの形状に応じた木製の化粧板７を締結ネジ５によって覆設することにより前記補助部材２の外壁面を木材によって覆着された状態となる。

次に、図２（イ）（ロ）で示すように、前記角パイプより形成される補助部材２内に竹炭などの吸湿材８を充填し、該補助部材２の両側開口端を発泡スチロールによる蓋材９によって閉塞するものである。これにより補助部材２内の湿気が吸湿材８によって吸着されるとともに、前記発泡スチロール９によって補助部材２内に流入する湿気を遮断することで金属製の補助部材２の外表面に現出する結露の発生を防止することが可能となる。

また、図２（ロ）で示すように、補助部材２の外表面を、空気層を有する二重構造であるビニール製のシール２０によって被包し、補助部材２の曲げ加工を行い、該補助部材２の表裏壁面３、３Ａの曲面に対して角材４を締結ネジ５によって重合する。したがって、補助部材２の外表面がシール２０の空気層によって被包されることにより補助部材２の外表面の結露の発生を防止することが可能となる。

なお、本実施例では角パイプにおける補助部材について詳述したが、必ずしも角パイプである必要性はなく、木製の角材を曲げた状態で保持できるものとして角柱や板状などの金属製の補助部材であっても構わない。

また、必ずしも前記補助部材の両側壁面に化粧板を覆着する必要性は無く、外部から見えない場合では補助部材の両側壁面を露出させた状態であってもよく、あるいは両側壁面を錆び止めとしての塗装やシールなどを貼着する構成であっても構わない。

このようにして曲げ加工された本発明の建材を用いてドーム型家屋の骨組み施工例を図３（イ）（ロ）でそれぞれ示すものである。
例えば、ドーム型家屋を建設する場合には、円形状とされる基礎１０上に１２本の骨組材としての木製建材１を３０度間隔ごとに立てるものである。

この骨組材としての木製建材１は、前記図１（イ）（ロ）で詳述したように、金属製の角パイプを自動パイプベンダーなどの工作機械により図３（ロ）で示すような角度での曲げ加工した補助部材２の表裏壁面３、３Ａの全長に沿って角材４を電動ドライバーによる締結ネジ５の締結によって前記補助部材２の表裏壁面３、３Ａの曲面に密着した状態に重合させるものである。また、補助部材２の両側壁面６、６Ａの全長に対しては木製の化粧板７を覆着する。

次に、前記ぞれぞれの木製建材１の下端は基礎１０上に固定され、該それぞれの木製建材１の上端は環状の天窓部１１によって連結固定されるものである。この天窓部１１は図４に示すように、その環状の外周壁１２面に前記木製建材１の上端を差し込むための接合部１３が３０度間隔ごとに１２個突設される。そして前記外周壁１２内には二重構造とされるガラス窓１４が取付けられる。

そこで前記それぞれの接合部１３に、前記木製建材１の上端を差し込んでボルト・ナットなどの締結部材（図示せず。）によって強固に取る付けることによってドーム型家屋の骨組みの組立てが行えるものである。

なお、前記天窓部１１の外壁面には木製の化粧板、あるいはクロス材（図示せず。）などによって覆着することによって結露の発生を防止するとともに木製によるドームのイメージを現出させる。

このようにして本発明の木製建材１によってドーム型家屋の骨組みが完成する。この骨組みは、補助部材２の外表面が木材によって覆着されているために外観上では木製の建材と全く変わりがなく、木製特有の自然感や暖かさを醸し出すことができる。

いっぽう、角パイプなどで形成される補助部材２によって角材４が曲げた状態で支持されることにより気温の変動による変形を防止し、かつ木材のみの建材と比較して耐久性が一段と向上する。
また、補助部材２内に竹炭などの吸湿材８を充填し、該補助部材２の両側開口端を発泡スチロール９によって閉塞することにより補助部材２の外表面に発生する結露を防止することができ、補助部材２の錆の発生を防止すると共に、結露による湿気によって角材４の変形を防止するものである。

ここで、図５に示すように、木製建材１によるドーム型家屋の骨組の内側のＲ角度に対して曲げることができる合板壁材１５を取付ける。そして前記木製建材１によるドーム型家屋の骨組の外側のＲ角度に対して曲げることができる屋根材１６を取り付けるものであり、この際に前記合成壁材１５と屋根材１６との間の空間部内に発泡スチロール１７を充填することにより断熱や結露の発生を防止することができる。

このようにしてドーム型家屋を木製の建材によって構築することにより、見た目が非常に美しく、かつ森林公園などの自然とのバランスが取れるものである。

なお、本実施例では本発明の木製建材の使用例としてドーム型家屋の骨組みとして詳述したが、一般住宅などの建材として使用することが可能となる。

本発明を適用した曲げ加工された木製建材の一例を示すための説明図である。 本発明を適用した曲げ加工された木製建材の補助部材の内部構造を示す説明図である。 本発明を適用した曲げ加工された木製建材によるドーム型家屋の骨組み組立て例を示す説明図である。 本発明を適用した曲げ加工された木製建材によるドーム型家屋の天窓部の一例を示す説明図である。 本発明を適用した曲げ加工された木製建材によるドーム型家屋の構造の一例を示す説明図である。 ドーム型家屋の骨組みの一例を示す説明図である。 木材の曲げ加工の一例を示す説明図である。

符号の説明

１ 木製建材
２ 補助部材
３、３Ａ 表裏壁面
４ 角材
５ 締結ネジ
６、６Ａ 両側壁面
７ 化粧板
８ 吸湿材
９ 蓋材
１０ 基礎
１１ 天窓部
１２ 外周壁
１３ 接合部
１４ ガラス窓
１５ 合板壁材
１６ 屋根材
１７ 発泡スチロール
２０ シール

Claims (5)

1. 所定の角度で曲げ加工された金属製パイプより形成される補助部材と、
   前記補助部材の曲面に対して重合される木材を備え、
   前記補助部材内に吸湿材を充填する
   ことを特徴とする曲げ加工された木製建材。
2. 所定の角度で曲げ加工された金属製パイプより形成される補助部材と、
   前記補助部材の曲面に対して重合される木材を備え、
   前記補助部材の外表面を、空気層を有する二重構造のシールによって被包すると共に、前記補助部材内に吸湿材を充填する
   ことを特徴とする曲げ加工された木製建材。
3. 所定の角度で曲げ加工された金属製パイプより形成される補助部材と、
   前記補助部材の曲面に対して重合される木材を備え、
   前記補助部材の開口端を、発泡合成樹脂よりなる蓋材によって閉塞する
   ことを特徴とする曲げ加工された木製建材。
4. 所定の角度で曲げ加工された金属製パイプより形成される補助部材と、
   前記補助部材の曲面に対して重合される木材を備え、
   前記補助部材の外表面を、空気層を有する二重構造のシールによって被包すると共に、前記補助部材の開口端を、発泡合成樹脂よりなる蓋材によって閉塞する
   ことを特徴とする曲げ加工された木製建材。
5. 前記補助部材の開口端を、発泡合成樹脂よりなる蓋材によって閉塞する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の曲げ加工された木製建材。

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