JP5528098B2 - ねじ保持力を補強した多層構造の組立ボード - Google Patents
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Description
合板は、木材から薄く剥いだ板を複数枚交互に繊維方向がほぼ直交するように重ねて接着剤で貼り合わせものの表面に化粧板を貼り付けたものである。合板は無垢木材の代替品として広く使われている。
パーティクルボードは、端材などの材木をチップ化し、合成樹脂のバインダーを加えて加熱圧縮成形して板状としたものである(例えば、特開平07−47514号公報)。また、木材小片に代えてウレタンなどの発泡素材を芯材として表面に化粧板を貼り合わせたパーティクルボードも知られている(例えば、特開平07−178708号公報)。パーティクルボードは、木質を活かしながら軽量化を図ることができ、安価であるため広く利用されている。
無垢木材や合板木材を用いてねじ打ちをする場合、無垢木材や合板木材は比較的密度が大きく、ねじと木材ボード素材の間に大きな摩擦力が得られるため、ネジの保持力に優れているという利点がある。
まず、特開平07−32323号公報では、ねじ打ちの箇所に汎用性がない問題である。特開平07−32323号公報のパーティクルボードではあらかじめねじ打ちの箇所を決めておかなければならないので、製作する机や棚の家具等の寸法に応じて細かく用意せざるを得ず、家具等の設計が決まってからパーティクルボードを製作することとなってしまい不便である。実用に供するパーティクルボードはどこを切ってどこにねじを打っても所望のねじ保持力を得られるという汎用性が必要となるが、この特開平07−32323号公報のパーティクルボードではそのような汎用性は期待できない。
一例として、上記ボードの構成として、前記補強板が比重と硬度の大きな木板または金属板、前記第1の化粧板および前記第2の化粧板は木板または金属板である。この組み合わせの一例としては、前記第1の化粧板が木板、前記第2の化粧板が金属板の組み合わせがある。また、前記中板の前記芯材が発泡樹脂素材または紙素材により形成された構造体とする構成例がある。
この構成例において、前記第1の化粧板、前記第1層、前記第2層、前記第3層、前記第2の化粧板の各々の厚みと前記接合ネジの長さの関係を、前記接合ネジを表面の前記第1の化粧板側から打ち込んだ際、前記接合ネジのねじ山が前記第2層に位置するような関係に調整せしめておくことが好ましい。
上記構成により、接合ネジを表面側から打ち込んでも裏面側から打ち込んでもいずれも打ち込まれた接合ネジの保持力を得るためのねじ山部分が、比重と硬度が大きい補強板に位置することとなり、大きなねじ保持力が得られる。つまり、表裏を気にすることなく接合ネジを打ち込めば良く使い勝手が向上する。
この構成例において、前記第1の化粧板、前記第1層、前記第2層、前記第3層、前記第4層、前記第5層、前記第2の化粧板の各々の厚みと前記接合ネジの長さの関係を、前記接合ネジを表面の前記第1の化粧板側から打ち込んでも、前記接合ネジを裏面の前記第2の化粧板側から打ち込んでも、前記接合ネジのねじ山が前記第2層及び前記第4層に位置するような関係に調整せしめることが好ましい。
一例としては、前記中板の前記芯材が発泡樹脂素材であり、前記第1の化粧板および前記第2の化粧板が木板であり、前記補強板が木材である。このような素材選択により、組立ボードを軽量木質ボードとして提供することができる。
発泡樹脂素材は比重が軽く軽量であるが、圧に対して或る程度の剛性を備えるため構造的強度は確保できる。
図1は、本発明の実施例1の組立ボードの構成例を模式的に示す図である。図1(a)は外観斜視図、図1(b)は表面の第1の化粧板10を取り出して下にある中板30の第1層31を示した図、図1(c)は断面において構造を模式的に示した図である。
実施例1の組立ボード100は、図1(c)に示すように、中板30と、中板の表面に接着する第1の化粧板10と、中板30の裏面に接着する第2の化粧板20とを備えた構造となっている。
図1に示すように、実施例1の組立ボード全体としては、全体として、第1の化粧板10および第2の化粧板20のために木質ボードとしての高級感を持つとともに、中板30内の第1層31と第3層の発泡樹脂素材のために全体が軽量化されるとともに、中板30内の第2層32の木材のためにねじ接合保持力が大きく得られる。
組立ボード100を貫通する接合ネジの場合、貫通した先の部材と接合ネジのねじ保持力が問題となるが、組立ボード100に対して蝶番210などの金具を取り付ける場合や、鬼目ナットを打ち込む場合など、接合ネジが組立ボード100を貫通せずに接合ネジのねじ先が組立ボード100内に留まるものがある。このように接合ネジのねじ先が組立ボード100内に留まる場合のねじ保持力について、第1の化粧板10、中板30の第1層31、第2層32、第3層33、第2の化粧板20の各々の厚みと接合ネジの長さの関係が影響する。
図2に示す例では、第1の化粧板10の厚みがD0、中板30の第1層31の厚みがD1、第2層32の厚みがD2、第3層33の厚みがD3、第2の化粧板20の厚みがD4となっている。一方、接合ネジ200の長さがL1であり、ねじ山が設けられている箇所までがねじの頭からL2〜L1の範囲であるとする。なお、蝶番210の厚さは無視して考察する。
図2(a)の関係:L2<D0<L1<D0+D1+D2
図2(b)の関係:L2<D0,D0+D1+D2<L1
図2(c)の関係:L2<D0+D1+D2<L1<D0+D1+D2+D3
接合ネジ200の長さと組立ボード100の各層の厚さが、上記の図2(a)から図2(c)のいずれかの関係であれば、ねじ山の少なくとも一部が補強板Bである第2層32の中に埋設され、ねじ保持力が得られることとなる。
つまり、接合ネジ200を表面側の第1の化粧板側10から打ち込んだ際、接合ネジ200のねじ山が第2層32の補強板Bに位置するような関係となる。
図3(a)の関係
表面側:L2<D0<L1<D0+D1+D2
裏面側:L2<D4<L1<D4+D3+D2
図3(b)の関係
表面側:L2<D0,D0+D1+D2<L1
裏面側:L2<D4,D4+D3+D2<L1
図3(c)の関係
表面側:L2<D0+D1+D2<L1<D0+D1+D2+D3
裏面側:L2<D4+D3+D2<L1<D4+D3+D2+D1
接合ネジ200の長さと組立ボード100の各層の厚さが、上記の図3(a)から図3(c)のいずれかの関係であれば、裏面から接合ネジ200を打ち込んでもねじ山の少なくとも一部が補強板Bである第2層32の中に埋設され、ねじ保持力が得られることとなる。
図4は、本発明の実施例2に係る組立ボード100aの構成例を模式的に示す図である。図4(a)は外観斜視図、図4(b)は断面において構造を模式的に示した図である。
実施例2の組立ボード100aは、図4に示すように、5層構造の中板30aと、中板30aの表面に接着する第1の化粧板10と、中板30aの裏面に接着する第2の化粧板20とを備えた構造となっている。図2と同様、組立ボードの各層の厚みは上下対称形ではない例となっている。
図5に示すように、第1の化粧板10の厚みD0、中板30の第1層31の厚みD1、第2層32の厚みD2、第3層33の厚みD3、第4層34の厚みD4、第5層35の厚みD5、第2の化粧板20の厚みD6の各々の厚みと接合ネジ200の長さL1、ねじ頭からねじ山までの距離L2〜L1との関係を調整することにより、接合ネジを表面の前記第1の化粧板側から打ち込んだ際には、接合ネジ200のねじ山が第2層32及び第4層34の両者に位置するように調整する。
図5(a)の関係
L2<D0+D1<L1<D0+D1+D2+D3+D4
図5(b)の関係
L2<D0+D1<L1<D0+D1+D2+D3+D4+D5
図5(c)の関係
D0+D1<L2,L1<D0+D1+D2+D3+D4+D5
接合ネジ200の長さと組立ボード100の各層の厚さが、上記の図5(a)から図5(c)のいずれかの関係であれば、表裏どちらから接合ネジ200を打ち込んでも、ねじ山の少なくとも一部が補強板Bである第2層32及び第4層34の中に埋設され、ねじ保持力が得られることとなる。
図6(a)の関係
表面側:L2<D0+D1<L1<D0+D1+D2+D3+D4
裏面側:L2<D6+D5<L1<D6+D5+D4+D3+D2
図6(b)の関係
表面側:L2<D0+D1<L1<D0+D1+D2+D3+D4+D5
裏面側:L2<D6+D5<L1<D6+D5+D4+D3+D2+D1
図6(c)の関係
表面側:D0+D1<L2,L1<D0+D1+D2+D3+D4+D5
裏面側:D6+D5<L2,L1<D6+D5+D4+D3+D2+D1
接合ネジ200の長さと組立ボード100aの各層の厚さが、上記の図6(a)から図6(c)のいずれかの関係であれば、裏面から接合ネジ200を打ち込んでもねじ山の少なくとも一部が補強板Bである第2層32及び第4層34の中に埋設され、ねじ保持力が得られることとなる。
図7(a)の関係
表面側:L2<D0+D1+D2+D3<L1<D0+D1+D2+D3+D4
裏面側:L2<D6+D5+D4+D3<L1<D6+D5+D4+D3+D3
図7(b)の関係
表面側:L2<D0+D1+D2+D3<L1<D0+D1+D2+D3+D4+D5
裏面側:L2<D6+D5+D4+D3<L1<D6+D5+D4+D3+D2+D1
図7(c)の関係
表面側:D0+D1+D2+D3+D4<L2,L1<D0+D1+D2+D3+D4+D5
裏面側:D6+D5+D4+D3+D2<L2,L1<D6+D5+D4+D3+D2+D1
上記の関係であれば、接合ネジ200を表面の第1の化粧板10側から打ち込んだ場合にはねじ山が第4層34の補強板に位置し、裏面の第2の化粧板20側から打ち込んだ場合にはねじ山が第2層32の補強板に位置することとなる。
まず、中板30bの芯材が紙素材を用いた紙素材構造体、例えば、ハニカムコア構造体であり、第1の化粧板および第2の化粧板が木板、さらに補強板が木板であり、木質ボードとして提供される組立ボード100bの構成例を説明する。
組立ボード100bは、図9(c)に示すように、中板30bと、中板30bの表面に接着する第1の化粧板10bと、中板30bの裏面に接着する第2の化粧板20bとを備えた構造となっている。
第2の化粧板20は、この例では表面加工された木材であり、例えば、木材家具の裏面を形成するものである。
つまり、紙素材を用いたハニカムコア構造体を用いれば、圧に対して或る程度の剛性を持つが比重が小さく軽いため、中板30bの一部を紙素材のハニカムコア構造体とすれば、組立ボード100全体として重量が軽くなるという効果が得られる。
図9に示すように、実施例1の組立ボード全体としては、全体として、第1の化粧板10および第2の化粧板20のために木質ボードとしての高級感を持つとともに、中板30b内の第1層31と第3層の紙素材のハニカムコア構造体のために全体が軽量化されるとともに、中板30内の第2層32の木材のためにねじ接合保持力が大きく得られる。
図10は、本発明の実施例3に係る組立ボード100cの構成例を模式的に示す図である。図10(a)は外観斜視図、図10(b)は断面において構造を模式的示した図である。組立ボード100cは、図10(b)に示すように、中板30cと、中板の表面に接着する第1の化粧板10cと、中板30cの裏面に接着する第2の化粧板20cとを備えた構造となっている。
第2の化粧板20cも同様、この例では表面加工された金属板であり、例えば、スチール家具の裏面を形成するものである。高級家具であれば裏面にも表面と同様の化粧板を用いるものが多いが、本発明では、第2の化粧板20cを第1の化粧板10cと同じスチール素材としても良く、裏面は見えにくい面として第1の化粧板10cよりもコストの低い金属板を用いることも可能である。
従来では金属ボードは軽量化するために、スチール板をいわゆる薄い箱状に折り曲げて内部を空洞とする工夫を施す場合があるが、このような薄い箱状に折り曲げる加工はコストと手間を要する。一方、本発明の金属ボードでは内部に発泡樹脂素材Aなどの軽量素材を用いて充填された構造となっているので、単に層状に貼り合わせる加工だけで済み、コストと手間が大幅に節約される。
つまり、実施例1の組立ボード全体としては、全体として、第1の化粧板10cおよび第2の化粧板20cのために金属ボードとしての高級感を持つとともに、中板30c内の第1層31cと第3層33cの発泡樹脂素材のために全体が軽量化されるとともに、中板30c内の第2層32cの金属板のためにねじ接合保持力が大きく得られる。
図10は(c)は、断面において組立ボード100dの構造を模式的に示す図である。組立ボード100dは、図10(c)に示すように、中板30dと、中板の表面に接着する第1の化粧板10dと、中板30dの裏面に接着する第2の化粧板20dとを備えた構造となっている。
20 第2の化粧板
30 中板
31 第1層
32 第2層
33 第3層
34 第4層
35 第5層
100 組立ボード
200 接合ネジ
Claims (8)
- 中板と、前記中板の表面に接着する第1の化粧板と、前記中板の裏面に接着する第2の化粧板とを備え、所定の深さでネジの保持力を発揮する接合ネジによって相互を組み合わせる組立ボードにおいて、
前記第1の化粧板を木板、前記第2の化粧板を金属板とし、
前記中板を多層化し、そのうち少なくとも一層は芯材とし、少なくとも一層は金属板の補強板とし、前記補強板は前記中板の芯材の比重と硬度よりも大きな比重と硬度を持つものとし、
前記補強板以外の芯材は、前記第1の化粧板の比重と硬度より小さな比重と硬度を持つ素材とし、全体を少なくとも前記第1の化粧板、前記芯材、前記補強板、前記第2の化粧板の4つの素材を備えたものとし、打ち込まれる前記接合ネジの保持力を向上せしめる前記補強板の層を設けるとともに、前記第1の化粧板、前記芯材、前記補強板、前記第2の化粧板の4者の厚みを、前記接合ネジのネジ山の保持力が発揮される箇所との関係に応じて、当該箇所が前記補強板に位置するような関係に調整せしめたことを特徴とする組立ボード。 - 前記中板の前記芯材が発泡樹脂素材または紙素材により形成された構造体である請求項1に記載の組立ボード。
- 前記中板が表面側から第1層、第2層、第3層の3層構造を備え、前記補強板が前記第2層に設けられたことを特徴とする請求項1または2に記載の組立ボード。
- 前記第1の化粧板、前記第1層、前記第2層、前記第3層、前記第2の化粧板の各々の厚みと前記接合ネジのうち、ねじ頭からねじ山が設けられている箇所までの長さの関係を、前記接合ネジを表面の前記第1の化粧板側から打ち込んだ際、前記接合ネジのねじ山が設けられている箇所が前記第2層に位置するような関係に調整せしめた請求項3に記載の組立ボード。
- 前記第1の化粧板、前記第1層、前記第2層、前記第3層、前記第2の化粧板の各々の厚みと前記接合ネジのうち、ねじ頭からねじ山が設けられている箇所までの長さの関係を、前記接合ネジを表面の前記第1の化粧板側から打ち込んだ際も、前記接合ネジのねじ山が設けられている箇所が前記第2層に位置し、前記接合ネジを裏面の前記第2の化粧板側から打ち込んだ際も、前記接合ネジのねじ山が設けられている箇所が前記第2層に位置するような関係に調整せしめた請求項3に記載の組立ボード。
- 前記中板が表面側から第1層、第2層、第3層、第4層、第5層の5層構造を備え、前記補強板が前記第2層と前記第4層に設けられたことを特徴とする請求項1または2に記載の組立ボード。
- 前記第1の化粧板、前記第1層、前記第2層、前記第3層、前記第4層、前記第5層、前記第2の化粧板の各々の厚みと前記接合ネジの長さの関係を、前記接合ネジを表面の前記第1の化粧板側から打ち込んだ際、前記接合ネジのねじ山が設けられている箇所が前記第2層に位置し、前記接合ネジを裏面の前記第2の化粧板側から打ち込んだ際、前記接合ネジのねじ山が設けられている箇所が前記第4層に位置するような関係に調整せしめた請求項6に記載の組立ボード。
- 前記第1の化粧板、前記第1層、前記第2層、前記第3層、前記第4層、前記第5層、前記第2の化粧板の各々の厚みと前記接合ネジの長さの関係を、前記接合ネジを表面の前記第1の化粧板側から打ち込んだ際、前記接合ネジのねじ山が設けられている箇所が前記第4層に位置し、前記接合ネジを裏面の前記第2の化粧板側から打ち込んだ際、前記接合ネジのねじ山が設けられている箇所が前記第2層に位置するような関係に調整せしめた請求項6に記載の組立ボード。
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