JP7074554B2 - 無垢材を使用した矧ぎ板 - Google Patents

Description

本発明は、無垢材を使用した矧ぎ板に関する。

一般に、机やテーブルの天板、ラックの棚板等に使用されるボードにおいては、載置物の荷重を受けるため、たわみ変形や経時的変形等が発生する関係上、一定の強度（剛性）が要求される。

前記したボードとして使用される板材は、接着剤を用いて加工された集成材、一枚の無垢材、さらには無垢材を使用した矧ぎ板などが用いられており、一枚の無垢材や無垢材を使用した矧ぎ板など、天然木本来の風合いをもち、接着剤を用いて加工された集成材とは異なる魅力がある。近年は一枚の無垢材を使用すると製品が高額となってしまうため、それに代えて無垢材を使用した矧ぎ板が多用され始めており、矧ぎ板の木材として、加工が容易な杉などの針葉樹が使用され、我が国における林野行政に寄与することになる。

しかし一方では、無垢材は湿度変化、温度変化、または局部荷重等の要因で変形が起きやすいといった性質を有している。具体的には、柾目材よりも板目材の方が、比重が低い板よりも高い板の方が、そして薄い板よりも厚い板の方が、乾燥収縮が顕著に表れ、木表側が凹状に反ることが分かっている。

前述の無垢材を使用した矧ぎ板は、複数の無垢の長尺の板材である構成材の側面である木端面を矧ぎ（構成材の木端面に凹凸を形成して構成材同士を接合、または接着剤によって接着）合わせて平板状に構成される。このような無垢材を使用した矧ぎ板を床として使用している技術が、例えば特許文献１に示されている。

特開２００７－３２０２６号公報（第２頁）

特許文献１に示される床においては、捨張り材に対して矧ぎ板がネジや釘などの固定具で固着されることで、捨張り材（補強材）の強度に支持されるように矧ぎ板からなる床板の構造強度が高められている。このような床は、長期にわたる上方からの荷重に対しては耐久性に優れるが、湿度変化、温度変化または局部荷重等の要因で変形が起きやすいといった性質を有する無垢材が使用されていることにより、各構成材である長尺の板材に反りが発生した時、固定具で固着した箇所において上下方向に移動が生じ、局所的に力が加わることになる。このような特許文献１の技術にあっては、捨張り材と矧ぎ板とがネジや釘などの固定具で上下方向から固着されており、局所的に加わる力の方向が同方向となるため、前記した固定具の脱落、または固着した箇所の破壊が起きることになる。また、確実に反りを防止しようとすると、多くのネジや釘などの固定具が必要になり、矧ぎ板の耐用年数が短くなるといった問題があった。

本発明は、矧ぎ板を構成する複数の無垢の長尺の板材である構成材と、その構成材を横切るように配置される補強材と、をネジや釘などの方向性を有する固定具を用いずに固定し、長期にわたって安定した品質の、無垢材を使用した矧ぎ板を提供すること目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の無垢材を使用した矧ぎ板は、
複数並べた長尺の構成材を連接して形成した無垢材を使用した無垢材を使用した矧ぎ板であって、
前記無垢材を使用した矧ぎ板の少なくとも裏面に、前記長尺の構成材の長手方向を横切って一連の溝が形成され、前記溝に補強材を挿入できるようになっており、
前記補強材はその断面が非矩形状のバーから成り、前記溝は溝内に一連の傾斜面が形成されており、前記補強材の少なくとも一部が前記傾斜面に係止されて前記溝からの離脱が阻止されていることを特徴としている。
この特徴によれば、補強材が一連の溝の傾斜面に係止されて溝からの離脱が阻止されていることにより、構成材にそれぞれ個別の反り力が発生しても、各構成材の反りをバー状の補強材が裏面で確実に防止することになる。

前記溝は、開口幅が内部空間幅よりも幅狭に形成されており、前記溝の内部空間の両側面に奥部方向に広がる傾斜面が形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、溝の両側傾斜面により補強材の移動が確実に阻止されることになる。

前記補強材は、その断面の外面形状が前記溝の内部断面形状とほぼ合致する薄肉状金属板のバーであることを特徴としている。
この特徴によれば、補強材が溝の内部面（側面と奥面）と接触するため、補強材と溝との接触面積が広く、反りによる曲げ力に対して耐久性を有することになる。

前記補強材は、前記溝の開口から構成材の裏面まで延びるように屈曲したフランジ部を有し、該フランジ部が構成材の裏面に対してネジ固着されていることを特徴としている。
この特徴によれば、フランジ部が構成材の裏面に対してネジ固着されることにより、溝に対する補強材の移動を確実に防止できることになる。さらに溝内に嵌合された補強材の一部から屈曲するようにフランジ部が延びているため、補強材と構成材との接触面積が広いばかりか、フランジ部の付根となる金属板に角部が形成されるため、反りによる曲げ力に対して優れた耐久性を有することになる。

前記補強材は、鋼鉄の薄板で形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、補強材が鋼鉄による強い弾性復帰力を有することになるため、各構成材の反りを裏面で確実に防止できるばかりか、発生した反りに対して強い弾性復帰力を永続的に与え、湿度変化など環境変化による反り復元効果を与えることができる。

前記補強材は、前記溝の幅方向に分割された複数のパーツから形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、補強材を、無垢材を使用した矧ぎ板の裏面側から溝に装着することができるため組み立てが簡単である。

本発明の実施例１における無垢材を使用した矧ぎ板の表面を示す斜視図である。 実施例１における無垢材を使用した矧ぎ板の裏面を一方の補強材の一部を省略して示す斜視図である。 実施例１における無垢材を使用した矧ぎ板の溝に補強材が挿入される様子を示す図である。 （ａ），（ｂ）は、実施例１における無垢材を使用した矧ぎ板を製作する前の構成材単体が反る状態を説明するための図である。 実施例１における無垢材を使用した矧ぎ板を示す正面視の断面図である。 （ａ），（ｂ）は、実施例１において無垢材を使用した矧ぎ板の構成材および補強部材に加わる力を説明するための正面視の断面図である。 （ａ）～（ｃ）は、実施例１の変形例を示す正面視の断面図である。 本発明の実施例２における無垢材を使用した矧ぎ板の裏面を示す斜視図である。 実施例２における無垢材を使用した矧ぎ板を示す正面視の断面図である。 （ａ），（ｂ）は、実施例２において無垢材を使用した矧ぎ板の溝に補強材を設置する様子を示す正面視の断面図である。

本発明に係る無垢材を使用した矧ぎ板を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例１に係る無垢材を使用した矧ぎ板につき、図１から図７を参照して説明する。以下、図５の紙面正面側を矧ぎ板の正面側（前方側）とし、これらの前方側から見た時の上下左右方向を基準として説明する。

図１に示されるように、本実施例に係る無垢材を使用した矧ぎ板１（以下、単に「矧ぎ板」という）は、複数の天然杉無垢の長尺の板材である構成材１１，１１，…の側面である木端面同士を矧ぎ（構成材１１，１１，…の木端面に凹凸を形成して構成材１１，１１，…同士を接合、または接着剤によって接着）合わせて平板状の一枚の板材として構成されており、矧ぎ板１を構成する構成材１１，１１，…の木目方向は、矧ぎ板１の連接方向に対して直交している。

図２に示されるように、矧ぎ板１は裏面において、一連の２条の溝２が矧ぎ板１の略連接方向、すなわち構成材１１，１１，…の長手方向を横切って直線状に延び、その両端が矧ぎ板１の側端においてそれぞれ開口するように形成されており、補強材３が溝２の長手方向に沿って嵌挿・固定されている（以下、簡略のため、一方の溝２についてのみ説明する）。

図５に示されるように、溝２は、矧ぎ板１の表裏面に略平行な奥面２２と、内部空間の両側に開口部２１から奥面２２に向けて互いの離間幅の広がる一対の傾斜面２３，２３（側面）と、から成る内部面により区画されている。溝２は、開口部２１の幅Ｌ１が奥面２２の幅（内部空間幅）Ｌ２よりも短く（Ｌ１＜Ｌ２）、断面視略等脚台形状に形成されている。また、矧ぎ板１の裏面において、溝２の開口部２１の断面視左右両側には、溝２よりも浅く矧ぎ板１の裏面に略平行な浅溝である拡大溝４が連なって形成されている。

図５に示されるように、補強材３は、その断面の外面形状が溝２の内部断面に沿った形状に折り曲げ形成され、ハット形に形成された、鋼鉄製の薄肉状金属板のバーである。詳しくは、補強材３は、溝２の奥面２２および傾斜面２３，２３に対して当接し、溝２に内嵌する内嵌部３１と、溝２の開口部２１から拡大溝４に沿って断面視左右方向に延びるように内嵌部３１から屈曲したフランジ部３２，３２と、を有している。補強材３の内嵌部３１は、３面の板部により断面視下向き略コ字状に構成されており、それぞれ溝２の奥面２２に当接する奥面板部３１Ａと、溝２の傾斜面２３，２３に当接し、開口部２１から奥面２２に向けて互いの離間幅の広がる一対の傾斜面板部３１Ｂ，３１Ｂと、から成る。
当該フランジ部３２，３２には、ネジ孔３４，３４，…が複数形成されている。補強材３は、溝２への内嵌部３１の嵌合によって、補強材３は矧ぎ板１の裏面に固着されるとともにネジ３３の締結によって補助的に固着されている（図２参照）。なお、補強材３は、矧ぎ板１の連接方向の長さと略同一の長さである。さらに、なお、組み付け状態において、補強材３の内嵌部３１の奥面板部３１Ａは、溝２の奥面２２に当接することが好ましいが、必ずしも当たっていなくてもよい。

ここで、補強材３の取り付け方について説明する。図２，図３に示されるように、補強材３の内嵌部３１を矧ぎ板１の連接方向の一端側の溝２の開口から挿入し、補強材３がすべての構成材１１，１１，…にわたって嵌入された状態で補強材３のフランジ部３２，３２に形成されるネジ孔３４，３４，…にネジ３３，３３，…をそれぞれ挿通し、補強材３を矧ぎ板１の裏面にて固着する。なお、補強材３は、溝２に嵌入された状態において、内嵌部３１の傾斜面板部３１Ｂ，３１Ｂが溝２の傾斜面２３，２３にそれぞれ係止されることにより、内嵌部３１は溝２に保持され、溝２からの離脱が阻止されている。

また、図２，図３で示されるように、ネジ孔３４，３４，…は、補強材３の長手方向に伸びる小判形状であり、矧ぎ板１の伸縮等に追従できるようになっている。なお、補強材３嵌入後、矧ぎ板１の連接方向の両端を図示しないカバー部材で覆設してもよく、このようにすれば補強材３の抜出を防ぎ、美観に優れる。

ここで、構成材１１の反りについて説明する。通常、図４（ａ）に示される無垢の板材は、経年、温度または湿度の変化（以下、「外的要因」という）に伴う伸縮により、図４（ｂ）に示されるように反りが生じる。木表を表面とした構成材１１は、特に乾燥収縮の場合、構成材１１の表面の連接方向（木目方向と交差する方向）両端側が反り上がる。

図６（ａ）に示されるように、補強材３は、溝２に嵌入された状態において、内嵌部３１の傾斜面板部３１Ｂ，３１Ｂが傾斜面２３，２３に沿ってそれぞれ係止され（当接し）、さらに奥面板部３１Ａが奥面２２に当接している。このことより、構成材１１に上向きの反り力Ｆ１が生じた場合、補強材３には反り力Ｆ１に対する反力として下向きの力Ｆ２がはたらく。傾斜面板部３１Ｂ，３１Ｂと傾斜面２３，２３とが、長手方向にわたって広い範囲で係合していることで局所的にかかった力を分散できるため、外的要因による構成材１１の反りを抑制することができる（簡略のため、図面左側についてのみ力Ｆ１，Ｆ２を図示した）。

また、図６（ｂ）に示されるように、補強材３のフランジ部３２がネジ３３により矧ぎ板１に固着されているため、構成材１１に水平右向き（内向き）の反り力Ｆ３が生じた場合、ネジ３３の胴部には反り力Ｆ３に対する反力として水平左向き（外向き）の力Ｆ４がはたらく。このため、補強材３を内向きに変形させる力を抑制して、元の形状を維持することができる（簡略のため、図面左側についてのみ力Ｆ３，Ｆ４を図示した）。

以上説明したように、本発明の矧ぎ板１は、裏面に形成される一連の溝２の傾斜面２３，２３に沿ってバー状の補強材３の内嵌部３１の傾斜面板部３１Ｂ，３１Ｂが係止されて溝２からの離脱が阻止されていることにより、構成材１１，１１，…にそれぞれ個別の反り力が発生しても、各構成材１１の反りを補強材３が確実に防止することになるため、複数の無垢の長尺の板材である構成材１１，１１，…と、その構成材１１，１１，…を横切るように配置される補強材３と、をネジや釘などの方向性（特に上下方向）を有する固定具を用いずに固定し、長期にわたって安定した品質の矧ぎ板１を得ることができる。

また、矧ぎ板１の裏面において、矧ぎ板１の略連接方向に両端を貫通するように形成される溝２に対して、補強材３が溝２の長手方向に沿って嵌挿しているため、補強材３がすべての構成材１１，１１，…に内嵌でき、構成材１１，１１，…の個別の反りによる上下移動を阻止することができる。

また、溝２は開口部２１の幅が奥面２２の幅よりも短く、断面視略等脚台形状を形成しているため、溝２の形状が簡素で製作コストを抑えられるとともに、補強材３が一連の溝２の傾斜面２３，２３に係止されることで離脱を防止できる。

また、補強材３は、その断面の外面形状が溝２の内部断面形状とほぼ合致する薄肉状金属板のバーであるため、補強材３が溝２の奥面２２および傾斜面２３，２３と接触するため、補強材３と溝２との接触面積が広いばかりか、内嵌部３１の両角部が鋭角となり、反りによる曲げ力に対して耐久性を有することになる。そして、補強材３は薄肉状金属板のバーであるため、一時的な変形を許容できる。

また、補強材３は鋼鉄の薄板で形成されていることから、補強材３が鋼鉄による強い弾性復帰力を有することになるため、各構成材１１，１１，…の反りを裏面で確実に防止できるばかりか、発生した反りに対して強い弾性復帰力を永続的に与え、湿度変化など環境変化による反り復元効果を与えることができる。

また、補強材３のフランジ部３２，３２は、左右で対に複数形成されるネジ孔３４，３４，…に対し、複数のネジ３３，３３，…によって挿通されてネジ止めされているため、矧ぎ補強材３が溝２の長手方向に外れることを確実に防止することができる。そして、溝２内に嵌合された補強材３の一部から屈曲するようにフランジ部３２，３２が延びているため、補強材３と構成材１１，１１，…との接触面積が広いばかりか、フランジ部３２，３２の付根となる金属板に角部が形成されるため、反りによる曲げ力に対して優れた耐久性を有することになる。

また、溝２の断面視左右には拡大溝４が浅く形成されていることから、補強材３のフランジ部３２，３２および複数のネジ３３，３３，…のネジ頭が、矧ぎ板１の裏面よりも下方に突出して目立たないため、美観に優れる。

また、矧ぎ板１は、針葉樹である杉の構成材を矧ぎ合わせていることから、杉独自の柔らかい肌触りや爽やかな香りを有する矧ぎ板に仕上げることができ、さらに安価で製作することができる。

実施例１の変形例について説明する。なお、前記実施例に示される構成部分と同一のものについては、同一符号を付して重複する説明を省略する。図７（ａ），（ｂ）で示されるように、矧ぎ板１の溝２の断面視の形状は略等脚台形に限らず、開口幅が内部空間幅よりも小径であり、溝２ａ内に部分的に傾斜面２３ａ，２３ａが形成されるものでもよく、例えば、開口部２１ａから矧ぎ板１の厚さ方向に上向きに所定の長さ延伸し、奥面２２ａに向かって幅が広がるような形状や、溝２ｂの略円形の内部面であってもよい。なお、補強材３ａ，３ｂが上記の形状の溝２ａ，２ｂの内部面に沿って当接する形状であることは言うまでもない。

また、図７（ｃ）で示されるように、２条の溝２ｃ，２ｃがハの字状に形成され、当該２条の溝２ｃ，２ｃに対してハの字状に立設された２つの板状の内嵌部３１ｃ，３１ｃを有する補強材３ｃが嵌入されていてもよい。

実施例２に係る矧ぎ板につき、図８～図１０を参照して説明する。なお、前記実施例に示される構成部分と同一のものについては、同一符号を付して重複する説明を省略する。

図８に示されるように、矧ぎ板１００は裏面において、断面視等脚台形状の溝２００が矧ぎ板１００の略連接方向に直線状に延び、その両端が閉塞するように形成されており、補強材３００が溝２００の長手方向に沿って嵌挿されている。

図９に示されるように、補強材３００は、断面Ｌ字状を成す一対の鋼材製の薄肉状金属板のＬ型アングル３０１，３０１と、これらの間に配置される無垢材のスペーサ３０２と、これらを左右方向に圧着するボルト３０３およびナット３０４と、によって構成され、略Ｔ字形のバー形状を成す。

補強材３００の取り付け方について説明する。図１０（ａ）に示されるように、まず２つのＬ型アングル３０１，３０１の左右方向に延びる延出片３０１ａ，３０１ａを溝２００の奥面２０２および傾斜面２０３，２０３にそれぞれ当接させた状態（傾斜面２０３，２０３は延出片３０１ａ，３０１ａの端部の角が当接した状態）とし、Ｌ型アングル３０１，３０１の間にスペーサ３０２を挿入した後、ボルト３０３の胴部を左右方向に貫通するＬ型アングル３０１，３０１の貫通孔３０１ｂ，３０１ｂおよびスペーサ３０２の貫通孔３０２ａに挿通し、ボルト３０３の頭部の裏面とナット３０４との間でＬ型アングル３０１，３０１およびスペーサ３０２を挟圧するようにボルト止めする（図１０（ｂ）参照）。このように、補強材３００の取り付け作業は、溝２００の連接方向の一端側から補強材３００を挿入することを必要としないで、補強材３００を構成するパーツを組み立てることにより着脱可能となる。そのため、矧ぎ板１００の側端面に溝２００が形成されず、美観に優れる。

また、補強材３００の取り付け作業は構成材１１自体へのネジ止めを使用しないため、ネジ止めに頼らずに、各構成材１１，１１，…で生じる反り力を確実に防ぐような矧ぎ板１００を実現できる。

なお、Ｌ型アングル３０１，３０１の延出片３０１ａ，３０１ａまたはスペーサ３０２の左右幅を大きくし、延出片３０１ａ，３０１ａとスペーサ３０２との合計の幅を奥面２０２の幅と同一にすることで、補強材３００取り付け時にＬ型アングル３０１，３０１の間にスペーサ３０２を挿入する際、Ｌ型アングル３０１，３０１の延出片３０１ａ，３０１ａの角部を傾斜面２０３，２０３に食い込ませるようにして装着してもよい。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、構成材１１は長尺の板材とし、木目方向が長手方向と一致すると説明したが、一致ないし沿っていることが好ましいが、これに限らず、構成材の寸法は任意であり、木目方向も任意の方向であってもよい。

また、杉を用いた矧ぎ板１，１００であると説明したが、これに限らず、用途に合わせて杉以外の針葉樹や広葉樹でもよく、さらに、例えば合板などの無垢材でない材木でもよい。

また、溝は、矧ぎ板１，１００の裏面に形成すると説明したが、これに限らず、矧ぎ板の表面に溝を形成してもよい。

また、溝は、矧ぎ板１，１００の裏面において、２条形成されていると説明したが、これに限らず、矧ぎ板の用途に合わせて溝の数を１または３以上にし、嵌入する補強材の数もそれに合わせてもよい。

また、溝は連接方向に直線状に延びていると説明したが、これに限らず、例えば曲線状に延びていてもよい。

また、溝２，２ａ～ｃはその両端が矧ぎ板１の側端においてそれぞれ開口するように形成されていると説明したが、これに限らず、側端の一方のみ開口するように形成されていてもよい。

また、溝は、矧ぎ板１，１００の裏面を削って形成する以外にも、これに限らず、矧ぎ板の裏面において左右に所定間隔設けた一対の一連の凸部を備えることで、溝を形成してもよい。

また、溝２，２ａ～ｃを図示しないカバー部材により覆い塞ぎ、内嵌されている補強材３，３ａ～ｃを目立なくさせ、美観に優れるようにしてもよい。

また、拡大溝４は、補強材３のフランジ部３２，３２および複数のネジ３３，３３，…のネジ頭が、矧ぎ板１の裏面よりも下方に突出して目立たないため、美観に優れると説明したが、これに限らず、不要な場合は拡大溝４の形成を省いてもよい。

また、補強材、矧ぎ板１，１００の連接方向の長さと略同一の長さであると説明したが、これに限らず、補強材の方が矧ぎ板よりも短くてもよく、例えば矧ぎ板の連接方向の長さの半分以下の長さの補強材を２本嵌入してもよい。

また、補強材３，３ａ～ｃは、その断面の外面形状が溝２の内部断面形状とほぼ合致するように折り曲げ形成された、鋼鉄製の薄肉状金属板のバーであると説明したが、これに限らず、補強材の強度を高めるためにバーの厚みを増やしたり、中空でない構造の補強材にしたりしてもよい。

また、補強材３，３ａ，３ｂは、フランジ部３２，３２が構成材１１，１１，…の裏面に対してネジ固着されていると説明したが、これに限らず、内嵌部３１が構成材１１，１１，…の裏面に対してネジ固着されていてもよい。さらには、ネジの替わりに釘で固着してもよい。

また、補強材３，３ａ～ｃは、図２に示すように、１つの補強材３に３箇所、対でネジ止めしているが、これに限らず３以外の任意の箇所でよく、また一切ネジ止めしなくてもよい。

また、補強材３００は、図８に示すように、１つの補強材３００に３箇所でボルト止めしているが、これに限らず３以外の任意の箇所でよい。

また、補強材３００は、一対の鋼材製の薄肉状金属板のＬ型アングル３０１，３０１と、これらの間に挿入される無垢材のスペーサ３０２と、をボルト止めした略Ｔ字状のものを例に説明したが、これに限らず、Ｌ型アングル３０１，３０１やスペーサ３０２の材質は任意であり、補強材３００を一体に固着する手段はボルト止め以外であってもよく、さらにスペーサ３０２を省いてもよい。

また、図７（ｃ）において、２条の溝２がハの字状に形成されている変形例を説明したが、これに限らず、溝が逆ハの字状であったり、曲線状であったりしてもよい。

また、実施例２において、図７（ａ）～（ｃ）に示すような溝や補強材の形状であってもよい。

１ 矧ぎ板
２ 溝
３ 補強材
１１ 構成材
２１ 開口部
２２ 奥面
２３ 傾斜面
３１ 内嵌部
３１Ａ 奥面板部
３１Ｂ 傾斜面板部
３２ フランジ部
３３ ネジ
３４ ネジ孔
１００ 矧ぎ板
２００ 溝
２０２ 奥面
２０３ 傾斜面
３００ 補強材
３０１ Ｌ型アングル（補強材）
３０２ スペーサ（補強材）
Ｌ１ 開口部２１の幅
Ｌ２ 奥面２２の幅

Claims (2)

1. 複数並べた長尺の構成材を連接して形成した無垢材を使用した矧ぎ板であって、
   前記無垢材を使用した矧ぎ板の少なくとも裏面に、前記長尺の構成材の長手方向を横切って一連の溝が形成され、前記溝に補強材を挿入できるようになっており、
   前記補強材は、前記溝の幅方向に分割された複数のパーツから形成されており、その断面が非矩形状のバーから成り、前記溝は溝内に一連の傾斜面が形成されており、前記補強材の少なくとも一部が前記傾斜面に係止されて前記溝からの離脱が阻止されていることを特徴とする無垢材を使用した矧ぎ板。
2. 前記溝は、開口幅が内部空間幅よりも幅狭に形成されており、前記溝の内部空間の両側面に奥部方向に広がる傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の無垢材を使用した矧ぎ板。

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