JPH05116112A - 複合木柱材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 間伐材等を簡単に加工することにより楔形の
四角形木柱素材となし、この楔形の四角形木柱素材を複
合して組み立て接着して四角形木柱素材を得るようにす
る。 【構成】 末口ａから元口ｂにかけて楔形の小丸太より
楔形の四角形木柱素材１をつくると共に、これらの四角
形木柱素材１の対角線上に元口ｂから中間部にかけて平
行面取部ｏ，ｐ，ｑ，ｒを形成する。元口ｂ及び末口ａ
を揃え平行面取部ｋ，ｌ，ｍ，ｎを互いに接合して整合
して四角形筒形空間部ｖを設けた第１ブロックと第１ブ
ロックと同様に構成した第２ブロックをつくり、第１ブ
ロックの四角形木柱素材１の元口ｂと末口ａの方向と、
第２ブロックの四角形木柱素材１の元口ｂと末口ａの方
向とを反対にして、第１ブロックの四角形木柱素材１の
末口ａを、第２ブロックの四角形筒形空間部ｖに嵌合
し、第２ブロックの四角形木柱素材１の末口ａを、第１
ブロックの四角形筒形空間部ｖに嵌合して接着剤等にて
一体に締付固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築、橋梁、構築等に
使用される複合木柱材に関する。

【０００２】

【従来の技術】１本の木材より削り出して柱材とするこ
とは既に知られているところである。しかし１本の木材
よりも大径の太さの柱材を削り出すことは不可能であ
り、かつ木材の太さに制限があり、所要の強度を得られ
ないばかりか、木柱の太さが太くなればなる程、それだ
け太い大径の木材は得難い。

【０００３】また、１本の木材から求められる角柱材の
径の大きさは自ら制限がある。また、末口と元口が等し
い寸法の縦挽きの柱素材を並べて接着した複合柱材で
は、引張り、圧力、外部よりの複雑な繰返し圧力等に対
して充分耐えることができない欠点がある。

【０００４】特開昭６２ー１０９６０３号公報には、一
対の対辺を備えた断面形状をなす３本以上の角材片をそ
の対辺において他の角材片と接着固定した構造が開示さ
れているが、角材同士を普通に並べて接着しているに過
ぎない。また特開昭６４ー３０７０８号公報には、４本
の縦切断材を接着して外周四面全部に柾目が見えるよう
に構成した柾目角材が開示されている。しかし１本の木
柱材を楔形四角形木柱材に成形しこの木柱材に元口より
中間の四面に平面形状の面取部を形成していないため
に、大径小径任意の木柱材を得ることができない。

【０００５】また、特開平１ー１１８４０１号公報に
は、欠円状の断面を有し一端から他端にかけて斜面を形
成した素材を、斜面を互いに対向して組み合わせ接着し
た集成材が開示されている。この集成材は原木丸太が元
口から末口にかけて楔形に構成されているため、その斜
面を利用したものである。しかし丸太を欠円状の断面に
成形する必要があり、その成形加工に、前記各公開公報
と同様に高度の技術と工数を要し、大小任意の太さの木
柱材を簡単に製造できない欠点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は必要な任意の
径及び長さの木柱材を得られると共に、全長にわたって
年輪に沿って整列された繊維を保有し、全長にわたって
均一の強度を有し、木柱材の軸方向に働く圧力、引張
り、曲げ及びねじれ等に対する応力大であり、木材の取
得が容易で、廃棄材を利用できて、成形加工可能な木柱
材を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成するために、（ａ）間伐材等の末口から元口にかけ
て楔形の小丸太より成形した楔形の四角形木柱素材であ
って、該楔形の四角形木柱素材の元口の各対角線より末
口の各対角線に向けて中間部まで、該対角線上の側面に
面取部が設けてあって、第１ブロックの複数の四角形木
柱素材の軸方向と末口と元口とを揃え、かつ相隣れる楔
形の四角形木柱素材の元口端部側面の面取部同士を接合
して、上下左右に積み重ねてそれらの楔形の四角形木柱
素材の間に、四角筒形空間部を形成したものと、

【０００８】（ｂ）前記第１ブロックの複数の楔形の四
角形木柱素材と同じ形状の楔形の四角形木柱素材であっ
て、軸方向と末口と元口とを揃え、かつ前記第１ブロッ
クの楔形の四角形木柱素材の末口と元口の方向と反対方
向に向けて上下左右の相隣れる楔形の四角形木柱素材の
元口端部側面の面取部同士を接合して上下左右に積み重
ねて各楔形の四角形木柱素材の間に四角筒形空間部を形
成したものとよりなり、

【０００９】（ｃ）前記第１ブロックの複数の上下左右
に配列した楔形の四角形木柱素材にて形成された四角形
筒形空間部に、第２ブロックの四角形木柱素材の中間部
と末口とを嵌合し、第２ブロックの複数の上下左右に配
列した楔形の四角形木柱素材にて形成された四角形筒形
空間部に、第１ブロックの四角形木柱素材の中間部と末
口とを嵌合して互いに組み付けて複合ブロックとなし、
エポキシ樹脂等の接着剤により前記複合した木柱素材同
士を接着し加圧成形してなる楔形の四角形木柱素材によ
る複合木柱材。

【００１０】（２）上下左右の四角形木柱素材の隙間及
び隅角に嵌合した楔形三角木柱素材を備えた請求項１記
載の楔形の四角形木柱素材による複合木柱材である。

【００１１】

【作用】間伐材は末口から元口にかけて楔形の小丸太と
なっているからこの楔形の楔形傾斜面を用い、楔形の四
角形木柱素材となし、各楔形の四角形木柱素材の元口の
対角線上の各四角形木柱素材の側面より末口に向って中
間部長さまで面取部を設けてある。

【００１２】この面取部を上下左右相隣れる楔形の四角
形木柱素材同士を接合してブロックとなして中央に四角
形筒形空間部を形成した第１ブロックと、同じ組み合わ
せにより楔形の四角形木柱素材同士を接合して第２ブロ
ックとなし、互いに元口を反対方向に向けて、第１ブロ
ックの四角形筒形空間部に、第２ブロックの１の楔形の
四角形木柱素材の末口を嵌合する。

【００１３】このようにして双方のブロックを交互に四
角形筒形空間部に楔形の四角形木柱素材の中間部と末口
とを嵌合して組み合わせ柱となし、この組み合わせ柱の
外側に形成された三角形の隙間に楔形三角形木柱素材を
嵌合し、この四角形状の柱材に接着剤を含浸させて型に
て所要形状に加圧成形することにより楔形の四角形木柱
素材による結合複合木柱材を得ることができる。

【００１４】

【実施例】楔形の四角形木柱素材は、例えば杉、檜、松
等の針葉樹の間伐材よりなる楔形の小丸太から得られ
る。楔形小丸太の寸法は、長さｌ＝４００ｃｍ、末口ａ
の直径平均１２ｃｍ、元口ｂの直径平均１８ｃｍとし、
その複数本の楔形の小丸太１を取り揃える。

【００１５】楔形の小丸太は植林した天然木の間伐材で
あって、寸法は異なるが、異なる寸法のもの同士を５種
類位に分類して置くと便利である。この楔形小丸太１の
末口ａに、１辺８．５ｃｍの正四角形の鋸挽用加工線
ｃ，ｄ，ｅ，ｆのしるしをつけ、元口ｂに末口ａの正四
角形の加工線ｃ，ｄ，ｅ，ｆとそれぞれ対称に、１辺１
２．７ｃｍの正四角形の鋸挽用加工線ｇ，ｈ，ｉ，ｊの
しるしをつける。

【００１６】次に四角形木柱素材１ａの元口ｂよりほぼ
２００ｃｍ付近まで、元口ｂにしるしした鋸挽用加工線
ｇ，ｈ，ｉ，ｊにて囲まれた１２．７ｃｍ² の正四角形
ますの対角線ｘ，ｙ（図１）上に４５°の傾斜をつけた
等しい長さの面取加工線ｋ，ｌ，ｍ，ｎのしるしをつけ
る。

【００１７】次に末口ａの正四角形ますの鋸挽用加工
線、ｃ，ｄ，ｅ，ｆと、元口ｂの正四角形ますの鋸挽用
加工線ｇ，ｈ，ｉ，ｊの、加工線ｃとｇ、加工線ｄと
ｈ、加工線ｅとｉ、加工線ｆとｊとをそれぞれ結ぶ仮想
平面を作り、これらの仮想平面を鋸、鉋等にて削り取り
成形する（図１、図４、図５、図６）。

【００１８】次に小丸太１の元口ｂの加工線ｋ，ｌ，
ｍ，ｎより、小丸太１の中央部Ｍに向って平行面取部
ｋ′，ｌ′，ｍ′，ｎ′をそれぞれ形成する（図７、図
８、図９）。

【００１９】次に前記の如く成形された複数の楔形の四
角形木柱素材１ａの軸方向ｏと末口ａと元口ｂとを揃え
かつ相隣れる楔形の四角形木柱素材１ａの元口ｂの端部
側面の、面取部同士を面接触させて上下左右に積み重ね
て、それらの楔形の四角形木柱素材１ａの間に、四角形
筒形空間部ｖを形成したものを第１ブロックとする。

【００２０】次に第１ブロックと同じく、複数の楔形の
四角形木柱素材１ａの元口ｂの各対角線ｘ，ｙより末口
ａの各対角線ｘ，ｙに向けて中間部まで、該対角線ｘ，
ｙ上の側面に面取部を設けたものを上下左右に積み重ね
て、それらの楔形の四角形木柱素材１ａの間に四角形筒
形空間部ｖを形成したものを第２ブロックとし、

【００２１】前記第１ブロックの複数の上下左右に配列
された楔形の四角形木柱素材１ａにて形成された四角形
筒形空間部ｖに、第２ブロックの四角形木柱素材１ａの
中間部と末口ａとを嵌合して互いに組み付けて１ブロッ
クとなし、前記結合された第１ブロックと第２ブロック
の上下左右の四角形木柱素材１ａの三角形の隙間１０及
び隅角１１に嵌合する楔形三角木柱素材１２及び１３を
備えた構造とする。

【００２２】このように第１ブロックと第２ブロックと
三角木柱素材１２，１３とを結合された複合木柱材をエ
ポキシ樹脂と共にプレス加工機のプレス型に収容し加圧
して第１ブロックと第２ブロックとを一体に成形し複合
木柱材となすものである。

【００２３】次に前記した如く成形された複数の四角形
木柱素材１ａを揃えてプレス型に収容し、加圧してエポ
キシ樹脂、フエノール樹脂等の接着剤にて四角形木柱素
材複合木柱材を製造する工程を説明する。図３、図１３
及び図１４に示す如く、第１ブロックと四角形木柱素材
１ａの元口ｂを正面に向け、末口ａを背面に向けて、面
取加工線ｋとｍを上下方向に配設し、面取加工線ｌとｎ
を左右方向に配設して第１列目の四角形木柱素材１ａを
横方向の第一線Ａ上に必要本数だけ並べる。

【００２４】次に、元口ｂを背面に向け、末口ａを正面
に向けて第一線Ａ上の相隣れる第１列目の四角形木柱素
材１ａ間に形成されたＶ形溝Ｖに、第２列目の四角形木
柱素材１ａの末口ａを第二線Ｂ上に並べて嵌合する。同
時に第１列目の四角形木柱素材１ａの元口ｂに第２列目
の四角形木柱素材１ａの末口ａが充当される。

【００２５】次に、第二線Ｂ上の相隣れる第２列目の四
角形木柱素材１ａの末口ａに第３列目の四角形木柱素材
１ａの元口ｂが充当され、同時に第２列目の四角形木柱
素材１ａの元口ｂに第３列目の四角形木柱素材１ａの末
口ａが充当される。

【００２６】以上の如くして、第４列目の四角形木柱素
材１ａ はその元口ｂと末口ａを第３列目の四角形木柱
素材１ａの元口ｂと末口ａと反対方向（逆さ）に位置し
て隣り合う四角形木柱素材１ａのＶ形溝Ｖの隙間に充当
される。第４列目の四角形木柱素材１ａも前記と同様に
してその元口ｂと末口ａを第３列目の四角形木柱素材１
ａの元口ｂと末口ａと反対方向（逆さ）に位置して隣り
合う四角形木柱素材１ａのＶ形溝Ｖに配設する。四角形
木柱素材１ａの元口ｂの形状は四角形の稜部が平面状面
取部ｏ，ｐ，ｑ，ｒに削取され、この削取された平面状
面取部の幅は、四角形木柱素材１ａの中間部まで漸減す
るように形成されているために上段の四角形木柱素材１
ａと下段の四角形木柱素材１ａは、全長にわたり確りと
面接合され空隙を生じない。

【００２７】四角形木柱素材１ａの集積体は、図３、図
１３、図１４及び図１５に示す如く、全長及び両端の小
口面が四角形にならなければならない。そのために垂直
面と水平面の外周面に断面三角木柱素材に形成した三角
木柱素材１２，１３を図１４の場合１４本造り、左右の
断面三角木柱素材１２，１３の元口ｂは正面に表われ、
末口ａは背面に表われる。同様に上下の断面三角木柱素
材１２，１３の末口ａは正面に表われ、その元口ｂは背
面に表われるようにする。

【００２８】以上のように配列し組み立てられた柱材Ａ
をプレス割型に樹脂接着剤と共に収容しプレス機械にて
八角面を均等に加圧させ成形する。その加圧力は加熱加
圧力でも良く、冷間加圧力でも良い。

【００２９】以上の説明では、直方体の複合木柱材を製
造する場合であるが、橋梁用、建造物用その他の用途に
合わせてアーチ状柱、トンネル状柱、弯曲柱等各種の複
合木柱材に適用することができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明は前記した如く、末口の直径が等
しい四角形木柱素材を揃えることにより、四角形木柱材
（角材）の寸法を決めることができる。また、末口の直
径の異なる四角形木柱素材を数種類に分類して置くこと
により、各サイズの四角形木柱材を得ることができる。

【００３１】また、四角形木柱素材１ａの末口の大小に
関係なく、末口と元口の直径の差は平均５ｃｍであり、
その差が５ｃｍ未満でも末口より１．８ｍの処では、殆
んど３ｃｍの差があるので、末口の角に多少丸味があっ
ても四角形に削り落とすので支障はない。

【００３２】また、四角形木柱素材１ａは針葉樹等の間
伐材を利用し、かつ、元口と末口の断面積の差を利用し
て楔状の四角形木柱素材１ａを容易に成形することがで
きる。また四角形木柱素材１ａの元口ｂの断面対角線上
における四角形木柱素材１ａの側面に面取部ｋ，ｌ，
ｍ，ｎを設け、四周の面取部ｋ，ｌ，ｍ，ｎを相隣れる
同じ形状の四角形木柱素材同士接合して四本の四角形木
柱素材１ａの間に四角形筒形空間部ｖを形成し、第１ブ
ロックと、第２ブロックの末口ａと元口ｂとを反対側よ
り互い違いに組み合わせ結合したから接着剤等により１
本の木柱材に成形されたものは、四角形木柱素材１ａの
繊紙方向が整列されているために、加圧力、引張力、ね
じり力、衝撃あるいはこれらの複合力に対する応力は大
きく、直状柱のみならず弯曲柱に加工することも可能で
あり、素材が豊富で、入手が容易かつ安価に提供できる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】四角形木柱素材の元口と末口の説明図である。

【図２】四角形木柱素材の元口と末口を説明するための
四角形木柱素材の略図である。

【図３】四角形複合木柱素材角材に組立てた状態の元口
の正面図である。

【図４】四角形木柱素材の正面図である。

【図５】四角形木柱素材の元口の端面図である。

【図６】四角形木柱素材の末口の端面図である。

【図７】四角形木柱素材の対角線上の円弧状部を削り落
した四角形木柱素材の正面図である。

【図８】四角形木柱素材の元口の端面図である。

【図９】四角形木柱素材の末口の端面図である。

【図１０】四角形木柱素材の側面図である。

【図１１】四角形木柱素材の末口の端面図である。

【図１２】四角形木柱素材の末口の端面図である。

【図１３】四角形木柱素材を集合した状態の正面図であ
る。

【図１４】四角形木柱素材を集合した状態の端面図であ
る。

【符号の説明】

１ 楔形の小丸太 １ａ 楔形の四角形木柱素材 １２，１３ 三角形木柱素材 ａ 末口 ｂ 元口 ｃ，ｄ，ｅ，ｆ 末口の加工線 ｇ，ｈ，ｉ，ｊ 元口の加工線 ｋ，ｌ，ｍ，ｎ 面取加工線 ｏ，ｐ，ｑ，ｒ 平行面取部 ｖ 四角形筒形空間部 ｘ，ｙ 対角線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）間伐材等の末口から元口にかけて
   楔形の小丸太より成形した楔形の四角形木柱素材であっ
   て、該楔形の四角形木柱素材の元口の各対角線より末口
   の各対角線に向けて中間部まで、該対角線上の側面に面
   取部が設けてあって、第１ブロックの複数の四角形木柱
   素材の軸方向と末口と元口とを揃え、かつ相隣れる四角
   形木柱素材の元口端部側面の面取部同士を接合して、上
   下左右に積み重ねてそれらの楔形の四角形木柱素材の間
   に、四角筒形空間部を形成したものと、（ｂ）前記第１
   ブロックの複数の楔形の四角形木柱素材と同じ形状の楔
   形の四角形木柱素材であって、軸方向と末口と元口とを
   揃え、かつ前記第１ブロックの楔形の四角形木柱素材の
   末口と元口の方向と反対方向に向けて上下左右の相隣れ
   る楔形の四角形木柱素材の元口端部側面の面取部同士を
   接合して上下左右に積み重ねて各楔形の四角形木柱素材
   の間に四角筒形空間部を形成したものとよりなり、
   （ｃ）前記第１ブロックの複数の上下左右に配列した楔
   形の四角形木柱素材にて形成された四角形筒形空間部
   に、第２ブロックの四角形木柱素材の中間部と末口とを
   嵌合し、第２ブロックの複数の上下左右に配列した楔形
   の四角形木柱素材にて形成された四角形筒形空間部に、
   第１ブロックの四角形木柱素材の中間部と末口とを嵌合
   して互いに組み付けて１ブロックとなし、エポキシ樹脂
   等の接着剤により前記複合した木柱素材同士を接着し加
   圧成形してなる楔形の四角形木柱素材による複合木柱
   材。
2. 【請求項２】 上下左右の四角形木柱素材の隙間及び隅
   角に嵌合した楔形三角木柱素材を備えた請求項１記載の
   楔形の四角形木柱素材による複合木柱材。