JP3969380B2

JP3969380B2 - 木材集成天板

Info

Publication number: JP3969380B2
Application number: JP2003371236A
Authority: JP
Inventors: 敦志福原
Original assignee: Itoki Corp
Current assignee: Itoki Corp
Priority date: 2003-10-30
Filing date: 2003-10-30
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2023-10-30
Also published as: JP2005131966A

Description

本発明は、木材集成天板に係わり、更に詳しくは間伐材等の小径の丸太を用いて製造した木材集成天板に関するものである。

従来から、長尺の角材若しくは板材からなる構成材を互に接着して広い面積の集成材を製造することは公知である。しかし、針葉樹間伐材は吸水性が高く、柔らかいことから反りや捩れの変形が大きく、割れやすい欠点があった。そのため、上記材料を用いて天板等の家具部品を構成する場合は薄板の積層にしたり、芯材を別の木材で挟んでサンドイッチ構造としたりすることで対応してきた。

この種の集成材は、反りを防止するとともに、曲げ強度を増加させるために、単層では用いずに、構成材の長手方向を直交させて積層した構造、所謂合板として用いることが普通である。つまり、合板では、中心の芯材の表裏に他の構成材をバランス良く積層することで反りや捩れを防止するので、最低でも３層以上奇数層となるように積層して製造するため製造工程が多く、コスト高になるといった問題を有していた。

そこで、合板の積層枚数を少なくして製造コストの低減化を図るべく、特許文献１には、板材の年輪の湾曲方向と相反する方向（湾曲凸方向）の板面に、略直線状若しくは網状の割れを無数に形成し、この板材の複数枚、つまり２枚以上を面接着して一体化した合板が記載されている。

一方、森林は、地球温暖化の一因ともなっている二酸化炭素を吸収し、酸素を供給するといった地球環境循環のなかで重要な役割を果たし、また保水性を有するとともに、土砂崩れを防ぐ等の地域環境においても重要な役割を果たしている。しかし、近年の森林の乱伐は目を覆うものがあり、その保護が叫ばれている。ところで、森林は木の生長に伴って間伐しないと、木の生長に支障がでるばかりでなく、林内に陽光が入らなくなり下層植生が衰退し、土砂が流出する。また、間伐した丸太を放置すると、間伐材が腐り、窒素や二酸化炭素が発生するのである。このように、間伐した間伐材を利用することは、森林の成長を促すとともに、下層植生の健全化が図れ、生きた森林となるのである。
特公平７−１００３２２号公報

そこで、前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、長尺の角材若しくは板材からなる構成材を互に接着した単層の集成材でありながら、反りや捩れを防止することにより、広い面積の天板として使用可能であり、製造コストを最小限に抑制した木材集成天板を提供する点にある。

本発明は、前述の課題解決のために、小径の丸太材から製材した長尺の角材若しくは板材からなる複数の構成材を、年輪の湾曲凸方向を表面側に向けて配列させて側端面同士を接着し、表裏方向に圧縮加工した後、裏面における各構成材の継ぎ目若しくは継ぎ目近傍に沿ってスリット溝を形成してなる木材集成天板を構成した（請求項１）。

更に、裏面であって前記構成材の継ぎ目と交差する方向に単又は複数の補強材を固定してなることがより好ましい（請求項２）。

そして、前記構成材の継ぎ目と交差する方向に凹溝を形成し、該凹溝内に金属製の補強材を埋設してなるのである（請求項３）。

以上にしてなる請求項１に係る発明の木材集成天板は、構成材を互に接着した単層の集成材でありながら、裏面における各構成材の継ぎ目に沿ってスリット溝を形成することで反りを防止することができ、広い面積の天板を製造コストを最小限に抑制して製造することができ、特に間伐材を製材して作製した角材若しくは板材を構成材として用いることにより、森林資源の有効活用が図れるとともに、環境に配慮した木材集成天板を提供できるのである。本発明は、間伐材の用途を拡大させるものであり、森林に放置される間伐材を少なくして森林の下層植生を活性化させ、生きた森林を維持することに対する１役を担うのである。

請求項２によれば、各構成材の継ぎ目に沿ってスリット溝を形成したことと相俟って反りを確実に防止できるとともに、曲げ強度を増大させることができる。

請求項３によれば、請求項３の効果に加え、裏面に形成した凹溝内に金属製の補強材を埋設するので、裏面に突出部がなく、外観性を損なうことがないとともに、天板としての汎用性に優れたものとなる。

次に、本発明を添付図面に基づいて更に詳細に説明する。図１は本発明に係る木材集成天板の製造工程を示し、図２は構成材を示し、図中符号１は構成材、２は年輪、３は黒芯、４は表面、５は裏面、６はスリット溝、７は凹溝、８は補強材をそれぞれ示している。

本発明に係る木材集成天板Ａは、図１に示すような工程によって製造する。先ず、小径の丸太材、好ましくは間伐材から製材した長尺の角材若しくは板材からなる複数の構成材１，…を、年輪２の湾曲凸方向を表面４側に向けて配列させて側端面同士を接着する（図１（ａ）参照）。

ここで、前記構成材１としては、図２（ａ）〜（ｄ）に示すようなものを使用することができる。図２（ａ）及び（ｂ）は、黒芯３が表面４に現れてないものであり、図２（ｃ）及び（ｄ）は黒芯３が表面４に現れているものである。ここで、図２（ａ）及び（ｂ）に示すような黒芯３が表面４に現れてない構成材１を用いれば、天板表面の外観性に優れ、また水分を多く含み且つ柔らかい黒芯が構成材の表裏に貫通してないので、反りの発生を極力抑制することができるとともに、天板としての表面硬度を出すことができるので好ましいが、図２（ｃ）及び（ｄ）に示すような構成材１でも森林資源の有効活用の観点から使用することが好ましい。

そして、図１（ｂ）に示すように、表裏方向からプレス板９，９で挟み、１５０〜１６０℃に加熱しながら、プレス圧３０ｋｇ／ｃｍ^２（約２．９ＭＰａ）で圧縮加工する。この場合、圧縮率を７０％としたので、加工前の構成材１の厚さは４５ｍｍとし、圧縮加工後には厚さが３２ｍｍになるようにする（図１（ｃ）参照）。そして、図１（ｄ）に示すように、厚さが３０ｍｍになるように整寸するとともに、裏面５における各構成材１，１の継ぎ目に沿ってスリット溝６を形成する。そして、適宜表面を研磨し、塗装仕上げをする。尚、前記スリット溝６を形成する位置は、前記構成材１，１の継ぎ目から若干ずれても効果的には大きな違いはない。尚、加工前の構成材１の厚さは４５〜５５ｍｍの範囲のものを用いれば、最終的な製品の厚さが３０〜４０ｍｍの範囲のものを製造することができる。勿論、それ以外の厚さにすることも可能であり、本発明では厚さの限定は不要である。

ここで、図３（ａ）に示すような構成材１を表裏方向に圧縮加工すると、図３（ｂ）に示すように年輪２が広がる方向に変形することが多い。つまり、年輪２の湾曲凸方向を上面とした場合、上面よりも底面が広がった断面が略台形状となる。従って、このような構成材１，…を用いて互いの側端面同士を接着した後、表裏方向から圧縮加工すると、図４に示すように、互いの構成材１，１の接合面を横切る内部応力は釣り合っているが、裏面５になるに従って内部応力の絶対値が大きくなる。この構成材１，１の接合面における表面４側と裏面５側の内部応力の差が存在することにより、圧縮加工後の集成天板は反ったり、捩れたりする。また、集成天板Ａを加湿することにより、黒芯３がより吸収率が高いので、裏面５側が膨張するようになり、反りや捩れが更に大きくなるのである。

そこで、本発明の集成天板Ａでは、図５に示すように、裏面５における各構成材１，１の継ぎ目に沿ってスリット溝６を形成することで、裏面５側の内部応力を緩和し、接合面の内部応力の差を小さくすることで、爾後の反りや捩れを防止するのである。ここで、前記スリット溝６の断面形状としては、本実施形態ではＶ字形のものを示したが、断面略コ字形や断面略Ｃ字形に形成しても良い。尚、前記スリット溝６を軟質合成樹脂や合成ゴムで埋めれば、内部応力の緩和の作用を維持しつつ、外観性の向上を図ることができる。

更に本発明では、図６に示すように、集成天板Ａの裏面５であって前記構成材１，１の継ぎ目（スリット溝６としても同様）と交差する方向に単又は複数の補強材８を固定し、更に反りや捩れを確実に防止している。具体的には、前記構成材１，１の継ぎ目と直角に交差する方向に凹溝７を形成し、該凹溝７内に金属製の補強材８を埋設するのである。ここで、前記補強材８の断面形状は、断面略コ字形の本体部１０の両側縁に取付片１１，１１を設けた所謂ハット形であり、前記凹溝７はこの補強材８の断面形状に合わせた形状となっている。そして、前記補強材８を凹溝７内に嵌合した状態で木ネジ１２，…で固定している。尚、前記補強材８としては、木材を用いることも可能である。

このように製造した集成天板Ａは、自然の木目が表面に４に現れ、また節が散らばった外観を呈し、温かみと味わい深いものとなり、単に机やテーブルの天板に止まらず、広く家具用天板として、またパネル板や壁板材として利用することができる。

本発明に係る木材集成天板の製造工程を示した説明図であり、（ａ）は複数の構成材を接着した状態、（ｂ）は圧縮加工前の状態、（ｃ）は圧縮加工後の状態、（ｄ）は仕上げ加工した状態をそれぞれ示している。構成材の木口を示し、（ａ）及び（ｂ）は黒芯が表面に現れてない構成材、（ｃ）及び（ｄ）は黒芯が表面に現れている構成材を示している。圧縮加工後の変形を説明する説明図であり、（ａ）は圧縮加工前の木口、（ｂ）は圧縮加工後の木口を示している。構成材を複数接着したものを圧縮加工した後の状態を示す側面図である。本発明の木材集成天板を示す側面図である。本発明の木材集成天板の裏面に補強材を取付ける構造を示す分解斜視図である。同じく木材集成天板の裏面に補強材を取付けた状態の断面図である。

符号の説明

Ａ木材集成天板
１構成材
２年輪
３黒芯
４表面
５裏面
６スリット溝
７凹溝
８補強材
９プレス板
１０本体部
１１取付片
１２木ネジ

Claims

小径の丸太材から製材した長尺の角材若しくは板材からなる複数の構成材を、年輪の湾曲凸方向を表面側に向けて配列させて側端面同士を接着し、表裏方向に圧縮加工した後、裏面における各構成材の継ぎ目若しくは継ぎ目近傍に沿ってスリット溝を形成したことを特徴とする木材集成天板。
裏面であって前記構成材の継ぎ目と交差する方向に単又は複数の補強材を固定してなる請求項１記載の木材集成天板。
前記構成材の継ぎ目と交差する方向に凹溝を形成し、該凹溝内に金属製の補強材を埋設してなる請求項２記載の木材集成天板。