JP6733864B2 - Warp prevention structure for preventing warpage of a flat plate made of wood or a wooden member, and warp prevention method - Google Patents
Warp prevention structure for preventing warpage of a flat plate made of wood or a wooden member, and warp prevention method Download PDFInfo
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Description
本発明は、テーブルや机の天板、およびドアなどの木材または木質部材からなる平板の反りを防止するための反り防止構造、および反り防止方法に関する。 The present invention also relates tabletop or desk, and warp prevention structure for preventing the warping of the flat plate made of wood or wooden members such as doors, and warp prevention how.
従来、テーブルや机の天板、およびドアなどの木材または木質材料からなる平板には、湿度や温度の変化などによる膨張収縮によって反りが生じることがある。この反りを防止するための構造および方法として、一般的には、例えば、天板を構成する木の繊維方向に直交する方向などの反りが生じる方向に沿って、T字型もしくはL字型などの金具や木製の反り止などを板状の天板の表面にビスで固定させる反り防止構造および反り防止方法が採られている。 Conventionally, a top plate of a table or a desk and a flat plate made of wood or a wood material such as a door may warp due to expansion and contraction due to changes in humidity and temperature. As a structure and a method for preventing the warp, for example, a T-shape or an L-shape is generally provided along a direction in which the warp occurs, such as a direction orthogonal to the fiber direction of the tree forming the top plate. A warp prevention structure and a warp prevention method are employed in which metal fittings and wooden warp stoppers are fixed to the surface of a plate-shaped top plate with screws.
しかしながら、ビスによる固定は、時間の経過や使用などによって徐々に緩んでいく。その緩みに伴って、板状の木質部材に対する反り防止の効果も弱まっていく。 However, the fixing with screws gradually loosens with the passage of time and use. Along with the loosening, the effect of preventing warpage of the plate-shaped wooden member also weakens.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものである。すなわち、その課題とするところは、反り防止効果の持続性に優れた反り防止構造、および反り防止方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances. That is, it is an object is to provide warp prevention structure excellent in sustainability of anti-curl effect, and anti-curl how.
上記課題の解決を目的としてなされた本発明に係る反り防止構造は、
木材または木質材料からなる平板の反りを防止する反り防止構造であって、
一方向に延びて形成された反り防止部材が、前記平板に反りが生じ得る所望の方向に沿って前記平板に配置され、
前記反り防止部材は、強化繊維プラスチックからなり、前記一方向に沿って形成された板状のフランジ部と、前記一方向に沿って前記フランジ部の一方の面から直交または斜めに立設された板状のウェブ部と、を有し、
前記平板には、前記フランジ部の他方の面が前記平板の表面と略面一となり、且つ、前記ウェブ部の先端側から前記反り防止部材の断面形状に沿って前記平板に挿入できるような挿入溝が形成され、
前記挿入溝に挿入された前記反り防止部材が、前記挿入溝に挿入されている表面全体で前記平板と接着剤によって接着されていることを特徴とする。
また、上記課題の解決を目的としてなされた本発明に係る反り防止方法は、
木材または木質材料からなる平板の反りを防止する反り防止方法であって、
強化繊維プラスチックで構成され、一方向に延びて形成された反り防止部材は、前記一方向に沿って形成された板状のフランジ部と、前記一方向に沿って前記フランジ部の一方の面から直交または斜めに立設された板状のウェブ部と、を有し、
前記平板には、前記フランジ部の他方の面が前記平板の表面と略面一となり、且つ、前記ウェブ部の先端側から前記反り防止部材の断面形状に沿って前記平板に挿入できるような挿入溝が形成され、
前記挿入溝に接着剤を充填させる接着剤充填工程と、
前記接着剤が充填されている前記挿入溝に前記反り防止部材を挿入する挿入工程と、を有することを特徴とする。
The warp prevention structure according to the present invention made for the purpose of solving the above problems,
A warp prevention structure for preventing warpage of a flat plate made of wood or wood material,
A warp prevention member extending in one direction is arranged on the flat plate along a desired direction in which the flat plate may be warped ,
The warp prevention member is made of a reinforced fiber plastic, and is erected orthogonally or obliquely from one surface of the flange portion and a plate-like flange portion formed along the one direction and along the one direction. And a plate-shaped web portion,
Insertion into the flat plate such that the other surface of the flange portion is substantially flush with the surface of the flat plate, and can be inserted into the flat plate from the tip end side of the web portion along the cross-sectional shape of the warp prevention member. A groove is formed,
The warp prevention member inserted into the insertion groove is bonded to the flat plate with an adhesive over the entire surface inserted into the insertion groove .
Further, the warp prevention method according to the present invention made for the purpose of solving the above problems,
A method for preventing warpage of a flat plate made of wood or a wood material,
The warp prevention member formed of reinforced fiber plastic and formed to extend in one direction is a plate-shaped flange portion formed along the one direction, and from one surface of the flange portion along the one direction. And a plate-shaped web portion that is erected orthogonally or diagonally,
Insertion into the flat plate such that the other surface of the flange portion is substantially flush with the surface of the flat plate, and can be inserted into the flat plate from the tip end side of the web portion along the cross-sectional shape of the warp prevention member. A groove is formed,
An adhesive filling step of filling the insertion groove with an adhesive,
And an insertion step of inserting the warp prevention member into the insertion groove filled with the adhesive .
本発明に係る反り防止構造、および反り防止方法によれば、強化繊維プラスチックからなり、一方向に沿って延びて形成された反り防止部材を、木材または木質材料からなる平板に反りが生じ得る所望の方向に沿って接着剤で接着するので、反り防止効果の持続性を向上させることができる。 According to the warp prevention structure and the warp prevention method of the present invention, a warp prevention member formed of a reinforced fiber plastic and extending in one direction is preferably used to cause warpage of a flat plate made of wood or a wood material. Since the adhesive is adhered along the direction of, the durability of the warp prevention effect can be improved .
(第1実施形態)
最初に、本発明の反り防止部材に係る第1実施形態を構成する反り防止部材1について説明する。図1に示すように、反り防止部材1は、材軸方向に長く延びて棒状に成形されている。反り防止部材1の断面形状は、T字状であり、材軸方向に一定である。
(First embodiment)
First, the
反り防止部材1の材料は、炭素繊維強化プラスチックである。反り防止部材1に用いられる炭素繊維は適宜に設定可能である。反り防止部材1に用いられる炭素繊維として、例えばPAN系炭素繊維やピッチ系炭素繊維を適用することができる。さらに、反り防止部材1に用いられるマトリックス樹脂も適宜に設定可能である。反り防止部材1に用いられるマトリックス樹脂として、例えば、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂やナイロンなどの熱可塑性樹脂を適用することができる。
The material of the
反り防止部材1を構成する炭素繊維強化プラスチックの機械的特性は、補強対象によって適宜に設定される。その機械的特性の一例を挙げると、例えば、反り防止部材1の材軸方向に対する炭素繊維強化プラスチックの引張強度は、400〜2000MPaであり、反り防止部材1の材軸方向に対する炭素繊維強化プラスチックの弾性率は、30〜300GPaであり、炭素繊維強化プラスチックの密度は、1.2〜1.8g/cm3である。
The mechanical properties of the carbon fiber reinforced plastic forming the
反り防止部材1は、断面形状「T」の縦線部分であるウェブ部11と、断面形状「T」の横線部分であるフランジ部12と、を有する。よって、反り防止部材1では、ウェブ部11とフランジ部12とが直交している。
The
ウェブ部11は、主として、補強対象である平板状の木質部材の反りに抵抗し、反りに対する補強機能の骨格を担う。フランジ部12は、主として、補強対象である平板状の木質部材に確実に且つ安定的に定着させつつ、さらに反りに対する補強機能を高めるための機能を担う。
The
ウェブ部11およびフランジ部12には、基本的に反り防止部材1の材軸方向に引き揃えられた多数の炭素繊維と、材軸方向に直交する方向に揃えられた多数の炭素繊維と、が含まれている。言い換えると、ウェブ部11は、繊維方向が0度と90度の2方向の炭素繊維強化プラスチックからなる。なお、ウェブ部11の側面、およびフランジ部12のウェブ部11が設けられている側の平面は粗化処理が施されている。
The
反り防止部材1の寸法は、反り防止部材1によって補強される補強対象物の用途や寸法に応じて適宜に設定可能である。反り防止部材1の寸法の一例として、例えば、反り防止部材1が家庭用のテーブルや机などの一般的な家具の天板に用いられる場合、ウェブ部11の厚さt11を2.5mmに設定し、ウェブ部11の高さh11を24mmに設定し、フランジ部12の厚さt12を2.5mmに設定し、フランジ部12の幅w12を30mmに設定することができる。
The size of the
次に、反り防止部材1を用いた反り防止構造について説明する。例えば、図2に示すように、反り防止部材1を用いて、全体的に矩形状に成形された木製の平板2の短辺方向に沿った反りを防止する反り防止構造について説明する。
Next, a warp prevention structure using the
平板2は、4枚の板状部材21で構成されている。各板状部材21は平面視細長い矩形状に成形されている。板状部材21の繊維方向は長さ方向に平行である。そして、4枚の板状部材21は、長辺方向の両端が揃えられた状態で幅方向に隙間なく並び、隣接する板状部材21と接着剤で接着されている。よって、板状部材21の繊維方向が、矩形状に成形された平板2の長さ方向に一致している。
The
平板2の一方の表面には、反り防止部材1をウェブ部11側から平板2に対して垂直に挿入するための挿入溝22が形成されている。挿入溝22は、4枚の板状部材21にまたがって形成されている。挿入溝22の両端は、平板2の短辺方向における同じ側の端から所定距離離れている。詳細には、挿入溝22の一方の端と平板2の短辺方向における一方の端との距離と、挿入溝22の他方の端と平板2の短辺方向における他方の端との距離と、は板状部材21の幅方向の半分の長さで同一である。すなわち、一方の端に配置された板状部材21の幅方向の中央から他方の端に配置された板状部材21の幅方向の中央にかけて板状部材21の繊維方向に直交する挿入溝22が形成されている。そして、平板2においては、このような挿入溝22が平板2の長さ方向に沿って所定間隔をおいて複数本形成されている。
An
挿入溝22は、ウェブ部11が平板2に垂直に挿入されるウェブ部溝221と、フランジ部12が平板2に平行に挿入されるフランジ部溝222と、で構成されている。
The
フランジ部溝222の平面視形状はフランジ部12の平面視形状と大体同じである。フランジ部溝222の幅w222は、フランジ部12の幅w12よりも0.25mm〜0.5mm程度大きい。また、フランジ部溝222の底は平坦に成形されている。そして、フランジ部溝222の深さd222は、フランジ部12の厚さt12よりも0.25mm〜0.5mm程度大きい。これは、フランジ部12を確実にフランジ部溝222に挿入させるためである。
The plan view shape of the
また、ウェブ部溝221は、フランジ部溝222の底の幅方向中央から平板2に垂直に形成されている。すなわち、ウェブ部溝221とフランジ部溝222とは連通している。ウェブ部溝221の幅w221は、ウェブ部11の厚さt11よりも0.25mm〜0.5mm程度大きい。また、ウェブ部溝221の深さd221は、ウェブ部11の高さh11よりも0.25mm〜0.5mm程度大きい。これは、ウェブ部11を確実にウェブ部溝221に挿入させるためである。
The
挿入溝22に挿入された反り防止部材1は、木材用の接着剤23によって平板2と接着されている。詳細には、反り防止部材1の材軸方向において、ウェブ部溝221の内壁と、反り防止部材1のウェブ部11の表面とが、接着剤23によって接着されている。さらに、反り防止部材1の材軸方向において、フランジ部溝222の内壁と、反り防止部材1のフランジ部12のウェブ部11が形成されている側の表面と両側面とが、接着剤23によって接着されている。すなわち、反り防止部材1は、平板2に埋設された状態で、接着剤23によって平板2と強固に一体化されている。
The
なお、接着剤23の材料は、反り防止部材1と平板2が確実に接着できれば適宜に設定できる。例えば、接着剤23を、酢酸ビニル樹脂エマルジョン型の木工用接着剤で構成することができる。その他に、接着剤23を構成する材料として、エポキシ樹脂系の木工用接着剤、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレア樹脂などの熱硬化性樹脂やポリエチレン、およびポリアミド樹脂などの熱可塑性樹脂を適用することができる。
The material of the adhesive 23 can be appropriately set as long as the
次に、板状の木質部材の反りを防止するための反り防止方法について説明する。具体的には、例えば、図3(A)に示すように、前述のウェブ部溝221およびフランジ部溝222が形成されていない状態の平板2について、前述の反り防止部材1を用いて、平板2の短辺方向に沿って発生する反りを防止するための反り防止方法について説明する。
Next, a warp prevention method for preventing the warp of the plate-shaped wood member will be described. Specifically, for example, as shown in FIG. 3(A), for the
最初に、図3(B)に示すように、平板2の一方の表面に、所定の工具を用いて、前述のフランジ部12を挿入させるフランジ部溝222を平板2の長辺方向に所定間隔をおいて複数個形成する。ここで、各フランジ部溝222は、一方の端に配置された板状部材21の幅方向の中央から他方の端に配置された板状部材21の幅方向の中央にかけて形成する。
First, as shown in FIG. 3(B), a predetermined tool is used on one surface of the
次に、図3(C)に示すように、フランジ部溝222の底の幅方向中心から垂直に、所定の工具を用いて、前述のウェブ部11を挿入させるウェブ部溝221を形成する。ここで、ウェブ部溝221は、その深さが大体、平板2の厚さの1/4〜3/4となるように形成する。すなわち、ウェブ部11の高さを大体平板2の厚さの1/4〜3/4に設定する。
Next, as shown in FIG. 3C, a
続いて、図4(A)に示すように、連通しているウェブ部溝221およびフランジ部溝222に接着剤23を充填させる。そして、図4(B)に示すように、接着剤23が充填しているウェブ部溝221およびフランジ部溝222に、ウェブ部11およびフランジ部12を挿入させる。すなわち、挿入溝22に反り防止部材1を挿入させる。この後は、図4(C)に示すように接着剤23が硬化するまで養生する。
Subsequently, as shown in FIG. 4A, the adhesive 23 is filled in the
このように、平板2の反りを防止するための反り防止方法は、図3(B)に示すようなフランジ部溝222を形成するフランジ部溝形成工程(工程1)、図3(C)に示すようなウェブ部溝221を形成するウェブ部溝形成工程(工程2)、図4(A)に示すような挿入溝22に接着剤23を充填させる接着剤充填工程(工程3)、図4(B)に示すような挿入溝22に反り防止部材1を挿入する反り防止部材挿入工程(工程4)、および図4(C)に示すような接着剤23を硬化させるために養生する養生工程(工程5)の5つの工程で構成されている。
As described above, the warp prevention method for preventing the warp of the
なお、工程1と工程2とを合わせて、反り防止部材1を挿入させる挿入溝22を形成するための挿入溝形成工程とまとめて称することができる。また、工程3と工程4とを合わせて、反り防止部材1と平板2とを接着剤23で接着させる接着工程とまとめて称することができる。
The
養生工程の後、接着剤23が硬化することによって、反り防止部材1が接着剤23によって平板2と強固に一体化される。すなわち、工程1〜工程5がなされることによって、前述の反り防止部材1を用いた平板2の反り防止構造が構築される。反り防止部材1を用いた平板2の反り防止構造において、反り防止部材1のウェブ部11は、平板2の短辺方向と平行に且つ平板2に垂直な状態で平板2の内部に埋設され、平板2と一体化されている。そのため、ウェブ部11は、平板2を平板2に垂直な厚さ方向に拘束する。よって、平板2の短辺方向に沿った反りが防止される。
After the curing step, the adhesive 23 is cured, so that the
ここで、ウェブ部11と平板2とは接着剤23によって接着されているので、ネジやビスなどの固定具で接着させる場合に比べて反り防止部材1と平板2との接着力の持続性を高め、湿度や温度の変化などの経年変化による反り、さらには垂直荷重による反りに対する反り防止効果の減衰を抑えることができる。さらに、炭素繊維強化プラスチックの密度は鉄など金属の密度に比べて低いので、反り防止部材1が金属製である場合に比べて、反り防止部材1の自重の軽量化を図ることができる。そのため、反り防止部材1を挿入する側が平板2の底面となった場合であっても、反り防止部材1の自重による反り防止部材1と平板2との接着力の低下を抑えることができる。さらに、炭素繊維強化プラスチックの線膨張率は鉄など金属の線膨張率よりも低いので、反り防止部材1が金属製である場合に比べて、高い反り防止効果を発揮することができる。また、反り防止部材1の断面には、ウェブ部11の他に、ウェブ部11に直交するフランジ部12も含まれているので、反り防止部材1の平板2に対する定着性が高まると共に、曲げ剛性を高めることができる。また、各ウェブ部11の側面、およびフランジ部12のウェブ部11が設けられている側の平面は、腐食作用を利用しないで粗化処理されているので、反り防止部材1の平板2との接着剤23による接着性が向上する。
Here, since the
(第2実施形態)
次に、本発明の反り防止部材に係る第2実施形態を構成する反り防止部材3について説明する。図5に示すように、反り防止部材3も、材軸方向に長く延びて棒状に成形されている。反り防止部材3の断面形状は、C字状であり、材軸方向に一定である。
(Second embodiment)
Next, the
反り防止部材3の材料も、反り防止部材1と同様に炭素繊維強化プラスチックである。なお、反り防止部材1と同様に反り防止部材3に用いられる炭素繊維やマトリックス樹脂、さらには反り防止部材3に用いられる炭素繊維強化プラスチックの機械的特定も適宜に設定可能である。
The material of the
反り防止部材3は、断面形状「C」の平行な2線部分である2本のウェブ部31と、2本のウェブ部31を両端で垂直に起立させているフランジ部32と、を有する。よって、反り防止部材3では、2本のウェブ部31とフランジ部32とが直交している。2本のウェブ部31は、主として、補強対象である平板状の木質部材の反りに抵抗し、反りに対する補強機能の骨格を担う。フランジ部32は、主として、補強対象である平板状の木質部材に確実に且つ安定的に定着させつつ、さらに反りに対する補強機能を高めるための機能を担う。
The
各ウェブ部31およびフランジ部32は、ウェブ部11およびフランジ部12と同様に、繊維方向が0度と90度の2方向の炭素繊維強化プラスチックからなる。また、各ウェブ部31の側面、およびフランジ部32のウェブ部31が設けられている側の平面は粗化処理が施されている。
Like the
反り防止部材3の寸法は、反り防止部材3によって補強される補強対象物の用途や寸法に応じて適宜に設定可能である。反り防止部材3の寸法の一例として、例えば、反り防止部材3が家庭用のテーブルや机などの一般的な家具の天板に用いられる場合、ウェブ部31の厚さt31を2.5mmに設定し、ウェブ部31の高さh31を20mmに設定し、フランジ部32の厚さt32を2.5mmに設定し、フランジ部32の幅w32を40mmに設定することができる。
The size of the
次に、反り防止部材3を用いた反り防止構造について説明する。例えば、図6に示すように、反り防止部材3を用いて、全体的に矩形状に成形された木製の平板4の短辺方向に沿った反りを防止する反り防止構造について説明する。
Next, a warp prevention structure using the
平板4は、4枚の板状部材41で構成されている。各板状部材41は平面視細長い矩形状に成形されている。板状部材41の繊維方向は長さ方向に平行である。そして、4枚の板状部材41は、長辺方向の両端が揃えられた状態で幅方向に隙間なく並び、隣接する板状部材41と接着剤で接着されている。よって、板状部材41の繊維方向が、矩形状に成形された平板4の長さ方向に一致している。
The
平板4の一方の表面には、反り防止部材3をウェブ部31側から平板4に対して垂直に挿入するための挿入溝42が形成されている。挿入溝42は、4枚の板状部材41にまたがって形成されている。挿入溝42についても、挿入溝22と同様に、一方の端に配置された板状部材41の幅方向の中央から他方の端に配置された板状部材41の幅方向の中央にかけて板状部材41の繊維方向に直交する挿入溝42が形成されている。そして、平板4においては、このような挿入溝42が平板4の長さ方向に沿って所定間隔をおいて複数本形成されている。
An
挿入溝42は、ウェブ部31が平板4に垂直に挿入される2本のウェブ部溝421と、フランジ部32が平板4に平行に挿入されるフランジ部溝422と、で構成されている。なお、反り防止部材3は、周方向に2本のウェブ部31と1本のフランジ部32とが一連となるように製造されている。換言すると、2本のウェブ部31と1本のフランジ部32との間は分断されておらず接合面はない。
The
フランジ部溝422の平面視形状はフランジ部32の背面側の平面視形状と大体同じである。フランジ部溝422の幅w422は、フランジ部32の幅w32よりも0.25mm〜0.5mm程度大きい。また、フランジ部溝422の底は平坦に成形されている。そして、フランジ部溝422の深さd422は、フランジ部32の厚さt32よりも0.25mm〜0.5mm程度大きい。これは、フランジ部32を確実にフランジ部溝422に挿入させるためである。
The planar view shape of the
また、ウェブ部溝421は、フランジ部溝422の底の幅方向両端から平板2に垂直に形成されている。すなわち、各ウェブ部溝421とフランジ部溝422とは連通している。各ウェブ部溝421の幅w421は、ウェブ部31の厚さt31よりも0.25mm〜0.5mm程度大きい。また、ウェブ部溝421の深さd421は、ウェブ部31の高さh31よりも0.25mm〜0.5mm程度大きい。これは、各ウェブ部31を確実に各ウェブ部溝421に挿入させるためである。
The
挿入溝42に挿入された反り防止部材3は、木材用の接着剤43によって平板4と接着されている。詳細には、反り防止部材3の材軸方向において、各ウェブ部溝421の内壁と、各ウェブ部溝421に挿入された各ウェブ部31の表面とが、接着剤43によって接着されている。さらに、反り防止部材3の材軸方向において、フランジ部溝422の内壁と、反り防止部材3のフランジ部32のウェブ部31が形成されている側の表面と両側面とが、接着剤43によって接着されている。すなわち、反り防止部材3は、平板4に埋設された状態で、接着剤43によって平板4と強固に一体化されている。なお、接着剤43の材料は、接着剤23の場合と同様に、酢酸ビニル樹脂エマルジョン型の木工用接着剤などのように反り防止部材3と平板4を確実に接着させることができれば適宜に設定できる。
The
反り防止部材3を用いた平板4の反り防止構造においても、反り防止部材3の2本のウェブ部31が、平板4の短辺方向と平行に且つ平板4に垂直な状態で平板4の内部に埋設され、平板4と一体化されている。そのため、2本のウェブ部31は、平板4を平板4に垂直な厚さ方向に拘束する。よって、平板4の短辺方向に沿った反りが防止される。
Also in the warp prevention structure of the
また、ウェブ部31と平板4とが接着剤43によって接着されているので、ネジやビスなどの固定具で接着させる場合に比べて反り防止部材3と平板4との接着力の持続性を高め、湿度や温度の変化などの経年変化による反り、さらには垂直荷重による反りに対する反り防止効果の減衰を抑えることができる。さらに、第1実施形態の場合と同様に、反り防止部材3が炭素繊維強化プラスチックで構成されているので、反り防止部材3が金属製である場合に比べて、反り防止部材1の自重による反り防止部材1と平板2との接着力の低下を抑え、高い反り防止効果を図ることができる。また、反り防止部材3の断面には、ウェブ部31の他に、ウェブ部31に直交するフランジ部32も含まれているので、反り防止部材3の平板4に対する定着性が高まると共に、曲げ剛性を高めることができる。
Further, since the
なお、第2実施形態に係る反り防止部材3を用いた平板4の反り防止方法については、第1実施形態に係る挿入溝22、ウェブ部溝221、フランジ部溝222、反り防止部材1、ウェブ部11、フランジ部12、および接着剤23を挿入溝42、ウェブ部溝421、フランジ部溝422、反り防止部材3、ウェブ部31、フランジ部32、および接着剤43に置き換えることで、第1実施形態の場合と同様に、実施することができる。
Regarding the warp prevention method of the
(第3実施形態)
次に、本発明の反り防止部材に係る第2実施形態を構成する反り防止部材5について説明する。図7に示すように、反り防止部材5も、材軸方向に長く延びて筒状に成形されている。反り防止部材5の断面形状は、正方形状の枠であり、材軸方向に一定である。
(Third Embodiment)
Next, the
反り防止部材5の材料も、反り防止部材1,3と同様に炭素繊維強化プラスチックである。なお、反り防止部材1,3と同様に反り防止部材5に用いられる炭素繊維やマトリックス樹脂、さらには反り防止部材5に用いられる炭素繊維強化プラスチックの機械的特定も適宜に設定可能である。
The material of the
反り防止部材5は、断面形状に係る正方形状の枠のうち平行な1組部分である2本のウェブ部51と、他方の平行な1組部分である2本のフランジ部52と、を有する。よって、反り防止部材5では、2本のウェブ部51と2本のフランジ部52とが相互に直交している。2本のウェブ部51は、主として、補強対象である平板状の木質部材の反りに抵抗し、反りに対する補強機能の骨格を担う。2本のフランジ部52は、主として、補強対象である平板状の木質部材に確実に且つ安定的に定着させつつ、さらに反りに対する補強機能を高めるための機能を担う。また、各ウェブ部51の外側面、およびフランジ部52の外側の平面は粗化処理が施されている。
The
各ウェブ部51および各フランジ部52は、ウェブ部11およびフランジ部12などと同様に、繊維方向が0度と90度の2方向の炭素繊維強化プラスチックからなる。なお、反り防止部材5は、周方向に2本のウェブ部51と2本のフランジ部52とが一連となるように製造されている。換言すると、2本のウェブ部51と2本のフランジ部52とは分断されておらずこれらの間に接合箇所はない。
Each
また、反り防止部材5の寸法は、反り防止部材5によって補強される補強対象物の用途や寸法に応じて適宜に設定可能である。反り防止部材5の寸法の一例として、例えば、反り防止部材5が家の玄関用のドア本体に用いられる場合、ウェブ部51の厚さt51を2.5mmに設定し、ウェブ部51の高さh51を30mmに設定し、フランジ部52の厚さt52を2.5mmに設定し、フランジ部52の幅w52を30mmに設定することができる。
Further, the size of the
次に、反り防止部材5を用いた反り防止構造について説明する。例えば、図8に示すように、反り防止部材5を用いて、全体的に矩形状に成形された木製の平板6の短辺方向に沿った反りを防止する反り防止構造について説明する。
Next, a warp prevention structure using the
平板6は、4枚の板状部材61で構成されている。各板状部材61は平面視細長い矩形状に成形されている。板状部材61の繊維方向は長さ方向に平行である。そして、4枚の板状部材61は、長辺方向の両端が揃えられた状態で幅方向に隙間なく並び、隣接する板状部材61と接着剤で接着されている。よって、板状部材61の繊維方向が、矩形状に成形された平板6の長さ方向に一致している。
The
平板6の両面には、反り防止部材5をウェブ部51の方から平板6に対して垂直に挿入するための挿入溝62が形成されている。挿入溝62は、4枚の板状部材61にまたがって形成されている。挿入溝62についても、挿入溝22,42と同様に、一方の端に配置された板状部材61の幅方向の中央から他方の端に配置された板状部材61の幅方向の中央にかけて板状部材61の繊維方向に直交する挿入溝62が形成されている。そして、平板6においては、平板6の一方の表面に形成された複数本の挿入溝62と、他方の表面に形成された複数本の挿入溝62とが、平板6の長さ方向に沿って所定間隔で交互に配置されるように形成されている。
挿入溝62の平面視形状はフランジ部52の表面側の平面視形状と大体同じである。挿入溝62の幅w62は、フランジ部52の幅w52よりも0.25mm〜0.5mm程度大きい。また、挿入溝62の底は平坦に成形されている。そして、挿入溝62の深さd62は、2本のフランジ部52の厚さt52と各ウェブ部51の高さh51を足し合わせた長さ、すなわち、反り防止部材5の断面における外側の長さよりも0.25mm〜0.5mm程度大きい。これは、反り防止部材5を確実に挿入溝62に挿入させるためである。
The plan view shape of the
挿入溝62に挿入された反り防止部材5は、木材用の接着剤63によって平板6と接着されている。詳細には、反り防止部材5の材軸方向において、挿入溝62の内壁と、反り防止部材5の2本のウェブ部51の外側表面、および1本のフランジ部52の外側表面とが、接着剤63によって接着されている。すなわち、反り防止部材5は、平板6に埋設された状態で、接着剤63によって平板6と強固に一体化されている。なお、接着剤63の材料は、接着剤23,43の場合と同様に、酢酸ビニル樹脂エマルジョン型の木工用接着剤などのように反り防止部材5と平板6を確実に接着させることができれば適宜に設定できる。
The
反り防止部材5を用いた平板6の反り防止構造においても、反り防止部材5の2本のウェブ部51が、平板6の短辺方向と平行に且つ平板6に垂直な状態で平板6の内部に埋設され、平板6と一体化されている。そのため、2本のウェブ部51は、平板6を平板6に垂直な厚さ方向に拘束する。よって、平板6の短辺方向に沿った反りが防止される。
Also in the warp prevention structure of the
また、ウェブ部51と平板6とが木材用接着剤63によって接着されているので、ネジやビスなどの固定具で接着させる場合に比べて反り防止部材5と平板6との接着力の持続性を高め、湿度や温度の変化などの経年変化による反り、さらには垂直荷重による反りに対する反り防止効果の減衰を抑えることができる。さらに、第1実施形態、および第2実施形態の場合と同様に、反り防止部材5が炭素繊維強化プラスチックで構成されているので、反り防止部材5が金属製である場合に比べて、反り防止部材5の自重による反り防止部材5と平板6との接着力の低下を抑え、高い反り防止効果を図ることができる。また、反り防止部材5の断面には、ウェブ部51の他に、ウェブ51に直交する2本のフランジ部52も含まれているので、反り防止部材5の平板6に対する定着性が高まると共に、曲げ剛性を高めることができる。
Further, since the
なお、第3実施形態に係る反り防止部材5を用いた平板6の反り防止方法については、第1実施形態、および第2実施形態の場合と同様に、実施することができる。
The warp prevention method for the
(その他の実施形態)
本発明に係る反り防止構造が適用される対象製品、すなわち、本発明に係る反り防止部材が反り防止に用いられる対象となる平板の用途は第1実施形態乃至第3実施形態に限られず適宜に設定しても良い。反り防止部材1,3,5が用いられる製品は、机やテーブルの天板やドア本体の他に、棚の天板、棚板、底板、および側板のように経年変化によって反りが発生する板状の部材に適用してもよい。
(Other embodiments)
The target product to which the warp prevention structure according to the present invention is applied, that is, the application of the flat plate to which the warp prevention member according to the present invention is used for warpage prevention is not limited to the first to third embodiments, and may be appropriately used. You may set it. Products using the
また、図2乃至図8では説明の便宜上、平板2,4,6の反り防止部材1,3,5を挿入させる側の表面を上側にしているが、使用時における表面の向きは適宜に設定しても良い。
Further, in FIGS. 2 to 8, for convenience of description, the surfaces of the
さらに、平板2,4,6のように複数枚の板状部材21,41,61で構成されずに一枚の板状部材に本発明に係る反り防止部材を用いて、本発明に係る反り構造を構築してもよい。また、ドア本体は、全体的に平板状であるが、例えば図9に示すように、木材もしくは木質部材からなる枠状の芯材と、芯材の空隙部分に設けられるハニカムコアとで、構成される場合もある。このように全体的にみると平板状の平板についても、第1実施形態などのように、芯材部分に挿入溝を形成し、そこに反り防止部材1を挿入させることで、平板の反りを防止することができる。
Further, the warp prevention member according to the present invention is used for one plate-shaped member without being composed of a plurality of plate-shaped
また、本発明の反り防止部材および反り防止構造が適用される平板状の木質部材の平面視形状や寸法も適宜に設定しても良い。また、本発明の反り防止部材および反り防止構造が適用される平板状の木質部材は、原木から製材された天然の無垢材ではなく、合板、集成材、中密度繊維板(MDF:Medium Density Fiberboard)などのファイバーボード、パーティクルボード、または配向性ストランドボード(OSB:Oriented Standard Board)のような人工的に製造された木質材料であっても良い。 Further, the plan view shape and dimensions of the flat wood member to which the warp prevention member and the warp prevention structure of the present invention are applied may be appropriately set. Further, the warp prevention member and the flat wood member to which the warp prevention structure of the present invention is applied are not natural solid wood lumbered from raw wood, but plywood, laminated wood, medium density fiberboard (MDF). ), a fiber board such as ), a particle board, or an artificially manufactured wood material such as Oriented Standard Board (OSB).
また、反り防止部材の断面形状も、反り防止部材1,3,5のようなT字状,C字状、および正方形の枠状に限られない。反り防止部材の断面形状としては、これらの他にL字状やH型、さらには円形の枠状などであっても良い。または、ウェブ部が平板に対して斜め方向に挿入されるようにしても良い。反り防止部材の断面に、木材からなる平板に対して交差する方向の部分が含まれていれば良い。よって、例えば、反り防止部材の断面形状は、断面が細長い矩形状であっても良い。または、反り防止部材の断面形状が三角形の枠状であっても良い。なお、反り防止部材の断面形状が変更された場合、本発明の反り防止構造に係る平板については、その断面形状に応じて、少なくともウェブ部を挿入できる挿入溝を設け、ウェブ部と挿入溝の側面とが接着剤によって接着されるようにする。
Further, the cross-sectional shape of the warp prevention member is not limited to the T-shape, the C-shape, and the square frame shape like the
さらに、反り防止部材や挿入溝などの反り防止構造に係る寸法も第1実施形態ないし第3実施形態に限られず適宜に変更しても良い。例えば、ウェブ部11,31の厚さがフランジ部12,32の厚さよりも厚いなどのようにウェブ部11,31の厚さとフランジ部12,32の厚さとが異なるようにしても良い。また、ウェブ部11,31の幅とフランジ部12,32の高さとが同一になるようにしても良い。
Furthermore, the dimensions related to the warp prevention structure such as the warp prevention member and the insertion groove are not limited to those in the first to third embodiments, and may be changed appropriately. For example, the thickness of the
また、1枚の平板に設けられる複数の反り防止部材は、複数種類の反り防止部材で構成されるようにしても良い。例えば、1枚の平板に設けられている複数の反り防止部材は全て同一断面形状の反り防止部材であるが、これらはウェブ部の幅が異なる複数種類の反り防止部材で構成されるようにしても良い。また、1枚の平板に設けられている複数の反り防止部材は、断面形状の異なる複数種類の反り防止部材で構成されるようにしても良い。 Further, the plurality of warp prevention members provided on one flat plate may be composed of a plurality of types of warp prevention members. For example, a plurality of warp prevention members provided on one flat plate are all warp prevention members having the same cross-sectional shape, but these are configured by a plurality of kinds of warp prevention members having different widths of web portions. Is also good. Further, the plurality of warp prevention members provided on one flat plate may be composed of a plurality of types of warp prevention members having different cross-sectional shapes.
また、本発明の反り防止部材を構成する材料も炭素繊維強化プラスチックに限られず、ガラス繊維強化プラスチックやアラミド繊維強化プラスチックなど、他の強化材を用いた繊維強化プラスチックであっても良い。さらには、反り防止部材を金属で構成させても良い。また、反り防止部材は、1種類の単一の材料で構成されるのではなく、複数種類の材料によって複合化されても良い。 Further, the material forming the warp prevention member of the present invention is not limited to carbon fiber reinforced plastic, and may be fiber reinforced plastic using other reinforcing materials such as glass fiber reinforced plastic and aramid fiber reinforced plastic. Further, the warp prevention member may be made of metal. Further, the warp prevention member may not be composed of one kind of single material, but may be compounded with plural kinds of materials.
加えて、本発明の反り防止部材を構成する強化繊維の繊維方向も反り防止部材1,3,5の構成に限られずに適宜に設定しても良い。例えば、反り防止部材の材軸方向を0度として、ウェブ部が0度と90度の2方向の繊維方向の強化繊維で構成され、フランジ部が0度の1方向の繊維方向の強化繊維で構成されるようにしても良い。また、反り防止部材の材軸方向を0度として、ウェブ部およびフランジ部の何れもあるいは何れか一方については、0度と±45度の3方向の繊維方向の強化繊維で構成されるようにしても良い。また、ウェブ部やフランジ部を強化繊維の繊維方向が異なる強化繊維プラスチックで積層化させても良い。
In addition, the fiber direction of the reinforcing fibers constituting the warp prevention member of the present invention is not limited to the constitution of the
さらに、本発明の反り防止部材を構成する強化繊維は、平織や綾織で構成されても良い。また、本発明の反り防止部材を構成する強化繊維は、単一の種類ではなく、例えば、炭素繊維とガラス繊維の2種類など複数種類の強化線で構成されるようにしても良い。 Further, the reinforcing fiber forming the warp prevention member of the present invention may be formed of plain weave or twill weave. Further, the reinforcing fiber forming the warp preventing member of the present invention may be composed of a plurality of kinds of reinforcing wires such as two kinds of carbon fiber and glass fiber instead of a single kind.
また、反り防止部材1,3,5の所定の表面部分、具体的には平板2,4,6と接着される表面については粗化処理が施され、表面粗化されているが、粗化処理が施されていなくても良い。
Further, the predetermined surface portions of the
加えて、本発明の反り防止構造が適用される平板の平面視形状が矩形状である場合、反り防止構造によって防止される反りの方向も、平板の短辺方向に限られず、平板の長辺方向であっても良い。また、反り防止構造において、反り防止部材が平板の両端まで挿入されるようにしても良い。さらに、反り防止構造において、形状や寸法が異なる複数種類の反り防止部材を1枚の平板に用いても良い。 In addition, when the flat surface shape of the flat plate to which the warp prevention structure of the present invention is applied is rectangular, the direction of the warp prevented by the warp prevention structure is not limited to the short side direction of the flat plate, but the long side of the flat plate. It may be the direction. Further, in the warp prevention structure, the warp prevention member may be inserted up to both ends of the flat plate. Further, in the warp prevention structure, plural kinds of warp prevention members having different shapes and dimensions may be used for one flat plate.
また、本発明の反り防止部材を用いた反り防止方法についても、第1実施形態に限られない。例えば、第1実施形態の反り防止方法における挿入溝形成工程について、工程1と工程2の順序を入れ替えても良い。また、第1実施形態の反り防止方法における接着工程について、反り防止部材1のウェブ部11の全表面とフランジ部12のウェブ部11が形成されている側の表面および両側面に、木材用接着剤23を塗布し、木材用接着剤23が接着された反り防止部材1を挿入溝22に挿入させるようにしても良い。
Further, the warp prevention method using the warp prevention member of the present invention is not limited to the first embodiment. For example, in the insertion groove forming step in the warp prevention method of the first embodiment, the order of
さらに、第1実施形態および第2実施形態の反り防止構造において、フランジ部溝222,422が形成されているが、これが形成されていないようにすることもできる。この場合、平板2,4の一方の表面からウェブ部溝221,421のみを形成させ、ウェブ部11,31をウェブ部溝221,421に挿入し、木材用接着剤23,43で接着させる。そして、フランジ部12,32のウェブ部11が形成されている側の表面も、平板2,4の表面と木材用接着剤23,43で接着させるようにしても良い。
Furthermore, in the warp prevention structures of the first and second embodiments, the
また、第1実施形態ないし第3実施形態では、挿入溝22,42,62は平板2,4,6の一方の平面から形成され、反り防止部材1,3,5が平板2,4,6の一方の平面から挿入されているが、挿入溝22,42,62は平板2,4,6の両平面の間で何れの平面にも貫通されず形成され、反り防止部材1,3,5が平板2,4,6の両平面の間に挿入するようにしても良い。
In addition, in the first to third embodiments, the
1,3,5…反り防止部材
2,4,6…平板
11,31,51…ウェブ部
12,32,52…フランジ部
22,42,62…挿入溝
221,421…ウェブ部溝
222,442…フランジ部溝
23,43,63…木材用接着剤
1, 3, 5...
Claims (2)
一方向に延びて形成された反り防止部材が、前記平板に反りが生じ得る所望の方向に沿って前記平板に配置され、
前記反り防止部材は、強化繊維プラスチックからなり、前記一方向に沿って形成された板状のフランジ部と、前記一方向に沿って前記フランジ部の一方の面から直交または斜めに立設された板状のウェブ部と、を有し、
前記平板には、前記フランジ部の他方の面が前記平板の表面と略面一となり、且つ、前記ウェブ部の先端側から前記反り防止部材の断面形状に沿って前記平板に挿入できるような挿入溝が形成され、
前記挿入溝に挿入された前記反り防止部材が、前記挿入溝に挿入されている表面全体で前記平板と接着剤によって接着されていることを特徴とする反り防止構造。 A warp prevention structure for preventing warpage of a flat plate made of wood or wood material,
A warp prevention member extending in one direction is arranged on the flat plate along a desired direction in which the flat plate may be warped ,
The warp prevention member is made of a reinforced fiber plastic, and is erected orthogonally or obliquely from one surface of the flange portion and a plate-like flange portion formed along the one direction and along the one direction. And a plate-shaped web portion,
Insertion into the flat plate such that the other surface of the flange portion is substantially flush with the surface of the flat plate, and can be inserted into the flat plate from the tip end side of the web portion along the cross-sectional shape of the warp prevention member. A groove is formed,
The warpage prevention structure characterized in that the warpage prevention member inserted into the insertion groove is adhered to the flat plate with an adhesive over the entire surface inserted into the insertion groove .
強化繊維プラスチックで構成され、一方向に延びて形成された反り防止部材は、前記一方向に沿って形成された板状のフランジ部と、前記一方向に沿って前記フランジ部の一方の面から直交または斜めに立設された板状のウェブ部と、を有し、
前記平板には、前記フランジ部の他方の面が前記平板の表面と略面一となり、且つ、前記ウェブ部の先端側から前記反り防止部材の断面形状に沿って前記平板に挿入できるような挿入溝が形成され、
前記挿入溝に接着剤を充填させる接着剤充填工程と、
前記接着剤が充填されている前記挿入溝に前記反り防止部材を挿入する挿入工程と、を有することを特徴とする反り防止方法。 A method for preventing warpage of a flat plate made of wood or a wood material,
A warp prevention member made of reinforced fiber plastic and formed to extend in one direction is a plate-shaped flange portion formed along the one direction, and from one surface of the flange portion along the one direction. And a plate-shaped web portion that is erected orthogonally or diagonally,
Insertion into the flat plate such that the other surface of the flange portion is substantially flush with the surface of the flat plate, and can be inserted into the flat plate from the tip end side of the web portion along the cross-sectional shape of the warp prevention member. A groove is formed,
An adhesive filling step of filling the insertion groove with an adhesive,
An insertion step of inserting the warp prevention member into the insertion groove filled with the adhesive , the warp prevention method comprising:
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