(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の保持板がそれぞれ４５度の傾斜角度をなして谷状に配置され、一方の保持板に対して他方の保持板が９０度の角度をなし、これら両保持板の上部に、複数の長尺状の木材を組み合せて各木材同士が接触する面に接着剤を塗布した断面正方形状の集成材が載置される保持体と、
上記保持板がそれぞれ４５度の傾斜角度を維持できるよう、上記保持体を支持する支持脚と、
左右の加圧板がそれぞれ４５度の傾斜角度をなして山状に配置され、一方の加圧板に対して他方の加圧板が９０度の角度をなし、上記保持体に載置した集成材の上部に被せて配置される加圧体と、
上記保持体の両側部と上記加圧体の両側部間を締め付け、上記保持体に対して上記加圧体を下方に加圧して上記集成材を加圧状態に保持する締付ボルトとを有することを特徴とする集成材加工機。
【請求項２】
上記保持体の両保持板の下面部および、上記加圧体の両加圧板の上面部に、それぞれ傾斜方向に向かう複数のリブ板を固定したことを特徴とする請求項１記載の集成材加工機。
【請求項３】
上記締付ボルトに、環状の軸受部及び螺子溝が刻設されたボルト部を設け、上記保持体の両側部に沿って取り付けた軸体に上記軸受部を回動自在に嵌め、上記ボルト部を上方に回動させ、このボルト部を上方の上記加圧体の両側部に係合させ、このボルト部にナットを締め付けて上記保持体に対して加圧体を締め付けることを特徴とする請求項１又は２記載の集成材加工機。
【請求項４】
上記木材の長さに応じて、請求項１乃至３の何れかに記載の集成材加工機を木材の長さと同等になるように複数台を直列に配置し、一列に並んだ上記保持体に上記木材を上記集成材が形成されるように配置し、各保持体毎にそれぞれ上記加圧体を被せて上記締付ボルトで締め付け、集成材を加工することを特徴とする集成材加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の木材を集成加工する集成材加工機及び集成材加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集成材は、断面寸法の小さい長尺状の木材を接着剤で貼り合わせて大きい断面の木質材料に再構成して作られる。集成材の製造工程は、乾燥した木材の面に接着剤を塗布し、このような木材を何本かを組み合わせ、圧力を加えて貼り合わせるものである。集成材は主に建築材として用いられる。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の集合角材の製造方法は図５に示すように、角材７０を多数本組合せて断面四角形の長尺な集合材７２とし、集合材の外周を締付け具７４により締付け、その集合材の外周面における隣り合う二面を支持体７６で支持し、隣り合う他の二面を加圧体７８でその外側から同時に集合材の対向角方向に加圧し、集合材の角材同士を接着固定するものである。この加圧には、油圧シリンダを装備した加圧装置８０が用いられる。
【０００４】
また、特許文献２に記載の簡易圧締集成ブロック接着加工法は、角材、板材を断面矩形に多数寄せ集めて積層するとともに、各角材の接合面に接着剤を塗布して集成ブロック体を形成し、この四側表面を覆う４対の当具を介しワイヤーにより圧締力を加えて接着するようにしたものである。
【０００５】
特許文献３の集成材の製造方法は、複数本の木材を高温、高圧下にて水蒸気処理を行うとともに各木材を軟化させる第１工程と、各木材の表面に接着材を塗布する第２工程と、各木材をプレスシリンダを用いて加圧圧縮して所定の形状に成形する第３工程とからなるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３９４６７２９号
【特許文献２】特開昭５７−１２６６０８号公報
【特許文献３】特開平７−３２３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の製造方法では、角材を組合せて集合材としかつこの集合材を締付け具で締付けるなど作業に手間取り、また油圧シリンダなどを装備した加圧装置が大掛かりで設置場所の制約、経済的負担が大きくまた取扱いも複雑であるという問題がある。特許文献３の製造方法についても、同様に装置が大掛かりになるという問題がある。
また特許文献２の加工法では、ワイヤー締めにより圧締力を保持するものであり、この場合には、全ての箇所のワイヤーの圧締力を均一にするのは容易ではなく、集成材の品質の維持などに問題がある。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、構造が簡素でかつ取り扱いが容易であり、品質及び経済性にも優れた集成材加工機及び集成材加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の技術的課題を解決するため、本発明に係る集成材加工機２は、図１等に示すように、左右の保持板１４，１４がそれぞれ４５度の傾斜角度をなして谷状に配置され、一方の保持板１４に対して他方の保持板１４が９０度の角度をなし、これら両保持板１４，１４の上部に、複数の長尺状の木材６０を組み合せて各木材同士が接触する面に接着剤を塗布した断面正方形状の集成材６１が載置される保持体４と、上記保持板１４，１４がそれぞれ４５度の傾斜角度を維持できるよう、上記保持体４を支持する支持脚８と、左右の加圧板１５，１５がそれぞれ４５度の傾斜角度をなして山状に配置され、一方の加圧板１５に対して他方の加圧板１５が９０度の角度をなし、上記保持体４に載置した集成材６１の上部に被せて配置される加圧体６と、上記保持体４の両側部と上記加圧体６の両側部間を締め付け、上記保持体４に対して上記加圧体６を下方に加圧して上記集成材６１を加圧状態に保持する締付ボルト１０とを有する構成である。
【００１０】
本発明に係る集成材加工機２は、上記保持体４の両保持板１４，１４の下面部および、上記加圧体６の両加圧板１５，１５の上面部に、それぞれ傾斜方向に向かう複数のリブ板１８，１９，２０，２１を固定した構成である。
【００１１】
本発明に係る集成材加工機は、上記締付ボルト１０に、環状の軸受部３３及び螺子溝が刻設されたボルト部３４を設け、上記保持体４の両側部に沿って取り付けた軸体３０，３１，３２に上記軸受部３３を回動自在に嵌め、上記ボルト部３４を上方に回動させ、このボルト部３４を上方の上記加圧体６の両側部に係合させ、このボルト部３４にナット３８を締め付けて上記保持体４に対して加圧体６を締め付ける構成である。
【００１２】
本発明に係る集成材加工方法は、上記木材６０の長さに応じて、上記何れかに記載の集成材加工機２を木材６０の長さと同等になるように複数台を直列に配置し、一列に並んだ上記保持体４に上記木材６０を上記集成材６１が形成されるように配置し、各保持体４毎にそれぞれ上記加圧体６を被せて上記締付ボルト１０で締め付け、集成材６１を加工することである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る集成材加工機によれば、左右の保持板がそれぞれ４５度の傾斜角度をなして谷状に配置され、両保持板の上部に、複数の長尺状の木材を組み合せた集成材が載置される保持体と、保持体を支持する支持脚と、左右の加圧板がそれぞれ４５度の傾斜角度をなして山状に配置され、保持体に載置した集成材の上部に被せて配置される加圧体と、保持体の両側部と加圧体の両側部間を締め付ける締付ボルトとを有する構成を採用したから、加圧体の重量と締付ボルトの締め付けによる圧力が垂直および水平方向に効率よく伝播し、木材が全長にわたり品質的に均一で安定した接着状態が保て、品質の良い集成材が得られ、また集成材加工機の加圧機構は、汎用の工具で締め付けるだけの構造としたことから、集成材加工機を設置固定すれば直ちに集成材の加工作業に入れ、また使用場所も選ばないため作業性に優れ、また動力部を持たないため故障等も無く、摩擦部などの部品交換のみで長期にわたって使用でき、維持管理も容易で耐久性、経済性にも優れるという効果がある。
【００１４】
本発明に係る集成材加工機によれば、保持体の両保持板の下面部および、加圧体の両加圧板の上面部に、それぞれ傾斜方向に向かう複数のリブ板を固定した構成としたから、比較的軽量な形態で保持体及び加圧体の強度が確保され、移動及び作業性にも優れるという効果がある。
【００１５】
本発明に係る集成材加工機によれば、締付ボルトに、環状の軸受部及び螺子溝が刻設されたボルト部を設け、保持体の両側部に軸受部を回動自在に嵌めボルト部を上方の加圧体に係合させ、ナットを締め付け保持体に対して加圧体を締め付ける構成としたから、油圧などの複雑な機構がないため移動が容易で使用場所も選ばず、また複雑な操作を必要としないため誰にでもすぐに扱えて作業性が良く、品質面においても均一な製品が供給できるという効果がある。
【００１６】
本発明に係る集成材加工方法によれば、集成材加工機を複数台直列に配置し、一列に並んだ保持体に木材を集成材が形成されるように配置し、各保持体毎にそれぞれ加圧体を被せて締付ボルトで締め付け集成材を加工するようにしたから、集成材加工機が複数台に分割でき、各集成材加工機の移動及び集成材の加工時の加圧体の移動などが比較的容易に行えて作業性に優れ、また効率的にスペースが利用できて広いスペースを必要とせず、利便性にも優れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る集成材加工機の斜視図である。
【図２】実施の形態に係る集成材加工機の側面を示す図である。
【図３】実施の形態に係る集成材加工機の平面を示す図である。
【図４】集成材加工機の締付ボルトの締付け作業形態を示す図である。
【図５】従来例に係り、（ａ）は集合角材製造装置を示す図、（ｂ）は集合材の加工方向の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜３は、実施の形態に係る集成材加工機２を示す。
この集成材加工機２は、保持体４、加圧体６、支持脚８及び締付ボルト１０等を有している。上記各部材等は、鋼材からなる。
【００１９】
上記保持体４は、断面谷状に左右に保持板１４，１４が配置され、一方の保持板１４に対して他方の保持板１４は９０度（直角）の角度をなして一体的に形成されている。
このため、保持体４を正常な状態に設置した場合には、保持板１４，１４はそれぞれ４５°の角度に傾斜する。
【００２０】
上記各保持板１４，１４の上端部（両側部）は水平外向きに屈曲形成され、ここにそれぞれ支持板部１６，１６が形成されている。さらに各支持板部１６，１６の上部には、それぞれ補強板１２が溶接により取り付けられている。
また、上記各保持板１４，１４の上面部には、それぞれ保持板１４の略全体を覆う状態で硬質木製（ラワン材など）のパネル１７が止着具１３により取り付けられている。
【００２１】
また、上記保持板１４，１４の下面部には、それぞれ補強用のリブ板１８，１９が斜面方向に向けて配置され、リブ板１８，１９の上端部が保持板１４に溶着されている。これら各リブ板１８，１９は、下部側で辺同士が当接する形状であり、この当接箇所は溶接により一体的に接続されている。これら一体化されたリブ板１８，１９により、保持板１４，１４の強度を維持している。
上記各リブ板１８，１９は、一定間隔をおいて複数枚（ここでは１０枚）取り付けられている。上記保持板１４の補強に板状のリブ板１８，１９を使用することで、比較的重量が抑えられかつ強力に補強が行える。
【００２２】
上記保持体４の各支持板部１６，１６の左右部（端部のリブ板から数えて、二枚目と三枚目間及び八枚目と九枚目間）には、それぞれ支持脚８，８が取り付けられている。
支持脚８は、四角柱状の脚体部２６の下部には支持ボルト部２８が設けられ、高さ調整可能に構成されている。
【００２３】
また、各保持板１４の支持板部１６の下部であって、所定のリブ板１８，１９同士の間（端部のリブ板から数えて、一枚目と二枚目間、三枚目と四枚目間、五枚目と六枚目間、七枚目と八枚目間、九枚目と十枚目間）には、それぞれ補強材２２が溶接により取り付けられている。
【００２４】
上記保持体４には、各リブ板１８，１９の上部、上記補強材２２及び支持脚８の上部を貫通する孔部が設けられており、端部から一枚目から四枚目までのリブ板１８，１９間にかけ、上記各孔部を通過して第一の軸体３０が挿通されている。そして、この軸体３０には、一枚目と二枚目のリブ板１８，１９間、及び三枚目と四枚目のリブ板１８，１９間において、それぞれ締付ボルト１０が上記軸体３０により軸支されている。
【００２５】
また五枚目と六枚目のリブ板１８，１９間にかけ、上記各孔部を通過して上記第一の軸体３０と同一直線上の位置に第二の軸体３１が挿通され、この軸体３１には締付ボルト１０が軸支されている。
【００２６】
また、七枚目から十枚目までのリブ板１８，１９間にかけ、上記各孔部を通過して第三の軸体３２が挿通されている。そして、この軸体３２には、七枚目と八枚目のリブ板１８，１９間、及び九枚目と十枚目のリブ板１８，１９間において、それぞれ締付ボルト１０が上記軸体３２により軸支されている。
【００２７】
この締付ボルト１０は、環状の軸受部３３、及び螺子溝が刻設されたボルト部３４を有し、このボルト部３４にはワッシャ３６が嵌められナット３８が螺着されている。
図２に示すように、各軸体３０，３１，３２に軸支された締付ボルト１０は、軸体を中心に回動可能である。
なお、この実施の形態では加圧のために上記締付ボルト１０を用いたが、他に、油圧機器等の加圧機を用いて保持体４と加圧体６の各支持板部間に圧力を加え、保持体に対して加圧体を下方に加圧する形態を採用することも可能である。
【００２８】
また図３にも示すように、保持体４の六枚目と七枚目のリブ板１８間の支持板部１６には、位置決めピン３９が上方に向けて立設されている。この保持体４の他方側の支持板部１６にも、四枚目と五枚目のリブ板１９間に位置決めピン３９が立設されている。
上記位置決めピン３９，３９は、それぞれ上方に配置される加圧体６の各支持板部４０，４０の該当箇所に設けた孔部４１に嵌入可能であり、これにより保持体４に対する加圧体６の配置位置を正常な位置に定める。
【００２９】
一方、集成材加工機２の上記加圧体６には、断面山状に左右に加圧板１５，１５が配置され、一方の加圧板１５に対して他方の加圧板１５は９０度（直角）の角度をなして一体的に形成されている。
【００３０】
上記各加圧板１５，１５の下端部（両側部）は水平外向きに屈曲形成され、ここにそれぞれ支持板部４０，４０が形成されている。さらに各支持板部４０，４０の下部には、それぞれ補強板４２が溶接により取り付けられている。
また、上記各加圧板１５，１５の下面部には、それぞれ加圧板１５の略全体を覆う状態でパネル１７が取り付けられている。
【００３１】
また、上記加圧板１５，１５の上面部には、それぞれ補強用のリブ板２０，２１が斜面方向に向けて配置され、リブ板２０，２１の下端部が加圧板１５に溶着されている。これら各リブ板２０，２１は、上部側で辺同士が当接する形状であり、この当接箇所は溶接により一体的に接続されている。これら一体化されたリブ板２０，２１により、加圧板１５，１５の強度を維持している。
上記各リブ板２０，２１は、一定間隔をおいて複数枚（ここでは１０枚）取り付けられている。
【００３２】
また、各加圧板１５の支持板部４０の上部であって、所定のリブ板２０，２１同士の間（端部のリブ板から数えて、一枚目と二枚目間、三枚目と四枚目間、五枚目と六枚目間、七枚目と八枚目間、九枚目と十枚目間）には、それぞれ補強材４８が溶接により取り付けられている。
【００３３】
そして、上記各補強材４８の外側中央部、及びこれに該当する支持板部４０には、内側に向けた凹部５０が形成されている。これら凹部５０には、それぞれ上記締付ボルト１０のボルト部３４が嵌合可能である。
また、上記各リブ板２１の上部には、各リブ板２１に設けた孔部を貫通する状態で円形の棒材５２が配置されている。この棒材５２は、加圧体６をクレーンなどで吊り上げる場合にフックを引っ掛けるため等に用いる。
【００３４】
上記集成材加工機２は、ここでの長さは１ｍである。この長さは、一般的に使用される４ｍの木材を集成加工する際、長大となる加工機を４ピースから構成することで移動、及び取扱いが容易な大きさ、及び重量の範囲から定めたものである。
このため、例えば集成材６１の長さが４ｍの場合には、集成材加工機２を４台直列に並べて用いる。
【００３５】
勿論、加工する集成材６１の長さに応じて集成材加工機２を複数台を直列に並べて集成材を加工することは可能であり、また集成材加工機２を１台のみ用いて集成材を加工することも可能である。
また、集成材加工機２の長さについても、１ｍに限定されるものではなく、集成材の太さ及び長さ等に応じて適宜な長さに定めることができる。
【００３６】
集成材加工機２は、床面３に設置して使用する。保持体４を支持する４つの支持脚２４は、それぞれ高さ調整が可能であり、これらを調整して全体の高さが水平になるように加減する。保持体４の左右の支持板部１６，１６が水平な状態では、両保持板１４，１４が水平面に対してそれぞれ４５度の傾斜角度となり、加工作業が正常に行える。
【００３７】
集成材６１に加工する長尺状の木材として、ここでは断面正方形の角材６０（150×150ｍｍ）を使用する。この角材６０は、各４角部がそれぞれ少し切除され面取加工が施されている。このため、４つの角材６０を束ねると４角部が突き合った位置には中空部５９が形成される。この中空部５９は、各角材６０同士の密着性を良好にし、かつ接着剤の逃げの空間として機能する。
【００３８】
また、ここでは角材６０を９本用いて集成材６１（ここでは450×450ｍｍ）を加工する。角材６０は大きさにより、４本、１６本、２５本等使用し（一般にｎ×ｎ本使用）、断面正方形に束ねて集成する。
この集成材加工機２は、他に木材の断面が長方形、或いは多角形などの場合であっても適用でき、全ての木材を束ねた状態が断面正方形になるように配置できれば集成加工可能である。
【００３９】
この集成材加工機２は、木材の保持体４が４５度の傾斜を持っているため、木材を保持体４に載せるだけで自重による誘導が行われ、保持体４に木材が理想的に納まる。また、木材を配置する際にも互いに密着した状態に並べること等に余計な気を使うこともなく、また上部の木材が崩れるといった心配がないので安全確実にしかも迅速に木材載置の作業が行える。
【００４０】
さて、上記集成材加工機２を用いた集成材の加工方法は以下の作業工程による。
１．集成材加工機２の締付ボルト１０を手前に倒す。
２．クレーンなどを用いて加圧体６を外し床上におろす。
３．所定量の接着剤を角材６０の面の内、他の角材６０と接触する面だけに塗布し（糊付加工）、集成材加工機２の保持体４に載置する。
４．同様に残り８本の角材６０についても、接着剤を角材６０同士が接触する面だけに塗布し順次保持体４に重ねて載せていく。
５．９本の全ての角材６０を載せ終ったら、床上にある加圧体６をクレーンなどで吊り上げ、保持体４に載置された角材６０の上から被せ、位置決めピン３９を利用して保持体４に対して元の合致した位置に配置する。
６．締付ボルト１０を持ち上げて戻し、上からナット３８を手締めする。
７．この際、二人の作業者Ａ，Ｂがトルクレンチ等の締め付け具を持ち、図４に示すように、片側３箇所の締付ボルト１０をそれぞれ同時に１→３→２と、互いにバランス良く、所定の圧着力が得られるまでトルクレンチで締める（所定の圧着力が加わるとトルクレンチのトルクが切れる）。他の箇所の締付ボルト１０についてもバランス良く締める。
８．所定の時間そのまま保持し（接着剤が硬化するまで）、その後、締付ボルト１０を緩めてクレーンなどで加圧体６を吊り上げて外し、クレーン（又はリフトなど）で集成加工された集成材６１を取出す。
【００４１】
上記集成材加工機２を複数台使用する場合は、集成材となる木材の長さに応じこれら木材の長さと同等となるよう、必要な台数の集成材加工機２を一列且つ直線状に並べて用いる。集成材加工機２を４台用いる場合には、４つの保持体４を直線状に配置し、集成する木材を各保持体４にわたって載置する。そして、各保持体４毎にそれぞれ加圧体６を被せて締付ボルト１０で締め付け、集成材を加工する。上記基本的な加工方法は、集成材加工機２の台数が増えても変わらない。
【００４２】
上記角材６０を保持体４に載置するに際して、角材６０の最初の１本は、保持体４の谷状の最深部に載置し、次にこの角材６０の左右部と保持体４の保持板１４による谷状部位（２箇所）に、それぞれ次の２本の角材６０を載置する。更に、これら角材６０の左右部及び保持板１４による谷状部位（３箇所）にそれぞれ次の３本の角材６０を載置し、これら３本の角材６０の左右部による谷状部位（２箇所）に次の２本の角材６０を載置し、これら２本の角材６０の左右部による谷状部位（１箇所）に最後の１本の角材６０を載置する。
【００４３】
このように上記集成材加工機２によれば、角材６０を載置する際には、次々に形成される谷状の部位に角材６０を載せるだけで、その自重により隙間なく角材６０同士が密着した状態で積み重ねられ、理想的に積層された状態で納められる。
【００４４】
集成材加工機２の保持体４に全ての角材６０の載置が終了すると、山状（左右４５°の斜面）に角材６０が積層される。
そして、クレーン等により加圧体６を搬送移動し、上記載置した角材６０の上部に載置する。このとき、保持体４に設けた両位置決めピン３９をそれぞれ加圧体６の孔部に挿通させて加圧体６を正確な位置に配置する。以後、上記手順により集成材６１の加工を行う。
【００４５】
従って、上記実施の形態によれば、集成材加工機の保持体に４５度の傾斜を持たせたことで、加圧体の重量と締付ボルトの締め付けによる圧力が垂直および水平方向に効率よく伝播し、木材が全長にわたり品質的に均一で安定した接着状態が保て、品質の良い集成材が得られる。また、木材の角部同士が突き合う位置に中空部を設けたことから、木材同士がより密着し接着剤の接着状態が安定する。
【００４６】
また、集成材加工機を複数台に分割し、ここでは集成材の長さが４ｍ分に対し、集成材加工機の全体を４台（４ピース）により構成したことから、集成材加工機の移動及び集成材の加工時の加圧体の移動などが比較的容易に行え、また効率的にスペースが利用できて広いスペースを必要とせず、利便性にも優れる。
【００４７】
また、集成材加工機の加圧機構は、汎用の工具で締め付けるだけの構造としたことから、集成材加工機を設置固定すれば直ちに集成材の加工作業に入れ、電気・油圧・コンプレッサーなどのエネルギーを使用せずに環境にもやさしく、また電気的な配線とか配管が一切ないためいつでもすぐに移動が可能であり、使用場所も選ばない。
【００４８】
さらに、集成材加工機の取扱いにおいても、加圧体の移動のみで締付作業に入ることができ、電気的な複雑な操作を必要としないため、誰にでもすぐに扱えて作業性が良く、品質面においても均一で且つ油圧等を用いた加工機と比べても差のない製品が供給できる。
また、上記集成材加工機は、動力部を持たない設計としているので電気的な故障等も無く、摩擦部などの部品交換のみで長期にわたって使用でき、維持管理も容易で耐久性に優れランニングコストもかからず、経済的である。
【符号の説明】
【００４９】
４  保持体
６  加圧体
８  支持脚
１０  締付ボルト
１４  保持板
１５  加圧板
１８，１９，２０，２１  リブ板
３３  軸受部
３４  ボルト部
３８  ナット
６０  木材（角材）
６１  集成材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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