(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動され、内部に成型された成型物を取り出し得るように開放自在とされた中空柱状のドラムと、このドラムの中心軸部に、周囲に多数の穴が開けられた素材挿入用筒が設けられた成型装置を用いて、竹材を素材とした柱を製造する方法であって、
竹材の裁断片を気圧変化によりチップ状に粉砕、膨脹させる粉砕工程と、
前記ドラムを回転させた状態で、前記素材挿入用筒より、少なくとも前記の粉砕された竹材と接着剤とを混合して投入することにより、それらにドラムの回転による遠心力を与えて攪拌し、ドラム内周壁に沿って中空形状の成型物を成型する成型工程と、を含み、
前記成型物をドラムから取り出して柱を得ることを特徴とする竹材を素材とした柱の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、竹材を素材とした柱の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、木造家屋の重力負荷を支える構造材としての柱、梁等（以下、柱で総称する）は、樹木・自然木を裁断して角柱又は円柱に形成したものが一般的である。また、自然木を森林より伐採することは自然破壊につながるとの背景から、構造材ではないが、木材に比較して成長の早い竹に着目し、竹を割って引き並べ、それを重合積層して作成される竹製合板が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の自然木を裁断して柱を作成する場合は、その木の大きさから取り得る柱の太さ、大きさ、形状には自ずと制約が生じるばかりか、自然木を植栽して成長を待つことになるため、特に、太い柱を得るには長い年月を要し、高価に付くことになる。また、竹製合板は構造材として使用するには、強度的に十分でないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、任意の太さ、大きさ、形状の構造材としての柱を容易、迅速、かつ安価に提供でき、また、資材のリサイクルが可能で、しかも、自然木を森林より伐採する必要がなく自然破壊にならない竹材を素材とした柱の製造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】
上記目的を達成するために本発明は、回転駆動され、内部に成型された成型物を取り出し得るように開放自在とされた中空柱状のドラムと、このドラムの中心軸部に、周囲に多数の穴が開けられた素材挿入用筒が設けられた成型装置を用いて、竹材を素材とした柱を製造する方法であって、竹材の裁断片を気圧変化によりチップ状に粉砕、膨脹させる粉砕工程と、前記ドラムを回転させた状態で、前記素材挿入用筒より、少なくとも前記の粉砕された竹材と接着剤とを混合して投入することにより、それらにドラムの回転による遠心力を与えて攪拌し、ドラム内周壁に沿って中空形状の成型物を成型する成型工程と、を含み、前記成型物をドラムから取り出して柱を得る竹材を素材とした柱の製造方法である。この製造方法においては、粉砕した竹材又は木材を用いて遠心力により柱状に成型するので、均質で任意の形状、大きさの柱を容易に得ることができる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、粉砕され、かつ膨脹された竹材又は木材と接着剤とが混合され、成型された成型品から裁断してなる竹材又は木材を用いた柱である。この構成においては、任意の形状、大きさの成形型を用いて、容易に任意の形状、大きさの柱を得ることができる。
また、本発明は、竹材又は木材の裁断片を気圧変化によりチップ状に粉砕、膨脹させる粉砕工程と、この粉砕された竹材又は木材と接着剤とを混合して遠心力により攪拌して柱状に成型する成型工程とからなる竹材又は木材を用いた柱の製造方法である。この製造方法においては、粉砕した竹材又は木材を用いて遠心力により柱状に成型するので、均質で任意の形状、大きさの柱を容易に得ることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態として、竹材を用いた場合について図面を参照して説明する。
図１は本発明による柱の製造途上における竹の粉砕前の状態の素材を示す図、図２は製造に用いられる遠心力を用いた成型装置の斜視図、図３は成型された柱の斜視図である。柱の製造方法の概略を説明すると、素材となる竹１を、図１に示すように、放射方向に４〜５分割で長さ方向に短冊状に切断し、外周の皮を剥ぎ、節部を切削する。さらに、このように切断された竹片を、図示のように、細かく裁断してから圧力装置内に挿入する。この圧力装置は、内部が高圧状態から一瞬に減圧されるものであり、その時の気圧変化により、内部に挿入された竹の裁断片は、チップ状に粉砕、膨脹される。このチップ状に粉砕された竹の素材と接着剤とを混合し、図２に示すような成型装置３内に投入する。なお、素材となる竹１はリサイクル使用されるものを用いてもよい。
【０００７】
この成型装置３は、不図示のモータ等の駆動源により高速回転される直径約２ｍ程度（経済性を考慮して）の中空柱状のドラム４を備え、このドラム４の中心軸部に、周面に多数の穴が開けられた素材挿入用筒５が一体的に設けられたものである。このドラム４は、成型動作後に内部に成型された成型物を取り出すことができるように、２つ割りなどにより開放自在に組み付けられている。このような構成において、ドラム４が回転駆動されている状態で、素材挿入用筒５内にその上方からチップ状に粉砕された竹の素材と樹脂等からなる接着剤とが投入されると、それらは、ドラム４の回転による遠心力を受けて攪拌され、ドラム４の内周壁に沿って中空柱状に成型される。こうして成型された直径が約２ｍ弱の柱のもとになる成型品をドラム４から取り出し、裁断により柱を得る。図３には、中空状に成型された竹からなる成型品７と、それから裁断されることにより得られる柱７ａを示している。なお、ドラム４内にはヒータを備えていて、加熱成型が可能とされていることが望ましい。
【０００８】
上記の成型品７からは任意に適宜の形状・太さの構造材としての角柱又は円柱を裁断すればよく、さらに、その外周面に単板等でなる仕上げ材を接着等により装着すれば、化粧柱が得られる。また、例えば、一端側が太く、他端側が細い柱等は、適宜形状のドラム４を用い、又はそのような裁断を行うことで、容易に対応可能である。また、柱の外周面にカラーコーティングを施すことも容易に可能である。
【０００９】
図４は本発明の竹を用いた柱の製造方法の工程を示す。本工程は、竹の皮を剥ぐ工程（Ｓ１）と、皮の剥がされた竹の裁断片を気圧変化によりチップ状に粉砕、膨脹させる粉砕工程（Ｓ２）と、この粉砕された竹の素材と接着剤とを混合して遠心力により攪拌して柱状に成型する成型工程（Ｓ３）と、成型品を取り出す工程（Ｓ４）と、柱に裁断する工程（Ｓ５）とから成る。このようにして、チップ状に粉砕、膨脹させたチップ状の竹の素材から遠心力を用いて柱を成型するので、均質な構造材が得られると共に、自然木を用いた場合に比べて自然破壊を招くことなく、任意の太さ、長さ、形状の構造材としての柱を迅速、容易、かつ、安価に提供することができる。そして、特に、竹を素材とすることで、木材を粉砕した素材を用いた場合に比べて、大きな重力荷重に耐える構造材を提供することができる。
【００１０】
なお、本発明は上記実施例構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施例では、竹を素材としたものを示したが、竹の他に、リサイクルされる古い木材、合板等をチップ状にして混合してもよく、また、チップ状とした竹を素材とする部分とチップ状とした木材を素材とする部分との積層構造としてもよい。また、経済性の点で大径の成型品を通常の柱に裁断する場合を示したが、成型品をそのまま柱としてもよい。また、建造家屋に用いる場合に、中空部分に電気コード等を通すことも可能である。
【００１１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、竹材の裁断片を気圧変化によりチップ状に粉砕、膨脹させ、これを遠心力により柱状に成型するので、重力荷重が均質で、任意の形状、大きさの柱を容易、迅速かつ安価に提供することができ、特に、均質な構造材で、しかも大きな重力荷重に耐える構造材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による柱の製造途上における竹の粉砕前の状態の素材を示す図である。
【図２】製造に用いられる遠心力を用いた成型装置の斜視図である。
【図３】成型された柱の斜視図である。
【図４】竹を用いた柱の製造方法の工程を示す図である。
【符号の説明】
１  竹
３  成型装置
７  成型品
７ａ  柱
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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