(57)【要約】 【課題】  木材に高強度の連結部を設けるとともに、切削屑を発生させずに、短時間で容易に製造することのできる連結構造体および該連結構造体を用いた連結構造を提供すること。【解決手段】  木材からなる連結構造体１であって、連結部分５が圧縮成形されていることを特徴とする。圧縮成形することにより、切削などと異なり繊維が破壊されずに維持された状態となる。これにより、強度の高い連結部分５を迅速に形成することができるとともに、切削屑を発生させることもない。【選択図】    図４
2005231298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材からなる連結構造体であって、
連結部分が圧縮成形されていることを特徴とする連結構造体。
【請求項２】
前記圧縮の方向が、前記木材の繊維に垂直であることを特徴とする請求項１に記載の連結構造体。
【請求項３】
前記連結部分が、ほぞであることを特徴とする請求項１に記載の連結構造体。     
【請求項４】
前記ほぞの基端部が丸みを帯びていることを特徴とする請求項２に記載の連結構造体。
【請求項５】
連結された連結部材同士の少なくとも一つが木材からなり、前記連結部材の連結部分が、所定の形状に圧縮成形されていることを特徴とする連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材からなる連結構造体および該連結構造体を用いた連結構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
木造建築や木製の工業製品などにおいて、木材同士を連結するために種々の継手加工および仕口加工が行われており、これらの中には、例えば、木材先端にほぞを設け、これをほぞ穴に挿入することにより、両者を連結するものがある。
従来、これらほぞを形成するために、木材の切削が行われていた（特許文献１参照。）。
ここで、木材同士を連結するための連結部分には様々な応力がかかるため、これら連結部分には特に高い強度が要請されている。これら強度に最も寄与するのは、木材内部における繊維の本数である。
【特許文献１】特開平７―９４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のように切削によるものでは、ほぞ以外の部分を切除することにより、荷重を受ける繊維の数が減少するため、ほぞの強度が低下してしまい、その結果、連結構造全体の強度も低下するという問題がある。また、切削ではＮＣ装置等により切削刃を３次元走査させるため、長い作業時間がかかるだけでなく、大量の切削屑が発生するという問題もある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、木材に高強度の連結部を設けるとともに、切削屑を発生させずに、短時間で容易に製造することのできる連結構造体およびこれを用いた連結構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
請求項１に係る発明は、木材からなる連結構造体であって、連結部分が圧縮成形されていることを特徴とする。
この発明に係る連結構造体によれば、木材を圧縮成形することにより連結部分が形成される。そのため、連結部分における繊維の数または長さが減少することなく維持され、単位断面積当たりの繊維密度が高められ、硬度が向上する。また、成形装置により圧縮するだけで加工が完了するため、短時間に連結部分を形成することができる。
これにより、連結部分の強度を向上させることが可能となり、さらにこれら連結部分の形成を迅速に行うことができる。また、形成過程における切削屑の発生を防止することができる。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の連結構造体において、前記圧縮の方向が、前記木材の繊維に垂直であることを特徴とする。
この発明に係る連結構造体によれば、前記圧縮が、木材の繊維に垂直な方向から行われる。
そのため、連結部分における繊維数が減少することなく維持され、単位断面積当たりの繊維密度が向上するので、連結部分の強度をさらに向上させることができる。また、前記垂直な方向であることから、比較的、低い圧力で連結部分を圧縮することができる。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の連結構造体において、前記連結部分が、ほぞであることを特徴とする。
この発明に係る連結構造体によれば、圧縮成形により、ほぞが形成される。
これにより、木材同士を確実に連結することができる。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項２に記載の連結構造体において、前記ほぞの基端部が丸みを帯びていることを特徴とする。
この発明に係る連結構造によれば、ほぞの基端部が丸みを帯びるようにして形成される。そのため、圧縮時において、ほぞの基端部近傍の繊維が切断されることなく、圧縮状態のまま維持される。
これにより、最も荷重が加わる基端部を強化することが可能となり、連結部分の強度をさらに向上させることができる。
【０００９】
請求項５に係る発明は、連結された連結部材同士の少なくとも一つが木材からなり、前記連結部材の連結部分が、所定の形状に圧縮成形されていることを特徴とする連結構造。
この発明に係る連結構造によれば、連結部分が所定の形状に圧縮成形され、この連結部分が連結構造として利用される。
これにより、迅速かつ容易に強度の高い連結構造を形成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、強度の高い連結部分を迅速に形成することができるとともに、切削屑の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施例）
以下、本発明の実施例における連結構造体について、図面を参照して説明する。
図１は、木材同士を連結する様子を示した説明図であり、符号１は連結構造体を示したものである。
連結構造体１は、木材からなる略角柱状の係合部材２を備えており、同じく木材からなる被係合部材３に係合されるものである。これら係合部材２および被係合部材３の内部には、他の部分と比較して密度が高く相対的に硬い部分である繊維の密な部分（いわゆる木目）７が形成されている。
係合部材２の先端には、後述するように、圧縮成形により設けられ矩形状に突出するほぞ（連結部分）５が形成されており、このほぞ５の繊維は、切断されずに維持された状態になっている。さらに、ほぞ５の基端部４は、丸みを帯びるようにして形成されている。また、被係合部材３には、被係合部材３の長さ方向に延ばされた矩形状のほぞ孔６が形成されている。
このような構成のもと、ほぞ５をほぞ孔６に挿入することにより、ほぞ５とほぞ孔６とが係合し、これにより係合部材２と被係合部材３とが互いに連結されるようになっている。
【００１２】
次に、このように構成された本実施例における連結構造体１の作用について説明する。
これら連結構造体１は、木造建築や木製の工業製品などにおいて、木材同士を連結するための部材として利用されるものである。
本実施例においては、従来の切削によるものと異なり、以下のようにして圧縮成形することによりほぞ５およびほぞ孔６が設けられる。
まず、ほぞ５の圧縮加工は金型を用いて行われるものであり、この金型は、図２から図４に示すように、凹状に形成された下型１１と、この下型１１の凹部１１ｃに対応して設けられた上型１０とから構成されている。これら上型１０および下型１１には、平滑な押圧面１０ａ，１１ａがそれぞれ設けられており、これら押圧面１０ａ，１１ａの一辺には、湾曲部１０ｂ、１１ｂが互いに対向する位置にそれぞれ形成されている。
【００１３】
また、上型１０は不図示の駆動部に接続されており、この駆動部を駆動することにより、上型１０は、下型１１に対して上昇するようになっており、または上型１０は、下型１１の凹部１１ｃに嵌合して押圧面１０ａ，１１ａがあらかじめ設定された所定の間隔に位置するまで、下型１１に対して下降するようになっている。そして、このとき上型１０と下型１１との間に置かれたものが押圧面１０ａ，１１ａによって上下から押圧されるようになっている。
【００１４】
続いて、このように構成された金型のもと、圧縮加工が行われる。
この圧縮加工においては、最初に角柱状の係合部材２を高温高圧の水蒸気雰囲気中に配置する。すると、高温高圧の水蒸気雰囲気中に置かれることにより、係合部材２は、過剰に水分を吸収し、軟化する。次いで、これら高温高圧の水蒸気雰囲気中のもと、図３に示すように、係合部材２を、その先端部２ｂが下型１１の凹部１１ｃに嵌合される所定の位置に設置する。このとき、係合部材２の繊維が上型１０の昇降方向、すなわち押圧方向に垂直になるように係合部材２を設置する。
【００１５】
この状態から、押圧面１０ａ，１１ａの間のプレス時における距離を設定し駆動部を駆動すると、図３に示すように、上型１０が下型１１に対して下降する。そして押圧面１０ａが係合部材２の先端部２ｂの上部外表面に接触し、さらに上型１０が下型１１と所定の間隔になるまで下降する。これにより、図４に示すように、係合部材２の先端部２ｂが上型１０および下型１１によって上下から押圧され、上型１０と下型１１との間に挟まれた先端部２ｂが繊維に垂直な方向に圧縮される。このとき、繊維は切削のように切除されることがないため、その数が減少することはなく、さらに、圧縮によって、先端部２ｂ内の単位断面積当たりの繊維密度が高められ、その硬度が向上した状態になる。また、押圧面１０ａ，１１ａに湾曲部１０ｂ，１１ｂが形成されていることから、これら湾曲部１０ｂ，１１ｂによって押圧された基端部４は、その湾曲形状にならってなだらかな曲線を描いた状態になる。そのため、湾曲部１０ｂ，１１ｂによって押圧された部分内に形成された繊維は、基端部４で切断されることなく、その曲線に合わせてなだらかな状態のまま圧縮される。したがって、最も応力が集中する基端部４が強化され、その強度をさらに向上させることができる。
なお、圧縮により先端部２ｂはその幅方向に拡張しようとする力が働くが、凹部１１ｃを形成する両壁によって、その拡張が防止される。
【００１６】
この圧縮状態のまま所定の時間おくと、先端部２ｂは、あらかじめ設定された所定の寸法、例えば当初の寸法の１／２程度にまで圧縮させられる。最後に、高温高圧の水蒸気雰囲気を解消して、駆動部を駆動することにより、上型１０を上昇させる。そして、上型１０および下型１１から圧縮後の係合部材２を取り出すと、この係合部材２には、基端部４が丸みを帯びたほぞ５が形成されている。このほぞ５は、上述のように、繊維の連続性が維持された状態になっており、さらに、その硬度が向上した状態になっている。
【００１７】
このほぞ５が形成された圧縮加工後の係合部材２と、打ち抜きなどによって形成されたほぞ孔６を備える被係合部材３とを、以下のようにして連結させる。すなわち、図５および図６に示すように、ほぞ５をほぞ孔６に挿入すると、ほぞ孔６の開口部の角部６ａが湾曲した基端部４に接触するが、この状態から係合部材２をさらに強く押し込むことにより、角部６ａが基端部４の湾曲形状に応じて均される。これにより、係合部材２と被係合部材３とが完全に合わさって、両者が確実に連結される。
【００１８】
以上より、本実施例によれば、ほぞ５により、係合部材２と被係合部材３との連結構造の強度を向上させることができる。
また、ほぞ５は、上型１０および下型１１のプレス加工により、ワンアクションで形成されるため、作業時間を短縮させ、短時間で容易に加工することができるとともに、切削屑を発生させることもない。
【００１９】
なお、本実施例においては、被係合部材３を木材からなるとしたが、これに限ることはない。
また、ほぞ５の先端部の角を残したままにしているが、これに限ることはなく、ほぞ５の先端に相当する部分を湾曲状に形成した金型を用いて、ほぞ５を圧縮成形することにより、ほぞ５の先端の角に丸みをつけるようにしてもよい。これにより、ほぞ５の形成と同時に面取り加工を施すことができ、作業時間をさらに短縮することができる。
なお、本発明の技術範囲は上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る連結構造体１の実施例を示す図であって、木材同士を連結する様子を示す説明図である。
【図２】本実施例における圧縮加工の様子を示す図であって、圧縮前の様子を示す斜視図である。
【図３】本実施例における圧縮加工の様子を示す図であって、圧縮前の様子を示す断面図である。
【図４】本実施例における圧縮加工の様子を示す図であって、木材を圧縮している様子を示す断面図である。
【図５】ほぞ穴にほぞを挿入する様子を示す図であって、挿入前の様子を示す説明図である。
【図６】ほぞ穴にほぞを挿入する様子を示す図であって、挿入後、ほぞ穴が圧縮されている様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    連結構造体
４    基端部
５    ほぞ（連結部分）
７    繊維の密な部分
【図１】
2005231298.tif 000003
【図２】
2005231298.tif 000004
【図３】
2005231298.tif 000005
【図４】
2005231298.tif 000006
【図５】
2005231298.tif 000007
【図６】
2005231298.tif 000008