(57)【要約】【課題】木の持つ美しさや手触り感を損なうことなく、筒状に積層する木質薄単板の層間の隙間やしわの発生を完全に防止し、適正圧締圧力で接着硬化させ機械的強度を向上させた軽く強いウッドパイプ及びその製造方法を提供する。【解決手段】木目を長手方向に揃えた複数の木質薄単板の片面または両面に接着剤を塗布し、長手方向に楔形状に分割されたマンドレルの外周方向に、一枚ずつ各層毎に巻き、各層の巻き始め辺と巻き終わり辺の接合部をバッド状に形成し、該接合部が各層で重合しないように配置し、木質薄単板全てを積層して筒状体に成形した後、該筒状体を伸縮性を有する部材にて圧締し、前記接着剤が硬化後、前記伸縮性を有する部材を外し、前記分割されたマンドレルをスライドさせ抜き取り、さらに内面に樹脂を塗布する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の木質薄単板を筒状に積層して巻かれてなるウッドパイプであって、前記複数の木質薄単板の木目がウッドパイプの長手方向に揃えられ、一枚ずつ層毎に巻かれ、各層毎の木質薄単板の巻き始め辺と巻き終わり辺の接合部がバッド状に形成され、該接合部が各層間で重合しないように分散して配置されたことを特徴とするウッドパイプ。
【請求項２】
複数の木質薄単板をマンドレルに筒状に積層して巻き付け成形した後にマンドレルを抜き取るウッドパイプの製造方法であって、木目を長手方向に揃えた複数の木質薄単板の片面または両面に接着剤を塗布し、長手方向に楔形状に分割されたマンドレルの外周方向に、一枚ずつ層毎に巻き、各層毎の木質薄単板の巻き始め辺と巻き終わり辺の接合部をバッド状に形成し、該接合部が各層間で重合しないように分散して配置し、木質薄単板全てを積層して筒状体に成形した後、該筒状体を伸縮性を有する部材にて圧締し、前記接着剤が硬化後、前記伸縮性を有する部材を外し、さらに前記分割されたマンドレルをスライドさせ抜き取ることを特徴とするウッドパイプの製造方法。
【請求項３】
ウッドパイプの内面に樹脂を塗布されて成形された請求項１記載のウッドパイプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質ロータリー単板やスライス単板の木質薄単板を複数層積層接着して成形されたウッドパイプ及びその製造方法に関し、具体的には、例えば木材特有の暖かさや木目の美しさ等の意匠性と合わせて、軽さと強度を求められる福祉用具や学校用学習机いす等の木製部材に使用されるウッドパイプ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、福祉用具や学校用学習机いす等に使用される木製部材は、そのほとんどが無垢の木材で構成されており、重量が有り使い勝手が悪いものであった。そのため、木製部材数を減らすか或いは細い部材に替え軽量化が図られたが、強度が低下するという問題が生じた。
【０００３】
上記の問題点を解決するために、例えば、複数の木製帯状態単板を、マンドレルの周囲に順次螺旋状にかつ右ねじれのものと左ねじれのものが混在するように積層状に巻回して複数層の帯上単板からなる筒状体を形成するとともに、内外に隣り合う帯状単板どうしの間に接着剤を介在させることを含む木製筒の製造方法が提案されている（特許文献１参照。）。また、種々の筒状層が複数の木のベニアの筒状層からなる木製チューブとその製造方法で、１つの層の木目が長手方向に延出し、その隣接層の木目がチューブの周方向に延出し、これによって隣接する層の木目が互いに横方向に延出し、前記木目の方向に延出するすべてのジョイントがエッジ対ジョイントであり、前記木目の方向を横切る方向に延出するすべてのジョイントが相互ロック・フィンガー・ジョイントであり、隣接する筒状層が互いに結合されて１つの木製チューブを形成したものも提案されている（特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平１１−３０９７０４号公報
【特許文献２】特表平１０−５１０２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記提案されている木製筒の場合、外周表面に螺旋状に斜めの木目や斜めの切断線が現れ、また接着圧締時に木材の細胞が潰され木質薄単板にしわが発生する等、意匠的に木材の持つ本来の美しさや手触り感を損なうという問題があった。
【０００５】
また、ウッドパイプの長さと木質薄単板の長さが等しく、しかも該木質薄単板の木目とウッドパイプの長さ方向とが平行である場合、連続したロータリー単板や、一層毎に分かれた単板を接着剤で仮留めし、繋がった単板をマンドレルに複数回巻き付け内部及び外部より圧締接着すると、木質薄層間に隙間が発生し木質薄単板にしわを生じたまま接着される。しかも連続した木質薄単板を隙間無く圧締するには、マンドレルの周方向に該単板を巻き締めながら圧締する必要があるが、木質薄単板は引っ張り強度が極めて低いため適正な圧締圧力が得られず、隙間無く圧締接着することが困難であるという問題があった。
【０００６】
さらに、適正圧力で圧締し接着剤硬化後にウッドパイプからマンドレルを引き抜く際に、ウッドパイプが細長くなるほど引き抜きが困難になる問題があった。またウッドパイプは中空であるため、同じ太さの無垢の木材よりも軽量であるが、強度が劣るという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記これらの問題点に鑑みなされたもので、木の持つ本来の美しさや手触り感を損なうことなく、筒状に積層する木質薄単板の層間の隙間や、しわの発生を防止し、適正な圧締圧力で接着硬化したウッドパイプを傷つけることなくマンドレルを引き抜き、機械的強度が向上した軽く強いウッドパイプ及びそ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】
【０００８】
このため本発明は、複数の木質薄単板を筒状に積層して巻かれてなるウッドパイプであって、前記複数の木質薄単板の木目がウッドパイプの長手方向に揃えられ、一枚ずつ層毎に巻かれ、各層毎に巻き始め辺と巻き終わり辺の接合部がバッド状に形成され、該接合部が各層間で重合しないように分散して配置されたことを第１の特徴とする。
【０００９】
また、複数の木質薄単板をマンドレルに巻き付け積層して成形した後にマンドレルを抜き取るウッドパイプの製造方法であって、木目を長手方向に揃えた複数の木質薄単板の片面または両面に接着剤を塗布し、長手方向に楔形状に分割されたマンドレルの外周方向に、一枚ずつ層毎に巻き、各層毎の木質薄単板の巻き始め辺と巻き終わり辺の接合部をバッド状に形成し、該接合部が各層間で重合しないように分散して配置し、木質薄単板全てを積層して筒状体に成形した後、該筒状体を伸縮性を有する部材にて圧締し、前記接着剤が硬化後、前記伸縮性を有する部材を外し、さらに前記分割されたマンドレルをスライドさせ抜き取ることを第２の特徴とする。
【００１０】
さらに、請求項１記載のウッドパイプにおいて、ウッドパイプの内面に樹脂を塗布されて成形されたことを第３の特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るウッドパイプ及びその製造方法によれば、木の持つ本来の美しさや手触り感を損なうことなく、筒状に積層する木質薄単板の層間の隙間やしわの発生を防止することができ、適正な圧締圧力で接着硬化させ機械的強度を向上させ軽量化することができるという優れた特徴を有する。
【００１２】
また、伸縮性を有する部材にて圧締されるため木質薄単板を均一に圧締することが可能であり、またマンドレルをスライドさせて抜き取るため、ウッドパイプに傷をつけることなく容易にマンドレルを抜くことができるという優れた特徴を有する。
【００１３】
さらに、ウッドパイプの内面に樹脂を塗布されて成形されているため、ウッドパイプの曲げ強さや木ねじの保持力等の機械的強度や気密性が向上するという優れた特徴を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。図１は本発明に係るウッドパイプの一実施例を示す正面図、図２は、図１の斜視図である。図３は木質薄単板の構成図、図４は本発明に係るマンドレルの斜視図、図５は本発明に係るウッドパイプの製造方法を示す説明図である。
【実施例】
【００１５】
図１及び図２に示すように、本発明に係るウッドパイプ１０は、木目を長手方向に揃えた木質薄単板１、２、３が、木質薄単板１、２、３の順に３層に積層されて円筒状に巻かれており、木質薄単板１、２、３は接合部１ａ、２ａ、３ａで各々バッド状に接合され、各層間に接着剤（図示せず）を塗布されて筒状体に成形されている。また、ウッドパイプの内面には樹脂層４が形成されている。
【００１６】
本実施例では、厚さ１ｍｍの木質薄単板を使用し、外直径３０ｍｍ、長さ１ｍのウッドパイプの例を説明する。木質薄単板１、２、３はウッドパイプ１０の長さ１ｍの辺と、ウッドパイプ１０を構成する３層の外周長さと同じ長さの辺を持つ方形単板に各々加工され、木目はウッドパイプ１０の長さ方向と略平行に揃えてあり、円筒状に順次単独で巻かれ、木質薄単板１、２、３の巻き始め辺と巻き終わり辺は、各々接続部１ａ、２ａ、３ａでバッド状に接続され、各層の接続部は、重合しないように円弧を３等分する位置に配置されている。尚、本発明のウッドパイプ及びその製造方法は上記の数値に限定されるのもではない。
【００１７】
ここで、使用される木材としてはブナ材等が用いられ、接着剤としては水製ビニルウレタン系接着剤が使用され、樹脂層４には不飽和ポリエステル樹脂が用いられている。
【００１８】
上記の構成となっているため、円筒状に巻かれた３層の木質薄単板が圧締されると、木質薄単板が各層単独で各々引き締まるため、接着剤硬化後の層間の隙間やしわの発生が無いウッドパイプとなり、また各木質薄単板の木目がウッドパイプの長さ方向に揃えてあるため各層間の密着性が高く、さらに長手方向の曲げ強さが向上する。
【００１９】
次に、図３乃至図５で本発明によるウッドパイプの製造方法を説明する。
【００２０】
図３は、木質薄単板１、２、３の構成図である。木質薄単板１、２、３の木目は全てウッドパイプの長手方向に揃えてあり、木目方向に略平行な辺はウッドパイプの長さ１ｍに加工されてある。また木質薄単板１、２、３の木目に略垂直な辺はウッドパイプの各層を形成する周の長さと等長に加工されている。図４は木質薄単板を巻きつけてウッドパイプを形成する際のウッドパイプの芯となるマンドレル７の斜視図であり、長さ１ｍ２０ｃｍ、直径２４ｍｍの略円柱形をしておりマンドレルの長手方向に斜めに２分割された分割マンドレル５、６で構成されている。ここで分割マンドレル５、６の形状は各々楔形状をしており、また各々接触する面はスライドし易い粗面に仕上げてある。また、分割マンドレル５、６は楔形状をしているため、分割マンドレル５を端部の面積が小さい面から端部の面積の大きい面方向にスライドさせることにより、マンドレル７の径が小さくなる。図５（ａ）は分割されたマンドレル７に木質薄単板１を巻き付けた状態を示す説明図、図５（ｂ）は伸縮性の圧締ゴムバンド８による圧締の状態を示す説明図、図５（ｃ）は接着剤硬化後に伸縮性の圧締ゴムバンド８を外した状態を示す説明図である。
【００２１】
まず、木質薄単板２の表裏両面にウエットタイプの接着剤（水溶性ポリビニルウレタン系接着剤）をロールコーター等で均一に塗布する。次に、図５（ａ）に示すようにマンドレル７の外周方向に木質薄単板１を巻き付け接合辺１ｂ、１ｃをバッド状に接合し接合部１ａとする。さらに木質薄単板２及び３を前記木質薄単板１の外周面に順に巻き付け各々接合辺２ｂ、２ｃと３ｂ、３ｃを各々バッド状に接合し接合部２ａ、３ａとする。（接合辺２ｂ、２ｃ、３ｂ、３ｃ、接合部２ａ、３ａは図１、図３参照）このとき接合部１ａ、２ａ、３ａの位置を各々が重ならないよう円弧を３分割する位置に分散して配置し積層する。  尚、上記の接着剤は、木質薄単板１、２、３の各々が接する面に塗布しても構わない。
【００２２】
次に図５（ｂ）に示すように、３層に積層された木質薄単板１、２、３で構成される筒状体の外周面側から、伸縮性を有する圧締ゴムバンド８を周方向に巻回し、圧締ゴムバンド８が緩まないよう固定した後、一定の圧締圧力をかける。ここで伸縮性を有する圧着ゴムバンドを使用しているため、筒状体の外周面から均一な圧力をかけることができる。しかも木目が予め長手方向に揃えてあるため、木質薄単板同士が密着し、しわを生じることなく層間に隙間もないウッドパイプが製造できる。本実施例では、圧締ゴムバンドとして、幅２０ｍｍ、厚さ２ｍｍのホロタイトゴムを使用した。
【００２３】
接着剤硬化後、図５（ｃ）に示すように圧締ゴムバンドを取り除き、分割マンドレル５または６の何れかをスライドさせ、マンドレル７を外す。この際分割マンドレル５、６は各々楔形状をしており、しかも分割マンドレル５、６の各々接触する面はスライドし易い粗面に仕上げてあるため、分割マンドレル５の端部の面積が小さい面をハンマー等により加圧し端部の面積が大きい面方向にスライドさせることによりマンドレル７の径が小さくなり、マンドレル７の外周面と筒状体内面との間に隙間が生じ、容易にマンドレル７が取り外せる。
【００２４】
成形が終了したウッドパイプ１０には、図１、図２に示すように、樹脂層４が形成される。使用される樹脂としては、例えば不飽和ポリエステル樹脂が用いられ、ウッドパイプ１０の片方の開口部は密閉され、他方の開口部から樹脂が流し込まれる。ウッドパイプ１０内面に均一に塗布されるように、ウッドパイプ１０は上下左右に回転され、塗布終了後不要となった樹脂は廃棄され、ウッドパイプ１０をさらに回転させることによって一定の膜厚の樹脂層が形成される。
【００２５】
以上のような方法によりウッドパイプが製造されるため、斜めの木目や斜めの継ぎ目が無く、木質薄層間に隙間やしわの発生のない美しいウッドパイプができる。しかも分割マンドレルを使用するため傷のないウッドパイプが容易に製造できる。また内部に樹脂層が形成されることにより、木の持つ本来の美しさや手触り感を損なうことなく軽く曲げ強度や木ねじ保持力等の機械的強度を保ち気密性が向上するため、福祉用具や学校学習机いす用の木製部材として最適なウッドパイプを提供できる。本実施例においては略円柱形のマンドレルを使用して説明しているが、断面形状が楕円や多角形のマンドレルであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るウッドパイプの正面図である。
【図２】図１の斜視図である。
【図３】木質薄単板の構成図である。
【図４】本発明に係るマンドレルの斜視図である。
【図５】本発明に係るウッドパイプの製造方法の説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１、  ２、  ３                      木質薄単板
１ａ、２ａ、３ａ                    接合部
１ｂ、１ｃ、２ｂ、２ｃ、３ｂ、３ｃ  接合辺
４                                  樹脂層
５、  ６                            分割マンドレル
７                                  マンドレル
８                                  圧締ゴムバンド
１０                                  ウッドパイプ
【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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