(57)【要約】【課題】  住宅の柱、梁、土台及び外構用の角材は自然乾燥させたものが広く用いられてきたが、自然乾燥だけでは限度があり、この対策として背割りを入れているが背割りは年月とともに大きく開き問題となっている【解決手段】  芯持ち丸太から得た正方形の芯持ち角材の１隅を鼓状空間用に切り取り、芯持ち角材の中心に向けて背割りを入れ、乾燥含水率を調整しながら乾燥させ、表面加工等で仕上げ等も行い、これらの４本を左右上下に外から背割りが見えないように積層集合させて、デザイン性が優れた、強度も増した、背割りの経時変化によるひび割れや変形がない住宅の柱、梁、土台及び外構用の角材の製造を可能とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯持ち丸太から、同じ辺長の正方形に製材して得られた芯持ち角材を、４本積層してなる集合角材による柱、梁、土台及び外構用角材において、該４本の芯持ち角材は各々１隅を同形状に切り取られ、該切り取り面中央部から該芯持ち角材の芯即ち中心に向かって背割りが入れられ、乾燥後、該背割りを入れて乾燥させた４本の該芯持ち角材を各々背割りが外から見えないように、該切り取った４つの同形状を左右上下に合した面からなる鼓状空間を形成するように積層し、接着剤を用いたプレス圧力や、ボルト・ナットで固定し、該鼓状空間には鉄棒やピアノ線の補強材が通され強度が増加し、該集合角材の表面に四角形や三角形や円形や半円形や楕円形や半楕円形の突起物で凹凸構造にして滑りを防止する構造にしたことを特徴とする集合角材による柱、梁、土台及び外構用の集合角材。
【請求項２】
前記集合角材において、前記４本の芯持ち角材の切り取り面が二等辺直角三角形であり、該集合角材の内部空間が該二等辺直角三角形の各々の斜辺を一辺とする正方形の鼓状空間であることを特徴とする請求項１記載の集合角材による柱、梁、土台及び外構用の集合角材。
【請求項３】
前記集合角材において、前記４本の芯持ち角材の切り取り面が１／４円形であり、該集合角材の内部空間が各々の該１／４円形を合わせた円形の鼓状空間であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の集合角材による柱、梁、土台及び外構用の集合角材。
【請求項４】
前記芯持ち角材の切り取り面の二等辺直角三角形の斜辺長さが５〜２５ｍｍであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の集合角材による柱、梁、土台及び外構用の集合角材。
【請求項５】
前記芯持ち角材の切り取り面の１／４円形の元円の半径長さが３〜１５ｍｍであることを特徴とする請求項１又は請求項３記載の集合角材による柱、梁、土台及び外構用の集合角材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】    本発明は、背割りが形成された芯持ち角材の集合角材による、建築用の柱、梁、土台及び外構用の集合角材に関する。
【背景技術】
【０００２】    建築用木材として使用される芯持ち材は、樹芯を含むものであり強度があり、過重のかかる場所、例えば柱、梁などに使用されるが、この芯持ち材は、湿度変化により、伸縮する特性を有し、樹皮の方に近いほど伸縮が大きく起こり、乾燥が進むと表面からひび割れが発生する。【０００３】    そこで、芯持ち材は、建築用木材として使用するとき、四方面にひび割れが出ないように、木材の樹芯まで切れ目を入れ、１か所で木材の伸縮を調節する背割りを設けるようにしている。【０００４】    しかしながら、建築用木材として使用する場合は、背割りが見えるところに現れると、見栄えが悪くなり、芯持ち材は、背割りを設けたとしても、背割り下部分は、木材の吸湿や放湿によって開閉してしまい、建築用木材が変形すると、柱同士又は柱と梁の継ぎ手接続を行いにくくなり、更に、継ぎ手の強度も弱くなってしまう。【０００５】    この問題を解決するために、略Ｖ字形状の背割りに沿って切欠溝を一連に形成し、この切欠溝に杉や唐松などからなる板状の接合部材を嵌合させる提案（例えば、特許文献１参照）や、背割りに埋木をして、背割りを目立たなくし見栄えをよくする提案（例えば、特許文献２参照）もされている。【０００６】  しかしながら、特許文献１の建築用木材は、内部に背割りを設けた空間が残ったままであり、強度は不十分であり、特許文献２の建築用木材は、背割りに埋木がされていないものと比べると強度は高いが、まだまだ十分な強度とはいえないものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】  特開２０００−１２３４５号公報
【特許文献２】  特開２０１０−１２３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】    本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、住宅の柱、梁、土台及び外構用に用いられる角材としては、自然乾燥させたものが広く用いられてきたが、自然乾燥だけでは限度があり、この対策として背割りを入れているが、背割りは年月とともに大きく開き、問題となっている。【０００９】    このように芯持ち角材に入れた背割りにより、芯持ち角材の表面、内部に多数の割れが生じると、見栄えが悪くなるとともに、強度も低下させるといった問題もある。【００１０】    また、現在多用されている小径の短尺材を接着した集成材による柱、梁、土台及び外構用の集合角材は、コスト高になっているという問題もある。【００１１】    従って、本発明の目的は、小径の芯持ち角材による、芯持ち特有の強度を活かし、合わせて背割りの難点を解消する形で小径木角材を変容させ、組み合わせ方等によって正方形、長方形、直角形、Ｔ字型、Ｌ字型、十字形等に形を自在に変化させることが可能で、より強度を増し、さらに滑り止め加工等により作業が安全で、容易にできることを可能とした住宅用の柱、梁、土台及び外構用の集合角材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】    芯持ち丸太から、同じ辺長の正方形に製材して得られた芯持ち角材の１隅を切り取り、切り取り面の中央部から該芯持ち角材の中心に向かって背割りを入れ、これを乾燥させ、四側面全体に整形を施し集合角材の構成部材木とする。【００１３】    ついで、同じ辺長の集合角材の構成部材木を３本造り、これら４本の集合角材の構成部材木を各々背割りが外から見えないように、左右上下に集合させ、集合材内部に、４つの切り取り面からなる鼓状空間を形成するように左右上下に積層集合させ、集合角材の中心の鼓状空間と背割りにより応力を逃がすことにより、曲りや歪等の変形を減じることを可能とした。【００１４】    この４本の集合角材の構成部材木の積層集合は、接着剤を用いたプレス圧力や、ボルト・ナット等で固定し、形成された鼓状空間には鉄棒やピアノ線等の補強材を通し強度を高め、積層集合された集合角材の表面には四角形や三角形や半円形や楕円形等の突起物で凹凸構造にして滑りを防止し、作業がより安全に、容易にできることを可能とした。
【発明の効果】
【００１５】    住宅用の柱、梁、土台及び外構用の角材は天然の大径木が主として使用されているが、現状は天然の大径木等の資源が枯渇しつつあるが、本発明による、小径木或いは中径木を活用した積層集合材による柱、梁、土台及び外構用の角材が可能となり、木造の大規模住宅や神社、仏閣、学校、体育館、役所庁舎等への大規模木造建築の促進を可能とした。【００１６】    本発明は、間伐材の使用も可能であることから、現状やむなく未利用で放置されている間伐材の使用促進を図り、さらに炭酸ガス効果等で地球環境の改善にも寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】  図１は本発明の積層集合内部に正方形の鼓状空間を形成する一例を示す斜視図。
【図２】  図２は本発明の積層集合内部に円形の鼓状空間を形成する一例を示す斜視図。
【図３】  図３は本発明の芯持ち丸太からの芯持ち角材の取り方の一例を示す斜視図。
【図４】  図４は本発明の芯持ち角材の一例を示す斜視図。
【図５】  図５は本発明の芯持ち角材の切り取りの一例を示す斜視図。
【図６】  図６は本発明の芯持ち角材の切り取り後の一例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】    図１は本発明の積層集合内部に正方形の鼓状空間を形成する一例を示す斜視図であり、図２は本発明の積層集合内部に円形の鼓状空間を形成する一例を示す斜視図であり、図３は本発明の芯持ち丸太からの芯持ち角材の取り方の一例を示す斜視図であり、図４は本発明の芯持ち角材の一例を示す斜視図であり、図５は本発明の芯持ち角材の切り取りの一例を示す斜視図であり、図６は本発明の芯持ち角材の切り取り後の一例を示す斜視図であり、以下、本発明をその好ましい実施形態に基づいて説明する。
【００１９】    本発明の実施形態においては、図３及び図４に示すような芯持ち丸太１から製材された芯持ち角材２を集合角材の構成部材木として用い、芯持ち角材２を芯持ち丸太１から製材する方法としては各種公知の方法により可能であり、芯持ち丸太１をその中心線に平行な四つの切断線３において切断し、得られた横断面方形の芯持ち角材２を集合角材の構成部材木として用いる。
【００２０】    また、本発明で使用する芯持ち角材２は横断面形状が正方形に限定されることはなく、長方形のものでも可能で、さらに、図２に示すように円形でも可能であり、また、その断面寸法は目的とする柱、梁、土台及び外構用の集合角材の寸法等に応じて適宜に設定することができる。
【００２１】    次いで、芯持ち丸太１から製材された芯持ち角材２を、図４及び図５に示すように芯４を含む切り取り面５を長手方向に沿って切断し、芯持ち角材２を図６に示すような切り取り面５の切り取り線中央６から芯持ち角材２の芯４即ち中心に向かって背割り７を入れる。
【００２２】    次いで、図６に示す芯持ち角材２については、従来知られている、自然乾燥と人工乾燥とを組み合わせ、芯持ち角材２の乾燥含水率の調整をすることで、４本の集合木材の構成部材木同士の接着性を向上させる乾燥方法で乾燥する。
【００２３】    また、本発明においては、芯持ち丸太１から製材して得られた芯持ち角材２は１隅を切り取り、背割りしてから乾燥するので、含水率の急激な変化が少なく、表面や内部にひびや割れが発生するのを抑制している。
【００２４】    次いで、乾燥後の芯持ち角材２は反りや歪みが生じている場合もあり、従来知られている公知の、プレーナー、モルダー等の装置を用いて反りや歪みを除去する整形を施して集合木材の構成部材木とする。
【００２５】    次いで、別に３本の同様の整形を施した芯持ち角材２を造り、４本の整形を施した芯持ち角材２を、各々、外から背割りが見えなく、内部に鼓状空間を形成するように積層集合して、各種公知の例えば、接着強度が大きく、硬化後の加工もし易い水性ビニルウレタン樹脂接着剤等の、接着剤で接着する。
【００２６】    また、左右上下に積層集合した４本の集合木材の構成部材木である整形を施した芯持ち角材２のうち、まず左上下の各々該芯持ち角材２の上下面間を均等に圧締めしながら接着し、次に右上下の上下面間を同様に行う。
【００２７】    左右上下に積層集合した４本の該芯持ち角材は上下面間を均等に圧締めしながら接着させることが好ましく、プレス装置としては、各種公知のものを用いることができ、例えば、４本の該芯持ち角材の設置面の全体に亘って均一な圧力を加えながら接着することができる平盤プレス等が好ましく、接着剤も全体に亘って均一に塗布することが好ましい。
【００２８】    本発明の実施形態においては、左右上下の積層集合した集合角材は、外から背割りは見えず、四側面総てに対してモルダーにて仕上げ加工を施しており、表面は一層デザイン性にも優れた自然観のある木材模様を有した美しく、強度にも優れた柱、梁、土台及び外構用の本願発明の集合角材８を経済的に得ることを可能とした。
【実施例】
【００２９】    ４本の断面寸法６０ｍｍＸ６０ｍｍの芯持ち角材２から１１５ｍｍの柱用の角材を得たが、左右上下に積層集合して得られる鼓状空間が正方形の場合は一辺長さが５ｍｍ以下の３ｍｍ、４ｍｍでは鉄棒やピアノ線等の補強材を通す作業がし難く、２５ｍｍ以上の３０ｍｍ、４０ｍｍでは集合角材としては強度不足となり、該正方形の一辺長さは、５〜２５ｍｍが好ましい。【００３０】    同様に、鼓状空間が円形の場合は１／４円の元円の半径長さが３ｍｍ以下の２ｍｍでは鉄棒やピアノ線等の補強材を通す作業がし難く、１５ｍｍ以上の２０ｍｍ、３０ｍｍでは集合角材としては強度不足となり、該半径長さは３〜１５ｍｍが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】    本発明によれば、木造建築に、より大きな木材を使うことにより強度を高め安全性を増すとともに、現在使用されずに蓄積されている間伐材の使用を促進することをも可能とするものです。
【符号の説明】
【００３２】    １  芯持ち丸太
２  芯持ち角材
３  切断線
４  芯持ち角材の芯
５  切り取り面
６  切り取り線中央
７  背割り
８  本願発明の集合角材
【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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【図６】
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