(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料木から切り出された所定幅の細長い木板を幅方向に並べて搬送する搬送手段と、前記幅方向に並べられた木板の少なくとも片面に、幅方向に沿って連続した条溝を形成する条溝形成手段と、前記条溝に所定長さの竹ひごからなる線状部材を挿入して前記木板を連結する線状部材挿入手段とを備え、
前記線状部材挿入手段は、前記線状部材を前記条溝の開口部上方に供給し、複数のローラによって、前記線状部材を前記条溝内に徐々に深く押し込んで挿入する構造とされていることを特徴とする木板連結パネルの製造装置。
【請求項２】
前記条溝形成手段が、開口部よりも内部の方が幅広の蟻溝を形成するものである請求項１記載の木板連結パネルの製造装置。
【請求項３】
前記条溝形成手段が、搬送方向に沿って同一直線上に配置された少なくとも2枚の回転鋸刃を有し、これらの回転鋸刃は、前記直線を通る、前記木板に対して垂直な面に対して、互いに反対方向に所定角度ずつ傾斜している請求項２記載の木板連結パネルの製造装置。
【請求項４】
前記木板の両側面には、隣接する木板同士を嵌合させる、長手方向に沿った凹部又は凸部が設けられている請求項１〜３のいずれか１つに記載の木板連結パネルの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば建築用の下地材として、畳、屋根、壁等の下に利用されるパネルであって、小さな幅の木板を連結して大きな幅のパネルとした、木板連結パネルの製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、住宅内の合板や壁紙などの接着剤に含まれるホルムアルデヒドや揮発性の有機化合物（ＵＯＣ）が原因で、目やのどの痛み、頭痛、ぜんそくなどの症状が出ることがわかり、シックハウス症候群として問題となっている。
【０００３】
一方、国内の林業は、外国から輸入される安価なラワン材等に押されて、杉や檜などの森林資源の有効活用がおざなりにされている。また、国内の杉や檜は、幅の狭い木板しか得られないことが多いため、大きなパネルを作ることができず、このため建築時に多数の板を打ち付けなければならないので、作業性の点からも敬遠されている。
【０００４】
そこで、間伐材等から得られる小さな幅の木板を有効利用するために、例えば特公平７−９３０号には、矩形状の複数の木板を幅方向に並べ、一面にシートを接着し、前記複数の木板を連結してなるパネルが開示されている。
【０００５】
上記パネルを構成する前記複数の木板は、前記シートで連結されるとともに、この木板を並べたとき隣接する木板同士の側面に形成された嵌合部を介して、隣接する木板どうしが連結され、パネルの一体感が高められている。
【０００６】
このパネルによれば、複数枚の木板があらかじめ連結されているため、現場での組み立て工程が不要となり、熟練者でなくても簡単に一枚の広いパネルとして施工できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記パネルは、並べた木板の一面にシートを接着する必要があったため、製造工程が複雑であり、また、シートと接着剤の分だけ製造コストが高くなるという問題があった。
【０００８】
また、このシートは熱融着又は接着剤により木板に接着されるが、シートや接着剤としてナイロン（ポリアミド）やビニロン（ポリビニルホルマール）等の合成樹脂が用いられることが多く、合成樹脂を使用することによりリサイクル等が困難となることから環境負荷の点からも問題があった。
【０００９】
更に、接着剤にホルムアルデヒド等に代表されるような揮発性有機物質が含まれる場合もあり、人体に対する影響からも好ましくないという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、シートや接着剤を用いずに複数枚の木板を連結して広い面積のパネルを構成できるようにした木板連結パネルの製造装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の木板連結パネルの製造装置は、原料木から切り出された所定幅の細長い木板を幅方向に並べて搬送する搬送手段と、前記幅方向に並べられた木板の少なくとも片面に、幅方向に沿って連続した条溝を形成する条溝形成手段と、前記条溝に所定長さの竹ひごからなる線状部材を挿入して前記木板を連結する線状部材挿入手段とを備え、前記線状部材挿入手段は、前記線状部材を前記条溝の開口部上方に供給し、複数のローラによって、前記線状部材を前記条溝内に徐々に深く押し込んで挿入する構造とされていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、搬送手段によって、原料木から切り出された所定幅の細長い木板を幅方向に並べて搬送し、条溝形成手段によって、幅方向に並べられた木板の少なくとも片面に、幅方向に沿って連続した条溝を形成し、線状部材挿入手段によって、この条溝に所定長さの線状部材を挿入して木板を連結して、広い面積のパネルを製造することができる。
【００１３】
このように、シートや接着剤を用いずに複数枚の木板を連結して広い面積のパネルを構成できるので、森林資源の有効利用が図れると共に、シートや接着剤を用いないので、人体に安全であり、環境問題も生じない。
【００１４】
本発明においては、前記条溝形成手段が、開口部よりも内部の方が幅広の蟻溝を形成するものであることが好ましい。この態様によれば、線状部材を挿入したときに、線状部材が抜けにくくすることができる。
【００１５】
また、前記条溝形成手段が、搬送方向に沿って同一直線上に配置された少なくとも2枚の回転鋸刃を有し、これらの回転鋸刃は、前記直線を通る、前記木板に対して垂直な面に対して、互いに反対方向に所定角度ずつ傾斜していることが好ましい。この態様によれば、同一直線上に配置され、互いに反対方向に傾斜した少なくとも２枚の回転鋸刃によって、同じ直線上をトレースしながら、互いに反対方向に傾斜した溝を形成することにより、開口部よりも内部の方が幅広の蟻溝を効率よく形成することができる。
【００１７】
更にまた、前記木板の両側面には、隣接する木板同士を嵌合させる、長手方向に沿った凹部又は凸部が設けられていることが好ましい。この態様によれば、木板どうしをよりしっかりと連結でき、木板と木板との間に大きな隙間が発生することも防止できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の製造装置が適用される木板連結パネルの製造工程の概略が示されている。
【００１９】
同図（ａ）は、山林で伐採された原料木１を示し、これを常法により切断して同図（ｂ）に示す所定幅の木板２とする。
【００２０】
同図（ｃ）は、この木板２の両側面及び上下面を削る切削装置を示し、この切削装置３は、木板２の上下面を平らに削る上下カッター４ａ、４ｂと、板材２の両側面を削る両側カッター５ａ、５ｂとを有している。この切削装置３の両側カッター５ａ、５ｂによって、木板２の一方の側面には、断面山形の凸部１１ａが形成され、板材２の他方の側面には、断面Ｖ字状の凹部１１ｂが形成される。こうして形成された木板１１は、幅方向に並べて当接させると、隣接する木板１１どうしの凸部１１ａと凹部１１ｂとが嵌合し、木板１１の連結力が高められると共に、隙間の発生を防ぐことができる。
【００２１】
同図（ｄ）は、幅方向に並べられた木板１１に、幅方向に渡る連続した条溝１２を形成し、この条溝１２に線状部材１３を挿入して、木板１１を連結する工程を示している。なお、線状部材１３としては、竹ひごが用いられる。
【００２２】
同図（ｅ）は、こうして形成された木板連結パネル１０を示し、複数の木板１１が幅方向に並び、これらが線状部材１３で連結されて、比較的大きなパネルとなっている。同図（ｆ）は、出来上がった木板連結パネル１０をトラック等で輸送する状態を示している。
【００２３】
本発明の木板連結パネルの製造装置は、上記（ｄ）の工程において、木板１１に条溝１２を形成し、線状部材１３をこの条溝１２に挿入して、木板１１を連結し、木板連結パネル１０を製造するために用いられる装置である。
【００２４】
以下、図２〜８を参照して、本発明による木板連結パネルの製造装置の一実施形態を説明する。図２は同製造装置の正面図、図３は同製造装置の平面図、図４は条溝形成手段の正面図、図５は同条溝形成手段の側面図、図６は同条溝形成手段においてカッターを回動させた状態を示す側面図、図７は線状部材挿入手段の正面図である。
【００２５】
図２、３に示すように、この製造装置は、木板１１を幅方向に並べて搬送するため、合計４列のベルトコンベヤ２０を有している。各ベルトコンベヤ２０は、その一端に設けられたモータ２１によって回転駆動される。ベルトコンベヤ２０に対して、木板１１の厚さ分だけ上方には、木板１１の上面を規制して浮き上がりを防止するガイド板２２が配置されている。上記ベルトコンベヤ２０と、モータ２１と、ガイド板２２が、本発明における搬送手段を構成している。
【００２６】
ベルトコンベヤ２０の搬送経路上には、条溝形成手段３０が配置されている。この条溝形成手段３０は、２枚の回転鋸刃３１、３２を有している。図４〜６には、そのうちの一方の回転鋸刃３１の駆動機構が示されている。なお、回転鋸刃３２も同じ駆動機構となっているので、以下には一方の回転鋸刃３１の駆動機構について説明する。
【００２７】
図４において、装置フレーム３３には、基板３４を介して支持板３５が固着されている。支持板３５には、支軸３６を介して、回動基板３７が取付けられている。この回動基板３７は、支持板３５に設けた円弧状の溝３８を摺動するガイドピン３９を有している。また、支持板３５には、回動基板３７を任意の回動位置で固定するためのハンドル４０が取付けられている。
【００２８】
回動基板３７には、回動基板３７に対して上下に摺動可能な上下スライドベース４１が取付けられている。この上下スライドベース４１は、ハンドル４２によって回転するボールネジ４３によって上下にスライドし、ハンドル４４によって任意のスライド位置で固定できるようになっている。
【００２９】
上下スライドベース４１には、上下スライドベース４１に対して左右に摺動可能な左右スライドベース４５が取付けられている。この左右スライドベース４１は、ハンドル４６によって回転するボールネジ４７（図５参照。なお、図６では省略されている）によって左右にスライドする。また、ハンドル４８によって任意のスライド位置で固定できるようになっている。
【００３０】
そして、この左右スライドベース４１に、支持板４９を介してモータ５０が設置されており、このモータ５０の回転軸に回転鋸刃３１が取付けられている。なお、モータ５０は、支持板４９に対して、その取付け角度を所定の範囲で調整できるように取付けられている。
【００３１】
回転鋸刃３１の下方には、木板１１を受けるレール５１が配置されている。木板１１は、コンベヤ２０に載って移動しつつ、回転鋸刃３１によって幅方向に沿った条溝１２を形成されるようになっている。
【００３２】
条溝１２を形成する際、回転鋸刃３１は、木板１１に垂直な面に対して、図５における左方向に所定角度傾斜して配置される。また、図示しないが、もう一方の回転鋸刃３２は、木板１１に垂直な面に対して、図５における右方向に所定角度傾斜して配置される。そして、前後に対応する回転鋸刃３１、３２は、木板１１の長さ方向において同じ位置にあり、幅方向に沿った同じライン上を削るように配置されている。
【００３３】
このように、木板１１に対して傾斜し、しかも傾斜方向が反対の２枚の回転鋸刃３１、３２で同じライン上を切削することにより、開口部よりも内部の方が広い蟻溝からなる条溝１２が形成される。
【００３４】
上記回転鋸刃３１、３２の上記垂直な面に対する傾斜角は、０〜１０°が好ましく、２〜７°がより好ましい。上記傾斜角が０°の場合には、蟻溝にならず、通常のストレートな溝になるが、２枚の回転鋸刃３１、３２を用いることによって、溝幅を調整できるメリットが得られる。また、傾斜角が１０°を超えると、開口部よりも内部の方が広くなりすぎて、線状部材１３を圧入しても、内部で緩んでしまうため、木材１１をしっかりと連結しにくくなる。
【００３５】
なお、線状部材１３としては、上記開口部の幅よりも太く、上記内部の幅と同じかそれよりも細いものを採用することが好ましく、それによって上記条溝１２に圧入したときの抜け止め効果を高めることができる。
【００３６】
また、この実施形態の場合、回転鋸刃３１、３２が設けられたラインが、木板１１の長さ方向に５列設けられている。しかし、条溝１２の形成本数は、特に限定されるものではなく、好ましくは２本以上形成すればよい。
【００３７】
木板１１の搬送ラインに沿って、条溝形成手段３０の更に前方には、線状部材挿入手段６０が配置されている。この線状部材挿入手段６０は、この実施形態の場合、竹ひごからなる線状部材１３を収容するストッカー６１を有している。そして、図示しない送り出し手段によって、ストッカー６１に積み込まれた線状部材１３は、その下端のものから順次連続的に送り出されるようになっている。
【００３８】
図７に示すように、ストッカー６１の線状部材１３の出口６２に隣接して、第１の押し込みローラ６３が配置されている。この第１押し込みローラ６３は、フレーム６４に固着されたブラケット６５を介して取付けられたエアシリンダ６６の作動ロッド６７に装着されている。
【００３９】
また、第１押し込みローラ６３に隣接して、第２押し込みローラ６８が配置されている。第２押し込みローラ６８は、フレーム６９に取付けられたエアシリンダ７０の作動ロッド７１に装着されている。第２押し込みローラ６８は、第１押し込みローラ６３よりも、更に下方に降下できるようになっている。
【００４０】
第２押し込みローラ６８に隣接して、フレーム６９にブラケット７２を介して取付けられた第３固定ローラ７３と、同じくフレーム６９にブラケット７４を介して取付けられた第４固定ローラ７５とが配置されている。
【００４１】
これらのローラの下方には、複数の受けローラ７６が配設されている。第３固定ローラ７３と受けローラ７６の距離よりも、第４固定ローラ７５と受けローラ７６の距離の方が短くなるように設定されており、木板１１の条溝１２に挿入された線状部材１３は、最終的に第４固定ローラ７５と受けローラ７６との間に挟まれて、ここを通過することによって、条溝１２の奥方まで挿入される。
【００４２】
再び図２、３を参照すると、木板１１の搬送ラインに沿って、線状部材挿入手段６０の更に前方には、サイドカッター７７が配置されている。再度カッター７７は、木板１１の長さ方向の両端に位置し、木板１１が所定の長さとなるようにそれらの両端を切断する役割をなす。
【００４３】
木板１１の搬送ラインに沿って、サイドカッター７７の更に前方には、線状部材１３の木板１１表面から突出する部分を切削して、木板連結パネル１０の表面を平滑にする上面カッター７８が配置されている。この上面カッター７８は、線状部材１３の挿入ライン毎に設けられているが、図３においては、そのうちの１つだけを図示し、他のものを省略している。
【００４４】
次に、この木板連結パネルの製造装置の作用について説明する。
まず、作業者は、木板１１を幅方向に並べてベルトコンベヤ２０の始端部から供給する。木板１１は、ガイド板２２によって上面を規制されながら、ベルトコンベヤ２０に載って搬送される。
【００４５】
木板１１は、条溝形成手段３０に至り、前後に対応する回転鋸刃３１、３２で同じライン上を切削する。前後の回転鋸刃３１、３２は、木板１１に対して垂直な面から左右に所定角度ずつ傾斜しているので、溝はそれぞれ反対の方向から斜めに切削されて形成され、その結果、開口部よりも内部の方が幅広の蟻溝からなる条溝１２が形成される。
【００４６】
なお、条溝形成手段３０の操作において、回転鋸刃３１、３２の高さや幅方向の位置は、ハンドル４２、４６を操作して上下スライドベース４１及び左右スライドベース４５を動かすことによって調整することができる。また、回転鋸刃３１、３２の交換に際しては、図６に示すように、回転基板３７を回動させることにより、回転鋸刃３１、３２を斜め上方に向けて行うことができる。
【００４７】
こうして条溝１２を形成された木板１１は、次に、線状部材挿入手段６０に至る。ここで、ストッカー６１から各条溝１２に線状部材１３が供給され、まず、第１押し込みローラ６３がエアシリンダ６６の作動で下方に押し込まれる。続いて、第２押し込みローラ６８がエアシリンダ７０の作動で下方に押し込まれ、線状部材１３は、更に深く条溝１２に押し込まれる。更に、固定配置された第３固定ローラ７４、第４固定ローラ７５で押し付けられることにより、線状部材１３が完全に条溝１２に挿入される。線状部材１３は、複数枚の木板１１の幅方向に亘って挿入され、これら複数枚の木板１１を連結して大きな連結パネル１０を構成する。
【００４８】
こうして連結された木板１１は、更にサイドカッター７７で両端を所定の長さになるように切断され、上面カッター７８によって、線状部材１３の木板１１上面から突出した部分を上面に一致するように平坦に切削されて、完成した木板連結パネル１０として取出される。
【００４９】
なお、本発明において、条溝形成手段３０としては、例えば回転鋸刃によって木板１１の上面に対して垂直な溝を形成した後、この溝の内壁を更に、先端が拡径した逆テーパ状の回転切削具であるルータによって切削する構造のものを採用することもできる。
【００５０】
また、予め木板１１の長さを揃えておけば、サイドカッター７７は設けなくてもよい。更に、線状部材１３が木板１１の表面から一部突出しても、その用途上特に問題がない場合や、線状部材１３が木板１１の表面から突出することなく、条溝１２にぴったりと納まるように挿入できる場合には、上面カッター７８を設けなくてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、搬送手段によって、原料木から切り出された所定幅の細長い木板を幅方向に並べて搬送し、条溝形成手段によって、幅方向に並べられた木板の少なくとも片面に、幅方向に沿って連続した条溝を形成し、線状部材挿入手段によって、この条溝に所定長さの線状部材を挿入して木板を連結して、広い面積のパネルを製造することができる。
【００５２】
このように、シートや接着剤を用いずに複数枚の木板を連結して広い面積のパネルを構成できるので、森林資源の有効利用が図れると共に、シートや接着剤を用いないので、人体に安全であり、環境問題も生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造装置が適用される木板連結パネルの製造工程の概略を示す説明図である。
【図２】本発明による木板連結パネルの製造装置の一実施形態を示す正面図である。
【図３】同製造装置の平面図である。
【図４】同製造装置における条溝形成手段を示す正面図である。
【図５】同条溝形成手段の側面図である。
【図６】同条溝形成手段においてカッターを回動させた状態を示す側面図である。
【図７】同製造装置における線状部材挿入手段の正面図である。
【符号の説明】
１０  木板連結パネル
１１  木板
１２  条溝
１３  線状部材
２０  ベルトコンベヤ
３０  条溝形成手段
３１、３２  回転鋸刃
６０  線状部材挿入手段
６１  ストッカー
６３  第１押し込みローラ
６８  第２押し込みローラ
７３  第３固定ローラ
７５  第４固定ローラ
【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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【図７】
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