(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟化処理した木質棒材を、これらの多数を組み合わせて格子状を成すことが可能な形状に変形加工した後に仮固定して桟材とし、少なくともこの桟材を含んで格子状に組み合わせ、
前記仮固定された桟材同士を締め付けて一体化させるための回復処理をしたことを特徴とした格子状材。
【請求項２】
組み合わせが、直線状の縦桟とこれの直角方向に縫う様に通す波形の横桟との組み合わせであり、
変形加工が、木質棒材の太さ方向への平面プレスによる圧縮成形をして前記縦桟を得る変形加工と、木質棒材を波形に曲げて横桟を得る変形加工であることを特徴とする請求項１記載の格子状材。
【請求項３】
回復処理の際に、平面プレス成形したことを特徴とする請求項１又は２に記載の格子状材。
【請求項４】
回復処理した後に、高圧水蒸気下で固定化したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の格子状材。
【請求項５】
桟材を組み合わせて成る格子状材の製造方法であって、以下の工程を含むことを特徴とした格子状材の製造方法；
(１) 多数の木質棒材を軟化処理する工程、
(２) 軟化処理された前記木質棒材に必要な曲げの変形加工をして格子状への組み合わせが可能な形状に曲げの変形加工すると共に前記変形を仮固定して桟材を成す工程、
(３) 前記桟材を組み合わせて格子を成し、その後、前記仮固定された桟材同士を締め付けて一体化させるための回復処理をさせる工程。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、木質の桟材を組み合わせた格子状材とその製造方法に関し、例えば、小型の格子状材の場合であれば調度品への利用を、また、大型の格子状材であれば建造物の構造壁などへの利用を用途例としたものである。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
例えば、木質パネル構法、或いは枠組壁工法（いわゆる２×４工法）では、壁を耐久壁としている。
木質パネル構法では、パネルの骨組みが桟材構成によって図１２〜１３に示す様に縦桟型、格子桟型などがある。格子桟型であれば桟材の交叉箇所が図１４に示す様に切り欠きになっている。またパネルの片面又は両面には合板などの面材を接着して筋交い強度をだしている。
枠組壁工法は木材で組まれた枠組みに、構造用合板その他これに類するものを打ちつけている。その際、耐久壁の強度補強として壁のコーナー部分に３角プレートなどの補強金物を取り付けるなどしている。
ただ、強度を更に増そうとする場合、骨組みや枠組の片面に筋交いを掛けるなら、枠組みや桟材には筋交いとクロスする箇所を切り欠いて筋交いの収まりを良くする必要があり、面倒であるだけでなく切り欠きによる括れ部分が強度を弱めている。或いは接着する合板に厚手のものを用いるなり、用いる補強金具の大型化を図るなどしなければならない。
従って、骨組み自体に相当量の機械的強度があれば、補強金具や接着剤、筋交いなどは要らない。
【０００３】
また例えば、テラスの囲いや庭の柵に格子状の構造物を用いることがあるが、支柱に梁を架け、この梁に板や棒を打ちつけて組み立てていったり、或いは出来合いの格子を打ちつけるなりしている。
【０００４】
本願発明は上記に例示された場面などに用いることのできる格子状材の実現を目指し、強度を要する構造材であれば、従来にない構造で機械的強度に優れる格子状材とその製造方法を提供し、或いは、調度品であれば従来にない個性のある出来映えの格子状材を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決に対し、本願の発明では、木質棒材を軟化処理させることにより組み合わせ可能な形状に変形加工して桟材とし、少なくともこの桟材を含んで格子状に組み合わせて格子状材とした。軟化処理は、化学処理、マイクロ波や高周波処理によってもよく、煮沸や高圧水蒸気によってもよい。高圧水蒸気下におくと、湿潤下での加熱によりリグニン及びヘミセルロースが十分軟化し、ミクロフィブリル相互の変形が容易になりよって圧縮などの変形が可能となるからである。変形加工により、例えば縦桟と横桟の噛み合わせを可能にすることができる。
なお、木質棒材はかみ合わせのための切り欠きがあってもよくなくてもよい。また変形加工の内容は、曲げであっても圧縮であってもその他どの様な変形加工であってもよい。さらに、変形加工後に仮固定するか、本固定するかは自由である。
【０００６】
また本願の発明では切り欠きを有しない木質棒材を用いてもよい。即ち、切り欠きを有しない桟材をクロスさせることが可能なように桟材に曲げの変形加工をし、これを切り欠きの代わりとする事ができる。その為、桟材の材料となる木質棒材を軟化処理しておき、この木質棒材に対して格子への組み合わせ可能な形状に必要な曲げ加工をして桟材を得た。従って、桟材の組み合わせの際、後述する実施例で示したように曲げた桟材と、曲げずに棒状のままの桟材とがあるならその様にすればよい。
用いる木質棒材は、角材、丸太材、平板材を問わない。また木質棒材の太さは、得ようとする格子状材の用途により様々な太さでよく、家屋の耐久壁用なら、断面差し渡しが５ｃｍ程度の太い棒材が好適例である。曲げ加工は、トーネットの利用、プレス成形などによることができるが、その他どの様であってもよい。
この発明によれば、切り欠きを有しないので、強度が得られる。また、出来映えに面白味が得られる。
【０００７】
更に、変形加工された形状を仮固定してから組み合わせ、この格子状の半製品を回復処理させた。仮固定は、曲げ加工した状態で乾燥させることにより可能であり、これは組織間に形成された水素結合がミクロフィブリルの弾性変形を拘束する為である。軟化を高圧水蒸気下で行った場合には、単に温度を下げただけでも短時間な仮固定は可能なため、短時間の間に桟材を組み合わせるのであれば、乾燥させることなく、単に軟化に用いた高圧水蒸気を降温させるだけでもよい。組み合わされた格子状の半製品は桟材の曲げを回復処理させることにより組み合せが強く結合された格子状材になる。回復処理は高圧蒸気下におくなどして得られるが、これにより元の棒状に戻ろうとするので組み合わせた桟材同士がきつく締まり、一体化する。
【０００８】
【０００９】
更に、格子状の半製品を回復処理する際に、これを平面プレス成形することにより、より平坦な格子状材を得ることができる。曲げの回復力は個々の桟材により強弱マチマチなため、回復処理の際に、格子には捻れ、湾曲、反り等の生ずることがあり、よって平面プレスはこれを矯正する程度の弱いプレスであってもよい。また、矯正に止まらず格子が圧縮され減厚する程度に強くプレスすれば格子状材の表裏面が一層平坦となり、厚みの均一化が促進されてパネルのような仕上がりが得られる。
【００１０】
更に、最終的に高圧水蒸気下で固定化すれば、湿潤に対して安定し、出来上がった格子状材は湿気、被水などによっても変形しない。よって格子状材の厚みと平面形状とに狂いの生ずることがなく、格子状材の形状が堅牢で安定する。
【００１１】
なお、本願に云う格子状材とは既存の格子よりも広い概念であり、木質棒材の太さ・形状、桟材の組み合わせ方などは従来の格子と異なったどの様なものであってもよい。また、桟材同士の間隙を詰めて組むことにより格子の目を極力無くして板状、或いは壁状になったものであってもよく、これを全て本願に云う格子状材に含む。
組み合わせの例として、桟材を図２に示す「素編み状」に組み合わせてもよい（ここで素編み状とは籐の篭などを編むときの編み方の名称「素編み」を転用したものであるが、これは横一列に並べた直線状のタテ芯に、籐のツルを山谷に曲げながら編む編み方である）。この様な組み合わせにより、桟材の直交する２方向からの荷重に対して特に強度がある。
或いは、桟材を「六ツ目状」に組み合わせて格子状材としてもよい（六ツ目も籐の篭などを編むときの編み方の１つであって、籐の芯同士を約１２０°の角度に交叉させて３方向の向きを採り、互いに縫うようにしながら編む編み方であり、図７に示す組み合わせ方である）。この様な組み合わせによれば、桟材が筋交いの働きをするので、平面形状に筋交い強度が得られる。
【００１２】
なお、本願発明の各構成に、他の構成を付加させるのは自由であり、例えば、格子状材の周囲に枠材を取り付けて縁取りなどしたものも本願の格子状材に含む。
なお、本願発明により千鳥格子を形成することもできる。千鳥格子とは、直交させられる第一の桟材１０及び第二の桟材２０が、それらの切り欠き１１、２１で噛み合ったものである。第二の桟材２０には深めの切り欠き２１（例えば、桟幅の２／３の深さの切り欠き）が交互に設けられており、第一の桟材１０がこれを縫うように（つまり、千鳥状に）して直角に通されたものである。第一の桟材１０にも交互に切り欠き１１（例えば、桟幅の１／３の深さの切り欠き）が設けられ、通したときに、第一と第二の切り欠き１１、２１が歯合するようになっている。ただ、第一の桟材１０は、第二の桟材２０の切り欠き２１、２１を重ねてできる貫通空間Ａを貫通させるのであるのが、第一の桟材１０が太くて通せなかった。
本発明は、これを実現するための１つの方法による千鳥格子（の格子状材）である。即ち、切り欠きを貫通できる細さに木質棒材を変形加工して貫通させるのである。その後、回復処理さることにより切り欠きが歯合し、抜けなくなるのである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本願発明の実施例として、木質パネル工法に用いる耐久壁パネルとしての格子状材１ａを説明する。
（実施例１）：この格子状材１ａは、図１に示す様に素編み状に組み合わせられた格子状材１ａを枠体で囲んだものである。これは、図２〜３に示す様に波形状と直線状の２種類の桟材２（以下、波形桟３、縦桟４という）を組み合わせたものである。
波形桟３は、スギ材の中から径が５ｃｍ程度の丸太を木質棒材として選び、これを曲げの変形加工したものである。この加工に当たっては、まず長さ／太さのそろった多数の丸太３’を準備し、横一列に並べた状態で図４に示す様にトーネットＸで挟んでおく。次ぎに、横一列の丸太３’をトーネットＸごと図５に示す様な波状下型５に多数載せ、図示しない高圧容器内に入れる。次ぎに、この高圧容器内に１２０℃〜１５０℃程度の高圧蒸気を充填して軟化した後、この下型５に対応した波状上型６で上からプレスすることにより波形状に曲げて変形加工される。その後、曲げ形状を維持した状態で乾燥又は冷却させることにより仮固定しておく。
また縦桟４は、同じくスギ材の丸太を棒材とし、軟化処理した後に平面プレスして直線状に圧縮成形しておく。その際、これら木質棒材は太さ方向の１／３程度に圧縮され、やはり乾燥又は冷却させることにより圧縮状態に仮固定しておく。
【００１４】
これらの桟材２は、図２に示す様に組み合わせる。これによりできた平面形状格子の半製品１ａ’は、その周縁を所望の壁寸法に切断して四角に形を整えておき、周縁に枠材６を取り付けて縁取りに囲む。この枠材６は図６に示す様に格子状の半製品１ａ’の四隅を蟻継ぎにして組むようになっており、また枠材の内周には桟材の終端を填める穴７を空けておき、この穴７に桟材３、４の終端を指し揃えて格子にする。
【００１５】
この格子状の半製品１ａ’を、高圧容器中に入れ、１２０℃〜１５０℃程度の高圧蒸気下で回復させる。その際、回復に合わせて半製品１ａ’の上下面をプレス機で平面プレスして均一な厚さに再度圧縮する。所定の厚さに圧縮したら、平面プレスしたままの状態で高圧容器内の蒸気を約１８０℃にし、この状態で１０分程度おいて固定化し、本願の格子状材１ａが完成する。
【００１６】
この格子状材を耐久壁に用いるなら、縦桟を建物の柱方向となるようにすれば屋根や上階を支える強度がより得易い。即ち、切り欠きを有する格子桟等であれば切り欠き箇所が細い括れとなって強度が弱まるが、本願は桟材に切り欠きがなく、長手のどこでも同じ太さ（つまり同じ強度）の棒材をそのまま桟材にしているので強度が得られるのである。また、格子状材の表裏は平面プレスにより正確な平面を成すので外壁材、内壁材の取り付けも容易にできる。
【００１７】
なお、上記例において、細目の木質棒材を用い、桟材の組み合わせ方を綾織りに組み合わせ桟材同士の間隙を狭めると、格子の目を極力無くすことができ、見た目に板状の格子状材が得られる。
【００１８】
（実施例２）： 桟材の組み合わせ方は上記の実施例１に限らず、例えば図７に示す様な六ツ目状に組み合わされたものであってもよい。この場合、桟材８ａ、８ｂ、８ｃはいずれか２方向は波状に、他の１方向は直棒に形成しておき、これを六ツ目状に組み合わせておく。あとは前述の素編み状の時と同様にその周縁を所望の壁寸法に切断して四角に形を整えておき、周縁に枠材を取り付けて縁取りに囲む。その後、高圧容器にいれ、１２０℃程度の高圧蒸気下で桟材を回復させる。その際も、回復に合わせた平面プレスを行って、均一な厚さに再度圧縮し、所定の厚さに圧縮したら高圧容器内の蒸気を１８０℃にして固定化を行い、六ツ目状の格子状材が完成する。
桟材がこの様な組み方であれば、でき上がった格子状材は、桟材が互いに筋交いの役目をするので格子状材の平面形状保持に有効であり、外力などによってひしゃげることがない。特に耐久壁として用いるなら、図に示す様に桟材の１方向を柱方向となるようにして格子状材を作ることにより、柱としての支えに十分な強度が得られ、更に他の２方向の桟材が筋交いとして働くので、強度、耐久性、耐震性などにおいて抜群に優れた性能が得られる。
【００１９】
（実施例３）：この実施例に係る千鳥格子１ｂは図８、図９に示す様に、第一の桟材１０及び第二の桟材２０が互に縫うように（つまり、千鳥状に）して直角に通されたものである。この千鳥格子１ｂには、第一及び第二の桟材１０、２０に同じ幅、同じ断面形状のものを用いる。各桟材１０、２０は、図８に示す様にこれらが交叉が予定された箇所に、（格子の表側と裏側となるよう）交互に切り欠き１１、２１が設けられている。第二の桟材２０は切り欠き２１がタテ幅２／３の深さに切り欠かれているので、この桟材２０を重ねると、図１０に示す様に切り欠き２１の通し部分Ａはタテ幅１／３の大きさに対応したものとなる。第一の桟材１０は、図１１(ａ)に示す様に切り欠きがタテ幅１／３の深さに切り欠かれているが、この桟材１０を軟化処理の後、図１１(ｂ)に示す様にタテ高さ（格子の厚さ）方向に１／３弱となるよう圧縮する。これは、前述した「第二の桟材を重ねたときの通し部分Ａ」を通ることのできる細さであり、ここを貫通させて第一と第二の桟材の切り欠き１１、２１を対応させる。その後、回復処理させることにより切り欠き１１、２１が歯合し、千鳥格子１ｂができあがる。回復処理の際に、平面プレスをすれば第一の桟材の歪み、反りなどを規制することができる。またこれを固定化することにより、完成時の形状を維持することができる。
なお、桟材１１、２１は切り欠き部分の強度が落ちる（第二の桟材ならタテ高さがＨ／３と細くなる）。これに対しては、第一、第二の桟材に、タテ高さが３倍大きなのものを用い、平面プレスをするときに、これら桟材を１／３に圧縮するようにしてもよい。これによれば、できた千鳥格子の厚さは上述のものと同じながら、例えば第二の桟材の切り欠き部分には、圧縮前なら（上記例の３倍の）タテ高さＨの材料部分が宛われることとなり、切欠部分の強度を増すことができる。
また、切り欠きは次のようにして設けてもよい。つまり、切り欠きの間口幅に隔てた２つの切り込みを、切り欠きの深さに設けておき、２つの切り込みに挟まれた部分を切り欠き深さに対応して圧縮するのである。この様にして切り欠きを設けておけば、この圧縮部分が組み合わせ後の回復処理により回復するので、組み合わせがより強固になる。
【００２０】
なお、本願の格子状材は、その用途を耐久壁と千鳥格子に限定するものではなく、柵、手すり、飾り棚、その他各種木工品の部品などの様なものにも用いられる。
【００２１】
【発明の効果】
以上、本願の発明によれば、従来にない新たな組み合わせ方ができ、構造材、非構造材などに新たな素材として用いることができる。また、接着剤や金具を用いないので廃棄処分の際には焼却などによってもガスの発生や金具の残存がなく、また全てが木質材料であるため投棄処分によっても自然環境に悪影響がない。
【００２２】
また、切り欠きを利用することなく格子を組む事もできるため、この場合は切り欠きによる括れが桟材にはなく、よってでき上がった格子状材に強度が得られる。
【００２３】
また、組み合わせた後に桟材を回復処理させるので桟材同士の締め付けが強固に成され、格子材の平面形状が崩れ難く強固になり、例えば、耐久壁として優れる。
【００２４】
また、千鳥格子の提供が可能である。
【００２５】
また、回復処理の際に、前記格子を平面プレス成形するので回復処理時の変形が矯正された平坦な格子状材が得られる。
【００２６】
また、湿潤に対しても安定し、湿気、被水などによっても本願の格子状材で有れば厚みと平面形状とに狂いが生じない。
【００２７】
また、桟材が組み合わせ可能な形状に曲げ加工されているので、製造時には容易に組み合わせることができる。また、本願の格子状材を製造するときには回復処理により締め付けが効くので、接着剤や金具などを必要とせず、よって工程が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この図は、本願に係る素編み状に組み合わされた実施例の格子状材の平面図である。
【図２】  この図は、図１の格子状材を製造する過程であり、波形桟に縦桟を通して組み立てる様子の説明図である。
【図３】  この図は、図１の格子状材の説明図であり、波形桟の波状に対応して縦桟が位置してある。
【図４】  この図は、多数の丸太をトーネットにセットした様子の切り欠き斜視図である。
【図５】  この図は、丸太をトーネットごと波状型材にセットしてプレスする様子の説明図である。
【図６】  この図は、組まれた桟材の周縁を切り揃え、これに枠材を取り付ける様子の説明図であり、枠材の内周面には桟材の終端が填められる穴が設けられている。
【図７】  この図は、六ツ目状に桟材を組み合わせた様子の説明図である。
【図８】  この図は、千鳥格子の部分分解図である。
【図９】  この図は、千鳥格子の斜視図である。
【図１０】  この図は、２本の第二の桟材を重ねたときの通し部分Ａの説明図である。
【図１１】  この図は、第一の桟材を１／３に圧縮した様子の説明図であり、図１０の通し部分Ａを通すための処理をしてある。
【図１２】  この図は、従来の木質パネル構法におけるパネルの骨組みの一例である縦桟型の斜視図である。
【図１３】  この図は、従来の木質パネル構法におけるパネルの骨組みの一例である格子桟型の斜視図である。
【図１４】  この図は、桟材の中間部に設けられた切り欠きの説明図である。
【符号の説明】
１ａ  格子状材
１ｂ  格子状材としての千鳥格子
２    桟材
３    波形桟
４    縦桟
１０    第一の桟材
２０    第二の桟材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0004122488.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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