JPS643641B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、径の比較的小さい丸太材、例えば
植林における間伐材のような木材の有効利用に関
するものである。

第１図に示すように、例えば元口（モトグチ）
１の直径が10cm前後で長さ２が３ｍ位の丸太材な
れば、末口３の直径は元口の1/2程度即ち５cm位
になるであろう。この位の大きさのものでは、そ
のまゝ角材に仕上げたとしても利用度は低い。到
底柱材のような構造部材として利用出来るもので
はない。かりに、板材のような形に仕上げるとし
ても、末口が５cmではどうしようもない。直径が
５cmの円形の中で仕上げられる最大の正方形は一
辺が3.4cmであるが、この程度の丸太材から3.4cm
角の角材をたつた１本だけ仕上げたのでは、その
残余の端材に対する採取効率が余りにも低く、採
算性から考えたときには全く問題にならない。要
するに、このような小径の丸太材の有効利用を考
えるとすれば、仕上げ材部分と残余の端材部分と
の比を如何に効率良くするかということである。
換言すれば、捨てる部分を少なくして、使用する
部分が最大限となるような仕上げ方法を考える必
要があるということである。

近年、山林における植林事業では、立ち枯れや
雪折れ等による損失を防止する意味で、密植をし
過ぎている。ちようど植林が特に奨励された10数
年前から今日に至る間で上述のような小径木が元
口が10cm前後に生長しているわけであるが、「ま
びき」即ち間伐の時期に来ておりこれをまびかな
いと生長させるべき樹の生長が止まるので良くな
い。一般に、このような密植の現像は今後半永久
的に続くわけであるが、この間伐作業というのは
容易な作業ではなく、おまけに一部の樹木を生長
させるために、残余の樹木を切つて捨てるのであ
るから、全く後向きな作業という他はない。この
ようなことに、人手を傭つて費用をかけたとして
も、それは直ちに収益につながるものではなく、
むしろ後日生長して採取する木材の販売価格に上
載せする性質のもので、この経費を最少限に押え
たいし、出来ることなら採算にのる利用法を考え
たいということが植林事業に携わる人達の念願で
あるのである。

このように、従来は、小径木に対する利用方法
が開発されておらず、不利益な間伐作業等をやむ
なく行なつていたのである。

この発明は、このような山から切出した小径木
を、そのまゝ出来るだけ端末部分を少なくするよ
うに仕上げて有効に利用し、建築用構造部材或い
はその他の構築部材として活用しようとするもの
である。

図面について実施例を説明すれば次のとおりで
ある。

即ち、第２図に示すように、一辺がａの長さｌ
の角材の小径木を合成して作るとすると、末口側
を一辺が3.4cmの正方形６になるように仕上げ、
直径10cmの元口側を外側部７が直角となるような
変形５角形８に仕上げた変形角錐体Ｍを作り、大
型角材Ｖの断面対角線上に相対する部材を同方向
に並べ、反対線の部材を反対方向に相対して配
設、すなわち、末口側と元口側とが互違いになる
ように配設すると、一辺ａの正方形の大型角材Ｖ
が出来上る。このように配置した各部材の接触面
を接着剤等で接着すれば、構造部材として何等心
配なく使用出来るわけである。

こゝで、さらに細かく観察するために、上記実
施例における変形角錐体Ｍの外観形状を見ると、
第３図に示すように、元口側の変形５角形９と、
末口側の正方形１０との間はすべて平面でつなが
り、且つその中間断面は元口側の変形５角形９と
近似形、すなわち変形５角形９の一辺が漸次縮小
し正方形１０の一角に収斂する形状となつている
が、同図に相対して配設した変形角錐体Ｍと同
M′との間には外縁線１１，１１′が平行で対称的
に配置されてあれば、両者の間は元口側では接触
しているが、末口側に行くほど開いてゆくことと
なる。ところが、この反対に配設されている部材
の方は、ちようどその反対になる。即ち第４図に
示すように、手前に来るほど開くこととなる。従
つてこのまゝ４本の部材を寄せ集めて接触してい
る部分だけを接着したのでは、奇妙な空隙が中央
部に出来上るわけである。即ち、第５図に示すよ
うに４つの長い二等辺三角形状の面１２，１３，
１４，１５で囲まれた四面体Ｎが形成される。こ
の四面体の長さは、出来上つた大型角材Ｖの長さ
が３ｍとすれば、これも同じく３ｍで端縁部の長
さｆは、第４図に示す元口側での変形５角形同志
の接触長さに等しいわけである。

このように、４本の変形角錐体Ｍを、末口側と
元口側とが互違いになるように配設して、その接
触部を接着材で接着したときに、中心芯に当ると
ころに、第５図に示すような形状の空隙が出来上
ることとなるが、夫自体この大型角材の構造強度
に及ぼす影響はたいしたものではない。要する
に、断面二次モーメントに対して大きく影響する
のは外側部であるからである。中立軸の位置が中
央部にあるとすれば、外側に近づくに従つて距離
の３乗で効いてくるので中央付近の空間は殆んど
関係ないということなのである。

たゞ、実際の使用に際して、〓穴（ほぞあな）
等を掘つているときに、内部に空隙があるという
ことは、余り良い感じではないので、この部分に
対して発泡スチロールのような充填材を詰めるこ
とをすれば良い。或いは、予め四面体Ｎと同形状
に加工した木材もしくは高分子化学材料による整
形部材を製作しておいて、それを内部に詰めた状
態で貼合わすことでも良い。要するに、この空隙
部分を何等かの方法で別の部材によつて充填する
ことを考えれば良いわけである。

充填材の物性については、なるべく木材の特性
に良く似ているのが良い。また相互に接着しやす
いものでなければならない。こうした条件が満た
されゝば、後は安価なものほど良いことになる。

以上、変形角錐体Ｍを上述のような配列で接着
した際の大型角材は、断面が柱のように正方形も
しくはそれに近い方形を考えて述べた実施例であ
るが、さらに大断面の角材を作る必要が生じたと
きは、上述のように元口側と末口側とが互違いに
なるように、且つ隣接部材の傾斜面が相互に接触
するように多数配設して相互に接着する必要があ
る。即ち、第６図ａに示すように、元口側が八角
形１６で末口側が正方形１７で、同図に見るよう
に八角形１６の一辺が正方形１７に夫々接するよ
うにすれば、この面の反対側即ち向う側は、ちよ
うどこの反対の組合せとなる。ところがこゝで良
く注意して見れば、同図の八角形１６同志が相接
する斜線１８の向う側には、上述した第５図に示
す四面体の空隙に似たような空隙が形成される。
これも、上述したような充填材によつて充填する
ことを考えれば特別な問題はないだろう。たゞ、
大型角材として仕上げるときに、上記斜線１８を
横切る切断をすることはまずいわけで、この部分
を切断すると、充填材が表面に現われることとな
る。その他の部分を切断して方形の角材に仕上げ
るのなれば、特別の問題はないこととなる。この
点だけ注意すればどのような大型角材でも理論的
には製作可能となつて来るわけである。第６図ｂ
は元口側が６角形で末口側が３角形の組合せを例
示した。この場合に於ても形成された空隙部に充
填材を充填することに於て上記と同様であるの
で、説明は省略する。

次に、充填材を全く使用しないで、接着するだ
けで空隙部分を皆無にするための実施例について
述べる。

第２図に示すような大型角材を作るときに、第
７図に示すような変形部材Ｐを同形状で４本作つ
て上述のように隣接同志が反対方向となるような
配列で合成してみる。第７図に示す変形部材Ｐと
は、元口側の端部において相対して接する斜線１
９と、その斜線１９の底辺として削られた二等辺
三角形の平面２０が、その反対側の直角の端縁線
２１に対して平行に仕上げられている。この平面
２０の頂点２２はこの部材の中央点に来るように
しておく。即ち部材Ｐを立てたときに平面２０は
部材中央まで垂直面となつているので、４本の部
材を併せた際に、すべての面が接触して空隙部は
生じないこととなる。この関係を理解するため
に、第８図において、元口側を同図ａに、中央部
の断面をｂに、末口側をｃに示すと、直径は比例
的に減少するので、元口側の直径が10cm、中央部
が7.5cm、末口側が５cmとなるので、その中で
夫々の各断面が形成されなければならない。第８
図にａ，ｂ，ｃで夫々示す断面を重合わせて示す
と第９図のようになる。

このように、大型角材の中央部に出来る空隙を
４等分して、夫々の等分された空隙を夫々の部材
が吸収形成する方法をとることによつて、接着す
るだけで充実した部材が出来上るわけであるが、
この方法は仕上げに要する加工が前記実施例より
もやゝ難しい。上記二等辺三角形の平面を別途に
仕上げる工程が加わることとなるからである。

こゝで述べる各部材の加工方法は、すべて一般
に木工機械を利用する。例えば、各面は帯鋸もし
くは丸鋸で切断して、その後をプレーナーをかけ
て仕上げるわけである。各面の角度や、傾斜度に
ついてはそれに合うような定規を作つておいて、
それに沿わせて部材を移動させてゆくことによつ
て、そのように仕上げられるようにしておけば良
い。こうした加工や仕上げはすべて流れ作業に適
するようにしておき、連続的に実施されるよう工
場内の設備を配設しておくべきである。

接着剤については、熱可塑性のものでも良い
が、150〜170℃で溶解が始まるので、エポキシ系
のような熱硬化性のものが良い。接着剤は最近も
のすごく発達して来ているので、扱いやすくて、
いつたん接着されたら別離しなくて熱にも強いこ
と、また安価なものを使用することを考えれば良
い。

こゝで、こうした内部空隙を皆無とする方法
は、上記大型角材を切出すための第６図ａに示す
ような形状のものにでも、考え方はそのまゝ適用
出来る。同図の斜線１８の向う側に形成される空
隙部分を、上記実施例に述べたように４等分し
て、その４等分された夫々の等分体を近接する部
材に吸収させる形状に仕上げるようにすれば、こ
の空隙は全く無くなるわけである。そのときの両
端部と中央の夫々の断面を示すと、第１０図ａ，
ｂ，ｃのようになる。即ち、ａが元口側を、また
ｂが中央部、ｃが末口側を示すわけである。ちよ
うど径も比例的に減少してゆき、丸太材の中に収
まるわけである。

このような原理を利用して配列は種々考えられ
るが、元口側の形状は６角形もしくは８角形状
に、また末口側は３角形もしくは４角形状にする
のが良く、余り多角形状とすることは仕上げが困
難となるので良くない。元口側と末口側とでは、
元口側が末口側のちようど２倍の多角形となれ
ば、うまく組合わされるはずである。但しこの発
明がこれに限定されないことは云うまでもない。

この発明は上記のように、隣接部材同志を互違
いに配設して、夫々の部材を多角錐形状に仕上げ
てその間に出来る空隙を別な充填材で埋めるか、
もしくはその空隙を、その空隙に接する部材の数
で等分し、近接部材に対して等分された空隙の形
状を吸収させるような仕上げにするか、何れかの
方法によつて充実した角材を形成し、各部材間の
接触面を夫々接着剤によつて接着するようにした
合成木材であつて、元口と末口の違いを生かした
小径木の有効利用をすると共に、経済的な構造部
材を得ることが出来る等の効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は小径木の丸太材の形状を示す斜視図で
ある。第２図は内部空隙を有する方形断面の大型
角材の構成状況を示す斜視図である。第３図は相
対する２本の部材の配置状況を示す斜視図であ
る。第４図は同じく反対方向部材の配置状況を示
す斜視図である。第５図は空隙部の形状を示す斜
視図である。第６図ａ，ｂは大型角材を得るため
に多重化した際の片面の配置状況を示す平面図で
ある。第７図は大型角材の内部空隙を各部材に吸
収させた場合の部材の形状を示す斜視図である。
第８図は第７図における部材の両側面及び中央部
の夫々の断面形状を示す断面図である。第９図は
第８図に示す夫々の断面を合成した際の説明的断
面図である。第１０図は多重化部材によつて大型
角材を得る際に内部空隙を各部材に吸収させた際
の両側面及び中央部の断面を示す断面図である。 主要部分の符号と名称は、１……元口、３……
末口、８……変形５角形、Ｍ，M′……変形角錐
体、Ｖ……大型角材、Ｎ……四面体、Ｐ……変形
部材、等である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 末口と元口との角数が異る多角錐形状もしく
   はそれに似た形状の同一部材が末口側と元口側と
   を互違いにして配設され、且つ該部材の二面以上
   の傾斜面が相互に接着されて、大型角材となつて
   いることを特徴とする小径木の有効利用による合
   成木材。 ２ 元口同志が接する辺を一辺とする傾斜面が、
   部材中央まで垂直面となつて相互に接着されてい
   る特許請求範囲第１項記載の小径木の有効利用に
   よる合成木材。 ３ 元口同志が接する辺もしくは対向する辺を一
   辺とする傾斜面にて囲まれた内部空隙に充填材が
   充填されている特許請求範囲第１項記載の小径木
   の有効利用による合成木材。 ４ 末口と元口との角数が異る多角錐形状もしく
   はそれに似た形状の同一部材を末口側と元口側と
   が互違いになるように、且つ該部材の二面以上の
   傾斜面が相互に接触するように多数配設し接触面
   を接着して得た大型角材から所要の寸法または形
   状の角材もしくは板材を切出すことを特徴とする
   小径木の有効利用による合成木材の製造法。 ５ 元口同志が接する辺を一辺とする傾斜面を部
   材中央付近まで相互に垂直な接触面とする特許請
   求範囲第４項記載の小径木の有効利用による合成
   木材の製造法。