JP7415692B2 - 木質面材の加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、木質面材の加工方法に関する。

ＣＬＴ（Cross Laminated Timber）等の木質面材は既によく知られている。かかる木質面材は、表面が平行な二辺を備える四角形状の木質面材であって、該表面（ＣＬＴであれば最外層）における繊維方向が該二辺と直交する直交方向に沿っている。

特開２０１７－５３１８７号公報

従来は、上述した木質面材をねじり加工することは困難であったため、専ら当該木質面材を平面のまま使用していた。

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、木質面材のねじり加工を容易に行うことができる木質面材の加工方法を実現することにある。

主たる本発明は、
表面が平行な二辺を備える四角形状の木質面材であって、該表面における繊維方向が該二辺と直交する直交方向に沿う木質面材を、加工する木質面材の加工方法であって、
前記繊維方向に沿ったスリットを前記木質面材に形成するスリット形成工程と、
前記スリットが形成された前記木質面材を、前記二辺がねじれの位置に位置するようにねじり加工するねじり加工工程と、
を有し、
前記スリット形成工程においては、前記木質面材の一方面のみに前記スリットを形成し、
前記木質面材は、前記表面が平行層のＣＬＴ板であり、
前記スリット形成工程においては、
前記スリットが前記ＣＬＴ板の直交層に達するように前記スリットを形成することを特徴とする木質面材の加工方法である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

本発明によれば、木質面材のねじり加工を容易に行うことができる木質面材の加工方法を実現することが可能となる。

ＣＬＴ板１の斜視図である。 ＣＬＴ板１の加工方法の工程を示した図である。 ＣＬＴ板１におけるスリット３０の位置を示した図である。 スリット３０の深さを示した図である。 ねじり加工が行われたＣＬＴ板１を示した概略斜視図である。 図５のＣＬＴ板１を矢印の方から見たときの概略図である。 円筒形状に曲げられたＣＬＴ板１の前記繊維方向と直交する断面を示した比較例に係る断面図である。 端部保持工程において端部保持部材３４により端部３３が保持されたＣＬＴ板１の様子を示した斜視図である。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。

表面が平行な二辺を備える四角形状の木質面材であって、該表面における繊維方向が該二辺と直交する直交方向に沿う木質面材を、加工する木質面材の加工方法であって、
前記繊維方向に沿ったスリットを前記木質面材に形成するスリット形成工程と、
前記スリットが形成された前記木質面材を、前記二辺がねじれの位置に位置するようにねじり加工するねじり加工工程と、
を有することを特徴とする木質面材の加工方法。

このような木質面材の加工方法によれば、木質面材のねじり加工を容易に行うことができる木質面材の加工方法を実現することが可能となる。

かかる木質面材の加工方法であって、
前記スリット形成工程においては、前記木質面材の前記繊維方向における端に達しないように前記スリットを形成することが望ましい。

このような木質面材の加工方法によれば、木質面材の内部の部材に負荷をかけることなく確実にねじり加工を行うことが可能となる。

かかる木質面材の加工方法であって、
前記木質面材の前記繊維方向における端部を保持するための端部保持部材を前記端部に取り付ける端部保持工程を有し、
前記ねじり加工工程においては、前記端部保持部材が取り付けられた前記木質面材をねじり加工することが望ましい。

このような木質面材の加工方法によれば、木質面材の内部の部材に負荷をかけることなく確実にねじり加工を行うことが可能となる。

かかる木質面材の加工方法であって、
前記スリット形成工程においては、前記木質面材の一方面のみに前記スリットを形成することが望ましい。

このような木質面材の加工方法によれば、木質面材の意匠性を高めることが可能となる。

かかる木質面材の加工方法であって、
前記木質面材は、前記表面が平行層のＣＬＴ板であり、
前記スリット形成工程においては、
前記スリットが前記ＣＬＴ板の直交層に達するように前記スリットを形成することが望ましい。

このような木質面材の加工方法によれば、木質面材のねじり加工をより容易に行うことができる木質面材の加工方法を実現することが可能となる。

かかる木質面材の加工方法であって、
前記ＣＬＴ板は、前記直交層を複数有しており
前記スリット形成工程においては、
前記スリットが、前記一方面とは反対側の他方面に最も近い前記直交層に達し、かつ、該直交層を貫かないように、
前記スリットを形成することが望ましい。

このような木質面材の加工方法によれば、木質面材のねじり加工をより一層容易に行うことができる木質面材の加工方法を実現することが可能となる。また、木質面材をねじった際に木質面材に穴を作ってしまうことを防ぐことができ、さらには、木質面材の意匠性を高めることが可能となる。

＝＝＝ＣＬＴ板１について＝＝＝
先ず、加工対象物としての木質面材（本実施の形態においては、ＣＬＴ板１）について、図１を用いて説明する。図１は、ＣＬＴ板１の斜視図である。

ＣＬＴ板１は、建築材料として建物等に用いられるものであり、直交集成板とも呼ばれている。このＣＬＴ板１は、表面が平行な二辺の一例としての二つの短辺２を備える四角形状（本実施の形態においては、互いに平行な二つの短辺２と互いに平行な二つの長辺４を有する長方形状）を備え、一定の厚みを有する板材となっている。

ＣＬＴ板１は、ひき板等（ラミナ１０と呼ばれている）をその繊維方向を互いにほぼ平行にして短辺方向（幅方向）に並べ又は接着したもの（プライ１２と呼ばれている）を、主としてその繊維方向を互いにほぼ直角にして積層接着し３層以上の構造を持たせたものである。なお、ラミナ１０（プライ１２）の厚さは、約３０ｍｍである。

本実施の形態に係るＣＬＴ板１は、図１に示すように、５層構造（以下、上から第１層２０～第５層２４と呼ぶ）となっており、各々の層は一つのプライ（第１プライ～第５プライと呼ぶ）から構成されている。なお、このようなＣＬＴ板１は、５層５プライと呼ばれている。

第１層２０（第１プライ）は、ＣＬＴ板１の表面にあたる層であり、４つのラミナ１０を短辺方向（幅方向）に並べ又は接着することにより構成されている。そして、４つのラミナ１０の各々の繊維方向は、二つの短辺２と直交する直交方向（すなわち、長辺方向（長さ方向））に沿っている。すなわち、ＣＬＴ板１の表面における繊維方向（ＣＬＴ板１の強軸方向とも呼ばれている）は長辺方向（長さ方向）に沿っている。

第２層２１（第２プライ）は、７つのラミナ１０を長辺方向（長さ方向）に並べ又は接着することにより構成されている。そして、７つのラミナ１０の各々の繊維方向は、短辺方向（幅方向）に沿っている。

第３層２２（第３プライ）は、第１層２０（第１プライ）と同様、４つのラミナ１０を短辺方向（幅方向）に並べ又は接着することにより構成されている。そして、４つのラミナ１０の各々の繊維方向は、長辺方向（長さ方向）に沿っている。

第４層２３（第４プライ）は、第２層２１（第２プライ）と同様、７つのラミナ１０を長辺方向（長さ方向）に並べ又は接着することにより構成されている。そして、７つのラミナ１０の各々の繊維方向は、短辺方向（幅方向）に沿っている。

第５層２４（第５プライ）は、第１層２０（第１プライ）と同様、ＣＬＴ板１の表面にあたる層であり、４つのラミナ１０を短辺方向（幅方向）に並べ又は接着することにより構成されている。そして、４つのラミナ１０の各々の繊維方向は、長辺方向（長さ方向）に沿っている。

上述したように、本実施の形態においては、第１層２０及び第５層２４が外層となっており、一方、第２層２１、第３層２２、第４層２３が内層となっている。また、第１層２０、第３層２２、第５層２４が、所謂平行層（強軸方向とプライ１２の繊維方向が平行な層）になっており、また、第２層２１及び第４層２３が、所謂直交層（強軸方向とプライ１２の繊維方向が直交する層）になっている。

＝＝＝ＣＬＴ板１の加工方法について＝＝＝
次に、ＣＬＴ板１の加工方法について、図２乃至図６を用いて説明する。図２は、ＣＬＴ板１の加工方法の工程を示した図である。図３は、ＣＬＴ板１におけるスリット３０の位置を示した図である。図４は、スリット３０の深さを示した図である。図５は、ねじり加工が行われたＣＬＴ板１を示した概略図である。図６は、図５のＣＬＴ板１を矢印の方から見たときの概略図である。

なお、以下に説明する加工方法は、前述した５層５プライのＣＬＴ板１の加工を例に挙げて説明するが、５層５プライ以外のＣＬＴ板１にも適用可能である。

本実施の形態に係るＣＬＴ板１の加工方法は、図２に示すように、スリット形成工程Ｓ１とねじり加工工程Ｓ２とを備えており、スリット形成工程Ｓ１、ねじり加工工程Ｓ２の順に実行される。

スリット形成工程Ｓ１においては、前記表面（換言すれば、第１層２０（外層、平行層））の繊維方向に沿ったスリット３０（図３において点線で示す）をＣＬＴ板１に第１層２０側から形成する。すなわち、スリット３０は、長辺方向（長さ方向）に沿うように形成され、また、ＣＬＴ板１の一方面のみ（すなわち、第１層２０側の表面と第５層２４側の表面のうちの前者のみ）に形成される
また、本実施の形態においては、ＣＬＴ板１の当該繊維方向（長辺方向）における端３２に達しないようにスリット３０を形成する。つまり、ＣＬＴ板１の長辺方向における両側の端部３３を避けてスリット３０を形成する。

また、スリット３０がＣＬＴ板１の直交層に達するようにスリット３０を形成する。すなわち、スリット３０の深さとしては、平行層止まりではなく、少なくとも直交層（第２層２１）には到達するような深さとする。本実施の形態においては、図４に示すように、スリット３０の深さが、第２層２１を越えて第４層２３まで到達するような深さとなっている。より具体的には、本実施の形態に係るスリット３０が、前記一方面とは反対側の他方面（すなわち、第５層２４側の表面）に最も近い直交層（すなわち、第４層２３）に達し、かつ、第４層２３を貫かないように（第５層２４には達しないように）、スリット３０を形成する。つまり、スリット３０が、第１層２０、第２層２１、及び、第３層２２を貫き、第４層２３の途中で止まるような深さまで形成される。

なお、本実施の形態においては、一つのラミナ１０対して２つのスリット３０が形成されている。すなわち、各々のラミナ１０の幅方向における１／３位置と２／３位置にスリット３０を形成することとしているが、これに限定されるものではなく、スリット３０の量をより多くしてもよいし、より少なくしてもよい。

スリット形成工程Ｓ１が終わると、次に、ねじり加工工程Ｓ２が実施される。ねじり加工工程Ｓ２においては、スリット３０が形成されたＣＬＴ板１を、ＣＬＴ板１の前記二つの短辺２がねじれの位置に位置するようにねじり加工する（図５、図６参照）。すなわち、本実施の形態においては、前記表面の繊維方向（長辺方向）を軸として、前記二つの短辺２（換言すれば、当該二つの短辺２に対応する二つの小口面）の一方に対して他方が相対回転するようにＣＬＴ板１をねじることにより、前記二つの短辺２（二つの小口面）をねじれの位置に位置させる。かかるねじり加工工程Ｓ２が実行されることで、本実施の形態に係るＣＬＴ板１の加工方法が完了する。なお、「ねじれの位置」とは、二直線（二つの短辺２）が互いに平行でなく、また、交叉もない状態をいう。

＝＝＝ＣＬＴ板１の加工方法の有効性について＝＝＝
上述したとおり、本実施の形態に係るＣＬＴ板１の加工方法は、表面が平行な二つの短辺２を備える四角形状（長方形状）のＣＬＴ板１であって、該表面における繊維方向が該二つの短辺２と直交する直交方向に沿うＣＬＴ板１を、加工する加工方法であることとした。そして、前記繊維方向に沿ったスリット３０をＣＬＴ板１に形成するスリット形成工程Ｓ１と、スリット３０が形成されたＣＬＴ板１を、前記二つの短辺２がねじれの位置に位置するようにねじり加工するねじり加工工程Ｓ２と、を有することとした。

従来は、ＣＬＴ板１をねじり加工することは困難であったため、専らＣＬＴ板１を平面のまま使用していた。すなわち、ＣＬＴ板１をねじるという発想自体が存在していなかった。

これに対し、本実施の形態においては、ねじり加工を行う前にＣＬＴ板１にスリット３０を設けたため、ＣＬＴ板１を容易にねじることができる。すなわち、ＣＬＴ板１のねじり加工を容易に行うことができるＣＬＴ板１の加工方法を実現することが可能となり、したがって、ねじり加工されたＣＬＴ板１を容易に提供することが可能となる。

さらに、本実施の形態においては、スリット３０を前記繊維方向に沿うように（換言すれば、前記強軸方向に沿うように）設けているので、ＣＬＴ板１の強軸方向における強度を損なうことなく（落とさずに）ＣＬＴ板１の加工を行うことができる。

また、ＣＬＴ板１のねじり加工には、以下の利点がある。第一に、ねじり加工されたＣＬＴ板１には意匠上の価値がある。すなわち、ねじり加工されたＣＬＴ板１には曲線的な美しさ（擬似曲線美）が存在するため、例えば建物の屋根（従来は、平面的な板で構成されている）等にねじり加工されたＣＬＴ板１を用いることで意匠性を高めることが可能となる。

第二に、ねじり加工されたＣＬＴ板１の前記繊維方向と直交する断面（例えば、図５に示す一点鎖線でＣＬＴ板１をカットした断面）は、前記繊維方向におけるどの位置で断面を取っても（前記一点鎖線を繊維方向にずらしても）、略直線的な断面となる。比較例として、ＣＬＴ板１を円筒形状に曲げた例を図７に示すが、この例の場合には、前記繊維方向と直交する断面が曲線的な断面となっている（曲線状に曲げられている）ので、各々の層のプライ１２（木質面材の内部の部材）に大きな負荷がかかってしまう。これに対し、ねじり加工の場合には、断面が曲線状ではなく略直線状となるため、曲線状に曲げられることによる当該負荷をプライ１２にかけることなく加工を行うことが可能となる。なお、図７は、円筒形状に曲げられたＣＬＴ板１の前記繊維方向と直交する断面を示した比較例に係る断面図である。

また、本実施の形態に係るスリット形成工程Ｓ１においては、ＣＬＴ板１の前記繊維方向における端３２に達しないようにスリット３０を形成することとした。そのため、端部３３を確実に直線状に保った状態でねじり加工をすることが可能となる。仮に、端３２までスリット３０を設けてねじり加工を行った場合には、端部３３が前述した円筒形状に曲げられ、これが中央側へ波及した結果当該中央側も円筒形状となってしまう可能性がある。したがって、本実施形態によれば、プライ１２に負荷をかけることなく確実にねじり加工を行うことが可能となる。

また、本実施の形態に係るスリット形成工程Ｓ１においては、ＣＬＴ板１の一方面のみ（第１層２０側の表面のみ）にスリット３０を形成することとした。そのため、他方面（第５層２４側の表面）にはスリット３０が形成されず、ＣＬＴ１板の意匠性を高めることが可能となる。例えば、当該他方面（第５層２４側の表面）を仕上げ面とすることができる。

また、本実施の形態に係るスリット形成工程Ｓ１においては、スリット３０がＣＬＴ板１の直交層に達するようにスリット３０を形成することとした。すなわち、スリット３０の深さとしては、平行層止まりではなく、少なくとも直交層（本実施の形態においては第２層２１）には到達するような深さとした。そのため、よりＣＬＴ板１をねじり易くなり（また、スリット３０がある程度深く形成されていることにより、ねじったときにＣＬＴ板１が歪んで破断してしまうことを防ぐことにもなる）、ＣＬＴ板１のねじり加工をより容易に行うことができるＣＬＴ板１の加工方法を実現することが可能となる。

また、本実施の形態に係るスリット形成工程Ｓ１においては、スリット３０が、前記一方面とは反対側の他方面（すなわち、第５層２４側の表面）に最も近い直交層（すなわち、第４層２３）に達し、かつ、第４層２３を貫かないように（第５層２４には達しないように）、スリット３０を形成することとした。

そのため、より一層ＣＬＴ板１をねじり易くなり（また、ねじったときにＣＬＴ板１が歪んで破断してしまうことをより適切に防ぐことができ）、ＣＬＴ板１のねじり加工をより一層容易に行うことができるＣＬＴ板１の加工方法を実現することが可能となる。

また、スリット３０が第５層２４に達するまでスリット３０を形成するのは、スリット３０の形成が深すぎることとなる。仮に、このようにスリット３０を形成した場合には、ＣＬＴ板１をねじった際に、スリット３０が第５層２４を貫通してしまう恐れがある。この場合には、ＣＬＴ板１の表から裏までスリット３０が貫通してスリット３０が穴となってしまい望ましくないし、また、意匠上の問題（他方面（第５層２４側の表面）を仕上げ面とすることができない）も生じる。本実施の形態においては、スリット３０が第４層２３を貫かないように（第５層２４には達しないように）、スリット３０を形成するため、上記のような問題が生じない。すなわち、ＣＬＴ板１をねじった際にＣＬＴ板１に穴を作ってしまうことを防ぐことができ、ＣＬＴ板１の意匠性を高めることが可能となる。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上記の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

上記実施の形態に係るスリット形成工程においては、ＣＬＴ板１の前記繊維方向における端３２に達しないようにスリット３０を形成することにより、端部３３を確実に直線状に保った状態でねじり加工をすることとしたが、これに限定されるものではない。

例えば、図８に示すように、ＣＬＴ板１の前記繊維方向における端部３３を保持するための端部保持部材３４（端部保持ツール）を端部３３に取り付ける端部保持工程を有し、ねじり加工工程においては、端部保持部材３４が取り付けられたＣＬＴ板１をねじり加工することとしてもよい（なお、この場合には、スリット形成工程において、スリット３０を端部３３に（端３２まで）形成してもよい）。

かかる場合においても、端部保持部材３４により端３２を確実に直線状に保った状態でねじり加工をすることができる。そのため、プライ１２に負荷をかけることなく確実にねじり加工を行うことが可能となる。

なお、図８は、端部保持工程において端部保持部材３４により端部３３が保持されたＣＬＴ板１の様子を示した斜視図である。

１ ＣＬＴ板
２ 短辺
４ 長辺
１０ ラミナ
１２ プライ
２０ 第１層
２１ 第２層
２２ 第３層
２３ 第４層
２４ 第５層
３０ スリット
３２ 端
３３ 端部
３４ 端部保持部材
４０ 小口面

Claims (4)

1. 表面が平行な二辺を備える四角形状の木質面材であって、該表面における繊維方向が該二辺と直交する直交方向に沿う木質面材を、加工する木質面材の加工方法であって、
   前記繊維方向に沿ったスリットを前記木質面材に形成するスリット形成工程と、
   前記スリットが形成された前記木質面材を、前記二辺がねじれの位置に位置するようにねじり加工するねじり加工工程と、
   を有し、
   前記スリット形成工程においては、前記木質面材の一方面のみに前記スリットを形成し、
   前記木質面材は、前記表面が平行層のＣＬＴ板であり、
   前記スリット形成工程においては、
   前記スリットが前記ＣＬＴ板の直交層に達するように前記スリットを形成することを特徴とする木質面材の加工方法。
2. 請求項１に記載の木質面材の加工方法であって、
   前記スリット形成工程においては、前記木質面材の前記繊維方向における端に達しないように前記スリットを形成することを特徴とする木質面材の加工方法。
3. 請求項１に記載の木質面材の加工方法であって、
   前記木質面材の前記繊維方向における端部を保持するための端部保持部材を前記端部に取り付ける端部保持工程を有し、
   前記ねじり加工工程においては、前記端部保持部材が取り付けられた前記木質面材をねじり加工することを特徴とする木質面材の加工方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の木質面材の加工方法であって、
   前記ＣＬＴ板は、前記直交層を複数有しており、
   前記スリット形成工程においては、
   前記スリットが、前記一方面とは反対側の他方面に最も近い前記直交層に達し、かつ、該直交層を貫かないように、
   前記スリットを形成することを特徴とする木質面材の加工方法。

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