（ g/ ㎝
3
）
1.27
〜 1.39
図6 サンドペーパー加工 図7 Pシリーズ
図8 切り込み加工 図9 Vシリーズ
図10 PVシリーズ 図11 ねじ加工
図12 Sシリーズ 図13 PSシリーズ
2. 2 圧密竹コネクターを用いた継手接合部の引張試験
押し抜き 成型法 により製 造した 圧密竹 コネクターを用 いて、継手接合部の引張試験を行った。
表１に試験体リストを示 す。コ ネ ク タ ー表面 の加工状 態をパラメータにとり、①表面加工をしていない状態（N シリーズ ）、②表 面をサンドペーパー（ 粒度＃60）で粗 くした状 態（Pシリーズ 、図6, 7参照）、 ③卓 上 丸のこ盤 で 繊 維 と 平 行 方 向 に切 り 込 み （ 深さ ： 約 １ mm、幅 ： 約 2mm） を 施 し た 状 態 （Vシ リ ー ズ 、図 8, 9参 照 ） 、④ Pシ リーズと同様の加工を施し、かつVシリーズと同様の加工 を施した 状態（PVシ リ ー ズ、図10参照） 、⑤表面全体に ねじ加工（深さ：約1. mm、ピッチ：約4mm、図11参照）を 施した状態 （Sシリーズ、 図12参 照）、 ⑥Pシリーズと同 様の加工を施し、かつコネクターの両端約30mmの部分にS シリーズ と同様の 加工を 施した 状態（PS シ リ ー ズ、図13 参照）の6種類の試験体を準備した。なお、比較のため圧 密 コ ネ ク タ ー と ほ ぼ 同 じ 形 状 及 び 寸 法 の 鋼 製 接 合 具
（St eel シリーズ） についても実験 を行う こ と と し、各3 体ずつの 試験体を 製作し 実験を 行った。 母材の 樹種はス ギ（乾 燥 材）とし 、充 填 用の接着剤と し てエポキシ樹脂 接着剤を 使用し、 突合せ 面には 木口面接着の効 果を排除
するため ウレタンシート を挟ん だ。接 着 剤の養生期間は 14日間とした。
3. 結 果 及び考 察 3. 1 引張試験結果
図14に継手接合部 の引張試験の 最大耐力 を示す 。最大耐 力は、St eel シリーズを用いた試験体が最も高い値を示し、
Nシリーズを用いた試験体が最も低い値を示した。
St eel シリーズは鋼製接合具と接着剤の付着強度が大き
図4 圧密前と圧密後の断面の比較
図5 押し抜き成型法による圧密コネクター
いため、 母材の破 断に よ り最大耐力が決 定し、 最も高い 値が得られた。Nシリーズのコネクターの表面は、鏡面性 の高いメッキ処理 を施し てある 金属治具 の内面 によって 圧密され るため、 密度が 高くな り光沢の ある状 態となっ ている。 このため 、コネクター 表面の接着剤が 細胞組織 に含浸することで 生じ る と さ れ る「投錨効果」 が得られ にくい状 態であったと推 察さ れ る。このような 要因によ り、コネクター表 面と接着剤の 付着効率 が悪くなったと 考え ら れ る。このためコ ネ ク タ ー表面と 接着剤 の付着切 れによる 引き抜け が起こ り、最大耐力が 決定したために 最も低い値となった。
Nシリーズと表面加工を施した各シリーズを比較すると、
表面加工を施したコネクターの各シリーズの値がNシリー ズの値を 大きく上 回る結 果となった。ま た、表面加工を 施したコネクター のシリーズの 中では、 ばらつきはある もののVシ リ ー ズを除 くP, PV, S, PS シ リ ー ズは、 さほど差 は見られなかった。
その結果、最大耐力において表面加工を施していないN シリーズと表面加工を施した各シリーズを比較すると、N シリーズの1. 5倍以上の最大耐力を得られることが明らか になった。
3. 2 押し抜き成型加工装置の製作
＜装置の概要＞
これまでの 実験結果 を基に押 し抜き成型装置の 仕様を 策定し、 製作に取 り掛かった。 図15に製 作したその装置 を示す。本装置は、3つの圧入工程と治具の取出し工程の、
4つの工程から構成されている。これらの工程は、ターン テーブル上に1/ 4ずつのエリアを有しており、作業者が竹 材をセ ッ トしスイッチを 押すことにより 工程が スタート する。一 つの工程作業が 終了するとターンテーブルが回 転し、順 次、次の 工程へ と進み 、受け治具取出 し工程で 受け治具が自動で排出されることとなる。
1. 竹材セット工程
・上部ストレート治具へセットされた竹材を5ｍｍ程度、
テーパー治具に押し込む。
2. 圧入第一工程
・φ 25ｍ ｍのストレート 圧入棒 で、竹材 をテーパー治具 上面まで押し込む。
3. 圧入第二工程
・φ 16ｍ ｍのテーパー圧入棒で 、竹材を テ ー パ ー治具上 面から更に受け治具位置まで押し込む。
4. 受け治具排出工程
・圧入完了後ターンテーブルが 回転し、 排出口 から受け 治具のみ排出される。
＜加熱装置＞
図16に 示す よ う に、受 け治具 の加熱を 行うためにター ンテーブルの1/ 4のエリアごとに加熱部を配置した。これ は、竹材 の軟化と 接着剤 の熱 硬 化を促進 させるためであ る。１つ の加熱部 に３本 の電熱 ヒータを 配置しており、
Max200℃まで加熱することが可能である。
＜圧入装置＞
圧入棒 の押し込 みには 、最大 ３ヶ所で の圧入 が想定さ れるので 、Max10t onの ボ ー ル ベ ア リ ン グ ジ ャ ッ キを採用 した。スムーズな 圧入が 可能となる。ま た、上下運動速 度（押し込み速度）はインバータ制御により可変（8Hz − 60Hz ）が可 能である。10Hz時の 速度は 約50mm/ mi nである。
図14 継手接合部の引張試験の最大耐力
0
5 10 15 20 25 30 35 40
N P V P V S P S 鋼製
最大耐力（kN）
平 均 値
図15 押し抜き成型加工装置
図16 ターンテーブル及び加熱部 54
4. ま と め
仮設構造物を設計する際の接合部の短期許容応力は 12. 7kNであるが、通常は安全率を見込んで２倍以上の値 が求められてくる。
今回試験 を行っ た表 面 加 工を施 したものは製造方法の 違いに関 わらず、 短期許容応力 のほぼ２ 倍の耐 力を示し ているが 、試 験 体 数が少 な い こ と、バラツキがあること などから 、さ ら な る耐力 の向上 を目指す 必要性 がある。
前述したように素材引張試験においては 、鋼材 に近い引 張 強 度が 得 ら れ て い る の で 、鋼 製 接 合 具（ St eel シ リ ー ズ）の耐力 に近づ く可能性 は十分 あると 考えられるので、
接着剤の 付着性能 の向上 を目指 し、今後 、表面加工方法 等についてより詳細に検討を進めていく考えである。
本研究は 、大 分 県産業創造機構 の新 産 業創出 重点研究 開発事業によって行ったものである。
多機能性を付与したスギ内装材の開発( 第 3 報)
−内装材のデザイン開発と展開事例研究について−
豊田修身
＊
・大野善隆
＊
・山本幸雄
＊
・兵頭敬一郎
＊＊
＊
日田産業工芸試験所・
＊＊
産業デザイン担当
Development of Sugi I nterior Stuff that Add M ultifunction (3rd Report)
‑ Design and Development of I nterior M aterial and Case Study ‑
Os ami TOYODA
＊
・Yos hi t aka OONO
＊
・Yuki o YAMAMOTO
＊
・Kei i c hi r o HYODO
＊＊
＊
Hi t a I ndus t r i al Ar t Res ear c h Di vi s i on・
＊＊
I ndus t r i al Des i gn Di vi s i on
要 旨
公設試農工連携推進事業（Ｃプロジェクト）において平成 18年度から3ヵ年の計画で，県産スギ材の製材品以外 の新たな用途開発・商品開発を目指して本研究を進めている．地場のスギ材が持つ特性を活かしながら，和洋を問わ ず様々な空間に対応できる多機能性を持った内装材と周辺家具類の開発を行っており，今年度は第４報で報告するス ギ材の着色技術の応用研究と共に，「内装板材の新たな加飾技法の研究」とこれまでの成果を活用した「都市部のマ ンション内装への展開事例」を研究した．
１. はじめに
本研究は，県産木材のスギの需要開拓を推進するため，
当所と日田市に立地する県農林水産研究センター林業試 験場とが連携を図りながら住宅建設業や木材加工業の民 間企業と共に，それぞれが持つ技術やノウハウをお互い に提供して「スギ内装材」を開発していくプロジェクト 研究である．研究には当センターと林業試験場の他，民 間企業から（株）さとうベネック，（株）ベネックホー ム，（株）岩田材木店が参加した．研究は連携を持って 進めるべく定期的にそれぞれの研究成果を持ち寄って検 討を重ねる形で進め，１年で６回の検討会を行った．特 に今年度は（株）さとうベネックからマンションのデザ イン設計で高い技術を持ち，看板商品の「コロンブスの 床」の開発にも携わった建築士に加わってもらい，各種 のアイデアや具体的提案をいただいた．（Fi g. 1）
２. 研究の概要
18年度はスギ材の素材，加工，デザインの３つの可能 性を研究することに重点をおいて２つの研究を進めた．
１つはスギ材のナチュラル感を生かした草木染めなどに よる着色技術の研究で，もう１つはその研究を活かした 周辺家具類の試作開発である．
今年度はその結果を踏まえて次の３つのテーマで研究 した．まず，１つは着色技術研究の中で新たに出てきた 課題である水溶脱に対処するための「耐水性向上」と色 表現の拡大を目的とした「混色展開」の研究である．２ つ目は，本研究の主要テーマである多機能性を持つスギ 内装材を開発するための新たな加飾技法の研究として
「表面加飾を施したモジュールサンプルの作成」を試み た．各メンバーがデザイン手法に基づいて出したアイデ アをコンセプトシートに表現してモデル板を試作した．
３つ目は実際に研究成果のスギ材がどのように内装に 展開できるかを事例として研究するため，東京都多摩市 にさとうベネックが新しく建設するマンションに実験的 に展開した．このモデルルームは多摩センター駅近郊の 賃貸マンションで，さとうベネックが特許を持つ「コロ ンブスの床」の室内空間に国内で産する木材がどう活用 できるかを試すもので，大分県のスギ材と長野県の赤松 材を実験的に使用しているので，コンセプトと展開状況 を報告する．
この他，18年度にデザイン試作した周辺家具類の反響 を調べるため，アイビックホームのモデル住宅で展示モ
Fi g. １ 検討会風景
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