木材接合の基本原理
丘陵地帯に釘を一本も使わずに建てられた木造住宅のことは、おそらくすでに聞いたことがあるでしょう。このような家を建てるには、部品を組み立てるのに多くの忍耐と技術が必要でした。これらの住宅の例は、木の部分が互いにしっかりとフィットし、同時にしっかりと立つように「仕立てる」ことができることを示しています。釘、木ネジ、接着剤、コールドグルー等で固定する場合にも適用可能です。
リベット留め (写真1、部品1) は、2 本の釘で実行される場合にのみジョイントを適切に保持します。木ネジによる接合も同様です。釘や木ネジ1本を中心に、ピンのように部品を回すことができます。
ウッドジョイント
オーバーラップジョイントとエッジジョイント
木材を接合する最も簡単な方法は重ね接合です。2 つの材料を折り重ね、接合部をパテで埋めて釘または木ネジで固定します (写真 1、部品 2a)。各部品から 1 つの層を斜めに取り除いて、傾斜した Z 接合が得られると、接合の耐久性が高くなります (図 1、部品 2b)。接合部に接合方向の圧力がかかる場合は、接合部の各部品の厚さの半分を除去し、図 1、部品 2c に従って接合を行うことをお勧めします。 1本のネジでもしっかり保持し、ジョイントの滑りにより切断を防止するジョイントです。
図 1 — リベット留めおよび基本的なラップ、エッジ、およびさねはぎ接合。
歯付きフラップは、ネジを使用せずにしっかりした伸縮ジョイントを形成します。このジョイントの欠点は、2 つの部品の接合が側面からしか行えないことです (写真 1、部品 2d)。
大きなピースの場合は、エッジのノッチまたはさねはぎを使って接合する方が安全です (写真 1、部品 3)。接合部を作るには、一方の部分に舌が形成され、もう一方の部分に溝が形成されます (この種の接合部は木製の床または寄木細工の床で発生します)。これらの接合部では、正確にフィットする必要があり、部品はノミ、鋸、プロファイル プレーナーを使用して正確に機械加工する必要があります。 製図板付近のハードエッジバーはこのように取り付けられます。
両方のパーツに同じように切り込みを入れたエッジノッチジョイントの方が簡単です。プロファイルプレーナーを使用して、エッジのノッチを作成するだけで済みます。
木栓付きジョイント
木栓による接合（写真2、部品1）は、丸または角の木栓を使用して行われます。このような継ぎ目はテーブルや椅子にも見られます。分割されるか旋盤で作成される丸いプラグの場合、ジョイントの 2 番目の部分に穴が開けられます。ジョイントの両方の部分に穴を開けて、プラグを広葉樹とは別に作成することが可能です。ジョイント内に少なくとも 2 つのプラグがあり (1 つのプラグの周りで、シャフトの周りのように材料が回転する可能性があります)、穴がプラグの長さよりも深いことが重要です。そうしないと、プラグが穴の底に引っかかり、接続をしっかり締めることができません。
ノミで作られたプラグ（写真2、部品2）は、それに必要な穴を作るのが難しいだけでなく、この方法で作られたプラグと接続するには1つのプラグだけで十分です。これは、部品がその軸の周りを回転してはならない場合に使用されます。 荷重により破損しないよう、開口部の厚みを十分に残してご使用ください。
図2 — 木製プラグ、アリ溝、さねはぎによるジョイント。
ダブテール、フェザー、グルーブ
側面に沿って長い部分を接続するには、台形ジョイント (アリ継ぎ) が適用されます (写真 2、部品 3)。この接合部を作るには、多くの忍耐と優れたツールが必要です。棚を連結する際に使用します。この種の接合の主な欠点は、接合が側面からしかできないことです。 「ダブテール」は繊維の方向に対して横方向の溝に入らなければなりません。そうしないと、接合部分の引き裂きや破損が発生します。
短い部分はさねと溝に接続します（画像2、部品4）。ここで短いジョイントはパトスボードと同じように作られていますが、ここだけが短くなります。より長い部品を接続するためのこのジョイントの変形形態は、歯ジョイントです (図 3、部品 1)。
図 3 — ギアジョイント、アングルジョイント、プラグとピンの接続。
コーナー・着脱式ジョイント
コーナージョイントには、斜め形状のさね溝ジョイント (図 3、部品 2) またはジョイント溝凹型三角プラグまたは外付け三角補強材 (図 3、部品 3) が適用されます。主に額縁を作る際に使用されます。
難なく分解できるジョイントはプラグとピンで作られています（写真3、部品4）。必要に応じて締め付け、分解が可能です。
何らかの理由でプラグとペグの接続ができない場合は、2と5°の間の角度で広葉樹ダボまたは金属ピンを事前に穴に挿入したプラグに打ち込むことで、しっかりとした接続を実現できます（写真4、部品1）。ウェッジはプラグを広げ、接続を強化します。この接続の例としては、ハンドルへのハンマーヘッドの取り付けが挙げられます。プラグは、穴とプラグの両方で繊維の方向に対して垂直に刃を立てて立てなければなりません。そうしないと、固定される代わりに接合部に亀裂が入る可能性があります。
荷重分散
梁の力の支持と伝達
最後に、自立型 建設の例をいくつか示します。 2の一部である写真4では、斜めのビームが見えます。 この方法で押し出された梁は柱から滑り落ちず、サポート内で発生する力は長手方向の軸に垂直であり、柱が斜めに曲がることはありません。
図4 — プラグをウェッジで固定し、ビーム接合部に力を伝達します。
画像4、部品3は、水平ビームに対する傾斜ビームの傾きを示しています。このような接続により、斜めの力は水平方向と垂直方向に分割されます。垂直方向の力は水平に置かれた梁に作用し、水平方向の力は梁の「鼻」に作用します。このように接続部を形成するときは、水平方向の梁の「ノーズ」が十分な強度を持っていることを確認し、水平方向の力によって破損したり、滑ったりして構造全体が崩壊したりしないようにする必要があります。
自立扉構造
写真5は、ドアの「荷重」と「自立」構造を示しています。 （自立とは別途保持する補強の必要のない構造です。）
図5 — 斜めボードまたはスチールケーブルによるドアの変形と補強。
上の写真では、ドアの重みによりヒンジが変形（ドアが下降）していることがわかります。上部ブラケットを引き抜き、下部ブラケットを壁に押し込みます。
中央の写真は、ドアを押すと自立する様子を示しています。ドアの重量は強化斜め板Zで受けるので、ノーズアウトレットで上下の板と連結して滑りを防止する必要があります。 下の写真はスチールケーブルを引き出して自立構造にしたものです。
木製接合部の精密製造
木材の接合部分をできるだけ正確に作ることが重要です。プラグが穴に正確にフィットすること、歯が歯の穴に正確にフィットすることなどです。これを達成するには、正確に測定してマークを付けるか、特別なツールを使用するか、テンプレートを作成するか…などのいずれかが必要です。ただし、最も簡単な解決策は、最初に 1 つのパーツを作成し、それをテンプレートとして使用して他のパーツにマークを付けることです。このようにして、作成された最初のパーツは最も正確ではありませんが、2 番目のパーツは適切に調整されます (画像 6)。
画像 6 — 正確なフィット感を得るために、ジョイントの最初の部分から 2 番目の部分に測定値を転送します。
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