ほぞ加工の特徴
ほぞ加工は、釘やネジを使わない木材の加工方法として知られているものですが、同時にとても難易度の高い加工だという印象を持っていませんか？
この記事を読んでいる方の中には、「いつかそんな高い技術が必要とされるほぞ加工が出来るようになりたい！」そう思っている方も多いでしょう。
いつかは自分も・・そうは思っても、使い慣れている電動ドライバーでネジ止めすれば、ほとんどの木工の接合作業は効率的にに仕上げていけます。
ただ、作り上げて行く作品が増えて来ると、その用途によっては、かなりしっかりとした接合強度が必要なものが出て来ます。
その典型的なものに、椅子や踏み台です。
椅子の座面や背もたれ、踏み台の場合は支える部材等を接合して行く時、ネジ止めした場合よりほぞ加工が出来れば、はるかにしっかりとした作品が作れます。
皆さんも、このほぞ加工を自分のものにして、ここぞという時に、ほぞ加工が出来るようになって、ご自分の作品の幅をどんどん広げていって下さい。
そんなこと言われても、ノミやノコギリを職人のように
正確に使いこなせるには何年も掛かってしまうのでは？
大丈夫です！
精度の高いほぞ加工をするには、下記の２つのことをするだけです。
１．使う工具は電動トリマーだけ
２．この記事で紹介する自作の治具を使うこと
使う工具については、お勧めの電動トリマーとその基本的な操作方法については、別の記事でも解説していますので、そちらも参考にしてみてください。
この記事を読むことで、加工の難易度が高いと思われているほぞ加工も、トリマーと自作の治具を完成させれば、木工DIYの初心者の方でも精度の高いほぞ加工が出来るようになります。
この治具は、トリマーに10ｍｍのストレートビットを取り付けで加工をして逝きます。
10ｍｍのストレートビットは、トリマーを購入した時に同梱されて来る6ｍｍのストレートビットに比較し、操作音も静かで、切れ味も良いため、初心者にも扱いやすいビットです。
難しい加工と言われているほぞ加工は、名前は誰にでも知られているものの、実際にはどんな加工なのか、あまり知られていない加工方法です。
まず、最初にほぞ加工とはどんなものなのか、その特徴をしっかりと押さえた上で、精度が必要とされるほぞ加工を失敗しない秘訣をお話をして行きましょう。
ほぞ加工と一口に言っても、歴史のあるほぞ加工には多くの種類があります。
図のように、ほぞ加工は２つの加工が必要になります。
１つは、オス側になる板材を削って押し込む側のほぞを作って行く加工です。
もう１つは、そのほぞ部分を受けるメス側のほぞ穴の加工です。
それぞれがボリュームのある内容なので、２つの記事に分けてお話を進めて行きます。
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この記事では、上記の図のように、右側の胴付きという削られた部分が周囲に4ヶ所ある四方胴付加工のオス側の「ほぞ」部分の加工方法について話を進めていきます。
もう１つ別の記事で、ほぞがピッタリと収まるメス側の「ほぞ穴」を作る秘訣を紹介していきます。
これら２つの記事を併せて読むことで、オス側の「ほぞ」とメス側の「ほぞ穴」の加工方法を知り、隙間のない強度の高いほぞ加工を自分のものにしていって下さい。
尚、ほぞにぴったりのほぞ穴を加工するための治具は、別の下記記事で紹介しています。
そちらの記事も、この記事とセットで読んでみてください。
ほぞの各部の名称
ほぞには、下記のような名称が付けられています。
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この記事で取り上げる「四方胴付ほぞ」の名称は、ほぞ部分の胴付き部分がぐるりと1周回って削られて4つ存在することから来ています。
胴付部分が2つのものは、「二方胴付ほぞ」、3つのものは「三方胴付ほぞ」になります。
四方胴付のやり方をマスターすれば、二方胴付ほぞも三方胴付ほぞも同じ要領で作ることが出来ます。
また、今回紹介するほぞ穴は貫通しない穴を加工しますが、椅子の加工でよく見かけるほぞが反対側に見える「通しほぞ」加工は、ほぞ穴を貫通させたものです。
今回紹介するほぞ加工は、他のほぞ加工にも応用出来る基本的なものなのです。
この加工をマスターした時点で、あなたの加工の幅は、あっと言う間にか大きく広がっています。
ほぞ加工を成功させる３つのポイント
難易度が高いと思われているほぞ加工ですが、その加工を成功させるポイントは、下記の３点です。
一致していると言っても、設計図上のサイズと同じという意味ではありません。
ゆるくもなく、きつくもなく、少し力を入れて押し込むと、ぴったりと収まるといった感覚的なものです。
ほぞの胴の面が木端面に直角でないと、押し込んだ部材が斜めになってしまいます。
胴の部分を加工した面に段差があると、そこに隙間が出来てしまいます。
ほぞ加工治具の仕組み
この記事で紹介する自作治具は、「ほぞ加工を成功させる３つのポイント」で説明した3点を全てサポートしている治具です。
このことを実現する機能は、メス側のほぞ穴用治具が担当します。
ここではその仕組みだけをお話ししておきます。
このほぞ穴治具あ、別の記事「トリマー用大入れ継ぎ治具の自作」で紹介した治具と同じ仕組みを持つものです。
大入れ継ぎもほぞも、どちらもオス側とメス側がゆるくもなく、きつくもない程度に組み上がることが成功の秘訣です。
こんな加工を実現するには、正確な設計図上の寸法の墨線を引くことでも、墨線通りに切断することでもありません。
失敗しないほぞ加工の秘訣は「現物合わせ」で加工していくことです。
先ほどの「大入れ継ぎ用治具」の仕組みは、押し込む材を現物合わせで固定する治具です。
押し込む側の板材を治具に挟み込み、ゆるくもきつくもない隙間を見つけ、治具を固定して行きます。
その固定された治具の空間をトリマーで溝を掘ることで、失敗のない大入れ治具の加工が出来ます。
この記事で紹介するほぞ加工治具も、その大入れ継ぎ治具と同様のものです。
極端に言えば、オス側のほぞの寸法が多少設計図とは違った場合でも、全く問題ありません。
ほぞ穴用治具は、現物合わせでほぞの寸法を写し取って行くので、ほぞの厚さ・幅・長さとメス側のほぞ穴とピッタリのものが実現出来ます。
下記は、加工したほぞ部分と加工した板材の木端面が直角になっている状態を示しています。
もしこの箇所の直角がきちんと確保されていないと、ほぞ側の板材と受ける板材に隙間が出来てしまいます。
下記は、これから作り方を説明していく「ほぞ加工治具」で加工するセッティングした状態の画像です。
【ほぞ加工治具の名称】
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治具を製作する時、作業台に固定する治具のベース部分とトリマーのガイドフェンスは、正確な直角になっていることをスコヤで確認した上でネジで固定していきます。
【トリマーのガイドフェンスの組み立て】
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加工される板材は、治具のベースプレートに隙間なく押し付けられた状態でクランプで固定され、トリマーによって前方に向けて板材が加工されると板材の切断面の直角は保証されます。
治具の各部の名称の画像の中に、板材を右側から支えるほぞ長さセット棒がこの機能を受け持ちます。
【ほぞ長さセット棒】
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この治具は、角棒の両端の木端面に、それぞれ直径8mmのダボを接着した単純なものです。
作りは単純ですが、この治具の役割は意外に大きなものです。
この治具のセッティングは、まず治具の左側のトリマーのガイドベースに板材に引かれたほぞの長さの墨線に合わせて加工する板材をクランプで固定します。
次に、右側からこの「ほぞ長さセット棒を」治具のベース部分と、板材の先端の双方に隙間なく密着させてクランプで固定します。
トリマーによるほぞ加工は、最初の加工面が終わった後、加工する板材の向きを変えながら合計4面を加工して行きます。
その際、このほぞ長さセット棒を一度クランプで固定しておけば、他の面を回転させてダボに密着させれば、加工する面の4面全て同じ深さが確保されといった役目をします。
ほぞ加工用治具の設計図
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必要な工具
・トリマー
・10ｍｍ ストレートビット
・電動ドライバー
・スコヤ
・長さ30ｍｍ コースレッド 4本
・長さ１５㎜の皿ネジ 12本
・両面テープ
必要な部材
・治具のベース部：
（2 x 4材）35mm x 120mm x 280mm 1枚
・左右のトリマーガイドフェンス部：
（パイン材）18mm x 80mm x 300mm 2枚
・トリマー治具ベース部：
（シナ合板）5.5mm x 130mm x 140mm 2枚
・ほぞ長さセット棒：
（角材）30mm x 40mm x 140mm 1本
＊角材の太さと長さは、目安なので、多少の前後があっても可
・直径8mm、長さ30ｍｍ〜40ｍｍのダボ：2本
ほぞ加工用治具の製作手順
ベース部の製作手順
ほぞの加工のほとんどの場合、木の木目（繊維）方向に対して、直角にトリマーで削り取って行く作業になります。
この加工をトリマーで手前から向こう側に動かく通常の加工をすると、その出口付近で多くの場合に欠けが発生します。
その欠けを防止するためには、加工する板材の出口付近でクライムカット（逆切りをする必要があります。
ほぞ加工をした跡は、ほぞ穴の中に隠れてしまうため、見た目には分かりませんが、欠ける面積が大きくなると強度不足の要因になるので、必ずクライムカットをすることをお勧めします。
まだ、クライムカットの必要性の記事を読んでいない方は、別の記事「トリマーで加工する溝加工の２種類」の中の「溝の加工の出口で発生する欠けの防止策」で詳細に説明していますので、そちらの記事を参照してみてください。
この治具の設計図では、中央にほぞ加工で必要なクライムカットをするための空間（25ｍｍ x 36mm）を設けています。
ただ、この空間は必ずしも必要ではありません。
この空間を作るために、他の記事で紹介した「トリマーで、途中から始まり途中で終わる正確な溝が掘れる自作治具」を使います。
この記事を読んでいる方の中には、その治具をまだお持ちでない方もいるでしょう。
クライムカットの空間を設けない場合は、トリマーを治具のベース部の中に押し込み、治具のベース部を削り取りながらクライムカットを進めて貰えれば問題ありません。
クライムカットの空間がなくても何度かその加工を繰り返すことで、自然にトリマーの左側のガイドプレートの前の周辺部分には設計図上の寸法に近いクライムカットをした加工の跡の空間が出来てきます。
クライムカットの空間を設けない方は、次の手順は読み飛ばして下さい。
・治具のベース部になる35ｍｍ X 120mm x 280ｍｍ の板材の厚さ35ｍｍ を上に長さ280ｍｍが横になるようにしてクランプで固定します。
・ベース部左から
120ｍｍの位置に25ｍｍ x 36ｍｍのクライムカットの空間を削る墨線を引きます。
・治具のベース部を作業台にクランプで固定した上で、墨線に合わせてトリマー用ストッパーのノブとトリマーの進む位置に墨線を合わせ、クランプで固定します。
【トリマー用ストッパー】
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尚、正確にトリマーの溝を途中で始め、途中で終わるトリマー用ストッパー治具については、別の記事で詳細にその作り方と使い方を説明しています。
興味のある方は参考にしてみて下さい。
・トリマーで掘り込む空間の深さは1５ｍｍ程度です。
いつもより、ビットの突き出し量が多いので、取り付け位置を突き出し量を測りながら固定して下さい。
一度に掘り進めるにはビットに負担を掛けてしまう量なので、３回に分け、一度に掘り進める量は５ｍｍ程度にしてください。
分割加工治具を敷いて掘り進めてもいいし、毎回ビットの突き出し量を増やしていっても結構です。
墨線を引いた所定の位置に所定の深さで空間が削り取られたら、クライムカットの空間の加工は終了です。
では、以降から、クライムカットの空間の製作以外治具の製作手順について、お話を進めて行きます。
治具のベース部の上に、幅80ｍｍ、長さ300ｍｍのトリマーの左側ガイドフェンスを直角に固定して行きます。
ベース部の左端とトリマーガイドの左端はピッタリと合わせて下さい。
トリマーのガイドフェンスとベース部の直角の位置合わせをしやすいようにに予め両面テープ―を貼っておきます。
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だいたいの直角の目安でクランプで固定します。
ネジを2本止める位置に片側に下穴を開け、電動ドライバーで30ｍｍのコースレッドのネジ1本で仮止めをします。
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ネジを1本止めただけでは、まだガイドフェンスは動きます。
この状態でスコヤを当て、ベースプレートと治具のベース部が正確に直角になる位置を確認して下さい。
【直角の確認と微調整】
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直角を確認出来た位置で再度クランプで固定し、電動ドライバで下穴を開けた箇所に2本目のネジ止めをしていきます。
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ネジ止めが終わってから、再度スコヤで直角が保たれているかの確認をして下さい。
もし、直角がずれていた場合は、2本目のネジ止めを再度やり直してください。
前項の「ほぞ加工を成功させる３つのポイント」で説明したように、トリマーのガイドフェンスと治具のベース部が直角になっていることが、この治具の最も重要なポイントになります。
この治具は、トリマーを左側のガイドフェンスから離し、上下左右に動かしながらほぞの長さ全体を削って行く治具です。
もし、左側だけにしかベースプレートがないと、右側に動かせば動かすほど、トリマーのベースプレートは右側に傾いてしまいます。
それを補うために、この治具は右側に補助用のベースプレートを設けています。
役割が、トリマーのベースプレートを支えることなので、右治具のベース部の直角の精度は、左側よりも厳密でなくても大丈夫です。
一応、スコヤでベース部との直角を確認し、2ヶ所にネジで固定して下さい。
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４．左右のトリマーガイドベースの固定
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トリマーのガイドフェンスの裏側から、それぞれ4カ所にセンターポンチでネジ止めをする箇所に目印して、ネジで固定して行きます。
この固定の際、治具の左側トリマーのガイドべースは、固定後、通常のトリマー用治具と同様に、ガイドフェンスに沿ってトリマーで切り取って行くため、幅が右側より10ｍｍ長い130ｍｍにしてあります。
治具を裏にして、130ｍｍの幅の広い板材を、右側に設置した上で固定して下さい。
固定する左右のトリマーのベースガイドが逆にならないように注意して下さい。
左右のトリマーのベースプレートの固定が完了したら、治具全体をクランプ2本で作業台に固定します。
切り落とすベースプレートのシナ合板の厚さは5.5ｍｍです。
トリマービットへの負担を軽減するため、３ｍｍの分割加工治具を左右のベースプレートの上に敷きます。
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トリマーの電源ケーブルを抜いた状態で、トリマーに10ｍｍのストレートビットを取り付け、突き出し量を６ｍｍ程度にしてから電源ケーブルを挿し込みます。
左右に置いた分割加工治具にトリマーのベースプレートがしっかりと乗っていることと、ビットがベースプレートに触れていないことを確認し、トリガーのスイッチを入れます。
ゆっくりとトリマーを左側のガイドフェンスに押し当てながら前進させて行きます。
クライムカット用の空間を開けている方は、ベースガイドの端を通過した時に作業音が変わります。
トリマーを動かさず、そのままトリガーを切って下さい。
クライムカット用の空間を開けていない方は、トリマを治具のベース部分まで押し込み、トリマーのベースプレートの端が切断した箇所が見えたら、トリマーを動かさず、トリガーを切って下さい。
【1回目の加工が終了した状態】
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続けて分割加工治具を外し、2回目の加工を開始します。
この2回の加工で出来た治具のベース部の加工跡は不揃いです。
今後、何回かほぞ加工をしながらクライムカットをして行くと、徐々に加工跡の空間が広がり、結果的に、クライムカットの空間が出来て来ます。
治具のベース部の加工跡は、そのままにしておいて結構です。
手順は、1回目と同様ですが、クライムカットの空間を設けていない方は、1回目と同様、治具のベース部分の中までトリマーを真っすぐ押し込んで切断を完了させて下さい。
尚、治具の右側のトリマーのベースプレートはトリマーの姿勢を安定させる補助的なものなので、切り落とす必要はありません。
以上で、治具本体は完成です。
次に、治具本体を補助する「ほぞ長さセット棒」の製作手順を説明して行きます。
ほぞ長さセット棒の製作手順
所定の長さに切り出した角材の木端面の両端にダボをはめ込む穴を開けて行きます。
片側は、隣り合う木口から、それぞれ14ｍｍの位置に１つ。
反対側の木端面には、隣り合う木口からそれぞれ10ｍｍの位置に開けて下さい。
ダボの突き出る長さは、20ｍｍ程度あった方が安定するので、穴の深さは15ｍｍ〜20ｍｍ程度になります。
穴の垂直と深さに留意して、穴の位置をセンターポンチで開け、ドライバースタンドやストッパーを使いながら加工を進めて下さい。
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ダボの固定する位置を角材の中央にしない理由は、下記２点です。
１．色々な板厚の板材にほぞ加工をする場合があるため
【ほぞの幅に合う加工時のダボの位置】
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角材の両側に違う位置にダボを設けているのも、色々な板厚に対応出来るようにするためです。
２．トリマーのほぞの幅（深さ）が最も深く掘られた時、その下あるダボが削られない位置であること
【ほぞの最終の加工が終わったダボの位置】
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特に２は、加工を急ぐあまり、誤ってダボを削り取ってしまう可能性があります。
そんな時のために、ダボは角材にボンドで接着せずにはめ込むだけにしておいて下さい。
ダボの交換が可能になります。
もし、押し込んだダボに隙間が出来てしまう場合には、紙等でダボを巻けばきつくなります。
以上で、「ほぞ加工治具」の全てが完成しました。
ほぞ加工治具の使い方
加工する板材と治具のセッティング
クランプは、トリマーのガイドフェンスに掛けるので、トリマーの動きを邪魔しない位置になっていることに留意して下さい。
設計図上で決めたほぞの長さの寸法を加工する板材に墨線を1本引きます。
何本もほぞ加工をする場合でも、墨線は加工する板材1本に付き、1本で済みます。
もし、同じほぞの長さであれば、最初の1本だけで済んでしまいます。
それは最初の1本目で、右側に「ほぞ長さセット棒」がクランプで固定されるからです。
尚、ほぞ加工のような時の精度の高い墨線の引き方については、別の記事「木工DIYの精度を決める墨線の引き方」を参照してみてください。
１ｍｍの狂いもなく墨線を引く秘訣を紹介しています。
１．で引いた墨線を、治具の左側のトリマーのベースプレートの端にぴったり合わせ、クランプで固定します。
左側のベースプレートは、通常のトリマーガイド同様トリマーのベースガイドに沿わせて切り離したものです。
トリマーを左側のベースプレートに沿わせて動かせば、必ずベースプレートの端から板材の右側が、ビットの直径の幅で加工されて行きます。
しかも、その断面はトリマーが傾かない限り、ほぞ加工の必要条件である直角に切断されて行きます。
ほぞ長さセット棒の先端のダボを左側で固定されている板材のの木端面に付け、同時に治具のベース部に押し当てた位置でクランプで固定します。
ほぞ加工は、板材の4面に対して加工をして行きますが、このほぞ長さセット棒の先端のダボの位置に板材を合わせて回転させて加工することで、4面全てを同じほぞの長さにすることが出来ます。
以上でほぞ加工をする際の治具と板材のセッティングは完了です。
トリマーによるほぞ加工の手順
固定された板材の向きに応じて、設計図上のほぞの幅（深さ）の突き出し量を確認します。
今回の場合、加工する板材の木端面の寸法は40ｍｍ x 20ｍｍのものを使用しました。
40ｍｍには、幅（深さ）5ｍｍの掘り込みをして20ｍｍの方には幅（深さ）8ｍｍの掘り込みのあるほぞ加工をして行きます。
最初に固定した板材の向きは幅が40ｍｍの側です。
トリマーの電源ケーブルを抜いた状態でビットの突き出し量をベースプレートの厚さ5.5ｍｍを加算し、10.５ｍｍにします。
ビットの負担と作業音の低減のためには、３ｍｍの分割加工治具を使って加工を2回に分けた方がストレスは少ないでしょう。
この面の加工は、木の木目（繊維方向）に対して、直角の加工になるため、欠けが発生します。
ほぞ加工のトリマーの動きは、いつも右側からスタートし、左のトリマーのガイドフェンスに向けて移動させて行きます。
欠け防止のためのクライムカットも右側から開始します。
トリマーの電源ケーブルを挿し込み、トリマーの位置をガイドフェンスからは離れた右の位置に置き、板材がトリマーのビットに触れていないことを確認し、トリガーのスイッチを入れます。
クライムカット用の空間を設けてある方は、右の板材に触れない空間位置にトリマーを置いて下さい。
最初にゆっくりとトリマーを向こう側の板材の右側に侵入させてから左に移動し、板材の向こう側をクライムカットをして行きます。
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クライムカットが終わったら、右側からトリマーを前進させて下さい。
ビットに負担を掛けないよう、一度に多くの量を加工しようとせずに、数ミリづつ加工して行って下さい。
ほぞ加工は、左端のトリマーのガイドフェンスに近づけて行きます。
ほぞ加工をした後の断面は平面になっている必要があります。
特に左端のガイドフェンスに沿った加工は取り残しが発生しやすい箇所です。
右端から、左のガイドフェンスまでの間を何度も再加工しながらトリマーを前後に動かし、削り残しのない平面にする意識で加工をして下さい。
削り残しがあるかどうかは、作業音で確認出来ます。
何処を動かしても作業音が、同じになった所でトリガーを切って下さい。
分割加工治具を使った場合、2回目の加工を分割治具を外し、開始して下さい。
2回目も1回目と同様、加工の開始は前方のクライムカットからです。
同様の手順で、加工を作業音が一定になるまで続け、最初の面の加工が終了します。
右側で固定してある「ほぞ長さセット棒」はそのままにして、加工する板だけひっくり返して、反対側の面を上にして「ほぞ長さセット棒」にぴったりと付けてクランプで固定します。
これは、1回の加工のたびに、トリマーのビットの突き出し量を変える作業を避けるためです。
ほぞ加工の場合、向き合っている面のほぞの幅（深さ）は同じはずです。
加工の手順は先ほどと全く同様です。
クライムカットから開始し、トリマーの移動は右側から左へと移動させて行きます。
向き合う2面の加工が完了しました。
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もし、同じビットの突き出し量でほぞ加工をする板材が他にもある場合には、ビットの突き出し量を変えずに済む加工を先に済ませてしまって下さい。
20ｍｍの幅の面を上にして、右側の「ほぞ長さセット棒」にピッタリと付け、クランプで固定します。
トリマーの加工
この面のほぞの幅（深さ）は８ｍｍなので、必ず分割加工を使って2回に分けて加工して下さい。
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加工の要領は、先ほどの最初の面と全く同様です。
この面は加工する奥行が少ないので、加工は先ほどより楽に出来ます。
ただ、削り残しがないように作業音が一定になるまで加工を丁寧に行なって下さい。
【1回目の加工の終了】
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【2回目の加工の終了】
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これでほぞの4面全ての加工終了しました。
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加工が終了したばかりの状態は、クライムカットをしたおかげで、欠けは発生していないものの、バリが目立つ場合があります。
サンドペーパーの＃120でバリを取って下さい。
【バリを取った状態】
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まとめ
如何だったでしょうか？
え？ほぞ加工って、こんなに簡単だったの？
そう思われた方も多いのではないでしょうか？
確かにほぞ加工を成功させるためには、精度の高い加工が要求されます。
でも、ほぞ加工の仕組みと精度の高い加工をするために補助をしてくれる治具とトリマーさえあれば、木工DIYの初心者の方でも必ず出来るようになる加工です。
残された加工は今回作ったほぞが、隙間なくぴったりと収まるほぞ穴の加工が出来ればいいだけです。
既に別の記事「トリマー用大入れ継ぎ治具の自作」を読んで実際に製作してみた方ならすぐに出来るでしょう。
大入れ継ぎ用治具の小型版だからです。
治具の仕組みは全く同じです。
今回作ったオス側になるほぞ部分を現物合わせでほぞ穴にトレースして行く仕組みです。
この現物合わせで加工して行くという考え方は、作品を設計図の寸法通りに作り上げることより、はるかに簡単で失敗の少なくする秘訣だと木工歴３５年以上になる私が実感していることの１つです。
ほぞにぴったりのほぞ穴を作るための治具の記事も併せて読んで頂き、皆さんの木工作業の幅がどんどん広がり、木工作業への自信と楽しさがさらに増して行けることを願っています。
以上
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