説明

木造建築物の接合構造及び接合金具

【課題】平板材料の機械的加工だけで製造できる接合金具を使用して、簡単な組付け作業によって強化な接合強度をする。
【解決手段】接合金具1は、本体部10と延長部EXに区分され、延長部EXは、本体部10の板表面10aから偏移した板表面20aを形成する先端部20を有して構成される。2つの接合金物の先端部20は、取付穴が全て重合された状態で、柱3の貫通穴3c、3dに収容される一方、2つの接合金物の本体部10は、梁4の受入溝4aに収容され、柱3に挿入される連結ピンPNが、2つの接合金具の取付穴21を貫通すると共に、梁4に挿入される連結ピンPNが、本体部10の取付穴11を貫通する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、接合強度に優れた木造建築物の接合構造に関し、また、このような接合構造を実現する簡易な接合金具に関する。
【背景技術】
【0002】
木造建築物の軸組工法で使用される各種の接合金具が提案されている。例えば、意匠登録1244811号に示される接合金具は、図6(a)に示す通り、柱の側面に固定される当接部と、当接部から延びる突出部とで、平面視が略L字状に構成されている。
【0003】
そして、柱の両側面に、2つの梁を一直線上に連結する場合には、2つの接合金具MT1,MT2を柱の両側面に配置し、各々、柱にボルトBTを貫通させてナットNTで固定すると共に、梁にピンPNを貫通させることで接合構造を完成させている(図6(b)参照)。なお、このような基本構成は、他の特許文献1や特許文献2においても同様である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第2717499号公報
【特許文献2】特許第3668207号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、図6に示すような接合構造では、ボルトとナットが必須部材となり、その締め付け作業が煩雑であるという問題がある。ここで、接合金具の構造を変更することが考えられるが、接合金具の製法が複雑化すると、その分だけ製造コストが増加して、建築コストを抑制することができないという問題がある。例えば、特許文献2に記載の発明のように、熱間鍛造工程を要するのでは、製造コストの増加が避けられない。また、円柱を軸方向に二分した形状が必要となり製造が容易でない上に、この部分を貫通するピンの太さに事実上の限界があり十分な接合強度を得られない。
【0006】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、平板材料の機械的加工だけで製造できる接合金具を使用して、簡単な組付け作業によって強化な接合強度を実現できる木造建築物の接合構造を提供することを目的とする。また、強化な接合強度を実現できる低コストの接合金具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的を達成するため、本発明は、第一方向に延びる基準材の2つの側面に2つの接合金具を配置して、第一方向に直交して、2つの連結材を一直線上に連結する木造建築物の接合構造であって、基準材の2つの側面は、第一方向に直交する貫通穴によって互いに連絡され、2つの連結材には、貫通穴に連続してスリット状の受入溝が形成されており、何れの接合金具も、単一の平板材を機械加工して、平板状の本体部と本体部から延設される延長部とに区分され、本体部と延長部には、各々、1個以上と2個以上の取付穴が形成され、延長部は、本体部の板表面と平行な板表面を、偏移した平面上に形成するか、或いは、本体部の板表面と略直交する板表面を形成する先端部を有して構成され、2つの接合金物の先端部は、各々の取付穴が全て重合された状態で、基準材の貫通穴に収容される一方、2つの接合金物の本体部は、2つの連結部材の受入溝に各々収容され、基準材に挿入される軸部材が、2つの接合金具の先端部の全ての取付穴を貫通すると共に、各連結材に挿入される軸部材が、各接合金具の本体部の取付穴を各々貫通するよう構成されたことを特徴とする。
【0008】
本発明で使用される接合金具は、先端部の板表面を、本体部の板表面から平行状態に偏移させるか、或いは、本体部の板表面と略直交するよう変形させれば良いので、一枚の板材について、プレス加工や曲げ加工などの屈曲変形加工を施すだけで製造することができ、製造コストが上昇することがない。また、2つの接合金具の先端部の取付穴に軸部材を貫通させると共に、各接合金具の本体部の取付穴に軸部材を貫通させるだけで足り、ボルトとナットなどの締め付け作業が不要となる。
【0009】
また、延長部に設けられた複数の取付穴に各々軸部材が貫通するので、2つの接合金具が強固に一体化される。ここで、延長部は、板材で構成されているので大きな取付穴を形成するべく板幅を大きく設定しても製造コストが上昇せず、太い軸部材を使用することで所望の接合強度を得ることができる。
【0010】
本発明では、接合金具の連絡部には、鍔状の補助金具が外嵌されているのが好ましい。このような構成を採ると、接合金具が受ける荷重を適度に分散することができ、木材に与えるストレスを軽減できる。また、接合金具は、その本体部から単一の延長部が延設されるか、2個の延長部が延設されるのが典型的である。
【0011】
何れにしても、2つの接合金具は、同一形状に構成されるのがコスト抑制の上に効果的であり、また、使用時における本体部の鉛直方向中心位置から、鉛直方向に偏移させて先端部を延設するのが好ましい。このような構成を採ると、基準材の4側面を使用して、同一平面上に4つ連結材を固定することも可能となる。
【0012】
接合金具の先端部は、接合金具の先端部は、板材を板厚方向に屈曲させる屈曲変形によって形成するか、或いは、板材を略90°捻る屈曲変形によって形成するのが好ましい。後者の場合、屈曲変形前の先端部には、使用時における本体部の鉛直方向中心線上か、或いは、使用時における本体部の鉛直方向中心線に対して、上下対称の位置に取付穴が形成され、且つ、各取付穴の中心から先端部の上下端面までの最短距離が一致しないよう構成されており、その後の屈曲変形は、各取付穴の中心を捻り加工の中心にして実行されるのが好適である。また、本発明は、上記した何れかの接合構造で使用される接合金具である。
【発明の効果】
【0013】
上記した本発明によれば、平板材料の機械的加工だけで製造できる接合金具を使用して、簡単な組付け作業によって強化な接合強度を実現できる。また、強化な接合強度を実現できる低コストの接合金具を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】第一実施例の接合金具と補助金具を説明する図面である。
【図2】第一実施例の接合金具の使用状態を説明する図面である。
【図3】第二実施例の接合金具を説明する図面である。
【図4】第三実施例の接合金具を説明する図面である。
【図5】第四実施例の接合金具を説明する図面である。
【図6】従来技術を説明する図面である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。図1は、第一実施例に係る接合金具1と補助金具2とを説明する図面である。
【0016】
接合金具1は、例えば、図2(a)に示す通り、鉛直方向に延びる柱3の左右側面3a,3bに配置されて、2つの梁4,4を同一水平面上に連結するために使用される。なお、図2の実施例に限らず、通常の使用状態では、接合金具1の本体板面が鉛直方向に立設されるので、本明細書では、この使用状態を基準にして、水平方向や鉛直方向の用語を使用する。
【0017】
第一実施例の接合金具1は、板厚Tが均一な平板状の板材を、図1(b)の形状に切り抜くと共に、板厚方向に僅かに屈曲させて製造される(図1(c))。すなわち、この接合金具1は、略正方形に切り抜かれた本体部10と、本体部10の鉛直方向中央位置から下方に偏移した位置から水平方向に突出形成される延長部EXとに区分されている。
【0018】
そして、延長部EXは、本体部10の板表面10aから平行に偏移した板表面20aを形成する長板状の先端部20と、先端部20を本体部10に連絡する連絡部30とに区分される。
【0019】
本体部10の一方側には、その鉛直方向中央に、板厚方向に貫通する取付穴11が形成され、その上下位置にガイド溝12,13が上下対称に形成されている。このガイド溝12,13は、例えば、柱3に梁4を固定する場合に、予め梁4に装着されている連結ピン40を誘導して受け入れるために設けられている。
【0020】
先端部20には、2つの取付穴21,21が板厚方向に貫通して形成されている。本実施例では、先端部20が板材で構成されているので、その板幅を適宜に設定することで、十分に大きい取付穴21を形成することができる。また、先端部20には、最先端に向けて板厚が減少するテーパ面22が形成されている。このテーパ面22は、2つの接合金具の先端部20,20を、柱3の左右側面3a,3bから挿入して、2つの板表面20a,20aを対面させるためのガイド面として機能する。
【0021】
連絡部30は、図1(b)や図1(c)に示す通り、本体部10と同一平面に位置する基端部31と、先端部20に向けて傾斜する傾斜部32とに区分される。図1(b)に示す通り、基端部31は、傾斜部32より、板幅Vがやや広く形成されている。また、図1(c)に示す通り、傾斜部32の傾斜は、先端部20の板表面20aが、本体部10の板厚方向の中心ラインLNより僅かに遠ざかる程度の深さに設定されている。本実施例では、中心ラインLNと板表面20aとの間に、適宜な余裕(1〜2mm程度)が設けられているので、2つの接合金具の板表面20a,20aを対面させる取付作業が容易である。
【0022】
補助金具2は、全体として、略円板状に形成され、その中央に矩形開口HOが形成されている。矩形開口HOの長手方向の幅は、基端部31の垂直幅Vよりやや広く形成され、一方、短手方向の幅は、接合金具1の板厚Tより十分広く形成されている。そのため、補助金具2を、接合金具1の先端部20から挿入して基端部31に保持させる作業が容易である。なお、補助金具2の外周面は、矩形開口HOの長手方向と平行な平坦面2a,2aと、2つの平坦面2a,2aを連絡する円弧面2b,2bとで構成されている。なお、円弧面2b、2bは、直径Φの円弧を形成する。
【0023】
続いて、図1に示す接合金具1と補助金具2とを使用して、柱3に、2本の梁4,4を接合する方法を、図2に基づいて説明する。
【0024】
この場合、2本の梁4,4には、接合金具1の本体部10を収容可能な切込み溝4aが予め形成されている(図2(b)参照)。また、本体部10のガイド溝12の底部に対応する位置と、取付穴11に対応する位置には、ピン穴4b,4cが形成されている。そして、ピン穴4bには、適宜な連結ピン40が打ち込まれている(図2(a)参照)。
【0025】
一方、柱3には、水平方向の貫通穴が、図2(a)の左右方向に形成されており、この貫通穴によって両側面3a,3bが連絡されている。図2(b)に示す通り、貫通穴は、小径穴3cと大径穴3dに区分された二段の円柱穴である。小径穴3cは、接合金具1の延長部EXの最大幅Vよりやや大きく、補助金具2の最大径Φより十分に小さい直径を有している。また、大径穴3dは、補助金具2の最大径Φと同一又は僅かに小さい直径を有し、補助金具2の板厚(=T)程度の深さに形成されている。また、先端部20の取付穴21に対応する位置には、ピン穴3e,3fが形成されている。
【0026】
上記した柱3や梁4についての準備が完了すると、接合金具1に補助金具2を装着して、2つの接合金具1,1の板面を直立させた状態で、各接合金具1の先端部20を、柱3の両端面3a,3bから貫通穴3c,3dに挿入して、先端部20の板表面20aを対面させる。大径穴3dの直径は、補助金具2の最大径Φと同一か又は僅かに小さいので、接合金具1を叩き込むことで、補助金具2に保持された接合金具1が、直立状態で保持される。
【0027】
このようにして、2つの接合金具1,1を直立させた状態で、ピン穴3e,3fに連結ピンPN,PNを打ち込んで、接合金具1,1を柱3に固定する。なお、本実施例では、連結ピンPNの外径より十分大きい取付穴21が形成されているので、上記の固定作業に困難はない。
【0028】
このようにして接合金具1を柱3に固定した状態で、梁4を、接合金具1に向けて降下させ、梁4に形成された切込み溝4aの中に、接合金具1の本体部10を収容する。すると、梁4に装着されている連結ピン40が、接合金具1のガイド溝12に滑り落ちることで、梁4が柱3に対して正しく位置決めされる。そこで、最後に、ピン穴4cに連結ピンPNを打ち込むことで、連結作業が完了する。なお、本体部10の鉛直方向中央位置から偏移した位置に延長部EXが形成されているので、接合金具1を上下反転させて使用することで、柱1の4側面に4本の梁を固定することもできる。
【0029】
ところで、以上説明した第一実施例では、接合金具の本体部10から単一の延長部EXが延設されていたが、2つ又はそれ以上の延長部EXを設けても良い。図3は、本体部10から2つの延長部EXを延設して、取付強度を更に高めた第二実施例を示している。
【0030】
第二実施例では、第一実施例に比較して、本体部10が鉛直方向に長くなっている。そして、2個の延長部EXは、本体部10の鉛直方向中央位置から上方に偏移した位置から突出形成されており、上下反転させた使用を可能にしている。なお、取付穴11a,11b,11cの個数が増加しているが、その他の基本的構成は、第一実施例と同じである。
【0031】
図4(a)〜図4(d)は、第三実施例の接合金具1Aを説明する図面である。この接合金具1Aは、例えば、図4(a)に示すように、水平方向に延びる横架材5の左右側面5a,5bに配置されて、2つの梁4,4を同一水平面上に連結するために使用される。
【0032】
この接合金具1Aを製造するには、板厚Tが均一な平板状の板材を、先ず、図1(d)の形状に切り抜く。この未完成状態では、接合金具1A’は、略正方形に切り抜かれた本体部10と、本体部10の鉛直方向中央から水平方向に突出形成される延長部EXとに区分されている。但し、延長部EXの構成は、鉛直方向に非対称であり、幅広の基端部30と、幅狭の先端部20との間に単一の段差STEPが形成されている。
【0033】
図4(d)に示す通り、未完成状態の接合金具1A’は、第一実施例と同様に、本体部10の鉛直方向中央に取付穴11が形成され、その上下位置にガイド溝12,13が上下対称に形成されている。また、先端部20にも、2つの取付穴21,21が形成されており、これら3つの取付穴11,21,21は、本体部10を二分する本体中心ラインCT上に整列して配置されている。
【0034】
図4(d)に示す通り、延長部EXの基端部30は、本体中心ラインCTに対して上下対称形に形成されているが、先端部20は、上下非対称に形成されている。すなわち、先端部20は、本体中心ラインCTに対して、上側20Aと下側20Bが非対称であり、段差STEPの高さ分だけ上側20Aが幅狭に形成されている。
【0035】
このように構成された未完成状態の接合金具1A’は、次に、基端部30と本体部10とが保持された状態で、先端部20だけが90°捻り加工される。そのため、捻り中心ラインLNは、本体中心ラインCTと一致せず、本体中心ラインCTからやや降下した位置に先端部20が位置する(図4(b)参照)。また、取付穴21,21についても、本体部10の板厚中心MDから偏移した位置に形成される(図4(c)参照)。なお、捻り加工に先行して、補助金具2を基端部30に配置しても良い。
【0036】
何れにしても、完成状態の接合金具1Aは、先端部20が本体部10の鉛直中心よりやや降下して位置し、取付穴21,21も、本体部10の板厚中心MDから偏移して位置する。そのため、2つの接合金具1A,1Aを使用する組付け時には、一方の接合金具1Aを上下反転させることで、4つの取付穴21の位置を一致させることができる。
【0037】
図4(a)は、この整列状態を図示しており、横架材5に対して、鉛直方向に2本の連結ピンPN,PNを打ち込むことで、2つの接合金具1A,1Aを横架材5に固定することができる。そして、その後、接合金具1Aの本体部10の位置に、梁4に形成されている切込み溝4aを落しこみ、連結ピンPNを打ち込むことで、横架材5に、2本の梁4,4を固定することができる。
【0038】
なお、この第三実施例の具体的形状は、特に、図4(b)の形状に限定されず、本体部10を固定して先端部20を捻ることに代えて、例えば、図4(e)のように、先端部20を固定して本体部10を捻り加工しても良い。
【0039】
また、接合金具の本体部10から2つ又はそれ以上の延長部EXを設けても良い。図5は、本体部10から2つの延長部EXを延設して、取付強度を更に高めた第四実施例を示している。
【0040】
第四実施例では、第三実施例に比較して、本体部10の鉛直方向の長さが長くなっている。そして、2個の延長部EXは、本体部10の鉛直方向中央位置から突出形成されており、上下反転させた使用(図5(a))を可能にしている。なお、取付穴11a,11b,11cの個数が増加しているが、その他の基本的構成は、第三実施例と同じである。また、2つの先端部20の捻り方向は同じである。
【0041】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、具体的な記載内容は特に本発明を限定するものではない。例えば、柱3に形成する大径穴3dの形状を、補助金具2の外周面の形状に一致させておくと、接合金具1の位置決めが更に容易となる。
【0042】
また、各実施例では、接合金具を上下反転させて使用することを前提に、2つのガイド溝12,13を上下対称に設けたが、必ずしも限定されない。例えば、実施例1〜実施例2において、柱の二側面しかを使用しないのであれば、上側のガイド溝だけを設けたので足りる。その他の実施例でも、上側のガイド溝だけを設けたものと、下側のガイド溝だけを設けたものの二種類の接合金具を用意しても良いのは言うまでもない。
【符号の説明】
【0043】
1 接合金具
3 基準材
3a,3b 側面
3c,3d 貫通穴
4 連結材
4a 受入溝
10 本体部
10a 本体部の板表面
11 取付穴
21 取付穴
20 先端部
20a 先端部の板表面
30 連絡部
PIN 軸部材
EX 延長部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第一方向に延びる基準材の2つの側面に2つの接合金具を配置して、第一方向に直交して、2つの連結材を一直線上に連結する木造建築物の接合構造であって、
基準材の2つの側面は、第一方向に直交する貫通穴によって互いに連絡され、2つの連結材には、貫通穴に連続してスリット状の受入溝が形成されており、
何れの接合金具も、単一の平板材を機械加工して、平板状の本体部と本体部から延設される延長部とに区分され、本体部と延長部には、各々、1個以上と2個以上の取付穴が形成され、
延長部は、本体部の板表面と平行な板表面を、偏移した平面上に形成するか、或いは、本体部の板表面と略直交する板表面を形成する先端部を有して構成され、
2つの接合金物の先端部は、各々の取付穴が全て重合された状態で、基準材の貫通穴に収容される一方、2つの接合金物の本体部は、2つの連結部材の受入溝に各々収容され、
基準材に挿入される軸部材が、2つの接合金具の先端部の全ての取付穴を貫通すると共に、各連結材に挿入される軸部材が、各接合金具の本体部の取付穴を各々貫通するよう構成されたことを特徴とする木造建築物の接合構造。
【請求項2】
本体部と先端部とを連絡する連絡部には、鍔状の補助金具が外嵌されている請求項1に記載の接合構造。
【請求項3】
各接合金具は、その本体部から単一の延長部が延設されて構成されている請求項1又は2に記載の接合構造。
【請求項4】
各接合金具は、その本体部から2個の延長部が延設されて構成されている請求項1〜3の何れかに記載の接合構造。
【請求項5】
2つの接合金具は、同一形状に構成されており、
接合金具の先端部は、使用時における本体部の鉛直方向中心線に対して、上下非対称の位置に配置されている請求項1〜4の何れかに記載の接合構造。
【請求項6】
接合金具の先端部は、板材を板厚方向に屈曲させる屈曲変形によって形成されている請求項1〜5の何れかに記載の接合構造。
【請求項7】
接合金具の先端部は、板材を略90°捻る屈曲変形によって形成されており、
屈曲変形前の先端部には、使用時における本体部の鉛直方向中心線上か、或いは、使用時における本体部の鉛直方向中心線に対して、上下対称の位置に取付穴が形成され、且つ、各取付穴の中心から先端部の上下端面までの最短距離が一致しないよう構成されており、
その後の屈曲変形は、各取付穴の中心を捻り加工の中心にして実行される請求項1〜5の何れかに記載の接合構造。
【請求項8】
請求項1〜7の何れかの接合構造で使用される接合金具。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2011−149256(P2011−149256A)
【公開日】平成23年8月4日(2011.8.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−13356(P2010−13356)
【出願日】平成22年1月25日(2010.1.25)
【出願人】(500543834)木建技研株式会社 (10)
【Fターム(参考)】