筋交い及び耐震構造
【課題】塑性変形して長さが伸びても、塑性変形前の長さに戻ることが可能な筋交いを提供すること。
【解決手段】構造部材１４の固定金具２２、２３に取り付けられる筋交い２０であって、筒状部材３０と、一端側が筒状部材３０に挿入され軸方向中間部で且つ筒状部材３０に挿入された部分に他の部分よりも引張りによる塑性変形が生じやすい塑性変形部４６が構成され且つ塑性変形部４６よりも一端側に第１雄ねじ部４２が構成された棒状部材４０と、筒状部材３０に構成され第１雄ねじ部４２と係合して棒状部材４０の抜け出し方向への移動を阻止すると共に棒状部材４０の挿入方向への移動を許容する第２雌ねじ部６０と、棒状部材４０の塑性変形部４６よりも他端側に設けられ筒状部材３０の他端部３４Ａに当接して棒状部材４０の挿入方向への移動を阻止するストッパ部材５０と、を備えることで塑性変形して長さが伸びても塑性変形前の長さに戻ることができる。
【解決手段】構造部材１４の固定金具２２、２３に取り付けられる筋交い２０であって、筒状部材３０と、一端側が筒状部材３０に挿入され軸方向中間部で且つ筒状部材３０に挿入された部分に他の部分よりも引張りによる塑性変形が生じやすい塑性変形部４６が構成され且つ塑性変形部４６よりも一端側に第１雄ねじ部４２が構成された棒状部材４０と、筒状部材３０に構成され第１雄ねじ部４２と係合して棒状部材４０の抜け出し方向への移動を阻止すると共に棒状部材４０の挿入方向への移動を許容する第２雌ねじ部６０と、棒状部材４０の塑性変形部４６よりも他端側に設けられ筒状部材３０の他端部３４Ａに当接して棒状部材４０の挿入方向への移動を阻止するストッパ部材５０と、を備えることで塑性変形して長さが伸びても塑性変形前の長さに戻ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筋交い、及びこの筋交いを備えた耐震構造に関する。
に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一対の柱及び一対の梁で構築される矩形状の構造部材に筋交いを設けて、地震などによる構造部材の変形を抑える技術が種々提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１では、木造軸組みの筋交いを、棒状の筋交い本体と、筋交い本体の一端側に接続され振動吸収体として塑性変形可能な金属を用いた振動エネルギー吸収機構と、筋交い本体の他端側に接続された伸縮可能な長さ調整機構と、で構成している。この筋交いでは、地震時の揺れが振動エネルギー吸収機構で吸収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１７１６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、地震時の揺れが大きい場合には、筋交いが塑性変形して矩形状の構造部材が菱形状に変形する。その後、構造部材が元の形状（矩形状）に戻っても塑性変形した筋交いの形状は初期の形状（初期状態）に戻らなくなる。特に、塑性変形により筋交いの長さが伸びた場合、それ以後の揺れに対して構造部材がある程度菱形状に変形するまで、すなわち、筋交いが初期状態より伸びた分伸びるまで、筋交いが構造部材の変形を抑える効果が発揮されなくなる。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮し、塑性変形して長さが伸びても、塑性変形前の長さに戻ることが可能な筋交い、及びこの筋交いを備える耐震構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の筋交いは、構造部材の第１の支持部に一端部が取り付けられ、前記構造部材の第２の支持部に他端部が取り付けられる筋交いであって、筒軸方向の一端部が前記第１の支持部に取り付けられる筒状部材と、軸方向の一端側が前記筒状部材に挿入され、軸方向の他端部が第２の支持部に取り付けられ、軸方向の中間部で且つ前記筒状部材に挿入された部分に他の部分よりも引張りによる塑性変形が生じやすい塑性変形部が構成され、且つ、前記塑性変形部よりも軸方向の一端側に第１の係合部が構成された棒状部材と、前記筒状部材に構成され、前記第１の係合部と係合して前記棒状部材の前記筒状部材からの抜け出し方向への移動を阻止すると共に前記棒状部材の前記筒状部材への挿入方向への移動を許容する第２の係合部と、前記棒状部材の前記塑性変形部よりも軸方向の他端側に設けられ、前記筒状部材の筒軸方向の他端部に当接して前記棒状部材の前記挿入方向への移動を阻止するストッパ部材と、を備えている。
【０００８】
請求項１の筋交いでは、地震時の揺れなどで、第１の支持部と第２の支持部が互いに平行に相対移動する方向の力を受けて筋交いに圧縮力が作用した場合、筒状部材の筒軸方向の他端部が棒状部材に設けられたストッパ部材に当接して棒状部材の筒状部材への挿入方向への移動が阻止される。
【０００９】
一方、地震時の揺れなどで、第１の支持部と第２の支持部が互いに平行に相対移動する方向の力を受けて筋交いに引張力が作用した場合、第２の係合部が第１の係合部と係合して、棒状部材の筒状部材からの抜け出し方向への移動が阻止される。
以上のことから、第１の支持部と第２の支持部が互いに平行に相対移動するのが抑制され、構造部材の変形が抑制される。
【００１０】
ここで、筋交いに作用する引張力が所定値以上の場合には、棒状部材の中で最も引張りによる塑性変形が生じやすい塑性変形部が塑性変形して伸びる。このため、筋交いの長さが塑性変形前よりも長くなる。
【００１１】
その後、第１の支持部と第２の支持部が元の位置へ戻り始めると、これにともなって筋交いに圧縮力が作用し、棒状部材が前記挿入方向へ移動する。このとき、塑性変形部は、圧縮力を受けて撓むが、撓み部分が筒状部材の内周面に当接して支持されるため、折れ曲がるなどの塑性変形が抑制される。
【００１２】
そして、第１の支持部と第２の支持部が元の位置へ戻ると、筒状部材の筒軸方向の他端部が棒状部材に設けられたストッパ部材に当接して、棒状部材の前記挿入方向への移動が阻止される。これにより、塑性変形部が塑性変形して伸びた分が調整され、筋交いの長さが塑性変形前の長さに戻る。
【００１３】
つまり、筋交いは、塑性変形して長さが伸びても、塑性変形前の長さに戻すことができる。
そして、再び、第１の支持部と第２の支持部が互いに平行に相対移動する方向の力を受けて筋交いに引張力が作用した場合、第２の係合部が第１の係合部と係合して、棒状部材の前記抜け出し方向への移動が阻止されることから、筋交いは、塑性変形前の長さに戻った後でも、塑性変形前と略同等の抵抗力を発揮して、第１の支持部と第２の支持部が互いに平行に相対移動するのを抑制することができる。
【００１４】
請求項２の筋交いは、請求項１の筋交いにおいて、前記筒状部材の内周部には、前記筒状部材の径方向外側へ弾性変形可能とされた複数の板バネ部を環状に配置して構成された弾性リングを備え、前記第１の係合部は、前記棒状部材の外周面に形成された第１の雄ねじ部であり、前記第２の係合部は、前記弾性リングの内周面に形成され、前記第１の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部であり、前記弾性リングは、前記棒状部材の前記挿入方向への移動時には前記板バネ部が前記筒状部材の径方向外側へ弾性変形して内径が大きくなる。
【００１５】
請求項２の筋交いでは、棒状部材の前記挿入方向への移動時には、板バネ部が筒状部材の径方向外側へ弾性変形して弾性リングの内径が大きくなることから、第１の雄ねじ部と雌ねじ部との螺合状態が解除されて、棒状部材の前記挿入方向への移動が許容される。
【００１６】
一方、棒状部材の前記抜け出し方向への移動時には、板バネ部が筒状部材の径方向外側へ弾性変形しないため、弾性リングの内径が大きくならず、第１の雄ねじ部と雌ねじ部との螺合状態が維持され、棒状部材の前記抜け出し方向への移動が阻止される。
【００１７】
つまり、請求項２の筋交いによれば、棒状部材の前記抜け出し方向への移動の阻止、及び、前記挿入方向への移動の許容を、棒状部材の外周面に形成された第１の雄ねじ部と弾性リングの内周面に形成された雌ねじ部という簡易な構成で達成することができる。
【００１８】
請求項３の筋交いは、請求項１又は請求項２の筋交いにおいて、前記棒状部材は、他端側の外周面に第２の雄ねじ部が形成され、前記ストッパ部材は、筒状とされ、内周面に雌ねじ部が形成され、前記ストッパ部材の雌ねじ部が前記第２の雄ねじ部に螺合している。
【００１９】
請求項３の筋交いでは、ストッパ部材を棒状部材に対して回すことで、ストッパ部材の位置を棒状部材の軸方向に沿って移動させることができる。すなわち、筒状部材の筒軸方向の他端部とストッパ部材とが当接する位置を調整することができる。これにより、筋交いの長さを自由に調整することができる。
【００２０】
請求項４の筋交いは、請求項１〜３のいずれか１項の筋交いにおいて、前記塑性変形部の引張り強度が４９０ＭＰａ以上を満たす。
【００２１】
請求項４の筋交いでは、塑性変形部の引張り強度が４９０ＭＰａ以上を満たすことで、第１の支持部と第２の支持部が互いに平行に相対移動するのを抑制する効果が向上する。
【００２２】
請求項５の耐震構造は、第１の支持部と第２の支持部とを有する構造部材と、前記第１の支持部に一端部が取り付けられ、前記第２の支持部に他端部が取り付けられた請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の筋交いと、を備えている。
【００２３】
請求項５の耐震構造では、塑性変形して長さが伸びても塑性変形前の長さに戻ることができる筋交いを構造部材に取り付けていることから、地震時の揺れに対する構造部材の変形が、常に効果的に抑制される。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明の筋交いは、塑性変形して長さが伸びても、塑性変形前の長さに戻すことができる。また、本発明の耐震構造は、塑性変形して長さが伸びても塑性変形前の長さに戻すことができる筋交いを構造部材に取り付けていることから、地震時の揺れに対する構造部材の変形を常に効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る耐震構造を備えた建物の概略正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る筋交い及び耐震構造を示す正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る筋交いの組み立て図である。
【図４】第１実施形態の特殊ナットの側断面を示す断面図である。
【図５】第１実施形態の特殊ナットの弾性リングを示す平面図である。
【図６】第１実施形態の弾性リングの雌ねじ部に棒状部材の雄ねじ部が螺合している状態を示す、特殊ナット周囲の側断面図である。
【図７】第１実施形態の棒状部材を筒状部材に挿入し、筋交いの長さを設定した状態を示す、筋交いの側断面図である。
【図８】第１実施形態の筋交いに引張力が作用し、塑性変形部が塑性変形して筋交いの長さが伸びた状態を示す、筋交いの側断面図である。
【図９】第１実施形態の筋交いの長さが塑性変形前の長さに戻った状態を示す、筋交いの側断面図である。
【図１０】その他の実施形態の筋交いの側断面図である。
【図１１】（Ａ）その他の実施形態の筋交いの側断面図である。 （Ｂ）スライド突起部が棒状部材の径方向内側にスライドする状態を示す、側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る筋交い２０、及びこの筋交い２０を備えた耐震構造１０について図１〜図９を参照しながら説明する。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態の耐震構造１０は、戸建ての建物１２の洋室の壁や、和室の壁に収まるような厚みと幅を持った枠状の構造部材１４と、この構造部材１４を補強する筋交い２０と、を備えている。
【００２８】
図２に示すように、構造部材１４は、平行に配置され垂直方向へ延びる一対の柱１６と平行に配置され水平方向へ延びる一対の梁１８を備えている。この柱１６の上下端は、一対の梁１８に接合金物（図示省略）によって固定されている。なお、建物１２（図１参照）の一階の下側の梁１８については、土台と呼ばれるが、本実施形態では、これらを一括して梁１８と称する。
【００２９】
また、構造部材１４は、柱１６及び梁１８によって矩形状に構成されている。この構造部材１４の対角となる一対の隅部には、平板を折り曲げて形成された固定金具２２、２３がそれぞれねじを用いて固定されている。なお、本実施形態では、固定金具２２、２３をねじ固定する構成としたが、固定金具２２、２３を固定することができれば、釘を用いて固定しても、ボルトを用いて固定してもよい。また、固定金具２２は、第１の支持部の一例であり、固定金具２３は、第２の支持部の一例である。
【００３０】
図２に示すように、固定金具２２には、筋交い２０の一端部（後述する取付部３２）が取り付けられ、固定金具２３には、筋交い２０の他端部（後述する取付部４４）が取り付けられている。
【００３１】
図３に示すように、筋交い２０は、筒状部材３０と、棒状部材４０と、を備えている。
筒状部材３０は、筒軸方向の一端側に固定金具２２との取付部３２を備えている。この取付部３２は、固定金具２２に回動自在に取り付けられている。具体的には、取付部３２は、固定金具２２に対して１組のボルト及びナットで一点止めされている。なお、ナットとボルトのゆるみ防止を考慮してナットをダブルナットとしてもよい。
【００３２】
一方、筒状部材３０は、筒軸方向の他端側に円筒部３４を備えている。この円筒部３４には、後述する棒状部材４０の軸方向の一端側が挿入されている。
また、筒状部材３０は、円筒部３４の筒軸方向の一端部に設けられた特殊ナット３６を備えている。なお、特殊ナット３６の詳細については後述する。
【００３３】
図３に示すように、棒状部材４０は、軸方向の一端側に第１雄ねじ部４２を備え、軸方向の他端側に固定金具２３との取付部４４を備えている。この取付部４４は、固定金具２３に回動自在に取り付けられている。具体的には、取付部４４は、固定金具２３に対して１組のボルト及びナットで一点止めされている。なお、ナットとボルトのゆるみ防止を考慮してナットをダブルナットとしてもよい。
【００３４】
また、棒状部材４０は、軸方向の中間部に、棒状部材４０の他の部分よりも引張りによる塑性変形が生じやすい塑性変形部４６を備えている。この塑性変形部４６は、棒状部材４０の他の部分よりも小径とされ、且つ、円筒部３４よりも長さが短くされている（図７参照）。なお、本実施形態では、筒状部材３０及び棒状部材４０のどちらも金属材料で構成されている。また、塑性変形部４６は、引張り強度が４９０ＭＰａを満たす金属材料（例えば、高張力鋼）で構成されてもよい。
【００３５】
さらに、棒状部材４０は、塑性変形部４６と取付部４４との間に、第２雄ねじ部４８を備えている。この第２雄ねじ部４８には、ストッパ部材５０が捩じ込まれている。
【００３６】
このストッパ部材５０は、筒状とされ、内周面に雌ねじ部５１が形成されている。この雌ねじ部５１が第２雄ねじ部４８と螺合している。また、ストッパ部材５０は、棒状部材４０に対して回すことで、ストッパ部材５０の位置を棒状部材４０の軸方向に沿って移動させることができる。さらに、ストッパ部材５０は、円筒部３４の筒軸方向の他端部３４Ａに当接できるように外形が設定されている。なお、本実施形態では、ストップ部材として、一般的なナットを用いている。この構成により、専用ナットを用いるよりも筋交い２０のコストを下げられる。
【００３７】
次に、特殊ナット３６について説明する。
図４に示すように、特殊ナット３６は、筒状のナットボディー５２と、ナットボディー５２の内周側に設けられる弾性リング５４と、弾性リング５４の内周面に形成され、第１雄ねじ部４２と螺合可能な雌ねじ部６０と、を備えている。
【００３８】
ナットボディー５２は、外輪郭形状が六角形、すなわち、六角ナットと同様の形状とされ、内輪郭形状が円形とされている。このナットボディー５２の内周面に円環状の弾性リング５４が取り付けられている。
【００３９】
図４及び図５に示すように、弾性リング５４は、円環状のリング部５６と、リング部５６の端部５６Ａから内周側へ断面Ｖ字形上となるように折り曲げられた板バネ部５８と、を備えている。この板バネ部５８は、リング部５６の周方向に間隔をあけて複数（本実施形態では、４つ）形成され、それぞれがリング部５６の径方向外側に弾性変形できるようになっている。また、複数の板バネ部５８の内面によって弾性リング５４の内周面は、構成されており、雌ねじ部６０は、すべての板バネ部５８の内面に跨って形成されている。
【００４０】
また、特殊ナット３６は、リング部５６の端部５６Ａが筒軸方向の一端側となる向きで円筒部３４に固定されている。これにより、棒状部材４０の筒状部材３０への挿入方向への移動時には、雌ねじ部６０が第１雄ねじ部４２によって押圧され、複数の板バネ部５８が径方向外側に弾性変形して弾性リング５４の内径が大きくなる。一方、棒状部材４０の筒状部材３０からの抜け出し方向への移動時には、雌ねじ部６０が第１雄ねじ部４２によって押圧されるが、複数の板バネ部５８は径方向外側に弾性変形しないため、弾性リング５４の内径が大きくならない。
【００４１】
次に、筋交い２０の組立手順について図に基づいて説明する。
図３に示すように、まず、筒状部材３０の円筒部３４に棒状部材４０の一端側を挿入する。
【００４２】
そして、棒状部材４０の第１雄ねじ部４２が特殊ナット３６に到達し、さらに、棒状部材４０が筒状部材３０に挿入されると、雌ねじ部６０が第１雄ねじ部４２によって押圧されて複数の板バネ部５８が径方向外側に弾性変形して弾性リング５４の内径が大きくなる。このように弾性リング５４の内径が大きくなると、第１雄ねじ部４２が特殊ナット３６の雌ねじ部６０を乗り越え、棒状部材４０の筒状部材３０への挿入方向への移動が許容される。なお、棒状部材４０の筒状部材３０への挿入が完了した後は、第１雄ねじ部４２と雌ねじ部６０とが螺合した状態となる（図６参照）。このようにして筒状部材３０と棒状部材４０とが接続されて、筋交い２０が組立てられる（図７参照）。
【００４３】
一方、第１雄ねじ部４２と雌ねじ部６０とが螺合した状態で、棒状部材４０を筒状部材３０から引き抜こうとしても、複数の板バネ部５８が径方向外側に弾性変形しないため、弾性リング５４の内径が大きくならず、第１雄ねじ部４２と雌ねじ部６０との螺合状態を解除できない。このため、第１雄ねじ部４２が雌ねじ部６０に引っ掛かり、棒状部材４０の筒状部材３０への抜け出し方向への移動が阻止される。
【００４４】
なお、特殊ナット３６に対して棒状部材４０を回すことで、筒状部材３０と棒状部材４０を相対的に移動させることができるため、筋交い２０の長さＬを調整することができる。
【００４５】
次に、筋交い２０を構造部材１４に取り付ける手順について図に基づいて説明する。
図２に示すように、まず、構造部材１４の対角となる一対の隅部にそれぞれ固定金具２２、２３を固定する。
【００４６】
次に、上述の組立手順で組み立てた筋交い２０の取付部３２及び取付部４４をそれぞれ対応する固定金具２２、２３に取り付ける。このとき、筋交い２０が構造部材１４の変形を抑制できるように、筋交い２０の長さを調整する。長さ調整後、ストッパ部材５０を棒状部材４０に対して回し、棒状部材４０の軸方向に沿って移動させて、筒状部材３０の他端部３４Ａに当接させる。このようにして、構造部材１４に筋交い２０が取り付けられて耐震構造１０が構成される。
【００４７】
次に、本実施形態の耐震構造１０及び筋交い２０の作用効果について説明する。
なお、以下では、図７図示状態の筋交い２０の長さをＬとし、特殊ナット３６から棒状部材４０の軸方向の一端までの長さをＬ１として説明する。
【００４８】
図２に示されるように、地震時の揺れなどで、一対の梁１８が互いに平行に相対移動する方向の力（固定金具２２と固定金具２３が互いに平行に相対移動する方向の力）を受けて一対の固定金具２２を介して筋交い２０に圧縮力Ｃが作用した場合、筒状部材３０の他端部３４Ａがストッパ部材５０に当接して、棒状部材４０の筒状部材３０への挿入方向への移動が阻止される。
【００４９】
一方、地震時の揺れなどで、一対の梁１８が互いに平行に相対移動する方向の力を受けて一対の固定金具２２を介して筋交い２０に引張力Ｔが作用した場合、複数の板バネ部５８が径方向外側に弾性変形しないため、弾性リング５４の内径が大きくならず、第１雄ねじ部４２が雌ねじ部６０に引っ掛かり、棒状部材４０の筒状部材３０からの抜け出し方向への移動が阻止される。
これにより、一対の梁１８が互いに平行に相対移動するのが抑制される。すなわち、構造部材１４の変形が抑制される。
【００５０】
ここで、筋交い２０に作用する引張力Ｔが所定値以上の場合には、棒状部材４０の中で最も引張りによる塑性変形が生じやすい塑性変形部４６が塑性変形して伸び、筋交い２０の長さＬが塑性変形前よりも塑性変形部４６の伸び分Ｌ２だけ長くなる（図８参照）。
【００５１】
その後、一対の梁１８が元の位置へ戻り始めると、これにともなって筋交い２０に圧縮力Ｃが作用し、雌ねじ部６０が第１雄ねじ部４２によって押圧されて複数の板バネ部５８が径方向外側に弾性変形して弾性リング５４の内径が大きくなる。そして、第１雄ねじ部４２が特殊ナット３６の雌ねじ部６０を乗り越え、棒状部材４０は、棒状部材４０の筒状部材３０への挿入方向へ移動する。このとき、塑性変形部４６は、圧縮力Ｃを受けて撓むが、撓み部分が筒状部材３０の内周面に当接して支持されるため、折れ曲がるなどの塑性変形が抑制される。
【００５２】
そして、一対の梁１８が元の位置へ戻ると、筒状部材３０の筒軸方向の他端部３４Ａが棒状部材４０のストッパ部材５０に当接して、棒状部材４０の筒状部材３０への挿入方向への移動が阻止される。このとき、図９に示すように、特殊ナット３６から棒状部材４０の軸方向の一端までの長さＬ１に塑性変形部４６の伸び分Ｌ２が加えられている。このようにして、塑性変形部４６が塑性変形して伸びた伸び分Ｌ２が調整され、筋交い２０の長さＬが塑性変形前の長さに戻る。
【００５３】
つまり、筋交い２０は、塑性変形して長さが伸びても、塑性変形前の長さに戻すことができる。そして、再び、一対の梁１８が互いに平行に相対移動する方向の力を受けて筋交い２０に引張力Ｔが作用した場合、複数の板バネ部５８が径方向外側に弾性変形しないため、弾性リング５４の内径が大きくならず、第１雄ねじ部４２が雌ねじ部６０に引っ掛かり、棒状部材４０の筒状部材３０からの抜け出し方向への移動が阻止される。これにより、筋交い２０は、塑性変形前の長さに戻った後でも、塑性変形前と略同等の抵抗力を発揮して、一対の梁１８が互いに平行に相対移動するのを抑制することができる。
【００５４】
以上のことから、地震時の揺れに対して、筋交い２０は、常に十分な抵抗力を発揮して、一対の梁１８が互いに平行に相対移動するのを効果的に抑制することができるため、この筋交い２０を構造部材１４に取り付けて構成された耐震構造１０は、構造部材１４の変形が常に効果的に抑制される。
【００５５】
また、ストッパ部材５０は、棒状部材４０に対して回すことで、ストッパ部材５０の位置を棒状部材４０の軸方向に沿って移動させることができる。すなわち、筒状部材３０の他端部３４Ａとストッパ部材５０とが当接する位置を調整することができる。これにより、筋交いの長さを自由に調整することができる。
一方、塑性変形部４６の引張り強度が４９０ＭＰａ以上を満たすことで、一対の梁１８が互いに平行に相対移動するのを抑制する効果が向上する。
【００５６】
（その他の実施形態）
第１実施形態では、特殊ナット３６の内周側に弾性リング５４を配置する構成としているが、本発明はこれに限らず、円筒部３４の内周側に弾性リング５４を配置する構成としてもよい。このような構成とすることで、筒状部材３０の構造を簡易なものとすることができる。また、図１０に示すように、円筒部３４の内周側に弾性リング７０を配置する構成としてもよい。この弾性リング７０は、内周面に雌ねじ部６０の代わりに、断面形状が略逆三角形の突起７２が軸方向に複数形成されている。なお、棒状部材４０の第１雄ねじ部４２も、弾性リング７０の突起７２に対応させた断面形状が略三角形の環状の突起７４とすることが好ましい。
【００５７】
また、上述の実施形態では、筒状部材３０側に弾性力を有する部材（弾性リング５４、７０）を配置する構成としたが、本発明はこれに限らず、棒状部材４０側に弾性力を有する部材を配置する構成としてもよい。例えば、図１１（Ａ）に示すように、円筒部３４の内周面に断面形状が略逆三角形の環状の突起８２を形成し、棒状部材４０の外周面にスライド突起部８４が出入りする凹部８６を形成し、このスライド突起部８４を突起８２と係合する構成としてもよい。具体的には、スライド突起部８４は、断面形状が略三角形とされ、凹部８６との間に配設されたスプリング８８によって棒状部材４０の径方向外側へ付勢されている。また、図１１（Ｂ）に示すように棒状部材４０の筒状部材３０への挿入方向への移動時には、スライド突起部８４は、傾斜面８４Ａが突起８２の傾斜面８２Ａから径方向内側への力を受け、スプリング８８が弾性変形して棒状部材４０の径方向内側へスライドする。なお、棒状部材４０の筒状部材３０への抜け出し方向への移動時には、スライド突起部８４は、径方向内側への力を受けず、平坦面８４Ｂが突起８２の平坦面８２Ｂに当接するため、棒状部材４０の筒状部材３０への抜け出し方向への移動が阻止される。
【００５８】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５９】
１０ 耐震構造
１４ 構造部材
２０ 筋交い
２２ 固定金具（第１の支持部）
２３ 固定金具（第２の支持部）
３０ 筒状部材
３４Ａ 他端部
３６ 特殊ナット
４０ 棒状部材
４２ 第１雄ねじ部（第１の係合部）
４６ 塑性変形部
４８ 第２雄ねじ部
５０ ストッパ部材
５１ 雌ねじ部
５４ 弾性リング
５８ 板バネ部
６０ 雌ねじ部（第２の係合部）
７０ 弾性リング
７２ 突起（第２の係合部）
７４ 突起（第１の係合部）
８２ 突起（第２の係合部）
８４ スライド突起部（第１の係合部）
Ｌ 筋交いの長さ
Ｌ２ 塑性変形部の伸び分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筋交い、及びこの筋交いを備えた耐震構造に関する。
に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一対の柱及び一対の梁で構築される矩形状の構造部材に筋交いを設けて、地震などによる構造部材の変形を抑える技術が種々提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１では、木造軸組みの筋交いを、棒状の筋交い本体と、筋交い本体の一端側に接続され振動吸収体として塑性変形可能な金属を用いた振動エネルギー吸収機構と、筋交い本体の他端側に接続された伸縮可能な長さ調整機構と、で構成している。この筋交いでは、地震時の揺れが振動エネルギー吸収機構で吸収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１７１６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、地震時の揺れが大きい場合には、筋交いが塑性変形して矩形状の構造部材が菱形状に変形する。その後、構造部材が元の形状（矩形状）に戻っても塑性変形した筋交いの形状は初期の形状（初期状態）に戻らなくなる。特に、塑性変形により筋交いの長さが伸びた場合、それ以後の揺れに対して構造部材がある程度菱形状に変形するまで、すなわち、筋交いが初期状態より伸びた分伸びるまで、筋交いが構造部材の変形を抑える効果が発揮されなくなる。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮し、塑性変形して長さが伸びても、塑性変形前の長さに戻ることが可能な筋交い、及びこの筋交いを備える耐震構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の筋交いは、構造部材の第１の支持部に一端部が取り付けられ、前記構造部材の第２の支持部に他端部が取り付けられる筋交いであって、筒軸方向の一端部が前記第１の支持部に取り付けられる筒状部材と、軸方向の一端側が前記筒状部材に挿入され、軸方向の他端部が第２の支持部に取り付けられ、軸方向の中間部で且つ前記筒状部材に挿入された部分に他の部分よりも引張りによる塑性変形が生じやすい塑性変形部が構成され、且つ、前記塑性変形部よりも軸方向の一端側に第１の係合部が構成された棒状部材と、前記筒状部材に構成され、前記第１の係合部と係合して前記棒状部材の前記筒状部材からの抜け出し方向への移動を阻止すると共に前記棒状部材の前記筒状部材への挿入方向への移動を許容する第２の係合部と、前記棒状部材の前記塑性変形部よりも軸方向の他端側に設けられ、前記筒状部材の筒軸方向の他端部に当接して前記棒状部材の前記挿入方向への移動を阻止するストッパ部材と、を備えている。
【０００８】
請求項１の筋交いでは、地震時の揺れなどで、第１の支持部と第２の支持部が互いに平行に相対移動する方向の力を受けて筋交いに圧縮力が作用した場合、筒状部材の筒軸方向の他端部が棒状部材に設けられたストッパ部材に当接して棒状部材の筒状部材への挿入方向への移動が阻止される。
【０００９】
一方、地震時の揺れなどで、第１の支持部と第２の支持部が互いに平行に相対移動する方向の力を受けて筋交いに引張力が作用した場合、第２の係合部が第１の係合部と係合して、棒状部材の筒状部材からの抜け出し方向への移動が阻止される。
以上のことから、第１の支持部と第２の支持部が互いに平行に相対移動するのが抑制され、構造部材の変形が抑制される。
【００１０】
ここで、筋交いに作用する引張力が所定値以上の場合には、棒状部材の中で最も引張りによる塑性変形が生じやすい塑性変形部が塑性変形して伸びる。このため、筋交いの長さが塑性変形前よりも長くなる。
【００１１】
その後、第１の支持部と第２の支持部が元の位置へ戻り始めると、これにともなって筋交いに圧縮力が作用し、棒状部材が前記挿入方向へ移動する。このとき、塑性変形部は、圧縮力を受けて撓むが、撓み部分が筒状部材の内周面に当接して支持されるため、折れ曲がるなどの塑性変形が抑制される。
【００１２】
そして、第１の支持部と第２の支持部が元の位置へ戻ると、筒状部材の筒軸方向の他端部が棒状部材に設けられたストッパ部材に当接して、棒状部材の前記挿入方向への移動が阻止される。これにより、塑性変形部が塑性変形して伸びた分が調整され、筋交いの長さが塑性変形前の長さに戻る。
【００１３】
つまり、筋交いは、塑性変形して長さが伸びても、塑性変形前の長さに戻すことができる。
そして、再び、第１の支持部と第２の支持部が互いに平行に相対移動する方向の力を受けて筋交いに引張力が作用した場合、第２の係合部が第１の係合部と係合して、棒状部材の前記抜け出し方向への移動が阻止されることから、筋交いは、塑性変形前の長さに戻った後でも、塑性変形前と略同等の抵抗力を発揮して、第１の支持部と第２の支持部が互いに平行に相対移動するのを抑制することができる。
【００１４】
請求項２の筋交いは、請求項１の筋交いにおいて、前記筒状部材の内周部には、前記筒状部材の径方向外側へ弾性変形可能とされた複数の板バネ部を環状に配置して構成された弾性リングを備え、前記第１の係合部は、前記棒状部材の外周面に形成された第１の雄ねじ部であり、前記第２の係合部は、前記弾性リングの内周面に形成され、前記第１の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部であり、前記弾性リングは、前記棒状部材の前記挿入方向への移動時には前記板バネ部が前記筒状部材の径方向外側へ弾性変形して内径が大きくなる。
【００１５】
請求項２の筋交いでは、棒状部材の前記挿入方向への移動時には、板バネ部が筒状部材の径方向外側へ弾性変形して弾性リングの内径が大きくなることから、第１の雄ねじ部と雌ねじ部との螺合状態が解除されて、棒状部材の前記挿入方向への移動が許容される。
【００１６】
一方、棒状部材の前記抜け出し方向への移動時には、板バネ部が筒状部材の径方向外側へ弾性変形しないため、弾性リングの内径が大きくならず、第１の雄ねじ部と雌ねじ部との螺合状態が維持され、棒状部材の前記抜け出し方向への移動が阻止される。
【００１７】
つまり、請求項２の筋交いによれば、棒状部材の前記抜け出し方向への移動の阻止、及び、前記挿入方向への移動の許容を、棒状部材の外周面に形成された第１の雄ねじ部と弾性リングの内周面に形成された雌ねじ部という簡易な構成で達成することができる。
【００１８】
請求項３の筋交いは、請求項１又は請求項２の筋交いにおいて、前記棒状部材は、他端側の外周面に第２の雄ねじ部が形成され、前記ストッパ部材は、筒状とされ、内周面に雌ねじ部が形成され、前記ストッパ部材の雌ねじ部が前記第２の雄ねじ部に螺合している。
【００１９】
請求項３の筋交いでは、ストッパ部材を棒状部材に対して回すことで、ストッパ部材の位置を棒状部材の軸方向に沿って移動させることができる。すなわち、筒状部材の筒軸方向の他端部とストッパ部材とが当接する位置を調整することができる。これにより、筋交いの長さを自由に調整することができる。
【００２０】
請求項４の筋交いは、請求項１〜３のいずれか１項の筋交いにおいて、前記塑性変形部の引張り強度が４９０ＭＰａ以上を満たす。
【００２１】
請求項４の筋交いでは、塑性変形部の引張り強度が４９０ＭＰａ以上を満たすことで、第１の支持部と第２の支持部が互いに平行に相対移動するのを抑制する効果が向上する。
【００２２】
請求項５の耐震構造は、第１の支持部と第２の支持部とを有する構造部材と、前記第１の支持部に一端部が取り付けられ、前記第２の支持部に他端部が取り付けられた請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の筋交いと、を備えている。
【００２３】
請求項５の耐震構造では、塑性変形して長さが伸びても塑性変形前の長さに戻ることができる筋交いを構造部材に取り付けていることから、地震時の揺れに対する構造部材の変形が、常に効果的に抑制される。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明の筋交いは、塑性変形して長さが伸びても、塑性変形前の長さに戻すことができる。また、本発明の耐震構造は、塑性変形して長さが伸びても塑性変形前の長さに戻すことができる筋交いを構造部材に取り付けていることから、地震時の揺れに対する構造部材の変形を常に効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る耐震構造を備えた建物の概略正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る筋交い及び耐震構造を示す正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る筋交いの組み立て図である。
【図４】第１実施形態の特殊ナットの側断面を示す断面図である。
【図５】第１実施形態の特殊ナットの弾性リングを示す平面図である。
【図６】第１実施形態の弾性リングの雌ねじ部に棒状部材の雄ねじ部が螺合している状態を示す、特殊ナット周囲の側断面図である。
【図７】第１実施形態の棒状部材を筒状部材に挿入し、筋交いの長さを設定した状態を示す、筋交いの側断面図である。
【図８】第１実施形態の筋交いに引張力が作用し、塑性変形部が塑性変形して筋交いの長さが伸びた状態を示す、筋交いの側断面図である。
【図９】第１実施形態の筋交いの長さが塑性変形前の長さに戻った状態を示す、筋交いの側断面図である。
【図１０】その他の実施形態の筋交いの側断面図である。
【図１１】（Ａ）その他の実施形態の筋交いの側断面図である。 （Ｂ）スライド突起部が棒状部材の径方向内側にスライドする状態を示す、側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る筋交い２０、及びこの筋交い２０を備えた耐震構造１０について図１〜図９を参照しながら説明する。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態の耐震構造１０は、戸建ての建物１２の洋室の壁や、和室の壁に収まるような厚みと幅を持った枠状の構造部材１４と、この構造部材１４を補強する筋交い２０と、を備えている。
【００２８】
図２に示すように、構造部材１４は、平行に配置され垂直方向へ延びる一対の柱１６と平行に配置され水平方向へ延びる一対の梁１８を備えている。この柱１６の上下端は、一対の梁１８に接合金物（図示省略）によって固定されている。なお、建物１２（図１参照）の一階の下側の梁１８については、土台と呼ばれるが、本実施形態では、これらを一括して梁１８と称する。
【００２９】
また、構造部材１４は、柱１６及び梁１８によって矩形状に構成されている。この構造部材１４の対角となる一対の隅部には、平板を折り曲げて形成された固定金具２２、２３がそれぞれねじを用いて固定されている。なお、本実施形態では、固定金具２２、２３をねじ固定する構成としたが、固定金具２２、２３を固定することができれば、釘を用いて固定しても、ボルトを用いて固定してもよい。また、固定金具２２は、第１の支持部の一例であり、固定金具２３は、第２の支持部の一例である。
【００３０】
図２に示すように、固定金具２２には、筋交い２０の一端部（後述する取付部３２）が取り付けられ、固定金具２３には、筋交い２０の他端部（後述する取付部４４）が取り付けられている。
【００３１】
図３に示すように、筋交い２０は、筒状部材３０と、棒状部材４０と、を備えている。
筒状部材３０は、筒軸方向の一端側に固定金具２２との取付部３２を備えている。この取付部３２は、固定金具２２に回動自在に取り付けられている。具体的には、取付部３２は、固定金具２２に対して１組のボルト及びナットで一点止めされている。なお、ナットとボルトのゆるみ防止を考慮してナットをダブルナットとしてもよい。
【００３２】
一方、筒状部材３０は、筒軸方向の他端側に円筒部３４を備えている。この円筒部３４には、後述する棒状部材４０の軸方向の一端側が挿入されている。
また、筒状部材３０は、円筒部３４の筒軸方向の一端部に設けられた特殊ナット３６を備えている。なお、特殊ナット３６の詳細については後述する。
【００３３】
図３に示すように、棒状部材４０は、軸方向の一端側に第１雄ねじ部４２を備え、軸方向の他端側に固定金具２３との取付部４４を備えている。この取付部４４は、固定金具２３に回動自在に取り付けられている。具体的には、取付部４４は、固定金具２３に対して１組のボルト及びナットで一点止めされている。なお、ナットとボルトのゆるみ防止を考慮してナットをダブルナットとしてもよい。
【００３４】
また、棒状部材４０は、軸方向の中間部に、棒状部材４０の他の部分よりも引張りによる塑性変形が生じやすい塑性変形部４６を備えている。この塑性変形部４６は、棒状部材４０の他の部分よりも小径とされ、且つ、円筒部３４よりも長さが短くされている（図７参照）。なお、本実施形態では、筒状部材３０及び棒状部材４０のどちらも金属材料で構成されている。また、塑性変形部４６は、引張り強度が４９０ＭＰａを満たす金属材料（例えば、高張力鋼）で構成されてもよい。
【００３５】
さらに、棒状部材４０は、塑性変形部４６と取付部４４との間に、第２雄ねじ部４８を備えている。この第２雄ねじ部４８には、ストッパ部材５０が捩じ込まれている。
【００３６】
このストッパ部材５０は、筒状とされ、内周面に雌ねじ部５１が形成されている。この雌ねじ部５１が第２雄ねじ部４８と螺合している。また、ストッパ部材５０は、棒状部材４０に対して回すことで、ストッパ部材５０の位置を棒状部材４０の軸方向に沿って移動させることができる。さらに、ストッパ部材５０は、円筒部３４の筒軸方向の他端部３４Ａに当接できるように外形が設定されている。なお、本実施形態では、ストップ部材として、一般的なナットを用いている。この構成により、専用ナットを用いるよりも筋交い２０のコストを下げられる。
【００３７】
次に、特殊ナット３６について説明する。
図４に示すように、特殊ナット３６は、筒状のナットボディー５２と、ナットボディー５２の内周側に設けられる弾性リング５４と、弾性リング５４の内周面に形成され、第１雄ねじ部４２と螺合可能な雌ねじ部６０と、を備えている。
【００３８】
ナットボディー５２は、外輪郭形状が六角形、すなわち、六角ナットと同様の形状とされ、内輪郭形状が円形とされている。このナットボディー５２の内周面に円環状の弾性リング５４が取り付けられている。
【００３９】
図４及び図５に示すように、弾性リング５４は、円環状のリング部５６と、リング部５６の端部５６Ａから内周側へ断面Ｖ字形上となるように折り曲げられた板バネ部５８と、を備えている。この板バネ部５８は、リング部５６の周方向に間隔をあけて複数（本実施形態では、４つ）形成され、それぞれがリング部５６の径方向外側に弾性変形できるようになっている。また、複数の板バネ部５８の内面によって弾性リング５４の内周面は、構成されており、雌ねじ部６０は、すべての板バネ部５８の内面に跨って形成されている。
【００４０】
また、特殊ナット３６は、リング部５６の端部５６Ａが筒軸方向の一端側となる向きで円筒部３４に固定されている。これにより、棒状部材４０の筒状部材３０への挿入方向への移動時には、雌ねじ部６０が第１雄ねじ部４２によって押圧され、複数の板バネ部５８が径方向外側に弾性変形して弾性リング５４の内径が大きくなる。一方、棒状部材４０の筒状部材３０からの抜け出し方向への移動時には、雌ねじ部６０が第１雄ねじ部４２によって押圧されるが、複数の板バネ部５８は径方向外側に弾性変形しないため、弾性リング５４の内径が大きくならない。
【００４１】
次に、筋交い２０の組立手順について図に基づいて説明する。
図３に示すように、まず、筒状部材３０の円筒部３４に棒状部材４０の一端側を挿入する。
【００４２】
そして、棒状部材４０の第１雄ねじ部４２が特殊ナット３６に到達し、さらに、棒状部材４０が筒状部材３０に挿入されると、雌ねじ部６０が第１雄ねじ部４２によって押圧されて複数の板バネ部５８が径方向外側に弾性変形して弾性リング５４の内径が大きくなる。このように弾性リング５４の内径が大きくなると、第１雄ねじ部４２が特殊ナット３６の雌ねじ部６０を乗り越え、棒状部材４０の筒状部材３０への挿入方向への移動が許容される。なお、棒状部材４０の筒状部材３０への挿入が完了した後は、第１雄ねじ部４２と雌ねじ部６０とが螺合した状態となる（図６参照）。このようにして筒状部材３０と棒状部材４０とが接続されて、筋交い２０が組立てられる（図７参照）。
【００４３】
一方、第１雄ねじ部４２と雌ねじ部６０とが螺合した状態で、棒状部材４０を筒状部材３０から引き抜こうとしても、複数の板バネ部５８が径方向外側に弾性変形しないため、弾性リング５４の内径が大きくならず、第１雄ねじ部４２と雌ねじ部６０との螺合状態を解除できない。このため、第１雄ねじ部４２が雌ねじ部６０に引っ掛かり、棒状部材４０の筒状部材３０への抜け出し方向への移動が阻止される。
【００４４】
なお、特殊ナット３６に対して棒状部材４０を回すことで、筒状部材３０と棒状部材４０を相対的に移動させることができるため、筋交い２０の長さＬを調整することができる。
【００４５】
次に、筋交い２０を構造部材１４に取り付ける手順について図に基づいて説明する。
図２に示すように、まず、構造部材１４の対角となる一対の隅部にそれぞれ固定金具２２、２３を固定する。
【００４６】
次に、上述の組立手順で組み立てた筋交い２０の取付部３２及び取付部４４をそれぞれ対応する固定金具２２、２３に取り付ける。このとき、筋交い２０が構造部材１４の変形を抑制できるように、筋交い２０の長さを調整する。長さ調整後、ストッパ部材５０を棒状部材４０に対して回し、棒状部材４０の軸方向に沿って移動させて、筒状部材３０の他端部３４Ａに当接させる。このようにして、構造部材１４に筋交い２０が取り付けられて耐震構造１０が構成される。
【００４７】
次に、本実施形態の耐震構造１０及び筋交い２０の作用効果について説明する。
なお、以下では、図７図示状態の筋交い２０の長さをＬとし、特殊ナット３６から棒状部材４０の軸方向の一端までの長さをＬ１として説明する。
【００４８】
図２に示されるように、地震時の揺れなどで、一対の梁１８が互いに平行に相対移動する方向の力（固定金具２２と固定金具２３が互いに平行に相対移動する方向の力）を受けて一対の固定金具２２を介して筋交い２０に圧縮力Ｃが作用した場合、筒状部材３０の他端部３４Ａがストッパ部材５０に当接して、棒状部材４０の筒状部材３０への挿入方向への移動が阻止される。
【００４９】
一方、地震時の揺れなどで、一対の梁１８が互いに平行に相対移動する方向の力を受けて一対の固定金具２２を介して筋交い２０に引張力Ｔが作用した場合、複数の板バネ部５８が径方向外側に弾性変形しないため、弾性リング５４の内径が大きくならず、第１雄ねじ部４２が雌ねじ部６０に引っ掛かり、棒状部材４０の筒状部材３０からの抜け出し方向への移動が阻止される。
これにより、一対の梁１８が互いに平行に相対移動するのが抑制される。すなわち、構造部材１４の変形が抑制される。
【００５０】
ここで、筋交い２０に作用する引張力Ｔが所定値以上の場合には、棒状部材４０の中で最も引張りによる塑性変形が生じやすい塑性変形部４６が塑性変形して伸び、筋交い２０の長さＬが塑性変形前よりも塑性変形部４６の伸び分Ｌ２だけ長くなる（図８参照）。
【００５１】
その後、一対の梁１８が元の位置へ戻り始めると、これにともなって筋交い２０に圧縮力Ｃが作用し、雌ねじ部６０が第１雄ねじ部４２によって押圧されて複数の板バネ部５８が径方向外側に弾性変形して弾性リング５４の内径が大きくなる。そして、第１雄ねじ部４２が特殊ナット３６の雌ねじ部６０を乗り越え、棒状部材４０は、棒状部材４０の筒状部材３０への挿入方向へ移動する。このとき、塑性変形部４６は、圧縮力Ｃを受けて撓むが、撓み部分が筒状部材３０の内周面に当接して支持されるため、折れ曲がるなどの塑性変形が抑制される。
【００５２】
そして、一対の梁１８が元の位置へ戻ると、筒状部材３０の筒軸方向の他端部３４Ａが棒状部材４０のストッパ部材５０に当接して、棒状部材４０の筒状部材３０への挿入方向への移動が阻止される。このとき、図９に示すように、特殊ナット３６から棒状部材４０の軸方向の一端までの長さＬ１に塑性変形部４６の伸び分Ｌ２が加えられている。このようにして、塑性変形部４６が塑性変形して伸びた伸び分Ｌ２が調整され、筋交い２０の長さＬが塑性変形前の長さに戻る。
【００５３】
つまり、筋交い２０は、塑性変形して長さが伸びても、塑性変形前の長さに戻すことができる。そして、再び、一対の梁１８が互いに平行に相対移動する方向の力を受けて筋交い２０に引張力Ｔが作用した場合、複数の板バネ部５８が径方向外側に弾性変形しないため、弾性リング５４の内径が大きくならず、第１雄ねじ部４２が雌ねじ部６０に引っ掛かり、棒状部材４０の筒状部材３０からの抜け出し方向への移動が阻止される。これにより、筋交い２０は、塑性変形前の長さに戻った後でも、塑性変形前と略同等の抵抗力を発揮して、一対の梁１８が互いに平行に相対移動するのを抑制することができる。
【００５４】
以上のことから、地震時の揺れに対して、筋交い２０は、常に十分な抵抗力を発揮して、一対の梁１８が互いに平行に相対移動するのを効果的に抑制することができるため、この筋交い２０を構造部材１４に取り付けて構成された耐震構造１０は、構造部材１４の変形が常に効果的に抑制される。
【００５５】
また、ストッパ部材５０は、棒状部材４０に対して回すことで、ストッパ部材５０の位置を棒状部材４０の軸方向に沿って移動させることができる。すなわち、筒状部材３０の他端部３４Ａとストッパ部材５０とが当接する位置を調整することができる。これにより、筋交いの長さを自由に調整することができる。
一方、塑性変形部４６の引張り強度が４９０ＭＰａ以上を満たすことで、一対の梁１８が互いに平行に相対移動するのを抑制する効果が向上する。
【００５６】
（その他の実施形態）
第１実施形態では、特殊ナット３６の内周側に弾性リング５４を配置する構成としているが、本発明はこれに限らず、円筒部３４の内周側に弾性リング５４を配置する構成としてもよい。このような構成とすることで、筒状部材３０の構造を簡易なものとすることができる。また、図１０に示すように、円筒部３４の内周側に弾性リング７０を配置する構成としてもよい。この弾性リング７０は、内周面に雌ねじ部６０の代わりに、断面形状が略逆三角形の突起７２が軸方向に複数形成されている。なお、棒状部材４０の第１雄ねじ部４２も、弾性リング７０の突起７２に対応させた断面形状が略三角形の環状の突起７４とすることが好ましい。
【００５７】
また、上述の実施形態では、筒状部材３０側に弾性力を有する部材（弾性リング５４、７０）を配置する構成としたが、本発明はこれに限らず、棒状部材４０側に弾性力を有する部材を配置する構成としてもよい。例えば、図１１（Ａ）に示すように、円筒部３４の内周面に断面形状が略逆三角形の環状の突起８２を形成し、棒状部材４０の外周面にスライド突起部８４が出入りする凹部８６を形成し、このスライド突起部８４を突起８２と係合する構成としてもよい。具体的には、スライド突起部８４は、断面形状が略三角形とされ、凹部８６との間に配設されたスプリング８８によって棒状部材４０の径方向外側へ付勢されている。また、図１１（Ｂ）に示すように棒状部材４０の筒状部材３０への挿入方向への移動時には、スライド突起部８４は、傾斜面８４Ａが突起８２の傾斜面８２Ａから径方向内側への力を受け、スプリング８８が弾性変形して棒状部材４０の径方向内側へスライドする。なお、棒状部材４０の筒状部材３０への抜け出し方向への移動時には、スライド突起部８４は、径方向内側への力を受けず、平坦面８４Ｂが突起８２の平坦面８２Ｂに当接するため、棒状部材４０の筒状部材３０への抜け出し方向への移動が阻止される。
【００５８】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５９】
１０ 耐震構造
１４ 構造部材
２０ 筋交い
２２ 固定金具（第１の支持部）
２３ 固定金具（第２の支持部）
３０ 筒状部材
３４Ａ 他端部
３６ 特殊ナット
４０ 棒状部材
４２ 第１雄ねじ部（第１の係合部）
４６ 塑性変形部
４８ 第２雄ねじ部
５０ ストッパ部材
５１ 雌ねじ部
５４ 弾性リング
５８ 板バネ部
６０ 雌ねじ部（第２の係合部）
７０ 弾性リング
７２ 突起（第２の係合部）
７４ 突起（第１の係合部）
８２ 突起（第２の係合部）
８４ スライド突起部（第１の係合部）
Ｌ 筋交いの長さ
Ｌ２ 塑性変形部の伸び分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造部材の第１の支持部に一端部が取り付けられ、前記構造部材の第２の支持部に他端部が取り付けられる筋交いであって、
筒軸方向の一端部が前記第１の支持部に取り付けられる筒状部材と、
軸方向の一端側が前記筒状部材に挿入され、軸方向の他端部が第２の支持部に取り付けられ、軸方向の中間部で且つ前記筒状部材に挿入された部分に他の部分よりも引張りによる塑性変形が生じやすい塑性変形部が構成され、且つ、前記塑性変形部よりも軸方向の一端側に第１の係合部が構成された棒状部材と、
前記筒状部材に構成され、前記第１の係合部と係合して前記棒状部材の前記筒状部材からの抜け出し方向への移動を阻止すると共に前記棒状部材の前記筒状部材への挿入方向への移動を許容する第２の係合部と、
前記棒状部材の前記塑性変形部よりも軸方向の他端側に設けられ、前記筒状部材の筒軸方向の他端部に当接して前記棒状部材の前記挿入方向への移動を阻止するストッパ部材と、
を備える筋交い。
【請求項２】
前記筒状部材の内周部には、前記筒状部材の径方向外側へ弾性変形可能とされた複数の板バネ部を環状に配置して構成された弾性リングを備え、
前記第１の係合部は、前記棒状部材の外周面に形成された第１の雄ねじ部であり、
前記第２の係合部は、前記弾性リングの内周面に形成され、前記第１の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部であり、
前記弾性リングは、前記棒状部材の前記挿入方向への移動時には前記板バネ部が前記筒状部材の径方向外側へ弾性変形して内径が大きくなる請求項１に記載の筋交い。
【請求項３】
前記棒状部材は、他端側の外周面に第２の雄ねじ部が形成され、
前記ストッパ部材は、筒状とされ、内周面に雌ねじ部が形成され、
前記ストッパ部材の雌ねじ部が前記第２の雄ねじ部に螺合している請求項１又は請求項２に記載の筋交い。
【請求項４】
前記塑性変形部の引張り強度が４９０ＭＰａ以上を満たす請求項１〜３のいずれか１項に記載の筋交い。
【請求項５】
第１の支持部と第２の支持部とを有する構造部材と、
前記第１の支持部に一端部が取り付けられ、前記第２の支持部に他端部が取り付けられた請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の筋交いと、
を備える耐震構造。
【請求項１】
構造部材の第１の支持部に一端部が取り付けられ、前記構造部材の第２の支持部に他端部が取り付けられる筋交いであって、
筒軸方向の一端部が前記第１の支持部に取り付けられる筒状部材と、
軸方向の一端側が前記筒状部材に挿入され、軸方向の他端部が第２の支持部に取り付けられ、軸方向の中間部で且つ前記筒状部材に挿入された部分に他の部分よりも引張りによる塑性変形が生じやすい塑性変形部が構成され、且つ、前記塑性変形部よりも軸方向の一端側に第１の係合部が構成された棒状部材と、
前記筒状部材に構成され、前記第１の係合部と係合して前記棒状部材の前記筒状部材からの抜け出し方向への移動を阻止すると共に前記棒状部材の前記筒状部材への挿入方向への移動を許容する第２の係合部と、
前記棒状部材の前記塑性変形部よりも軸方向の他端側に設けられ、前記筒状部材の筒軸方向の他端部に当接して前記棒状部材の前記挿入方向への移動を阻止するストッパ部材と、
を備える筋交い。
【請求項２】
前記筒状部材の内周部には、前記筒状部材の径方向外側へ弾性変形可能とされた複数の板バネ部を環状に配置して構成された弾性リングを備え、
前記第１の係合部は、前記棒状部材の外周面に形成された第１の雄ねじ部であり、
前記第２の係合部は、前記弾性リングの内周面に形成され、前記第１の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部であり、
前記弾性リングは、前記棒状部材の前記挿入方向への移動時には前記板バネ部が前記筒状部材の径方向外側へ弾性変形して内径が大きくなる請求項１に記載の筋交い。
【請求項３】
前記棒状部材は、他端側の外周面に第２の雄ねじ部が形成され、
前記ストッパ部材は、筒状とされ、内周面に雌ねじ部が形成され、
前記ストッパ部材の雌ねじ部が前記第２の雄ねじ部に螺合している請求項１又は請求項２に記載の筋交い。
【請求項４】
前記塑性変形部の引張り強度が４９０ＭＰａ以上を満たす請求項１〜３のいずれか１項に記載の筋交い。
【請求項５】
第１の支持部と第２の支持部とを有する構造部材と、
前記第１の支持部に一端部が取り付けられ、前記第２の支持部に他端部が取り付けられた請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の筋交いと、
を備える耐震構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２０２３６６（Ｐ２０１１−２０２３６６Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６８１６７（Ｐ２０１０−６８１６７）
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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