JP2006316427A - 木製トラス骨組部材 - Google Patents

Abstract

【課題】トラス材やパイプに予め穿孔する必要がなく、しかも、木製トラス材に嵌入したパイプ等の挿入材を、ガタつきを全く起こすことなくドリフトピンで確固と固定することができ、且つ、温度や湿度の変化等によって木製トラス材に誤差が生じたとしても、グローブジョイントに対し緩みを生ずることなく緊締することが可能で、増し締めすることもできる木製トラス骨組部材を提供することを課題とする。
【解決手段】一端をグローブジョイント４に接合可能にした挿入材３と、前記挿入材３を嵌入する挿入孔２を穿設した木製トラス材１とから成り、前記挿入材３は、前記挿入孔２内に嵌入後、前記木製トラス材１の外側面から打ち込んだドリフトピン１２を貫通させることによって固定されることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、トラス骨組部材、より詳細には、体育館、大型展示場、公共施設等の大空間を有するトラスドーム等の建築物を構築するための立体トラス、ラチス梁等に用いる部材で、意匠的に優れた木製トラス骨組部材に関するものである。

トラス骨組部材として、スチールパイプの両端を潰して連結用ボルト孔を形成したものがある。このトラス骨組部材は、複数、端部を重ねて連結用ボルト孔にボルトを通して連結していくものである。

このスチールパイプのトラス骨組部材の場合、スチールパイプがむき出しになっているため、外観美がないだけでなく、温もりを感ずることができず、むしろ寒さを覚えてしまうものである。

そこで、図５に示されるような、木製のトラス材３１の両端部に、グローブ３２とのジョイント金具３３を取付けてなる木製トラスであって、上記トラス材３１にその軸線に沿って両端面間に貫通する貫通孔３４を設け、この貫通孔３４に、両端がトラス材３１の端部から突出する軸材３５を挿通し、この軸材３５の両突出端部に上記ジョイント金具３３を固着したことを特徴とするものが提唱されている（実開平２−２５６０２号公報）。

しかるに、この木製トラス骨組部材の場合、特に、トラス３１が６０センチメートルを越えるような場合には、貫通孔３４を正確に真直に穿設することが困難であるという問題がある。

また、図６に示されるような、木製トラス材３１の両端部にほぞ穴３６を設け、そのほぞ穴３６に、グローブ３２にネジ込むネジを備えた金属板３７を挿入し、該金属板３７をトラス材３１の外側面からドリフトピン３８を打込むことによって固定した木製トラス骨組部材が提唱されている。

この木製トラス骨組部材の場合は、ほぞ穴３６部分で金属板３７を挟み付ける関係上、ほぞ穴３６の奥端部に亀裂が発生し、そこから割れが生じやすく、トラス構造の強度の弱体化を招くという問題がある。

そこで、本願出願人は、温もりのある外観で見た目がよく、しかも製造容易でトラス材の破損が起こりにくい木製トラス骨組部材として、木製トラス材４１の両端面中央部に、棒材４９を充填したパイプ４４を嵌入し、パイプ４４及びトラス材４１に貫設したピン孔４３、５０同士を合わせ、そこにドラフトピン４５を打ち込んでパイプ４４をトラス材４１内に固定し、パイプ４４のトラス材４１端面からの露出部において、グローブ５２に対する固定ボルト４７を保持可能にして成る木製トラス骨組部材を提唱した（特願２００３−４０８６６０号、図７）

この木製トラス骨組部材の場合は、上記のとおり、予めトラス材４１の側面にドリフトピン４５を打ち込むためのピン孔４３が複数、交互に打ち込み方向を変えて穿設され、また、パイプ４４の側面には、ドリフトピン４５を打ち込むための、棒材４９を通して貫通するピン孔５０が、予め形成される。

この場合、ピン孔４３とピン孔５０は、当然のことながらパイプ４４の挿入孔４２内嵌入時に互いに合致するように設計されて穿設されるが、実際には誤差があり、それが集積されると更に大きな誤差となり、ドリフトピン４５の打込みに支障を来たす。また、温度や湿度の変化によって木材の含水率も変わり、伸縮したり反ったりするために、ピン孔４３とピン孔５０とが合致しなくなることも少なくない。そこで、ピン孔４３とピン孔５０とを大きめに穿孔しておくことも考えられるが、そのようにした場合は、骨組みのガタつき発生の原因となる。

実開平２−２５６０２号公報 特願２００３−４０８６６０号

本発明は上記木製トラス骨組部材における問題点を除去するためになされたもので、トラス材やパイプに予め穿孔する必要がなく、しかも、木製トラス材に嵌入したパイプ等の挿入材を、ガタつきを全く起こすことなくドリフトピンで確固と固定することができ、且つ、温度や湿度の変化等によって木製トラス材に誤差が生じたとしても、グローブジョイントに対し緩みを生ずることなく緊締することが可能で、増し締めすることもできる木製トラス骨組部材を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、一端をグローブジョイントに接合可能にした挿入材と、前記挿入材を嵌入する挿入孔を穿設した木製トラス材とから成り、前記挿入材は、前記挿入孔内に嵌入後、前記木製トラス材の外側面から打ち込んだドリフトピンを貫通させることによって固定されることを特徴とする木製トラス骨組部材である。

好ましくは、前記ドリフトピンは、複数、方向を違えて打込まれ、前記ドリフトピンは、一端面から長さ方向に延び且つ横方向に分岐して開口する注入路を有し、前記注入路に接着剤を注入し、前記横方向分岐路から浸出させることにより、前記ドリフトピンをその周囲部材に接着固定可能にされ、前記挿入材は、長さ調整可能なアジャスタブルナットを介して前記グローブジョイントに接合され、また、前記アジャスタブルナットと前記木製トラス材の端面との間に前記木製トラス材の木口面に当接する支圧板が配置される。

本発明においては、パイプ等の挿入材及び木製トラス材に予めドリフトピン打ち込み孔を穿孔することなく、挿入材は、挿入孔内に嵌入後、木製トラス材の外側面から打ち込むドリフトピンを貫通させることによって固定されるので、即ち、木製トラス材と挿入材に対し同時に、また、穿孔とドリフトピンの打ち込みが同時になされるので、ピン孔の誤差の問題が起こらず、設計通りの木製トラス骨組部材が得られ、また、木製トラス材の長さにバラつきがあったとしても、アジャスタブルナットの伸縮作用で長さ調整ができ、以て確固としたトラス骨組みを実現し得る効果がある。

また、本発明に係る木製トラス骨組部材は、木製トラス材の両木口面中央部に挿入材を嵌入し、挿入材をトラス材の外側面から打ち込んだドリフトピンで固定して成るものであって、トラス材全体が木材であるため、温もりがあって見た目のよい外観を呈し、また、製造容易でパイプの固定に無理がかからないので、トラス材木口面の挿入材固定部分に破損が起こりにくいという効果がある。

本発明の好ましい実施の形態を添付図面に依拠して説明する。図１に示される本発明に係る木製トラス骨組部材は、一端をグローブジョイント４に接合可能にした挿入材としてのパイプ３と、パイプ３を嵌入する挿入孔２を穿設した木製トラス材１とから成る。

木製トラス材１は通常四角柱であるが、他の形状、例えば、円柱、六角柱等であってもよい。パイプ３を嵌入するためにその両端面に形成される挿入孔２は、パイプ３の長さに対応する深さとされる。

パイプ３は鋼管、アルミニウム管その他の金属製管で、通常円形であるが、それに限られる訳ではない。また、パイプ３の一端面を全面開口し、挿入孔２内挿入時にパイプ３が潰れることがないようにするため、その全面開口側から、木製、プラスチック製等の棒材を詰め込むこともある。また、挿入材として、それ自体を棒材で構成することもできる。

パイプ３のグローブジョイント４に接合する側の端部には、アジャスタブルナット５を介して締込みボルト６がネジ込まれる。アジャスタブルナット５はキャップスクリュータイプであって、キャップ７と、オネジ管８とから成る。

キャップ７は、上面に球面座９を有し、球面座９の中心にボルト挿入孔１０が穿設され、また、スカート部内側面にメネジが刻設されて成る。オネジ管８は円筒状で、外周面にキャップ７のメネジに噛合するオネジが刻設される。好ましくは、組立時に、木製トラス材１とオネジ管８との間に位置して、木製トラス材１の木口面に当接する支圧板１１を設ける。支圧板１１は、中心に締込みボルト６を挿通する円孔を有していて、オネジ管８と一体的に形成されることもある。

パイプ３は、挿入孔２内に嵌入した後、木製トラス材１の外側面から、パイプ３を横に貫くようにドリフトピン１２を打ち込むことにより、そこに固定される。ドリフトピン１２は、通例、向きを変えて複数本打ち込むが、その打ち込み位置は、予め決めておいてもよいし、その場で決めることとしてもよい。このように本発明においては、予めドリフトピン１２の打ち込み用穿孔を形成することなくドリフトピン１２を打ち込むため、穿孔位置のずれの問題が起こらない。

好ましくは、ドリフトピン１２には、一端面中心から長さ方向に延びる注入路１３が穿設される（図１参照、以下の実施形態においても同様）。注入路１３は、その途中及び／又は末端において横方向に分岐させ、ピン外周面に開口させる。この分岐路１３ａは、１個所又は複数個所に形成される。

上記のようにドリフトピン１２を打ち込んだ後、注入路１３に接着剤が注入される。ここで用いる接着剤としては、エポキシ樹脂が最適であるが、その他、ドリフトピン１２と周囲部材との関係において、任意の種類の接着剤を採用することができる。注入された接着剤は、分岐路１３ａからドリフトピン１２の周面と周囲部材との隙間に浸出し、ドリフトピン１２とパイプ３（中実の場合）、並びに、ドリフトピン１２と木製トラス材１とが接着され、強固に一体化される。

更に、木製トラス材１に、その外側面から挿入孔２に抜ける接着剤注入用細孔１３ｂを１又は複数穿設することもある（図１参照、以下の実施形態においても同様）。

この細孔１３ｂは、挿入孔２内にパイプ３を挿入した後上記同様の接着剤を注入するためのもので、注入された接着剤は挿入孔２の内周面とパイプ３の外周面との間隙に浸出し、パイプ３を挿入孔２内に確固と固定する。

木製トラス材１をグローブジョイント４に接合するに当っては、先ず、木製トラス材１の挿入孔２内にパイプ３を挿入する。そして、締込みボルト６をグローブジョイント４の内側から差し込んでネジ軸を突出させ、その突出部分を、キャップ７にオネジ部材８を適量ネジ込んだ状態のアジャスタブルナット５に通して先端部を露出させ、その露出端部を挿入孔２内のパイプ３にネジ込む。

締込みボルト６のネジ込みに伴ない、木製トラス材１は、その端面が支圧板１１に当たるまでグローブジョイント４に引き寄せられる。その後、アジャスタブルナット５のキャップ７を回すことにより、グローブジョイント４と木製トラス材１との間隔を調整した後、締込みボルト６を強く締める。かくして緩みのない、確固たるトラス骨組みが可能となる。

その際、支圧板１１がある場合には、アジャスタブルナット５（詳細にはオネジ管８）から木製トラス材１にかかる押圧力が、木製トラス材１の木口面全体に分散されるので、当該木口面が局所的に荷重を受けて損傷することが防止される。

図２乃至図４は、それぞれ異なる他の実施形態を示すものである。それらはいずれも挿入孔２内に挿入されるパイプ３又は棒材を有し、パイプ３等を挿入孔２内に挿入した後、木製トラス材１に、パイプ３等を横に貫くように１又は複数本のドリフトピン１２を打ち込むことにより、パイプ３等を挿入孔２内に固定する点は上記実施形態の場合と同様であるが、支圧板１４の構成及びグローブジョイント２１への接合方法を異にする。

図２に示す実施形態においては、パイプ３の外端部側に、支圧板１４が一体に形成される（通例、溶接による。）。支圧板１４は薄手の周壁１４ａを有し、パイプ３の挿入孔２内挿入時にその環壁が１４ａが、木製トラス材１の木口面に形成された環溝内に嵌入する。その状態で、上記実施形態と同様に、複数のドリフトピン１２を打ち込むことにより、パイプ３は木製トラス材１に確固と固定され、且つ、パイプ３から木製トラス材１に加わる負荷、殊に、その木口面に加わる負荷が支圧板１４によって分散され、以て木製トラス材１の木口面が損傷から保護される。

この場合パイプ３は木製トラス材１の木口面から突出し、その外端面は、ボルトの軸部挿入孔を残して閉塞され、そこに固定ボルト１５が、そのネジ部を外方に突出させた状態にて係止される。そして、パイプ３内を横切るようにボルト外れ防止ピン１６が配置され、以て締め込み前の固定ボルト１５が外れることが防止される。１７は座金である。

固定ボルト１５の中間部には、六角形ワッパー１８が嵌装される。六角形ワッパー１８にはピン孔１９が形成され、このピン孔１９を通して固定ボルト１５の軸部に打ち込まれたピン２０がピン孔１９に遊合する。かくして外部から六角形ワッパー１８を回転させると、ピン孔１９に遊合するピン２０を介して固定ボルト１５が回転させられ、以てその先端ネジ部がグローブジョイント２１のメネジ孔２２にネジ込まれていく。

図３に示す実施形態においては、パイプ３の代わりに鋼棒等の無垢の棒材２３が用いられ、棒材２３は、挿入孔２に挿入後、複数のドリフトピン１２を上記実施形態と同様にして打ち込むことによりそこに確固と固定される。棒材２３の外端側にはメネジ孔２３ａが形成され、そこに、連結ボックス２４を木製トラス材１に固定するための連結ボックス固定ボルト２５がネジ込まれる。

連結ボックス２４は、木製トラス材１をグローブジョイント２１に連結するためのもので、角筒又は円筒状で、ボルト操作のためにその一部が開口される。連結ボックス２４の底面２６は、木製トラス材１の木口面に当接して支圧板１１と同じ役目を果たす。底面２６の中央には連結ボックス固定ボルト２５のネジ部挿入口が形成され、また、支圧板１４の環壁１４ａと同じ役目を果たす環壁２６ａを備える。

連結ボックス２４の上面には、図２に示す実施形態と同様の構成の固定ボルト１５、及び六角形ワッパー１８が組み付けられ、同様にして固定ボルト１５をグローブジョイント２１にネジ付けることにより、木製トラス材１と連結ボックス２４がグローブジョイント２１に連結される。

図４に示す実施形態は、棒材２３以外の構成は図３に示す実施形態と同じであるので、その部分の説明は省略する。この実施形態においては、棒材２３の代わりに、複数のくびれ部２７を有する鋳物等製の異形材２８が用いられる。くびれ部２７は、９０度宛方向を変えて複数形成され、ドリフトピン１２は、各くびれ部２７に対応する位置（外からは見えないが、木製トラス材１の木口面からの距離は分かる。）に打ち込むことになる。

この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施形態について説明してきたが、この発明の精神と範囲に反することなしに広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は添付請求の範囲において限定した以外はその特定の実施形態に制約されるものではない。

本発明に係る木製トラス骨組部材の構成例を示す縦断面図である。 本発明に係る木製トラス骨組部材の他の構成例を示す縦断面図である。 本発明に係る木製トラス骨組部材の更に他の構成例を示す縦断面図である。 本発明に係る木製トラス骨組部材の更に他の構成例を示す縦断面図である。 従来の木製トラス骨組部材の構成を示す部分断面図である。 従来の木製トラス骨組部材の他の構成を示す斜視図である。 従来の木製トラス骨組部材の更に他の構成を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 木製トラス材
２ 挿入孔
３ パイプ
４ グローブジョイント
５ アジャスタブルナット
６ 締込みボルト
７ キャップ
８ オネジ管
９ 球面座
１０ ボルト挿通孔
１１ 支圧板
１２ ドリフトピン
１３ 注入路
１３ａ 分岐路
１３ｂ 接着剤注入用細孔
１４ 支圧板
１４ａ 環壁
１５ 固定ボルト
１６ ボルト外れ防止ピン
１７ 座金
１８ 六角形ワッパー
１９ ピン孔
２０ ピン
２１ グローブジョイント
２２ メネジ孔
２３ 棒材
２４ 連結ボックス
２５ 固定ボルト
２６ 底面
２６ａ 環壁
２７ くびれ部
２８ 異形材

Claims (8)

1. 一端をグローブジョイントに接合可能にした挿入材と、前記挿入材を嵌入する挿入孔を穿設した木製トラス材とから成り、前記挿入材は、前記挿入孔内に嵌入後、前記木製トラス材の外側面から打ち込んだドリフトピンを貫通させることによって固定されることを特徴とする木製トラス骨組部材。
2. 前記ドリフトピンは、複数、方向を違えて打込まれる請求項１に記載の木製トラス骨組部材。
3. 前記ドリフトピンは、一端面から長さ方向に延び且つ横方向に分岐して開口する注入路を有し、前記注入路に接着剤を注入し、前記横方向分岐路から浸出させることにより、前記ドリフトピンをその周囲部材に接着固定可能にした請求項１又は２に記載の木製トラス骨組部材。
4. 前記挿入材は、長さ調整可能なアジャスタブルナットを介して前記グローブジョイントに接合される請求項１乃至３のいずれかに記載の木製トラス骨組部材。
5. 前記アジャスタブルナットと前記木製トラス材の端面との間に前記木製トラス材の端面に当接する支圧板が配置される請求項４に記載の木製トラス骨組部材。
6. 前記挿入材は中空パイプである請求項１乃至５のいずれかに記載の木製トラス骨組部材。
7. 前記挿入材は棒材である請求項１乃至５のいずれかに記載の木製トラス骨組部材。
8. 前記木製トラス材には、その外側面から前記挿入孔に抜ける接着剤注入用細孔が形成される請求項１乃至７のいずれかに記載の木製トラス骨組部材。

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