JP2010023298A - 重ね合わせ部材及び重ね合わせ部材の接合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性及び健康面での安全性に優れた重ね合わせ部材及び重ね合わせ部材の接合装置を提供することができる。
【解決手段】接合装置２のずれ止め２１により、接合する木材３ａ〜３ｃ同士のずれを防止するとともに、ボルト２２及びナット２３により木材３ａ〜３ｃを締め付けて一体化する。ずれ止め２１の差込部を円錐台形状に形成したので、テーパ部分が木材３ａ〜３ｃの差込穴に密接に嵌合されることにより、強度が向上する。また、人体に少なからず影響を与えるおそれがある接着剤を用いないようにしたので、健康面での安全性に優れる。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、重ね合わせ梁、重ね合わせ柱等の重ね合わせ部材及び重ね合わせ部材の接合装置に関する。

従来、重ね合わせ梁、重ね合わせ柱等の重ね合わせ部材としては、集成材が用いられる場合が多かった。
集成材は、ひき板又は小角材等をその繊維方向を互いにほぼ平行にして、厚さ、幅及び長さの方向に接着剤により集成接着を施して作られる。集成材の材料としては、輸入材のホワイトウッドなどが用いられる。

このような集成材としては、例えば、厚さの異なる二種類以上のひき板を用いて形成して、ひき板の調達の選択幅を広げ、ひき板の厚さのバリエーションを広げる目的のもの等がある（例えば特許文献１参照）。
特開２００１−１５０４１２号公報

しかしながら、上述した集成材による重ね合わせ部材では、湿気に弱く接着面が剥がれてしまうおそれがあり耐久性が乏しいという問題があった。

また、上述した集成材による重ね合わせ部材では、接着剤に用いられる薬剤が人体に少なからず影響を与えるおそれがあるという健康面での安全性の問題があった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、耐久性及び健康面での安全性に優れた重ね合わせ部材及び重ね合わせ部材の接合装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の重ね合わせ部材は、
複数の木材が接合されて構成される重ね合わせ部材であって、
前記複数の木材の各接合面には連結部嵌合穴及びテーパ穴からなる差込穴が連通して形成され、
前記連結部嵌合穴に嵌合される連結部と、前記連結部の両端に連結してそれぞれ形成されるとともに前記差込穴に差し込まれて嵌合される円錐台形状の差込部と、前記連結部及び前記差込部内に連通して形成されたボルト挿嵌孔とを有するずれ止めと、
前記ボルト挿嵌孔及び前記複数の木材に挿嵌されるボルトと、
前記ボルトの両端に螺合されるとともに、前記複数の木材を締め付けて一体化する一対のナットとを有する接合装置を備えたことを特徴とする。

また、前記接合装置を複数備え、
前記複数の接合装置は、それぞれ前記複数の木材の中心に対して対称に配置されたことを特徴とする。

また、断面形状がＴ字型、Ｌ字型、十字型のいずれかであって、
前記接合装置が９０度向きを変えて交互に配置されるようにしてもよい。

また、前記複数の木材のうち中段の木材に開口部を形成するようにしてもよい。

また、前記開口部は、配管を配置するための開口を兼ねるようにしてもよい。

また、上記目的を達成するため、本発明の重ね合わせ部材の接合装置は、
複数の木材が接合されて構成される重ね合わせ部材の接合装置であって、
前記複数の木材の各接合面に形成された連結部嵌合穴に嵌合される連結部と、前記連結部の両端に連結してそれぞれ形成されるとともに、前記複数の木材の各接合面の連結部嵌合穴に連通して形成されたテーパ穴からなる差込穴に差し込まれて嵌合される円錐台形状の差込部と、前記連結部及び前記差込部内に連通して形成されたボルト挿嵌孔とを有するずれ止めと、
前記ボルト挿嵌孔及び前記複数の木材に挿嵌されるボルトと、
前記ボルトの両端に螺合されるとともに、前記複数の木材を締め付けて一体化する一対のナットとを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、耐久性及び健康面での安全性に優れた重ね合わせ部材及び重ね合わせ部材の接合装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る重ね合わせ部材及び重ね合わせ部材の接合装置について、以下図面を参照して説明する。

重ね合わせ部材１，１ａは、重ね合わせ梁、重ね合わせ柱等として用いられる。重ね合わせ部材１，１ａは、図５及び図６に示すように、３本の木材３（３ａ〜３ｃ）を、接合装置２を用いて接合することにより製造される。

重ね合わせ部材１，１ａの接合装置２は、図３に示すように、２つのずれ止め（コッター）２１と、ボルト２２と、一対のナット２３とを備えている。

ずれ止め２１は、接合する木材３ａ〜３ｃ同士のずれを防止するための部材である。ずれ止め２１は、図１及び図２に示すように、コマ形をしており、連結部２１ａと、連結部２１ａの両端にそれぞれ一体に形成された円錐台形状の一対の差込部２１ｂと、連結部２１ａ及び差込部２１ｂ内の中央に連通して形成されたボルト挿嵌孔２１ｃとを備えている。ずれ止め２１は、例えば鉄等の金属や、黒炭、タモ材等で一体に形成されている。

連結部２１ａは、一対の差込部２１ｂを連結する部材である。連結部２１ａは、中央にボルト挿嵌孔２１ｃが形成され、中空の円筒状に形成されている。連結部２１ａは、木材３に形成された連結部嵌合穴３１ａ，３１ｂ，３１ｃ（図４）に嵌合される。

一対の差込部２１ｂは、木材３に形成されたテーパ穴である差込穴３２ａ，３２ｂ，３２ｃ（図４）に差し込まれて嵌合される。差込部２１ｂは、円錐台形状に形成されているので、テーパ部分が木材３の差込穴３２ａ，３２ｂ，３２ｃに密接に嵌合される。

ボルト２２は、ずれ止め２１のボルト挿嵌孔２１ｃに挿嵌されるとともに、木材３に形成されたボルト挿嵌孔３３ａ，３３ｂ，３３ｃ（図４）に挿嵌される。ボルト２２は、その両端に一対のナット２３が螺合される。

一対のナット２３は、スクリュー型の座金であり、ボルト２２の両端に螺合させることにより、木材３（３ａ〜３ｃ）を一体化することができる。なお、ナット２３は、木材３に形成されたナット挿嵌孔３４ａ，３４ｃ（図４）に挿嵌される。

木材３（３ａ〜３ｃ）は、角材により構成されている。木材３（３ａ〜３ｃ）には、図４に示すように、それぞれの接合面に連結部嵌合穴３１ａ，３１ｂ，３１ｃと、連結部嵌合穴３１ａ，３１ｂ，３１ｃに連通する差込穴３２ａ，３２ｂ，３２ｃが形成されている。 また、木材３（３ａ〜３ｃ）には、差込穴３２ａ，３２ｂ，３２ｃに連通するボルト挿嵌孔３３ａ，３３ｂ，３３ｃ及びナット挿嵌孔３４ａ，３４ｃが形成されている。なお、ナット挿嵌孔３４ａ，３４ｃは、木材３の上面（木材３ａの上面）及び下面（木材３ｃの下面）に形成されている。

重ね合わせ部材１，１ａは、図５及び図６に示すように、３段に重ねられた木材３ａ〜３ｃについて、複数の接合装置２を所定の間隔で中心に対して対称な位置に配置して、これらの接合装置２により木材３ａ〜３ｃを接合することにより構成される。

なお、木材３ａ〜３ｃには、例えば１２０ｍｍ角の角材が用いられ、この場合には、例えば全体の高さが５０ｍｍ、連結部２１ａの径が３６ｍｍのずれ止め２１が用いられる。また、木材３ａ〜３ｃには、例えば国産の無垢の桧材、杉材が用いられる。

なお、図６に示した重ね合わせ部材１ａでは、中段の木材３ｂにおいて中心に対して対称な所定の位置に複数の開口部３５ｂが形成されている。開口部３５ｂにより、重ね合わせ部材１ａに曲げ荷重が負荷された場合に、逃げができるために、より耐久性が向上するとともに、軽量化も可能となる。なお、開口部３５ｂには、配管等を配置するための開口としての役割を課すことも可能である。

ここで、接合装置２を用いた重ね合わせ部材１の接合方法について説明する。まず、木材３ａ〜３ｃの差込穴３２ａ，３２ｂ，３２ｃにずれ止め２１の差込部２１ｂを差し込んで嵌合させるとともに、連結部嵌合穴３１ａ，３１ｂ，３１ｃにずれ止め２１の連結部２１ａを嵌合させる。これにより、木材３ａ〜３ｃを重ね合わせるための位置合わせも行うことができる。

次に、ずれ止め２１のボルト挿嵌孔２１ｃ及び木材３ａ〜３ｃのボルト挿嵌孔３３ａ，３３ｂ，３３ｃにボルト２２を挿嵌する。そして、ボルト２２の両端に一対のナット２３を螺合して、木材３ａ〜３ｃを締め付けることにより、木材３ａ〜３ｃは一体化し、重ね合わせ部材１が完成する。また、図６に示した重ね合わせ部材１ａの製造方法も同様である。

重ね合わせ部材をラーメン構造物の梁や柱として用いた例を図７に示す。なお、図７において、柱に用いた重ね合わせ部材１ｂは、断面がＬ字型（縦２段、横２段）であり、３本の木材が用いられている。この重ね合わせ部材１ｂに用いられる接続装置２ａは、１つのずれ止め２１を有し、９０度向きを変えて交互に配置されている。
また、別の柱に用いられた重ね合わせ部材１ｃは、断面がＴ字型（縦２段、横３段）であり、４本の木材が用いられている。この重ね合わせ部材１ｃにおいては、１つのずれ止め２１を有する接続装置２ａと２つのずれ止め２１を有する接続装置２が９０度向きを変えて交互に配置されている。
なお、上述した重ね合わせ部材１を図７に示した梁や柱に用いることももちろん可能である。

このように本実施の形態では、接合装置２のずれ止め２１により、接合する木材３ａ〜３ｃ同士のずれを防止するとともに、ボルト２２及びナット２３により木材３ａ〜３ｃを締め付けて一体化するようにしたので、耐久性が向上するとともに耐震性にも優れた重ね合わせ部材１，１ａ〜１ｃを提供することができる。特に、ずれ止め２１の差込部２１ｂを円錐台形状に形成したので、テーパ部分が木材３ａ〜３ｃの差込穴３２ａ，３２ｂ，３２ｃに密接に嵌合されることにより、強度が向上する。

また、本実施の形態では、人体に少なからず影響を与えるおそれがある接着剤を用いないようにしたので、健康面での安全性に優れる。

また、本実施の形態では、重ね合わせ部材１，１ａ〜１ｃを重ね合わせ柱とすることにより、ラーメン構造物特有の大きな柱形が室内に出なくなるために、建物の内部空間を有効に利用することができる。また、間口が狭小な敷地であっても、木造住宅の建築が可能になるために、土地を有効に活用することができる。

また、本実施の形態では、無垢の国産の無垢の桧材、杉材を角材として用いることができるので、国内の林業の発展につながるとともに、国内の職人の伝統技術の継承が可能になる。

また、本実施の形態では、木材を用いるために、鉄筋コンクリート造の建物に比べて重量が軽いので、施工が容易であり、建物の基礎等に質量的な負担が少なくて済む。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、他の変形例として図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、断面の形状がＴ字型（縦３段、横３段）であり、５本の木材を重ね合わせて重ね合わせ部材１ｄとしてもよいし、断面の形状がＬ字型（縦３段、横３段）であり５本の木材を重ね合わせて重ね合わせ部材１ｅとしてもよいし、断面の形状が十字型（縦３段、横３段）であり５本の木材を重ね合わせて重ね合わせ部材１ｆとしてもよい。なお、重ね合わせ部材１ｄ〜１ｆでは、接合装置２が９０度向きを変えて交互に配置される。
木材の数が２本以上であれば、重ね合わせ部材を構成することは可能であり、木材の各接合面において、接続装置２，２ａごとに１つのずれ止め２１が用いられる。よって、木材の接合面の数によって、各接続装置の有するずれ止め２１の数は決定され、３つ以上のずれ止め２１を有するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、１２０ｍｍ角の角材を用いる例について説明したが、角材の大きさはこれに限られない。

本発明の実施形態に係る重ね合わせ部材の接合装置を構成するずれ止めの構成を表す斜視図である。 （Ａ）は図１に示したずれ止めの平面図、（Ｂ）は図１に示したずれ止めの正面図である。 本発明の実施形態に係る重ね合わせ部材の接合装置の斜視図である。 本発明の実施形態の係る重ね合わせ部材を構成する木材に形成された差込穴等を説明するための断面図である。 （Ａ）は本発明の実施形態に係る重ね合わせ部材の平面図、（Ｂ）は（Ａ）に示した重ね合わせ部材の正面図である。 （Ａ）は本発明の実施形態に係る重ね合わせ部材の変形例の平面図、（Ｂ）は（Ａ）に示した重ね合わせ部材の正面図である。 本発明の実施形態に係る重ね合わせ部材を用いたラーメン構造物の構成を表す斜視図である。 （Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の実施形態に係る重ね合わせ部材の他の変形例を説明するための側面図である。

符号の説明

１，１ａ〜１ｆ 重ね合わせ部材
２，２ａ 接合装置
２１ ずれ止め
２１ａ 連結部
２１ｂ 差込部
２１ｃ ボルト挿嵌孔
２２ ボルト
２３ ナット
３（３ａ〜３ｃ） 木材
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ 連結部嵌合穴
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ 差込穴
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ ボルト挿嵌孔
３４ａ，３４ｃ ナット挿嵌孔
３５ｂ 開口部

Claims (6)

1. 複数の木材が接合されて構成される重ね合わせ部材であって、
   前記複数の木材の各接合面には連結部嵌合穴及びテーパ穴からなる差込穴が連通して形成され、
   前記連結部嵌合穴に嵌合される連結部と、前記連結部の両端に連結してそれぞれ形成されるとともに前記差込穴に差し込まれて嵌合される円錐台形状の差込部と、前記連結部及び前記差込部内に連通して形成されたボルト挿嵌孔とを有するずれ止めと、
   前記ボルト挿嵌孔及び前記複数の木材に挿嵌されるボルトと、
   前記ボルトの両端に螺合されるとともに、前記複数の木材を締め付けて一体化する一対のナットとを有する接合装置を備えたことを特徴とする重ね合わせ部材。
2. 前記接合装置を複数備え、
   前記複数の接合装置は、それぞれ前記複数の木材の中心に対して対称に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の重ね合わせ部材。
3. 断面形状がＴ字型、Ｌ字型、十字型のいずれかであって、
   前記接合装置が９０度向きを変えて交互に配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載の重ね合わせ部材。
4. 前記複数の木材のうち中段の木材に開口部を形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の重ね合わせ部材。
5. 前記開口部は、配管を配置するための開口を兼ねることを特徴とする請求項４に記載の重ね合わせ部材。
6. 複数の木材が接合されて構成される重ね合わせ部材の接合装置であって、
   前記複数の木材の各接合面に形成された連結部嵌合穴に嵌合される連結部と、前記連結部の両端に連結してそれぞれ形成されるとともに、前記複数の木材の各接合面の連結部嵌合穴に連通して形成されたテーパ穴からなる差込穴に差し込まれて嵌合される円錐台形状の差込部と、前記連結部及び前記差込部内に連通して形成されたボルト挿嵌孔とを有するずれ止めと、
   前記ボルト挿嵌孔及び前記複数の木材に挿嵌されるボルトと、
   前記ボルトの両端に螺合されるとともに、前記複数の木材を締め付けて一体化する一対のナットとを備えたことを特徴とする重ね合わせ部材の接合装置。

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