JP2019019621A - 柱固定金具 - Google Patents

Abstract

【課題】熟練技能者による仕口嵌合を不要にしてI.D.S工法（登録商標）のほか２×４工法にも最適化し、組み立て容易で、耐震・耐風強度と芯ずれ精度の高い固定金具を提供する。
【解決手段】接合金物を主要構成する溝形の接合基台と、それに蓋掛けして柱３００の軸荷重を支持可能な溝形のカバースペーサ８０を備え、接合基台は柱３００の端面３０１と形状が一致する溝形における方形の平面部と、それに対して垂直にＬ字曲げされた一対の溝壁と、少なくとも一対の溝壁又は溝底に接する溶接部で支持されて平面部から立設された接合板２０を有し、カバースペーサ８０は柱３００の端面３０１を当接して支持する方形の平面部と平面部の辺縁がそれぞれ垂直にＬ字曲げされた一対の溝壁と、接合基台に蓋掛けした状態で接合板２０が嵌入されるように穿設されたスリットを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、柱固定金具に関し、より詳細には、柱を土台や横架材（梁・桁）等の横材に接合して固定する柱固定金具に関するものである。

建築構造の木構造の工法のひとつとして、日本で古くから発達してきた伝統工法を簡略化・発展させた工法で、木造軸組工法が知られている。木造軸組工法は、在来工法とも呼ばれ、主に柱や梁といった軸組で支える構造であり、設計の自由度が比較的高いという長所を備えた工法である。

近年では、在来の木造軸組工法に対し、木造枠組壁工法も普及しつつある。木造枠組壁工法は、北米で「Framing」と呼ばれるが、日本では通称「ツーバイフォー工法（２×４工法）」と呼ばれている。木造枠組壁工法は、フレーム状に組まれた木材に構造用合板を打ち付けた壁や床（面材）で支える構造であり、工場で半完成させた面材を比較的簡略な現場作業により組み上げられるという長所を備えた工法である。

また、２×４工法の長所と、在来の木造軸組工法の長所と、を併せ持つような木造枠組壁工法も相当に普及しており、木造軸組パネル工法（以下、「I.D.S工法（登録商標）」という）と呼ばれている。このI.D.S工法（登録商標）では、軸組みだけで柱材を自立させる必要がある。そのため、構造材の嵌合部には仕口を施し、この仕口を組み合わせることによって、密嵌状態を形成し、自立できる状態を維持していた。具体例を挙げるまでもなく、柱側に接合用突起を横材（土台、梁、桁など）側に接合用穴をそれぞれ設けてこれらを互いに嵌合する接合が用いられている。

近年、木造建築住宅等に対する耐震強化の行政指導も影響してドリフトピン工法が多用されつつある。ドリフトピン工法とは、柱、梁、土台、横材等を固定する箇所に、金具を用いたドリフトピン接合（Drift Pin Joint）を採用して木質建築物を造る工法をいう。

まず、在来工法の場合、柱と梁を接合する場合のほか、梁と梁を接合する場合には、相互に差し込んで固定させるため、どちらかに凹部と凸部が存在することになる。それらの接合箇所には、一方を他方に差し込んだとしても、元からあった部材の断面は加工した残りの部分だけしかなくなるので、その接合箇所が一番の弱点となる。特に、通し柱の場合、梁が４方から差し込まれる接合箇所において、元からあった柱の部材は、接合用穴のために大きく欠損するので、柱の中心部がわずかに残るだけとなる。このため、地震により家屋が倒壊する第１原因として、太くて丈夫と過信されていた通し柱が横揺れで折れるという点が指摘されている。

地震により家屋が倒壊する第２原因として、地震動による「接合部の抜けや脱落」もある。この場合、たとえ筋交いで補強された木造家屋であっても、その筋交いが抜けてしまえば、積み木が揺れて倒れるように倒壊することが知られている。これらに対し、ドリフトピン工法は、柱や梁の欠損断面をなるべく減らすことを目的とし、金物とドリフトピンが、地震動による応力を受けて「接合部の抜けや脱落」を防止できるように構成されている。具体的には、木材に堀った溝に金物を差し込んで仕口を造り、その仕口にドリフトピンを差し込む構成で柱などの接合部を金物で強固に固定する。

また、このドリフトピン工法を用いても、地震動への耐力が、著しく低下する場合がある。このように、ドリフトピン工法で耐震強度が低下する第１原因として、施工する職人の技量が著しく低い場合がある。また、ドリフトピン工法で耐震強度が低下する第２原因として、乾燥収縮等により金物固定部分の木材が割れた場合もある。したがって、ドリフトピン工法は、木材に金物が組み合わせられ、ドリフトピンで固定される接続箇所について、その金物によって柱などの接合部を強固に固定する効果が得られるものの、木材に対して相当の加工精度を要求される。つまり、ドリフトピン工法は、木材の方で製作・施工に相当の配慮を要すべき工法である。

また、特許文献１には、位置決めの正確さを実現すると共に耐久性も向上させた「柱と横材の接合装置」が開示されている。これは、特徴ある構造の柱固定金具により、横材から柱抜けを防ぎ、柱の接合部を強固に固定したものである。その結果、台風などの強風に耐える、頑強な構造を確保したというものである。なお、代表的な横架材（以下、「横材」ともいう）としては、梁、桁、胴差し、土台などがある。

特開２００３−１５５７８１号公報

しかしながら、特許文献１の「柱と横材の接合装置」は、基本的に無垢材などの１本柱を横材に接合することを想定しているため、２×４工法を適用するために最適化されたものではなく、改善余地が残されていた。それに加えて熟練技能者の確保が困難になる世相と、組み立てを簡略化させる要請と、耐震強度を確保する要請と、に対応しようとする思想を実現するためにも、改善余地が残されていた。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、熟練技能者の手作業による仕口を用いた仕口嵌合を不要にしてI.D.S工法（登録商標）のほか２×４工法にも最適化し、組み立て容易で耐震・耐風強度と芯ずれ精度の高い固定金具を提供することにある。

本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、柱（３００）を水平部（１８０，２００，２８０）に接合する柱固定金具（１００，１１０）であって、
接合金物を主要構成する溝形の接合基台（３０，３１）と、
該接合基台（３０，３１）の開放面に蓋掛けし前記柱（３００）の軸荷重を支持可能な溝形のカバースペーサ（８０，９０）と、
を備え、
前記接合基台（３０，３１）は、
前記柱（３００）の端面（３０１）と形状が一致しボルト孔（１８，１９）を穿設された方形の平面部（１０，１１）と、
該平面部（１０，１１）の辺縁がそれぞれ垂直にＬ字曲げされた一対の溝壁（１４，１５）と、
少なくとも該一対の溝壁（１４，１５）又は溝底に接する溶接部（Ｊ）で支持されて前記平面部（１０，１１）から前記溝壁（１４，１５）を抜きん出る高さ（Ｈ）に立設された接合板（２０，２１）と、
を有し、
前記カバースペーサ（８０，９０）は、
前記柱（３００）の端面（３０１）を当接して支持する方形の平面部（８１，９１）と、
該平面部（８１，９１）の辺縁がそれぞれ垂直にＬ字曲げされた一対の溝壁（８２，９２）と、
前記接合基台（３０，３１）に蓋掛けした状態で前記接合板（２０，２１）が嵌入されるように穿設されたスリット（８３，９３）と、
を有し、
前記接合金物として組み立てられた状態は、
前記水平部（１８０，２００，２８０）を構成する横材（２００）に貫通又は植設された締付けボルト（２６０，１６０）を前記ボルト孔（１８，１９）に貫通し、前記接合基台（３０，３１）の前記平面部（１０，１１）がナット（６０）で前記横材（２００）に締結され、
さらに、前記スリット（８３，９３）に前記接合板（２０，２１）を貫通させると共に、前記接合基台（３０，３１）と、前記カバースペーサ（８０，９０）と、により囲まれた箱型空間（８４，９４）に、前記締付けボルト（２６０，１６０）の先端（１６１）及びそれに螺合された前記ナット（６０）が収容され、
前記柱（３００）の端面（３０１）が前記カバースペーサ（８０，９０）の平面部（８１，９１）に当接すると共に、前記柱（３００）に穿設された溝孔（３０８，３０９）へ嵌入された前記接合板（２０，２１）と、前記柱（３００）と、を複数のドリフトピン（９９）でドリフトピン接合するものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の柱固定金具（１００，１１０）において、前記柱（３００）は、木造枠組壁工法（ツーバイフォー工法）の規格材（３１０，３２０，３３０）を厚さ方向（Ｘ）に複数枚重ねたものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の柱固定金具（１００）において、前記ドリフトピン（９９）の嵌入孔（１〜３）は、
前記接合板（２０）の板面上に描写可能な三角形の各頂点に穿設され、前記規格材（３１０，３２０，３３０）の幅広面（３１１，３２１，３３１）と、前記接合板（２０）と、を垂直に挿通するものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の柱固定金具（１１０）において、前記ドリフトピン（９９）の嵌入孔（４〜６）は、
前記接合板（２１）の板面上で前記平面部（１１）と平行な直線上に等間隔で穿設され、
前記規格材（３１０，３２０，３３０）の厚さ面（３１２，３２２，３３２）と、前記接合板（２１）と、を垂直に挿通するものである。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の柱固定金具（１００，１１０）において、前記横材（２００）は、
基礎コンクリート（１５０）、又はその上に載置した土台（１８０，２８０）で構成され、
前記締付けボルト（１６０）は、前記基礎コンクリート（１５０）に植設したアンカーボルト（１６０）で構成されたものである。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の柱固定金具（１００，１１０）において、前記横材（２００）である横架材（２８０）の上下両面（２８１，２８２）それぞれに配した前記接合基台（３０，３１）の平面部（１０，１１）を、前記横架材（２８０）に貫通させた締付けボルト（２６０）とこれに螺合したナット（６０）によって締付けると共に、前記各接合基台（３０，３１）それぞれの前記接合板（２０，２１）を、前記柱（３００）にドリフトピン接合したものである。

本発明によれば、熟練技能者の手作業による仕口を用いた仕口嵌合を不要にしてI.D.S工法（登録商標）のほか２×４工法にも最適化し、組み立て容易で、耐震・耐風強度と芯ずれ精度の高い固定金具を提供できる。

本発明の第１実施例に係る柱固定金具（以下、「本金具」ともいう）の使用状態を示す斜視図である。 図１から本金具だけを抜き出して、その全体を外観した斜視図である。 図１及び図２に示した本金具を主要構成する接合基台の斜視図である。 図３に示した接合基台に蓋掛けされる溝形のカバースペーサの斜視図である。 図３の接合基台を投影法で示した５面図であり、図５（Ａ）は平面図、図５（Ｂ）は左側面図、図５（Ｃ）は正面図、図５（Ｄ）は右側面図、図５（Ｅ）は底面図、をそれぞれ示している。 図４のカバースペーサを投影法で示した６面図であり、図６（Ａ）は背面図、図６（Ｂ）は左側面図、図６（Ｃ）は平面図、図６（Ｄ）は右側面図、図６（Ｅ）は底面図、図６（Ｆ）は正面図、をそれぞれ示している。 図１の本金具を上下階の間に介在する横材に対し上下両方に柱を接合した状態を示す斜視図である。 本発明の第２実施例に係る柱固定金具（以下、これも「本金具」と略す）の使用状態を示す斜視図である。 図８から本金具だけを抜き出して、その全体を外観した斜視図である。 図８及び図９に示した本金具を主要構成する接合基台の斜視図である。 図１０に示した接合基台に蓋掛けされる溝形のカバースペーサの斜視図である。 図１０の接合基台を投影法で示した５面図であり、図１２（Ａ）は平面図、図１２（Ｂ）は左側面図、図１２（Ｃ）は正面図、図１２（Ｄ）は右側面図、図１２（Ｅ）は底面図、をそれぞれ示している。 図１１のカバースペーサを投影法で示した６面図であり、図１３（Ａ）は背面図、図１３（Ｂ）は左側面図、図１３（Ｃ）は平面図、図１３（Ｄ）は右側面図、図１３（Ｅ）は底面図、図１３（Ｆ）は正面図、をそれぞれ示している。 図８の本金具を上下階の間に介在する横材に対し上下両方に柱を接合した状態を示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、全図にわたって、同一効果の部位には同一符号を付して重複する説明を省略する。本金具は、柱を横材に接合する柱固定金具であって、ドリフトピン工法に適用される柱固定金具である。以下、図１〜図７を参照して本発明の第１実施例について説明する。

［第１実施例］
図１は、本発明の第１実施例に係る柱固定金具（以下、「本金具」ともいう）の使用状態を示す斜視図である。図１に示すように、本金具１００は、ドリフトピン工法を使用して木質建築物を造る工法で、柱を横材にドリフトピン接合するための接合金物である。さらに、本金具１００は、木造枠組壁工法、すなわち、ツーバイフォー工法（２×４工法）や、I.D.S工法（登録商標）すなわち、「木造軸組−パネル工法」に対し、より好適に特化されたものである。

本金具１００は、流通販売時点、つまり施工で用いられる以前において、主要な２つの部品から構成される。２つの主要な部品とは、接合基台３０（図３）、及びカバースペーサ８０である。その他、固定用のドリフトピン９９、締め付けボルト１６０やそれに適合するナット６０や座金７０については、簡略に後述する。

横材２００は、基礎コンクリート１５０、又はその上に載置された土台１８０により構成されている。また、基礎コンクリート１５０に植設されたアンカーボルト１６０が、横材２００に本金具１００を固定する締付けボルト１６０（同一符号で共用）として機能する。なお、ここでは、基礎コンクリート１５０に載置されていない梁等の木材も横材２００に含めるものとする。また、横架材２８０は、２×４工法の規格材２１０，２２０，２３０を厚さ方向Ｘに３枚重ねて無垢材に相当する体積及び強度が確保されている。ここでは、２×４工法で代表的な規格材として、断面３８ｍｍ×８９ｍｍのものを例示しているが、これに限定するものではない。

また、基礎コンクリート１５０には、アンカー部を埋設して一対のアンカーボルト１６０が突設されている。この一対のアンカーボルト１６０の間隔は、厚さ方向Ｘに３枚重ねられた規格材２１０，２２０，２３０のうち、両外側の規格材２１０，２３０のみに対し、それぞれの厚さ方向Ｘの中心を幅方向Ｙに貫通することが好ましい。

なお、近年では、アンカーボルト１６０が植設された基礎コンクリート１５０上に、土台１８０を介在させず直に柱３００を立てた基礎直結と称される工法（以下、「基礎直結工法」ともいう）も知られている。この基礎直結工法における基礎コンクリート１５０も本発明でいう「水平部」に含めている。すなわち、本発明でいう「水平部」とは、上述の土台１８０、横材２００、横架材２８０のほか、基礎直結工法における基礎コンクリート１５０も含めたものを意味する。したがって、本金具１００は、基礎直結における基礎コンクリート１５０のみと、横材（基礎コンクリート１５０＋土台１８０）２００と、横架材２８０のみと、３つ水平部材に適用可能である。

また、柱３００も、横架材２８０と同様に、２×４工法の規格材３１０，３２０，３３０を厚さ方向Ｘに３枚重ねて無垢材に相当する体積及び強度が確保されている。これらも、２×４工法で代表的な規格材として、断面３８ｍｍ×８９ｍｍのものを例示しているが、これに限定するものではない。

なお、柱３００を形成する規格材３１０，３２０，３３０と、横架材２８０を形成する規格材２１０，２２０，２３０と、異なる符号で示しているが、これらは統一規格による共通の木材を用いている。その結果、材料の種類を減らすことにより、材料調達の負担を著しく低減できる効果がある。この効果は、２×４工法やI.D.S工法（登録商標）の長所であるが、これらの工法に好適な本金具１００は、その効果を一層顕著に発揮できるように接合金物として機能する。

ドリフトピン９９の嵌入孔１〜３は、接合板２０の板面上に描写可能な正三角形の各頂点に穿設され、規格材３１０，３２０，３３０の幅広面３１１，３２１，３３１と、接合板２０と、を垂直に挿通するような、位置関係と孔径により構成されている。なお、規格材３１０，３２０，３３０の貫通孔と、接合板２０の貫通孔と、各１本のドリフトピン９９が嵌入できるように連通するそれぞれの嵌入孔１〜３には同一符号を付している。

上述のように、規格材３１０，３２０，３３０の幅広面３１１，３２１，３３１においても、描写可能な正三角形の各頂点にドリフトピン９９の嵌入孔１〜３が穿設されている。このように、嵌入孔１〜３が正三角形の各頂点に位置付けられているため、規格材３１０，３２０，３３０それぞれに対して、嵌入孔１〜３の分だけ肉抜きされたことによる強度の低下を最小限に制限できる。なお、上述した正三角形については、一例に過ぎず、これに限定されるものでなく、他の一般的な三角形でも構わない。

これについて、規格材３１０，３２０，３３０の幅広面３１１，３２１，３３１のそれぞれに対して、嵌入孔１〜３を一直線上に配置した場合、あたかも、切手を切り分け易くする目打ちのように、破断誘発の原因になる危険性が高くなるので、嵌入孔１〜３を一直線上に配置することは回避することが好ましい。なお、ドリフトピン９９の本数は、３本に限定するものではない。

図２は、図１から本金具だけを抜き出して、その全体を外観した斜視図である。図３は図１及び図２に示した本金具を主要構成する接合基台の斜視図である。図４は、図３に示した接合基台に蓋掛けされる溝形のカバースペーサの斜視図である。図１〜図３に示した本金具１００は、木造建築の施工に際し、接合基台３０を横材２００にボルト止めした後、溝形をなす接合基台３０の開放面にカバースペーサ８０を蓋掛けするように組み合わせてから、接合金物として用いられる。

本金具１００は、横材２００に接合基台３０をボルト止めし、その接合基台３０にカバースペーサ８０を蓋掛けし、そのカバースペーサ８０の上に、柱３００の端面３０１を当接して載置し、その軸荷重を支持して固定することが可能である。このカバースペーサ８０も、接合基台３０と類似する溝形に形成された部品である。以下、接合基台３０及びカバースペーサ８０について、それぞれをより詳細に説明する。なお、柱３００を横材２００に自立させて強固に接続することについては後述する。

接合基台３０は、板金を溝形に折り曲げて、その溝の長さを所定長さに切断した主要部に別部品を溶接して形成され、平面部１０と、一対の溝壁１４と、接合板２０と、を有して構成されている。平面部１０は、溝形に折り曲げられた溝形の溝底に相当し、柱３００の端面３０１と形状が一致する方形である。柱の端面について、無垢材は正方形が多いが、２×４工法の規格材３１０，３２０，３３０は、厚さが３８ｍｍであり、それを３層に重ねた柱３００の端面３０１の寸法は、１１４ｍｍ×８９ｍｍであり長方形である。ただし、これも一例に過ぎず、本金具１００の用途に応じて、平面部１０を正方形に形成しても構わない。また、規格材の積層数も３層に限定するものではない。

この平面部１０には、溝形における中央線Ｋに沿った所定位置に２個のボルト孔１８，１９が所定間隔で穿設されている。一対の溝壁１４は、中央線Ｋと平行な辺縁が平面部１０に対してそれぞれ垂直にＬ字曲げにより形成されている。接合板２０は、溝形の主要部とは別部品であり、平面部１０における２個のボルト孔１８，１９の間から溝壁１４を抜きん出る高さＨに立設されている。接合板２０は、一対の溝壁１４及びそれらの間に位置する溝底に対し、それぞれ接する溶接部Ｊで連続的に３辺支持され強固に溶接されている。溶接部Ｊは、強度に余裕があれば、非連続に３辺支持する構成でも構わない。なお、溶接部Ｊで３辺支持される構成は、一例に過ぎず、１辺又は２辺支持でも構わない。

なお、平面部１０におけるボルト孔１８，１９が２個であることは一例に過ぎず、例えば１〜４個の複数個であっても構わない。何れの場合であっても、平面部１０に穿設されたボルト孔が、接合板２０に干渉しないように構成されている。具体的には、ボルト孔１８，１９が２個ならば、それぞれから突き上がるボルトの先端及び締結されるナットに対し、干渉しない位置、すなわち、それらの間から接合板２０が立設されている。

同様に、不図示のボルト孔が４個ならば、平面部１０の四隅に穿設されるが、２個の場合と同様に、それぞれから突き上がるボルトの先端及び締結されるナットに対し、干渉しない位置、すなわち、それらの間から接合板２０が立設されている。逆に、不図示のボルト孔が１個ならば、平面部１０の中心に穿設され、そこに突き上がるボルトの先端及び締結されるナットを跨ぐことにより干渉を避けられる形状の接合板２０が立設されている。つまり、ボルトの先端及びナットに干渉することが見込まれる不図示の接合板の該当箇所に切り欠きが設けられている。

カバースペーサ８０は、平面部８１と、一対の溝壁８２と、スリット８３と、を有して構成されている。平面部８１は、柱３００の端面３０１を当接して支持する方形であり、その寸法については、接合基台３０の平面部１０と同様である。一対の溝壁８２は、平面部８１の辺縁がそれぞれ垂直にＬ字曲げされ、接合基台３０における一対の溝壁１４と同様である。スリット８３は、接合基台３０にカバースペーサ８０を蓋掛けした状態で、接合板２０が嵌入されるように、その位置及び開口寸法を考慮して穿設されている。

図１〜図４を用いて、本金具１００を接合金物として組み立てられた状態（Assembled state as a joint）について説明する。まず、本金具１００の接合基台３０の平面部１０には、ボルト孔１８，１９が穿設されている。このボルト孔１８，１９に貫通するように、締付けボルト１６０が、横材２００において位置決めされ、横材２００の幅方向Ｙに貫通又は植設されている。接合基台３０は、このボルト孔１８，１９に、締付けボルト１６０が貫通するように、横材２００に載置させ、ボルト締めして固定される。

つぎに、接合基台３０の開口部をカバースペーサ８０で蓋掛ける。このとき、カバースペーサ８０の平面部８１に穿設されたスリット８３に接合板２０を貫通させる。そして、接合基台３０と、カバースペーサ８０と、により囲まれた箱型空間８４に、締付けボルト１６０の先端１６１及びそれに螺合されたナット６０が収容される。

なお、図１、図２及び図７に示すように、接合基台３０にカバースペーサ８０が蓋掛けされた状態で、カバースペーサ８０の溝壁８２と、平面部１０との間には、多少の隙間が設けられている。この隙間から箱型空間８４の内部が見えるように構成されている。したがって、箱型空間８４の内部に収容された、締付けボルト１６０の先端１６１及びそれに螺合されたナット６０を目視確認することが可能である。その結果、ナット６０の締め忘れ等の不具合があっても、施工後に目視確認して発見することにより容易に対応できる。

図３及び図５に示すように、本金具１００は、接合基台３０の平面部１０に、その溝形における中央線Ｋに沿った所定間隔で２個のボルト孔１８，１９が穿設されている。このボルト孔１８，１９の内径はそれらに挿通される締め付けボルト１６０の外形よりもはるかに大きい。つまり、ボルト孔１８，１９の内径には、大きな遊びが設定されている。

このため、施工の経過で生じる多少の誤差への対策として、ボルト１６０をボルト孔１８，１９の中心から外して片寄った位置に挿通させることにより、相当の誤差を吸収できる。例えば、基礎コンクリート１５０に植設したアンカーボルト１６０の位置ずれや傾きによる誤差を吸収する許容限度を大きくして、さらに芯ずれ精度を確保するために、後述する座金７０の条件次第では、ボルト孔１８，１９の内径をナット６０の最大外径より大きくしても良い。

ただし、許容範囲の最大限にまで、ボルト１６０をボルト孔１８，１９の中心から外して片寄った位置に挿通させた場合、固着強度に問題が生じるおそれがある。より詳しくは、接合基台３０の平面部１０におけるボルト孔１８，１９の周辺面に対するナット６０の密着面積が不均等になるため、固着摩擦に依存する固着強度が低下する。その結果、耐震・耐風強度及び芯ずれ精度を高めながら、基礎や横材２００に対して柱３００を剛接合するという柱固定金具１００の機能を損なうおそれがある。

そこで、座金７０を介してナット６０で締結する。この座金７０は、適用箇所に余裕を持って収容可能な最大の面積の形状と、螺合に支障をきたさない最大の厚さと、ボルト１６０を挿通させ得る最小限の直径のボルト孔（不図示）と、の条件を備えた直方体であることが好ましい。そうすることにより、ナット６０と、座金７０との密着面積が周方向に対して均等になるため、固着摩擦に依存する固着強度が安定的に維持できる。ただし、上述した座金７０の条件に必ずしも限定する必要はなく、調達容易性、資材部品管理負担、及びコスト面を考慮して、一般的な丸座金、角座金、スプリングワッシャ付き丸座金、スプリングワッシャ付き角座金、その他の座金から、より適切なものを選択して用いても構わない。

また、柱３００の端面３０１から軸方向へ切れ込むように、接合基台３０を受け入れ可能な溝孔３０８が穿設されている。一方、接合基台３０には溝孔３０８に嵌入可能な接合板２０が穿設されている。そして、柱３００の溝孔３０８に対し、接合基台３０の接合板２０を嵌入すると共に、柱３００の端面３０１をカバースペーサ８０の平面部８１に当接すると、横材２００に柱３００が立設される。それから、柱３００に穿設された溝孔３０８へ嵌入された接合板２０と、柱３００と、を３本のドリフトピン９９によりドリフトピン接合する。

その結果、本金具１００を接合金物として、柱３００が横材２００に強く固定される。このように本発明によれば、I.D.S工法（登録商標）のほか２×４工法にも最適化し、熟練技能者の確保が困難な環境下でも、熟練技能者の手作業による仕口を用いた仕口嵌合を不要にして組み立てを簡略化させると共に、耐震・耐風強度及び芯ずれ精度を高めながら、基礎や横材２００に対して柱３００を容易に剛接合する柱固定金具１００を提供することができる。

なお、本金具１００によれば、従来２×４工法よりも、以下の優れた２つの効果もある。第１に家の精度が向上する効果がある。これは、柱３００の溝孔３０８へ接合基台３０の接合板２０を嵌入することにより、柱３００が横材２００に対して位置決めされるからである。また、第２にリフォームし易くなる効果もある。これは、ドリフトピン９９の嵌入孔１〜３からドリフトピン９９を抜けば、柱（縦材）３００と横材２００との接合が外れるので、柱（縦材）３００が容易に付け替えられるためである。

つぎに、当業者が本発明を実施可容易にするため、本金具１００を投影法で図解する。図５は、図３の接合基台を投影法で示した５面図であり、図５（Ａ）は平面図、図５（Ｂ）は左側面図、図５（Ｃ）は正面図、図５（Ｄ）は右側面図、図５（Ｅ）は底面図、をそれぞれ示している。

図６は、図４のカバースペーサを投影法で示した６面図であり、図６（Ａ）は背面図、図６（Ｂ）は左側面図、図６（Ｃ）は平面図、図６（Ｄ）は右側面図、図６（Ｅ）は底面図、図６（Ｆ）は正面図、をそれぞれ示している。なお、図１〜図６が示す本金具１００を構成する物品（物品の部分を含む）の形状、模様又はこれらを結合したものは、視覚を通じて美感を起こさせるものである。

つぎに、本金具１００により、通し柱と同等以上の強度が得られることを説明する。図７は、図１の本金具を上下階の間に介在する横材に対し上下両方に柱を接合した状態を示す斜視図である。図７に示すように、２組の本金具１００を用い、上柱３００と下柱３６０との間に横架材２８０を介して接続している。この接続形態によって、上下階にわたって通し柱を用いた以上の強度が得られる。柱固定金具１００は、横材２００である横架材２８０の上下両面２８１，２８２それぞれに配した接合基台３０の平面部１０を、横架材２８０に貫通させた締付けボルト２６０とこれに螺合したナット６０によって締付けると共に、各接合基台３０それぞれの接合板２０を、柱３００にドリフトピン接合するように構成されている。

上柱３００と下柱３６０とは、通し柱ではなく、横架材２８０を介して接合されている。この接合箇所は、上述の在来工法において、地震により家屋が倒壊する第１原因として、その接合箇所が一番の弱点と指摘され、通し柱でさえも横揺れで折れる程の弱点となっている。そこで、図７に示すように、通し柱を用いることなく、２組の本金具１００を用い、上柱３００と下柱３６０との間に横架材２８０を介して接続している。この接続形態によって、上下階にわたって通し柱を用いた接続形態より以上の強度が得られる。

従来工法における通し柱は、梁等の横架材２８０が側方から差し込まれる構造の接合箇所において、柱の身が、接合用穴のために大きく欠損して弱体化する。これに対し、図７に示すような本金具１００を用いた接続形態によれば、上柱３００と、下柱３６０と、それぞれの溝孔３０８に嵌入された接合板２０の嵌入孔１〜３に嵌入されたドリフトピン９９によって互いに一体的に接合されている。その結果、外力に対して接合箇所が全体的に地震動と同様の動き（振動）をすることにより、耐力的に優れた上下柱の接合形態を得ることができる。

［第２実施例］
以下、図８〜図１４を参照して本発明の第２実施例について説明する。図８は本発明の第２実施例に係る柱固定金具（本金具）の使用状態を示す斜視図である。図８に示す第２実施例の本金具１１０は、図１〜図７用いて説明した第１実施例の本金具１００と類似しているので、共通する構成、作用及び効果についての説明は概ね省略する。なお、両者に共通する主な長所は、I.D.S工法（登録商標）のみならず２×４工法にも好適である点である。特に、２×４工法の規格材３１０，３２０，３３０を厚さ方向Ｘに３枚重ねてなる柱３００と、同規格材２１０，２２０，２３０を厚さ方向Ｘに３枚重ねてなる横架材２８０と、を接合することに対し、両者共に最適化されている。

両者の相違点は、３枚重ねてなる柱３００の重ね方向と、接合板２０，２１と、の角度設定である。柱３００の重ね方向は、規格材３１０，３２０，３３０の厚さ方向Ｘである。これに対する接合板２０，２１の角度設定について、図１に示す第１実施例の本金具１００の接合板２０は、厚さ方向Ｘと直交するが、図８に示す第２実施例の本金具１１０の接合板２１は、厚さ方向Ｘと平行である。言い換えると、図１に示す第１実施例の本金具１００の接合板２０は、規格材３１０，３２０，３３０の幅広面３１１，３２１，３３１と平行であるが、図８に示す第２実施例の本金具１１０の接合板２１は、規格材３１０，３２０，３３０の幅広面に直交する。

また、接合板２０，２１が嵌入される溝孔３０８，３０９は、柱３００の端面３０１（図８）から軸方向に予め穿設されている。これらの溝孔３０８，３０９も、図１に示す第１実施例の溝孔３０８は、規格材３１０，３２０，３３０の厚さ方向Ｘと直交するが、幅広面３１１，３２１，３３１に平行である。これに対し、図８に示す第２実施例の溝孔３０９は、規格材３１０，３２０，３３０の厚さ方向Ｘと平行であるが、幅広面に直交する。

図１に示す第１実施例の溝孔３０８は、３枚重ねの規格材３１０，３２０，３３０のうち、中間層に位置する１枚の規格材３２０にのみ穿設されている。この溝孔３０８は、規格材３２０の幅広面３２１と平行に、その厚さの中央位置に穿設されている。したがって、溝孔３０８に嵌入された接合板２０は、１枚の規格材３２０とのみ直接に当接する。また、柱３００は、その中間層の規格材３２０が、その両側層の規格材３１０，３３０により、幅広面３１１，３２１，３３１どうしを密着しながら挟持されている。その結果、３層の規格材３１０，３２０，３３０は、接合板２０を中心として、全体を厚さ方向Ｘに連通する嵌入孔１〜３それぞれに嵌入されたドリフトピン９９を介して一体化すると共に、横材２００に対して一体的に接合される。

これに対し、図８に示す第２実施例の溝孔３０９は、３層の規格材３１０，３２０，３３０全ての幅方向Ｙの中央位置に連通して穿設されている。したがって、溝孔３０９に嵌入された接合板２１は、３層の規格材３１０，３２０，３３０全てにわたって直接に当接する。そして、３層の規格材３１０，３２０，３３０は、それぞれが幅方向Ｙの中央位置で、３つが連続して接合板２１を跨ぐように接合される。また、３層の規格材３１０，３２０，３３０の厚さ面３１２，３２２，３３２それぞれにおける厚さ方向Ｘの概ね中心位置に、平面部１１から等距離に、層別の嵌入孔４〜６が穿設される。

これら嵌入孔４〜６は、接合板２１を介在させながら層別に貫通している。したがって、３層の規格材３１０，３２０，３３０は、嵌入孔４〜６それぞれに嵌入されたドリフトピン９９を介して、それぞれが１枚毎に独立して接合板２１に対する強固な接合強度が得られる。また、３層の規格材３１０，３２０，３３０は、接合板２１を介して一体化すると共に、横材２００に対して一体的に接合される。その結果、３層が剥離・分解する方向の応力に対しても強くなる効果が得られる。このため、本金具１１０は、２×４工法に好適である。

図９は、図８から本金具１１０だけを抜き出して、その全体を外観した斜視図である。図１０は、図８及び図９に示した本金具１１０を主要構成する接合基台３１の斜視図である。図１１は、図１０に示した接合基台３１に蓋掛けされる溝形のカバースペーサ９０の斜視図である。図８〜図１１に示した本金具１１０は、木造建築の施工に際し、溝形の接合基台３１の開放面にカバースペーサ９０を蓋掛けするように組み合わせてから、接合金物として用いられる。

また、当業者が本発明を実施可容易にするため、本金具１１０を投影法で図解する。図１２は、図１０の接合基台３１を投影法で示した５面図であり、図１２（Ａ）は平面図、図１２（Ｂ）は左側面図、図１２（Ｃ）は正面図、図１２（Ｄ）は右側面図、図１２（Ｅ）は底面図、をそれぞれ示している。

図１３は、図１１のカバースペーサ９０を投影法で示した６面図であり、図１３（Ａ）は背面図、図１３（Ｂ）は左側面図、図１３（Ｃ）は平面図、図１３（Ｄ）は右側面図、図１３（Ｅ）は底面図、図１３（Ｆ）は正面図、をそれぞれ示している。なお、図８〜図１３が示す本金具１１０を構成する物品（物品の部分を含む）の形状、模様又はこれらを結合したものは、視覚を通じて美感を起こさせるものである。

図９〜図１３に示すように、カバースペーサ９０は、平面部９１と、一対の溝壁９２と、スリット９３と、を有して構成されている。平面部９１は、柱３００の端面３０１（図８）を当接して支持する方形であり、その寸法については、接合基台３１（図９、図１０）の平面部１１と同様である。一対の溝壁９２は、平面部９１の辺縁がそれぞれ垂直にＬ字曲げされ、接合基台３１における一対の溝壁１５と同様である。スリット９３は、接合基台３１にカバースペーサ９０を蓋掛けした状態で、接合板２１が嵌入されるように、その位置及び開口寸法を考慮して穿設されている。

柱固定金具１１０は、柱３００を横材２００に接合する接合金物であり、溝形の接合基台３１と、溝形のカバースペーサ９０と、を組み合わせて用いるように構成されている。接合基台３１は、接合金物を主要構成する。カバースペーサ９０は、接合基台３１の開放面に蓋掛けし柱３００の軸荷重を支持可能な強度に形成されている。

接合基台３１（図１０）は、方形の平面部１１と、一対の溝壁１５と、接合板２１と、を有する構成である。方形の平面部１１は、柱３００の端面３０１（図８）と形状が一致し溝形における中央線Ｋ上に所定間隔で２個のボルト孔１８，１９を穿設されて、横材２００に当接した状態で締結される。一対の溝壁１５は、中央線Ｋと平行な辺縁が平面部１１に対してそれぞれ垂直にＬ字曲げられて形成されている。接合板２１は、一対の溝壁１５及び溝底にそれぞれ接する溶接部Ｊで、連続的又は非連続的に３辺支持される構成である。なお、溶接部Ｊで３辺支持される構成は、一例に過ぎず、１辺又は２辺支持でも構わない。この接合板２１は、平面部１１における２個のボルト孔１８，１９の間から溝壁１５を抜きん出る高さＨに立設されている。

カバースペーサ９０は、方形の平面部９１と、一対の溝壁９２と、を有する構成である。スリット９３は、接合基台３１に蓋掛けした状態で接合板２１が嵌入されるように穿設されている。方形の平面部９１は、柱３００の端面３０１（図８）を当接して支持する構成である。一対の溝壁９２は、平面部９１の辺縁がそれぞれ垂直にＬ字曲げされて形成されている。

接合金物として組み立てられた状態は、接合基台３１（図１０）が横材２００にボルト締結され、カバースペーサ９０を蓋掛けしたその上に、柱３００の端面３０１（図８）を当接させ、接合基台３１から突設された接合板２１と、柱３００と、を３本のドリフトピン９９でドリフトピン接合して固定する。より詳しくは、以下のとおりである。

まず、横材２００に貫通又は植設された締付けボルト２６０，１６０をボルト孔１８，１９に貫通し、接合基台３１の平面部１１がナット６０で横材２００に締結される。接合基台３１の開放面にカバースペーサ９０を蓋掛けする。このとき、スリット９３に接合板２１を貫通させると共に、接合基台３１と、カバースペーサ９０と、により囲まれた箱型空間９４に、締付けボルト２６０，１６０の先端１６１及びそれに螺合されたナット６０が収容される。

さらに、蓋掛けしたカバースペーサ９０の上に、柱３００の端面３０１（図８）を当接させるように立設する。より詳しくは、柱３００の端面３０１から軸方向へ切れ込むように、溝孔３０９が穿設されている。一方、接合基台３１（図９、図１０）には接合板２１が立設されている。そして、柱３００の溝孔３０９に対し、接合基台３１の接合板２１を嵌入すると共に、柱３００の端面３０１をカバースペーサ９０の平面部９１に当接すると、横材２００に柱３００が立設される。それから、柱３００に穿設された溝孔３０９へ嵌入された接合板２１と、柱３００と、を３本のドリフトピン９９でドリフトピン接合する。

つぎに、両者の使用状態をそれぞれの斜視図で示す図１と図８とを対しながら、両者の相違点を説明する。第１実施例に係る本金具１００は、図１に示すように、ドリフトピン９９の嵌入孔１〜３が、接合板２０の板面上に描写可能な三角形の各頂点に穿設され、規格材３１０，３２０，３３０の幅広面３１１，３２１，３３１を厚さ方向Ｘに挿通するとともに、接合板２０を垂直に貫通するような位置関係と孔径に設定されている。つまり、第１実施例に係る本金具１００では、３つの嵌入孔１〜３の配置について、１枚の板面において、正三角形の各頂点に配置することによって、近接して穿設しても、強度が維持されている。なお、上述した正三角形については、一例に過ぎず、これに限定されるものでなく、他の一般的な三角形でも構わない。

これに対し、第２実施例に係る本金具１１０は、図８に示すように、ドリフトピン９９の嵌入孔４〜６が、接合板２１の板面上で平面部１１と平行な直線上に等間隔で穿設され、規格材３１０，３２０，３３０の厚さ面３１２，３２２，３３２をそれぞれの幅方向Ｙに挿通されると共に、接合板２１を垂直に貫通するような位置関係と孔径に設定されている。つまり、第２実施例に係る本金具１１０では、３つの嵌入孔１〜３が一直線に近接して並ぶ配置であっても、規格材３１０，３２０，３３０の１本につき嵌入孔４〜６は１つしか穿設されず連続性がないので、切手の目打ちのような破断誘発の原因にはならない。

したがって、第２実施例に係る本金具１１０は、その接合板２１の板面上と、規格材３１０，３２０，３３０それぞれの厚さ面３１２，３２２，３３２と、何れに対しても穿孔作業性の高い配置を自由に選べる。このため、ドリフトピン９９の嵌入孔４〜６は、接合板２１の板面上で平面部１１と平行な直線上に等間隔で穿設される。また、これに対応するように、規格材３１０，３２０，３３０の厚さ面３１２，３２２，３３２それぞれにおける厚さ方向Ｘの概ね中心位置に、平面部１１から等距離に嵌入孔４〜６が穿設される。なお、嵌入孔４〜６の穿設される配置は、接合板２１の板面上で平面部１１に対し、必ずしも平行な直線上である必要は無い。

つぎに、本金具１１０により、通し柱と同等以上の強度が得られることを説明する。図１４は、図８の本金具を上下階の間に介在する横材に対し上下両方に柱を接合した状態を示す斜視図である。図８に示すように、２組の本金具１１０を用い、上柱３００と下柱３６０との間に横架材２８０を介して接続している。この接続形態によって、上下階にわたって通し柱を用いた以上の強度が得られる。柱固定金具１００は、横材２００である横架材２８０の上下両面２８１，２８２それぞれに配した接合基台３０の平面部１０を、横架材２８０に貫通させた締付けボルト２６０とこれに螺合したナット６０によって締付けると共に、各接合基台３０それぞれの接合板２０を、柱３００にドリフトピン接合するように構成されている。

図１４に示した接続形態によって、上下階にわたって通し柱を用いた接続形態より以上の強度が得られる効果については、図７を用いて説明した第１実施例に係る本金具１００と同じである。その結果、外力に対して接合箇所が全体的に地震動と同様の動き（振動）をすることにより、体力的に優れた上下柱の接合形態を得ることができる作用効果についても、第１実施例に係る本金具１００と同様である。

以上、説明したように、第２実施例に係る本金具１１０も、第１実施例に係る本金具１００と同様に、熟練技能者の手作業による仕口を用いた仕口嵌合を不要にしてI.D.S工法（登録商標）のほか２×４工法にも最適化し、組み立て容易で耐震・耐風強度と芯ずれ精度を高くすることができる。

本発明に係る柱固定金具は、仕口加工を高品質で効率良く行える熟練技能者の確保が困難な環境、あるいは精密な仕口加工を行うための木材加工工場、又は同等設備が存在しない地域での木造建築において、柱を横材に接合する接合金物として採用される可能性がある。特に、２×４工法やI.D.S工法（登録商標）に採用されて好適である。

１〜６ （ドリフトピン９９）の嵌入孔、１０，８１ 平面部、１４，８２ 溝壁、１８，１９ （平面部１０の）ボルト孔、２０，２１ （接合基台３０，３１の）接合板、３０，３１ 接合基台、６０ ナット、７０ 座金、８０，９０ カバースペーサ、８１ （カバースペーサ８０）平面部、８３ スリット、８４ 箱型空間、９９ ドリフトピン、１００，１１０ 柱固定金具、１５０ 基礎コンクリート、１６０ （基礎コンクリート１５０に植設した）締付けボルト又はアンカーボルト、１６１ （締付けボルト１６０，２６０の）先端、１８０ 土台（水平部）、２００ 横材（水平部）、２１０，２２０，２３０ （横架材２８０を形成する２×４工法の）規格材、２６０ （横架材２８０に貫通させた）締付けボルト、２８０ 横架材（水平部）、２８１，２８２ （横架材２８０の）上下両面、３００ 柱、３０１ （柱３００の）端面、３１０，３２０，３３０ （柱３００を形成する２×４工法の）規格材、３０８，３０９ （柱３００に穿設された）溝孔、３１１，３２１，３３１ （規格材３１０，３２０，３３０の）幅広面、３１２，３２２，３３２ （規格材３１０，３２０，３３０の）厚さ面、Ｈ （接合板２０の）高さと、Ｊ 溶接部、Ｋ 中央線、Ｘ 厚さ方向、Ｙ （柱３００を形成規格材３１０，３２０，３３０それぞれの）幅方向

Claims (6)

1. 柱を水平部に接合する柱固定金具であって、
   接合金物を主要構成する溝形の接合基台と、
   該接合基台の開放面に蓋掛けし前記柱の軸荷重を支持可能な溝形のカバースペーサと、
   を備え、
   前記接合基台は、
   前記柱の端面と形状が一致しボルト孔を穿設された方形の平面部と、
   該平面部の辺縁がそれぞれ垂直にＬ字曲げされた一対の溝壁と、
   少なくとも該一対の溝壁又は溝底に接する溶接部で支持されて前記平面部から前記溝壁を抜きん出る高さに立設された接合板と、
   を有し、
   前記カバースペーサは、
   前記柱の端面を当接して支持する方形の平面部と、
   該平面部の辺縁がそれぞれ垂直にＬ字曲げされた一対の溝壁と、
   前記接合基台に蓋掛けした状態で前記接合板が嵌入されるように穿設されたスリットと、
   を有し、
   前記接合金物として組み立てられた状態は、
   前記水平部を構成する横材に貫通又は植設された締付けボルトを前記ボルト孔に貫通し、前記接合基台の前記平面部がナットで前記横材に締結され、
   さらに、前記スリットに前記接合板を貫通させると共に、前記接合基台と、前記カバースペーサと、により囲まれた箱型空間に、前記締付けボルトの先端及びそれに螺合された前記ナットが収容され、
   前記柱の端面が前記カバースペーサの平面部に当接すると共に、前記柱に穿設された溝孔へ嵌入された前記接合板と、前記柱と、を複数のドリフトピンでドリフトピン接合する、
   柱固定金具。
2. 前記柱は、木造枠組壁工法（ツーバイフォー工法）の規格材を厚さ方向に複数枚重ねた、
   請求項１に記載の柱固定金具。
3. 前記ドリフトピンの嵌入孔は、
   前記接合板の板面上に描写可能な三角形の各頂点に穿設され、
   前記規格材の幅広面と、前記接合板と、を垂直に挿通する、
   請求項２に記載の柱固定金具。
4. 前記ドリフトピンの嵌入孔は、
   前記接合板の板面上で前記平面部と平行な直線上に等間隔で穿設され、
   前記規格材の厚さ面と、前記接合板と、を垂直に挿通する、
   請求項２に記載の柱固定金具。
5. 前記横材は、基礎コンクリート、又はその上に載置した土台で構成され、
   前記締付けボルトは、前記基礎コンクリートに植設したアンカーボルトで構成された、
   請求項１〜４の何れかに記載の柱固定金具。
6. 前記横材である横架材の上下両面それぞれに配した前記接合基台の平面部を、前記横架材に貫通させた締付けボルトとこれに螺合したナットによって締付けると共に、前記各接合基台それぞれの前記接合板を、前記柱にドリフトピン接合した、
   請求項１〜５の何れかに記載の柱固定金具。

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