JP2020101023A - Connection structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木造建築などにおいて、隣接する部材同士を一体化するために用いる連結構造に関する。 The present invention relates to a connecting structure used for integrating adjacent members in a wooden construction or the like.
木造建築などの木構造において、隣接する部材同士を一体化する手段は様々だが、部材の加工や現地での作業を簡素化するため、各種金物を用いることがある。この金物の形状や使用方法は様々だが、広く使用されているものとしてホゾパイプが挙げられる。ホゾパイプは、金属管を切り出しただけの単純な形状で、これを隣接する部材同士の境界を跨ぐように埋め込み、さらにホゾパイプの側周面と交差するようにボルトやドリフトピンなどを差し込み、部材とホゾパイプを一体化する。このようにホゾパイプを用いる場合、部材に複雑な加工を施す必要がなく、しかもホゾパイプは、安価であるほか、引張荷重とせん断荷重の両方を受け止めることができるなど、様々な利点を有する。 In a wooden structure such as a wooden building, there are various means for unifying adjacent members, but various hardware may be used to simplify the processing of the members and the work at the site. Although there are various shapes and usages of this metal object, a hozo pipe is widely used. A hozo pipe is a simple shape obtained by cutting out a metal pipe, embedding it so as to straddle the boundary between adjacent members, and further inserting bolts and drift pins so as to intersect the side peripheral surface of the hoso pipe, Integrate the hozo pipe. When the hoso pipe is used as described above, it is not necessary to perform complicated processing on the member, and the hoso pipe has various advantages such as being inexpensive and capable of receiving both tensile load and shear load.
本発明と関連のある先行技術の例として後記の特許文献が挙げられ、そのうちの特許文献1では、抜け止め強度が高く、しかも簡易な構成で施工も容易に行うことのできる柱木材との継合具が開示されている。この継合具は、筒状の基体の底部に係止鍔部を設けてあるほか、基体の側周面には係止ピンを差し込むための係止孔を設けてある。そして土台と柱木材など、隣接する二部材の境界を跨ぐように基体を埋め込み、さらに部材の表面から係止孔に向けて係止ピンを差し込むことで、二部材が一体化される。なお係止鍔部は、一方の部材の底面に接触させる。その結果、抜け止め強度が高まり、優れた耐震強度を発揮する。 As an example of the prior art related to the present invention, the following patent document can be cited. Among them, Patent Document 1 discloses a joint with a pillar timber that has high retaining strength and can be easily constructed with a simple structure. A fitting is disclosed. In this joint, a locking collar is provided on the bottom of a tubular base body, and a locking hole for inserting a locking pin is provided on the side peripheral surface of the base body. Then, the base member is embedded so as to straddle the boundary between the two adjacent members such as the base and the pillar wood, and the locking pin is inserted from the surface of the member toward the locking hole to integrate the two members. Note that the locking brim is brought into contact with the bottom surface of one member. As a result, the retaining strength is increased and excellent seismic resistance is exhibited.
特許文献2では、部材の破損や変形を防ぐことのできる接合金物が開示されている。この接合金物は、丸棒状または帯状の杵材で構成され、この杵材を二部材の境界を跨ぐように埋め込み、個々の部材の表面から杵材に向けてピンを差し込むことで二部材を接合する。そのため杵材には、ピンを挿通させるための貫通部を複数設けてあるが、この貫通部は、杵材の中心軸から両側へ交互に変位して設けてある。このように貫通部を千鳥足状に並べることで、部材に強い引き抜き荷重が作用した際も、部材の破損や変形などを防ぐことができる。さらにこの文献の各図には、杵材の一端にツバ状の座板を設けることが開示されている。 Patent Document 2 discloses a metal joint that can prevent damage and deformation of members. This joining hardware is composed of a round rod-shaped or strip-shaped punching material, which is embedded so as to straddle the boundary between the two members, and pins are inserted from the surface of each member toward the punching material to join the two members. To do. Therefore, the punch material is provided with a plurality of penetrating portions for inserting the pins, and the penetrating portions are alternately displaced from the central axis of the punch material to both sides. By arranging the penetrating portions in a zigzag manner in this manner, damage or deformation of the member can be prevented even when a strong pulling load acts on the member. Further, each drawing of this document discloses that a brim-shaped seat plate is provided at one end of the punch material.
部材同士を一体化するために各種金物を用いる場合、現地での作業量を削減するため、製材段階で部材に金物を組み込むことがある。その際は、連結される二部材のうち、一方の部材だけに金物を組み込むため、部材の表面から金物が大きく突出することがある。その結果、占有空間が大きくなり、輸送や保管の際の効率が低下するほか、突出する金物との接触で不慮の事故を招く恐れもある。特にCLTなどの集成材を用いた大形の部材は、金物も大形化するため、部材からの突出も大きくなりやすい。 When using various kinds of metal fittings to integrate members, the metal fittings may be incorporated into the members at the lumbering stage in order to reduce the amount of work at the site. In that case, since the metal fitting is incorporated into only one of the two members to be connected, the metal fitting may largely project from the surface of the member. As a result, the occupied space becomes large, the efficiency in transportation and storage decreases, and there is a risk of accidental accidents due to contact with protruding metal objects. In particular, a large-sized member using a laminated material such as CLT is also large in size, and thus the protrusion from the member is likely to be large.
CLTは十分な厚さを有するため、そのままで構造材として使用することができ、CLTを水平に敷設すると、それが床材になり、また直立させると壁材になり、このような床材や壁材を各種金物で一体化するだけで構造物の骨格が完成する。その際は、上下に配置された壁材の間に床材が挟み込まれることになるが、壁材に作用する垂直荷重により、床材の上面や下面が徐々に陥没して骨格構造にゆがみを生じ、様々な不具合を招く恐れがある。なお木材は、繊維方向に沿う圧縮荷重に対しては変形を生じにくいが、繊維方向に対して直交する圧縮荷重に対しては変形を生じやすい。そのため前記の壁材は、垂直荷重による影響を受けにくいが、水平に展開する床材については、変形を生じやすい。 Since CLT has a sufficient thickness, it can be used as it is as a structural material. When CLT is laid horizontally, it becomes a floor material, and when it is erected upright, it becomes a wall material. The skeleton of the structure is completed simply by integrating the wall materials with various kinds of metal. At that time, the floor material will be sandwiched between the wall materials arranged above and below, but the vertical load acting on the wall material gradually collapses the upper and lower surfaces of the floor material, causing distortion in the skeletal structure. It may occur and cause various problems. It should be noted that wood is unlikely to be deformed by a compressive load along the fiber direction, but is easily deformed by a compressive load orthogonal to the fiber direction. Therefore, the wall material is not easily affected by the vertical load, but the floor material that is developed horizontally tends to be deformed.
本発明はこうした実情を基に開発されたもので、隣接する部材同士を一体化するために用い、据え付けの前段階において部材からの突出を抑制可能で、また部材の表面の陥没を防ぐことのできる連結構造の提供を目的としている。 The present invention was developed on the basis of such an actual situation, and it is used to integrate adjacent members with each other, can suppress the protrusion from the member in the pre-installation stage, and can prevent the depression of the surface of the member. The purpose is to provide a connection structure that can be used.
前記の課題を解決するための請求項1記載の発明は、隣接する一方材と他方材を一体化するために用いる連結構造であって、基本軸と接続軸とワッシャと固定ピンとを用い、前記基本軸および前記接続軸は円断面の棒状であり、該基本軸の端部は該接続軸を緩みなく収容可能な筒状としてあり、前記ワッシャは該接続軸に緩みなく差し込み可能としてあり、前記基本軸は前記一方材に埋め込み、前記接続軸は前記他方材に埋め込み、且つ該接続軸の一端側は該一方材に向けて突出させてあり、また前記ワッシャは該接続軸に差し込み且つ該一方材と該他方材との境界に挟み込み、前記基本軸および前記接続軸の側周面には貫通穴を設けてあり、前記一方材および前記他方材の表面から該貫通穴に向けて前記固定ピンを差し込むことで該基本軸および該接続軸が固定され、前記他方材から突出する前記接続軸が前記基本軸の内部に入り込み、同心に揃う双方の前記貫通穴を前記固定ピンが貫くことで前記一方材と該他方材が一体化し、前記ワッシャが前記基本軸の端面に接触することで、前記一方材と前記他方材との境界面に作用する圧縮荷重を軽減可能であることを特徴とする連結構造である。 The invention according to claim 1 for solving the above-mentioned problems is a connecting structure used for integrating one material and the other material adjacent to each other, wherein a basic shaft, a connecting shaft, a washer, and a fixing pin are used, The basic shaft and the connecting shaft have a rod shape with a circular cross section, the end of the basic shaft has a cylindrical shape capable of accommodating the connecting shaft without looseness, and the washer is insertable into the connecting shaft without loosening, The basic shaft is embedded in the one material, the connection shaft is embedded in the other material, and one end side of the connection shaft is projected toward the one material, and the washer is inserted into the connection shaft and the one Sandwiched between the material and the other material, through holes are provided in the side peripheral surfaces of the basic shaft and the connecting shaft, and the fixing pin is provided from the surface of the one material and the other material toward the through hole. The basic shaft and the connecting shaft are fixed by inserting, and the connecting shaft protruding from the other material enters the inside of the basic shaft, and the fixing pin penetrates both through holes that are concentrically aligned. One material and the other material are integrated, and the washer contacts the end surface of the basic shaft, whereby the compressive load acting on the boundary surface between the one material and the other material can be reduced. It is a connected structure.
本発明による連結構造は、木造建築を始めとする各種の木造構造物において、一方材および他方材と称する部材同士を一体化するためのもので、一方材と他方材は、双方の表面が面接触するものとする。そして本発明による連結構造は、基本軸と接続軸とワッシャと固定ピンの四種類の金属部品を用いている。なお一方材および他方材は、木材であることを前提とするが、CLTなどの集成材を用いることが多い。 The connecting structure according to the present invention is for integrating members referred to as one member and the other member in various wooden structures including a wooden structure, and the one member and the other member have surfaces on both sides. Shall come into contact. The connecting structure according to the present invention uses four kinds of metal parts, that is, a basic shaft, a connecting shaft, a washer, and a fixing pin. The one material and the other material are assumed to be wood, but laminated materials such as CLT are often used.
基本軸は、円断面の棒状で一方材に埋め込む。そのため一方材には、基本軸を緩みなく埋め込むための穴をあらかじめ加工しておく。そして基本軸を一方材に固定するため、一方材の表面から基本軸に向けて固定ピンを差し込む。そのため基本軸の側周面には、固定ピンを通すための貫通穴を設ける。貫通穴は、基本軸の軸線方向に沿って複数設けてあり、基本軸は複数本の固定ピンで固定される。また基本軸の端部は、接続軸を収容するため中空状にする必要がある。さらに基本軸を一方材に固定する際は、基本軸の端面が一方材の表面付近に揃うよう、事前に関係箇所の寸法を調整しておく。 The basic axis is rod-shaped with a circular cross section and is embedded in one material. Therefore, a hole for burying the basic shaft without loosening is preliminarily processed in one material. Then, in order to fix the basic shaft to the one member, the fixing pin is inserted from the surface of the one member toward the basic shaft. Therefore, the side peripheral surface of the basic shaft is provided with a through hole for inserting the fixing pin. A plurality of through holes are provided along the axial direction of the basic shaft, and the basic shaft is fixed by a plurality of fixing pins. Further, the end of the basic shaft needs to be hollow to accommodate the connecting shaft. Furthermore, when fixing the basic shaft to one material, the dimensions of the relevant parts are adjusted in advance so that the end surface of the basic shaft is aligned near the surface of the one material.
接続軸は、丸棒状で他方材に埋め込むが、接続軸については、中空状である必要はない。そして他方材には、接続軸を緩みなく埋め込むための穴をあらかじめ加工しておき、他方材の表面から接続軸に向けて固定ピンを差し込む。そのため接続軸の側周面には、基本軸と同様、貫通穴を設ける。貫通穴は、接続軸の軸線方向に沿って複数設けてあり、接続軸は複数本の固定ピンで固定される。加えて接続軸は、その全体が他方材に埋め込まれる訳ではなく、その一端側は他方材から突出しており、その突出した範囲についても貫通穴が存在するものとする。 The connecting shaft has a round bar shape and is embedded in the other material, but the connecting shaft does not have to be hollow. Then, a hole for loosely embedding the connection shaft is preliminarily processed in the other material, and the fixing pin is inserted from the surface of the other material toward the connection shaft. Therefore, a through hole is provided on the side peripheral surface of the connecting shaft, similarly to the basic shaft. A plurality of through holes are provided along the axial direction of the connecting shaft, and the connecting shaft is fixed by a plurality of fixing pins. In addition, the entire connecting shaft is not embedded in the other material, but one end of the connecting shaft projects from the other material, and a through hole exists in the protruding range.
一方材と他方材を一体化する際は、他方材から突出する接続軸を一方材側の基本軸の内部に差し込み、さらに同心で並んだ基本軸と接続軸を貫くように固定ピンを差し込む。その結果、基本軸と接続軸が一体化し、基本軸と接続軸を介して一方材と他方材が一体化する。なお、基本軸と接続軸を貫くように固定ピンを差し込むため、双方の貫通穴の位置を調整する必要があるほか、基本軸や接続軸の埋め込み位置もあらかじめ調整する必要がある。 When one material and the other material are integrated, the connecting shaft protruding from the other material is inserted into the basic shaft on the one material side, and further, the fixing pin is inserted so as to penetrate the concentric basic shaft and the connecting shaft. As a result, the basic shaft and the connecting shaft are integrated, and the one material and the other material are integrated via the basic shaft and the connecting shaft. Since the fixing pin is inserted so as to penetrate the basic shaft and the connecting shaft, the positions of both through holes need to be adjusted, and the embedded positions of the basic shaft and the connecting shaft also need to be adjusted in advance.
ワッシャは、汎用のものと同様、内部が切り抜かれた円盤状で、接続軸に差し込んだ上、一方材と他方材との境界に挟み込むように配置する。なおワッシャは一定の厚さを有するため、一方材または他方材のいずれかの表面には、ワッシャを収容するための丸溝などを加工する。当然ながらこの丸溝は、下穴と同心に揃う。 The washer, like a general-purpose one, has a disk shape with the inside cut out, is inserted into the connecting shaft, and is arranged so as to be sandwiched between the one material and the other material. Since the washer has a constant thickness, a round groove or the like for accommodating the washer is formed on the surface of either the one material or the other material. Naturally, this round groove is aligned with the prepared hole.
さらにワッシャの内径は、接続軸の外径よりもわずかに大きくしておき、ワッシャは、接続軸の側周面に沿って無理なく移動可能とする。その結果、基本軸と接続軸が一体化した状態において、ワッシャは基本軸の端面に接触し、その移動が規制される。したがって、他方材が一方材を押圧する荷重は、ワッシャを介して基本軸でも受け止められ、基本軸を貫く固定ピンを介し、他方材から離れた位置に分散して伝達され、一方材と他方材との境界に作用する荷重が緩和される。 Further, the inner diameter of the washer is made slightly larger than the outer diameter of the connecting shaft, so that the washer can be moved naturally along the side peripheral surface of the connecting shaft. As a result, in the state where the basic shaft and the connecting shaft are integrated, the washer comes into contact with the end surface of the basic shaft and its movement is restricted. Therefore, the load by which the other material presses the one material is also received by the basic shaft via the washer, is dispersed and transmitted to the position apart from the other material through the fixing pin penetrating the basic shaft, and the one material and the other material are transmitted. The load acting on the boundary between and is relaxed.
このように、一方材と他方材を一体化する連結構造として、基本軸と接続軸とワッシャと固定ピンの四種類の金属部品を用い、接続軸の一端側を基本軸の内部に差し込み、双方を固定ピンで一体化することで、基本軸の全体を一方材の内部に埋め込み可能で、接続軸についても、一箇所の貫通穴を露出できればよく、これらを各部材に組み込んだ後も占有空間が極端に増大することはなく、輸送や保管に大きな影響を与えることがない。また接続軸にワッシャを差し込み、ワッシャを一方材と他方材との境界に配置するほか、ワッシャを基本軸の端面に接触させることで、一方材と他方材との境界に作用する荷重が緩和され、経年による陥没などを防ぐことができる。 In this way, as a connecting structure that integrates one material and the other material, four types of metal parts of the basic shaft, the connecting shaft, the washer, and the fixing pin are used, and one end side of the connecting shaft is inserted into the inside of the basic shaft. By integrating with the fixing pin, the whole basic shaft can be embedded inside one material, and the connecting shaft only needs to expose one through hole, and the space occupied even after incorporating these into each member Does not increase significantly and does not have a major impact on transportation or storage. In addition to inserting a washer into the connecting shaft and arranging the washer at the boundary between the one material and the other material, the load acting on the boundary between the one material and the other material is alleviated by bringing the washer into contact with the end surface of the basic shaft. , It is possible to prevent depression due to aging.
請求項2記載の発明は、中間階での床材の据え付けなどを考慮したもので、一方材の対向面を挟み込むように他方材を配置してあり、接続軸およびワッシャは、基本軸の両端側に配置してあり、双方の他方材が一方材と一体化していることを特徴とする。建物の中間階などでは、床材の上下両面に壁材が配置されており、これらをまとめて一体化したい場合がある。この発明は、このような状況を想定したもので、一本の基本軸の両端側に接続軸とワッシャを配置するものである。 The invention according to claim 2 considers installation of the floor material on the intermediate floor, and the other material is arranged so as to sandwich the facing surface of one material, and the connecting shaft and the washer are provided at both ends of the basic shaft. It is arranged on the side, and the other material of both is integrated with one material. In the middle floor of the building, etc., wall materials are arranged on both upper and lower sides of the floor material, and there is a case where they are desired to be integrated together. The present invention assumes such a situation, and arranges a connecting shaft and a washer on both ends of a single basic shaft.
ここで用いる基本軸は、必然的に一方材の厚さに相当する長さとなり、一方材の内部に全体が埋め込まれる。また接続軸は、個々の他方材の表面から突出しており、この突出している部分を基本軸の内部に差し込んだ後、これまでと同様、一方材の表面から固定ピンを差し込む。そしてこの固定ピンが基本軸と接続軸を一括して貫くことで、中央の一方材と両側の他方材が一体化する。 The basic axis used here inevitably has a length corresponding to the thickness of one material, and is entirely embedded inside one material. Further, the connecting shaft projects from the surface of each of the other materials, and after the projecting portion is inserted into the inside of the basic shaft, the fixing pin is inserted from the surface of the one material as before. Then, the fixing pin collectively penetrates the basic shaft and the connecting shaft, so that one material in the center and the other material on both sides are integrated.
請求項1記載の発明のように、一方材と他方材を一体化する連結構造として、基本軸と接続軸とワッシャと固定ピンの四種類の金属部品を用い、接続軸の一端側を基本軸の内部に差し込み、双方を固定ピンで一体化することで、一方材と他方材との連結が完了する。そして基本軸は、その全体を一方材の内部に埋め込み可能で、接続軸についても一箇所の貫通穴を露出できればよい。そのため、他方材に接続軸を組み込んだ際も、他方材からの突出を抑制可能で、占有空間が極端に増大することはなく、輸送や保管に与える影響を最小限に留めることができる。 As in the invention according to claim 1, four types of metal parts, that is, a basic shaft, a connecting shaft, a washer, and a fixing pin are used as a connecting structure for integrating one material and the other material, and one end side of the connecting shaft is a basic shaft. By inserting it into the inside of the above and integrating both with a fixing pin, the connection between one material and the other material is completed. The basic shaft can be entirely embedded in the one material, and the connecting shaft can also expose one through hole. Therefore, even when the connecting shaft is incorporated in the other material, the protrusion from the other material can be suppressed, the occupied space does not extremely increase, and the influence on transportation and storage can be minimized.
加えて、接続軸にワッシャを差し込み、ワッシャを一方材と他方材との境界に配置するほか、ワッシャを基本軸の端面に接触させることで、他方材が一方材を押圧する荷重は、ワッシャで受け止められ、その荷重は、基本軸を貫く固定ピンによって広い範囲に分散して伝達される。その結果、一方材と他方材との境界に作用する荷重が緩和され、経年による一方材の表面の陥没などを防ぐことができる。 In addition, insert a washer into the connecting shaft, place the washer at the boundary between one material and the other material, and bring the washer into contact with the end surface of the basic shaft so that the load that the other material presses on the one material is The load is received and its load is distributed and transmitted to a wide range by a fixing pin that penetrates the basic shaft. As a result, the load acting on the boundary between the one material and the other material is relaxed, and it is possible to prevent the surface of the one material from being depressed due to aging.
請求項2記載の発明のように、接続軸およびワッシャは、基本軸の両端側に配置することで、建物の中間階など、床材の上下両面に壁材が配置される場合においても、これらをまとめて一体化することができる。なおここで用いる基本軸は、必然的に一方材の厚さと同等の長さになり、一方材の表面から突出することはなく、輸送や保管に影響を与えることはない。 As in the invention according to claim 2, by disposing the connecting shaft and the washer on both end sides of the basic shaft, even when the wall materials are arranged on both upper and lower surfaces of the floor material such as the middle floor of the building, these Can be integrated and integrated. The basic axis used here inevitably has a length equivalent to the thickness of one material, does not protrude from the surface of one material, and does not affect transportation or storage.
図1は、本発明による連結構造の形状例を示しており、上下に配置された他方材71で一方材61を挟み込み、これらを基本軸11や接続軸21などの部品で一体化する。なお一方材61は、平面状に展開する床材を想定しており、他方材71は、直立する壁材を想定しており、いずれともCLTなど、相応の厚さを有する木材を用いており、これらがそのままの状態で建物などの構造材として機能する。そして図1では、一方材61の外縁に沿って他方材71を配置し、それぞれの一側面が段差なく並ぶ。
FIG. 1 shows an example of the shape of the connecting structure according to the present invention, in which one
この連結構造は、一方材61に埋め込む基本軸11と、それぞれの他方材71に埋め込む接続軸21と、基本軸11や接続軸21を固定する固定ピン41、42と、接続軸21に差し込むワッシャ31と、を用いている。そのうち基本軸11は、単純な円断面の中空状であり、一方材61に埋め込むため、一方材61の厚さと同じ長さとしてある。また基本軸11の側周面には、固定ピン41、42を差し込むための貫通穴14、15を設けてある。当然ながら貫通穴14、15は、基本軸11の中心を挟み込むように両側周面に配置してある。
This connecting structure includes a
一方材61には、基本軸11を緩みなく差し込むため、上下面を貫くホゾ穴63を加工してあり、さらに固定ピン41、42を差し込むためのピン穴64、65を加工してある。ピン穴64、65は、一方材61の側端面から水平に伸びており、途中でホゾ穴63と交差しているほか、基本軸11の貫通穴14、15に応じて配置してある。なお図1では、基本軸11の側周面に上下三箇所の貫通穴14、15を描いてあるが、これらは配置が異なるだけで内径などに差はない。
On the other hand, in order to insert the
接続軸21は丸棒状であり、上下の他方材71のそれぞれに一本埋め込むため、ここでは二本用いているが、いずれとも形状は同じである。また接続軸21についても、その側周面には、固定ピン41、42を差し込むための貫通穴24、25を設けてある。そして他方材71には、接続軸21を緩みなく差し込むためのホゾ穴73を加工してあるが、上方に位置する他方材71については、その下端面から上向きにホゾ穴73を加工してある。対して下方に位置する他方材71については、その上端面から下向きにホゾ穴73を加工してある。加えて他方材71には、固定ピン42を差し込むためのピン穴75を加工してある。ピン穴75は、他方材71の側面から水平に伸びており、途中でホゾ穴73と交差して反対面に到達しているほか、接続軸21の貫通穴25に応じて配置してある。
The connecting
他方材71に加工したホゾ穴73は上下とも有底であり、そこに所定の深さまで接続軸21を差し込み、貫通穴25とピン穴75を同心に揃えた状態において、接続軸21の一端側は他方材71から突出する。そしてこの突出した接続軸21は、一方材61に埋め込まれた基本軸11の内部に差し込み、基本軸11の貫通穴14と接続軸21の貫通穴24を同心に揃えた後、双方を貫くように固定ピン41を差し込むと、固定ピン41を介して基本軸11と接続軸21が一体化する。したがって接続軸21については、他方材71から突出する範囲に貫通穴24を設けてある。
The mortise hole 73 formed in the other material 71 has a bottom at both the top and bottom, and the
ワッシャ31は、単純な円盤状で接続軸21に差し込むが、その内径は、接続軸21の外径よりもわずかに大きく、接続軸21に対して自在に移動可能である。また一方材61と他方材71との境界には、ワッシャ31を収容するための丸溝77を加工してある。図の丸溝77は、他方材71に加工してあり、ホゾ穴73と同心に揃っている。なおワッシャ31は、単に一方材61と他方材71との境界に収容される訳ではなく、ワッシャ31は、他方材71のほか基本軸11の端面にも接触させ、荷重を伝達する役割を担う。
The
図2は、図1に描いた各部品の詳細形状を示しているが、基本軸11とワッシャ31は半割の状態を描いてある。ここでは、基本軸11を上下から挟み込むように接続軸21とワッシャ31を配置してあり、ワッシャ31は接続軸21に差し込まれるが、基本軸11の端面に接触することで移動が規制される。また中空状の基本軸11の側周面には、上下方向に三列の貫通穴14、15が並んでいる。そのほか接続軸21の一端側は、基本軸11の内部に入り込むほか、個々の接続軸21には、上下方向に三列の貫通穴24、25が並んでいる。
FIG. 2 shows the detailed shapes of the parts drawn in FIG. 1, but the
個々の接続軸21において、基本軸11に一番近い側の貫通穴24は、基本軸11の内部に入り込み、この貫通穴24は、基本軸11の端部近傍に設けた貫通穴14と同心に揃え、そこに固定ピン41を差し込むことで、基本軸11と接続軸21が一体化する。また基本軸11を一方材61に埋め込んだ後、基本軸11の中央に位置する貫通穴15に固定ピン42を差し込むと、基本軸11が一方材61に固定される。同様に、接続軸21を他方材71に埋め込んだ後、接続軸21の貫通穴25に固定ピン42を差し込むと、接続軸21が他方材71に固定される。
In each
図3は、図1の一方材61に基本軸11を組み込み、他方材71に接続軸21を組み込んだ状態を示す。基本軸11は、一方材61の内部に完全に埋め込まれており、外部には一切突出していない。そして基本軸11の中央付近には、固定ピン42が差し込まれており、基本軸11は一方材61に固定されている。なおこの段階においては、一方材61の上下面近傍のピン穴64には、固定ピン41を差し込むことができない。
FIG. 3 shows a state in which the
他方材71については、そのホゾ穴73に接続軸21が差し込まれており、さらに接続軸21と交差するように固定ピン42を差し込んであり、接続軸21は他方材71に固定されている。この状態において、他方材71から接続軸21の一端側が突出しており、これを基本軸11の内部に入り込ませる。また突出する接続軸21にはワッシャ31を差し込んであり、これが他方材71に加工した丸溝77に収容されている。この図のように、基本軸11や接続軸21の組み込みは製材段階で実施可能で、現地での作業を簡素化できる。
Regarding the other member 71, the connecting
図3の後、突出する接続軸21を基本軸11の内部に入り込ませ、上下の他方材71を一方材61に接触させる。さらに同心で並ぶ基本軸11と接続軸21を貫くように固定ピン41を差し込むと、基本軸11と接続軸21を介して一方材61と他方材71が一体化される。本発明では、従来のホゾパイプに相当する部品を基本軸11と接続軸21の二要素に分割し、これらを固定ピン41で一体化する方式のため、基本軸11や接続軸21を部材に組み込んだ後も、部材からの突出を抑制できる。なおホゾ穴63、73やピン穴64、65、75は、設計図面などに基づき、所定の位置に加工する必要がある。
After FIG. 3, the protruding connecting
図4は、図1の一方材61と他方材71を一体化した状態を示す。他方材71に埋め込まれた接続軸21の一端側は、一方材61に埋め込まれた基本軸11の内部に入り込んでおり、一方材61のピン穴64から固定ピン41を差し込むと、基本軸11と接続軸21が一体化し、必然的に一方材61と他方材71も一体化される。なお一方材61は、水平に展開する広大な床材であり、また他方材71は、直立する広大な壁材であり、必要な強度を確保するため、連結構造は所定の間隔で複数配置することが多い。
FIG. 4 shows a state in which the one
一方材61と他方材71との境界には、ワッシャ31が挟み込まれており、しかもワッシャ31は基本軸11の端面に接触している。そのため、他方材71が一方材61を押圧する荷重の一部は、ワッシャ31を介して基本軸11に伝達していき、一方材61の上下面に作用する荷重が緩和され、経年による一方材61の変形などを抑制可能である。
A
図5は、隣接する二部材を一体化する場合を示す斜視図で、二部材のうちの一方材61は直立する壁材で、また他方材71は水平に展開する床材である。本発明による連結構造は、この図のように二部材だけを一体化する場合にも使用可能で、ここでは一方材61に基本軸11を埋め込み、他方材71に接続軸21を埋め込んでいるが、接続軸21の上端部が突出しており、これが基本軸11の内部に入り込む。そして、一方材61の側面から固定ピン41を差し込み、これが同心で並ぶ基本軸11と接続軸21を貫くことで基本軸11と接続軸21が一体化し、一方材61と他方材71も一体化する。なおワッシャ31についても、これまでの各図と同様、一方材61と他方材71との境界に挟み込まれ、さらにワッシャ31は基本軸11の端面に接触している。
FIG. 5 is a perspective view showing a case where two adjacent members are integrated with each other. One
図6は、基本軸12を分割構造としてあり、突発的な引張荷重を緩和可能としたものを示す。これまでの各図に示すように、基本軸11は単純な中空状とすることが可能で、製造価格を抑制できる。ただしこの図に描くように、基本軸12を分割構造とすることで、突発的な引張荷重を緩和可能になり、地震に遭遇した際の安全性を高めることができる。ここでの基本軸12は、同心で並ぶ二本の細分管17を結合具51で一体化した構造で、結合具51を意図的に引き伸ばすことで突発的な引張荷重が緩和される。
FIG. 6 shows a structure in which the
細分管17は円断面の中空状だが、その内部には内径を絞り込んだ箇所を設け、その中心にメネジ18を設けてある。さらに細分管17の一端寄りには、固定ピン41を差し込むための貫通穴14を設けてある。また結合具51は、両端にオネジ52を設けたスタッドボルトであり、その一端側には、回転を規制できるよう、角断面のヘッド53を設けてある。当然ながら結合具51は、想定される引張荷重に対して適切な弾塑性変形を生じるよう、素材や断面径を決定する。なお接続軸22やワッシャ31についても、これまでの各図と同様に使用する。
The
二本の細分管17を一体化する際は、図の右寄りに描くように、まず結合具51の下方に設けたオネジ52を細分管17のメネジ18に螺合させ、オネジ52の根元がメネジ18に噛み込んで回転不能になるまで締め付けを行う。次に、結合具51の上方から残る一方の細分管17を接近させ、そのメネジ18を結合具51上方のオネジ52に螺合させ、上下の細分管17が密着して一体化するまで締め付けを行うと、基本軸12の組み立てが完了する。
When the two
組み立てが完了した基本軸12の取り扱いは、これまの各図と同じであり、その端部に接続軸22を入り込ませ、同心で並ぶ基本軸12と接続軸22を貫くように固定ピン41を差し込み、基本軸12と接続軸22を一体化させる。なお図6では、結合具51との干渉を防ぐため、接続軸22についても中空状としてある。そのほか細分管17や結合具51については、この図の構成に限定される訳ではなく、他にも様々な構成を導入することができる。
The
図7は、図6の基本軸12を用いて一方材61と他方材71を一体化した状態を示す。なおこの図では、内部構造を示すため、一方材61や他方材71は縦断面を描いてある。このように、一方材61には基本軸12が埋め込まれ、他方材71には接続軸22が埋め込まれ、接続軸22の端部が基本軸12の内部に入り込み、固定ピン41によって基本軸12と接続軸22が一体化している。そのため、一方材61が上下の他方材71で挟み込まれている。しかし、この連結構造に突発的な引張荷重が作用すると、図の右側に描くように、結合具51が引き伸ばされて一方材61や他方材71の破損を防ぐ。このように結合具51が引き伸ばされる際、一方材61に差し込まれている固定ピン41も移動するため、一方材61が破損する恐れがある。そこでこの固定ピン41は、短いものを用いるなどの対策を講じることがある。
FIG. 7 shows a state in which the one
これまでの各図は、本発明による連結構造の構成例の具体例を示すに過ぎず、基本軸11、12や接続軸21、22を固定する固定ピン42の本数は、強度などの条件に基づき、自在に決めることができるほか、基本軸11、12と接続軸21、22を一体化する固定ピン41についても、強度との兼ね合いで複数本としてもよい。
The drawings so far show only specific examples of the constitutional example of the connecting structure according to the present invention, and the number of the fixing pins 42 for fixing the
11 基本軸
12 基本軸(複数の細分管で構成されるもの)
14 貫通穴(接続軸の貫通穴と同心に揃うもの)
15 貫通穴
17 細分管
18 メネジ
21 接続軸
22 接続軸(中空のもの)
24 貫通穴(基本軸の貫通穴と同心に揃うもの)
25 貫通穴
31 ワッシャ
41 固定ピン(基本軸と接続軸の両方と交差するもの)
42 固定ピン(基本軸または接続軸のいずれかだけと交差するもの)
51 結合具
52 オネジ
53 ヘッド
61 一方材
63 ホゾ穴
64 ピン穴(基本軸と接続軸の両方の固定に用いるもの)
65 ピン穴(基本軸のみの固定に用いるもの)
71 他方材
73 ホゾ穴
75 ピン穴
77 丸溝
11
14 Through holes (those that are concentric with the through holes of the connecting shaft)
15 Through
24 Through holes (those that are aligned with the through holes of the basic shaft)
25 Through
42 Fixed pin (intersecting with either basic axis or connecting axis)
51
65 pin hole (used only for fixing the basic shaft)
71 Other Material 73
Claims (2)
前記基本軸(11、12)および前記接続軸(21、22)は円断面の棒状であり、該基本軸(11、12)の端部は該接続軸(21、22)を緩みなく収容可能な筒状としてあり、前記ワッシャ(31)は該接続軸(21、22)に緩みなく差し込み可能としてあり、
前記基本軸(11、12)は前記一方材(61)に埋め込み、前記接続軸(21、22)は前記他方材(71)に埋め込み、且つ該接続軸(21、22)の一端側は該一方材(61)に向けて突出させてあり、また前記ワッシャ(31)は該接続軸(21、22)に差し込み且つ該一方材(61)と該他方材(71)との境界に挟み込み、
前記基本軸(11、12)および前記接続軸(21、22)の側周面には貫通穴(14、15、24、25)を設けてあり、前記一方材(61)および前記他方材(71)の表面から該貫通穴(14、15、24、25)に向けて前記固定ピン(41、42)を差し込むことで該基本軸(11、12)および該接続軸(21、22)が固定され、
前記他方材(71)から突出する前記接続軸(21、22)が前記基本軸(11、12)の内部に入り込み、同心に揃う双方の前記貫通穴(14、24)を前記固定ピン(41)が貫くことで前記一方材(61)と該他方材(71)が一体化し、
前記ワッシャ(31)が前記基本軸(11、12)の端面に接触することで、前記一方材(61)と前記他方材(71)との境界面に作用する圧縮荷重を軽減可能であることを特徴とする連結構造。 A connecting structure used to integrate one material (61) and the other material (71) adjacent to each other, which includes a basic shaft (11, 12), a connecting shaft (21, 22), a washer (31), and a fixing pin (31). 41, 42) and
The basic shafts (11, 12) and the connecting shafts (21, 22) are rod-shaped with a circular cross section, and the ends of the basic shafts (11, 12) can accommodate the connecting shafts (21, 22) without loosening. A cylindrical shape, and the washer (31) can be inserted into the connecting shafts (21, 22) without looseness,
The basic shaft (11, 12) is embedded in the one material (61), the connecting shaft (21, 22) is embedded in the other material (71), and one end side of the connecting shaft (21, 22) is The washer (31) is inserted into the connecting shaft (21, 22) and sandwiched at the boundary between the one material (61) and the other material (71),
Through holes (14, 15, 24, 25) are provided in the side peripheral surfaces of the basic shafts (11, 12) and the connection shafts (21, 22), and the one material (61) and the other material ( 71) by inserting the fixing pins (41, 42) from the surface toward the through holes (14, 15, 24, 25) so that the basic shafts (11, 12) and the connecting shafts (21, 22) are Fixed,
The connecting shafts (21, 22) protruding from the other member (71) enter the inside of the basic shafts (11, 12), and the through holes (14, 24) that are concentrically aligned are provided with the fixing pins (41). ), the one material (61) and the other material (71) are integrated,
The washer (31) is in contact with the end faces of the basic shafts (11, 12) to reduce the compressive load acting on the interface between the one member (61) and the other member (71). A connection structure characterized by.
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