JP2023161813A - Junction structure and structure body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、接合構造、及び、構造体に関する。 The present invention relates to a joining structure and a structure.
木造の構造体(柱や梁など)において、高い剛性・強度が要求される場合、大断面化させることが多い。例えば、特許文献1には、木質板材同士を接合(大断面化)して、柱や梁等に適用することが開示されている。
When high rigidity and strength are required for wooden structures (columns, beams, etc.), they are often made to have a large cross section. For example,
大断面化することにより、使用する木材量が増えることになる。ところで、後述するように、板材同士を互いに角度をなすように接合すると、剛性・強度にあまり影響を与えることなく、木材量を減らすことができる。しかしながら、金物(例えばL型金物)を用いて板材を接合する場合、金物を取り付けるビスは、強度・剛性が低いおそれがある。また、金物が存在することにより木材の質感が損なわれるため、意匠上好ましくない。また、接着剤による接合は、接着界面の破壊や、接着剤の劣化などの懸念がある。 By increasing the cross-section, the amount of wood used will increase. By the way, as will be described later, if the plates are joined at an angle to each other, the amount of wood can be reduced without significantly affecting the rigidity and strength. However, when joining plate materials using hardware (for example, L-shaped hardware), the screws that attach the hardware may have low strength and rigidity. In addition, the presence of hardware impairs the texture of the wood, which is not desirable in terms of design. Furthermore, when bonding with an adhesive, there are concerns such as destruction of the adhesive interface and deterioration of the adhesive.
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、木材量の低減を図りつつ、高剛性・高強度の構造体を実現することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to realize a structure with high rigidity and high strength while reducing the amount of wood.
上記目的を達成するための主たる発明は、幅方向の両側の側面に一対の第1接合部を有する第1部材と、一方の前記第1接合部に接合される第2接合部を有する第2部材と、他方の前記第1接合部に接合される第3接合部を有する第3部材と、を備え、前記第1接合部は、第1窪み部を備える第1凸部と、第1凹部と、を有し、前記第2接合部は、前記第1凹部と篏合し第2窪み部を備える第2凸部と、前記第1凸部と篏合する第2凹部と、を有し、前記第3接合部は、前記第1凹部と篏合し第3窪み部を備える第3凸部と、前記第1凸部と篏合する第3凹部と、を有し、前記第1窪み部と前記第2窪み部とによって形成される第1孔に配置されて、隣リ合う前記第1凸部と前記第2凸部との離間を係合により防止する第1係合部材と、前記第1窪み部と前記第3窪み部とによって形成される第2孔に配置されて、隣リ合う前記第1凸部と前記第3凸部との離間を係合により防止する第2係合部材と、を備え、前記第2部材及び前記第3部材が、それぞれ、前記第1部材に対して、角度を持って接合されていることを特徴とする接合構造である。 The main invention for achieving the above object includes a first member having a pair of first joints on both sides in the width direction, and a second member having a second joint joined to one of the first joints. and a third member having a third joint joined to the other first joint, the first joint having a first convex portion having a first recess and a first recess. and the second joint portion has a second convex portion that engages with the first concave portion and includes a second concave portion, and a second concave portion that engages with the first convex portion. , the third joint portion has a third convex portion that engages with the first concave portion and includes a third concave portion, and a third concave portion that engages with the first convex portion; a first engagement member that is disposed in a first hole formed by the first protrusion and the second recess, and prevents separation of the first protrusion and the second protrusion that are adjacent to each other through engagement; a second engagement that is disposed in a second hole formed by the first recess and the third recess, and that prevents separation between the adjacent first and third protrusions through engagement; The joining structure is characterized in that the second member and the third member are each joined at an angle to the first member.
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。 Other features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本発明によれば、木材量の低減を図りつつ、高剛性・高強度の構造体を実現することができる。 According to the present invention, a structure with high rigidity and high strength can be realized while reducing the amount of wood.
本明細書及び添付図面により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。 At least the following matters will become clear from this specification and the accompanying drawings.
幅方向の両側の側面に一対の第1接合部を有する第1部材と、一方の前記第1接合部に接合される第2接合部を有する第2部材と、他方の前記第1接合部に接合される第3接合部を有する第3部材と、を備え、前記第1接合部は、第1窪み部を備える第1凸部と、第1凹部と、を有し、前記第2接合部は、前記第1凹部と篏合し第2窪み部を備える第2凸部と、前記第1凸部と篏合する第2凹部と、を有し、前記第3接合部は、前記第1凹部と篏合し第3窪み部を備える第3凸部と、前記第1凸部と篏合する第3凹部と、を有し、前記第1窪み部と前記第2窪み部とによって形成される第1孔に配置されて、隣リ合う前記第1凸部と前記第2凸部との離間を係合により防止する第1係合部材と、前記第1窪み部と前記第3窪み部とによって形成される第2孔に配置されて、隣リ合う前記第1凸部と前記第3凸部との離間を係合により防止する第2係合部材と、を備え、前記第2部材及び前記第3部材が、それぞれ、前記第1部材に対して、角度を持って接合されていることを特徴とする接合構造。 a first member having a pair of first joints on both sides in the width direction; a second member having a second joint joined to one of the first joints; and a second member having a second joint joined to the other first joint. a third member having a third joint part to be joined, the first joint part having a first convex part having a first recessed part, and a first recess part, and the second joint part having a first concave part; has a second convex portion that engages with the first concave portion and includes a second concave portion, and a second concave portion that engages with the first convex portion; A third convex portion that engages with the concave portion and includes a third concave portion, and a third concave portion that engages with the first convex portion, and is formed by the first concave portion and the second concave portion. a first engagement member that is disposed in a first hole and prevents separation between the first protrusion and the second protrusion that are adjacent to each other through engagement; and the first recess and the third recess. and a second engaging member disposed in a second hole formed by the first convex portion and the third convex portion that are adjacent to each other by engagement, the second engaging member and a joining structure, wherein the third member is joined to the first member at an angle.
このような接合構造によれば、木材量の低減を図りつつ、高剛性・高強度の構造体を実現することができる。 According to such a joining structure, a structure with high rigidity and high strength can be realized while reducing the amount of wood.
かかる接合構造であって、前記角度は直角であってもよい。 In such a joining structure, the angle may be a right angle.
このような接合構造によれば、各部材の加工や接合が容易である。 According to such a joining structure, processing and joining of each member is easy.
かかる接合構造であって、前記第1凸部は、前記幅方向に突出し、前記第2凸及び前記第3凸部は、前記幅方向と直交する直交方向に突出し、前記第1係合部材及び前記第2係合部材は、前記幅方向又は前記直交方向の少なくとも一方に沿って配置されることが望ましい。 In this joining structure, the first protrusion protrudes in the width direction, the second protrusion and the third protrusion protrude in a direction orthogonal to the width direction, and the first engagement member and It is desirable that the second engagement member is arranged along at least one of the width direction and the orthogonal direction.
このような接合構造によれば、第1~第3部材を互いに直角に接合することができる。 According to such a joining structure, the first to third members can be joined at right angles to each other.
かかる接合構造であって、前記角度は鋭角であってもよい。 In such a joining structure, the angle may be an acute angle.
このような接合構造によれば、木材量を減らしても、高い剛性・強度にすることができる。 According to such a joint structure, high rigidity and strength can be achieved even if the amount of wood is reduced.
かかる接合構造であって、前記第2部材の前記第2接合部とは反対側の端部と、前記第3部材の前記第3接合部とは反対側の端部が接合されていることが望ましい。 In such a joint structure, an end of the second member opposite to the second joint and an end of the third member opposite to the third joint may be joined. desirable.
このような接合構造によれば、第1~第3部材のみで閉断面(中空部を有する三角柱の構造体)を形成することができる。 According to such a joining structure, a closed cross section (a triangular prism structure having a hollow portion) can be formed only by the first to third members.
また、上記の何れかに記載の接合構造を備えることを特徴とする構造体が明らかになる。 Furthermore, a structure characterized by being provided with any of the bonding structures described above becomes clear.
このような構造体によれば、木材量の低減を図りつつ、高剛性・高強度にすることができる。 According to such a structure, high rigidity and high strength can be achieved while reducing the amount of wood.
かかる構造体であって、中空部が形成されていることが望ましい。 It is desirable that such a structure has a hollow portion formed therein.
このような構造体によれば、剛性・強度をより高めることができる。 According to such a structure, rigidity and strength can be further increased.
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
===本実施形態===
<構造体1について>
図1は、本実施形態の構造体1を示す概略斜視図であり、図2は、図1の分解斜視図である。また、図3は、第1部材10と第2部材20との接合部分の斜視図であり、図4は、図3の分解斜視図である。また、図5は、第1部材10と第3部材30との接合部分の斜視図であり、図6は、図5の分解斜視図である。本実施形態では、図に示すように、互いに直交する3方向(X方向、Y方向、Z方向)を定義する。Z方向は、鉛直方向(上下方向)であり、鉛直方向の上側を「上」とし、鉛直方向の下側を「下」とする。また、X方向及びY方向は、水平方向である。なお、本実施形態において、X方向は第1部材10の幅方向に相当し、Y方向は直交方向に相当する。
===This embodiment===
<About
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a
本実施形態の構造体1は、木質の板材(第1部材10、第2部材20、及び、第3部材30)同士を接合するための接合構造を備えている。また、各部材の接合部には木栓40,50が用いられている。なお、本実施形態において、構造体1は、木造の柱であり、Z方向(鉛直方向)に沿って立設されている。
The
<第1部材10について>
第1部材10は、略長方形状の木質の板材(例えば、CLT(Cross Laminated Timber))であり、長手方向がZ方向に沿い、幅方向がX方向に沿い、厚み方向がY方向に沿うように配置されている。また、図2に示すように、第1部材10は、本体を構成する本体部10aと、他の部材(ここでは、第2部材20、第3部材30)との接合を行うための接合部10bとを備えている。
<About the
The
接合部10b(第1接合部に相当)は、本体部10aの幅方向(X方向)の両側の側面に一対設けられている。一対の接合部10bは、それぞれ、複数の凸部11と、複数の凹部12を有している。凸部11と凹部12は、Z方向に交互に並んで設けられている。
A pair of
凸部11(第1凸部に相当)は、本体部10aから外側(X方向の外側)に向かって突出している。凸部11は、平面視(Y方向に見て)略矩形状である。また、図2などに示すように、凸部11は、Z方向の両側部に、窪み部13と、窪み部14を備えている。
The convex portion 11 (corresponding to the first convex portion) protrudes outward (outside in the X direction) from the
窪み部13は、第1部材10(凸部11)の厚み方向(ここではY方向)に沿って設けられている。窪み部13は、凸部11が半円形状に切り欠かれることにより形成されており、したがって、凸部11の内側へ半円形状に窪んでいる。凸部11において、窪み部13は、Y方向の一端から他端に亘って連続して設けられている。
The
窪み部14は、第1部材10の幅方向(ここではX方向)に沿って設けられている。また、窪み部14は、窪み部13と交わっている。窪み部14も、凸部11が半円形状に切り欠かれることにより形成されており、したがって、凸部11の内側へ半円形状に窪んでいる。
The recessed
なお、窪み部13及び窪み部14の一方(ここでは窪み部13とする)は、第1窪み部に相当する。
Note that one of the recessed
凹部12(第1凹部に相当)は、隣り合う凸部11の間に設けられた空間であり、凸部11とほぼ同じ形状(平面視略矩形状)である。
The recess 12 (corresponding to the first recess) is a space provided between
<第2部材20について>
第2部材20は、第1部材10と同様の板材であり、長手方向がZ方向に沿い、幅方向がY方向に沿い、厚み方向がX方向に沿うように配置されている。すなわち、第2部材20は、第1部材10に対して、90度の角度を有している(第2部材20と第1部材10とのなす角度が直角である)。また、図2に示すように、第2部材20は、本体を構成する本体部20aと、他の部材(ここでは、第1部材10)との接合を行うための接合部20bとを備えている。
<About the
The
接合部20b(第2接合部に相当)は、本体部20aの幅方向(Y方向)の一方側の側面に設けられている。接合部20bは、複数の凸部21と、複数の凹部22とを有している。当該凸部21と凹部22は、Z方向に交互に並んで設けられている。
The
凸部21(第2凸部に相当)は、本体部20aから外側(Y方向側)に向かって突出している。凸部21は、平面視(X方向に見て)略矩形状である。また、図2、図4などに示すように、凸部21は、Z方向の両側部に、窪み部23と、窪み部24を備えている。
The convex portion 21 (corresponding to the second convex portion) protrudes outward (towards the Y direction) from the
窪み部23は、第2部材20の幅方向(ここではY方向)に沿って設けられている。窪み部23は、凸部21が半円形状に切り欠かれることにより形成されており、したがって、凸部21の内側へ半円形状に窪んでいる。凸部21において、窪み部23は、Y方向の一端から他端に亘って連続して設けられている。なお、窪み部23は、第1部材10の窪み部13(第1窪み部)と対向するように設けられており、第2窪み部に相当する。
The recessed
窪み部24は、第2部材20の厚み方向(ここではX方向)に沿って設けられている。また、窪み部24は、窪み部23と交わっている。窪み部24も、凸部21が半円形状に切り欠かれることにより形成されており、したがって、凸部21の内側へ半円形状に窪んでいる。なお、窪み部24は、第1部材10の窪み部14と対向するように設けられている。
The recessed
凹部22(第2凹部に相当)は、隣り合う凸部21の間に設けられた空間であり、凸部21とほぼ同じ形状(平面視略矩形状)である。
The recess 22 (corresponding to the second recess) is a space provided between
<第3部材30について>
第3部材30は、第1部材10及び第2部材20と同様の板材であり、長手方向がZ方向に沿い、幅方向がY方向に沿い、厚み方向がX方向に沿うように配置されている。すなわち、第3部材30は、第2部材20と平行であり、且つ、第1部材10に対して、90度の角度を有している(第3部材30と第1部材10とのなす角度が直角である)。また、図2に示すように、第3部材30は、本体を構成する本体部30aと、他の部材(ここでは、第1部材10)との接合を行うための接合部30bとを備えている。
<About the
The
接合部30b(第3接合部に相当)は、本体部30aの幅方向(Y方向)の一方側の側面に設けられている。接合部30bは、複数の凸部31と複数の凹部32を有している。当該凸部31と凹部32は、Z方向に交互に並んで設けられている。
The
凸部31(第3凸部に相当)は、本体部30aから外側(Y方向側)に向かって突出している。凸部31は、平面視(X方向に見て)略矩形状である。また、図2、図6などに示すように、凸部31は、Z方向の両側部に、窪み部33と、窪み部34を備えている。
The convex portion 31 (corresponding to the third convex portion) protrudes outward (towards the Y direction) from the
窪み部33は、第3部材30の幅方向(ここではY方向)に沿って設けられている。窪み部33は、凸部31が半円形状に切り欠かれることにより形成されており、したがって、凸部31の内側へ半円形状に窪んでいる。凸部31において、窪み部33は、Y方向の一端から他端に亘って連続して設けられている。なお、窪み部33は、第1部材10の窪み部13(第1窪み部)と対向するように設けられており、第3窪み部に相当する。
The recessed
窪み部34は、第3部材30の厚み方向(ここではX方向)に沿って設けられている。また、窪み部34は、窪み部33と交わっている。窪み部34も、凸部31が半円形状に切り欠かれることにより形成されており、したがって、凸部31の内側へ半円形状に窪んでいる。
The recessed
凹部32(第3凹部に相当)は、隣り合う凸部31の間に設けられた空間であり、凸部31とほぼ同じ形状(平面視略矩形状)である。
The recess 32 (corresponding to the third recess) is a space provided between
<木栓40,50について>
木栓40は、第1部材10の窪み部13と、第2部材20の窪み部23によって形成される孔H1(図3参照)に、Y方向に沿うように挿入(配置)されて、隣り合う凸部11と凸部21との離間(X方向の離間)を係合により防止する。
<About
The
また、木栓40は、第1部材10の窪み部13と、第3部材30の窪み部33によって形成される孔H3(図5参照)に、Y方向に沿うように挿入されて、隣り合う凸部11と凸部31との離間(X方向の離間)を係合により防止する。
Further, the
なお、孔H1は、窪み部13と窪み部23によって形成される円形の孔であり、孔H3は、窪み部13と窪み部33によって形成される円形の孔(孔H1と同一形状の孔)である。このため、木栓40は、孔H1,H3に適切に篏合されるように断面が円形状(円柱形状)の部材となっている。本実施形態において、孔H1は、第1孔に相当し、孔H1に配置される木栓40は、第1係合部材に相当する。また、孔H3は、第2孔に相当し、孔H3に配置される木栓40は、第2係合部材に相当する。
Note that the hole H1 is a circular hole formed by the
木栓50は、第1部材10の窪み部14と、第2部材20の窪み部24によって形成される孔H2(図3参照)に、X方向に沿うように挿入されて、隣り合う凸部11と凸部21との離間(Y方向の離間)を係合により防止する。
The
また、木栓50は、第1部材10の窪み部14と、第3部材30の窪み部34によって形成される孔H4(図5参照)に、X方向に沿うように挿入されて、隣り合う凸部11と凸部31との離間(Y方向の離間)を係合により防止する。
Furthermore, the
なお、孔H2は、窪み部14と窪み部24によって形成される円形の孔であり、孔H4は、窪み部14と窪み部34によって形成される円形の孔(孔H2と同一形状の孔)である。また、孔H2及び孔H4の長さ(X方向の長さ)は、孔H1及び孔H3の長さ(Y方向の長さ)よりも短い。このため、木栓50は、孔H2,H4に適切に篏合されるように、木栓40よりも長さが短く、断面が円形状(円柱形状)の部材となっている。
Note that the hole H2 is a circular hole formed by the
また、前述したように、窪み部14は窪み部13と交わっており、窪み部24は窪み部23と交わっている。したがって、窪み部14と窪み部24によって形成される孔H2は、窪み部13と窪み部23によって形成される孔H1と連通している。このため、孔H1に挿入される木栓40と、孔H2に挿入される木栓50とを接触させることが可能である。
Further, as described above, the
また、窪み部14は窪み部13と交わっており、窪み部34は窪み部33と交わっている。したがって、窪み部14と窪み部34によって形成される孔H4は、窪み部13と窪み部33によって形成される孔H3と連通している。このため、孔H3に挿入される木栓40と、孔H4に挿入される木栓50とを接触させることが可能である。
Furthermore, the
<接合部の形成方法について>
次に、接合部の形成方法の一例について説明する。なお、ここでは、第1部材10の接合部10bの形成方法について説明する。
<About the method of forming the joint>
Next, an example of a method for forming a joint portion will be described. Note that here, a method for forming the
まず、加工前(接合部10bが形成されていない状態)の第1部材10を用意し、長手方向の所定位置(窪み部13,14に対応する位置)に、予めドリル等で円形の穴を正確に開ける。具体的には、窪み部13については、第1部材10の厚み方向に沿った穴(本実施形態では貫通穴)を開け、窪み部14については、その穴と交わるように(上記所定位置に)幅方向に沿った穴を開ける。
First, prepare the
そして、自動加工機などで、凹凸加工を施し、凸部11以外(すなわち凹部12の部位)を切除する。この際、上記のドリル等で開けられた穴を横断するように切断して凸部に半分(半円)残すようにする。これにより半円状の2方向の窪み部(窪み部13,14)を備えた凸部11と、凹部12を有する接合部10bが形成される。
Then, by using an automatic processing machine or the like, a concavo-convex process is performed, and the parts other than the convex parts 11 (that is, the parts of the concave parts 12) are removed. At this time, cut across the hole drilled with the above-mentioned drill, etc., leaving half (a semicircle) in the convex part. As a result, a
なお、第2部材20の接合部20b、第3部材の接合部30bについても形成方法は同様であるので説明を省略する。
Note that the forming method is the same for the
本実施形態では、各部材(板材)のなす角度が直角なので、斜め加工等する必要がない。よって、各部材(各接合部)の加工や接合が容易である。 In this embodiment, since the angles formed by each member (plate material) are right angles, there is no need for diagonal processing. Therefore, processing and joining of each member (each joint portion) is easy.
<各部材の接合について>
まず、図4に示すように、第1部材10と第2部材20とが90度の角度をなすようにしつつ、第1部材10の一方の接合部10bと、第2部材20の接合部20bを篏合させる。つまり、接合部10bの凸部11を、接合部20bの凹部22に篏合させるとともに、接合部20bの凸部21を、接合部10bの凹部12に篏合させる。
<About joining each member>
First, as shown in FIG. 4, while the
この際、凸部11の窪み部13と凸部21の窪み部23とによって、第1部材10の厚み方向(ここではY方向)に沿った円形の孔H1が形成される。また、凸部11の窪み部14と凸部21の窪み部24とによって、第1部材10の幅方向(ここではX方向)に沿い、孔H1と連通する円形の孔H2が形成される。
At this time, a circular hole H1 along the thickness direction (here, the Y direction) of the
そして、形成された孔H1に、木栓40を挿入する。さらに、孔H2に木栓50を挿入し、木栓40と当接(接触)させる。接合部10bと接合部20bのすべての孔H1と孔H2に同様に、木栓40、木栓50を挿入(配置)する。これにより、接合部10bと接合部20bが接合される。
Then, the
次に、第1部材10と第3部材30についても同様に接合を行う。すなわち、図6に示すように、第1部材10と第3部材30が90度の角度をなすようにしつつ、第1部材10の他方の接合部10bと、第3部材30の接合部30bを篏合させる。つまり、接合部10bの凸部11を、接合部30bの凹部32に篏合させるとともに、接合部30bの凸部31を、接合部10bの凹部12に篏合させる。
Next, the
この際、凸部11の窪み部13と凸部31の窪み部33とによって、第1部材10の厚み方向(ここではY方向)に沿った円形の孔H3が形成される。また、凸部11の窪み部14と凸部31の窪み部34とによって、第1部材10の幅方向(ここではX方向)に沿い、孔H3と連通する円形の孔H4が形成される。
At this time, a circular hole H3 along the thickness direction (here, the Y direction) of the
そして、形成された孔H3に、木栓40を挿入する。さらに、孔H4に木栓50を挿入し、木栓40と当接(接触)させる。接合部10bと接合部30bのすべての孔Hと孔H4に同様に、木栓40、木栓50を挿入(配置)する。これにより、接合部10bと接合部30bが接合される。
Then, the
これにより、第1部材10、第2部材20、第3部材30、木栓40、及び木栓50が一体となり構造体1が形成される。
Thereby, the
ここで、仮に、一つの接合部(例えば第1部材10と第2部材20の接合箇所)において木栓40と木栓50の一方しか設けられていない場合(孔H1と、孔H2の一方のみしか形成されていない場合)、部材の抜け止めを適切に行えないおそれがある。
Here, if only one of the
具体的には、第1部材10と第2部材20の接合箇所に孔H1のみ形成されている場合、当該孔H1に木栓40をY方向に沿って挿入(配置)すると、第1部材10(凸部11)と第2部材20(凸部21)はX方向に抜けにくくなる。しかし、木栓40の軸方向(Y方向)については抜けやすい(抜けるおそれがある)。このように、木栓の挿入方向(木栓の軸方向)と直交する方向に対しては、部材の抜け止めを適切に行うことが出来るが、挿入方向については、抜け止めを適切に行えないおそれがある。
Specifically, when only the hole H1 is formed at the joint between the
これに対し、本実施形態では、一つの接合部に、Y方向に沿った孔H1(H3)と、X方向に沿った孔H2(H4)を設け、それぞれ、木栓40と木栓50を挿入(配置)して木栓40と木栓50を当接(接触)させている。これにより、X方向の抜け止めとY方向の抜け止めの双方を適切に行うことが出来るので、確実に抜け止めを行うことができる。
In contrast, in this embodiment, a hole H1 (H3) along the Y direction and a hole H2 (H4) along the X direction are provided in one joint, and the
なお、木栓40と木栓50を接合させると、より確実に抜け止めを行うようにできる。
In addition, by joining the
図7A~図7Cは、木栓の接合例を示す図である。なお、図7A~図7Cでは、木栓以外の図示を省略している(木栓のみを示している)。 7A to 7C are diagrams showing examples of joining wooden plugs. Note that in FIGS. 7A to 7C, illustrations other than the wooden plug are omitted (only the wooden plug is shown).
図7Aでは、木栓40と木栓50の接触部分を、接着剤などを用いて接着している。これにより、より確実に抜け止めを行うことが出来る。また、木栓の落下を防止できる。
In FIG. 7A, the contact portions of the
図7Bでは、木栓40´と木栓50´を用いている。木栓40´は木栓50´よりも径が大きく、側面に木栓50´の径よりもやや小さい穴41が形成されている。この穴41に、ハンマーなどを用いて、木栓50´(先端部分)を圧入する。これにより、木栓40´と木栓50´が接合される。
In FIG. 7B, wooden plugs 40' and 50' are used. The diameter of the wooden plug 40' is larger than that of the wooden plug 50', and a
また、図7Cでは、木栓40″と木栓50″を用いている。木栓40″は、木栓50″よりも径が大きく、側面に螺子穴42(雌螺子)が形成されている。また、木栓50″は、先端に木栓40″の螺子穴42に対応する螺子部52(雄螺子)が形成されている。この木栓50″の螺子部52を木栓40″の螺子穴42に螺合させることにより、木栓40″と木栓50″が接合される。なお、本実施形態では、螺子部52は、木栓50´の先端のみに形成されているが、これは限られず、例えば、木栓50´の全長に亘って設けられていてもよい。
Furthermore, in FIG. 7C, wooden plugs 40'' and 50'' are used. The wooden plug 40'' has a larger diameter than the wooden plug 50'', and has a screw hole 42 (female screw) formed on the side surface. Further, the wooden stopper 50'' has a threaded portion 52 (male thread) formed at its tip that corresponds to the
<変形例>
図8は、変形例の構造体1´を示す概略斜視図である。構造体1´は、第1部材10と、第2部材20´と、第3部材30´を備えている。また、この変形例では、第1部材10が2つ用いられている。
<Modified example>
FIG. 8 is a schematic perspective view showing a modified structure 1'. The structure 1' includes a
第2部材20´は、幅方向(Y方向)の両側に第1部材10(接合部10b)との接合部20bを(一対)有している。
The second member 20' has (a pair of)
第3部材30´も同様に、幅方向(Y方向)の両側に第1部材10(接合部10b)との接合部30bを(一対)有している。
Similarly, the third member 30' has (a pair of)
そして、2つの第1部材10と、第2部材20´と、第3部材30´とを図のように四角形状に接合することにより構造体1´が形成される。なお、各部材の接合(接合構造)については、前述の実施形態と同様であるので、説明を省略する。この変形例の構造体1´は、内部に中空部Sが形成された閉断面の構造体となる。
Then, the structure 1' is formed by joining the two
<断面性能について>
図9は、断面形状による性能の比較を示す図である。なお、図中に示しているサイズ(数字)の単位はmmである。
<About cross-sectional performance>
FIG. 9 is a diagram showing a comparison of performance depending on cross-sectional shape. Note that the unit of size (number) shown in the figure is mm.
ここでは、四角形状の断面がすべて木材で構成された比較例(充腹断面)と、断面コの字状(開断面)の本実施形態(構造体1)と、断面ロの字状(閉断面)の変形例(構造体1´)のそれぞれについて、断面積(A)と断面二次モーメント(I)を算出している。また、構造体1については、X軸方向の断面二次モーメント(Ix)とY軸方向の断面二次モーメント(Iy)を算出している。
Here, we will discuss a comparative example (full cross section) in which the square cross section is entirely made of wood, this embodiment (structure 1) with a U-shaped cross section (open cross section), and a square cross section (closed cross section). The cross-sectional area (A) and the moment of inertia (I) are calculated for each of the modified examples (structure 1') of the cross-section). Furthermore, for the
なお、図中の断面積(A)及び断面二次モーメント(I)の下の括弧内の数字は、比較例(充腹断面)に対する割合(比較例を1.0としたときの値)を示している。 In addition, the numbers in parentheses under the cross-sectional area (A) and moment of inertia (I) in the figure represent the ratio (value when the comparative example is set to 1.0) with respect to the comparative example (full cross section). It shows.
本実施形態(構造体1)では、断面積(A)が比較例の半分以下(44%)であるのに対し、断面二次モーメント(Ix、Iy)は比較例の60~70%である。つまり、断面積を半分以下にしても、断面二次モーメントは断面積ほど小さくなっていない(約25~40%減少)。よって、小さい断面積で、高い剛性、強度を得ることが可能であるといえる。 In this embodiment (Structure 1), the cross-sectional area (A) is less than half (44%) of the comparative example, while the moment of inertia (Ix, Iy) is 60 to 70% of the comparative example. . In other words, even if the cross-sectional area is reduced by half or less, the moment of inertia of the cross-section does not become as small as the cross-sectional area (reduced by about 25 to 40%). Therefore, it can be said that it is possible to obtain high rigidity and strength with a small cross-sectional area.
また、変形例(構造体1´)では、断面積(A)が比較例の約半分(55%)であるのに対し、断面二次モーメント(I)は比較例の80%である。つまり、断面積を約半分にしても、断面二次モーメントは20%しか小さくなっていない。よって、さらに剛性、強度を高めることができる。 Further, in the modified example (structure 1'), the cross-sectional area (A) is about half (55%) of the comparative example, whereas the moment of inertia (I) of the cross-sectional area is 80% of that of the comparative example. In other words, even if the cross-sectional area is reduced by about half, the moment of inertia of area is reduced by only 20%. Therefore, rigidity and strength can be further increased.
このように、本実施形態及び変形例では、木材量の低減を図りつつ、高剛性・高強度の構造体を実現することができる。また、加工は自動加工機でできるため、施工性に優れており、金物や接着剤を使用した接合構造と比べて安価で劣化の心配が少ない。 In this way, in this embodiment and the modified examples, it is possible to realize a structure with high rigidity and high strength while reducing the amount of wood. Additionally, since processing can be done using automatic processing machines, it has excellent workability, and is cheaper and less prone to deterioration than bonded structures that use hardware or adhesives.
===その他の実施形態について===
上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
===About other embodiments===
The embodiments described above are provided to facilitate understanding of the present invention, and are not intended to be interpreted as limiting the present invention. It goes without saying that the present invention may be modified and improved without departing from its spirit, and that the present invention includes equivalents thereof. In particular, even the embodiments described below are included in the present invention.
前述の実施形態では、構造体1(及び構造体1´)が柱であったがこれには限られない。例えば梁であってもよい。つまり、Z方向が水平方向(X方向又はY方向が鉛直方向)であってもよい。ただし、この場合、鉛直方向の下側(下向き)に木栓(木栓40又は木栓50)が配置されると、木栓が、抜け落ちるおそれがある。よって、この場合、図7A~図7Cで示したように木栓40と木栓50を接合することが望ましい。これにより、抜け落ちを防止できる。
In the embodiment described above, the structure 1 (and structure 1') is a pillar, but the structure is not limited to this. For example, it may be a beam. That is, the Z direction may be a horizontal direction (the X direction or the Y direction may be a vertical direction). However, in this case, if the wooden plug (
また、前述の実施形態では、木栓40,50(及び孔H1~H4)は、断面が円形状であることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、断面が長方形状(隣り合う辺の長さが異なる矩形状)であることとしてもよいし、断面が正方形状であることとしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
また、前述の実施形態では、第2部材20と第1部材10とのなす角度、及び、第3部材30と第1部材10とのなす角度がともに直角であった(第2部材20及び第3部材30が、第1部材10に対して90度の角度を持って接合されていた)が、これには限られない。
Further, in the embodiment described above, the angle between the
例えば、第2部材20と第1部材10とのなす角度、及び、第3部材30と第1部材10とのなす角度がともに鋭角(0度より大きく90度より小さい角度)であってもよい。この場合、各部材の端部を斜めに加工するとともに、第2部材20の接合部20bとは反対側の端部と、第3部材30の接合部30bとは反対側の端部にも同様の凹凸形状の接合部を形成し、その端部同士を接合して、断面が三角形(閉断面)で、中空部を有する三角柱形状にしてもよい。この場合においても、木材量の低減を図りつつ、高剛性・高強度の構造体を実現することができる。
For example, the angle between the
また、第2部材20と第1部材10とのなす角度、及び、第3部材30と第1部材10とのなす角度がともに鈍角(90度より大きく180度より小さい角度)であってもよい。この場合においても、角度が無い場合と比べて、剛性、強度を高めることができる。
Further, the angle between the
また、前述の実施形態では、各凸部に2つ(2方向)の窪み部を交わるように設けていたが、これには限られず、何れか一つのみ設けてもよい(木栓の挿入方向が一つでもよい)。ただし1方向の場合、前述したように木栓の挿入方向(軸方向)に抜けやすいので、例えば、各凸部の上側と下側で、窪み部の方向(孔の形成方向、換言すると木栓の挿入方向)を変えるようにしてもよい。あるいは、Z方向に並ぶ凸部ごとに、窪み部の方向を変えるようにしてもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, each convex part is provided with two (two directions) recesses so as to intersect with each other, but the invention is not limited to this, and only one of the recesses may be provided (insertion of a wooden plug). (may be in just one direction). However, in the case of one direction, as mentioned above, it is easy to pull out in the insertion direction (axial direction) of the wooden plug, so for example, at the upper and lower sides of each convex part, (insertion direction) may be changed. Alternatively, the direction of the depressions may be changed for each protrusion arranged in the Z direction.
1 構造体
10 第1部材
10a 本体部
10b 接合部(第1接合部)
11 凸部(第1凸部)
12 凹部(第1凹部)
13 窪み部(第1窪み部)
14 窪み部
20 第2部材
20a 本体部
20b 接合部(第2接合部)
21 凸部(第2凸部)
22 凹部(第2凹部)
23 窪み部(第2窪み部)
24 窪み部
30 第3部材
30a 本体部
30b 接合部(第3接合部)
31 凸部(第3凸部)
32 凹部(第3凹部)
33 窪み部(第3窪み部)
34 窪み部
40 木栓
41 穴
42 螺子穴
50 木栓
52 螺子部
H1 孔(第1孔)
H2 孔
H3 孔(第2孔)
H4 孔
S 中空部
1
11 Convex part (first convex part)
12 Recess (first recess)
13 Recessed part (first recessed part)
14 Recessed
21 Convex portion (second convex portion)
22 Recess (second recess)
23 Recessed part (second recessed part)
24 Recessed
31 Convex part (third convex part)
32 Recess (third recess)
33 Recessed part (third recessed part)
34
H2 hole H3 hole (second hole)
H4 Hole S Hollow part
Claims (7)
一方の前記第1接合部に接合される第2接合部を有する第2部材と、
他方の前記第1接合部に接合される第3接合部を有する第3部材と、
を備え、
前記第1接合部は、第1窪み部を備える第1凸部と、第1凹部と、を有し、
前記第2接合部は、前記第1凹部と篏合し第2窪み部を備える第2凸部と、前記第1凸部と篏合する第2凹部と、を有し、
前記第3接合部は、前記第1凹部と篏合し第3窪み部を備える第3凸部と、前記第1凸部と篏合する第3凹部と、を有し、
前記第1窪み部と前記第2窪み部とによって形成される第1孔に配置されて、隣リ合う前記第1凸部と前記第2凸部との離間を係合により防止する第1係合部材と、
前記第1窪み部と前記第3窪み部とによって形成される第2孔に配置されて、隣リ合う前記第1凸部と前記第3凸部との離間を係合により防止する第2係合部材と、
を備え、
前記第2部材及び前記第3部材が、それぞれ、前記第1部材に対して、角度を持って接合されている、
ことを特徴とする接合構造。 a first member having a pair of first joints on both sides in the width direction;
a second member having a second joint part joined to one of the first joint parts;
a third member having a third joint joined to the other first joint;
Equipped with
The first joint portion has a first convex portion including a first recessed portion, and a first recessed portion,
The second joint portion includes a second convex portion that engages with the first concave portion and includes a second concave portion, and a second concave portion that engages with the first convex portion,
The third joint portion includes a third convex portion that engages with the first concave portion and includes a third concave portion, and a third concave portion that engages with the first convex portion,
a first engagement that is disposed in a first hole formed by the first recess and the second recess, and that prevents separation between the adjacent first and second protrusions through engagement; A joining member,
a second engagement that is disposed in a second hole formed by the first recess and the third recess, and that prevents separation between the adjacent first and third protrusions through engagement; A joining member,
Equipped with
the second member and the third member are each joined to the first member at an angle;
A joint structure characterized by:
前記角度は、直角である、
ことを特徴とする接合構造。 The joining structure according to claim 1,
the angle is a right angle;
A joint structure characterized by:
前記第1凸部は、前記幅方向に突出し、
前記第2凸及び前記第3凸部は、前記幅方向と直交する直交方向に突出し、
前記第1係合部材及び前記第2係合部材は、前記幅方向又は前記直交方向の少なくとも一方に沿って配置される、
ことを特徴とする接合構造。 The joining structure according to claim 2,
the first protrusion protrudes in the width direction;
The second convex portion and the third convex portion protrude in an orthogonal direction perpendicular to the width direction,
The first engaging member and the second engaging member are arranged along at least one of the width direction or the orthogonal direction,
A joint structure characterized by:
前記角度は、鋭角である、
ことを特徴とする接合構造。 The joining structure according to claim 1,
the angle is an acute angle;
A joint structure characterized by:
前記第2部材の前記第2接合部とは反対側の端部と、前記第3部材の前記第3接合部とは反対側の端部が接合されている、
ことを特徴とする接合構造。 The joining structure according to claim 4,
An end portion of the second member opposite to the second joint portion and an end portion of the third member opposite to the third joint portion are joined.
A joint structure characterized by:
中空部が形成されている、
ことを特徴とする構造体。 The structure according to claim 6,
A hollow part is formed,
A structure characterized by:
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