JP2693581B2 - 締結具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、締結具、例えば、建屋等の柱あるいは梁
（以下、単に柱ともいう）等の構造物の締結部分に使用
される締結具に関する。

（従来技術） 建屋等の構造物、例えば鉄骨構造の場合には、柱相互
間を締結する際、専ら、第９図に図示するように、締結
しようとする両方の柱（あるいは梁）A,A′の端面に締
結用のボルト孔30を形成した面板31を溶接し、この面板
31を互いに当接させた状態で上記ボルト孔30にボルト32
を貫装させてナット（図示せず）で螺着し、面板31を介
して柱A,A′相互間（あるいは梁相互）を締結するよう
な手法が用いられている。

また、他の手法としては、第10図に図示するように、
接合しようとする二つの柱A,A′の端部を入子式に形成
して二つの柱A,A′を連結し、その後上記入子式になっ
た部分に形成されたボルト孔30にボルトを螺着して、二
つの柱A,A′の相対的な自由度を拘束して、柱を締結す
ることがおこなわれていた。

（発明が解決しようとする課題） しかし、前者の手法では、締結部において、柱（ある
いは梁）A,A′の周面から面板31の周端部が突出した状
態になるため、壁面の形成あるいは他の構造部材を隣接
して配設する場合に、物理的に干渉するという問題があ
る。

また、ボルトとナットによる締結部が柱の断面の外に
位置し、柱断面内に接合部分がないため、又一般に締結
部材の断面積（この場合ボルトの断面積）をあまり大き
くすることができないため、柱に曲げ等の外力が作用し
た場合に面板の曲げ強度あるいはボルトの断面積が小さ
いときには、該締結部が弱くなるという問題があった。

また、後者の手法では、上述のように面板の周端部が
突出するようなことはない（尚、ボルトの頭を突出す
る）ものの、入子式にすることにより、角部を切り欠い
た一方の柱（図において、上方の柱Ａ′）の端部の剛性
が低下し、しいては柱相互の締結部分が強度的に低下す
るという問題があった。

さらに、前者及び後者共に、締結部一箇所当たり複数
個のボルト・ナットで締結しなければないないため、締
結部分が高層に位置する場合には、高所での作業となる
ため、非常に作業性が低下するという問題があった。

本発明は、上記現況に鑑みおこなわれたもので、柱あ
るいは梁の部材の断面から突出することなく且つ強度的
に十分な強度を備え、また締結作業が簡単な締結具を提
供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明にかかる締結具は、締結しようとする柱状ある
いは梁状等の長手部材のそれぞれの端部に形成され、当
接することによってそれらの間に締結孔を形成する二つ
の締結孔形成用部材と、 上記締結孔に挿入して、上記二つの締結孔形成用部材間
を結合する楔片とからなる締結具であって、 上記締結孔の開口部の基本形状が、Ｈ形等の両端部が
中央部に比べて拡がった形状をなすよう、 上記二つの締結孔形成用部材の、当接して上記締結孔を
形成する隣合う側面のそれぞれに、当接面側に開口し、
上記各側面の開口形状がＴ字状等の、当接面から離間し
た側が当接面側より張り出した、締結孔形成用の孔部を
形成し、 且つ、上記締結孔が孔底側に比べて開口側で孔断面積が
拡くなるよう形成するとともに、 上記楔片を上記締結孔に対応する形状に形成したことを
特徴とする。

（作用） しかして、上述のように構成された締結具は、以下の
ように作用する。

即ち、それぞれに締結孔形成用の孔部が形成されている
側面を有する締結具の二つの部材を、それらの側面間に
ほぼ所定の締結孔が形成されるよう当接させれば、先端
で断面積が小さくなった楔片を挿入することができ、こ
の状態において、楔片を順次挿入してゆけば、楔作用に
より、上記締結具を構成する二つの部材が次第に所定の
位置状態になって、最終的には強固に締結することがで
きる。

そして、この締結は、相対的に正確に位置決めされ、
且つ強度的にも一体のものと比べて何ら遜色ない程度に
強固に締結することができる。即ち、この締結部分の剪
断強度及び曲げ強度は、締結部のどの部位の断面積をも
大きくできるため、全体に非常に大きくすることができ
る。しかも、単に楔片を挿入するだけでよいため、極め
て簡単に締結することができる。

また、最終的には、締結孔内に楔片が挿入されてしま
うことより、柱等の長手部材の断面から外側に面板等が
突出することもない。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は本実施例にかかる締結具の締結完了時の状態
を示す斜視図、第２図は締結具の構成を示す分解斜視
図、第３図はこの締結具で締結した柱に梁を螺着した状
態を示す斜視図である。図において、A,A′は締結しよ
うとする二つの長手部材である柱で、この二つの柱A,
A′のそれぞれの端部には、締結具１を構成する、二つ
の締結孔形成用部材1A,1Bのうちのそれぞれ一つが形成
されている。この締結孔形成用部材1A,1Bは、柱と一体
に形成してもよいが、本実施例の場合には、柱A,A′と
別体につくられ後に溶接で柱A,A′の端部に取着される
ことによって形成されている。

ところで、上記締結具１は、大別して、二つの締結孔
形成用部材1A,1Bと、これらを結合する楔片1Cから構成
されている。

そして、上記二つの締結孔形成用部材1A,1Bは、第１
図に示す当接した状態において、その間に、開口部の形
状が略Ｈ形の、且つ、第２図に示すように、孔底に比べ
て開口部で断面が拡がった楔状の、締結孔２が形成され
る。この締結孔２は、当接して該締結孔２を形成する上
記各締結孔形成用部材1A,1Bのそれぞれの４つの側面
（当接面に隣接する周囲の各４面）に、第２図に示すよ
うに、各側面における開口形状が略Ｔ字状で、該略Ｔ字
状を形成するその縦棒に相当するの端が当接面側に開口
した、締結孔用の孔部2A,2Bを形成することにより、つ
くられる。尚、本実施例の場合には、上記二つの締結孔
形成用部材1A,1Bの当接面に隣接する周囲の４面に形成
されているが、必要によって２面であってもよい。

さらに、本実施例では、上記二つの締結孔形成用部材
1A,1Bの当接面での相対的位置を決定するための、凸状
の位置決め片３が、実線で示す位置から二点鎖線で示す
位置決め孔４にボルト７で螺着されることにより、一方
の締結孔形成用部材1Aの中央に形成されるとともに、他
の一方の締結孔形成用部材1Bに、上記位置決め片３が嵌
入する位置決め孔（図示せず；上記位置決め片３を嵌入
する位置決め孔４と同じもの）が形成されている。従っ
て、本実施例の場合、位置決め片３を、ボルト７によっ
て、締結孔形成用部材の位置決め孔４に取着して形成す
るため、いずれの締結孔形成用部材1A,1Bにも任意に形
成することができる。

ところで、上記位置決め片３の周側面には、楔片1Cを
上記締結孔２に嵌入させるための、ボルト孔3aが形成さ
れている。

また、楔片1Cは、上述の結合孔２（第１図参照）の形
状に対応するような、第２図に示す如き、断面が略Ｈ状
で先端に比べて基端側で断面が拡がった楔状の外形を有
し、断面中央には、上記ボルト孔3aに螺合するボルト６
を通すための、軸方向に延びる貫通孔1cが形成されてい
る。尚、第２図に示す実施例では、この柱Ａ側に、梁Ｂ
（第３図参照）を取着するための、取付孔５が複数形成
されている。

しかして、上述のように構成された本締結具は、締結
に際し以下のように機能する。

即ち、例えば一方の締結孔形成部材1Aに位置決め片３
をボルト７で螺着した後、第２図に示すように、締結し
ようとする二つの柱A,A′をその長手軸が概ね一致する
ような状態で互いの締結孔形成部材が対向するような状
態に対峙させ、しかる後、これらの締結孔形成用部材1
A,1Bを、柱Ａ側の位置決め片３が柱Ａ′側の位置決め孔
（図示せず）に嵌入する状態で当接させる。この状態に
おいて、締結孔形成用部材1A,1Bの間には略Ｈ形の締結
孔２（第１図参照）が形成され、この締結孔２に上記楔
片1Cの先端部を挿入する。

そして、楔片1Cの貫通孔1cにボルト６を挿入して、そ
の先端を上記位置決め片３の、ボルト孔3aに螺合させ
て、楔片1Cの基端が柱の断面内に完全に入り込むように
ボルト６を締め込めば（第１図参照）、締結孔２と楔片
1Cでの楔作用により、上記二つの柱A,A′は強固に締結
される。

尚、このように締結されて一本状の柱A,A′となった
柱Ａの部分に梁Ｂを取着する場合には、第３図に図示す
るように梁柱Ａと梁Ｂをボルト８で螺着すればよい。

上記実施例では、締結孔２を各側面に一つづつ形成し
ているが、必要に応じて、第４図，第５図に示すように
締結孔２を各側面に二つ、あるいは図示しないがそれ以
上形成してもよい。また、上記位置決め片３も、上記第
４図，第５図に示すように、当初より一方の柱（この実
施例では柱Ａ側）に位置決め片３′を鋳造等で形成して
おいてもよい。

さらに、本発明の別の実施例として、第６図に図示す
るように、締結孔２を隣接する二方向の側面にのみ形成
し、それらの対峙する各側面に、上記二方向に形成した
該締結孔の孔底方向への移動と当接面が離間する方向へ
の移動を係止する一対の係合部1D,1Eを、各締結孔形成
用部材1A,1Bにそれぞれ対応するよう形成してもよい。
この場合には、締結に際し、単に、締結孔２が形成され
ている二方向から楔片（図示せず；第１図等に図示する
ものと同じもの）を挿入するだけで、二つの柱A,A′を
締結することができるため、高所作業において、さらに
（非常に）能率よく柱を締結することができる。尚、上
述の係合部を設ける方向は、第６図に図示する方向だけ
でなく、図示しないが、対峙する二つの側面側に係止部
を設け、残りの対峙する二つの側面には締結孔を形成す
るよう構成してもよく、これらは、柱の配置される位置
（例えば、間柱，角柱等）との関係等で、適宜変更すれ
ばよい。

ところで、建屋等の構造物全体をより簡単に構成する
場合には、第７図に図示するように、既に柱Ａ′と締結
された柱Ａの側面に、図示する如き締結手段10を介し
て、梁Ｂを締結すればより簡単に且つ強度的に十分な強
度をもって構成することができる。この締結手段10は、
下方で開口面積が小さくなった楔状孔11aを有する金具1
1と、この楔状孔11aに挿入され梁Ｂの端部に形成される
傾斜片12と、この傾斜片12が楔状孔11aに挿入された後
に、上記楔状孔11a内の傾斜片12の背面側に形成される
空間に嵌入される楔片13から構成される。そして、第８
図に示すように、上記傾斜片12は肉厚が同じで下端で上
端に比べて外側に突出した傾斜状の形成され、楔状孔11
aの孔形状もこれに対応して該孔の梁側の面が傾斜して
楔形状の形成されている。このため、立設した柱Ａに梁
Ｂを配設する際、寸法的にルーズな状態で、柱Ａ側の楔
状孔11aに梁Ｂ側の傾斜片12を挿入することができる。
そして、上記楔状孔11a内に梁Ｂの傾斜片12が挿入され
た状態において、該楔状孔11a内の柱Ａ側に楔状の空間1
4が形成され、この空間14に上記楔片13を上方より嵌入
すれば、楔作用により所定位置状態に強固に締結するこ
とができる。上述のように、楔片13を上方から嵌入する
際にも、本発明にかかる上記締結具１を用いれば柱A,
A′の締結部から突出するものがないため、簡単に嵌入
することができる。

ところで、上述の本発明の実施例にかかる締結具１
は、第２図に図示するように、同一形状の締結孔形成用
部材1A,1B、同一形状の複数の楔片1C、位置決め片３、
および市販のボルト６の非常に種類の少ない部品から構
成されているため、非常に高い量産効果が期待できる。

しかも、上記締結孔形成用部材1A,1B、楔片1C、位置
決め片３は精密鋳造で簡単に製造できるため、究めて安
価に提供することができる。

尚、上記実施例では、締結孔の開口部の基本形状がＨ
形のものについて説明したが、Ｈ形に限定されるもので
なく、両端部が中央部に比べて拡がった形状であればよ
く、例えば、略Ｙ形形状であってもよく、また両端部が
円形あるいは矩形等でその中央部が直線状になった形状
であってもよい。即ち、当接面に位置し該当接面に直角
な上記中央部（Ｈ形であればその水平な部分）の軸線方
向への引張力に対向できるような形状であればよい。

また、締結具の材料は、一般的には鉄等の金属が使用
されるが、これらに限定されるものでなく、例えばエン
ジニアリングプラスティック等の高分子材料のものでも
よく、あるいはセラミック又はセメント等のものであっ
てもよく、またこれらの材料にファイバー等を混入した
複合材料であってもよい。

また、上記実施例では、専ら柱間の締結について説明
したが、梁間の締結についても同様に実施できることは
言うまでもない。

（発明の効果） 本発明によれば、上述のように、締結しようとする柱
の断面から突出することなく、強度的に従来の締結手法
のものに比べて格段に大きな締結具を提供することがで
きる。

しかも、この締結具は、構成的にも単純な形状のもの
を組合せ、また部品点数が少なく、しかも共通の部品
（締結孔形成部材，楔片）を使用して構成されるため、
量産効果が期待でき、又鋳造に適した構造であることよ
り、安価に供給することができる。

特に、締結に際して、上述のように楔片を嵌入するこ
とにより簡単に締結することができるため、高所におけ
る作業効率が非常に良いという利点を有する。

しかも、締結後の組立寸法精度は従来のもの以上の精
度が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例にかかる締結具の締結完了時の状態を
示す斜視図、第２図は同じく締結具の構成を示す分解斜
視図、第３図はこの締結具で締結した柱に梁を螺着した
状態を示す斜視図、第４図、第５図は別の実施例を示す
締結後とその構成を示す組立斜視図、第６図はさらに別
の実施例にかかる締結具の構成を示す斜視図、第７図は
柱とそれに直角な梁とを締結する例を示す図、第８図は
第７図に示す柱と梁の締結部分の構成を示す該締結部分
の側断面図、第９図，第10図は従来の柱相互の締結手法
を示す斜視図である。 A,A′……柱（長手部材）、１……締結具、1A,1B……締
結孔形成部材、1C……楔片、２……締結孔、2A,2B……
締結用の孔部。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】締結しようとする柱状あるいは梁状等の長
   手部材のそれぞれの端部に形成され、当接することによ
   ってそれらの間に締結孔を形成する二つの締結孔形成用
   部材と、 上記締結孔に挿入して、上記二つの締結孔形成用部材間
   を結合する楔片とからなる締結具であって、 上記締結孔の開口部の基本形状が、Ｈ形等の両端部が中
   央部に比べて拡がった形状をなすよう、 上記二つの締結孔形成用部材の、当接して上記締結孔を
   形成する隣合う側面のそれぞれに、当接面側に開口し、
   上記各側面の開口形状がＴ字状等の、当接面から離間し
   た側が当接面側より張り出した、締結孔形成用の孔部を
   形成し、 且つ、上記締結孔が孔底側に比べて開口側で孔断面積が
   拡くなるよう形成するとともに、上記楔片を上記締結孔
   に対応する形状に形成したことを特徴とする締結具。
2. 【請求項２】請求項第１項記載の締結具において、 前記締結孔が、前記二つの締結孔形成用部材のそれぞれ
   の当接面に隣接する周囲の複数の側面に形成されている
   ことを特徴とする締結具。
3. 【請求項３】請求項第１項記載の締結具において、 前記締結孔が、前記二つの締結孔形成用部材のそれぞれ
   の当接面に隣接する周囲の側面の少なくとも一つに設け
   られ、その対峙する側面側に、当接面が離間する方向へ
   の移動を係止し且つ上記締結孔の孔底方向への移動を係
   止する係合手段を設けたことを特徴とする締結具。