JP3241163B2 - 接合用治具及びそれを用いた建築構造物の接合方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は木材間や集成材間又は石
材間あるいは木材や集成材と石材やコンクリートとを接
合する接合用治具及びそれを用いた木造家屋及び大断面
構造による大型木造建築物の軸組構造等の建築構造物の
仕口や継手構造等における構造部材間の接合方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、住宅等の建築工事の省力化、合理
化等を目的として梁と軒桁、軒桁と柱、胴差しと通し柱
等の接合を目的とした接合用治具、又は施工の合理化を
目的とした仕口構造や継手構造等が開発されている。例
えば、実開昭６３−１６２００８号公報には木造軸組
工法に使用する軸組金具、実開平２−９３４０１号公
報には、軸組式木造建築物の柱下端と土台との仕口部の
補強金物、特開平３−２９５９４６号公報には迫出し
ダボ金具、及びそれを使用した軸組木造建築の壁下地構
造、特開平２−３００４４２号公報には接合した後、
木造軸組が解体することのない木質構造材の接合部構造
が開示されている。これらはいずれも構造部材間の接合
に金具やボルト，ナットが使用されている。また、仕口
構造としては特開昭６３−１４９３９，同６３−１４９
４０，同６３−１４９４１号公報に仕口構造の構造強度
の向上を目的とした木造軸組構造における仕口構造が開
示されている。しかしながら上記従来の接合用治具や仕
口構造は施工の際にボルトやナット，座金等の部品点数
が多く固定作業が煩雑で作業性に欠けるという問題点が
あった。また金具が大型で重量があり運搬性に欠け、更
に高所作業では安全性にも欠けるという問題点を有して
いた。施工時には金具の取付け間違等を生じ手間を要す
とともに所定位置に穿孔されたシリンダーや込栓部材の
所定位置への埋設と、埋設された前記シリンダーや込栓
の穿孔部にボルトを螺着するのが困難で作業性が悪く多
大の作業工数を要し工期が長引くという問題点があっ
た。木材間をボルトやナットで固定したものは木材の収
縮によって数年で締付力が失われてガタが生じ易く物理
的強度が低下するという問題点も有り、更にボルトやナ
ット、金具等の金属部分が結露等により酸化され耐久性
が低下するとともに、又輸入材は海上貯木のため塩分を
含みその塩分によりボルトや金具等が腐食され物理的強
度が劣化し耐久性が劣化するという問題点があった。ま
た、火災時は外部の接合用のボルトや金具等が先に熔け
て強度が期待できず家屋が倒壊するという防災上の問題
点を有していた。更に木材を用いた軸組構造の最大の欠
点は接合部の脆弱さであり、古来大工等によって物理的
強度を保つため種々の仕口や継手が考案されてきたが、
それらの構造はいずれも複雑でその加工に作業工数を要
し生産性が悪いという問題点を有していた。更に大断面
の木材等は生産量が少なく入手が困難であり、また木製
または集成材等の長大スパンの梁アーチやトラス等は道
交法等の規制により運搬ができないという問題点を有し
ていた。そこで、本発明者は上記従来の問題点を解決す
べく鋭意検討をした結果、従来の複雑な仕口や継手構造
を極めて簡単な構造とし、かつ接着剤と併用することに
より構造強度を向上させ仕口や継手あるいは接合の作業
性を著しく高め施工期間を著しく短縮化することができ
る接合用治具、及びそれを用いることにより仕口、継手
あるいは接合の加工技術を単純化し作業工数を著しく削
減した生産性に優れた構造部材の接合方法並びに構造強
度に優れ防災効果の高い構造部材間の接合構造を完成し
特願平４−１６４４０２号として特許出願を行った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記発明
は、従来の金具や施工方法に比べ、作業性、施工性、生
産性、防災効果や接合部の耐力等に著しく優れるもので
あるが、防災上や込栓部の取り合いのため接合用治具が
接合面の奥に入り込んでいるので接着剤注入用ガン等で
中空部に接着剤を注入する際に該ガンの先端と中空部の
先端部の位置合わせ等に手間を要し煩雑で作業性に欠け
るということがわかった。また、接着剤を注入し、接着
剤注入用ガンを抜く際に接合用孔部の径が大きいと接合
用治具が一緒に抜けてくるものが多少認められ作業性を
低下させるという問題点があることがわかった。

【０００４】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、接着剤の注入が容易でかつ接合用治具の抜けをなく
し、施工性を著しく改善し建造物の生産性を向上させる
とともに、防災効果の優れた接合用治具及びそれを用い
た建築構造物の接合方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は次の構成からなる。請求項１に記載の接合用
治具は、中空部の少なくとも一端部に形成された係合部
を有する筒状部材と、前記筒状部材の前記係合部と脱着
自在に係合する係合部が少なくとも一端部に形成された
中空の支管と、を備えた構成を有している。請求項２に
記載の接合用治具は、請求項１において、前記筒状部材
が表面に形成された突条部や凹凸部を備え、及び／又は
前記筒状部材の端部に突起部を備えた構成を有してい
る。請求項３に記載の接合用治具は、中空の筒状部材の
長手方向の所定部に前記中空部まで連通して穿設された
支管用孔部と、前記支管用孔部に形成された係合部と、
前記係合部と脱着自在に係合する係合部が少なくとも一
端部に形成された中空の支管と、を備えた構成を有して
いる。請求項４に記載の建築構造物の接合方法は、建造
物の構造部材間の接合部に一構造部材から他の構造部材
へかけて連通する接合用孔部を穿孔する工程と、前記工
程で穿孔された接合用孔部に端部に支管が係合された筒
状部材からなる接合用治具を挿入する工程と、前記工程
で挿着された前記接合用治具の前記支管に接着剤を前記
接合用孔部の開口部に返流するまで注入する工程と、次
いで前記支管と前記筒状部材の係合を解いて前記支管を
抜き取る工程と、を備えた構成を有している。請求項５
に記載の建築構造物の接合方法は、構造部材間の接合部
に接合用治具の埋設用の接合用孔部を穿孔する工程と、
前記工程で穿孔された少なくともいずれか一方の接合用
孔部の開口端部から構造部材の外部へ向けて支管装着用
の切削部を形成する工程と、前記工程で穿孔された接合
用孔部及び前記切削部に支管を筒状部材の所定部に係合
した接合用治具を装着し構造部材を当接させる工程と、
前記工程で挿着された前記接合用治具の支管に接着剤を
支管装着用切削部の開口部に返流するまで注入する工程
と、次いで前記支管の係合を解いて前記支管を抜き取る
工程と、を備えた構成を有している。

【０００６】ここで、接合用治具の筒状部材は断面形状
が略円形，略楕円形，又は三角形，四角形，六角形等の
略多角形状をした鉄等の金属製やカーボン繊維，ボロン
繊維，ガラス繊維，金属繊維等の有機，無機繊維と合成
樹脂との複合材を成型加工したもの、セメント等を用い
たセラミックス類及びその複合品等からなり、その略中
央部等の長手方向には接着剤の流入用の中空部が端部か
ら端部または端部から支管用孔部まで形成されている。
尚、構造部材間の接合構造によっては筒状部材の一端部
は中実のものであってもよい。また、筒状部材は同一径
又は異径で形成してもよい。中空部の径は接着剤の流入
を阻害しない程度に小さく形成されるのが望ましい。接
合用治具の剪断力や曲げ応力等の機械的強度を下げない
ためである。長手方向の所定部に支管用孔部を有する筒
状部材は中空部の径を支管用孔部の前後で変えてもよ
い。支管用孔部を中心として左右に略同一の長さを有す
る筒状部材は接着剤の流速が略等しいので返流が同時に
生じるため中空部の径は同一でもよいが、長さが異なる
場合、筒状部材の長い方の径を大きくし、短い方を小さ
くして接着剤の流速を変え返流の時期を同一にする必要
があるためである。筒状部材の外表面に形成された突条
や凹凸部は連続状の突条や非連続状の突部がランダムに
形成されたもの又は螺線状等筒状部材の他端部等から流
出した接着剤のバッファとして機能し、接着剤が筒状部
材の外表面と構造部材の連通孔の周壁との間に充填し接
着面積を広げるとともにアンカー効果を付与するような
形状に形成されるのが望ましい。尚、施工場所や接着剤
の種類（粘性の強いもの）によっては突条部は筒状部材
や支管の接着剤返流側の端部に１乃至数個形成するか又
は形成しなくてもよい。また接着剤の粘度に応じて螺旋
溝等の凹凸部の幅や深さを変えてもよい。筒状部材の少
なくとも一端部の形状は膨出状、フラット状、凹状いず
れでもよいが用途や構造部材の種類により適宜使いわけ
ると効率的である。例えば木材間や集成材間では膨出状
のものが木クズ等を押圧して挿着でき、又、コンクリー
トや石材の場合は凹部のものが孔部中の凸部を砕きなが
ら挿着でき、孔部が鏡面状に仕上げられたものにはフラ
ット状のものが好適に用いられる。また、筒条部材の端
部には注入された接着剤を外表面へと案内する溝等の案
内部を形成すると接着剤をスムーズに棒状部材の表面と
連通孔の周壁間に案内することができ接着剤の注入の作
業性を高めることができる。筒状部材の流出端部の突起
部は接合用孔部の底部に突き当たり筒状部材の回転を防
止するようなものであればよく、具体的には先端が鋭角
のものであればよい。例えば端部を鋭角に形成するか突
起部を別途設けてもよい。接合用孔部の底部に突起部が
衝止し突きささることにより接合用治具の支管を係合を
解いて支管用孔部から抜き取るときに接合用治具の回転
や支管と一緒に抜けるのを防止し、信頼性、作業性を高
めることができる。支管は管状物からなり筒状部材の材
質と同一又は異なったもので形成され、筒状部材の中空
部とその中空部が連通するように係合される。支管の径
は筒状部材と略同一か又はそれより小さく又は大きく形
成してもよい。係合方法は支管の係合部と筒状部材の係
合部に螺孔を形成し螺着するか嵌合部等を形成して嵌合
等で係合するようにしてもよい。支管を形成することに
より施工場所に応じて接合用治具への接着剤の注入を円
滑にすることができる。支管は接着剤注入後、筒状部材
との係合を解いて抜き取るが、支管の長さが短く込栓等
をする際に支障が無い場合等はそのまま残してもよい。
筒状部材や支管の中空部は接着剤の流入抵抗を軽減化さ
せるため鏡面化仕上げをするのが望ましいが接着剤の粘
度が低いときは鏡面加工をしなくてもよい。接着剤とし
ては木材と木材、集成材と集成材、木材と集成材、木材
や集成材と石材，コンクリート構造体、石材とコンクリ
ート構造体等構造部材の種類に応じて適宜選択される。
具体例としてはエポキシ系、ポリウレタン系等の有機系
接着剤やモルタル等の無機系接着剤が用いられる。尚、
接着剤の注入は木材や集成材あるいはコンクリート構造
体の場合２段注入や加圧注入等を行うのが望ましい。接
着剤が木や集成材、コンクリートの種類によって吸収さ
れ接着剤の量が不足し接着力が低下するのを防止するた
めである。構造部材としては角柱等の材木や集成材又は
積層板等の木材，石柱等の石材やコンクリート製の柱，
梁，壁等が用いられる。構造部材間に連通して形成され
た接合用孔部は接合用治具の形状に合わせて複数の構造
部材間の当接面に１乃至複数穿孔され、その径は接合用
治具の筒状部の最大径と略同一か少し大きめに形成さ
れ、その深さは少なくとも収納される接合用治具の長さ
と同一か少し深めに形成されるのが望ましい。穿孔の作
業性、接着剤の使用量を軽減するためである。接合用孔
部の形成は現場でドリル等で穿孔するか、又は工場でプ
レカット方式等で予め形成してもよい。接合用孔部は施
工場所に応じて当接面に対し略垂直状、斜状、斜交状、
平行状等に形成される。尚、接合用孔部の周囲の当接面
に接着剤を塗布しておくと構造強度を更に向上させるこ
とができるので好ましい。接合用孔部に接着剤の注入を
終了した後には込栓又は埋木等で覆設し面一にするかパ
テ等で補修して仕上げ面を美麗にすることができる。

【０００７】

【作用】この構成によって、構造部材間の接合部に金属
製等の接合用治具が埋設固定されているので曲げ、引張
り、圧縮、剪断等に対する応力を著しく向上させること
ができる。また、接合箇所に要求される強度に応じ接合
用治具の種類、口径、長さ、本数を変えることができ
る。接合用治具とその外周の接着剤で接合用孔部が充填
されているので、曲げ応力等に対する機械的強度を向上
させることができるとともに、接合用治具が接着剤で被
覆されているので結露等により酸化されたり、塩害で脆
弱化されるのを防止することができる。接合方法は各構
造部材の当接面に接合用孔部や切削部を形成し接合用治
具を挿着埋設し接着剤を注入するだけなので作業工程を
極めて簡略化でき作業工数を削減することができる。部
品点数の多い複雑な金具を使用しないのでつけ間違い等
による資材の破損損失が防止できる。更に、接合用治具
を木材中に埋設することで火災時に木材表面の炭化皮膜
により内部が守られ接合用治具が熔けるのを防止し構造
強度を維持し建造物の倒壊を防ぎ安全性を高めることが
できる。

【０００８】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。 （実施例１）図１は本発明の第１実施例の接合用治具の
一部破断斜視図であり、図２（ａ）はその側面図であ
り、図２（ｂ）はその接着剤の流出端部側の要部斜視図
であり、図３は接合用治具の筒状部材の断面形状の応用
例を示す端部側の要部正面図である。１は第１実施例の
端部に支管が係合される金属製の接合用治具、２は金属
製の中空丸棒状の筒状部材、２′は筒状部材２の支管係
合用端部、３は膨出状に形成された筒状部材２の接着剤
流出側端部、４は接着剤流出側端部３の先端の対称位置
に突設形成された２本の突起部、５は筒状部材２の略中
央部長手方向に形成され両端が開口した接着剤流入用の
中空部、６は筒状部材２の表面に螺線状に形成された凹
凸部、７は筒状部材２の支管係合用端部２′の中空部５
に螺状に形成された筒状部材側係合部、８は筒状部材２
の支管係合用端部２′に螺着で係合された合成樹脂製の
支管、８ａは支管８の端部に形成されたドリル用溝、９
は支管８に形成された筒状部材２の中空部５と連通する
支管中空部、１０は支管の端部に螺状に形成され筒状部
材側係合部７と螺着等して係合する係合部、１１は膨出
状に形成された接着剤流出側端部３の表面に凹部状に形
成された接着剤案内溝である。図３において、（ａ）は
筒状部材２の断面形状が略円形状に形成されたものであ
り、木材等に形成された削りの荒い接合用孔部への挿入
の容易化を図っている。（ｂ）は筒状部材２の断面形状
が略楕円形状に形成されたものであり、土台と柱の接合
等、外力の分散化及び補強並びに部材の回転防止を目的
としたものである。特に長径方向からの曲げ応力が強化
されている。（ｃ）〜（ｅ）は略四角形又は矩形，略六
角形，略三角形に形成されたものであり部材間の回転を
防止して接合するのに適している。尚、応用例（ｂ）〜
（ｅ）は筒状部材が回転しないので接着剤流出側端部３
への突起部４は形成されていない。以上のように構成さ
れた第１実施例の接合用治具を用いて、以下、その構造
部材の接合方法並びにその構造部材間の接合構造につい
て説明する。 （施工例１）図４は本発明の第１実施例の接合用治具を
用いた通し柱と胴差し等の仕口接合施工時の斜視図であ
り、図５（ａ）は仕口接合施工時の状態を示す接合用孔
部中央の要部断面図であり、図５（ｂ）は仕口接合施工
後の状態を示す接合用孔部中央の要部断面図である。１
２ａは通し柱、１２ｂは胴差し、１３は通し柱１２ａと
胴差し１２ｂの仕口接合面、１４は通し柱１２ａと胴差
し１２ｂの仕口接合面１３に連通して形成された接合用
孔部、１５は接合用孔部１４の開口部、１６は仕口接合
後に接合用孔部１４の開口部１５を覆設し柱材面と面一
にする木製や合成樹脂製等からなる込栓、１７は接着剤
注入用ガン、１８は支管８から注入され筒状部材２の中
空部５，接着剤案内溝１１を経て接合用孔部１４を充満
しながら接合用孔部１４の開口部１５に流出が視認され
るまで充填される接着剤である。まず、通し柱１２ａと
胴差し１２ｂの接合面に連通して接合用治具の径より少
し太めの径で接合用治具１の中央部が仕口接合面１３に
くるような深さの接合用孔部１４をドリル等で穿設す
る。接合用孔部１４に接合用治具１を挿入し突起部４を
接合用孔部１４の底部に突き差して挿着する。支管８の
開口部に接着剤注入用ガン１７を装着する。次いで、接
着剤１８を接合用治具１の中空部を経て、接合用孔部１
４を充たしながら接合用孔部１４の開口部１５に接着剤
１８が視認されるまで接合用孔部１４に充填する。図５
（ａ）に示すように、接着剤１８の充填は矢印のように
支管中空部９から注入され、中空部５を通り筒状部材２
の表面と接合用孔部１４の周壁との間の隙間を充填して
いく。この際、筒状部材２の表面の凹凸部６のバッファ
効果により接着剤１８のチャネリングやショートパスを
防止し該隙間をほとんど洩れなく接着剤１８が充填され
る。更に接着剤１８の注入を続けると接着剤１８が支管
８の外表面と接合用孔部１４の隙間を充たしながら上昇
してくるのが視認できるので充填斑を防止できる。接合
用孔部１４の開口部１５に接着剤１８が視認されたら支
管８を半転させ筒状部材２との係合を解く。筒状部材２
は接合用孔部１４の底部に突起部４で固定されているの
で筒状部材２を回転させたり、抜けたりすることがな
い。次いで、接合用孔部１４の開孔部に込栓１６を面一
に覆設する。込栓１６を通し柱１２ａと同一の材質のも
のを用いると面一に覆設した際に違和感なく通し柱１２
ａと一体化できる。尚、本実施例では断面が円形状の筒
状部材を用いたが、断面が四角形状又は三角形状あるい
は楕円形状のものを使用すると接合用治具を挿入するだ
けで仕口面の接合材の回転等を防止できるのでより作業
性を高めることができる。 （実験例１，２）１０．５cm角で長さ１１５cmの杉材を
各２本ずつ１組として７組の仕口組用の試験体を準備し
た。試験体の作製は当接する仕口面に向け直交する杉材
の反対側からドリルで径が１８φの穴を貫通させ他方の
杉材の仕口面に深さ５cmの孔部を中央線の各端部から
２．５cmの部位に２個所穿孔し接合用孔部を形成した試
験体４組と、対角線の角頂部から３．５cmの部位に４個
所穿孔した試験体３組を作製した。次にこれらの接合用
孔部に長さ７cm中空部の径が３φの支管を端部に係合し
た金属製の径１５φ，長さ１０cm，中空部の径が５φの
筒状部材からなる接合用治具を各接合用孔部に装着し、
杉材同士を接合面に当接させサポート治具等で接合部を
仮固定した後ポリウレタン系接着剤を接着剤注入用ガン
で支管より充填し開口部で返流を視認の後、支管を取り
はずし込栓をする。所定時間後、サポート治具を取りは
ずし試験体を作製した。この試験体を用い接合部の引っ
張り試験を行った。その結果を（表１）に示した。

【表１】 （比較例１〜４）比較例として、実験例１と同一の径，
長さを有する杉材を用い、接合用治具なしで木口接着の
みを行ったもの３組（比較例１）、追掛け大せん継ぎ２
組（比較例２）、腰掛け鎌継ぎ１組（比較例３）、アリ
仕口３組（比較例４）を作製した。次いで、実験例１と
同一の条件で引っ張り試験を行った。その結果を（表
１）に示した。但し、追掛け大せん継ぎや腰掛け鎌継ぎ
は継手で引っ張り試験を行った。この（表１）から明ら
かなように、本実験例のものは６０kg／cm²以上の引っ
張り強度を有し、比較例のものは１６kg／cm²〜４０kg
／cm²しかなくアリ仕口は２〜３kg／cm²の引っ張り強度
（耐力）しか有さず、又、剛性においても本実験例のも
のは母材のもつ剛性を越えるものもあり（１９．６９tf
／mm）、比較例の４０倍〜２５０倍の剛性があることが
分かった。又、接着剤のみでは剛性は高くなるが耐力の
バラつきが大きく、治具の効用で安全性が保たれること
も分かった。以上のように本実施例によれば、木材等の
仕口加工は連通孔をドリルで形成するだけの極めて簡単
な加工、極めて簡単な作業で、機械的強度に優れた接合
構造を得ることができることがわかった。 （施工例２）図６（ａ）は第１実施例の接合用治具を用
いた土台等の施工の際に行われるそぎ継ぎ施工時の状態
を示す斜視図であり、図６（ｂ）はその施工後の状態を
示す斜視図であり、図７は施工時における図６（ａ）の
Ｘ−Ｘ線の接合用孔部中央の要部断面図である。１９
ａ，１９ｂは木製又は集成材等からなる柱材等のそぎ継
ぎ材、１４ａはそぎ継ぎ材１９ａ，１９ｂのそぎ継ぎ接
合面に連通して形成された接合用孔部、１５ａは接合用
孔部１４ａの開口部、１６ａはそぎ継ぎ後に接合用孔部
１４ａの開口部１５ａの蓋をし柱材面と面一にする木製
や合成樹脂製等からなる込栓、１７は接着剤注入用ガ
ン、１８は支管８から注入され筒状部材２の中空部５、
接着剤案内溝１１を経て接合用孔部１４ａを充満しなが
ら接合用孔部１４ａの開口部１５ａに流出が視認される
まで充填される接着剤である。施工は、まず、そぎ継ぎ
材１９ａ，１９ｂに連通して接合用治具１の径より少し
太めの径で接合用治具１の中央部が各そぎ継ぎ材１９
ａ，１９ｂの接合面にくるような深さの接合用孔部１４
ａをドリル等で穿設する。木口面に接着剤を塗布した後
接合用孔部１４ａに接合用治具１を挿入し突起部４を底
部に突き差して挿着する。支管８の開口部に接着剤注入
用ガン１７を装着する。次いで、接着剤１８を接合用治
具１の中空部を経て、接合用孔部１４ａを充たしながら
接合用孔部１４ａの開口部１５ａに接着剤１８が視認さ
れるまで接合用孔部１４ａに充填する。図７に示すよう
に、接着剤１８は矢印のように支管中空部９から注入さ
れ、中空部５を通り筒状部材２の表面と接合用孔部１４
ａの周壁との間の隙間を充填していく。この際、筒状部
材２の表面の凹凸部６のバッファ効果により接着剤１８
のチャンネリングやショートパスを防止し該隙間をほと
んど洩れなく接着剤１８が充填される。更に注入を続け
ると接着剤１８が支管８の外表面と接合用孔部１４ａの
隙間を充たしながら上昇してくるのが視認できるので充
填斑を防止できる。接合用孔部１４ａの開口部１５ａに
接着剤１８が視認されたら支管８を半転させ筒状部材２
の係合を解く。筒状部材２は接合用孔部１４ａの底部に
突起部４で固定されているので筒状部材２が回転した
り、抜けたりすることがない。次いで、接合用孔部１４
ａの開孔部に込栓１６ａを面一に覆設する。込栓１６ａ
をそぎ継ぎ材１９ｂと同一の材質のものを用いると面一
に覆設した際に違和感なくそぎ継ぎ材と一体化できる。
尚、本実施例では断面が円形状の筒状部材を用いたが、
断面が四角状又は三角状あるいは楕円形状のものを使用
すると接合用治具を挿入するだけでそぎ継ぎ材同士の回
転等を防止できるのでより作業性を高めることができ
る。 （実験例３）（比較例５） 本施工例について、構造強度試験を行ったので、その結
果について説明する。１０cm角の木材で長さが１１５cm
のものを２０本準備し、各２本ずつ１組として５組を実
施例用としてそぎ継ぎ加工（実験例３）をし、他の５組
を比較例用として引張り強度に優れている腰掛け鎌継ぎ
加工（比較例５）をした。次に、実施例として各一組木
材のそぎ継ぎ加工部の中央部にドリルで各々径が１８φ
深さ５cmの孔部を穿孔した。次に、木口面に接着剤を塗
布したこの孔部中に径５φ、中空部２φの支管を中央部
に螺着した径１５φ、中空部５φで全長９cmの棒状部材
からなる接合用治具１を１本ずつ装着し当接面を当接さ
せ、接着剤としてウッドロックを接着剤注入用ガンで充
填し接合固定して試験材を作成した。これらの試験材を
各々引張り試験したところ、本実施例のものはいずれも
５０kg/cm²以上の引張り強度を有していることがわかっ
た。それに対し、従来例のものは１６kg/cm²以下の引張
り強度しか有さなかった。この構造強度試験から明らか
なように、本実施例の接合構造は従来例に対し極めて不
利な接合方法であるにもかかわらず従来法の接合構造の
３倍以上の引張り強度を有していることがわかった。以
上のように本実施例によれば、木材等の構造部材の継手
加工が接合用孔部を形成するだけの極めて簡単な加工で
あり、接合方法も木口面に接着剤を塗布し接合用治具に
接着剤を注入するだけの極めて簡単な作業で機械的強度
に優れた接合構造を得ることができることがわかった。
また、木材等の場合、繊維方向に平行に接合用治具を挿
着すると接合強度を上げることができることがわかっ
た。集成材等で繊維方向が二軸に直交した材を使用する
ときは繊維方向に関係なく使用しても極めて高い強度を
有することがわかった。更に、接着剤１８が充分に行き
渡っているか視認できるので接着斑のない強固な接合構
造を得ることができた。また、従来の接合用治具で木材
同士を外部から接合したものに対し本実施例では接合用
治具が埋設されているので、火災時に木材表面の炭化被
膜で接合用治具が保護され、その結果柱や梁等の倒壊を
防止し耐火性、安全性を著しく向上させることがわかっ
た。このことから木造家屋等の火災時に家屋の倒壊まで
の時間を多く取ることができ人命救助等に多大の効果を
もたらすものといえる。接合部は接合用治具と接着剤が
芯材となり引張りや曲げ剪断応力等に対応できるので施
工時に解体するというような事故も防止できることもわ
かった。これらのことから機械的強度に優れた長大な柱
材や板材を極めて容易に得ることができることがわかっ
た。また、建造物の完成後も接合用治具の機械的強度に
より地震や台風等の外力に対し耐力を維持できる上に接
合用治具が接着剤で表面を被覆されているので結露等に
よって錆びたりして膨張し石材やコンクリート等を破壊
したりするのを防止することができる。 （施工例３）次に、第１実施例の接合用治具を用いた柱
と土台、柱と桁や胴差し，階上梁等横架材、妻梁と束と
母屋（棟木）、軒桁と小屋梁等における施工例について
説明する。図８は第１実施例の接合用治具を用いた柱や
束と土台，柱や束と横架材（桁、胴差し、母屋、小梁）
又は横架材と横架材の接合に用いられる突付け継ぎ施工
時の構成図である。１ｂは中央部に短径の略１／２〜１
／４の径の接着剤流入用の中空部５が形成され表面に凹
凸部６が所定間隔開けて形成された接合用治具、２０ａ
は柱や束、横架材等を構成する差し木、２０ｂは土台や
桁、胴差し、母屋等の横架材等を構成する受け木、２１
は接合面、１４ｂは接合用治具１ｂの外径と略同等か少
し大きめに形成された接合用孔部である。次に本施工例
の施工方法について説明する。まず、差し木２０ａを受
け木２０ｂに当接させ仮固定する。接合用治具１ｂの筒
状部材２ｂを挿着する接合用孔部１４ｂを穿設する。
尚、接合用孔部１４ｂは前もって形成しておいてもよ
い。次に接合用治具１ｂを接合用孔部１４ｂに嵌入挿着
し、支管８から接着剤を注入し、接合用孔部１４ｂの周
壁の間から支管８の外周を充たしながら接合用孔部１４
ｂの開口部１５ｂに接着剤が視認できるまで接着剤の注
入を続ける。視認した後、支管８を抜き取り接合用孔部
１４ｂの開孔部に込栓１６ｂを面一に覆設する。込栓１
６ｂを差し木２０ａと同一の材質のものを用いると面一
に覆設した際に違和感なく差し木２０ａと一体化でき
る。尚、本実施例では断面が円形状の筒状部材を用いた
が、断面が四角状又は三角状あるいは楕円形状のものを
使用すると接合用治具を挿入するだけで差し木２０ａと
受け木２０ｂ同士の回転等を防止できるのでより作業性
を高めることができる。以上のように構成された構造部
材の接合方法について、以下その接合構造を説明する。
本施工例では接合用治具１ｂを装着と同時に柱等の差し
木２０ａの回転を防止して受け木２０ｂに接合すること
ができる。従って、従来のような複雑な仕口構造にしな
くても容易に堅固な接合構造とすることができる。ま
た、棟を上げる際などは図の正面や背面からの外力に対
し接合用治具１ｂで力を受けるので木材の抜け落ちや木
材の開きを防止でき組立時の安全を確保できる。 （実施例２）図９は本発明の第２実施例における接合用
治具の一部破断斜視図である。８は支管、８ａはドリル
用溝、９は支管中空部、１０は係合部であり、これらは
実施例１と同様なもので同一の符号を付し説明を省略す
る。１ｃは第２実施例の筒状部材の長手方向の所定部に
形成された支管用孔部に支管が係合される金属性の接合
用治具、２ｃは金属製の中空丸棒状の筒状部材、５ａは
筒状部材２ｃの中央部長手方向に形成され両端が開口し
た接着剤注入用の中空部、６ａは筒状部材２ｃの表面に
形成された凹凸部、２２は筒状部材２ｃの長手方向の略
中央部に中空部５ａまで連通して穿設され螺状に形成さ
れた支管用孔部、１１ａは筒状部材２ｃの端部に凹部状
に形成された接着剤案内溝である。 （施工例１）図１０は本発明の第２実施例の接合用治具
を用いた梁又は桁の接合に使用される突付け施工時の斜
視図であり、図１１は施工時の状態を示す接合部中央の
要部断面図である。１４ｃは突付け接合面に形成された
接合用孔部、２３ａ，２３ｂは突付け継ぎを行う梁材、
２４は接合用孔部１４ｃの当接面に支管８の装着用に切
削形成された支管装着用溝部、２５は支管装着用溝部２
４の開口部、１６ｃは突付け継ぎ後に支管装着用溝部２
４の開口部２５の蓋をし梁材面と面一にする木製や合成
樹脂製等からなる込栓、１７は接着剤注入用ガン、１８
は支管８から注入され筒状部材２ｃの中空部５ａを経て
接合用孔部１４ｃを充満しながら支管装着用溝部２４の
開口部２５に返流が視認されるまで充填される接着剤で
ある。本実施例の施工は、まず、突付けを行う梁材２３
ａ，２３ｂの当接面に連通して接合用治具の径より少し
太めの径で接合用治具１ｃの中央部が各梁材２３ａ，２
３ｂの接合面にくるような深さの接合用孔部１４ｃをド
リル等で穿設する。連通する一方の接合用孔部１４ｃの
当接面に支管８装着用の支管装着用溝部２４を形成す
る。次いで、当接面に連通した接合用孔部１４ｃに支管
８が係合された筒状部材２ｃを挿入し梁材２３ａ，２３
ｂを当接させサポート治具等で仮固定をする。次に支管
８の開口部に接着剤注入用ガン１７を装着し、接着剤１
８を接合用治具１ｃの中空部５ａを経て、接合用孔部１
４ｃを充たしながら支管装着用溝部２４の開口部２５に
接着剤１８が視認されるまで接合用孔部１４ｃに充填す
る。図１１に示すように接着剤１８の充填は矢印のよう
に支管中空部９から注入され、中空部５ａを通り筒状部
材２ｃの表面と接合用孔部１４ｃの周壁との間の隙間を
実施例１と同様に充填していく。尚、本実施例では断面
が円形状の筒状部材を用いたが、断面が四角状又は三角
状あるいは楕円形状のものを使用すると接合用治具を挿
入するだけで接合材同士の回転を防止できるのでより作
業性を高めることができる。次に、本施工例について、
構造強度試験を行ったので、その結果について説明す
る。 （実験例４，５）接合用治具として、金属製の径が１５
φ、中空部の径が５φで長さが１０cmのもの３体（実験
例４）と長さ３６cmのもの３体（実験例５）を用いた他
は実験例１の支管及び杉材を準備した。各杉材の端部の
木口面の中央横断線の両端部から２．５cmの部位にドリ
ルで径が１８φ、長さが約６cmの孔部（実験例４）、及
び径が１８φで長さが約１９cmの孔部（実験例５）を穿
孔し接合用孔部を形成した。次いで、対となる杉材の一
方に図１０に示すように接合用孔部から各々平行に両外
側部に向けて２本の支管装着用溝部をルーターで切削形
成した。一対の杉材の２個所の接合用孔部及び支管装着
用溝部に実験例４又５の接合用治具を各々に装着し両杉
材を当接しサポート治具で固定した後、ポリウレタン系
接着剤を接着剤注入用ガンで支管から充填し開口部に返
流を視認した後に支管を外し込栓を施した。接着剤が固
化した後常法に従い曲げ強度試験を行った。その結果を
（表２），（表３）に示した。

【表２】

【表３】 （比較例６，７）実験例１の杉材を用い、腰掛け鎌継
ぎ、追掛け大せん継ぎの試験体を作製し、実験例４と同
様にして曲げ試験を行った。その結果を（表２），（表
３）に示した。この（表２），（表３）から明らかなよ
うに、本実施例では曲げ耐力（kgf）が３３０kgf〜１１
００kgf有しているのに対し、比較例の腰掛け鎌で１０
０kgf，追掛け大せん継ぎで４５０kgfまでしかなかっ
た。以上のことから治具の長さ，本数を変えることによ
って在来では越えることのできない曲げ耐力を簡単に持
つ接合ができることがわかった。又、剛性においても、
本実施例のものは１本物に近い剛性を持ち在来の比較例
より高い剛性を持ちうることがわかった。このことから
本実施例によれば、スパンを広く取ることができ設計上
のピン構造から剛接合に近い構造（ラーメン構造に近い
もの）になり、設計に幅と広がりを与えうるものである
ことがわかった。この構造強度試験から明らかなよう
に、本実施例の接合方法は、従来の接合方法に比べ極め
て簡単な接合方法にもかかわらず、１本物と同じ剛性を
得ることができるので、重ね合わせたり従来入手が困難
であった大断面の長大スパンの梁や胴差し等を現場で容
易に得ることができる。また端材等も有効に利用でき
る。

【０００９】

【発明の効果】以上のように本発明は、接合用治具が木
材等の内部で挿着されかつ接着剤でコートされているの
で、塩害や結露が防止でき、腐食等を生じることがなく
接合構造の耐久性を著しく向上させることができる。ま
た、接合用治具が外部から見えないので美感に優れた仕
口継手構造とすることができ構造物の付加価値を上げる
ことができる。火災時には木材の炭化皮膜により内部の
接合用治具が保護され熱変形等を生じないので倒壊等を
防ぎ避難時間等を確保できる。接合用治具を複数使用す
ることにより破損箇所の進行を最小限に押さえることが
でき安全性を著しく向上させることができる。また、従
来建造物、特に木造では接合部が種々加工され肉薄にな
っているので引張り圧縮応力や曲げ応力、剪断応力に弱
く、それを補うため木材等の構造部材を必要以上に厚め
又は太めにするか補助金物を必要としていたが、本願の
場合は接合用治具の形状，口径，長さ，本数を変えるこ
とにより人為的に強度をコントロールできるので、接合
箇所の必要強度に応じた施工ができる。また、市販の角
柱を用いて接合することにより構造強度に優れた大断面
の角柱や長大スパンの梁等を現場施工で容易に製造でき
る。更に、接着剤と治具等の併用により接合部の剛性が
ほぼ木材等の一本物と同じ剛性と耐力を得ることができ
るので三階建等の高層化も十分行うことができ、かつ施
工時に少ない接合用治具でこのような効果が得られるの
で施工時の作業性、省力化及び合理化を著しく改善する
ことができる優れた接合用治具及びそれを用いた構造部
材の接合方法を実現することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の接合用治具の一部破断斜
視図

【図２】（ａ）本発明の第１実施例の接合用治具の側面
図 （ｂ）本発明の第１実施例の接合用治具の接着剤の流出
端部側の要部斜視図

【図３】本発明の第１実施例の接合用治具の筒状部材の
断面形状の応用例を示す端部側の要部正面図

【図４】本発明の第１実施例の接合用治具を用いた通し
柱と胴差し等の仕口接合施工時の斜視図

【図５】（ａ）本発明の第１実施例の接合用治具を用い
た仕口接合施工時の状態を示す接合用孔部中央の要部断
面図 （ｂ）本発明の第１実施例の接合用治具を用いた仕口接
合施工後の状態を示す接合用孔部中央の要部断面図

【図６】（ａ）本発明の第１実施例の接合用治具を用い
た土台等の施工の際に行われるそぎ継ぎ施工時の状態を
示す斜視図 （ｂ）本発明の第１実施例の接合用治具を用いたそぎ継
ぎ施工後の状態を示す斜視図

【図７】本発明の第１実施例の接合用治具を用いたそぎ
継ぎ施工時の状態を示す図６（ａ）のＸ−Ｘ線の接合用
孔部中央の要部断面図

【図８】本発明の第１実施例の接合用治具を用いた突付
け継ぎ施工時の構成図

【図９】本発明の第２実施例における接合用治具の一部
破断斜視図

【図１０】本発明の第２実施例の接合用治具を用いた突
付け施工時の斜視図

【図１１】本発明の第２実施例の接合用治具を用いた突
付け施工時の状態を示す接合部中央の要部断面図

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ，１ｃ 接合用治具 ２，２ａ，２ｂ，２ｃ 筒状部材 ２′ 筒状部材の支管係合用端部 ３ 接着剤流出側端部 ４ 突起部 ５，５ａ 中空部 ６，６ａ 凹凸部 ７ 筒状部材側係合部 ８ 支管 ８ａ ドリル用溝 ９ 支管中空部 １０ 係合部 １１，１１ａ 接着剤案内溝 １２ａ 通し柱 １２ｂ 胴差し １３ 仕口接合面 １４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ 接合用孔部 １５，１５ａ，１５ｂ 接合用孔部の開口部 １６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ 込栓 １７ 接着剤注入用ガン １８ 接着剤 １９ａ，１９ｂ そぎ継ぎ材 ２０ａ 差し木 ２０ｂ 受け木 ２１ 接合面 ２２ 支管用孔部 ２３ａ，２３ｂ 梁材 ２４ 支管装着用溝部 ２５ 支管装着用溝部の開口部

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04B 1/48 E04B 1/26 E04B 1/58 501

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空部の少なくとも一端部に形成された
   係合部を有する筒状部材と、前記筒状部材の前記係合部
   と脱着自在に係合する係合部が少なくとも一端部に形成
   された中空の支管と、を備えたことを特徴とする接合用
   治具。
2. 【請求項２】 前記筒状部材が表面に形成された突条部
   や凹凸部を備え、及び／又は前記筒状部材の端部に突起
   部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の接合用治
   具。
3. 【請求項３】 中空の筒状部材の長手方向の所定部に前
   記中空部まで連通して穿設された支管用孔部と、前記支
   管用孔部に形成された係合部と、前記係合部と脱着自在
   に係合する係合部が少なくとも一端部に形成された中空
   の支管と、を備えたことを特徴とする接合用治具。
4. 【請求項４】 建造物の構造部材間の接合部に一構造部
   材から他の構造部材へかけて連通する接合用孔部を穿孔
   する工程と、前記工程で穿孔された接合用孔部に端部に
   支管が係合された筒状部材からなる接合用治具を挿入す
   る工程と、前記工程で挿着された前記接合用治具の前記
   支管に接着剤を前記接合用孔部の開口部に返流するまで
   注入する工程と、次いで前記支管と前記筒状部材の係合
   を解いて前記支管を抜き取る工程と、を備えたことを特
   徴とする建築構造物の接合方法。
5. 【請求項５】 構造部材間の接合部に接合用治具の埋設
   用の接合用孔部を穿孔する工程と、前記工程で穿孔され
   た少なくともいずれか一方の接合用孔部の開口端部から
   構造部材の外部へ向けて支管装着用の切削部を形成する
   工程と、前記工程で穿孔された接合用孔部及び前記切削
   部に支管を筒状部材の所定部に係合した接合用治具を装
   着し構造部材を当接させる工程と、前記工程で挿着され
   た前記接合用治具の支管に接着剤を支管装着用切削部の
   開口部に返流するまで注入する工程と、次いで前記支管
   の係合を解いて前記支管を抜き取る工程と、を備えたこ
   とを特徴とする建築構造物の接合方法。