JP3836464B2 - 木質部材の接合構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば木造建築物における柱を土台や梁または桁等の下部横架材及び梁または桁等の上部横架材に緊結固定する接合構造に関するものである。

木造建築物において、横架材と柱を緊結する手段として、柱側面に接合金物を設置し、横架材と接合金物をボルトによって接合し、接合金物と柱脚柱頭を各種接合具によって接合する方法がある。

しかし、接合金物を柱側面に設置する方法では、接合金物及び接合具の露出を免れず、筋交い金物等の他の金物との干渉や窓枠部での施工不具合等の問題がある。

そこで、下記特許文献１に示されるような、ほぞパイプ型の接合金物によって、柱脚柱頭を固定する方法がある。

この方法では、ほぞパイプが柱内に挿通されるため、施工後に柱側面に金物類が突出せず、柱側面を面一となすことができるので、美観に優れ、化粧仕上げを施すにも都合がよい。

また、その他には、下記特許文献２に示されるような、鋼板挿入型の接合金物を用いる方法もある。
特開平１０−３３８９６８号公報 特開平８−６８１２０号公報

しかしながら、特許文献１に示されるほぞパイプ型の接合金物での施工の際には、予め柱木口にほぞ孔を穿設する必要があり、その加工には熟練を要し、ほぞ孔が曲がってしまう場合も多いという問題がある。

また、この接合金物において、柱と接合される部分がパイプ形状であるため、端部のテーパー加工に手間がかかることや、パイプ自体が板状のものよりコストが高いという問題がある。

また、特許文献２に示される鋼板挿入型の接合金物を用いる方法においても、所要の厚さを有する金物から構成されており、木部との接合の際には、あらかじめ金物に加工された取り付け孔寸法に従って木部の加工を施さねばならないという問題がある。

そこで本発明は、上記問題点を解決するために、重量が軽くコストを抑えた接合構造を提供するとともに、施工が容易で、美観の優れた木質部材の接合構造を提供することを目的としている。

次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
この発明の請求項１記載の木質部材の接合構造は、一方の木質部材ｃと他方の木質部材ｂとを接合する木質部材の接合構造であって、前記一方の木質部材ｃの前記他方の木質部材ｂに対向する接合面に形成される凹部４と、前記他方の木質部材ｂに突設されるほぞ部６であって、該ほぞ部６の長手方向の幅が他方の木質部材ｂの幅と同一とされ、前記凹部４に嵌入するほぞ部６と、該ほぞ部６の少なくとも一方の長手方向の面に沿って前記他方の木質部材ｂ内にスリット状に形成される被挿用凹部７と、前記各被挿用凹部７に上部又は下部が挿入状態となるとともに、前記ほぞ部６の表面に配置され、該ほぞ部６とともに前記凹部４に嵌入されるほぞ部と同一幅の金属薄板２と、前記両木質部材の外側面から打ち込まれ、前記金属薄板２及びほぞ部６を貫通して、前記両木質部材同士を連結させる複数の線状係合部材５と、を具備することを特徴とする。

請求項２記載の木質部材の接合構造は、前記被挿用凹部は、前記ほぞ部の長手方向の両面に沿って前記他方の木質部材内にスリット状に形成され、前記金属薄板は、その上部又は下部が被挿用凹部内に挿入状態とされるとともに、前記ほぞ部の長手方向の両面に配置されていることを特徴とする。

請求項３記載の木質部材の接合構造は、請求項１又は２記載の木質部材の接合構造において、前記線状係合部材５を打ち込む位置８ａが示された位置出し用部材８を具備することを特徴とする。

このような木質部材の接合構造では、木造建築物において、木質部材として、柱ｂと、土台や梁等の横架材ｃを緊結するための、柱脚柱頭のための接合構造及び接合方法とすることができ、例えば、所定厚の木材又は木質材料からなる接合具、または、木材又は木質材料１に対して金属薄板としての鋼板２を複合させた接合具ａで、柱ｂに設けた一方のほぞ孔となる凹部３及び、横架材ｃに設けた他方のほぞ孔としての従来通りのほぞ孔４に嵌装し、ビス、木ねじ、タッピングスクリュー或いは釘などの線状に形成される係合部材５を用いて自由に留め付けることで、美観に優れ、化粧仕上げを施すにも都合の良いことを特徴とすることができる。

すなわち、木材又は木質柱ほぞ部６表面に有する被挿用凹部７に鋼板２を嵌装した複合ほぞを構成させ、横架材ｃに設けた従来通りのほぞ孔４に嵌装し、線状の係合部材５を用いて自由に留め付けることで、美観に優れ、化粧仕上げを施すにも都合の良いことを特徴とすることができる。

そして、このような構造とすることで、表面に鋼板２を複合させたほぞ部６を有する木材柱ｂを土台ｃに嵌装し、柱ｂ及び横架材ｃ側面からビスや釘などの線状の係合部材５を介して緊結する。本接合具ａ及び接合方法により、係合位置を施工者や設計者が自由に決められる。

本発明の木質部材の接合構造によれば、ほぞ部の表面に補強用の金属薄板を配置させるときに、金属薄板の上又は下部を、ほぞ部が突設される他方の木質部材内に該ほぞ部表面に沿ってスリット状に形成した被挿用凹部７内に嵌入させるようにしているので、金属薄板の配置及び嵌入作業が容易でずれることがない。また、曲げ応力が集中するほぞ部の基部の長手方向の厚さは他方の木質部材の同一幅であり、短手方向の幅部分は、金属薄板に加えるに他方の木質部材の上記被挿用凹部７の外側部分によって保護され、充分な強度が得られる。
また、被挿用凹部７は、木質部材の幅と同一とされるほぞ部の幅と同一であることから、木質部材の幅方向にグラインダーなどにより簡単に形成させることができ、その形成作業が容易である。
さらに、一方及び他方の木質部材には、線状係合部材の頭部のみが見えることとなり、美観に優れ、化粧仕上げを施すにもよい構造を得ることができる。また、木質部材の外側面には、従来のような板状の金属部品などが表出することがなく、筋交い金物等を後から施工する場合にも干渉などを起こさない構造を得ることが可能となる。

また、金属薄板と線状係合部材のみが異素材の構成であることから、接合構造として重量が増すなどの不具合がない。
さらに、線状係合部材を打ち込むための下孔などを予め設ける必要がなく、加工を施すなどの手間が減少し、施工性が向上する。また、この下孔がない構造であることから、線状係合部材との遊びがなく、締結状態での緩みなどを引き起こすことがない。
そして、この接合構造によれば、この接合部分における耐力を十分に得ることが可能である。

また、位置出し用部材を具備することで、この位置出し用部材にて、線状係合部材の打ち込む位置が特定でき、木質部材に下孔を予め形成させるなどの煩雑な手間を必要とせず、確実な位置に打ち込む作業を行うことが可能となる。特に、この位置出し用部材によれば、木質部材の素材や寸法など予めその特性が判っていれば、十分に接合効果のある位置を特定させることができ、例えば柱と梁などに対して、その設置位置に応じた有効な接合構造を得ることが可能となる。また、この位置出し用部材では、柱や梁、土台などの木質部材とは別体の構成であり、ビスや釘などの線状係合部材を打ち込む際にのみ使用されることから、打ち込み作業後には、この位置出し用部材は撤去することが可能であり、このことからも、木質部材側には、美観を損ねるようなことがなく、化粧仕上げの妨げになることがない。

そして、木造建築物においては、従来の柱脚柱頭接合金物に代わって、強度の低い軽軟木材に対して鋼板を複合させた接合具及び接合方法を使用することにより、金属部分を少なく構成できることから重量が軽くなり、またコストも抑えられるだけでなく、係合部材の係合位置を自由にきめることができるという利点がある。

なお、以下で説明する各実施の形態では、一方の木質部材を土台などの横架材ｃとし、他方の木質部材を柱ｂとして、これらの柱脚部分を図示して説明を行う。下記第１の実施の形態は本願の参考例であり、下記第２の実施の形態は本願の実施例である。

本発明の実施の形態として第１の実施の形態を、図１〜図３を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態のおける木質部材の接合構造を示す分解斜視図、図２は同接合構造を構成する接合具の分解斜視図を（ａ）に、接合具の斜視図を（ｂ）に示した図、図３は同接合構造の透過斜視図を（ａ）に、断面図を（ｂ）に示した図である。

本実施の形態での接合構造は、土台ｃ及び柱ｂとは別体に構成される接合具ａ及び線状係合部材５を具備した構成とされている。

接合具ａは、所定の厚さに形成される木材または木質材よりなる略矩形板状の木質板１と、金属薄板としての鋼板２とで構成される。本実施の形態では、図２に示すように、所定の厚さの木質板１と、この木質板１の両面に配置される鋼板２，２とで構成され、すなわち２枚の鋼板２にてサンドイッチ状に木質板１を挟み（図２（ａ）参照）、略層状に重ねた構成とされている。これら木質板１と鋼板２とは、接着等により複合させている。また、この複合構造については、例えば図６に示すように鋼板２の縁部等に鉤爪状の係止片２ｂを形成することで、木質板１の表面に係合させる構成としてもよい。このような係合による構造とすれば、接着剤を使用しなくともよい。なお、本体部は、土台や柱と同素材としてもよく、また、異なる木質材にて構成されることとしてもよい。また、鋼板２は、後述する線状係合部材５が、容易に直接貫通できるほどに充分に薄いものとされる。

柱ｂと土台ｃとの接合される位置である対向する接合面ｂ１，ｃ１には、上記接合具ａの少なくとも一部、本実施の形態では半部が嵌装される凹部３，４がそれぞれに形成されている。柱ｂの凹部３は、柱ｂの幅或いは厚さ方向に貫通した略スリット状に形成されている。また土台ｃの凹部４は、従来と同様のほぞ孔４とされ形成されている。

また、線状係合部材５は、ビス、木ねじ、タッピングスクリュー、ピン、釘など、上記した木質部分及び鋼板を貫通可能な構成のものである。また、この線状係合部材５は、その長さが柱の幅長（或いは厚み）よりも短く設定され、本実施の形態では先端が貫通して突出することがない。なお、この線状係合部材５は、先端が貫通し突出しても良い。

さらに、本実施の形態では、図４（ａ）に示すような位置出し用部材が用いられる。この位置出し用部材８は、線状係合部材５を打ち込む位置８ａが印刷などで示された紙よりなる。

次に、上記した接合構造による土台ｃと柱ｂとの接合手順について説明する。
まず、接合具ａは予め木質板１の両面に鋼板２，２が取り付けられた状態とされ、この接合具ａの上半部を柱ｂに予め形成された凹部３に嵌装させる。
次に、土台ｃの接合面ｃ１に形成されたほぞ孔４に接合具ａの下半部を嵌装させる。
この状態で、接合具ａにより、柱ｂと土台ｃとは、仮連結状態である。

次に、位置出し用部材８を、接着剤、例えばスプレー糊などを用いて柱ｂと土台ｃとの外側面に貼り付ける。なお貼り付ける際には、位置出し用部材８に印刷されている境界線８ｂを、柱ｂと土台ｃとの境界に沿わせることで、略正確な位置が設定される。

次に、線状係合部材５を、柱ｂ及び土台ｃの外側面から、位置出し用部材８にて示される打ち込み位置８ａに合せて打ち込む。本実施の形態では、図４（ａ）に示すように、上半部の打ち込み位置８ａが略正５角形状とされ、下半部が湾曲して配設された幾何学的配置とされる。これら打ち込み位置８ａは、外側面からは見えない接合具ａの外形内であれば、これら形状に限定されることはなく、略自由な位置に線状係合部材５を打ち込んでもよいが、接合後の引張試験などで、その最適な打ち込み位置を得ることが望ましい。

これにより、各線状係合部材５が、木質板１及び鋼板２を貫通し、この接合具ａを介して、柱ｂと土台ｃとが緊結されることとなる。
なお、打ち込み作業後、位置出し用部材８は、柱ｂ及び土台ｃから剥離される。

このような構成とされた接合構造では、柱ｂ及び土台ｃの外側面には、線状係合部材５の頭部のみが見えることとなり、美観に優れ、化粧仕上げを施すにもよく、また、筋交い金物等を後から施工する場合にも干渉などを起こさない構造を得ることが可能となる。

また、金属部品として、厚さの薄い鋼板２とビスなどの線状係合部材５のみであることから、重量が増すなどの不具合がない。

さらに、線状係合部材５を打ち込むための下孔などを予め設ける必要がなく、加工を施すなどの手間が減少し、施工性が向上する。
また、この下孔がない構造であることから、線状係合部材５との遊びがなく、締結状態での緩みなどを引き起こすことがない。

そして、この接合構造によれば、この接合部分における耐力を十分に得ることが可能である。

なお、上述した第１の実施の形態において、接合具ａの構成を、木質板１の両面に鋼板２を設けた構成として説明したが、少なくとも鋼板２を１枚、木質板１のいずれかの面に設けた構成であればよく、また、薄い木質板と鋼板とを複数で層状に構成、例えば、木質板と鋼板とを２枚或いは３枚などで構成してそれぞれを交互に挟み込むような複合構造としてもよい。このような鋼板などの金属薄板を複数で構成させる場合には、十分に厚さの薄いもので構成する。また、この接合具ａにおいては、その他の素材などを組み合わせることとしてもよく、例えばカーボンクロスなどを挟み込む構成や、カーボン積層板など用いる構成などとしてもよい。

また、上述した実施の形態において、接合具ａが嵌装される各凹部３，４の構成を、柱ｂには溝状の凹部３とし、土台ｃにはほぞ孔４として構成したが、どちらの凹部にもほぞ孔で構成させることとしてもよい。このような構成とすることで、柱ｂ側においても接合具ａを表出させない構成を得られ、さらに美観の優れる構造を得ることが可能となる。

次に、本発明の第２の実施の形態を、図５を参照して説明する。図５は本発明の第２の実施の形態のおける木質部材の接合構造を示す分解斜視図である。
なお、以下に説明する第２の実施の形態において、上述した第１の実施の形態と同様若しくは同等の部分については同符号を付し説明を省略する。

この第２の実施の形態では、上記した第１の実施の形態における接合具ａが独立しているものとして説明したが、同様の部分を柱ｂの下部に有するほぞタイプとして同様に実施した。

すなわち、図５に示すように、柱ｂの下端には、ほぞ部６が突設されている。このほぞ部６は、土台ｃのほぞ孔４に嵌入可能な大きさである。また柱ｂの下部には、このほぞ部６の両面に沿って、柱ｂに対してスリット状に形成される被挿用凹部７，７が対となって形成される。

また、本実施の形態での金属薄板としての鋼板２は、上述した第１の実施の形態と同様に２枚で構成されており、上記ほぞ部６の両面にそれぞれ配置される。この第２の実施の形態の鋼板２は、図５に示すように、略中間部分に、突片２ａが形成されている。この突片２ａは、例えば切り起こしなどの成形方法で形成され、一方の面に突出するように形成される。

この鋼板２は、上半部がほぞ部６の各面に沿い、各被挿用凹部７に挿入状態とされ、すなわち一対の鋼板２にてほぞ部６がサンドイッチ状態とされて複合ほぞ状に構成される。

そして、各鋼板２，２とともにほぞ部６を土台ｃのほぞ孔４に嵌装する。すなわち、ほぞ部６と各鋼板２，２の下半部がほぞ孔４に嵌入し、これら複合構造のほぞ部分にて、柱ｂと土台ｃとは、仮連結状態となる。なお、この状態では、ほぞ孔４の周囲となる土台ｃの接合面ｃ１に鋼板２に突片２ａが当接状態となり、すなわち土台ｃの接合面ｃ１と柱ｂの接合面ｂ１とで挟持されるようになり、鋼板２がほぞ孔４内に落ち込むことが防止される。

その後、柱ｂ及び土台ｃの外側面から線状係合部材５が打ち込まれ、柱ｂ及び土台ｃが緊結されることとなる。

なお、上記第１の実施の形態と同様に、位置出し用部材８を用いて、各線状係合部材５を打ち込むこととすることで、略正確な位置が設定されて、各線状係合部材５が、ほぞ部６及び鋼板２を貫通し、柱ｂと土台ｃとが緊結されることとなる。

このような構成とされた第２の実施の形態の接合構造においても、上述した第１の実施の形態と同様に、柱ｂ及び土台ｃの外側面には、線状係合部材５の頭部のみが見えることとなり、美観に優れ、化粧仕上げを施すにもよく、また、筋交い金物等を後から施工する場合にも干渉などを起こさない構造を得ることが可能となる。また、厚さの薄い鋼板２により、重量が増すなどの不具合がない。

さらに、線状係合部材５を打ち込むための下孔などを予め設ける必要がなく、加工を施すなどの手間が減少し、施工性が向上する。また、この下孔がない構造であることから、線状係合部材５との遊びがなく、締結状態での緩みなどを引き起こすことがない。

そして、この接合構造によれば、この接合部分における耐力を十分に得ることが可能である。

なお、上述した第２の実施の形態では、鋼板２に突片２ａを形成し、この突片２ａを土台ｃの接合面ｃ１に当接状態とする構成例としたが、鋼板２を、上述した第１の実施の形態と同様にほぞ部６に接着などで予め取り付けられる構成としてもよく、或いは、この鋼板２が被挿用凹部７内に係合される構成としてもよい。すなわち、鋼板２を被挿用凹部７内に圧入して、容易に脱落しない構成とすればよく、例えば、鋼板２を、長手方向に直交する方向で緩やかに湾曲した形状やＳ字状、波形形状として、厚み方向に凹凸を形成させ、被挿用凹部７の形成幅よりやや大きい厚みとした形成とすることで、この被挿用凹部７内に取り付ける際に、圧入させることとするような構成としてもよい。このような構成とすれば、鋼板２に対する突片２ａの加工などが不要となり、また鋼板２同士を重ねて保管なども可能となる。また、被挿用凹部７に圧入される構成とされ容易に脱落などを起こさない構成とされることから、上記のような例とした場合では、予め柱ｂのほぞ部６に鋼板２が取り付けられた状態で施工現場に提供も可能となる。

また、上述した第２の実施の形態では、ほぞ部６の両面に沿ってそれぞれ被挿用凹部７を形成した例とし、すなわち一対の被挿用凹部７を設ける構成とした例について述べたが、被挿用凹部７は、ほぞ部６の少なくとも一方の面に沿って１つ形成されればよく、この被挿用凹部７に鋼板２が配置されれば、上記同様の効果を得られる。また、ほぞ部６が１つではなく２つなど複数突出形成される場合では、それぞれに適宜被挿用凹部７を設ければよい。

なお、上述した第１，第２の各実施の形態では、柱ｂと土台ｃとの柱脚部分における接合構造について説明したが、柱頭部分についても、上記同様に構造を適用することで、同様の効果が得られる。

また、上述した第１，第２の各実施の形態では、柱ｂと土台ｃとの接合について、すなわち縦材と横架材との接合構造として説明したが、本発明の接合構造は、縦材と縦材、或いは横架材と横架材など、同方向に長手方向となる木質部材同士を接合するために用いてもよい。例えば、縦材と縦材とを、その長手方向に継ぎ足す構造、例えば図７（ａ），（ｂ）に示すように、柱ｂと柱ｂとを継ぐ構造として、上述した各実施の形態と同様の接合を行う例や、縦材同士を横に並べての接合、横架材同士を上下に重ねて接合する、或いは横架材を平面方向に接合する場合、例えば図８（ａ），（ｂ）に示すように、梁材ｃと梁材ｃとを接合する構造など、さらには、斜め方向を長手方向とする木質部材であっても上記と同様に互いを接合することが可能である。

さらに、上述した各実施の形態では、位置出し用部材８を紙で構成する例について述べたが、その他の素材で構成されてもよく、例えば樹脂フィルムなどとしてもよく、また、上記例ではスプレー糊を用いて貼り付ける例として説明したが、予め接着糊などが裏面に塗布された構成や、この接着面に剥離紙などを備えた構成としてもよい。また、打ち込み位置をくり抜いた樹脂板など、所謂テンプレートなどで構成し、線状係合部材５を打ち込む前にこのテンプレートを柱と土台の外側面に一時的に展着して、着色スプレーなどでマーキングを行い、直接に外側面に打ち込み位置を記すなどの方法としてもよい。このようなテンプレートによれば、複数回使用可能である。なお、このような位置出し用部材８を用いずに、線状係合部材５を直接打ち込むこととしても良く、その場合には、各線状係合部材５を接合具ａの外形内となるように打ち込む。

本発明の第１の実施の形態のおける木質部材の接合構造を示す分解斜視図であって、本願の参考例である。 同接合構造を構成する接合具の分解斜視図を（ａ）に、接合具の斜視図を（ｂ）に示した図である。 同接合構造の透過斜視図を（ａ）に、断面図を（ｂ）に示した図である。 同接合構造の位置出し用部材の正面図を（ａ）に、使用状態を示す斜視図を（ｂ）に示した図である。 本発明の第２の実施の形態における木質部材の接合構造を示す分解斜視図であって、本願の実施例である。 他の実施の形態における接合具の分解斜視図を示した図である。 第１の実施の形態の接合構造を縦材と縦材との接合構造に適用した実施の形態の斜視図を（ａ）に、第２の実施の形態の接合構造を縦材と縦材との接合構造に適用した実施の形態の斜視図を（ｂ）に示した図である。 第１の実施の形態の接合構造を横架材と横架材との接合構造に適用した実施の形態の斜視図を（ａ）に、第２の実施の形態の接合構造を横架材と横架材との接合構造に適用した実施の形態の斜視図を（ｂ）に示した図である。

符号の説明

ａ…接合具
ｂ…他方の木質部材（柱）
ｂ１…接合面
ｃ…一方の木質部材（土台）
ｃ１…接合面
１…木質板
２…金属薄板（鋼板）
３…凹部
４…凹部（ほぞ孔）
５…線状係合部材
６…ほぞ部
７…被挿用凹部
８…位置出し用部材
８ａ…打ち込み位置

Claims (3)

1. 一方の木質部材と他方の木質部材とを接合する木質部材の接合構造であって、
   前記一方の木質部材の前記他方の木質部材に対向する接合面に形成される凹部と、
   前記他方の木質部材に突設されるほぞ部であって、該ほぞ部の長手方向の幅が他方の木質部材の幅と同一とされ、前記凹部に嵌入するほぞ部と、
   該ほぞ部の少なくとも一方の長手方向の面に沿って前記他方の木質部材内にスリット状に形成される被挿用凹部と、
   前記各被挿用凹部に上部又は下部が挿入状態となるとともに、前記ほぞ部の表面に配置され、該ほぞ部とともに前記凹部に嵌入されるほぞ部と同一幅の金属薄板と、
   前記両木質部材の外側面から打ち込まれ、前記金属薄板及びほぞ部を貫通して、前記両木質部材同士を連結させる複数の線状係合部材と、
   を具備することを特徴とする木質部材の接合構造。
2. 前記被挿用凹部は、前記ほぞ部の長手方向の両面に沿って前記他方の木質部材内にスリット状に形成され、前記金属薄板は、その上部又は下部が被挿用凹部内に挿入状態とされるとともに、前記ほぞ部の長手方向の両面に配置されていることを特徴とする請求項１記載の木質部材の接合構造。
3. 前記線状係合部材を打ち込む位置が示された位置出し用部材を具備することを特徴とする請求項１又は２記載の木質部材の接合構造。

Images