JP4128317B2 - Mortise joint - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、柱と梁等の互いに交差する複数の部材を接合するのに好適なほぞ付き接合具に関する。
【0002】
【従来の技術】
実用新案登録第2574473号公報、実開平6−37402号公報は、2枚の側板の後縁を、背面にボルトなどの固定具を挿通するための固定用孔を設けた箱型のほぞ部によって連結した建築用ほぞ付き梁受け金具を開示している。
この梁受け金具は、柱に取り付けて柱と梁を固定するのであるが、柱に梁受け金具を取り付ける際に、柱に形成したほぞ穴に梁受け金具のほぞ部を係合することによって簡単に位置合わせができる、梁が2枚の側板片によって支持されるため、柱に対して梁が中心軸回りに回転しにくい、などの利点がある。
さらに、梁受け金具の背面に側板の後縁を連結するための背板を設けておらず、2枚の側板の後縁をほぞ部のみによって連結し、側板の後縁が柱に当接するようにしてあるので、ほぞ部をほぞ孔へ完全に嵌合するために梁の端部に背板の厚みを逃げる切欠を形成する必要がない。このため、梁の接合端部の加工が容易であるばかりか、接合部の強度が低下せず、梁の端面が柱の側面に密着して体裁がよい。
【0003】
しかし、上記従来の梁受け金具はほぞ部が折り曲げ加工による箱型であり、箱型のほぞ穴に係合するので、柱と梁の結合部に加わる荷重がほぞ部とほぞ穴との接触面へ均一に分散されず、特にほぞ部の角に応力が集中してこの部分が変形しやすい。また、箱型のほぞ部を形成するには、金属板を箱の背面、側面及び接続代を展開した形状に裁断すると共に、プレスにて各部を折り畳まなければならないので、製造工程が複雑になり、材料のロスも増える。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、強度が高くて変形しにくく、加工が簡単でコストが低廉であり、接合しようとする一方の部材に対する他方の部材の仕口加工が少なくて済み、また、接合部の外観が良好なほぞ付き接合具の提供を課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明のほぞ付き接合具(以下、接合具という)は、2枚の側板の後縁をほぞ部で連結して成る。2枚の側板は平らで、同じ位置に挿通孔を設け、また、ほぞ部は、側面と底部を備え、底部に固定用孔を設ける。ほぞ部は、2枚の側板と一体の裁断片からプレスによる絞り加工で断面円形又は側板の後縁に沿う方向に長い縦長の長円形に成形してある。なお、長円形は両端部が半円形のいわゆる小判形を包含する。
【0006】
接合具を成形するには、金属板を2枚の側板とほぞ部に相当する部分とが連続して展開した形状に裁断したあと、絞り成形によってほぞ部を背面側に突出させ、プレスによって2枚の側板を互いに平行に折り曲げる。ほぞ部の底面と側面の境界は比較的大きな丸みを持ってなだらかにつながり、側面は側板と面一とする。或いは、ほぞ部に相当する部分と2枚の側板とを別個に裁断し、ほぞ部を絞り加工してから側板の後縁に溶接等によって取り付けてもよい。
側板及びほぞ部は、鉄板、亜鉛メッキ鋼板あるいはステンレス鋼板を素材とし、鉄板や亜鉛メッキ鋼板の場合は、成形後、表面にリン酸亜鉛処理による皮膜を形成し、さらにその表面に耐食性に富む樹脂系塗料を電着コーティングするなどの防錆処理を施す。
2枚の側板の上縁中央の同じ位置に下方に向けて係止切欠を形成することがある。前記の挿通孔やこの係止切欠は、接合具の規模に応じて、各側板で1個のこともあれば複数個のこともある。
ほぞ部を長円形にすると、ほぞ部に複数の固定用孔を縦に並べて配置することができる。
【0007】
このような接合具によって一方の部材と他方の部材を結合するには、一方の部材の側面にほぞ穴を形成すると共に、該ほぞ穴の接合具の固定用孔と対応する位置から一方の部材の他側面に亘ってボルト等の固定具を挿通するための孔を貫通させる(貫通結合孔を設ける)。また、他方の部材の端部に接合具の側板を受け入れるための2個のスリットを平行に形成すると共に、側板に設けてある挿通孔及び係止切欠の奥端部に相当する位置第1、第2の連結ピンを挿通するための第1、第2の貫通横断孔を形成しておく。
そして、接合具のほぞ部を一方の部材に設けたほぞ穴に嵌合し、ほぞ部の固定用孔及び一方の部材の貫通結合孔にボルトを挿通し、その端部にナットを締め付けて、接合具を一方の部材に取り付ける。
次に、他方の部材のスリットに接合具の側板を挿入して、他方の部材の端面を一方の部材の側面に当接し、他方の部材に設けた貫通横断孔(第2の貫通横断孔)に連結ピン(第2連結ピン)を刺し通して接合具の側板における挿通孔を貫通させる。
【0008】
接合具が側板に係止切欠を備える場合は、他方の部材にこの係止切欠の奥端部と対応する位置に貫通横断孔(第1の貫通横断孔)と挿通孔に対応した第2の貫通横断孔を設けておき、第1の貫通横断孔にあらかじめ連結ピン(第1の連結ピン)を差し込んでおいてから、一方の部材へすでに固定してある接合具の側板に他方の部材のスリットをはめ込み、前記の第1連結ピンを側板の係止切欠に係合させる。すると、他方の部材は一方の部材に対して仮止め状態となる。ついで、第2の貫通横断孔から第2の連結ピンを刺し通して接合具の側板における挿通孔を貫通させる。
これによって、一方の部材に対して他方の部材が正確に結合される。
【0009】
以上の構成であり、接合具は2枚の側板をほぞ部で連結して、背板を設けていないので、前記他方の部材の端面において2個のスリットの間に、背板の厚みを逃げるための切欠を形成する必要がない。また、ほぞ部が円形或いは長円形なので、折り曲げて形成する箱型のほぞ部に比べて成形が簡単で、かつ、一体成形のため、ほぞ部自体が頑丈である。さらに、ほぞ部とほぞ穴とがなだらかな湾曲面で接触するので、応力が一部に集中しにくく、結合状態においてもほぞ部の強度が高い。
【0010】
ほぞ部に設ける固定用孔は複数個とすることがある。使用する固定用孔の位置を変えることにより、一方の接合部材の同じ位置に面を変えて複数の接合具を装着する場合に、各接合具を固定するためのボルトの高さを異ならせ、互いに干渉し合わないようにできる。
なお、接合具における側板の上下方向の寸法を大きくして、その上端寄り及び下端寄りにそれぞれ連結ピンの挿通孔を設ければ、ほぞ穴を形成した一方の部材に固定した1個の接合具に対して複数の部材(陸梁と登り梁など)を結合することができる。
接合具の素材としては、金属が普通であるが、強度が充分であれば、機械用合成樹脂も使用することができる。成形には射出成形や型押し成形が利用できる。
連結ピンはボルトであってもよい。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1乃至図3は、接合具1を用いて柱Aに梁B(陸梁B)を結合した構造である。
接合具1は亜鉛メッキ鋼板を素材とし、2枚の側板2とほぞ部3とから成り(図1)、表面にリン酸亜鉛処理によって皮膜を形成し、さらにその表面に耐食性に富む樹脂系塗料を電着コーティングしてある。
2枚の側板2は平行に配置してあり、それぞれの側板に2個の挿通孔4,4を形成すると共に、上縁中央部から下方に向けて係止切欠5を形成してある。
ほぞ部3は、上下方向に長い長円形の断面を有し、その前面が側板2,2の間に開放し、底部に2個づつ2対の、合計4個の固定用孔6が上下に並べて形成してある。そして、ほぞ部3によって2枚の側板2,2の後縁を連結してあり、ほぞ部3の側面と側板2とは面一になっている。
【0012】
この接合具1を成形するには、亜鉛メッキ鋼板を2枚の側板2,2とほぞ部3に相当する部分とが連続して展開した形状に裁断すると同時に、側板2,2に相当する部分にそれぞれ2個の挿通孔4と1個ずつの係止切欠5およびほぞ部3に相当する部分に2個ずつ2対の固定用孔6を形成する。ついで、ほぞ部3に相当する部分をプレスによる絞り加工で背面側に突出させてほぞ部3にすると共に、2枚の側板2,2を平行に折り曲げる。
【0013】
柱Aの側面に陸梁Bを接合するには、予め、柱Aの側面にほぞ穴7を形成すると共に、ほぞ穴7底部の接合具における固定用孔6と対応する位置から柱Aの他側に亘ってボルト8を挿通するための貫通結合孔9を穿設しておく。なお、この実施形態では、柱Aの他側面における貫通結合孔9が開口する部分には開口を囲んで座刳り10を形成しておく(図3)。
一方、陸梁Bの端部には、側板2を受け入れる2個のスリット11を陸梁Bの軸方向に沿って、平行に形成すると共に、側板2における2個の挿通孔4,4及び係止切欠5の奥端部に相当する位置に、連結ピン12を挿通するための貫通横断孔13をスリット11を貫通して形成しておく(図2)。
係止切欠5の奥端部に相当する位置に設けた貫通横断孔13を第1の貫通横断孔13a、これに挿通する連結ピン12を第1の連結ピン12a、挿通孔4,4に相当する位置に設けた貫通横断孔13を第2の貫通横断孔13b、これに挿通する連結ピン12を第2の連結ピン12bとする。
【0014】
柱Aの座刳り10に座金14をあてがって、柱Aの他側面から貫通結合孔9にボルト8を差し込んでおく。柱Aのほぞ穴7にほぞ部3を嵌合して接合具1を取り付け、ほぞ部3の固定用孔6から筒状ナット15を前記の貫通結合孔9に挿入してボルト8の先端に螺合する。筒状ナット15を締め付けることによって接合具1を柱Aに固定することができる(図3)。ボルト8及び筒状ナット15による締結は、ほぞ部3に設けた2個ずつ2対の固定用孔6の内、各対の上部に位置する固定用孔6を利用して行われる。なお、柱Aの面は異なるが同じ位置に同じ接合具1を用いて梁Cを結合するときは(図2)、その接合具1における2個ずつ2対の固定用孔6の内、各対の下部に位置する固定用孔6を用い、他の接合具1を柱Aに固定しているボルト8とこの接合具1を固定するためのボルト8の上下位置を異ならせて、これらが相互に干渉するのを防止する。
【0015】
次いで、陸梁Bの第1貫通横断孔13aに第1連結ピン12aを差し込んでおいてから、陸梁Bのスリット11に接合具1の側板2を挿入して柱Aの側面に陸梁Bの端面を当接する。すると、陸梁Bに差し込んである第1連結ピン12aが接合具1の係止切欠5に係合し、柱Aに対して陸梁Bは仮止め状態となって安定する。そして、陸梁Bの第2貫通横断孔13bと接合具1の側板2に設けた挿通孔4,4に連結ピン12b,12bを差し込み、柱Aと陸梁Bとを接合具1を介して接合する。
【0016】
図4及び図5は、第2の実施形態であり、接合具16を用いて柱Aに陸梁B及び登り梁Dを結合した構造を示している。
接合具16の側板2の上下方向の寸法を陸梁Bの梁背よりも大きく形成し、それぞれの側板2に挿通孔4と係止切欠5を設けると共に係止切欠5の両側にも上部挿通孔17を形成してある(図4)。
また、登り梁Dの端部に、接合具16の側板2,2を受け入れるためのスリット18,18を形成し、スリット18,18を貫通するように第3の連結ピン12cを挿通するための第3の貫通横断孔13cを穿設してある(図5)。
【0017】
柱Aに陸梁B及び登り梁Dを接合するには、先ず、第1の実施形態と同様にして、柱Aの側面に接合具16を固定し、柱Aに陸梁Bを結合する。このとき、接合具16の側板2,2の上部が陸梁Bの上端面よりも上方に突出している。
次に、接合具16の側板2,2の上部を登り梁Dのスリット18に挿入して、陸梁Bの端部上面に登り梁Dの端部を載置し、登り梁Dの端面を柱Aの側面に当接させる。そして、登り梁Dの第3貫通横断孔13cと側板2の上部挿通孔17に第3連結ピン12cを差し込んで、登り梁Dを柱Aに結合する。同時に、側板2,2を介して、陸梁Bと登り梁Dが結合される。
【0018】
なお、この実施形態では、陸梁Bと登り梁D間をパイプ19を用いたもう一つの手段で結合してある。すなわち、パイプ19は両端部に直径方向の透孔20を備え、陸梁Bと登り梁Dに設けた円形孔21,21に嵌合しており、陸梁Bおよび登り梁D側から差し込まれた第4の連結ピン12dがパイプ19の透孔20に係合している。
接合具16のその他の構成は、図1乃至図3に示す接合具1とほぼ同じなので、同一部分に同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【0019】
【発明の効果】
請求項1に記載の構成によれば、円形又は長円形のほぞ部は絞り成形により簡単に成形することができ、製造手間が少ないと共にほぞ部全体が一体成形なので箱型のほぞ部に比較してほぞ部の強度が高い。また、ほぞ部とほぞ穴とがなだらかな湾曲面で接触するため、荷重が一部に集中せずほぞ部が変形しにくい。
ほぞ部を一方の部材のほぞ穴に嵌合することにより接合具を正確に位置決めできるので、一方の部材に対して他方の部材を正確に結合できる。また、側板をほぞ部によって連結し、側板の後縁を一方の部材に対する当接部とし、間に背板を設けないので、他方の部材の端面に背板の厚みを逃げるための切欠を形成する必要が無い。このため、一方の被接合部材と他方の被接合部材とが密着して体裁がよい。また、他方の部材の仕口加工が少なくて済み、結合部の強度低下を防ぐことが可能である。
【0020】
請求項2に記載の構成によれば、一方の部材の複数の側面に接合具を同じ高さで装着する場合に、各接合具を固定するボルトなどの固定具を高さの異なる位置に配置することができ、固定具同士が干渉し合うことがない。
請求項3に記載の構成によれば、一方の部材に対して他方の部材を一旦、仮止め状態としてから、固定することができ、一方の部材と他方の部材の結合作業を安全に、かつ、正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ほぞ付き接合具の斜視図(第1の実施形態)
【図2】結合構造の透視による斜視図
【図3】結合箇所を断面で示す正面図(第1の実施形態)
【図4】ほぞ付き接合具の斜視図(第2の実施形態)
【図5】結合箇所を断面で示す正面図(第2の実施形態)
【符号の説明】
1 ほぞ付き接合具(接合具)
2 側板
3 ほぞ部
4 挿通孔
5 係止切欠
6 固定用孔
7 ほぞ穴
8 ボルト
9 貫通結合孔
10 座ぐり
11 スリット
12 連結ピン
12a 第1の連結ピン
12b 第2の連結ピン
12c 第3の連結ピン
12d 第4の連結ピン
13 貫通横断孔
13a 第1の貫通横断孔
13b 第2の貫通横断孔
13c 第3の貫通横断孔
14 座金
15 筒状ナット
16 接合具
17 上部挿通孔
18 スリット
19 パイプ
20 透孔
21 円形孔
A 柱(一方の部材)
B 陸梁(他方の部材)
C 他の梁
D 登り梁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mortise-attached joint suitable for joining a plurality of members such as columns and beams that intersect each other.
[0002]
[Prior art]
Utility Model Registration No. 2574473 and Utility Model Utility Publication No. 6-37402 disclose a box-shaped tenon provided with a rear edge of two side plates and a fixing hole for inserting a fixing tool such as a bolt on the back surface. Disclosed is a mortise bracket with a tenon for construction.
This beam bracket is attached to the column to fix the column and beam. When the beam bracket is attached to the column, it is easy to engage the tenon of the beam bracket with the mortise formed in the column. Since the beam is supported by the two side plate pieces, the beam is difficult to rotate around the central axis with respect to the column.
Furthermore, the back plate for connecting the rear edge of the side plate is not provided on the back surface of the beam receiving metal fitting, and the rear edges of the two side plates are connected only by the tenon portion so that the rear edge of the side plate contacts the column. Therefore, it is not necessary to form a notch that escapes the thickness of the back plate at the end of the beam in order to completely fit the tenon to the tenon. For this reason, it is easy to process the joint end portion of the beam, and the strength of the joint portion does not decrease, and the end surface of the beam is in close contact with the side surface of the column, so that the appearance is good.
[0003]
However, since the tenon portion of the conventional beam receiving metal fitting is a box shape formed by bending and engages with the tenon hole of the box shape, the load applied to the joint portion between the column and the beam is a contact surface between the tenon portion and the mortise portion. In particular, the stress is concentrated at the corner of the tenon portion, and this portion is easily deformed. To form a box-shaped tenon, the metal plate must be cut into a shape that expands the back, sides, and connection allowance of the box, and each part must be folded with a press, which complicates the manufacturing process. , Material loss also increases.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
This invention has high strength and is difficult to be deformed, is easy to process and is low in cost, requires less joint processing of the other member with respect to one member to be joined, and has a good appearance at the joint. It is an object to provide a joint with a mortise.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The tenon-equipped connector of the present invention (hereinafter referred to as a connector) is formed by connecting the rear edges of two side plates at a tenon part. The two side plates are flat, and an insertion hole is provided at the same position. The tenon portion has a side surface and a bottom portion, and a fixing hole is provided at the bottom portion. The tenon portion is formed into a round cross section or a vertically long oval shape in a direction along the rear edge of the side plate by drawing with a press from a cut piece integral with the two side plates. The oval includes a so-called oval shape in which both ends are semicircular.
[0006]
To form the joint, the metal plate is cut into a shape in which two side plates and a portion corresponding to the tenon portion are continuously developed, and then the tenon portion is protruded to the back side by drawing and is pressed by pressing. The side plates are folded parallel to each other. The boundary between the bottom and side surfaces of the tenon is gently connected with a relatively large roundness, and the side surfaces are flush with the side plates. Alternatively, the portion corresponding to the tenon portion and the two side plates may be cut separately, and the tenon portion may be drawn and attached to the rear edge of the side plate by welding or the like.
The side plate and mortise are made of iron plate, galvanized steel plate or stainless steel plate. In the case of iron plate or galvanized steel plate, after forming, a film is formed on the surface by zinc phosphate treatment, and the surface is a resin with high corrosion resistance. Rust prevention treatment such as electrodeposition coating of paints.
A locking notch may be formed downward at the same position in the center of the upper edge of the two side plates. The insertion hole and the locking notch may be one or more on each side plate depending on the size of the connector.
When the tenon portion is formed into an oval shape, a plurality of fixing holes can be arranged vertically in the tenon portion.
[0007]
In order to connect one member and the other member with such a connector, a mortise hole is formed on the side surface of the one member, and one member is moved from a position corresponding to the fixing hole of the connector of the mortise. A hole for inserting a fixture such as a bolt is passed through the other side surface (through coupling hole is provided). In addition, two slits for receiving the side plate of the connector are formed in parallel at the end of the other member, and the first position corresponding to the insertion hole provided in the side plate and the deep end of the locking notch, First and second through transverse holes for inserting the second connecting pin are formed.
Then, the tenon portion of the connector is fitted into a tenon hole provided in one member, a bolt is inserted into the fixing hole of the tenon portion and the through-coupling hole of one member, and a nut is tightened to the end portion, A connector is attached to one member.
Next, the side plate of the connector is inserted into the slit of the other member, the end surface of the other member is brought into contact with the side surface of the one member, and the through transverse hole provided in the other member (second through transverse hole) The connecting pin (second connecting pin) is pierced through and the insertion hole in the side plate of the connector is passed through.
[0008]
In the case where the connector includes a locking notch in the side plate, the second member corresponding to the through-crossing hole (first through-crossing hole) and the insertion hole is formed on the other member at a position corresponding to the inner end of the locking notch. A through-cross hole is provided, and a connecting pin (first connecting pin) is inserted into the first through-cross hole in advance, and then the other member is attached to the side plate of the joint that is already fixed to one member. The slit is inserted, and the first connecting pin is engaged with the locking notch of the side plate. Then, the other member is in a temporarily fixed state with respect to the one member. Next, the second connecting pin is pierced from the second through-crossing hole to penetrate the insertion hole in the side plate of the connector.
As a result, the other member is accurately coupled to the one member.
[0009]
With the above configuration, the joining tool connects the two side plates at the tenon portion and does not provide the back plate, so that the thickness of the back plate escapes between the two slits on the end surface of the other member. It is not necessary to form a notch for the purpose. Further, since the tenon portion is circular or oval, it is easier to form than the box-shaped tenon portion formed by bending, and the tenon portion itself is sturdy because of the integral molding. Furthermore, since the tenon portion and the tenon hole are in contact with each other with a gently curved surface, the stress is less likely to be concentrated on a part, and the tenon portion has a high strength even in the coupled state.
[0010]
There may be a plurality of fixing holes provided in the tenon. By changing the position of the fixing hole to be used, when changing the surface to the same position of one joining member and mounting multiple joining tools, the height of the bolts for fixing each joining tool is varied, It can be prevented from interfering with each other.
In addition, if the vertical dimension of the side plate in the connector is increased and the insertion holes for the connecting pins are provided near the upper end and the lower end, respectively, one connector fixed to one member formed with a mortise A plurality of members (land beams and climbing beams, etc.) can be connected to each other.
A metal is usually used as a material for the joint, but a mechanical synthetic resin can also be used if the strength is sufficient. Injection molding or stamping can be used for molding.
The connecting pin may be a bolt.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIGS. 1 to 3 show a structure in which a beam B (land beam B) is coupled to a column A using a
The
The two
The tenon section 3 has an oval cross section which is long in the vertical direction, the front surface thereof is opened between the
[0012]
In order to form the joint 1, the galvanized steel sheet is cut into a shape in which two
[0013]
In order to join the land beam B to the side surface of the column A, the mortise hole 7 is formed in the side surface of the column A in advance, and the other side of the column A from the position corresponding to the fixing
On the other hand, at the end of the land beam B, two
A through transverse hole 13 provided at a position corresponding to the back end of the locking
[0014]
The
[0015]
Next, after the first connecting
[0016]
4 and 5 show a second embodiment, and shows a structure in which a land beam B and a climbing beam D are coupled to a column A by using a
The vertical dimension of the
Further, slits 18 and 18 for receiving the
[0017]
In order to join the land beam B and the climbing beam D to the column A, first, as in the first embodiment, the joining
Next, the upper parts of the
[0018]
In this embodiment, the land beam B and the climbing beam D are connected by another means using a
Since the other structure of the
[0019]
【The invention's effect】
According to the configuration of the first aspect, the circular or oval tenon can be easily formed by drawing, and the manufacturing process is less and the entire tenon is integrally formed. The strength of the mortise is high. Further, since the tenon portion and the tenon hole are in contact with each other with a gently curved surface, the load is not concentrated on a part and the tenon portion is not easily deformed.
By fitting the tenon portion into the tenon hole of one member, the connector can be accurately positioned, so that the other member can be accurately coupled to one member. In addition, the side plate is connected by a tenon, the rear edge of the side plate is used as a contact portion for one member, and no back plate is provided between them, so a notch for escaping the thickness of the back plate is formed on the end surface of the other member There is no need to do. For this reason, one to-be-joined member and the other to-be-joined member closely_contact | adhere, and the appearance is good. In addition, it is possible to reduce the joint processing of the other member, and it is possible to prevent the strength of the joint from being lowered.
[0020]
According to the structure of
According to the configuration of the third aspect, the other member can be temporarily fixed to one member and then fixed, and the joining operation of the one member and the other member can be performed safely and Can be done accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a tenon joint (first embodiment).
FIG. 2 is a perspective view of the coupling structure as seen through. FIG. 3 is a front view showing the coupling portion in cross section (first embodiment).
FIG. 4 is a perspective view of a mortise-attached connector (second embodiment).
FIG. 5 is a front view showing a coupling portion in cross section (second embodiment).
[Explanation of symbols]
1 Tenon joint (joint)
2 Side plate 3
B Land beam (the other member)
C Other beams D Climbing beams
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