JP4936245B2

JP4936245B2 - プレハブ構造物用建材のジョイント金具

Info

Publication number: JP4936245B2
Application number: JP2006291814A
Authority: JP
Inventors: 裕一郎橋本
Original assignee: 有限会社ユイット
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2026-09-29
Also published as: JP2008088783A

Description

本発明は、プレハブ住宅などのプレハブ構造物に用いるプレハブ構造物用建材のジョイント金具に関する。

従来のプレハブ構造物は、骨格部分と屋根、矩形の壁、床パネル部分とターンバックルを含む筋交いとからなり、これらの部材を現場で組み立てるものが主流であった。使用する部材は、大きさや形状が標準化されており汎用性が高いという一方で、特にパネルなど、個々の部材が大きいため、輸送および積み降ろし等の作業が煩雑で、一定の経験のある複数の作業者でないと現場での組み立て作業が行い難く、危険も伴うという課題があった。

この課題を改善するため、壁、床パネルを小さなユニットに分割した組み立てハウスなども提案されているが（例えば、特許文献１参照）、やはり所定の面積を有する板材を用いるため、搬送や組み立てにおける煩雑さは完全には解消できないという問題があった。

また、一般的にプレハブ構造物の外観は箱型の画一的なもので、組み立て後の外観に関する設計自由度が低いという課題もあった。
特開２００３−３１３９５３号公報第３頁〜第５頁図１

そこで本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであって、プレハブ構造物用の建材を小型軽量化した棒状のユニット部材とし、これを現場で連結して、大きな部材を形成してから組み立てを行うことにより、搬送や組み立てなどの作業が容易に行えるプレハブ構造物用建材のジョイント金具を提供することを目的とするものである。

また、予め加工したユニット部材を連結して、平面だけでなく曲面の壁や屋根を形成し、適切に固定することにより、意匠性と耐久性に優れるプレハブ構造物用建材のジョイント金具を提供することを目的とするものである。

本発明のプレハブ構造物用建材のジョイント金具は、内部に空洞を有する略楕円形の外形を有し、前記略楕円形の長軸方向の両端に、略円形の対応する大きさの凸部と凹部を形成し、且つ、前記略楕円形の短軸方向の両端に、前記略円形の凸部を収容可能に形成した略逆Ｔ字型の溝部を形成した断面形状を有することを特徴とするプレハブ構造物用建材を延長するためのプレハブ構造物用建材のジョイント金具であって、前記断面形状と略同形の板の両側に、前記空洞の内周と略同形の断面を有する凸部を形成し、前記凸部を異なる２本の建材の片方の末端にそれぞれ挿入することにより、建材を接続することが可能なジョイントと、略矩形の板の両端近傍に２箇所のボルト部が形成されており、前記ジョイントを介して接続した前記プレハブ構造物用建材の前記略逆Ｔ字型の溝部に挿入して、前記２箇所のボルト部が前記異なる２本の建材をそれぞれ個別にナット締めすることが可能な固定具と、で構成されることを特徴とする。
上記構成によれば、本発明のプレハブ構造物用建材を長さ方向に自在に延長することができる。しかも、幅や長さの大きな板であっても現地で形成できるため、部材等の搬送が容易である。

以上のように、本発明のプレハブ構造物用建材のジョイント金具によれば、搬送や組み立てなどの作業が容易に行え、意匠性と耐久性に優れるプレハブ構造物を建造することができる。

以下、本発明の実施の形態におけるプレハブ構造物用建材のジョイント金具について、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態におけるプレハブ構造物用建材を構成するユニット部材の形状を示す図である。ユニット部材１は、図に示すような断面形状を有するアルミニウム製の棒状部材で、押し出し成型により形成される。このユニット部材１を後述する方法で連結することにより、板材などのプレハブ構造物用建材が形成される。

ユニット部材１は、外形が略楕円形で、長軸方向の両端に略円形の凸部１１と凹部１２とが、短軸方向の両端に略逆Ｔ字型の溝部１３、１４が形成されている。

凸部１１と凹部１２は対応する大きさであるため、図２に示すように横方向に多数のユニット部材１を連結して壁や屋根などの板材を形成することができる。連結部分は、その形状から所定の角度だけ回動させることが可能であり、従って、図に示すように湾曲した面を構成することも可能である。尚、ユニット部材１の幅方向の連結は、一方の部材の凹部１２に一方の部材の凸部１１を、部材の末端から長さ方向に挿入することにより容易に行える。従って、ユニット部材１のまま搬送し、現場で板材の形成を行えばよい。

また、略逆Ｔ字型の溝部１３、１４は、上述の略円形の凸部１１を収容可能な大きさに形成されているため、図３に示すように、ユニット部材１の中央から部材を直角に連結して、Ｔ字型の壁などを形成することができる。尚、ユニット部材１の連結は、一方の部材の溝部１３または１４に一方の部材の凸部１１を、部材の末端から長さ方向に挿入することにより容易に行える。従って、ユニット部材１のまま搬送し、現場でＴ字型の形成を行えばよい。

尚、ユニット部材１は、内部に空洞部１５を有する構造であるため、壁や屋根として構成した場合に、従来のパネルに比較して断熱性や遮音性に優れる。

ところで、ユニット部材１で形成された平面または曲面を地面等の基礎に固定する際は、Ｌ字型金具４０を用いて固定することが好ましい（図２参照）。Ｌ字型金具４０には直角に曲げられた２つの面に複数の穴部４１が形成されており（図２では、それぞれ２個の穴部を形成した例が示されている）、地面等に打設されたアンカーボルトなどをＬ字型金具４０の地面等に接触している面の穴部４１に挿入し、これをナット締めすることによりＬ字型金具４０と地面等が固定される。一方、ユニット部材１の溝部に形成した矩形の穴部１６より挿入した矩形のヘッドを有するボルトなどを、Ｌ字型金具４０のユニット部材１に接触している面の穴部４１に挿入し、これをナット締めすることによりＬ字型金具４０とユニット部材１が固定される。尚、矩形のヘッドを有するボルトの矩形の大きさは、ユニット部材１の溝部内をスライド可能で、且つ、ナット締めする際にナットと一緒に回転しない程度の大きさであることが必要である。また、図２に示すように、隣接するユニット部材１の溝部にボルト等を挿入するための矩形の穴部１６を形成する際は、隣接するユニット部材１と同じ高さ位置ではなく、異なる位置に形成することが好ましい。近接する領域に穴部の形成が集中するとその部分の強度が周囲に比べて際立って低下する恐れがあるからで、これを避けるためである。

尚、Ｌ字型金具４０を用いた板材の固定は、ユニット部材１を直角に連結して形成したＴ字型の２つの面（壁）の固定においても応用可能である（図３参照）。

また、図４に示すように、ユニット部材１を連結して形成した平面または曲面の板材は補強金具５０で補強されることが好ましい。補強金具５０は、Ｌ字またはＴ字の断面で、前述のＬ字型金具と同様に、ユニット部材１と接触する面に複数の穴部５１を有し、ユニット部材１の溝部に形成した矩形の穴部１６から挿入された矩形のヘッドを有するボルト等を穴部５１に挿入し、これをナット締めすることにより補強金具５０とユニット部材１が固定される。組み立て後の板材の形状が曲面である場合、補強金具５０は、曲面に沿うように予め所定の曲率で加工されている。また、図に示すように、複数の補強金具５０を、それぞれが固定するユニット部材が一部重複するように交互に配置すれば、ユニット部材１で形成した面（板材）の強度を向上させることができる。

次に、図５は、本発明の実施の形態におけるプレハブ構造物用建材のジョイント金具の構成を示す図である。ジョイント金具２は、ジョイント２０と固定具３０とで構成され、２本のユニット部材１を長さ方向に接続する。ジョイント２０は、ユニット部材１の断面形状と略同形のプレート２１の両側に、ユニット部材１内部の空洞部１５の内周と略同形の断面を有する凸部２２が形成されており、この凸部２２を異なる２本のユニット部材１の片方の末端にそれぞれ挿入することにより、ユニット部材１を接続する。

一方、固定具３０は、略矩形のプレート３１の両端近傍に２箇所のボルト３２が形成されており、ジョイント２０を介して接続したユニット部材１の溝部１３または１４に挿入して、２箇所のボルト３２が異なる２本のユニット部材をそれぞれ個別にナット締めするように構成されている。この固定具３０は、図に示すように、１対をユニット部材１の溝部１３および１４に挿入して両側で固定することが好ましい。また、固定具３０には、ユニット部材１の溝部１３または１４に挿入してスライドさせる際の取っ手としても機能する鍔部３３を有している。

以上のように、ユニット部材１を用いて壁や屋根を構成するためのプレハブ構造物用建材を形成する作業は、特殊な部材や作業能力を必要とせず、従って、予め適切に加工された部材と適切な作業手順書などがあれば誰でも現場で容易に行うことができる。

次に、図６は、本発明の実施の形態におけるプレハブ構造物用建材を用いて構成する壁と屋根の様子を説明するための図である。前述の通り、複数のユニット部材１を連結して形成した同じ板材は、壁や屋根として構成することができる。図では、壁として垂直方向に形成された板材６０の端部に、屋根として形成された板材６１が適切に接触するように水平方向に配置、固定された例を示している。板材６０および６１は、それぞれの配置が動いたり外れたりしないように板材固定具７０で固定されている。

板材固定具７０は、矩形のヘッドを有するボルト７１、座金７２、ナット７３、アイナット７４、ワイヤー７５、ターンバックル７６、などで構成される。ボルト７１のヘッドは、ユニット部材１の溝部から挿入され、ユニット部材１の所定位置においてナット７２でナット締めすることにより固定される。この板材固定具７０は、先端のアイナット７４の穴部にワイヤー７５を通したとき筋交い状になるように、板材６０と板材６１の両方の適切な位置に固定される。

図７に示すように、壁の板材６０の外側と内側の両方で板材固定具７０の配置を行い、ワイヤー７５を適切な張力で引っ張り、ターンバックル７６で維持することにより、板材６０および６１を的確に固定することができる。板材６１（屋根）に接触する板材６０（壁）の端部は、屋根との密着を良好にして、また風雨等の浸入を防止するためのパッキン部材６２で被覆されている。パッキン部材６２は、耐候性の良好なクロロプレンゴムやフッ素ゴムなどのエラストマーで構成され、ワイヤー７５の張力で生じる押圧力を適切に緩和するとともに、摩擦力により板材６０の端部が動くことを防止する。

以上のように、板材固定具７０を用いた壁と屋根の固定作業は、特殊な部材や作業能力を必要とせず、予め適切に加工された部材と適切な作業手順書などがあれば誰でも現場で容易に行うことができる。

図８と図９は、本発明の実施の形態におけるプレハブ構造物用建材を用いたプレハブ構造物の建造例を示す斜視図と平面レイアウト図である。図に示すように、本発明のプレハブ構造物用建材を用いれば、湾曲した壁や屋根、屋根の湾曲に応じて高さが円弧状に変化する壁を容易に実現することができ、斬新な設計にも柔軟に対応することができる。尚、ユニット部材に連結可能な端部形状の処理が行われたフレームを用意しておき、このフレームに適合する扉やガラスを配置することにより、ドアや窓などのオプションを提供することが可能であることは言うまでもない。

オプション部材以外は棒状のユニット部材のまま搬送し、板材としての形成と構造物の組み立てを現場で行うことができる。尚、現在は３次元設計に基づく材料加工が容易に行えるので、図に示すような特異な形状であっても、設計図に基づいて様々な長さや端部形状のユニット部材が自動的に加工され、提供される。それらのユニット部材１を上記で説明したような手順で正しく連結、組み立てることにより、プレハブ構造物を容易に建造することができる。

特に、一枚の板ではなく、ユニット部材を多数連結して形成した板材を上記のように固定してプレハブ構造物を構成する本発明の建材を用いた工法は、例えば、建材の経年変化による歪やズレ、突風による衝撃など、部分的に集中するあらゆる応力を適切に逃がす構造であるため、従来のプレハブ構造物と比較して耐久性に優れる。また、組み立てや固定の作業が容易であるためメンテナンス性にも優れ、結果的に建造物の耐久年数延長に寄与することとなる。

本発明にかかわるプレハブ構造物用建材のジョイント金具は、搬送や組み立てなどの作業が容易に行え、意匠性と耐久性に優れるプレハブ構造物を建造することができるという効果を有し、プレハブ住宅などのプレハブ構造物の建造において有用である。

本発明の実施の形態におけるプレハブ構造物用建材のユニット部材の形状を示す図ユニット部材を横方向に連結して湾曲面を形成する様子を説明するための図ユニット部材を直角に連結して２つの面を形成する様子を説明するための図ユニット部材を横方向に連結して形成した湾曲面を補強する様子を説明するための図本発明の実施の形態におけるプレハブ構造物用建材のジョイント金具の構成を示す図本発明の実施の形態におけるプレハプ構造物用建材を用いて構成する壁と屋根の様子を説明するための図壁と屋根の固定の様子を説明するための断面図本発明の実施の形態におけるプレハブ構造物用建材を用いたプレハブ構造物の建造例を示す斜視図本発明の実施の形態におけるプレハブ構造物用建材を用いたプレハブ構造物の建造例を示す平面レイアウト図

１ユニット部材
２ジョイント金具
１１凸部
１２凹部
１３、１４溝部
１５空洞部
１６矩形の穴部
２０ジョイント
２１ジョイントのプレート
２２ジョイントの凸部
３０固定具
３１固定具のプレート
３２固定具のボルト
３３固定具の鍔部
４０Ｌ字型金具
４１Ｌ字型金具の穴部
５０補強金具
５１補強金具の穴部
６０板材（壁）
６１板材（屋根）
６２パッキン部材
７０板材固定具
７１板材固定具のボルト
７２座金
７３ナット
７４アイナット
７５ワイヤー
７６ターンバックル

Claims

内部に空洞を有する略楕円形の外形を有し、前記略楕円形の長軸方向の両端に、略円形の対応する大きさの凸部と凹部を形成し、且つ、前記略楕円形の短軸方向の両端に、前記略円形の凸部を収容可能に形成した略逆Ｔ字型の溝部を形成した断面形状を有することを特徴とするプレハブ構造物用建材を延長するためのプレハブ構造物用建材のジョイント金具であって、
前記断面形状と略同形の板の両側に、前記空洞の内周と略同形の断面を有する凸部を形成し、前記凸部を異なる２本の建材の片方の末端にそれぞれ挿入することにより、建材を接続することが可能なジョイントと、
略矩形の板の両端近傍に２箇所のボルト部が形成されており、前記ジョイントを介して接続した前記プレハブ構造物用建材の前記略逆Ｔ字型の溝部に挿入して、前記２箇所のボルト部が前記異なる２本の建材をそれぞれ個別にナット締めすることが可能な固定具と、で構成されることを特徴とするプレハブ構造物用建材のジョイント金具。