JP5430485B2

JP5430485B2 - 接合金物

Info

Publication number: JP5430485B2
Application number: JP2010097793A
Authority: JP
Inventors: 憲峰大倉
Original assignee: 憲峰大倉
Priority date: 2010-04-21
Filing date: 2010-04-21
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2030-04-21
Also published as: JP2011226175A

Description

本発明は、木造建築物において、木材同士、例えば柱や梁などの部材同士を締結するための接合金物に関する。

木造建築物において二つの木材同士を接合する場合に、接合金物が使われる。このような接合金物として、パイプ状の金物本体の軸方向の両端部にピン貫通穴を設けたものが知られている（特許文献１）。

上記接合金物を使って木材同士を接合する場合には次のように行う。まず、一方の木材の端面に金物本体の一端部を埋設し、他方の木材の面に金物本体の他端部を埋設する。次に、双方の木材の側面に形成されたピン差込孔からピン（ドリフトピン）をそれぞれ打ち込んで、埋設された金物本体のピン貫通穴にピンを貫通させる。このように接合金物とピンによって、木材同士が接合される。

特開２００９−１１４７７５号公報

しかしながら、地震等の際に接合された木材同士を引き離す方向に力が加わると、木材がピンの付近から割れることある。これは、接合金物の強度が木材のそれよりも強いことによる。ピン貫通穴の位置は、正常な使用状態（木材同士が突き合わさっている状態）を想定して接合金物の両端部に形成されている。そして、接合金物のピン貫通穴の位置にあわせて木材の側面にピン差込孔が形成されている。従って、木材同士が瞬間的であっても離れると、木材のピン差込孔に広がる力が加わり、木材が割れることになる。

本発明は上記実情を考慮して創作されたもので、その目的は接合金物によって接合された木材同士に離れる方向の力が加わった場合でも、木材を割れにくくすることである。

本発明の締結金物は、突き合わせた二つの木材の中にパイプ状の金物本体が収容されると共に金物本体の軸方向の両端部の周面に備わるピン貫通穴に対して各木材の側面からピンが差し込まれる接合金物を前提とする。

そして、金物本体の軸方向の中間部はその周面に変形孔を備えることを特徴とする。

軸方向と直交方向における金物本体の断面積は、変形孔を有する軸方向の中間部と、ピン貫通穴を有する軸方向の端部を比べると、同じであっても良いし、軸方向の中間部の方が大きくてもよい。しかし、変形のしやすさを考慮すると、次のようにすることが望ましい。すなわち、軸方向と直交方向における金物本体の断面積は、変形孔を有する軸方向の中間部の方がピン貫通穴を有する軸方向の端部よりも小さいことである。

また、変形孔の個数は問わないし、変形孔を複数設ける場合にはその配列も問わない。しかし、接合金物の中間部の変形しやすさを周方向に均一に設けるには次のようにすることが望ましい。すなわち、複数の変形孔を金物本体の周方向に沿って千鳥状に設けてあることである。

本発明の接合金物は、金物本体の軸方向の中間部に変形孔を設けてあるので、中間部が変形しやすくなる。従って、この接合金物を用いながらピンを介して木材同士を接合した木造建築物であれば、地震等があって木材同士に離れる方向の力が加わった場合でも、接合金物の中間部が変形するので、木材を割れにくくできる。

また、軸方向と直交方向における金物本体の断面積を、変形孔を有する軸方向の中間部の方がピン貫通穴を有する軸方向の端部よりも小さくしてあれば、接合金物の中間部が一段と変形し易くなる。

さらに、複数の変形孔を金物本体の周方向に沿って千鳥状に設けてあれば、接合金物の中間部の変形しやすさが周方向に均一となる。

（イ）、（ロ）図は、接合金物の第一例の使用状態図、断面図である。図１の分解斜視図である。（イ）〜（ホ）図は、接合金物の第一例の正面図、平面図、Ａ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線断面図である。（イ）、（ロ）図は、接合金物の第二、第三例を示す正面図である。（イ）、（ロ）図は、接合金物の異なる使用例を示す断面図である。（イ）〜（ハ）図は、接合金物の異なる製造例を示す断面図である。

図１〜図３には、木造建築物における二つの木材（土台と柱）１、２の接合に用いられる接合金物３の第一例が示されている。接合金物３の第一例は、パイプ、つまり中空丸形の金物本体３１より構成されている。そして、金物本体３１は、軸方向の両端部の周面に反対側まで貫通するピン貫通穴３２を軸方向とは直交方向に形成してある。ピン貫通穴３２は、各端部に上下に間隔をあけて複数設けてある。その上で、上端部においては、ピン貫通穴３２は、平面視して直交状態（十字状）に設けられている。また、金物本体３１は、軸方向の中間部の周面に複数の変形孔（丸孔）３３を内部空間に達する深さに形成してある。変形孔３３によって金物本体３１の中間部には靭性が与えられる。また、これらの変形孔３３は金物本体３１の周方向に沿って均等に間隔をあけて且つ千鳥状に形成されている。これら変形孔３３の配置によって、金物本体３１の中間部には周方向に沿って均等な靭性が与えられる。

図示の例では、金物本体３１の周方向に沿って設けられた孔の数は、軸方向の端部に設けられたピン貫通穴３２よりも、軸方向の中間部に設けられた変形孔３３の方が多くなっている。また、穴の直径は、ピン貫通穴３２よりも変形孔３３の方が僅かに大きいものとなっている。そして、軸方向と直交方向における金物本体３１の断面積は、ピン貫通孔３２をあけてある軸方向の端部よりも、変形孔３３をあけてある軸方向の中間部の方が小さくなっている。

上述した接合金物３を使用する木材である土台１と柱２には、それぞれドリルによる穴あけ加工が施される。矩形である土台１の上面には、金物本体３１の下端部を収容する収容穴１１が形成される。また、土台の前後側面には、その収容穴１１に嵌まり込んだ金物本体３１のピン貫通穴３２に対応する位置に、ピン差込孔１２が貫通して形成される。矩形である柱２の下端面の中央部には、金物本体３１の中間部及び上端部を収容する別の収容穴２１が形成される。また、柱２の前後側面には、その収容穴２１に嵌まり込んだ金物本体３１のピン貫通穴３２に対応する位置にピン差込孔２２が貫通して形成される。

上述した接合金物３を用いた土台１と柱２との接合手順は、次の通りである。
１）土台１の上面の収容穴１１に接合金物３の軸方向の下端部を挿入し、軸方向の中間部及び上端部を上に突出させる。
２）土台１の側面のピン差込孔１２に丸い金棒のピン（ドリフトピン）Ｐを打ち込み、接合金物３のピン貫通穴３２を貫通させて、土台１に接合金物３を固定する。
３）土台１の上に突き出ている接合金物３の軸方向の中間部及び上端部に柱２の下端面の収容穴２１を差し込む。
４）柱２の側面のピン差込孔２２から丸棒のピンＰを打ち込み、ピン貫通穴３２を貫通させて、柱２に接合金物３を固定する。

このようにして土台１を柱２と接合させた接合金物３において、変形孔のある中間部は柱側に収容されている。地震等によって柱２に浮く方向の力が加わると、ピンＰを介して接合金物３に力が伝わり、変形孔３３が変形することによって中間部が瞬間的に伸びる。中間部が切断されないうちに柱２に落ちる方向の力が加わると、またも変形孔３３が変形することによって中間部が瞬間的に縮む。このように変形孔３３が変形することによって、中間部には靭性、ここでは伸縮性がもたらされる。

図４には接合金物３の第二例、第三例を示してある。図４（イ）に示す第二例では、金物本体３１の軸長を短くし、それに合わせて変形孔３３及びピン貫通穴３２を設ける列数を少なくしてある。また、図４（ロ）に示す第三例では、金物本体３１の軸長を長くし、それに合わせて変形孔３３及びピン貫通穴３２を設ける列数を多くしてある。

図５には接合金物３の使用例を示してある。図５（イ）に示す使用例では、変形孔３３のある中間部が、土台１と柱２の双方に収容されている。図５（ロ）に示す使用例では、柱２と梁４との接合に接合金物３が用いられ、変形孔３３のある中間部が柱２にのみ収容されている。

本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、接合金物３の製造方法としては、金属パイプの金物本体３１に対して孔をあける方法に限らず、平らな金属板に孔をあけてから曲げ加工によって図６（イ）に示すようにパイプ状にする方法であっても良いし、Ｓ字状に曲げ加工することによって図６（ロ）に示すようにパイプ状にする方法であっても良い（この場合、平面視してパイプの中空を仕切る片にも、ピン貫通穴３２及び変形孔３３をあけておく）。また、平らな金属板に孔をあけてから樋状（断面半円状）に曲げ加工して半割体とした上で、半割体の突合せ面に位置決め用の凹凸を形成し、二つの半割体を、凹凸を合わせながら突き合わせて図６（ハ）に示すようにパイプ状（平面視円形状）とする方法であっても良い。

この接合金物３は、土台１と柱２、柱２と梁４といった、垂直材と水平材との接合に限らず、柱同士、梁同士といった同一部材同士を接合して長尺物とする場合に用いても良い。このように、この接合金物３を用いれば二本の木材１、２である棒状部材同士を接合することが可能である。

なお、変形孔３３の形状及び大きさは問わない。

１木材（土台）
１１収容穴
１２ピン差込孔
２木材（柱）
２１収容穴
２２ピン差込孔
３接合金物
３１金物本体
３２ピン貫通穴
３３変形孔
４梁
Ｐピン

Claims

突き合わせた二つの木材（１，２）の中にパイプ状の金物本体（３１）が収容されると共に金物本体（３１）の軸方向の両端部の周面に備わるピン貫通穴（３２）に対して各木材の側面からピン（Ｐ）が差し込まれる接合金物（３）において、
金物本体（３１）の軸方向の中間部はその周面に変形孔（３３）を備えることを特徴とする接合金物。
軸方向と直交方向における金物本体（３１）の断面積は、変形孔（３３）を有する軸方向の中間部の方がピン貫通穴（３２）を有する軸方向の端部よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の接合金物。
複数の変形孔（３３）を金物本体（３１）の周方向に沿って千鳥状に設けてあることを特徴とする請求項２記載の接合金物。