JP5445791B2 - パネルの接続方法 - Google Patents

Description

本発明は、住宅の壁に使用されるパネルの接続方法に関するものである。

従来より、住宅の壁等の構成要素を予め工場にてパネル化しておき、施工現場でこれらのパネルを組み立てることにより、住宅を構築するといったパネル工法が採用されている。このパネル工法は、施工が簡便であり、工期が短くて済むといった利点がある。

前記パネル工法では、二枚の面材で断熱材を挟んで構成された断熱性に優れたパネルが用いられている。例えば、住宅の壁パネルとして用いられるパネルは、矩形枠状に形成された木質の枠体内に断熱材を充填し、枠体の表裏両面に合板等の面材が取り付けられて構成されている（例えば、特許文献１参照）。

前記壁パネルを施工現場で接続する場合、隣り合う壁パネルの枠体の側端面同士を当接して、該当接部分を接着剤で接着するとともに、一方の壁パネルの外側から枠材を通して他方の壁パネルの枠体まで釘を打ち込むことによって行われている。

特開平９−４１２６号公報

しかしながら、枠体の表裏両面に面材を取り付けて構成されているパネルの場合、パネルの接続部には枠体があるため、接続部箇所には断熱材が無く、接続されたパネルの幅方向において接続部位置で断熱材が完全に途切れる状態となり、接続部の断熱性能が著しく低下するという問題があった。

また、パネル同士を接続する時には、多数の釘を用いて細かな釘ピッチで釘を打ち込む必要があることと、一方の壁パネルから他方の壁パネルに向かってパネルに対して斜め方向に釘を打ち込む必要があるため、慎重に釘を打ち込まなければならなかったことから、釘を打ち込むのに手間がかかるという問題があった。したがって、パネル同士の接続には手間がかかっていた。

そこで、本発明の課題は、断熱性能を低下させることがなく、パネル同士の接続を容易に行うことができるパネルの接続方法を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のパネルの接続方法は、断熱材からなる芯材と前記芯材の両表面に貼着される面材のみで構成される矩形状のパネルの接続方法において、パネルの幅方向端部の中央位置に半円状の孔を設け、隣り合うパネルの側端面同士を当接させて、隣り合うパネルの半円状の孔を合わせて円状の孔を形成し、前記円状の孔に円柱状のピン部材を挿入するとともに、パネルの隅部に隣り合うパネル間に跨るように連結金具を配置して、前記連結金具を介して両パネルを接続し、接続されたパネルの四隅に固定金具を配置して、前記固定金具を介してパネル上下に隣接する部材にパネルを固定することを特徴としている。

また、本発明のパネルの接続方法は、パネルの幅方向端部の中央位置に半割角状の孔を設け、隣り合うパネルの側端面同士を当接させて、隣り合うパネルの半割角状の孔を合わせて角状の孔を形成し、前記角状の孔に角柱状のピン部材を挿入するとともに、パネルの隅部に隣り合うパネル間に跨るように連結金具を配置して、前記連結金具を介して両パネルを接続し、接続されたパネルの四隅に固定金具を配置して、前記固定金具を介してパネル上下に隣接する部材にパネルを固定することを特徴としている。

なお、前記連結金具は、断面コ字状の部材で形成されており、パネル隅部のパネル上下端面位置において、前記断面コ字状の部材を隣り合うパネル間に跨るように嵌め合わせ、断面コ字状の部材に設けられたボルト孔にパネルを貫通するようにボルトを挿通して接続することを特徴としている。

上記の構成によれば、枠体を介してパネル同士を接続する方法ではなく、断熱材からなる芯材と芯材の両表面に貼着される面材のみで構成されたパネル同士を直接接続することができるため、接続されたパネルの幅方向において接続部位置で断熱材が途切れず、接続部の断熱性能を低下させることがない。

また、ピン部材と隣り合うパネル間に跨るように配置される連結金具とでパネルの接続ができるため、各々のパネルの外側より多数の釘を斜め方向に打ち込む必要がなくなり、手間を飛躍的に低減することができる。これにより、パネル同士の接続を容易に行うとことができる。

また、前記固定金具は、２つの平板部が直角をなすように連接された断面Ｌ字状部材で形成され、一方の平板部には長孔、もう一方の平板部には円状孔が設けられており、接続されたパネルの四隅において、前記円状孔が設けられた方の平板部をパネルの面材表面に当接して面材とボルト接合し、もう一方の長孔が設けられた方の平板部をパネル上下面側に位置するように、パネルの両面側から断面Ｌ字状部材を配置し、パネル上下面側において、２つの断面Ｌ字状部材の平板部の長孔を重ね合わせた状態で、前記長孔にボルトを挿通し、前記長孔に挿通されたボルトを介して、パネル上下に隣接する部材に固定することを特徴としている。

上記固定金具によれば、パネルの両面側から断面Ｌ字状部材を配置し、パネル上下面側において、２つの断面Ｌ字状部材の平板部の長孔を重ね合わせた状態にして、前記長孔にボルトを挿通してパネル上下に隣接する部材に固定する構成としていることから、様々な厚さのパネルに固定金具を適用することができる。

以上の如く、本発明に係るパネルの接続方法によれば、断熱材からなる芯材と芯材の両表面に貼着される面材のみで構成されたパネル同士を直接接続することができるため、接続部の断熱性能を低下させることがなく、パネル同士の接続も容易に行うことができる。

幅方向の一方の端部の中央位置に半円状の孔が設けられたパネルを示す斜視図である。 半円状の孔が設けられた２つのパネルを接続する場合の接続状態を示す正面図である。 円柱状のピン部材を示す斜視図である。 半割角状の孔が設けられたパネルを示す斜視図であって、（ａ）は半割四角状の孔の一例、（ｂ）は半割四角状の孔の別の例、（ｃ）は半割六角状の孔が設けられたパネルを示している。 半割四角状の孔が設けられた２つのパネルを接続する場合の接続状態を示す正面図である。 角柱状のピン部材を示す斜視図であって、（ａ）は四角柱状のピン部材の一例、（ｂ）は四角柱状のピン部材の別の例、（ｃ）は六角柱状のピン部材を示している。 半円状の孔が設けられた３つのパネルを接続する場合の接続状態を示す正面図である。 半割四角状の孔が設けられた３つのパネルを接続する場合の接続状態を示す正面図である。 連結金具を示す斜視図である。 連結金具の取付状態を示す斜視図である。 固定金具を示す斜視図である。 固定金具の取付状態を示す斜視図である。 固定金具の取付状態を示す側面図である。 固定金具の取付状態を示す正面図である。 ピン部材を使用しない場合のパネル接続間に発生する荷重の状態を示す図である。 ピン部材を挿入した場合のパネル接続間に発生する荷重の状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態を、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明に用いられる半円状の孔が設けられたパネルを示す斜視図、図２は本発明に用いられる半円状の孔が設けられたパネルの接続状態を示す正面図である。本発明に使用されるパネル１は、図１に示すように、矩形状の断熱材からなる芯材２の両表面に面材３，３を貼着されて構成されている。なお、図２は２つのパネル１ａ，１ｂを接続した場合の正面図を示している。

前記芯材２に使用される断熱材は、発泡ポリウレタン、あるいは発泡ポリスチレン等の樹脂発泡体からなる。本発明では、樹脂発泡体であればいずれを用いてもかまわないが、加工性に優れた発泡ポリスチレンからなる断熱材が特に好ましい。

前記芯材２の両表面に貼着される面材３，３は、合板，パーティクルボード，オリエンテッドストランドボード等の木質パネルが用いられる。前記パネル１は、断熱材からなる芯材２の両面に面材３，３を貼着されて構成されており、その貼着方法としては一般に接着剤を用いて貼着する方法が用いられる。

図２に示すように、２つのパネル１ａ，１ｂを接続する場合には、各パネル１ａ，１ｂの幅方向の一方の端部の中央位置に半円状の孔４ａ，４ｂが設けられる。そして、隣り合うパネル１ａ，１ｂの半円状の孔４ａ，４ｂが設けられている方の側端面同士を当接させると、一方のパネル１ａの半円状の孔４ａと、もう一方のパネル１ｂの半円状の孔４ｂを合わせて、円状の孔５が形成される。

前記円状の孔５には、図３に示す円柱状のピン部材６が挿入される。前記円柱状のピン部材６は、ピン部材６に作用する荷重に応じて径や材料が選択される。前記ピン部材６には、堅木などの木製あるいは鋼製の部材が用いられる。したがって、前記円状の孔５の径は、挿入される円柱状のピン部材６の径に応じて決定される。また、前記円柱状のピン部材６の長さは、パネル１の厚さと同じ寸法で形成されている。

なお、前記パネル１の幅方向の一方の端部の中央位置に設けられる孔４は、図４の（ａ）から（ｃ）に示すような半割四角状や半割六角状の半割角状の孔７，８，９でも構わない。例えば、図４（ａ）に示す半割四角状の孔７ａ，７ｂを設けた２つのパネル１ａ，１ｂを接続する場合、図５に示すように、隣り合うパネル１ａ，１ｂの半割四角状の孔７ａ，７ｂが設けられている方の側端面同士を当接させると、一方のパネル１ａの半割四角状の孔７ａと、もう一方のパネル１ｂの半割四角状の孔７ｂを合わせて、四角状の孔１０が形成される。

前記四角状の孔１０には、図６（ａ）に示す四角柱状のピン部材１１ａが挿入される。前記四角柱状のピン部材１１ａは、ピン部材１１ａに作用する荷重に応じて、断面の大きさや材料が選択される。前記ピン部材１１ａには、堅木などの木製あるいは鋼製の部材が用いられる。したがって、前記四角状の孔１０の大きさは、挿入される四角柱状のピン部材１１ａの形状に応じて決定される。また、前記四角柱状のピン部材１１ａの長さは、パネル１の厚さと同じ寸法で形成されている。

なお、図４（ｂ）に示す半割四角状の孔８を設けた２つのパネル１を接続する場合には、図６（ｂ）に示す四角柱状のピン部材１１ｂが挿入される。また、図４（ｃ）に示す半割六角状の孔９を設けた２つのパネル１を接続する場合には、図６（ｃ）に示す六角柱状のピン部材１１ｃが挿入される。この図６（ｂ）に示す四角柱状のピン部材１１ｂと図６（ｃ）に示す六角柱状のピン部材１１ｃについても、図６（ａ）に示す四角柱状のピン部材１１ａと同様に、ピン部材１１ｂ，１１ｃに作用する荷重に応じて、断面の大きさや材料が選択される。図６（ｂ），（ｃ）に示すような角柱状のピン部材１１ｂ，１１ｃには、堅木などの木製あるいは鋼製の部材が用いられる。したがって、前記角柱状のピン部材１１ｂ，１１ｃが挿入される角状の孔の大きさは、挿入される角柱状のピン部材１１ｂ，１１ｃの形状に応じて決定される。また、前記角柱状のピン部材１１ｂ，１１ｃの長さは、パネル１の厚さと同じ寸法で形成されている。

３つ以上のパネル１ａ，１ｂ，１ｃを接続する場合については、図７に示すように、両側端面に隣り合うパネル１ａ，１ｃが接続されるパネル１ｂ（以下、中間パネルという）には、中間パネル１ｂの幅方向両端の中央位置に半円状の孔４ｂ，４ｃが設けられる。そして、中間パネル１ｂの両側端面に、隣り合うパネル１ａ，１ｃの半円状の孔４ａ，４ｄが設けられている方の側端面を当接させると、一方のパネル１ａの半円状の孔４ａと中間パネル１ｂの一方の半円状の孔４ｂとを合わせて円状の孔５ａが形成され、もう一方のパネル１ｃの半円状の孔４ｄと中間パネル１ｂのもう一方の半円状の孔４ｃを合わせて円状の孔５ｂが形成される。前記円状の孔５ａ，５ｂには、図３に示す円柱状のピン部材６がそれぞれ挿入される。

なお、図７において、中間パネル１ｂの幅方向両端の中央位置に半円状の孔４ｂ，４ｃを設けた場合について説明したが、孔の形状を半円状から図４の（ａ）から（ｃ）に示すような半割四角状や半割六角状の半割角状の孔７，８，９としても構わない。例えば、図８に示すように、中間パネル１ｂの幅方向両端の中央位置に図４（ａ）に示す半割四角状の孔７ｂ，７ｃを設けた場合、中間パネル１ｂの両側端面に、隣り合うパネル１ａ，１ｃの半割四角状の孔７ａ，７ｄが設けられている方の側端面を当接させると、一方のパネル１ａの半割四角状の孔７ａと中間パネル１ｂの一方の半割四角状の孔７ｂとを合わせて四角状の孔５ｃが形成され、もう一方のパネル１ｃの半割四角状の孔７ｄと中間パネル１ｂのもう一方の半割四角状の孔７ｃを合わせて四角状の孔５ｄが形成される。前記四角状の孔５ｃ，５ｄには、図６（ａ）に示す四角柱状のピン部材１１ａがそれぞれ挿入される。

なお、中間パネル１ｂの幅方向両端の中央位置に図４（ｂ）に示す半割四角状の孔８を設けてパネル１ａ，１ｂ，１ｃを接続する場合には、図６（ｂ）に示す四角柱状のピン部材１１ｂが挿入される。また、中間パネル１ｂの幅方向両端の中央位置に図４（ｃ）に示す半割六角状の孔９を設けてパネル１ａ，１ｂ，１ｃを接続する場合には、図６（ｃ）に示す六角柱状のピン部材１１ｃが挿入される。

また、図２，図５，図７，図８に示すように、パネル隅部のパネル上下端面位置において、隣り合うパネル間に跨るように連結金具１２を配置して、前記連結金具１２を介して隣り合うパネル１ａ，１ｂ，１ｃが接続される。

前記連結金具１２は、図９に示すように、断面コ字状の鋼製の部材で形成されており、ボルト孔１３が設けられている。前記連結金具１２は、図１０に示すように、パネル１の隅部のパネル上下端面位置において、隣り合うパネル間１ａ，１ｂに跨るように断面コ字状の凹部にパネル１ａ，１ｂを嵌め合わせるように配置され、連結金具１２に設けられたボルト孔１３にパネル１ａ，１ｂを貫通するようにボルトを挿通して、隣り合うパネル１ａ，１ｂを接続する。

また、図２，図５，図７，図８に示すように、接続されたパネルの四隅に固定金具１４を配置して、前記固定金具１４を介してパネル上下に隣接する部材１５にパネル１が固定される。

前記固定金具１４は、図１１に示すように、２つの平板部１６ａ，１６ｂが直角をなすように連接された断面Ｌ字状部材で形成され、一方の平板部１６ａには長孔１７、もう一方の平板部１６ｂには円状孔１８が設けられている。

図１２に示すように、前記固定金具１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、接続されたパネル１ａ，１ｂ，１ｃの四隅において、前記円状孔１８が設けられた方の平板部１６ｂをパネルの面材表面に当接して面材３，３とボルト接合し、もう一方の長孔１７が設けられた方の平板部１６ａをパネル上下面側に位置するように、パネル１の両面側から断面Ｌ字状部材を配置する。

図１２から図１４に示すように、パネル１の両面側から断面Ｌ字状部材を配置した後、パネル上下面側において、２つの断面Ｌ字状部材の平板部１６ａ，１６ａの長孔１７ａ，１７ｂを重ね合わせた状態にして、前記長孔１７ａ，１７ｂにボルト１９を挿通し、前記長孔１７ａ，１７ｂに挿通されたボルト１９を介して、パネル上下に隣接する部材１５に固定する。これにより、接続されたパネル１ａ，１ｂ，１ｃがパネル上下に隣接する部材１５に固定される。

上記の固定金具１４によれば、パネル１の両面側から断面Ｌ字状部材を配置し、パネル上下面側において、２つの断面Ｌ字状部材の平板部１６ａ，１６ａの長孔１７ａ，１７ｂを重ね合わせた状態にして、前記長孔１７ａ，１７ｂにボルト１９を挿通する構成としていることから、使用するパネル１の厚さに応じて、２つの平板部１６ａ，１６ａの長孔１７ａ，１７ｂの重ね合わせ量を調整することにより、ボルト１９が挿通可能な大きさの孔を形成することができる。したがって、様々な厚さのパネル１に固定金具１４を配置することができる。

円状孔１８が設けられた方の平板部１６ｂと面材３とのボルト接合は、ワンサイドボルト等を用いて、ボルト２１を平板部１６ｂの外面側から円状孔１８に挿通し、面材３を貫通するようにして固定する。なお、面材３の強度を考慮して、面材３と芯材２の間に板状の補強板２０を設けても構わない。この場合、補強板２０が挿入できる程度に、芯材２に欠き込み部を形成し、前記欠き込み部に補強板２０を挿入する。

また、図示しないが、固定金具１４は、接続されたパネル１だけでなく、１枚のパネル１のみをパネル上下に隣接する部材１５に固定する場合にも使用可能である。

次に、風や地震等による水平方向の荷重が接続したパネルに作用した場合に、パネル接続間に発生する荷重の状態について説明する。図１５はピン部材を使用しない場合のパネル接続間に発生する荷重の状態、図１６はピン部材を挿入した場合のパネル接続間に発生する荷重の状態を示す。なお、図１６において、接続される各パネル１ａ，１ｂの幅方向の一方の端部の中央位置に半円状の孔４ａ，４ｂを設け、円柱状のピン部材６を挿入した場合を例として説明する。

まず、ピン部材６を使用せずに接続されたパネル１ａ，１ｂの場合、図１５に示すように、風や地震等による水平方向の荷重Ｐ（図１５において左から右側の方向）が作用すると、ボルト位置２２とボルト位置２３がピン支点となり、各パネル１ａ，１ｂは図１５において右側に傾こうとする。この時、パネル１ａ，１ｂの接続間には、図１５の矢印方向の荷重Ｑ１，Ｑ２が発生する。この荷重Ｑ１，Ｑ２は、接続されたパネル間１ａ，１ｂにズレを発生させるように作用する。

これに対して、ピン部材６を挿入して接続されたパネル１ａ，１ｂの場合、パネル接続間に発生する荷重Ｑ１，Ｑ２に対して挿入されたピン部材６が抵抗することにより、荷重Ｑ１，Ｑ２による接続されたパネル間１ａ，１ｂのズレを防止することができる。つまり、一方のパネル１ａともう一方のパネル１ｂが別々に動こうとするのをピン部材６が防止することによって、接続されたパネル１ａ，１ｂが一体となって動くことになり、接続されたパネル１ａ，１ｂの耐力を向上させることができる。

上述のパネルの接続方法によれば、枠体を介してパネル同士を接続する方法ではなく、断熱材からなる芯材２と芯材２の両表面に貼着される面材３，３のみで構成されたパネル同士を直接接続することができるため、接続されたパネル１の幅方向において接続部位置で断熱材が途切れず、接続部の断熱性能を低下させることがない。

また、ピン部材６，１１と隣り合うパネル間に跨るように配置される連結金具１２とでパネル１の接続ができるため、各々のパネル１の外側より多数の釘を斜め方向に打ち込む必要がなくなり、手間を飛躍的に低減することができる。これにより、パネル同士の接続を容易に行うことができる。

また、図示しないが、必要に応じてパネル接続部の面材３，３の外側に気密シートを貼り付けてもよい。

１ パネル
２ 芯材
３ 面材
４ 半円状の孔
５ 円状の孔
６ 円柱状のピン部材
７ 半割四角状の孔
８ 半割四角状の孔
９ 半割六角状の孔
１０ 四角状の孔
１１ 角柱状のピン部材
１２ 連結金具
１３ ボルト孔
１４ 固定金具
１５ 隣接部材
１６ 平板部
１７ 長孔
１８ 円状孔
１９ ボルト
２０ 補強板
２１ ボルト
２２ ボルト位置
２３ ボルト位置
Ｐ 風や地震等による水平方向の荷重
Ｑ パネル接続間に発生する荷重

Claims (4)

1. 断熱材からなる芯材と前記芯材の両表面に貼着される面材のみで構成される矩形状のパネルの接合方法において、
   パネルの幅方向端部の中央位置に半円状の孔を設け、
   隣り合うパネルの側端面同士を当接させて、隣り合うパネルの半円状の孔を合わせて円状の孔を形成し、
   前記円状の孔に円柱状のピン部材を挿入するとともに、
   パネルの隅部に隣り合うパネル間に跨るように連結金具を配置して、前記連結金具を介して両パネルを接続し、
   接続されたパネルの四隅に固定金具を配置して、前記固定金具を介してパネル上下に隣接する部材にパネルを固定することを特徴とするパネルの接続方法。
2. 断熱材からなる芯材と前記芯材の両表面に貼着される面材のみで構成される矩形状のパネルの接合方法において、
   パネルの幅方向端部の中央位置に半割角状の孔を設け、
   隣り合うパネルの側端面同士を当接させて、隣り合うパネルの半割角状の孔を合わせて角状の孔を形成し、
   前記角状の孔に角柱状のピン部材を挿入するとともに、
   パネルの隅部に隣り合うパネル間に跨るように連結金具を配置して、前記連結金具を介して両パネルを接続し、
   接続されたパネルの四隅に固定金具を配置して、前記固定金具を介してパネル上下に隣接する部材にパネルを固定することを特徴とするパネルの接続方法。
3. 前記連結金具は、断面コ字状の部材で形成されており、
   パネル隅部のパネル上下端面位置において、前記断面コ字状の部材を隣り合うパネル間に跨るように嵌め合わせ、
   断面コ字状の部材に設けられたボルト孔に、パネルを貫通するようにボルトを挿通して、両パネルを接続することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパネルの接続方法。
4. 前記固定金具は、２つの平板部が直角をなすように連接された断面Ｌ字状部材で形成され、一方の平板部には長孔、もう一方の平板部には円状孔が設けられており、
   接続されたパネルの四隅において、前記円状孔が設けられた方の平板部をパネルの面材表面に当接して面材とボルト接合し、もう一方の長孔が設けられた方の平板部をパネル上下面側に位置するように、パネルの両面側から断面Ｌ字状部材を配置し、
   パネル上下面側において、２つの断面Ｌ字状部材の平板部の長孔を重ね合わせた状態で、前記長孔にボルトを挿通し、前記長孔に挿通されたボルトを介して、パネル上下に隣接する部材に固定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパネルの接続方法。

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