JP6000327B2 - 木造建築用の連結金物 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、木造建築における土台と柱や、柱と梁等、木製の構造部材を相互に連結するための木造建築用の連結金物に関する。

従来、木造建築において、木製の構造部材を連結する際、耐震性等に優れた連結を可能にするための種々の連結金物が使用されている。

特開２００３−３３６３２１号公報 特開平１１−２６９９８９号公報 特開平１１−１９６６号公報

木造建築において土台と柱や、柱と梁等、相互に交差する木製の構造部材を堅固に連結するための連結金物を提供するに際し、連結金物１は、例えば、図７に示すように、相互に直交するＸ方向とＹ方向とＺ方向に関して、Ｘ方向に平板状の第１固着部２と筒状の第２固着部３を連設し、平板状の第１固着部２にＹ方向に貫通する第１孔４を貫設すると共に、筒状の第２固着部３にＹ方向に貫通する第２横孔５とＺ方向に貫通する第２縦孔６を貫設した構成とすることが好ましい。

これによれば、相互に交差する木製の構造部材のうち、一方の構造部材の木口端に形成した受溝に前記平板状の第１固着部２を差し込み、該構造部材を横断するドリフトピンを第１固着部２の第１孔４に挿通することにより固着することができ、他方の構造部材の取付個所に形成した受孔に前記筒状の第２固着部３を挿入し、該構造部材を横断するドリフトピンを第２固着部３の第２横孔５又は第２縦孔６に挿通することにより固着することができる。

第２固着部３を筒状に形成している理由は、相互に交差する第２横孔５と第２縦孔６を設けるためであり、これにより、連結すべき構造部材の交差方向に応じて、第２横孔５と第２縦孔６を選択することが可能になるので、連結個所に対する適用範囲が広がるという利点がある。

ところで、このような連結金物は、例えば、図７（Ａ）に示す第１参考例のような構成のものを提案することができる。図示のように、連結金物１は、金属板により第１固着部２を形成すると共に、金属パイプにより第２固着部３を形成し、該第２固着部３の端部を第１固着部２の縁部に溶接により固着している。

しかしながら、第１参考例のように、別個の複数部材を溶接して固着することにより連結金物を形成することは、相互に正確な位置に配置しなければならない前記孔が位置ずれ等の誤差を生じるおそれがあり、品質管理に問題がある。しかも、連結金物により構造部材を連結した取付状態において、大荷重が作用したとき、前記溶接個所が破断するおそれがあり、強度に問題がある。

そこで、図７（Ｂ）に示す第２参考例のように、金属板から成る第１固着部２の縁部から舌片２ａを突設し、金属パイプから成る第２固着部３を前記舌片２ａに嵌合させた状態で溶接により固着した連結金具を提案することができる。

第２参考例によれば、第１参考例に比して、第１固着部２と第２固着部３を相互に位置決めすることが容易であり、第１固着部２と第２固着部３の連結を舌片２ａにより補強することができるという利点がある。

しかしながら、第１固着部２と第２固着部３の間において孔の位置ずれを完全に防止することは困難であり、しかも、地震等により、第１固着部２と第２固着部３の間に剪断力等が作用したとき、前記舌片２ａが折損するおそれがある。

本発明は、上記問題を解決した木造建築用の連結金物を提供するものであり、その手段として構成したところは、相互に直交するＸ方向とＹ方向とＺ方向に関して、Ｘ方向に平板状の第１固着部と筒状の第２固着部を連設し、平板状の第１固着部にＹ方向に貫通する第１孔を貫設すると共に、筒状の第２固着部にＹ方向に貫通する第２横孔とＺ方向に貫通する第２縦孔を貫設して成る木造建築における構造部材の連結金物であり、前記連結金物は、一対の金物構成体を合掌させることにより形成されており、
前記金物構成体は、１枚の金属板により、中央連結部の折曲線に対して左右線対称形状に形成された平板部と、該平板部の縁部から延びる半割筒状の半筒部と、前記平板部と半筒部を連設する連設部を備え、前記中央連結部は、前記折曲線に位置して形成されたスリットの上下端に設けられた折曲用連結部を該折曲線に沿って折曲されており、スリットの両側縁を合致させると共に、該両側縁から突出した状態で折曲用連結部を折曲しており、前記折曲を介して合掌させられた一対の金物構成体における相互に重ね合わせられた前記平板部により前記平板状の第１固着部が形成され、相互に合掌させられた前記半筒部により前記筒状の第２固着部が形成され、相互に合掌させられた前記連設部により前記第１固着部と第２固着部の間の補強部(18)が形成されて成る点にある。

前記一対の金物構成体の連設部は、前記半筒部から平板部に向けて該半筒部の溝部を次第に浅くするテーパ壁を備えることが好ましい。

請求項１に記載の本発明によれば、１枚の金属板により形成された一対の金属構成体１１Ａ、１１Ｂを中央連結部１９の折曲を介して合掌し、２枚の平板部１２Ａ、１２Ｂを重ね合わせることにより第１固着部１２を形成すると共に、半筒部１３Ａ、１３Ｂを合掌することにより筒状の第２固着部１３を形成する構成に関して、中央連結部１９に折曲線Ｕに沿うスリット２１と該スリット２１の上下端に位置する折曲用連結部１９ａ、１９ａを形成し、該折曲用連結部１９ａ、１９ａを折曲線Ｕに沿って折曲することにより、スリット２１の両側縁２１ａ、２１ａを合致させると共に、該両側縁２１ａ、２１ａから突出した状態で折曲用連結部１９ａ、１９ａを折曲した構成であるから、折曲による金物構成体１１Ａ、１１Ｂの合掌が容易であり、しかも、平板部１２Ａ、１２Ｂが隙間なく重ね合わせられ、半筒部１３Ａ、１３Ｂの対向する縁が好適に衝合される。その結果、隙間なく２枚重ねとされた第１固着部１２の剛性が高く、しかも、第１固着部１２の第１孔１４に対して第２固着部１３の第２横孔１５及び第２縦孔１６を正確に位置決め形成した連結金物１１を提供することができる。

特に、第１固着部１２と第２固着部１３を金属板により一体成形し、両固着部１２、１３の間に位置して連設部１８Ａ、１８Ｂを合掌させることにより補強部１８を形成しているので、連結金物１１により交差する構造部材を連結した状態で、第１固着部１２と第２固着部１３の間で剪断や折損のおそれがなく、極めて優れた強度を有する連結金物１１が提供される。

この際、請求項２に記載の本発明によれば、一対の金物構成体１１Ａ、１１Ｂの半筒部１３Ａ、１３Ｂから平板部１２Ａ、１２Ｂに向けて連なるテーパ壁２０、２０を備えた連設部１８Ａ、１８Ｂを合掌することにより補強部１８を形成しているため、筒状の第２固着部１３が折曲される方向に関して、一方の連設部１８Ａのテーパ壁２０は圧縮され、他方の連設部１８Ｂのテーパ壁２０は伸長される関係が生成されるので、両者が相俟って、補強部１８の折曲を防止することができる。

木造建築における構造部材の連結例と連結金物の使用例を示す斜視図である。 本発明の１実施形態に係る連結金物を示す斜視図である。 本発明の１実施形態に係る連結金物の製造方法を示しており、（Ａ）は金属板を一体成形することにより形成された左右対称形の金物構成体を示す斜視図、（Ｂ）は左右対称形の金物構成体を中央連結部で折曲する方法を示す斜視図である。 本発明の１実施形態に係る連結金物の断面を示しており、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は横断面図、（Ｃ）は折曲された中央連結部の拡大断面図である。 本発明の変形実施形態を示す斜視図である。 本発明の別の変形実施形態を示す斜視図である。 本発明に対する比較例としての参考例を示しており、（Ａ）は第１参考例を示す斜視図、（Ｂ）は第２参考例を示す斜視図である。

以下図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を詳述する。

図２に示すように、連結金具１１は、相互に直交するＸ方向とＹ方向とＺ方向に関して、Ｘ方向に平板状の第１固着部１２と筒状の第２固着部１３を連設し、平板状の第１固着部１２にＹ方向に貫通する第１孔１４を貫設すると共に、筒状の第２固着部１３にＹ方向に貫通する第２横孔１５とＺ方向に貫通する第２縦孔１６を貫設している。

図示実施形態の場合、平板状の第１固着部１２は、図示の上下方向（Ｚ方向）に複数（図例では３個）の第１孔１４を列設し、該孔の上下に位置して、上縁部及び下縁部を切欠することにより係止凹部１７を形成している。また、筒状の第２固着部１３は、第１固着部１２の縁部の上下にＸ方向に平行に突出する複数本（図例では２本）の円筒体により構成されている。尚、第１孔１４の個数や、第２固着部１３の本数は、図例に限定されるものではなく、それぞれ、少なくとも１個以上であれば良い。

前記連結金物１１は、一対の金物構成体１１Ａ、１１Ｂを合掌状態で結合することにより形成されており、前記金物構成体１１Ａ、１１Ｂは、後述するように折曲された１枚の金属板により一体成形され、平板部１２Ａ、１２Ｂと、該平板部の縁部から延びる半割筒状の半筒部１３Ａ、１３Ｂと、前記平板部と半筒部を連設する連設部１８Ａ、１８Ｂを形成している。そこで、一対の金物構成体１１Ａ、１１Ｂの前記平板部１２Ａ、１２Ｂを相互に重ね合わせることにより前記平板状の第１固着部１２が形成されると共に、前記半筒部１３Ａ、１３Ｂを相互に合掌することにより前記筒状の第２固着部１３が形成され、前記連設部１８Ａ、１８Ｂを相互に合掌することにより前記第１固着部１２と第２固着部１３の間の補強部１８が形成されている。

図１に例示するように、前記連結金物１１は、木造建築における土台と柱や、柱と梁等、交差配置される構造部材を相互に連結するために使用される。

例えば、土台３１と柱３２の間においては、連結金物１１は、縦向き姿勢で使用され、平板状の第１固着部１２を上向きとして柱３２の柱脚に固着され、筒状の第２固着部１３を下向きとして土台３１に固着される。第１固着部１２は、柱３２の下端面に形成した受溝３６ａに差し込まれ、該受溝３６ａを横断して柱３２に貫通して形成された孔にドリフトピン３８ａを打ち込むことにより固着される。第２固着部１３は、土台３１に穿設された受孔３７ａに挿入され、該受孔３７ａを横断して土台３１に貫通して形成された孔にドリフトピン３８ｂを打ち込むことにより固着される。図例の場合、ドリフトピン３８ｂは、第２固着部１３の第２横孔１５に挿通される。

土台３１と大引き３３の間においては、連結金物１１は、横向き姿勢で使用される。平板状の第１固着部１２は、大引き３３の端面に形成した受溝３６ｂに差し込まれ、ドリフトピン３８ｃを打ち込むことにより固着される。筒状の第２固着部１３は、土台３１の側面に穿設された受孔３７ｂに挿入され、ドリフトピン３８ｄを打ち込むことにより固着される。図例の場合、ドリフトピン３８ｄは、第２固着部１３の第２縦孔１６に挿通される。

柱３２と梁３４の間においては、連結金物１１は、横向き姿勢で使用される。平板状の第１固着部１２は、梁３６の端面に形成した受溝３６ｃに差し込まれ、ドリフトピン３８ｅを打ち込むことにより固着される。予め受溝３６ｃに先行ピン３９を打ち込んでおけば、第１固着部１２の係止凹部１７を該先行ピン３９に係止させることにより、連結金物１１を預け置くことができる。筒状の第２固着部１３は、柱３２の側面に穿設された受孔３７ｃに挿入され、ドリフトピン３８ｆを打ち込むことにより固着される。図例の場合、ドリフトピン３８ｆは、第２固着部１３の第２横孔１５に挿通される。

柱３２の柱頭と大梁３５の間においては、連結金物１１は、縦向き姿勢で使用され、平板状の第１固着部１２を下向きとして柱３２の柱頭に固着され、筒状の第２固着部１３を上向きとして大梁３５に固着される。第１固着部１２は、柱３２の上端面に形成した受溝３６ｄ差し込まれ、ドリフトピン３８ｇを打ち込むことにより固着される。第２固着部１３は、大梁３５の下面に穿設された受孔３７ｄに挿入され、ドリフトピン３８ｈを打ち込むことにより固着される。図例の場合、ドリフトピン３８ｈは、第２固着部１３の第２横孔１５に挿通される。

このように、連結金物１１は、第２固着部１３が相互に交差する第２横孔１５と第２縦孔１６を設けているので、連結すべき構造部材の交差方向に応じて、第２横孔１５と第２縦孔１６を選択することが可能であり、ドリフトピンの打ち込み方向が異なる場合でも、孔１５、１６を選択することにより、自在に適用できるという利点がある。

本発明の好ましい実施形態において、前記連結金物１１は、図３（Ａ）に示すように、１枚の金属板を一体成形することにより、該金属板の中央連結部１９の左右に一対の金物構成体１１Ａ、１１Ｂを対称形に形成した半製品１０に基づいて製造されている。このような半製品１０は、１枚の金属板を抜型等により輪郭形成することにより、前記平板部１２Ａ、１２Ｂが形成されると共に、プレスにより前記半筒部１３Ａ、１３Ｂが形成される。

この際、平板部１２Ａ、１２Ｂには、前記第１孔１４を構成するための片側第１孔１４Ａ、１４Ｂが形成される。また、半筒部１３Ａ、１３Ｂには、前記第２横孔１５を構成するための片側第２横孔１５Ａ、１５Ｂが形成され、前記第２縦孔１６を構成するための半円孔１６Ａ、１６Ｂが形成される。

前記プレスに際して、金物構成体１１Ａ、１１Ｂの連設部１８Ａ、１８Ｂには、半筒部１３Ａ、１３Ｂから平板部１２Ａ、１２Ｂに向けて該半筒部の溝部を次第に浅くするテーパ壁２０を形成することが好ましい。

そこで、図３（Ｂ）に示すように前記中央連結部１９を折曲線Ｕに沿って折曲することにより、該折曲線Ｕに対して左右線対称形状に形成された一対の金物構成体１１Ａ、１１Ｂを合掌させ、これにより、図２に示すような連結金物１１が提供される。この際、中央連結部１９には、折曲用連結部１９ａを残して前記折曲線Ｕに沿うスリット２１が形成されており、該スリット２１の上下端に位置する折曲用連結部１９ａ、１９ａを折曲している。従って、これにより、折曲による金物構成体１１Ａ、１１Ｂの合掌が容易となる。図４に示すように、折曲用連結部１９ａ、１９ａが折曲された状態で、スリット２１の両側縁２１ａ、２１ａが合致させられ、該両側縁２１ａ、２１ａから突出した状態で折曲用連結部１９ａ、１９ａが折曲されており、これにより、図示のように、平板部１２Ａ、１２Ｂが隙間なく重ね合わせられ、半筒部１３Ａ、１３Ｂの対向する縁が好適に衝合される。

このように折曲用連結部１９ａ、１９ａの折曲を介して一対の金属構成体１１Ａ、１１Ｂを合掌することにより、相互に隙間なく重ね合わせられた２枚の平板部１２Ａ、１２Ｂが強い剛性を備えた第１固着部１２を形成し、相互に合致させられた片側第１孔１４Ａ、１４Ｂが高強度の第１孔１４を提供する。

また、相互に対向する縁を衝合することにより合掌された半筒部１３Ａ、１３Ｂが円筒形の第２固着部１３を形成する。この際、片側第２横孔１５Ａ、１５Ｂが対向させられることにより、所定位置で所定方向に向かうように正確な位置に第２横孔１５が形成される。また、半円孔１６Ａ、１６Ｂが対向して接合させられることにより、所定位置で所定方向に向かうように正確な位置に第２縦孔１６が形成される。

更に、テーパ壁２０を備えた連設部１８Ａ、１８Ｂが相互に合掌させられることにより、上下左右に対して高強度の補強部１８を形成する。

本発明の連結金物１１は、木造建築における構造部材の交差部分を連結した状態で、上下左右に作用する荷重や負荷を好適に支持することができる。第１固着部１２と第２固着部１３は、図４（Ａ）に示すように、Ｚ方向に関して相互に反対方向Ｚ１、Ｚ２に向けて荷重を受ける場合や、図４（Ｂ）に示すように、Ｙ方向に関して相互に反対方向Ｙ１、Ｙ２に向けて荷重を受ける場合において、両固着部１２、１３の連結部分の領域Ｓに剪断力が作用するが、連結部分には補強部１８が形成されているので、強固に耐えることができる。

図４（Ａ）に示すＺ方向に関して、補強部１８は、２枚重ねとされた金属構成体１１Ａ、１１Ｂの連設部１８Ａ、１８Ｂを合掌することにより形成されているので、荷重を２つの連設部１８Ａ、１８Ｂに分散することにより軽減することができ、しかも、万一、一方の連設部が破断しても、他方の連設部が残存することにより構造部材の連結状態を維持するので、建築物の倒壊等が防止される。

図４（Ｂ）に示すＹ方向に関して、第２固着部１３は、半筒部１３Ａ、１３Ｂの縁部を相互に接合させ、しかも、連設部１８Ａ、１８Ｂのテーパ壁２０、２０を合掌させることにより補強部１８を形成しているので、折曲方向に対して高い強度を有している。図示のＹ１方向の力を受けたとき、一方の連設部１８Ａのテーパ壁２０は圧縮され、他方の連設部１８Ｂのテーパ壁２０は伸長されるので、両者が相俟って、補強部１８のＹ１方向への折曲を生じることなく、耐えることができる。

図５は、本発明の変形実施形態に係る連結金物１１を示しており、図６は、更に別の変形実施形態に係る連結金物１１を示している。これらの変形実施形態から明らかなように、本発明の連結金物１１は、連結すべき構造部材の大小に応じて、大きさ及び形状や、筒状の第２固着部１３の本数を任意に変更することが可能である。また、これらの変形実施形態に関して、図５（Ｂ）及び図６（Ｂ）に示すように、同一構成とした連結金物１１を反転させて使用したとき、相互に対向する筒状の第２固着部１３が同軸上に配置されないように、第１固着部１２の上下中央位置Ｃに対して第２固着部１３を偏位させるように構成しても良い。

更に、図示省略しているが、本発明の連結金物１１は、柱と斜梁の間に使用できるように構成するため、図２に示すＸ方向に連接される第１固着部１２と第２固着部１３を相互にＹ方向に向けて所定角度だけ屈折させても良い。この場合、一対の金属構成体１１Ａ、１１Ｂの連設部１８Ａ、１８Ｂをプレス成形時に所定角度を有するように形成し、合掌することにより連結金物１１を完成したとき、Ｙ方向に屈折させられた連設部１８Ａ、１８Ｂが相互に合致することにより前記補強部１８を形成するように構成すれば良い。

１０ 半製品
１１ 連結金物
１１Ａ、１１Ｂ 金物構成体
１２ 平板状の第１固着部
１２Ａ、１２Ｂ 平板部
１３ 筒状の第２固着部
１３Ａ、１３Ｂ 半筒部
１４ 第１孔
１４Ａ、１４Ｂ 片側第１孔
１５ 第２横孔
１５Ａ、１５Ｂ 片側第２横孔
１６ 第２縦孔
１６Ａ、１６Ｂ 片側第２縦孔
１７ 係止凹部
１７Ａ、１７Ｂ 片側係止凹部
１８ 補強部
１８Ａ、１８Ｂ 連設部
１９ 中央連結部
１９ａ 折曲用連結部
２０ テーパ壁
２１ スリット
３１ 土台
３２ 柱
３３ 大引き
３４ 梁
３５ 大梁
３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ 受溝
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ 受孔
３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈ ドリフトピン
３９ 先行ピン

Claims (2)

1. 相互に直交するＸ方向とＹ方向とＺ方向に関して、Ｘ方向に平板状の第１固着部(12)と筒状の第２固着部(13)を連設し、平板状の第１固着部にＹ方向に貫通する第１孔(14)を貫設すると共に、筒状の第２固着部にＹ方向に貫通する第２横孔(15)とＺ方向に貫通する第２縦孔(16)を貫設して成る木造建築における構造部材の連結金物であり、
   前記連結金物(11)は、一対の金物構成体(11A,11B)を合掌させることにより形成されており、
   前記金物構成体(11A,11B)は、１枚の金属板により、中央連結部(19)の折曲線(U)に対して左右線対称形状に形成された平板部(12A,12B)と、該平板部の縁部から延びる半割筒状の半筒部(13A,13B)と、前記平板部と半筒部を連設する連設部(18A,18B)を備え、
   前記中央連結部(19)は、前記折曲線(U)に位置して形成されたスリット(21)の上下端に設けられた折曲用連結部(19a,19a)を該折曲線(U)に沿って折曲されており、スリットの両側縁(21a,21a)を合致させると共に、該両側縁から突出した状態で折曲用連結部(19a,19a)を折曲しており、
   前記折曲を介して合掌させられた一対の金物構成体(11A,11B)における相互に重ね合わせられた前記平板部(12A,12B)により前記平板状の第１固着部(12)が形成され、相互に合掌させられた前記半筒部(13A,13B)により前記筒状の第２固着部(13)が形成され、相互に合掌させられた前記連設部(18A,18B)により前記第１固着部(12)と第２固着部(13)の間の補強部(18)が形成されて成ることを特徴とする木造建築用の連結金物。
2. 前記一対の金物構成体(11A,11B)の連設部(18A,18B)は、前記半筒部(13A,13B)から平板部(12A,12B)に向けて該半筒部の溝部を次第に浅くするテーパ壁(20)を備えて成ることを特徴とする請求項１に記載の木造建築用の連結金物。

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