JP6605339B2 - 構造材料 - Google Patents

Description

本発明は、断面が矩形に形成されて一端部側に相欠き部を有する構造材料に関するものである。

この種の構造材料として、下記特許文献１に開示された建築材料ユニットが知られている。この建築材料ユニットは、建築構造物を建築する際に用いる建築材料ユニットであって、３枚の板材を重ね合わせて構成されている。この場合、この建築材料ユニットでは、各板材のうちの外側の２枚の板材における各々の両端部を揃え、中央の板材を外側の２枚の板材に対して長さ方向にずらした状態で重ね合わせることで、一端部において、中央の板材が外側の２枚の板材から引っ込んだ凹凸部が形成され、他端部において、中央の板材が外側の２枚の板材から突出する凹凸部が形成されている。この凹凸部は、継手部として機能し、１つの建築材料ユニットの凹凸部を他の建築材料ユニットの凹凸部に差し込んで嵌合させた後に嵌合部分（継手部）に釘を打って接合することで、２つの建築材料ユニットを連結することが可能となっている。

特開２００６−３１６４５４号公報（第６−１０頁、第２，８−１６図）

ところが、上記した従来の建築材料ユニットには、以下の問題点がある。すなわち、この建築材料ユニットでは、凹凸部を他の建築材料ユニットの凹凸部に差し込んで嵌合させ、嵌合させた部分に釘を打って接合することで、２つの建築材料ユニットを連結している。しかしながら、凹凸部を他の凹凸部に差し込んで嵌合させただけでは、長さ方向に直交する方向の荷重等の外力が建築材料ユニットに作用したときには、継手部自体がこれらの外力に対抗する（外力を支える）ことができず、この部分に打った釘の剛性だけでこれらの外力に対抗する（外力を支える）こととなる。したがって、この建築材料ユニットには、この建築材料ユニットを用いて建築した建築構造物の十分な強度を確保することが困難であるという問題点が存在する。また、この建築材料ユニットには、凹凸部同士を嵌合させた後に釘を打つ必要があるため、建築効率が悪いという問題点も存在する。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、構造体の十分な強度を確保しつつ連結効率を向上し得る構造材料を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の構造材料は、断面が矩形に形成されて一端部側に相欠き部を備えた構造材料であって、前記相欠き部は、当該構造材料の１つの側面に対向する第１相欠き面と、当該構造材料の先端面よりも当該構造材料の他端部側に位置して当該先端面に平行でかつ前記第１相欠き面と交差する第２相欠き面とを有し、前記第１相欠き面における前記先端面側と前記第２相欠き面側との中間位置よりも当該先端面側の領域には、当該第１相欠き面から第１の長さだけ突出すると共に当該第１相欠き面の長さ方向である第１方向に沿って延在しかつ前記先端面から第２の長さだけ当該第１方向に沿って延出部分が延出するリブ状のｍ個（ｍは、３以上の任意の正の奇数であるｎを２で除した値以上の整数のうちの最小の整数）の第１突起部が当該第１相欠き面の幅方向である第２方向に互いに離間する状態で設けられ、前記第１相欠き面における前記中間位置よりも前記第２相欠き面側の領域には、隣接する前記各第１突起部の間の第１の隙間における前記第２方向の中心を通って前記第１方向に沿った第１直線上に延在すると共に対応する当該各第１の隙間の幅とそれぞれ同じ幅でかつ当該第１相欠き面から前記第１の長さだけそれぞれ突出するリブ状のｋ個（ｋは、ｎ−ｍ）の第２突起部が設けられ、前記第２相欠き面には、前記第１相欠き面における前記各第１突起部の前記第２方向の中心を通って前記第１方向に沿った第２直線と当該第２相欠き面との各交点を通って前記１つの側面に直交する第３方向に沿った各第３直線上における当該第１相欠き面から第３の長さだけ離間した位置にそれぞれ配置されて対応する当該第１突起部の幅とそれぞれ同じ幅でかつ当該第２相欠き面から前記第２の長さだけそれぞれ突出するｍ個の第３突起部と、前記各第３直線上における前記各第３突起部から第４の長さだけ離間した位置にそれぞれ配置されて当該配置された各々の当該第３直線上に位置する当該第３突起部の幅とそれぞれ同じ幅でかつ当該第２相欠き面から前記第２の長さだけそれぞれ突出するｍ個の第４突起部とが設けられ、前記先端面には、前記各第２直線と当該先端面との各交点を通って前記第３方向に沿った各第４直線上における前記各第１突起部から前記第３突起部の長さだけ離間した位置にそれぞれ配置されて対応する当該第１突起部とそれぞれ同じ幅で前記第４の長さと同じ長さを有しかつ当該先端面から前記第２の長さだけそれぞれ突出するｍ個の第５突起部と、当該各第５突起部の間の各第２の隙間における前記第２方向の中心を通って前記第３方向に沿った各第５直線に沿ってそれぞれ延在すると共に対応する当該各第２の隙間の幅とそれぞれ同じ幅でかつ当該先端面から前記第２の長さだけそれぞれ突出するリブ状のｋ個（ｋは、ｎ−ｍ）の第６突起部とが設けられ、１つの当該構造材料における前記第１の隙間に他の１つの当該構造材料における前記第２突起部が嵌合し、前記１つの構造材料における前記第３突起部と前記第４突起部との間の第３の隙間に前記他の１つの構造材料における前記第５突起部が嵌合し、前記１つの構造材料における隣接する前記各第３突起部の間の第４の隙間および隣接する前記各第４突起部の間の第５の隙間に前記他の１つの構造材料における前記第６突起部が嵌合し、前記１つの構造材料における前記第１相欠き面と前記第３突起部との間の第６の隙間に前記他の１つの構造材料における前記第１突起部の前記延出部分が嵌合して、前記１つの構造材料における前記相欠き部と前記他の１つの構造材料における前記相欠き部とが係合し、当該各相欠き部の係合によって前記１つの構造材料と前記他の１つの構造材料とが連結される。

また、請求項２記載の構造材料は、請求項１記載の構造材料において、１枚の板材で形成された板状部材、および複数枚の板材を積層して形成された板状部材のいずれかの板状部材を前記第２方向に沿って複数重ね合わせて構成されている。

また、請求項３記載の構造材料は、請求項１または２記載の構造材料において、前記第２相欠き面には、前記第１直線と当該第２相欠き面との各交点を通って前記第３方向に沿った各第６直線上における当該第１相欠き面から第５の長さだけ離間した位置に配置されて前記第４の隙間および前記第５の隙間の幅と同じ幅でかつ当該第２相欠き面から前記第２の長さだけ突出するｋ個の第７突起部が設けられ、前記第６突起部には、前記第７突起部との嵌合が可能な切り欠きが形成されている。

また、請求項４記載の構造材料は、請求項１から３のいずれかに記載の構造材料において、前記１つの側面に直交する側面を平面視した状態において前記第１突起部と前記第２突起部との間に前記第１方向に沿って第７の隙間が生じるように当該第１突起部および当該第２突起部が設けられている。

また、請求項５記載の構造材料は、請求項１から４のいずれかに記載の構造材料において、当該構造材料の前記一端部および前記他端部の双方に前記相欠き部を備えている。

請求項１記載の構造材料によれば、相欠き部における第１相欠き面の第１領域にリブ状のｍ個の第１突起部を設け、第１相欠き面の第２領域にｋ個の第２突起部を設け、相欠き部における第２相欠き面にｍ個の第３突起部およびｍ個の第４突起部を設け、構造材料の先端面にｍ個の第５突起部およびｋ個の第６突起部を設けたことにより、２つの構造材料の各相欠き部同士を係合させるだけで、釘打ちを行うことなく、連結した各構造材料の長さ方向に直交する方向（第２方向および第３方向）への各構造材料の相対的な移動を確実に規制することができる。このため、この構造材料によれば、構造材料の長さ方向に直交する方向に外力が作用したとしても、その外力に対抗して各相欠き部同士の係合状態を確実に維持することができるため、構造材料を用いて構成する構造体の十分な強度を確保することができる。また、この構造材料によれば、釘打ちを行う必要がないため、連結効率を十分に向上させることができる。

また、請求項２記載の構造材料によれば、板状部材を第２方向に沿って複数重ね合わせて構成したことにより、各板状部材に各突起部を形成することで、数多くの突起部を入り組んだ状態で配置した複雑な形状の相欠き部を容易に作成することができる。

また、請求項３記載の構造材料によれば、第２相欠き面に第７突起部を設け、第７突起部との嵌合が可能な切り欠きを第６突起部に形成したことにより、２つの構造材料の相欠き部同士を係合させたときに、相欠き部における各部の嵌合に加えて、第７突起部と切り欠きとが嵌合するため、構造材料の長さ方向に直交する方向への各構造材料の相対的な移動をより確実に規制することができるため、構造材料を用いて構成する構造体の強度をさらに高めることができる。

また、請求項４記載の構造材料によれば、１つの側面に直交する側面を平面視した状態において第１突起部と第２突起部との間に第１方向に沿って第７の隙間が生じるように第１突起部および第２突起部を設けたことにより、２つの構造材料の各相欠き部同士を係合させたときに、第７の隙間によって挿通孔を形成することができるため、この挿通孔に杭を挿入することで、各構造材料同士の長さ方向への移動（離反）を確実に規制して各構造材料を強固に連結させることができる。

また、請求項５記載の構造材料によれば、構造材料の一端部および他端部の双方に相欠き部を備えたことにより、各相欠き部と他の構造材料の相欠き部とを係合させることで、３つ以上の構造材料を連結させることができる。このため、この構造材料を用いることで、長尺の構造体を十分な強度を確保しつつ容易に構成することができる。

構造材料１の斜視図である。 構造材料１における相欠き部６の斜視図である。 構造材料１における相欠き部６の側面図である。 構造材料１における相欠き部６の正面図である。 構造材料１における相欠き部６の分解斜視図である。 構造材料１の連結方法を説明する第１の説明図である。 構造材料１の連結方法を説明する第２の説明図である。 構造材料１の連結方法を説明する第３の説明図である。 構造材料１の連結方法を説明する第４の説明図である。 構造材料１の連結方法を説明する第５の説明図である。 構造材料１Ａにおける相欠き部６Ａの斜視図である。 構造材料１Ａにおける相欠き部６Ａの分解斜視図である。 構造材料１Ｂの側面図である。 第１板状部材１１Ｂの平面図である。 第２板状部材１２Ｂの平面図である。 構造材料１Ｂの連結方法を説明する説明図である。 構造材料１Ｃの側面図である。 構造材料１Ｃの連結方法を説明する説明図である。

以下、構造材料の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、図１に示す構造材料の一例としての構造材料１の構成について説明する。構造材料１は、構造体（一例として、建築物の駆体）を構成するための構造材料であって、断面が矩形に形成されると共に、一端部２側に相欠き部６を備えて構成されている。

また、構造材料１は、複数の板状部材を重ね合わせて構成されている。具体的には、構造材料１は、図５に示すように、３枚（後述する「ｍ」と同じ数）の第１板状部材１１と、２枚（後述する「ｋ」と同じ数）の第２板状部材１２（以下、第１板状部材１１と第２板状部材１２とを区別しないときには「板状部材１１，１２」ともいう）とを重ね合わせて、各板状部材１１，１２を接着剤で接着して構成されている。この場合、この構造材料１では、１枚の板材（一例として、厚みが２４ｍｍの合板）で形成された板状部材１１，１２を用いているが、２枚以上の板材を積層して形成された板状部材１１，１２を用いることもできる。また、この例では、木材で形成された板材を用いているが、木材に限定されず、金属、樹脂（発泡樹脂および無発泡樹脂）、ゴム、コンクリート、石材などで形成された板材を用いることもできる。

一方、相欠き部６は、２つの構造材料１の各相欠き部６同士を係合させることによって各構造材料１を連結する継ぎ手として機能する。具体的には、相欠き部６は、図２に示すように、構造材料１における４つの側面４ａ〜４ｄのうちの側面４ｃ（「１つの側面」に相当する）に対向する第１相欠き面６１と、構造材料１の先端面５よりも構造材料１の他端部３（図１参照）側に位置して先端面５に平行でかつ第１相欠き面６１と交差する第２相欠き面６２とを有している。この場合、相欠き部６は、図３に示すように、第１相欠き面６１が先端面５および第２相欠き面６２に対して一例として８０°をなすように（傾斜するように）構成されている。また、相欠き部６は、先端面５と第２相欠き面６２とが同じ形状となるように構成されている。

また、図２に示すように、第１相欠き面６１における先端面５側と第２相欠き面６２側との中間位置６１ｃよりも先端面５側の第１領域６１ａには、３個（３以上の任意の正の奇数であるｎ（この例では５）を２で除した値以上の整数のうちの最小の整数としてのｍ個の一例）の第１突起部Ｐ１が設けられている。

この場合、各第１突起部Ｐ１は、図３に示すように、第１相欠き面６１に対して垂直な方向に沿って第１相欠き面６１から長さＬ１（「第１の長さ」に相当し、一例として３０ｍｍ）だけ突出すると共に、第１相欠き面６１の長さ方向である第１方向Ｄ１に沿って延在し、かつ先端面５から第１方向Ｄ１に沿って長さＬ２（「第２の長さ」に相当し、一例として３０ｍｍ）だけ延出する（以下、延出する部分を「延出部分」ともいう）リブ状に形成されている。また、各第１突起部Ｐ１は、図２，４に示すように、第１相欠き面６１の幅方向である第２方向Ｄ２に互いに離間する状態で設けられている。具体的には、３個の第１突起部Ｐ１のうちの２個の第１突起部Ｐ１が第１領域６１ａにおける第２方向Ｄ２の両端部にそれぞれ配置され、３個の第１突起部Ｐ１のうちの他の１個の第１突起部Ｐ１が第２方向Ｄ２の中央部に配置されている。つまり、各第１突起部Ｐ１は、第２方向Ｄ２に等間隔で配置されている。

また、図２に示すように、第１相欠き面６１における中間位置６１ｃよりも第２相欠き面６２側の第２領域６１ｂには、２個（ｎ−ｍとしてのｋ個の一例（この例では、ｎが５、ｍが３））の第２突起部Ｐ２が設けられている。

この場合、各第２突起部Ｐ２は、図４に示すように、隣接する各第１突起部Ｐ１の間の隙間Ｇ１（「第１の隙間」に相当する）における第２方向Ｄ２（幅方向）の中心を通って第１方向Ｄ１に沿った第１直線Ｓ１上に延在すると共に、対応する各隙間Ｇ１（延在する第１直線Ｓ１上に位置する隙間Ｇ１）の幅Ｗ１とそれぞれ同じ幅で、かつ第１相欠き面６１に対して垂直な方向に沿って第１相欠き面６１から長さＬ１（図３参照：この例では、３０ｍｍ）だけそれぞれ突出するリブ状に形成されている。

また、この構造材料１では、各第１突起部Ｐ１と各第２突起部Ｐ２とが同じ長さに形成されている。また、この構造材料１では、図３に示すように、側面４ｂ（「１つの側面に直交する側面」に相当する）を平面視した状態において第１突起部Ｐ１と第２突起部Ｐ２との間に第１方向Ｄ１に沿った隙間Ｇ７が生じるように構成されている。この隙間Ｇ７は、図１０に示すように、２つの構造材料１（同図における構造材料１ｘ，１ｙ）の各相欠き部６（同図における相欠き部６ｘ，６ｙ）同士を係合させたときに、各構造材料１の長さ方向Ｄ４への離反を規制するための図外の杭を挿入可能な挿通孔Ｈを形成する。

また、図２に示すように、第２相欠き面６２には、３個（ｍ個）の第３突起部Ｐ３と、３個（ｍ個）の第４突起部Ｐ４とが設けられている。

この場合、各第３突起部Ｐ３は、図３に示すように、第１相欠き面６１における各第１突起部Ｐ１の第２方向Ｄ２（幅方向：図４参照）の中心を通って第１方向Ｄ１に沿った第２直線Ｓ２と第２相欠き面６２との各交点Ｉ１を通って構造材料１の側面４ｃに直交する第３方向Ｄ３に沿った各第３直線Ｓ３上における第１相欠き面６１から長さＬ３（第３の長さに相当する）だけ離間した位置にそれぞれ配置されている。つまり、第１相欠き面６１と第３突起部Ｐ３との間には、図３に示すように、長さＬ３の隙間Ｇ６（図２も参照）が生じている。また、各第３突起部Ｐ３は、図４に示すように、対応する第１突起部Ｐ１（第３突起部Ｐ３が配置される第３直線Ｓ３に繋がる第２直線Ｓ２上に位置する第１突起部Ｐ１）の幅Ｗ２とそれぞれ同じ幅で、かつ図３に示すように、第２相欠き面６２から第１方向Ｄ１に沿って長さＬ２（この例では、３０ｍｍ）だけそれぞれ突出するように形成されている。なお、図４に示すように、隣接する各第３突起部Ｐ３の間の隙間Ｇ４（第４の隙間に相当する）の幅は、上記した隙間Ｇ１の幅Ｗ１と同じ幅となっている。

また、各第４突起部Ｐ４は、図３に示すように、各第３直線Ｓ３上における各第３突起部Ｐ３から長さＬ４（「第４の長さ」に相当し、一例として３０ｍｍ）だけ離間した位置に配置されている。つまり、第３突起部Ｐ３と第４突起部Ｐ４との間には、長さＬ４の隙間Ｇ３（図２も参照）が生じている。また、各第４突起部Ｐ４は、図４に示すように、対応する第３突起部Ｐ３（第４突起部Ｐ４が配置された各々の第３直線Ｓ３上に位置する第３突起部Ｐ３）の幅Ｗ２とそれぞれ同じ幅で、かつ図３に示すように、第２相欠き面６２から第１方向Ｄ１に沿って長さＬ２（この例では、３０ｍｍ）だけそれぞれ突出するように形成されている。なお、図４に示すように、隣接する各第４突起部Ｐ４の間の隙間Ｇ５（第５の隙間に相当する）の幅は、各第３突起部Ｐ３の間の隙間Ｇ４の幅（つまり、隙間Ｇ１の幅Ｗ１）と同じ幅となっている。

また、図２に示すように、先端面５には、３個（ｍ個）の第５突起部Ｐ５と、２個（ｋ個）の第６突起部Ｐ６とが設けられている。

この場合、各第５突起部Ｐ５は、図３に示すように、各第２直線Ｓ２と先端面５との各交点Ｉ２を通って第３方向Ｄ３に沿った各第４直線Ｓ４上における各第１突起部Ｐ１から第３方向Ｄ３に沿った第３突起部Ｐ３の長さ（以下「長さＬａ」ともいう）だけ離間した位置に配置されている。また、各第５突起部Ｐ５は、図４に示すように、対応する第１突起部Ｐ１（第５突起部Ｐ５が配置される第４直線Ｓ４に繋がる第２直線Ｓ２上に位置する第１突起部Ｐ１）の幅Ｗ２とそれぞれ同じ幅で、図３に示すように、上記した長さＬ４（第３突起部Ｐ３と第４突起部Ｐ４との離間距離であって、この例では３０ｍｍ）と同じ長さを有し、かつ先端面５から第１方向Ｄ１に沿って長さＬ２（この例では、３０ｍｍ）だけそれぞれ突出するように形成されている。なお、上記したように先端面５と第２相欠き面６２とが同じ形状であるため（つまり、第３方向Ｄ３に沿った両面５，６２の長さが同じであるため）、図３に示すように、各第５突起部Ｐ５の側面４ｃ側（同図における右側）の端部から先端面５における側面４ｃ側の縁部までの距離と、第３方向Ｄ３に沿った第４突起部Ｐ４の長さ（以下「長さＬｂ」ともいう）とが同じ長さとなっている。

また、各第６突起部Ｐ６は、各第５突起部Ｐ５の間の各隙間Ｇ２（「第２の隙間」に相当する：図２，４参照）における第２方向Ｄ２の各中心を通って第３方向Ｄ３に沿った各第５直線Ｓ５（図３参照）に沿ってそれぞれ延在すると共に、対応する各隙間Ｇ２（６突起部Ｐ６が延在する第５直線Ｓ５上に位置する隙間Ｇ２）の幅Ｗ３（図４参照）とそれぞれ同じ幅でかつ先端面５から第１方向Ｄ１に沿って長さＬ２（図３参照：この例では、３０ｍｍ）だけ突出するリブ状にそれぞれ形成されている。

ここで、構造材料１は、上記したように、３枚の第１板状部材１１と、２枚の第２板状部材１２とを重ね合わせて構成されており、図５に示すように、第１突起部Ｐ１、第３突起部Ｐ３、第４突起部Ｐ４および第５突起部Ｐ５が各第１板状部材１１にそれぞれ形成され、第２突起部Ｐ２および第６突起部Ｐ６が各第２板状部材１２にそれぞれ形成されている。

上記のように構成された２つの構造材料１を連結する際には、図６〜図１０に示すように、一方の構造材料１（以下、「構造材料１ｘ」ともいう）の相欠き部６（以下、「相欠き部６ｘ」ともいう）と他方の構造材料１（以下、「構造材料１ｙ」ともいう）の相欠き部６（以下、「相欠き部６ｙ」ともいう）とを係合させる。

具体的には、まず、図６に示すように、相欠き部６ｘを上向きにした状態で構造材料１ｘを配置し、相欠き部６ｙを下向きにした状態の構造材料１ｙを構造材料１ｘの上方に位置させる。次いで、図７に示すように、相欠き部６ｙにおける各第１突起部Ｐ１および各第５突起部Ｐ５の各一端部と、相欠き部６ｘにおける各第３突起部Ｐ３および各第４突起部Ｐ４の各一端部とが当接する位置まで構造材料１ｙを下向きに移動させる（構造材料１ｙを構造材料１ｘに近付ける）。

続いて、図８に示すように、相欠き部６ｘにおける第１突起部Ｐ１および第２突起部Ｐ２の各一端部が相欠き部６ｙの第１相欠き面６１に当接し、相欠き部６ｙにおける第１突起部Ｐ１および第２突起部Ｐ２の各一端部が相欠き部６ｘの第１相欠き面６１に当接する位置まで、構造材料１ｙを横方向（同図における右向き）に移動させる（構造材料１ｙを構造材料１ｘに近付ける）。

次いで、図９に示すように、構造材料１ｙを下向きに移動させる。この際に、図１０に示すように、相欠き部６ｘの隙間Ｇ１（図４参照）に相欠き部６ｙの第２突起部Ｐ２が嵌合し、相欠き部６ｘにおける第３突起部Ｐ３と第４突起部Ｐ４との間の隙間Ｇ３に相欠き部６ｙの第５突起部Ｐ５が嵌合する。また、相欠き部６ｘにおける隣接する各第３突起部Ｐ３の間の隙間Ｇ４（図２，４参照）および隣接する各第４突起部Ｐ４の間の隙間Ｇ５（図２，４参照）に相欠き部６ｙの第６突起部Ｐ６が嵌合し、相欠き部６ｘにおける第１相欠き面６１と第３突起部Ｐ３との間の隙間Ｇ６（第６の隙間）に相欠き部６ｙの第１突起部Ｐ１における先端面５からの延出部分が嵌合する。また、上記した相欠き部６ｘの各部と相欠き部６ｙの各部とを逆転した関係で各部が嵌合する。これにより、相欠き部６ｘ，６ｙが係合して、各構造材料１が連結される。

次いで、図１０に示すように、相欠き部６ｘ，６ｙの係合によって係合部分の中心部に形成された挿通孔Ｈに図外の杭を挿入する。これにより、各構造材料１同士の長さ方向への移動（離反）が確実に規制されて、各構造材料１がより強固に連結される。

この場合、構造材料１ｘ，１ｙの相欠き部６ｘ，６ｙ同士が係合した状態では、相欠き部６ｘの隙間Ｇ１への相欠き部６ｙの第２突起部Ｐ２の嵌合、および相欠き部６ｘの隙間Ｇ４および隙間Ｇ５への相欠き部６ｙの第６突起部Ｐ６の嵌合によって第２方向Ｄ２（図４における左右方向）への構造材料１ｘ，１ｙの相対的な移動が規制される。また、相欠き部６ｘの隙間Ｇ３への相欠き部６ｙの第５突起部Ｐ５の嵌合、および相欠き部６ｘの隙間Ｇ６への相欠き部６ｙにおける第１突起部Ｐ１の延出部分の嵌合によって第３方向Ｄ３（図３における左右方向）への構造材料１ｘ，１ｙの相対的な移動が規制される。

つまり、この構造材料１では、２つの構造材料１の各相欠き部６同士を係合させるだけで（釘打ちを行うことなく）、連結した各構造材料１の長さ方向Ｄ４（図１０参照）に直交する方向（第２方向Ｄ２および第３方向Ｄ３）に外力が作用したとしても、その外力に対抗して各相欠き部６同士の係合状態（各構造材料１の連結状態）を確実に維持することが可能となっている。また、この構造材料１では、釘打ちの必要がないため、構造材料１を連結する作業の効率、ひいては連結効率を十分に向上させることが可能となっている。

このように、この構造材料１によれば、相欠き部６における第１相欠き面６１の第１領域６１ａにリブ状の３個（ｍ個）の第１突起部Ｐ１を設け、第１相欠き面６１の第２領域６１ｂに２個（ｋ個）の第２突起部Ｐ２を設け、相欠き部６における第２相欠き面６２に３個（ｍ個）の第３突起部Ｐ３および３個（ｍ個）の第４突起部Ｐ４を設け、構造材料１の先端面５に３個（ｍ個）の第５突起部Ｐ５および２個（ｋ個）の第６突起部Ｐ６を設けたことにより、２つの構造材料１の各相欠き部６同士を係合させるだけで、釘打ちを行うことなく、連結した各構造材料１の長さ方向Ｄ４に直交する方向（第２方向Ｄ２および第３方向Ｄ３）への各構造材料１の相対的な移動を確実に規制することができる。このため、この構造材料１によれば、構造材料１の長さ方向に直交する方向に外力が作用したとしても、その外力に対抗して各相欠き部６同士の係合状態を確実に維持することができるため、構造材料１を用いて構成する構造体（建築物の駆体等）の十分な強度を確保することができる。また、この構造材料１によれば、釘打ちを行う必要がないため、連結効率を十分に向上させることができる。

また、この構造材料１によれば、複数の第１板状部材１１および第２板状部材１２を重ね合わせて構成したことにより、各板状部材に各突起部Ｐ１〜Ｐ６を形成することで、数多くの突起部Ｐ１〜Ｐ６を入り組んだ状態で配置した複雑な形状の相欠き部６を容易に作成することができる。

また、この構造材料１によれば、側面４ｂを平面視した状態において第１突起部Ｐ１と第２突起部Ｐ２との間に第１方向Ｄ１に沿って隙間Ｇ７が生じるように第１突起部Ｐ１および第２突起部Ｐ２を設けたことにより、２つの構造材料１の各相欠き部６同士を係合させたときに、隙間Ｇ７によって挿通孔Ｈを形成することができるため、この挿通孔Ｈに杭を挿入することで、各構造材料１同士の長さ方向への移動（離反）を確実に規制して各構造材料１を強固に連結させることができる。

なお、構造材料は、上記した構成に限定されない。例えば、上記した相欠き部６に代えて、図１１に示す相欠き部６Ａを備えた構造材料１Ａを採用することもできる。なお、以下の説明において、上記した構造材料１と同じ構成要素については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

この構造材料１Ａの相欠き部６Ａでは、図１１に示すように、第２相欠き面６２に、２個（ｋ個）の第７突起部Ｐ７が設けられている。この場合、各第７突起部Ｐ７は、上記した第１直線Ｓ１と第２相欠き面６２との各交点Ｉ３を通って第３方向Ｄ３に沿った直線である各第６直線Ｓ６上における第１相欠き面６１から長さＬ５（第５の長さに相当する：一例として７０ｍｍ）だけ離間した位置にそれぞれ配置されている。また、各第７突起部Ｐ７は、隙間Ｇ４（隣接する第３突起部Ｐ３間の隙間）および隙間Ｇ５（隣接する第４突起部Ｐ４間の隙間）の幅とそれぞれ同じ幅で、かつ第２相欠き面６２から第１方向Ｄ１に沿って長さＬ２（図１２参照）だけそれぞれ突出するように形成されている。また、この相欠き部６Ａでは、第６突起部Ｐ６に、第７突起部Ｐ７との嵌合が可能な切り欠きＣが形成されている。

また、この構造材料１Ａは、図１１に示すように、３枚（ｍ枚）の第１板状部材１１と、２枚（ｋ枚）の第２板状部材１２Ａとを重ね合わせて、各板状部材１１，１２Ａを接着剤で接着して構成されている。また、この構造材料１Ａでは、第１突起部Ｐ１、第３突起部Ｐ３、第４突起部Ｐ４および第５突起部Ｐ５が各第１板状部材１１にそれぞれ形成され、第２突起部Ｐ２、第６突起部Ｐ６および第７突起部Ｐ７が各第２板状部材１２Ａにそれぞれ形成されている。

この構造材料１Ａでは、第２相欠き面６２に第７突起部Ｐ７を設け、第７突起部Ｐ７との嵌合が可能な切り欠きＣを第６突起部Ｐ６に形成したことにより、２つの構造材料１Ａの相欠き部６Ａ同士を係合させたときに、上記した相欠き部６における各部の嵌合に加えて、第７突起部Ｐ７と切り欠きＣとが嵌合するため、構造材料１Ａの長さ方向に直交する方向への各構造材料１Ａの相対的な移動をより確実に規制することができるため、構造材料１Ａを用いて構成する構造体の強度をさらに高めることができる。

また、ｎを５に規定し、それぞれｍ個としての３個の第１突起部Ｐ１、第３突起部Ｐ３、第４突起部Ｐ４および第５突起部Ｐ５と、それぞれｋ個としての２個の第２突起部Ｐ２、第６突起部Ｐ６および第７突起部Ｐ７を設けた例について上記したが、これらの各突起部の数としてのｍ個およびｋ個は、「ｍは、３以上の任意の正の奇数であるｎを２で除した値以上の整数のうちの最小の整数」との条件、および「ｋは、ｎ−ｍ」との条件を満たす限り任意に規定することができる。例えば、ｎを最低値としての３に規定したときには、ｍ個を２、ｋ個を１個に規定することができる。また、ｎを７に規定したときにはｍ個を４、ｋ個を３個に規定することができる。この場合、構造材料１，１Ａを構成する第１板状部材１１や第２板状部材１２，１２Ａの数も各突起部の数に応じて変更することができる。具体的には、第１板状部材１１の枚数を、第１突起部Ｐ１、第３突起部Ｐ３、第４突起部Ｐ４および第５突起部Ｐ５の数であるｍ枚とし、第２板状部材１２，１２Ａの枚数を、第２突起部Ｐ２、第６突起部Ｐ６および第７突起部Ｐ７の数であるｋ枚とすることができる。

また、厚みが２４ｍｍの１枚の板材で第１板状部材１１および第２板状部材１２，１２Ａをそれぞれ形成した例について上記したが、各板状部材の１１，１２，１２Ａの厚みは任意に変更することができる。この場合、第１板状部材１１と第２板状部材１２，１２Ａとで厚みを異ならせてもよい。また、複数の第１板状部材１１を互いに異なる厚みに形成してもよいし、第２板状部材１２，１２Ａが複数枚存在するときには、各第２板状部材１２，１２Ａを互いに異なる厚みに形成してもよい。

また、複数の板状部材の１１，１２，１２Ａを重ね合わせた構成に代えて、単一の材料（例えば、金属、樹脂（発泡樹脂および無発泡樹脂）、ゴム、コンクリート、石材等）で構成した構造材料を採用することもできる。この場合、単一の材料を用いる構成では、一端部を切削して相欠き部６，６Ａを形成する方法や、相欠き部６，６Ａをかたどった型枠に樹脂やコンクリートを充填して相欠き部６，６Ａを形成する方法を採用することができる。

また、第１相欠き面６１が先端面５および第２相欠き面６２に対して８０°をなして傾斜するように構成した例について上記したが、第１相欠き面６１の傾斜角度は任意に変更することができる。また、第１相欠き面６１が先端面５および第２相欠き面６２に対して９０°をなすように（傾斜しないように）相欠き部６を構成することもできる。

また、２つの構造材料１の各相欠き部６同士を係合させたときに杭を挿入可能な挿通孔Ｈを形成するため、側面４ｂを平面視した状態において第１突起部Ｐ１と第２突起部Ｐ２との間に隙間Ｇ７が生じるように構成した例について上記したが、隙間Ｇ７を設けない構成（挿通孔Ｈを形成しない構成）を採用することもできる。

また、図１３に示す構造材料１Ｂを採用することもできる。なお、以下の説明において、上記した構造材料１，１Ａと同じ構成要素については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。この構造材料１Ｂは、図１３に示すように、両端部（一端部および他端部）に相欠き部６Ｂをそれぞれ備えて構成されている。また、構造材料１Ｂは、３枚（ｍ枚）の第１板状部材１１Ｂ（図１４参照）と、２枚（ｋ枚）の第２板状部材１２Ｂ（図１５参照）とを重ね合わせて構成されている。

相欠き部６Ｂは、図１３に示すように、上記した構造材料１Ａの相欠き部６Ａに設けられている第１突起部Ｐ１〜第７突起部Ｐ７を備えると共に、これらに加えて、３個（ｍ個）の第８突起部Ｐ８、２個（ｋ個）の第９突起部Ｐ９、３個（ｍ個）の第１０突起部Ｐ１０、および２個（ｋ個）の第１１突起部Ｐ１１を備えて構成されている。

第８突起部Ｐ８は、図１４に示すように、第１板状部材１１Ｂにおける上記した第３直線Ｓ３上の第４突起部Ｐ４から上記した長さＬ４だけ離間した位置に形成されている。また、第８突起部Ｐ８の幅および突出長は、第４突起部Ｐ４の幅および突出長とそれぞれ同じ長さに規定されている。

第９突起部Ｐ９は、図１５に示すように、第２板状部材１２Ｂにおける上記した第６直線Ｓ６上の第７突起部Ｐ７から長さＬ４だけ離間した位置に形成されている。また、第９突起部Ｐ９の幅および突出長は、第７突起部Ｐ７の幅および突出長とそれぞれ同じ長さに規定されている。

第１０突起部Ｐ１０は、図１４に示すように、第１板状部材１１Ｂにおける上記した第４直線Ｓ４上の第５突起部Ｐ５から上記した長さＬ４だけ離間した位置に形成されている。また、第１０突起部Ｐ１０の幅および突出長は、第５突起部Ｐ５の幅および突出長とそれぞれ同じ長さに規定されている。

第１１突起部Ｐ１１は、図１５に示すように、第２板状部材１２Ｂにおける上記した第５直線Ｓ５上の第６突起部Ｐ６から上記した長さＬｂだけ離間した位置に形成されている。また、第１１突起部Ｐ１１の幅および突出長は、第６突起部Ｐ６の幅および突出長とそれぞれ同じ長さに規定されている。

この構造材料１Ｂでは、両端部に相欠き部６Ｂが設けられるため、図１６に示すように、各相欠き部６Ｂ同士を係合させることで、３つ以上の構造材料１Ｂを連結させることができる。このため、この構造材料１Ｂを用いることで、長尺の構造体を十分な強度を確保しつつ容易に構成することができる。

なお、上記したように、この構造材料１Ｂの相欠き部６Ｂでは、相欠き部６の各第１突起部Ｐ１〜第７突起部Ｐ７に加えて、第８突起部Ｐ８〜第１１突起部Ｐ１１を設けているが、各第３直線Ｓ３〜各第６直線Ｓ６上にさらに多くの突起部を設ける構成を採用することもできる。

また、図１７に示す構造材料１Ｃを採用することもできる。なお、以下の説明において、上記した構造材料１，１Ａ，１Ｂと同じ構成要素については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。この構造材料１Ｃは、同図に示すように、両端部にそれぞれ２つの相欠き部６Ｃを備えて構成されている。具体的には、この構造材料１Ｃでは、一端部（同図における上端部）における互いに対向する部位に対称の形状となるように２つの相欠き部６Ｃが設けられ、他端部（同図における下端部）における互いに対向する部位に対称の形状となるように２つの相欠き部６Ｃが設けられている。つまり、同図に示すように、構造材料１Ｃを側面視した状態における四隅に相欠き部６Ｃが設けられている。この場合、各相欠き部６Ｃは、上記した構造材料１Ｂの相欠き部６Ｂと同じ形状、または相欠き部６Ｂと対称の形状に形成されている。

この構造材料１Ｃでは、両端部にそれぞれ２つの相欠き部６Ｃが形成されているため、図１８に示すように、各相欠き部６Ｃ同士を係合させることで、複数の構造材料１Ｃを縦方向（上下方向）だけではなく、横方向（左右方向）にも連結させることができる。このため、この構造材料１Ｃを用いることで、長尺の構造体だけではなく、壁状の構造体も十分な強度を確保しつつ容易に構成することができる。

なお、構造材料１，１Ｂ，１Ｃを用いて構造体の一例としての建築物の駆体を構成する例について上記したが、構造体は、建築物の駆体に限定されず、様々なものが含まれる。例えば、土木用の柱状体（棒状体）および壁状体等の構造体はもとより、家庭用品やスポーツ用品に用いる柱状体（棒状体）および壁状体等の構造体に構造材料１，１Ｂ，１Ｃを用いることができる。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 構造材料
２ 一端部
３ 他端部
４ａ〜４ｄ 側面
５ 先端面
６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ 相欠き部
１１ 第１板状部材
１２，１２Ａ 第２板状部材
６１ 第１相欠き面
６１ａ 第１領域
６１ｂ 第２領域
６１ｃ 中間位置
６２ 第２相欠き面
Ｄ１ 第１方向
Ｄ２ 第２方向
Ｄ３ 第３方向
Ｇ１〜Ｇ７ 隙間
Ｉ１，Ｉ２ 交点
Ｌ１〜Ｌ５ 長さ
Ｐ１ 第１突起部
Ｐ２ 第２突起部
Ｐ３ 第３突起部
Ｐ４ 第４突起部
Ｐ５ 第５突起部
Ｐ６ 第６突起部
Ｐ７ 第７突起部
Ｓ１ 第１直線
Ｓ２ 第２直線
Ｓ３ 第３直線
Ｓ４ 第４直線
Ｓ５ 第５直線
Ｓ６ 第６直線
Ｗ１〜Ｗ３ 幅
Ｃ 切り欠き

Claims (5)

1. 断面が矩形に形成されて一端部側に相欠き部を備え、複数を連結して構造体を構成する構造材料であって、
   前記相欠き部は、当該構造材料の１つの側面に対向する第１相欠き面と、当該構造材料の先端面よりも当該構造材料の他端部側に位置して当該先端面に平行でかつ前記第１相欠き面と交差する第２相欠き面とを有し、
   前記第１相欠き面における前記先端面側と前記第２相欠き面側との中間位置よりも当該先端面側の領域には、当該第１相欠き面から第１の長さだけ突出すると共に当該第１相欠き面の長さ方向である第１方向に沿って延在しかつ前記先端面から第２の長さだけ当該第１方向に沿って延出部分が延出するリブ状のｍ個（ｍは、３以上の任意の正の奇数であるｎを２で除した値以上の整数のうちの最小の整数）の第１突起部が当該第１相欠き面の幅方向である第２方向に互いに離間する状態で設けられ、
   前記第１相欠き面における前記中間位置よりも前記第２相欠き面側の領域には、隣接する前記各第１突起部の間の第１の隙間における前記第２方向の中心を通って前記第１方向に沿った第１直線上に延在すると共に対応する当該各第１の隙間の幅とそれぞれ同じ幅でかつ当該第１相欠き面から前記第１の長さだけそれぞれ突出するリブ状のｋ個（ｋは、ｎ−ｍ）の第２突起部が設けられ、
   前記第２相欠き面には、前記第１相欠き面における前記各第１突起部の前記第２方向の中心を通って前記第１方向に沿った第２直線と当該第２相欠き面との各交点を通って前記１つの側面に直交する第３方向に沿った各第３直線上における当該第１相欠き面から第３の長さだけ離間した位置にそれぞれ配置されて対応する当該第１突起部の幅とそれぞれ同じ幅でかつ当該第２相欠き面から前記第２の長さだけそれぞれ突出するｍ個の第３突起部と、前記各第３直線上における前記各第３突起部から第４の長さだけ離間した位置にそれぞれ配置されて当該配置された各々の当該第３直線上に位置する当該第３突起部の幅とそれぞれ同じ幅でかつ当該第２相欠き面から前記第２の長さだけそれぞれ突出するｍ個の第４突起部とが設けられ、
   前記先端面には、前記各第２直線と当該先端面との各交点を通って前記第３方向に沿った各第４直線上における前記各第１突起部から前記第３突起部の長さだけ離間した位置にそれぞれ配置されて対応する当該第１突起部とそれぞれ同じ幅で前記第４の長さと同じ長さを有しかつ当該先端面から前記第２の長さだけそれぞれ突出するｍ個の第５突起部と、当該各第５突起部の間の各第２の隙間における前記第２方向の中心を通って前記第３方向に沿った各第５直線に沿ってそれぞれ延在すると共に対応する当該各第２の隙間の幅とそれぞれ同じ幅でかつ当該先端面から前記第２の長さだけそれぞれ突出するリブ状のｋ個（ｋは、ｎ−ｍ）の第６突起部とが設けられ、
   １つの当該構造材料における前記第１の隙間に他の１つの当該構造材料における前記第２突起部が嵌合し、前記１つの構造材料における前記第３突起部と前記第４突起部との間の第３の隙間に前記他の１つの構造材料における前記第５突起部が嵌合し、前記１つの構造材料における隣接する前記各第３突起部の間の第４の隙間および隣接する前記各第４突起部の間の第５の隙間に前記他の１つの構造材料における前記第６突起部が嵌合し、前記１つの構造材料における前記第１相欠き面と前記第３突起部との間の第６の隙間に前記他の１つの構造材料における前記第１突起部の前記延出部分が嵌合して、前記１つの構造材料における前記相欠き部と前記他の１つの構造材料における前記相欠き部とが係合し、当該各相欠き部の係合によって前記１つの構造材料と前記他の１つの構造材料とが連結される構造材料。
2. １枚の板材で形成された板状部材、および複数枚の板材を積層して形成された板状部材のいずれかの板状部材を前記第２方向に沿って複数重ね合わせて構成されている請求項１記載の構造材料。
3. 前記第２相欠き面には、前記第１直線と当該第２相欠き面との各交点を通って前記第３方向に沿った各第６直線上における当該第１相欠き面から第５の長さだけ離間した位置に配置されて前記第４の隙間および前記第５の隙間の幅と同じ幅でかつ当該第２相欠き面から前記第２の長さだけ突出するｋ個の第７突起部が設けられ、
   前記第６突起部には、前記第７突起部との嵌合が可能な切り欠きが形成されている請求項１または２記載の構造材料。
4. 前記１つの側面に直交する側面を平面視した状態において前記第１突起部と前記第２突起部との間に前記第１方向に沿って第７の隙間が生じるように当該第１突起部および当該第２突起部が設けられている請求項１から３のいずれかに記載の構造材料。
5. 当該構造材料の前記一端部および前記他端部の双方に前記相欠き部を備えている請求項１から４のいずれかに記載の構造材料。

Images