JP6910971B2 - 木材の接合構造 - Google Patents

Description

本発明は、木材の接合構造に関する。

従来、木材の接合構造として、貫通孔が形成されたジベルやホゾパイプ等の耐力部材と、当該耐力部材を通るボルト等の締結部材とによって、木材同士を接合するものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２００６−４５８３７号公報 特開２０１１−３２８２４号公報

木材は、温度変化、湿度変化、経年変化等に応じて寸法が変化したり、反りが生じたりするため、木材を組んだときに位置がずれることがある。また、木材における耐力部材の埋設穴やボルト等の挿通孔の位置や寸法がずれるなど、木材の加工精度によるずれが生じることがある。
しかしながら、特許文献１、２に記載されたような従来の接合構造では、ジベルやホゾパイプ等の耐力部材が木材同士に跨って埋め込まれるため、木材の位置ずれや加工精度によるずれを許容することができず、このようなずれがある場合に木材を接合できないという問題がある。

本発明の目的は、木材の位置ずれや加工精度によるずれを許容して接合できる木材の接合構造を提供することにある。

本発明の木材の接合構造は、貫通孔が設けられ、第１木材の表面に形成された埋設穴に埋設される第１ジベルと、貫通孔が設けられ、第２木材における前記第１木材との対向面に形成された埋設穴に埋設されて前記第１ジベルと当接する第２ジベルと、前記第１ジベルの貫通孔と前記第２ジベルの貫通孔とにわたって挿入されるホゾパイプと、前記第１木材、前記ホゾパイプ、および前記第２木材に挿通され、前記第１木材と前記第２木材とを締結する締結部材とを備え、前記第１ジベルおよび前記第２ジベルの少なくとも一方は、偏心した位置に前記貫通孔が設けられるとともに、前記埋設穴内に回転可能に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、第１木材および第２木材のそれぞれにジベルが埋設されるとともに、少なくとも一方のジベルの貫通孔が偏心しているため、偏心したジベルを木材の埋設穴内で回転させることで、各ジベルの貫通孔の位置を合わせることができる。これにより、各ジベルの貫通孔にわたってホゾパイプを挿入することができるので、木材の位置ずれや加工精度によるずれを許容して木材を接合することができる。

本発明の木材の接合構造において、前記第１ジベルおよび前記第２ジベルの前記少なくとも一方は、円柱状に形成されていることが好ましい。

本発明によれば、ジベルが円柱状に形成されているため、ジベルの回転角度を無段階に変化させることができ、ジベルの回転角度を木材の位置ずれや加工精度によるずれに合わせて細かく調整することができる。

本発明の木材の接合構造において、前記第１ジベルおよび前記第２ジベルは、それぞれ前記貫通孔が偏心した位置に設けられるとともに、前記埋設穴内に回転可能に配置されることが好ましい。

本発明によれば、第１ジベルおよび第２ジベルの貫通孔がそれぞれ偏心しているため、各ジベルを回転させることにより、第１木材および第２木材の両方のずれを許容することができる。

本発明の一実施形態に係る木材の接合構造を示す分解斜視図。 木材の接合構造を示す斜視図。 木材の接合構造を示す平面図。 一方の木材が長手方向に位置ずれした場合の接合構造を示す平面図。 他方の木材が長手方向に位置ずれした場合の接合構造を示す平面図。 両方の木材が長手方向に位置ずれした場合の接合構造を示す平面図。 木材の位置ずれを示す平面図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１から図３において、木材の接合構造（以下、単に接合構造ともいう）１は、建築用の木材の接合に用いられる。
接合構造１は、第１ジベル２、第２ジベル３、ホゾパイプ４、および締結部材５を備えている。本実施形態の場合、接合構造１は、第１木材としての上側木材６と、第２木材としての下側木材７とを接合する。

第１ジベル２は、ＳＳ４００やＳ４５Ｃ等の鋼材で構成され、円柱状に形成されている。第１ジベル２は、貫通孔２１および引っ掛け穴２２を備えている。
貫通孔２１は、第１ジベル２の軸心から偏心した位置に設けられ、第１ジベル２をその軸方向に貫通する。
引っ掛け穴２２は、第１ジベル２の軸方向の端面に設けられている。引っ掛け穴２２には、施行用の回転工具８の突起８１が挿入される。

第２ジベル３は、第１ジベル２と同様に構成され、貫通孔２１および引っ掛け穴２２を備えている。

ホゾパイプ４は、ＳＴＫ４００等の鋼管で構成され、円筒状に形成されている。ホゾパイプ４は、各ジベル２、３の厚さを合わせた長さに形成され、第１ジベル２の貫通孔２１と第２ジベル３の貫通孔３１とにわたって挿入される。

締結部材５は、引きボルト５１、ワッシャ５２、およびナット５３を備えている。
引きボルト５１の軸方向の両端部は、ナット５３が螺合するねじ部となっている。

上側木材６には、第１ジベル２が埋設される埋設穴６１と、引きボルト５１が挿入されるボルト孔６２とが形成されている。
埋設穴６１は、上側木材６の表面に設けられた穴であり、上側木材６の長手方向に直交する幅方向の中央部に形成されている。埋設穴６１の直径は、第１ジベル２が埋設穴６１内で回転できるように、第１ジベル２の直径よりもわずかに大きくなっている。
ボルト孔６２は、埋設穴６１内においてその中心から上側木材６の長手方向にずれた位置に設けられ、埋設穴６１と連通する。本実施形態の場合、ボルト孔６２の直径は、引きボルト５１の直径の２倍程度に設定されている。

下側木材７は、上側木材６と同様の構成であり、上側木材６の付番号の先頭の６の記号を７に置き換えることで説明ができるので、その説明を省略する。

以下、接合構造１により上側木材６と下側木材７とを接合する手順について説明する。
先ず、各木材６、７にルータ等で埋設穴６１、７１を形成するとともに、各木材６、７にドリル等でボルト孔６２、７２を形成する。次いで、上側木材６の埋設穴６１に第１ジベル２を埋設するとともに、下側木材７の埋設穴７１に第２ジベル３を埋設する。この際、図１から図３に示すように、各ジベル２、３を貫通孔２１、３１の偏心方向が各木材６、７の長手方向と一致するように配置する。

次に、第２ジベル３を上に向けて下側木材７を所定の位置に設置した後、第２ジベル３の貫通孔３１にホゾパイプ４を挿入する。その後、第１ジベル２を下に向けて貫通孔２１にホゾパイプ４を挿入しながら、上側木材６を下側木材７の上に重ねる。そして、引きボルト５１をボルト孔６２、ホゾパイプ４、およびボルト孔７２に挿入した後、各木材６、７とナット５３との間にワッシャ５２を挟んだ状態で、引きボルト５１の上下のねじ部にナット５３を螺合させ、上側木材６と下側木材７とを締結によって接合する。このような接合構造１によれば、各ジベル２、３の貫通孔２１、３１にわたってホゾパイプ４が挿入されるため、上側木材６と下側木材７とに作用するせん断力を各ジベル２、３およびホゾパイプ４で受けることができ、せん断力に対する耐力を向上させることができる。

ここで、各木材６、７は、温度変化、湿度変化、経年変化等に応じて寸法が変化したり、反りが生じたりする。このため、施工現場で最初に各木材６、７を組む場合や、仮設住宅のように解体した後に再組立てする場合に、各木材６、７の位置がずれることがある。また、各木材６、７の加工精度により、埋設穴６１、７１やボルト孔６２、７２の位置や寸法がずれることもある。これらの場合、各ジベル２、３の引っ掛け穴２２、３２に回転工具８の突起８１を挿入し、回転工具８で各ジベル２、３を埋設穴６１、７１内で回転させることで、各ジベル２、３の貫通孔２１、３１の位置を合わせる。これにより、各ジベル２、３の貫通孔２１、３１にわたってホゾパイプ４を挿入することができるので、各木材６、７の位置ずれや加工精度によるずれを許容することができる。

図４は、上側木材６が長手方向に沿って図中上側に位置ずれした状態を示している。この場合、第１ジベル２を反時計回りに回転させるととともに、第２ジベル３を時計回りに回転させることで、貫通孔２１、３１の位置を合わせることができる。上側木材６が図４中下側に位置ずれした場合は、第１ジベル２を時計回りに回転させるととともに、第２ジベル３を反時計回りに回転させれば、貫通孔２１、３１の位置を合わせることができる。いずれの場合も、各木材６、７のボルト孔６２、７２は、互いに引きボルト５１を挿入できる程度に重なっている。

図５は、下側木材７が長手方向に沿って図中右側に位置ずれした状態を示している。この場合、第１ジベル２を反時計回りに回転させるととともに、第２ジベル３を時計回りに回転させることで、貫通孔２１、３１の位置を合わせることができる。下側木材７が図５中左側に位置ずれした場合は、第１ジベル２を時計回りに回転させるととともに、第２ジベル３を反時計回りに回転させれば、貫通孔２１、３１の位置を合わせることができる。

図６は、上側木材６が長手方向に沿って図中左側に位置ずれし、かつ下側木材７が長手方向に沿って図中下側に位置ずれした状態を示している。この場合、第１ジベル２を時計回りに回転させるととともに、第２ジベル３を反時計回りに回転させることで、貫通孔２１、３１の位置を合わせることができる。上側木材６が図６中右側に位置ずれし、かつ下側木材７が図６中上側に位置ずれした場合は、第１ジベル２を反時計回りに回転させるととともに、第２ジベル３を時計回りに回転させれば、貫通孔２１、３１の位置を合わせることができる。

図７中左側の二点鎖線で示すように、上側木材６が幅方向に位置ずれした場合や、図７中右側および中央の二点鎖線で示すように、上側木材６が下側木材７に対して傾斜するように位置ずれした場合、図４から図６に示す場合と同様の理屈により、各ジベル２、３を時計回りまたは反時計回りに回転させることで、貫通孔２１、３１の位置を合わせることができる。

すなわち、上側木材６および下側木材７の一方または両方が、長手方向もしくは幅方向に位置ずれした場合、長手方向と幅方向とに交差する方向に位置ずれした場合、または互いに傾斜する方向に位置ずれした場合のいずれにおいても、各ジベル２、３を時計回りまたは反時計回りに回転させることで、貫通孔２１、３１の位置を合わせることができ、貫通孔２１、３１にわたってホゾパイプ４を挿入することができる。

以上のような実施形態によれば、上側木材６および下側木材７のそれぞれにジベル２、３が埋設されるとともに、各ジベル２、３の貫通孔２１、３１が偏心しているため、各ジベル２、３を各木材６、７の埋設穴６１、７１内で回転させることで、各ジベル２、３の貫通孔２１、３１の位置を合わせることができる。これにより、各ジベル２、３の貫通孔２１、３１にわたってホゾパイプ４を挿入することができるので、各木材６、７の位置ずれや加工精度によるずれを許容して各木材６、７を接合することができる。

また、各ジベル２、３が円柱状に形成されているため、各ジベル２、３の回転角度を無段階に変化させることができ、各ジベル２、３の回転角度を各木材６、７の位置ずれや加工精度によるずれに合わせて細かく調整することができる。

また、第１ジベル２および第２ジベル３の貫通孔２１、３１がそれぞれ偏心しているため、各ジベル２、３を回転させることにより、上側木材６および下側木材７の両方のずれを許容することができる。

また、埋設穴６１、７１が各木材６、７の幅方向の中央部に形成されているため、各ジベル２、３を各木材６、７の幅方向の中央部に配置することができ、各木材６、７の幅方向の端部で強度が不足することを防止できる。

なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
例えば、第１ジベル２および第２ジベル３の一方または両方は、正多角柱状に形成されてもよい。この場合、各木材６、７の埋設穴６１、７１を、各ジベル２、３の形状に合わせて形成すればよい。
第１ジベル２および第２ジベル３の一方の貫通孔２１、３１は、軸心から偏心していなくてもよく、軸心の位置に設けられてもよい。この場合、偏心していない一方のジベル２、３は、埋設穴６１、７１内に回転不能に配置されてもよい。

ホゾパイプ４の長さは、少なくとも第１ジベル２および第２ジベル３の一方の厚さよりも長ければ、第１ジベル２の厚さと第２ジベル３の厚さとを合わせた寸法以下であってもよい。

締結部材５は、引きボルト５１に代えて、６角ボルト、フランジボルト、ボタンボルト、アイボルト、蝶ボルト等が用いられてもよいし、ねじ、釘、ビス等が用いられてもよい。
ワッシャ５２は、必要に応じて用いてもよい。

第１木材および第２木材は、上下に接合されるものに限られず、例えば、前後または左右に接合されるものでもよいし、鉛直方向や水平方向に対して斜めに接合されるものでもよい。また、第１木材および第２木材は、建築用以外のものでもよい。
埋設穴６１、７１は、各木材６、７の幅方向の中央部に形成されていなくてもよい。
ボルト孔６２、７２は、各木材６、７の幅方向の中央部に設けられてもよい。この場合、埋設穴６１、７１を各木材６、７の幅方向の中央部からずらした位置に形成するが、各木材６、７が各ジベル２、３の直径に対して十分大きな幅を有する場合や、ＣＬＴ（Cross Laminated Timber）のような板状材である場合には、各木材６、７の強度を確保できる。

１…木材の接合構造、２…第１ジベル、３…第２ジベル、４…ホゾパイプ、５…締結部材、６…上側木材（第１木材）、７…下側木材（第２木材）、２１、３１…貫通孔、６１、７１…埋設穴。

Claims (3)

1. 貫通孔が設けられ、第１木材の表面に形成された埋設穴に埋設される第１ジベルと、
   貫通孔が設けられ、第２木材における前記第１木材との対向面に形成された埋設穴に埋設されて前記第１ジベルと当接する第２ジベルと、
   前記第１ジベルの貫通孔と前記第２ジベルの貫通孔とにわたって挿入されるホゾパイプと、
   前記第１木材、前記ホゾパイプ、および前記第２木材に挿通され、前記第１木材と前記第２木材とを締結する締結部材とを備え、
   前記第１ジベルおよび前記第２ジベルの少なくとも一方は、偏心した位置に前記貫通孔が設けられるとともに、前記埋設穴内に回転可能に配置されることを特徴とする木材の接合構造。
2. 前記第１ジベルおよび前記第２ジベルの前記少なくとも一方は、円柱状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の木材の接合構造。
3. 前記第１ジベルおよび前記第２ジベルは、それぞれ前記貫通孔が偏心した位置に設けられるとともに、前記埋設穴内に回転可能に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の木材の接合構造。

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