JP7136649B2

JP7136649B2 - 連結構造体及び連結金具

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Publication number: JP7136649B2
Application number: JP2018187748A
Authority: JP
Inventors: 陽石川
Original assignee: YKK AP Inc
Current assignee: YKK AP Inc
Priority date: 2018-10-02
Filing date: 2018-10-02
Publication date: 2022-09-13
Anticipated expiration: 2038-10-02
Also published as: JP2020056232A

Description

本発明は、形材と他の部材とを連結金具を介して連結した連結構造体及び該連結構造体に用いられる連結金具に関する。

住宅や店舗等の建物には、テラスやバルコニー等を囲むように建物の外壁から張り出したサンルーム等の屋外構造物が設けられることがある。例えば特許文献１には、屋外構造物の側枠（腕木）の小口を枠材（縦枠）の正面に突き当て、両者を固定金具を介して連結した構成が開示されている。

特開２０１７－３６６１４号公報

上記特許文献１の構成は、側枠に形成された孔部を通してボルトを固定金具のねじ穴に固定している。このため、孔部に対するボルトの位置合わせに手間がかかり、連結作業の作業効率が低い。

本発明は、上記従来技術の課題を考慮してなされたものであり、作業効率を向上させることができる連結構造体及び該連結構造体に用いられる連結金具を提供することを目的とする。

本発明に係る連結構造体は、形材の小口に取り付けた連結金具を介して前記形材を他の部材に連結した連結構造体であって、前記連結金具は、その一側の縁部から他側の縁部に向かう一方向に沿って延出し、少なくとも一対が並んで設けられたスリット部を有すると共に、前記一対のスリット部は、その始端部が前記連結金具の一側の縁部に開口し、その終端部が閉塞された形状であり、前記一対のスリット部は、一方の前記スリット部の前記終端部と、他方の前記スリット部の前記終端部とが、前記一方向に位置ずれしており、前記一対のスリット部には、前記他の部材側にねじ込みで固定され、前記連結金具と前記他の部材との間を締結した締結具の軸部が挿通されており、前記軸部は、前記一対のスリット部の前記終端部に位置していることを特徴とする。

また、本発明に係る連結金具は、形材の小口に取り付けられ、前記形材を他の部材に連結するための連結金具であって、その一側の縁部から他側の縁部に向かう一方向に沿って延出し、少なくとも一対が並んで設けられたスリット部を有すると共に、前記一対のスリット部は、その始端部が前記一側の縁部に開口し、その終端部が閉塞された形状であり、前記一対のスリット部は、一方の前記スリット部の前記終端部と、他方の前記スリット部の前記終端部とが、前記一方向に位置ずれしていることを特徴とする。

本発明によれば、形材と他の部材とを連結する際の作業効率を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る屋外構造物の斜視図である。右側の腕木の斜視図である。図３（Ａ）は、連結金具の正面図であり、図３（Ｂ）は、腕木に取り付けた連結金具にボルトを締結した状態を示す正面図である。連結金具を取り付けた腕木を前枠と縦枠との間に連結する動作を示す分解斜視図である。図５（Ａ）は、腕木と前枠とを連結する動作を示す要部拡大分解斜視図であり、図５（Ｂ）は、腕木と縦枠とを連結する動作を示す要部拡大分解斜視図である。図６（Ａ）は、変形例に係る連結金具の正面図であり、図６（Ｂ）は、腕木に取り付けた連結金具にボルトを締結した状態を示す正面図である。図７（Ａ）は、参考例に係る連結金具の正面図であり、図７（Ｂ）は、腕木に取り付けた連結金具にボルトを締結した状態を示す正面図である。

以下、本発明に係る連結構造体について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示すように、本実施形態の屋外構造物１０は、住宅や店舗等の建物の外壁１１から張り出したテラス或いはバルコニーを囲むサンルームであり、テラス囲い或いはバルコニー囲いと呼ばれるものである。屋外構造物１０は、外壁１１の開口部に設置された窓や扉を通って、或いは前面に開閉可能に設置された前面窓１２を通って内部空間Ｓに出入り可能である。本発明は、屋外構造物以外の構造物に利用してもよい。

以下、外壁１１に対面するように屋外構造物１０を見た方向を正面とし、正面から見て屋外構造物１０の手前側を前、奥側を後、上方を上、下方を下、左方を左、右方を右、と呼んで説明する。また各図においては、左右方向を矢印Ｘで示し、前後方向を矢印Ｙで示し、上下方向を矢印Ｚで示す。

図１に示すように、屋外構造物１０は、その骨格となる複数の構造材によって前面窓１２、左右一対の側面窓１４，１５、屋根材１６、及び床材１８を支持した構造である。屋外構造物１０の内部空間Ｓは、屋根材１６と、前面窓１２及び側面窓１４，１５と、床材１８とによって屋外から仕切られている。屋外構造物１０の骨格となる構造材は、左右一対の縦枠（枠部材）２０，２１と、垂木掛け材２２と、根太掛け材２４と、左右一対の柱２６，２７と、前枠（枠部材）２８と、桁３０と、左右一対の妻垂木３２，３３と、左右一対の腕木（横材）３４，３５と、左右一対の妻梁３６，３７とを有する。これら構造材は、例えばアルミニウムやスチール等で形成された形材である。

縦枠２０，２１は、上下方向に沿って延在した枠材である。縦枠２０，２１は、建物の外壁１１に当接配置された状態で建物の躯体にねじ止め固定されている。垂木掛け材２２は、左右方向に沿って延在した枠材である。垂木掛け材２２は、縦枠２０，２１の上端部間に亘るようにして躯体にねじ止め固定され、妻垂木３２，３３の後端部間を連結している。根太掛け材２４は、左右方向に沿って延在した枠材である。根太掛け材２４は、建物の外壁１１に当接配置された状態で躯体にねじ止め固定されている。根太掛け材２４は、縦枠２０，２１の下端部間に亘るようにして躯体にねじ止め固定されている。

柱２６，２７は、前枠２８の左右端部から垂下され、地面或いは建物の屋根等に着地した角柱状部材である。前枠２８は、左右方向に沿って延在した枠材である。前枠２８は、柱２６，２７の上端部間、妻垂木３２，３３の前端部間、及び腕木３４，３５の前端部間を連結している。桁３０は、左右方向に沿って延在した枠材である。桁３０は、柱２６，２７の下部間、妻梁３６，３７の前端部間を連結している。妻垂木３２，３３は、縦枠２０，２１の上端部から前方に向かって突出した前後方向の横材である。腕木３４，３５は、前後方向に沿って延在した枠材である。腕木３４，３５は、妻垂木３２，３３の下方となる位置で縦枠２０，２１から前方に向かって突出している。妻梁３６，３７は、前後方向に沿って延在した枠材である。妻梁３６，３７は、縦枠２０，２１の下端部から前方に向かって突出している。

図２に示すように、右側の腕木３５は、両端部の小口３５ａ，３５ｂにそれぞれ取り付けられた連結金具４０を介して前枠２８と縦枠２０との間に架け渡されている（図４及び図５も参照）。左側の腕木３４は、左右対称構造である以外は右側の腕木３５と同様に連結金具４０を用いた連結構造で前枠２８と縦枠２１との間に架け渡されている。以下では、右側の腕木３５に用いられる連結金具４０及びこれを用いた腕木３５と前枠２８等との連結構造体を代表的に説明し、左側の腕木３４に関する説明は省略する。

図２及び図３（Ａ）に示すように、連結金具４０は、ステンレスやスチール等の金属板である。本実施形態では、金属板３９の両面にＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）からなるシーラー４１を設けたサンドイッチ構造の連結金具４０を例示しているが、シーラー４１は省略されてもよい。連結金具４０は、その縁部４０ａが小口３５ａ，３５ｂの形状に対応した階段形状となっている。小口３５ａ側の連結金具４０と、小口３５ｂ側の連結金具４０とは、ＸＺ方向に沿う平面に対して鏡像対象構造である以外は同一構造である。図３（Ａ）は、小口３５ｂ側の連結金具４０を建物の外壁１１側から見た図である。

連結金具４０は、左右方向に並んだスリット部４２，４３と、複数の取付孔４４と、逃げ孔４５とを有する。

各スリット部４２，４３は、それぞれ連結金具４０の一側（下側）の縁部４０ｂから他側（上側）の縁部４０ａに向かって切り込むように延出され、上下方向に延びた長孔である。各スリット部４２，４３は、下側の始端部４２ａ，４３ａが縁部４０ｂに開口し、上側の終端部４２ｂ，４３ｂが連結金具４０の板厚部分で閉塞されている。各スリット部４２，４３は、互いの終端部４２ｂ，４３ｂが上下方向に位置ずれしている。具体的には、スリット部４３の終端部４３ｂがスリット部４２の終端部４２ｂよりも上方にある。本実施形態の場合、各スリット部４２，４３の始端部４２ａ，４３ａが上下方向で同位置にあるため、スリット部４３の方がスリット部４２よりも長尺である。

スリット部４２，４３の終端部４２ｂ，４３ｂには、それぞれ屈曲部４２ｃ，４３ｃが設けられている。各屈曲部４２ｃ，４３ｃは、互いに平行している。各屈曲部４２ｃ，４３ｃは、始端部４２ａ，４３ａから上方に向かう各スリット部４２，４３の延在方向（上下方向）から交差する方向である側方へと屈曲した部分である。各屈曲部４２ｃ，４３ｃは、各スリット部４２，４３の上端側が斜め上方に向かうように左側又は右側に屈曲している。本実施形態の場合、各屈曲部４２ｃ，４３ｃは、連結金具４０が取り付けられた腕木３５から反対側の腕木３４に向かって傾斜している（図２、図４及び図５参照）。屈曲部４２ｃ，４３ｃの屈曲方向は、適宜変更可能であり、例えば左右水平方向へと９０度屈曲していてもよい。図３（Ａ）に示すように、各屈曲部４２ｃ，４３ｃは、各スリット部４２，４３の左右方向幅の半分程度の距離だけ側方に延在した形状となっているが、この距離も適宜変更可能である。

各取付孔４４は、腕木３５の小口３５ａ，３５ｂに露出した各ビスホール３５ｃに対応配置される（図３（Ｂ）参照）。この取付孔４４を通したねじ４６（図２参照）をビスホール３５ｃに螺合させることにより、連結金具４０が小口３５ａ，３５ｂを覆った状態で腕木３５に締結される。

次に、連結金具４０を用いて腕木３４と前枠２８及び縦枠２１とを連結した連結構造体の構成及びその施工手順の一例を説明する。腕木３５は、前端部が連結金具４０を介して前枠２８の後面２８ａに連結され、後端部が連結金具４０を介して縦枠２１の前面２１ａに連結される。

先ず、前枠２８の後面２８ａに２本のボルト４８，４９を仮止めし、縦枠２１の前面２１ａにも同様にボルト４８，４９を仮止めする。前枠２８の後面２８ａには、左右方向に並んだねじ孔２８ｂ，２８ｃが上下方向に位置ずれした状態で設けられている。ねじ孔２８ｂ，２８ｃ間の上下左右方向の位置関係は、連結金具４０のスリット部４２，４３の終端部４２ｂ，４３ｂ間の上下左右方向の位置関係と一致している。このため、ボルト４８，４９は、仮止め状態では、軸部４８ａ，４９ａが後面２８ａから大きく突出すると共に、軸部４８ａ，４９ａ間の上下左右方向の位置関係がスリット部４２，４３の終端部４２ｂ，４３ｂ間の位置関係と一致している（図５（Ａ）参照）。前枠２８と同様、縦枠２１についても、前面２１ａに設けたねじ孔２１ｂ，２１ｃにボルト４８，４９が仮止めされ、軸部４８ａ，４９ａの上下左右方向の位置関係が終端部４２ｂ，４３ｂ間の上下左右方向の位置関係と一致している（図５（Ｂ）参照）。

なお、図４中の参照符号５０は、ねじ孔２８ｂ，２８ｃが形成された裏板であり、ねじ５２を用いて後面２８ａの裏面に固定されている。裏板５０は、縦枠２１にも同様に取り付けられている。ねじ孔２８ｂ，２８ｃやねじ孔２１ｂ，２１ｃは、裏板５０を用いずに前枠２８及び縦枠２１の肉厚部分に直接形成されてもよい。但し、裏板５０を用いた構成とすると、高トルクでボルト４８，４９を締結して連結金具４０のシーラー４１を確実に圧縮することができ、さらに、現場で前枠２８を切り詰める必要が生じた場合であっても裏板５０の配置を適宜変更すればよいため、現場で新たにねじ孔を設けるためのタップ加工が不要となる。

次いで、図４及び図５に示すように、両端部の小口３５ａ，３５ｂに連結金具４０を取り付けた腕木３５を前枠２８と縦枠２１との間でボルト４８，４９よりも上方に配置し、次第に下方へと移動させる。これにより、各連結金具４０が、それぞれ前枠２８の後面２８ａ及び縦枠２１の前面２１ａに沿って下方にスライドする。そして、各連結金具４０の各スリット部４２，４３に対し、後面２８ａ及び前面２１ａから突出したボルト４８，４９の軸部４８ａ，４９ａを挿入する。この際、腕木３５は、軸部４８ａ，４９ａがスリット部４２，４３の屈曲部４２ｃ，４３ｃまで移動し、終端部４２ｂ，４３ｂに当接するまで移動させる（図３（Ｂ）参照）。その結果、腕木３５は、両端部の連結金具４０が各ボルト４８，４９に係止された状態で前枠２８と縦枠２１との間に仮固定される。

そこで、ボルト４８，４９を締付方向に回転させ、腕木３５の両端部を連結金具４０を介して前枠２８及び縦枠２１に固定する。これにより、腕木３５が前枠２８と縦枠２１との間に連結される。なお、左側の腕木３４についても、右側の腕木３５と同様に前枠２８及び縦枠２０に連結すればよい。このように、当該連結金具４０は、その縁部４０ｂに開口したスリット部４２，４３を有する。このため、腕木３４，３５を下に移動させるだけでスリット部４２，４３にボルト４８，４９を挿入し、腕木３４，３５を仮固定できる。そして、この仮固定状態からボルト４８，４９を締め付けるたけで腕木３４，３５を前枠２８と縦枠２０，２１との間に連結することができるため、高い作業効率が得られる。

ところで、図３（Ｂ）に示すように、ボルト４８の締付時、連結金具４０にはボルト４８の軸心を中心とした円周方向の回転力Ｆ１が作用する。同様に、ボルト４９の締付時には、連結金具４０にはボルト４９の軸心を中心とした円周方向の回転力Ｆ２が作用する。このため、ボルト４８，４９の締付時、連結金具４０が後面２８ａ上で或いは前面２１ａ上で回転し、その結果、腕木３５が軸回りに回転して腕木３５の取付姿勢が傾いた不良状態となる懸念がある。

この点、本実施形態の連結金具４０は、各スリット部４２，４３の終端部４２ｂ，４３ｂが上下方向に位置ずれし、さらにこれら終端部４２ｂ，４３ｂに屈曲部４２ｃ，４３ｃを有する。このため、例えば一方のボルト４８の締付時の回転力Ｆ１の方向は、他方のボルト４９の軸心を通過した位置でスリット部４３の内壁面に略直交した方向となる（図３（Ｂ）参照）。その結果、他方のボルト４９が連結金具４０の回転止め部材として機能し、腕木３５の軸回りの回転が規制される。同様に、他方のボルト４９の締付時の回転力Ｆ２の方向は、一方のボルト４８の軸心を通過した位置でスリット部４２の内壁面に略直交した方向となる（図３（Ｂ）参照）。その結果、一方のボルト４８が連結金具４０の回転止め部材として機能し、腕木３５の軸回りの回転が規制される。

従って、連結金具４０は、その連結姿勢等を特に意識することなく、単にボルト４８，４９を締め付けるだけで、形材である腕木３４，３５を他の部材である前枠２８や縦枠２０，２１に対して所望の取付姿勢で連結できる。このため、連結時の作業効率が一層向上する。なお、連結金具４０は、その逃げ孔４５に裏板５０を固定したねじ５２の頭部が配置される。このため、ねじ５２と逃げ孔４５との規制作用により、ボルト４８，４９の締付時の連結金具４０の回転を一層確実に規制できる。

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、連結金具４０は、屈曲部４２ｃ，４３ｃを持たず、終端部４２ｂ，４３ｂが位置ずれしたスリット部４２，４３を備えた連結金具４０Ａとして構成してもよい。この連結金具４０Ａにおいても、例えば一方のボルト４８の締付時の回転力Ｆ１の方向は、他方のボルト４９の軸心を通過した位置でスリット部４３の内壁面に交差した方向となる（図３（Ｂ）参照）。その結果、この連結金具４０Ａの場合にも、他方のボルト４９が連結金具４０の回転止め部材として機能し、腕木３４，３５の軸回りの回転を規制できる。勿論、他方のボルト４９の締付時の回転力Ｆ２についても、一方のボルト４８が回転止め部材となって規制できる。

図７には、参考例に係る連結金具４０Ｂの構成を示す。この連結金具４０Ｂは、スリット部４２，４３の終端部４２ｂ，４３ｂの上下方向位置が同位置にあり、屈曲部４２ｃ，４３ｃも有していない。従って、この連結金具４０Ｂでは、例えば一方のボルト４８の締付時の回転力Ｆ１の方向が、他方のボルト４９の軸心を通過した位置でスリット部４３の長手方向（上下方向）に略一致する。その結果、この連結金具４０Ｂでは、他方のボルト４９と連結金具４０Ｂとが容易に相対移動でき、ボルト４９がスリット部４３内を通過できてしまうため、ボルト４９による回転止め機能が発生しない。同様に、他方のボルト４９の締付時の回転力Ｆ２に対しても、一方のボルト４８が回転止め部材として機能しない。このため、ボルト４８，４９の締付時に連結金具４０Ｂが回転し、腕木３５が軸回りに回転してしまう不具合が発生する懸念がある。

このような構成によれば、仮固定した締結具にスリット部を係止させた後、締結具を締め付けるだけで容易に形材を他の部材に固定することができ、作業効率が向上する。しかも、この連結作業中、例えば一方の締結具の締付時に連結金具に回転力が付与された場合であっても、この回転力を他方の締結具と他方のスリット部とが当接することで受け止めることができる。その結果、形材が軸回りに回転した状態で連結固定されてしまうことも防止でき、作業効率が一層向上すると共に、連結後の構造体の品質も担保できる。

前記一対のスリット部の前記終端部には、前記始端部から前記他側に向かう延在方向である前記一方向から交差する方向へと屈曲した屈曲部が設けられており、前記一対のスリット部の前記屈曲部は、互いに平行した構成としてもよい。そうすると、形材の連結作業中、例えば一方の締結具の締付時に連結金具に付与された回転力を、他方の締結具と他方のスリット部とでより確実に受け止めることができる。

前記形材は、一対の枠部材の間に亘って設けられた横材であって、その両端の小口のそれぞれに前記連結金具が取り付けられており、前記形材は、一端の小口が前記連結金具を介して一方の枠部材と連結され、他端の小口が前記連結金具を介して他方の枠部材と連結された構成としてもよい。そうすると、一対の枠部材の間に形材を容易に且つ高品質で連結することができる。

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

例えば上記実施形態では、連結金具４０に２本のスリット部４２，４３を設けた構成を例示したが、スリット部４２，４３は３本以上設けられてもよい。なお、スリット部を３本以上で構成した場合であっても、このうち一対のスリット部が、上記したスリット部４２，４３の関係を有していれば上記した回り止め効果が得られる。

例えば上記実施形態では、連結金具４０等の縁部４０ｂが水平に直線状に形成される構成を例示したため、スリット部４２，４３でその始端部４２ａ，４３ａから終端部４２ｂ，４３ｂまでの切込み量が異なる構成となっていた。しかしながら、例えば連結金具４０の縁部４０ｂに縁部４０ａのような段差がある場合、スリット部４２，４３の切込み量が同一となる場合もあり、この場合も両者の終端部４２ｂ，４３ｂが上下方向位置が位置ずれした構成となっていればよい。

例えば上記実施形態では、横材である腕木３４，３５と直交する部材である前枠２８及び縦枠２０，２１とを連結金具４０等を用いて連結する構成を例示した。しかしながら、連結金具４０等は、他の連結部に用いても勿論よい。また、連結金具４０等は、例えば縦材を横材に連結する構成に用いてもよい。この場合、連結金具４０等は、例えば横向き姿勢で使用されることになり、スリット部４２，４３も横向きとなる。

１０屋外構造物、２０，２１縦枠、２１ａ前面、２８前枠、２８ａ後面、３４，３５腕木、３５ａ，３５ｂ小口、４０，４０Ａ，４０Ｂ連結金具、４０ａ，４０ｂ縁部、４２，４３スリット部、４２ａ，４３ａ始端部、４２ｂ，４３ｂ終端部、４２ｃ，４３ｃ屈曲部、４８，４９ボルト、４８ａ，４９ａ軸部

Claims

横材である形材の小口に取り付けた連結金具を介して前記形材を他の部材の表面に連結した連結構造体であって、
前記連結金具は、前記小口を覆う金属板を有し、
前記金属板は、その一側の縁部から他側の縁部に向かう一方向に沿って延出し、少なくとも一対が並んで設けられたスリット部を有すると共に、前記一対のスリット部は、その始端部が前記連結金具の一側の縁部に開口し、その終端部が閉塞された形状であり、
前記一対のスリット部は、一方の前記スリット部の前記終端部と、他方の前記スリット部の前記終端部とが、前記一方向に位置ずれしており、
前記一対のスリット部には、前記他の部材側にねじ込みで固定され、前記連結金具と前記他の部材との間を締結した締結具の軸部が挿通されており、
前記軸部は、前記一対のスリット部の前記終端部に位置しており、
前記一対のスリット部の前記終端部には、前記始端部から前記他側に向かう延在方向である前記一方向から交差する方向へと屈曲した屈曲部が設けられており、
前記一対のスリット部の前記屈曲部は、互いに平行していることを特徴とする連結構造体。
請求項１に記載の連結構造体であって、
前記屈曲部は、前記一方向に向かって、次第に前記一対のスリット部の並び方向へと傾斜することで、前記スリット部の延在方向から斜め方向に屈曲していることを特徴とする連結構造体。
請求項１又は２に記載の連結構造体であって、
前記形材は、一対の枠部材の間に亘って設けられると共に、その両端の小口のそれぞれに前記連結金具が取り付けられており、
前記形材は、一端の小口が前記連結金具を介して一方の枠部材と連結され、他端の小口が前記連結金具を介して他方の枠部材と連結されていることを特徴とする連結構造体。
横材である形材の小口に取り付けられ、前記形材を他の部材に連結するための連結金具であって、
前記小口を覆う金属板を有し、
前記金属板は、その一側の縁部から他側の縁部に向かう一方向に沿って延出し、少なくとも一対が並んで設けられたスリット部を有すると共に、前記一対のスリット部は、その始端部が前記一側の縁部に開口し、その終端部が閉塞された形状であり、
前記一対のスリット部は、一方の前記スリット部の前記終端部と、他方の前記スリット部の前記終端部とが、前記一方向に位置ずれしており、
前記一対のスリット部の前記終端部には、前記始端部から前記他側に向かう延在方向である前記一方向から交差する方向へと屈曲した屈曲部が設けられており、
前記一対のスリット部の前記屈曲部は、互いに平行していることを特徴とする連結金具。
請求項４に記載の連結金具であって、
前記屈曲部は、前記一方向に向かって、次第に前記一対のスリット部の並び方向へと傾斜することで、前記スリット部の延在方向から斜め方向に屈曲していることを特徴とする連結金具。