JP7220464B2

JP7220464B2 - 補強用具

Info

Publication number: JP7220464B2
Application number: JP2019034529A
Authority: JP
Inventors: 克人阿竹
Original assignee: 株式会社阿竹研究所
Priority date: 2019-02-27
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2023-02-10
Anticipated expiration: 2039-02-27
Also published as: JP2020139297A

Description

本明細書は、例えば１本の柱と２本の梁といった３軸材の接続部に取り付けて用い、接続部を補強する用具に関する。

特許文献１に、直交３軸の接続部に取り付けると、２本の頬杖と１本の火打を提供する補強用具が開示されている。
この補強用具は、第１軸材に固定する第１ベースと、第２軸材に固定する第２ベースと、第３軸材に固定する第３ベースと、第１連結ロッドと、第２連結ロッドと、第３連結ロッドを用いる。そして第１ベースと第２ベースの間に第１連結ロッドを掛け渡し、第２ベースと第３ベースの間に第２連結ロッドを掛け渡し、第３ベースと第１ベースの間に第３連結ロッドを掛け渡す。すると３本の連結ロッドが、２本の頬杖と１本の火打を提供する。
特許文献１では、軸材にベースを固定し、固定されたベースの間に連結ロッドを掛け渡す取り付け方法と、先に３枚のベース間に３本の連結ロッドを掛け渡し、そうして組み立てた３枚のベースと３本の連結ロッドの連結体を、直交三軸の接続部に取り付ける方法を開示している。

特開２０１８－３３８５号公報

特許文献１の補強用具によると、３本の連結ロッドによって直交三軸材を稜線とする正三角錐が形成され、各種方向からの力に対して接続部を効果的に補強することができる。また、あらかじめ３枚のベースと３本の連結ロッドを組み立てておいてから取り付ける方法によると、取り付け現場における作業が簡単化できる。

しかしながら、特許文献１の補強用具は、３枚のベースと３本の連結ロッドを必要とする。さらに、ベースと連結ロッドを接続する接続部材の６組を必要とし、安価に製造することができない。
本明細書では、安価に製造できる補強用具を提案する。

本明細書が開示する補強用具は、１枚の板状部材を折り曲げて形成できる形状であり、安価に製造することができる。この補強用具２０は、図１に模式的に示すように、第１軸材１と第２軸材２と第３軸材３の接続部に取り付けると、２本の頬杖２１，２３と１本の火打２２の組み合わせを提供する。この補強用具２０は、接続部に取り付けたときに、３本の軸材１，２，３が稜線となる三角錐の底面を構成する中央板部２４を備えている。また、その底面の第１辺２４－１に沿って延びる第１辺板部２１と、第２辺２４－２に沿って延びる第２辺板部２２と、第３辺２４－３に沿って延びる第３辺板部２３を備えている。第１辺板部２１は第２軸材２と第３軸材３の間を延び、第２辺板２２は第３軸材３と第１軸材１の間を延び、第３辺板部２３は第１軸材１と第２軸材２の間を延びる。
この補強用具２０は、少なくとも３点で３軸材に固定すればよく、第１辺板部２１の第３軸材側の端部に第３軸材３の側面に沿って延びる第１固定板部２１ａが形成されており、第２辺板部２２の第１軸材側の端部に第１軸材１の側面に沿って延びる第２固定板部２２ａが形成されており、第３辺板部２３の第２軸材側の端部に第２軸材２の側面に沿って延びる第３固定板部２３ａが形成されていればよい。

ボルト等によって、第１固定板部２１ａを第３軸材３に固定し、第２固定板部２２ａを第１軸材１に固定し、第３固定板部２３ａを第２軸材２に固定すれば、第１辺板部２１が第２軸材２と第３軸材３の間の頬杖となり、第２辺板部２２が第３軸材３と第１軸材１の間の火打となり、第３辺板部２３が第１軸材１と第２軸材２の間の頬杖となる。
正確には、中央板部２４の第１辺２４－１に沿った部分と第１辺板部２１が頬杖となり、両者が角度を成しているために座屈しづらい構造となっている。火打２２、頬杖２３についても同様である。１枚の板から製造しても、辺２４－１，２４－２，２４－３に沿って折り曲げることで、圧縮荷重に耐えられる形状となっている。

この補強用具２０は、少なくとも３点で固定すればよいが、６点で固定してもよい。そのためには、第１辺板部２１の第２軸材側の端部に第２軸材２の側面に沿って延びる第１固定板部２１ｂを形成し、第２辺板部２２の第３軸材側の端部に第３軸材３の側面に沿って延びる第２固定板部２２ｂを形成し、第３辺板部２３の第１軸材側の端部に第１軸材１の側面に沿って延びる第３固定板部２３ｂを形成すればよい。

補強用具２０を３点で固定する場合、２１ａ，２２ａ，２３ａに代えて、２１ｂ，２２ｂ，２３ｂの３点で固定してもよい。この場合は、図１中で（）内に示す記号を用いて段落０００６の記載を読むものとする。なお、読み代える必要のない記号には（）を用いない。この場合、（２２）が頬杖となり、（２３）が火打となる。
この補強用具２０は、図１に模式的に示すように、第１軸材１と第２軸材（２）と第３軸材（３）の接続部に取り付けると、２本の頬杖２１，（２２）と１本の火打（２３）の組み合わせを提供する。この補強用具２０は、接続部に取り付けたときに、３本の軸材１，（２），（３）が稜線となる三角錐の底面を構成する中央板部２４を備えている。また、その底面の第１辺２４－１に沿って延びる第１辺板部２１と、第２辺（２４－２）に沿って延びる第２辺板部（２２）と、第３辺（２４－３）に沿って延びる第３辺板部（２３）を備えている。第１辺板部２１は第２軸材（２）と第３軸材（３）の間を延び、第２辺板（２２）は第３軸材（３）と第１軸材１の間を延び、第３辺板部（２３）は第１軸材１と第２軸材（２）の間を延びる。
この補強用具２０は、少なくとも３点で３軸材に固定すればよく、第１辺板部２１の第３軸材（３）側の端部に第３軸材（３）の側面に沿って延びる第１固定板部（２１ａ）が形成されており、第２辺板部２２の第１軸材側の端部に第１軸材１の側面に沿って延びる第２固定板部（２２ａ）が形成されており、第３辺板部（２３）の第２軸材（２）側の端部に第２軸材（２）の側面に沿って延びる第３固定板部（２３ａ）が形成されている。
段落０００６の記載は、２１ａ，２２ａ，２３ａの３点で固定するもの、２１ｂ，２２ｂ，２３ｂの３点で固定するもの、２１ａ，２２ａ，２３ａ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂの６点で固定するものを含む。

この補強用具２０は、１枚の素材を折り曲げて形成することができる。折り曲げることで１枚の素材から必要な強度を得ることができ、プレス加工等によって安価に製造できる。ただし１枚の素材から形成するものに限られない。上記の形状であれば、２枚以上の素材を溶接等によって製造する場合にも、製造しやすく、安価に製造することができる。

図１は、発明の理解の便宜のために、一例をあげて説明したものであり、その具体的形状等は、後記するように様々でありえる。また、板という表現は、素材が板であることを意味し、それに軽量化等のために開口を形成することを妨げない。例えば２５は、中央板部２４の軽量化のための開口である。

本明細書に記載する補強用具は、上記の他に多くの創作を施したものであり、以下の説明から明らかとなるように、多くの技術的特徴を備えている。

実施例１の補強用具の斜視図。実施例１の補強用具を形成するための素材の平面図。実施例１の補強用具の図２のIII－III線断面図。実施例１の補強用具の図２のIV－IV線断面図。実施例２の補強用具の斜視図。実施例２の補強用具を形成するための素材の平面図。実施例３の補強用具の斜視図。実施例３の補強用具を形成するための素材の平面図。実施例４の補強用具の斜視図。実施例４の補強用具を形成するための素材の裏面図。実施例５の補強用具の斜視図。実施例５の補強用具の平面図。実施例５の補強用具の単体の斜視図。

（第１実施例）
第１実施例の補強用具２０を図１に示す。なお段落０００６の記載は、図１を参照して説明したが、段落０００６の記載は図１の第１実施例に限定されたものでなく、後記する他の実施例にも共通するものである。各種実施例は、本明細書で開示する技術の一実施例を例示するものであり、段落０００６等の説明は、具体的に例示する実施例に限定されるものでない。

図１は、３本の軸材１，２，３のそれぞれが断面矩形の場合を示している。木造建築に多く見られるものであり、本実施例では、第１軸材（第１梁）１と、第２軸材（柱）２と、第３軸材（第２梁）３の接続部を補強する。補強用具２０は、一枚の鉄板を折り曲げて形成されており、安価に製造することができる。折り曲げることによって強度が向上することから、１枚の素材から形成することができる。

補強用具２０は、略正三角形をしている中央板部２４を備えている。接続部の原点Ｏから３軸材１，２，３のそれぞれに沿って等距離にある３点に、中央板部２４の３頂点が位置する位置関係とする。この位置関係にあると、固定板部２１ａ，２２ａ，２３ａ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂの各々が、３軸材１，２，３の側面に密着する。密着面に形成されている穴にボルトを挿入して締め付けると、補強用具２０が接続部に固定され、頬杖２１，２３と火打２２が出現する。中央板部２４に対し、第１辺板部２１、第２辺板部２２、第３辺板部２３の各々は、直角に折り曲げられている。また、第１辺板部２１、第２辺板部２２、第３辺板部２３の各々の端部近傍が折り曲げられて、軸材１，２，３の側面に密着する固定板部２１ａ，２２ａ，２３ａ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂが形成されている。固定板部２１ａ，２２ａ，２３ａ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂの各々を固定するボルト本数には制約がなく必要な本数を使用すればよい。補強用具２０は、段落０００６の説明に合致する。

図１は、もう一つの補強用具〔２０Ａ〕を隣接位置に固定した場合を示している。補強用具〔２０Ａ〕に対しては、〔１Ａ〕が第１軸材となり、〔２Ａ〕が第２軸材となり、〔３Ａ〕が第３軸材となる。これも、段落０００６の説明に合致する。

図２は、第１実施例の補強用具を形成する１枚の素材の平面図を示している。第１実施例では、図３に示すように、中央板部２４と第１～第３辺板部２１，２２，２３の各々がなす角度αが９０度あり、図２に示すように、第１～第３辺板部２１，２２，２３と固定板部２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂの間の折り曲げ線２１ｃ,２１ｄ,２２ｃ,２２ｄ,２３ｃ,２３ｄの延びる角度βが５０．７７度であり、図４に示すように、第１～第３辺板部２１，２２，２３と固定板部２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂの各々がなす角度γが６５．９０５度である。実際には、中央板部２４の第１辺２４－１に沿った部分と第１辺板部２１の両者が頬杖となり、両者が９０度の角度を成しているために座屈しづらい構造となっている。即ち、中央板部２４の第１辺２４－１に沿って延びているとともにＬ字型断面を提供する２辺が９０度を成しているアングル材によって頬杖２１が提供される。火打２２、頬杖２３についても同様である。１枚の板から製造しても、折り曲げ線に沿って折り曲げることで、圧縮荷重に耐えられる形状となっている。
（第２実施例）

図５は、第２実施例の補強用具を接続部に取り付けた状態を斜視している。図６は、第２実施例の補強用具を形成する１枚の素材の平面図を示している。第２実施例では、図３で説明した中央板部２４と第１～第３辺板部２１，２２，２３のなす角度αが３５．２６４３９度であり、第１～第３辺板部２１，２２，２３と固定板部２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂの間の折り曲げ線２１ｃ,２１ｄ,２２ｃ,２２ｄ,２３ｃ,２３ｄの延びる角度βが４５度であり、図４に示した、第１～第３辺板部２１，２２，２３と固定板部２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂの各々がなす角度γが４５度である。上記の角度が第１実施例から相違している。その他は共通している。
角度α、β、γの組み合わせによって、さまざまな形状をとることができる。
（第３実施例）

図７は第３実施例の補強用具を接続部に取り付けた状態を斜視している。中央板部２４に相当する部材がなく、その代わりに３角形の頂点近傍を補強する３角板２６，２７，２８が用意されている。３角板２６，２７，２８が、開口付きの中央板部２４に対応するということができる
図８は、第３実施例の補強用具を形成する１枚の素材の平面図を示している。実線が素材の輪郭を示し、破線が折り曲げ線を示している。第３実施例では、図３で説明した中央板部２４と第１～第３辺板部２１，２２，２３のなす角度（第３実施例の場合は、３角板２６，２７,２８と、第１～第３辺板部２１，２２，２３のなす角度を１２５．６４４度とする。
(第４実施例)

第４実施例は、図９に示すように、軸材１，２，３の各々が断面Ｌ字型のアングル材である場合を示す。３本のアングル材は、特開２０１８－１１９２７５号公報に記載の組み立て方をしている。
第１軸材１が伸びる方向をｙ方向、第２軸材２が伸びる方向をｚ方向、第３軸材３が伸びる方向をｙ方向とすると、第１軸材１の第２軸材側の辺１ａはｙｚ面にあり、第２軸材２の第１軸材側の辺２ｂもｙｚ面にある。ただしアングル材の板厚によって、面１ａは面２ｂより板厚分だけ、ｘ軸の正方向にオフセットしている。第１軸材と第２軸材の間に頬杖を提供する第３辺板部２３は、ｙｚ面にあり、辺２ｂの内面に固定されている。第３辺板部２３の板圧は、第１軸材１と第２軸材２と第３軸材３の板厚に等しい。この結果、第３辺板部２３のｘ方向の位置は、辺１ａのｘ方向の位置に等しい。本実施例では、それを利用し、第３辺板部２３の第１軸材側端部２３ｅが第１軸材１の辺１ａに当接する関係としている。同様の関係を利用して、第１辺板部２１の第３軸材側端部２１ａを第３軸材の３ｂの内面に固定すると、第１辺板部２１の第２軸材側端部２１ｅが第２軸材の辺２ａに当接し、第２辺板部２２の第１軸材側端部２２ａを第１軸材１の辺１ｂの内面に固定すると、第２辺板部２２の第３軸材側端部２２ｅが第３軸材の辺３ａに当接する関係となしている。第３実施例の補強用具は、第１辺板部２１の第３軸材側端部２１ａと、第２辺板部２２の第１軸材側端部２２ａと、第３辺板部２３の第２軸材側端部２３ａの３点で固定する。前記した当接関係によって第１～３辺板部２１，２２，２３にかかる圧縮力が軸材１，２，３によって受け止められる、第３実施例の補強用具は、６点固定する必要がない。
図１０は、第４実施例の補強用具を形成する１枚の素材の裏面図を示している。第４実施例の補強用具では、第１辺板部２１が第１辺板部を固定する第２軸材の内面と第３軸材の内面に平行であり、第１辺板部２１を折り曲げなくても固定板部２１ａが得られる。同様に、第２辺板部２２が第２辺板部を固定する第３軸材の内面と第１軸材の内面に平行であり、第２辺板部２２を折り曲げなくても固定板部２２ａが得られる。同様に、第３辺板部２３が第３辺板部を固定する第１軸材の内面と第２軸材の内面に平行であり、第３辺板部２３を折り曲げなくても固定板部２３ａが得られる。
（第５実施例）

第５実施例は、図１１に示すように、軸材１，２，３の各々が断面Ｌ字型のアングル材であり、しかも各辺に山形断面が形成されている場合を示す。このアングル材の詳細は、特開２０１８－１１９２７５号公報に記載されている。また、３本のアングル材は、特開２０１８－１１９２７５号公報に記載の方法で組み立てられている。
この場合、補強用具を固定する第２軸材２の面２ｃと第３軸材３の面３ｃは、いずれもｘｚ面であり、平行である。それに対応して、第１辺板部２１もｘｚ面内を延びている。
ただし、アングル材１，２，３は山形断面を持ち、実質的な厚みが厚い。そのために、第２軸材の固定面２ｃと第３軸材の固定面３ｃのｙ方向の位置が相違し、固定面３ｃの方が固定面２ｃよりｙの正方向に変位している。それに合わせて、固定面２ｃに固定する第２軸材近傍の第１辺板部２１－２と、固定面３ｃに固定する第３軸材近傍の第１辺板部２１－３のｙ方向位置を相違させている。そのために、図１２に示すように、第２軸材２の近傍における中央板部２４と第１辺板部２１－２の境界位置２１－２ｆと、第３軸材３の近傍における中央板部２４と第１辺板部２１－３の境界位置２１－３ｆがオフセットされている。
第２辺板部２２－３，２２－１と、第３辺板部２３－１，２３－２についても同様である。
以上によって、第５実施例の補強用具によると、厚みが厚いアングル材の接続部にも取り付けることができる。

この補強用具を接続部に接続すると、三軸材を稜線とする三角錐が形成される。それを収容スペースに利用することができる。必要なら、底面を構成する中央板部に開口を形成して三角錐の内外を連通させることもできる。これによって、補強用具を物品支持用に利用することができる。エアコンの室内機や照明器具などを接続部に固定しながら、軸組み構造を補強することができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１：第１軸材
２：第２軸材
３：第３軸材
２０：補強用具
２１：第１辺板部
２２：第２辺板部
２３：第３辺板部
２４：中央板部
２５：孔
２４－１：第１辺
２４－２：第２辺
２４－３：第３辺
２１―２：第２軸材側の第１辺板部
２１―３：第３軸材側の第１辺板部
２２－３：第３軸材側の第２辺板部
２２―１：第１軸材側の第２辺板部
２３―１：第１軸材側の第３辺板部
２３―２：第２軸材側の第３辺板部

Claims

各々が断面Ｌ字型のアングル材で構成されている第１軸材と第２軸材と第３軸材からなる３軸材の接続部に取り付けると、２本の頬杖と１本の火打の組み合わせを提供する補強用具であり、取り付けたときに、
前記３軸材が稜線となる三角錐の底面を構成する中央板部と、
前記底面の第１辺に沿って延びる第１辺板部と、
前記底面の第２辺に沿って延びる第２辺板部と、
前記底面の第３辺に沿って延びる第３辺板部を備えており、
前記第１辺板部が前記第２軸材と前記第３軸材の間を延びており、
前記第２辺板部が前記第３軸材と前記第１軸材の間を延びており、
前記第３辺板部が前記第１軸材と前記第２軸材の間を延びており、
前記第１辺板部の前記第３軸材側端部に、前記第３軸材の側面に沿って延びる第１固定板部が形成されており、
前記第２辺板部の前記第１軸材側端部に、前記第１軸材の側面に沿って延びる第２固定板部が形成されており、
前記第３辺板部の前記第２軸材側端部に、前記第２軸材の側面に沿って延びる第３固定板部が形成されており、
前記第１辺板部の前記第２軸材側端部が、前記第２軸材の側面に当接し、
前記第２辺板部の前記第３軸材側端部が、前記第３軸材の側面に当接し、
前記第３辺板部の前記第１軸材側端部が、前記第１軸材の側面に当接することを特徴とする補強用具。
前記第１軸材と第２軸材と第３軸材の各々が断面Ｌ字型であるとともに、Ｌ字を構成する各辺に山形断面が形成されているアングル材で構成されており、
前記中央板部と前記第１辺板部の境界位置が、前記第２軸材近傍と前記第３軸材近傍でオフセットされており、
前記中央板部と前記第２辺板部の境界位置が、前記第３軸材近傍と前記第１軸材近傍でオフセットされており、
前記中央板部と前記第３辺板部の境界位置が、前記第１軸材近傍と前記第２軸材近傍でオフセットされていることを特徴とする請求項１に記載の補強用具。