JP7385323B1 - 接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】強度の高い接合が行えるようにするため、柱材等の被接合材の接合面を容易に密にすることができるようにする。【解決手段】被接合材５１に接合するための固定具３１が挿入可能な貫通穴１３を有する板状の接合片部１２を複数備えた接合金物１１において、１以上の接合片部１２における少なくとも１個の貫通穴１３を、被接合材５１の接合部５２の接合面５２ａと直交する方向に長い異形長穴１４とする。異形長穴１４の両側縁に、長手方向に沿って接合片部１２の遊端側ほど幅を狭くするように長手方向に対して傾斜する傾斜縁１４ａを形成する。【選択図】図５

Description

この発明は、木造建築物の土台や柱、梁、屋根などの接合に用いられる接合金物に関するものである。

接合金物には、たとえば下記特許文献１に開示のものをはじめ、筋交い金物、かど金物、短冊金物、ホールダウン金物、羽子板金物などがある。これらの接合金物は用途に応じて様々な形に形成されているが、いずれも、柱などの被接合材に接合される板状の接合片部を有している。接合片部には、釘やビス、ボルトなどの固定具を挿入する貫通穴が形成されている。

貫通穴の形状は、基本的に、固定具に対応した大きさの円形である。

接合金物を用いると、被接合材の接合部を緊結し、補強することができる。しかし、接合金物は互いに突き合わせたり重ね合わせたりした被接合材どうしに固定して、それらの接合状態を維持するものであるので、被接合材どうしを積極的に引き寄せ合う機能は有していない。

このため、接合金物の固定前における被接合材どうしの合わせ目に隙間があれば、隙間がある状態で接合されることになる。

このように被接合材どうしの間に隙間がある場合には、接合部を補強するというよりも、接合を主に担うことになってしまい、接合金物にかかる荷重が過大となり、所望の強度を発揮できないことになる。言葉をかえれば、接合金物を用いた接合であっても、作業員の技能によって、仕上がり強度が影響を受けることがあった。

実開平６－５６２１１号公報

この発明は、強度の高い接合が行えるようにするため、被接合材の接合面を容易に密着できるようにすることを主な課題とする。

そのために、この発明は下記の接合金物を提供する。

すなわち、その接合金物は、被接合材に接合するための固定具が挿入可能な複数の貫通穴を有する板状の接合片部を２以上備えたものであって、１以上の接合片部における貫通穴のうち一部の貫通穴を除く貫通穴が、被接合材の接合部の接合面と直交する方向に長い異形長穴である。異形長穴の形状は、その長手方向の両端部に、互いの中心を長手方向に延びる直線上に並べる円弧を有し、両端部のうち使用時に被接合材の接合面に近い方に位置される端部の円弧の直径を、これとは反対の遊端側の端部における円弧の直径よりも大きく形成し、両端部の円弧を一対の接線で連結した、遊端側を先細りとする長穴形状である。つまり、異形長穴における長手方向と直交する方向の両側に、異形長穴の長手方向に対して傾く、前述の接線からなる傾斜縁が形成されている。

この構成を採用した接合金物は、使用に際して、まず、被接合材の接合部に跨るように当てたのち、被接合材の一方に重なっている接合片部の貫通穴に固定具を挿入して接合片部を固定する。つぎに、貫通穴として異形長穴を有している別の接合片部におけるその異形長穴に、たとえば皿ねじ状の固定具または矯正ねじ具を挿入する。

固定具または矯正ねじ具は、回転力を入力するための回転力入力部を上端部に、異形長穴を通して被接合材に対して螺合する雄ねじ部を下部に有するとともに、回転力入力部と雄ねじ部との間にテーパ面部を有したものである。テーパ面部は、下側ほど小径となる円錐形状で、その下端が、異形長穴の幅狭の部分に対応する大きさに形成されている。

皿ねじ状の固定具または矯正ねじ具を異形長穴の幅狭の部分に挿入して被接合材の他方に螺合すると、テーパ面部が異形長穴を押して、接合金物と被接合材との間に運動方向の転換による滑りを生じさせる。この滑りによって、被接合材の他方と接合金物が相対移動して、被接合材の他方を被接合材一方に向けて変位させる。つまり、被接合材の接合面を密着させる。

皿ねじ状の固定具または矯正ねじ具は、接合のための固定具として、そのまま挿入状態にしても、取り外しても、いずれでもよい。取り外す場合には、取り外し前に他の貫通穴に対して固定具を挿入して固定を行う。

この発明によれば、接合片部に特定方向に長く、また幅狭となる異形長穴を形成したので、皿ねじ状の固定具または矯正ねじ具を異形長穴に用いることで、被接合材の接合面を密着させながら接合し、また密着させたのちに接合することができる。このため、被接合材の接合面に隙間を生じさせず、接合部に高い接合強度が得られる。

接合金物の斜視図。 接合金物の要部説明図。 接合金物の固定途中の状態を示す正面図。 接合金物の固定途中の状態を示す正面図と断面図。 接合金物の固定途中の状態を示す正面図と断面図。 接合金物の固定状態を示す正面図と断面図。 他の例に係る接合金物の正面図。 他の例に係る接合金物の正面図。 他の例に係る接合金物の正面図。 他の例に係る接合金物の正面図。 他の例に係る接合金物の正面図。 他の例に係る接合金物の正面図。 他の例に係る接合金物の正面図。 他の例に係る接合金物の正面図。 他の例に係る接合金物の正面図。 他の例に係る接合金物の斜視図。 他の例に係る接合金物の斜視図。 接合金物の他の使用例を示す正面図。 接合金物の他の使用例を示す正面図。

この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。

接合金物１１は、製材や集成材などからなる木製の被接合材５１どうしの接合部５２における接合面５２ａ（図６参照）、また被接合材５１の一部における接合部５２の接合面５２ａ（図１９参照）を接合するのに使用される。

図１に示した接合金物１１はその一例であり、被接合材５１の面一となる面に固定されるものである。

接合金物１１は、適宜厚の平らな１枚の金属板で構成されており、２以上の接合片部１２を有している。これらの接合片部１２には被接合材５１に接合するための固定具３１を挿入可能な貫通穴１３が形成されている。図１に示した接合金物１１の接合片部１２の数は２個であり、接合金物１１は、一方向に長い２個の接合片部１２が直列に連続した短冊状をなしている。

具体的には、接合金物１１は長手方向の中間位置を境にして２つの接合片部１２を有している。接合片部１２どうしの大きさは等しく、形状も同一である。接合片部１２の形状は、長方形であってもよいが、この例の接合金物１１は長手方向の中間部が幅狭にくびれるように形成されている。接合片部１２の貫通穴１３は複数形成されており、被接合材５１に対する固定に資するように適宜に配設されている。

複数の接合片部１２のうち、１以上の接合片部１２の貫通穴１３には、他の貫通穴１３とは形状の異なる少なくとも１個の異形長穴１４がある。

異形長穴１４は、被接合材５１の接合部５２の接合面５２ａと直交する方向に長く形成されている。異形長穴１４以外の貫通穴１３は、固定具３１を挿入可能な円形であり、皿ねじ状の固定具３１の頭部を収められるように逆円錐面が、使用時に表面となる一方の面の口縁に形成されている。

ここで、被接合材５１の接合部５２の接合面５２ａとは、複数の被接合材５１どうしを直列や並列、直角等に接合する場合に、それらの間の突き合わされた面や重なり合う面である。被接合材５１が１つであり、その一部に隙間を埋めたい割れ目等がある場合に、その隙間を形成する面である。

つまり、接合面５２ａと直交する方向とは、互いに密に接合させる面と直交する方向であり、接合片部１２がその基端から遊端側に延びる長手方向と同じ方向である。

なお、図１に例示の接合金物１１では、接合片部１２が略長方形であるため、「接合片部１２がその基端から遊端側に延びる長手方向」と述べたが、接合片部１２が長方形でない場合もある。その場合には、「接合片部１２がその基端から遊端側に延びる主軸方向」などと表現することができる。

図１に例示のように２個の接合片部１２が直線状に連なった形状の接合金物１１では、異形長穴１４は接合金物１１の長手方向に長い。

そして、異形長穴１４の両側縁に、長手方向に沿って接合片部１２の遊端側ほど幅を狭くするように長手方向に対して傾斜する傾斜縁１４ａが形成されている。図２に異形長穴１４の正面図を示す。図２では、１つの接合片部１２を示しており、図面下側が基部であり、図面上側が遊端である。図面上下方向に長い異形長穴１４は、遊端側である図面上側のほうが幅狭に形成されている。異形長穴１４の上下両端は円弧で形成されており、異形長穴１４は全体として涙滴型に近い形状である。

付言すれば、前述のように異形長穴１４は接合片部１２の長手方向に長い形状であり、遊端側ほど幅が狭くなる形状であるので、異形長穴１４の形状は左右対称である。

このような形状の異形長穴１４における幅狭の部分１４ｂの直径ｄ１は、固定具３１としてのねじや釘、ボルト等を挿入できる大きさである。

貫通穴１３のひとつである異形長穴１４は、他の貫通穴１３とともに接合片部１２に配設されるが、異形長穴１４については特に、接合片部１２の幅方向の中間位置に形成されるのが好ましい。もちろん、接合片部１２の幅が大きい場合には、異形長穴１４を幅方向に複数列並べることもできる。

図１、図２に示したように１個の異形長穴１４を有する接合片部１２の場合、異形長穴１４は幅方向の中間位置に形成されている。接合片部１２の長手方向における異形長穴１４の形成位置は、接合片部１２の基部から離れている、つまり遊端側であるほうがよい。これは、異形長穴１４が被接合材５１を接合面５２ａ側に引き寄せる作用の一部を担っているからである。

異形長穴１４以外の貫通穴１３は、接合片部１２の形状や必要な貫通穴１３の大きさ等に応じてバランスよく配設される。図示例では、幅方向の中間位置における異形長穴１４の下側に複数個の貫通穴１３を一直線に並べるとともに、異形長穴１４よりもやや遊端側の左右に１個ずつの貫通穴１３を配設している。

図示例の接合金物１１では、２個の接合片部１２を互いに同一形状にして、それぞれに異形長穴１４を設けたが、一方の接合片部１２のみに異形長穴１４を形成する構造であってもよい。

この接合金物１１の固定には、固定具３１が用いられるが、固定具３１のひとつとして、接合完了後に取り外せる矯正ねじ具３２を用いることもできる。固定具３１と矯正ねじ具３２は、互いに同一形状であっても異なる形状であってもよい。

異形長穴１４に挿入される固定具３１または矯正ねじ具３２について説明する。矯正ねじ具３２または固定具３１は、図２に示したように、回転力を入力するための回転力入力部３２ａを上端部に、異形長穴１４を通して被接合材５１に対して螺合する雄ねじ部３２ｂを下部に有している。そして、回転力入力部３２ａと雄ねじ部３２ｂとの間に、下側ほど小径となる円錐形状のテーパ面部３２ｃが形成されている。テーパ面部３２ｃの下端の直径ｄ２は、異形長穴１４の幅狭の部分１４ｂに対応する、つまり、異形長穴１４の幅狭の部分１４ｂよりもごくわずかに小さい嵌合対応する大きさである。

テーパ面部３２ｃの高さｈは、接合金物１１の厚さと同等かそれ以上に設定され、テーパ面部３２ｃの傾斜角度α（水平からの角度）は、傾斜縁１４ａの長手方向に対する角度やその長さに応じて設定される。テーパ面部３２ｃの傾斜角度αは、水平からの角度が小さい場合、被接合材５１に対する螺合とテーパ面部３２ｃの降下ができないので、水平に対して４５度よりも急であるほうがよい。

以上のように構成された接合金物１１は、次のように使用される。

この例では、図３に示したように、角材である被接合材５１を長手方向に直列に接合する例を示す。図示は省略するが、被接合材５１の接合面５２ａには、必要に応じて継手が形成されている。

接合面５２ａを有する接合部５２における接合金物１１を固定する部分には、接合金物１１の厚み以上の深さを有する座彫り部５３が形成される。図示例の座彫り部５３は平面視形状を長方形としたが、接合金物１１の輪郭形状にならった形状であってもよい。座彫り部５３には、中心となる位置に墨付けがなされる。図３中、Ｌは墨付け線である。なお、墨付け線Ｌは、他の図面においては省略している。

まず、図３に示したように、接合面５２ａどうしを接合して座彫り部５３に接合金物１１を置く。このとき、接合金物１１の幅方向の中間位置が墨付け線Ｌと一致するように留意する。墨付け線Ｌは、幅方向の中間位置の貫通穴１３と異形長穴１４から視認できる。また、接合金物１１の２個の接合片部１２は、共に同じ形状であるので、置くときの向きは問わない。

つぎに、図４に示したように、接合金物１１における一方の接合片部１２ａの貫通穴１３に固定具３１を挿入して一方の被接合材５１ａに対して固定する。固定は、接合片部１２のすべての貫通穴１３に対して行うのではなく、遊端側に位置する一部の貫通穴１３に対して行うとよい。

つづいて、接合面５２ａどうしを接合した状態で、他方の接合片部１２ｂの異形長穴１４を通して、矯正ねじ具３２または固定具３１を他方の被接合材５１ｂに挿入する。図示では便宜上、接合面５２ａどうしの間に隙間を描いたが、実際には目立つ隙間がないのが通常である。

異形長穴１４に対する矯正ねじ具３２または固定具３１の挿入は、図４に示したように、異形長穴１４の幅狭の部分１４ｂに対して行う。そして、雄ねじ部３２ｂを被接合材５１ｂに対して螺合すると、図５に示したように、雄ねじ部３２ｂの進入に伴ってテーパ面部３２ｃが異形長穴１４の傾斜縁１４ａに当たる。これによって、テーパ面部３２ｃを異形長穴１４の幅広の部分に向けて相対移動させる方向に、接合金物１１と他方の被接合材５１ｂとの間で滑りを生じさせる。この結果、他方の被接合材５１ｂの接合面５２ａが一方の被接合材５１ａの接合面５２ａに押し付けられ、接合面５２ａどうしが密着する。

このあと、図６に示したように、異形長穴１４を除くすべての貫通穴１３に固定具３１を挿入して固定を行う。異形長穴１４に挿入した矯正ねじ具３２または固定具３１は、座彫り部５３の深さ等の関係で不都合がなければ、そのまま挿入した状態にしておいてもよいが、不要であれば取り外すこともできる。

このように、異形長穴１４に矯正ねじ具３２または固定具３１を所定通りに挿入すると、その動きが接合面５２ａどうしが接近する方向の動きに変換されるので、被接合材５１の接合面５２ａを密着させながら接合し、また密着させたのちに接合することができる。このため、接合面５２ａに隙間のない被接合材５１の接合が行え、接合部５２の接合強度を高めるとともに、安定した接合状態が得られる。

異形長穴１４は接合片部１２の幅方向の中間位置に形成されているので、位置合わせが容易であるとともに、均等な引き寄せが行える。

以下、他の例について説明する。この説明において、先の構成と同一の部位については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

図７は、他の例に係る接合金物１１の正面図を示している。この接合金物１１は、２個の接合片部１２を有するものの、一方の接合片部１２のみに異形長穴１４を形成している。

異形長穴１４を有しない接合片部１２には、異形長穴１４に代えて厚み方向に貫通する窓部１５を形成している。窓部１５の形成位置は、接合片部１２の幅方向の中間位置である。

また、貫通穴１３の口縁の逆円錐面は省略している。

図８は、柱材のような比較的太い被接合材５１ではなく、細い枠材や板材からなる被接合材５１の直列的な接合に用いられる接合金物１１の例である。接合金物１１の幅を小さくする必要があるぶん、異形長穴１４を取り巻くように貫通穴１３を配設している。

図９は、細い枠材や板材からなる被接合材５１の並列的な接合に用いられる接合金物１１の例である。接合金物１１の長さを短くする必要があるため、異形長穴１４の左右両側に貫通穴１３を配設している。このような接合金物１１は被接合材５１の反りの修正にも使用できる。

図１０は、細い枠材や板材からなる２個の被接合材５１を直角に接合する接合金物１１の例である。接合金物１１における２個の接合片部１２のうち、一方の接合片部１２の長さが、他方の接合片部１２よりも短く形成されている。

図１１は、細い枠材や板材からなる３個の被接合材５１を十字に接合する接合金物１１の例である。接合金物１１は、一直線状に形成されており、その長手方向に並んだ３つの接合片部１２を有している。中間の接合片部１２は、貫通穴１３のみを有し、両側の接合片部１２が貫通穴１３と異形長穴１４を有している。

図１２は、図１１の接合片部１２と同じ構造の接合金物１１を用いて、細い枠材や板材からなる３個の被接合材５１をＴ字に接合する例を示している。

図１３は、細い枠材や板材からなる３個の被接合材５１の接合面を互いに突き合わせてＴ字に接合する接合金物１１の例である。接合金物１１は、Ｔ字型に形成されており、中央の接合片部１２の３方に３つの接合片部１２が突設されている。中央の接合片部１２は、貫通穴１３のみを有し、３方の接合片部１２が貫通穴１３と異形長穴１４を有している。

図１４は、側面と直角の接合面が形成された２個の被接合材５１をＬ字型に接合する接合金物１１の例である。接合金物１１は、短冊状に形成され、一直線に並ぶ２個の接合片部１２を有している。一方の接合片部１２に貫通穴１３と異形長穴１４を形成し、他方の接合片部１２には、貫通穴１３と窓部１５を形成している。

図１５は、側面に対して４５度に傾いた接合面５２ａが形成された２個の被接合材５１をＬ字型に接合する接合金物１１の例である。接合金物１１は、短冊状に形成され、一直線に並ぶ２個の接合片部１２を有している。いずれの接合片部１２にも貫通穴１３と異形長穴１４を形成している。接合片部１２同士の間に対応する左右両側面には、アリ溝型の切欠き部１６が形成されている。この切欠き部１６は、補助具６１を取り付けるための部分である。

補助具６１は、接合面同士を突き合わせた被接合材５１と接合金物１１との位置関係を固定するためのものであり、外側金具６２と内側金具６３を有している。いずれの金具６２，６３も、図１６に示したように、平板部６２ａ，６３ａの一端に、接合金物１１の切欠き部１６に嵌まる突起部６４を有している。また平板部６２ａ，６３ａの他端には、被接合材５１の角に嵌まる平面視Ｌ字型の規制片６５，６６を有している。外側金具６２の規制片６５は被接合材５１の外側の角に沿うものであり、内側金具６３の規制片６６は被接合材５１の内側の角に沿うものである。平板部６２ａ，６３ａに形成された窓部６７は、接合面５２ａを視認するためのものである。

このような補助具６１を備えた接合金物１１は、図１６に示したように、接合金物１１を所定の位置に置くとともに、その切欠き部１６に補助具６１の突起部６４を嵌める。すると、規制片６５，６６が被接合材５１の側面に当たり、被接合材５１の接合面同士を近接する方向の移動を許容しつつ、位置規制を行う。

図１７は、いわゆるかど金物としての接合金物１１の例を示している。すなわち、側面視Ｌ字型に曲がった形状であり、曲げ部１７を挟んで２個の接合片部１２が設けられている。各接合片部１２の構成は適宜設定され、図示例の場合には、一方の接合片部１２のみに異形長穴１４が形成されている。

図１８、図１９は、以上の例のような、用材として用意された被接合材５１を接合する接合金物１１ではなく、用材を得るために使用される接合金物１１の使用例を示している。

図１８は、端材５５または残材を繋いで一つの用材を得るための使用例であり、側面に垂直な接合面５２ａを形成した端材５５を接合金物１１で接合している。接合金物１１には、２個の接合片部１２を有する構造のものが適宜使用される。

図１９は、用材の割れがある部分の接合に使用した例である。割れによってできる隙間を構成している接合面５２ａを跨ぐように固定する。接合金物１１には、２個の接合片部１２を有する構造のものが適宜使用される。

以上の構成は、この発明を実施するための一形態であって、この発明は前述の構成のみに限定されるものではなく、その他の構成を採用することができる。

１１…接合金物
１２…接合片部
１３…貫通穴
１４…異形長穴
１４ａ…傾斜縁
１４ｂ…幅狭の部分
１５…窓部
３１…固定具
３２…矯正ねじ具
３２ａ…回転力入力部
３２ｂ…雄ねじ部
３２ｃ…テーパ面部
５１…被接合材
５２…接合部
５２ａ…接合面

Claims (2)

1. 被接合材に接合するための固定具が挿入可能な複数の貫通穴を有する板状の接合片部を２以上備えた接合金物であって、
   １以上の前記接合片部における前記貫通穴のうち一部の前記貫通穴を除く前記貫通穴が、被接合材の接合部の接合面と直交する方向に長い異形長穴であり、
   前記異形長穴の形状が、その長手方向の両端部に、互いの中心を長手方向に延びる直線上に並べる円弧を有し、両端部のうち使用時に被接合材の接合面に近い方に位置される端部の円弧の直径を、これとは反対の遊端側の端部における円弧の直径よりも大きく形成し、両端部の円弧を一対の接線で連結した、遊端側を先細りとする長穴形状であり、
   前記異形長穴における長手方向と直交する方向の両側に、前記異形長穴の長手方向に対して傾く、前記接線からなる傾斜縁が形成された接合金物と、
   回転力を入力するための回転力入力部を上端部に、前記異形長穴を通して被接合材に対して螺合する雄ねじ部を下部に有するとともに、前記回転力入力部と前記雄ねじ部との間に、下側ほど小径となる円錐形状のテーパ面部を有し、
   前記テーパ面部の下端の直径が、前記異形長穴の遊端側の端部の円弧に対応する大きさである矯正ねじ具とを備え、
   接合面同士か当接し合った被接合材の接合面に跨って当てがわれた前記接合金物における前記異形長穴の遊端側の端部への前記矯正ねじ具の挿入による前記テーパ面部の前記傾斜縁に対する摺接で、前記テーパ面部を異形長穴内で相対移動させて、被接合材の接合面同士を接近させる
   接合構造。
2. 被接合材に接合するための固定具が挿入可能な複数の貫通穴を有する板状の接合片部を２以上備えた接合金物であって、
   １以上の前記接合片部における前記貫通穴のうち一部の前記貫通穴を除く前記貫通穴が、被接合材の接合部の接合面と直交する方向に長い異形長穴であり、
   前記異形長穴の形状が、その長手方向の両端部に、互いの中心を長手方向に延びる直線上に並べる円弧を有し、両端部のうち使用時に被接合材の接合面に近い方に位置される端部の円弧の直径を、これとは反対の遊端側の端部における円弧の直径よりも大きく形成し、両端部の円弧を一対の接線で連結した、遊端側を先細りとする長穴形状であり、
   前記異形長穴における長手方向と直交する方向の両側に、前記異形長穴の長手方向に対して傾く、前記接線からなる傾斜縁が形成され、
   前記異形長穴が前記接合片部における前記異形長穴の長手方向と直交する幅方向の中間位置に形成された接合金物と、
   回転力を入力するための回転力入力部を上端部に、前記異形長穴を通して被接合材に対して螺合する雄ねじ部を下部に有するとともに、前記回転力入力部と前記雄ねじ部との間に、下側ほど小径となる円錐形状のテーパ面部を有し、
   前記テーパ面部の下端の直径が、前記異形長穴の遊端側の端部の円弧に対応する大きさである矯正ねじ具とを備え、
   接合面同士か当接し合った被接合材の接合面に跨って当てがわれた前記接合金物における前記異形長穴の遊端側の端部への前記矯正ねじ具の挿入による前記テーパ面部の前記傾斜縁に対する摺接で、前記テーパ面部を異形長穴内で相対移動させて、被接合材の接合面同士を接近させる
   接合構造。

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