JPH05331919A - 接合用治具及びそれを用いた構造部材の接合方法並びに構造部材間の接合構造 - Google Patents

接合用治具及びそれを用いた構造部材の接合方法並びに構造部材間の接合構造

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JPH05331919A JP4164402A JP16440292A JPH05331919A JP H05331919 A JPH05331919 A JP H05331919A JP 4164402 A JP4164402 A JP 4164402A JP 16440292 A JP16440292 A JP 16440292A JP H05331919 A JPH05331919 A JP H05331919A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】従来の複雑な仕口や継手構造を極めて簡単な構
造とし、かつ接着剤と併用することにより構造強度を向
上させ作業性を著しく高め施工期間を短縮化することの
できる防災効果の優れた構造部材間の接合構造の提供を
目的とする。 【構成】本発明の構造部材間の接合構造は、枝管６を有
し又は有さない接合用治具１と、集成材や木材又は石材
やコンクリート等からなる複数の構造部材間の当接面に
一対に穿孔されてなる連通孔１３及び必要に応じて当接
面を切削して形成された枝管６装着用の切削部と、前記
連通孔１３や切削部に挿着された前記接合用治具１と、
前記接合用治具１の中空部４の一端部又は枝管６の開口
部から注入され接合用治具１の中空部４の１乃至複数の
他端開口部から流出し少なくとも前記接合用治具１の表
面と前記連通孔１３の周壁間に略充填された接着剤１８
と、を備えた構成からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は木材間や集成材間又は石
材間あるいは木材や集成材と石材やコンクリートとを接
合する接合用治具及びそれを用いた木造家屋及び大断面
構造による大型木造建築物の軸組構造等の構造部材の接
合方法並びに構造部材間の接合部構造に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、住宅等の建築の省力化、合理化等
を目的として梁と軒桁、軒桁と柱、胴差しと通し柱等の
接合を目的とした接合用治具、又は施工の合理化を目的
とした仕口構造や継手構造等が開発されている。例え
ば、実開昭６３−１６２００８号公報には木造軸組工
法に使用する軸組金具、実開平２−９３４０１号公報
には、軸組式木造建築物の柱下端と土台との仕口部の補
強金物、特開平３−２９５９４６号公報には迫出しダ
ボ金具、及びそれを使用した軸組木造建築の壁下地構
造、特開平２−３００４４２号公報には接合した後、
木造軸組が解体することのない木質構造材の接合部構造
が開示されている。これらはいずれも構造部材間の接合
に金具やボルト，ナットが使用されている。また、仕口
構造としては特開昭６３−１４９３９，同６３−１４９
４０，同６３−１４９４１号公報に仕口構造の構造強度
の向上を目的とした木造軸組構造における仕口構造が開
示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の接合用治具や仕口構造は施工時にボルトやナット，座
金を挿着して固定せねばならずしかも部品点数が多いの
で作業が煩雑で作業性に欠けるという問題点があった。
また曲げや引張、圧縮、剪断等の物理的強度が要求され
ることから金具が大型で重量があり運搬性に欠け、更に
高所作業では安全性にも欠けるという問題点を有してい
た。施工時には金具の取付け間違を生じ取り外してつけ
直す等の手間を生じるとともに接合面の切削加工を誤り
木材等の構造部材をロスするという問題点があった。ま
た、所定位置に穿孔されたシリンダーや込栓部材の所定
位置への埋設と、埋設された前記シリンダーや込栓の穿
孔部にボルトを螺着するのが困難で作業性が悪く多大の
作業工数を要し工期が長引くという問題点があった。木
材間をボルトやナットで固定したものは木材の収縮によ
って数年で締付力が失われてガタが生じ易く物理的強度
が低下するという問題点があった。更にボルトやナッ
ト、金具等の金属部分が結露等により酸化され強度が低
下するとともに、又輸入材は海上貯木のため塩分を含み
その塩分によりボルトや金具等が腐食され物理的強度が
劣化し耐久性が劣化するという問題点があった。また、
火災時は外部の接合用のボルトや金具等が先に熔けて強
度が期待できず家屋が倒壊するという防災上の問題点を
有していた。更に木材を用いた軸組構造の最大の欠点は
接合部の脆弱さであり、古来大工等によって物理的強度
を保つため種々の仕口や継手が考案されてきたが、それ
らの構造はいずれも複雑でその加工に作業工数を要し生
産性が悪いという問題点を有していた。更に大断面の木
材等は生産量が少なく入手が困難であり、また長大スパ
ンの梁等の木製構造物は道交法等の規制により運搬がで
きないという問題点を有していた。
【０００４】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、従来の複雑な仕口や継手構造を極めて簡単な構造と
し、かつ接着剤と併用することにより構造強度を向上さ
せ仕口や継手あるいは接合の作業性を著しく高め施工期
間を著しく短縮化することができる接合用治具、及びそ
れを用いることにより仕口、継手あるいは接合の加工技
術を単純化し作業工数を著しく削減した生産性に優れた
構造部材の接合方法並びに構造強度に優れ防災効果の高
い構造部材間の接合構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は次の構成からなる。請求項１の接合用治具は
断面が略円形，略楕円形又は略多角形のいずれかであっ
て直線状又は折曲状や曲線状等の棒状部材と、前記棒状
部材の略中央部等の長手方向に形成され前記棒状部材の
両端部で開口する中空部と、を備えた構成を有してい
る。請求項２の接合用治具は請求項１において、前記棒
状部材の表面に突条や突起等からなる突部が形成されて
なる構成を有している。請求項３の接合用治具は請求項
１又は２のいずれか１において、前記棒状部材の長手方
向の所定部に前記中空部まで連通して穿設された孔部
に、管状物からなる枝管が固着されてなる構成を有して
いる。請求項４の接合用治具は請求項３において、前記
中空部が端部で閉塞され又は所定部から一端部まで中実
に形成されてなる構成を有している。請求項５の接合部
材の接合方法は、請求項１又は２の内いずれか１に記載
の接合用治具と略同径の連通孔を形成する一対の孔部を
集成材や木材又は石材やコンクリート等からなる複数の
構造部材の当接面の所定部に各々穿孔する工程と、前記
工程で穿孔された各孔部に接合用治具を挿着し各構造部
材を当接させる工程と、前記工程で各孔部を当接させて
なる連通孔に挿着された前記接合用治具の中空部の一開
口部から接着剤を注入し他端開口部から流出させ前記接
合用治具の表面と前記連通孔の周壁間に接着剤を充填す
る工程と、を有する構成からなる。請求項６の構造部材
の接合方法は、請求項３又は４の内いずれか１に記載の
枝管を有する接合用治具の前記接合用治具の本体と略同
径の連通孔を形成する一対の孔部を集成材や木材又は石
材やコンクリート等からなる複数の構造部材の当接面の
所定部に各々穿孔する工程と、前記工程で穿孔された少
なくとも１孔部の当接面に枝管装着用の切削部を形成す
る工程と、前記工程で穿孔された各孔部に接合用治具の
本体を挿着するとともに枝管を切削部に装着し枝管を有
する接合用治具を構造部材間の連通孔に装着し各構造部
材を当接させる工程と、枝管の端部の開口部から接着剤
を注入し前記接合用治具の中空部の１又は複数の端部か
ら接着剤を流出させ少なくとも前記接合用治具の表面と
前記連通孔の周壁間に接着剤を充填する工程と、を有す
る構成からなる。請求項７の構造部材間の接合部構造
は、請求項１乃至４のいずれか１に記載された接合用治
具と、集成材や木材又は石材やコンクリート等からなる
複数の構造部材と、前記構造部材間の当接面に一対に穿
孔されてなる連通孔及び必要に応じて当接面を切削して
形成された枝管挿着用の切削部と、前記連通孔や切削部
に挿着された前記接合用治具と、前記接合用治具の中空
部の一端部又は枝管の開口部から注入され棒状部材の中
空部の１乃至複数の他端開口部から流出し少なくとも前
記接合用治具の表面と前記連通孔の周壁間に略充填され
た接着剤と、を備えた構成からなる。請求項８の構造部
材間の接合部構造は、集成材や木材又は石材やコンクリ
ート等からなる複数の構造部材と、前記構造部材間の当
接面に一対に穿孔されてなる連通孔と、前記連通孔に挿
着された中実で棒状の接合用治具と、前記連通孔の周壁
と前記接合用治具の表面との間に略充填された接着剤
と、を備えた構成からなる。
【０００６】ここで、接合用治具の棒状部材は断面形状
が略円形，略楕円形，又は三角形，四角形，六角形等の
略多角形状をした鉄等の金属製やカーボン繊維，ボロン
繊維，ガラス繊維，金属繊維等の有機，無機繊維と合成
樹脂で成形加工したもの等からなり、その略中央部等の
長手方向には接着剤の流入用の中空部が端部から端部に
渡り形成されている。中空部の径は接着剤の流入を阻害
しない程度に小さく形成されるのが望ましい。接合用治
具の剪断力や曲げ応力等の機械的強度を下げないためで
ある。棒状部材の外表面に形成された突部は連続状の突
条や非連続状の突部がランダムに形成されたもの又は螺
線状等棒状部材の他端部等から流出した接着剤のバッフ
ァとして機能し、接着剤が棒状部材の外表面と構造部材
の連通孔の周壁との間に充填し接着面積を広げるととも
にアンカー効果を付与するような形状に形成されるのが
望ましい。尚、用途や接着剤の種類（粘性の強いもの）
によっては突部は棒状部材や枝管の接着剤返流側の端部
に１乃至数個形成するか又は形成しなくてもよい。また
接着剤の粘度に応じて螺旋溝等の突部の幅や深さを変え
てもよい。尚、構造部材間の接合構造によっては棒状部
材は中実のものであってもよい。棒状部材は同一径又は
異径で形成してもよい。棒状部材の端部の形状は膨出
状、フラット状、凹状いずれでもよいが用途や構造部材
の種類により適宜使いわけると効率的である。例えば木
材間や集成材間では膨出状のものが木クズ等を押圧して
挿着でき、又、コンクリートや石材の場合は凹部のもの
が孔部中の凸部を砕きながら挿着でき、孔部が鏡面状に
仕上げられたものにはフラット状のものが好適に用いら
れる。また、端部の表面には注入された接着剤を外表面
へと案内する溝等の案内部を形成すると接着剤をスムー
ズに棒状部材の表面と連通孔の周壁間に案内することが
でき接着剤の注入の作業性を高めることができる。枝管
は管状物からなり接合用治具の材質と同一又は異なった
もので形成され、棒状部材の中空部とその中空部が連通
するように固着される。枝管の径は棒状部材と略同一か
又はそれより小さく形成される。固着方法は枝管の固着
部と接合用治具の固着部に螺孔を形成し螺着するか熔接
等で固定してもよい。また繊維強化合成樹脂で成形する
場合は一体物として形成してもよい。枝管を形成するこ
とにより施工場所に応じて接合用治具への接着剤の注入
を円滑にすることができる。又３以上の連通孔を有する
トラス等接合場所に使用する場合は接合用治具の一部と
して形成してもよい。棒状部材の中空部は接着剤の流入
抵抗を軽減化させるため鏡面化仕上げをするのが望まし
い。接着剤としては木材と木材、集成材と集成材、木材
や集成材と石材，コンクリート構造体、石材とコンクリ
ート構造体等構造部材の種類に応じて適宜選択される。
尚、接着剤の注入は木材や集成材あるいはコンクリート
構造体の場合２段注入や加圧注入等を行うのが望まし
い。接着剤が木（集成材）やコンクリートの種類によっ
て吸収され接着剤の量が不足し接着力が低下するのを防
止するためである。構造部材としては角柱等の材木や集
成材又は積層板等の木材，石柱等の石材やコンクリート
製の柱，梁，壁等が用いられる。連通孔は接合用治具の
形状に合わせて複数の構造部材間の当接面に１乃至複数
穿孔され、その径は接合用治具の棒状部材の最大径と略
同一か少し大きめに形成され、その深さは少なくとも収
納される接合用治具の長さよりも少し深めに形成され
る。接着剤の接合用治具と連通孔の周壁部間への流動を
容易にするためである。連通孔や切削部の形成は現場で
ドリル等で穿孔や切削等するか、又は工場でプレカット
方式等で予め形成してもよい。連通孔は施工場所に応じ
て当接面に対し略垂直、斜交、平行等に形成される。
尚、連通孔の周囲の当接面に接着剤を塗布しておくと構
造強度を更に向上させることができるので好ましい。連
通孔に接着剤の注入を終了した後には込栓又は埋木等で
覆設し面一にするかパテ等で補修して仕上げ面を美麗に
することができる。
【０００７】
【作用】この構成によって、構造部材の接合部に金属製
等の接合用治具が埋設固定されているので曲げ、引張
り、圧縮、剪断等に対する応力を著しく向上させること
ができる。接着剤は概して剥離力に弱いという欠点があ
るが連通孔を構造部材間に働く応力に対し斜交状等に形
成することにより接合力を大幅に向上させることができ
る。接合用治具とその外周の接着剤で連通孔が充填され
ているので、曲げ応力等に対する機械的強度を向上させ
ることができるとともに、接合用治具が接着剤で被覆さ
れているので結露等により酸化されたり、塩害で脆弱化
されるのを防止することができる。接合方法は各構造部
材の当接面に連通孔を形成し接合用治具を挿着埋設し接
着剤を注入するだけなので作業工程を極めて簡略化でき
作業工数を削減することができる。部品点数の多い複雑
な金具を使用しないのでつけ間違い等による資材の破損
損失が防止できる。更に、接合用治具を木材中に埋設す
ることで火災時に木材表面の炭化皮膜により内部が守ら
れ接合用治具が熔けるのを防止し構造強度を維持し安全
性を高めることができる。
【０００８】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。 （実施例１）図１は本発明の第１実施例における接合用
治具の斜視図であり、図２はそのＡ−Ａ線の断面図であ
り、図３は接合用治具の棒状部材の断面形状の応用例を
示す端部側の要部正面図である。１は第１実施例の中央
部に枝管を備えた鉄製の接合用治具、２は金属製の棒状
部材、３は膨出状に形成された棒状部材２の端部、４は
棒状部材２の中央部長手方向に形成され両端が開口した
接着剤流入用の中空部、５は棒状部材２の表面に形成さ
れた突部、６は棒状部材２の中央部に螺着された合成樹
脂製の枝管、７は枝管６に形成された棒状部材２の中空
部４と連通する枝管中空部、８は膨出状に形成された端
部３の表面に凹部状に形成された接着剤案内溝である。
図３において、（ａ）は棒状部材２の断面形状が略円形
に形成されたものであり木材等に形成された削りの荒い
連通孔等への挿入の容易化を図っている。（ｂ）は棒状
部材２の断面形状が略楕円形に形成されたものであり、
土台と柱の接合等、外力の分散化及び補強並びに部材の
回転防止を目的としたものである。特に長径方向からの
曲げ応力が強化されている。（ｃ）〜（ｅ）は略四角形
又は矩形，略六角形，略三角形に形成されたものであり
部材間の回転を防止して接合するのに適している。以上
のように構成された第１実施例の接合用治具を用いて、
以下、その構造部材の接合方法並びにその構造部材間の
接合構造について説明する。 （施工例１）図４は第１実施例の接合用治具を用いて大
込れ継ぎ施工時の構成図であり、図５は突付け継ぎ施工
時の構成図であり、図６は相い欠け継ぎ施工時の構成図
である。１０は大込れ加工や突付け継ぎ、相欠け継ぎ加
工をした木材や集成材等からなる差し木、１１は差し木
１０と同様に加工をした木材や集成材等からなる受け
木、１２，１３は接合用治具１の棒状部材２を挿着する
連通孔を形成する各一対の孔部であって連通孔は孔部１
２と１３を当接して形成される。以下、連通用の各孔部
を合わせて連通孔と略す。１４，１５，１６は接合用治
具１，１の枝管６，６を配設する切削部である。まず、
差し木１０、受け木１１に接合用治具１の各棒状部材の
２と略同一の径とそれより少し深めの長さを有した連通
孔１２，１３をドリル等で穿孔する。次に、接合用治具
１を連通孔１２及び切削部１４，１５に挿着し、次い
で、受け木１１の平面に必要に応じて接着剤を塗布した
後、連通孔１３に接合用治具１の他側及び切削部１６に
枝管６を装着させ、差し木１０と受け木１１を水平にし
て各当接面を衝合させる。次いで外見から見え難い部分
に仮釘打ちや糸カスガイで接合部が離れないように保持
した後、枝管６から接着剤としてウッドロック（日本ポ
リウレタン工業（株）製）をカートリッジガン（図示せ
ず）を用いて注入し、枝管６と切削部１４，１５又は１
６の周壁の間から接着剤が視認できるか溢出するまで注
入する。木が吸収性の場合は接着剤の注入を２〜３度繰
り返す。次いで枝管６の切削部１４，１５，１６に込栓
又はウッドパテ等のシーリング処理を行う。接着剤が硬
化した後に必要に応じて仮釘や糸カスガイを除去する。
以上のような構造部材の接合方法について、以下その接
合構造を説明する。図７は接合構造を示す要部正面図で
あり、図８は接合構造を示す図７のＢ−Ｂ線断面図であ
り、図９は接着剤の流れを模式的に示した図７のＢ−Ｂ
線断面図である。１２′１３′は連通孔１２，１３の周
壁、１４′は切削部１４の周壁、１７は同一の木材で作
成された込栓、１８は接着剤である。図７において、差
し木１０と受け木１１に形成された連通孔１２，１３内
には接合用治具１の棒状部材２が埋設され、連通孔１
２，１３及び切削部１４の周壁１２′，１３′，１４′
と接合用治具１の表面の間には接着剤１８が充填されて
いる。図８において、切削部１４には込栓１７が覆設さ
れ仕上げ処理により外部から枝管６等が見えないように
なっている。図９において、接着剤の充填は矢印に示す
ように枝管６の中空部７から注入され、中空部４を通り
棒状部材２の表面と連通孔１２，１３の周壁１２′，１
３′の間の隙間を充填していく。この際、棒状部材２の
表面の突部５のバッファ効果により接着剤のチャンネリ
ングやショートパスを防止し該隙間をほとんど洩れなく
接着剤１８が充填される。更に接着剤１８の注入を続け
ると接着剤１８が枝管６の外表面と切削部１４の周壁１
４′の隙間を充たしながら上昇してくるのが視認できる
ので充填斑を防止できる。次に、本施工例について、構
造強度試験を行ったので、その結果について説明する。
１０cm角の木材で長さが９０cmのものを２０本準備し、
各２本ずつ１組として５組を実施例用として相欠け継ぎ
加工をし、他の５組を比較例用として引張り強度に優れ
ている腰かけかま継ぎ加工をした。次に、実施例として
各一組木材の相欠け継ぎ加工部の中央部にドリルで各々
径が１８φ深さ５cmの孔部を穿孔した。次に、この孔部
中に径５φ、中空部２φの枝管を中央部に螺着した径１
５φ、中空部５φで全長９cmの棒状部材からなる接合用
治具１を１本ずつ装着し当接面を当接させ、接着剤とし
てウッドロックをカートリッジガンで充填し接合固定し
て試験材を作成した。これらの試験材を各々引張り試験
したところ、本実施例のものはいずれも９０kg/cm2以上
の引張り強度を有していることがわかった。それに対
し、従来例のものは３０kg/cm2以下の引張り強度しか有
さなかった。この構造強度試験から明らかなように、本
実施例の接合構造は従来例に対し極めて不利な接合方法
であるにもかかわらず従来法の接合構造の３倍以上の引
張り強度を有していることがわかった。以上のように本
実施例によれば、木材等の構造部材の継手加工が連通孔
と切削部を形成するだけの極めて簡単な加工であり、接
合方法も接合用治具に接着剤を注入するだけの極めて簡
単な作業で機械的強度に優れた接合構造を得ることがで
きることがわかった。更に、接着剤が充分に行き渡って
いるか視認できるので接着斑のない強固な接合構造を得
ることができた。また、従来の接合用金具で木材同士を
外部から接合したものに対し本実施例では接合用治具が
埋設されているので、火災時に木材表面の炭化被膜で接
合用治具が保護され、その結果柱や梁等の倒壊を防止し
耐火性、安全性を著しく向上させることがわかった。こ
のことから木造家屋等の火災時に家屋の倒壊までの時間
を多く取ることができ人命救助等に多大の効果をもたら
すものといえる。接合部は接合用治具と接着剤が芯材と
なり引張りや曲げ剪断応力等に対応できるので施工時に
解体するというような事故も防止できる。また、建造物
の完成後も接合用治具の機械的強度により地震や台風等
の外力に対し耐久性を維持できる上に接合用治具が接着
剤で表面を被覆されているので結露等によって錆びたり
して膨張し石材やコンクリート等を破壊したりするのを
防止することができる。 （施工例２）次に、第１実施例の接合用治具を用いた柱
と土台、柱と桁や胴差し，階上梁等横架材、妻梁と束と
母屋（棟木）、軒桁と小屋梁等における施工例について
説明する。図１０は第１実施例の接合用治具を用いた柱
や束又は土台や横架材（桁、胴差し、母屋）の接合施工
時の構成図である。１ａは断面が楕円形に形成され、中
央部に短径の略１／２〜１／４の径の接着剤流入用の中
空部４が形成され表面に凹凸状の突部５が形成された接
着用治具、１０ａは柱や束等からなる差し木、１１ａは
土台や桁、胴差し、母屋等の横架材からなる受け木、１
９は接合面、１２ａ，１３ａは接合用治具１ａの外径と
略同等か少し大きめに形成された連通孔である。まず、
差し木１０ａ，受け木１１ａに接合用治具１ａの棒状部
材２ａを挿着する連通孔１２ａ，１３ａ及び切削部１４
を穿設する。次いで接合面１９を平滑にし接着剤の漏洩
を防止する。次に接合用治具１ａを嵌入挿着し、差し木
１０ａと受け木１１ａを当接させる。枝管６から接着剤
を注入し、枝管６の外周と切削部１４の周壁の間から接
着剤が視認できるまで接着剤の注入を続ける。次いで、
切削部１４をパテ等で仕上げ処理をする。以上のように
構成された構造部材の接合方法について、以下その接合
構造を説明する。本施工例では接合用治具１ａが楕円形
状なので接合と同時に柱等の差し木１０ａの回転を防止
して受け木１１ａに接合することができる。従って、従
来のような複雑な仕口構造にしなくても容易に堅固な接
合構造とすることができる。また、棟を上げる際などは
図の正面や背面からの外力に対し接合用治具１ａの肉厚
部で力を受けるので歪等を防止できる。 （施工例３）次に第１実施例の接合用治具を用いた台持
継ぎによる小屋梁と桁の継手について説明する。図１１
は第１実施例の接合用治具を用いた台持ち継ぎ施工時の
構成図であり、図１２は台持ち継ぎの接合構造を示す要
部斜視図であり、図１３は従来の一般的な台持ち継ぎの
接合構造を示す要部斜視図である。１ｂは棒状部材の断
面形状が四角形に形成された接合用治具、２ｂは棒状部
材で２′ｂ，２″ｂの長さが２対１に形成されている。
４は中空部で棒状部材２ｂの２′ｂは２″ｂに比べ少し
大きく形成され接着剤の切削部１４′ｂでの返流が同時
になるように形成されている。１０ｂ，１０′ｂは小屋
梁からなる差し木、１１ｂは桁からなる受け木、１２
ｂ，１２′ｂ，１３ｂは連通孔、２０は束穴、２１は受
け木１１ｂの幅に切削された欠け部、切削部１４′は欠
け部２１の中央に形成されている。接合方法は施工例１
や２と略同様に行われるので説明を省略する。本施工例
と従来例とを対比してみると、従来例では差し木１０ｂ
と１０′ｂに熟練工によって複雑な持ち出し継ぎ用の切
削加工を行い、次いでダボ穴を形成しダボ２２を嵌めて
継手加工を行っていたが、本実施例によればドリルで四
角形の連通孔を形成し、接着剤を注入するだけなので新
人でも行うことができかつ仕上がりは本施工例の方が極
めて早く完成した。以上のように本実施例によれば、棒
状部材の長さを変えることにより複数の構造部材を一度
に接合でき、更に形状を四角形等多角形等にすることに
より部材の回転によるねじれ等を防止し新人でも設計図
通りに簡単に接合することができかつ施工時間も従来の
約１／２０の時間で施工ができる。 （施工例４）次に本実施例の接合用治具を用いた大断面
の重ね梁や重ね桁用の大断面角材の製造における接合構
造やアーチ構造等における集成材の斜交継手部の接合構
造について説明する。図１４は１０．５cm角柱を２本合
わせて重ね桁用の２１cm×１０．５cmの角材の接合構造
を示す要部斜視図であり、図１５は集成材の斜交継手部
の接合構造を示す要部斜視図である。図１４において、
穿孔された連通孔１２ｃ，１３ｃに接合用治具１ｃを装
着し、差し木１０ｃと受け木１０ｃを接着剤層を介して
当接させ、次いで施工例１と同様の方法で構造強度に優
れた大断面の角材を製造することができた。従来、大断
面の角柱は生産量が少なく希少価値があるため入手困難
であったが、本施工例により強度に優れた大断面の角柱
を安価で容易にかつ現場でも製造できることがわかっ
た。図１５において、接合面が斜交状に加工された差し
木１０′ｃと受け木１１′ｃに穿孔された連通孔１２′
ｃ，１３′ｃに中央部で斜交接合面の斜交角柱と略同一
に折曲された接合用治具１′ｃを装着し、差し木１０′
ｃと受け木１１′ｃを接着剤層を介して当接させ、次い
で施工例１と同様の方法で構造強度に優れたアーチ状の
梁材を得ることができた。従来、アーチ状梁材は金具と
ボルト、ナット等で接合していたので外観上見苦しかっ
たが、本施工例により外観の優れたアーチ状の梁材を簡
単な現場施工で製造できることがわかった。
【０００９】（実施例２）以下本発明の第２実施例の接
合用治具について、図面を参照しながら説明する。図１
６は第２実施例の桁と小梁等の接合に使用される接合用
治具の断面図であり、図１７はコンクリート壁と集成材
製の桁等を接合する場合に使用される接合用治具の断面
図である。１ｄは第２実施例の接合用治具、２ｄは断面
略円形の棒状部材、３は膨出状で接着剤案内溝を備えた
接合用治具１ｄの端部、４は中空部、５は突部、６は枝
管、７は枝管中空部であり、これらは第１実施例と略同
様なものなので同一の番号を付し説明を省略する。２３
ａは中空棒状部の閉塞部、２３ｂは基部にアンカー部２
３′ｂを備えた中実棒状の閉塞部である。第２実施例の
接合用治具１ｄは特に施工場所で接合用治具分の開きが
とれないときに有用である。以上のように構成された第
２実施例の接合用治具を用いて、以下その接合方法及び
接合構造を説明する。図１８は桁と小梁の仕口接合の施
工時の構成図であり、図１９はコンクリート壁と集成材
製横架材の接合部の要部断面図である。図１８におい
て、１０ｄは桁等からなる差し木、１１ｄは小梁等から
なる受け木、１３ｄは丸孔状に形成された連通孔、２４
はほぞ溝、２５は接合用治具１ｄの枝管６囲りの空間を
残して受け木１１ｄの壁と密着してほぞ溝２４の中に挿
着され連通孔を形成し接合用治具１ｄを埋設する埋木で
ある。まず、受け木１１ｄに接合用治具１ｄの略半分を
埋設する連通孔１３ｄを穿孔し、差し木１０ｄには接合
用治具１ｄの略半分を埋設するほぞ溝２４を穿設する。
受け木１１ｄの連通孔１３ｄを除く部分に接着剤を塗付
し接着用治具１ｄを差し込む。差し木１０ｄを受け木１
１ｄの真横から接着用治具１ｄを傷めない様に入れ埋木
２５の両側部等に接着剤を塗付してほぞ溝２４内にたた
き込む。仮釘で差し木１０ｄと受け木１１ｄを固定して
枝管中空部７より接着剤を注入し枝管６とほぞ溝２４の
開口壁面から接着剤が溢れるのを視認して、注入口を栓
又はシーリング材で補修する。図１９において、１０′
ｄは集成材等の横架材等からなる差し木、１１′ｄはコ
ンクリート基礎やコンクリート壁等からなる受け木、１
２′ｄ，１３′ｄは連通孔である。但し、連通孔を形成
する孔部１３′ｃは接合用治具１ｄの閉塞部２３をバラ
ス等で埋設固定している。まず、差し木１０′ｄの孔部
１２′ｄと受け木１１′ｄに接合用治具１ｄを装着し枝
管中空部７より接着剤を施工例１と同様にして注入後視
認で接着剤の充填を確認後、込栓をして横架材１０′ｄ
と差し木１１′ｄを接合する。以上のように本実施例に
よれば該治具装着用の開きがとれない場所でも容易に部
材間の接合を行うことができる。また、接合用治具に
は、閉塞部が長く形成され基部にアンカー部が形成され
ているので集成材や木材等とコンクリート壁や基礎等と
堅固に接合することができ体育館等のアーチ式の大型家
屋を短い工期で簡単に建造できることがわかった。
【００１０】（実施例３）以下第３実施例の接合用治具
について、図面を参照しながら説明する。図２０は第３
実施例における接合用治具の断面図であり、（ａ）は直
線状の接合用治具の断面図であり、（ｂ）は折曲状の接
合用治具の断面図である。１ｅ，１ｆは第３実施例の接
合用治具２ｅ，２ｆは接合用治具１ｄ，１ｅの棒状部
材、３は端部、４は中空部、５は突部であり、これらは
第１実施例と略同様なものなので同一の番号を付し説明
を省略する。第１実施例と異なるのは接合用治具１ｄ，
１ｅの棒状部材２ｄ，２ｅに枝管６が固着されておら
ず、かつ接合用治具１ｅは折曲状に形成されている点で
ある。 （施工例５）以上のように構成された第３実施例の接合
用治具について、以下その接合方法及び接合構造を説明
する。図２１は大入れ接合の施工時の構成図であり、図
２２は通し柱と差し木の突付け接合の施工時の構成図で
ある。１ｅは第３実施例の直管状の接合用治具、１０
ｅ，１０′ｅは大梁や妻梁等からなる差し木、１１ｅは
桁や通し柱等からなる受け木、１２ｅは差し木１０ｅ，
１０′ｅに形成された連通孔の一部を形成する孔部、１
３ｅは受け木１１ｅに貫通して形成された連通孔の一
部、連通孔１２ｅと１３ｄの長さを合わせて接合用治具
１ｅと込栓（図示せず）の長さになるように形成されて
いる。２１ｅは受け木１１ｅに形成された大入れ用の欠
け部、２４ｅは差し木１０ｅに形成された大入れ用のほ
ぞ部である。次に第３実施例の接合用治具を用いた接合
方法について説明する。図２１において、受け木１１ｅ
に孔部１３ｅを水平に貫通させ接合面１９には大入れ用
のほぞ２４ｅ分の欠け部２１ｅを施す。接合面１９に接
着剤を塗布し差し木１０ｅを上から落とし込み連通孔１
２ｅ，１３ｅが一体になるように仮釘又はカスガイ等で
固定した後、受け木１１ｅの接合面１９の反対側から接
合用治具１ｅを差し込む。次いで、接合用治具１ｅの中
空部へ接着剤を注入し該端部から返流して注入側に溢れ
るのを視認した後、注入口を込栓（図示せず）等で補修
する。図２２において、前記接合法と同様にして差し木
１０ｅと通し柱からなる受け木１１ｅを接合し、次いで
段違いに形成された連通孔１２ｅ，１３ｅと１２′ｅ，
１３′ｅに接合用治具１ｅを挿着し接着剤を注入し該端
部から返流して注入側に溢れるのを視認後、仕上処理を
行う。以上のように本施工例によれば、大梁や妻梁と桁
や通し柱等の接合を従来のようにほぞやかま継ぎ、あり
継ぎ等の複雑な仕口加工をすることなしに構造強度に優
れ仕上がりの美麗な接合構造を得ることができることが
わかった。 （施工例６）次に、接合用治具を受け木や差し木に斜交
状に挿着接合した場合について説明する。図２３は通し
柱と横架材との接合施工時の構成図であり、図２４
（ａ）は筋交いの接合構造の要部斜視図であり、（ｂ）
はその要部正面図である。図２３において、２本の横架
材からなる差し木１０ｅ，１０′ｅの当接面に接着材を
塗布し、通し柱からなる受け木１１ｅに当接させ、仮釘
打又はカスガイ等で仮固定した後、次いで差し木１０
ｅ，１０′ｅの上下面からドリルで連通孔を互いに交差
しないように受け木１１ｅまで穿孔して形成する。尚、
連通孔の形成は予めプレカット等で差し木や受け木に連
通孔を形成してもよい。次いで接着用治具１ｅ，１′ｅ
を挿着し接着用治具１ｅ，１′ｅの１端部から接着剤を
注入し、接着用治具１ｅ，１′ｅの外表面と連通孔の周
壁の間から接着剤が溢れるのを視認した後、連通孔の開
口部を込栓やパテ、充填剤で補修する。次に、図２４に
おいて、筋交いの１０ｆを柱１１ｆと土台１１′ｆの突
付け面に接着剤を塗布し、仮釘等で接合することでピン
結合から剛接合に近いものにし、次いで連通孔２６，２
６′を交差しない範囲で斜めざしでかつ柱１１ｆと土台
１１′ｆに各々直交状に形成した後、接合用治具１ｆ，
１′ｆを挿着し、次いで接着剤を接合用治具１ｆ，１′
ｆの各端部の開口部から注入し、各該治具１ｆ，１′ｆ
の表面と連通孔２６，２６′の周壁から接着剤の返流が
視認できた後、仕上処理を行う。以上のように本施工例
では、各接合用治具を外力の方向に対向できかつ外力を
分散するように接合できるので、その接合構造は各治具
がそれぞれ外力の引張り，圧縮，曲げ，剪断等の応力に
対抗することのできる強固な接合構造とすることができ
る。また、該治具自体が機械的強度を有しているので少
ない数の治具を装着するだけで従来の３倍以上の構造強
度を備えた接合構造を少ない作業工数で作ることができ
施工時間を著しく短縮化できることがわかった。 （施工例７）次に第３実施例の接合用治具を用いて、木
材並び集成材同士を接合し梁や桁用の長大柱や厚板を形
成する場合について説明する。図２５は第３実施例の接
合用治具を用いて積層形成した角柱の接合構造を示す要
部斜視図であり、図２６は角柱を継ぎ足して長大スパン
の角柱の接合構造を示す要部斜視図である。図２５にお
いて、１ｇは第３実施例の直管状の接合用治具、２７は
２１cm角の角柱、２８ａ，２８ｂ，２８ｃは幅２１cm厚
さ７cmで長さが１ｍの長板及び５０cmの短板を組み合わ
せてなる平板、２６は平板２７ａ，２７ｂ，２７ｃに一
連に形成された連通孔、２９は接合用治具１ｇと連通孔
２６の周壁との間に充填された接着剤である。以上のよ
うに構成された角柱の接合構造について、以下その接合
方法を説明する。まず長板と短板の各衝合面を接着剤で
接合して平板２８ｃを作り、その１面に接着剤を塗布
し、その接着剤を介して長板と短板を平板２８ｃと反対
にして、前記と同様にして平板２８ｂを作り、次いで同
じ要領で平板２８ａを作り接合する。接合後、ドリルで
各層の長板と短板に連通孔２８を斜交状に３箇所形成す
る。この際、平板２８ｃは厚みの中央部ぐらいまで穿孔
する。尚、穿孔は予めプレカットで所定形状深さに形成
しておいてもよい。次いで、接合用治具１ｇの中空部の
１開口部から接着剤を注入し、接着剤２９が中空部の他
の開口部から折り返し連通孔２６の周壁との間に充填さ
れていることが視認できるまで注入する。注入後、必要
とあらば流出洩れや木材の吸収により接着剤が減少して
いたときは再度接着剤を視認できるまで注入した後、込
栓又はパテ処理をして仕上げる。図２６において、３
０，３１は集成材からなる角柱である。まず、角柱３
０，３１を当接させ角柱３０，３１の端部の接合面に穿
孔された連通孔２６，２６′に接合用治具１ｇを装着
し、前記と同様にして接合する。以上のように本施工例
によれば平板を複数合わせることにより剛接合による極
めて機械的強度の優れた積層角柱を極めて簡単な施工
で、かつ短時間に製造することができる。また、平板の
長さや本数を適当に選択し、接合用治具を選択して施す
ことにより、物理的強度に優れ変形のない極めて長い角
柱（通し柱）や板材を製造することができることがわか
った。また、従来は道交法等で角柱の長さが規制されて
いたので木製の長大スパンの桁や梁は実質上製造ができ
なかったが、本施工例により構造強度に優れた長大スパ
ンの桁や梁等を現場施工で簡単に製造できることがわか
った。以上のように本実施例によれば、接合用治具を斜
交状に挿着接合することで接合面に生じる曲げ、引張
り、剪断に接合用治具の強度と接着剤とを使用して構造
強度を得ることができる接合方法を実現することができ
非常に応用範囲の広い接合を可能とすることができる。
例えば、土台と土台、柱と土台、柱と横架材、通し柱と
横架材、横架材と横架材、火打梁同士、小屋梁同士、束
と大引、束と母屋、筋交い同士又は筋交いと柱や横架
材、カモイと柱、シキイと柱、階段材同士等の接合を可
能とすることができる。尚、第１実施例乃至第３実施例
では木と木の接合構造について説明したが、本発明の接
合用治具を用いることにより木材と石材、木材とコンク
リート構造部材、石材と石材、石材とコンクリート構造
部材間の接合も容易に行い得ることがわかる。
【００１１】
【発明の効果】以上のように本発明は、接合用治具が木
材等の内部で挿着されかつ接着剤でコートされているの
で、塩害や結露が防止でき、腐食等を生じることがなく
接合構造の耐久性を著しく向上させることができる。ま
た、接合用治具が外部から見えないので美感に優れた仕
口継手構造とすることができ構造物の付加価値を上げる
ことができる。火災時には木材の炭化皮膜により内部の
接合用治具が保護され熱変形等を生じないので倒壊等を
防ぎ避難時間等を確保でき安全性を著しく向上させるこ
とができる。また、従来建造物、特に木造では接合部が
種々加工され肉薄になっているので引張り圧縮応力や曲
げ応力、剪断応力に弱く、それを補うため木材等の構造
部材を必要以上に厚め又は太めにするか補助金物を必要
としていたが、本願の場合は接合用治具で補強している
ため木材等が薄く又は細くても充分機械的強度に耐える
ことができ省資源化を可能にすることができる。また、
市販の角柱を用いて接合することにより構造強度に優れ
た大断面の角柱や長大スパンの梁等を現場施工で容易に
製造できる。更に、接着剤を両当接面に塗布すると剛接
合に近い接合部を得ることができるので三階建等の高層
化も十分行うことができ、かつ施工時に少ない接合用治
具でこのような効果が得られるので施工時の作業性、省
力化及び合理化を著しく改善することができる優れた接
合用治具及びそれを用いた構造部材の接合方法、並びに
構造部材間の接合構造を実現することができるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例における接合用治具の斜視図
【図２】図１のＡ−Ａ線の断面図
【図３】接合用治具の断面形状の応用例を示す端部側の
要部正面図
【図４】第１実施例の接合用治具を用いた大込れ継ぎ施
工時の構成図
【図５】第１実施例の接合用治具を用いた突付け継ぎ施
工時の構成図
【図６】第１実施例の接合用治具を用いた相欠け継ぎ施
工時の構成図
【図７】第１実施例の接合用治具を用いた接合構造を示
す要部正面図
【図８】接合構造を示す図７のＢ−Ｂ線断面図
【図９】接着剤の流れを模式的に示した図７のＢ−Ｂ線
断面図
【図１０】第１実施例の接合用治具を用いた柱や束又は
土台や横架材の接合施工時の構成図
【図１１】第１実施例の接合用治具を用いた台持ち継ぎ
施工時の構成図
【図１２】第１実施例の接合用治具を用いた台持ち継ぎ
の接合構造を示す要部斜視図
【図１３】従来の一般的な台持ち継ぎの接合構造を示す
要部斜視図
【図１４】第１実施例の接合用治具を用いた重ね桁用の
接合構造を示す要部斜視図
【図１５】第１実施例の接合用治具を用いた集成材の斜
交継手部の接合構造を示す要部斜視図
【図１６】第２実施例の桁と小梁等の接合に使用される
接合用治具の断面図
【図１７】第２実施例のコンクリート壁と木材製の桁等
を接合する場合に使用される接合用治具の断面図
【図１８】第２実施例の接合用治具を用いた桁と小梁の
仕口接合の施工時の構成図
【図１９】第２実施例の接合用治具を用いたコンクリー
ト壁と横架材の接合部の要部断面図
【図２０】（ａ）第３実施例の直線状の接合用治具の断
面図 （ｂ）第３実施例の折曲状の接合用治具の断面図
【図２１】第３実施例の接合用治具を用いた大入れ接合
の施工時の構成図
【図２２】第３実施例の接合用治具を用いた通し柱と差
し木の突付け接合施工時の構成図
【図２３】第３実施例の接合用治具を用いた通し柱と横
架材との接合施工時の構成図
【図２４】（ａ）第３実施例の接合用治具を用いた筋交
いの接合施工時の構成図 （ｂ）その要部正面図
【図２５】第３実施例の接合用治具を用いた角柱の接合
構造を示す要部斜視図
【図２６】第３実施例の接合用治具を用いた角柱の接合
構造を示す要部斜視図
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ 接合
用治具 ２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ 棒状部材 ３ 端部 ４ 中空部 ５ 突部 ６ 枝管 ７ 枝管中空部 ８ 接着剤案内溝 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 差し木 １１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 受け木 １２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ 連通孔を形
成する孔部 １３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ 連通孔を形
成する孔部 １４，１５，１６ 切削部 １７ 込栓 １８ 接着剤 １９ 接合面 ２０ 束穴 ２１，２１ｅ 欠け部 ２２ ダボ ２３ 閉塞部 ２４，２４ｅ ほぞ溝 ２５ 埋木 ２６ 連通孔 ２７ 角柱 ２８ 平板 ２９ 接着剤

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】断面が略円形，略楕円形又は略多角形のい
    ずれかであって直線状又は折曲状等の棒状部材と、前記
    棒状部材の長手方向に形成され前記棒状部材の両端部で
    開口する中空部と、を備えたことを特徴とする接合用治
    具。
  2. 【請求項２】前記棒状部材の表面に突部が形成されてい
    ることを特徴とする請求項１に記載の接合用治具。
  3. 【請求項３】前記棒状部材の長手方向の所定部に前記中
    空部まで連通して穿設された孔部に、管状物からなる枝
    管が固着されていることを特徴とする請求項１又は２の
    いずれか１に記載の接合用治具。
  4. 【請求項４】前記中空部が端部で閉塞され又は所定部か
    ら一端部まで中実に形成されていることを特徴とする請
    求項３に記載の接合用治具。
  5. 【請求項５】請求項１又は２の内いずれか１に記載の接
    合用治具と略同径の連通孔を形成する一対の孔部を集成
    材や木材又は石材やコンクリート等からなる複数の構造
    部材の当接面の所定部に各々穿孔する工程と、前記工程
    で穿孔された各孔部に接合用治具を挿着し各構造部材を
    当接させる工程と、前記工程で各孔部を当接させてなる
    連通孔に挿着された前記接合用治具の中空部の一開口部
    から接着剤を注入し他端開口部から流出させ前記接合用
    治具の表面と前記連通孔の周壁間に接着剤を充填する工
    程と、を有することを特徴とする構造部材の接合方法。
  6. 【請求項６】請求項３又は４の内いずれか１に記載の枝
    管を有する接合用治具の前記接合用治具の本体と略同径
    の連通孔を形成する一対の孔部を集成材や木材又は石材
    やコンクリート等からなる複数の構造部材の当接面の所
    定部に各々穿孔する工程と、前記工程で穿孔された少な
    くとも１孔部の当接面に枝管装着用の切削部を形成する
    工程と、前記工程で穿孔された各孔部に接合用治具の本
    体を挿着するとともに枝管を切削部に装着し枝管を有す
    る接合用治具を構造部材間の連通孔に装着し各構造部材
    を当接させる工程と、枝管の端部の開口部から接着剤を
    注入し前記接合用治具の中空部の１又は複数の端部から
    接着剤を流出させ少なくとも前記接合用治具の表面と前
    記連通孔の周壁間に接着剤を充填する工程と、を有する
    ことを特徴とする構造部材の接合方法。
  7. 【請求項７】請求項１乃至４のいずれか１に記載された
    接合用治具と、集成材や木材又は石材やコンクリート等
    からなる複数の構造部材と、前記構造部材間の当接面に
    一対に穿孔されてなる連通孔及び必要に応じて当接面を
    切削して形成された枝管装着用の切削部と、前記連通孔
    や切削部に挿着された前記接合用治具と、前記接合用治
    具の中空部の一端部又は枝管の開口部から注入され棒状
    部材の中空部の１乃至複数の他端開口部から流出し少な
    くとも前記接合用治具の表面と前記連通孔の周壁間に略
    充填された接着剤と、を備えたことを特徴とする構造部
    材間の接合部構造。
  8. 【請求項８】集成材や木材又は石材やコンクリート等か
    らなる複数の構造部材と、前記構造部材間の当接面に一
    対に穿孔されてなる連通孔と、前記連通孔に挿着された
    中実で棒状の接合用治具と、前記連通孔の周壁と前記接
    合用治具の表面との間に略充填された接着剤と、を備え
    たことを特徴とする構造部材間の接合部構造。
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