JPH11286999A - 木質材結合具および木質材結合具の使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 建築用パネル等の木質材同士を強固に結合さ
せることができる木質材結合具、この木質材結合の使用
方法を提供する。 【解決手段】 木質材結合具１０は、木質材１１Ａ，１
１Ｂに圧入される一対の圧入部２Ａ，２Ｂを備える。一
対の圧入部２Ａ，２Ｂは、その外周に、先端側斜面を有
する突起が螺旋状に連続する鋸歯状突条を、互いに逆巻
きに備える。圧入部２Ａ，２Ｂより先端側には案内部３
Ａ，３Ｂを備える。取付孔１２Ａ，１２Ｂに、木質材結
合具１０をセットして押圧すると、圧入部２Ａ，２Ｂが
軸ＯＯ’の周りに回転しながら取付孔２Ａ，２Ｂに圧入
される。このため、結合具１０が抜ける方向の応力が掛
かると、突起５Ａ，５Ｂが取付孔１２Ａ，１２Ｂの内周
面に食い込み容易に抜けず、木質材を確実に結合させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築用パネルや木
製家具用部品等の木質材同士を容易に結合させることが
でき、しかも抜けにくい木質材結合具、およびこの木質
材結合具の使用方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建築用のパネル等の木質材同士を
結合させる場合、木質ダボを用いることが一般的であ
る。木質ダボを用いた従来の結合法は、図７に示すよう
に、まず、結合させようとする一対の木質材Ｘ、Ｙの結
合面Ｘａ，Ｙａの所定の位置に、所定の径で所定の深さ
の盲状円孔（取付孔）Ｘｈ、Ｙｈを複数対形成する。こ
の円孔Ｘｈ、Ｙｈが結合の位置合わせに使用される。次
に、両結合面Ｘａ，Ｙａに接着剤をコーティングすると
共に、一方の木質材、例えば木質材Ｙの各円孔Ｙｈに木
質ダボ４００の一端を挿入する。さらに、他方の木質材
Ｘの円孔Ｘｈに上記木質ダボ４００の他端が挿入される
ように位置合わせし、両木質材Ｘ、Ｙを密着加圧する。
さらに、５〜１０分間加圧乾燥放置することにより、接
着剤の接着力で、両木質材Ｘ、Ｙは結合される。

【０００３】ここで、木質材の円孔Ｘｈ、Ｙｈの径は、
通常、木質ダボ４００の挿入が容易なように、木質ダボ
４００の径よりやや大きく形成されるため、この木質ダ
ボ４００は、単に木質材Ｘ，Ｙの位置合わせのみに利用
され、それ自身結合力はないものとなる。しかし、木質
ダボ４００が両木質材Ｘ、Ｙに挿入されるため、加圧乾
燥中に両木質材が互いにずれることが無い。従って、加
圧方向がややずれたとしても、両木質材は安定的に正し
い位置に結合されるのが利点である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記木
質ダボによる結合では、結合面Ｘａ，Ｙａにコーティン
グした接着剤が接着力を発揮するまでの加圧乾燥時間と
して、例えば、５〜１０分間必要である。この間は、木
質材ＸおよびＹを移動することも出来ず、次の工程にも
かかれないため、時間のロスとなる。特に、多数の木質
材を結合使用する場合に、この時間のロスは非常に大き
いものとなる。また、加圧乾燥するためのスペースも必
要となる。

【０００５】あるいは、一旦接着が終了し、結合した製
品として出荷した後に、例えば運搬中等の取扱不注意に
より、大きな力がその結合面にかかってしまうことがあ
る。あるいは、現場で使用する際にも、不注意等により
大きな力がかかる場合がある。従来の結合方法では、木
質ダボは位置合わせのためのみに用い、両木質材の円孔
に対し、全く結合力はない。すなわち、両木質材は接着
剤の接着力のみで結合しているため、大きな力が加わっ
た場合に、再び木質材ＸとＹとが、結合面（接着面）で
分離することがあった。

【０００６】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、建築用パネル等の木質材同
士を容易に、かつ抜けにくく強固に結合させることがで
き、結合作業後には直ちに移動や次工程の作業が可能と
なる木質材結合具、この木質材結合の使用方法を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】しかし
て、その解決手段は、互いに結合される一対の木質材に
それぞれ穿孔された取付孔にそれぞれ圧入される一対の
圧入部を備えた木質材結合具であって、上記一対の圧入
部は、それぞれその外周に、先端側から基端側に向かっ
て高さが高くなる斜面を有する突起が螺旋状に連続する
鋸歯状突条を、互いに逆巻きに備えることを特徴とする
木質材結合具である。

【０００８】上記構成を有する本発明の木質材結合具
は、圧入部に、互いに逆巻きの螺旋状に連続する突条を
備えるので、一対の木質材の取付孔にそれぞれ圧入部の
先端を挿入して、木質材同士を接近させると、木質材結
合具はその軸の周りに回転しながら取付孔内に圧入され
る。つまり、ねじ込まれる。このため、一方の圧入部が
一方の木質材にねじ込まれると、木質材結合具が回転す
るので、逆巻きの螺旋状の突条が形成された他方の圧入
部も、他方の木質材にねじ込まれることになり、両方の
木質材に均一に木質材結合具がねじ込まれるため、確実
に両者を結合させることができる。これにより、結合具
の圧入後直ちに移動させ、あるいは次工程に取り掛かる
ことができる。

【０００９】しかも、各圧入部の形成された突条は、先
端側から基端側に向かって高さが高くなる突起が連続し
た鋸歯状突条とされているので、圧入される（ねじ込ま
れる）際には、突起の先端側が低いため容易に進む。一
方、結合後に木質材同士を離す方向の応力、即ち、取付
孔から圧入部が抜ける方向の応力が掛かった場合、回転
しながら圧入されているため、突起が取付孔の内周面に
食い込むように作用するので、圧入部が抜けることが防
止される。木質材の硬い部分（例えば節部）に取付孔が
形成されているなど、結合させる一対の木質材の硬さに
差がある場合でも、他方の木質材の取付孔に圧入される
に従い、結合具が回転するので、鋸歯状突条で硬い部分
も削りながら進むこととなり、結局いずれの木質材にも
圧入することができ、両者を結合できる。

【００１０】なお、この木質材結合具において、前記突
起のうち頂上より基端側の面が、木質材結合具の軸に対
して垂直な面、または、内側ほど先端側に戻るオーバー
ハング斜面とされていることを特徴とする木質材結合具
とすると良い。このように突起の基端側の面が軸に垂直
な面とされ、または、内側ほど先端側に戻るオーバーハ
ング斜面（いわゆるカエシが形成された状態）とされて
いると、圧入部が抜ける方向の応力が掛かった場合に、
この基端側の面が取付孔内周面に食い込んで、さらに抜
けにくくなるからである。

【００１１】さらに、この発明において、前記一対の圧
入部が備える前記鋸歯状突条の数が、相等しく、ぞれぞ
れ２〜８条であり、周方向に均一に分布していることを
特徴とする木質材結合具とすると良い。一対の圧入部に
おいて、鋸歯状突条の数を相等しくすると、圧入部の取
付孔への圧入抵抗が略等しくなる。このため、一対の圧
入部を略等しい深さで各々取付孔に圧入できる。また、
突条は、木質材結合具を径方向断面で見たときに、圧入
部の周方向に均一に分布していると、圧入の際に軸を中
心として回転させる力となるので、回転も滑らかになっ
て好ましい。そのためには、少なくとも２条以上とす
る。一方、突条の数が多すぎる場合には、形状が複雑に
なって製造しにくくなる上、隣接する突条間に位置する
木質材の幅が狭くなるため、圧入部が抜ける方向の応力
が掛かった際に、この部分の木質材が折れたり突条が変
形したりして、圧入部が抜け易くなる。したがって、突
条の数は、２〜８条（本）とすると良い。なお、さらに
好ましくは、突条は、３〜８条とするのが好ましい。３
条以上とすれば、隣接する突条間の角度が１２０度以下
となり、圧入時の木質材結合具の回転が容易に生じるか
らである。

【００１２】さらに、上記発明において、前記鋸歯状突
条のねじれ角を、４〜４５度としたことを特徴とする木
質材結合具と良い。ねじれ角を４度未満とすると、木質
材の取付孔に圧入部を圧入する際、木質材結合具が、ほ
とんど回転することなく軸方向にまっすぐ圧入されてし
まうため、抜ける方向の応力が掛かった場合に、突起が
木質材取付孔の内周面に食い込みにくく、抜けやすくな
る。一方、４５度を越えると、圧入の際に軸方向に掛け
る力の多くが、木質材結合具の回転方向にも分散されて
しまい、圧入抵抗が極めて大きくなるため、取付孔に圧
入困難となるからである。ここで、ねじれ角が４〜１０
度とすると、圧入された際に、回転をあまり生じないで
圧入されるので、比較的抜けやすいものの、圧入抵抗が
小さいため、圧入しやすく、小さな力でも木質材同士を
結合させやすい。従って、圧入抵抗を小さくしたい場合
に好適に用いることができる。一方、ねじれ角が１０〜
３５度とすると、比較的圧入抵抗が大きくなるが、圧入
困難ではなく、木質材結合具が十分回転しながら圧入さ
れるため、抜けにくく確実に木質材同士を結合させるこ
とが出来る。従って、圧入に要する押圧力の大きさと、
得られる結合力のバランスが良く、確実な結合を得たい
場合に好適に用いることができる。

【００１３】さらに、上記発明において、前記圧入部よ
りも先端側に、それぞれ外周面略円柱状の案内部を設け
たことを特徴とする木質材結合具とするとよい。本発明
の木質材結合具で一対の木質材を結合させるためには、
例えば、以下のようにして行う。即ち、まず、一方の木
質材に形成した取付孔に、木質材結合具の一端（先端）
を軽く挿入しておく。ついで、他方の木質材に形成した
取付孔に、木質材結合具の他端が挿入されるように位置
決めする。その後、両方の木質材の間隔を狭める方向に
力を掛けることで、一対の取付孔内にそれぞれの圧入部
を圧入し、木質材結合具が２つの取付孔を跨るようにし
て、木質材同士を結合する。しかし、上記のように一方
の木質材の取付孔に軽く挿入しておいただけの木質材結
合具は外れやすい。また、一対の取付孔の位置が僅かに
ずれて位置合わせされた場合にも、木質材結合具が斜め
になるため、取付孔から外れやすい。特に、複数対の取
付孔に複数の木質材結合具を一挙に圧入しようとする場
合には、木質材結合具が外れ易いと、結合作業が極めて
面倒になる。さらに、取付孔の軸に対して木質材結合具
が斜めに圧入されたりする危険性もある。

【００１４】これに対し、本発明の木質材結合具では、
圧入部よりも先端側にそれぞれ案内部を設けたため、こ
の案内部が取付孔内に挿入され、圧入部が取付孔の外に
出ても、案内部が取付孔内にあれば、木質材結合具は落
下する等して外れることが防止される。従って、容易に
複数の取付孔に同時に木質材結合具を圧入して結合させ
ることが出来る。また、取付孔の軸に対し木質材結合具
が斜めに進もうとすると、この案内部が取付孔内周面と
当接することから、斜めに圧入されることを防ぎ、木質
材結合具が真っ直ぐに圧入される。

【００１５】なお、案内部の径は、取付孔に遊嵌状に挿
入可能な径のうちで、出来るだけ大径とする、つまり、
取付孔に遊嵌状に挿入可能な径であって、取付孔と略同
一の径とするのがよい。遊嵌状に挿入できるので挿入は
容易であり、しかも、取付孔との間の隙間が小さくなる
と、より外れ難く、より傾くことなく真っ直ぐに圧入さ
れ易くなるからである。さらに、前記案内部の長さが、
その径の１．５倍以上であることを特徴とする木質材結
合具とするのが好ましい。案内部の長さを、その径の
１．５倍以上に長くすることで、案内部がさらに取付孔
から外れ難くなり、圧入時の傾きの抑制もできる。

【００１６】また、他の解決手段は、一対の木質材にそ
れぞれ穿孔した取付孔と、請求項１〜請求項４に記載の
木質材結合具の両端とをそれぞれ位置合わせし、上記一
対の木質材の間隔が狭くなる方向に木質材を押圧して、
上記木質材結合具の圧入部を上記取付孔にそれぞれ圧入
し、上記２つの取付孔に跨るように上記木質材結合具を
位置させる木質材結合具の使用方法である。

【００１７】上記構成を有する本発明の木質材結合具の
使用方法では、木質材の取付孔と木質材結合具の両端を
それぞれ位置合わせし、木質材の間隔が狭くなる方向に
木質材を押圧して、木質材結合具の圧入部を取付孔にそ
れぞれ圧入し、２つの取付孔に跨るように木質材結合具
を位置させる。このため、木質材を押圧すれば、２つの
取付孔にそれぞれ木質材結合具の圧入部が圧入されるた
め、一対の木質材を結合させることができ、接着剤の乾
燥等を待つ必要もなく、直ちに移動させ、あるいは、次
工程に移行することが出来る。また、木質材結合具がそ
の軸の周りに回転しながら取付孔内に圧入される。つま
り、ねじ込まれる。このため、一方の圧入部が一方の木
質材にねじ込まれると、木質材結合具が回転するので、
他方の圧入部が他方の木質材にもねじ込まれることにな
り、両方の木質材に均一に結合具がねじ込まれるため、
確実に両者を結合させることができる。しかも、各圧入
部の形成された突条は、先端側から基端側に向かって高
さが高くなる突起が連続した鋸歯状突条とされているの
で、圧入される（ねじ込まれる）際には、突起の先端側
が低いため容易に進む。一方、結合後に木質材同士を離
す方向の応力、即ち、取付孔から圧入部が抜ける方向の
応力が掛かった場合、回転しながら圧入されているた
め、突起が取付孔の内周面に食い込むように作用するの
で、圧入部が抜けることが防止される。

【００１８】さらに、上記木質材結合具の使用方法にお
いて、前記一対の木質材を結合するにあたり、複数の前
記木質材結合具を用い、しかも、上記複数の木質材結合
具のうち、前記押圧をする部位から距離の遠い取付孔に
圧入する上記木質材結合具には、前記鋸歯状突条のねじ
れ角が小さい木質材結合具を用いることを特徴とする木
質材結合の使用方法とすると良い。複数の木質材結合具
を用いる場合には、木質材を押圧した部位から遠い距離
にある取付孔では、木質材結合具を圧入しようとする
と、その反力で木質材が撓む。この為、木質材同士を全
面（あるいは広い範囲にわたって）密着させ、あるい
は、一定間隔とする予定で押圧したのに、一部が密着し
ていないなど、結合させた木質材同士の間隔に部分的な
バラツキを生じやすい。本発明では、遠い距離にある取
付孔に圧入する木質材結合具には、ねじれ角の小さなも
のを用いる。ねじれ角の小さな木質材結合具は、相対的
に圧入抵抗が小さいので、小さな押圧力で圧入でき、そ
の反力による木質材の撓みを抑制できる。このため、木
質材同士を全面に均一に密着させるなど、木質材同士の
間隔を均一にすることができる。

【００１９】さらに、他の解決手段は、一対の木質材に
それぞれ穿孔した取付孔に、請求項４に記載の木質材結
合具の案内部が挿入されるように位置合わせし、上記一
対の木質材の間隔が狭くなる方向に押圧して、上記木質
材結合具の圧入部を上記取付孔にそれぞれ圧入し、２つ
の取付孔に跨るように上記木質材結合具を位置させる木
質材結合具の使用方法であって、上記案内部の径は、上
記取付孔に遊嵌状に挿入可能な径であって、上記取付孔
と略同一の径としたことを特徴とする木質材結合具の使
用方法である。上記構成を有する本発明の木質材結合具
の使用方法では、木質材結合具の案内部の径が、取付孔
に遊嵌状に挿入可能な径であって、この取付孔と略同一
の径とされているので、取付孔に木質材結合具の案内部
を容易に挿入可能である。しかも、取付孔と案内部との
間の隙間が小さいので、木質材の結合作業時に、案内部
が取付孔から外れ難いため、結合作業が容易となる。さ
らに、圧入部が取付孔に圧入される際に、傾いた状態で
進もうとすると、案内部が取付孔の内周面と当接するた
め、斜めに圧入されることが防止され、木質材結合具が
まっすぐ圧入される。

【００２０】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本発明の実施の形
態を、図面と共に説明する。図１、図２に示す本実施形
態の木質材結合具（以下、単に結合具とも言う）１０
は、アルミニウム製で大略円柱状であり、連結部１を介
して、図２（ａ）において左右対称形状とされ、圧入部
２Ａ，２Ｂ、さらにその右側先端及び左側先端にそれぞ
れ案内部３Ａ，３Ｂを有する。

【００２１】ここで、圧入部２Ａ，２Ｂは、図２（ｃ）
から判るように、その周囲にそれぞれ周方向に等間隔
（角度にして９０度ごと）の螺旋状に巻かれた４条（４
本）の突条４Ａ，４Ｂを有する。つまり、突条４Ａ，４
Ｂはいずれも周方向の位相が９０度ずつ異なる４重螺旋
の突条とされている。この突条４Ａ，４Ｂは、その巻き
方が互いに逆にされており、本実施形態では、突条４Ａ
が左巻きで、突条４Ｂが右巻きとされている。また、こ
の突条のねじれ角ψは、ψ＝１６度に設定されている。
さらに、突条４Ａ，４Ｂの中心に沿って切断（つまり、
左巻き及び右巻きにねじりつつ切断）した状態の断面図
である図２（ｂ）からも理解できるように、突条４Ａ，
４Ｂは、それぞれ複数山（本実施形態では４山）の鋸歯
状の突起５Ａ，５Ａ，５Ａおよび５Ｂ，５Ｂ，５Ｂを有
する。従って、突条４Ａ，４Ｂは、その頂部がギザギザ
となった鋸歯状突条である。

【００２２】さらに詳しく言うと、この突起５Ａ，５Ｂ
は、いずれもその先端（突起５Ａにおいては、図中左側
先端、突起５Ｂにおいては、図中右側先端）側から基端
側（連結部１側）に向かって高さ（径方向高さ、即ち、
軸ＯＯ’からの距離）が高くなる先端側斜面５Ａｆ，５
Ｂｆを備える。一方、突起５Ａ，５Ｂの頂上５Ａｐ，５
Ｂｐよりも基端側（連結部１側）は、本実施形態では、
それぞれ結合具１０の軸ＯＯ’に垂直な基端側面５Ａ
ｅ，５Ｂｅとされている。即ち、軸ＯＯ’と基端側面５
Ａｅ，５Ｂｅとがなす角αは、α＝９０度とされてい
る。さらに、図２（ｃ）から判るように、各突条の径方
向断面形状は、半径Ｒの切り欠きによって、突条４Ｂ
（４Ａも同じ）の頂上を結ぶ頂上径Ｇの円を、４箇所切
り欠いて、内接円の径をＨとした形状とされている。即
ち、隣接する突条４Ｂ（突起５Ｂ）の周方向側面は、な
だらかな斜面とされている。一方、案内部３Ａ，３Ｂ
は、図２（ａ）に示すように、直径Ｄ、長さＥの外周面
円柱形状とされている。ここで、案内部の直径Ｄと長さ
Ｅとは、長さＥを直径Ｄの１．５倍以上、即ち、１．５
Ｄ≦Ｅとされている。

【００２３】ついで、この結合具１０を用いて一対の木
質材を結合するに際しての結合具の使用方法について、
図３および図４を参照しつつ説明する。図３（ａ）は、
結合させたい一対の木質材１１Ａ，１１Ｂに、それぞれ
直径ＪＡ，ＪＢの取付孔（円孔）１２Ａ，１２Ｂを空け
た状態を示す。この取付孔１２Ａ，１２Ｂは、いずれも
木質材１１Ａ，１１Ｂの表面（結合面）１１Ａｓ，１１
Ｂｓに垂直な軸１２ＡＯ，１２ＢＯを持つ。取付孔１２
ａ，１２Ｂの直径ＪＡ，ＪＢは、上記結合具１０の案内
部３Ａ，３Ｂの径Ｄとほぼ同一であるが、若干これより
も大きな径（例えば、Ｄ＝７．８ｍｍのとき、ＪＡ＝Ｊ
Ｂ＝７．９〜８．１ｍｍ程度）とされている。この取付
孔１２Ａ，１２Ｂは、公知の方法、例えば、ドリル等で
穿孔する。

【００２４】この一対の木質材のうちの一方、例えば木
質材１１Ａの取付孔１２Ａに、図３（ｂ）に示すよう
に、上記結合具１０の案内部（左側の案内部３Ａ）を挿
入する。上記したように、案内部３Ａの径Ｄに対して取
付孔１２Ａの径ＪＡは、略同一であるが若干大きいの
で、案内部３Ａは、取付孔１２Ａに遊嵌状に挿入でき
る。この状態では、結合具１０は取付孔１２Ａから容易
に抜けるが、案内部３Ａが取付孔１２Ａ内に挿入されて
いるため、例えば、破線矢印で示す方向に結合具１０が
倒れようとしても、案内部３Ａが取付孔１２Ａの内周面
に当接するため、ある程度の角度以上には傾かず、従っ
て、容易には抜ける（外れる）ことがない。特に、本実
施形態では、案内部３Ａにおいて、長さＥがその径Ｄの
１．５倍以上の値とされているので、外れ難くなってい
る。なお、さらに結合具１０を手などで図中左方向に軽
く押し込んでおけば、圧入部２Ａの先端側が若干木質材
１１Ａに食い込んで、木質材１１Ａの弾性により保持さ
れるので、さらに外れ難くできる。

【００２５】また、取付孔１２Ａの径ＪＡと案内部３Ａ
の径Ｄとの差が小さい方が、外れ難いので、挿入の容易
さを顧慮しつつ、両者の径の差を出来る小さくするのが
よい。さらに言えば、挿入の容易さ、及び、後述する圧
入部の圧入時に、案内部が圧入されることによる抵抗の
大きさを考慮しつつ、取付孔１２Ａと案内部３Ａの径
を、中間ばめ、あるいは、締まりばめの関係となる径の
中から選択しても良い。このような場合には、案内部３
Ａを取付孔１２Ａに挿入すると、案内部３Ａが取付孔１
２Ａに仮固定されるので、さらに、外れ難く、また次述
する他の木質材１１Ｂの位置合わせも容易となる。

【００２６】ついで、図４（ａ）に示すように、他の木
質材１１Ｂに形成した取付孔１２Ｂの軸１２ＢＯが、上
記一方の木質材１１Ａに形成した取付孔１２Ａの軸１２
ＡＯと一致するように対向させつつ、案内部３Ｂが取付
孔１２Ｂ内に挿入されるように近づける。このとき、結
合具１０の軸ＯＯ’は、案内部３Ａ，３Ｂに案内され
て、取付孔１２Ａ，１２Ｂの軸１２ＡＯ，１２ＢＯと、
ほぼ一致する。このように、案内部３Ｂが形成されてい
るため、木質材１１Ｂの位置合わせの際にも、容易に位
置合わせができる。

【００２７】その後、矢印Ｍで示すように、２つの木質
材１１Ａ，１１Ｂの間隔が狭くなる方向に押圧する。す
ると、圧入部２Ａ，２Ｂが、取付孔１２Ａ，１２Ｂにそ
れぞれ圧入され始める。このとき、上記において図２
（ｂ）を参照して説明したように、鋸歯状突条４Ａ，４
Ｂの各突起５Ａ，５Ｂは、その先端側斜面５Ａｆ，５Ｂ
ｆが基端側より先端側で高さが低くされているので、圧
入される際に、容易に取付孔内１２Ａ，１２Ｂに圧入さ
れる。また、取付孔１２Ａ，１２Ｂの軸１２ＡＯ，１２
ＢＯに対し結合具の軸ＯＯ’が傾いた状態で圧入しよう
とすると、案内部３Ａ，３Ｂが取付孔１２Ａ，１２Ｂの
内周面に当接するので、結合具１０が案内部３Ａ，３Ｂ
によって、自動的に取付孔１２Ａ，１２Ｂの軸１２Ａ
Ｏ，１２ＢＯと結合具の軸ＯＯ’とが一致する（平行と
なる）ように案内されるため、結合具１０が、取付孔１
２Ａ，１２Ｂに真っ直ぐに圧入される。ここで、鋸歯状
突条４Ａ，４Ｂは、互いに逆巻きの螺旋状にされている
ので、圧入されると共に、結合具１０の圧入部２Ａ，２
Ｂは、矢印Ｎで示す方向に回転しつつ、取付孔１２Ａ，
１２Ｂ内に圧入される（つまり、ねじ込まれる）ことと
なる。

【００２８】これにより、後述するように抜けにくくな
るのであるが、その他にも利点がある。木質材同士を結
合させる場合、硬さの異なる材質を木質材を結合させる
場合や、節の近傍など部分的に硬さの異なる部位がある
場合においても、確実に結合させることが求められる。
このような場合には、結合具から見て左右両側の圧入抵
抗が大きく異なる状態となる。ここで、例えば、鋸歯状
突条が螺旋状に形成されておらず、軸ＯＯ’に平行に真
っ直ぐに形成されていた場合を想定する。この場合に
は、取付孔１２Ａ，Ｂに圧入する際、回転は生じない。
このような結合具を用いて、両側で圧入抵抗の異なる木
質材を結合させようとすると、圧入抵抗の低い側のみ圧
入され、圧入抵抗の高い側は、ほとんど圧入されない状
態となる。これに対し、本実施形態の結合具１０では、
圧入と共に回転を生じるので、圧入抵抗の低い側に圧入
されると、結合具１０に回転が生じ、突起５Ａ，５Ｂが
回転して、取付孔の内周面を削りながら圧入されて行
く。従って、圧入抵抗の高い側でも取付孔内に圧入する
ことができ、確実に木質材同士を結合させることが出来
る。

【００２９】このようにして、回転と共に圧入部２Ａ，
２Ｂが取付孔１２Ａ，１２Ｂに圧入され、図４（ｂ）に
示すように、木質材１１Ａ，１１Ｂの表面１１Ａｓ，１
１Ｂｓが互いに密着する。このとき、結合具１０は、２
つの取付孔１２Ａ，１２Ｂに跨った状態となり、２つの
木質材１１Ａ，１１Ｂが結合具１０を介して結合され
る。ここで、結合具１０が取付孔１１Ａ，１１Ｂから抜
ける方向、即ち、矢印Ｑで示す方向の応力が掛かった場
合、突起５Ａ，５Ｂは上述したように回転してねじ込ま
れているので、抜ける方向、即ち軸ＯＯ’方向にかかる
応力と、ねじられて圧入された突起５Ａ，５Ｂの螺旋状
経路とに角度を生じる。このため、突起５Ａ，５Ｂは、
木質材１１Ａ，１１Ｂに食い込み、結合具１０が抜ける
のを防ぐから、２つの木質材１１Ａ，１１Ｂの結合が強
固に保たれる。このように、結合具１０で木質材１１
Ａ，１１Ｂを結合させた本実施形態においては、従来の
ように、接着剤の硬化（乾燥）を待つ必要もなく、直ち
に移動させ、あるいは、次工程に取り掛かることができ
る。なお、木質材表面１１Ａｓ，１１Ｂｓに接着剤を塗
布しておけば、接着剤の硬化後には、さらに強固に木質
材１１Ａ、Ｂ同士を結合させることができる。

【００３０】なお、本実施形態では、図２（ｂ）に示し
たように、各突起５Ａ，５Ｂの基端側面５Ａｅ，５Ｂｅ
が、軸ＯＯ’となす角αがα＝９０度とされている。従
って、矢印Ｑで示す方向の応力に対して、この基端側面
５Ａｅ，５Ｂｅが木質材１１Ａ，１１Ｂに食い込むよう
にして応力を受けるので、抜けにくい。これに対して、
図５（ａ）に示す結合具１０’のように、突起５Ａ’，
５Ｂ’の基端側面５Ａｅ’，５Ｂｅ’が軸ＯＯ’となす
角αが、鈍角とされている場合には、結合具１０’が抜
ける方向の応力に対して、木質材への食い込みが少なく
なり、相対的に抜けやすくなる。従って、角αをなるべ
く小さな値とするのがよい。一方、図５（ｂ）に示す結
合具１０”のように、突起５Ａ”，５Ｂ”の基端側面５
Ａｅ”，５Ｂｅ”が軸ＯＯ’となす角αが、鋭角とされ
ている場合、つまり内側ほど先端側に戻るオーバーハン
グした斜面となっている場合には、結合具１０”が抜け
る方向の応力に対して、α＝９０度の本実施形態の場合
よりもさらに木質材への食い込みが多くなり、さらに抜
けにくくなる。ただし、あまり角αを小さくする（鋭い
鋭角にする）と、突起５Ａ”，５Ｂ”の頂上近傍で突起
の強度が低下し、却って抜けやすくなるので、材料強度
を考慮して、例えばα≧６０度の範囲で、適当な角度α
とするのがよい。

【００３１】さらに、前記した頂上径Ｇ＝１１ｍｍ、切
り欠き半径Ｒ＝５．０ｍｍ、内接円径Ｈ＝６．９ｍｍの
一定とした結合具１０を用意し、取付孔の径ＪＡ（＝Ｊ
Ｂ）を変化させて木質材１１Ａ，Ｂに圧入し、圧入の様
子を調査したところ、以下のようになった。なお、案内
部３Ａ，３Ｂの径Ｄは、圧入の際の抵抗とならないよう
に、ＪＡ（＝ＪＢ）より小さな値としておいた。まず、
ＪＡ＝７．５ｍｍの場合には、圧入抵抗が大きく圧入で
きなかった。一方、ＪＡ＝７．８〜８．５ｍｍの場合に
は、結合具１０が回転しながら圧入され、良好に木質材
が結合できた。特に、ＪＡが小さい値ほど抜けにくく強
固に結合していた。さらに、ＪＡ＝９．０ｍｍとした場
合には、回転をほとんど生じず、突条４Ａ，４Ｂが滑る
ようにして圧入された。突条４Ａ，４Ｂ（突起５Ａ，５
Ｂ）の取付孔１２Ａ，１２Ｂ内周面への食い込みが少な
く、取付孔１２Ａ，１２Ｂの内周面が突起５Ａ，５Ｂに
より容易に変形しあるいは削られたためと推測される。
このことより、頂上径Ｇと取付孔の径ＪＡとの差は、
２．０〜３．２ｍｍの範囲が適当であることが判る。

【００３２】また、上記寸法の結合具１０において、螺
旋状突条４Ａ，４Ｂのねじれ角ψ（図２（ａ）参照）を
変化させた結合具を製作し、ＪＡ（＝ＪＢ）＝８．０ｍ
ｍ一定とした取付孔１２Ａ，１２Ｂに圧入して、圧入の
様子を調査した。すると、ねじれ角ψが４度未満の場合
には、ほとんど回転が生じないまま圧入された。このた
め、結合具１０が取付孔１２Ａ，１２Ｂから抜けやす
く、木質材１１Ａ，Ｂ同士の結合が不十分であった。突
条４Ａ，４Ｂを圧入した際に出来る突起５Ａ，５Ｂの螺
旋状経路が、ほぼ軸ＯＯ’と平行になってしまうので、
突起５Ａ，５Ｂが木質材１１Ａ，１１Ｂに食い込む量が
僅かとなるためと推測される。

【００３３】これに対し、ねじれ角ψ≧４度とした場合
には、圧入部２Ａ，２Ｂが回転しつつ圧入された。この
ため、抜ける方向、即ち軸ＯＯ’方向にかかる応力と、
ねじられて圧入された突起５Ａ，５Ｂの螺旋状経路とに
角度を生じるので、突起５Ａ，５Ｂは、木質材１１Ａ，
１１Ｂに食い込み、結合具１０が抜けるのを防ぐから、
２つの木質材１１Ａ，１１Ｂの結合が強固に保たれた。
特に、ψ≧１０度では、圧入時の回転量が多くなり、確
実に結合して抜け難くなる。ただし、ねじれ角ψ＞３５
度となると、圧入抵抗が大きくなり圧入困難となった。
特にψ＞４５度では、圧入抵抗が大きく、軸ＯＯ’方向
の力によって圧入しようとするだけでは、圧入が極めて
困難となる。ねじれ角ψが大きくなるほど、軸ＯＯ’方
向に掛ける力が、回転方向（周方向）にも分散されるた
めと推測される。従って、ねじれ角ψ（度）は、４≦ψ
≦４５とするのが良い。さらに、圧入の容易さおよび確
実な結合を勘案すると、１０≦ψ≦３５の範囲にするの
が好ましい。なお、圧入抵抗が小さいものを選択したい
場合には、４≦ψ≦１０とするのが良い。

【００３４】上記のようなねじれ角ψの異なる結合具
を、圧入に必要な力（圧入抵抗に抗して圧入する力）
と、要求される結合強度とに応じて適宜使い分けると良
い。例えば、図６（ａ）に示すように、一対の木質材３
１Ａ，３１Ｂにそれぞれ形成した同形状複数対（本例で
は、３対）の取付孔３２Ａ，３２Ｂ，３３Ａ，３３Ｂ，
３４Ａ，３４Ｂに、それぞれ結合具をセットし、木質材
３１Ａの両端近傍の押圧部Ｓ１，Ｓ２において、矢印Ｓ
で示す方向に押圧して、結合具を各取付孔に圧入し、木
質材３１Ａと３１Ｂを結合させる場合について説明す
る。まず、結合具として、それぞれ上記した結合具１０
と同形状（同じねじれ角ψ＝１６度）の結合具２１，２
２，２３を用いた場合には、図６（ｂ）に示すように、
図中中央において、木質材３１Ａ，３１Ｂが密着せず、
隙間Ｕが生じることがある。押圧部Ｓ１，Ｓ２から取付
孔３３Ａ、３３Ｂ（結合具２２）までの距離Ｔ１，Ｔ２
が、他の取付孔３２Ａ，３４Ａ等までの距離に比較して
大きいため、取付孔３３Ａ，Ｂに結合具２２を圧入する
際の反力で木質材３１Ａ，３１Ｂが撓んだためと思われ
る。

【００３５】そこで、結合具２２のみを、略同形状であ
るが突条のねじれ角ψを小さくした結合具２４（例え
ば、ψ＝８度）に変更する。このようにした場合には、
同様に押圧しても、図６（ｃ）に示すように、図中中央
においても、木質材３１Ａ，３１Ｂが密着し、隙間は生
じない。ねじれ角ψの小さい結合具２４は、圧入抵抗が
低く、圧入が容易で、圧入の際に発生する反力も小さく
なり、撓みを生じ難いからである。このようにしても、
（ねじれ角ψの大きい）結合具２１，２３により、強固
に木質材３１Ａ，Ｂ同士を結合させるので、十分な結合
を得ることができ、しかも、両者を密着させることもで
きた。このように、押圧部（Ｓ１，Ｓ２）からの距離を
考慮して、押圧部からの距離が大きい部分の取付孔に
は、ねじれ角ψの小さな結合具を用いるようにすると良
い。

【００３６】以上において、本発明を実施形態に即して
説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適
用できることはいうまでもない。例えば、結合具１０
は、アルミニウム製としたが、他の金属、例えば、鉄、
ステンレス、銅、ジュラルミン等を用いても良く、十分
な強度や硬度が得られるならば、ナイロン、ポリカーボ
ネートその他の樹脂であっても良い。また、上記実施形
態では、突条４Ａ，４Ｂは、その周方向側面が半径Ｒで
切り欠かれた形状（Ｒ形状）とした（図２（ｃ）参照）
が、これに限定されるものではなく、例えば、図５
（ｃ）に示すように、断面略台形状の突条４４Ｂ（４４
Ａ）とするなど、他の形状としても良い。さらに、上記
実施形態においては、木質材１１Ａ，Ｂをその表面１１
Ａｓ，１１Ｂｓで密着させたが、結合具１０は、木質材
を密着して結合させる場合の他、木質材同士を離間させ
て結合させることもできる。２つの木質材に形成した取
付孔に跨って、各圧入部がそれぞれ取付孔と結合してい
るからである。なお、上記実施形態において、取付孔１
２Ａ，１２Ｂは、単に円孔とのみ説明したが、貫通孔で
あっても、盲孔（有底孔）であってもよい。結合具１０
は取付孔１２Ａ，Ｂの内周面（側面）と結合するので、
取付孔１２Ａ，Ｂの底の有無に拘わらないからである。

【００３７】また、上記実施形態では、結合具１０にお
いて、２つの圧入部２Ａ，２Ｂ相互間を結ぶ連結部１を
設けたが、連結部を設けることなく、直接圧入部２Ａ，
２Ｂが結合した形状としても良い。また、圧入部の圧入
に際しては、突起は、概略先に圧入された突起の軌跡に
沿って圧入されるので、突起の数が多くても圧入抵抗は
それほど上昇しない。一方、圧入後は、結合具が向ける
方向の応力が掛かると、各突起がそれぞれ取付孔内周面
に食い込むので、突起が多いほど抜けにくく（結合強度
が高く）なる。従って、上記実施形態では、突起５Ａ，
５Ｂの数を、各々４つ（４山）としたが、得たい結合強
度の大きさや結合具の軸方向寸法等を勘案して適数とす
ればよい。ただし、圧入時に結合具が回転するようにす
るため、少なくとも３山以上設けるのがよい。さらに、
上記実施形態においては、突条４Ａ，４Ｂの数を４条
（４本）としたが、これに限定されない。但し、圧入時
にスムーズに回転するようにするためには、少なくとも
２条以上、好ましくは３条以上とし、周方向に均一に分
布しているのが好ましい。一方、突条４Ａ、４Ｂの数が
多すぎる場合には、突条間の間隔が狭くなって、この間
に位置する木質材の幅が狭くなって折れたりして、抜け
やすくなるので、８条以下とするのがよい。

【００３８】なお、結合具の製造は、その材質によって
公知の技法を適宜選択すればよいが、金属製の場合に
は、切削で形成するほか、転造や鋳造（ダイキャス
ト）、さらには、一旦軸方向に沿う鋸歯状突条を形成し
た後、これをねじれ加工によって捻って螺旋状としても
良い。その他、樹脂製の場合には、射出成形等によって
も製造できる。また、上記実施形態では、結合具１０の
両端、即ち、案内部３Ａ，３Ｂは、いずれも円柱形状と
したが（図２参照）、取付孔１２Ａ，１２Ｂへの挿入を
さらに容易にするため、その先端側を細径とした円錐台
形状、あるいは円錐形状などにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態にかかる木質材結合具の斜視図であ
る。

【図２】実施形態にかかる木質材結合具の形状を示し、
（ａ）は正面図、（ｂ）は鋸歯状突条に沿って切断した
断面図、（ｃ）は径方向断面図である。

【図３】実施形態にかかる木質材結合具の使用方法を説
明する説明図であり、（ａ）は一対の木質材に取付孔を
形成した状態、（ｂ）一方の木質材の取付孔に木質材結
合具の左側の案内部を挿入した状態を示す。

【図４】図３に続いて木質材結合具の使用方法を説明す
る説明図であり、（ａ）は他の木質材の取付孔を位置合
わせして木質材結合具の右側の案内部を挿入した状態、
（ｂ）は一対の木質材を結合させた状態を示す。

【図５】鋸歯状突条の他の形態例を示す断面図であり、
（ａ）突部の頂上より基端側の面と軸とのなす角αが鈍
角となった状態、（ｂ）は同じく角αが鋭角となりオー
バーハング形状となった状態、（ｃ）は突条（突起）の
周方向側面が切り立った状態とした例である。

【図６】複数対（三対）の取付孔にそれぞれ木質材結合
具（計３ヶ）を圧入して一対の木質材を結合させる様子
を示す説明図であり、（ａ）は圧入前の状態、（ｂ）は
同じ木質材結合具を３ヶ用いた場合の結合後の状態、
（ｃ）は中央の木質材結合具にねじれ角の小さなものを
用いた場合の結合後の状態を示す。

【図７】従来の木質ダボを用いて一対の木質材を結合す
る様子を示す説明図である。

【符号の説明】

１０，２１〜２４ 木質材結合具 １ 連結部 ２Ａ，２Ｂ 圧入部 ３Ａ，３Ｂ 案内部 ４Ａ，４Ｂ 鋸歯状突条 ５Ａ，５Ｂ 突起 ５Ａｆ，５Ｂｆ 先端側斜面 ５Ａｅ，５Ｂｅ 基端側面 ＯＯ’ （結合具の）軸 １１Ａ，１１Ｂ，３１Ａ，３１Ｂ 木質材 １１Ａｓ、１１Ｂｓ 木質材表面 １２Ａ，１２Ｂ 取付孔 １２ＡＯ，１２ＢＯ （取付孔の）軸 ψ ねじれ角 Ｓ１，Ｓ２ 押圧部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに結合される一対の木質材にそれぞ
   れ穿孔された取付孔にそれぞれ圧入される一対の圧入部
   を備えた木質材結合具であって、 上記一対の圧入部は、それぞれその外周に、先端側から
   基端側に向かって高さが高くなる斜面を有する突起が螺
   旋状に連続する鋸歯状突条を、互いに逆巻きに備えるこ
   とを特徴とする木質材結合具。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の木質材結合具であっ
   て、前記一対の圧入部が備える前記鋸歯状突条の数が、
   相等しく、ぞれぞれ２〜８条であり、周方向に均一に分
   布していることを特徴とする木質材結合具。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の木質材
   結合具であって、前記鋸歯状突条のねじれ角を、４〜４
   ５度としたことを特徴とする木質材結合具。
4. 【請求項４】 請求項１〜請求項３に記載の木質材結合
   具であって、 前記圧入部よりも先端側に、それぞれ外周面略円柱状の
   案内部を設けたことを特徴とする木質材結合具。
5. 【請求項５】 一対の木質材にそれぞれ穿孔した取付孔
   と、請求項１〜請求項４に記載の木質材結合具の両端と
   をそれぞれ位置合わせし、 上記一対の木質材の間隔が狭くなる方向に押圧して、上
   記木質材結合具の圧入部を上記取付孔にそれぞれ圧入
   し、上記２つの取付孔に跨るように上記木質材結合具を
   位置させる木質材結合具の使用方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の木質材結合具の使用方
   法であって、 前記一対の木質材を結合するにあたり、複数の前記木質
   材結合具を用い、 しかも、上記複数の木質材結合具のうち、前記押圧をす
   る部位から距離の遠い取付孔に圧入する上記木質材結合
   具には、前記鋸歯状突条のねじれ角が小さい木質材結合
   具を用いることを特徴とする木質材結合具の使用方法。
7. 【請求項７】 一対の木質材にそれぞれ穿孔した取付孔
   に、請求項４に記載の木質材結合具の案内部が挿入され
   るように位置合わせし、 上記一対の木質材の間隔が狭くなる方向に押圧して、上
   記木質材結合具の圧入部を上記取付孔にそれぞれ圧入
   し、２つの取付孔に跨るように上記木質材結合具を位置
   させる木質材結合具の使用方法であって、 上記案内部の径は、上記取付孔に遊嵌状に挿入可能な径
   であって、上記取付孔と略同一の径としたことを特徴と
   する木質材結合具の使用方法。