(57)【要約】【課題】製造時間を短縮できるとともにコストを削減できる大断面の木質構造材等を提供する。【解決手段】材軸方向と直交する断面が所定の形状に形成された複数の木製部材２，２…が接合部品３により接合されて１つの木製部材の断面よりも大きい断面を持つように形成された木質構造材１であって、接合部品３は、平板部３１と、平板部３１の一部が切起こされることによって平板部の両方の板面より突出して先端が鋭利な釘機能部３２とを備え、平板部３１の一方の板面より突出する釘機能部３２が一方の木製部材に刺さって平板部３１の一方の板面と一方の木製部材２の材軸方向に沿った面２ａとが接触するとともに、平板部３１の他方の板面より突出する釘機能部３２が他方の木製部材２に刺さって平板部３１の他方の板面と他方の木製部材２の材軸方向に沿った面２ａとが接触した構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
材軸方向と直交する断面が所定の形状に形成された複数の木製部材が接合部品により接合されて１つの木製部材の断面よりも大きい断面を持つように形成された木質構造材であって、
接合部品は、平板部と、平板部の一部が切起こされることによって平板部の両方の板面より突出して先端が鋭利な釘機能部とを備え、
平板部の一方の板面より突出する釘機能部が一方の木製部材に刺さって平板部の一方の板面と一方の木製部材の材軸方向に沿った面とが接触するとともに、平板部の他方の板面より突出する釘機能部が他方の木製部材に刺さって平板部の他方の板面と他方の木製部材の材軸方向に沿った面とが接触したことを特徴とする木質構造材。
【請求項２】
釘機能部が切起こされて形成された平板部の開口において一方の木製部材の面と他方の木製部材の面とが接触したことを特徴とする請求項１に記載の木質構造材。
【請求項３】
接合部品の板厚が、１．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の木質構造材。
【請求項４】
複数の釘機能部が、平板部の面上において互いに交差する方向に沿って並ぶように設けられたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の木質構造材。
【請求項５】
釘機能部が、刺さった木製部材からの引き抜けを防止する引抜防止部を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の木質構造材。
【請求項６】
接合部品により接合された複数の木製部材を外側から拘束する拘束手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の木質構造材。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の木質構造材に使用される接合部品であって、
平板部と、平板部の一部が切起こされることによって平板部の両方の板面より突出して先端が鋭利な釘機能部とを備えたことを特徴とする接合部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の木製部材が接合されて１つの木製部材の断面よりも大きい断面を持つように形成された木質構造材等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、柱、梁等の木製構造材として、無垢材や集成材により所定寸法に形成された所定規格（既製品、又は、特注品）の木製構造材が使用されている（特許文献１等参照）。
そして、大中規模の木造建築物において、大断面の木製構造材が必要となる場合、上述した所定規格の木製構造材同士を接着剤を用いて圧着接合することにより、大断面の木製構造材を製造するようにしている。
また、木質部材と鋼製部材とを接合して構成された木−鋼ハイブリッド構造が知られている。当該木−鋼ハイブリッド構造は、木質部材に噛み込まれる針状突起のような目荒らし部が表面に形成されている鋼製部材を一対の木質部材の間に挟んでこれらを圧着させた構造である（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１５７３６１号公報
【特許文献２】特開２０１８−２０４３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、所定規格の木製構造材同士を接着剤を用いて圧着接合することにより製造される大断面の木製構造材は、製造に要する時間が長くなり、コスト高となってしまうという問題点があった。
尚、特許文献２に開示された木−鋼ハイブリッド構造において使用される鋼製部材は、例えば梁接合部となるガセットプレート、あるいは、壁接合部となるガセットプレート、即ち、接合金物（構造金物）である。つまり、特許文献２に開示された木−鋼ハイブリッド構造は、ガセットプレート等の鋼製部材の両方の板面に木質部材を接合した鋼製部材と木質部材との接合構造であって、複数の木製構造材同士を接合して構成された木質構造材とは異なる構造である。
本発明は、上述した問題点に鑑み、製造時間を短縮できるとともにコストを削減できる大断面の木質構造材等を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る木質構造材は、材軸方向と直交する断面が所定の形状に形成された複数の木製部材が接合部品により接合されて１つの木製部材の断面よりも大きい断面を持つように形成された木質構造材であって、接合部品は、平板部と、平板部の一部が切起こされることによって平板部の両方の板面より突出して先端が鋭利な釘機能部とを備え、平板部の一方の板面より突出する釘機能部が一方の木製部材に刺さって平板部の一方の板面と一方の木製部材の材軸方向に沿った面とが接触するとともに、平板部の他方の板面より突出する釘機能部が他方の木製部材に刺さって平板部の他方の板面と他方の木製部材の材軸方向に沿った面とが接触したことを特徴とするので、製造時間を短縮できるとともにコストを削減できる大断面の木質構造材を得ることができる。
また、釘機能部が切起こされて形成された平板部の開口において一方の木製部材の面と他方の木製部材の面とが接触したことを特徴とするので、接合部品を介して強固に接合された大断面の木質構造材を得ることができる。
また、接合部品の板厚が、１．３ｍｍ以下であることを特徴とするので、釘機能部が切起こされて形成された平板部の開口において一方の木製部材の面と他方の木製部材の面とが接触しやすくなり、接合部品を介して強固に接合された大断面の木質構造材を得ることができる。
また、複数の釘機能部が、平板部の面上において互いに交差する方向に沿って並ぶように設けられたことを特徴とするので、当該互いに交差する方向に、一方の木製部材と他方の木製部材とがずれにくくなり、接合部品を介して強固に接合された大断面の木質構造材を得ることができる。
また、釘機能部が、刺さった木製部材からの引き抜けを防止する引抜防止部を備えたことを特徴とするので、木製部材に刺さった釘機能部が引き抜け難くなり、接合部品を介して強固に接合された大断面の木質構造材を得ることができる。
また、接合部品により接合された複数の木製部材を外側から拘束する拘束手段を備えたことを特徴とするので、接合された複数の木製部材が拘束手段によって離れ難くなった大断面の木質構造材を得ることができる。
また、上述した木質構造材に使用される接合部品は、平板部と、平板部の一部が切起こされることによって平板部の両方の板面より突出して先端が鋭利な釘機能部とを備えたことを特徴とするので、上述した木質構造材を確実に製造できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】梁として使用される木質構造材を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は分解斜視図、（ｃ）は断面図（実施形態１）。
【図２】柱として使用される木質構造材を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は分解斜視図、（ｃ）は断面図（実施形態１）。
【図３】接合部品を示す斜視図。
【図４】釘機能部を切起こす前の状態の接合部品を示す図（実施形態１）。
【図５】接合部品を介した木製部材の面の接触状態を示す拡大断面図（実施形態１）。
【図６】釘機能部を切起こす前の状態の接合部品を示す図（実施形態２）。
【図７】釘機能部を切起こす前の状態の接合部品を示す図（実施形態３）。
【図８】拘束手段で拘束された木質構造材を示し、（ａ）は拘束手段として炭素シートを用いた例を示す図、（ｂ）拘束手段として鉄輪を用いた例を示す図、（ｃ）は拘束手段としてボルト及びナットを用いた例を示す図（実施形態５）。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態１
例えば図１，図２に示すように、実施形態１に係る木質構造材１は、材軸方向（長手方向）Ｘと直交する断面が矩形状（図１（ｃ），図２（ｃ）参照）に形成された複数の木製部材２，２…が接合部品３により接合されて１つの木製部材２の断面よりも大きい断面を持つように形成された梁や柱等として使用される木質構造材１である。
【０００８】
木製部材２は、例えば、ＣＬＴ（Cross Laminated Timber（直交集成板））又は集成材又は無垢材により形成された梁や柱等として使用される木製構造材である。
尚、ＣＬＴとは、張り合わせる板の繊維方向が直交するように複数の板を張り合わせて構成された木材であり、直交集成板と呼ばれている。
また、集成材とは、張り合わせる板の繊維方向が並行方向となるように複数の板を張り合わせて構成された木材である。
【０００９】
図３に示すように、接合部品３は、例えば、１．３ｍｍ以下の板厚の鋼製薄板等の金属薄板により形成された平板部３１と、平板部３１の一部が切起こされることによって平板部３１の両方の板面３１ａより突出して先端３２ｔが鋭利な複数の釘機能部３２，３２…とを備えた構成である。
換言すれば、当該接合部品３は、互いに隣り合う２つの木製部材２，２を接合させるための釘機能部付き薄板である。
【００１０】
釘機能部３２は、図４に示すように、平板部３１に形成された切欠き溝３３で区画された部分３４が折曲部３５を基準にして切起こされることによって形成され、先端３２ｔから木製部材２に刺さって全体が木製部材２に食い込む（めり込む）構成となっている。尚、図４は、平板部３１に釘機能部３２を区画する切欠き溝３３が形成されて釘機能部３２が起こされる前の状態の接合部品３を図示している。
釘機能部３２は、図４に示すように、例えば、一つの辺が折曲部３５を形成して当該一つの辺と対向する角が先端３２ｔとなる三角形の切り起こし平板により形成される。
また、図３に示すように、接合部品３は、釘機能部３２の板面３２ａと平板部３１の板面３１ａとのなす角度が直角、又は、略直角となるように形成される。即ち、接合部品３は、釘機能部３２の板面３２ａが、平板部３１の板面３１ａと直交、又は、略直交するように形成されたものを用いる。
【００１１】
例えば、図１に示すように、２つの木製部材２，２を接合して１つの木製部材２の断面よりも大きい断面を持つ木質構造材１としての梁を製造する場合には、互いに対向させる一方の木製部材２の材軸方向に沿った面２ａと他方の木製部材２の材軸方向に沿った面２ａとの間に接合部品３を配置して、一方の木製部材２の面２ａと他方の木製部材２の面２ａとが互いに近づく方向に圧力を付与することによって、一方の木製部材２と他方の木製部材２とが接合部品３により接合された大断面の梁が構成される。
尚、この場合、木製部材２の材軸方向に沿った面２ａは、梁の長さ方向に沿って延長する辺と梁成方向に沿って延長する辺とで囲まれた面である。
【００１２】
また、例えば、図２に示すように、複数の木製部材２，２…を接合して１つの木製部材２の断面よりも大きい断面を持つ木質構造材１としての柱を製造する場合には、複数の木製部材２，２…を横方向及び縦方向に行列状に互いに隣り合うように配置し、かつ、互いに対向させる一方の木製部材２の材軸方向に沿った面２ａと他方の木製部材２の材軸方向に沿った面２ａとの間に接合部品３を配置して、複数の木製部材２，２…の周りから各木製部材２，２…が互いに近づく方向に圧力を付与することによって、互いに隣り合う各木製部材２，２…が接合部品３，３…により接合された大断面の柱が構成される。
例えば、図２に示すように、木製部材２：２…を横４列縦４列に並べて接合することによって、１つの木製部材２の断面の１６倍の大きさの断面を持つ大断面の柱を製造することができる。例えば、木製部材２として集成材で形成された１２０ｍｍ角の既製品の柱を用いて、当該木製部材２：２…を横４列縦４列に並べて接合することにより、４８０ｍｍ角の大断面の柱を製造することができる。
尚、この場合、木製部材２の材軸方向に沿った面２ａは、柱の４つの側面のうちの１つ以上の側面である。
【００１３】
即ち、実施形態１に係る木質構造材１は、図５に示すように、接合部品３の平板部３１の一方の板面３１ａより突出する釘機能部３２が一方の木製部材２に刺さって平板部３１の一方の板面３１ａと一方の木製部材２の材軸方向Ｘに沿った面２ａとが接触するとともに、接合部品３の平板部３１の他方の板面３１ａより突出する釘機能部３２が他方の木製部材２に刺さって平板部３１の他方の板面３１ａと他方の木製部材２の材軸方向Ｘに沿った面２ａとが接触し、かつ、接合部品３の釘機能部３２が切起こされて形成された平板部３１の開口３１ｂにおいて一方の木製部材２の面２ａと他方の木製部材２の面２ａとが接触した状態となるように、一方の木製部材２と他方の木製部材２とが接合部品３により接合された構成となっている。
つまり、一方の木製部材２の面２ａと他方の木製部材２の面２ａとが互いに近づく方向にプレス機械等によって圧力が付与されることによって、平板部３１の開口３１ｂにおける開口縁が木製部材２の面２ａに食い込んで、木製部材２の平板部３１の開口３１ｂにおいて一方の木製部材２の面２ａと他方の木製部材２の面２ａとが接触した状態となるため、開口３１ｂの内周面と当該開口３１ｂ内に嵌まり込む木製部材２の嵌合部の外周面との接触摩擦が大きくなって、接合部品３を介して強固に接合された大断面の木質構造材１を得ることができるようになる。
【００１４】
換言すれば、実施形態１に係る木質構造材１は、複数の木製部材２，２同士を接合部品３を用いて接合する接合方法により製造されるものであって、接合部品３として、１．３ｍｍ以下の薄板により形成された平板部３１と、平板部３１の一部が切起こされることによって平板部３１の両方の板面３１ａ，３１ａより突出して先端３２ｔが鋭利な複数の釘機能部３２，３２…とを備えた接合部品３を用いて製造された木質構造材１である。
即ち、当該接合部品３は、力を伝達しない部品であり、構造材ではなく、製造される木質構造材１の強度に寄与しない部品であって、複数の木製部材２，２同士を接合させるための釘として機能する。
【００１５】
一方、特許文献２に開示された木−鋼ハイブリッド構造における鋼製部材は、せん断力伝達するガセットプレート等の接合金物（構造金物）である。
従って、本願発明の木質構造材１は、特許文献２に開示された木−鋼ハイブリッド構造とは異なるものである。
【００１６】
実施形態１に係る木質構造材１によれば、製造時間を短縮できるとともにコストを削減できる大断面の木質構造材１を得ることができる。
また、実施形態１に係る木質構造材１によれば、接合部品３の釘機能部３２が切起こされて形成された平板部３１の開口３１ｂにおいて一方の木製部材２の面２ａと他方の木製部材２の面２ａとが接触した構成となっているので、開口３１ｂの内周面と当該開口３１ｂ内に嵌まり込む木製部材２の嵌合部の外周面との接触摩擦が大きくなり、接合部品３を介して強固に接合された大断面の木質構造材１を得ることができる。
また、接合部品３として、平板部３１の板厚が１．３ｍｍ以下の鋼製薄板等の金属薄板を用いたので、釘機能部３２が切起こされて形成された平板部３１の開口３１ｂにおいて一方の木製部材２の面２ａと他方の木製部材２の面２ａとが接触しやすくなり、開口３１ｂの内周面と当該開口３１ｂ内に嵌まり込む木製部材２の嵌合部の外周面との接触摩擦が大きくなって、接合部品３を介して強固に接合された大断面の木質構造材１を得ることができるようになる。
【００１７】
また、接合部品３は、釘機能部３２の板面３２ａと平板部３１の板面３１ａとのなす角度が直角、又は、略直角となるように形成されたものを用いたので、釘機能部３２の全体が一方の木製部材２や他方の木製部材２に食い込み易くなり、接合部品３を介して強固に接合された大断面の木質構造材１を得ることができるようになる。
さらに、接合部品３の釘機能部３２は、一つの辺が折曲部３５を形成して当該一つの辺と対向する角が先端３２ｔとなる三角形の切り起こし平板により形成されたので、釘機能部３２の全体が一方の木製部材２や他方の木製部材２に食い込み易くなり、接合部品３を介して強固に接合された大断面の木質構造材１を得ることができるようになる。
【００１８】
実施形態２
実施形態２に係る木質構造材１は、図６に示す状態から、釘機能部３２の板面３２ａと平板部３１の板面３１ａとのなす角度が直角、又は、略直角となるように起こされた複数の釘機能部３２，３２…が、平板部３１の面３１ａ上において互いに直交する方向Ａ，Ｂに沿って並ぶように設けられて構成された接合部品３を用いて木製部材２，２…が接合された構成とした。
即ち、接合部品３として、複数の釘機能部３２，３２…が、平板部３１の面３１ａ上において、互いに交差する方向、好ましくは、互いに直交する方向に沿って並ぶように設けられた接合部品３を用いた。
【００１９】
実施形態２に係る木質構造材１によれば、接合部品３の複数の釘機能部３２，３２…、即ち、釘機能部３２，３２…の列が互いに交差する方向に、一方の木製部材２と他方の木製部材２とがずれにくくなり、接合部品３を介して強固に接合された大断面の木質構造材１を得ることができるようになる。
【００２０】
実施形態３
実施形態３に係る木質構造材１は、図７に示す状態から、釘機能部３２の板面３２ａと平板部３１の板面３１ａとのなす角度が直角、又は、略直角となるように起こされた複数の釘機能部３２，３２…が、刺さった木製部材２からの引き抜けを防止する引抜防止部４を備えて構成された接合部品３を用いて木製部材２，２…が接合された構成とした。
【００２１】
例えば、図７に示すように、接合部品３の釘機能部３２が、矢印形状に形成された構成とし、この矢印形状の矢尻部分を形成する三角形の底辺部４１，４１が引抜防止部４として機能するように構成された接合部品３を用いて木製部材２，２…が接合された構成の木質構造材１とした。
【００２２】
実施形態３に係る木質構造材１によれば、木製部材２に刺さった釘機能部３２，３２…が引抜防止部４の機能により木製部材２から引き抜け難くなり、接合部品３を介して強固に接合された大断面の木質構造材１を得ることができるようになる。
【００２３】
実施形態４
実施形態４に係る木質構造材１は、上述した実施形態２の構成と実施形態３の構成とを備えて構成された接合部品３を用いて木製部材２，２…が接合された構成とした。
【００２４】
実施形態４に係る木質構造材１によれば、接合部品３を介して強固に接合された大断面の木質構造材１を得ることができるようになる。
【００２５】
実施形態５
実施形態５に係る木質構造材は、図８に示すように、接合部品３により接合された複数の木製部材２，２…を外側から拘束する拘束手段５を備えた構成とした。
【００２６】
例えば、拘束手段５として、図８（ａ）に示すような、帯状の炭素シート５１を用い、接合部品３により接合された複数の木製部材２，２…の外周囲に当該炭素シートを巻き付けて拘束した構成の木質構造材１Ａとした。
あるいは、拘束手段５として、図８（ｂ）に示すような、鉄環５２を用い、接合部品３により接合された複数の木製部材２，２…の外周囲に当該鉄環５２を嵌め込んで拘束した構成の木質構造材１Ｂとした。
あるいは、拘束手段５として、図８（ｃ）に示すような、ボルト５４及びナット５５を用い、接合部品３により接合された複数の木製部材２，２…の外周囲側において、複数の木製部材２，２…に貫通するように形成した貫通孔５３にボルト５４を通し、貫通孔５３に通したボルト５４の両端側にナット５５，５５を締結することで、複数の木製部材２，２…の外周囲を拘束した構成の木質構造材１Ｃとした。尚、図８（ｃ）に示すように、貫通孔５３の両端側には、ナット５５を収容するための座ぐり孔５６を形成しておくことが好ましい。
【００２７】
実施形態５に係る木質構造材によれば、接合された複数の木製部材２；２…が拘束手段５によって離れ難くなった大断面の木質構造材を得ることができる。
【００２８】
尚、複数の接合部品３，３…を、互いに向かい合う各木製部材の面２ａ，２ａの材軸方向Ｘに沿って間欠的に配置して、互いに向かい合う各木製部材２，２を当該複数の接合部品３，３…を介して接合した木質構造材としてもよい。
【００２９】
また、実施形態１においては、釘機能部３２，３２…が切起こされて形成された平板部３１の開口３１ｂにおいて一方の木製部材２の面２ａと他方の木製部材２の面２ａとを接触させた構成の木質構造材１を示したが、平板部３１の一方の板面３１ａより突出する釘機能部３２，３２…が一方の木製部材２に刺さって平板部３１の一方の板面３１ａと一方の木製部材２の材軸方向に沿った面２ａとが接触するとともに、平板部３１の他方の板面３１ａより突出する釘機能部３２，３２…が他方の木製部材２に刺さって平板部３１の他方の板面３１ａと他方の木製部材２の材軸方向に沿った面２ａとが接触した構成となっていればよい。
即ち、釘機能部３２，３２…が切起こされて形成された平板部３１の開口３１ｂにおいて一方の木製部材２の面２ａと他方の木製部材２の面２ａとが接触していない構成の木質構造材１であっても構わない。
【００３０】
また、複数の木製部材２，２…は、材軸方向と直交する断面が矩形以外の所定の形状に形成されたものを用いてもよい。例えば、断面半円形状の２つの木製部材２，２を接合部品３で接合して断面円形状の柱として使用される木質構造材１を構成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１  木質構造材、２  木製部材、２ａ  木製部材の材軸方向に沿った面、
３  接合部品、３１  平板部、３１ａ  平板部の板面、３１ｂ  平板部の開口、
３２  釘機能部、４  引抜防止部、５  拘束手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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