(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の木材をネジによって接合してなる耐力壁であって、
前記ネジは、周面に雄ネジが形成されたネジ部と、頭部と、前記ネジ部と前記頭部との間に設けられた胴部と、を備え、
前記胴部の周面には、周方向に延設されて環状を呈する複数の溝が形成されており、
前記複数の溝は、前記複数の木材の当接面の位置には配置されておらず、前記複数の木材の当接面は、隣り合う二つの前記溝間に配置されている
ことを特徴とする耐力壁。
【請求項２】
前記複数の木材がずれる変形時において、前記ネジは、前記複数の溝が形成された部位でクランク状に変形する
ことを特徴とする請求項１に記載の耐力壁。
【請求項３】
前記ネジ部のネジ谷径ａ、前記胴部のスムス径ｂ、及び、前記複数の溝の溝径ｃは、
ｃ＜ａ
かつ
０．８５ｂ≦ｃ≦０．９５ｂ
を満たすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の耐力壁。
【請求項４】
前記複数の溝は、それぞれ円弧形状を呈しており、
前記胴部のスムス径ｂ、及び、前記複数の溝の円弧形状の直径ｄは、
０．５ｂ≦ｄ≦２．０ｂ
を満たすことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の耐力壁。
【請求項５】
前記ネジ部の先端には、前記雄ネジが形成された部分よりも小径のドリルが形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の耐力壁。
【請求項６】
前記頭部の周面は、テーパ形状を呈しており、
前記頭部の周面には、当該ネジの軸方向に延設されたリブが形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の耐力壁。
【請求項７】
前記複数の木材として、二つの木材を前記ネジによって接合してなる請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の耐力壁であって、
前記ネジの前記胴部の周面には、前記複数の溝として、二つの溝が形成されており、
一の前記溝は、前記胴部のネジ部側端部に設けられており、
他の前記溝は、前記胴部の頭部側端部に設けられている
ことを特徴とする耐力壁。
【請求項８】
前記胴部のスムス径ｂ、及び、前記二つの溝間の距離ｅは、
ｅ≧２ｂ
を満たすことを特徴とする請求項７に記載の耐力壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネジを用いた耐力壁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、住宅等に用いられる耐力壁では、複数の木材が釘を用いて接合されていた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−６３７３３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、釘を用いて接合された耐力壁は、釘の引き抜き強度が低いため、耐力が低下するおそれがあった。そのため、釘に代えてネジを用いて複数の木材を接合することが考えられる。しかし、ネジは、引き抜き強度は高いが変形の許容量が少なく、変形量が限界に達すると折れてしまうため、変形時においても高耐力及び高靭性を実現することが可能な構造が望まれている。
【０００５】
本発明は、前記した事情に鑑みて創案されたものであり、変形時においても高耐力及び高靭性を実現することが可能な耐力壁を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明の耐力壁は、複数の木材をネジによって接合してなる耐力壁であって、前記ネジは、周面に雄ネジが形成されたネジ部と、頭部と、前記ネジ部と前記頭部との間に設けられた胴部と、を備え、前記胴部の周面には、周方向に延設されて環状を呈する複数の溝が形成されており、前記複数の溝は、前記複数の木材の当接面の位置には配置されておらず、前記複数の木材の当接面は、隣り合う二つの前記溝間に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によると、溝が形成された部位の剛性を低くすることによってネジを適切な位置で変形させることができるので、耐力壁の変形時において、ネジの頭部を木材と平行に保つことによって、頭部が木材にめり込んでパンチングアウトによる木材の破壊が先行することを防止するとともに、雄ネジによる高い引き抜き強度が相俟って、高耐力及び高靭性を実現することができる。
また、かかる構成によると、木材の当接面の両側でネジが曲がることができるので、耐力壁の変形時において、ネジが打ち込まれた木材へのダメージを防ぐとともに、雄ネジによる高い引き抜き強度が相俟って、高耐力及び高靭性を実現することができる。
また、前記複数の木材がずれる変形時において、前記ネジは、前記複数の溝が形成された部位でクランク状に変形する構成であってもよい。
また、前記ネジ部のネジ谷径ａ、前記胴部のスムス径ｂ、及び、前記複数の溝の溝径ｃは、  ｃ＜ａ  かつ  ０．８５ｂ≦ｃ≦０．９５ｂ  を満たす構成であってもよい。
また、前記複数の溝は、それぞれ円弧形状を呈しており、前記胴部のスムス径ｂ、及び、前記複数の溝の円弧形状の直径ｄは、  ０．５ｂ≦ｄ≦２．０ｂ  を満たす構成であってもよい。
【０００８】
前記ネジ部の先端には、前記雄ネジが形成された部分よりも小径のドリルが形成されている構成であってもよい。
【０００９】
かかる構成によると、ネジの打ち込み時における木材の割裂による耐力低下を防ぐことができる。
【００１０】
前記頭部の周面は、テーパ形状を呈しており、前記頭部の周面には、当該ネジの軸方向に延設されたリブが形成されている構成であってもよい。
【００１１】
かかる構成によると、ネジの打ち込み時におけるネジの木材への沈み性が向上し、ネジ部の空転による引き抜き強度の低下を防ぐことができる。
【００１２】
前記ネジは、前記複数の溝として、二つの溝を備え、一の前記溝は、前記胴部のネジ部側端部に設けられており、他の前記溝は、前記胴部の頭部側端部に設けられている構成であってもよい。
【００１３】
かかる構成によると、ネジのネジ部の軸と頭部の軸とがずれる変形、いわゆるクランク状変形におけるネジ部の軸と頭部の軸との間のずれの距離を確保することができる。
【００１６】
また、本発明の耐力壁は、前記複数の木材として、二つの木材を前記ネジによって接合してなる耐力壁であって、前記ネジの前記胴部の周面には、前記複数の溝として、二つの溝が形成されており、一の前記溝は、前記胴部のネジ部側端部に設けられており、他の前記溝は、前記胴部の頭部側端部に設けられている構成であってもよい。
【００１７】
かかる構成によると、木材の当接面の両側でネジが曲がることができるので、耐力壁の変形時において、ネジが打ち込まれた木材へのダメージを防ぐとともに、雄ネジによる高い引き抜き強度が相俟って、高耐力及び高靭性を実現することができる。
また、前記胴部のスムス径ｂ、及び、前記二つの溝間の距離ｅは、  ｅ≧２ｂ  を満たす構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、変形時においても高耐力及び高靭性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るネジを模式的に示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る面材を模式的に示す図であり、ネジによる接合部分を示す断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態に係る面材が変形した状態を模式的に示す図であり、（ｂ）は、比較例に係る面材が変形した状態を模式的に示す図である。
【図４】本発明の参考例に係る面材を模式的に示す図であり、ネジによる接合部分を示す断面図である。
【図５】本発明の変形例に係る面材を模式的に示す図であり、ネジによる接合部分を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。同様の部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２１】
＜ネジ＞
図１に示すように、本発明の実施形態に係るネジ１０は、ネジ部１１と、胴部１２と、頭部１３と、を備える。
【００２２】
≪ネジ部≫
ネジ部１１は、当該ネジ部１１の先端部に形成されたドリル１１ａと、当該ネジ部１１の周面に形成された雄ネジ１１ｂと、を備える。ドリル１１ａは、ネジ１０の打ち込み時に、木材を穿孔する部位であり、ネジ部１１のネジ谷径ａよりも小径を呈する。なお、雄ネジ１１ｂのネジ山の角度は、ネジ部１１が打ち込まれる下地材３０（図２参照）の密度によって、適宜設定可能である。例えば、下地材３０の密度が高いほど、雄ネジ１１ｂのネジ山の角度を緩やかにすることが望ましい。かかる設定によると、ネジ１０の引抜抵抗を下げ、後記する耐力壁１（図２参照）のネジ１０による接合部分の靭性を高めることができる。同様に、雄ネジ１１ｂのネジ山の高さも適宜設定可能であり、例えば、下地材３０の密度が高いほど、雄ネジ１１ｂのネジ山の高さを低くすることが望ましい。
【００２３】
≪胴部≫
胴部１２は、ネジ部１１と頭部１３との間に設けられた非ネジ部（ネジ山が形成されていない部位）であり、複数（本実施形態では２つ）の溝１２ａを備える。複数の溝１２ａは、胴部１２の周面に、周方向に全周にわたって延設されて環状を呈するように形成されている。本実施形態において、一の溝１２ａは、胴部１２のネジ部１１側端部に形成されており、他の溝１２ａは、胴部１２の頭部１３側端部に形成されている。
【００２４】
≪頭部≫
頭部１３は、胴部１２のネジ部１１とは反対側の端部に連続して設けられており、本実施形態では、胴部１２に向かうにつれて縮径するテーパ形状を呈する。より詳細には、頭部１３は、頂面が平坦であり、周面が凹状に湾曲する円錐台形状を呈する。この頭部１３は、複数のリブ１３ａ，１３ｂを備える。
【００２５】
複数のリブ１３ａは、頭部１３のラッパ形状部分の周面に、当該ネジ１０の軸方向に延設されている。本実施形態では、６つのリブ１３ａが、６０度ごとに等間隔に配置されている（図１には、正面から見える４つのみ図示）。複数のリブ１３ｂは、頭部１３の頂面（フランジ）部分のネジ部１１側面に、当該ネジ１０の軸方向に延設されており、ネジ部１１側に向けられた楔形状を呈する。本実施形態では、３つのリブ１３ｂが、１２０度ごとに等間隔に配置されている。
【００２６】
ネジ１０において、ネジ部１１のネジ谷径をａ、胴部１２のスムス径をｂ、溝１２ａの溝径をｃとした場合、溝径ｃは、以下の範囲に設定されることが望ましい。
ｃ＜ａ
かつ
０．８５ｂ≦ｃ≦０．９５ｂ
かかる設定により、ネジ１０の強度（剪断強度、引張強度、ねじり強度）を維持しつつネジ１０を適切な位置で変形させることができる。
【００２７】
また、溝１２ａの円弧形状の直径ｄは、以下の範囲に設定されることが望ましい。
０．５ｂ≦ｄ≦２．０ｂ
例えば、直径ｄが０．５ｂよりも小さい場合には、ネジ１０の変形時に応力集中によって破断するおそれがあり、直径ｄが２．０ｂよりも大きい場合には、ネジ１０の適切な位置での変形が困難になる。すなわち、直径ｄが０．５ｂ≦ｄ≦２．０ｂの範囲に設定されることによって、ネジ１０の変形時における破断を防ぐとともに、ネジ１０を適切な位置で変形させることができる。
【００２８】
また、頭部１３側の溝１２ａ（の幅方向中心）とネジ部１１側の溝１２ａ（の幅方向中心）との間の距離ｅは、以下の範囲に設定されることが望ましい。
ｅ≧２ｂ
かかる設定により、後記するネジ１０のネジ部１１の軸と頭部１３の軸とがずれる変形、いわゆるクランク状変形におけるネジ部１１の軸と頭部１３の軸との間のずれの距離を確保することができる。
【００２９】
図２に示すように、本発明の実施形態に係る耐力壁１は、重ね合わせられた複数の木材２０，３０，・・・、本実施形態では、面材２０及び下地材（例えば、枠材）３０を前記したネジ１０によって接合してなるものである。ネジ１０は、面材２０側から打ち込まれており、ネジ部１１は、下地材３０内に達している。また、面材２０及び下地材３０の当接面Ｘ１は、隣り合う二つの溝１２ａ，１２ａ間に配置されている。
【００３０】
かかる構成によると、面材２０及び下地材３０が若干ずれる微少変形時には、ネジ１０は、変形せずに剛的に面材２０及び下地材３０の接合を維持する。
また、図３（ａ）に示すように、水平力等によって面材２０及び下地材３０が大きくずれる大変形時には、ネジ１０は、２つの溝１２ａが形成された部位でクランク状に変形することによって、面材２０及び下地材３０の接合を維持する。
【００３１】
ここで、図３（ｂ）に示すように、従来の溝１２ａを有していないネジ１１０を用いて面材１２０及び下地材１３０を接合した、比較例に係る耐力壁１０１では、ネジ部１１１及び胴部１１２間の曲がり、並びに、胴部１１２及び頭部１１３間の曲がりは、本発明の実施形態の場合と比べて小さくなるので、頭部１１３が面材１２０内に埋没したり、ネジ部１１１が当初と比べて大きく傾いたりすることとなり、面材２０及び下地材３０へ大きなダメージを与えてしまう。
【００３２】
これに対し、図３（ａ）に示すように、溝１２ａを有するネジ１０を用いて面材２０及び下地材３０を接合した耐力壁１では、ネジ部１１及び胴部１２間の曲がり、並びに、胴部１２及び頭部１３間の曲がりは、比較例の場合と比べて大きくなるので、頭部１３が面材２０内に埋没するのを抑制したり、ネジ部１１が当初と比べて傾くことを抑制したりすることとなり、ネジ１０の頭部１３を面材２０と平行に保つことによって、頭部１３が面材２０にめり込んでパンチングアウトによる面材２０及び下地材３０の破壊が先行することを防止するとともに、雄ネジ１１ａによる高い引き抜き強度が相俟って、高耐力及び高靭性を実現することができる。
【００３３】
また、耐力壁１では、ネジ１０の先端にドリル１１ａが形成されているので、ネジ１０の打ち込み時における木材（面材２０及び下地材３０）の割裂による耐力低下を防ぐことができる。
【００３４】
また、耐力壁１では、ネジ１０の頭部１３に複数のリブ１３ａ，１３ｂが形成されているので、ネジ１０の打ち込み時におけるネジ１０の面材２０への沈み性が向上し、ネジ部１１の空転による引き抜き強度の低下を防ぐことができる。
【００３５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能である。例えば、参考例として、図４に示すように、ネジ１０が、１つの溝１２ａを胴部１２を備え、面材２０及び下地材３０を接合することによって耐力壁１を構成してもよい。この場合、一つの溝１２ａは、胴部１２の頭部１３側端部に設けられており、水平力等によって面材２０及び下地材３０が大きくずれる大変形時には、ネジ１０は、１つの溝１２ａが形成された部位で変形することによって、面材２０及び下地材３０の接合を維持する。
【００３６】
また、図５に示すように、ネジ１０が、３つの溝１２ａを胴部１２に備え、二つの面材２０Ａ，２０Ｂ及び下地材３０を接合することによって耐力壁１を構成してもよい。この場合、面材２０Ａ及び面材２０Ｂの当接面Ｘ２は、頭部１３側の溝１２ａ及び中央の溝１２ａ間に配置されており、面材２０Ｂ及び下地材３０の当接面Ｘ３は、中央の溝１２ａ及びネジ部１１側の溝１２ａ間に配置されている。
【００３７】
また、溝１２ａの形状は、円弧形状に限定されず、矩形溝形状、三角溝形状等であってもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１      耐力壁
１０    ネジ
１１    ネジ部
１１ａ  ドリル
１１ｂ  雄ネジ
１２    胴部
１２ａ  溝
１３    頭部
１３ａ  リブ
１３ｂ  リブ
２０  ２０Ａ  ２０Ｂ  面材（木材）
３０    下地材（木材）
【図１】
0005466625.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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