(57)【要約】【課題】低剛性・低強度の部材と高剛性・高強度の部材とを互いに強固に一体化した複合部材および接合構造を提供する。【解決手段】複合部材１０は、低剛性部材１２、高剛性部材１４おおびスリーブ２２より構成される。スリーブ２２は、低剛性部材１２の貫通孔２０に圧入されている。スリーブ２２および高剛性部材１４はそれぞれボルト挿通孔２４，２６を備えている。ボルト１６およびナット１８を締め付けるとスリーブ２２には軸力が作用する。スリーブ２２は低剛性部材１２より若干突出しており、低剛性部材１２に軸力を作用させることなく、高剛性部材１４は一対のスリーブ２２に挟み込まれ、スリーブ２２の端面と高剛性部材１４の表面の対峙面において軸力が作用する。この対峙面に作用する軸力を摩擦力として利用して、スリーブ２２と高剛性部材１４が強固に一体化される。【選択図】  図２
2006233528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
剛性が異なる部材を接合した複合部材であって、
表裏に貫通する貫通孔を備えた低剛性部材と、
両端面に貫通するボルト挿通孔を有し、前記低剛性部材の貫通孔に圧入された高剛性のスリーブと、
前記低剛性部材に圧入された前記スリーブのボルト挿通孔に整合する位置において表裏に貫通するボルト挿通孔を備えた高剛性部材と、
前記スリーブのボルト挿通孔と前記高剛性部材のボルト挿通孔に挿入可能なボルトと、
前記ボルトに螺合するナットと、
を備えていることを特徴とする複合部材。
【請求項２】
前記スリーブが、前記低剛性部材の表裏から突出する長さを備えている、請求項１記載の複合部材。
【請求項３】
前記スリーブが前記高剛性部材の対峙面側に拡張部を備えている、請求項１または請求項２記載の複合部材。
【請求項４】
前記スリーブが軸方向に分割され、当該スリーブが、前記低剛性部材の表面側に位置する拡張部を備えた第１の部材と、当該低剛性部材の裏面側に位置する拡張部を備えた第２の部材より構成され、前記第１の部材と前記第２の部材が表裏それぞれから圧入されている請求項３記載の複合部材。
【請求項５】
剛性が異なる部材を接合するための接合構造であって、
表裏に貫通する貫通孔を備えた低剛性部材と、
両端面に貫通するボルト挿通孔を有し、前記低剛性部材の貫通孔に適合する外径を備えた高剛性のスリーブと、
前記低剛性部材に圧入された前記スリーブのボルト挿通孔に整合する位置において表裏に貫通するボルト挿通孔を備えた高剛性部材と、
前記スリーブのボルト挿通孔と前記高剛性部材のボルト挿通孔に挿入可能なボルトと、
前記ボルトに螺合するナットと、
を備え、
前記低剛性部材の前記貫通孔に前記スリーブが取り付けられて前記低剛性部材と前記スリーブを一体に接合するとともに、
前記スリーブのボルト挿通孔と前記高剛性部材のボルト挿通孔に前記ボルトを挿入して前記ナットを締め付け、前記スリーブと前記高剛性部材の対峙面に摩擦力を作用させて前記スリーブと前記高剛性部材とを一体に摩擦接合することにより、
前記スリーブを介して前記低剛性部材と前記高剛性部材とを接合することを特徴とする接合構造。
【請求項６】
前記スリーブが、前記低剛性部材の表裏から突出する長さを備えており、前記ボルトおよび前記ナットを締め付けたときに、前記ボルトおよび前記ナットが前記低剛性部材と非接触に維持される請求項５記載の接合構造。
【請求項７】
前記スリーブが前記高剛性部材の対峙面側に拡張部を備えている請求項５または請求項６のいずれかに記載の接合構造。
【請求項８】
前記スリーブが軸方向に分割され、当該スリーブが、前記低剛性部材の表面側に位置する拡張部を備えた第１の部材と、当該低剛性部材の裏面側に位置する拡張部を備えた第２の部材より構成され、前記第１の部材と前記第２の部材が表裏それぞれから圧入されている請求項７記載の接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低剛性部材と高剛性部材のように剛性が異なる部材を互いに接合した複合部材および接合構造に関する。より詳細には、本発明は、例えば建築構造物において、木材、樹脂、アルミニウム材、石膏、ガラスのような低剛性・低強度の部材と、鋼板のような高剛性・高強度の部材とをボルトで締結した複合部材および接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、木製部材と鋼板の接合には、以下の接合構造が採用されていた。
（１）木製部材と鋼板とを接着剤で固着する構造。
（２）木製部材と鋼板とを剪断ボルトまたはドリフトピンで接合する構造。
【０００３】
また、例えば、特許文献１には、木製部材と鋼板との接合に関する技術ではないが、その図８において、木製部材間に鋼板を挿入し、その鋼板を剪断ボルトで接合する技術が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−５０５３２、図８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
木製部材と鋼板とを接着剤で固着する構造では、建築現場での組み立てにおける質が安定せず、解体時の分離が困難になるという問題がある。
木製部材と鋼板とを剪断ボルトまたはドリフトピンで接合する構造では、木製部材の孔と鋼板の孔を整合させるために、鋼板側の孔をいわゆるばか孔と呼ばれるように、ボルトまたはドリフトピンの軸径より大きくせざるを得ない。このような構造では、鋼板の孔とボルトまたはドリフトピンの軸径との間のクリアランスが残存し、これが原因となり強固に一体化することができない。仮に、ボルトまたはドリフトピンにより木製部材を締め付けても、木製部材が変形しやすい物性を有していることから、木製部材と鋼板との間を摩擦接合することはできず、相対移動が生じるか、または、木製部材の経時的変化によって後発的に相対移動できる状態が生じてしまう。高い精度で鋼板に孔加工を施すことにより、クリアランスを限りなく小さくすることも考えられるが、木製部材の孔と鋼板の孔を整合させることは困難となりボルトまたはドリフトピンをそれぞれの孔に挿通することが難しくなる。
特許文献１記載の技術は、まさに、上記（２）に相当するように、剪断ボルトまたはドリフトピンで接合する構造であるので、木製部材と鋼板とを強固に一体化することができない。
【０００６】
本発明の目的は、低剛性・低強度の部材と高剛性・高強度の部材とを互いに強固に一体化することができる接合構造を提供することにある。
本発明の他の目的は、高い精度の孔加工を施すことなく、低剛性・低強度の部材と高剛性・高強度の部材とを互いに強固に一体化することができる接合構造を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、低剛性・低強度の部材と高剛性・高強度の部材とを互いに強固に一体化した複合材料を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、高い精度の孔加工を施すことなく、低剛性・低強度の部材と高剛性・高強度の部材とを互いに強固に一体化した複合材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、剛性が異なる部材を接合するための接合構造であって、表裏に貫通する貫通孔を備えた低剛性部材と、両端面に貫通するボルト挿通孔を有し、前記低剛性部材の貫通孔に適合する外径を備えた高剛性のスリーブと、前記低剛性部材に圧入された前記スリーブのボルト挿通孔に整合する位置において表裏に貫通するボルト挿通孔を備えた高剛性部材と、前記スリーブのボルト挿通孔と前記高剛性部材のボルト挿通孔に挿入可能なボルトと、前記ボルトに螺合するナットとを備え、前記低剛性部材の前記貫通孔に前記スリーブが取り付けられて前記低剛性部材と前記スリーブを一体に接合するとともに前記スリーブのボルト挿通孔と前記高剛性部材のボルト挿通孔に前記ボルトを挿入して前記ナットを締め付け、前記スリーブと前記高剛性部材の対峙面に摩擦力を作用させて前記スリーブと前記高剛性部材とを一体に摩擦接合することにより、前記スリーブを介して前記低剛性部材と前記高剛性部材とを接合することを特徴とする。
【０００８】
スリーブのボルト挿通孔と高剛性部材のボルト挿通孔にボルトを挿入し、このボルトに螺合するナットを締め付けると、締め付け力は主としてスリーブに作用する。このとき、ボルトおよびナットにそれぞれにワッシャを組み合わせてもよい。スリーブに作用する軸力は、スリーブと高剛性部材の対峙面に作用する。この軸力を摩擦力として利用し、スリーブと高剛性部材が強固に一体化される。
高剛性部材のボルト挿通孔がボルトの軸径より大きい場合であっても、摩擦力によりスリーブと高剛性部材が締結され強固に一体化されるので、ボルトと高剛性部材のボルト挿通孔との間にクリアランスがあってもスリーブおよび低剛性部材が高剛性部材に対して相対的に変位することがない。
また、高い精度で孔加工を施す必要がないので、それぞれの部材に高い加工精度を求めることも不要である。
さらに、ナットをボルトから外すことにより、低剛性部材と高剛性部材とは分離可能となり、低剛性部材および高剛性部材を再利用に供することができる。
【０００９】
上記発明において、前記スリーブが、前記低剛性部材の表裏から突出する長さを備えており、前記ボルトおよび前記ナットを締め付けたときに、前記ボルトおよび前記ナットが前記低剛性部材と非接触に維持されることが好ましい。
低剛性部材が、弾性変形容易な材質、塑性変形容易な材質、壊れやすい材質の場合には、ワッシャを用いたとしても軸力を低剛性部材に作用させないことが好ましい。スリーブが低剛性部材から突出する長さとすることによりスリーブの弾性変形内においてナットを締め付けてもボルトおよびナットの力は低剛性部材に作用せず、低剛性部材を軸力から保護することができる。また、ボルトおよびナットによる軸力をスリーブに集中させることにより、締め付けトルクにより接合構造の剪断伝達力を管理することが容易である。
【００１０】
上記発明において、前記スリーブが前記高剛性部材の対峙面側に拡張部を備えており、前記ボルトおよび前記ナットを締め付けたときに高剛性部材に作用する摩擦面を拡げるように構成することが好ましい。
低剛性部材にスリーブを組み合わせることにより、低剛性部材の貫通孔の周囲には応力集中が発生する。その一方で、対峙面の面積が小さいと、ナットを締め付けたときに摩擦面積が十分に確保されない。対峙面において拡張部を設けることにより、低剛性部材の応力集中と緩和し、摩擦面積を確保することができる。
【００１１】
上記発明において、前記スリーブが軸方向に分割され、当該スリーブが、前記低剛性部材の表面側に位置する拡張部を備えた第１の部材と、当該低剛性部材の裏面側に位置する拡張部を備えた第２の部材より構成され、前記第１の部材と前記第２の部材が表裏それぞれから圧入されていることが好ましい。
低剛性部材を高剛性部材に組み合わせる際に、低剛性部材の表裏を同じ構成とすることにより表裏の方向性がなくなり、組立作業性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明による剛性が異なる部材を互いに接合した複合部材および剛性が異なる部材を互いに接合するための接合構造の実施形態について説明する。
図１は複合部材の第１実施形態の分解斜視図である。この複合部材１０は、例えば、張弦屋根構造の梁として用いられる。図２は、図１の複合部材においてボルトおよびナットで剛性が異なる２種の部材を組み合わせた部位の断面図であり、図１の複合部材を構成する際に採用される接合構造を示している。複合部材１０は、低剛性部材１２と高剛性部材１４をボルト１６およびナット１８により組み合わせて構成される。本発明による接合構造は、複合部材を構成する際に採用されるほかに、複合部材と他の部材とがボルト１６およびナット１８により接合される部位においても採用される。
【００１３】
本明細書において、低剛性部材１２とは、低剛性・低強度の部材を意味する。低剛性部材１２は、例えば、木材、樹脂材、アルミニウム材のような圧縮により弾性変形や塑性変形が容易な部材や、石膏材、ガラス材のような圧縮により破壊しやすい部材をいい、中空構造のように構造上、変形しやすい部材を含む。また、本明細書において、高剛性部材１４とは、低剛性部材１２と比較して高剛性・高強度の部材を意味する。高剛性部材１４は、例えば、鋼板のような圧縮により弾性変形や塑性変形が容易でない部材をいい、中実構造のように構造上でも変形しにくい部材を含む。
【００１４】
図１に示される第１実施形態の複合部材１０は、長尺状の２枚の低剛性部材１２と、低剛性部材１２の間に挟み込まれた長尺状の１枚の高剛性部材１４より構成され、低剛性部材１２と高剛性部材１４との間で特徴ある接合構造を適用した実施形態である。図１の複合部材１０は、低剛性部材１２と高剛性部材１４が同じ長さである。図１の複合部材１０では、ナットおよびワッシャを省略している。なお、第１実施形態の改変例として、複合部材１０は、長尺状の２枚の高剛性部材１４と、高剛性部材１４の間に挟み込まれた長尺状の１枚の低剛性部材１２より構成される形態を採用してもよい。
図１に示される複合部材１０とは異なり、低剛性部材１２と高剛性部材１４より構成される複合部材を他の部材に取り付けるために、低剛性部材１２が高剛性部材１４より突出し、複合部材１０の低剛性部材１２に他の部材が接合される形態もある（第２実施形態：図３及び図４）。この形態では、２枚の低剛性部材１２の間の高剛性部材１４が没入した部位に屋根の梁のような他の部材を挿入し、複合部材がボルトおよびナットにより他部材に取り付けられる。なお、第２実施形態の改変例として、高剛性部材１４が低剛性部材１２から突出した部位が他の低剛性部材や高剛性部材に接合される形態もある。この形態では、低剛性部材１２から突出する高剛性部材１４の端部がボルトおよびナットにより他の部材に取り付けられる。
また、図１に示される複合部材１０および接合構造は、２枚の低剛性部材１２と１枚の高剛性部材１４との間の接合構造であるが、長尺状の１枚の低剛性部材１２と長尺状の１枚の高剛性部材１４より複合部材を構成してもよい（第３実施形態：図５及び図６）。この第３実施形態において、上記第２実施形態のように、低剛性部材の端部が高剛性部材の端部より突出していたり、高剛性部材の端部が低剛性部材の端部より突出していたりする実施形態を採用してもよい。
本発明では、複合部材を構成する低剛性部材と高剛性部材の接合において、及び、複合部材と他の部材の接合において、特徴ある接合構造を採用している。以下、第１実施形態〜第３実施形態の複合部材の説明において、併せて接合構造の実施形態も説明する。
【００１５】
図２に示されるように、低剛性部材１２は表裏に貫通する貫通孔２０を備えている。貫通孔２０は、一端部に矩形角部の４箇所、中央部に矩形角部の４箇所、他端部に矩形角部の４箇所において設けられている。貫通孔２０は断面円筒状である。
低剛性部材１２の貫通孔２０には、スリーブ２２が組み合わせられる。スリーブ２２は、その中心に両端面に貫通するボルト挿通孔２４を備えている。スリーブ２２は、低剛性部材１２と比較して弾性変形や塑性変形が容易でない高剛性の材質、例えば、鋼製である。スリーブ２２は、低剛性部材１２の貫通孔２０に隙間無く組み合わせられるように、貫通孔２０の内径より若干大きな外径を備えた円筒状であり、低剛性部材１２の貫通孔２０に圧入されている。圧入することにより、低剛性部材１２とスリーブ２２は強固に一体化する。
スリーブ２２は、低剛性部材１２の厚みより若干長く構成され、その両端面は低剛性部材１２の表裏に露出している。この構成により、詳細には後述するが、ボルト１６およびナット１８の軸力がスリーブ２２の両端面にのみ作用して低剛性部材１２に作用せず、低剛性部材１２を軸力から保護することができる。スリーブ２２は、低剛性部材１２の厚みと実質的に同一の長さ、または、低剛性部材１２の厚みより若干短く構成されていてもよいが、この形態の場合は、低剛性部材１２が石膏やガラスのように破壊する材質ではなく、軸力が作用しても木材のように弾性変形や塑性変形ができる材質の場合に限られる。
【００１６】
図２に示されるように、高剛性部材１４は表裏に貫通するボルト挿通孔２６を備えている。ボルト挿通孔２６は、低剛性部材１２の貫通孔２０およびスリーブ２２のボルト挿通孔２４と対応するように、一端部に矩形角部の４箇所、中央部に矩形角部の４箇所、他端部に矩形角部の４箇所において設けられている。ボルト挿通孔２６は断面円筒状である。
高剛性部材１４のボルト挿通孔２６は、スリーブ２２のボルト挿通孔２４と整合する位置に設けられるが、必ずしも完全に一致するとは限らない。例えば、低剛性部材１２の貫通孔２０の加工誤差、低剛性部材１２とスリーブ２２との組み付け誤差、スリーブ２２のボルト挿通孔２４の加工誤差、高剛性部材１４のボルト挿通孔２６の加工誤差、低剛性部材１２の変形、高剛性部材１４の変形により、一端部の４箇所、中央部の４箇所、他端部の４箇所のボルト挿通孔２４，２６は完全に一致しないことが多い。低剛性部材１２の間に高剛性部材１４を挟み込んでボルト１６を挿通する際に誤差および変形を吸収するため、高剛性部材１４のボルト挿通孔２６の内径は、スリーブ２２のボルト挿通孔２４の内径よりも大きくなっている。
また、高剛性部材１４のボルト挿通孔２６の内径はスリーブ２２の外径より小さく、スリーブ２２の端面と高剛性部材１４の表面は対峙面となる領域が確保される。
【００１７】
ボルト１６は、一方の低剛性部材１２に圧入されたスリーブ２２のボルト挿通孔２４から挿入され、高剛性部材１４のボルト挿通孔２６を貫通し、他方の低剛性部材１２に圧入されたスリーブ２２のボルト挿通孔２４から螺子部２８が突出する。ボルト１６の頭部３０と一方の低剛性部材１２およびスリーブ２２の間には、スリーブ２２の外径より大きいワッシャ３２が挟み込まれる。ワッシャ３２によってスリーブ２２から低剛性部材１２が外れることを防止する。螺子部２８にはナット１８が螺合する。ナット１８と他方の低剛性部材１２およびスリーブ２２の間には、スリーブ２２の外径より大きいワッシャ３４が挟み込まれる。ワッシャ３４によってスリーブ２２から低剛性部材１２が外れることを防止する。ボルト１６をスリーブ２２のボルト挿通孔２４および高剛性部材１４のボルト挿通孔２６に挿入した状態では、低剛性部材１２と高剛性部材１４は強固に一体化されていない。この状態において、ボルト１６は、高剛性部材１４のボルト挿通孔２６の範囲内で変位できる。変位できることにより、ボルト１６の挿入が容易となる。
【００１８】
ボルト１６は高力ボルトである。ボルト１６およびナット１８を締め付けると、スリーブ２２にはワッシャ３２，３４を介して軸力が作用する。スリーブ２２は低剛性部材１２より若干突出しているので、低剛性部材１２に軸力を作用させることなく、スリーブ２２に徐々に軸力が作用する。高剛性部材１４は一対のスリーブ２２に挟み込まれ、スリーブ２２の端面と高剛性部材１４の表面の対峙面において軸力が作用する。この対峙面に作用する軸力を摩擦力として利用して、スリーブ２２と高剛性部材１４が強固に一体化される。低剛性部材１２とスリーブ２２とはスリーブ２２を圧入することにより強固に一体化されているので、これにより、低剛性部材１２と高剛性部材１４は強固に一体化される。
【００１９】
弾性変形や塑性変形しやすい低剛性部材１２を直接締め付けると、応力弛緩等により経時的な軸力の低下を伴いやすい。破壊しやすい低剛性部材１２を直接締め付けると、軸力が不足する。高剛性部材１４のボルト挿通孔２６を大きくした場合には、軸力の低下および軸力の不足によって、ボルト１６とボルト挿通孔２６との間で相対移動が生じるが、上記実施例の複合材料および接合構造のように、スリーブ２２を介してスリーブ２２と高剛性部材１４との対峙面に摩擦力を作用させることにより、摩擦力の低下が極めて少なくなる。こうすることにより、誤差吸収や組立作業性を考慮して高剛性部材１４のボルト挿通孔２６を大きくした場合であっても、低剛性部材１２と高剛性部材１４との間の剪断力伝達能力が高く、また、剪断力の経時的な低下を伴うことも少なく、低剛性部材１２と高剛性部材１４とを強固に一体化することができる。
【００２０】
低剛性部材１２と高剛性部材１４とを分解するには、ナット１８をボルト１６から外して、ボルト１６をスリーブ２２および高剛性部材１４から抜く作業が行われる。ボルト１６が外されると、低剛性部材１２と高剛性部材１４は容易に分解される。ボルト締め付けの際でも低剛性部材１２は変形を伴わず、高剛性部材１４についても変形を伴わないので、それぞれの部材を再利用に供することができる。
【００２１】
図３及び図４は、本発明の第２実施形態を示している。図３は本発明による複合部材の斜視図、図４は図３の複合部材に採用された接合構造の断面図である。この複合部材５０は、低剛性部材５２が高剛性部材５４よりも突出している。低剛性部材５２と高剛性部材５４は図示しない箇所において、例えば、図１及び図２に示される接合構造を採用して固着されている。固着手段については、図１および図２を参照して説明された手段と同じである。低剛性部材５２は表裏に貫通する円筒状の貫通孔６０を備えている。この貫通孔６０には、円筒状のスリーブ６２が圧入等により組み合わせられる。スリーブ６２は、その中心に両端面に貫通するボルト挿通孔６４を備えている。スリーブ６２の材質および寸法は、図１及び図２を参照して説明したスリーブ２２と同じである。
【００２２】
図４に示される接合構造は、複合部材５０と他の部材を固着する際に採用される。この接合構造を利用して複合部材５０は、屋根の梁のような他の部材５５に取り付けられる。スリーブ６２は、他の部材との対峙面において低剛性部材５２の表面より没入しており、低剛性部材５２間に他の部材５５を組み合わせる際に干渉しない構造となっている。スリーブ６２は、対峙面の反対側では没入する分だけ低剛性部材５２からさらに突出している。
一方の低剛性部材５２からワッシャを通してスリーブ６２のボルト挿通孔６４にボルト１６を挿入し、高剛性部材５５のボルト挿通孔６６および他方の低剛性部材５２のスリーブ６２のボルト挿通孔６４にボルト１６を通し、ボルト１６の他端にワッシャを通してナット１８を螺合させる。ナット１８を締め付けると、まず、没入している分だけスリーブ６２が低剛性部材５２に対して移動し、スリーブ６２は互いに漸近する。さらに、ナット１８を締め付けると、高剛性部材５５は一対のスリーブ６２に挟み込まれ、スリーブ６２の端面と高剛性部材５５の表面の対峙面において軸力が作用する。この対峙面に作用する軸力を摩擦力として利用して、スリーブ６２と高剛性部材５５が強固に一体化される。
【００２３】
図５及び図６は、本発明の第３実施形態を示している。この複合部材７０は、一枚の長尺状の低剛性部材７２と一枚の長尺状の高剛性部材７４より構成され、高剛性部材７４が低剛性部材７２よりも突出している。低剛性部材７２と高剛性部材７４は、図１及び図２を参照して説明した接合構造を採用して両端部および中間部などで予め互いに接合されている。
まず、複合部材７０の接合構造について説明すると、低剛性部材７２は表裏に貫通する円筒状の貫通孔８０を備えている。貫通孔８０には、両端面に貫通するボルト挿通孔８４を備えた円筒状の鋼製スリーブ８２が圧入等により組み合わせられる。スリーブ８２は、低剛性部材７２の厚みより若干長く構成されている。
高剛性部材７４は表裏に貫通する円筒状のボルト挿通孔８６を備えている。ボルト挿通孔８６の内径はスリーブ８２のボルト挿通孔８４より大きく、スリーブ８２の外径より小さく、これによりスリーブ８２の端面と高剛性部材７４の表面は対峙面となる領域が確保される。
【００２４】
ボルト１６およびナット１８を締め付けると、スリーブ８２にはワッシャ３２，３４を介して軸力が作用する。スリーブ８２は低剛性部材７２より若干突出しているので、低剛性部材７２に軸力を作用させることなく、スリーブ８２に徐々に軸力が作用する。そして、スリーブ８２の端面と高剛性部材７４の表面の対峙面において軸力が作用する。この対峙面に作用する軸力を摩擦力として利用して、スリーブ８２と高剛性部材７４が強固に一体化される。低剛性部材７２とスリーブ８２とはスリーブ８２を圧入することにより強固に一体化されているので、これにより、低剛性部材７２と高剛性部材７４は強固に一体化される。
【００２５】
複合部材７０は、低剛性部材７２及び高剛性部材７４が上記接合構造により予め接合されており、さらに、図６に示される接合構造を利用することにより、柱のような他の部材７３や梁のような他の部材７５に取り付けられる。
部材７３は、低剛性部材７２と実質的に同じ構成の低剛性部材であり、表裏に貫通する円筒状の貫通孔を備え、この貫通孔に円筒状の鋼製スリーブ８２が圧入されている。低剛性部材７３のスリーブ８２は、低剛性部材７２のスリーブ８２と同じ構成である。ボルト１６およびナット１８を利用して低剛性部材７３と高剛性部材７４を両側から締め付けると、低剛性部材７３のスリーブ８２の端面と高剛性部材７４の表面との間に作用する摩擦力により、複合部材７０と低剛性部材７３とが強固に一体化される。
部材７５は、高剛性部材７４と実質的に同じ構成の高剛性部材であり、高剛性部材７４の突出する部位を利用して複合部材７０にボルト等で取り付けられる。
【００２６】
図７は、スリーブの改変例を示している。このスリーブ９２は、高剛性部材の対峙面側において、円筒状の拡張部９３を備えている。ボルト１６およびナット１８によりスリーブ９２を締め付けると、拡張部９３の対峙面が高剛性部材１４に軸力を作用させる。拡張部９３を設けることで対峙面の面積が拡大して摩擦力が増大する。さらに、拡張部９３は、スリーブ９２の一部に限定されており、例えば、図示された拡張部９３はスリーブ９２の全長に対して約１／５程度の厚みでしかない。この構成により、図１に示されるように、低剛性部材１２が複数の貫通孔を備えている場合であっても、貫通孔を除いた部位に作用する応力の低下を抑えることができる。対峙面にのみ拡張部９３を設けることにより、低剛性部材の応力集中と対峙面の応力を緩和することができる。
【００２７】
図８は、スリーブの他の改変例を示している。このスリーブ９４は、１枚の低剛性部材１２において軸方向に分割された第１のスリーブ片９５と第２のスリーブ片９５より構成される。それぞれのスリーブ片９５は同一構造であり、低剛性部材１２の貫通孔に圧入される円筒状の軸部９６とこの軸部より拡径した拡張部９７より構成される。低剛性部材１２は、軸部および拡張部に適合した貫通孔を備えている。なお、拡張部９７の厚みより低剛性部材１２の拡張部に対応する部分の長さは若干長くなっている。
２つのスリーブ片の総和の長さは低剛性部材１２の厚みより若干長くなっており、ボルト１６およびナット１８を締め付けても低剛性部材１２には軸力が作用しない。図７に示されたスリーブ９２と同様に、このスリーブ９４においても、低剛性部材の応力集中と対峙面の応力を緩和することができる。
さらに、スリーブ９４は、同一構造のスリーブ片９５が低剛性部材１２の表裏から取り付けられているので、スリーブ９４を備えた低剛性部材１２には表裏がなく、作業現場において表裏の方向性を気にすることなく、高剛性部材１４などに組み合わせることができる。また、拡張部９７がワッシャの代わりになるので、部品点数を削減でき、ワッシャを取り付けるための組み付け工数を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による複合部材の実施形態を示す分解斜視図
【図２】図１の複合部材に採用された本発明による接合構造の実施形態を示す断面図
【図３】本発明による複合部材の他の実施形態の斜視図
【図４】図３の複合部材に採用された本発明による接合構造の実施形態を示す断面図
【図５】本発明による複合部材の他の実施形態の斜視図
【図６】図５の複合部材に採用された本発明による接合構造の実施形態を示す断面図
【図７】本発明による複合部材および接合構造に用いられる他のスリーブの断面図
【図８】本発明による複合部材および接合構造に用いられるさらに他のスリーブの断面図
【符号の説明】
【００２９】
１０  複合部材        １２  低剛性部材        １４  高剛性部材
１６  ボルト          １８  ナット            ２０  貫通孔
２２  スリーブ        ２４  ボルト挿通孔      ２６  ボルト挿通孔
２８  螺子部          ３０  頭部              ３２  ワッシャ
３４  ワッシャ
【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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