(57)【要約】【課題】簡易な構造及び施工方法でありながら、木材の接合部分において従来の構造よりも高い引き抜き強度が得られる木材の接合方法及び木材の接合構造体、これらで使用される固定孔形成具を提供する。【解決手段】木材の接合方法は、木口面Ｗ１に、所定深さの基礎孔部１１を木材の繊維方向Ｄ１と略同じ方向で形成し、木材の繊維を切断しない程度の押圧力を以て基礎孔部１１の内面を螺旋状に窪ませる固定孔の形成工程と、固定孔１０に所定量の接着剤Ｐを注入する接着剤注入ステップ、長軸部１４１を有する接合具１４の長軸部１４１を固定孔１０に挿入する長軸部挿入ステップ、及び固定孔１０の内面と長軸部１４１の外面との間で接着剤Ｐが硬化する接着剤硬化ステップを有し、木口面Ｗ１に接合具１４を含む接合部１を形成する接合部の形成工程と、接合部１を介して木材Ｗを接合金物３に接合する接合工程とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木口面に、所定深さの基礎孔部を木材の繊維方向と略同じ方向で形成し、前記木材の繊維を切断しない程度の押圧力を以て、前記基礎孔部の内面を螺旋状に窪ませる、固定孔の形成工程と、
前記固定孔に所定量の接着剤を注入する接着剤注入ステップ、長軸部を有する接合具の該長軸部を前記固定孔に挿入する長軸部挿入ステップ、および、前記固定孔の内面と同長軸部の外面との間において前記接着剤が硬化する接着剤硬化ステップを有し、前記木口面に前記接合具を含んだ接合部を形成する、接合部の形成工程と、
該接合部を介して前記木材を被接合部材に接合する、接合工程と
を備える
木材の接合方法。
【請求項２】
前記固定孔の前記木口面寄りとなる部分に、前記固定孔の孔径を拡張した収容部を形成する、収容部形成工程を更に備え、
前記長軸部挿入ステップは、前記接合具が、前記長軸部の周面に凹凸が形成されると共に、該長軸部の軸方向に連設され、同長軸部よりも径大で、かつ基端面にネジ孔が形成された軸径大部を有し、嵌入状態において、前記軸径大部の基端面と前記木口面が面一となるか、または、前記軸径大部の基端面が前記木口面よりも僅かに高くなるように固着する
請求項１に記載の木材の接合方法。
【請求項３】
前記長軸部挿入ステップは、前記接合具が寸切りボルトであり、該寸切りボルトの一端が前記木口面から所定長さ突き出すように固着する
請求項１に記載の木材の接合方法。
【請求項４】
前記固定孔の形成工程は、軸部の周面に所定のピッチで螺旋状の突条が形成された固定孔形成具を使用し、形成後の前記基礎孔部に前記固定孔形成具を順回転させながら押し込み、前記固定孔形成具を逆回転させて抜き取る
請求項１、請求項２または請求項３に記載の木材の接合方法。
【請求項５】
前記固定孔形成具は、前記突条のピッチが１０ｍｍ〜１２ｍｍの範囲に設定されたものである
請求項４に記載の木材の接合方法。
【請求項６】
被接合部材と、
該被接合部材に向ける木口面に、木材の繊維方向と略同じ方向に所定深さの基礎孔部を穿設すると共に、該基礎孔部の内面を、前記木材の繊維を切断しない程度の押圧力を以て螺旋状に窪ませた固定孔が形成され、該固定孔へ接合具に含まれる長軸部が挿入され、かつ、該長軸部の外面と前記固定孔の内面との間を接着剤で固着した構造の接合部を有し、該接合部を介して前記被接合部材に接合された木材とを備える
木材の接合構造体。
【請求項７】
長尺な軸部と、
該軸部の周面に形成され、ピッチが１０ｍｍ〜１２ｍｍの範囲に設定された、螺旋状の突条部とを備える
固定孔形成具。
【請求項８】
前記突条部は、断面形状が山型であると共に、先端が非尖鋭形状に形成されている
請求項７に記載の固定孔形成具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材の接合方法、木材の接合構造体、および固定孔形成具に関する。更に詳しくは、簡易な構造および施工方法でありながら、接合部分において、従来の構造よりも高い引き抜き強度が得られる木材の接合方法および木材の接合構造体、そして、これらで使用される固定孔形成具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、木造建築において、金属プレート等の接続金物に穿設した孔に通し、コーチスクリューあるいはラグスクリューをねじ込んで（螺挿して）固定する木材の接合方法、あるいは木材の接合構造体がある。このような木材の接合方法等として、例えば、下記非特許文献１に、接続金物およびその施工方法（木材の接合方法、木材の接合構造体）が提案されている。
【０００３】
下記非特許文献１には、ボルトを介して相互に引き寄せあうことが可能な接続金物（いわゆる羽子板）が開示されている。そして、この羽子板を使用し、これに設けた孔を通してコーチスクリューを木材に螺挿することで、木材の接合構造体を構成することができることが説明されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】卸値通販のホームメイキング  万能羽子板（コーチスクリュータイプ）  １箱（１００個入）  インターネット＜URL：http://www.homemaking.jp/products/detail.php?product_id=62657＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述の非特許文献１に記載されているように、コーチスクリューを木材に使用し、木材に螺挿される際に、突条の尖鋭部分で木材の繊維（以下「木繊維」という）が複数箇所で断ち切られることがある。その場合、螺挿後のコーチスクリューの周辺にある木材の組織（以下「木組織」）の材料強度が低下し、コーチスクリューに対して引き抜く方向に力が加わると、コーチスクリューが周囲の柔組織ごとコーチスクリューの軸線方向へ剥脱するおそれがある。
【０００６】
更に、木繊維が断ち切られた後に、経年により木材の乾燥が進んだ場合、螺挿されたコーチスクリューの周囲において、切断した木繊維の近傍がブロック状に収縮して割れが生じ、コーチスクリュー周囲における固定力が低下することもある。このように、コーチスクリューを使用した接合部は、施工後に引き抜き強度が低下するおそれがある。
【０００７】
一方で、木材の接合方法の他の例として、下孔を形成し、下孔に接着剤を充填してボルト等の接合具を挿入して固着した接合部を設け、接続金物と組み合わせる工法もある。この場合、前述のコーチスクリューを使用する場合とは異なり、木繊維が断ち切られて引き抜き強度が低下することはない。しかしながら、接着剤が下孔の内面に浸入して形成される硬化層はあまり厚みがなく、引き抜く方向に力が加わると、硬化層と硬化層周囲の木組織がその境界領域で剥離し、硬化層ごとボルトが抜けることもある。
【０００８】
本発明は、以上の点を鑑みて創案されたものであり、接合部分において、従来の構造よりも高い引き抜き強度が得られる木材の接合方法および木材の接合構造体、そして、これらで使用される固定孔形成具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために本発明の木材の接合方法は、木口面に、所定深さの基礎孔部を木材の繊維方向と略同じ方向で形成し、木材の繊維を切断しない程度の押圧力を以て、基礎孔部の内面を螺旋状に窪ませる、固定孔の形成工程と、固定孔に所定量の接着剤を注入する接着剤注入ステップ、長軸部を有する接合具の長軸部を固定孔に挿入する長軸部挿入ステップ、および、固定孔の内面と長軸部の外面との間において接着剤が硬化する接着剤硬化ステップを有し、木口面に接合具を含んだ接合部を形成する、接合部の形成工程と、接合部を介して木材を被接合部材に接合する、接合工程とを備える。
【００１０】
ここで、固定孔の形成工程では、基礎孔部を木口面に形成することによって、木口面に接合部を設けることができる。また、この接合部を介して木材が被接合部材に接合されるので、接合部が木材あるいは被接合部材の外面に現れず、見た目が良いと共に、例えば、設置箇所が屋外の場合においては、雨や紫外線等に晒される事による接合部の劣化を抑制する。
【００１１】
そして、固定孔は、基礎孔部が所定深さに形成されていることによって、接合具の長軸部を挿入することができ、かつ、螺旋状の窪みを形成する余地（すなわち、基礎孔部の内面）を確保することができる。なお、「所定深さ」については、特に限定するものではないが、一般的に孔が深い方が軸部を長く挿入することができ、固着後の引き抜き強度が向上するため好ましい。また、基礎孔部は、木材の繊維方向と略同じ方向で形成されていることによって、基礎孔部が木繊維方向と沿った態様となり、これにより、加工後に最も高い引っ張り強度が得られるようにすることができ、かつ、螺旋状の窪みを木繊維方向と交差する方向に形成することができる。
【００１２】
更に、固定孔は、基礎孔部の内面を螺旋状に窪ませて形成することによって、基礎孔部と形成された螺旋状の窪みが連通した態様にすることができる。この螺旋状の窪みは、木繊維を切断しない程度の押圧力を以て形成されていることから、固定孔周辺の木組織に亀裂が生じないようにすることができる。そして、この螺旋状の窪みに入り込んだ接着剤が硬化することで、後述するアンカー効果を生じさせることができる。更に、木組織が圧縮されて密になり、窪みの強度を向上させることができる。
【００１３】
更にまた、接合部の形成工程は、接着剤注入ステップ、長軸部挿入ステップおよび接着剤硬化ステップを有することにより、前述の固定孔の形成工程で固定孔が形成された木口面に、接合具を含んだ接合部を形成することができる。なお、接合部の形成工程においては、接着剤注入ステップと長軸部挿入ステップは、いずれが先であってもよい。
【００１４】
そして、接着剤注入ステップは、固定孔に所定量の接着剤を注入することにより、接合具の長軸部を固定孔に固着するための前準備を整えることができる。ここで、「所定量の接着剤」は、少なくとも、接合具の長軸部が固定孔に挿入された状態で、固定孔の木口面近傍まで充分に行き渡る程度であり、かつ、固定孔の口から多量に溢れ出ない程度であることが好ましい。
【００１５】
更に、長軸部挿入ステップは、接合具の長軸部を固定孔に挿入することにより、接合具を木材に固定するための前準備を整えることができる。なお、接合具は、長軸部挿入ステップで長軸部を挿入することで、長軸部と固定孔の内面との間に、接着剤を充填することができる隙間を生じさせることができる。
【００１６】
更にまた、接着剤硬化ステップは、固定孔の内面と長軸部の外面との間において充填された接着剤が硬化することにより、固定孔に長軸部が固着され、特に、螺旋状の窪みに入り込んで硬化した接着剤が、固定孔周辺の木組織に対するアンカー効果を発揮することができる。
【００１７】
そして、接合工程は、接合部を介して木材を被接合部材に接合することにより、前述の接合具を保持する木材と被接合部材とからなる、従来の構造よりも高い引き抜き強度の木材の接合構造体を得ることができる。
【００１８】
また、固定孔の木口面寄りとなる部分に、固定孔の孔径を拡張した収容部を形成する、収容部形成工程を更に備え、長軸部挿入ステップは、接合具が、長軸部の周面に凹凸が形成されると共に、長軸部の軸方向に連設され、長軸部よりも径大で、かつ基端面にネジ孔が形成された軸径大部を有し、嵌入状態において、軸径大部の基端面と木口面が面一となるか、または、軸径大部の基端面が木口面よりも僅かに高くなるように固着する場合は、長軸部の周面に形成された凹凸が、硬化した接着剤との間でアンカー効果を発揮し、更に高い引き抜き強度が得られる。
【００１９】
加えて、接合具の嵌入状態において、軸径大部の基端面と木口面が面一または軸径大部の基端面が木口面よりも僅かに高くなることで、軸径大部の基端面が木口面ではなく、被接合部材に当接する態様にすることができる。この態様によれば、木材の長軸方向と交差する方向への外力（例えば、地震の揺れ等による上下方向あるいは左右方向等の応力）が加わった際に、接合具の基端が木口面に食い込むこと無く、応力を被接合部材の表面で受けるようになるため、当該箇所の剛性が向上し、木口面を含む接合部の変形が抑制されて、より高い引き抜き強度が得られる。
【００２０】
また、長軸部挿入ステップは、接合具が寸切りボルトであり、寸切りボルトの一端が木口面から所定長さ突き出すように固着する場合は、安価で簡易な構造の接合部を構成することができる。例えば、被接合部材に設けられた挿通孔にボルト部分を通し、ナットを締めるだけで被接合部材と木材とを接合できる簡易な構造にすることができ、作業性向上、加工コスト低減が期待できる。また、長ナットを間に介して、同構造の木材を同軸方向に連接する態様にすることもできる。
【００２１】
また、固定孔の形成工程は、軸部の周面に所定のピッチで螺旋状の突条が形成された固定孔形成具を使用し、形成後の基礎孔部に固定孔形成具を順回転させながら押し込み、固定孔形成具を逆回転させて抜き取る場合は、前述の固定孔形成具の使用によって、簡単かつ速やかに所定のピッチで、基礎孔部の内面に螺旋状の窪みを形成することができる。
【００２２】
なお、形成後の基礎孔部に固定孔形成具を順回転させながら押し込むことにより、基礎孔部無しに固定孔形成具を押し込む場合と比較して、木材に加わる応力が少なくて済み、固定孔形成具を押し込んだ後の木材に亀裂が生じにくくすることができる。そして、固定孔形成具を逆回転させて抜き取ることにより、固定孔形成具の突条と同じ形状で、固定孔の内面に溝状の窪みが形成されると共に、基礎孔部と螺旋状の窪みが連通した構成の固定孔を形成することができる。
【００２３】
また、固定孔形成具は、突条のピッチが１０ｍｍ〜１２ｍｍの範囲に設定されたものである場合は、突条により基礎孔部の内面に形成される螺旋状の窪みの間隔（ピッチ）を適度に保つことができ、これにより、引き抜き強度を高くすることができる。なお、突条のピッチが１０ｍｍ未満の場合は、突条により形成される螺旋状の窪みの間隔が狭過ぎるため、同窪みに入り込んで硬化した接着剤がひとかたまりのような状態となって、充分なアンカー効果が得られないため好ましくない。一方、突条のピッチが１２ｍｍを超える場合は、基礎孔部の内面と固定孔形成具の外面との間に強い抵抗が生じ、突条が螺旋回転で進もうとするストロークと固定孔形成具が進むストロークを合わせることが困難になり、固定孔形成具を押し込む際に強い力を要すると共に、摩擦熱で基礎孔部の内面に沿った木組織が劣化するおそれがあるため、好ましくない。
【００２４】
上記の目的を達成するために本発明の木材の接合構造体は、被接合部材と、被接合部材に向ける木口面に、木材の繊維方向と略同じ方向に所定深さの基礎孔部を穿設すると共に、基礎孔部の内面を、木材の繊維を切断しない程度の押圧力を以て螺旋状に窪ませた固定孔が形成され、固定孔へ接合具に含まれる長軸部が挿入され、かつ、長軸部の外面と固定孔の内面との間を接着剤で固着した構造の接合部を有し、接合部を介して被接合部材に接合された木材とを備える。
【００２５】
ここで、本発明の木材の接合構造体は、被接合部材を備えることにより、接合部が設けられた側の木材と接合することができる。なお、被接合部材としては、各種の接合金物（金属製）が挙げられるが、これに限定するものではなく、例えば、木材は、接合部を介して、他の木材や石材に接合する態様であってもよい。
【００２６】
そして、被接合部材に向ける木口面に固定孔を形成することによって、この接合部を介して木材が被接合部材に接合されるので、接合部が木材あるいは被接合部材の外面に現れず、見た目が良い。そして、例えば、設置箇所が屋外の場合においては、雨や紫外線等に晒される事による接合部の劣化を抑制することができる。
【００２７】
更に、固定孔は、基礎孔部が所定深さで穿設されていることによって、接合具の長軸部を挿入することができ、かつ、螺旋状の窪みを形成する余地（すなわち、基礎孔部の内面）を確保することができる。また、基礎孔部は、穿設した方向が木材の繊維方向と略同じであることによって、基礎孔部が木繊維方向と沿った態様となり、これにより、加工後に最も高い引っ張り強度が得られるようにすることができ、かつ、螺旋状の窪みを木繊維方向と交差する方向に形成することができる。
【００２８】
更に、固定孔は、基礎孔部の内面を螺旋状に窪ませて形成することによって、基礎孔部と形成された螺旋状の窪みが連通した態様にすることができる。この螺旋状の窪みは、木繊維を切断しない程度の押圧力を以て形成されていることから、固定孔周辺の木組織に亀裂が生じないようにすることができる。そして、この螺旋状の窪みに入り込んで硬化した接着剤が、後述するアンカー効果を生じさせることができる。更に、木組織が圧縮されて密になり、窪みの強度を向上させることができる。
【００２９】
そして、本発明の木材の接合構造体は、接合部が、固定孔へ接合具に含まれる長軸部が挿入され、かつ、長軸部の外面と固定孔の内面との間に充填された接着剤で固着された構造であることにより、固定孔に挿入された長軸部を介して、接合具を木材に固着することができる。加えて、特に、螺旋状の窪みに入り込んで硬化した接着剤が、固定孔周辺の木組織に対するアンカー効果を発揮することができる。この結果、従来の構造よりも高い引き抜き強度の木材の接合構造体を得ることができる。
【００３０】
上記の目的を達成するために本発明の固定孔形成具は、長尺な軸部と、軸部の周面に形成され、ピッチが１０ｍｍ〜１２ｍｍの範囲に設定された、螺旋状の突条部とを備える。
【００３１】
ここで、本発明の固定孔形成具は、長尺な軸部を備えることにより、軸部の周面に沿った螺旋状の突条部を設けることができ、そして、木材の木口面に形成された基礎孔部の奥方向まで、軸部を挿入することができる。
【００３２】
そして、本発明の固定孔形成具は、螺旋状の突条部を備えることにより、木材の繊維を切断しない程度の押圧力を以て、基礎孔部の内面に螺旋状の窪みを形成することができる。また、突条部のピッチが１０ｍｍ〜１２ｍｍの範囲に設定されていることにより、ピッチ間の間隔を適度に保つことができる。
【００３３】
なお、突条のピッチが１０ｍｍ未満の場合は、突条により形成される螺旋状の窪みの間隔が狭過ぎるため、螺旋状の窪みに入り込んで硬化した接着剤がひとかたまりのような状態となって、充分なアンカー効果が得られないおそれがあり、更に、木材の繊維の変形部位が多くなり、木繊維を複数箇所で切断するおそれもあり、加えて、充填する接着剤の分量も増加して施工コストの増加につながるため、好ましくない。
【００３４】
一方、螺旋状の窪みのピッチが１２ｍｍを超える場合は、間隔が広すぎて充分なアンカー効果が得られないおそれがあり、更に、基礎孔部の内面と固定孔形成具の外面との間に強い抵抗が生じ、固定孔形成具を押し込む際に強い力を要すると共に、摩擦熱で基礎孔部の内面に沿った木組織が劣化するおそれがあるため、好ましくない。
【００３５】
また、突条部は、断面形状が山型であると共に、先端が非尖鋭形状に形成されている場合は、固定孔形成具を用いて行う固定孔の形成工程で、基礎孔部の内面を螺旋状に窪ませやすく、かつ、木材の繊維を更に切断されにくくすることができる。詳しくは、突条部の断面形状が山型であるので、固定孔形成具を螺挿させる際に、基礎孔部の内面の木組織への食い込みがスムーズになる。そして、突条部の先端が非尖鋭形状に形成されているので、前述の木組織への食い込みの際に、木繊維の切断が起こりにくいようにしている。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、簡易な構造および施工方法でありながら、接合部分において、従来の構造よりも高い引き抜き強度が得られる木材の接合方法および木材の接合構造体、そして、これらで使用される固定孔形成具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る木材の接合方法（第１実施形態）を工程あるいはステップ毎に側方から示しており、（ａ）は固定孔の形成工程における基礎孔部の形成ステップの説明図、（ｂ）は固定孔の形成工程における螺旋状の窪みの形成ステップの説明図、（ｃ）は接合部の形成工程における接着剤注入ステップを示す説明図である。
【図２】図１に示す木材の接合方法の１ステップを側方から示しており、接合部の形成工程における長軸部挿入ステップおよび接着剤硬化ステップの説明図である。
【図３】図１に示す木材の接合方法を側方から示しており、木材と被接合部材との接合工程の説明図であると共に、木材の接合構造体を示している。
【図４】図１に示す木材の接合方法の作業フローを示すフローチャートである。
【図５】図１（ｂ）に示す螺旋状の窪みの形成ステップで使用される固定孔形成具であり、（ａ）は固定孔形成具の斜視図、（ｂ）は固定孔形成具の一部拡大図である。
【図６】本発明に係る他の木材の接合方法（第２実施形態）であり、（ａ）は接合部の形成工程が完了した後の木材を示す説明図、（ｂ）は木材と被接合部材との接合工程の説明図であると共に、木材の接合構造体を示している。
【図７】本発明に係る他の木材の接合方法（第３実施形態）に使用する接合部を示す斜視説明図である。
【図８】図７に示す木材の接合方法を側方から示しており、木材と被接合部材との接合工程の説明図であると共に、木材の接合構造体を示している。
【図９】図７に示す木材の接合方法（第３実施形態）の変形例であり、木材の接合方法を側方から示しており、木材と被接合部材との接合工程の説明図であると共に、木材の接合構造体を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１ないし図９を参照して、本発明の実施の形態を更に詳細に説明する。なお、以下の説明は、〔第１実施形態〕、〔第２実施形態〕、〔第３実施形態〕、〔変形例〕の順序により行う。また、各図における符号は、煩雑さを軽減し理解を容易にする必要な範囲内で付しており、同一符号が付される複数の同等物についてはその一部にのみ符号を付す場合がある。
【００３９】
〔第１実施形態〕
本発明の木材の接合方法は、「固定孔の形成工程Ｓ１」、「接合部の形成工程Ｓ２」および「接合工程Ｓ３」を備える。なお、本実施形態において、固定孔の形成工程Ｓ１には「収容部形成工程」を含まれるため、以下「固定孔の形成工程Ｓ１／収容部形成工程」と記載する。各工程について、図１〜図５を参照して、以下詳述する。
【００４０】
（固定孔の形成工程Ｓ１／収容部形成工程）
図４を参照する。固定孔の形成工程Ｓ１／収容部形成工程は、固定孔１０を形成するための、基礎孔部形成ステップＳ１−１と、窪み部形成ステップＳ１−２からなる。
【００４１】
＜基礎孔部形成ステップＳ１−１＞
図１（ａ）および図４を参照する。基礎孔部形成ステップＳ１−１では、木材Ｗの木口面Ｗ１に、所定深さの基礎孔部１１を木材の繊維方向Ｄ１と略同じ方向で形成する。本実施形態では、基礎孔部１１は、木口面Ｗ１寄りとなる部分に、孔径を拡張した収容部１３を形成している。
【００４２】
そして、基礎孔部１１および収容部１３は、ドリル刃４１を備えたハンマードリル４によって穿設している。本実施形態において、ドリル刃４１は、長軸方向に挿通孔（図示省略）を有する筒状の大径ドリル刃４１２と小径ドリル錐４１１の組み合わせによるものであり、大径ドリル刃４１２の挿通孔に小径ドリル錐４１１を挿通させ、大径ドリル刃４１２を小径ドリル錐４１１の基端側（ハンマードリル４側）に固定している。なお、大径ドリル刃４１２と小径ドリル錐４１１は着脱可能であり、最初に小径ドリル錐４１１のみで基礎孔部を形成し、次いで、大径ドリル刃４１２を取り付けて収容部を形成する使用方法、あるいは、大径ドリル刃４１２と小径ドリル錐４１１を一体に固定した状態で、基礎孔部と収容部を同時に形成する使用方法、のいずれかの方法を選択することができる。
【００４３】
＜窪み部形成ステップＳ１−２＞
図１（ｂ）、図４および図５を参照する。窪み形成ステップＳ１−２では、基礎孔部１１に固定孔形成具２を順回転させながら押し込み、固定孔形成具２を逆回転させて抜き取ることで、基礎孔部１１の内面を螺旋状に窪ませた窪み部１２を形成する。窪み部１２の形成は、固定孔形成具２を取り付けたハンマードリル４によって行う。固定孔形成具２の抜き取り後、固定孔１０内を金属製のロールブラシ（図示省略）等で清掃し、更にエアガン（図示省略）等により固定孔１０内に圧縮空気を吹き込んで、木屑を除去する。
【００４４】
ここで使用される固定孔形成具２は、図１（ｂ）および図５に示すように、軸部２１と、軸部２１の周面に所定ピッチで形成された螺旋状の突条部２２とを備える。そして、突条部２２は、断面形状が山型であると共に、先端が非尖鋭形状で稜線方向に円滑に形成されている。なお、本実施形態では「非尖鋭形状」として、先端を平らにして面取りを行っているが、これに限定するものではなく、例えば、先端を丸めてもよい。
【００４５】
この固定孔形成具２の使用により、基礎孔部無しでラグスクリューを木材に螺挿する場合と異なり、木材Ｗの繊維を切断しない程度の押圧力を以て、基礎孔部１１の内面に螺旋状に窪んだ窪み部１２を有する、固定孔１０を形成することができる。そして、突条部２２の先端が非尖鋭かつ円滑な形状に形成されているので、前述の木組織への食い込みの際に、木繊維に沿って突条部２２の先端が滑り、木繊維の切断が起こりにくいようにしている。
【００４６】
なお、本実施形態では、固定孔形成具２は、軸部２１の長さが２７０ｍｍであり、突条部２２のピッチ（図５（ｂ）のピッチＤ３）が１１ｍｍで、山側が直径２２ｍｍ、谷側が直径１６ｍｍであるが、この寸法に限定するものではなく、木材や接合金物（前述の被接合部材に相当）の大きさに応じて適宜変更することができる。しかしながら、前述の通り、突条部２２のピッチは１０ｍｍ〜１２ｍｍの範囲内であることが好ましい。また、突条部２２の山側の直径と谷側の直径の比が、１２：９〜１０：７の範囲内であることが好ましく、１１：８であることがより好ましい。ピッチの山側の直径と谷側の直径は、差が大きくなるとピッチの食い込みが大きくなり、木繊維を切断してしまうため好ましくなく、他方、差が小さいとアンカー効果が低下するため好ましくない。
【００４７】
このように、固定孔の形成工程Ｓ１／収容部形成工程によれば、図２に示す接合部１を構成するための固定孔１０を木口面Ｗ１に形成することができる。また、固定孔１０は、基礎孔部１１が木材の繊維方向Ｄ１に沿うように形成されたことにより、加工後に最も高い引っ張り強度が得られるようになる。更に、固定孔１０は、基礎孔部１１と、木繊維方向と交差する方向に形成された窪み部１２とが連通した態様であり、この窪み部１２に入り込んだ接着剤が硬化することで、後述するアンカー効果が生じる。加えて、窪み部１２は、前述の押圧力を以て形成されたことにより、固定孔１０周辺の木組織に亀裂が生じないか、生じにくくなっている。更にまた、木組織が圧縮されて密になり、窪み部１２の強度を向上させることができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、前述のドリル刃４１を備えたハンマードリル４を使用しているが、これに限定するものではなく、例えば、段付きドリル刃等の他の公知機材を使用し、基礎孔部と収容部の形成ステップを同時に行う等、基礎孔部１１および収容部１３を形成可能であれば、他の機材の使用あるいはステップを採用してもよい。また、固定孔形成具２を押し込む機材についても同様である。
【００４９】
（接合部の形成工程Ｓ２）
図４を参照する。接合部の形成工程Ｓ２は、接着剤注入ステップＳ２−１、長軸部挿入ステップＳ２−２、および接着剤硬化ステップＳ２−３からなる。なお、図４のフローチャートにおいて、接着剤注入ステップＳ２−１、長軸部挿入ステップＳ２−２の順番で記載しているが、前述の通り、各ステップはいずれが先であってもよい（換言すると、各ステップの順番を入れ替えてもよい）。
【００５０】
＜接着剤注入ステップＳ２−１＞
図１（ｃ）および図４を参照する。接着剤注入ステップＳ２−１は、固定孔１０に所定量の接着剤Ｐを注入して行う。これにより、後述する接合具１４の長軸部１４１を固定孔１０に固着するための前準備を整えることができる。接着剤Ｐの注入は、固定孔１０の孔奥に至る長さのノズル５１を有するコーキングガン５等を使用して行い、固定孔１０の孔奥に注入することが好ましい。
【００５１】
なお、本実施形態において「接着剤」は、木材に浸透し浸透部を硬化させる効果がある、エポキシ樹脂を主剤として硬化剤と混合するものを使用するが、これに限定するものではなく、他の公知の接着剤を使用してもよい。また、本実施形態において「所定量」は、前述の工程で形成した固定孔１０の大きさの場合、注入する接着剤の量は１００ｃｃ程度であることが好ましい。発明者の知見によれば、この量であれば、挿入した長軸部１４１と固定孔１０との隙間に充分に行き渡り、かつ、固定孔１０の口から多量に漏れ出ることはない。
【００５２】
＜長軸部挿入ステップＳ２−２＞
図２、図３および図４を参照する。長軸部挿入ステップＳ２−２は、接合具１４の長軸部１４１を固定孔１０に挿入して行われる。これにより、接合具１４を木材Ｗに固定するための前準備を整えることができ、なお、当然に、長軸部１４１は固定孔１０よりも径小であり、長軸部１４１の挿入により、長軸部１４１と固定孔１０内面の間に、接着剤Ｐを充填する隙間が生じる。
【００５３】
ここで使用される接合具１４は、長軸部１４１と軸径大部１４２を備える。軸径大部１４２は、長軸部１４１の軸方向に連設されると共に、長軸部１４１よりも径大であり、長軸部１４１の反対側となる基端面にネジ孔が形成されている。
【００５４】
本実施形態において、長軸部１４１は、前述の「長軸部の周面に凹凸が形成される」態様として、周面の長手方向に亘ってネジが切られた態様であるが、これに限定するものではなく、例えば、長軸部から放射状に突起を多数設けた態様、あるいは、長軸部に窪みを多数設けたような、各種態様等であってもよく、また、長軸部の表面の周面に凹凸が無い円滑な形状を除外するものではない。
【００５５】
また、本実施形態において、軸径大部１４２は、長軸部１４１に螺着可能なナット（符号省略）と長ナット（符号省略）からなり、軸径大部１４２の基端側に螺着させたナットと長ナットをダブルナット法により締結したものであるが、これに限定するものではなく、例えば、ネジ孔に緩み止め用の樹脂を付した長ナットであってもよいし、基端側がフランジ状に更に拡径したナット等であってもよい。
【００５６】
そして、接合具１４は、固定孔１０の孔奥まで入れた状態において、軸径大部１４２の基端面が木口面Ｗ１よりも僅かに高くなるように固着する（図３の拡大部を参照）。なお、本実施形態では、「僅かに高くなる」態様として、軸径大部１４２の基端面が木口面Ｗ１から０．５ｍｍ突き出すようにしているが、これに限定するものではなく、例えば、０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度突き出す態様であってもよいし、軸径大部の基端面と木口面が面一である態様であってもよい。
【００５７】
更に、本実施形態において、接合具１４は以下の手順で挿着する。下記手順で作業を行うことにより、回転による遠心力で、長軸部の凹凸部分や窪み部１２に接着剤を満遍なく充填することができる。
（１）インパクトレンチ等に取り付け、高速回転させながら、３０〜６０秒程かけてゆっくりと押し込み、軸径大部１４２の基端が木口面Ｗ１から１０ｍｍ程出た位置で一度止め、
（２）高さ調整板（図示省略）を使用して、軸径大部１４２の基端面が木口面Ｗ１から０．５ｍｍ突き出した位置まで、接合具１４を押し込む。なお、高さ調整板は、０．５ｍｍの厚み（つまり、所望する突き出し高さと同じ厚み）で、所要数の孔が設けてあり、各孔は軸径大部１４２よりもやや径大な直径に形成されたものである。
【００５８】
長軸部１４１は、周面に形成されたネジの凹凸が、硬化した接着剤Ｐとの間でアンカー効果を発揮し、引き抜き強度が更に向上する。軸径大部１４２は、基端面にネジ孔を有することで、接合金具側からボルト止めすることができる。また、軸径大部１４２は、長軸部１４１よりも径大であることで基端面も広くなり、接合金物３との接触面積を広く取ることで、当該部分に外力が加わった際の応力を分散することができる。
【００５９】
ところで、一般的に木材は圧縮に弱く、接合部において剪断力が生じた場合、圧縮応力で接合金物が木口面を変形させることがあり、初期剛性を上げることが難しかった。一方、本発明では、接合具１４の嵌入状態において、軸径大部１４２の基端面が木口面Ｗ１よりも僅かに高くしてあることで、軸径大部１４２の基端面が木口面Ｗ１ではなく、接合金物３の表面と当接することになる。これによって、図３に示すような、木材の長軸方向と交差する方向Ｄ２への外力（剪断力）が加わった際に、硬質な接合金物３の基端面が、軟質な木口面Ｗ１に食い込むこと無く、応力を接合金物３の表面で受けるため、当該箇所の剛性が向上し、木口面Ｗ１を含む接合部１の変形が抑制されて、より高い引き抜き強度が得られる。
【００６０】
＜接着剤硬化ステップＳ２−３＞
図２、図３および図４を参照する。接着剤硬化ステップＳ２−３は、固定孔１０の内面と長軸部１４１の外面との間において充填された接着剤Ｐが、所定時間経過後に硬化すること（養生）により行われる。これにより、固定孔１０に長軸部１４１を含む接合具１４が固着され、特に、螺旋状の窪み部１２に入り込んで硬化した接着剤Ｐが、固定孔１０周辺の木組織に対するアンカー効果を発揮することができる。
【００６１】
このように、接合部の形成工程Ｓ２によれば、各ステップにより、固定孔１０が形成された木口面Ｗ１に接合具１４を取り付けた、接合部１を形成することができる。
【００６２】
（接合工程Ｓ３）
図３および図４を参照する。接合工程Ｓ３は、接合部１を介して木材Ｗ１を接合金物３に接合して行われる。接合は、接合金物３に形成された貫通孔にボルトＢを通し、ボルトＢを軸径大部１４２の基端面にあるネジ孔に螺着させることで行われる。これにより、従来の構造よりも高い引き抜き強度を有する、木材の接合構造体６を得ることができる。また、接合部１は、これを介して木材Ｗが接合金物３に接合されるので、接合部１が木材Ｗあるいは被接合部材３の外面に現れず、見た目が良いと共に、例えば、設置箇所が屋外の場合においては、雨や紫外線等に晒される事による接合部１の劣化を抑制することができる。
【００６３】
なお、接合部１は、木材の大きさ等によって必要な数（例えば、本実施形態では、木口面Ｗ１の周方向において等間隔で４つ設けており、隣接する各接合部１を繋ぐ仮想線が全体として正方形になるようにしてある。図示省略）を形成し、前述の固定孔の形成工程Ｓ１／収容部形成工程〜接合工程Ｓ３を繰り返すことで、所要数の接合部１を形成する。
【００６４】
（木材の接合構造体６）
図３を参照する。木材の接合構造体６は、前述の木材の接合方法で施工されるものであり、被接合部材である接続金物３と、接合部１を介して接続金物３に接合された木材Ｗとを備える。
【００６５】
接合部１は、接続金物３に向ける木口面Ｗ１に形成された固定孔１０へ接合具１４の長軸部１４１が挿入され、かつ、長軸部１４１の外面と固定孔１０の内面との間を接着剤Ｐで固着した構造である。固定孔１０は、木口面Ｗ１に、木材の繊維方向Ｄ１と略同じ方向に所定深さで穿設された基礎孔部１１の内面を、木繊維を切断しない程度の押圧力を以て螺旋状に窪ませて（窪み部１２を）形成してある。
【００６６】
なお、木材の接合構造体６の各部における作用効果は、木材の接合方法で説明した通りであるため、その説明を省略する。
【００６７】
〔第２実施形態〕
図６を参照する。第２実施形態の木材の接合方法は、長軸部挿入ステップにおいて使用する接合具１４ａが寸切りボルトであり、収容部を形成していない固定孔１０ａに、接合具１４ａをその基端側が木口面Ｗ１から所定長さ突き出すように挿入して行われる点で、第１実施形態の木材の接合方法と相違する（図６（ａ）参照）。なお、他の工程あるいはステップについては、第１実施形態の木材の接合方法と概ね共通するため、説明を省略する。
【００６８】
本実施形態の木材の接合方法によれば、木材の接合構造体６ａ（図６（ｂ）参照）を構成することができ、接合具１４ａが単なる寸切りボルトであるため、安価で簡易な構造の接合部１ａを構成することができる。また、本実施形態の木材の接合方法では、接合金物３に設けられた貫通孔に接合具１４ａのボルト部分を通し、ナットＮを締めるだけで接合金物３と木材Ｗとを接合できる簡易な構造にすることができる（図６（ｂ）参照）。
【００６９】
〔第３実施形態〕
図７および図８を参照する。第３実施形態の木材の接合方法は、接合具１４ｂを使用した木材の接合構造体６ｂによって行われる。本実施形態で使用する接合具１４ｂは、寸切りボルトである長軸部１４１ｂと、軸径大部１４２ｂを有する。
【００７０】
本実施形態では、前述した接合具１４と相違する構成である接合具１４ｂと、これを使用するための工程あるいはステップについて詳述し、第１実施形態の木材の接合方法と概ね共通する他の工程あるいはステップ（具体的には、＜窪み部形成ステップＳ１−２＞、＜接着剤注入ステップＳ２−１＞、＜接着剤硬化ステップＳ２−３＞）については、その作用効果を含め同様であるため、説明を省略する。
【００７１】
また、接合具１４ｂの説明において、「基部」および「基端」とは、挿着時において木材Ｗに挿入される奥方向となる部分（図７で右上方向、図８で右方向）を意味し、「先部」および「先端」とは、挿着時において木口面Ｗ２近傍で接合金物３との接合方向となる部分（図７で左下方向、図８での左方向）を意味している。
【００７２】
軸径大部１４２ｂは、フランジ部１４５を有するフランジナット１４３と、ナット１４４を組み合わせたものであり、フランジナット１４３とナット１４４は、共に長軸部１４１ｂに螺着されている。軸径大部１４２ｂは、長軸部１４１ｂの先部方向にフランジ部１４５を向けてフランジナット１４３を螺着させると共に、フランジ部１４５の反対方向にナット１４４を螺着させ、フランジナット１４３とナット１４４をダブルナット法により締結し、長軸部１４１の所定位置から動かないように取り付けられている。そして、軸径大部１４２ｂは、長軸部１４１ｂの先部が、軸径大部１４２ｂの先端側（フランジ部１４５側）から所定長さ突き出すように取り付けられている。
【００７３】
＜基礎孔部形成ステップＳ１−１＞
木材Ｗの木口面Ｗ２に、所定深さの基礎孔部１１を木材の繊維方向Ｄ１と略同じ方向で形成する。基礎孔部１１は、木口面Ｗ２寄りとなる部分に、基礎孔部１１の孔径を拡張した収容部１３ｂを形成する。そして、収容部１３ｂは、木口面Ｗ２側の口縁に、ザグリ１３１（段加工）を形成する。なお、ザグリ１３１は、少なくともフランジ部１４５が収まる深さに形成する（図８の拡大部を参照）。
【００７４】
基礎孔部１１および収容部１３ｂは、図１に示す第１実施形態と同様に、ハンマードリルによって穿設している。ザグリ１３１は、ザグリを形成可能なドリル刃（図示省略）を組み合わせたドリル刃等の専用座彫器具によって形成してもよいし、穿設後の収容部１３ｂの口縁に手作業等で形成してもよい。
【００７５】
＜長軸部挿入ステップＳ２−２＞
接合具１４ｂの長軸部１４１を基礎孔部１１に挿入することにより、接合具１４ｂを木材Ｗに固定するための前準備を整えることができる。そして、接合具１４ｂは、その基端を基礎孔部１１の孔の奥端近傍まで挿入した状態において、軸径大部１４２ｂのフランジ部１４５の先端面が、木口面Ｗ２と略面一になるように固着する（図８の拡大部を参照）。なお、本実施形態において「略面一」の語は、図８の拡大部に示すように、木口面よりもフランジ部１４５の先端面が僅かに高くなる（木口面Ｗ２から０．５ｍｍ突き出す）ように固着する態様のほか、木口面と完全に面一になる場合も含む意味で使用している。
【００７６】
本ステップにおいて、接合具１４ｂを木材Ｗに嵌挿すると、木口面Ｗ２に形成されたザグリ１３１の表面に、フランジ部１４５の背面（先端面と反対側）が当接して止まる。このとき、ザグリ１３１は、フランジ部１４５が収まる深さに形成されているので、第１実施形態のように高さ調整板を使用することなく、フランジ部１４５の先端面と木口面Ｗ２とを略面一に設けることができる。つまり、高さ調整板を使用するために、作業を止める必要が無いため、作業性が更に向上している。
【００７７】
このように、本実施形態の接合部の形成工程によれば、各ステップにより、木材Ｗの木口面Ｗ２に接合具１４ｂを取り付けた、接合部１ｂを形成することができる。
【００７８】
接合具１４ｂは、軸径大部１４２ｂがフランジ部１４５を有することにより、第１実施形態における軸径大部１４２の端面よりも径大で端面も広く、接合金物３との接触面積を広く取ることで、当該部分に外力が加わった際の応力を更に分散することができる。
【００７９】
更に、接合具１４ｂは、木材Ｗへの挿着状態において、軸径大部１４２ｂの先端面（即ち、フランジ部１４５の先端面）が木口面Ｗ２よりも僅かに高く、接合金物３の表面と直接当接する。これによって、木材の長軸方向と交差する方向Ｄ２への外力が加わったとしても、発生する圧縮応力を接合金物３表面と軸径大部１４２ｂの先端面とで受ける形になり、接合金物３が直接食い込むことによる木口面Ｗ２の変形が抑制される。この結果、接合部１ｂは、全体としての難変形性（剛性の向上）を得て、引き抜き強度が更に向上する。
【００８０】
（接合工程Ｓ３）
図８を参照する。接合工程Ｓ３は、接合部１ｂを介して木材Ｗを接合金物３に接合して行う。本実施形態では、接合金物３に設けられた挿通孔（符号省略）へ接合具１４ｂの先端部分を通し、ナットＮを螺着して締めるだけで接合金物３と木材Ｗとを接合することができる。これにより、第１実施形態における接合工程Ｓ３の接合作業よりも作業が簡易で速やかに行うことができるため、作業性が向上している。
【００８１】
〔変形例〕
図９を参照する。図９に示す木材の接合方法は、第３実施形態の変形例である。本変形例の木材の接合方法は、接合具１４ｂを使用した木材の接合構造体６ｃによって行われる。
【００８２】
本実施形態では、前述した第３実施形態と相違する構成について詳述し、第１実施形態及び第３実施形態の木材の接合方法と概ね共通する他の工程あるいはステップ（具体的には、＜窪み部形成ステップＳ１−２＞、＜接着剤注入ステップＳ２−１＞、＜接着剤硬化ステップＳ２−３＞）については、その作用効果を含め同様であるため、説明を省略する。
【００８３】
＜基礎孔部形成ステップＳ１−１＞
木材Ｗの木口面Ｗ３に、所定深さの基礎孔部１１を木材の繊維方向Ｄ１と略同じ方向で形成する。基礎孔部１１は、木口面Ｗ３寄りとなる部分に、基礎孔部１１の孔径を拡張した収容部１３ｂを形成する。なお、本変形例では、第３実施形態と異なり、木口面Ｗ３にザグリ１３１を形成しない。
【００８４】
＜長軸部挿入ステップＳ２−２＞
接合具１４ｂは、その基端を基礎孔部１１の孔の奥端近傍まで挿入した状態において、軸径大部１４２ｂのフランジ部１４５の先端面が、木口面Ｗ３から所定の高さ突出するように固着する（図８の拡大部を参照）。なお、本変形例においては、図９の拡大部に示すように、木口面Ｗ３よりもフランジ部１４５の先端面が僅かに高くなる（木口面Ｗ３から約３ｍｍ程度突き出す）ように固着する。
【００８５】
本ステップにおいて、接合具１４ｂを木材Ｗに嵌挿すると、木口面Ｗ３の表面に、フランジ部１４５の背面（先端面と反対側）が当接して止まる。つまり、高さ調整板を使用するために作業を止める必要や、ザグリを形成する必要が無いため、作業性が更に向上している。
【００８６】
このように、本実施形態の接合部の形成工程によれば、各ステップにより、木材Ｗの木口面Ｗ３に接合具１４ｂを取り付けた、接合部１ｃを形成することができる。
【００８７】
（接合工程Ｓ３）
図９を参照する。接合工程Ｓ３は、接合部１ｃを介して木材Ｗを接合金物３に接合して行う。接合具１４ｂは、木材Ｗへの挿着状態において、軸径大部１４２ｂの先端面（即ち、フランジ部１４５の先端面）が木口面Ｗ３よりも僅かに高く、接合金物３の表面と直接当接する。これによって、木材の長軸方向と交差する方向Ｄ２への外力が加わったとしても、発生する圧縮応力を接合金物３表面と軸径大部１４２ｂの先端面とで受ける形になり、接合金物３が直接食い込むことによる木口面Ｗ３の変形が抑制される。この結果、接合部１ｃは、全体としての難変形性（剛性の向上）を得て、引き抜き強度が更に向上する。
【００８８】
なお、第３実施形態および変形例において、フランジ部１４５は、その先端面に特に図示していないが、セレート（フランジ部の先端面に形成される凹凸形状）が形成されたものであってもよい。
【００８９】
本明細書および特許請求の範囲で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書および特許請求の範囲に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。
【符号の説明】
【００９０】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ    接合部
１０、１０ａ    固定孔
１１    基礎孔部
１２    窪み部
１３、１３ｂ    収容部
１３１    ザグリ
１４、１４ａ、１４ｂ    接合具
１４１、１４１ｂ    長軸部
１４２、１４２ｂ    軸径大部
１４３    フランジナット
１４４    ナット
１４５    フランジ部
２    固定孔形成具
２１    軸部
２２    突条部
３    接合金物
４    ハンマードリル
４１    ドリル刃
４１１    小径ドリル錐
４１２    大径ドリル刃
５    コーキングガン
５１    ノズル
６、６ａ、６ｂ、６ｃ    木材の接合構造体
Ｗ    木材
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３    木口面
Ｄ１    木材の繊維方向
Ｄ２    木材の長軸方向と交差する方向
Ｄ３    ピッチ
Ｐ    接着剤
Ｎ    ナット
Ｓ１    固定孔の形成工程
Ｓ１−１    基礎孔部形成ステップ
Ｓ１−２    窪み部形成ステップ
Ｓ２    接合部の形成工程
Ｓ２−１    接着剤注入ステップ
Ｓ２−２    長軸部挿入ステップ
Ｓ２−３    接着剤硬化ステップ
Ｓ３    接合工程
【図１】
2019206177.tif 000003
【図２】
2019206177.tif 000004
【図３】
2019206177.tif 000005
【図４】
2019206177.tif 000006
【図５】
2019206177.tif 000007
【図６】
2019206177.tif 000008
【図７】
2019206177.tif 000009
【図８】
2019206177.tif 000010
【図９】
2019206177.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月24日(2019.5.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2019206177.tif 000012
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2019206177.tif 000013