(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱（５１）と横架材（６１）や、基礎コンクリート（７１）と柱（５１）など、各種二部材を連結するために用いる連結金物であって、
連結される前記二部材の境界に配置し且つ該二部材のうち一方に取り付ける一方体（２１）と、
該二部材のうち残る一方に取り付ける他方体（３１）と、
前記一方体（２１）の両端付近に配置し且つ該一方体（２１）の両側面を貫く計二本の根元ピン（２３）と、
前記他方体（３１）の両端付近に配置し且つ該他方体（３１）の両側面を貫く計二本の根元ピン（３３）と、
個々の該根元ピン（２３、３３）の端部で支持され且つ自在に揺動可能なリンク（２５、３５）と、
前記一方体（２１）側のリンク（２５）と前記他方体（３１）側のリンク（３５）の先端同士を一括して貫く計二本の従動ピン（１３）と、
該従動ピン（１３）で支持される保持片（１２）と、
対向する該保持片（１２）の間を結び且つ該保持片（１２）に固着する変形軸（１１）と、
からなり、
前記一方体（２１）と前記他方体（３１）は、正面同士が接触し、且つ該正面の背面は、前記柱（５１）や前記横架材（６１）などの部材に接触し、
前記リンク（２５、３５）は、前記一方体（２１）および前記他方体（３１）の両側面に配置し、且つ個々の該リンク（２５、３５）は、前記根元ピン（２３、３３）から該一方体（２１）および該他方体（３１）の中央寄りに伸び、
前記一方体（２１）と前記他方体（３１）の接触面を挟んで対向する二枚の前記リンク（２５、３５）は、その先端同士を重ね合わせ且つそこに前記従動ピン（１３）を差し込み、
一本の前記従動ピン（１３）は、前記一方体（２１）および前記他方体（３１）の各端部に配置した計四枚の前記リンク（２５、３５）を貫き、該従動ピン（１３）の両側には、前記保持片（１２）を組み込み、
二本の前記従動ピン（１３）の間で対向する前記保持片（１２）同士を前記変形軸（１１）で結び、前記一方体（２１）と前記他方体（３１）の距離が変化することで、前記リンク（２５、３５）が変位し該変形軸（１１）を伸縮させることを特徴とする連結金物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造建築において、各種部材の据え付けに用いる連結金物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、木造建築は、住宅を始めとする小規模な建物を中心に普及してきた。しかし近年は、様々な技術開発が進み、商業施設や公共施設など、より規模の大きい建物の木造化も現実的なコストで実現できるようになった。このような大規模な木造建築の骨格には、大断面の部材を用いるため、その据え付けや連結には、各種金物が必要不可欠である。各種金物は、所定の強度を有することに加え、地震などで過大な外力が作用した場合を考慮し、エネルギーを積極的に吸収する機能を持たせることがある。
【０００３】
建築物の地震対策の例として下記特許文献が挙げられる。そのうち特許文献１では、木造建築向けの安価なブレースダンパーが開示されている。このブレースダンパーは、柱や梁などで構成される軸組内に配置され、一方の柱の上方と他方の柱の下方を斜めに結ぶが、その一端部に粘弾性材を組み込んだことを特徴としている。この粘弾性材は、ブレースダンパーの本体である長尺の鋼材と、柱に固定する定着板部との間に介在し、その粘性抵抗力によって軸組の変形が抑制され、振動が速やかに減衰し、制震効果を得られる。なお長尺の鋼材は、単純な平板状とするのではなく、横断面から見てジャバラ状に折り畳むことで、強度を一段と向上できることも開示されている。
【０００４】
次に特許文献２では、占有空間が少ないことなどを特徴とする制振構造および制振継ぎ手が開示されている。この構造は、柱と梁など、連結される二部材の境界の中心に自在継ぎ手を配置し、この自在継ぎ手を取り囲むように複数の減衰機構部を設けたもので、自在継ぎ手により、連結される二部材間の変位を許容しながら、減衰機構部により、外力を有効的に減衰させることができる。しかも、自在継ぎ手と減衰機構部は、連結される部材の側面から突出することなく配置可能で、利便性に優れている。なお部材との取り付けを考慮し、自在継ぎ手と減衰機構部は、対向する取付け部の間に配置する。
【０００５】
そのほか特許文献３では、履歴ダンパおよび木造構造物の壁が開示されている。履歴ダンパは、金属板に「く」の字状のスリットを連続的に形成したもので、スリットにより、履歴ダンパの弾塑性変形が誘発され、地震時のエネルギーを効率よく吸収できる。また、木造構造物の壁に履歴ダンパを組み込む技術も開示されている。この技術は、柱と梁などで構成される軸組の中に、その空間よりも一回り小さいパネルを配置し、このパネルと軸組を複数の履歴ダンパで連結するもので、軸組とパネルの隙間により、履歴ダンパの変形範囲が増大し、エネルギー吸収量も増大する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３０８２８号公報
【特許文献２】特開２００７−２３９２６７号公報
【特許文献３】特開２０１０−１１６９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
大規模な木造建築では、施工作業の簡素化や、室内空間の確保などの目的で、大断面の部材を鉄骨のように組み上げる木質ラーメン構造を採用することがある。この構造では、筋交いなどの補強材が少なく、部材を据え付ける金物の剛性が極めて重要になる。そのため、前記特許文献２のような柔軟性を前提とする技術は、導入が困難である。ただし、金物の剛性を単純に高めただけでは、地震時のエネルギーが吸収されにくく、部材のヒビ割れなどを誘発し、骨格の強度を維持できない恐れがあるほか、室内の被害も大きくなる。そこで部材を据え付ける金物は、初期剛性が高く、しかも過大な外力を受けた際は、エネルギーを円滑に吸収できることが好ましい。
【０００８】
仮に地震に遭遇した場合でも、金物でエネルギーを吸収できるならば、建築物の健全性は維持され、以降も継続して使用することができる。ただし金物に塑性変形を生じた場合、骨格もゆがんだままになるため、金物の修理や交換が必要になり、周辺の床や壁などを一時的に取り外すこともある。その際は、無理な姿勢で狭い空間に入り込むことも予想されるため、作業性について、十分な配慮が必要である。
【０００９】
本発明はこうした実情を基に開発されたもので、初期剛性が高く、しかも過大な外力を受けた際、そのエネルギーを円滑に吸収できるほか、外力で変形した後の修理も容易な連結金物の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、柱と横架材や、基礎コンクリートと柱など、各種二部材を連結するために用いる連結金物であって、連結される前記二部材の境界に配置し且つ該二部材のうち一方に取り付ける一方体と、該二部材のうち残る一方に取り付ける他方体と、前記一方体の両端付近に配置し且つ該一方体の両側面を貫く計二本の根元ピンと、前記他方体の両端付近に配置し且つ該他方体の両側面を貫く計二本の根元ピンと、個々の該根元ピンの端部で支持され且つ自在に揺動可能なリンクと、前記一方体側のリンクと前記他方体側のリンクの先端同士を一括して貫く計二本の従動ピンと、該従動ピンで支持される保持片と、対向する該保持片の間を結び且つ該保持片に固着する変形軸と、からなり、前記一方体と前記他方体は、正面同士が接触し、且つ該正面の背面は、前記柱や前記横架材などの部材に接触し、前記リンクは、前記一方体および前記他方体の両側面に配置し、且つ個々の該リンクは、前記根元ピンから該一方体および該他方体の中央寄りに伸び、前記一方体と前記他方体の接触面を挟んで対向する二枚の前記リンクは、その先端同士を重ね合わせ且つそこに前記従動ピンを差し込み、一本の前記従動ピンは、前記一方体および前記他方体の各端部に配置した計四枚の前記リンクを貫き、該従動ピンの両側には、前記保持片を組み込み、二本の前記従動ピンの間で対向する前記保持片同士を前記変形軸で結び、前記一方体と前記他方体の距離が変化することで、前記リンクが変位し該変形軸を伸縮させることを特徴とする連結金物である。
【００１１】
本発明は、木造建築の骨格を構成する二部材を一体化する連結金物だが、あらゆる箇所での使用を想定しているため、この二部材は様々で、具体例としては、柱と横架材や、基礎コンクリートと柱や、鉄骨と柱などが挙げられる。したがって、木材同士を連結する場合もあれば、片方だけが木材となる場合もある。なお木材については、無垢材に限らず、集成材でも構わない。また本発明による連結金物は、二部材の連結位置に挟み込む形態で、一方体および他方体と称する二部品を中心に構成される。
【００１２】
一方体および他方体は、一辺が長い棒状だが、双方ともほぼ同一形状で、その延長は、原則として連結面の長辺と同等とする。さらに一方体と他方体は、双方の側面同士が段差なく接触した状態で使用する。この接触する側面は、便宜上、正面と称するものとする。そしてこの正面の裏側となる背面は、部材に接触させる。当然ながら、一方体の背面は、二部材のうち一方に接触させ、他方体の背面は、二部材のうち残る一方に接触させる。また一方体および他方体は、部材に接触させると共に、何らかの手段で部材と強固に一体化する。
【００１３】
一方体および他方体を部材と一体化する手段は、様々な従来技術を用いる。仮に部材が基礎コンクリートであれば、そこから突出するアンカーボルトを一方体などに差し込み、ナットを螺合する。また部材が木材であれば、連結面にラグスクリューや異形棒鋼などを埋め込み、さらに一方体や他方体からボルトを差し込み、これらに螺合させる。他に、部材が形鋼であれば、単純にボルトとナットで一体化することもできる。ただし本発明では、過大な外力が作用した場合でも、一方体および他方体は、部材から離れることなく密着することを前提とする。
【００１４】
根元ピンは、一方体および他方体の両方について、その両端付近に配置し、一方体または他方体の両側面を貫通する。したがって一個の連結金物において、根元ピンは計四本用いることになる。なお根元ピンが差し込まれる側面とは、前記の正面および背面と直交する面である。さらに根元ピンは、二部材の間の荷重の伝達を担うため、必要十分な強度を持たせる。
【００１５】
リンクは、細長い帯状の金属板で、その一端側は、根元ピンに差し込む。なおリンクは、個々の根元ピンの両端部に配置するため、一個の連結金物では計八枚用いることになる。また個々のリンクは、根元ピンを支点として自在に揺動できるようにする。ただしこの揺動については、根元ピンが一方体や他方体に対して回転可能とする方法のほか、リンクが根元ピンに対し回転可能とする方法でも実現可能である。そのほかリンクは、根元ピンから脱落しないよう、何らかの対策を講じる。
【００１６】
従動ピンは、一方体と他方体の接触面を横切るように配置し、一方体側からのリンクと、他方体側からのリンクの先端同士を一括して串刺しにするもので、根元ピンと平行に揃う。この従動ピンが差し込まれるリンクは、いずれも根元ピンで支持されるが、個々のリンクは、一方体および他方体の中央付近を向くように配置する。さらに、一方体と他方体の接触面を挟んで対向する二枚のリンクは、その先端同士を重ね合わせ、そこを貫くように従動ピンを差し込む。なおリンクは、一方体や他方体の両側面に配置するため、一本の従動ピンは、計四枚のリンクを貫くことになる。
【００１７】
このように、計四枚のリンクを一本の従動ピンで串刺しにすることで、一方体と他方体は、リンクを介して連結される。なお個々のリンクは、一方体や他方体と比較して十分に短いため、根元ピンとリンクと従動ピンで構成される一群は、一方体および他方体の両端部に集約して配置される。したがって二本の従動ピンは、隣接することなく、ある程度の間隔が確保される。
【００１８】
変形軸は、二本の従動ピンの間を結ぶように配置するもので、その両端は、従動ピンに固着させる。したがって二本の従動ピンが離れていくと、変形軸は引き伸ばされ、逆に近づいていくと、変形軸は押し縮められる。そのため、一方体と他方体が離れていくと、リンクが変位し、これに伴い二本の従動ピンの間隔も広がり、変形軸が引き伸ばされる。なお変形軸は、一方体および他方体の各側面に一本ずつ、計二本配置する。
【００１９】
保持片は、従動ピンと変形軸の接続を担う部品である。従動ピンは、一方体や他方体の両側面を貫く方向に伸びるのに対し、変形軸は、一方体や他方体の長手方向に伸び、双方は直交するような位置関係になる。そこで保持片を用い、双方を接続するが、保持片はＬ字状で、その一方の面に従動ピンを差し込み、残る一方の面に変形軸を差し込む。なお保持片は、一方体および他方体の各側面に二個配置するため、一個の連結金物では計四個用いることになる。そのほか変形軸は、ナットの挟み込みなどで保持片に固着させ、変形軸を無理なく交換できるようにする。
【００２０】
これまでに記載した各部品を組み立てた後、変形軸を利用し、対向する保持片を引き寄せると、二本の従動ピンが接近していき、これに伴いリンクも引き寄せられ、一方体と他方体が強固に密着し、連結金物全体が強固に一体化される。そのため、一方体と他方体を挟んで隣接する二部材も強固に連結され、十分な初期剛性を確保できる。なお、せん断荷重の伝達を考慮し、一方体と他方体の接触面には、何らかの噛み合いを形成することもある。
【００２１】
連結金物を介して二部材を連結した後、何らかの外力で二部材が引き離されると、一方体と他方体も引き離されるが、その際は、一方体と他方体を結ぶリンクが変位し、変形軸が引き伸ばされる。この変形軸の引き伸ばしにより、衝撃を吸収する。しかもその後、外力が変化し、一方体と他方体が再び接触すると、変形軸は押し縮められる。このように本発明では、変形軸が伸びた後も、緩みを生じることはなく、連結金物の基本性能を維持できる。また本発明では、弾塑性変形が変形軸に集約されるため、修理の際は、保持片から変形軸を取り外し、交換すればよい。
【００２２】
このように、連結金物を一方体と他方体とからなる分割構成とし、一方体と他方体はリンクなどを介して連結するほか、対向するリンクを変形軸で引き寄せることで、通常時は、一方体と他方体が強固に密着する。そのため、連結される二部材も強固に一体化され、十分な初期剛性を確保できる。さらに過大な外力が作用した際は、リンクなどを介し変形軸が引き伸ばされ、エネルギーが吸収されるため、部材などの破損を抑制できる。なお外力による弾塑性変形は、変形軸に集中するよう、各部品の強度を調整する。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１記載の発明のように、二部材を一体化する連結金物を一方体と他方体とからなる分割構成とし、一方体と他方体はリンクなどを介して連結するほか、対向する二組のリンクを変形軸で引き寄せることで、一方体と他方体は強固に密着する。そのため二部材が強固に連結され、十分な初期剛性を確保できる。また、二部材を引き離す方向に過大な外力が作用した際は、リンクなどを介して変形軸が円滑に引き伸ばされ、エネルギーを確実に吸収でき、部材などの破損が軽減するほか、室内の被害も抑制される。しかも変形軸が塑性変形した後も、連結金物に緩みを生じる箇所はなく、過大な外力を受けた後も、連結部の健全性を維持できる。
【００２４】
本発明では、エネルギーの吸収を変形軸が一手に担う。そのため地震などに遭遇し、建物の骨格にゆがみが生じた際も、連結金物自体を取り外す必要はなく、変形軸だけを交換すればよい。変形軸は、一方体および他方体の側面に配置してあり、壁や床などを取り外すだけで外部に現れるため、作業性に優れている。また変形軸は、左右両側に配置してあり、片方ずつ順次交換していくことで、部材の仮受けなどの手間も軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による連結金物の形状例とその使用例を示す斜視図で、垂直に伸びる柱と水平に伸びる横架材をＬ字状に一体化するため、柱の側面と横架材の端面との間に連結金物を挟み込む。
【図２】図１に描いた連結金物の構成要素の詳細を示す斜視図である。
【図３】図２の構成要素を組み立てていく過程を示す斜視図である。
【図４】図１の他方体を横架材に取り付ける方法を示す斜視図である。
【図５】図１の横架材を柱に据え付けた状態を示す斜視図で、柱の側面と横架材の端面との間に連結金物が挟み込まれている。
【図６】図５の連結部に外力が作用し、横架材が柱から引き離された状態を示す斜視図である。
【図７】図５の横架材に曲げモーメントが作用した状態を示す斜視図である。なお図の左下には、その際の一方体と他方体の位置関係を描いてある。
【図８】本発明による連結金物を柱の据え付けに用いた場合を示す斜視図である。
【図９】図８の柱を基礎コンクリートに据え付けた状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、本発明による連結金物の形状例とその使用例を示す。図１では、垂直に伸びる柱５１と水平に伸びる横架材６１をＬ字状に一体化するため、柱５１の側面と横架材６１の端面との間に連結金物を挟み込む。したがって、柱５１と横架材６１が直に接触することはない。また柱５１と横架材６１のいずれも、木材（集成材を含む）で、連結金物を取り付けるため、これらにラグスクリュー４１、４２を埋め込んでいる。
【００２７】
連結金物は、いずれも棒状の一方体２１および他方体３１を中心に構成される。図１の一方体２１と他方体３１は同一外形で、その横断面は矩形を基調とするほか、全長は、横架材６１の端面の長辺（図１では上下方向）とほぼ等しい。また一方体２１と他方体３１は、双方の一側面を段差なく接触させる。なおこの接触面を便宜上、正面と称するものとする。そしてこの正面の裏側を背面と称するものとする。一方体２１の背面は、柱５１の側面に接触し、他方体３１の背面は、横架材６１の端面に接触する。
【００２８】
根元ピン２３、３３は、一方体２１および他方体３１の上下両端付近の側面を貫く金属棒で、図１に描くように、一個の連結金物で計四本用いる。また根元ピン２３、３３は、一方体２１や他方体３１の正面や背面と平行に揃い、柱５１や横架材６１と接触することはない。さらに根元ピン２３、３３は、柱５１や横架材６１の横幅と同等の延長とし、部材からの突出を防いでいる。
【００２９】
リンク２５、３５は、帯状の金属板で、個々の根元ピン２３、３３の両端付近に取り付ける。したがって、一個の連結金物で計八枚のリンク２５、３５を用いる。そして個々のリンク２５、３５の全長は、一方体２１や他方体３１の全長よりも十分に短いため、連結金物の下部に計四枚のリンク２５、３５が配置され、同様に、連結金物の上部にも計四枚のリンク２５、３５が配置される。当然ながらリンク２５、３５は、根元ピン２３、３３から脱落してはならず、何らかの対策を講じる必要があるが、図１では根元ピン２３、３３の端部にクリップ１９を取り付け、リンク２５、３５の移動を規制している。
【００３０】
従動ピン１３は、一方体２１と他方体３１の接触面を通り抜け、両側面に突出し、リンク２５、３５の先端部を串刺しにする。リンク２５、３５は、図１に描くように、一方体２１と他方体３１の接触面を挟み、二枚を対向して配置するが、この対向する二枚のリンク２５、３５の先端同士を重ね合わせ、これらを串刺しにするように従動ピン１３を差し込む。なお従動ピン１３は、上下に計二本配置し、さらに個々の従動ピン１３の左右両端で一対のリンク２５、３５を串刺しにする。
【００３１】
一方体２１と他方体３１が接触している際、従動ピン１３で串刺しにされた一対のリンク２５、３５は、一方体２１および他方体３１の中央寄りに伸び、「く」の字状に配置される。したがって従動ピン１３は、根元ピン２３、３３よりも中央寄りに位置する。また一方体２１と他方体３１が離れていくと、一対のリンク２５、３５は連動して開いていき、これに伴い、上下の従動ピン１３の間隔も広がっていく。
【００３２】
保持片１２は、従動ピン１３で支持されるＬ字状の金属部品で、その一面の先端付近に従動ピン１３を差し込む。また残る一面は、図１のように、上下で対向するように配置する。なお保持片１２は、従動ピン１３に対し回転自在で、さらに外部への突出を抑制するため、一対のリンク２５、３５の裏側に配置してある。そのほか保持片１２は、両側面に配置するため、一個の連結金物で計四個用いる。
【００３３】
変形軸１１は、上下に対向する保持片１２を引き寄せるための金属棒で、ナット１４を用い、その両端を保持片１２に固着させる。その際、ナット１４を締め付け、対向する保持片１２を引き寄せると、リンク２５、３５の先端部も引き寄せられ、一方体２１と他方体３１が強固に密着する。また何らかの外力で、一方体２１と他方体３１が引き離されると、リンク２５、３５を介して対向する保持片１２の間隔が広がり、変形軸１１が引き伸ばされる。
【００３４】
一方体２１を柱５１に取り付けるため、柱５１の側面にはラグスクリュー４１を埋め込む。このラグスクリュー４１は、螺旋状の凸条４３を側周面に形成した円柱状で、その一端面には、工具を掛けるための頭部４４を形成してあるほか、中心には両端を貫く中孔４５を形成してある。また柱５１の側面には、ラグスクリュー４１を埋め込むため、両側面を貫く下穴５４を加工してあり、凸条４３が下穴５４の内周面に食い込むことで、ラグスクリュー４１が強固に保持される。そして柱５１の裏側に表れている中孔４５にボルト５６を差し込み、その先部を一方体２１の背面に螺合させると、一方体２１が柱５１に取り付けられる。なおラグスクリュー４１やボルト５６は、上下に二組配置する。
【００３５】
同様に、他方体３１を横架材６１に取り付けるため、横架材６１の端面にはラグスクリュー４２を埋め込む。このラグスクリュー４２は、頭部４４の中心にメネジ４６を形成してあり、ボルト６６を螺合することができる。なお横架材６１の端面には、ラグスクリュー４２を埋め込むため、有底の下穴６４を加工してある。また横架材６１に連結金物を取り付ける際は、他方体３１の正面からボルト６６を差し込む。そのほか横架材６１側についても、ラグスクリュー４２やボルト６６は、上下に二組配置する。
【００３６】
図２は、図１に描いた連結金物の構成要素の詳細を示す。一方体２１は細長い棒状だが、その正面の上下には、斜めに伸びる逃げ面２７を形成してあるほか、逃げ面２７の一端（中央寄り）には、従動ピン１３を通すためのピン溝２８を形成してある。また一方体２１と他方体３１は同一外形だが、そのうちの一方を反転させ、双方の正面（逃げ面２７、３７やピン溝２８、３８の形成面）同士が向かい合うように配置する。さらに一方体２１と他方体３１のいずれも、根元ピン２３、３３を差し込むため、両側面を貫くピン孔２４、３４を形成してある。なおピン孔２４、３４は、根元ピン２３、３３を無理なく差し込める内径としてある。
【００３７】
そのほか一方体２１は、先の図１に描いたボルト５６で柱５１に取り付けるが、このボルト５６の先部を螺合できるよう、一方体２１の背面には、上下二箇所にネジ穴２９を形成してある。また他方体３１は、図１に描いたボルト６６で横架材６１に取り付けるが、このボルト６６を差し込めるよう、他方体３１には、その正面と背面を貫くボルト孔３６を上下二箇所に形成してある。このボルト孔３６は、ボルト６６の頭部を収容するため、正面側の内径を大きくしてある。
【００３８】
リンク２５、３５は、一方体２１および他方体３１の左右両側面に配置する。また個々のリンク２５、３５は、根元ピン２３、３３を支点とし、一方体２１と他方体３１の接触面の中央寄りを向くように配置し、さらに、一方体２１と他方体３１の接触面を挟んで対向する二枚のリンク２５、３５の先端部を重ね合わせ、そこに従動ピン１３を差し込み、双方を一体化する。なおリンク２５、３５は、根元ピン２３、３３と従動ピン１３のいずれに対しても、自在に回転可能である。そのほかリンク２５、３５の脱落を防ぐため、根元ピン２３、３３や従動ピン１３の端部には、クリップ１９を取り付けている。クリップ１９は、「Ｒ」状で、その一端を根元ピン２３、３３や従動ピン１３に形成した細い孔に差し込む。
【００３９】
保持片１２はＬ字状で、その一面に従動ピン１３を差し込むほか、残る一面に形成した切り欠き１７を用いて変形軸１１を取り付ける。また保持片１２は、一本の従動ピン１３の左右両側に取り付けるが、保持片１２の切り欠き１７を有する面は、一方体２１や他方体３１の中央寄りに向ける。さらに保持片１２は、リンク２５、３５よりも内側に配置するため、従動ピン１３から脱落することはない。そのほか保持片１２についても、従動ピン１３に対して自在に回転可能である。
【００４０】
変形軸１１は、上下に対向する保持片１２の間を結ぶが、ナット１４を螺合できるようにオネジ１６を形成してある。なおナット１４は、保持片１２の表裏を挟み込むように配置するため、どのような状態になっても、変形軸１１が保持片１２から脱落することはない。また変形軸１１は、一方体２１と他方体３１が離れていく際に引き伸ばされ、緩衝材としての機能を発揮する。そのため変形軸１１の素材については、建築構造用圧延棒鋼（ＳＮＲ）など、柔軟性を有するものを用いる。建築構造用圧延棒鋼は、じん性に優れ衝撃荷重を吸収しやすく、過荷重に対し、破断することなく塑性変形を生じやすい。
【００４１】
図３は、図２の構成要素を組み立てていく過程を示す。図３の上方に描くように、上下一対の保持片１２は、変形軸１１とナット１４を介して一体化し、これを一方体２１や他方体３１の左右両側に配置する。またリンク２５、３５は、二枚を「く」の字状に重ね合わせたものを一対とし、これを上下左右計四箇所に配置する。そしてリンク２５、３５や保持片１２を貫くように根元ピン２３、３３や従動ピン１３を差し込み、最後にクリップ１９を取り付け、リンク２５、３５の脱落を防ぐ。
【００４２】
一方体２１と他方体３１の正面同士を段差なく接触させると、双方のピン溝２８、３８により、ヒシ形の隙間が形成される。この隙間は、従動ピン１３を通すための役割を有するが、図３の左下に描くように、ピン溝２８、３８は必要最小限の寸法とし、その内面を従動ピン１３に接触させる。これにより、連結金物を組み立てた際、一方体２１と他方体３１の間でせん断荷重を伝達することができる。
【００４３】
全ての要素を組み立てると、図３の右下に描くように、リンク２５、３５などが左右両側面に配置され、連結金物が完成する。ここで変形軸１１に螺合するナット１４を締め付け、上下の保持片１２の間隔を狭めると、一方体２１と他方体３１が強固に密着し、連結金物の初期剛性が向上する。ただしナット１４を締め付け過ぎると、従動ピン１３がピン溝２８、３８を押し広げ、一方体２１と他方体３１を引き離す恐れがある。そこで連結金物の設計に際しては、変形軸１１に作用する軸力が適正値になった際、従動ピン１３およびピン溝２８、３８の双方の上下間隔が揃うよう、配慮を要する。
【００４４】
図４は、図１の他方体３１を横架材６１に取り付ける方法を示す。他方体３１は、図４に描くように、ラグスクリュー４２とボルト６６を介して横架材６１に取り付けるが、ボルト６６は、他方体３１の正面から差し込む。そのため他方体３１は、連結金物の組み立てに先立ち、単独で横架材６１に取り付ける。なおボルト６６の頭部は、ボルト孔３６の大径部に収容され、他方体３１の正面から突出することはない。
【００４５】
図５は、図１の横架材６１を柱５１に据え付けた状態を示し、柱５１の側面と横架材６１の端面との間に連結金物が挟み込まれている。したがって、柱５１と横架材６１が直に接触することはない。また変形軸１１は、何ら覆い隠されることなく両側面に露出しており、ナット１４を緩めることで、変形軸１１の交換も容易である。なお、根元ピン２３、３３や従動ピン１３や保持片１２は、柱５１や横架材６１の側面から突出しないよう、寸法を調整してあり、壁材などの取り付けを妨げることはない。
【００４６】
図５では、上下の保持片１２が変形軸１１で引き寄せられ、一方体２１と他方体３１が密着している。そのため、柱５１と横架材６１も緩みなく連結されている。なお柱５１や横架材６１に埋め込まれたラグスクリュー４１、４２の一端面は、一方体２１または他方体３１と接触するため、連結金物が柱５１や横架材６１に陥没していくことはなく、この箇所で緩みを生じることはない。そのほか従動ピン１３は、先の図３の左下に描くように、ピン溝２８、３８に嵌り込んでおり、従動ピン１３を介してせん断荷重（図５では、横架材６１に作用する重力）が伝達され、上下方向の荷重に対しても、十分な剛性が確保されている。
【００４７】
図６は、図５の連結部に外力が作用し、横架材６１が柱５１から引き離された状態を示す。柱５１と横架材６１を引き離すような外力が作用した際も、一方体２１は柱５１の側面に留まり、他方体３１は横架材６１の端面に留まるため、一方体２１と他方体３１に隙間が生じ、一方体２１と他方体３１を結ぶ一対のリンク２５、３５は、開くように変位する。これに伴い、従動ピン１３や保持片１２も変位し、変形軸１１が上下に引き伸ばされ、衝撃を緩和する。なお外力が比較的弱く、変形軸１１に塑性変形を生じない場合、その弾性で一方体２１と他方体３１は再び接触し、元の状態に戻る。
【００４８】
しかし過大な外力が作用した際は、変形軸１１に塑性変形を生じるが、その際はエネルギーを吸収するため、部材などの破損を軽減できる。さらに塑性変形を生じた後も、壁材などを取り外すと、変形軸１１は無理なく交換可能で、柱５１と横架材６１を元の状態に戻すことができる。なお変形軸１１の交換は、一本ずつ順に行うことで、一方体２１と他方体３１の連結状態を途切れることなく維持でき、作業を円滑に実施できる。そのほか、弾塑性変形は変形軸１１に集中するよう、根元ピン２３、３３や従動ピン１３や保持片１２は、十分な強度を持たせる。
【００４９】
図７は、図５の横架材６１に曲げモーメントが作用した状態を示す。なお図７の左下には、その際の一方体２１と他方体３１の位置関係を描いてある。横架材６１に曲げモーメントが作用した場合、上下のリンク２５、３５は均等に変位するのではなく、一方だけが変位する。図７では、横架材６１を左下がりにするような曲げモーメントが作用しており、上方のリンク２５、３５だけが大きく変位する。これに伴い、上下の保持片１２の間隔が広がり、変形軸１１が引き伸ばされ、エネルギーを吸収する。
【００５０】
一方体２１や他方体３１には、図７の左下に描くように、ピン溝２８、３８に隣接して逃げ面２７、３７を設けてある。そのため一方体２１や他方体３１は、上下いずれかの従動ピン１３を原点として回転可能で、連結された二部材の間に曲げモーメントが作用すると、一方体２１や他方体３１が円滑に変位し、変形軸１１が引き伸ばされる。また図７の状態では、下方の従動ピン１３がピン溝２８、３８に嵌り込んだままで、上下方向の荷重を確実に伝達できる。
【００５１】
図８は、本発明による連結金物を柱５１の据え付けに用いた場合を示す。本発明による連結金物は、あらゆる箇所で使用可能で、この図のように、柱５１を基礎コンクリート７１に据え付けることもできる。図８においても、根元ピン２３、３３から変形軸１１までの可動部分の構成は、図１などと共通する。ただし、全てを横向きに配置してある。また一方体２１や他方体３１は、基礎コンクリート７１や柱５１との取り付けを考慮した形状で、いずれも中央付近に段差２２、３２を設けてある。
【００５２】
一方体２１は、基礎コンクリート７１から突出するアンカーボルト７２を用いて固定する。このアンカーボルト７２を通すため、一方体２１の段差２２には、ボルト孔２６を形成してある。また、アンカーボルト７２に差し込むワッシャ７５や、アンカーボルト７２と螺合するナット７６は、段差２２の中に収容される。対して、他方体３１については、ボルト５６で柱５１に取り付ける。そのため柱５１の下面には、あらかじめラグスクリュー４２を埋め込み、そのメネジ４６にボルト５６を螺合させる。そしてボルト５６を差し込むため、他方体３１にはボルト孔３６を形成してあり、ボルト５６の頭部は、段差３２の中に収容される。
【００５３】
図９は、図８の柱５１を基礎コンクリート７１に据え付けた状態を示す。一方体２１と他方体３１は、基礎コンクリート７１と柱５１の間に挟み込まれ、柱５１に作用する下向きの荷重は、連結金物を介して基礎コンクリート７１に伝達される。また一方体２１と他方体３１の接触面には、従動ピン１３が挟み込まれ、水平荷重に対しても十分な強度を有する。そのほか柱５１に曲げモーメントが作用した際は、左右いずれかのリンク２５、３５が変位し、変形軸１１が引き伸ばされ、エネルギーを吸収する。
【００５４】
本発明において、一方体２１や他方体３１を各種部材に取り付ける方法は、これまでの各図に描いたものに限定される訳ではなく、自在に選択可能である。例えば、他方体３１の正面から背面までの距離を伸ばし、その背面側を部材に加工したスリットに差し込み、部材と他方体３１を貫くようにドリフトピンを打ち込み、双方を一体化することもできる。また、一方体２１と他方体３１の背面付近に脚のような突出を形成し、そこから部材に向けて釘類を差し込み、一方体２１や他方体３１を取り付けることもできる。このように、一方体２１や他方体３１の形状は、使用箇所に応じ自在に決めて構わない。
【符号の説明】
【００５５】
１１  変形軸
１２  保持片
１３  従動ピン
１４  ナット
１６  オネジ
１７  切り欠き
１９  クリップ
２１  一方体
２２  段差
２３  根元ピン
２４  ピン孔
２５  リンク
２６  ボルト孔
２７  逃げ面
２８  ピン溝
２９  ネジ穴
３１  他方体
３２  段差
３３  根元ピン
３４  ピン孔
３５  リンク
３６  ボルト孔
３７  逃げ面
３８  ピン溝
４１  ラグスクリュー
４２  ラグスクリュー
４３  凸条
４４  頭部
４５  中孔
４６  メネジ
５１  柱
５４  下穴
５６  ボルト
６１  横架材
６４  下穴
６６  ボルト
７１  基礎コンクリート
７２  アンカーボルト
７５  ワッシャ
７６  ナット
【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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【図９】
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