(57)【要約】【課題】  Ｈ形断面の集成材や根太などの枝部材を幹部材に接合する際、枝部材の寸法誤差を吸収した上で接合部の剛性を確保できる連結具を提供すること。【解決手段】  前板１２と二枚の横板１３と下板１４とを有する金物１１と、金物１１の横板１３の外面および枝部材Ｂの側面に接触する帯板２１と、金物１１と幹部材Ｍとを一体化する固定ボルト３１および固定ナット３２と、横板１３と帯板２１と枝部材Ｂとを貫通する結合ボルト３４と、この結合ボルト３４に螺合する結合ナット３５と、帯板２１と枝部材Ｂとを一体化する釘類３６と、から構成されている連結具を用いて、帯板２１を結合ボルト３４および結合ナット３５および釘類３６で拘束する。これによって枝部材Ｂに作用する荷重を、金物１１と帯板２１の広い範囲で支持でき、しかも帯板２１を屈曲させることで枝部材Ｂの幅の寸法誤差を吸収できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
幹部材（Ｍ）の側面に枝部材（Ｂ）の端面を突き合わせてＴ字状の接合部を構築する際に使用する連結具であって、
固定手段（３１，３２）によって幹部材（Ｍ）の側面に固着する前板（１２）と、該前板（１２）の両端から直角に延び且つ枝部材（Ｂ）の側面に沿う二枚の横板（１３）と、枝部材（Ｂ）の底面を載置し且つ前記二枚の横板（１３）と連結する下板（１４）と、から構成される金物（１１）と、
結合手段を介して前記横板（１３）の外面と枝部材（Ｂ）の側面とを結合する帯板（２１）と、
を備え、
前記結合手段は、帯板（２１）と横板（１３）と枝部材（Ｂ）とを貫通して一体化する結合具（３４，３５）と、帯板（２１）と枝部材（Ｂ）とを固着する釘類（３６）と、から成り、
前記帯板（２１）を介在して金物（１１）と枝部材（Ｂ）とを一体化することを特徴とする連結具。
【請求項２】
前記金物（１１）の横板（１３）には、枝部材（Ｂ）の側面を弾性的に押圧するための舌片（１９）を備えており、該舌片（１９）よって枝部材（Ｂ）を拘束することを特徴とする請求項１記載の連結具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造建築において二つの部材を接合する際に用いる連結具に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅などの木造建築の施工に際しては、柱や梁などの部材を組み合わせて骨格を構成する在来工法（木造軸組工法）が古くから国内で普及している。この在来工法は、建物の強度を確保するため、柱や梁などの部材同士を接合する箇所の剛性を高める必要があり、古くからホゾを用いるなどの対策が講じられていた。しかし現在では加工の簡素化や断面欠損の削減などを目的として、各種の金物を用いることも多い。
【０００３】
また近年は、柱などの部材に無垢の木材を使用せず、代わって集成材を使用することも多い。集成材は、素材となる木材を広く選択できるため、森林資源の有効活用が可能で、しかも性質にバラツキが少なく強度や耐久性にも優れるなど、多くの利点を備えている。そして集成材の形態例として、断面をＨ形にした製品も存在している（例えば、米国ウェアーハウザー社の商品であるＴＪＩジョイストなど）。このようなＨ形断面の集成材は、重量に比べて高さ方向の強度に優れており、在来工法においても水平に架設される梁や大引きなどに使用することが検討されている。
【０００４】
そのほか在来工法において、床板を支持する根太など、比較的断面積の小さい部材も多数使用されている。このような小断面の部材にスリットや孔などの追加工を行うと、断面欠損によって強度上の問題が発生することがある。そのため小断面の部材を梁などに接合する際は、追加工が不要な腰掛け金物を使用することが多い。この腰掛け金物は、部材の両側面と底面とを受け止めるＵ字状で、金物と部材との締結には釘を使用する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のようなＨ形断面の集成材は、上下に位置するフランジと、この上下フランジを結ぶウェブと、から構成されており、従来の棒材とは断面形状が大幅に異なる。そのため在来工法でＨ形断面の集成材を使用する場合、その接合にはホゾなどの伝統的な方法のほか、現在普及している各種の金物を流用することも困難であり、新たな接合方法を検討する必要がある。またＨ形断面の集成材は形状に無駄がなく、不適切な加工によって強度が低下しやすい点にも配慮する必要がある。なおＨ形断面の部材を柱に接合する装置として、下記特許文献が公開されている。この技術は、Ｈ形断面の合成梁の端部にスリットを形成しているため、局地的に強度が低下する恐れがある。
【特許文献１】特開昭６３−２６１０２８号公報
【０００６】
また根太などの小断面の部材を、腰掛け金物を介して梁などに接合する場合、部材が小断面であるため、金物と部材とを結ぶ釘の本数も限定され、接合部の剛性が不足しやすい。そのため居住者の歩行に伴って床鳴りが発生する場合があるほか、釘周辺に過大な荷重が作用して、部材にヒビ割れが入る恐れもある。また腰掛け金物は、前記のようにＵ字状で、その中で部材を受け止める構造であるため、部材の寸法誤差を見越して、金物の内幅をやや広めに設定する場合が多い。しかし内幅を広げることで金物と部材側面との間が離れてしまうため、接合部の剛性が低下する恐れがある。
【０００７】
本発明はこうした実情を基に開発されたもので、Ｈ形断面の集成材や根太などの枝部材を幹部材に接合する際、枝部材の寸法誤差を吸収した上で接合部の剛性を確保できる連結具の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、幹部材の側面に枝部材の端面を突き合わせてＴ字状の接合部を構築する際に使用する連結具であって、固定手段によって幹部材の側面に固着する前板と、該前板の両端から直角に延び且つ枝部材の側面に沿う二枚の横板と、枝部材の底面を載置し且つ前記二枚の横板と連結する下板と、から構成される金物と、結合手段を介して前記横板の外面と枝部材の側面とを結合する帯板と、を備え、前記結合手段は、帯板と横板と枝部材とを貫通して一体化する結合具と、帯板と枝部材とを固着する釘類と、から成り、前記帯板を介在して金物と枝部材とを一体化することを特徴とする連結具である。
【０００９】
幹部材および枝部材は、いずれも棒状に加工された木材であり、そのうち幹部材は矩形断面を想定しているが、枝部材については矩形断面以外のＨ形断面などでも構わない。そして本発明による連結具は、幹部材の側面に枝部材の端面を突き合わせるＴ字状の接合部に使用され、枝部材を強固に一体化する機能がある。
【００１０】
本発明で使用する金物の基本形状は、従来と比べて大きく異なる訳ではなく、幹部材の側面に接触する前板と、この前板の両端から直角に延びており、枝部材の側面に沿っている左右二枚の横板と、この二枚の横板の底部を結ぶようにして水平に延びる下板と、で構成されており、上方から見ると枝部材の端部を取り囲むようなコの字状になっている。なお下板は、枝部材の底面に接触して荷重を受け止める機能があり、必要に応じて下板から枝部材に向けて釘などを打ち込むこともできる。一方の横板は、必ずしも枝部材の側面に接触する必要はなく、ある程度の隙間は許容される。そのため枝部材が加工誤差などで規定よりも幅広になっている場合でも、問題なく枝部材を二枚の横板の間に挟み込むことができる。また前板については、単に幹部材の側面に接触するだけではなく、金物の位置決めのため、必要に応じてホゾなどを設けることもできる。
【００１１】
固定手段は、金物と幹部材とを一体化する機能があり、その具体的な形態は自在に選択可能である。固定手段の例としては、金物の前板から幹部材の側面までを貫通するボルトを差し込んで、このボルトの先端にナットを螺合させて双方を一体化するものや、前板から幹部材に向けて複数の釘を打ち込むものが挙げられる。
【００１２】
帯板は、枝部材と金物とを一体化する機能があり、鋼板などを素材とした細長い矩形状の板であり、金物の横板の外面に接触するほか、金物から離れて枝部材の側面にも接触する。また結合手段は、帯板を固定するために使用する一連の物品である。そして帯板は、結合手段のうちの結合具によって挟み込まれて、横板に密着することで金物と一体化する。結合具の具体例としては、ボルトとナットが挙げられ、帯板の一端付近には、このボルトを挿通するための大孔が形成されている。なお帯板は、強度の確保やバランスの面から、左右対称に使用され、しかも一個の金物について左右一組だけ使用する場合のほか、上下に複数組使用する場合もある。そのほか横板の外面と枝部材の側面との間には段差が生じるため、帯板の中央付近を事前に屈曲させておくことが好ましい。
【００１３】
結合具であるボルトとナットは、前記のように金物と枝部材のほか帯板を一体化する機能があり、金物の横板には、このボルトを挿通するための保持孔が左右同芯で形成されており、また枝部材にもボルトを通過させるための軸孔を製材段階で加工する必要がある。したがって横板の外面に帯板を接触させた後、ボルトを差し込んでいき、金物と枝部材とを経て反対面の帯板を貫いた段階でナットを螺合させて締め上げていくと、帯板と金物とが密着して双方が一体化する。なお横板と枝部材との間が離れている場合、ボルトの締め上げによって横板が変形して、横板と枝部材とが接触することもあるが、必ずしも双方を接触させる必要はない。
【００１４】
結合手段のうちの釘類は、帯板と枝部材とを一体化する機能があり、帯板から枝部材に向けて打ち込まれる。この釘類の具体例としては、単純な釘以外にもネジ釘でも構わない。なお強度や信頼性の面から、一枚の帯板について複数個の釘類を離散して使用すべきである。また帯板には、釘類を打ち込むための小孔が形成されている。
【００１５】
このように構成することで、金物と枝部材とが帯板を介して一体化するため、枝部材に作用する荷重は、帯板に打ち込まれている複数の釘類を経由して金物に伝達していく。そのため枝部材の狭い範囲に荷重が集中することを防止でき、枝部材がＨ形断面の集成材の場合でも、帯板をフランジに沿って配置することで、荷重を効率よく受け止めることができる。また金物の横板と枝部材との間が離れている場合でも、帯板が屈曲して枝部材に面接触することで、接合部の剛性も確保できる。
【００１６】
請求項２記載の発明は、前記金物の横板には、枝部材の側面を弾性的に押圧するための舌片を備えており、該舌片よって枝部材を拘束することを特徴とする請求項１記載の連結具である。ここで舌片は、横板の一部を金物の内側に向けて塑性変形させたもので、枝部材に余裕で接触できるような変形量が必要である。なお舌片は、左右両方の横板に形成することも可能だが、所定の機能を発揮できるならば一方だけに形成してもよい。また舌片の形状については、横板の一部を押し出して半月状に突出させるものや、枝状に突出させるものなど自在である。
【００１７】
このように構成することで、枝部材を舌片によって弾性的に拘束でき、枝部材の幅に誤差がある場合でも、舌片が枝部材を確実に押圧することが可能で、枝部材の幅方向に作用する荷重や振動を確実に吸収できる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１記載の発明のように、幹部材と枝部材との接合に金物のほか、帯板を介在させる連結具によって、枝部材に作用する荷重を、金物と帯板の広い範囲で受け止めることが可能になり、狭い範囲に荷重が集中することを防止できる。そのため枝部材としてＨ形断面の集成材を使用する場合、枝部材の上下に位置するフランジに沿って帯板を配置することで、フランジに作用する荷重を効率よく受け止める。しかも枝部材については、ボルト（結合具）を挿通するための軸孔をフランジに追加工するだけでよく、薄肉のウェブには一切の追加工が不要である。また根太など、比較的小断面の部材を使用する場合でも、帯板を長手方向に沿って配置することで、接合部の剛性が向上するため、床鳴りやヒビ割れなどの不具合を防止できる。しかも本発明のように帯板を介在させることで、二枚の横板の内幅を規定よりも広め目に設定することが可能になり、枝部材の幅の寸法誤差を吸収した上で、帯板が変形して枝部材に面接触するため、接合部の剛性が低下することもない。
【００１９】
請求項２記載の発明のように、枝部材を弾性的に押圧する舌片を形成することで、枝部材を金物に差し込むだけの簡単な作業で、枝部材の幅方向に作用する荷重を支持でき、さらに振動も吸収できるため、床鳴りなどの不具合も予防できる。しかも舌片は、枝部材の側面を弾性的に押圧しているため、枝部材の幅の寸法誤差の影響を受けない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明による連結具の構成を示す斜視図であり、図１（Ａ）は全体の構成を示しており、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に描かれた金物１１の反対側の形状を示している。本発明による連結具は、矩形断面の幹部材ＭとＨ形断面の枝部材Ｂとの接合に使用され、幹部材Ｍの側面に枝部材Ｂの端面が接触してＴ字状の接合部を構成している。なお枝部材Ｂは、上下に位置する棒状のフランジＦと、この上下フランジＦを結ぶウェブＷと、から構成されている。また図１（Ａ）に示す金物１１は、平面から見てコの字状であり、幹部材Ｍの側面に接触する中央部が前板１２で、この前板１２の両側から直角に延びているのが横板１３であり、この左右横板１３の底部を結んでいるのが下板１４である。
【００２１】
前板１２には、幹部材Ｍとの間で正確な位置決めができるよう、円筒状のホゾ１５が上下に二個形成されており、このホゾ１５を差し込むため、幹部材Ｍの側面にはホゾ穴４１が加工されている。ただしホゾ１５をホゾ穴４１に差し込んだだけでは、単に位置決めができるだけなので、双方を一体化するために固定手段も必要になる。この固定手段は、固定ボルト３１と固定ナット３２とで構成されており、ホゾ１５とホゾ穴４１とを組み合わせた後、固定ボルト３１を二枚の横板１３の間から差し入れて、その先部を反対面に到達させた後、固定ナット３２を螺合して締め上げることで双方が一体化する。なお固定ボルト３１を差し入れるため、ホゾ１５の内部は中空になっており、その中央部には固定ボルト３１のネジ部を通過させるための抜き孔１６が形成されている。また幹部材Ｍには、ホゾ穴４１と同心でキリ孔４２と座グリ穴４３が加工されている。
【００２２】
次に前板１２から直角に延びる二枚の横板１３は、その間に枝部材Ｂを余裕で収容できるような間隔が確保されている。そのため金物１１の中に枝部材Ｂの端部を差し込むと、枝部材Ｂの幅が規定より大きければ横板１３の内面に密着するが、規定より小さければ双方の間が離れることになるが、いずれの場合でも何らの問題はない。また結合ボルト３４は、金物１１の中に差し込まれた枝部材Ｂを固定するためのもので、帯板２１と金物１１と枝部材Ｂとを貫通している。そのため金物１１の横板１３には、結合ボルト３４を通過させるための保持孔１７が左右対称に形成されているほか、枝部材Ｂの上側のフランジＦには、側面を貫く軸孔４４が加工されている。なお保持孔１７は、上下に計三組形成されているが、本図で使用するのは最上部の一組だけである。この結合ボルト３４を所定の箇所に差し込んだ後、その先部に結合ナット３５を螺合すると、結合ボルト３４を介して金物１１と枝部材Ｂとが一体化する。
【００２３】
金物１１の下板１４は、枝部材Ｂの底面に接触して荷重を直接受け止めているほか、金物１１と枝部材Ｂとを一体化するため止め孔１８が形成されている。この止め孔１８から枝部材Ｂの底面に向けて止め釘３３を打ち込むことで、枝部材Ｂを一段と強固に支持できる。なお止め釘３３は、通常の釘で十分だがネジ釘を使用してもよい。
【００２４】
帯板２１は、金物１１の横板１３および枝部材Ｂの側面に接触する長方形状の鋼板であり、左右対称に配置される。ただし帯板２１は、横板１３の内側と枝部材Ｂの側面との間に挟み込まれるように配置される訳ではなく、あくまでも横板１３の外側に配置される。また帯板２１には、結合ボルト３４を挿通するための大孔２２と、釘類３６を挿通するための小孔２３が形成されており、さらに金物１１と枝部材Ｂとの間の段差を吸収して双方に接触できるよう、中央付近が屈曲している。したがって帯板２１は、結合ボルト３４と結合ナット３５とによって挟み込まれて金物１１と一体化するほか、小孔２３から枝部材ＢのフランジＦに向けて釘類３６を打ち込むことで、枝部材Ｂとも一体化する。なお釘類３６は、荷重をできるだけ分散して受け止めるため、一個の帯板２１に対して複数本を使用すべきである。
【００２５】
舌片１９は、横板１３の一部を内側に向けてアーチ状に塑性変形させたもので、左右対称に形成してあり、対向する二つの舌片１９の最短距離は、枝部材ＢのフランジＦの幅よりも狭くなっている。そのため金物１１に枝部材Ｂを差し込むと、舌片１９によって枝部材Ｂの側面が弾性的に拘束されるため、水平方向に作用する荷重や振動を吸収できる。なおＨ形断面の枝部材Ｂは、垂直方向に比べて水平方向に対する剛性が極端に低い場合があり、建物の竣工後に床鳴りなどが発生する恐れがあるが、舌片によってこれを抑制できる。しかも経年によってフランジが収縮した場合でも、舌片の弾性によって拘束状態を維持できる。
【００２６】
図２は、図１に示す幹部材Ｍと金物１１とを一体化した状態を示しており、図２（Ａ）は斜視図で、図２（Ｂ）は中央部の縦断面図である。本発明の実施に際して、幹部材Ｍと金物１１との接合は、製材所などの工場内で実施することが可能で、現地での作業時間を短縮できる。金物１１の前板１２に形成されているホゾ１５と、幹部材Ｍの側面に加工されているホゾ穴４１と、を組み合わせた後、金物１１の内側から固定ボルト３１を差し込んでいき、その先部が幹部材Ｍの座グリ穴４３に到達した段階で固定ナット３２を螺合して締め上げると、金物１１は完全に幹部材Ｍと一体化する。なお図２（Ｂ）のように固定ボルト３１の頭部は、ホゾ１５の内部に収容されるため、枝部材Ｂと固定ボルト３１とが接触することはなく、枝部材Ｂの端面は、金物１１の前板１２に接触させることができる。
【００２７】
図３は、図１を補足するもので、図３（Ａ）は金物１１と枝部材Ｂとの接合状態を示す斜視図で、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＺ−Ｚ断面図で、図３（Ｃ）は幹部材Ｍと枝部材Ｂとの接合が完了した状態を示す斜視図である。図３（Ａ）は、金物１１と枝部材Ｂだけが一体化しているが、実際には幹部材Ｍと金物１１とを一体化した後、金物１１と枝部材Ｂを一体化するため、本図のような形態になることはない。金物１１の中に差し込まれている枝部材Ｂは、結合ボルト３４と帯板２１によって金物１１と接合しており、枝部材Ｂに作用する水平荷重は、一本の結合ボルト３４のほか、左右計四本の釘類３６によって受け止められている。このように複数の釘類３６を用いることで、上側のフランジＦに作用している荷重を分散して金物１１に伝達でき、フランジＦの狭い領域に過大な荷重が作用することはない。なお枝部材Ｂに作用する垂直荷重は、主に下板１４によって支持されている。
【００２８】
また図３（Ｂ）のように、金物１１の横板１３と枝部材Ｂの側面との間は離れているが、上側のフランジＦは帯板２１を介して拘束されており、対する下側のフランジＦは、左右両側の舌片１９によって挟み込まれており、枝部材Ｂが水平方向に揺動することを抑制している。特にＨ形断面の枝部材Ｂは、水平方向に対しての剛性が低く、床鳴りなどの要因になりやすいが、舌片１９で挟み込むことで振動を効率よく吸収でき、施工作業も容易である。なお本発明では図３（Ｃ）のように、両部材Ｍ，Ｂの上面に金物１１などが一切突出しない構成にすることも可能で、床板などを直接敷設する場合にも優れている。
【００２９】
図４は、本発明の様々な実施形態例を示すもので、図４（Ａ）は矩形断面の枝部材Ｂを使用した上で、結合ボルト３４を上下二組使用した場合の斜視図で、図４（Ｂ）は金物１１の横板１３を変形させて使用した場合の断面図で、図４（Ｃ）は舌片１９を片側だけに形成した場合の断面図である。図４（Ａ）のように本発明による連結具は、矩形断面の棒材も問題なく枝部材Ｂとして使用できる。さらに結合ボルト３４は、図のように複数本使用することもできる。また先の図３（Ｂ）のように、金物１１の横板１３と枝部材Ｂの側面とが離れている状態での使用のほか、図４（Ｂ）のように、横板１３を屈曲させて上側のフランジＦを挟み込むこともできる。さらに図４（Ｃ）のように、舌片１９は片側だけに形成することも可能で、加えて舌片１９を図のように枝状に突出する形状にすることもできる。
【００３０】
図５は、固定手段の形態例を示す斜視図である。幹部材Ｍと金物１１との接合は図１に示す形態以外にも自在に選択可能であり、強度上の問題がなければ簡素な構造でもよい。そこで本図のように金物１１の前板１２には位置決めのための丸棒２０を形成して、一方の幹部材Ｂには対になる丸穴４５を加工して、丸穴４５に丸棒２０を差し込んだ後、固定手段である固定釘３７を釘孔２４から打ち込むと、幹部材Ｍと金物１１とが接合する。なお図中では、帯板２１や結合ボルト３４などを省略しているが、実際には図１と同様に使用される。この図では、幹部材Ｍと金物１１との位置決めに丸棒２０を使用しているが、固定釘３７だけで所定の強度を確保できるならば、丸棒２０および丸穴４５も不要である。固定釘３７については、通常の釘のほかネジ釘など、自在に選択できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による連結具の構成を示す斜視図であり、（Ａ）は全体の構成を示しており、（Ｂ）は（Ａ）に描かれた金物の反対側の形状を示している。
【図２】図１に示す幹部材と金物とを一体化した状態を示しており、（Ａ）は斜視図で、（Ｂ）は中央部の縦断面図である。
【図３】図１を補足するもので、（Ａ）は金物と枝部材との接合状態を示す斜視図で、（Ｂ）は（Ａ）のＺ−Ｚ断面図で、（Ｃ）は幹部材と枝部材との接合が完了した状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の様々な実施形態例を示すもので、（Ａ）は矩形断面の枝部材を使用した上で、結合ボルトを上下二組使用した場合の斜視図で、（Ｂ）は金物の横板を変形させて使用した場合の断面図で、（Ｃ）は舌片を片側だけに形成した場合の断面図である。
【図５】固定手段の形態例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１１  金物
１２  前板
１３  横板
１４  下板
１５  ホゾ
１６  抜き孔
１７  保持孔
１８  止め孔
１９  舌片
２０  丸棒
２１  帯板
２２  大孔
２３  小孔
２４  釘孔
３１  固定ボルト（固定手段）
３２  固定ナット（固定手段）
３３  止め釘
３４  結合ボルト（結合手段・結合具）
３５  結合ナット（結合手段・結合具）
３６  釘類（結合手段）
３７  固定釘（固定手段）
４１  ホゾ穴
４２  キリ孔
４３  座グリ穴
４４  軸孔
４５  丸穴
Ｍ    幹部材
Ｂ    枝部材
Ｆ    フランジ
Ｗ    ウェブ
【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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