(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
木製の構造材同士の接合部を外側から補強する建築用金物であって、平板状の金物基体の一端部および他端部に、第１ビス孔群および第２ビス孔群をそれぞれ形成し、以下のように構成したことを特徴とした建築用金物。
(1) 前記金物基体で、前記第１ビス孔群と前記第２ビス孔群との間に、ビス孔の無い中間部を形成した。
(2) 前記第１ビス孔群から前記第２ビス孔群に向かう方向であって、前記金物基体の両側縁で、前記中間部付近に、他方の側縁側に向けて構造くぼみを対向して形成した。
(3) 前記ビス孔はビスの軸部が通る透孔の周囲を、表面側から裏面側に押し込み使用するビスの頭部を収容する収容凹入部を形成し、かつ前記透孔の縁に前記裏面側に向けた筒状突起を形成した。
(4) 前記構造くぼみは、前記金物基体の一の側縁から他の側縁に向けて凸となるような曲線状の縁を形成し、かつ、前記側縁の長さ方向で、前記側縁部分で最大長さとして、中心側に向かうにつれて、徐々に側縁方向の長さを小さく形成した。
(5) 前記金物基体は、前記金物基体の側縁方向の両端縁に他方の端縁に向けて凸となる補助くぼみを形成した。
【請求項２】
以下のように、平板状の建築用金物を使用して構成したことを特徴とした木造建築構造。
１．前記建築用金物を以下のように構成した。
(1) 前記建築用金物は、板状の金物基体の一端部および他端部に、第１ビス孔群および第２ビス孔群をそれぞれ形成した。
(2) 前記金物基体で、前記第１ビス孔群と前記第２ビス孔群との間に、ビス孔の無い中間部を形成した。
(3) 前記第１ビス孔群から前記第２ビス孔群に向かう方向であって、前記金物基体の両側縁で、前記中間部付近に、他方の側縁側に向けて構造くぼみを対向して形成した。
(4) かつ、前記ビス孔はビスの軸部が通る透孔の周囲を、表面側から裏面側に押し込み使用するビスの頭部を収容する収容凹入部を形成し、かつ前記透孔の縁に前記裏面側に向けた筒状突起を形成した。
(5) 前記構造くぼみは、前記金物基体の一の側縁から他の側縁に向けて凸となるような曲線状の縁を形成し、かつ、前記側縁の長さ方向で、前記側縁部分で最大長さとして、中心側に向かうにつれて、徐々に側縁方向の長さを小さく形成した。
(6) 前記金物基体は、前記金物基体の側縁方向の両端縁に他方の端縁に向けて凸となる補助くぼみを形成した。
２．横架材他の木製の構造材同士を、接合端面で接合して、前記接合端面の外側に前記建築用金物を配置して、前記構造くぼみを前記接合端面に合わせた。
３．前記建築用金物のビス孔に、表面側から裏面側に向けて前記ビスを打ち込み、前記収容凹入部に前記ビスの頭部を収容して、前記建築用金物と木製の構造材とを固定した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土台などの木製の建築部材を接合する際に、両建築部材に配置して使用する主に平板状である建築用金物に関する。
【背景技術】
【０００２】
土台などの木製の構造材同士の接合部を外側から補強する際に、両構造材にわたって、短冊金物と称する平板状の金物を当てて、金物側からビスを打ち込んでいた。短冊金物は様々な形状があるが（例えば、特許文献１，２）、いずれも想定する金物の軸方向を引張力が作用する方向として、引張方向の側縁は、一般に凹凸が形成されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】登録実用３０８４９３９号公報
【特許文献２】意匠登録１４１６３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
長方形の場合、引張力は、引張が作用する断面、すなわち、幅Ｄ０×厚さｔ０の断面に作用すると考えられ、断面欠損につながるので、Ｄ０を小さくするような切り欠きなどは設けることがなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の技術では、側縁の切り欠きをできるだけ無くすることが常識であったが、発明者は、側縁で、小さな凹部（切り欠き、くぼみ）であれば、断面欠損による強度の減少もほとんど無く、かえって粘りが生じることを突き止めた。
【０００６】
即ちこの発明は、木製の構造材同士の接合部を外側から補強する建築用金物であって、平板状の金物基体の一端部および他端部に、第１ビス孔群および第２ビス孔群をそれぞれ形成し、以下のように構成したことを特徴とした建築用金物である。
(1) 前記金物基体で、前記第１ビス孔群と前記第２ビス孔群との間に、ビス孔の無い中間部を形成した。
(2) 前記第１ビス孔群から前記第２ビス孔群に向かう方向であって、前記金物基体の両側縁で、前記中間部付近に、他方の側縁側に向けて構造くぼみを対向して形成した。
(3) 前記ビス孔はビスの軸部が通る透孔の周囲を、表面側から裏面側に押し込み使用するビスの頭部を収容する収容凹入部を形成し、かつ前記透孔の縁に前記裏面側に向けた筒状突起を形成した。
(4) 前記構造くぼみは、前記金物基体の一の側縁から他の側縁に向けて凸となるような曲線状の縁を形成し、かつ、前記側縁の長さ方向で、前記側縁部分で最大長さとして、中心側に向かうにつれて、徐々に側縁方向の長さを小さく形成した。
(5) 前記金物基体は、前記金物基体の側縁方向の両端縁に他方の端縁に向けて凸となる補助くぼみを形成した。
【０００９】
さらに、他の発明は、以下のように、平板状の建築用金物を使用して構成したことを特徴とした木造建築構造である。
１．前記建築用金物を以下のように構成した。
(1) 前記建築用金物は、板状の金物基体の一端部および他端部に、第１ビス孔群および第２ビス孔群をそれぞれ形成した。
(2) 前記金物基体で、前記第１ビス孔群と前記第２ビス孔群との間に、ビス孔の無い中間部を形成した。
(3) 前記第１ビス孔群から前記第２ビス孔群に向かう方向であって、前記金物基体の両側縁で、前記中間部付近に、他方の側縁側に向けて構造くぼみを対向して形成した。
(4) かつ、前記ビス孔はビスの軸部が通る透孔の周囲を、表面側から裏面側に押し込み使用するビスの頭部を収容する収容凹入部を形成し、かつ前記透孔の縁に前記裏面側に向けた筒状突起を形成した。
(5) 前記構造くぼみは、前記金物基体の一の側縁から他の側縁に向けて凸となるような曲線状の縁を形成し、かつ、前記側縁の長さ方向で、前記側縁部分で最大長さとして、中心側に向かうにつれて、徐々に側縁方向の長さを小さく形成した。
(6) 前記金物基体は、前記金物基体の側縁方向の両端縁に他方の端縁に向けて凸となる補助くぼみを形成した。
２．横架材他の木製の構造材同士を、接合端面で接合して、前記接合端面の外側に前記建築用金物を配置して、前記構造くぼみを前記接合端面に合わせた。
３．前記建築用金物のビス孔に、表面側から裏面側に向けて前記ビスを打ち込み、前記収容凹入部に前記ビスの頭部を収容して、前記建築用金物と木製の構造材とを固定した。
【００１０】
前記における金物基体の外形は通常は長方形であるが、使用場所により任意である。したがって、長方形や段々に形状が変化する金物基体の両側縁は、通常は平行である。大径や三角形の金物の場合には、平行ではなく斜めに対応する。
【００１１】
前記における「凸となるような曲線状の縁」は、主には真円の一部、楕円の一部など円状であるが、角を丸めた長方形、角を丸めた台形なども含まれる。
【００１２】
前記における建築用金物は、主に平板状（短冊状）であるが、この平板状の金物基体に他の板片などを加えて立体状に形成され、同様に使用される建築用金物も含む。
【発明の効果】
【００１３】
この発明は、平板状の金物基材で、ビス孔群とビス孔群の間の中間部分で、長さ方向の側縁に構造くぼみを形成したので、建築用金物に引張力が作用した場合、建築用金物の破壊を遅らせ、粘り効果を持たせることで、より安全性を高める機能を持った建築用金物を実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の金物で、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は正面図を表す。
【図２】この発明の金物で、（ａ）は背面図、（ｂ）は構造くぼみの拡大正面図、（ｃ）はビス孔の拡大断面図を表す。
【図３】（ａ）（ｂ）は、この発明の金物を木材に取り付けた状態を表す斜視図である。
【図４】引張試験用の試験体で、（ａ）はこの発明の金物、（ｂ）比較例の金物、を表す。
【図５】引張試験を表す写真で、（ａ）は全体、（ｂ）はこの発明の金物を試験体としている拡大図、（ｃ）は比較例の金物を試験体としている拡大図を表す。
【図６】引張試験の結果を表すグラフである。
【図７】（ａ）〜（ｈ）は、この発明の金物基体の他の実施形態を表す正面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、この発明の構造くぼみの他の実施形態を表す一部拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面に基づきこの発明の実施形態を説明する。
【００１６】
１．金物３０の構成
【００１７】
（１）  厚さｔ０の鋼板から、長さＬ０、幅Ｄ０の長方形として、四隅部６、６を斜めに切り欠いて、金物基体１とする。金物基体１の一端２側、他端２側に、それぞれ５つのビス孔１０、１０を設けて、ビス孔群１５、１５とし、両ビス孔群１５、１５の間にビス孔１０を設けない中間部１７が形成される（図１（ｃ））。  
ビス孔１０は、ビス３７の軸部３８ａが通る透孔１１の周囲を、表面側１ａから裏面１ｂ側に押し込み使用するビス３７の頭部３８ｂを収容する収容凹入部１２を形成してなる。また、ビス孔１０は、透孔１１の縁に裏面１ｂ側に向けて筒状突起１３を形成する（図２（ｃ））。筒状突起１３は、使用する木材に打ち込まれる。
【００１８】
（２）  ビス孔群１５、１５は、以下のように構成する（図１（ｃ））。  
Ｌ０方向の中央線８からＬ０方向に（端縁２、３側に）それぞれ距離Ｌ１０離して、１つのビス孔１０Ａを設け（第一列）、
ビス孔１０ＡからＬ０方向に（端縁２、３側に）それぞれ距離Ｌ１１離して、２つのビス孔１０Ｂ、１０Ｂを設け（第二列）、
ビス孔１０ＢからＬ０方向に（端縁２、３側に）それぞれ距離Ｌ１２離して、２つのビス孔１０Ｃ、１０Ｃを設けてある（第三列）。  
また、ここで、ビス孔１０ＣからＬ０方向に、端縁２、３との距離をＬ１３とし、Ｌ１１＜Ｌ１２  としてある。  
また、幅Ｄ０方向で、
ビス孔１０Ｂ同士の間隔をＤ１１
ビス孔１０Ｃ同士の間隔をＤ１２
として、Ｄ１１＜Ｄ１２  としてある。また、ビス孔１０Ａは、ビス孔１０Ｂ、１０Ｂ、ビス孔１０Ｃ、１０Ｃは、それぞれ幅Ｄ０方向で中央に位置している。  
なお、Ｌ０方向で中央線８として、中央線８から端縁２までの距離、中央線８から端縁３までの距離は、いずれも「（１／２）Ｌ０」となる。  
なお、ビス孔群１７のビス１０の構成は、上記構成が好ましいが、他の配置、本数で構成することもできる（図示していない）。
【００１９】
（３）  金物基体１の中間部１７で、長さＬ０方向の側縁４、５で、長さＬ０の中央位置に他方の側縁５、４に向けて凸となる構造くぼみ２０を形成する（図１（ｃ））。構造くぼみ２０は、側縁４、５側が弦２１となる部分円状で、側縁３、４の弦２１の部分が長さＬ１で、部分円の先端（円周）２２までの長さ（幅Ｄ０方向、Ｌ０と直交する方向）をＤ１とする（図１（ｃ）、図２（ｂ））。
【００２０】
（４）  また、  金物基体１の幅Ｄ０方向の端縁２、３で、幅Ｄ０の中央位置に他方の端縁３、２に向けて凸となる補助くぼみ２４、２４をそれぞれ形成する。補助くぼみ２４は、側縁２、３側が弦となる部分円状で、端縁２、３の弦の部分が長さＬ２で、部分円の先端（円周）までの長さ（長さＬ０方向）をＤ２とする（図１（ｃ））。ここでは、Ｌ２＝Ｌ１、Ｄ２＝Ｄ１、としてある。
【００２１】
（５）  以上のようにして、この発明の金物３０を構成する（図１、図２）。
【００２２】
（６）  例えば、以下のような寸法を適用する（図１）。  
金物基体１：ｔ０＝０．６ｍｍ
金物基体１：Ｌ０＝２５０ｍｍ
金物基体１：Ｄ０＝５０ｍｍ
構造くぼみ２０：Ｌ１＝１２ｍｍ
構造くぼみ２０：Ｄ１＝２ｍｍ
補助くぼみ２４：Ｌ２＝１２ｍｍ
補助くぼみ２４：Ｄ２＝２ｍｍ
ビス孔１０間隔：Ｌ１０＝４０ｍｍ
ビス孔１０間隔：Ｌ１１＝２５ｍｍ
ビス孔１０間隔：Ｌ１２＝３５ｍｍ
ビス孔１０間隔：Ｌ１３＝２５ｍｍ
ビス孔１０間隔：Ｄ１１＝２０ｍｍ
ビス孔１０間隔：Ｄ１２＝２６ｍｍ
この場合、
Ｌ１／Ｌ１０＝１２／４０＝０．３
Ｄ１／Ｌ１０＝２／４０＝０．０５
Ｌ１／Ｌ０＝１２／２５０＝０．０４８
Ｄ１／Ｄ０＝２／５０＝０．０４
で形成されるが、ねばりの効果、断面欠損の影響を考慮すれば、一般に最も中心側のビス（ビス孔１０Ａ）がねばりに作用するとの考えがあり、
Ｌ１／Ｌ１０＝０．０５〜０．４（Ｌ１＝２〜１６ｍｍ）
Ｄ１／Ｌ１０＝０．０２５〜０．１２５＝（Ｄ１＝１ｍｍ〜５ｍｍ）
が望ましい。  
また、同様に、全体的な長さＬ０と幅Ｄ０も関係すると考えられ、
Ｌ１／Ｌ０＝０．０２〜０．０６（Ｌ１＝２ｍｍ〜１５ｍｍ）
Ｄ１／Ｄ０＝０．０２〜０．１０（Ｄ１＝１ｍｍ〜５ｍｍ）
程度が望ましい。
【００２３】
２．金物３０の使用
【００２４】
（１）  この金物３０は、いわゆる短冊金物と同様に使用する。例えば、土台などの木製の横架材３１、３１の接合端面３２に、構造くぼみ２０、２０を合わせて、横架材３１、３１の長さ方向にＬ０方向を合わせて、配置して、各ビス孔１０、１０にビス３７を打ち込んで固定する（図３（ａ））。この場合、構造くぼみ２０、２０を接合端面３２に合わせれば、金物３０の中央位置（接合端面３２位置）を罫書きで入れなくても、Ｌ０方向の中央位置が容易に合わせることできる。
【００２５】
（２）  また、いわゆる短冊金物と同様に、土台などの木製の横架材３１、３１の接合端面３２に、さらに壁などの下地板３４、３４を固定した場合に適用することもできる（図３（ｂ）。この場合、２枚の下地板３４、３４の対向縁３５を横架材３１、３１の長さ方向の側面に合わせた場合、金物３０の補助くぼみ２４、２４を対向縁３５に合わせれば容易に使用位置を決めることができる。したがって、金物３０に対向縁３５位置を罫書きで入れる必要が無い。
【００２６】
（３）  また、通常、いわゆる短冊金物を使用する他の箇所に適用することもできる（図示していない）。
【００２７】
３．金物３０の性能試験
【００２８】
（１）  次に、この金物３０について、横架材端部接合部（継手型）の引張試験を行った。  
試験体４０Ａ（くびれ３０有り）：前記図１の構造の金物３０で、前記の寸法のものを採用する（図４（ａ））。  
試験体４０Ｂ（くびれ３０無）」：試験体４０Ａとは構造くびれ３０、補助くびれ２４を設けない点で異なり、他は同じ構造・寸法である（図４（ｂ））。また、ビス孔１０は透孔１１をΦ５．９ｍｍとする。  
また、第１木材４１、第２木材４２：上記使用例での横架材３１を想定し、スギ無等級材で、
断面１０５×１０５ｍｍ×長さ５００ｍｍ
とした。  
また、ビス３７は、
株式会社タナカ製  ＴＢＡ−４５（長さ４３ｍｍ、頭部径９．３ｍｍ）  １０本
を使用し、全てのビス孔に打ち込んだ。
【００２９】
（２）  第１木材４１、第２木材４２の接合端面に、試験体４０Ａ（４０Ｂ）を固定して（図５（ｂ）（ｃ））、縦方向に配置して（図５（ａ）の矢示方向）、第１木材４１及び第２木材４２に引張力を与えて「荷重−変位」を測定した（図５（ａ））。
【００３０】
（３）  試験体４０Ａ（構造くびれ２０有り、補助くびれ２４有り）を３体、試験体４０Ｂ（構造くびれ２０無、補助くびれ２４無）の１体を試験した。  
最大荷重を試験体４０Ａ、４０Ｂで比較すると、
試験体４０Ｂ：１７．２ｋＮ
試験体４０Ａ：２０．５ｋＮ、１７．６ｋＮ、１８．２ｋＮ
となり、構造くびれ２０による断面欠損の影響は無いと確認できた（図６）。  
また、図６によれば、試験体４０Ａの場合は、試験体１のグラフに比べ、金物の破壊までが遅れる（粘る）ことを確認した。試験体４０Ｂでは、７ｍｍ変位付近で破壊が進みそのまま最終破壊まで下降しているが、各試験体４０Ａでは、破壊が始まった後も粘りがあり、最終破壊を遅らせる効果があったと判断できる。すなわち、試験体４０Ｂにおける最大荷重が生じてから破断するまでの変位より、試験体４０Ａにおける最大荷重が生じてから破断するまでの変位が、２倍以上を得た（図６）。  
したがって、試験体４０Ａのように、構造くぼみ２０と補助くぼみ２４とを設けた場合、試験体４０Ｂに設定される最大荷重以上の外力が加わった場合であっても、第１木材４１、第２木材４２の接合部へのダメージが緩和され、接合部が持ちこたえられることがわかった。すなわち、金物３０の破壊を遅らせ、粘り効果を持たせることで、より安全性を高める機能を持った金物３０を実現できた。  
なお、これは、引張方向が試験体４０Ａ、４０Ｂの長さ方向であり、主に構造くぼみ２０、２０の効果と考えられ、補助くぼみ２４、２４の影響は少ないと考えられる。
【００３１】
４．他の構成
【００３２】
（１）  前記における構造くぼみ２０の形状は、部分円（弦）構造としたが、楕円の一部のような構造（図８（ａ）（ｂ））、隅を丸めた四角形構造とすることもできる（図８（ｃ））。
【００３３】
（２）  また、前記における金物基体１の構造は、長方形で隅部６、６を切り取った形状としたが、隅部６、６を丸めた構造（図７（ａ））、隅部６、６を丸くえぐった構造（図７（ｂ））とすることもでき、また正方形とすることもでき（図示していない）、楕円形（図７（ｃ））、台形（図７（ｄ））、段々形状の台形（図７（ｅ））、三角形（図７（ｆ））とすることもできる。また、通常、いわゆる短冊金物で使用される他の形状で金物基体１を構成することもできる（図示していない）。  
また、いわゆる短冊金物で作用されているように、金物基体１の中央部や一隅部に開口２６や切り欠き２７を形成して係止爪２８を設けることもできる（図７（ｇ）（ｈ））。
【符号の説明】
【００３４】
１      金物基体
２、３  端縁
４、５  側縁
６      隅部
８      中央線
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ    ビス孔
１１    ビス孔の透孔
１２    ビス孔の収容凹部
１３    ビス孔の筒状突起
１５    ビス孔群
１７    中間部
２０    構造くぼみ
２１    構造くぼみの弦
２２    構造くぼみの先端
２４    補助くぼみ
３０    金物
３１    横架材
３２    横架材の接合面
３４    下地板
３５    下地材の対向縁
３７    ビス
３８ａ  ビスの軸部
３８ｂ  ビスの頭部
４０Ａ  試験体（くびれ２０、２４有り）
４０Ｂ  試験体（くびれ２０、２４無し）
４１    第１木材
４２    第２木材
【図１】
0006716202.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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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