(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱に貫を通した後に生じる貫穴に対して前記柱を挟んで打ち込まれる一対の楔と、一対の前記楔を前記柱の中心に向かってそれぞれ付勢する一対の圧縮されたバネと、前記貫に固定される一対の固定部であって、前記バネのうち当該バネが付勢する前記楔側とは反対側を支持する固定部から構成される自動貫入装置付楔。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造建築物の柱と貫の構造に使われ、繰り返し水平荷重に対しても、木製の楔（くさび）の作用効果を低減させない自動貫入装置付楔に関する。
【背景技術】
【０００２】
柱に貫を通し楔で締めるという構造は鎌倉時代宋より伝えられたもので、謂わゆる「禅宗様」の構造的特徴である。日本の伝統木造建築物において水平荷重に対する抵抗性に秀でた構造として現代にまで受け継がれてきており、その強度は歴史が証明している。しかしながら、この構造は繰り返し水平荷重を受けると打ち込んだ楔と柱の間に緩みが生じて「柱‐貫」の構造耐力が低下するという欠点も周知の事実である。  
【０００３】
このような「柱‐貫」の構造耐力の低下を防止するために、対となる二つの楔を一直線上に対称に配置し、その対となる楔をボルト軸で連結することで、繰り返し水平荷重を受けても楔が緩まないようにする構造が考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０-７４３６号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「建築構造学  第15版」，堀紫朗著，丸善  p.91-p.92
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の方法では、本発明者の効果検証実験結果によれば、繰り返しの水平荷重により柱の傾斜が徐々に大きくなると、一対の楔を連結しているボルト軸に変形が生じる。その結果、互いの楔どうしを引き寄せあう方向に力がスムーズに伝わりにくくなり、楔が柱中心に向かって押し込まれなくなるという欠点がある。
【０００７】
本発明は、以上のような従来の欠点に鑑み、繰り返し水平力が働いても楔が緩まないようにする自動貫入装置付楔を提供する事を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、貫上端に楔と圧縮された状態のバネと固定部とで構成された装置の当該固定部をビス等で固定する。これによって、楔は常に前方、柱中心に向かい押し込まれ、その結果「柱‐貫」の構造体が繰り返し水平荷重を受けて、柱と貫の間に隙間が生じれば瞬時に楔が柱中心に向かい押し込まれる。この時この装置は楔一個に一つとりついているので「柱‐貫」構造が大きく変形しても一対となるもう片方の楔の挙動には影響されず楔は柱中心に向かって押し込まれる。
【発明の効果】
【０００９】
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次のような作用効果が得られる。  
すなわち、従来の一対の楔をボルト軸で連結するのとは異なり、それぞれ単体の木製の楔が柱中心に向かって押し込まれるように構成しているので、繰り返しの水平荷重により柱の傾斜が徐々に大きくなっても変形が原因でバネの力が損なわれるということは無く、楔を柱中心に押し込む力を保持し、柱と貫の間に隙間を生じさせない。また、水平荷重による楔の作用効果を示す荷重変形関係は、図４に示す従来の楔を用いた場合と図５に示す本発明に係わる自動貫入装置付楔を用いた場合とを比較すると、水平繰り返し荷重の一サイクルの仕事量を表すグラフの曲線で囲まれる部分の面積が、従来の場合と比べ、本発明に係わる自動貫入装置付楔を用いた場合の方が２倍近い値となることが分かる。これは、水平荷重などの地震エネルギーを木製の楔が潰れることで吸収できるという耐震性能の効果を示している。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の自動貫入装置付楔の断面図
【図２】従来の一対の楔をボルト軸で連結した構造の断面図
【図３】本発明の自動貫入装置付楔の作用効果を確認するための実験装置の側面図
【図４】従来の楔を用いた場合の荷重と変形の関係を示したグラフ
【図５】本発明の自動貫入装置付楔を用いた場合の荷重と変形の関係を示したグラフ
【図６】従来の楔と自動貫入装置付楔の仕事量の比較を示す表
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の自動貫入装置付楔１の断面であって、当該自動貫入装置付楔１は、柱２に貫３を通した後に生じる貫穴４に打ち込まれ、楔５と一体化されたコイルバネ６は楔の打ち込み方向に一定の力が働くように貫３に固定部７によって固定されている。
【００１３】
図２は、従来の対となる二つの楔８を一直線上に対称に配置し、互いに中心に向かって打ち込み、その一対の楔をボルト軸９で連結することで、繰り返し水平荷重を受けても楔が緩まないようにする従来方法の断面図である。
【００１４】
図３は、本発明の自動貫入装置付楔１０の効果を確認するために用いた実験装置１１で、試験体には自動貫入装置付楔１０と柱１２及び貫１３で構成された十字型試験体を用い,載荷時に貫１３に軸方向力は作用せずに仕口部はモーメントだけを負担するように、柱頭と柱脚はメカニカルなピン接合１４とし、貫両端をピンローラーの支点１５として試験体を支持している。荷重はH型鋼の載荷梁１６にオイルジャッキ１７を用いて作用させた。載荷方法は、層間変形角により行い、1/300,1/200,1/150,1/100,1/75,1/50,1/30,1/15,  1/10(rad)の各層間変形角で正負交番各３回ずつの加力を行った。1/10(rad)に達しても荷重が80%を下回らない場合1/5(rad)まで単調載荷を行った。
【００１５】
図４は、従来の楔を用いた場合の荷重・変形の関係を示したグラフで、木造接合部特有の荷重変形関係となり、原点位置での復元力は繰り返し載荷時においても観察されなかった。
【００１６】
図５は、本発明に係わる自動貫入装置付楔を用いた場合の荷重・変形の関係を示したグラフで、その形が紡錘形であり、仕事量が増えているのが観察された。
【００１７】
図６は、横軸に００１３で述べた載荷方法の各段階順に目盛をとり、縦軸に各段階順の累積仕事量を表し比較したものである。従来の楔の場合の各段階毎の累積仕事量を１とすると、自動貫入装置付楔を用いた場合は、どの段階においても従来の楔の場合より高い仕事量を示し、最大で2倍近い値を示している。このことから、当該発明の自動貫入装置付楔の作用効果が絶大であることが裏付けられる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は、木造軸組構法の建築物を建設する建設業で利用される。
【符号の説明】
【００１９】
１    自動貫入装置付楔
２    柱
３    貫
４    貫穴  （斜線で表した部分）
５    木製の楔
６    コイルバネ
７    固定部
８    対となる二つの楔
９    ボルト軸
１０  自動貫入装置付楔
１１  実験装置
１２  柱
１３  貫
１４  ピン接合
１５  ピンローラーの支点
１６  載荷梁
１７  オイルジャッキ
【図１】
0006651286.tif 000002
【図２】
0006651286.tif 000003
【図３】
0006651286.tif 000004
【図４】
0006651286.tif 000005
【図５】
0006651286.tif 000006
【図６】
0006651286.tif 000007