(57)【要約】【課題】地震によって印加される外力が大きい場合であっても、地震によって印加される外力を効果的に吸収して耐震性を補強することができると共に、強度面での難点がなく、しかも妥当なコストで製造できる木造建築物の補強装置を提供する。【解決手段】構造材の柱部分と土台部分の接合部に取り付けられる断面略Ｌ字形の外側剛性部材１０と、その内側に配置された断面略Ｌ字形の内側剛性部材２０を設ける。外側剛性部材１０の第１腕部１１および第２腕部１２と、内側剛性部材２０の第１腕部２１および第２腕部２２との間に、それぞれバネ５０を配置する。内側剛性部材２０は、その屈曲部２３において外側剛性部材１０の屈曲部１３に接合され、屈曲部２３以外の部分は外側剛性部材１０から浮いた状態とする。【選択図】　　図５
2004100311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造材の接合部に取り付けられる断面略Ｌ字形の外側剛性部材と、
前記外側剛性部材の内側に配置された断面略Ｌ字形の内側剛性部材と、
前記外側剛性部材の第１腕部および第２腕部と、前記内側剛性部材の第１腕部および第２腕部との間にそれぞれ配置された、第１弾性部材および第２弾性部材とを備え、
前記内側剛性部材は、その屈曲部において前記外側剛性部材の屈曲部に接合されていると共に、その屈曲部以外の部分は前記外側剛性部材から浮いた状態とされている木造建築物の補強装置。
【請求項２】
前記内側剛性部材が、断面略Ｌ字形の剛性帯状体から形成されており、その剛性帯状体は前記外側剛性部材の内側面に沿って延在している請求項１に記載の木造建築物の補強装置。
【請求項３】
前記第１弾性部材と前記第２弾性部材がいずれも螺旋状のバネである請求項１または２に記載の木造建築物の補強装置。
【請求項４】
前記第１弾性部材と前記第２弾性部材がいずれも螺旋状のバネであり、前記外側剛性部材にはそれらのバネと重なる位置に、当該補強装置を前記構造材の柱部分と土台部分の接合部に固定するための貫通孔が形成されている請求項１または２に記載の木造建築物の補強装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木造建築物の補強装置に関し、さらに言えば、簡単な構成で在来工法の軸組木造建築物の耐震性を強化することができる木造建築物の補強装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
在来工法の軸組木造建築物の耐震性を補強するための簡易な補強装置としては、従来より種々のものが開発・提案されている。例えば次のようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】
登録実用新案第３０２８２３１号公報（図１）
【特許文献２】
特開２００２−１４６９０８号公報（図１）
特許文献１（登録実用新案第３０２８２３１号公報）には、木造建築物の骨組みを構成する木材が交差する部分に当接させボルトで固定するＬ字形金具であって、その角部と両先端を除く両直線部分を前記木材に接触しないように浮き上がらせて折り曲げ部を形成すると共に、前記角部内側面に補強用弾性体を設けたことを特徴とする「木造建築物における耐震補強金具」が開示されている。
【０００４】
この耐震補強金具は、Ｌ字形金具の角部に設けた補強用弾性体により、地震によって印加される外力を吸収すると共に、Ｌ字形金具の二つの腕部に異なる方向に外力が印加された場合に生じる変形を元に戻すようにしている。しかし、この耐震補強具では、Ｌ字形金具の角部に設けた補強用弾性体によって外力を受ける構成であるため、地震によって印加される外力が大きい場合等には、当該Ｌ字形金具自体が変形してしまう恐れがある。この点を改良したものの一例が、特許文献２に開示されている。
【０００５】
特許文献２（特開２００２−１４６９０８号公報）には、交差した柱体の交差部分に沿って設置すべく構成したＬ字状の金属帯体と、同金属帯体のＬ字状の縦辺とＬ字状の横辺との間にはすかい状に介設した板バネ帯体よりなる「木造建築物における柱体の補強具」が開示されている。
【０００６】
この補強具では、Ｌ字状の金属帯体の縦辺と横辺との間にはすかい状に介設した板バネ帯体により、地震によって印加される外力が大きなものであっても、当該Ｌ字状金属帯体のＬ字構造の変形を防止できる、としている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特許文献２（特開２００２−１４６９０８号公報）に開示された補強具では、Ｌ字状の金属帯体の縦辺と横辺との間にはすかい状に介設した板バネ帯体によって、地震によって印加される外力の吸収と、それによって生じる金属帯体の変形を復帰させる構成としているので、地震によって印加される外力が非常に小さい場合でも板バネ帯体に外力が作用する。このため、板バネ帯体それ自体や、板バネ帯体と金属帯体との接合箇所について耐久性に問題が生じる恐れがある。この問題を防止するには、板バネ帯体それ自体を耐久性の高い材料で形成すると共に、板バネ帯体と金属帯体との接合箇所の施工にも注意が必要となるから、コストアップにつながってしまう。
【０００８】
さらに、板バネ帯体の両端をＬ字状の金属帯体に溶接等により接合してはすかい状とするので、金属帯体に同時に異なる方向の外力が作用した場合に、接合箇所の強度が不十分となることがある。つまり、当該接合箇所が捻れに対して弱いという難点がある。
【０００９】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、地震によって印加される外力が大きい場合であっても、地震によって印加される外力を効果的に吸収して耐震性を補強することができると共に、強度面での難点がなく、しかも妥当なコストで製造できる木造建築物の補強装置を提供することにある。
【００１０】
ここに明記しない本発明のさらに他の目的は、以下の説明および添付図面から明らかになる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
（１）　上記課題を解決するために、本発明の木造建築物の補強装置は、
構造材の接合部に取り付けられる断面略Ｌ字形の外側剛性部材と、
前記外側剛性部材の内側に配置された断面略Ｌ字形の内側剛性部材と、
前記外側剛性部材の第１腕部および第２腕部と、前記内側剛性部材の第１腕部および第２腕部との間にそれぞれ配置された、第１弾性部材および第２弾性部材とを備え、
前記内側剛性部材は、その屈曲部において前記外側剛性部材の屈曲部に接合されていると共に、その屈曲部以外の部分は前記外側剛性部材から浮いた状態とされている。
【００１２】
（２）　本発明の木造建築物の補強装置では、構造材の接合部に取り付けられる断面略Ｌ字形の外側剛性部材と、前記外側剛性部材の内側に配置された断面略Ｌ字形の内側剛性部材とを設け、さらに、前記外側剛性部材の第１腕部および第２腕部と、前記内側剛性部材の第１腕部および第２腕部との間に第１弾性部材および第２弾性部材とをそれぞれ配置している。そして、前記内側剛性部材は、その屈曲部において前記外側剛性部材の屈曲部に接合されていると共に、その屈曲部以外の部分は前記外側剛性部材から浮いた状態とされている。このため、地震によって印加される外力を、前記外側剛性部材と前記第１および第２の弾性部材と前記内側剛性部材とによって効果的に吸収することができる。こうして木造建築物の耐震性を補強することができる。
【００１３】
また、地震によって印加される外力で前記外側剛性部材が弾性的に変形した場合、前記外側剛性部材の屈曲部における変形はその第１腕部および第２腕部の変形よりも一般に小さい。このため、地震によって前記外側剛性部材に印加される外力が大きいものであっても、前記外側剛性部材と前記内側剛性部材の接合部について、強度面での難点が生じにくい。
【００１４】
さらに、前記内側剛性部材は、その屈曲部において前記外側剛性部材の屈曲部に接合され、その屈曲部以外の部分は前記外側剛性部材から浮いた状態であるので、前記内側剛性部材を特別に耐久性の高い材料で形成することは不要である。しかも、前記内側剛性部材と前記外側剛性部材の接合箇所の施工に対しても、強度面で特別の注意は必要ない。よって、妥当なコストで製造することができる。
【００１５】
（３）　本発明の建築物の補強装置の好ましい例では、前記内側剛性部材が、断面略Ｌ字形の剛性帯状体から形成され、その剛性帯状体は前記外側剛性部材の内側面に沿って延在せしめられる。
【００１６】
本発明の建築物の補強装置の他の好ましい例では、前記第１弾性部材と前記第２弾性部材がいずれも螺旋状のバネとされる。
【００１７】
本発明の建築物の補強装置のさらに他の好ましい例では、前記第１弾性部材と前記第２弾性部材がいずれも螺旋状のバネとされ、前記外側剛性部材にはそれらのバネと重なる位置に、当該補強装置を前記構造材の柱部分と土台部分の接合部に固定するための貫通孔が形成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について添付図面を参照して説明する。　図１は、本発明の一実施形態に係る木造建築物の補強装置を示す要部断面図、図７はその概略斜視図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態の木造建築物の補強装置１は、断面Ｌ字形の外側剛性部材１０と、その外側剛性部材１０の内側に配置された断面略Ｌ字形の内側剛性部材２０と、外側剛性部材１０と内側剛性部材２０の間に配置された四つの螺旋状の金属製バネ５０とを備えている。内側剛性部材２０は、その屈曲部２３において外側剛性部材１０の屈曲部１３に溶接によって接合されていると共に、その屈曲部２３以外の部分は外側剛性部材１０から浮いた状態とされている。その最小隙間は例えば、約５ｍｍとする。
【００２０】
この実施形態では、外側剛性部材１０と内側剛性部材２０は、同じ金属材料（例えばＳＳ４００）で形成されている。外側剛性部材１０は、木造建築物の変形によって外側剛性部材１０が容易に変形するように、肉厚を比較的薄くしている。逆に、内側剛性部材２０は、木造建築物の変形を受け止める必要があるため、肉厚を比較的厚くしている。例えば、外側剛性部材１０の厚さを３．２ｍｍ、内側剛性部材２０の厚さを６ｍｍとする。
【００２１】
外側剛性部材１０と内側剛性部材２０用の材料としては、他の任意の金属材料も使用できる。
【００２２】
外側剛性部材１０は、所望の剛性を持つ金属製帯状体をＬ字形に曲げて形成されている。外側剛性部材１０は、屈曲部１３から水平方向に直線状に延在する第１腕部１１と、屈曲部１３から垂直方向に直線状に延在する第２腕部１２とを有しており、第１腕部１１と第２腕部１２とは互いにほぼ直角をなしている。
【００２３】
第１腕部１１には、図４に示すように、二つのボルト孔３１が間隔をあけて形成されている。第１腕部１１の内面には、各ボルト孔３１を囲むように、二つの隆起部３３が円環状にプレス成形により形成されている。これらのボルト孔３１は、当該補強装置１を構造材の柱部分と土台部分の接合部に取り付ける際に締付ボルトを貫通させるためのものである。隆起部３３は、螺旋状の金属製圧縮バネ５０の下端に係合して当該バネ５０の位置決めを行うためのものである。また、二つの隆起部３３の間には、補強用の細長いリブ３５がプレス成形により形成されている。
【００２４】
第２腕部１２には、図５に示すように、二つのボルト孔３２が間隔をあけて形成されている。第２腕部１２の内面には、各ボルト孔３２を囲むように、二つの隆起部３４が円環状にプレス成形により形成されている。これらのボルト孔３２は、当該補強装置１を構造材の柱部分と土台部分の接合部に取り付ける際に締付ボルトを貫通させるためのものである。隆起部３４は、バネ５０の下端に係合して当該バネ５０の位置決めを行うためのものである。また、二つの隆起部３４の間には、補強用の細長いリブ３６がプレス成形により形成されている。
【００２５】
内側剛性部材２０は、外側剛性部材１０と同様に、所望の剛性を持つ金属製帯状体を略Ｌ字形に曲げて形成されているが、外側剛性部材１０のような単なるＬ字形とは異なり、図１に示すような断面形状に屈曲されている。すなわち、内側剛性部材２０は、屈曲部２３からほぼ水平方向に直線状に延在する第１腕部２１と、屈曲部２３からほぼ垂直方向に直線状に延在する第２腕部２２とを有しており、第１腕部２１と第２腕部２２とは全体としては互いにほぼ直角をなしている。
【００２６】
内側剛性部材２０の第１腕部２１は、図１と図２に示すように、屈曲部２３に繋がった接続部２１ｄと、接続部２１ｄに続く締付部２１ｃと、締付部２１ｃに続く凹部２１ｂと、凹部２１ｂに続く締付部２１ａとから形成されている。凹部２１ｂは、その両側の接続部２１ｄと２１ａに対して下方に窪んでいるが、外側剛性部材１０の第１腕部１１には接触していない。凹部２１ｂと第１腕部１１の距離は、使用中の外側剛性部材１０と内側剛性部材２０の変形量を考慮して設定する。その距離は例えば約４〜５ｍｍである。
【００２７】
第１腕部２１の締付部２１ａと２１ｃには、ボルト孔４１がそれぞれ形成されている。第１腕部２１の内面には、各ボルト孔４１を囲むように、二つの隆起部４３が円環状にプレス成形により形成されている。ボルト孔４１は、当該補強装置１を構造材の柱部分と土台部分の接合部に取り付ける際に締付ボルトを貫通させるためのものである。隆起部４３により、第１腕部２１の外面には円形の窪み（図示せず）が形成されており、これらの窪みはバネ５０の上端に係合して当該バネ５０の位置決めを行うために使用される。隆起部４３はまた、これらの締付ボルトの頭部と係合してボルト受けとなる。
【００２８】
互いに対向する第１腕部１１と２１の間に配置されたバネ５０は、隆起部４３により内側剛性部材２０の第１腕部２１に形成された窪みに上端を係合させ、外側剛性部材１０の第１腕部１１の隆起部３３に下端を係合させている。こうして、バネ５０の脱落防止と位置決めとを行っている。
【００２９】
内側剛性部材２０の第２腕部２２は、第１腕部２１と同様であり、図１と図３に示すように、屈曲部２３に繋がった接続部２２ｄと、接続部２２ｄに続く締付部２２ｃと、締付部２２ｃに続く凹部２２ｂと、凹部２２ｂに続く締付部２２ａとから形成されている。凹部２２ｂは、その両側の接続部２２ｄと２２ａに対して右方に窪んでいるが、外側剛性部材１０の第２腕部１２には接触していない。凹部２２ｂと第２腕部１２の距離は、使用中の外側剛性部材１０と内側剛性部材２０の変形量を考慮して設定する。その距離は例えば約５ｍｍである。
【００３０】
第２腕部２２の締付部２２ａと２２ｃには、ボルト孔４２がそれぞれ形成されている。第２腕部２２の内面には、各ボルト孔４２を囲むように二つの隆起部４４が円環状に形成されている。ボルト孔４２は、当該補強装置１を構造材の柱部分と土台部分の接合部に取り付ける際に締付ボルトを貫通させるためのものである。隆起部４４により、第２腕部２２の外面には円形の窪み（図示せず）が形成されており、これらの窪みはバネ５０の上端に係合して当該バネ５０の位置決めを行うために使用される。隆起部４４はまた、これらの締付ボルトの頭部と係合してボルト受けとなる。
【００３１】
第２腕部１２と２２の間に配置されたバネ５０は、隆起部４４により内側剛性部材２０の第２腕部２２に形成された窪みに上端を係合させ、外側剛性部材１０の第２腕部１２の隆起部３４に下端を係合させている。こうして、バネ５０の脱落防止と位置決めとを行っている。
【００３２】
内側剛性部材２０の第１腕部２１の内面には、図２に示すように、プレス成形により、凹部２１ｂを形成するための四本の屈曲線に沿って複数の小さな窪み４５が形成されている。これらの窪み４５により、第１腕部２１の外面には隆起部（図示せず）が形成されている。窪み４５は、当該屈曲部の機械的強度を高めるために設けられている。
【００３３】
内側剛性部材２０の第２腕部２２の内面にも、同様に、図３に示すように、凹部２２ｂを形成するための四本の各屈曲線に沿って複数の窪み４５が形成されている。これらの窪み４５により、第２腕部２２の外面には隆起部（図示せず）が形成され、それによって当該屈曲部の機械的強度を高めている。
【００３４】
次に、以上の構成を持つ木造建築物の補強装置１の使用方法について説明する。
【００３５】
補強装置１は、例えば、木造建築の構造材の柱部分６２と土台部分６１の接合部のＬ字形部分に、図６のように取り付けられる。すなわち、まず、外側剛性部材１０の第１および第２の腕部１１と１２を、土台部分６１と柱部分６２の接合部のＬ字形部分に沿ってそれぞれ配置する。第１腕部１１と土台部分６１の間には、第１腕部１１によって土台部分６１に傷が付かないように、土台部分６１を保護するためのシート状弾性材８１を挟んでおく。第２腕部１２と柱部分６２の間には、第２腕部１２によって柱部分６２に傷が付かないように、柱部分６２を保護するためのシート状弾性材８２を挟んでおく。
【００３６】
この時、構造材の土台部分６１と柱部分６２には、前もって、締付ボルト７１が挿入可能なボルト孔６１ａと６２ａをそれぞれ形成しておくのが好ましい。ボルト孔６１ａと６２ａの位置は、外側剛性部材１０のボルト孔３１と３２の位置に合わせておく。もちろん、図６の状態にしてからボルト孔６１ａと６２ａを形成してもよい。
【００３７】
次に、内側剛性部材２０の各ボルト孔４１と４２と、外側剛性部材１０の各ボルト孔３１と３２とを貫通させ、さらに、弾性材８１と８２の貫通孔と、土台部分６１と柱部分６２のボルト孔６１ａと６２ａとを合致させて、図６に示すように四本の締付ボルト７１を挿入する。すると、締付ボルト７１の頭部は、内側剛性部材２０の隆起部４３と４４に係合し、締付ボルト７１の先端部は土台部分６１と柱部分６２のボルト孔６１ａと６２ａの内部に係合する。そこで、締付ボルト７１のねじ込み深さを調整することにより、締め付けを行う。こうして、本実施形態の木造建築物の補強装置１の設置が完了する。
【００３８】
なお、この時、図６に示すように、外側剛性部材１０と内側剛性部材２０の間には、所定の隙間があくようにする。この隙間は、取付け前の隙間（例えば約４〜５ｍｍ）と同じとなるようにするのが好ましい。しかし、隙間がなくなっても、所望の変形抑制作用は得られる。ただし、隙間が小さくなると、バネ５０の変形可能範囲が狭くなるので、取付け前の隙間とほぼ同じ隙間があるのが好ましい。
【００３９】
地震により、土台部分６１または柱部分６２に変形が生じると、その変形は外側剛性部材１０を介して圧縮バネ５０に伝達され、その外力に応じてバネ５０が縮む。その際、土台部分６１または柱部分６２の変形により生じた外力は、バネ５０の撓みによって効果的に吸収、抑制される。よって、木造建築物の耐震性が補強される。
【００４０】
内側剛性部材２０は、外側剛性部材１０よりも厚く形成されているので、機械的強度が大である。したがって、土台部分６１または柱部分６２の変形により生じた外力を、外側剛性部材１０とバネ５０を介して、内側剛性部材２０で受け止めることが可能である。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態の木造建築物の補強装置１では、木造建築の構造材の柱部分６２と土台部分６１の接合部に取り付けられる断面略Ｌ字形の外側剛性部材１０と、外側剛性部材１０の内側に配置された断面略Ｌ字形の内側剛性部材２０とを設け、さらに、外側剛性部材１０の第１腕部１１および第２腕部１２と、内側剛性部材２の第１腕部２１および第２腕部２２との間に螺旋状の圧縮バネ５０をそれぞれ配置している。そして、内側剛性部材２０は、その屈曲部２３において外側剛性部材１０の屈曲部１３に接合されていると共に、その屈曲部２３以外の部分は外側剛性部材１０から浮いた状態とされている。このため、地震によって印加される外力を、外側剛性部材１０とバネ５０と内側剛性部材２０とによって効果的に吸収することができる。こうして木造建築物の耐震性を補強することができる。
【００４２】
また、地震によって印加される外力で外側剛性部材１０が弾性的に変形した場合、外側剛性部材１０の屈曲部１３における変形はその第１腕部１１および第２腕部１２の変形よりも一般に小さい。このため、地震によって外側剛性部材１０に印加される外力が大きいものであっても、外側剛性部材１０と内側剛性部材２０の接合部について、強度面での難点が生じにくい。
【００４３】
さらに、内側剛性部材２０は、その屈曲部２３において外側剛性部材１０の屈曲部１３に接合され、その屈曲部２３以外の部分は外側剛性部材１０から浮いた状態であるので、内側剛性部材２０を特別に耐久性の高い材料で形成することは不要である。しかも、内側剛性部材２０と外側剛性部材１０の接合箇所の施工に対しても、特別の注意は必要ない。よって、妥当なコストで製造することができる。
【００４４】
また、外側剛性部材１０と内側剛性部材２０の間に配置される弾性部材として、螺旋状の金属製バネ５０を使用しているため、合成樹脂製の弾性体を使用する場合に比べて、耐久性に優れている。
（変形例）
上記実施形態は本発明を具体化した一例を示すものであり、本発明はこの実施形態に限定されない。本発明の趣旨を外れることなく種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【００４５】
例えば、上記実施形態では、第１および第２の弾性部材として、螺旋状のバネを使用しているが、これに限定されない。例えば、図８に示すように、螺旋状のバネに代えて合成樹脂製の弾性体５１を使用することも可能である。
また、金属製の板バネを使用してもよい。
【００４６】
さらに、外側剛性部材と内側剛性部材は、木造建築物の補強装置に使用可能な剛性材料であれば、任意のものを使用できる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の木造建築物の補強装置は、地震によって印加される外力が大きい場合であっても、地震によって印加される外力を効果的に吸収して耐震性を補強することができると共に、強度面での難点がなく、しかも妥当なコストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る木造建築物の補強装置の側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る木造建築物の補強装置を内側から見た部分平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る木造建築物の補強装置を内側から見た部分正面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る木造建築物の補強装置を外側から見た部分平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る木造建築物の補強装置を外側から見た部分正面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る木造建築物の補強装置の設置状態を示す側面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る木造建築物の補強装置の斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る木造建築物の補強装置の変形例を示す側面図である。
【符号の説明】
１、１Ａ　木造建築物の補強装置
１０　外側剛性部材
１１　第１腕部
１１ａ、１１ｃ　締付部
１１ｂ　凹部
１１ｄ　接続部
１２　第２腕部
１２ａ、１２ｃ　締付部
１２ｂ　凹部
１２ｄ　接続部
１３　屈曲部
２０　内側剛性部材
２１　第１腕部
２１ａ、２１ｃ　締付部
２１ｂ　凹部
２１ｄ　接続部
２２　第２腕部
２３　屈曲部
３１、３２、４１、４２　ボルト孔
３３、３４、４３、４４　隆起部
３５、３６　リブ
５０　螺旋状バネ
５１　合成樹脂弾性体
６１　土台部分
６２　柱部分
７１　締付ボルト
８１、８２　シート状弾性材
【図１】
2004100311.tif 000003
【図２】
2004100311.tif 000004
【図３】
2004100311.tif 000005
【図４】
2004100311.tif 000006
【図５】
2004100311.tif 000007
【図６】
2004100311.tif 000008
【図７】
2004100311.tif 000009
【図８】
2004100311.tif 000010