(57)【要約】【課題】木材を締結する場合木材が自然乾燥により収縮して締結具が緩んでしまうことがある。締結具と木材間に互に離間する方向に押圧する主バネ３６と、リードカム面をもった二つの円筒カム１５と２１と、リードカム面が高くなる方向に付勢する回動バネ３１を設けて、木ヤセにより発生する隙間の漸増に追随して円筒カムが回動して隙間を埋め、締結具の緩みを防止する装置の回動バネにより付勢されている二つの円筒カムの初期の設定とその解除に関する発明。【解決手段】二つの円筒カム１５と２１のリードカム面が最も低くなる位相にてリードカム面に貫通する小穴２０、２５を設け、二つの円筒カムに跨るピン２６を小穴に嵌合して二つの円筒カムの互の回動を不能にするとともに、もう一つのピン２８を前記小穴に嵌合して、ボルト、ナット等による締結動作に関連してもう一つのピン２８を押圧して二つの円筒カムに跨って嵌合するピン２６を一方の円筒カム側に移動して拘束を解除し円筒カムの回動を可能にすることを特徴とする発明。【選択図】図１
2004324869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木構造の結合部位のボルト、ナット等の締結具と被締結部材間にあって、締結具と被締結部材を互に離間する方向に押圧する主バネと、締結具と被締結部材間に配設した二つのカムであって、一方のカムは締結具側に他方のカムは被締結部材側に当接する平面を側面にそれぞれ有し相対する側には同じ大きさのリードカム面が形成され互にリードカム面が当接するとともに、少なくとも一方は他方に対して回動自在である二つの円筒カムと、他方の円筒カムに対して一方の円筒カムをカム面が高くなる方向に回動付勢する回動バネ手段とを設けてなり、締結具により締付けられた被締結部材の収縮、摩擦等による寸法減少とともに主バネに押圧されている締結具と被締結部材間の距離の漸増にともなってリードカム面を有する円筒カムが回動バネ手段により回動して、常に締結具と被締結部材間を剛体で構成することにより締結部材の締結状態を保持する木材の締結保持装置において、円筒カムを回動バネ手段に抗して回動して二つの円筒カムのリードカム面が互に最も低くなる位相にて二つのリードカム面に貫通する小穴を設け、該小穴に二つの円筒カムに跨るピンを嵌合して円筒カムの互の回動を不能にするとともに、前記小穴にもう一つのピンを嵌合しその一端を前記ピンに当接し他端をリードカム面と反対側の平面から突出せしめ、而してボルト、ナット等による締結動作に関連して前記突出せるピンを押圧して二つの円筒カムに跨って嵌合するピンを一方の円筒カム側に移動することにより円筒カムの回動を可能にすることを特徴とする締結保持装置。
【請求項２】
請求項１の締結保持装置は締結具側に当接する平面を有するケーシングと被締結部材側に当接する平面を有するケーシングより被覆されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主には木材の締結に用いられるボルト、ナット等による締結部位の締結の状態を保持する装置に関する発明である。
【００２】
【従来技術】
我が国の建築物特には住居用の建築物においては木造が主流であるが、骨組みの結合部または接合部は複雑な仕口の加工を簡略化しながらも補強強化する必要から種々の金物を併用している例が多い。例えば短冊金物、箱金物、中でも特に多いのがボルト、ナットを使用した羽子板金物である。
【００３】
【発明が解決しようとする課題】
建築用材料としての木材は軽くて加工も容易である。しかしながら吸水性があって木材の含水率によっては膨張収縮が生ずる。構造材としては一般的には含水率１５％以下が望ましいとされる所以であるが、種々の事情により未乾燥の木材を使用することが多々あると言われている。その場合施工後木材は自然乾燥により含水率が低くなり収縮して例えば柱とはり、けたあるいは胴差しの接合面にスキマが生じて来る。所謂木材のヤセに伴ない例えば最近数多く使用されている羽子板金物にあってはボルトとナットは緩んだ状態になり、築後間もなくそれらの補強金具はその役目を果さなくなってしまう。
更に木ヤセによる締結部の緩みの問題は一般家屋に限らない。木構造物あるいは木工製品一般に言えることであって、使用中に所謂ガタが生じてしまうことはよくあることである。これは木ヤセもあるが締結部の締結具自体の緩みであるとか締結部材間の摩耗にも起因するところである。これらの課題も併せて解決したいところである。
そこで本件発明者は特願２００２−１１９９３６「木材の締結保持装置」にて被締結部材のヤセに対応して常にその締結を強固に保持し続ける装置の発明を開示した。当該装置は締結具と被締結部材間に互に離間する方向に押圧する主バネと、リードカム面をもった二つの円筒カムと、互にカム面が高くなる方向に付勢する回動バネ手段とを備えて、被締結部材のヤセにより発生する隙間を常に剛体により埋めて締結を保持することを特徴とするものであったが、本装置を実場面にて木構造に組付ける際、前記回動バネ手段により付勢されている二つの円筒カムの初期設定及びその解除について解決すべき課題を含んでいた。既に例えば特許第３２６０１４２号にて、付勢されたゼンマイの係止を解除する構造の提案がなされている。発明の内容から理解するところによればこの係止を解除するためには別途工具を必要とするものである。実場面では専用の工具を用意することも煩雑であり解決すべき課題である。
【００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、木構造の結合部位のボルト、ナット等の締結具と被締結部材の間にあって、締結具と被締結部材を互に離間する方向に押圧する主バネと、締結具と被締結部材間に配設した二つのカムであって、一方のカムは締結具側に他方のカムは被締結部材側に当接する平面を側面にそれぞれ有し、相対する側には同じ大きさのリードカム面が形成され、互にリードカム面は当接するとともに少なくとも一方は他方に対して回動自在である二つの円筒カムと、他方の円筒カムに対して一方の円筒カムをカム面が高くなる方向に回動付勢する回動バネ手段とを設けてなり、締結具により締付けられた被締結部材の収縮、摩擦等による寸法減少とともに主バネに押圧されている締結具と被締結部材の間の距離の漸増にともなってリードカム面を有する円筒カムが回動バネ手段により回動して、常に締結具と被締結部材の間を剛体で構成することにより締結部位の締結状態を保持する木材の締結保持装置において、円筒カムを回動バネ手段に抗して回動して二つの円筒カムのリードカム面が互に最も低くなる位相にて二つのリードカム面に貫通する小穴を設け、該小穴に二つの円筒カムに跨るピンを嵌合して円筒カムの互の回動を不能とするとともに、前記小穴にもう一本のピンを嵌合しその一端を前記ピンに当接し他端をリードカム面と反対の平面から突出せしめ、而してボルト、ナット等による締結動作に関連して前記突出せるピンを押圧して二つの円筒カムに跨って嵌合するピンを一方の円筒カム側に移動することにより円筒カムの回動を可能にすることを特徴とした発明である。更にこの締結保持装置は締結具側に当接する平面を有するケーシングと被締結部材側に当接する平面を有するケーシングより被覆されてユニットとなしたことを特徴としている。
【００５】
【発明の実施形態】
以下本発明の実施形態について図面にて説明する。
【構成】
図１は本発明の締結保持装置の第一実施例の斜視図である。
図２は本発明の第一実施例の断面図である。
図３は本発明の第二実施例の断面図である。
図４は本発明の第一実施例を木構造物に取付けた状態の断面図である。
図５は本発明の円筒カムの説明図である。
図６の（イ）、（ロ）、（ハ）は、本発明の装置を木構造住宅の骨組みに使用した例題である。図１、２、４にて説明すると、木部１、２を貫通したボルト３はナット４に螺合する。５は座金。６、１１は本装置のケーシングであってケーシング６は座金５に当接する底面９が平面であり、ケーシング１１は木部１に当接する底面１３が平面の椀状の形態をなしている。リング３７はナット４がケーシング６から離脱しないようにするため。ケーシング６には内径側に突起７が複数個あってもう一方のケーシング１１の溝１２に係合していてケーシング６からケーシング１１が分離しないようになっている。穴１０、１４はボルト３ないしナット４のボス部が貫通する穴である。円筒カム１５、２１には相対する側にリードカム１６、２２が３ヶ所設けられている。リードの向き大きさは同じである。リードカム１６、２２の反対面は平面１７、２３であってケーシング６、１１の底面９、１３に当接するようになっている。尚、突起１８はケーシング６の穴８に係合してケーシング６に対して円筒カム１５が回動しないようになっているが組立上の都合であって本発明とは直接関係ない。
【００６】
回動バネ３１はフック部３２が円筒カム１５の穴１９に係合しもう一つのフック部３３が円筒カム２１の溝２４に係合して二つの円筒カム１５と２１のリードカム１６と２２のカム面が互に高くなる方向に回動付勢している。小穴２０と２５は円筒カム１５と２１を回動バネ３１に抗して回動してリードカム１６と２２のカム面が最も低くなる位相において貫通するように設けてある。ピン２６、２８は穴２０、２５に嵌合する。ピン２６と２８の相対する側の先端２７と２９は球面に形成されている。円筒カム１５と２１の外径は筒３４の内径３５に嵌合して案内されている。皿バネ３６が複数枚ケーシング６と１１間にあってケーシング６と１１を互いに離間する方向に押圧している。
前述の如く円筒カム１５と２１を回動バネ３１に抗して回動しリードカム１６と２２のカム面が最も低くなる位相としたところで貫通している小穴２０と２５にピン２６を図５に示すように円筒カム１５と２１の両方に跨るように挿入し、円筒カム１５と２１が回動バネ３１に抗して回動を阻止された状態とする。更に、円筒カム２１の小穴２５にピン２８を挿入し球面状の先端２７と２９を当接しておく。この時、ピン２８の他端３０は円筒カム２１の平面２３から所定寸法突出している。図２、３もこの状態を示す。尚、この時ピン２８は円筒カム２１から脱落しないように、幾分か締代をもって嵌合している。ないしは、粘着性の接着剤等が塗布されている。この状態がユニット３９を木構造部に取付ける前の初期設定の形態である。
【００７】
【作用】
木部１、２を挟んでボルト３を貫通しユニット３９のナット４に螺合しボルト３ないしナット４を皿バネ３６に抗して締付ける。ケーシング６と１１のそれぞれの底面９と１３が円筒カム１５と２１の平面１７と２３を押圧して締付けは完了するが、この時同時に突出していたピン２８は円筒カム１５と２１に跨っていたピン２６を押圧して円筒カム１５側に移動し円筒カム１５と２１のピン２６による拘束は解除され回動バネ３１による作動状態となる。締結保持装置は作動状態となる。即ち木部１、２が自然乾燥によりヤセたりあるいはなんらかの理由により摩耗したりして厚さ寸法が減少すると、皿バネ３６により強力に押圧されているので一方向に寄せられケーシング６と１１のそれぞれの底面９と１３間の距離が漸増し、その漸増に追随して回動バネ３１が円筒カム１５に対して円筒カム２１をリードカム１６と２２のカム面が高くなる方向に回動し常に隙間を埋めるように作動する。よってボルト３に対してナット４は緩むことはない。
円筒カム１５と２１は剛性のある鋼材等により製作されており、またリードカム１６と２２は緩やかな楔面として形成されているので図４の木部１、２に相反する方向に外力が加わっても些かも離間することはない。皿バネ３６は弾性体であるが円筒カム１５と２１が剛体であるので木部１、２からのボルト３への軸方向外力に対して常に剛体であり続けるという特徴がある。
図３の第二実施例は図２の第一実施例のナット４が、単なるブッシュ３８形状になった形態のユニット４０であって本質的にはユニット３９と同じものである。
図６（イ）は例えば胴差しと柱の結合部に使用した例である。（ロ）は例えばはりと柱に、（ハ）は火打ちばりあるいは角筋かいに使用した例である。
【００８】
【効果】
前述の通り、木構造部への本発明の締結保持装置の取付けは、実場面で特別な工具を必要としないばかりか、通常にボルト、ナット等の締結具による被締結部材の締結の完了とともに装置内の初期の設定は解除される極めて取扱いの簡便な装置ユニットである。また締結状態を保持し続けることも既に述べた通りである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の締結保持装置の第一実施例の斜視図である。
【図２】本発明の第一実施例の断面図である。
【図３】本発明の第二実施例の断面図である。
【図４】本発明の第一実施例を木構造物に取付けた状態の断面図である。
【図５】本発明の円筒カム部の説明図である。
【図６】（イ）、（ロ）、（ハ）本発明の装置ユニットを木構造住宅の骨組みに使用した例である。
【符号の説明】
１、２、木部          ３、ボルト          ４、ナット
６、ケーシング        ９、底面            １１、ケーシング
１３、底面            １５、円筒カム      １６、リードカム
１７、平面            ２０、小穴          ２１、円筒カム
２２、リードカム      ２３、平面          ２５、小穴
２６、ピン            ２８、ピン          ３１、回動バネ
３４、筒              ３６、皿バネ        ３９、ユニット
４０、ユニット
【図１】
2004324869.tif 000003
【図２】
2004324869.tif 000004
【図４】
2004324869.tif 000005
【図５】
2004324869.tif 000006
【図６】
2004324869.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成15年6月30日(2003.6.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004324869.tif 000008
【図２】
2004324869.tif 000009
【図３】
2004324869.tif 000010
【図４】
2004324869.tif 000011
【図５】
2004324869.tif 000012
【図６】
2004324869.tif 000013