(57)【要約】【課題】土台と柱などをＬ字状の補強金具で連結して補強する耐震補強具において、補強金具を締結するボルトの緩みを確実に防止する。【解決手段】土台３と柱４との入り隅に配置される補強金具１と、補強金具１の裏面に固定されるゴム板２と、補強金具１を土台３と柱４とに締結するボルト５と、ボルト５の緩みを防ぐスリーブ６とからなる。スリーブ６は筒軸部１９と受壁２０とを一体に備えている。筒軸部１９の先端が補強金具１の表面から突出する状態で、スリーブ６を補強金具１に組み付けておく。筒軸部１９に挿通したボルト５を土台３と柱４にねじ込むことにより、筒軸部１９の突出部分が操作頭部１５と補強金具１との間で押し潰される。この圧潰部２３の摩擦によってボルト５の緩み止めを図る。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する辺部８・８を備えたＬ字状の補強金具１と、補強金具１の各辺部８・８の裏面側に固定されるゴム板２と、各辺部８・８に設けた挿通穴９を介して建材３・４・７にねじ込まれるボルト５と、ボルト５の緩みを防ぐスリーブ６とを含む耐震補強具であって、
スリーブ６は、ボルト５が挿通される筒軸部１９と、筒軸部１９の基端周面に張り出した受壁２０とを一体に備えたプラスチック成形品からなり、
スリーブ６は、筒軸部１９が補強金具１の裏面側から挿通穴９に装着されて、筒軸部１９の先端が補強金具１の外面へ突出しており、
ボルト５を建材３・４・７にねじ込んで補強金具１を締結固定した状態において、筒軸部１９の先端がボルト５と補強金具１との間で圧潰変形されて圧潰部２３を形成しており、この圧潰部２３でボルト５の緩み止めが図られていることを特徴とする耐震補強具。
【請求項２】
スリーブ６の受壁２０が、補強金具１とゴム板２との間に分離不能に挟持固定されて、補強金具１とゴム板２とスリーブ６とがユニット部品化されている請求項１記載の耐震補強具。
【請求項３】
補強金具１とゴム板２との接合面のいずれか一方に、受壁２０を収容する壁受座１１が凹み形成されている請求項１または２記載の耐震補強具。
【請求項４】
補強金具１から突出する筒軸部１９の先端に、筒軸部１９に仮装着したボルト５のねじ軸１３と係合してボルト５を仮止め固定する係止片２１が設けてある請求項１または２または３記載の耐震補強具。
【請求項５】
スリーブ６を補強金具１に装着した状態において、筒軸部１９の突出寸法Ｌが、ねじ軸１３の直径Ｄの１．５〜２．０倍に設定されている請求項１〜４のいずれかに記載の耐震補強具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木造建築物において土台と柱、あるいは梁と柱などの直交する建材どうしの連結強度を高めて耐震性能を向上するための耐震補強具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の補強具として、例えば土台と柱をＬ字状の金具で連結して補強すること、金具の裏面側にゴム板を貼り付けることは公知である（特許文献１、特許文献２参照）。前者では、金具の隣接する各辺部の全面にわたってゴム板を貼り付け、ゴム板で地震の揺れを吸収できるようにしている。後者ではボルト挿通穴の周辺部分に限ってゴム板を貼り付けているが、その機能は定かではない。いずれも、ゴム板を土台と柱の入隅部にあてがった状態で、金具の各辺部をボルトで土台および柱に締結して使用している。
【０００３】
本発明では、一側端にフランジが張り出してあるスリーブを使用して、ボルトの緩み止めを行うが、類似する形態の金属製のカラーが公知である（特許文献３参照）。そこではフランジ付きの金属カラーがインテークマニフォルドの締結座に予め組み付けてあり、金属カラーの先端部によってボルトのゆるみ止めを図っている。先端部は断面がそろばん玉状に形成してある。つまり、金属カラーはばね座金の代替品であり、インテークマニフォルドに予め組み付けておくことができる点に特徴を有する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１０７４５８号公報（段落番号０００６、図２）
【特許文献２】
登録実用新案第３０２９５１０号公報（段落番号００１９、図５）
【特許文献３】
特開平１１−１０１２１８号公報（段落番号００２４−００２５、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
土台や柱等にねじ込まれるボルトは、そのねじ軸部分に、木ねじと同様のピッチが大きなねじ山を備えており、ボルトを柱等にねじ込んだ状態においては、ねじ山およびねじ軸の周面と、これらで押し除けられる木部との摩擦力によって、ボルトが緩むのを防止し、補強金具の締結状態を維持し続けることができる。しかし、継続して外部振動が作用するような状況では、ボルトが徐々に緩むおそれがあり、充分な信頼性が得られにくい。
【０００６】
本発明の目的は、ボルトを土台や柱等の建材にねじ込む際に圧潰変形されるスリーブを備えており、圧潰部分の摩擦および弾性によってボルトが緩むのを確実に防止できる耐震補強金具を提供することにある。本発明の目的は、継続して外部振動が作用するような状況下においても、ボルトが緩むのを確実に防止でき、従って長期使用時の信頼性に優れた耐震補強金具を提供することにある。本発明の目的は、スリーブが他の構成部品とともにユニット部品化されており、従って、耐震補強金具の取り付けを少ない手間で簡単に行える耐震補強金具を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の耐震補強具は、隣接する辺部８・８を備えたＬ字状の補強金具１と、補強金具１の各辺部８・８の裏面側に固定されるゴム板２と、各辺部８・８に設けた挿通穴９を介して建材３・４・７にねじ込まれるボルト５と、ボルト５の緩みを防ぐスリーブ６とを含む。スリーブ６は、ボルト５が挿通される筒軸部１９と、筒軸部１９の基端周面に張り出した受壁２０とを一体に備えたプラスチック成形品からなる。スリーブ６は、筒軸部１９が補強金具１の裏面側から挿通穴９に装着されて、筒軸部１９の先端が補強金具１の外面へ突出している。ボルト５を建材３・４・７にねじ込んで補強金具１を締結固定した状態において、筒軸部１９の先端がボルト５と補強金具１との間で圧潰変形されて圧潰部２３を形成しており、この圧潰部２３でボルト５の緩み止めが図られていることを特徴とする。
【０００８】
スリーブ６の受壁２０を補強金具１とゴム板２との間に分離不能に挟持固定して、補強金具１とゴム板２とスリーブ６とをユニット部品化することができる。
【０００９】
補強金具１とゴム板２との接合面のいずれか一方に、受壁２０を収容する壁受座１１を凹み形成することができる。
【００１０】
補強金具１から突出する筒軸部１９の先端に、筒軸部１９に仮装着したボルト５のねじ軸１３と係合してボルト５を仮止め固定する係止片２１を設けることができる。
【００１１】
スリーブ６を補強金具１に装着した状態において、筒軸部１９の突出寸法Ｌをねじ軸１３の直径Ｄの１．５〜２．０倍に設定することができる。
【００１２】
【発明の作用効果】
本発明では、Ｌ字状の補強金具１と、その裏面側に固定されるゴム板２と、ボルト５の緩みを防ぐプラスチック製のスリーブ６と、これらの部材を締結固定するボルト５などで耐震補強具を構成し、ボルト５を建材３・４・７にねじ込んで補強金具１を締結固定した状態において、筒軸部１９の先端がボルト５の締結力で押し潰し変形されて、ボルト５と補強金具１との間に圧潰部２３が形成されるようにし、この圧潰部２３の塑性変形部の摩擦力と弾性力によって生じる摩擦力とでボルト５の緩み止めを図る。従って本発明の耐震補強具によれば、継続して外部振動が作用するような状況下においても、ボルト５の緩みを確実に防止でき、従って長期使用時の信頼性に優れた耐震補強金具を提供できる。
【００１３】
スリーブ６の受壁２０を補強金具１とゴム板２とで挟持固定して、補強金具１とゴム板２とスリーブ６とをユニット部品化した耐震補強具によれば、施工現場において耐震補強具の構成部品を組む必要がなく、土台３や柱４に対する耐震補強金具の組み付けが簡便に行え、その分だけ施工の手間を削減できる。
【００１４】
補強金具１とゴム板２との接合面のいずれか一方に、受壁２０を収容する壁受座１１が凹み形成されていると、ボルト５をねじ込んで補強金具１を締結する際に、受壁２０に接当するゴム板２に締結力が部分的に集中するのを解消して、ゴム板２に過剰な力が作用するのを避け、その耐久性を向上できる。
【００１５】
筒軸部１９の先端に係止片２１を設けた耐震補強具によれば、筒軸部１９に装着したボルト５を仮止め固定して、仮止めしたボルト５を支える必要もなく順に電動工具で締結すればよく、耐震補強具を締結するための一連の作業を能率よく行える。また、梁７に対して逆さまの姿勢でねじ込まれるボルト５をスリーブ６で下向きに吊持して仮組み状態を維持できる点でも有利である。
【００１６】
筒軸部１９の突出寸法Ｌをねじ軸１３の直径Ｄの１．５〜２．０倍に設定したのは、突出寸法Ｌが１．５未満になると筒軸部１９の圧潰量が少なく、充分な緩み止め摩擦力が得られにくい。一方、突出寸法Ｌが２．０を越えると、圧潰部２３がドリルねじ５の操作頭部１５の周囲に大きくはみ出るだけで、圧潰量に見合った緩み止め摩擦力が得られず無駄があるからである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１ないし図６は本発明に係る耐震補強具を示す。図２および図３において耐震補強具は、Ｌ字状に折曲げ形成した補強金具１と、この補強金具１の裏面全体に貼り付け固定される短冊状のゴム板２と、補強金具１およびゴム板２を例えば土台（建材）３および柱（建材）４に締結固定する複数本のドリルねじ（ボルト）５と、締結後のドリルねじ５の緩みを阻止するスリーブ６とからなる。
【００１８】
補強金具１は、厚みが５ｍｍのステンレス鋼板やメッキ鋼板などの鋼板を素材とするプレス成形品からなり、長さが等しい縦横の辺部８・８を備えている。直交する各辺部８・８の中途部と端部寄りとには、それぞれドリルねじ５用の挿通穴９を通設してある。後述するように、挿通穴９にはスリーブ６が装着される。そのため、挿通穴９の直径寸法は、通常の挿通穴の直径寸法より僅かに大きく設定してある。
【００１９】
ゴム板２は、アクリルニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）やスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）などの合成ゴム、あるいは天然ゴムなどを素材にして、補強金具１と同幅に形成してあり、その厚みは５ｍｍである。ゴム板２を介して補強金具１を締結固定することにより、地震や台風による揺れエネルギーをゴム板２で吸収できる。加えて補強金具１を締結したときのゴム板２の弾性力によってドリルねじ５の緩みを防止できる。ゴム板２は補強金具１の裏面に両面粘着テープや接着剤などを用いて固定する。先の挿通穴９と対向するゴム板２の板面には、スリーブ６の受壁２０を収容する円形の壁受座１１が凹み形成されており、その底壁にドリルねじ５用の挿通穴１２が通設してある。ゴム板２の反対側の板面には剥離紙で覆われた粘着層２ａ（図１参照）が設けてある。補強金具１を土台３や柱４に接着して仮固定するためである。
【００２０】
図３においてドリルねじ５は、木ねじ状のねじ山１３ａを備えたねじ軸１３と、ねじ山１３ａの呼び寸法と同じ直径のストレート軸１４と、六角形の操作頭部１５とを一体に備えている。ストレート軸１４の長さは、補強金具１とゴム板２との合計厚みより充分に大きく設定してある。図１に示すようにストレート軸１４の一部を土台３や柱４などに喰い込ませて、より大きな摩擦力を発揮させるためである。ドリルねじ５は、平座金１６を介して締結する。
【００２１】
図３においてスリーブ６は、ドリルねじ５のねじ軸１３、およびストレート軸１４が挿通される筒軸部１９と、その基端周面に張り出し形成された受壁２０と、筒軸部１９の突端に設けた４個の係止片２１とを一体に備えた射出成形品からなり、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、あるいはポリアミド樹脂などの弾性と靭性を有し、さらに耐候性に優れたプラスチック素材で形成する。受壁２０は円形のフランジからなり、その厚み寸法は筒軸部１９の厚み寸法より分厚く形成する。後述するように、ドリルねじ５を締結するとき、ドリルねじ５の締結力を受壁２０で受け止めて、筒軸部１９の突端側を確実に押し潰し変形できるようにするためである。係止片２１は先すぼまりテーパー状の筒壁に４個の溝２２を等間隔おきに形成して設けてあり、その先端部の仮想直径はねじ軸のねじ山外径より小さく設定してある。
【００２２】
ドリルねじ５および平座金１６を除く上記の各部材は、予め組み付けられてユニット部品化しておくことができる。詳しくは補強金具１の各挿通穴９に、スリーブ６の筒軸部１９を裏面側から挿通し、その受壁２０を補強金具１の裏面で受け止める。そのうえで、受壁２０が壁受座１１に嵌り込む状態でゴム板２を補強金具１の各辺部８に接着固定して、これらの部材をユニット部品化する。この組立状態において、筒軸部１９の大半は補強金具１の表面から突出しており、この係止片２１を含む突出部分の殆どがドリルねじ５で押し潰し変形されて圧潰部２３となる。図１に示すように、押し潰し変形される前の筒軸部１９の突出寸法Ｌと、ストレート軸１４の直径寸法Ｄとの寸法比率は、直径寸法Ｄを１とするとき、突出寸法Ｌは１．５〜２．０とする。突出寸法Ｌが１．５未満になると筒軸部１９の圧潰量が少なく、充分な緩み止め摩擦力が得られにくい。突出寸法Ｌが２．０を越えると、圧潰部２３がドリルねじ５の操作頭部１５の周囲に大きくはみ出るだけで、圧潰量に見合った緩み止め摩擦力が得られず無駄が出るからである。
【００２３】
耐震補強具を土台３および柱５に取り付ける場合には、両建材３・４の入り隅にゴム板２をあてがって、粘着層２ａにより補強金具１を仮止めする。この状態で、補強金具１から突出しているスリーブ６の筒軸部１９に平座金１６を外嵌装着する。さらに、ドリルねじ５をスリーブ６の筒軸部１９に差込み装着する。このとき、図５に示すようにスリーブ６の係止片２１がねじ軸１３のねじ山１３ａの間に入り込んで、ドリルねじ５を仮組み状態に支持できるので、あとはドリルねじ５を電動工具で順に締結すればよく、一連の作業を能率よく行える。また、図４に示すように、耐震補強具を柱４と梁７との入隅部に取り付ける場合には、梁７にねじ込まれるドリルねじ５をスリーブ６で下向きに吊持して、仮組み状態を維持できる。
【００２４】
ドリルねじ５を電動工具でねじ込み操作すると、ドリルねじ５の操作頭部１５が係止片２１の先端に当たってスリーブ６を押し付けるが、その力は受壁２０で分散され、その結果、先すぼまり状の係止片２１は筒中心方向へ押し込み変形される。つまり、受壁２０は筒軸部１９の先端側を確実に押し潰し変形させるのに役立っている。最終的には、筒軸部１９の突端寄りが座屈するように圧潰されて、平座金１６と操作頭部１５との間に挟み込まれて圧潰部２３を形成する。先すぼまりテーパー状に形成された係止片２１は、圧潰部２３を適正に形成するためのきっかけにもなっている。圧潰部２３の多くは、塑性変形されて緩みを阻止する摩擦力を発揮し、残る部分では弾性変形力を発揮して同様に摩擦力を発揮する。
【００２５】
図４に示すように、上記のように装着した耐震補強具どうしを筋交い３０で連結して、土台３、柱４および梁７などの構造強度をさらに向上することができる。その場合には、補強金具１の各辺部８の端寄りを締結するドリルねじ５を利用して、ベース枠３１を補強金具１と共締め固定し、斜めに対向するベース枠３１どうしを筋交い３０で連結固定する。この場合にも、ベース枠３１と操作頭部１５との間に形成される圧潰部２３によって、ドリルねじ５を緩み止めできる。
【００２６】
筋交い３０は、中央のターンバックル３２と、ターンバックル３２にねじ込まれる一対のねじ棒３３と、ねじ棒３３の端部をベース枠３１に固定するナット３４などからなる。ベース枠３１は、両端に締結座３６が折り曲げてある、ステンレス鋼板あるいは鋼板製の帯状材からなり、その長手方向中央部にねじ棒３３用の挿通穴３７が通設してある。挿通穴３７は、ねじ棒３３の傾き角度の違いを吸収できるように長穴として形成してあり、その両側縁に半円状に形成したナット３４用の受座３８が溶接してある（図６参照）。
【００２７】
一対のねじ棒３３の先端をベース枠３１の挿通穴３６に挿通した後、各ねじ棒３３にナット３４をねじ込んで仮固定したうえで、ターンバックル３２を回転操作することにより、対向する補強金具１どうしを強固に連結して、土台３、柱４および梁７などの構造強度を向上できる。なお、ベース枠３１は補強金具１を補強する目的で、補強金具１と共締め固定できる。
【００２８】
図７はスリーブ６の取り付け構造の別実施例を示す。図７（ａ）では、補強金具１のゴム板２との接合面に壁受座１１を凹み形成して、補強金具１の側で受壁２０の厚みを吸収できるようにした。この場合には、ゴム板２の厚みを均一化して、ドリルねじ５を締結した場合にゴム板２が受ける荷重を均等化できる。また、壁受座１１を設けた分だけ補強金具１の表面側が膨出し、この膨出部分はドリルねじ５の締結力を受けてゴム板２側へ弾性変形する傾向があるので、ドリルねじ５の緩みを阻止するうえで有利である。図７（ｂ）では、ゴム板２の接着面側に壁受座１１を凹み形成して、ドリルねじ５の締結力を、受壁２０を介して土台３や柱４などに受け止めさせるようにした。
【００２９】
図８に示すように、受壁２０はフランジ状に形成する必要はなく、筒軸部１９の基端周面に張り出し形成した３個の舌片で形成することができる。要は、ドリルねじ５の締結力を受け止めることができさえすれば、受壁２０の形状や構造は限定しない。因みに、受壁２０を省略した場合には、筒軸部１９の基端側が押し潰し変形されるおそれがあり、その場合には操作頭部１５の側に適切に圧潰部２３を形成できないこともあり得る。この実施例では、筒軸部１９に突起４０を一体に形成して、筒軸部１９に外嵌装着した平座金１６を突起４０で抜け止め保持できるようにした。このように、平座金１６を筒軸部１９に仮止め装着できるようにすると、梁７や柱４にドリルねじ５をねじ込む際に平座金１６を保持しておく必要がなく、補強金具１の締結作業を少ない手間で簡便に行える。
【００３０】
図９は係止片２１に関する本発明の別実施例を示す、図９（ａ）では筒軸部１９の内面にリング状の突壁を形成して係止片２１とした。また、図９（ｂ）では筒軸部１９の突端縁の対向２箇所に係止片２１を段違い状に設けるようにした。
【００３１】
図１０はゴム板２の別実施例を示す。そこでは、ゴム板２の表裏両面に、溝４１・４２を一定間隔おきに形成して、ゴム板２による振動吸収機能を向上した。表面側の溝４１と、裏面側の溝４２とは、互いに直交するように形成し、異なる向きの振動を吸収できるようにした。
【００３２】
上記以外に、補強金具１は建材３・４の交差角度に応じて非直角に形成してあってもよい。ドリルねじ５用の挿通穴１２は必ずしも形成する必要はないが、作業性を向上できる点で予め通設しておくことが好ましい。耐震補強具１は鉄骨建築物での梁と柱の補強に用いる場合に使用でき、航空機や船舶などのフレームを構成する柱などの連結の補強に用いてもよい。壁受座１１は必ずしも形成する必要はない。ボルト５としては、タッピンねじやセルフドリルねじなどを適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】耐震補強具の締結構造示す縦断側面図である。
【図２】耐震補強具の取り付け状態を示す正面図である。
【図３】耐震補強具の分解断面図である。
【図４】耐震補強具どうしを筋交いで連結した正面図である。
【図５】ドリルねじをスリーブに仮組みした状態を示す断面図である。
【図６】筋交いとベース枠との連結部分の断面図である。
【図７】スリーブの取り付け構造の別実施例を示す断面図である。
【図８】スリーブの別実施例を示す斜視図である。
【図９】係止片の別実施例を示す断面図である。
【図１０】ゴム板の別実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　補強金具
２　ゴム板
３　土台
４　柱
５　ボルト
６　スリーブ
８　辺部
９　挿通穴
１９　筒軸部
２０　受壁
２１　係止片
２３　圧潰部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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