(57)【要約】【課題】木造住宅の木構造の接合部に所謂接合金物を使用して補強する例が多いが木部の自然乾燥により収縮して接合金物が緩んだり木部の接合部に隙間が発生して補強効果が低下してしまうことがある。【解決手段】接合部の少なくとも二つの木部１、２のそれぞれに固定される金具４、１０と、それぞれの金具の軸９、１５と係合して二つの金具を引寄せる方向に付勢するＵ字型に形成された板バネ１６と、Ｕ字型内にあって圧縮コイルバネ２６により押圧される楔片１９と、前記二つの軸間に角穴３５、４１を有する楔係合板３１、３７とを設け、木部収縮に伴ない二つの軸間が縮小するのに従い移動する楔係合板の角穴に楔片が係合して軸間を剛体で構成するようにしたことを特徴とする接合金物ユニット。【選択図】図１
2004143893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合部に関連する少なくとも二つの木構造部材のそれぞれの平面にねじ等により固定するため取付用平面と平面の両側を折り曲げて両側面に穴を設けた概ね同形状の二つの金具と、前記穴を貫通する軸と、Ｕ字型に形成しＵ字の二辺の先端を更に折り返してＵ溝を形成し該溝に前記軸を係合せしめて前記二つの金具を引寄せる方向に付勢する板状の弾性部材と、二つの軸に係合する長穴を有するストッパ部材と、弾性部材のＵ字型内にあって先端に逆三角形状の楔部を設けた軸状楔片と、軸状楔片を先端方向に押圧する圧縮コイルバネと、前記軸に嵌合する穴とストッパ部材に案内される平面と該平面に一辺が前記楔部に係合する角穴とを有する楔係合部材とを設け、木構造部材の自然乾燥に伴なう収縮によって、弾性部材により引寄せられる方向に付勢されている木構造部材に固定の二つの金具の軸間隔が縮小するのに従い、金具と共に移動する楔係合部材の角穴に係合している軸状楔片が圧縮コイルバネにより深く係合する方向に追随移動して、常に二つの金具間が剛体で構成されるようにしたことを特徴とする接合金物ユニット。
【請求項２】
二つの軸に係合する前記ストッパ部材がＵ字型の最大の開き角を弾性部材の最大許容曲げ応力以下に制限することを特徴とする請求項１の接合金物ユニット。
【発明の詳細な説明】
【００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は木造住宅の木構造の接合部に用いられる接合金物に関する発明である。
【００２】
【従来技術】
木造住宅における問題点の一つは、木構造部の結合部または接合部の剛性を堅固に出来ないことである。最近では種々の金物の併用により補強する例が多い。補強金物として短冊金物、箱金物、あるいは羽子板金物が多く使用されている。
【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くる。その結果本来金物は補強材として柱とはりの結合を強化していたのであるが、所謂木材のヤセに伴ない、例えば最近よく使わ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、金具はその役目を果さなくなってしまう。
木構造の家屋に何らかの外力が加わった時、骨組みの結合部の許容応力が問題となる。特にはせん断応力である。木材のそれは強いとされる栗、ならでも１０ｋｇ／ｃｍ２であり、通常使用される檜、杉で６〜７ｋｇ／ｃｍ２しかない。スキマが生じてしまった接合部への負荷は仕口の断面のせん断強さでのみ支えることになる。
耐震構造の強化が望まれる昨今であることでもあり、木材の乾燥による接合部のスキマの発生を抑えるような接合金物の開発が望まれるところである。また、更には既にスキマが生じてしまった家屋の接合部位に容易に取付けられて補強することが出来ればよりよいわけである。
【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、接合部に関連する少なくとも二つの木構造部材のそれぞれの平面にねじ等により固定するための取付用平面と平面の両側を折り曲げて両側面に穴を設けた概ね同形状の二つの金具と、前記穴を貫通する軸と、Ｕ字型に形成しＵ字型の先端を更に折り返してＵ溝を形成しその溝に前記軸を係合せしめて二つの金具を引寄せる方向に付勢する板状の弾性部材と、二つの軸に係合する長穴を有するストッパ部材と、弾性部材のＵ字型内にあって先端に逆三角形状の楔部を設けた軸状楔片と、軸状楔片を先端方向に押圧する圧縮コイルバネと、前記軸に嵌合する穴とストッパ部材に案内される平面とその平面に一辺が前記楔部に係合する角穴とを有する楔係合部材とを設け、木構造部材の自然乾燥に伴なう収縮によって、弾性部材により引寄せられる方向に付勢されている木構造部に固定の二つの金具の軸間隔が縮小するのに従い、金具と共に移動する楔係合部材の角穴に係合している軸状楔片が圧縮コイルバネにより深く係合する方向に追随移動して、常に二つの金具間が剛体で構成されるようにしたことを特徴とする接合金物のユニットに関する発明である。
【００５】
更に二つの軸に係合する前記ストッパ部材がＵ字型の最大の開き角度を弾性部材の最大許容曲げ応力以下に制限することを特徴とする接合金物のユニットに関する発明である。
【００６】
【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は本発明の接合金物の斜視図である。
図２は本発明の接合金物を直角に結合する木構造部に取付けた状態の側面図である。
図３は図２の上面図である。
図４は図２の中央断面図である。
図５は本発明の接合金物を横架材を挟んで結合する木構造部に取付けた状態の側面図である。
図１、図２参照。木部１、２が直角に結合した骨組みであって、金具４にはねじ等により木部に固定するための平面５とねじ用穴６があり、両側の折り曲げ部７に穴８があって軸９が貫通する。もう一つの金具１０も同様に平面１１、ねじ用穴１２、折り曲げ部１３、穴１４があって軸１５が貫通する。Ｕ字型の板バネ１６の二辺の先端は更にＵ字に折り返して軸９、軸１５が係合するＵ溝１７、１８が設けられている。板バネ１６は図２のように木部１、２に金具４、１０が取付けられた状態では金具４、１０を引寄せる方向に付勢するものとする。Ｕ字型の板バネ１６の内側には先端が逆三角形状の楔片１９がありフランジ部２２から軸部２３が立上りバネ受２４の内径に嵌合している。バネ受け２４のフランジ部２５は板バネ１６の内側に当接し、フランジ部２５と楔片１９のフランジ部２２の間に圧縮コイルバネ２６があって楔片１９を抑圧している。
板バネ１６の両側にストッパ板２７、３０が配置されている。ストッパ板２７、３０は同一形状で両端に長穴２８、２９があって金具４の軸９と金具１０の軸１５の両軸に係合している。更にストッパ板２７、３０の外側であって金具４の折り曲げ部７、金具１０の折り曲げ部１３の間に挟まれて楔係合板３１、３７がある。楔係合板３１の折り曲げ部３２には軸９が貫通する穴３３があり平面３４には角穴３５があって楔片１９が挿嵌する。図４に示すように圧縮コイルバネ２６に押圧されている楔片１９の傾斜面２０が角穴３５の一辺３６に圧接しており対辺は傾斜面２１から逃げている。角穴３５の他辺は楔片１９のガイド面の役目である。楔係合板３７も３５と同様であるが、折り曲げ部３８の穴３９には軸１５が貫通し平面４０の角穴４１の一辺４２が楔片１９の傾斜面２１と圧接し対辺は逃げている。また、楔係合板３７の平面４０の裏面がストッパ板２７、３０の側面に圧接して案内されている。更に楔係合板３１は平面３４を楔係合板３７の平面４０に圧接して案内されている。尚、楔係合板３１及び３７はいずれもコの字型に折り曲げ部３２、３８が形成され穴３３、３９も両面に設けられている。従って軸９は金具５、楔係合板３１、ストッパ板２７、３０、板バネ１６を貫通し、同様に軸１５は金具１０、楔係合板３７、ストッパ板２７、３０、板バネ１６を貫通している。以上の説明で理解されるように本装置は一つのユニットの構成となっている。
【００７】
【作用】
木部１、２に固定されている金具４、１０、軸９、１５を介して板バネ１６により木部２に対して木部１が押圧されている。木部１、２は自然乾燥に伴なって収縮を始めるが板バネが常に強力に金具４、１０を引寄せる方向に押圧しているので木部１と２の接合面に隙間は発生しない。軸９、１５間も同時に縮小を開始し楔係合板３１、３７の移動とともに、楔片１９の傾斜面２０と２１が圧接している角穴３５と４１の辺３６と４２は間が広がる方向に移動する。しかしながら楔片１９が圧縮コイルバネ２６により付勢されているのでより深く挿嵌する方向に移動して軸９、１５間は常にガタの発生もなく剛体で構成されることになる。板バネ１６の付勢方向とは反対方向に、言い換えると軸９と軸１５間を離間する方向に木部１、２に大きな外力が作用しても、その負荷は常に剛体で受けるので、木部１、２間には些かの隙間も発生しない。
図５に示す実施形態も全く同様であって横架材３に接合する木部１、２に金具４、１０を固定することにより横架材３に対して木部１、２は常に圧接し、また木部１、２間は木構造部材に収縮が発生しても常に剛体で構成された接合金物により固着されたままである。
接合金物に使用される部材は、バネ材であり鋼材であるので木構造部を補強するには余りある。尚、木構造部の収縮の吸収は本発明になる具体的実施例ではＵ字型の板バネ１６及び楔片１９の設定でいかようにもなるところであるが一般の木造住宅を対象として収縮７〜８ｍｍまでを想定している。
またストッパ板２７、３０はその長穴２８、２９が軸９と１５に係合しているので木部１、２に大きな外力が掛かった時板バネ１６の可動角度を限定し最大許容曲げ応力以下に制限して板バネ１６の破損を防止し、更に構成部材の破損を防止することが出来る。
【００８】
【効果】
以上説明したごとく柱とはり、けた等のような直角な接合面を構成する結合部、あるいは中央の横架材に対して両側から木部が接合するような結合部等に本発明の接合金物ユニットを使用することにより、接合面には常に弾性部材により圧接する方向に強い力が作用しているので木構造部材がヤセても隙間の発生はなく、更に弾性部材の押圧方向と逆方向に外力が作用しても本発明の接合金物ユニットの部材間は常に剛体で構成されているので木部の接合面に些かの隙間も発生しない。即ち本発明の接合金物ユニットの使用により耐震性のある木構造物となる。
また本発明の接合金物ユニットは巾を短冊状に小さく出来るので狭いところ例えば柱とはりの接合部の筋交いが交差するような部分にも組付けることが出来る。更には既存の家屋に対しても容易に取付けられ補強することが出来るという特徴も兼ね備えている。
製造については実施例からも理解出来るように殆んどの部材がプレス加工により容易に生産されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の斜視図
【図２】本発明の実施例を直角に結合する木構造部に取付けた状態の側面図
【図３】図２の上面図
【図４】図２の中央断面図
【図５】本発明の実施例を横架材を挟んで結合する木構造部に取付けた状態の側面図
【符号の説明】
１、２、木部　　　　８、穴　　　　　　　１４、穴
３、横架材　　　　　９、軸　　　　　　　１５、軸
４、金具　　　　　　１０、金具　　　　　１６、板バネ
５、平面　　　　　　１１、平面　　　　　１７、１８、Ｕ溝
１９、楔片　　　　　　　　　３１、楔係合板
２０、２１、傾斜面　　　　　３５、角穴
２６、圧縮コイルバネ　　　　３６、一辺
２７、ストッパ板　　　　　　３７、楔係合板
２８、２９、長穴　　　　　　４１、角穴
３０、ストッパ板　　　　　　４２、一辺
【図１】
2004143893.tif 000003
【図２】
2004143893.tif 000004
【図３】
2004143893.tif 000005
【図４】
2004143893.tif 000006
【図５】
2004143893.tif 000007