(57)【要約】【課題】木の収縮の影響を受けずに、木材を２方向に剛接合する。【解決手段】梁の長手方向の端部となる木口面を、柱の側面に、柱の長手方向に直交するように当接させて接合するとき、柱に、繊維方向に直交し、且つ柱の長手方向中心線上で互いに交叉する金属製の芯材Ａ，Ｂを埋め込み、この芯材Ａ，Ｂに、前記梁を固着する接続金具５を固着する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の木材の長手方向の端部となる木口面を、繊維の方向を長手方向とする第２の木材の側面に、第２の木材の長手方向に直交するように当接させて接合する木材接合方法であって、第２の木材に、繊維方向に直交し、且つ柱の長手方向中心線上で互いに交叉する金属製の芯材Ａ，Ｂを埋め込み、この芯材Ａ，Ｂに、前記梁を固着する接続金具５を固着し、前記梁を接続金具５を介して前記芯材ＡまたはＢに固着することを特徴とする木材接合方法。
【請求項２】
第１の木材の長手方向の端部となる木口面を、繊維方向を長手方向とする第２の木材の側面に、第２の木材の長手方向に直交するように当接させて接合する接合方法において、第２の木材に、繊維方向に直交し、且つその木材の長手方向中心線を通る開孔Ａと、この開孔Ａにその木材の長手方向中心線上で互いに交叉する開孔Ｂを形成し、開孔Ａに、両端から互いに対向するように中心軸線に沿って形成された一対の雌ねじと、長手方向の中央部に前記中心軸線と直交して貫通するように形成された開孔と、を有してなる金属製円柱状の芯材Ａを埋め込み、開孔Ｂに、長手方向中心軸線に沿って貫通孔を備えた一対の円筒状の芯材Ｂを芯材Ａを挟んで互いに対向するように埋め込み、芯材Ｂの貫通孔と芯材Ａの開孔にボルトを挿通して芯材Ｂを芯材Ａの外周に固定し、
前記芯材Ａに、第１の木材を固定する接続金具を、前記雌ねじを利用して固定することを特徴とする木材接合方法。
【請求項３】
請求項２に記載の木材接合方法において、前記芯材Ａに、第１の木材を固定する接続金具を、前記雌ねじを利用して固定することに加え、前記芯材Ｂに、第２の木材を固定する接続金具を、芯材Ｂを芯材Ａの外周に固定するボルトを用いて固定することを特徴とする木材接合方法。
【請求項４】
両端から互いに対向するように中心軸線に沿って形成された一対の雌ねじと、長手方向の中央部に前記中心軸線と直交して貫通するように形成された開孔と、を有してなる金属製円柱状の芯材Ａと、長手方向中心軸線に沿って貫通孔を備えた一対の円筒状の芯材Ｂと、芯材Ａの前記雌ねじに螺合するボルトと、芯材Ｂの貫通孔と芯材Ａの前記開孔に挿通され、芯材Ｂを芯材Ａに締結するボルトナットと、を有してなる接合金物。
【請求項５】
請求項４記載の接合金物において、前記芯材Ａと芯材Ｂと前記雌ねじに螺合するボルトと芯材Ｂの貫通孔と芯材Ａの前記開孔に挿通され、芯材Ｂを芯材Ａに締結するボルトナットに加え、前記ボルトで芯材Ａに締結されるか、もしくは前記ボルトナットで芯材Ｂに締結され、接合する木材が固着される接続金具を含んでなる接合金物。
【請求項６】
請求項４または５に記載の接合金物において、前記一対の芯材Ｂのうちの一つが、貫通孔内面に前記ボルトナットの雄ねじに螺合する雌ねじを備え、軸方向端部に六角穴を形成したものであることを特徴とする接合金物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物を構成する土台、柱、梁などの木材の接合方法と使用される接合金物に係り、特に、木材の繊維の方向が互いに直交するように部材を接合する場合の接合方法と接合金物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
先年、阪神、淡路地区を襲った大地震以来、木造建築では、部材の接合部に接合金物を用いて構造を強化する工法が多く採用されるようになった。しかし、それらの多くは、１方向ラーメンと呼ばれ、単なる継ぎ手及び仕口に関するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の接合金物では、耐力壁や筋交いが必要となり、また、木材使用方向が一定でなく、木材の収縮によって接合部分にガタを生じる原因になっている。その結果、集成材に頼ることが多く、構造計画をも明確にするに至っていないのが現状である。
【０００４】
また、従来の接合金物の取り付け部分の加工も、仕口によってボルト穴をずらさなければならず、加工手間が多く掛かり、大型の加工機を導入しなければならないなどの欠点がある。
【０００５】
本発明の課題は、従来の接合金物の、木材の収縮によって接合部分にガタを生じる欠点を除き、木の収縮の影響を受けずに、木材を２方向に剛接合することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
実験の結果、木材の収縮は木材の表面で大きく、中心部ではほとんどその影響を受けないことが判明した。また木材は、繊維方向に垂直方向、つまり年輪に直交する方向で収縮しやすく、繊維方向に平行方向では収縮量が小さいことは古くから知られている。
【０００７】
これらのことをもとに、発明者は、第１の木材の長手方向の端部となる木口面を、繊維方向を長手方向とする第２の木材の側面に、第２の木材の長手方向に直交するように当接させて接合するとき、第２の木材に、繊維方向に直交し、且つその木材の長手方向中心線上で互いに交叉する金属製の芯材を埋め込み、この芯材に、前記第１の木材を固着する接続金具を固着する方法に想到した。
【０００８】
すなわち、上記課題を達成する本願発明は、第１の木材の長手方向の端部となる木口面を、繊維方向を長手方向とする第２の木材の側面に、第２の木材の長手方向に直交するように当接させて接合する接合方法において、第２の木材に、繊維方向に直交し、且つその木材の長手方向中心線を通る開孔Ａと、この開孔Ａにその木材の長手方向中心線上で互いに交叉する開孔Ｂを形成し、開孔Ａに、両端から互いに対向するように中心軸線に沿って形成された一対の雌ねじと、長手方向の中央部に前記中心軸線と直交して貫通するように形成された開孔と、を有してなる金属製円柱状の芯材Ａを埋め込み、開孔Ｂに、長手方向中心軸線に沿って貫通孔を備えた一対の円筒状の芯材Ｂを芯材Ａを挟んで互いに対向するように埋め込み、芯材Ｂの貫通孔と芯材Ａの開孔にボルトを挿通して芯材Ｂを芯材Ａの外周に固定し、前記芯材Ａに、第１の木材を固定する接続金具を、前記雌ねじを利用して固定することを特徴とする。
【０００９】
第２の木材に対して、２本の第１の木材を互いに直交する２方向から当接させて接合する場合、前記芯材Ａに、第１の木材を固定する接続金具を、前記雌ねじを利用して固定することに加え、前記芯材Ｂに、前記接続金具を、芯材Ｂを芯材Ａの外周に固定するボルトを用いて固定するようにしてもよい。
【００１０】
上記課題はまた、両端から互いに対向するように中心軸線に沿って形成された一対の雌ねじと、長手方向の中央部に前記中心軸線と直交して貫通するように形成された開孔と、を有してなる金属製円柱状の芯材Ａと、長手方向中心軸線に沿って貫通孔を備えた一対の円筒状の芯材Ｂと、芯材Ａの前記雌ねじに螺合するボルトと、芯材Ｂの貫通孔と芯材Ａの前記開孔に挿通され、芯材Ｂを芯材Ａに締結するボルトナットと、を有してなる接合金物によっても達成される。
【００１１】
前記芯材Ａと芯材Ｂと前記雌ねじに螺合するボルトと芯材Ｂの貫通孔と芯材Ａの前記開孔に挿通され、芯材Ｂを芯材Ａに締結するボルトナットに加え、前記ボルトで芯材Ａに締結されるか、もしくは前記ボルトナットで芯材Ｂに締結され、接合する木材が固着される接続金具を含んで接合金物を構成してもよい。
【００１２】
また、前記一対の芯材Ｂの一方を、貫通孔内面に前記ボルトナットの雄ねじに螺合する雌ねじを備え、軸方向端部に六角穴を形成したものとしてもよい。
【００１３】
前記接続金具は、木口面を他方の木材の側面に、該他方の木材の長手方向に直交するように当接させて接合される木材に固定される金具である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１に示す実施の形態は、繊維方向を長手方向に第２の部材である柱の側面に、木口面を当接させて第１の部材である梁が結合された状態を、柱の横断面で示している。
【００１５】
柱には、柱の長手方向中心線を通り、繊維方向に直交する断面円形の開孔Ａ（図上左右方向の開孔）と、柱の長手方向中心線を通り、繊維方向に直交するとともに開孔Ａに直交する開孔Ｂが形成される。開孔Ａと開孔Ｂは、結合される梁の高さ方向の厚みＨの範囲内で、上下に２個所形成される。本実施の形態では、開孔Ａの内径と開孔Ｂの内径は同じにしてあるが、異なっていてもよい。そして開孔Ａに、図３に示された金属製の芯材Ａ１が挿入される。
【００１６】
芯材Ａ１は図３に示すように、断面円形の円柱状で、両端から、中心線に沿って互いに対向するように雌ねじハが形成されている。芯材Ａ１の長さは、柱の図上横方向の幅に合わせてあり、芯材Ａ１の長手方向中央部には、芯材Ａ１の長手方向中心線に直交する貫通孔ロが形成されている。開孔Ａの内径は芯材Ａ１の外径に合わせてあり、芯材Ａ１は開孔Ａに圧入される。圧入後、芯材Ａ１の貫通孔ロが開孔Ｂと同心になるよう、芯材Ａ１が回転される。
【００１７】
次に、開孔Ｂに、図４に示す金属製の芯材Ｂ２が挿入される。開孔Ｂの内径は芯材Ｂ２の外径に合わせてあり、芯材Ｂ２は開孔Ｂに圧入され、先端は芯材Ａ１の外周面に当接する。芯材Ｂ２は、図４に示すように円筒形で内部に中心線に沿う貫通孔ホを備えている。芯材Ｂ２の芯材Ａ１に当接する側の先端は、芯材Ａ１の外周面の曲面に合わせた形状としておくのが望ましい。
【００１８】
次に、芯材Ａ１に、図６に示す接続金具５を固定する。接続金具５は、図６に示すように、ウェブ部と、ウェブ部と直交するフランジ部を備えている。ウェブ部にはドリフトピン穴５ａ，５ｂ及びドリフトピン用フック５ｃが形成され、フランジ部には、間隔を前記柱に上下２段に形成された開孔Ａの上下方向間隔と一致させた一対のボルト用穴５ｄが形成されている。まず、柱に取り付けられた芯材Ａ１の雌ねじハに接続金具５のボルト用穴５ｄが合致するように位置決めし、ボルト３を雌ねじハに螺合させて両者を結合する。
【００１９】
本実施の形態では、芯材Ａ１の両端に接続金具５が結合されている。接続金具５を芯材Ａ１に結合した状態では、接続金具５の柱側端面は芯材Ａ１の端面に当接している。図７の下の図は、接続金具５が１枚だけ柱に取り付けられた状態を示している。
【００２０】
次に、芯材Ｂ２に、図６に示す接続金具５を、芯材Ｂ２の貫通孔ホに接続金具５のボルト用穴５ｄが合致するように位置決めし、ボルト４をボルト用穴５ｄ、貫通孔ホ、貫通孔ロに挿通させ、ナット６を用いて接続金具５を芯材Ｂ２に結合する。結合した状態では、接続金具５の柱側端面は芯材Ｂ２の端面に当接している。本実施の形態では、一対の芯材Ｂ２それぞれに接続金具５が結合されている。
【００２１】
図２は、図１をＹ−方向からみた状態を示している。この状態で、柱は梁を結合する準備が完了している。
【００２２】
結合される梁には、予め、図７に示すように、柱に当接する木口面に、接続金具５をウェブ部に沿って上方から投影した時の形状のスリットが形成され、さらに、梁を接続金具５に結合したときに前記ドリフトピン穴５ａ，５ｂの位置及びドリフトピン用フック５ｃの位置に対応するドリフトピン穴１３，１１，１２が梁の据付状態で水平方向になる方向に開口されている。そしてドリフトピン用フック５ｃに対応するドリフトピン穴１２にはドリフトピンが打ち込まれる。この状態で、梁は、柱に結合される準備が完了している。
【００２３】
上記準備が完了した梁は、図７に示すように、柱に取り付けられた接続金具５に、上方から下降させながら嵌め込まれる。ドリフトピン穴１２に挿通されたドリフトピンが接続金具５のドリフトピン用フック５ｃに嵌り込むことで位置決めされ、この状態で、ドリフトピン穴１３，１１にドリフトピンが打ち込まれる。ドリフトピンの打ち込みにより、梁は接続金具５に結合され、梁は接続金具５を介して柱に結合される。
【００２４】
本実施の形態によれば、柱が繊維方向に直交する方向、すなわち芯材Ａの長手方向あるいは芯材Ｂの長手方向に収縮しても、芯材Ａの接続金具５との結合位置、あるいは芯材Ｂの接続金具５との結合位置は変動しない。したがって、柱の中心位置と、接続金具５に固定された梁の長手方向端面位置の相対関係は変化せず、柱の収縮によるガタは生じない。
【００２５】
上記実施の形態では、柱に対して前後左右に十字形に梁が結合されているが、図１において、Ｘ−方向とＸ＋方向のいずれかもしくは双方には梁を接続しない場合は、単に、梁を接続しない方向の接続金具５とボルト３を取り付けないでおけばよい。芯材Ａは、ボルト４によって固定されており、抜け出る恐れはない。
【００２６】
さらに、Ｙ−方向に梁を接続しない場合は、Ｙ−方向側の芯材Ｂ２に代えて、図５に示す金属製の芯材ＣをＹ−方向側の開孔Ｂに挿入し、ボルト４の長さを、図１に示す場合よりも短いものとすればよい。図５に示す芯材Ｃは、外径、長さ及び芯材Ａ１に当接する端部の形状は芯材Ｂ２と同じであるが、貫通孔内面にボルト４の雄ねじと螺合する雌ねじトを備え、かつ、芯材Ａ１に当接しない側の端部に六角穴チが形成されている。
【００２７】
Ｙ−方向に梁を接続しない場合は、Ｙ−方向側の芯材Ｂ２に代えて、図５に示す芯材ＣをＹ−方向側の開孔Ｂに挿入し、図１に示す場合よりも短いボルト４を、Ｙ＋方向側の接続金具５のボルト用穴５ｄ、芯材Ｂ２の貫通孔ホ、芯材Ａ１の貫通孔ロを通して芯材Ｃの雌ねじトに螺合させる。その際、芯材Ｃの共回りを、六角穴チに嵌め込んだ六角レンチで抑える。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、木の収縮の影響を受けずに、木材を２方向に剛接合することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す平面断面図である。
【図２】図１に示す実施の形態の側面図である。
【図３】図１に示す実施の形態の部分の詳細を示す断面図である。
【図４】図１に示す実施の形態の部分の詳細を示す断面図である。
【図５】図４に示す実施の形態の部分の他の例の詳細を示す断面図である。
【図６】図１に示す実施の形態の部分の詳細を示す正面図及び側面図である。
【図７】本発明の実施の形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  芯材Ａ
２  芯材Ｂ
３  ボルト
４  ボルト
５  接続金具
５ａ  ドリフトピン穴
５ｂ  ドリフトピン穴
５ｃ  ドリフトピン用フック
５ｄ  ボルト用穴
６  ナット
１０  スリット
１１  ドリフトピン穴
１２  ドリフトピン穴
１３  ドリフトピン穴
【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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