(57)【要約】      （修正有）【課題】木造住宅の骨組みである柱、はり、胴差し等の直角に相対する接合部の仕口加工は複雑であるので簡略化することと、木部の自然乾燥による木ヤセに伴なう接合部強度の低下を防止する。【解決手段】パイプの両端に一方は丸穴他方は長穴を明け木部１に丸穴側を挿嵌し、丸棒６を貫通させて固定し、パイプ８内に遊嵌し圧縮コイルバネ３６により付勢されている移動体１３の穴に木部２、パイプ長穴を貫通した丸棒７が嵌合し、木部の自然乾燥による収縮に伴なう移動体１３の移動に追随してねじりバネ３３により回動する対面にリードカム面を設けた円筒カム２４、２９を設け、常に木部１、２を圧縮コイルバネ３６により押圧するとともに木部１、２が離間する方向の外力に対しても常に剛体であり続けることを特徴としたパイプより成る仕口接合金物。【選択図】図１
2004169522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木造住宅の骨組みである柱、はり、胴差し等の直角に相対する木構造部材を接合するため部材の接合面の概ね中心に穴を明けパイプを挿嵌してそれぞれの部材に固定することにより仕口を形成する構造のパイプより成る仕口接合金物において、パイプの両端にはパイプの軸芯と直交する方向に貫通する穴を設け、一方の穴は丸穴であり他方はパイプの軸方向に長穴であって、第一の丸棒が第一の木構造部材と該部材に挿嵌したパイプの前記丸穴を貫通し第二の丸棒が同様に第二の木構造部材と該部材に挿嵌したパイプの前記長穴を貫通して第一と第二の木構造部材を結合するとともに、パイプ内にあって、第二の丸棒に嵌合しパイプ内径に遊嵌する移動体と、移動体を第一の丸棒の方向に付勢し第一の木構造部材に対して第二の木構造部材を押圧する圧縮バネと、移動体の一端に第一の丸棒の方向に延長部を形成し、該延長部の先端にフランジ部を設け該フランジ部と移動体側のパイプ内径に固着のリングとの間に、一方は前記フランジ面に他方は前記リング面に当接する平面を有し相対する側にはリードカム面を形成した二つの円筒側面カムと、円筒側面カムのリードカム面が高くなる方向に付勢する回動バネとを設けて成り、第一の木構造部材に対して第二の木構造部材を圧縮バネにより常に押圧するとともに、木構造部材の自然乾燥等に伴なう収縮によって第一の丸棒と第二の丸棒の芯間寸法が減少し第二の丸棒に嵌合する移動体の延長部のフランジとパイプ内径に固着のリングの間が漸増するのに追随して回動バネがリードカム面を備えた円筒側面カムを回動することにより圧縮バネに抗する方向も剛体の構成と成したことを特徴とするパイプより成る仕口接合金物。
【請求項２】
移動体の延長部は軸状部材から成り、該軸状部材の両端にはネジ部を形成し一方は移動体に螺合し他方はフランジ部を形成する円形ナットを螺合するとともに、中央部には径大部を設け該径大部と移動体間にパイプ内径にバネ受けを固着し径大部との間を圧縮バネのバネ室と成したことを特徴とする請求項１のパイプより成る仕口接合金物。
【請求項３】
移動体側のパイプの端部にリングを固着し移動体端面との間に空隙を形成し圧縮バネのバネ室と成したことを特徴とする請求項１のパイプより成る仕口接合金物。
【請求項４】
移動体側のパイプの端部に蓋を設け、該蓋の中心と第二の丸棒の嵌合する移動体の穴とをよぎって貫通する小穴を設けよぎった先の移動体の小穴には雌ねじ部を設けるとともに、蓋の外部から頭付きねじを雌ねじ部に螺合し、前記二つの円筒側面カムの平面間が最小寸法になる位相に円筒側面カムを回動バネに抗して回動した状態で、前記圧縮バネに抗して移動体を移動し所定の位置に前記頭付きねじにより固定してユニットと成したことを特徴とする請求項１のパイプより成る仕口接合金物。
【請求項５】
請求項３に記載のパイプより成る仕口接合金物であって、パイプ端部に固着のリングの中心と第二の丸棒の嵌合する移動体の穴とをよぎって貫通する小穴を設けよぎった先の移動体の小穴には雌ねじ部を設けるとともに、リング外部から頭付きねじを螺合してユニットと成したパイプより成る仕口接合金物。
【請求項６】
請求項４、または請求項５のパイプより成る仕口接合金物であって、頭付きねじにて所定の位置にある移動体の丸棒の嵌合する穴またはその穴の近傍に位置する頭付きねじの首下の軸部に径小部を設け、第二の丸棒を第二の木構造部材、パイプの長穴及び移動体の嵌合穴に貫通する作業により前記径小部を切断して頭付きねじの頭部と雌ねじとの螺合部間を分離し、圧縮バネが第二の丸棒に作用するようにしたパイプよりなる仕口接合金物ユニット。
【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仕口に用いられる仕口接合金物に関する発明である。
【００２】
【従来技術】
木造住宅の骨組みである柱、はり、けた、あるいは胴差し等の接合部の仕口は各種あるがほぞが一般的である。いずれにしろ嵌合部は雄雌の加工があり精度を必要とし工数の掛る作業である。最近はその複雑な仕口の加工を簡略化して種々の接合金物と併用する例が多い。例えば接合金物としては短冊金物、箱金物であり最も多く使われているのが羽子板金物である。更にはパイプを接合端面に固定して木部の仕口加工を省略した仕口接合金物も使用されるようになった。
【００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように木構造部材の接合部は仕口の加工を簡略化し補強金具を併用することが一般的になって来た。更には前述のように木部の仕口の加工も省略する仕口接合金物もある。しかしながら、補強金具を数多く併用するにしても仕口接合金物を使用するにしても解決していないのは木材の自然乾燥による所謂木ヤセの問題である。一般住宅に最も多く使用されている羽子板金物にあっては木ヤセに起因して使用されているボルト、ナットが緩んだ状態になり、築後間もなく補強金具はその役目を果さなくなってしまうのである。ボルト、ナットにバネ座金を使用するぐらいでは解決出来ない現象である。
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、通常使用されている檜、杉で６〜７ｋｇ／ｃｍ２と言われている。ボルト、ナットが緩んでスキマが生じてしまった接合部への負荷はほぞ断面のせん断強さのみで支えることになる。また、パイプによる仕口接合金物の場合も隙間が出来てしまった接合部は２０〜３０ｍｍのパイプ一本が支えていることになる。仕口加工を単純化しつつ、更に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。
【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構造部材を接合するため部材の接合面の概ね中心に穴を明けパイプを挿嵌してそれぞれの部材に固定することにより仕口を形成する構造のパイプより成る仕口接合金物において、パイプの両端にはパイプの軸芯と直交する方向に貫通する穴を設け、一方の穴は丸穴であり他方はパイプの軸方向に長穴であって、第一の丸棒が第一の木構造部材と該部材に挿嵌したパイプの前記丸穴を貫通し第二の丸棒が同様に第二の木構造部材と該部材に挿嵌したパイプの前記長穴を貫通して第一と第二の木構造部材を結合するとともに、パイプ内にあって、第二の丸棒に嵌合しパイプ内径に遊嵌する移動体と、移動体を第一の丸棒の方向に付勢し第一の木構造部材に対して第二の木構造部材を押圧する圧縮バネと、移動体の一端に第一の丸棒の方向に延長部を形成し該延長部の先端にフランジ部を設け該フランジ部と移動体側のパイプ内径に固着のリングとの間に、一方は前記フランジ面に他方は前記リング面に当接する平面を有し相対する側にはリードカム面を形成した二つの円筒側面カムと、円筒側面カムのリードカム面が高くなる方向に付勢する回動バネとを設けて成り、第一の木構造部材に対して第二の木構造部材を圧縮バネにより常に押圧するとともに、木構造部材の自然乾燥等に伴なう収縮によって第一の丸棒と第二の丸棒の芯間寸法が減少し第二の丸棒に嵌合する移動体の延長部のフランジとパイプ内径に固着のリングの間が漸増するのに追随して回動バネがリードカム面を備えた円筒側面カムを回動することにより圧縮バネに抗する方向も剛体の構成と成したことを特徴とするパイプより成る仕口接合金物に関する発明である。
【００５】
更に移動体の延長部は軸状部材から成り、該軸状部材の両端にはネジ部を形成し一方は移動体に螺合し他方はフランジ部を形成する円形ナットを螺合するとともに、中央部には径大部を設け該径大部と移動体間にパイプ内径にバネ受けを固着し径大部との間を圧縮バネのバネ室と成したことを特徴とするパイプより成る仕口接合金物に関する発明であり、更に移動体側のパイプの端部に蓋を設け、該蓋の中心と第二の丸棒の嵌合する移動体の穴とをよぎって貫通する小穴を設けよぎった先の移動体の小穴には雌ねじ部を設けるとともに、蓋の外部から頭付きねじを雌ねじ部に螺合し、前記二つの円筒側面カムの平面間が最小寸法になる位相に円筒側面カムを回動バネに抗して回動した状態で、前記圧縮バネに抗して移動体を移動し所定の位置に前記頭付きねじにより固定してユニットと成したことを特徴とするパイプより成る仕口接合金物に関する発明である。
また更に、パイプより成る仕口接合金物であって、頭付きねじにて所定の位置にある移動体の丸棒の嵌合する穴またはその穴の近傍に位置する頭付きねじの首下の軸部に径小部を設け、第二の丸棒を第二の木構造部材、パイプの長穴及び移動体の嵌合穴に貫通する作業により前記径小部を切断して頭付きねじの頭部と雌ねじとの螺合部間を分離し、圧縮バネが第二の丸棒に作用するようにしたパイプよりなる仕口接合金物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は本発明の第一実施例の仕口接合金物を木部に組付けた状態の断面図である。
図２は図１の仕口接合金物のユニットを分解して斜視図としたものである。
図３は本発明の第一実施例の説明のための部分断面図である。
図４は本発明の第二実施例の仕口接合金物の断面図である。
まず、第一実施例について図１、２、３により説明する。木部１、２が直角に結合した骨組みである。穴３、４はパイプユニット５を挿嵌する前に木部に加工されている。また丸棒６、７の貫通する木部の穴もあらかじめ加工されている。
パイプ８には両端に穴があって、穴９は丸穴、長穴１０はパイプ８の軸方向に長穴である。穴はいずれもパイプ軸芯に直角に貫通している。
図１のように穴９と長穴１０は９０°異なった方向であるが木こうぞうによっては同一方向の場合もあるので少なくともパイプは二種類用意されていることになる。
丸棒６、７は木部１、２の一方から打ち込まれてパイプ８を貫通して再び木部に喰い込んでいる。丸棒６が嵌合するパイプ８の内径には丸棒６の貫通穴１２をもった補強リング１１がある。補強リング１１はパイプ８の内径に溶接等で固着されているのが望ましい。丸棒７はパイプ８の長穴１０、パイプ８の内径に遊嵌する移動体１３の穴１４を貫通している。
移動体１３には雌ねじ部１５があり軸部材１７のねじ部１８が螺合し軸部材１７の他端にもねじ部１９があって円形ナット２１が螺合している。中央部にはフランジ２０がありパイプ８の内径に溶接等により固着のリング３７との間で圧縮コイルバネ３６のバネ室を形成している。またパイプ８の内径に溶接等により固着のリング２２があって前記円形ナット２１との間に円筒カム２４、２９のカム室を形成している。円筒カム２４、２９の相対する面には同一のリードカム２５、３０があり、リードカム面と反対の面２６と３１は平面であり、同様に平面であるリング２２の端面及び円形ナット２１の端面に当接する。また円筒カム２４と２９の外径はパイプ８の内径に嵌合している。円筒カム２４の突起２７はリング２２の溝２３に係合して回動を阻止されている。ねじりバネ３３は円筒カム２４に対して円筒カム２９をリードカム３０が高くなる方向に付勢回動する。ねじりバネ３３のフック３４は円筒カム２４の溝２８に、フック３５は円筒カム２９のピン３２に係合している。
【００７】
移動体１３には小穴１６及び穴１４をよぎって小穴１６と同芯に雌ねじ小穴がある。蓋３８はパイプ８の端面にありパイプ８の外径を出ない。蓋３８の中心には移動体１３の小穴１６と同芯同径の小穴３９がある。頭付きねじ４０の首下の軸部４２の先端にはねじ部４１が設けられている。図３に示すように圧縮コイルバネ３６を所定の寸法まで圧縮し移動体１３の穴１４が長穴１０の端部近傍に位置するところで頭付きねじ４０のねじ部４１を移動体１３の雌ねじ小穴に螺合して移動体１３を圧縮コイルバネ３６に抗して保持しておく。この時頭付きねじ４０の小径部４３は移動体１３の穴１４の内径面近傍に位置するごとくなっている。尚、圧縮コイルバネ３６を圧縮する時円筒カム２４と２９は面２６と面３１の間の寸法が最小になる位相に回動して保持しておく必要がある。保持する方法については開示してないが上記位相にある時、円筒カム２９の円筒部とパイプ８に同位相となる位置に小穴を明けておきそこにピンを差し込んでおいてもよい。そして頭付きねじ４０にて移動体１３を所定の位置に保持した時ピンを抜いておく。
以上により木部１、２に挿嵌する前のパイプより成る仕口接合金物の第一実施例のユニットが完成する。
第二実施例について図４にて説明する。第一実施例と異なるところは圧縮コイルバネ３６の配置であって装置の考え方は同じである。移動体１３の雌ねじ部１５にはフランジ４８を先端に設けた軸部材４６のねじ部４７が螺合している。フランジ４８とパイプ４５の内径に溶接等により固着のリング２２との間に円筒カム２４、２９及びねじりバネ３３がある。圧縮コイルバネ３６はパイプ４５の端部に溶接等により固着のリング４９と移動体１３の間に配置されている。頭付きねじ５１はリング４９の中心の小穴５０から移動体１３に第一実施例と同様に螺合している。以上により第二実施例のユニット４４が完成する。
【００８】
【作用】
第一実施例、第二実施例の作用は同じであるので第一実施例にて説明する。まずユニット５のパイプ８の丸穴９側を木部１に加工されている穴３に挿嵌し丸棒６を木部１、パイプ８の丸穴９、補強リング１１の穴１２に貫通して木部１に固定する。次に木部２の穴４にユニット５を挿嵌して同様に丸棒７を木部２、パイプ８の長穴１０、移動体１３の穴１４を貫通させる。この時丸棒７は移動体１３を保持している頭付きねじ４０を小径部４３にて切断し圧縮コイルバネ３６を開放する。同時に圧縮コイルバネ３６により木部２が木部１を押圧することになる。円筒カム２９はねじりバネ３３により僅かに回動する。それは木部２の丸棒７が貫通する穴と移動体１３の穴１４の真直にバラツキがあるのであらかじめ移動体１３の木部２に対する関係位置を幾分余計に送り込んであるためである。
圧縮コイルバネ３６により押圧されている木部１、２が自然乾燥により縮小すると丸棒６と７の芯間寸法が減少し従って円形ナット２１とリング２２間が漸増する。その変化に追随して円筒カム２４に対して円筒カム２９がねじりバネ３３により回動する。従って自然乾燥により木ヤセが発生しても木部１と木部２の接合面に隙間が発生しないのは当然のことながら、木部２の丸棒７と木部１に固定されたパイプユニット５に固着のリング２２間にも些かの隙間も発生しない。即ち、木ヤセをしても木部１に対して木部２を押圧する方向も、逆に木部１と木部２が離間する方向も常に剛体で結合している。木部１と木部２が離間する方向に外力が作用しても木部１と木部２の接合面に隙間が発生しない装置である。
丸棒及びパイプユニットは全て剛性のある鋼材により製作される。また円筒カムのリード面は緩やかな楔面を形成している。それ故、木ヤセがリードカムの最大リフト量に至るまで本発明のパイプより成る仕口金物は剛体として結合を継続することになる。
【００９】
【効果】
本発明は木構造の仕口に用いられる仕口接合金物に関する発明である。課題は仕口加工の簡略化、合理化と、木ヤセに伴なう接合部の強度の低下に対する補強、強化であった。以上の説明より容易に理解されるようにいずれの課題もその目的を同時に達成した。即ち、仕口加工は平面に加工された木構造部材の接合部に木工用ドリルで穴を明ければよい。また木部の自然乾燥により寸法が減少しても接合部に僅かな隙間の発生もなく、仕口の結合を常に剛体で構成する装置であるので木構造部材の接合部は建築当初の状態を維持し続けることが出来る。
更に本発明のユニットは小型軽量で取扱いが容易であることも大きな特徴である。尚且、製作も容易で一般の加工機械により量産が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例の仕口接合金物を木部に組付けた断面図
【図２】図１の仕口接合金物のユニットを分解した斜視図
【図３】本発明の第一実施例の説明のための部分断面図
【図４】本発明の第二実施例の仕口接合金物のユニットの断面図
【符号の説明】
１、２、木部        １８、１９、ねじ部      ３９、小穴
５、パイプユニット  ２０、フランジ          ４０、頭付きねじ
６、７、丸棒        ２１、円形ナット        ４１、ねじ部
８、パイプ          ２２、リング            ４２、軸部
９、丸穴            ２４、２９、円筒カム    ４３、小径部
１０、長穴          ２５、３０、リードカム  ４４、ユニット
１１、補強リング    ２６、３１、面          ４５、パイプ
１３、移動体        ３３、ねじりバネ        ４６、軸部材
１４、穴            ３６、圧縮コイルバネ    ４８、フランジ
１６、小穴          ３７、リング            ４９、リング
１７、軸部材        ３８、蓋                ５１、頭付きねじ
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４】
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