(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方材（３１）の表面に宛がい且つ一方材（３１）の保持穴（３３）に嵌め込む突出部（１４）を有する正面板（１２）と、他方材（４１）に設けたスリット（４２）に差し込む側面板（１７）と、からなる金具（１１）と、
前記正面板（１２）を前記一方材（３１）に固定するための固定具（２５又は２９）と、
前記側面板（１７）を前記他方材（４１）に固定するためのピン類（４６又は４９）と、
を備えており、
前記一方材（３１）の表面に設けた収容溝（３５）に嵌まり込み且つ前記突出部（１４）を挿通する中孔（２２）を有する免圧板（２１）を介して、前記一方材（３１）の表面に前記正面板（１２）を圧接することで前記一方材（３１）と前記他方材（４１）とを結合することを特徴とする連結構造。
【請求項２】
一方材（３１）の表面に宛がい且つ一方材（３１）の保持穴（３３）に嵌め込む突出部（１４）を有する正面板（１２）と、他方材（４１）に設けたスリット（４２）に差し込む側面板（１７）と、からなる金具（１１）と、
前記正面板（１２）を前記一方材（３１）に固定するための固定具（２５又は２９）と、
前記側面板（１７）を前記他方材（４１）に固定するためのピン類（４６又は４９）と、
を備えており、
前記一方材（３１）の表面に前記正面板（１２）を圧接することで前記一方材（３１）と前記他方材（４１）とを結合する連結構造に用いるもので、
前記一方材（３１）の表面に設けた収容溝（３５）に嵌まり込み且つ前記突出部（１４）を挿通する中孔（２２）を有することを特徴とする免圧板（２１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種木造建築において、柱や梁などの部材同士をつなぐための連結構造とそれに用いる免圧板に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅などの建築方法として普及している木造軸組構法は、土台や柱や梁などの各種部材を組み合わせて建物の骨格を構築するものである。この骨格の強度を確保するには、隣接する部材同士を強固に連結する必要があり、古くからホゾとホゾ溝を組み合わせるなどの対策が講じられている。しかしホゾは、部材の断面欠損が大きくなるなどの課題があり、近年は耐震性の確保などを目的として、各種金具を使用することも多くなっている。
【０００３】
柱と梁などの二部材をＴ字状に連結する金具の形状例を図７に示す。この金具は、鋼板を二箇所で折り曲げた「コ」の字状で、中央に位置する正面板と、その左右両端から突出する側面板と、で構成され、正面板には、円柱状に突出した突出部が上下に並んで二個形成してある。なお突出部の内部は、ボルトの頭部などを収容できるよう中空になっており、さらに突出部の中心には、ボルトの軸部を挿通させるための軸孔を形成してある。そのほか、側面板は二枚とも同一形状で、上面にはＶ字状に切り欠かれたピン溝を形成してあり、その下には二組のピン孔を形成してある。
【０００４】
この金具を取り付けるため、柱の側面には、あらかじめ保持穴とキリ孔と座グリ穴を加工しておく。保持穴は、金具の突出部を嵌め込むためのもので、次のキリ孔は、金具を固定するボルトを挿通するためのもので、最後の座グリ穴は、ボルトに螺合するナットを収容するためのものである。施工時は、柱の保持穴に金具の突出部を嵌め込んだ上、二枚の側面板の間から軸孔に向けてボルトを差し込み、その先端を座グリ穴に到達させる。そしてボルトの先端にワッシャを差し込んだ後、ナットを螺合して締め上げると、柱の側面に金具が密着する。なお突出部の外径と保持穴の内径は同一であり、金具を精度良く固定することができる。
【０００５】
梁の端部には、正面板を収容するための段差部と、側面板を差し込むための二列のスリットを加工してあり、また梁の側面には、ドリフトピンを打ち込むための横孔を加工してある。施工時は、金具をボルトで柱の側面に固定して、さらに一番上の横孔にドリフトピンを打ち込み、次に梁を吊り上げて、金具の真上に梁の端部を移動させる。そして梁を徐々に下降させていくと、側面板がスリットに差し込まれていき、やがて打ち込み済みのドリフトピンがピン溝で受け止められ、梁の仮置きが完了する。その後、残りの横孔にドリフトピンを打ち込むと、金具を介して柱と梁が連結される。
【０００６】
また特許文献１では、柱と梁などの木造建築部材の接合装置が開示されている。この接合装置は、図７と同様、二本の部材をコの字状の金具で接合している。この金具は、支持板と接合板で構成され、支持板は、柱などの主幹部材の側面に接触する部位であり、対する接合板は、梁などの結合部材の端部に加工した係合溝に差し込む部位である。さらに金具は、ボルトなどを介して主幹部材や結合部材に固定される。この発明は、部材の木やせによる金具のずれ防止を目的としており、支持板には複数の突起部を設けて、主幹部材には突起部を挿入する嵌合孔を加工してある。突起部を嵌合孔に挿入することで、部材に木やせが生じた場合でも金具のずれを防止でき、接合装置の信頼性を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３３１２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記の図７や特許文献１に示した金具は、いずれも下向きの荷重による位置ずれを防止するため、正面板（支持板）から突出する突出部（突起部）を設けて、これを部材に加工した保持穴（嵌合孔）に差し込んでいる。このような構成は現在、多くの金具に導入されており、プレカット技術と組み合わせることで、部材の据え付け精度が向上するほか、連結部の剛性を確保しやすく、しかも連結作業を短時間で完了できるなど、優れた効果を有する。
【０００９】
しかし図７のような金具の使用実績が増え、その使用期間も長くなるに連れて、課題も浮かび上がってきた。具体的には、金具の突出部が嵌め込まれる保持穴の下部を基点として、部材にヒビ割れが発生しやすいことが判明した。その原因は、梁から伝達した下向きの荷重が保持穴の下部に集中することや、部材の経年変形の影響を受けることによる。なおこのヒビ割れは、通常の範囲内であれば何らの問題もないが、地震に遭遇するなどの外的要因が加わると、ヒビ割れが成長して、最悪の場合には金具が大きく沈み込み、建物の骨格にゆがみを生じる恐れもある。
【００１０】
本発明はこうした実情を基に開発されたもので、金具の突出部を嵌め込むため、部材の表面に保持穴を加工する場合において、部材の経年変形や荷重などによる保持穴のヒビ割れを防止して、建物の健全性を維持できる連結構造とそれに用いる免圧板の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、一方材の表面に宛がい且つ一方材の保持穴に嵌め込む突出部を有する正面板と、他方材に設けたスリットに差し込む側面板と、からなる金具と、前記正面板を前記一方材に固定するための固定具と、前記側面板を前記他方材に固定するためのピン類と、を備えており、前記一方材の表面に設けた収容溝に嵌まり込み且つ前記突出部を挿通する中孔を有する免圧板を介して、前記一方材の表面に前記正面板を圧接することで前記一方材と前記他方材とを結合することを特徴とする連結構造である。
【００１２】
本発明は、面接触した二本の部材をつなぐ連結構造に関するもので、二本の部材のうち一方を一方材と称して、他方を他方材と称することとする。一方材と他方材は、いずれも集成材を含む木製であり、双方をＴ字状やＬ字状などに配置して、その接触面に金具などを組み込む点は、従来と何ら変わりがない。なお本明細書は、一方材を柱として、さらに他方材を梁として、柱の側面に梁の端面が接触するＴ字状の連結部を想定して記載している。
【００１３】
金具は、一方材の表面に接触する正面板と、他方材の端部に加工したスリットに差し込む側面板と、で構成され、一枚の鋼板を所定の形状に切り抜いた後、曲げ加工によって正面板や側面板を形成する。通常、正面板と側面板は直角に配置されるが、他方材を斜方向に連結する場合、正面板と側面板はその交角に応じた配置となる。また金具は、正面板の左右両端から側面板が直角に突出する「コ」の字状とすることが多いが、側面板を片側一枚だけとしたＬ字状とすることもある。
【００１４】
本発明において正面板は、単に一方材の表面に接触するだけではなく、正面板に作用する垂直荷重を一方材に伝達できるよう、何らかの突出部を有する必要がある。さらに一方材の表面には、突出部を嵌め込むため、何らかの保持穴を加工しておく。なお垂直荷重を円滑に伝達できるよう、保持穴の断面形状は、突出部と同一として隙間がないようにするが、保持穴の深さについては、金具の取り付けに支障がなければ厳密に管理しなくてもよい。
【００１５】
突出部は、一個の金具について一個だけでも構わないが、荷重の分散や揺動防止のため、複数個を設けることが多い。またその断面は円形が最適であるが、保持穴を精度良く加工できるならば、正方形断面など他の形状でも構わない。さらに突出部は、単純な棒状とすることもできるが、内部にボルトの頭部やナットを収容できるよう、中空とすることも多い。なお突出部は、コストや精度の観点からプレス加工で成形することが多いが、溶接で正面板に取り付けることもできる。
【００１６】
固定具は、金具を一方材に固定するために使用する。正面板を一方材に接触させて、突出部を保持穴に嵌め込んだだけでは、金具は容易に一方材から離脱できる。そこでボルトやネジ釘などの固定具を用いて、金具を一方材に固定する。固定具としてボルトを用いる場合、正面板と一方材を貫通するように差し込み、その先端にナットを取り付けて締め上げ、正面板を一方材に密着させる。このボルトの軸部を挿通させるため、正面板には軸孔を設けて、一方材には軸孔と同心となる位置にキリ孔を加工する。なお軸孔は、突出部の中心に設けて、突出部の中にボルトの頭部やナットを収容することもできる。
【００１７】
固定具としてネジ釘などの釘類を用いる場合、正面板に複数の釘孔を設けて、ここから一方材に向けて打ち込むことになる。釘類の頭部は、ボルトの頭部と比べてはるかに薄いため、その打ち込み位置に制約が少ない。そのため釘孔は、突出部とは異なる位置に設けることもできる。なお本発明では、垂直荷重の伝達を突出部が担っており、固定具に過大なせん断荷重が作用することはない。
【００１８】
ピン類は、他方材のスリットに差し込まれた側面板を固定するためのもので、側面板には、ピン類を挿通させるためのピン孔を設けてあり、また他方材には、ピン孔と同心になる位置にあらかじめ横孔を加工しておく。施工時は、ピン孔と横孔を同心に揃えた後、横孔からピン類を打ち込み、他方材と金具を一体化する。なおピン類としては、汎用のドリフトピンを用いて、摩擦によって他方材の中に固定することが多いが、ドリフトピンの代替としてボルトを用いることもできる。
【００１９】
このように、突出部を有する金具を用いて一方材と他方材を連結する構造は、従来から広く普及している。本発明は、突出部が嵌め込まれた保持穴の下部に作用する荷重を緩和するため、この部位に免圧板を組み込んだことを特徴としている。免圧板は、正面板と一方材との間に挟み込まれるもので、その内部には金具の突出部が嵌め込まれている。そのため金具に作用する垂直荷重は、突出部から免圧板を介して一方材に伝達していき、保持穴に作用する垂直荷重が小さくなる。
【００２０】
免圧板は、鋼板を所定の形状に切り出したもので、その中央付近には、金具の突出部を嵌め込むための中孔を設けてある。当然ながら中孔は、突出部を隙間なく嵌め込むことのできる形状とする。さらに免圧板を無理なく配置できるよう、一方材の表面には収容溝を加工する。収容溝は、免圧板の下面と接触できる形状として、免圧板に作用する下向きの荷重を確実に受け止める必要がある。
【００２１】
免圧板の形状や大きさは自在だが、横長の矩形状とすることが多い。この場合、収容溝は、一方材の側面を横断する溝状となり、免圧板の下面全体が収容溝と接触することで、金具から一方材に作用する荷重を広域に分散できる。矩形状以外では、免圧板を円盤状として、収容溝も同径の円形とすることもできる。この場合、免圧板の直径を大きくすることで、双方の接触面積も大きくなり、荷重を広域に分散できる。なお一個の金具に複数の突出部を有する場合でも、全ての突出部に免圧板を組み込む必要はなく、一箇所の連結部において、免圧板は一個だけでも構わない。
【００２２】
請求項２記載の発明は、一方材の表面に宛がい且つ一方材の保持穴に嵌め込む突出部を有する正面板と、他方材に設けたスリットに差し込む側面板と、からなる金具と、前記正面板を前記一方材に固定するための固定具と、前記側面板を前記他方材に固定するためのピン類と、を備えており、前記一方材の表面に前記正面板を圧接することで前記一方材と前記他方材とを結合する連結構造に用いるもので、前記一方材の表面に設けた収容溝に嵌まり込み且つ前記突出部を挿通する中孔を有することを特徴とする免圧板である。
【００２３】
請求項２記載の発明は、突出部を有する金具を用いた連結部において、突出部に作用する下向きの荷重を広域に分散して一方材に伝達するための免圧板であり、金具や免圧板などの詳細は請求項１記載の発明と同じである。免圧板は、突出部を有する金具と一体で使用することを前提としており、しかも一方材には、免圧板を組み込むための収容溝を加工する必要がある。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１記載の発明のように、突出部を有する金具を用いた一方材と他方材との連結構造において、一方材の表面に加工した収容溝には、中孔を有する免圧板を組み込んで、さらに中孔に金具の突出部を嵌め込むことで、他方材に作用する下向きの荷重は、突出部と免圧板を介して一方材に伝達していく。そのため保持穴の下部に作用する荷重が緩和され、この箇所を基点とするヒビ割れを防止でき、建物の健全性の向上に貢献する。
【００２５】
請求項２記載の発明のように、突出部を有する金具を用いた一方材と他方材との連結構造において、一方材の表面に加工した収容溝に組み込まれ、且つ突出部を嵌め込み可能な中孔を有する免圧板を用いることで、他方材に作用する下向きの荷重は、突出部と免圧板を介して一方材に伝達していく。そのため保持穴の下部に作用する荷重が緩和され、この箇所を基点とするヒビ割れを防止でき、建物の健全性の向上に貢献する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による連結構造と免圧板の具体例を示す斜視図である。
【図２】図１を反対側から見た状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の使用例を示す斜視図である。
【図４】ビスで柱に固定可能な免圧板を使用した形態を示す斜視図である。
【図５】免圧板を矩形状ではなく円盤状とした形態を示す斜視図である。
【図６】金具をＬ字状として、さらに固定具としてネジ釘を使用した形態を示す斜視図である。
【図７】二部材をＴ字状に連結する金具の形状例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、本発明による連結構造と免圧板２１の具体例を示している。この連結部は、柱３１（一方材）の側面に梁４１（他方材）の端面を接触させたＴ字状であり、柱３１と梁４１は金具１１を介して一体化される。金具１１は、鋼板を二箇所で折り曲げた「コ」の字状で、中央に位置する正面板１２と、その左右両端から突出する側面板１７と、で構成される。正面板１２は、柱３１の側面に接触する部位であり、その表面には、金具１１の落下を防止するため、円柱状の突出部１４を上下に並んで三個形成してある。突出部１４は、プレス加工で成形されており中空状である。また突出部１４を嵌め込むため、柱３１の側面には、三箇所に保持穴３３を加工してある。突出部１４の外径と保持穴３３の内径は等しく、金具１１は、精度良く柱３１に取り付けることができる。
【００２８】
突出部１４を保持穴３３に嵌め込んだだけでは、金具１１は柱３１から容易に離脱できる。そのため金具１１は、ボルト２５（固定具）とナット２７で柱３１に固定する。金具１１は、ボルト２５と突出部１４が同心になる構造で、突出部１４の中心には、ボルト２５の軸部を挿通させるための軸孔１３を形成してあり、さらに突出部１４の内部には、ボルト２５の頭部を収容することができる。また柱３１の保持穴３３の奥には、ボルト２５の軸部を差し込むためキリ孔３２を加工してあり、その先には、ナット２７を収容するため座グリ穴３４を加工してある。
【００２９】
金具１１を柱３１に固定する際は、突出部１４を保持穴３３に嵌め込んだ上、二枚の側面板１７の間から軸孔１３に向けてボルト２５を差し込み、その先端を座グリ穴３４に到達させる。そしてボルト２５の先端にワッシャ２６を差し込んだ後、ナット２７を螺合して締め上げて、金具１１を柱３１の側面に密着させる。なおワッシャ２６は、柱３１に作用する圧力を緩和するために使用している。
【００３０】
正面板１２の左右両端から突出する側面板１７は、二枚とも同一形状で、上面にはＶ字状に切り欠いたピン溝１８を形成してあり、その下には三組のピン孔１９を形成してある。また梁４１の端部には、側面板１７を差し込むため二列のスリット４２を加工してあり、さらに梁４１の側面には、ドリフトピン４６（ピン類）を打ち込むため、ピン溝１８やピン孔１９と同心になる位置に四列の横孔４４を加工してある。なお横孔４４は、スリット４２と交差して反対面に到達している。そのほか梁４１の端面中央には、正面板１２を収容するため、段差部４３を加工してある。
【００３１】
梁４１を金具１１に固定する際は、あらかじめ金具１１を柱３１に固定しておき、さらに一番上の横孔４４にドリフトピンを打ち込んでおく。次に梁４１を吊り上げて、金具１１の真上に梁４１の端部を移動させる。そして梁４１を徐々に下降させると、側面板１７がスリット４２に差し込まれていき、やがて打ち込み済みのドリフトピン４６がピン溝１８で受け止められ、梁４１の仮置きが完了する。その後、残り三列の横孔４４にドリフトピン４６を打ち込むと、金具１１を介して柱３１と梁４１が連結される。
【００３２】
免圧板２１は、金具１１の正面板１２と柱３１との間に挟み込まれる矩形状の鋼板で、その中央には中孔２２を形成してある。中孔２２は、突出部１４を嵌め込むことのできる内径で、金具１１を柱３１に固定する際、あらかじめ突出部１４に免圧板２１を嵌め込んでおく。なお柱３１の側面には、免圧板２１を組み込むための収容溝３５を加工しておく。
【００３３】
免圧板２１は、中孔２２に嵌め込まれた突出部１４と一体化して、金具１１に作用する下向きの荷重を受け止めて、柱３１に伝達する機能を担っている。さらに免圧板２１は、荷重を広域に分散できるよう、その下面全体が収容溝３５に接触することが好ましい。そのため免圧板２１や収容溝３５は、ある程度の寸法精度が必要である。このような免圧板２１を用いることで、保持穴３３の下部に作用する荷重が緩和され、柱３１のヒビ割れを防止できる。
【００３４】
この図では、三個の突出部１４に対して二個の免圧板２１を使用している。免圧板２１は、全ての突出部１４に組み込む必要はなく、一個の金具１１について一個だけの使用でも構わない。またこの図では、突出部１４の突出高さよりも免圧板２１が薄いため、収容溝３５の奥にも保持穴３３を加工してある。この保持穴３３は、突出部１４との嵌め込み範囲が短くなり、下向きの荷重の伝達は困難になるが、金具１１の横ずれを拘束する機能を担っている。そのほか、この図の免圧板２１は、梁４１に作用する下向きの荷重を受け止めているが、連結部の構成によっては、上向きや水平方向の荷重を受け止める場合もある。
【００３５】
図２は、図１を反対側から見た状態を示しており、収容溝３５は、柱３１の両側面を結ぶように加工してあり、また収容溝３５の中心にも保持穴３３を加工してある。なお金具１１を柱３１に固定した後は、免圧板２１の全体が収容溝３５に入り込んでおり、金具１１の正面板１２は、無理なく柱３１の側面に接触している。さらに正面板１２と柱３１との境界部分では、突出部１４が免圧板２１の中孔２２に嵌まり込んでおり、しかも免圧板２１の下面は、収容溝３５に接触している。そのため金具１１に作用する下向きの荷重は、免圧板２１の下面全体を介して柱３１に伝達していく。
【００３６】
図３は、本発明の使用例を示している。免圧板２１は、突出部１４を有する金具１１と一体であれば、この図のように、一本の柱３１の側面から二本の梁４１が対向して突出する十字状の連結部にも使用できる。この図の金具１１や免圧板２１は、図１と同じ物だが、柱３１の側面には、二個の金具１１を対向するように配置してある。また収容溝３５は、柱３１の両側面に加工してあり、それぞれに免圧板２１を組み込んでいる。
【００３７】
図４は、ビス２８で柱３１に固定可能な免圧板２１を使用した形態を示している。連結部の施工時は、あらかじめ免圧板２１を収容溝３５に組み込んだ後、金具１１を柱３１に固定することもある。その際、免圧板２１は、突出部１４を円滑に嵌め込むため、精度良く収容溝３５に組み込む必要がある。そこでこの図のように、免圧板２１を収容溝３５に押し込んだ後、その移動や落下を防止するため、ビス２８などで柱３１に固定することもできる。ビス２８は、荷重の伝達を担う訳ではなく、施工後は不要となるため、小径の物でも構わない。なおビス２８を使用する場合、免圧板２１にはビス孔２３が必要である。この図のビス孔２３は、途中で内径が変化しており、ビス２８の頭部を埋め込むことができる。
【００３８】
図５は、免圧板２１を矩形状ではなく円盤状とした形態を示している。免圧板２１は、下向きの荷重の伝達ができるならば、矩形状に限定されることはなく、このように円盤状として、収容溝３５も円形とすることもできる。ただしこの場合、免圧板２１の外径と収容溝３５の内径を厳密に管理して、免圧板２１の側周面全体を収容溝３５に接触させて、荷重を広域に分散できるようにする。
【００３９】
図６は、金具１１をＬ字状として、さらに固定具としてネジ釘２９を使用した形態を示している。本発明は、正面板１２に何らかの突出部１４を有することを前提とするが、金具１１の形状は自在であり、この図のように、正面板１２の片端からのみ側面板１７が突出するＬ字状でも構わない。また突出部１４は、丸棒を溶接で取り付けた構造である。そのため固定具として、図１などのようなボルト２５を使用することができず、代わってネジ釘２９を使用している。ネジ釘２９を挿通させるため、正面板１２の表面には、計四箇所に釘孔１５を形成してある。
【００４０】
柱３１の側面には、突出部１４を嵌め込むため三箇所に保持穴３３を加工してある。また免圧板２１は上下に二個組み込む構成で、収容溝３５も二列となっている。対する梁４１には、正面板１２を収容する段差部４３と、側面板１７を差し込む一列のスリット４２を加工してある。そのほか金具１１と梁４１を固定するピン類は、図１などのようなドリフトピン４６ではなく、ボルト４９を使用している。この抜け防止のため、ボルト４９の先端にはナット４８を螺合してあり、さらに横孔４４周辺の圧力を下げるため、ワッシャ４７を組み込んでいる。
【符号の説明】
【００４１】
１１  金具
１２  正面板
１３  軸孔
１４  突出部
１５  釘孔
１７  側面板
１８  ピン溝
１９  ピン孔
２１  免圧板
２２  中孔
２３  ビス孔
２５  固定具（ボルト）
２６  ワッシャ
２７  ナット
２８  ビス
２９  固定具（ネジ釘）
３１  一方材（柱）
３２  キリ孔
３３  保持穴
３４  座グリ穴
３５  収容溝
４１  他方材（梁）
４２  スリット
４３  段差部
４４  横孔
４６  ピン類（ドリフトピン）
４７  ワッシャ
４８  ナット
４９  ピン類（ボルト）
【図１】
0005351869.tif 000002
【図２】
0005351869.tif 000003
【図３】
0005351869.tif 000004
【図４】
0005351869.tif 000005
【図５】
0005351869.tif 000006
【図６】
0005351869.tif 000007
【図７】
0005351869.tif 000008