(57)【要約】【課題】特に木造建築物において、梁と柱を堅固に締結するために梁に埋め込み状態に取り付けた筒体と、当該筒体の側面に設けられた貫通穴に対し、柱側面に設けた長尺ドリルによる貫通穴から締結用ボルトを貫通させ取り合う際、ドリル穴は現場人手作業のため僅かに斜めになりがちとなり、筒体側面の貫通穴にボルトを貫入し難いという問題がある。【解決手段】締結用ボルトの先端を円錐状に加工し、かつ円錐表面にねじ部を形成する。これにより、ボルト先端の円錐体が、梁に取り付けられた筒体側面の貫通穴の中心と僅かにずれていてもボルト頭部を回転させることにより、前記貫通穴部の縁とボルト先端円錐体ねじ部が噛み合い、筒体側面貫通穴部がボルトから力を受け、貫通穴位置が移動し、最終的にボルト先端が当該貫通穴に貫入可能となる。【選択図】  図３
2007023743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一本の部材からなる角形ボルトの軸部のねじ部の端部を円錐状に形成し、円錐部表面にねじ部を設けない構造を特徴とした円錐構造を持つ角形ボルト
【請求項２】
角形ボルトの軸部のねじ部の端部を円錐状に形成し、かつ円錐状部表面にねじ部を形成したことを特徴とする円錐構造を持つ角形ボルト。
【請求項３】
角形ボルトの軸部のねじ部の端部を、軸部径より小径の角形ロッドに形成し、他方円錐状に加工し、かつ円錐状部表面にねじ部を形成し  かつ円錐体の底面に前記角形ロッドを嵌め合い可能に形成した凹部を形成し、一体物となるよう構成したことを特徴とする円錐構造を持つ角形ボルト。
【請求項４】
角形ボルトの軸部のねじ部の先端端面に軸方向に角形の穴を設け、他方  円錐状に加工し、かつ円錐状部表面にねじ部を形成し、円錐体の底面から円錐中心に角形軸を円錐体と一体形成し、前記ボルト端面に形成した角穴と当該円錐体底面から一体形成した角ロッドを嵌め合い、一体に構成したことを特徴とした円錐構造を持つ角形ボルト。
【請求項５】
角形ボルトの軸部のねじ部の先端端面に軸方向に角形の穴を設け、他方  円錐状に加工し、円錐状部表面にねじ部を形成し、かつ円錐体の底面にも角形の穴を設け、これら穴寸法に適合するロッドでボルト及び円錐体両者を一体に接合した構成からなることを特徴とした円錐構造を持つ角形ボルト。
【請求項６】
柱と梁の接合用として用いる梁に埋め込む筒体の側面該中央に設けた貫通穴に柱側から締結用に用いる角形ボルトの軸部のねじ部の先端構造が、特許請求の範囲の第１項又は第２項記載の構造である部材から梁と柱を締結することを特徴とする梁と柱の締結構造。
【請求項７】
柱と梁の接合用として用いる梁に埋め込む筒体の側面該中央に設けた貫通穴に柱側から締結用に用いる角形ボルトの軸部のねじ部の先端構造が、特許請求の範囲の第３項、第４項、第５項記載のいずれかの構造である部材から梁と柱を締結することを特徴とする梁と柱の締結構造。
【請求項８】
特許請求の範囲第６項、第７項において、筒体に設けた貫通穴周辺が、貫通穴の中心側に向かい鋭角に凸部形状を形成し、かつ角形ボルト先端が特許請求の範囲第２項、第３項、第４項、第５項記載のいずれかの円錐状部表面に形成したねじ部と噛み合うことにより角形ボルトが筒体の貫通穴内部に導かれるよう構成したことを特徴とする梁と柱の締結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は木造等の締結用に用いるボルトに関する。
【背景技術】
【０００２】出願人は、以下に示す特許文献１、すなわち特開２００２−２５００８３に次を内容とする出願を行った。すなわち、木造建築物の柱と梁を接合する継手として、梁の上面に垂直に円形穴を設け、ここに円筒状の筒体を嵌め込み、一方  柱の側面からボルトを通し、当該筒体内に予め取り付けた弾性板と取り合うことにより、この弾性板の弾性力を利用し、柱と梁を堅固に締結するものである。柱と梁に緩みが生じることがなく、その堅固な締結力により、多くの現場で実用に供されている。
【特許文献１】  特開２００２−２５００８３  特開２００５−４２８４８
【発明の開示】
【発明が解決しょうとする課題】
【０００３】ここで柱から梁に対し、水平にドリル穴をあける際に注意を要する。
図１に示す通り、梁１と柱２を腰掛け４及び簡易金具３（図２（２）に図示）で簡易的に取り付けてから、現場作業として貫通穴８（ドリル穴）を人手作業であける。予め工場で穴加工するよりも、現場合わせ穴あけ作業をする方が、穴あけ位置が正確となるためである。
この時、図１、図２で説明すれば、左から右に向かい木工ドリル（例えば径２２ｍｍ）を約３００ｍｍ梁中央に手作業で穴あけする。しかし、柱梁共木材のため、節目の近く等僅かな木質の硬軟の影響により、梁中央に正確に穴加工することが困難となりがちである。
【０００４】出願人は実験的に実寸の柱と梁の一体物を５台製作し、試したところ、熟練棟梁が行っても径２２ｍｍドリルを３００ｍｍ貫通させた場合、末端で最大１０ｍｍのズレが生じた。梁幅に対しこのズレ寸法は梁の強度に対し問題はない。
しかし、このズレが生じた場合、図１に示すボルト５が筒体６側面の貫通穴７に入らないという不具合が生じがちとなる。
本発明はこの不具合を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】前記目的を達成するために、先端を円錐状に形成しかつ円錐体表面にねじ部を形成した角形ボルト（定義は後記する。以下、特許請求の範囲の如く特に必要とする場合以外、単に「ボルト」と記す。）を用いることにより、梁に埋め込み、筒体の貫通穴７と当該ボルト５の先端位置に若干ズレがあってもボルト５を回転させることにより貫通穴７の内周縁とボルト５先端の円錐ねじ部が噛み合い、梁に埋め込んだ筒体６を筒体用穴１９内で回転させる力が働き、結果としてボルト５が筒体貫通穴７に貫入できる。
【０００６】ボルト５先端の円錐形状を一体物ボルトとして製作しても良いが、貫通し易さを考慮し、円錐の高さ寸法を変えたい場合、ボルト５先端と円錐体を別製作し、両者をロッド等の嵌め合い部材により一体とし、必要に応じ取り外し交換可能な構造としてもよい。この場合、両者が空回りしたり、抜け出ることがない構造とすることが重要である。またボルト先端を円錐状部に形成し、この円錐状部表面にはねじ部を形成せず、この円錐状部が筒体貫通穴７内周縁と接している位置関係において、ボルト頭部をボルト軸方向に打撃することにより筒体６が梁の筒体用穴内で回転する力が働き、ボルトを筒体貫通穴７内に貫入させることができる方法を採ることも可能である。
【発明の効果】
【０００７】本発明の円錐状部を持つボルトによれば、ボルトを柱梁貫通穴８に挿入した後、ボルト５頭部をスパナ等で回転することにより、ボルト５先端の円錐状部に設けたねじ部が、筒体が梁に埋められた穴の中で筒体を回転させ、最終的にボルト５が貫通穴７にうまく貫入できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】以下、添付図面に従って、本発明にかかる好ましい実施の形態について詳説する。図１の梁１に埋め込んだ筒体６の側面の貫通穴７に柱２側から貫通穴８を通り、貫通させるためのボルト５の具体的構造を図１及び図３に基づき説明する。
ボルトとはＪＩＳ  Ｂ０１０１の定義によれば「ナットと組んで用いるおねじ部品の総称」とある。ここではボルト頭部を軸方向から見た形状が六角形のもの、四角形のものを各々六角ボルト、四角ボルトと呼び、これら多角形の頭部形状を持つボルトを総称して「角形ボルト」と呼ぶことにする。前記した通り、特に必要とする場合以外、単に「ボルト」と記す。【０００９】なお、特開２００５−４２８４８公報に見られるようにスタッドボルトは頭部が無いためここでは角形ボルトの対象外とし、また角形ボルト端部が円錐ではなく、円錐台のものも本発明の対象外とする。なお、木ねじは軸部自体がテーパ状であり、ボルトの定義からも外れるため、本発明の対象外とする。【００１０】ボルト５先端（先端とは、角形頭部とは異なるボルト軸の他端を言うものとする。）を円錐状に形成し、当該円錐状部１０にねじ部１１を形成する。ねじ部１１の螺旋向きはボルト５のねじ方向と同じとし、筒体貫通穴７内側の縁１２とこのねじ部１１が噛み合った時、ボルト５を右回り回転時（以下、右ねじボルトの場合について説明する。）、筒体６が梁の穴１９の中で回転し、ボルト５が貫通穴７に貫入する。円錐状部１０のねじ部１１が筒体６の縁１２と噛み合い、ボルト５の回転により、筒体６が接触し回転するわけである。【００１１】なお、筒体６は梁１に設けられた筒体用穴１９内に緩みがなく、打ち込む程でなく、木材の弾性により嵌め込んだ状態となっている。しかし、木材の弾性力のため人手で筒体６を回転させることは容易でない。
図２（１）に梁１に設けた筒体用穴１９と柱２側から図の右方向へ貫通穴８を設けた際のズレを示す平面図を示し、（２）にその側面図を示す。なお、梁幅１２０ｍｍ、貫通穴８の長さ３００ｍｍは例示である。【００１２】もし、筒体貫通穴７のズレが図２（２）に示す梁の下方向へのズレの場合は筒体６が筒体６の軸方向（埋め込まれている方向）の上方又は下方へ移動する力が与えられ、最終的にはボルト５が筒体側面の貫通穴７に貫入される。しかし、ここでは以下、平面内でのズレについてのみ説明をする。
なおボルト先端を円錐状部１０に加工したり、円錐状部１０表面にねじ部１１を形成することは旋盤を用い容易に加工でき、ＮＣ旋盤を用いれば大量生産も可能である。言うまでもなく、図２（１）に示した貫通穴８のズレが大き過ぎ、ボルト５先端の円錐状部１０先端が筒体貫通穴７に入らない場合は用をなさない。
その場合は、機械力を利用し、筒体６を筒体用穴１９から抜き出し、軽く打ち込み直す必要がある。この打ち込み時に筒体６が木材との摩擦抵抗等により回転するという問題が生じるわけである。【００１３】図４に変形例について説明する。ボルト５先端に段差を設けた角ロッド（ロッド軸方向断面形状が多角形）１３状に加工し、別製作した表面ねじ加工した円錐体１４の底部１５に角穴１６を設け、当該角ロッド１３と嵌め込み可能に構成する。すなわち、ボルト５先端の角ロッド１３を円錐体底部１５の角穴１６に差込み、一体とする。円錐高さＨ寸法を予め変えた複数種を製作しておくことにより、筒体６の径や筒体貫通穴７の径を変えた場合に、適宜円錐体１４を交換可能とすることにより、円錐体１４が筒体貫通穴７へ入り易くなる。【００１４】図５に他の変形例を示す。ボルト５先端端面に角穴１６を設け、円錐体１４底部から角ロッド１３を一体成形し、ボルト５の端面穴１６に差込み一体物とすることも可能である。
また図示しないがボルト５端面、及び円錐体１４底部両者に角穴１６を設け、両者を接合させるために角ロッドを製作し、当該角ロッドで両者を一体成形することも可能である。
いずれの場合でも両者は堅固に一体化していなければならず、使用中に円錐体１４がボルト５から抜け出る等が生じた場合、本発明は実施不可能となる。
そのためにも、角穴部１６とロッド１３は焼き嵌め、冷やし嵌め等、金属加工の公差をうまく利用し、かつ加熱、冷却での嵌め合いを行えば両者は一体成形可能である。【００１５】また角ロッド部に僅かなテーパを設け、加熱、冷却共行わず、両者を叩き嵌めすることでも一体成形可能である。但しこの場合は叩くことにより、角ロッド１３が曲がったり、円錐体１４頂部が潰れないよう別途ジグが必要となり、そのジグは例えば円錐体形状に合致した穴加工を施した凹部を設けたジグを用いることが考えられるが、この場合でも、円錐体１４表面に加工したねじ部１１を破壊しないように慎重に作業する必要がある。なお、ロッド１３が丸軸の場合ではボルト５を回転させている最中、円錐体１４が空回りすることが考えられるため、角ロッドとすることが望ましい。【００１６】もし、図６に示すようにボルト５先端にボルト軸径より小径のねじロッド１７を加工し、これと取り合うべく別途円錐状に加工し円錐表面にねじ部を形成させない円錐体１８をねじロッド１７と結合すべく円錐体１８底部にめねじ２１を設け、両者をねじ接合し一体としたものでは本発明の用をなさない。なぜならばボルト５の頭部を現場作業では右回し、左回しをしながら筒体貫通穴７に貫入するため、単に結合部がねじ接合では容易に離脱し、また円錐体１８表面にねじ部が形成されていないものは、筒体貫通穴７の縁１２と噛み合うことができず、本発明のボルト５を筒体貫通穴７へ貫入という目的を達すことができない。従って、図６に示す構造は本発明の対象外とする。【００１７】図３（２）に示す筒体６の貫通穴７の周辺の縁１２を鋭角に加工しておけば円錐状部１０の表面に設けたねじ部１１と噛み合い易い。この穴７周辺は焼き入れし、硬度を上げておくことが望ましい。
ここで筒体６に貫通穴７をあける場合、この穴を大き目にあけておく、又は筒体６が納まる梁の筒体用穴１９を大き目にあけておく等の対策も考えられるが、後者は建築物の構造部材としての肝心の梁強度に影響し、前者は筒体６自体の強度に影響するため、筒体貫通穴７は必要最小限が望ましい。【００１８】なお、ここでは円錐状部１０の表面にねじ部１１を設けることによる実施例について説明したが、円錐状部１０にねじ部を設けない場合についてボルト５を筒体貫通穴７に貫入できる方法について説明する。
すなわち、図３（２）に示すとおり、ボルト５の円錐状部１０の先端を筒体貫通穴の縁１２に接する位置関係にある時、ボルト５をボルト軸方向に打撃することにより、この打撃力がボルト５の円錐状部１０の傾斜による分力のため、円錐状部１０が筒体６を梁の筒体用穴１９内で時計回り回転させる力が生じ、結果的にボルト５先端が貫通穴７に貫入できる。【００１９】これは円錐状部１０表面にねじ部１１を設けた場合も打撃により同様作用をなすが、ねじ部１１を破壊する危険性がある。打撃によるボルト破損を防止するためにも嵌め合いロッド１３を用いる構造を採らず、一本の部材から製作する必要がある。従って、打撃による方法でも良いが、現場作業としては、力のかかり具合を確認しながら本文に示したとおり、円錐状部１０にねじ部１１を設けた構造のボルト５を回転しながら貫入状況を確認しながら慎重作業をする方が実効的である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】筒体と角形ボルトの位置関係を示す斜視図
【図２】（１）柱、梁の貫通穴と筒体用穴の位置関係を示す平面図（２）同上  側面図
【図３】（１）本発明の角形ボルト構造を示す側面図（２）本発明の角形ボルト先端と筒体の位置関係を示す平面図
【図４】本発明の角形ボルト構造の変形例図
【図５】本発明の角形ボルト構造の他の変形例図
【図６】不適合構造を示す説明図
【符号の説明】
【００２１】  １…梁
２…柱
５…角形ボルト
６…筒体
７…筒体貫通穴
８…柱、梁貫通穴
１０…円錐状部
１１…ねじ部
１３…ロッド
１４…円錐体
１５…円錐体底部
１６…角穴
２０…弾性板
２１…めねじ
Ｈ……円錐高さ
【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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