(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の角材を互いに側面同士で面接触させて各角材同士を一体的に結合してなる木造建築用構造材において、所定の角材の相対する一方の側面に第１の角材を、他方の側面に第２の角材を面接触させ、前記所定の角材の一方の側面と前記第１の角材との接触面に互いに連通しかつ長手方向の略全域に亘って延びる１条の結合溝を形成し、前記所定の角材の他方の側面と前記第２の角材との接触面に互いに連通しかつ長手方向の略全域に亘って延びる複数条の結合溝を形成するとともに、該複数条の結合溝を前記１条の結合溝に対して横方向に偏倚させ、前記各結合溝の長手方向の略全域に結合部材を嵌合し、該結合部材を介して前記各角材を一体的に結合したことを特徴とする木造建築用構造材。
【請求項２】
前記結合部材は木質材としたことを特徴とする請求項１に記載の木造建築用構造材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数本の角材を互いに面接触させて一体的に結合した木造建築用構造材において、各角材の接触部の長手方向の略全域に亘って配した結合部材を介して各角材を一体的に結合した木造建築用構造材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、複数本の角材を積層させた積層材内に補強部材を配設してなる木造建築用構造材について既に特許出願（特願平９−１６２０２３号）している。この発明は、図７に示すように、例えば３本の角材１１ａ〜１１ｃを積層してなる積層材Ａに、これの長軸線に沿い、複数の補強部材挿嵌孔１３，１４がジグザグ形配置にして１列又は複数列に形成されているとともに、それら各補強部材挿嵌孔１３，１４に補強部材１２を挿嵌したものである。
かかる木造建築用構造材によれば、角材１１ａ〜１１ｃを積層してなる積層材Ａを使用したときにも、これと同じ大きさの木口断面からなる切出し材と同等又はそれ以上の強度を持たすことができる。
しかしながら、かかる木造建築用構造材においては、補強部材１２が角材１１ａ〜１１ｃの接合面１５ａ，１５ｂに部分的に結合しているだけであり、さらに結合強度を高めることが望ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、複数本の角材を互いに面接触させて一体的に結合した木造建築用構造材において、角材同士の結合強度をさらに高めた木造建築用構造材を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の木造建築用構造材は、複数本の角材を互いに側面同士で面接触させて各角材同士を一体的に結合してなる木造建築用構造材において、所定の角材の相対する一方の側面に第１の角材を、他方の側面に第２の角材を面接触させ、前記所定の角材の一方の側面と前記第１の角材との接触面に互いに連通しかつ長手方向の略全域に亘って延びる１条の結合溝を形成し、前記所定の角材の他方の側面と前記第２の角材との接触面に互いに連通しかつ長手方向の略全域に亘って延びる複数条の結合溝を形成するとともに、該複数条の結合溝を前記１条の結合溝に対して横方向に偏倚させ、前記各結合溝の長手方向の略全域に結合部材を嵌合し、該結合部材を介して前記各角材を一体的に結合したこと、を特徴としている。
上記において、前記結合部材を木質材とするとよい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体的に説明する。図１は本発明の木造建築用構造材の第１の実施形態を示す斜視図、図２は図１の分解斜視図、図３及び図４は第１の実施形態における他の実施例の木造建築用構造材の断面図、図５は第２の実施形態を示す木造建築用構造材の断面図、図６は第３の実施形態を示す木造建築用構造材の断面図である。
【０００６】
本発明の第１の実施形態における木造建築用構造材１は、複数本の角材２ａ〜２ｄを互いに側面同士で面接触させて各角材２ａ〜２ｄ同士を一体的に結合してなる木造建築用構造材１において、各角材２ａ〜２ｄの接触面３，３ａ〜３ｄに同数条の結合溝４，４ａ〜４ｄを形成するようにしたもので、例えば図１〜図４に示すように、各角材２ａ〜２ｄの接触面３，３ａ〜３ｄに、互いに連通しかつ長手方向の略全域に亘って延びる１条の結合溝４，４ａ〜４ｄを形成する。そして、該結合溝４，４ａ〜４ｄの長手方向の略全域に結合溝４，４ａ〜４ｄと略同一形状の結合部材５，５ａ〜５ｄを嵌合又は充填し、該結合部材５，５ａ〜５ｄを介して各角材２ａ〜２ｄを一体的に結合する。図１〜図４では各接触面３，３ａ〜３ｄにそれぞれ１条の結合溝４，４ａ〜４ｄを形成したものを示したが、それぞれ複数条づつの結合溝を形成するようにしてもよい。
【０００７】
図１〜図３においては２本以上（図１及び図２では２本、図３では３本）の角材２ａ〜２ｃを積層したものを示し、結合溝４，４ａ〜４ｂは各接触面３，３ａ〜３ｂの短手方向の中央部に形成してある。図４においては４本の角材２ａ〜２ｄを田の字状に集合させたものを示し、結合溝４ａ〜４ｄは各接触面３ａ〜３ｄの短手方向の中間部外方寄りに形成し、各角材２ａ〜２ｄに形成される２ヵ所の結合溝４ａと４ｄ，４ａと４ｂ，４ｂと４ｃ，４ｃと４ｄの底間の距離を確保して、角材２ａ〜２ｄの割れを防止するようにしてある。
【０００８】
上記において、結合部材５，５ａ〜５ｄとしては、角材２ａ〜２ｄの強度と同等以上の強度を有する木質材、樹脂材、金属等を用いることができる。ここで、木質材としては、強度の高い構造用合板などの合板、結合溝４，４ａ〜４ｄの深さ方向に木目を有する単板などが結合強度が高く好ましい。木質材は角材２ａ〜２ｄと同質材で、構造材１の任意箇所での切断も容易であり、また気温や湿度の変化に対しても収縮膨張の程度が同程度なため角材２ａ〜２ｄと結合部材５，５ａ〜５ｄとの結合強度を維持でき、好ましい。また、樹脂材としては、ガラス繊維や炭素繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）板などが強度が高く好ましい。或いは、結合溝４，４ａ〜４ｄの長手方向の略全域に液状の樹脂を充填し、これを硬化させて結合部材５，５ａ〜５ｄとしてもよい。樹脂材を用いた場合も上記木質材と同様に構造材１の切断が容易である。また、金属としては、鉄やアルミニウム材などが挙げられる。かかる結合部材５，５ａ〜５ｄに関する説明は、後述の第２及び第３の実施形態における木造建築用構造材１においても同様である。
【０００９】
本発明の第２の実施形態における木造建築用構造材１は、３本以上の角材２ａ〜２ｄを積層して一体的に結合するにあたり、各角材２ａ〜２ｄの接触面３ａ〜３ｃに形成する結合溝４ａ〜４ｃの数を積層方向に交互に異ならしめるようにしたもので、例えば図５に示すように、中間部に位置する所定の角材２ｂの相対する一方の側面３ｂに第１の角材２ｃを、他方の側面３ａに第２の角材２ａを面接触させ、所定の角材２ｂの一方の側面３ｂと第１の角材２ｃとの接触面３ｂに互いに連通しかつ長手方向の略全域に亘って延びる１条の結合溝４ｂを形成し、所定の角材２ｂの他方の側面３ａと第２の角材２ａとの接触面３ａには互いに連通しかつ長手方向の略全域に亘って延びる２条の結合溝４ａ，４ａを形成する。ここで、該２条の結合溝４ａ，４ａは１条の結合溝４ｂに対して横方向（接触面３ａ，３ｂの短手方向）に偏倚させて形成する。そして各結合溝４ａ，４ａ，４ｂの長手方向の略全域に結合部材５ａ，５ａ，５ｂを嵌合又は充填し、該結合部材５ａ，５ａ，５ｂを介して各角材２ａ〜２ｃを一体的に結合する。なお、図５の仮想線に示すように、さらに１本の角材２ｄを積層する場合には、その接触面３ｃに２条の結合溝５ｃ，５ｃを形成して結合溝の数が積層方向に交互に異なるようにする。
【００１０】
複数条の結合溝４ａ，４ａ，４ｃ，４ｃとすれば、１条の結合溝４ｂに比べ角材と結合部材５ａ，５ａ，５ｃ，５ｃとの接触面積を大きくとることができ、溝深さを浅くしても結合力を確保することができる。２条の結合溝４ａ，４ａ，４ｃ，４ｃを１条の結合溝４ｂに対して横方向に偏倚させることにより、中間部の角材２ｂ，２ｃの割れ易さを少なくすることができる。
【００１１】
本発明の第３の実施形態における木造建築用構造材１は、４本の角材２ａ〜２ｄを互いに田の字状に集合させて面接触させ、その集合点６を中心とした断面Ｘ字状の結合溝４を形成したもので、図６に示すように、各角材２ａ〜２ｄの集合点６から各角材２ａ〜２ｄの対角線方向に向かう所定深さの結合溝４を互いに連通させて各角材２ａ〜２ｄの長手方向の略全域に形成する。そして、結合溝４の長手方向の略全域に該結合溝４と略同一形状（断面Ｘ字状）の結合部材５を嵌合し、又は結合溝４の長手方向の略全域に液状の樹脂を充填しこれを硬化させて結合部材５となし、該結合部材５を介して各角材２ａ〜２ｄを一体的に結合する。結合溝４に嵌合する結合部材５は、樹脂又は金属により一体的に形成したものを用いる。
【００１２】
かかる構造材１によれば、結合部材５が断面Ｘ字状をなし、どの方向からの加重に対しても曲げ剛性が高く、従って構造材１もどの方向からの加重に対しても曲げ剛性の高いものとなる。また、各角材２ａ〜２ｄに形成する結合溝４はそれぞれ１ヵ所ですみ、各角材２ａ〜２ｄの剛性の低下を防止しつつそれぞれ２方向の角材（例えば角材２ａに対し角材２ｂ，２ｄ）と結合できる。かかる構造体１では、結合溝４の形状、従って結合部材５の形状が断面Ｘ字状と複雑かつ長尺であるので、結合溝４に樹脂を充填しこれを硬化させて結合部材５とすると製造が容易である。
【００１３】
上記各実施形態において、角材２ａ〜２ｄとしては、杉、檜、松などの自然木から切り出したもので、例えば４寸（約１２ｃｍ）角又は３寸（約９ｃｍ）角の木口断面からなり、長手方向の長さは１ｍ〜５ｍ程度のものを通常用いるが、必ずしもこれらの寸法のものに限られない。結合部材５，５ａ〜５ｄと角材２ａ〜２ｄとは接着剤により接着して一体的に結合するようにするとよい。各角材２ａ〜２ｄに形成する結合溝４，４ａ〜４ｄの幅や深さは、角材２ａ〜２ｄの強度、結合部材５，５ａ〜５ｄの材質や強度、角材同士の結合の仕方等により異なり一該に言えないが、各角材２ａ〜２ｄに必要な所要の強度を損なわない程度の範囲で適宜決められる。なお、強度の異なる角材を組み合わせ、例えば強度の高い角材と比較的弱い角材とを組み合わせて全体として必要な強度をもたせるようにすれば、強度の比較的弱い角材をも有効に活用できる。本発明の構造材１は木造建築の柱や梁等として用いる。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の木造建築用構造材によれば、結合部材が各角材の長手方向の略全域に亘って介在しているので、長手方向の略全域に亘って結合部材の強度が活かされ各角材を強固に結合できる。また、角材に形成される結合溝は、角材の長手方向の略全域に亘って溝加工するだけの単純な加工で形成できる。
第２の実施形態における木造建築用構造材によれば、複数条の結合溝とした結合部では、溝深さを浅くしても結合力を確保することができる。また、複数条の結合溝を１条の結合溝に対して横方向に偏倚させたので、角材の割れ易さを少なくすることができる。
結合部材を木質材とすれば、構造材の切断も容易であり、また気温や湿度の変化に対しても結合部材の結合強度を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の木造建築用構造材の第１の実施形態を示す斜視図。
【図２】図１の分解斜視図。
【図３】第１の実施形態における他の実施例の木造建築用構造材の断面図。
【図４】第１の実施形態におけるさらに他の実施例の木造建築用構造材の断面図。
【図５】第２の実施形態を示す木造建築用構造材の断面図。
【図６】第３の実施形態を示す木造建築用構造材の断面図。
【図７】従来例による木造建築用構造材の斜視図。
【符号の説明】
１  木造建築用構造材
２ａ〜２ｄ  角材
３，３ａ〜３ｄ  接触面
４，４ａ〜４ｄ  結合溝
５，５ａ〜５ｄ  結合部材
６  集合点
【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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