(57)【要約】【課題】２つの平板の部材間に中間部材を持つような比較的高さの無い構造において、追加の部材を用いることなく、平板の面に対して水平、斜め方向の強度向上を図る。【解決手段】２つの対向する平板部と、平板部間を連結する複数の連結部から構成され、連結部は、一方の平板部から他方の平板部に対して、斜めに配置され、隣接する連結部同士は、山型形状又は谷型形状を形成するように互い違いに配列され、連結部の側面の一部は隣接する連結部の側面の一部と当接しているという構成を採用した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの対向する平板部と、該平板部間を連結する複数の連結部から構成され、
該連結部は、一方の該平板部から他方の該平板部に対して、斜めに配置され、
隣接する該連結部同士は、山型形状又は谷型形状を形成するように互い違いに配列され、
該連結部の側面の一部が隣接する連結部の側面の一部と当接していることを特徴とする耐力面材構造。
【請求項２】
前記複数の連結部は、同一形状であることを特徴とする請求項１に記載の耐力面材構造。
【請求項３】
前記平板部は、複数の長板部からなり、該長板部の長手方向が、前記連結部の長手方向と直交するように、前記連結部が配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の耐力面材構造。
【請求項４】
前記連結部の端部は、ほぞ構造であり、平板部の対応する部分にはほぞ溝が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の耐力面材構造。
【請求項５】
前記ほぞ及びほぞ溝は、ビス及び／又はボンドで固定されることを特徴とする請求項１から４のいすれかに記載の耐力面材構造。
【請求項６】
前記平板部は、平面、曲面、Ｓ字曲面のいずれかの形状であることを特徴とする請求項１から５のいすれかに記載の耐力面材構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
建築構造における面材構造に関する技術。より詳しくは、比較的高さのない面構造において、面材構造の重量を軽減しつつ、面に対する垂直方向、水平方向及び、斜め方向についての強度を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築施工において、面材の耐力・強度向上を図る手段として、かかる面材として使用する平板の厚さを必要分だけ厚くすることが考えられる。しかしながら、厚い部材は部品代も高く、重量も重くなり、現実的で無い場合も多い。
そこで、平板の部材のみの厚さでは高さが不十分のような場合、平板の部材を上下とし、その間に中間部材の役割を用いる柱等を配置し、所定の厚さ又は高さに合わせる工法がよく用いられる。
平板の部材間に柱等を入れることで、容易に、厚さ、高さを調整することが出来るが、強度面では上下の平板の水平方向へのずれに対して弱いという問題がある。
平板の部材間の柱は、平板面に対して垂直方向には柱の強度に対応した抗力を発揮することが出来るが、ゆがみ等による水平方向については柱が容易に傾いてしまい、抗力を発揮できない。
【０００３】
水平方向への強度を高める構造として、筋交等を追加する方法がある。このような方法は、天井を支える柱の補強等で用いられることが一般的である。しかし、平板の部材間に柱等を入れるような、比較的高さ、厚さのない構造に対して、新たな部材として筋交等を追加することは、極めて狭い場所での作業となるため適当でない。
そこで、２つの平板の部材間に中間部材を持つような比較的高さの無い構造において、追加の部材を用いることなく、平板の面に対して水平、斜め方向の強度を向上させる構造が求められていた。
【０００４】
このような問題に対して、従来からも様々な技術が提案されている。例えば、ツーバイフォー工法において通気性と断熱性を確保する技術が提案され（特許文献１参照）、公知技術となっている。ツーバイフォー工法は、壁自体に耐力を持たせる工法であり、２つの平板の部材の間に中間部材を持つ構造である。しかしながら、壁自体を特定の単位で区切り、柱に代わる強度を確保するものであり、２つの平板の部材間のゆがみ等によるずれに対しては十分な強度を発揮できない。また、本文献の技術は、ツーバイフォー工法において厚い断熱材を組み込む際に通気性が落ちることを改善する技術であり、前記課題の解決には至っていない。
【０００５】
また、在来工法において、耐熱性、耐火性を向上させる壁構造の技術が提案され（特許文献２参照）、公知技術となっている。在来工法では、柱によって強度を確保し、基本的に耐力壁を用いない。本文献は、耐圧用断熱材と外張用断熱材を組み合わせ、断熱施工部分にも強度を持たせる構造を開示している。しかしながら、耐力面材について、平板の面に対して水平、斜め方向の強度を向上させる構造については記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−０６８４９６
【特許文献２】特開２０１５−０２８２８７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、２つの平板の部材間に中間部材を持つような比較的高さの無い構造において、追加の部材を用いることなく平板の面に対して水平、斜め方向の強度を向上させることが出来ないという問題点に鑑み、２つの対向する平板部と連結部から構成され、連結部は斜めに互い違いに配置されることによって問題点を解決する手段を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る耐力面材は、２つの対向する平板部と、該平板部間を連結する複数の連結部から構成され、該連結部は、一方の該平板部から他方の該平板部に対して、斜めに配置され、隣接する該連結部同士は、山型形状又は谷型形状を形成するように互い違いに配列され、該連結部の側面の一部は隣接する連結部の側面の一部と当接している手段を採用している。
【０００９】
また、本発明は、前記複数の連結部が同一形状である手段を採用し得る。
【００１０】
また、本発明は、前記平板部が複数の長板部からなり、該長板部の長手方向が、前記連結部の長手方向と直交するように、前記連結部が配置されている手段を採用し得る。
【００１１】
また、本発明は、前記連結部の端部がほぞ構造であり、平板部の対応する部分にはほぞ溝が形成されている手段を採用し得る。
【００１２】
また、本発明は、前記ほぞ及びほぞ溝が、ビス及び／又はボンドで固定される手段を採用し得る。
【００１３】
また、本発明は、前記平板部が、平面、曲面、Ｓ字曲面のいずれかの形状である手段を採用し得る。
【００１４】
また、本発明は、前記耐力面材構造が、屋根、壁、床材、ハリ材のいずれかを構成する手段を採用し得る。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る耐力面材構造によれば、比較的高さのない面材構造において、平面部と連結部の２種類の部材のみによって、面材の重量を増すことなく、面の水平、斜め方向への強度を向上させることが出来る。
【００１６】
また、本発明に係る耐力面材構造によれば、曲面を持つ面構造についても、強度を向上させることが出来る。
【００１７】
さらに、本発明に係る耐力面材構造によれば、面内に空間が出来、空気層を持つことで通気性が向上し、腐食を防止することが出来る。
【００１８】
またさらに、本発明に係る耐力面材構造によれば、面内部を、配線用に使用したり断熱材のスペースとして使用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る耐力面材の一実施例を示す全体斜視図である。
【図２】本発明に係る耐力面材を示す断面図である。
【図３】本発明に係る耐力面材における連結部の断面、斜視図及び耐力面材構造の組立図である。
【図４】本発明に係る耐力面材の他の実施例である曲面形状を示す断面図である。
【図５】本発明に係る耐力面材の効果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に係る耐力面材１は、２つの平板部１００，２００と連結部４００のみで強度を向上させることを最大の特徴とする。
以下、実施例を図面に基づいて説明する。
【００２１】
なお、本発明に係る耐力面材の全体形状及び各部の形状等は、下記に述べる実施例に示されたものに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内、即ち、同一の作用効果を発揮できる形状及び寸法等の範囲内で適宜変更することができるものである。
また、説明上、紙面上方向を上、手元方向を下と表現しているが、本発明の面材が壁等であれば、右、左又は外、内等適宜読み替えることができる。
【実施例１】
【００２２】
図１から図３に沿って、本発明に係る耐力面材１を説明する。図１は、本発明に係る耐力面材１の一実施例を示す全体斜視図である。図２は、本発明に係る耐力面材１を示す断面図である。図３は、本発明に係る耐力面材１における連結部４００の断面、斜視図及び耐力面材の組立図である。
耐力面材１は、全体として、素材を木材とする構成である。ただし、面材構成であれば、他の素材、たとえば、樹脂、紙、金属でもよい。２枚の平板部である上側平板部１００と下側平板部２００と、連結部４００から構成されている。上側平板部１００と下側平板部２００は対向し、その間に複数の連結部４００が配置されている。たとえば、面材の厚さとして１０数ｃｍ程度必要な場合に適している。
【００２３】
上側平板部１００は、複数の長板部３００からなり、全体として、平板を形成している。長板部３００の寸法は、たとえば、長さ３ｍ、幅１２ｃｍ、厚さ３ｃｍ程度である。複数の長板部３００を幅方向に配列することで、広い平面を形成する。下側平板部２００についても同様の構成である。
上側平板部１００、下側平板部２００には、長板部３００の幅方向に一定の間隔でほぞ溝３０１が形成されている。ほぞ溝３０１の幅は、たとえば、３ｃｍ程度で、間隔は１２ｃｍ程度である。上側平板部１００のほぞ溝３０１に対して下側平板部２００のほぞ溝３０１は、斜め方向にあり、上下のほぞ溝３０１の関係は断面、千鳥状である。
【００２４】
上側平板部１００のほぞ溝３０１は連結部４００の上部のほぞ４０１に対応し、下側平板部２００のほぞ溝３０１は連結部４００の下部のほぞ４０１に対応する。ほぞ溝３０１、ほぞ４０１の構成によって、上側平板部１００、下側平板部２００と連結部４００の位置決めが容易になり、かつ、上側平板部１００、下側平板部２００と連結部４００の間も連結を強固なものとすることが出来る。また、上側平板部１００、下側平板部２００の端部付近では、ほぞ溝３０１の幅は他の部分の約半分である。
【００２５】
連結部４００は、上側平板部１００と下側平板部２００を連結する部分である。図３（ａ）に示すように、通常の長板から端面を加工することで作成する。側面４０２とほぞ４０１から構成され、側面４０２は当接部４０３と非当接部４０４からなる。ほぞ４０１は上側平板部１００、下側平板部２００のほぞ溝３０１に挿入させる部分であり、たとえば、突出量１０ｍｍ、幅１５ｍｍ程度である。２つの連結部４００のほぞ４０１が、１つのほぞ溝３０１に対応するので、ほぞ４０１の幅は、概ねほぞ溝３０１の半分程度である。当接部４０３は、連結部４００が上側平板部１００、下側平板部２００と組まれる際に、隣接する連結部４００と当接する部分である。当接部４０３は、ほぞ４０１の片側の面と同一面の延長として構成している。そのため、連結部４００が上側平板部１００、下側平板部２００と組まれる際には、連結部４００は、当接部４０３とほぞ４０１の一面が、隣接する連結部４００に当接する。連結部４００は、図３（ｂ）に示すように同一の断面形状である。そのため、連結部４００の長手方向のすべてについて、上側平板部１００、下側平板部２００と連結される。
【００２６】
図２に沿って、上側平板部１００、下側平板部２００、連結部４００の構成を説明する。２つの対向する平板部である上側平板部１００、下側平板部２００と、平板部間を連結する複数の連結部４００から構成され、連結部４００は、上側平板部１００から下側平板部２００に対して、斜めに配置され、隣接する連結部４００同士は、山型形状又は谷型形状を形成するように互い違いに配列され、連結部の側面の一部である当接部４０３は隣接する連結部４００の当接部４０３と当接している。例えれば、連結部４００と上側平板部１００下側平板部２００の断面の構成は段ボールの波型のような構成である。
【００２７】
このように高さの少ない場合の構造の一般的な例として、断面ハシゴ状のものがある。それに対して、本発明では、「トラス」状に構成されている。トラスとは、狭義には接点がすべて滑節からなる骨組形式であるが、本発明の場合には、いわゆる三角構造一般を「トラス状」としている。トラスでの構成でいえば、上側平板部１００は上弦材、下側平板部２００は下弦材、連結部４００は、斜腹材である。
【００２８】
上側平板部１００、下側平板部２００には、ほぞ溝３０１が一定間隔で形成され、上側平板部１００のほぞ溝３０１と下側平板部２００のほぞ溝３０１は、千鳥状に配置されている。ほぞ溝３０１に対して、２つの連結部４００が挿入される構成である。連結部４００は、断面が山、谷を繰り返すように互い違いに配列される。連結部４００の当接部４０３同士は、当接している。
上側平板部１００、下側平板部２００と連結部４００は、ほぞ溝３０１部分で、ビス（大）５００によって固定される。さらに、ボンドを用いればさらに強固に固定される。また、ボンドのみで固定してもよい。
【００２９】
また、上側平板部１００、下側平板部２００の長さを延長する場合は、段継ぎ部３０２を用いて、延長してもよい。段継ぎ部３０２の位置は、ほぞ溝３０１の列の間の位置が適している。ほぞ溝３０１の位置では、ほぞ溝の分だけ強度が低下しているからである。また、段継ぎ部３０２はビス（小）５１０を用いて、固定するとよい。
また、耐力面材１の端部に仕切り壁６００等が配置される場合は、連結部４００の当接部４０３を仕切り壁６００に当接する構成としてもよい。
【００３０】
次に、図３（ｃ）に沿って、本発明の組立手順の一例を説明する。長板部３００を幅方向に配列した下側平板部２００に対して、連結部４００を傾きが互い違いとなるように配置していく。一連の連結部４００の形状は、山谷を繰り返す鋸状の形状となる。すべての連結部４００を配置し、下側平板部２００と連結部４００間のビス（大）５００等による固定が完了した後、連結部４００の上部のほぞ４０１と上側平板部１００のほぞ溝３０１が対応するように、上側平板部１００を連結部４００の上部に組む。その後、連結部４００と上側平板部１００をビス（大）５００等で固定し完了となる。
連結部４００は、断面で見ると、トラス状である。通常のトラス構造は、線材による構成であることが多い。そのため、トラス構造の強度についても線材の範囲のみに限定される。それに対して、本発明の連結部４００は、面上のトラス構造となるので、強度の向上が面全体の広がり、より安定した強度向上を見込むことが出来る。
【００３１】
図５に沿って、本発明の効果について、従来構造との比較を含めて説明する。
図５（ａ）は、従来の断面ハシゴ型の構造である。図５（ｂ）は、連結部が斜めに配置されたトラス状構造である。ただし、本発明と異なり、連結部の一部が他の連結部と当接していない。図５（ｃ）は、本発明の構造である。
【００３２】
図５（ａ）のような断面ハシゴ型の構造は、高さ調整の構造としては一般的である。上側平板部１００、下側平板部２００の間に、垂直に従来の連結部Ａ７００が配置されている。上部からの荷重に対しては、従来の連結部Ａ７００が適切な抗力を発揮するため、強度が確保されている。しかし、下側平板部２００に対して上側平板部１００が水平方向にずれるような力（矢印Ａ）に対しては、従来の連結部７００が傾き、変形に対して弱い構造となっている。
【００３３】
図５（ｂ）のようなトラス状の構造は、橋等の構造として一般的である。上側平板部１００、下側平板部２００の間に、斜めに従来の連結部Ｂ７１０が配置され、その従来の連結部Ｂ７１０同士は、互い違いに配置されている。従来の連結部Ａ７００の場合と異なり、下側平板部２００に対する上側平板部１００の水平方向のずれに対して、三角構造によって抗力が発生し、変形に対して強い構造となっている。しかし、上部からの力については、従来の連結部Ｂ７１０自体が変形する可能性がある。上部からの力が強いと、従来の連結部Ｂ７１０は矢印Ｂの方向にゆがみ、変形に対して十分とは言えない場合がある。
【００３４】
図５（ｃ）のような本発明の構造では、連結部４００の側面の一部が当接部４０３として隣接する連結部４００に当接する構造であるため、上部から強い力が加わり、連結部４００自体に変形の可能性がある場合、矢印Ｃの方向に変形しようとする。しかし、連結部４００同士が互いに押し合う形のため、矢印Ｃの力は相殺され、連結部４００の変形を回避することが出来る。
よって、従来の垂直方向の強度に加えて、水平方向、斜め方向の強度も確保することが出来る。
【００３５】
このように、本発明に係る耐力面材１によれば、比較的高さのない面材構造において、平板部１００，２００と連結部４００の２種類の部材のみによって面の水平、斜め方向への強度を向上させることが出来る。そのため、面材の重量が増加することが無いし、費用が増大することもなく、作業工数が増加することもないので極めて有効である。
また、本発明は、水平面の構造に限定する必要はないので、屋根、壁、床材、ハリ材のいずれについても適用することが出来る。
【００３６】
また、本発明によって、耐力面材１内に三角柱状の空間が出来るので、通気性が向上し、腐食を防止することが出来る。
また、耐力面材１内の空間を配線用に使用したり、断熱材のスペースに使用したりすることが出来、非常に有効である。
【実施例２】
【００３７】
次に、本発明に係る耐力面材１の他の実施例について、図４を用いて説明する。なお、実施例１と同様の部分は説明を省略する。図４は本発明に係る耐力面材の他の実施例である曲面形状の断面図である。
実施例１において、上側平板部１００、下側平板部２００が平坦な面である場合を説明したが、本発明は、それに限らず、曲面やＳ字曲面についても適用することが出来る。
【００３８】
図４（ａ）は、曲面の耐力面材１の例であり、上側平板部１００が外周側、下側平板部２００が内周側の場合の例である。平坦な場合に比べて、ほぞ４０１と当接部４０３の角度が若干異なる。連結部４００が同一部材で対応できることは同じである。実施例１の場合と同様に、連結部４００同士が当接することによって、十分な強度を維持できる。また、曲面の構造の場合、平坦な面よりもゆがみ、ずれが発生しやすいので、その際、従来のハシゴ型よりも、より安定した構造とすることが出来る。
【００３９】
図４（ｂ）は、Ｓ字曲面の耐力面材１の例であり、上側平板部１００、下側平板部２００ともＳ字曲面とした例である。平坦な場合に比べて、ほぞ４０１と当接部４０３の角度が若干異なる。また、Ｓ字曲面のＲが同程度であれば、連結部４００の上下を反転することによって、同一の連結部４００で対応できる。Ｓ字曲面の場合は、単純な曲面よりもゆがみ、ずれが発生しやすいので、従来のハシゴ型よりも安定した構造とすることが出来る。
【００４０】
このように、本発明に係る耐力面材１によれば、平坦な面のみでなく、曲面、Ｓ字曲面を持つ面構造についても、強度を向上させることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明に係る耐力面材１は、比較的高さの無い構造において、追加部材も用いることなく強度を向上させることが出来、しかも屋根材や壁材、床材、ハリ材など、建築におけるあらゆる面材として使用可能であるため、本発明の産業上の利用可能性は大きいと解する。 
【符号の説明】
【００４２】
１    耐力面材
１００    上側平板部
２００    下側平板部
３００    長板部
４００    連結部
５００    ビス（大）
６００    仕切り壁
７００    従来の連結部Ａ
７１０    従来の連結部Ｂ
３０１    ほぞ溝
３０２    段継ぎ部
４０１    ほぞ
４０２    側面
４０３    当接部
４０４    非当接部
４０５    切欠部分
５１０    ビス（小）
【図１】
2017122313.tif 000003
【図２】
2017122313.tif 000004
【図３】
2017122313.tif 000005
【図４】
2017122313.tif 000006
【図５】
2017122313.tif 000007