(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
木造建築物における第１の構造材にボルトの一端部を固定し、該ボルトの他端部を第２の構造材に形成した貫通孔に挿入し、該ボルトを用いて第１の構造材に第２の構造材を固定する構造材の固定方法において、
切削刃を有しない座金付ナットと、切削刃を有する該座金付ナット専用の回転治具とからなる固定用具を用い、上記固定用具を回転させることで、該座金付ナットを上記ボルトの他端部に螺合させると共に上記第２の構造材の表面に該座金付ナットの座金部の収容部を形成させることを特徴とする座金付ナットを用いた構造材の固定方法。
【請求項２】
ボルトに螺合される座金付ナットと、該座金付ナットに着脱可能に係合され、該座金付ナットを該ボルトに螺合させる回転治具とからなる固定用具であって、
上記座金付ナットは、内面にネジ溝が形成された円筒状のナット部と、該ナット部の一端に結合された平板状の座金部とからなり、該座金部に、該座金部の中心からの距離が異なる複数の貫通孔を有しており、
上記回転治具は、先端に切削刃を有する複数の挿入部を下面に有し、インパクトレンチ等の回転用器具を係合させる係合部を上部に有しており、複数の上記挿入部は、上記座金部の上記貫通孔に対応させて該各貫通孔に挿入し得るように設けられていることを特徴とする固定用具。
【請求項３】
上記座金部は、該座金部の中心からの距離が異なる三つの貫通孔を有しており、該各貫通孔に挿入される同数の上記挿入部によって、木質構造材の表面上に、該座金部の収容部が切削形成されるようにしてあることを特徴とする請求項２に記載の固定用具。
【請求項４】
複数の上記挿入部における上記切削刃が、木質構造材の表面における中心点を共通にする互いに隣接する複数の環状領域を切削するようにしてあることを特徴とする請求項２又は３に記載の固定用具。
【請求項５】
上記座金部を周方向に三等分した各領域それぞれに、少なくとも一つの上記貫通孔を有していることを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の固定用具。
【請求項６】
上記座金付ナットが、上記ナット部と上記座金部との接合部に、肉厚の補強部を有していることを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載の固定用具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、座金付ナットを用いた構造材の固定方法に関し、詳しくは、構造材を、該構造材の表面に突出部を形成させることなく、容易且つ確実に他の構造材に固定することができると共に、施工コストの低減及び施工時における安全性の向上を図ることのできる座金付ナットを用いた構造材の固定方法、及び該固定方法に適した固定用具に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、木造建築物におけるコンクリート基礎上への土台の固定の際には、図５に示されるように、基礎３にアンカーボルト４を埋設し、土台５に形成した貫通孔５１内に上記アンカーボルト４を貫通させ、該土台５の上面に突出した上記アンカーボルト４の先端にナット１０を螺合させて該土台５を固定するのが一般的である。しかし、近年注目されている高気密化住宅においては、土台５上に断熱材６を密着させる必要があるため、該土台５上にアンカーボルト４やナット１０が突出するのは好ましくない。例えば、土台５上に隙間なく断熱材６や他の構造材を配置するには、アンカーボルト４やナット１０に対応する部分に予め凹部を形成しておく必要があり、施工作業上の負担となる。
また、基礎３上に土台５を固定する場合のみならず、木造建築物における土台５以外の構造材を、他の構造材に固定する場合にも、ボルトやナットを突出させたくない場合がある。
【０００３】
表面にアンカーボルト４やナット１０を突出させずに土台５を固定する方法として、図６に示されるように、土台５の上面に座掘７を設け、該座掘７内に、上記アンカーボルト４の先端部及び上記ナット１０が納まるようにする方法がある。この方法によれば、断熱材６や他の構造材を土台５の上面に密着させることができるが、座堀７の加工工程が発生するため、施工作業上の負担となるという問題は解消されない。更に、この方法は、上記座堀７を形成させることにより土台５に断面欠損を生じさせることになり、その分該土台５の断面を大きくして対応しなければならなく、必要材料・材料費の増加を招いてしまうという問題もある。
【０００４】
このような事情に鑑み、本発明者は、特開平１０−２９２４９８号公報において、各々に切削用の刃を設けた座金付ナットと該座金付ナット専用の回転治具を用い、該座金付ナットをアンカーボルト４の上端部に螺合させると同時に、土台５の上面を切削させることにより、該土台５にアンカーボルト４やナットを突出させることなく該土台５を固定する方法を提案した。
しかし、この方法においては、切削用の刃を有する座金付ナットを用いなければならず、座金付ナットの製造にコストが掛かり、施工コストの上昇や実施自体が困難でなるといった問題を有していた。また、施工時における安全性の観点からも改良の余地を残すものであった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、構造材を、該構造材の表面に突出部を形成させることなく、容易且つ確実に他の構造材に固定することができると共に、施工コストの低減及び施工時における安全性の向上を図ることのできる座金付ナットを用いた構造材の固定方法、及び該固定方法に適した固定用具を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、木造建築物における第１の構造材にボルトの一端部を固定し、該ボルトの他端部を第２の構造材に形成した貫通孔に挿入し、該ボルトを用いて第１の構造材に第２の構造材を固定する構造材の固定方法において、切削刃を有しない座金付ナットと、切削刃を有する該座金付ナット専用の回転治具とからなる固定用具を用い、上記固定用具を回転させることで、該座金付ナットを上記ボルトの他端部に螺合させると共に上記第２の構造材の表面に該座金付ナットの座金部の収容部を形成させることを特徴とする座金付ナットを用いた構造材の固定方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、ボルトに螺合される座金付ナットと、該座金付ナットに着脱可能に係合され、該座金付ナットを該ボルトに螺合させる回転治具とからなる固定用具であって、上記座金付ナットは、内面にネジ溝が形成された円筒状のナット部と、該ナット部の一端に結合された平板状の座金部とからなり、該座金部に、該座金部の中心からの距離が異なる複数の貫通孔を有しており、上記回転治具は、先端に切削刃を有する複数の挿入部を下面に有し、インパクトレンチ等の回転用器具を係合させる係合部を上部に有しており、複数の上記挿入部は、上記座金部の上記貫通孔に対応させて該各貫通孔に挿入し得るように設けられていることを特徴とする固定用具を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、上記座金部は、該座金部の中心からの距離が異なる三つの貫通孔を有しており、該各貫通孔に挿入される同数の上記挿入部によって、木質構造材の表面上に、該座金部の収容部が切削形成されるようにしてあることを特徴とする請求項２に記載の固定用具を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、複数の上記挿入部における上記切削刃が、木質構造材の表面における中心点を共通にする互いに隣接する複数の環状領域を切削するようにしてあることを特徴とする請求項２又は３に記載の固定用具を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、上記座金部を周方向に三等分した各領域それぞれに、少なくとも一つの上記貫通孔を有していることを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の固定用具を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、上記座金付ナットが、上記ナット部と上記座金部との接合部に、肉厚の補強部を有していることを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載の固定用具を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の座金付ナットを用いた構造材の固定方法及び固定用具それぞれの好ましい一実施形態を図面を参照して説明する。図１〜図３は本発明の固定用具の好ましい一実施形態を示しており、図１は本実施形態の固定用具における座金付ナットを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図２は本実施形態の固定用具における回転治具を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図である。  図３は、本実施形態の固定用具、及びその使用方法を示す斜視図で、（ａ）は施工前、（ｂ）が施工後を示す図である。図４は、本実施形態の固定用具による木質構造材の切削を説明するための模式図である。
【００１３】
先ず、本実施形態の固定用具について説明する。本実施形態の固定用具は、図３（ａ）に示されるように、ボルト４に螺合される座金付ナット１と、該座金付ナット１に着脱可能に係合され、該座金付ナット１を該ボルト４に螺合させる回転治具とからなる。
【００１４】
座金付ナット１は、図１に示されるように、内面にネジ溝１１ａが形成された円筒状のナット部１１と、該ナット部１１の一端に結合された平板状の座金部１２とからなり、該座金部１２に、該座金部１２の中心Ｐからの距離が異なる複数の貫通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃを有している。尚、本発明における貫通孔には、回転治具２の挿入部を挿入し得る貫通孔１２ｃのような切欠部も含まれる。
【００１５】
上記ナット部１１は、上部に外径が拡大された肉厚部１１ｂを有し、該肉厚部１１ｂの上端部において上記座金部１２に結合されている。上記肉厚部１１ｂは、該ナット部１１と該座金部１２との接合部を補強する補強部として機能する。上記ナット部１１は、下部に内径が他の部分より拡大された挿入案内部１１ｃを有しており、ボルト先端部への該座金付ナット１の螺合が、スムーズに行われるようにしてある。上記挿入案内部１１ｃより上部のナット部１１の内面には、ネジ溝１１ａが形成されている。
【００１６】
上記座金部１２は、中央に孔が形成された円盤状の部材であり、中央に形成された孔が上記ナット部１１の内部と連通して、ボルト４に螺合される螺合孔１３を形成している。
そして、座金部１２には、該座金部の中心Ｐ（螺合孔１３の中心に同じ）からの距離がそれぞれ異なる三つの貫通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃが設けられている。座金部の中心Ｐからの距離は、貫通孔１２ａ、貫通孔１２ｂ、貫通孔１２ｃの順に長くなっている。
また、各貫通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、該座金部１２を周方向に三等分した各領域Ａ，Ｂ，Ｃそれぞれに一つずつ位置するように配分されている。図１中、各領域Ａ，Ｂ，Ｃ間を仕切る直線をＤとして示してある。尚、本実施形態における座金付ナット１には、切削刃が設けられていない。
【００１７】
上記回転治具２は、図２に示されるように、先端に切削刃２１を有する複数の挿入部２２ａ，２２ｂ，２２ｃを下面に有し、インパクトレンチ等の回転用器具を係合させる係合部２３を上部に有しており、複数の上記挿入部２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、上記座金部１２の上記貫通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃに対応させて該各貫通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃに挿入し得るように設けられている。
【００１８】
上記回転治具２の下面中央には凹部２４が形成されており、上記ボルト４の先端が、上記座金部１２の上面から突出した場合においても、該ボルト４の上端と該回転治具２とが干渉しないようになっている。
【００１９】
上記各挿入部２２ａ，２２ｂ，２２ｃの横断面形状は、それぞれ上記各貫通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃの開口形状と同形状とされており、上記切削刃２１は、該各挿入部２２ａ，２２ｂ，２２ｃの先端が斜めにカットされて形成されている。上記切削刃２１は、上記回転治具２の回転に伴って木質構造材の上面を切削し得るように鋭利に形成されている。上記各挿入部２２ａ，２２ｂ，２２ｃの長さは、座金付ナット１における該座金部１２の厚みよりも長く形成されている。
【００２０】
そして、複数の上記挿入部２２ａ，２２ｂ，２２ｃが、上記座金部１２の上記貫通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃの位置に対応させて設けられ且つ各挿入部２２ａ，２２ｂ，２２ｃの横断面形状と各貫通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃの開口形状が同形状とされているため、回転治具２は、上記挿入部２２ａ，２２ｂ，２２ｃそれぞれを、それぞれ対応する各貫通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃに挿入することにより該座金付ナット１に着脱可能に係合することができるようになっている。尚、上記座金付ナット１と上記回転治具２との係合は、該座金付ナット１と該回転治具２の中心軸線を一致させて行われる。
【００２１】
また、上記各挿入部２２ａ，２２ｂ，２２ｃの長さが、上記座金部１２の厚さよりも長く形成されているため、回転治具２と座金付ナット１とが係合されると、該座金部１２の下面側に、上記各挿入部２２ａ，２２ｂ，２２ｃの各切削刃２１が突出する。尚、回転治具２の下面側に磁石を設けておけば、上記挿入部２２ａ，２２ｂ，２２ｃを上記貫通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃ挿入した状態が安定的に保持されるので、作業を、より容易に行うことができる。
【００２２】
上記回転治具２は、上端部に上記係合部２３を有する釣り鐘形状の上部２Ｕと、下面に複数の上記挿入部２２ａ，２２ｂ，２２ｃを有する下部２Ｄとに、分割可能になされている。そのため、度重なる使用によって、上記切削刃２１の切削能力が低下した場合等に該下部２Ｄのみを交換することができ、経済的である。また、下部２Ｄのみを交換することによって、容易に、座金部の大きさや貫通孔の配置が異なる座金付ナットに対応させることもできる。同様に、上部２Ｕのみを交換することも可能である。
【００２３】
次に、本発明の座金付ナットを用いた構造材の固定方法の好ましい実施形態について説明する。本実施形態においては、上記第１の構造材、上記第２の構造材及び上記ボルトが、それぞれ木造建築物における基礎、土台及びアンカーボルトであり、該基礎に該土台を固定するに際し、上述した座金付ナット１と回転治具２とからなる固定用具を用いる。尚、本実施形態におけるように、本発明における第１の構造材３は、木質構造材に限られず、コンクリート基礎であっても良い。
【００２４】
先ず、図３（ａ）に示されるように、基礎３に、アンカーボルト４の一端部を固定し、該アンカーボルト４の他端部を土台５の所定位置に予め形成した貫通孔に挿入しておく。このとき、上記アンカーボルト４の該他端部は、上記土台５のほぼ上面に達する位置に来るようにするが、その上面からは突出しないようにしておく。
【００２５】
そして、インパクトレンチ（図示せず）の回転部先端を上記回転治具２の上記係合部２３に係合させる。そして、上記回転治具２の上記各挿入部２２ａ，２２ｂ，２２ｃを、それぞれ対応する上記座金付ナット１の上記貫通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃに挿入させる。そして、上記螺合孔１３の下端に上記アンカーボルト４の上端を挿入させ、上記座金付ナット１と上記回転治具２とが互いに係合された上記固定用具を、インパクトレンチにより回転させ、上記座金付ナット１を上記アンカーボルト４に螺合させる。尚、上記アンカーボルト４に上記螺合孔１３の下端を一部だけ螺合させ、その後に上記回転治具２を係合させてインパクトレンチにより上記座金付ナット１を螺合させても良い。
【００２６】
上記座金付ナット１がある程度上記アンカーボルト４に螺合されると、上記各切削刃２１が上記土台５の上面と接触して該土台５の表面を切削する。
このとき、図４に示すように、それぞれ貫通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃに挿入された各挿入部２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、土台５の表面における、中心点を共通にする互いに隣接する複数の環状領域５ａ，５ｂ，５ｃを切削するようにしてある。即ち、上記挿入部２２ａの切削刃２１は、座金部１２の中心Ｐ（アンカーボルト４の中心に同じ）の周囲を回転し、座金部１２の中心Ｐに近い環状領域５ａを切削し、同様に上記挿入部２２ｂの切削刃２１は、環状領域５ａに隣接する座金部１２の中心Ｐから多少離れた環状領域５ｂを切削し、上記挿入部２２ｃの切削刃２１は、環状領域５ｂに隣接する座金部１２の中心Ｐから更に離れた環状領域５ｃを切削するようにしてある。そして、三つの挿入部２２ａ，２２ｂ，２２ｃによって、上記座金部１２の下面全体を収容し得る座金部１２の収容部が土台５の表面上に形成されるようになっている。
そして、上記座金付ナット１の上面と上記土台５の上面とが同一高さとなったところでインパクトレンチによる螺合を終了する。
【００２７】
そして、上記回転治具２を上記座金付ナット１から取り外すと、上記座金付ナット１は、図３（ｂ）に示されるように、それ自身が埋設されるのに必要最小限の上記土台５上面部分のみを切り削り、上記土台５の上面を平坦面とした状態で上記土台５を上記基礎３上に固定している。
【００２８】
本実施形態の固定用具は、上述のように構成されており、本実施形態の固定方法及び固定用具によれば、回転治具２に設けられた切削刃２１によって、座金付ナット１を上記土台５に埋め込むことにより、該土台５の上面に突出部を形成させないため、該土台５上に、配置した断熱材や根太等との間に隙間を形成させてしまうことがなく、高気密・高断熱の施工が可能であり、施工時に余計な作業が発生せず、施工作業上の障害となるおそれがない。更に、座掘のようなものを形成することなく、最小限の断面欠損だけで上記土台５の上面に上記座金付ナット１を埋め込むだけであるので、該土台５の強度を低下させてしまうことがない。また、本実施形態の固定用具によれば、土台５を基礎に固定する場合のみならず、構造材同士をボルトを用いて接合する際においても、同様に構造材表面からの突出部をなくすことができ、木造建築物の他の部位においても高気密・高断熱の施工が可能となる。
【００２９】
また、本実施形態の固定方法及び固定用具においては、座金付ナット１に切削刃２１を設けなくても良いため、座金付ナット１の製造工程が簡略化されると共に、製造コストが低減する。従って、各所に本固定用具による固定方法を採用することができ、木造建築物の一層の高気密・高断熱化を実現することが可能となる。
また、座金付ナット１に切削刃２１を設けなくても良いため、施工時に、切削刃２１により負傷する等の危険性が低下する。
【００３０】
また、上記座金付ナット１には、上記座金部１２を周方向に三等分した各領域それぞれに、少なくとも一つの上記貫通孔を設けてあるため、上記各挿入部２２ａ，２２ｂ，２２ｃを上記貫通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃに挿入するだけで、上記座金付ナット１と上記回転治具２との係合状態が安定に保持され、また、上記回転治具２の回転が座金付ナット１に良好に伝達される。
また、ナット部１１と座金部１２との接合部に、肉厚の補強部を設けるが、これは、上記座金付ナット１の耐力試験を行うと、先ず該接合部に応力が集中し該接合部が破断するという結果から、このような接合部の補強を重要視するものである。
【００３１】
本発明の固定方法及び固定用具は、上記実施形態に制限されることはない。例えば、上述した実施形態に係る固定用具においては、上記貫通孔及び上記挿入部がそれぞれ三つ設けられているが、それぞれ二つ又は四つ以上設けられていても良い。また、各貫通孔及び上記挿入部の横断面形状は、円形に限られず楕円形や矩形状等任意の形状とすることができる。また、切削刃は、より切削能力を向上する等のために、他の形態のものとしても良い。更に、上記係合部は、インパクトレンチ等の回転用器具を係合させ得る限り係合穴等であっても良い。その他の点に関しても、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、構造材を、該構造材の表面に突出部を形成させることなく、容易且つ確実に他の構造材に固定することができると共に、施工コストの低減及び施工時における安全性の向上を図ることのできる座金付ナットを用いた構造材の固定方法、及び該固定方法に適した固定用具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の固定用具の一実施形態における座金付ナットを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】図２は、本発明の固定用具の一実施形態における回転治具を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図である。
【図３】図３は、本発明の固定用具の一実施形態、及びその使用方法を示す斜視図で、（ａ）は施工前、（ｂ）が施工後を示す図である。
【図４】図４は、図３に示す固定用具による木質構造材の切削を説明するための模式図である。
【図５】従来の土台の固定構造を示す断面図である。
【図６】従来の土台の固定構造を示す図で、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は固定状態の斜視図である。
【符号の説明】
１      座金付ナット
１１  ナット部
１１ａ  ネジ溝
１２  座金部
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ  貫通孔
１３  螺合孔
２      回転治具
２１  切削刃
２２ａ，２２ｂ，２２      挿入部
２３  係合部
３  第１の構造材（土台）
４  ボルト（アンカーボルト）
５  第２の構造材（基礎）
【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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