(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぞ付き金物と首付き長ボルト及び頭付き長ナットからなり、ほぞ付き金物は、２枚の側板と正面のほぞ部を一体に備え、側板はそれぞれ挿通孔を同じ位置に備え、ほぞ部は背面側から正面側に突出させ、背面側をほぞ凹部として形成し、その底部に結合用孔を備えており、首付き長ボルトは首部の径を柱に設けるボルト挿通用の横断貫通孔の径にほぼ等しくすると共に、首部とねじ部を合わせた長さを前記横断貫通孔の長さよりも短くしてあり、頭付き長ナットはナット部の径を前記横断貫通孔の径にほぼ等しくしてあり、首付き長ボルトの頭部の高さと頭付き長ナットの頭部の高さを共に前記ほぞ凹部の深さよりも低くしてあり、柱にほぞ穴とボルト挿通用の貫通孔を形成し、ほぞ付き金物をほぞ穴に合わせて柱に当て付けて首付き長ボルトと頭付き長ナットで固定し、ほぞ付き金物に横架材を固定することを特徴とした柱と横架材の接合装置。
【請求項２】
ボルト挿通用の横断貫通孔に関してほぞ穴と反対側となる柱の面に座繰り穴を首付き長ボルトの頭部あるいは頭付き長ナットの頭部の高さ寸法よりも深く形成してあることを特徴とした請求項１に記載の柱と横架材の接合装置。
【請求項３】
ボルト挿通用の横断貫通孔に関して両側にほぞ穴が形成されて、柱の両側にほぞ付き金物を共通の首付き長ボルトと頭付き長ナットで固定することを特徴とした請求項１に記載の柱と横架材の接合装置。
【請求項４】
ほぞ付き金物と首付き長ボルト及び頭付き長ナットからなり、ほぞ付き金物は、２枚の側板と正面のほぞ部を一体に備え、側板は同じ位置にそれぞれ挿通孔を備え、ほぞ部は背面側から正面側に突出させ、背面側をほぞ凹部として形成し、その底部に固定用孔を備えており、首付き長ボルトは首部の径を柱に設けるボルト挿通用の横断貫通孔の径にほぼ等しくすると共に、首部とねじ部を合わせた長さを前記横断貫通孔の長さよりも短くしてあり、頭付き長ナットは頭部を刃付き埋め込み座金部に構成されると共にナット部分の径を前記横断貫通孔の径にほぼ等しくしてあり、かつ、首付き長ボルトの頭部の高さを前記ほぞ凹部の深さよりも低くしてあることを特徴とした柱と横架材の接合装置。
【請求項５】
ほぞ付き金物と首付き長ボルト及び頭付き長ナットからなり、ほぞ付き金物は、２枚の側板と正面のほぞ部を一体に備え、側板は同じ位置にそれぞれ挿通孔を備え、ほぞ部は背面側から正面側に突出させ、背面側をほぞ凹部として形成し、その底部に固定用孔を備えており、首付き長ボルトは首部の径を柱に設けるボルト挿通用の横断貫通孔の径にほぼ等しくすると共に、首部とねじ部を合わせた長さを前記横断貫通孔の長さよりも短くしてあり、首付き長ボルトは頭部が刃付き埋め込み座金部に構成されると共に首部の径を前記横断貫通孔の径にほぼ等しくしてあり、かつ、頭付き長ナットの頭部の高さを前記ほぞ凹部の深さよりも低くしてあることを特徴とした柱と横架材の接合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、柱に横架材（梁等）を取り付けるなど、互いに交差する複数の構造用木材を接合するのに好適な接合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
実用新案登録第２５７４４７３号公報、実開平６−３７４０２号公報は、建築用ほぞ付き梁受け金具（ほぞ付き金物）を開示している。このほぞ付き金物は、例えば、柱に形成したほぞ穴にほぞ付き金物のほぞ部を嵌合し、ほぞ部の結合用孔からボルトを柱に貫通させて反対側でナットを螺着することにより、柱に取り付ける。そして、これに梁（横架材）を係合させ、梁からピンやボルトをほぞ付き金物に横断させて梁を柱に接合するものである。これは、柱側にほぞ穴を、梁側にほぞ付き金物の薄い板材を受け入れるスリットを形成する程度の簡単な加工で柱と梁を接合することができ、しかも、従来のほぞとほぞ穴による結合に比べて柱と梁間がボルトと金物を介して結合されるので耐震性の高い構造を得ることができる。
【０００３】
一方、このようなほぞ付き金物は、予め柱にボルトなどで固定しておくのであるが、この作業を工場で行っておくにしても、現場で行うにしても簡単に能率良く行えることが好ましい。さらに、現場においてほぞ付き金物を介して柱に梁を接合する際にも、支障なくすんなりと接合できることが現場作業の能率上重要である。
しかし、このようなほぞ付き金物は、ボルトを柱に貫通させてほぞ付き金物と柱を固定するので、柱を貫通してきたボルトの先端とナットの位置がずれるなど、両者の螺合が位置的に難しくなりがちである。また、ボルトが短い場合には螺合程度が不足し、長すぎる場合にはボルトの先端が突出する。長すぎると、ほぞ付き金物と反対側で柱の面からボルトの頭やナットが突出し、次の段階の作業に邪魔になることがある。
さらに、ほぞ付き金物は、柱と梁との間に介在するために、ほぞ付き金物を柱に固定しているボルトの一部（頭、先端など）、あるいはナットの一部がほぞ付き金物のほぞ凹部から突出していたりすると、梁を接合する際、梁の端面がこれに衝突して落とし込めなかったり、梁とほぞ付き金物を固定するための結合用ピンを差し通す孔の位置がずれてしまったりで、接合をスムーズに完了することができない。また、接合の強度も極端に低下してしまう恐れがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、柱に取り付けやすく、また、梁などの横架材を柱へ接合する際に支障の出にくい接合装置及び、加えて柱のほぞ付き金物を取り付けている側と反対側の面に長ボルトの頭部が突き出ることがない、柱と横架材の接合装置の提供を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
ほぞ付き金物と首付き長ボルト及び頭付き長ナットを備える。これら金物の素材は、通常、亜鉛メッキ鋼板、鋼棒であるが、ステンレス材や適切な合成樹脂を用いることもある。また、製品とするには防錆のための表面処理を施すことがある。
ほぞ付き金物は、２枚の側板と正面のほぞ部を一体に備え、正面側を柱に取り付け、側板に横架材を固定する。従って、２枚の側板は結合用ピンを貫通させるための挿通孔をそれぞれ同じ位置に備える。
【０００６】
ほぞ部はプレスなどによって背面側から正面側（柱側）に突出させ、背面側をほぞ凹部に形成する。ほぞ部全体の形態は断面四角形や小判形、あるいは円であっても良い。いずれにしても、その底部に結合用孔を設け、これに首付き長ボルトあるいは頭付き長ナットを貫通させる。
首付き長ボルト（以下、単に長ボルトということがある）はボルト部分の全体にねじを切るのではなく、ボルト頭に近い首部を滑らかな面にし、かつ、先端側のねじを切っている部分（ねじ部）よりも直径を少し大きくしてある。この首部の径は、ほぞ付き金物を柱に取り付けるために柱に設けるボルト挿通用の横断貫通孔の径にほぼ等しくする。また、この首付き長ボルトの首部とねじ部を合わせた長さは、前記横断貫通孔の長さよりも短くしてある。
【０００７】
頭付き長ナット（以下、単に長ナットということがある）は、頭部とナット部からなるが、ナット部の径を前記横断貫通孔の径にほぼ等しくしてある。
そして、首付き長ボルトの頭部の高さと頭付き長ナットの頭部の高さを共に、前記ほぞ凹部の深さよりも低くする。
この接合装置は次のように用いられる。
柱にほぞ穴とボルト挿通用の貫通孔を形成しておく。ほぞ付き金物をほぞ穴に合わせて柱に当てつけて首付き長ボルトと頭付き長ナットで固定する。このとき、首付き長ボルトはほぞ付き金物のほぞ側から差し込み、柱の反対側の面から頭付きナットを差し込んで両者を螺合する場合と、首付き長ボルトを柱の反対側の面からほぞ付き金物側に差し込み、ほぞ付き金物のほぞ部に差し込んだ頭付き長ナットと螺合させる場合がある。
【０００８】
いずれの場合も、ほぞ付き金物のほぞ凹部における首付き長ボルトのボルト頭や頭付き長ナットの頭部は、ほぞ凹部から突出することはない。また、首付き長ボルトの先端がほぞ凹部から突出したり、柱の反対側の面から突出したりすることは考えられない。これにより、柱に横架材を接合する際に横架材の端部が衝突して差し込めない支障が解消する。
一方、短めの首付き長ボルトに対して、頭付き長ナットを使用するので、また、ボルトの首部の径、ナットの外径がこれらが挿通される貫通孔の径にほぼ等しくして貫通孔の軸に対する振れやガタをなくしているので、首付き長ボルトへ頭付き長ナットを螺合する作業はスムーズである。
【０００９】
しかし、上記の場合は、柱のほぞ付き金物と反対側の面に首付き長ボルトあるいは頭付き長ナットの頭部が突出する。そこで、ボルト挿通用の横断貫通孔に関してほぞ穴と反対側となる柱の面に座繰り穴を設け、その深さを首付き長ボルトの頭部あるいは頭付き長ナットの頭部の高さよりも大きく、頭部が柱の面から沈む寸法にすることがある。このようにすると、柱のほぞ穴と反対側の面に板材を取り付けるときに長ボルトや長ナットの頭部が支障となることがない。
ボルト挿通用の横断貫通孔に関して両側にほぞ穴を形成し、柱の両側にほぞ付き金物を当て付け、共通の首付き長ボルトと頭付き長ナットで固定することがある。この場合も、ほぞ付き金物のほぞ穴の深さは首付き長ボルトの頭部や頭付き長ナットの頭部が突出しない寸法とする。
【００１０】
頭付き長ナットの頭部を刃付き埋め込み座金部とすることがある。ナット部分の径を前記横断貫通孔の径にほぼ等しくすることや、首付き長ボルトの頭部の高さを前記ほぞ凹部の深さよりも低くすることは前記の場合と同じである。この場合、首付き長ボルトはほぞ付き金物側から差し込み、その先端に反対側から差し込んだ長ナットを工具で回転させながら螺合させる。回転しながら螺合される刃付き埋め込み座金部は、刃で柱面を切削しながら、自ら座繰りを行う格好で沈み込み、この座金部の頂面を柱の面と平らにすることができる。これにより、柱面に予め座繰りを形成しておく手間を省くことができる。また、反対側のほぞ穴に合わせて予め座繰りを設けておく位置あわせの面倒もない。
【００１１】
首付き長ボルトの頭部を刃付き埋め込み座金部に構成することがある。この場合、首付き長ボルトは、柱のほぞ付き金物と反対側の面から差し込まれ、反対側のほぞ付き金物のほぞ部から差し込まれた頭付き長ナットと螺合する。刃付き埋め込み座金部を備えた首付き長ボルトは工具で回転されながら長ナットと螺合し、その際に、刃で柱面を自ら座繰りする。その結果、首付き長ボルトの頭部頂面を柱の面と平らにすることができる。頭付き長ナットの頭部を刃付きとしたのと同様の効果がある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、接合装置１を用いて柱２と梁３（横架材の１つ）を接合した構造部分を示している。接合装置１を用いるために、柱２には横断貫通孔４（図２）とほぞ穴５（梁側）および座繰り穴６を形成してある。横断貫通孔４の長さをｄ１，ほぞ穴５の深さをｄ２，ざぐり穴６の深さをｄ３とする。梁２の接合側端部には２条のスリット７および横断方向に３個の結合用貫通孔８（第１〜第３の結合用貫通孔８ａ、８ｂ、８ｃ）を形成してある（図３）。なお、これらには３本の結合用ピン９（第１〜第３の結合用ピン９ａ，９ｂ、９ｃ）を挿通する（後述）。
接合装置１は、ほぞ付き金物１０と首付き長ボルト１１および頭付き長ナット１２を備える。
なお、結合用ピン９は、接合装置１と梁３を結合するものなので、本発明の接合装置１には含めない。結合はピンによらず、ボルトや場合によっては釘打ちなどでも可能である。ただし、この実施形態の接合装置１を用いて柱２と梁３を接合するには結合用ピンやこれに変わる結合用のボルトなどが必要である。
【００１３】
柱２は、１０５×１０５cm角、梁３は１０５×１８０cm角で、柱２の側面に梁３の端部を突き当て直角に接合してある。
ほぞ付き金物１０（図４）は、３．２ｍｍ厚の滴溶亜鉛メッキ鋼板をプレス加工にて成形してあり、２枚の側板１３、１３と正面のほぞ部１４を有し、側板１３、１３は、同じ位置にそれぞれピン挿通孔１５や切欠き１６を備え、ほぞ部１４には上下に２個の結合孔１７を備えている。ほぞ部１４は２枚の側板１３、１３がつながっている部分を背面側からプレスにて長い小判形の容器状に形成するように押し出して成形してあり、背面側にほぞ凹部１８（図５）を有する。
成形したほぞ付き金物１０の全体は、カチオン電着塗装によって表面に強力な防錆処理を施す。
【００１４】
首付き長ボルト１１（図６）は、頭部１９と首部２０およびねじ部２１を一体に成形してある。首部２０はねじ部２１よりも外径が少し大きく、その外径は柱２に設けた横断貫通孔４の径とほぼ等しく、横断貫通孔４へ首付き長ボルト１１をガタ無く挿通することができる。また、首付き長ボルト１１における首部２０とねじ部２１を合わせた長さは、柱２に形成する横断貫通孔４の長さｄ１よりも短く、ほぞ穴５へ突出しないようにしてある。符号２２は座金であり、首付き長ボルト１１でほぞ付き金物１０を柱２に引き寄せて固定する際に、柱２のざぐり穴６にはめ込んで使用する。この時、首付き長ボルト１１の頭部１９が座繰り穴６から突出しないようにする。すなわち、頭部１９の高さと座金２２の厚さ寸法を加えた寸法よりもざぐり穴６の深さｄ２を大きくしてある。
頭付き長ナット１２（図６）は、ナット部２３と頭部２４を備え、頭部２４は外六角の工具掛け部となっている。ナット部２３の外形は首付き長ボルト１１の場合と同様に、柱２に形成した横断貫通孔４の径とほぼ等しく、横断貫通孔４へ頭付き長ナット１２をガタ無く挿通することができる。また、頭部２４の高さはほぞ凹部１８の深さｄ３よりも小さくしてある。
【００１５】
柱２の梁３を接合する側の面にほぞ付き金物１０を、そのほぞ部１４をほぞ穴５に嵌合して当付け、横断貫通孔４，４に首付き長ボルト１１、１１を、柱２の梁３を接合する側とは反対側から差し通し、その先端部に、ほぞ凹部１８から結合孔１７に差し込んだ頭付き長ナット１２を螺合して、ほぞ付き金物１０を柱２に固定する。首付き長ボルト１１の頭部１９および頭付き長ナット１２の頭部２４は、座繰り穴６やほぞ穴５から突出することはない。
ついで、梁３の端部をほぞ付き金物１０の上方から移動させ、側板１３をスリット７に挿入して、梁３をほぞ付き金物１０に落とし込み取り付ける。このとき、梁３の第１結合用貫通孔８ａには第１結合用ピン９ａ（図３）があらかじめ差し込まれていて、梁３をほぞ付き金物１０に取り付けるとき、この結合用ピン９ａがまず側板１３の切欠き１６に係合し、手を放しても梁３が落下しない仮止め状態となる。このため、以後の作業である第２、第３の結合用貫通孔８ｂ、８ｃに第２、第３の結合用ピン９ｂ、９ｃを打ち込んで、梁３とほぞ付き金物１０を結合する作業が、両手によって安全に、かつ、能率よく行われる。結合用貫通孔８ｂ，８ｃに差し込まれる結合用ピン９ｂ，９ｃは、２枚の側板１３，１３に形成してある挿通孔１５ｂ，１５ｃを貫通して装着される（なお、挿通孔１５ａは、切欠き１６となっており、図示していない）。
【００１６】
柱２に対する梁３の取り付け形態は、この例のように、柱２の１側面に梁を直角に取り付ける他に、柱２を挟んで両側に梁３を接合することもある（図９  第２の実施形態）。この場合、接合装置１のほぞ付き金物１０は柱２の両側に取り付けることになるが、双方のほぞ付き金物１０に関してこれらを柱２へ固定するための首付き長ボルト１１と頭付き長ナット１２はこれらを一挙に固定できる共通のものとすることができる。
さらに、柱２の同じ高さ位置の４面にそれぞれほぞ付き金物１０を取り付けることもある（図１０  第３の実施形態）。この場合、左右のほぞ付き金物１０を結合する首付き長ボルト１１と前後のほぞ付き長ボルト１０を結合する首付き長ボルト１１が柱２の内部で交差することになるが、ほぞ付き金物１０のほぞ部１４に設ける結合孔１７の位置を上下方向でずらせておくことにより、長ボルトどうしが柱の内部で衝突するのを防止することができる。
【００１７】
図７は、第４の実施形態であり、首付き長ボルト１１の形態に特徴を有する。他の構成は第１の実施形態と同じである。首付き長ボルト１１は、座金付きボルトに構成してあり、頭部１９を首部２０側の面が首部２０に向かって円錐状となった盃形の刃付き埋め込み座金部２５としてある。そして、埋め込み座金部２５の円錐状の面に半径方向に延びた段差状の刃２６を備えている。埋め込み座金部２５の頂面は平らで市販の回転工具と合致する外六角及び内六角の工具掛け部２７を備えている。
第１の実施形態の場合と同様に、柱２のほぞ穴５にほぞ部１４を嵌合してほぞ付き金物１０を当て付け、ほぞ部１４の結合穴７から頭付き長ナット１２を差し通し、反対側から第２実施形態の首付き長ボルト１１を差し通して螺合させる。このとき、首付き長ボルト１１は刃付き埋め込み座金部２５の工具掛け部２７に係合させた工具によって回転され、その刃２６で柱面を自ら座繰りしながら螺合する。このため、柱面に予め座繰りを施しておく手間を省くことができる。また、予め座繰り穴６を形成する際にほぞ穴５との位置関係を調整する必要や、長ボルトを装着する際に別部品の座金をはめ込むなどの手間も省くことができる。
【００１８】
図８は、第５の実施形態であり、頭付き長ナット１２の頭部２４を刃付き埋め込み座金部２５に構成している点が特徴である。座金部２５は頂面側に外六角及び内六角の工具掛け部２７を有し、円錐面に段差状の刃２６を備える。他の点は第１の実施形態と格別の差違はない。この頭付きナット１２は、柱２のほぞ付き金物１０を取り付ける側とは反対の柱面から差し通し、ほぞ付き金物１０のほぞ部１４から差し通した首付き長ボルト１１の先端に螺合させて用いる。螺合に際して刃付き埋め込み座金部２５は回転しながら柱面に接するので、自ら座繰りを行い埋め込まれた状態で取り付く。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１に記載の構成によれば、ほぞ付き金物を柱に固定する長ボルトを首付きとすることにより、長ボルトが先端側で位置ずれして相手側の長ナットとの螺合が困難になったり、ガタをなくすることによって長ボルトが傾斜して固定されてしまう自体を回避することができる。長ナットを頭付きとしたことで、格別にワッシャがなくともそのまま固定に利用することができ、特に、ほぞ付き金物のほぞ凹部に配置して取り付けるときにワッシャをはめ込むなどの手間を省き、作業能率を向上させることができる。
首付き長ナットにおける首部とねじ部を合わせた長さを柱に設ける横断貫通孔の長さよりも短くしていることで長ナットの先端部がほぞ凹部から突出する事態を完全に防止することができる。また、このように短くしても、頭付き長ナットを使用するので、ナットとの螺合が困難になることはない。さらに、首付き長ナットの頭部や頭付き長ナットの頭部がほぞ穴から突出することがないので、梁の端部を装着する時に衝突するなどの支障が生じない。
【００２０】
請求項２に記載の構成によれば、座繰り穴から長ボルトや長ナットの頭部が突出しないので、梁など横架材を取り付けた側と反対の柱面に板材などを取り付ける際に支障を来さない。
請求項３に記載の構成によれば、柱に対する横架材の接合箇所を簡素に構成でき、また、貫通させる長ボルトの数が少ないことから柱や横架材の強度を損ねることが少ない。
請求項４、請求項５に記載の構成によれば、長ボルトまたは長ナットの頭部を刃付き埋め込み座金部としているので、これらをほぞ付き金物とは反対側の柱面から差し込み使用するとき、刃付き埋め込み座金部が自ら座繰りを行い、柱面に予め座繰りを設けておく手間を省くことができる。また、予め座繰りを形成するときに必要となる、反対側のほぞ穴に対して位置決めを行う作業も省略できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】接合装置を透視して示す正面図（一部断面）
【図２】柱に施す加工を示した断面による正面図
【図３】梁に施す加工の状態と、結合用ピンを示した斜視図
【図４】ほぞ付き金物の斜視図
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図
【図６】首付き長ボルトと、ワッシャ及び頭付き長ナットを示した斜視図
【図７】首付き長ボルトの斜視図（第４の実施形態）
【図８】頭付き長ナットの斜視図（第５の実施形態）
【図９】２つの接合装置を利用する場合を透視して示す正面図（一部断面  第２の実施形態）
【図１０】４つの接合装置を同じ高さ位置で利用する場合のほぞ付き金物の１例を示す斜視図（第３の実施形態）
【符号の説明】
１  接合装置
２  柱
３  梁（横架材）
４  横断貫通孔
５  ほぞ穴
６  座繰り穴
７  スリット
８ａ，８ｂ，８ｃ  第１〜第３の結合用貫通孔
９ａ，９ｂ，９ｃ  第１〜第３の結合用ピン
１０  ほぞ付き金物
１１  首付き長ボルト
１２  頭付き長ナット
１３  側板
１４  ほぞ部
１５  挿通孔
１６  切欠き
１７  結合孔
１８  ほぞ凹部
１９  頭部（ボルトの）
２０  首部
２１  ねじ部
２２  座金
２３  ナット部
２４  頭部（ナットの）
２５  刃付き埋め込み座金部
２６  刃
２７  工具掛け部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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