JP2008223243A - 木材とコネクターの接着接合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来はほぞとほぞ孔、さらに斜め方向に連通するダボ孔を最低でも２本穿設して、このダボ孔に木ダボと接着剤を挿入して結合させる方法があるが、この結合方法の場合、接着強さは、ダボ孔、木ダボの本数、長さ、太さにより決定され、接着耐力を向上させるには、ダボ孔、木ダボの本数を増やさなければならず、木材の断面を大きくしなければならず、コスト的にも高価なものになる問題があった。
【解決手段】 建物の構造材である土台、柱１、梁２等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクター３の外径より若干大きい内径を有する円孔４を奥に行くに従って太くなるように孔の大きさを変化させて穿孔し、この孔４に接着剤５を介して接着することにより、木材とコネクター３を一体化し、このコネクター３を介して連結金具６等で接合させる木材とコネクターの接着接合方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、木材同士、すなわち木造建築物における縦材の柱と、横材の土台、梁、桁とを接合する木材とコネクターと連結金具により接着接合の接合効率を向上させた木材とコネクターの接着接合方法に関するものである。

従来、木材とコネクターの接着は、一般的にコネクターを木材の孔にあらかじめセットして、接着剤をガン等で注入する方法がとられている。この方法は、接着剤の注入口と排出口の孔を設け、接着剤を充填するが、この接着剤が漏れ出るのを防止するシールを行っている。
また、木材としての土台と柱との接合部における互いの接合面に対し、土台と柱とにわたって斜め方向に連通するダボ孔が穿設され、ダボ孔に木ダボを挿入してなる。なお、ダボ孔には、接着剤とともに木ダボを挿入してもよい。このような結合構造によれば、木造建築物の柱と、土台や梁または桁等の下部横架材、或いは梁または桁等の上部横架材との接合部、すなわち柱脚部や柱頭部等の補強を行うことが可能な木材同士の結合方法（例えば、特許文献１を参照）が存在している。
特開２００４−２６３５４８公報（特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄の｛発明を実施するための最良の形態｝の段落｛００１９｝〜｛００４０｝、及び図１〜図１０を参照）

しかしながら、前記従来技術のほぞとほぞ孔、さらに斜め方向に連通するダボ孔を最低でも２本穿設して、このダボ孔に木ダボと接着剤を挿入して結合させる方法の場合、接着強さは、ダボ孔、木ダボの本数、長さ、太さにより決定され、接着耐力を向上させるには、ダボ孔、木ダボの本数を増やさなければならず、木材の断面を大きくしなければならない。従って、コスト的にも高価なものになってしまうという問題があった。

上記課題を解決するための本発明の第１発明は、請求項１に記載された通りの木材とコネクターの接着接合方法であり、次のようなものである。
建物の構造材である土台、柱、梁等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクターの外径より若干大きい内径を有する円孔を奥に行くに従って太くなるように孔の大きさを変化させて穿孔し、この孔に接着剤を介して接着することにより、木材とコネクターを一体化し、このコネクターを介して連結金具等で接合させる構成である。

上記課題を解決するための本発明の第２発明は、請求項２に記載された通りの木材とコネクターの接着接合方法であり、次のようなものである。
建物の構造材である土台、柱、梁等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクターの外径より若干大きい内径を有する螺旋溝を形成した螺旋状孔を穿孔し、この孔に接着剤を介して接着することにより、木材とコネクターを一体化し、このコネクターを介して連結金具等で接合させる構成である。

上記課題を解決するための本発明の第３発明は、請求項３に記載された通りの木材とコネクターの接着接合方法であり、次のようなものである。
請求項１または請求項２に記載の発明に加えて、接着剤を予め孔の奥に充填しておく構成である。

上記課題を解決するための本発明の第４発明は、請求項４に記載された通りの木材とコネクターの接着接合方法であり、次のようなものである。
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明に加えて、コネクターをボルト等のように谷と山がある螺旋状のものを採用することで、コネクターを回転させながら奥に入れ込むことにより谷と山の螺旋溝を伝わりながら接着剤を円孔入口まで全面に行き渡るようにする構成である。

本発明に係る木材とコネクターの接着接合方法は、上記説明のような構成を有するので、以下に記載する効果を奏する。
（１）請求項１については、孔の奥側を大きくすることにより、接着耐力と粘りの向上が奏される。このことにより、コネクターの長さ４００ｍｍ必要であったのが、３５０ｍｍで良くなった。また、接着接合としては信頼度が増した。木造建築物で土台や柱や梁等の接合部に使用する場合、接着耐力が向上したので、従来のコネクター本数を減らせたり、埋め込み長さを短くすることができ、接合部はよりコンパクトに納めることができる。さらに、接着接合の欠点でもある接着破壊した場合の耐力の低下を遅らせることができ、このことにより建物の倒壊の危険性を低減することができる。
（２）請求項２については、孔が螺旋状孔のため、コネクターのボルトのような谷と山のある螺旋状と相まって孔の奥底に挿入した接着剤が徐々にコネクターの螺旋溝と木材に穿設した螺旋状の孔、螺旋状溝を伝わって入口側に移動し、接着剤が広い面積に充満して接着強度を高めることができる。
（３）請求項３については、木材とコネクターの接着部加工の低減ができ、接着剤充填の確認方法も簡単である。接着剤も最初から必要量が決まっているため、接着剤のロスも非常に少なく、コスト的にも優れた接着方法である。
（４）木材とコネクターを接着するためには、木材とコネクターの隙間に十分接着剤を充填する必要がある。請求項４については、簡単に接着剤を充填する方法として、コネクターの堆積と木材孔の堆積の差分の接着剤量を孔奥に入れて、寸切りボルト（全ネジボルト等、螺旋状にネジがあるもの）を孔に入れ込み、電動工具等でコネクターを回転させることにより奥に入れた接着剤が徐々に入口側に移動して、隙間に接着剤が充填されたものと同様な効果になる。つまり従来必要であった注入口と排出口が必要なく、シールも必要がない。さらに、充填の確認方法は入口側に接着剤が現れた時点で確認ができ、非常に簡単で確実である。

建物の構造材である土台、柱、梁等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクターの外径より若干大きい内径を有する螺旋状孔を穿孔し、この螺旋状孔の奥に予め接着剤を充填してコネクターを回転させながら奥に入れ込むことにより、螺旋溝を伝わりながら接着剤を孔口まで全面に行き渡るようにして接着することにより、木材とコネクターを一体化し、このコネクターを介して連結金具等で接合させる木材とコネクターの接着接合方法である。

以下、図面を用いて本発明の一実施例に関して説明する。
図１は、本発明の第一実施例を示すものである。木材には奥に行くに従って太くなる円孔４を穿設し、この円孔４にボルト等のような螺旋溝が形成されたコネクター３を回転させながら円孔４の奥底まで挿入することで、接着剤５が円孔内全面とコネクター外全面に接着剤５が充満された状態を示す概略断面図、図２は、第一実施例における柱と梁の接合断平面図、図３は、第一実施例における柱と梁の接合断正面図、図４は、本発明の第二実施例を示すものである。木材には奥に行くに従って太くなる螺旋状孔７を穿設し、この孔７にボルト等のような螺旋溝が形成されたコネクター３を回転させながら螺旋状孔７の奥底まで挿入することで、接着剤５が螺旋状孔内全面と、コネクターの螺旋状溝の外全面に接着剤５が充満された状態を示す概略断面図、図５は、第二実施例である柱と梁の接合断平面図、図６は、第二実施例である柱と梁の接合断正面図である。

一般的にコネクター３が金属の場合の接着剤５は、ポリウレタン樹脂接着剤、エポキシ樹脂接着剤が使用される。木材とコネクター３の接着部の破壊は、木部、木材と接着剤５の界面、接着層、コネクター３と接着剤５の界面で発生する。多くは木材と接着剤５の界面の破壊である。またコネクター３の多くは平坦でなく異形状なものが用いられている。
そこで、本発明は木材とコネクター３の接着耐力を向上させることにより、例えば、今までコネクター３の本数が５本必要なところを３本にすることができ、コネクター３を入れるため木材断面を大きくする必要があるのを小さくすることが可能である。また、コネクター３の長さを短くすることも可能であり、コストを下げることができる。

木材とコネクター３を使用した接合部は、木材とコネクター３を接着している接着部が切れることにより破壊する。一般的にボルトと鋼板を併用した接合では、ボルトが曲がったり、木材部に亀裂が入り抜け出てきて破壊するので、だらだらと耐力が下がり、なかなか倒壊しないのが特徴であるが、接着接合は、接着が切れると一気に耐力が下がり倒壊する危険性がある。また予想を超えた大きな地震時には、接着接合は倒壊の危険性が否めない。

木材とコネクター３を接着するためには、木材とコネクター３の隙間に十分接着剤５を充填することが必要である。接着剤５を充填するためには、注入口と排出口を設ける必要があり手間がかかる。また、注入時圧力がかかるので漏れ止めのシールが必要であり、シールが硬化するまでの時間のロスが作業工程の中では大きいものである。

そこで、本発明の第一実施例は、図１〜図３に示すように木材に開ける円孔４の奥側を入口側より大きくして、木材の円孔４の中でコネクター３が接着されて、一体になりコネクター３が引き抜き難い構造にしたものである。このことにより、木材とコネクター３の接着耐力が向上し、かつ粘りのある接着接合が可能になる。

さらに、具体的に説明すると、建物の構造材である土台、柱１、梁２等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクター３の外径より若干大きい内径を有する円孔４を奥に行くに従って太くなるように孔の大きさを変化させて穿孔し、この孔の奥に予め接着剤５を充填してコネクター３を回転させながら奥に入れ込むことにより、コネクター３の螺旋溝を伝わりながら接着剤を孔口まで全面に行き渡るようにして接着することにより、木材とコネクター３を一体化し、このコネクター３を介して連結金具６等で接合させる木材とコネクターの接着接合方法である。

尚、この接着剤５の孔への充填の仕方としては、孔内に挿入可能な先細吸引口を備えた吸引式掃除機で孔内の木粉をできるだけ完全に除去し、ノズルを備えた注入器等を用いて接着剤５を注入することも可能である。
また、接着剤５を袋に入れて孔底に挿入し、コネクター３を孔に差し込む際、強い圧力で押圧して破裂させ、袋から接着剤５を注出させる仕方もある。

次に、本発明の第二実施例は、図４〜図６に示すように木材に予め開けられたストレートの孔に螺旋状の溝を切り、その孔の中でコネクター３を接着することにより、ラグスクリューボルト３´（図４（ｂ）参照）のように一体になり、コネクター３が引き抜き難い構造にしたものである。このことにより、木材とコネクター３の接着耐力が向上し、かつ粘りのある接着接合が可能になる。
なお、コネクター３ではなく、ラグスクリューボルト３´を使用しても良いことはいうまでもない。

さらに具体的に説明すると、建物の構造材である土台、柱１、梁２等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクター３の外径より若干大きい内径を有するストレートな螺旋状孔７、あるいは奥に行くに従って太くなるように螺旋状孔の大きさを変化させて穿孔し、この螺旋状孔７の奥に予め接着剤５を充填してコネクター３を回転させながら奥に入れ込むことにより、両者の螺旋溝を伝わりながら接着剤５を孔口まで全面に行き渡るようにして接着することにより、木材とコネクター３を一体化し、このコネクター３を介して連結金具６等で接合させる木材とコネクターの接着接合方法である。

すべての木材とコネクターの接着接合に利用することができる。

本発明の第一実施例である木材に奥に行くに従って太くなる円孔を穿設し、この円孔にボルト等のような螺旋溝が形成されたコネクターを回転させながら円孔の奥底まで挿入することで、接着剤が円孔内全面とコネクター螺旋状溝外全面に接着剤が充満された状態を示す概略断面図である。 第一実施例における柱と梁の接合断平面図である。 本発明の第一実施例における柱と梁の接合断正面図である。 本発明の第二実施例である（ａ）木材に奥に行くに従って太くなる螺旋状孔を穿設し、この螺旋状孔にボルト等のような螺旋溝が形成されたコネクターを回転させながら螺旋状孔の奥底まで挿入することで、接着剤が螺旋状孔内全面と、コネクター螺旋状溝外全面に接着剤が充満された状態を示す概略断面図、（ｂ）ラグスクリューボルトを示す概略正面図である。 本発明の第二実施例である柱と梁の接合断平面図である。 本発明の第二実施例である柱と梁の接合断正面図である。

符号の説明

１・・・・柱 ２・・・・梁
３・・・・コネクター ３´・・・・ラグスクリューボルト
４・・・・円孔 ５・・・・接着剤
６・・・・連結金具 ７・・・・螺旋状孔

Claims (4)

1. 建物の構造材である土台、柱、梁等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクターの外径より若干大きい内径を有する円孔を奥に行くに従って太くなるように孔の大きさを変化させて穿孔し、この孔に接着剤を介して接着することにより、木材とコネクターを一体化し、このコネクターを介して連結金具等で接合させることを特徴とする木材とコネクターの接着接合方法。
2. 建物の構造材である土台、柱、梁等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクターの外径より若干大きい内径を有する螺旋溝を形成した螺旋状孔を穿孔し、この孔に接着剤を介して接着することにより、木材とコネクターを一体化し、このコネクターを介して連結金具等で接合させることを特徴とする木材とコネクターの接着接合方法。
3. 接着剤を予め孔の奥に充填しておくことを特徴とする請求項１、または請求項２に記載の木材とコネクターの接着接合方法。
4. コネクターをボルト等のように谷と山がある螺旋状のものを採用することで、コネクターを回転させながら奥に入れ込むことにより谷と山の螺旋溝を伝わりながら接着剤を円孔入口まで全面に行き渡るようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の木材とコネクターの接着接合方法。

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