JP3158509U - 部材の締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 様々な大きさの部材に適用可能で、状況の相違に機動的且つ柔軟に対応でき、木材の経年変形による強度の低下が少ない部材の締結構造を提供する。【解決手段】 第一木材の側方に第二木材の端部を連結する連結構造であって、第一木材の側部に第二木材の連結位置を維持する座部１を備え、座部１は、第二木材の端部側面に密着する係り座１ａと、第二木材の端面に密着する当り座１ｂを備え、第一木材と第二木材は、当り座１ｂを貫通して前記第二木材の端面に捩じ込まれる引寄せネジ２及び締結ネジ釘３で締結され、引寄せネジ２は、当り座１ｂの背面１ｂｂに係る頭部２ａと、頭部２ａから当り座１ｂの厚み以上の長さにわたる非螺旋部２ｂと、それに続く引寄せ螺旋部２ｃを備え、締結ネジ釘３は、全長にわたって完全に捩じ込んだ際に第一木材に係る第一螺旋歯を備えた第一螺旋部３ａと、全長にわたって完全に捩じ込んだ際に第二木材に係る第二螺旋歯を備えた第二螺旋部３ｂを備えることを特徴とする部材の締結構造。【選択図】 図１

Description

本考案は、木造建築物の骨格などに使用される部材の締結構造に関する。

木造建築物の施工方法は、これまでに種々提供されているが、国内では、柱や梁などを組上げて骨格を構築する軸組工法が広く普及している。
軸組工法は、骨格の強度を確保するため、部材同士を強固に締結する必要があり、従来、部材の端面に仕口を加工するのが一般的である。
近年では仕口の代用として連結金物を用いることも多くなり、品質や精度の向上、現場における施工の簡素化、又はコストダウンに寄与している。

更に、最近では大断面の集成材の普及によって、従来に増して大規模な木造建築物の施工が可能となっている。例えば、一般家屋においても柱の間隔を比較的長くとれるようになり、大規模なインナーガレージやホールの実現が可能となっている。
この様な用途に用いる大断面の集成材同士を締結する場合、従来の締結手法では十分な剛性を確保できない。そのため、締結される二部材の両方にラグスクリューを埋め込み、ラグスクリューの端面同士を接触させた上で双方をネジ釘で一体化する専用の締結具（例えば、下記特許文献参照）を使用している。

特開２００９−１２７２１１号公報

ラグスクリューを用いて部材同士を締結する構造は、曲げモーメントに対する剛性が高い。ラグスクリューが木材と強固に一体化しているため、木材の経年変形による強度の低下も発生しないなど様々な利点がある。
一方で、ラグスクリューは、構造上小断面の部材に埋め込む事は困難である他、成材段階で埋設する必要があるために、設計変更といった機動的又は柔軟な対応に適さず、改築工事等に使用しにくいという欠点もある。

本考案は、上記実情に鑑みてなされたものであって、上記ラグスクリューの使用に適さない状況にあっても同等以上の実用効果を得るべく、様々な大きさの部材に適用可能で、状況の相違に機動的且つ柔軟に対応でき、木材の経年変形による強度の低下が少ない部材の締結構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本考案による部材の締結構造は、第一木材の側方に第二木材の端部を連結する連結構造であって、第一木材の側部に第二木材の連結位置を維持する座部を備え、座部は、第二木材の端部側面に密着する係り座と、第二木材の端面に密着する当り座を備え、第一木材と第二木材は、当り座を貫通して前記第二木材の端面に捩じ込まれる引寄せネジ及び締結ネジ釘で締結され、引寄せネジは、当り座の背面に係る頭部と、頭部から当り座の厚み以上の長さにわたる非螺旋部と、それに続く引寄せ螺旋部を備え、締結ネジ釘は、全長にわたって完全に捩じ込んだ際に第一木材に係る第一螺旋歯を備えた第一螺旋部と、全長にわたって完全に捩じ込んだ際に第二木材に係る第二螺旋歯を備えた第二螺旋部を備えることを特徴とする。

一般的に、第一木材は柱であり、第二木材は梁等の横架材であるが、第一木材及び第二木材として如何なる部材を設定するかは設計者の判断に依る。

ここで螺旋部とは、木材へ捩じ込んだ際に螺旋部に接する木繊維と螺合する為の螺旋歯、又は木材以外の雌ネジ部と螺合する螺旋歯を有する螺旋部を意味し、非螺旋部とは、略ネジ部の谷の径に設定され、且つ螺旋歯を有さない略円筒状の凹凸の無い部分を意味する。

具体的には、引寄せネジに、引寄せ螺旋部が第二木材に係る（第二木材の木繊維と螺合する）ネジ釘を用いることができる。
また、第二木材の座部に連結される側の端部に、第二木材の側方から打ち入れられたベースピンを備え、そのベースピンの長手方向の中間部に、雌ネジを有する貫通孔を設ければ、引寄せネジとして、引寄せ螺旋部がベースピンの雌ネジに係るボルトを採用することも可能である。

尚、この締結構造を構成する木材が、ボルト孔やホゾ穴や金物を装着する切り込みや孔等が設けられることによって他の締結構造の構成要素の一部となっている場合があることは言うまでもない。

本考案による部材の締結構造を採用すれば、第一木材の側方に第二木材の端部を連結する際に、第二木材の連結位置を維持すべく第一木材の側部に設けた座部に第二木材の端部を定着した上で、当り座の背面に係る頭部と、頭部から当り座の厚み以上の長さにわたる非螺旋部と、それに続く引寄せ螺旋部を備える単数又は複数の引寄せネジを、当り座を貫通して前記第二木材の端面に捩じ込む手法を用いることが可能となり、当該手法の採用によって、第二木材を、第二木材の端部側面が座部の係り座に密着し、第二木材の端面が座部の当り座に密着する様に座部へ容易に引寄せることができる。

更に、上記の如く確実に引寄せた状態を維持しつつ、第一木材に係る第一螺旋歯を備えた第一螺旋部と、第二木材に係る第二螺旋歯を備えた第二螺旋部を備えた締結ネジ釘を、当り座を貫通して第一木材及び第二木材の端面に捩じ込むことによって、第二木材の端部側面が座部の係り座に密着し、第二木材の端面が座部の当り座に密着した状態を好適に維持することができる。
しかも、本考案による部材の締結構造は、様々な大きさの部材に適用可能で、状況の相違に機動的且つ柔軟に対応でき、木材の経年変形による強度の低下が少ない。

本考案による部材の締結構造の実施態様例を示す側方から見た断面図である。 本考案による部材の締結構造の実施態様例を示す上方から見た断面図である。 図１及び図２の左側方から観た側面図である。 図１乃至図３の構造を含む骨組みの一例を示す側面図である。 本考案による部材の締結構造の実施態様例を示す側方から見た断面図である。 本考案による部材の締結構造の実施態様例を示す上方から見た断面図である。 本考案による部材の締結構造の実施態様例を示す側方から見た断面図である。 本考案による部材の締結構造の実施態様例を示す上方から見た断面図である。 本考案による部材の締結構造の実施態様例を示す側方から見た断面図である。

以下、本考案による部材の締結構造の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１に示す第一の例は、柱（第一木材）４の側方に梁（第二木材）５の端部を連結する連結構造である。
柱４は、梁５を連結する位置の側部に、梁５の端部をその端面及び下面から支える座部１を備える。

座部１は、梁５の端部側面に密着する係り座１ａと、柱の端面に密着する当り座１ｂを備える。
当該例における座部１は、柱４の上側部を、略鉛直な平面（当り面１ｂａ）と水平な平面（係り面１ａａ）が露出する切欠部が生じる様に当り座１ｂを削り出すことで形成される。

座部１は、その様な切削による以外に、長短二本の単独木材又は集成材を継ぎ合わせて使用し、各木材４ａ，４ｂの長さの相違により、各木材４ａ，４ｂの上端面に、略梁の厚み程度の上下段差を設けることで形成しても良い（図５参照）。その際、下段を構成する短い方の木材（以下短材と記す）４ｂの上端面（係り面１ａａ）を含んだ短材４ｂの上部が係り座１ａとなり、上下段を介する立ち上り面（当り面１ｂａ）、即ち、長い方の木材（以下長材と記す）４ａの上部における短材４ｂ側に面した側面を含む長材４ａの上部が当り座１ｂとなる。

上記構成を有する柱４を、各々の座部１を対向させて立設することにより、梁５の両端部を、左右一対の柱４，４の座部１における係り座１ａの上に載せることができる。一対の柱４，４の座部１に載った梁５の両端部下面は、その自重により係り座１ａの係り面１ａａに密着することとなる（図１、図４、図５、又は図７参照）。

この連結構造では、梁５を座部１に載せた後、所謂木ネジの構造等を有する引寄せネジ（以下引寄せネジ釘２と記す）２及び締結ネジ釘３を、当り面１ｂａに対して垂直となる様に当り座１ｂへ捩じ込み、更に、当り座１ｂを貫通して梁５の端面に捩じ込む。
その際、当り座１ｂには、その当り面１ｂａからその反対面（以下背面１ｂｂと記す）に貫通する第一下孔（図示省略）を、当り面１ｂａに対して垂直となる様に所望数穿設しておく。また、梁５の端面には、座部１に載った際に当り座１ｂの第一下孔と向合する第二下孔（図示省略）を、各々第一下孔の延長線上に穿設する。第一下孔及び第二下孔の径は、各ネジ釘２，３の胴における谷の径と略等しくする。

当該例における引寄せネジ釘２は、当り座１ｂの背面１ｂｂに係る頭部２ａと、頭部２ａから当り座１ｂの厚み（図１では柱４の上部の締結方向の厚み）以上の長さにわたる非螺旋部２ｂと、それに続く引寄せ螺旋部２ｃを備える。このネジ釘２を第一下孔に捩じ込み、更にそれに向合する第二下孔へ捩じ込み続ければ、その引寄せ螺旋部２ｃが第一下孔を通過した時点からこのネジ釘２の非螺旋部２ｂが第一下孔に対して進退自在となる。そこから更に梁５の第二下孔へ捩じ込み続けることによって、当り座１ｂの背面１ｂｂに係る頭部２ａを基点として、梁５の端面を当り座１ｂに向けて、それが当り面１ｂａに密着するに至るまで効率的に引き寄せる。

梁５の端面と当り面１ｂａの間、及び梁５の端部下面と係り面１ａａの間に隙間が無くなり、両者の連結具合が安定した時、締結ネジ釘３を、引寄せネジ釘２による位置決めで連通させられた第一下孔及び第二下孔へ捩じ込む。
締結ネジ釘３は、全長にわたって完全に捩じ込んだ際に第一木材（この例では柱４）に係る第一螺旋歯を備えた第一螺旋部３ａと、全長にわたって完全に捩じ込んだ際に第二木材（この例では梁）に係る第二螺旋歯を備えた第二螺旋部３ｂを、両螺旋歯の回転が同方向（例えば右ネジ方向）となる様に備える。尚、両螺旋歯は、連続していても良いし間欠していても良いが、間欠部３ｃを設ける場合には、当り面１ｂａが間欠部３ｃの領域に位置せしめることが望ましい。

締結ネジ釘３は、引寄せネジ釘２で適切に位置決めした柱４と梁５の位置関係をロックするために捩じ込むものである。よって、このネジ釘３は、当り座１ｂに梁の端面を引き寄せるよりも、相締結する柱４と梁５の一体性を、締結ネジ釘３の螺旋歯の保持力により維持し強化することを目的とする。

上記構造を持つ部材の締結構造は、第一木材の座部１による第二木材を支持する便宜、引寄せネジ釘２による梁５の位置決めの便宜、及び締結ネジ釘３による両木材の一体性の維持・強化の便宜の全てを充足するものである。尚、引寄せネジ釘２や締結ネジ釘３は、当り面１ｂａの一部に偏らない様に、当り面の範囲へ単数本又は複数本を平均的に捩じ込めば良い。

部材の締結構造は、柱４の上部に梁５を締結する構造に限らず、例えば、第一梁６の中間部に、他の第二梁７の端部を締結する構造としても良い（図６及び図７参照）。

その際の座部８は、第一梁６の中間部の側部を下位の一定の幅（図７では係り座８ａの上下方向の厚み）を残して第二梁７の端部が嵌まる直方体状に削り取ってなる構造とする。その座部８においては、第二梁７の端面が密着する面が当り面８ｂａ、及びそれを含む部分が当り座８ｂ、第二梁７の端面を含む端部の下面が密着する面が係り面８ａａ、及びそれを含む部分が係り座８ａ、並びに第二梁７の端部の側面が密着する面が挟持面８ｃａ、及びそれを含む部分が挟持座８ｃとなる。
そして、当り面８ｂａを含む部分が当り座８ｂであり、係り面８ａａを含む部分が係り座８ａであり、挟持面８ｃａを含む部分が挟持座８ｃである。
尚、第一梁６の端部に第二梁７の端部を締結する場合には、挟持座８ｃ一方が形成されない場合がある。

当り座８ｂ及び第二梁７の端面に引寄せネジ釘２及び締結ネジ釘３へ捩じ込む手法や構造については、先の例と同様である。

第二の例として、第一の例における柱４と梁５の連結に際して、梁５の端部に、貫通孔９ａを備えたベースピン９を打ち入れ、引寄せネジ２として、引寄せ螺旋部２ｃがベースピン９の貫通孔９ａと螺合するボルト（以下ボルト２と記す）を採用する構造を採ることもできる（図８又は図９参照）。

ベースピン９は、例えば、略第二木材の横幅に相当する長さを持った円筒状の耐食性金属（ステンレス等）からなるピンであって、その長手方向の中間部に雌ネジが切られた貫通孔９ａを有するもので良い。
ベースピン９は、先ず、梁５の端部における上下方向の中間部など、最も安定して引寄せ得ると思われる位置に側方から横孔１０を穿設すると共に、梁５の端面に対して直角であって横孔１０と交差連通する第二下孔（図示省略）を穿設し、その横孔１０へベースピン９を、その貫通孔９ａが第二下孔に向合する様に打ち入れる。

柱４が備える当り座１ｂの第一下孔へボルト２を捩じ込み、更にそれに向合する第二下孔へ捩じ込み続ければ、その引寄せ螺旋部２ｃが第一下孔を通過した時点からこのボルト２の非螺旋部２ｂが第一下孔に対して進退自在となる。そこから更に梁５の第二下孔へ捩じ込み続けることによって、ボルト２の先端は横孔１０に打ち込まれたベースピン９の貫通孔９ａに達しその貫通孔９ａの雌ネジと螺合する。螺合が進めば、ボルト２の頭部２ａに向けてベースピン９を引寄せることとなり、当り座１ｂの背面１ｂｂに係る頭部２ａを基点として、梁５の端面を当り座１ｂに向けて、それが当り面１ｂａに密着するに至るまで効率的に引き寄せる。

この様にボルト２を用いた構造は、ベースピン９の存在及び金属同士の螺合であることから、引寄せ強度がネジ釘よりも高く支持強度が高いので、位置決めに用いる引寄せネジを多数必要とはしない点で有利である。よって、比較的大きく重い第二部材の締結において、安全性及び作業性を高める点で便利である。また、梁５の端面の周縁を個別に引寄せるについて微調整が必要である場合には、ボルト２と引寄せネジ釘２を併用する（例えば、図１又は図５における上から二本目の引寄せネジ釘２を、ボルト２とベースピン９を用いた構造とする等）方が便宜な場合もある。

梁５の端面と当り面１ｂａの間、及び梁５の端部下面と係り面１ａａの間に隙間が無くなり、両者の連結具合が安定した時、締結ネジ釘３を第一下孔及び第二下孔へ捩じ込むことは、第一の例と同様である。

１ 座部，
１ａ 係り座，１ａａ 係り面，
１ｂ 当り座，１ｂａ 当り面，１ｂｂ 背面，
２ 引寄せネジ，
２ａ 頭部，２ｂ 非螺旋部，２ｃ 引寄せ螺旋部
３ 締結ネジ釘，
３ａ 第一螺旋部，３ｂ 第二螺旋部，３ｃ 間欠部，
４ 柱，
４ａ 長い方の柱，４ｂ 短い方の柱，
５ 梁，
６ 第一梁
７ 第二梁，
８ 座部，
８ａ 係り座，８ａａ 係り面，
８ｂ 当り座，８ｂａ 当り面，
８ｃ 挟持座，８ｃａ 挟持面，
９ ベースピン，
９ａ 貫通孔，
１０ 横孔，

Claims (3)

1. 第一木材の側方に第二木材の端部を連結する連結構造であって、
   第一木材の側部に第二木材の連結位置を維持する座部（１）を備え、
   座部（１）は、第二木材の端部側面に密着する係り座（１ａ）と、第二木材の端面に密着する当り座（１ｂ）を備え、
   第一木材と第二木材は、当り座（１ｂ）を貫通して前記第二木材の端面に捩じ込まれる引寄せネジ（２）及び締結ネジ釘（３）で締結され、
   引寄せネジ（２）は、当り座（１ｂ）の背面（１ｂｂ）に係る頭部（２ａ）と、頭部（２ａ）から当り座（１ｂ）の厚み以上の長さにわたる非螺旋部（２ｂ）と、それに続く引寄せ螺旋部（２ｃ）を備え、
   締結ネジ釘（３）は、全長にわたって完全に捩じ込んだ際に第一木材に係る第一螺旋歯を備えた第一螺旋部（３ａ）と、全長にわたって完全に捩じ込んだ際に第二木材に係る第二螺旋歯を備えた第二螺旋部（３ｂ）を備えることを特徴とする部材の締結構造。
2. 引寄せネジ（２）は、引寄せ螺旋部（２ｃ）が第二木材に係るネジ釘である前記請求項１に記載の部材の締結構造。
3. 第二木材は、座部（１）に連結される側の端部に、第二木材の側方から打ち入れられたベースピン（９）を備え、
   ベースピン（９）は、その長手方向の中間部に、雌ネジを有する貫通孔（９ａ）を備え、
   引寄せネジ（２）に、引寄せ螺旋部（２ｃ）がベースピン（９）の雌ネジに係るボルトを備える前記請求項１又は請求項２のいずれかに記載の部材の締結構造。
   

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