JP6228703B1 - 木材結合用のピン - Google Patents
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Abstract
Description
好ましくは、パイプは、その周壁の外径を先端部に向けて縮径した円錐台形部を一端側に有し、円錐台形部は、尖頭の周面と連続したテーパ面を有する。
好ましくは、釘部材は、頭部において、パイプの周壁よりも外径が大となる拡径部を有する。
好ましくは、ピンは、パイプの一端側から中空に嵌入されて先端部を形成し、鋭角円錐状の尖頭を有した先端部材と、パイプの他端側から中空に嵌入されて頭部を形成する頭部材とを更に含む。
好ましくは、パイプは、その周壁に、先端部から頭部に亘って切り欠かれたスリットを有する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る木材結合用のピンが使用される木材の結合構造の斜視図を示す。この木材の結合構造における結合部1は、柱(第1の木材)2と土台(第2の木材)4とにより形成されている。詳しくは、この木材の結合構造は、建築物の例えば木造軸組工法(在来工法)で建築され、柱2の木口としての端面2aにほぞ6を設け、このほぞ6が土台4に設けられたほぞ穴8に嵌合されている。
図12は、本発明の第2実施形態に係る木材結合用のピン40を一方向から見た側面図を示し、図13は図12のピン40を他方向から見た側面図を示す。なお、既に説明した実施形態と同様の構成については同符号を付す等して説明を省略することがある。ピン40は、第1実施形態のピン12と異なり、釘部材32を有しておらず、中空42aを有するパイプ42のみから構成されている。
図14は、本発明の第3実施形態に係る木材結合用のピン50の(a)横断面図、(b)先端部から見た図、(c)頭部から見た図を示す。なお、既に説明した実施形態と同様の構成については同符号を付す等して説明を省略することがある。ピン50は、パイプ52、先端部材54、頭部材56の3つの部材から構成されている。パイプ52は、第2実施形態のパイプ42のような切欠44及び尖頭周壁46を有していない。先端部材52は、鋭角円錐状をなし、パイプ52の一端側からパイプ52の中空52aに嵌入されてピン50の先端部50aを形成している。
しかも、先端部材54及び頭部材56をポリカーボネート等の樹脂から形成した場合には、ピン50の材料コスト、ひいては生産コストを低減可能であり、また、ピン50、結合部1、ひいては木材の結合構造の重量を低減可能である。
図15は、本発明の第4実施形態に係る木材結合用のピン12に用いるパイプ60の(a)側面図、(b)先端部側から見た図、(c)頭部側から見た図を示す。なお、本実施形態は第1実施形態を前提と説明しており、第1実施形態と同様の構成については同符号を付す等して説明を省略することがある。中空60aを有するパイプ60の周壁60bには、ピン12の先端部12aから頭部12bに亘ってスリット62が切り欠かれている。スリット62の幅Wは、例えば1〜5mm程度である。
図16は、本発明の第5実施形態に係る木材結合用のピン12としてのパイプ70の(a)側面図、(b)先端部から見た図、(c)頭部から見た図を示す。なお、既に説明した実施形態と同様の構成については同符号を付す等して説明を省略することがある。本実施形態のピン12はパイプ70のみから構成されている。パイプ70には、ピン12の先端部12aとして、パイプ70の中空70aを塞ぐ鋭角円錐状の尖頭70bが形成されている。
図17及び図18は、本発明の第6実施形態において、柱2に引抜力fが作用したときの主ピン結合16Aから生じる力を概略的に示した図である。なお、既に説明した実施形態と同様の構成については同符号を付す等して説明を省略することがある。図17の場合には、補助ピン結合18は、高さ方向Yにて各主ピン結合16Aの上側に設けられている。この場合であっても、結合部1の耐力を確保することが可能である。また、この場合には、図10の場合と同様に、補助ピン結合18を形成するピン孔10cの中心は、土台4の上面4aから距離L(例えばL=35mm)を確保して位置付けられる。
図19は、本発明の第7実施形態に係る木材の結合構造を適用した柱2と土台4との結合部1の側面図を示す。また、図20は、結合部1の図19におけるB−B断面矢視図を示す。本実施形態では、結合部1における各主ピン結合16Bの長手方向Xにおける位置を変更した以外は第1実施形態と同様の構成をなしている。このため、当該相違点を主として説明し、その他は第1実施形態と同符号を付す等して説明を省略することがある。
図24は、本発明の第7実施形態において、柱2に引抜力fが作用したときの主ピン結合16Bから生じる力を概略的に示した図である。なお、既に説明した実施形態と同様の構成については同符号を付す等して説明を省略することがある。図24に示したように、各主ピン結合16Bの形成だけで引抜力fに十分に耐え得るのであれば、補助ピン結合18は必ずしも要しない。また、図示しないが、補助ピン結合18を高さ方向Yにて各主ピン結合16Bの上側に設けても良い。
図25は、本発明の第8実施形態に係る木材の結合構造を適用した柱2と土台4との結合部1において、柱2に引抜力fが作用したときの結合部1に作用する力を概略的に示した図を示す。本実施形態は、第1及び第6実施形態を組み合わせた構成をなしているため、同内容は同符号を付す等して説明を省略することがある。
例えば、上記各実施形態で示したピン12、40、50、及び木材の結合構造の適用は、柱2及び土台4で形成される結合部1の形成に限定されるものではなく、梁や根太を含む2本の木材の結合構造に広く適用可能である。また、2本の木材の少なくとも一方は、角材に限らず丸太等であっても良く、また、棒材に限らず継手材等の木部材であっても良い。
また、ピン12の頭部12bとピン孔10a〜10cとの嵌め合いは締まり嵌めに限定されるものではない。
また、1つの結合部1に、対向する2組の嵌合領域22が存在する場合、一方の対向する嵌合領域22の延設方向にピン12を打ち込んで主ピン結合16A又は16Bを形成し、他方の対向する嵌合領域22の延設方向にピン12、40、50を打ち込んで別の主ピン結合16A又は16Bを形成しても良い。
また、上記各実施形態で示したピン12、40、50は、ピンの先端部から頭部に亘って貫通した中空を有するパイプのしなりにより木材の強度の相違、施工のばらつき、施工後の結合部1への負荷等の影響を低減できるのであれば、これらの形態に厳密に限定されるものではない。
2a 端面
4 土台(第2の木材)
6 ほぞ
8 ほぞ穴
10a、10b、10c ピン孔
12、40、50 ピン
12a 先端部
12b 頭部
14a、14b、14c ピン結合
22 嵌合領域
30、42、52、60、70 パイプ
30a、42a、52a、60a、70a 中空
30b、42b、60b 周壁
32 釘部材
32a 尖頭
32a1 周面
32b 拡径部
34 円錐台形部
34a テーパ面
44 切欠
46 尖頭周壁
54 先端部材
56 頭部材
62 スリット
Claims (8)
- 第1の木材の端面に設けられたほぞを第2の木材に設けられたほぞ穴に互いの対向する嵌合領域で直接に嵌合させ、これら第1及び第2の木材を結合する木材の結合構造に用いる木材結合用のピンであって、
前記第2の木材は、前記ほぞ穴の少なくとも一部を介して前記嵌合領域の延設方向に穿孔されたピン孔を有し、
前記結合構造は、前記ほぞ穴に前記ほぞを嵌合した状態で、前記ピン孔の一方開口側から前記ピンの頭部を打ち込み、前記ピンを前記ピン孔を介して前記ほぞに直接に食い込ませることにより、前記ほぞ穴の少なくとも一部において前記ピンが前記ほぞの少なくとも一部を貫通し、前記ピンの先端部を前記ピン孔の他方開口側に至らしめることでピン結合を形成し、
前記ピンは、少なくとも前記先端部近傍から前記頭部近傍に亘って貫通した中空を有するパイプを含む、木材結合用のピン。 - 前記ピンは、前記パイプに着脱可能に挿入されると共に、前記先端部にて突出する鋭角円錐状の尖頭を有した釘部材を含む、請求項1に記載の木材結合用のピン。
- 前記パイプは、その周壁の外径を前記先端部に向けて縮径した円錐台形部を一端側に有し、
前記円錐台形部は、前記尖頭の周面と連続したテーパ面を有する、請求項2に記載の木材結合用のピン。 - 前記釘部材は、前記頭部において、前記パイプの周壁よりも外径が大となる拡径部を有する、請求項2又は3に記載の木材結合用のピン。
- 前記パイプは、
前記パイプの一端側の周壁の一対向位置を前記先端部から前記頭部に向けてそれぞれ切り欠いた切欠と、
前記各切欠の形成によって前記パイプの一端側の周壁の他対向位置にそれぞれ形成された鋭角円弧状の尖頭周壁と
を有する、請求項1に記載の木材結合用のピン。 - 前記ピンは、
前記パイプの一端側から前記中空に嵌入されて前記先端部を形成し、鋭角円錐状の尖頭を有した先端部材と、
前記パイプの他端側から前記中空に嵌入されて前記頭部を形成する頭部材と
を更に含む、請求項1に記載の木材結合用のピン。 - 前記パイプは、前記ピンの前記先端部として、前記中空を塞ぐ鋭角円錐状の尖頭を有する、請求項1に記載の木材結合用のピン。
- 前記パイプは、その周壁に、前記先端部から前記頭部に亘って切り欠かれたスリットを有する、請求項1から7の何れか一項に記載の木材結合用のピン。
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