JP6418925B2 - 接続金具 - Google Patents

Description

本発明は、チャンネル材とボルト部材とを接続する接続金具に関する。

従来から、例えば、格子状に組み付けられた天井下地材を、上階床スラブや屋上スラブから垂設されて要所に吊り下げ配置される吊ボルトの下端部に、吊ハンガー（吊金具）を介して吊下げ支持させることにより構築される吊天井が知られている。

このような吊天井においては、耐震性向上のために、吊ボルトの下端部と、この吊ボルトに隣り合う他の吊ボルトの上端部との間に、天井ブレースを架け渡すようになっている。この天井ブレースを吊ボルトの上端部に取り付けるには、例えば特許文献１または２に示すような取付金具が用いられていた。

特許文献１の取付金具は、一側に吊ボルトに接触する接触面が設けられ他側に開口部が設けられた第一受部材と、一側にブレース材の一端に設けた接続部材のボルトを取り付ける取付部が設けられ他側に開口部が形成された第二受部材と、各開口部を重ね合わせた状態で第一受部材と第二受部材の各貫通孔に貫通してこれらを回転可能に連結する軸部材とを備えている。第二受部材に螺合されたボルトの先端部が吊ボルトの側面を押圧することで、取付金具が吊ボルトに固定されている。接続部材は、ボルトと、ボルトをブレース材の上端に取り付ける固定部とを備えている。ブレース材はＣ形チャンネルにて構成されている。固定部は、ボルトが貫通する取付部と、取付部の両端から突出する一対の突出部とを備えたコ字状を呈しており、一方の突出部がブレース材の側面（ウエブ部）にビス止めされている。

特許文献２の取付金具は、一端が開口した断面Ｕ字状を呈し吊ボルトに側部から装着される第一部材と、この第一部材の開口側に着脱可能に装着される第二部材とを備えており、第二部材が前記第一部材に装着された状態で、第一部材と第二部材が吊ボルトの全周を囲うように構成されている。第二部材に螺合されたボルト部材の先端部が吊ボルトの側面を押圧することで、取付金具が吊ボルトに固定されている。ボルト部材は、コ字状に屈曲された金属プレートを介して天井ブレースの上端に固定されている。天井ブレースはＣ形チャンネルにて構成されている。金属プレートは、天井ブレースの幅方向両端のフランジ部を外側から挟むように配置され、ビスによって天井ブレースの両フランジ部に固定されている。

特開２０１３−１４４８９１号公報 特開２０１２−１６２８７２号公報

しかしながら、特許文献１の接続部材の固定部では、一方の突出部をブレース材のウエブ部にビス止めしているだけであるので、固定部が変形し易く、固定部の剛性が低いという問題があった。特許文献２の金属プレートでは、天井ブレースの幅方向両端のフランジ部を外側から挟んだ状態でビス止めしているので、金属プレートの剛性を高められるものの、天井ブレースのサイズに応じて、金属プレートのサイズを変更しなければならず、汎用性が乏しいという問題があった。

このような観点から、本発明は、チャンネル材とボルト部材とを接続する接続金具であって、剛性が高く且つ複数サイズのチャンネル材に対応することができる接続金具を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための請求項１に係る発明は、ウエブ部と一対のフランジ部とを備えたチャンネル材と、前記チャンネル材の軸方向に沿って延在するボルト部材とを接続する接続金具であって、前記ボルト部材が貫通するボルト貫通孔が形成されたボルト固定板部と、当該ボルト固定板部の両端から屈曲するとともに前記フランジ部に沿って配置される一対の側板部と、当該各側板部の背面側端から屈曲するとともに前記ウエブ部が当接して固定される一対の当接板部と、前記ボルト固定板部の背面側端から屈曲するとともに前記当接板部と間隔をあけて前記当接板部と沿って形成された背面板部と、が一体成形されていることを特徴とする接続金具である。

このような構成の接続金具によれば、ボルト固定板部と側板部と当接板部と背面板部が一体形成されており、且つ互いに屈曲して交差しているので、接続金具の剛性を高めることができる。また、この接続金具によれば、ウエブ部に当接板部を当接させて固定しているので、複数サイズのチャンネル材を固定することができる。さらに、チャンネル材を当接板部の表裏両側のいずれかに設置すれば、チャンネル材の幅寸法が、側板部の離間距離よりも大きい場合と小さい場合の両方において対応することができる。

一対の側板部の外面間の距離が、チャンネル材の一対のフランジ部の内面間距離よりも小さい場合は、チャンネル材のウエブ部を、当接板部と背面板部間の隙間に設置する。そして、ビスやボルトなどの固定手段を用いてウエブ部に当接板部および背面板部を固定する。このとき、チャンネル材は、当接板部と背面板部に挟まれて固定されるので、接続金具とチャンネル材との固定強度が大きくなる。一方、一対の側板部の内面間の距離が、チャンネル材の一対のフランジ部の外面間距離よりも大きい場合は、当接板部と一対の側板部とで囲まれた部分にチャンネル材を設置する。そして、固定手段を用いてウエブ部に当接板部を固定する。このようにチャンネル材のサイズが小さい場合は、作用する応力が比較的小さいので、ウエブ部を当接板部に固定するのみで剛性が足りる。

前記背面板部は、一対の前記側板部の外面間の距離よりも幅広に形成されているものが好ましい。このような構成によれば、チャンネル材のウエブ部の幅寸法が一対の側板部の外面間の距離よりも大きい場合には、ウエブ部は幅広の背面板部に当接するので、ウエブ部と背面板部との接触面積が大きくなる。したがって、安定した状態でウエブ部に接続金具を固定することができる。

前記背面板部の先端部は、前記当接板部から離反する方向に屈曲しているものが好ましい。このような構成によれば、背面板部の剛性を高めることができ、ひいては接続金具の剛性をより一層高められる。

前記背面板部の屈曲部の外側は円弧形状を呈しているものが好ましい。このような構成によれば、背面板部と当接板部との間にチャンネル材のウエブ部を挿入し易くなる。

また、一対の前記側板部の外面間の距離は、前記チャンネル材の一対の前記フランジ部の内面間距離よりも小さくなっており、前記当接板部と前記背面板部間の隙間が、前記ウエブ部の設置スペースとなっているものが好ましい。

一方、一対の前記側板部の内面間の距離は、前記チャンネル材の一対の前記フランジ部の外面間距離よりも大きくなっており、前記当接板部と一対の前記側板部とで囲まれた部分が、前記チャンネル材の設置スペースとなっているものが好ましい。

本発明に係る接続金具によれば、接続金具の剛性を高めることができるとともに複数サイズのチャンネル材に対応することができる。

本発明の実施形態に係る接続金具を示した分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る接続金具を用いて補強した天井裏構造を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る接続金具を示した図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は平面図である。 本発明の実施形態に係る接続金具の固定状態を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る接続金具の固定状態を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る接続金具の固定状態を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る接続金具の固定状態の変形例を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る接続金具の固定状態の変形例を示した側面図である。

本発明の実施形態に係る接続金具について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、説明において同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。

図２に示すように、本実施形態に係る接続金具１は、天井下地材２を吊り下げる吊ボルト３の上端部に天井ブレース５を取り付ける際に、天井ブレース５の先端部にボルト部材６を固定するためのものである。天井下地材２は、天井裏で例えば格子状に組み付けられており、天井躯体４から垂下された吊ボルト３によって支持されている。天井ブレース５の上端部は、ブレース取付金具７を介して吊ボルト３に固定されている。なお、図２においては、天井ブレース５の下端部は、天井下地材２に直接ビス止めされているが、取付構造はこれに限定されるものではない。

ブレース取付金具７は、第一部材８の切欠部８ａに、板状の第二部材９が係止されている。第二部材９には、ボルト部材６が貫通して螺合しており、ボルト部材６の先端部が吊ボルト３の側面を押圧することで、ブレース取付金具７が吊ボルト３に固定されている。なお、ブレース取付金具７の構成は一例であって、前記構成に限定されるものではない。さらに、ボルト部材６の天井ブレース５への固定方法も、ブレース取付金具を用いること構成に限定されるものではなく、例えば溶接などの他の方法で固定してもよい。

天井ブレース５は、例えばＣ型のチャンネル材にて構成されており、ウエブ部５ａと一対のフランジ部５ｂ，５ｂとを備えている。フランジ部５ｂは、ウエブ部５ａの幅方向両端部に形成されている。フランジ部５ｂは、ウエブ部５ａに対して直交している。天井ブレース５の上端には、ボルト部材６が固定されている。ボルト部材６は、天井ブレース５（チャンネル材）の軸方向に沿って延在する。

図１および図３〜図６に示すように、接続金具１は、ボルト固定板部１０と側板部２０と当接板部３０と背面板部４０とを備えている。ボルト固定板部１０と側板部２０と当接板部３０と背面板部４０は一体成形されており、一枚の金属製板材を折曲げ加工して形成されている。なお、以下の接続金具１の説明においては、接続金具１を介して天井ブレース５にボルト部材６を固定した状態での「天井ブレース５の幅方向（以下「幅方向」という）」、「天井ブレースの長手方向（以下「長手方向」という）」、「天井ブレースのウエブ部の板厚方向（以下「板厚方向」という）」を基準とする。また、板厚方向において、ボルト固定板部１０と側板部２０と当接板部３０がある側を正面側とし、背面板部４０がある側を背面側とする。

ボルト固定板部１０には、ボルト部材６が貫通するボルト貫通孔１１が形成されている。ボルト貫通孔１１の内周面には雌ねじ部が形成されている。ボルト固定板部１０は、平面視矩形形状を呈している。雌ねじ部を設けたことで、ボルト部材６との固定強度を高めることができる。なお、雌ねじ部は必ずしも形成していなくてもよくボルト部材６とナットＮでボルト固定板部１０を挟持する構成であってもよい。

側板部２０は、ボルト固定板部１０の端部（幅方向端部）から直角に屈曲して長手方向に沿って延在している。側板部２０は、ボルト固定板部１０の両端（幅方向両端）にそれぞれ設けられている。側板部２０は、側面視で縦長の長方形を呈している。側板部２０の角部のうち、ボルト固定板部１０およびウエブ部５ａから離れた側の角部は面取りされて円弧状になっている。側板部２０には、天井ブレース５のフランジ部５ｂが大きい場合に、フランジ部５ｂに止められるビスまたはボルト（図示せず）用の貫通孔２１が形成されている。貫通孔２１は、背面側にオフセットした位置に複数（本実施形態では２つ）形成されている。なお、貫通孔２１を設けずに、ビスで直接穴あけする構成であってもよい。

当接板部３０は、側板部２０の板厚方向の背面側端から直角に屈曲している。当接板部３０は、正面視で縦長の長方形を呈している。当接板部３０は、各側板部２０にそれぞれ設けられており、対向する他方の側板部２０に向かって延在している。一対の当接板部３０，３０は同一平面上に形成されている。一対の当接板部３０，３０の延在方向先端部間には、隙間が形成されている。一方、当接板部３０のボルト固定板部１０側の端部は、ボルト固定板部１０と隙間をあけて形成されている。つまり、側板部２０の基端部には、当接板部３０は形成されていない。

当接板部３０は、ウエブ部５ａと平行な状態で当接（面接触）する。当接板部３０には、ウエブ部５ａに止められるビスＶ（図６参照）用の貫通孔３１が形成されている。貫通孔３１は、長手方向に沿って複数（本実施形態では３つ）形成されている。３つの貫通孔３１のうち、真ん中の貫通孔３１は、両端の貫通孔３１よりも大径である。貫通孔３１の径は、挿通されるビスＶの向きに応じて決定される。ビスＶの先端部側に位置する貫通孔３１は小径であり、ビスＶの基端部側に位置する貫通孔３１は大径になる。このような構成によれば、ビスＶの取付作業の施工性が向上する。なお、貫通孔３１を設けずに、ビスで直接穴あけする構成であってもよい。また、ビスではなくボルト・ナットを用いて固定してもよい。

背面板部４０は、当接板部３０と板厚方向に間隔をあけて平行に配置されている。背面板部４０は、ボルト固定板部１０の背面側端部に連続して繋がっている。背面板部４０は、ボルト固定板部１０の背面側端から直角に屈曲しており、長手方向に沿って延在している。背面板部４０は、背面視で長方形を呈している。背面板部４０の角部のうち、基端側の２つの角部は面取りされて円弧状になっている。背面板部４０の延在長さは、側板部２０の延在長さより小さくなっている。背面板部４０の幅方向寸法は、一対の側板部２０，２０の外面間の距離よりも大きい。つまり、正面視で、背面板部４０の幅方向両端部は、一対の側板部２０，２０よりも外側に突出している。

背面板部４０には、ウエブ部５ａに止められるビスＶ（図６参照）用の貫通孔４１が形成されている。貫通孔４１は、当接板部３０の貫通孔３１と同軸上に形成されている。貫通孔４１は、長手方向に沿って複数（本実施形態では２つずつ二列の合計４つ）形成されている。基端側の貫通孔４１は、先端側の貫通孔４１よりも大径である。貫通孔４１の径は、挿通されるビスＶの向きに応じて決定される。ビスＶの先端部側に位置する貫通孔４１は小径であり、ビスＶの基端部側に位置する貫通孔４１は大径になる。つまり、大径の貫通孔３１に対向して小径の貫通孔４１が形成され、小径の貫通孔３１に対向して大径の貫通孔４１が形成されている。このような構成によれば、ビスＶの取付作業の施工性が向上する。背面板部４０の幅方向両端部には、天井ブレース５の幅寸法が大きい場合にウエブ部５ａに止められるビスまたはボルト（図示せず）用の貫通孔４２が形成されている。なお、貫通孔４１，４２を設けずに、ビスで直接穴あけする構成であってもよい。また、ビスではなくボルト・ナットを用いて固定してもよい。

背面板部４０の延在方向先端部は、当接板部３０から離反する方向（板厚方向の背面側）に屈曲している。つまり、背面板部４０の先端部は、背面側に張り出した張出し部４３となっている。張出し部４３の基端部である屈曲部４４の外側は円弧形状を呈している。屈曲部４４の外側を円弧形状としたことによって、背面板部４０と当接板部３０の間に、天井ブレース５のウエブ部５ａを挿入する際に、ウエブ部５ａが引っ掛かるのを防ぐとともに、ウエブ部５ａを隙間に案内するガイドの役目を果たす。

次に、前記構成の接続金具１を用いて天井ブレース５にボルト部材６を接続した構成を説明する。まず、図４および図５に示すように、一対の側板部２０，２０の外面間の距離が、天井ブレース（チャンネル材）５の一対のフランジ部５ｂ，５ｂの内面間距離よりも小さい場合について説明する。

この場合、当接板部３０と背面板部４０間の隙間が、ウエブ部５ａの設置スペースとなっている。つまり、当接板部３０と背面板部４０間の隙間に、ウエブ部５ａの先端部が挿入されている。ウエブ部５ａは、当接板部３０の背面側の面に面接触している。ウエブ部５ａを前記隙間に挿入する前に、ウエブ部５ａにビス用の下穴（図示せず）を形成しておくのが好ましい。ウエブ部５ａは隙間の奥まで挿入されて、ウエブ部５ａの先端面がボルト固定板部１０の内側面に当接している。背面板部４０の屈曲部４４の外側が円弧形状を呈しているので、背面板部４０と当接板部３０との間に天井ブレース５のウエブ部５ａを挿入し易い。

図６に示すように、接続金具１と天井ブレース５を固定するビスＶの向きは、天井ブレース５の長手方向に沿って交互になっている。天井ブレース５の先端部では、当接板部３０、ウエブ部５ａ、背面板部４０の順でビスＶが挿通されている。先端部から二番目のビスＶは、背面側から背面板部４０、ウエブ部５ａおよび当接板部３０に挿通されている。先端部から三番目のビスＶは、当接板部３０、ウエブ部５ａの順で挿通されている。なお、ビスＶの向きは前記と逆向きであってもよい。

ボルト固定板部１０のボルト貫通孔１１には、ボルト部材６が螺合した状態で挿通されている。ボルト部材６の軸部は長手方向の外側に突出しており、吊ボルト３（図２参照）に当接する。ボルト部材６の軸部には、ナットＮが二重に螺合して、ボルト部材６がボルト固定板部１０に強固に固定されている。ボルト部材６は、接続金具１を天井ブレース５に固定する前に予めボルト固定板部１０に固定されている。なお、ナットＮは二重でなくてもよいし、また、ナットを用いずカシメによって固定してもよい。

なお、図示しないが、天井ブレース５のフランジ部５ｂの背が高くて側板部２０の貫通孔２１を覆う場合は、ビスなどでフランジ部５ｂと側板部２０を固定してもよい。このようにすれば固定強度が大きくなる。

また、天井ブレース５の幅寸法が、一対の側板部２０，２０の外面間の距離よりも大幅に大きく、ウエブ部５ａが背面板部４０の貫通孔４２を覆う場合には、ビスなどを貫通孔４２側から挿入してウエブ部５ａを固定するのが好ましい。このようにすれば固定強度が大きくなる。

次に、図７および図８に示すように、一対の側板部２０，２０の内面間の距離が、天井ブレース（チャンネル材）５の一対のフランジ部５ｂ，５ｂの外面間距離よりも大きい場合について説明する。

この場合、当接板部３０と一対の側板部２０，２０とで囲まれた部分が、天井ブレース５の設置スペースとなっている。つまり、天井ブレース５の先端部は、一対の側板部２０，２０間に挿入されており、ウエブ部５ａの先端部は、当接板部３０の正面側の面に面接触している。ウエブ部５ａを設置する前に、ウエブ部５ａにボルト用の貫通孔５ｃを形成しておく。天井ブレース５の先端面はボルト固定板部１０の内側面に当接している。接続金具１と天井ブレース５を固定するビスＶ（図８にのみ図示）の向きは、天井ブレース５の長手方向に沿って交互になっている。天井ブレース５の先端部では、背面板部４０、ウエブ部５ａ、当接板部３０の順でビスＶが挿通されている。先端部から二番目のビスＶは、当接板部３０、ウエブ部５ａ、背面板部４０の順に挿通されている。先端部から三番目のビスＶは、ウエブ部５ａ、当接板部３０の順で挿通されている。なお、固定部材はビスＶに限定されるものではなく、ボルト・ナットを用いて固定してもよい。

背面板部４０と当接板部３０の間には、スペーサ４５が設けられているものが好ましい。スペーサ４５は、円環形状を呈しており、ビスＶの軸部を囲繞して設けられている。スペーサ４５を設けることで、背面板部４０または当接板部３０の変形を抑制できるとともに、ビスＶの固定強度を大きくすることができる。
また、一対の側板部２０，２０の内面間の距離が、天井ブレース５の一対のフランジ部５ｂ，５ｂの外面間距離と同等である場合には、必要に応じて、ビスＶ（ビスの頭部を図示）などでフランジ部５ｂと側板部２０を固定してもよい。このようにすれば固定強度が大きくなる。

以上説明したように、本実施形態に係る接続金具１によれば、ボルト固定板部１０と側板部２０と当接板部３０と背面板部４０が一体形成されており、且つ互いに屈曲して交差しているので、接続金具１の剛性を高めることができる。また、接続金具１は、一枚の板材を屈曲して形成されているので、比較的簡単な加工で製造可能である。

また、かかる接続金具１によれば、ウエブ部５ａに当接板部３０を固定することで天井ブレース５に接続金具１を固定しているので、複数サイズの天井ブレース（チャンネル材）５を固定することができる。さらに、天井ブレース５を当接板部３０の表裏両側に設置可能であるので、天井ブレース５の幅寸法が、側板部２０の離間距離よりも大きい場合と小さい場合の両方において対応することができる。

具体的には、一対の側板部２０，２０の外面間の距離が、天井ブレース５の一対のフランジ部５ｂ，５ｂの内面間距離よりも小さい場合は、ウエブ部５ａを、当接板部３０と背面板部４０間の隙間に設置する。そして、ビスやボルトなどを用いてウエブ部５ａに当接板部３０および背面板部４０を固定する。このとき、天井ブレース５は、当接板部３０と背面板部４０に挟まれて固定されるので、接続金具１と天井ブレース５との固定強度が大きくなる。

一方、一対の側板部２０，２０の内面間の距離が、天井ブレース５の一対のフランジ部５ｂ，５ｂの外面間距離よりも大きい場合は、当接板部３０と一対の側板部２０，２０とで囲まれた部分に天井ブレース５を設置する。そして、ビスＶやボルト（通常はビスＶを用いる）などを用いてウエブ部５ａに当接板部３０を固定する。このように天井ブレース５のサイズが小さい場合は、作用する応力が比較的小さいので、ウエブ部５ａを当接板部３０に固定するのみで剛性が足りる。必要に応じて、側板部２０をフランジ部５ｂに固定することもできる。

背面板部４０は、一対の側板部２０，２０の外面間の距離よりも幅広に形成されていることによって、天井ブレース５のウエブ部５ａの幅寸法が大幅に大きい場合であっても、ウエブ部５ａは背面板部４０に当接するので、ビスなどで背面板部４０に固定できる。
背面板部４０の先端部は、当接板部３０から離反する方向に屈曲していることによって、背面板部４０の剛性を高めることができ、ひいては接続金具１の剛性をより一層高められる。

以上、本発明を実施するための形態についてそれぞれ説明したが、本発明は前記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、材質、形状や大きさなど適宜設計変更が可能である。例えば、前記実施形態では、ボルト固定板部１０、側板部２０、当接板部３０および背面板部４０は、それぞれ矩形形状を呈しているが、これに限定されるものではない。たとえば、延在方向先端に向かうに連れて幅寸法が小さくなる台形形状な

また、前記実施形態では、天井ブレース５にボルト部材６を接続する場合を例に挙げて説明したが、天井ブレース５に限定されるものではない。他の用途に用いられるチャンネル材においても適用可能であるのは勿論である。

１ 接続金具
５ 天井ブレース（チャンネル材）
５ａ ウエブ部
５ｂ フランジ部
６ ボルト部材
１０ ボルト固定板部
１１ ボルト貫通孔
２０ 側板部
３０ 当接板部
４０ 背面板部

Claims (6)

1. ウエブ部と一対のフランジ部とを備えたチャンネル材と、前記チャンネル材の軸方向に沿って延在するボルト部材とを接続する接続金具であって、
   前記ボルト部材が貫通するボルト貫通孔が形成されたボルト固定板部と、
   当該ボルト固定板部の両端から屈曲するとともに前記フランジ部に沿って配置される一対の側板部と、
   当該各側板部の背面側端から屈曲するとともに前記ウエブ部が当接して固定される一対の当接板部と、
   前記ボルト固定板部の背面側端から屈曲するとともに前記当接板部と間隔をあけて前記当接板部と沿って形成された背面板部と、が一体成形されている
   ことを特徴とする接続金具。
2. 前記背面板部は、一対の前記側板部の外面間の距離よりも幅広に形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の接続金具。
3. 前記背面板部の先端部は、前記当接板部から離反する方向に屈曲している
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の接続金具。
4. 前記背面板部の屈曲部の外側は円弧形状を呈している
   ことを特徴とする請求項３に記載の接続金具。
5. 一対の前記側板部の外面間の距離は、前記チャンネル材の一対の前記フランジ部の内面間距離よりも小さくなっており、
   前記当接板部と前記背面板部間の隙間が、前記ウエブ部の設置スペースとなっている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の接続金具。
6. 一対の前記側板部の内面間の距離は、前記チャンネル材の一対の前記フランジ部の外面間距離よりも大きくなっており、
   前記当接板部と一対の前記側板部とで囲まれた部分が、前記チャンネル材の設置スペースとなっている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の接続金具。

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