特開 2023-118250 パネル取付構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023118250

(43)【公開日】2023-08-25

(54)【発明の名称】パネル取付構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 2/74 20060101AFI20230818BHJP

【ＦＩ】

E04B2/74 521E

E04B2/74 521D

E04B2/74 521K

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022021102

(22)【出願日】2022-02-15

(71)【出願人】

【識別番号】591260029

【氏名又は名称】株式会社内藤ハウス

(74)【代理人】

【識別番号】100097043

【弁理士】

【氏名又は名称】浅川 哲

(74)【代理人】

【識別番号】100197996

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 武彦

(72)【発明者】

【氏名】桑原 幸雄

(57)【要約】

【課題】 支柱に対してボルトの締め付けによってパネルを固定する場合、パネルの耐力を活かすことができるパネル取付構造を提供する。
【解決手段】 支柱５ａ，５ｂにパネル６をボルト１０で固定するパネル取付構造であって、前記パネル６にはボルト１０の軸径より大きい孔からなる貫通孔１２と、この貫通孔１２に嵌め込まれる内接リング１３とが設けられ、前記内接リング１３にはボルト挿通孔１４が設けられ、このボルト挿通孔１４に挿入されたボルト１０によって、内接リング１３を介して前記支柱５ａ，５ｂに前記パネル６をボルト１０で固定する。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

支柱にパネルをボルトで固定するパネル取付構造であって、
前記パネルにはボルトの軸径より大きい孔からなる貫通孔と、この貫通孔に嵌め込まれる内接リングとが設けられ、
前記内接リングにはボルト挿通孔が設けられ、このボルト挿通孔に挿入されたボルトによって、内接リングを介して前記支柱に前記パネルをボルトで固定するパネル取付構造。

【請求項2】

前記内接リングは、前記パネルに設けられる貫通孔の平面形状と同一の外形形状を有する請求項１に記載のパネル取付構造。

【請求項3】

前記内接リングは、前記パネルに設けられる貫通孔の内周面の厚みと同一の厚みを有する請求項１又は２に記載のパネル取付構造。

【請求項4】

前記内接リングが、前記貫通孔に嵌め込まれる本体部と、前記本体部の周囲に設けられるフランジ部とを有し、前記フランジ部が前記パネルの貫通孔の周縁部に係合する請求項１に記載のパネル取付構造。

【請求項5】

前記貫通孔は、ボルトの軸径より大きい内径を有する平面形状が円形の孔である請求項１乃至４のいずれかに記載のパネル取付構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、支柱に木質ボードなどのパネルを固定して壁面を形成するためのパネル取付構造に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、プレハブ・システム建築は、短工期、低コスト、長寿命化を実現させるものとして、その需要が高まっている反面、軽量鉄骨工法又はブレースを用いた構造が主流であるため、意匠性、開放性などに制約があり、仮設建築のイメージを払拭できない。一方、木材を使った建築物は、鉄骨やコンクリートの建築物と比較して環境負荷が少なく、地球環境にやさしい建物として期待されているものの、構造安全性が十分でないこともあり、材料特性のばらつきなどで構造が過剰となる問題があった。

【0003】

そこで、従来からプレハブ・システム建築と木造建築とを組み合わせて両者の利点を活かしたパネル取付構造が知られている。特許文献１には、建物の屋外通路に沿って設けられる通路パネル部において、支柱に対してビスやボルト等によりパネル部材を直接固定するパネル取付構造が開示されている（図１乃至図６を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－１７７７７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記従来のパネル取付構造にあっては、パネル部材にボルト挿通孔を設け、ボルト挿通孔に通したボルトの締め付けによって支柱とパネル部材とを直接固定している。そのため、パネル部材に設けられたボルト挿通孔の内周面とボルト軸とが直接当たることから、地震などの激しい揺れによって支柱に応力が発生した場合に、ボルトを介してパネル部材にせん断力が作用してパネル部材にボルトが食い込んでしまうおそれがあり、パネル部材の耐力を活かすことができなかった。

【0006】

そこで本発明は、支柱に対してボルトの締め付けによってパネル部材を固定する場合、パネル部材の耐力を活かすことができるパネル取付構造を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るパネル取付構造は、支柱にパネルをボルトで固定するパネル取付構造であって、前記パネルにはボルトの軸径より大きい孔からなる貫通孔と、この貫通孔に嵌め込まれる内接リングとが設けられ、前記内接リングにはボルト挿通孔が設けられ、このボルト挿通孔に差し込まれたボルトによって、内接リングを介して前記支柱に前記パネルをボルトで固定する。

【発明の効果】

【0008】

本発明のパネル取付構造によれば、パネルに内接リングを嵌め込み、この内接リングを介して支柱にパネルをボルトで固定し、ボルトからパネルに作用する応力を内接リングで分散させることで、パネルに応力が集中することがなく、パネルの破損を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態に係るパネル取付構造の支柱とパネルとの関係を示す斜視図である。

【図2】前記実施形態の要部を示す斜視図である。

【図3】図１においてボルト締付時におけるIII－III線断面図である。

【図4】支柱に応力が発生した時の内接リングの作用を示す説明図である。

【図5】従来のパネル取付構造において、支柱に応力が発生した時のパネルに及ぼす作用を示す説明図である。

【図6】第２実施形態に係るパネル取付構造の支柱とパネルとの関係を示す斜視図である。

【図7】前記実施形態の要部を示す斜視図である。

【図8】図７においてボルト締付時におけるVIII－VIII線断面図である。

【図9】支柱に角パイプを用いた時のパネル取付構造の要部を示す斜視図である。

【図10】本発明のパネル取付構造を用いて形成した壁面の一例である。

【図11】本発明のパネル取付構造を用いて形成した壁面の他の例である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明に係るパネル取付構造の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は、本発明に係るパネル取付構造を模式的に表したものである。これらの実物の寸法および寸法比は、図面上の寸法および寸法比と必ずしも一致していない。また、重複説明は適宜省略させることがあり、同一部材には同一符号を付与することがある。さらに、本発明の技術的範囲は以下で説明する各実施の形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。

【0011】

図１乃至図３には本発明に係るパネル取付構造の第１実施形態が示される。このパネル取付構造では、所定間隔に設置された金属製の支柱に木質パネルを取付けて、建造物の外壁面を実現している。基礎１の上に所定間隔毎に立設された複数の縦柱２と、各縦柱２の上部に掛け渡される桁梁３とで四角形のフレーム４を構成している。フレーム４内には、両側の縦柱２の間に複数の支柱５ａ，５ｂが設置される。各支柱５ａ，５ｂはいずれもチェンネル状の金属材からなり、木製のパネル６を挟んで背中合わせに一対が配置される。各支柱５ａ，５ｂの柱脚は柱脚接合プレート７を介して基礎１に固定され、支柱５ａ，５ｂの柱頭は柱頭接合プレート８を介して桁梁３に固定されている。なお、前記支柱５ａ，５ｂは、プレハブ建築などで広く用いられる軽量鉄骨材と同種のものであってもよい。

【0012】

パネル６は、プレハブ建築などで用いられる合板材と同種のものであってもよい。パネル６の大きさは、横幅がフレーム４の左右の縦柱２間の幅に対応している。一方、パネル６の縦幅は任意である。この実施例では３枚のパネル６を使って壁面を形成している。フレーム４の左右の縦柱２に取り付けられたガイドレール９に沿って３枚のパネル６を順次落とし込むことで、各パネル６の上下端に隙間のない壁面を構築することができる。

【0013】

前記パネル６を上下に３枚配置したのち、パネル６の面を挟んで前記片側に設置した支柱５ａとは反対側に同様の支柱５ｂを設置する。前述したように、反対側に設置した支柱５ｂも、柱脚が柱脚接合プレート７を介して基礎１に固定され、柱頭が柱頭接合プレート８を介して桁梁３に固定される。

【0014】

このようにして、パネル６の両面を一対の支柱５ａ，５ｂが挟み込んだ状態で両者が固定される。パネル６には支柱５ａ，５ｂに設けられたボルト挿通孔１１と同じ高さ位置に貫通孔１２が設けられている。。この実施形態において、前記貫通孔１２はパネル６に両側位置において、上下２箇所に設けられている。貫通孔１２は、ボルト１０の軸部１０ａの直径より大きい内径を有する平面形状が円形の孔であり、この孔に内接リング１４が嵌め込まれている。支柱５ａ，５ｂに設けられたボルト挿通孔１１はボルト１０の軸部１０ａの直径に対応した内径を有している。

【0015】

前記内接リング１３は、図２及び図３に示されるように、前記貫通孔１２の平面形状とほぼ同一の外形形状を有する円柱状部材によって形成され、両面に平面部１３ａを有する。平面部１３ａの中心部にはボルト１０の軸部１０ａの直径に対応した内径を有するボルト挿通孔１４が設けられている。また、内接リング１３の側面部１３ｂの厚みは貫通孔１２の内周面の厚み、すなわちパネル６と同一の厚さ若しくはそれよりやや薄く形成されている。そうすることによって、貫通孔１２に嵌め込まれたときに、内接リング１３の一部がパネル６の上面に突出しない。また、一対の平面部１３ａは平滑面であることが望ましい。支柱５ａ，５ｂの背面と内接リング１３の平面部１３ａを密着させることができ、ボルト１０による締め付け効果が上がる。内接リング１３は金属製であることが好ましく、パネル６の貫通孔１２に工具などで叩いて嵌め込むことで圧着される。

【0016】

一方の支柱５ｂから挿入したボルト１０を、内接リング１３のボルト挿通孔１４を介して反対側の支柱５ａのボルト挿通孔１１から突出させ、その先端にナット１５を螺合させる。ナット１５の締め付けによって、一対の支柱５ａ，５ｂとパネル６とがしっかりとボルト１０で固定される。

【0017】

図４（ａ），（ｂ），（ｃ）には、上述した内接リング３の作用が示されている。例えば、図４（ａ），（ｂ）に示したように、地震時などの激しい揺れによって支柱５に応力Ｑが生じた場合に、支柱５とパネル６を固定しているボルト１０にも同様に応力Ｑが発生し、さらにボルト１０から内接リング１３を介してパネル６に伝わる。その際に、内接リング１３の外形がボルト１０の直径よりも大きく、貫通孔１４に嵌め込まれている内接リング１３とパネル６との接触面積が大きいために、図４（ｃ）に示したように、ボルト１０からパネル６に伝わる応力Ｑ’が内接リング１３によって分散される。すなわち、パネル６にはボルト１０から作用するせん断力が集中することがないのでパネル６が破損することもなく、パネル６の耐力を活かすことができる。

【0018】

図５（ａ），（ｂ），（ｃ）には、上述した内接リングを用いていない従来のパネル取付構造が示されている。図５（ａ），（ｂ）に示したように、地震時などの激しい揺れによって支柱５に応力Ｑが生じた場合には、支柱５とパネル６を固定しているボルト１０にも同様の応力Ｑが発生し、ボルト１０から直接パネル６に応力Ｑが伝わる。その際に、パネル６のボルト挿通孔６’内でボルト１０とパネル６とが互いに接触しているため、図５（ｃ）に示したように、ボルト挿通孔６’を介してパネル６にボルト１０のせん断力Ｑが集中して、パネル６がボルト挿通孔６’付近からが裂けて破損するおそれがあった。

【0019】

図６乃至図８には本発明に係るパネル取付構造の第２実施形態が示されている。先の実施形態と同様、基礎１の上に所定間隔毎に立設された複数の縦柱２と、各縦柱２の上部を連結する桁梁３とでフレーム４を構成している。各支柱５ｃは、先の実施形態と同様、柱脚が柱脚接合プレート７を介して基礎１に固定され、柱頭が柱頭接合プレート８を介して桁梁３に固定されている。

【0020】

本実施形態では、前記支柱５ｃが断面Ｈ型の鉄骨材からなり、この支柱５ｃを両側から２枚のパネル６ａ，６ｂで挟んでボルト１０で固定するものである。各パネル６ａ，６ｂには、先の実施形態と同様、ボルト１０の軸径より大きい内径を有する平面形状が円形の貫通孔１２が設けられ、この貫通孔１２に円形の内接リング２３が嵌め込まれている。この内接リング２３は、先の実施形態のものとは形状が異なっており、図７及び図８に示されるように、前記貫通孔１２に嵌め込まれる円形カップ状の本体部２３ａと、当該本体部２３ａの周囲に設けられるフランジ部２３ｂとを有して構成され、全体が断面略ハット形状からなる。この内接リング２３は、本体部２３ａがパネル６ａ，６ｂの各貫通孔１２に嵌め込まれる一方、フランジ２３ｂが貫通孔１２の周縁部１２ａに係合することで、パネル６ａ，６ｂにしっかりと固定される。前記周縁部１２ａは、内接リング２３をパネル６ａ，６ｂに装着したときに、フランジ２３ｂが当たる貫通孔１２の周囲のパネル部分を含む。なお、この内接リング２３は、先の実施形態と同様、パネル６ａ，６ｂの貫通孔１２に工具などで叩いて嵌め込むことで固く圧着される。なお、図６に示したように、前記内接リング２３は一枚のパネルに対して両側の上下２箇所に設置される。

【0021】

支柱５ｃを２枚のパネル６ａ，６ｂで両側から挟んだ時に、両側のパネル６ａ，６ｂに設けられた内接リング２３のボルト挿通孔２４と、挟み込んだ支柱５ｃに設けられたボルト挿通孔１１とが一直線上に並ぶ。これらすべてのボルト挿通孔２４，１１に一方のパネル６ｂ側からボルト１０を挿入し、反対側のパネル６ａ側に突き出たボルト１０の先端にナット１５を螺合させる。そして、ナット１５を締め付けることによって、両側のパネル６６ａ，６ｂは、支柱５ｃを挟んだ状態でしっかりとボルト１０により固定される。

【0022】

この実施形態に係るパネル取付構造にあっても、第１実施形態の場合と同様、地震時などの激しい揺れによってボルト１１に応力が生じた場合に、その応力を内接リング２３を介してパネル６ａ，６ｂに分散させることができる。特にこの実施形態では、ボルト１０の応力を２枚のパネル６ａ，６ｂに分散させることができるので、パネル６ａ，６ｂの耐力がさらに活かされることになる。なお、断面Ｈ型の鉄骨材に代えて、図９に示したような角型パイプを支柱５ｄとして用いることもできる。

【0023】

上記実施形態における内接リング１３，２３は、いずれも平面形状が円形の外形形状からなるが、パネルに設けられる貫通孔１２の形状に対応していればよいので、円形に限定されない。

【0024】

図１０及び図１１には、本発明のパネル取付構造を用いてデザイン性の高い壁面に仕上げる例が示されている。図１０にはパネル６を千鳥張りに配置して壁面を構築する例が示されている。隣接するパネル６同士の間に空間部２５を設けることで、内部の透過性を高める効果がある。また、支柱５は各パネル６の裏側に配置されているため、表側のパネル６から支柱５を隠すことができる。したがって、外観上にも優れ、開放感のある建物の外壁面として利用することができる。

【0025】

図１１には素材の異なる３種類のパネル６ｃ，６ｄ，６ｅを組み合わせてデザイン性の高い壁面を構築する場合の例が示されている。なお、３種類のパネル６ｃ，６ｄ，６ｅの配置や組み合わせは自由であり、またパネルの種類も２種類若しくは４種類以上の組み合わせは自由である。

【符号の説明】

【0026】

１ 基礎
２ 縦柱
３ 桁梁
４ フレーム
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 支柱
６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ パネル
６’ ボルト挿通孔
７ 柱脚接合プレート
８ 柱頭接合プレート
９ ガイドレール
１０ ボルト
１０ａ ボルトの軸部
１１ ボルト挿通孔
１２ 貫通孔
１２ａ 貫通孔の周縁部
１３ 内接リング
１３ａ 平面部
１３ｂ 側面部
１４ ボルト挿通孔
１５ ナット
２３ 内接リング
２３ａ 本体部
２３ｂ フランジ部
２４ ボルト挿通孔
２５ 空間部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】