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(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】P2024012101
(43)【公開日】2024-01-25
(54)【発明の名称】木質部材の接合構造および接合方法
(51)【国際特許分類】
E04B 1/61 20060101AFI20240118BHJP
【ＦＩ】
E04B1/61 502N
【審査請求】有
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023096524
(22)【出願日】2023-06-12
(31)【優先権主張番号】P 2022113324
(32)【優先日】2022-07-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100124084
【弁理士】
【氏名又は名称】黒岩 久人
(72)【発明者】
【氏名】相馬 智明
(72)【発明者】
【氏名】安田 聡
【テーマコード（参考）】
2E125
【Ｆターム（参考）】
2E125AA53
2E125AA57
2E125AC24
2E125CA02
(57)【要約】
【課題】接合具を木質部材に容易かつ精度良く打ち込むことができる、木質部材の接合構造を提供すること。
【解決手段】木質部材の接合構造は、ビス２０を用いてＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂ同士を接合するものである。ＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂの上面には、凹部３０が形成され、ビス２０は、凹部３０の底面３１と壁部３２との入隅部Ｒに打ち込まれて、ＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂに跨がって設けられる。ビス２０の打込み角度θは、ビス２０の中心軸Ｃが入隅部Ｒを通り、ビス２０の下端面が入隅部Ｒに対向する壁部３２の上端Ｓに接する角度である。
【選択図】図９
【解決手段】木質部材の接合構造は、ビス２０を用いてＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂ同士を接合するものである。ＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂの上面には、凹部３０が形成され、ビス２０は、凹部３０の底面３１と壁部３２との入隅部Ｒに打ち込まれて、ＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂに跨がって設けられる。ビス２０の打込み角度θは、ビス２０の中心軸Ｃが入隅部Ｒを通り、ビス２０の下端面が入隅部Ｒに対向する壁部３２の上端Ｓに接する角度である。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
木質部材と他部材とを接合具を用いて接合する木質部材の接合構造であって、
前記接合具は、棒状のビスまたは釘であり、
前記木質部材の表面には、平面視で略円形の凹部が形成され、
前記接合具は、前記凹部の底面と壁部との入隅部に打ち込まれて、前記木質部材と前記他部材とに跨がって設けられ、
前記接合具の打込み角度は、前記接合具の中心軸が前記入隅部を通り、前記接合具の下端面が前記入隅部に対向する壁部の上端に接する角度であることを特徴とする木質部材の接合構造。
前記接合具は、棒状のビスまたは釘であり、
前記木質部材の表面には、平面視で略円形の凹部が形成され、
前記接合具は、前記凹部の底面と壁部との入隅部に打ち込まれて、前記木質部材と前記他部材とに跨がって設けられ、
前記接合具の打込み角度は、前記接合具の中心軸が前記入隅部を通り、前記接合具の下端面が前記入隅部に対向する壁部の上端に接する角度であることを特徴とする木質部材の接合構造。
【請求項2】
前記凹部の内径は、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、
前記凹部の深さは、３ｍｍ以上４７ｍｍ以下であることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の木質部材の接合構造。
前記凹部の深さは、３ｍｍ以上４７ｍｍ以下であることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の木質部材の接合構造。
【請求項3】
前記木質部材は、合板、集成材、単板積層材、製材、ＣＬＴ、および繊維板のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の木質部材の接合構造。
【請求項4】
木質部材と他部材とを接合具を用いて接合する木質部材の接合方法であって、
前記木質部材の表面を座彫りして凹部を形成する工程と、
前記木質部材の表面上に載置される板状の平板部と、前記平板部上に設けられて直線状に延びるガイド溝が形成された治具本体と、を備える打込み治具を配置し、前記打込み治具のガイド溝に沿って電動ドリルのドリルを前進させて、前記凹部の底面と前記凹部の壁面との入隅部に先行穴を形成する工程と、
前記接合具を前記打込み治具のガイド溝に沿って前進させて、前記先行穴を通して前記木質部材に打ち込んで、前記接合具を前記木質部材と前記他部材とに跨がって配置する工程と、を備えることを特徴とする木質部材の接合方法。
前記木質部材の表面を座彫りして凹部を形成する工程と、
前記木質部材の表面上に載置される板状の平板部と、前記平板部上に設けられて直線状に延びるガイド溝が形成された治具本体と、を備える打込み治具を配置し、前記打込み治具のガイド溝に沿って電動ドリルのドリルを前進させて、前記凹部の底面と前記凹部の壁面との入隅部に先行穴を形成する工程と、
前記接合具を前記打込み治具のガイド溝に沿って前進させて、前記先行穴を通して前記木質部材に打ち込んで、前記接合具を前記木質部材と前記他部材とに跨がって配置する工程と、を備えることを特徴とする木質部材の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、木質部材と他部材とを接合具を用いて接合する、木質部材の接合構造および接合方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、木質部材と他部材とを釘やビスなどの接合具で接合する場合に、接合面に対して斜めに接合具を打ち込むことが提案されている（特許文献１～３参照）。
特許文献１には、隣り合う壁パネル同士に接合構造が示されている。一方の壁パネルの表面の端縁から、ビスがこの一方の壁パネルを通して、他方の壁パネルにねじ込まれることで、壁パネル同士が引き寄せられて接合されている。
特許文献２には、ＣＬＴと木質部材とを接合具を用いて接合する木質部材接合構造が示されている。ＣＬＴの板厚方向の外周側面と木質部材との間に接合面が形成され、接合具は、ＣＬＴの表裏面と接合面の双方に直交する仮想直交平面に対して角度をつけて、接合面を跨いで貫入されている。
特許文献１には、隣り合う壁パネル同士に接合構造が示されている。一方の壁パネルの表面の端縁から、ビスがこの一方の壁パネルを通して、他方の壁パネルにねじ込まれることで、壁パネル同士が引き寄せられて接合されている。
特許文献２には、ＣＬＴと木質部材とを接合具を用いて接合する木質部材接合構造が示されている。ＣＬＴの板厚方向の外周側面と木質部材との間に接合面が形成され、接合具は、ＣＬＴの表裏面と接合面の双方に直交する仮想直交平面に対して角度をつけて、接合面を跨いで貫入されている。
【0003】
特許文献３には、交差状に配置される第１建材と第２建材とで挟まれる入隅部に配置される接合用金具が示されている。この接合用金具は、第１建材に第１ビスで締結固定される第１ベース板および第２建材に第２ビスで締結固定される第２ベース板を備える金具ベースと、第１ベース板の上面側に固定される締結枠と、を備える。締結枠は、離間した状態で第１ベース板と上下に向かい合う締結壁を備え、締結壁の上面に、第１ビスの座面を受け止める締結面が設けられている。第１建材にねじ込まれる第１ビスのねじ込み初期姿勢が締結面の垂線に沿う姿勢に規定されるガイド構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００１－２５４４６２号公報
【特許文献2】特開２０２０－９０８１８号公報
【特許文献3】特開２０２０－９７８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、接合具を木質部材に容易かつ精度良く打ち込むことができる、木質部材の接合構造および接合方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第１の発明の木質部材の接合構造は、木質部材（例えば、後述のＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂのうちの一方）と他部材（例えば、後述のＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂのうちの他方）とを接合具（例えば、後述のビス２０）を用いて接合する木質部材の接合構造であって、前記接合具は、棒状のビス（例えば、後述のビス２０）または釘であり、前記木質部材の表面には、平面視で略円形の凹部（例えば、後述の凹部３０）が形成され、前記接合具は、前記凹部の底面（例えば、後述の底面３１）と壁部（例えば、後述の壁部３２）との入隅部（例えば、後述の入隅部Ｒ）に打ち込まれて、前記木質部材と前記他部材とに跨がって設けられ、前記接合具の打込み角度（例えば、後述の打込み角度θ）は、前記接合具の中心軸（例えば、後述の中心軸Ｃ）が前記入隅部を通り、前記接合具の下端面が前記入隅部に対向する壁部の上端（例えば、後述の点Ｓ）に接する角度であることを特徴とする。
【0007】
この発明によれば、接合具を木質部材と他部材とに跨がって設けたので、木質部材と他部材との接合面にせん断力や引抜き力が作用した場合には、接合具がせん断力や引抜き力を負担するので、引き抜き耐力およびせん断耐力を高めることができる。
このとき、接合具の打込み角度を、接合具の中心軸が入隅部を通り、かつ、接合具の基端側の下端面が入隅部に対向する壁部の上端に接する角度とした。よって、木質部材に凹部を設けて、凹部の底面と壁部との入隅部に接合具の先端部を当てて打込み位置を決めておくとともに、接合具の基端部を入隅部に対向する壁部の上端に載せる。この状態で、接合具を前進させて打ち込む。これにより、接合具の先端部が木質部材の表面上を滑るのを防いで、接合具の打込み位置および打込み角度を容易に設定できる。したがって、棒状の接合具を木質部材に容易かつ精度良く打ち込むことができる。
このとき、接合具の打込み角度を、接合具の中心軸が入隅部を通り、かつ、接合具の基端側の下端面が入隅部に対向する壁部の上端に接する角度とした。よって、木質部材に凹部を設けて、凹部の底面と壁部との入隅部に接合具の先端部を当てて打込み位置を決めておくとともに、接合具の基端部を入隅部に対向する壁部の上端に載せる。この状態で、接合具を前進させて打ち込む。これにより、接合具の先端部が木質部材の表面上を滑るのを防いで、接合具の打込み位置および打込み角度を容易に設定できる。したがって、棒状の接合具を木質部材に容易かつ精度良く打ち込むことができる。
【0008】
また、凹部を平面視で略円形としたので、接合具を凹部の中心に配置し、接合具の先端が凹部深部の入隅部に位置するようにすれば、立面的な斜め角度が担保される。また、平面視で、接合具を凹部の中心で回転させることで、接合具を凹部の３６０°の方向に打ち込むことが可能である。さらに、機械加工で先行穴を空けておくことで、接合具の平面視での方向を決定できることとなる。
【0009】
本発明では、打込み時のすべりを抑えるため、木質部材表面に座彫り加工により凹部を形成し、接合具先端を凹部の壁部に当てられるようにした。接合具の先端を凹部最深部の入隅部に当て、凹部の中心を通るように接合具を倒すと、接合具先端の反対側に位置する凹部上端の縁に接合具の下面が接触し、接合具の傾斜が固定される。このことを利用して、凹部の大きさと深さによって接合具の打込み角度を決め、接合具打込み時の角度を固定できるようにした。
【0010】
第２の発明の木質部材の接合構造は、前記凹部の内径は、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、前記凹部の深さは、３ｍｍ以上４７ｍｍ以下であることを特徴とすることを特徴とする。
【0011】
この発明によれば、座彫りして形成した凹部の内径を１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下とし、凹部の深さを３ｍｍ以上４７ｍｍ以下としたので、接合具の打込み角度を３０°以上６０°以下の範囲で任意に設定できる。
【0012】
第３の発明の木質部材の接合構造は、前記木質部材は、合板、集成材、単板積層材、製材、ＣＬＴ、および繊維板のいずれかであることが好ましい。
【0013】
第４の発明の木質部材の接合方法は、木質部材と他部材とを接合具を用いて接合する木質部材の接合方法であって、前記木質部材の表面を座彫りして凹部を形成する工程（例えば、後述のステップＳ１）と、前記木質部材の表面上に載置される板状の平板部（例えば、後述の平板部４１）と、前記平板部上に設けられて直線状に延びるガイド溝（例えば、後述のガイド溝４３）が形成された治具本体（例えば、後述の治具本体４２）と、を備える打込み治具（例えば、後述の打込み治具４０）を配置し、前記打込み治具のガイド溝に沿って電動ドリルのドリルを前進させて、前記凹部の底面と壁部との入隅部に先行穴（例えば、後述の先行穴３３）を形成する工程（例えば、後述のステップＳ２）と、前記接合具を前記打込み治具のガイド溝に沿って前進させて、前記先行穴を通して前記木質部材に打ち込んで、前記接合具を前記木質部材と前記他部材とに跨がって配置する工程（例えば、後述のステップＳ３）と、を備えることを特徴とする。
【0014】
この発明によれば、接合具を木質部材と他部材とに跨がって設けたので、木質部材と他部材との接合面にせん断力や引抜き力が作用した場合には、接合具がせん断力や引抜き力を負担するので、引き抜き耐力およびせん断耐力を高めることができる。
このとき、木質部材に凹部を設けて、この凹部の底面と壁部との入隅部に所定の角度で接合具を打ち込んだ。具体的には、木質部材の表面上に打込み治具を配置し、記打込み治具のガイド溝に沿って電動ドリルのドリルを前進させて、凹部の底面と壁部との入隅部に先行穴を形成し、その後、接合具を打込み治具のガイド溝に沿って前進させて、先行穴を通して木質部材に接合具を打ち込んだ。これにより、接合具の先端部が木質部材の表面上を滑るのを防いで、接合具の打込み位置および打込み角度を容易に設定できる。したがって、棒状の接合具を木質部材に容易かつ精度良く打ち込むことができる。
このとき、木質部材に凹部を設けて、この凹部の底面と壁部との入隅部に所定の角度で接合具を打ち込んだ。具体的には、木質部材の表面上に打込み治具を配置し、記打込み治具のガイド溝に沿って電動ドリルのドリルを前進させて、凹部の底面と壁部との入隅部に先行穴を形成し、その後、接合具を打込み治具のガイド溝に沿って前進させて、先行穴を通して木質部材に接合具を打ち込んだ。これにより、接合具の先端部が木質部材の表面上を滑るのを防いで、接合具の打込み位置および打込み角度を容易に設定できる。したがって、棒状の接合具を木質部材に容易かつ精度良く打ち込むことができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、接合具を木質部材に容易かつ精度良く打ち込むことができる、木質部材の接合構造および接合方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の一実施形態に係る木質部材の接合構造が適用された建物の模式的な斜視図である。
【図2】建物を構成するＣＬＴの斜視図である
【図9】ビスの打込み角度を示す縦断面図である。
【図10】ビスの谷径直径、ビスの打込み角度、凹部の内径、および凹部の深さの関係を示す図である。
【図11】ビスの打込み角度の一例を示す図である。
【図12】ビスを用いてＣＬＴ同士を接合する手順のフローチャートである。
【図13】ＣＬＴ同士の接合手順の説明図（ビスの打ち込み方法を示す斜視図）である。
【図14】本発明の変形例に係る木質部材の接合構造が適用された重ね梁の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明は、木質部材と他部材とを接合具を用いて接合する木質部材の接合構造および接合方法である。具体的には、木質部材の表面に凹部を形成し、その凹部の底面に接合具を打ち込んで、木質部材と他部材を接合させる。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る木質部材の接合構造が適用された建物１の模式的な斜視図である。
建物１は、ＣＬＴ（Ｃｒｏｓｓ Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｔｉｍｂｅｒ、直交集成板）を用いた構築された二階建ての建物である。建物１の一階は、鉄筋コンクリート造の基礎（および１階床）２と、基礎２上に設けられたＣＬＴからなる１階壁３と、を含んで構成されている。建物１の二階は、１階壁３の上に設けられたＣＬＴからなる２階床４と、この２階床４の上に設けられたＣＬＴからなる２階壁５と、この２階壁５の上に設けられた図示しない屋根と、を含んで構成されている。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る木質部材の接合構造が適用された建物１の模式的な斜視図である。
建物１は、ＣＬＴ（Ｃｒｏｓｓ Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｔｉｍｂｅｒ、直交集成板）を用いた構築された二階建ての建物である。建物１の一階は、鉄筋コンクリート造の基礎（および１階床）２と、基礎２上に設けられたＣＬＴからなる１階壁３と、を含んで構成されている。建物１の二階は、１階壁３の上に設けられたＣＬＴからなる２階床４と、この２階床４の上に設けられたＣＬＴからなる２階壁５と、この２階壁５の上に設けられた図示しない屋根と、を含んで構成されている。
【0018】
図２は、建物１の１階壁３、２階床４、および２階壁５を構成するＣＬＴ１０の斜視図である。
ＣＬＴ１０は、ラミナ１１と呼ばれるひき板を水平面内に並べて層であるプライ１２を形成し、このプライ１２を、ラミナ１１の繊維方向が直交するように積層して接着した板材である。以下、このＣＬＴ１０の下面を１３、上面を１４、４つの側面を１５とする。ＣＬＴ１０の下面１３と上面１４とは略平行であり、下面１３および上面１４と側面１５とは、略直交している。
ＣＬＴ１０は、ラミナ１１と呼ばれるひき板を水平面内に並べて層であるプライ１２を形成し、このプライ１２を、ラミナ１１の繊維方向が直交するように積層して接着した板材である。以下、このＣＬＴ１０の下面を１３、上面を１４、４つの側面を１５とする。ＣＬＴ１０の下面１３と上面１４とは略平行であり、下面１３および上面１４と側面１５とは、略直交している。
【0019】
図３は、図１の建物の破線Ａで囲んだ部分（２階床４）の平面図である。図４は、図３の２階床４のＢ－Ｂ断面図である。図５は、図３の２階床４のＣ－Ｃ断面図である。図６は、図３の２階床４のＤ－Ｄ断面図である。図７は、図３の２階床４の一部の斜視図である。
図１の破線Ａで囲んだ部分（２階床４）は、木質部材としてのＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂのうちの一方と他部材としてのＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂのうちの他方との接合部分となっている。これらＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂ同士は、水平方向に並んで配置され、側面１５で接合されて、各ＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂの下面１３および上面１４が連続した一つの平面となっている。ここで、ＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂ同士の接合面をＰとし、接合面Ｐおよび下面１３および上面１４に直交する側面１５を、側面１５Ａ、１５Ｂとする。具体的には、側面１５Ａは、ＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂの図３中右側の側面であり、側面１５Ｂは、ＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂの図３中左側の側面である。
図１の破線Ａで囲んだ部分（２階床４）は、木質部材としてのＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂのうちの一方と他部材としてのＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂのうちの他方との接合部分となっている。これらＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂ同士は、水平方向に並んで配置され、側面１５で接合されて、各ＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂの下面１３および上面１４が連続した一つの平面となっている。ここで、ＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂ同士の接合面をＰとし、接合面Ｐおよび下面１３および上面１４に直交する側面１５を、側面１５Ａ、１５Ｂとする。具体的には、側面１５Ａは、ＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂの図３中右側の側面であり、側面１５Ｂは、ＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂの図３中左側の側面である。
【0020】
これら一対のＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂ同士は、接合具としてのビス２０で接合されている。ビス２０は、外周面にねじが刻設された、全ねじ型のビスである。なお、これに限らず、接合具を釘としてもよい。
凹部３０は、平面視で略円形であり、略円形の底面３１と、底面３１の外周に立設された壁部３２と、を備える。
ビス２０は、向きおよび配置が異なる４種類のビス２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄで構成されている。４つのビス２０Ａ～２０Ｄは、ＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂの上面１４に形成された凹部３０の底面３１と壁部３２との入隅部から打ち込まれて、接合面Ｐを貫通しており、２つのＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂに跨がって設けられている。４つのビス２０Ａ～２０Ｄは、ＣＬＴ１０の上面に対して鋭角に打ち込まれている。接合面ＰがＣＬＴ１０の上面に略直交しているため、これらビス２０Ａ～２０Ｄは、接合面Ｐに対して鈍角で打ち込まれている。
凹部３０は、平面視で略円形であり、略円形の底面３１と、底面３１の外周に立設された壁部３２と、を備える。
ビス２０は、向きおよび配置が異なる４種類のビス２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄで構成されている。４つのビス２０Ａ～２０Ｄは、ＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂの上面１４に形成された凹部３０の底面３１と壁部３２との入隅部から打ち込まれて、接合面Ｐを貫通しており、２つのＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂに跨がって設けられている。４つのビス２０Ａ～２０Ｄは、ＣＬＴ１０の上面に対して鋭角に打ち込まれている。接合面ＰがＣＬＴ１０の上面に略直交しているため、これらビス２０Ａ～２０Ｄは、接合面Ｐに対して鈍角で打ち込まれている。
【0021】
ビス２０Ａは、ＣＬＴ１０Ａの上面１４の側面１５Ａ側から、ＣＬＴ１０Ｂの下面１３の側面１５Ｂ側に向かって打ち込まれている。
ビス２０Ｂは、ＣＬＴ１０Ｂの上面１４の側面１５Ａ側から、ＣＬＴ１０Ａの下面１３の側面１５Ｂ側に向かって打ち込まれている。
ビス２０Ｃは、ＣＬＴ１０Ａの上面１４の側面１５Ｂ側から、ＣＬＴ１０Ｂの下面１３の側面１５Ａ側に向かって打ち込まれている。
ビス２０Ｄは、ＣＬＴ１０Ｂの上面１４の側面１５Ｂ側から、ＣＬＴ１０Ａの下面１３の側面１５Ａ側に向かって打ち込まれている。
ビス２０Ｂは、ＣＬＴ１０Ｂの上面１４の側面１５Ａ側から、ＣＬＴ１０Ａの下面１３の側面１５Ｂ側に向かって打ち込まれている。
ビス２０Ｃは、ＣＬＴ１０Ａの上面１４の側面１５Ｂ側から、ＣＬＴ１０Ｂの下面１３の側面１５Ａ側に向かって打ち込まれている。
ビス２０Ｄは、ＣＬＴ１０Ｂの上面１４の側面１５Ｂ側から、ＣＬＴ１０Ａの下面１３の側面１５Ａ側に向かって打ち込まれている。
【0022】
図８は、図１の建物の破線Ｅで囲んだ部分（２階壁５）の水平断面図である。
図８の破線Ｅで囲んだ部分（２階壁５）は、木質部材としてのＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂのうちの一方と他部材としてのＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂのうちの他方との接合部分となっている。これらＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂ同士は、互いに直交しており、接合具としてのビス２０で接合されている。２階壁５におけるＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂ同士の接合構造は、上述の２階床４におけるＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂ同士の接合構造と同様である。
図８の破線Ｅで囲んだ部分（２階壁５）は、木質部材としてのＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂのうちの一方と他部材としてのＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂのうちの他方との接合部分となっている。これらＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂ同士は、互いに直交しており、接合具としてのビス２０で接合されている。２階壁５におけるＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂ同士の接合構造は、上述の２階床４におけるＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂ同士の接合構造と同様である。
【0023】
ここで、図９および図１０（ａ）に示すように、ビス２０のＣＬＴ１０に対する打込み角度θは、ビス２０の中心軸Ｃが入隅部Ｒを通り、ビス２０の基端側の下端面が凹部３０の入隅部Ｒに対向する壁部の上端Ｓに接する角度である。
また、図１０（ｂ）に示すように、このビス２０の中心軸Ｃは、平面視では、凹部３０の中心Ｔを通るように配置されている。
図１０（ａ）に示すように、ビスの谷径直径をφ、ビスの打込み角度をθ、凹部の内径をｗ、凹部の深さをｄとすると、以下の式（１）が成立する。
ｗ＝ｗ１＋ｗ２
＝φ／２／ｓｉｎθ＋ｄ／ｔａｎθ ・・・（１）
また、図１０（ｂ）に示すように、このビス２０の中心軸Ｃは、平面視では、凹部３０の中心Ｔを通るように配置されている。
図１０（ａ）に示すように、ビスの谷径直径をφ、ビスの打込み角度をθ、凹部の内径をｗ、凹部の深さをｄとすると、以下の式（１）が成立する。
ｗ＝ｗ１＋ｗ２
＝φ／２／ｓｉｎθ＋ｄ／ｔａｎθ ・・・（１）
【0024】
現実的には、座掘り部分の凹部の内径ｗは、木工ドリルで容易に座掘り可能な、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の大きさであり、ビスの谷径直径φは、３ｍｍ以上８ｍｍ以下である。また、ビスの打込み角度θは、３０°以上６０°以下が妥当である。これらの範囲で、ビスの打込み角度θおよび凹部の内径ｗを決め、ビスの谷径直径φが決まれば、式（１）より、以下の表１のように凹部の深さｄが求まる。
【0025】
【0026】
以下、ビス２０を用いてＣＬＴ１０同士を接合する手順について、図１２のフローチャートを参照しながら説明する。
ステップＳ１では、図１３に示すように、例えばＣＬＴ１０の上面１４にドリルで座彫りすることにより、ＣＬＴ１０の上面に凹部３０を形成する。
ステップＳ２では、図１３に示すように、凹部３０に先行穴３３を形成する。
ステップＳ１では、図１３に示すように、例えばＣＬＴ１０の上面１４にドリルで座彫りすることにより、ＣＬＴ１０の上面に凹部３０を形成する。
ステップＳ２では、図１３に示すように、凹部３０に先行穴３３を形成する。
【0027】
具体的には、打込み治具４０を用意する。打込み治具４０は、ＣＬＴ１０上に載置される板状の平板部４１と、この平板部４１上に設けられて直線状に延びるガイド溝４３が形成された治具本体４２と、を備えている。このガイド溝４３の角度は、上述の打込み角度θとなっている。
まず、打込み治具４０を、打込み治具４０のガイド溝４３の延長線上に凹部３０の底面３１と壁部３２との入隅部が位置するように配置する。次に、図示しない電動ドリルを用意し、この電動ドリルのドリルを打込み治具４０をガイド溝４３に沿って前進させて、ＣＬＴ１０に先行穴３３を開ける。次に、ハンドドリルを用いて、手作業により先行穴３３を延長する。
まず、打込み治具４０を、打込み治具４０のガイド溝４３の延長線上に凹部３０の底面３１と壁部３２との入隅部が位置するように配置する。次に、図示しない電動ドリルを用意し、この電動ドリルのドリルを打込み治具４０をガイド溝４３に沿って前進させて、ＣＬＴ１０に先行穴３３を開ける。次に、ハンドドリルを用いて、手作業により先行穴３３を延長する。
【0028】
ステップＳ３では、図１３に示すように、打込み治具４０のガイド溝４３上にビス２０を配置する。次に、ガイド溝４３に沿ってビス２０を前進させることで、先行穴３３を通してビス２０をＣＬＴ１０に打ち込む。これにより、ビス２０を一対のＣＬＴ１０に跨がって配置する。
ステップＳ４では、凹部３０に図示しない木材を埋めて埋木する。
ステップＳ４では、凹部３０に図示しない木材を埋めて埋木する。
【0029】
本発明では、例えば、凹部３０が内径２０ｍｍ、深さ１１ｍｍであり、接合具としてのビス２０は、直径１０ｍｍ、ビス長さ２９０ｍｍの構造用ビスである。具体的には、先ず、座彫り加工により、内径２０ｍｍ、深さ１１ｍｍの凹部３０を設け、次に、機械加工により、凹部３０の底面３１の入隅部からビス２０の直径より細い先行穴３３（内径５ｍｍ、長さ２５ｍｍ）を設ける。次に、手加工により、先行穴３３に内径５ｍｍ、長さ７５ｍｍの追い加工を行い、その後、先行穴３３の入口からビス２０を打ち込む。
【0030】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）座彫りで形成した凹部３０は平面視で円形であるので、ビス２０が凹部３０の中心を通り、ビス２０の先端が凹部３０深部の入隅部Ｒに位置するようにし、かつビス２０の基端側を入角部Ｒに対向する壁部の上端Ｓに載せて、この状態でビスを打ち込むことで、ビス２０が凹部３０に対して立体的な斜め角度を維持して、ＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂ同士を接合できる。
また、ビス２０をＣＬＴ１０ＡとＣＬＴ１０Ｂとに跨がって設けたので、ＣＬＴ１０ＡとＣＬＴ１０Ｂとの接合面Ｐにせん断力や引抜き力が作用した場合には、ビス２０がせん断力や引抜き力を負担するので、引き抜き耐力およびせん断耐力を高めることができる。
このとき、ビス２０の打込み角度θを、ビス２０の中心軸Ｃが入隅部Ｒを通り、ビス２０の基端側の下端面が入隅部Ｒに対向する壁部の上端Ｓに接する角度とした。よって、ＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂに凹部３０を設けて、この凹部３０の底面３１と壁部３２との入隅部にビス２０の先端部を当てて打込み位置を決めておくとともに、接合具の基端部を入隅部に対向する壁部の上端に載せる。この状態で、ビス２０を前進させて打ち込む。これにより、ビス２０の先端部がＣＬＴ１０の表面上を滑るのを防いで、ビス２０の打込み位置および打込み角度を容易に設定できる。よって、ビス２０をＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂに容易かつ精度良く打ち込むことができる。
（１）座彫りで形成した凹部３０は平面視で円形であるので、ビス２０が凹部３０の中心を通り、ビス２０の先端が凹部３０深部の入隅部Ｒに位置するようにし、かつビス２０の基端側を入角部Ｒに対向する壁部の上端Ｓに載せて、この状態でビスを打ち込むことで、ビス２０が凹部３０に対して立体的な斜め角度を維持して、ＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂ同士を接合できる。
また、ビス２０をＣＬＴ１０ＡとＣＬＴ１０Ｂとに跨がって設けたので、ＣＬＴ１０ＡとＣＬＴ１０Ｂとの接合面Ｐにせん断力や引抜き力が作用した場合には、ビス２０がせん断力や引抜き力を負担するので、引き抜き耐力およびせん断耐力を高めることができる。
このとき、ビス２０の打込み角度θを、ビス２０の中心軸Ｃが入隅部Ｒを通り、ビス２０の基端側の下端面が入隅部Ｒに対向する壁部の上端Ｓに接する角度とした。よって、ＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂに凹部３０を設けて、この凹部３０の底面３１と壁部３２との入隅部にビス２０の先端部を当てて打込み位置を決めておくとともに、接合具の基端部を入隅部に対向する壁部の上端に載せる。この状態で、ビス２０を前進させて打ち込む。これにより、ビス２０の先端部がＣＬＴ１０の表面上を滑るのを防いで、ビス２０の打込み位置および打込み角度を容易に設定できる。よって、ビス２０をＣＬＴ１０Ａ、１０Ｂに容易かつ精度良く打ち込むことができる。
【0031】
（２）座彫りした凹部３０を平面視で略円形としたので、ビス２０を凹部３０の中心に配置し、ビス２０の先端が凹部３０深部の入隅部Ｒに位置するようにすれば、立面的な斜め角度が担保される。また、平面視で、ビス２０を凹部３０の中心Ｔで回転させることで、図１０（ａ）に示すように、ビス２０を凹部３０の３６０°の方向に打ち込むことが可能である。さらに、機械加工で先行穴３３を空けておくことで、ビス２０の平面視での方向を決定できることとなる。
【0032】
（３）打込み時のすべりを抑えるため、ＣＬＴ１０の表面に座彫り加工により凹部３０を形成し、ビス２０の先端を凹部３０の壁部３２に当てられるようにした。ビス２０の先端を凹部３０最深部の入隅部Ｒに当て、凹部３０の中心Ｔを通るようにビス２０を倒すと、ビス２０の先端の反対側に位置する凹部３０上端Ｓにビス２０の下面が接触し、ビス２０の傾斜が固定される。このことを利用して、凹部３０の大きさと深さによってビス２０の打込み角度を決め（凹部３０の内径φが２０ｍｍ、凹部深さｄが１１ｍｍでビス２０の打込み角度が約３５°）、ビス打込み時の角度を固定できるようにした。
加えて、ビス打込み時の初期の打込み角度の精度を上げるため、凹部３０の入角部Ｒから、機械加工によって、必要な角度に傾斜した内径５ｍｍの先行穴（リードホール）３３を深さ２５ｍｍ（今回使用した加工機械の限界加工深さ）だけ空け、そこに手加工で内径５ｍｍ、長さ７５ｍｍの追い加工を行った。これにより、打込み角度の精度が高くなる総長さ１００ｍｍの先行穴３３を凹部３０の最深部から連続して空けることができる。
加えて、ビス打込み時の初期の打込み角度の精度を上げるため、凹部３０の入角部Ｒから、機械加工によって、必要な角度に傾斜した内径５ｍｍの先行穴（リードホール）３３を深さ２５ｍｍ（今回使用した加工機械の限界加工深さ）だけ空け、そこに手加工で内径５ｍｍ、長さ７５ｍｍの追い加工を行った。これにより、打込み角度の精度が高くなる総長さ１００ｍｍの先行穴３３を凹部３０の最深部から連続して空けることができる。
【0033】
（４）接合面ＰがＣＬＴ１０の上面に略直交しているため、ビス２０をＣＬＴ１０の上面に対して鋭角に打ち込んだ場合、ビス２０は接合面Ｐに対して鈍角で打ち込まれることになるから、ビス２０が負担する引き抜き耐力およびせん断耐力を高めることができる。
（５）座彫りして形成した凹部の内径を１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下とし、凹部の深さを３ｍｍ以上４７ｍｍ以下としたので、ビスの打込み角度を３０°以上６０°以下の範囲で任意に設定できる。
（５）座彫りして形成した凹部の内径を１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下とし、凹部の深さを３ｍｍ以上４７ｍｍ以下としたので、ビスの打込み角度を３０°以上６０°以下の範囲で任意に設定できる。
【0034】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上述の実施形態では、本発明の木質部材の接合構造を、建物１の２階床４および２階壁５に適用したが、これに限らず、図１４に示すように、重ね梁５０に適用してもよい。具体的には、重ね梁５０は、上下に積層されたＣＬＴ１０で形成されており、上下に位置するＣＬＴ１０同士は、ビス２０で接合されている。このようにすれば、ビス２０が上下のＣＬＴ１０に跨がって打ち込まれるので、ビス２０が負担する引き抜き耐力およびせん断耐力を高めることができる。
例えば、上述の実施形態では、本発明の木質部材の接合構造を、建物１の２階床４および２階壁５に適用したが、これに限らず、図１４に示すように、重ね梁５０に適用してもよい。具体的には、重ね梁５０は、上下に積層されたＣＬＴ１０で形成されており、上下に位置するＣＬＴ１０同士は、ビス２０で接合されている。このようにすれば、ビス２０が上下のＣＬＴ１０に跨がって打ち込まれるので、ビス２０が負担する引き抜き耐力およびせん断耐力を高めることができる。
【0035】
また、上述の実施形態では、ビス２０で木質部材としてのＣＬＴ１０に、他部材としてのＣＬＴ１０を接合したが、これに限らず、他部材として、他の木質材や金物を接合してもよい。
また、上述の実施形態では、木質部材としてＣＬＴ１０を用いたが、これに限らず、木質部材として、合板、集成材、単板積層材、製材、繊維板のいずれかを用いてもよいし、さらに、他部材として、他の木質材や金物を用いてもよい。
また、上述の実施形態では、木質部材の接合方法は、座彫りした凹部３０の入隅部Ｒに先行穴３３を設けた後、打込み治具４０を用いてビス２０を打ち込んだが、これに限らない。すなわち、先行穴３３を設ける必要はないし、打込み治具４０を用いることなくビス２０を打ち込んでもよい。
また、上述の実施形態では、凹部３０を木工ドリルで座彫りすることで形成したが、これに限らず、凹部３０を形成できれば、どのような方法でもよい。
また、上述の実施形態では、木質部材としてＣＬＴ１０を用いたが、これに限らず、木質部材として、合板、集成材、単板積層材、製材、繊維板のいずれかを用いてもよいし、さらに、他部材として、他の木質材や金物を用いてもよい。
また、上述の実施形態では、木質部材の接合方法は、座彫りした凹部３０の入隅部Ｒに先行穴３３を設けた後、打込み治具４０を用いてビス２０を打ち込んだが、これに限らない。すなわち、先行穴３３を設ける必要はないし、打込み治具４０を用いることなくビス２０を打ち込んでもよい。
また、上述の実施形態では、凹部３０を木工ドリルで座彫りすることで形成したが、これに限らず、凹部３０を形成できれば、どのような方法でもよい。
【符号の説明】
【0036】
Ｐ…接合面 Ｒ…入隅部 Ｓ…凹部の入隅部に対向する壁部の上端
Ｃ…ビスの中心軸 Ｔ…凹部の中心
１…建物 ２…基礎 ３…１階壁 ４…２階床 ５…１階壁
１０…ＣＬＴ １０Ａ、１０Ｂ…ＣＬＴ（木質部材、他部材）
１１…ラミナ １２…プライ １３…下面 １４…上面
１５、１５Ａ、１５Ｂ…側面
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ…ビス（接合具）
３０…凹部 ３１…底面 ３２…壁部 ３３…先行穴
４０…打込み治具 ４１…平板部 ４２…治具本体 ４３…ガイド溝
Ｃ…ビスの中心軸 Ｔ…凹部の中心
１…建物 ２…基礎 ３…１階壁 ４…２階床 ５…１階壁
１０…ＣＬＴ １０Ａ、１０Ｂ…ＣＬＴ（木質部材、他部材）
１１…ラミナ １２…プライ １３…下面 １４…上面
１５、１５Ａ、１５Ｂ…側面
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ…ビス（接合具）
３０…凹部 ３１…底面 ３２…壁部 ３３…先行穴
４０…打込み治具 ４１…平板部 ４２…治具本体 ４３…ガイド溝
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【手続補正書】
【提出日】2023-10-27
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
木質部材と他部材とを接合具を用いて接合する木質部材の接合構造であって、
前記接合具は、棒状のビスまたは釘であり、
前記木質部材の表面には、平面視で略円形で略平らな底面および前記底面の外周の全周に亘って設けられた壁部を有する凹部が形成され、
前記凹部の内径は、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、
前記接合具は、前記凹部の底面と壁部との入隅部に打ち込まれて、前記木質部材と前記他部材とに跨がって設けられ、
前記接合具の打込み角度は、前記接合具の中心軸が前記入隅部を通り、前記接合具の下端面が前記入隅部に対向する壁部の上端に接する角度であることを特徴とする木質部材の接合構造。
前記接合具は、棒状のビスまたは釘であり、
前記木質部材の表面には、平面視で略円形で略平らな底面および前記底面の外周の全周に亘って設けられた壁部を有する凹部が形成され、
前記凹部の内径は、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、
前記接合具は、前記凹部の底面と壁部との入隅部に打ち込まれて、前記木質部材と前記他部材とに跨がって設けられ、
前記接合具の打込み角度は、前記接合具の中心軸が前記入隅部を通り、前記接合具の下端面が前記入隅部に対向する壁部の上端に接する角度であることを特徴とする木質部材の接合構造。
【請求項2】
前記凹部の深さは、３ｍｍ以上４７ｍｍ以下であり、
前記接合具の打込み角度は、水平面に対して３０°以上６０°以下であることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の木質部材の接合構造。
前記接合具の打込み角度は、水平面に対して３０°以上６０°以下であることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の木質部材の接合構造。
【請求項3】
前記木質部材は、合板、集成材、単板積層材、製材、ＣＬＴ、および繊維板のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の木質部材の接合構造。
【請求項4】
木質部材と他部材とを接合具を用いて接合する木質部材の接合方法であって、
前記木質部材の表面を座彫りして、平面視で略円形で略平らな底面および前記底面の外周の全周に亘って設けられた壁部を有しかつ内径が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の凹部を形成する工程と、
前記木質部材の表面上に載置される板状の平板部と、前記平板部上に設けられて直線状に延びるガイド溝が形成された治具本体と、を備える打込み治具を配置し、前記打込み治具のガイド溝に沿って電動ドリルのドリルを前進させて、前記凹部の底面と前記凹部の壁面との入隅部に先行穴を形成する工程と、
前記接合具を前記打込み治具のガイド溝に沿って前進させて、前記先行穴を通して前記木質部材に打ち込んで、前記接合具を前記木質部材と前記他部材とに跨がって配置する工程と、を備えることを特徴とする木質部材の接合方法。
前記木質部材の表面を座彫りして、平面視で略円形で略平らな底面および前記底面の外周の全周に亘って設けられた壁部を有しかつ内径が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の凹部を形成する工程と、
前記木質部材の表面上に載置される板状の平板部と、前記平板部上に設けられて直線状に延びるガイド溝が形成された治具本体と、を備える打込み治具を配置し、前記打込み治具のガイド溝に沿って電動ドリルのドリルを前進させて、前記凹部の底面と前記凹部の壁面との入隅部に先行穴を形成する工程と、
前記接合具を前記打込み治具のガイド溝に沿って前進させて、前記先行穴を通して前記木質部材に打ち込んで、前記接合具を前記木質部材と前記他部材とに跨がって配置する工程と、を備えることを特徴とする木質部材の接合方法。
【手続補正書】
【提出日】2024-01-10
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
木質部材と他部材とを接合具を用いて接合する木質部材の接合構造であって、
前記接合具は、棒状のビスまたは釘であり、
前記木質部材の表面には、平面視で略円形で略平らな底面および前記底面の外周の全周に亘って設けられた壁部を有する凹部が形成され、
前記凹部の内径は、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、
前記接合具は、前記凹部の底面と前記凹部の壁部との入隅部に打ち込まれて、前記木質部材と前記他部材とに跨がって設けられ、
前記入隅部に打ち込まれた前記接合具の頭部は、前記底面および前記壁部の両方に係止され、
前記接合具の打ち込み開始時の打込み角度は、前記接合具の中心軸が前記入隅部を通り、前記接合具の下端面が前記入隅部に対向する壁部の上端に接する角度であることを特徴とする木質部材の接合構造。
前記接合具は、棒状のビスまたは釘であり、
前記木質部材の表面には、平面視で略円形で略平らな底面および前記底面の外周の全周に亘って設けられた壁部を有する凹部が形成され、
前記凹部の内径は、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、
前記接合具は、前記凹部の底面と前記凹部の壁部との入隅部に打ち込まれて、前記木質部材と前記他部材とに跨がって設けられ、
前記入隅部に打ち込まれた前記接合具の頭部は、前記底面および前記壁部の両方に係止され、
前記接合具の打ち込み開始時の打込み角度は、前記接合具の中心軸が前記入隅部を通り、前記接合具の下端面が前記入隅部に対向する壁部の上端に接する角度であることを特徴とする木質部材の接合構造。
【請求項2】
前記凹部の深さは、３ｍｍ以上４７ｍｍ以下であり、
前記接合具の打込み角度は、水平面に対して３０°以上６０°以下であることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の木質部材の接合構造。
前記接合具の打込み角度は、水平面に対して３０°以上６０°以下であることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の木質部材の接合構造。
【請求項3】
前記木質部材は、合板、集成材、単板積層材、製材、ＣＬＴ、および繊維板のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の木質部材の接合構造。
【請求項4】
木質部材と他部材とを接合具を用いて接合する木質部材の接合方法であって、
前記木質部材の表面を座彫りして、平面視で略円形で略平らな底面および前記底面の外周の全周に亘って設けられた壁部を有しかつ内径が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の凹部を形成する工程と、
前記木質部材の表面上に載置される板状の平板部と、前記平板部上に設けられて直線状に延びるガイド溝が形成された治具本体と、を備える打込み治具を配置し、前記打込み治具のガイド溝に沿って電動ドリルのドリルを前進させて、前記凹部の底面と前記凹部の壁面との入隅部に先行穴を形成する工程と、
前記接合具を前記打込み治具のガイド溝に沿って前進させて、前記先行穴を通して前記木質部材に打ち込んで、前記接合具を前記木質部材と前記他部材とに跨がって配置する工程と、を備えることを特徴とする木質部材の接合方法。
前記木質部材の表面を座彫りして、平面視で略円形で略平らな底面および前記底面の外周の全周に亘って設けられた壁部を有しかつ内径が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の凹部を形成する工程と、
前記木質部材の表面上に載置される板状の平板部と、前記平板部上に設けられて直線状に延びるガイド溝が形成された治具本体と、を備える打込み治具を配置し、前記打込み治具のガイド溝に沿って電動ドリルのドリルを前進させて、前記凹部の底面と前記凹部の壁面との入隅部に先行穴を形成する工程と、
前記接合具を前記打込み治具のガイド溝に沿って前進させて、前記先行穴を通して前記木質部材に打ち込んで、前記接合具を前記木質部材と前記他部材とに跨がって配置する工程と、を備えることを特徴とする木質部材の接合方法。