特開 2024-15686 木製部材の接合構造

(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】P2024015686

(43)【公開日】2024-02-06

(54)【発明の名称】木製部材の接合構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/58 20060101AFI20240130BHJP

   F16B 12/12 20060101ALI20240130BHJP

【ＦＩ】

E04B1/58 503L

F16B12/12 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022117921

(22)【出願日】2022-07-25

(71)【出願人】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100161506

【弁理士】

【氏名又は名称】川渕 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(72)【発明者】

【氏名】田中 初太郎

(72)【発明者】

【氏名】貞広 修

(72)【発明者】

【氏名】牧住 敏幸

(72)【発明者】

【氏名】稲葉 秀行

(72)【発明者】

【氏名】久米 建一

(72)【発明者】

【氏名】中島 忠大

(72)【発明者】

【氏名】田村 拓也

(72)【発明者】

【氏名】津畑 慎哉

(72)【発明者】

【氏名】西山 恒平

(72)【発明者】

【氏名】金坂 太一

【テーマコード（参考）】

2E125

3J024

【Ｆターム（参考）】

2E125AA12

2E125AB12

2E125AC23

2E125AG03

2E125AG12

2E125AG21

2E125AG23

2E125AG26

2E125AG34

2E125AG38

2E125BB08

2E125BE07

2E125BE08

2E125BF01

2E125BF06

2E125CA79

3J024AA43

3J024BB03

3J024CA13

3J024CA15

(57)【要約】

【課題】強度を向上させることができる木製部材の接合構造を提供する。
【解決手段】木製部材の接合構造１００は、木製の第１部材１に対して、木製の第２部材２が第１方向の両側に接合された木製部材の接合構造であって、第１部材１のおける第２方向の一方側を向く第１面から第２方向の一方側に突出する第１凸部１３３と、第２部材２における第２方向の他方側を向く第２面から第２方向の一方側に凹み、第１凸部１３３と嵌合する第１凹部２１３と、第１部材１における第２方向の一方側を向く第３面から第２方向の他方側に凹む第２凹部１１２と、第２部材２における第２方向の他方側を向く第４面から第２方向の他方側に突出し、第２凹部１１２と嵌合する第２凸部２３３と、第１部材１と第２部材２との間に形成される隙間と、隙間に嵌合されて、第１部材１と第２部材２とを、相対的に、前記第２方向に離間する方向への移動を拘束する第１栓部材４と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

木製の第１部材に対して、木製の第２部材が第１方向の両側に接合された木製部材の接合構造であって、
前記第１部材のおける前記第１方向と直交する第２方向の一方側を向く第１面から前記第２方向の一方側に突出する第１凸部と、
前記第２部材における前記第２方向の他方側を向く第２面から前記第２方向の一方側に凹み、前記第１凸部と嵌合する第１凹部と、
前記第１部材における前記第２方向の一方側を向く第３面から前記第２方向の他方側に凹む第２凹部と、
前記第２部材における前記第２方向の他方側を向く第４面から前記第２方向の他方側に突出し、前記第２凹部と嵌合する第２凸部と、
前記第１部材と前記第２部材との間に形成される隙間と、
前記隙間に嵌合されて、前記第１部材と前記第２部材とを、相対的に、前記第２方向に離間する方向への移動を拘束する第１栓部材と、を備える木製部材の接合構造。

【請求項2】

前記第１部材及び前記第２部材に、前記第１方向に連通するように形成された連通孔と、
前記連通孔に嵌合された第２栓部材と、を備える請求項１に記載の木製部材の接合構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、木製部材の接合構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

昨今のＣＯ_２排出削減などを目的として、木活用が推進されている。木部材どうしの接合部に金物を使用することが知られているが、金物を使用すると美観を損ねたり、鋼材使用によるＣＯ_２排出量が増加したりする等の課題である。

【0003】

日本の伝統的な木造では、下記の特許文献１に示される金輪継ぎのように、鋼材を使用しない継手が知られていて、優れた美観と強度を呈するという特徴がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３７５２６７１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、特許文献１に記載のような継手では、建物に必要である十分な強度を得られないことがあるという問題点がある。

【0006】

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、強度を向上させることができる木製部材の接合構造を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る木製部材の接合構造は、木製の第１部材に対して、木製の第２部材が第１方向の両側に接合された木製部材の接合構造であって、前記第１部材のおける前記第１方向と直交する第２方向の一方側を向く第１面から前記第２方向の一方側に突出する第１凸部と、前記第２部材における前記第２方向の他方側を向く第２面から前記第２方向の一方側に凹み、前記第１凸部と嵌合する第１凹部と、前記第１部材における前記第２方向の一方側を向く第３面から前記第２方向の他方側に凹む第２凹部と、前記第２部材における前記第２方向の他方側を向く第４面から前記第２方向の他方側に突出し、前記第２凹部と嵌合する第２凸部と、前記第１部材と前記第２部材との間に形成される隙間と、前記隙間に嵌合されて、前記第１部材と前記第２部材とを、相対的に、前記第２方向に離間する方向への移動を拘束する第１栓部材と、を備える。

【0008】

このように構成された木製部材の接合構造では、第１部材の第１凸部と第２部材の第１凹部とが嵌合しているため、第１部材と第２部材とは、相対的に、第１方向及び第２方向に近接する方向への移動が拘束される。第１部材の第２凹部と第２部材の第２凸部とが嵌合しているため、第１部材と第２部材とは、相対的に、第１方向及び第２方向に近接する方向への移動が拘束される。第１部材と第２部材との間に形成された隙間に第１栓部材が嵌合されているため、第１部材と第２部材とが、相対的に、第２方向に離間する方向への移動が拘束される。よって、第１方向及び第２方向の移動が規制された状態で、第１部材と第２部材とは接合される。第１部材に対して第１方向の両側に第２部材が接合されているため、第１部材における第１方向の両側の面が第２部材との接合面となり、第２部材が１つの場合よりも接合面の面積が増えるため、第１部材と第２部材との接合強度を向上させることができる。

【0009】

また、本発明に係る木製部材の接合構造は、前記第１部材及び前記第２部材に、前記第１方向に連通するように形成された連通孔と、前記連通孔に嵌合された第２栓部材と、を備えていてもよい。

【0010】

このように構成された木製部材の接合構造では、第１部材と第２部材に形成された第１方向に連通する連通孔に、第２栓部材が嵌合されている。つまり、第１方向と交差する方向の移動が規制された状態で、第１部材と第２部材とは接合される。よって。第１部材と第２部材とが接合された状態での剛性及び強度を向上させることができるとともに、最大荷重到達後の荷重低下を緩やかにして、靭性を高めることができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る木製部材の接合構造よれば、強度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第一実施形態に係る木製部材の接合構造を示す斜視図である。

【図2】本発明の第一実施形態に係る木製部材の接合構造を示す分解斜視図である。

【図3】本発明の第一実施形態に係る木製部材の接合構造を示す上面図である。

【図4】本発明の第一実施形態に係る木製部材の接合構造を示す正面図である。

【図5】図３のＶ部拡大図である。

【図6】本発明の第二実施形態に係る木製部材の接合構造を示す分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の第一実施形態に係る木製部材の接合構造について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係る木製部材の接合構造を示す斜視図である。図２は、本発明の第一実施形態に係る木製部材の接合構造を示す分解斜視図である。図３は、本発明の第一実施形態に係る木製部材の接合構造を示す上面図である。
図１から図３に示す木製部材の接合構造１００は、例えば木造建築物の柱間に架設されるものである。木製部材の接合構造１００は、木製の第１部材１に対して、一対の木製の第２部材２が接合されたものである。第２部材２は、第１部材１に対して第１方向（図に示す矢印Ｙの方向）の両側に配置されている。第１方向に直交し水平面に沿う方向を、第２方向（図に示す矢印Ｘの方向）と称する。第２部材２の第２方向の両端部に、第１部材１が接合されている。

【0014】

各構成部材において、第１方向では、中心に向かう側を内側と称し、中心から離れる側を外側と称する場合がある。第２方向では、第２部材２の中心に向かう側（第２方向の一方側）を内側と称し、中心から離れる側（第２方向の他方側）を外側と称する場合がある。

【0015】

図２に示すように、木製部材の接合構造１００は、第１部材１の第１嵌合凹部（第２凹部）１１２と、第１嵌合凸部（第１凸部）１３３と、第２部材２の第２嵌合凹部（第１凹部）２１３と、第２嵌合凸部（第２凸部）２３３と、隙間Ｓ（図５参照）と、第１栓部材４と、を備えている。

【0016】

図４は、木製部材の接合構造１００を示す正面図である。
図４に示すように、第１部材１は、第２方向の内側に向かうにしたがって、次第に上方に向かうように延びている。

【0017】

図１に示すように、第１部材１は、第１方向に対称の形状をしている。第１部材１は、第１本体部１１と、第１中間膨出部１２と、第１先端膨出部１３と、を有している。

【0018】

第１本体部１１は、板状に形成されている。図１では、第１本体部１１の一部を示しているが、第１本体部１１は、第２方向に長い略直方体をしている。

【0019】

第１中間膨出部１２は、第１本体部１１の第２方向の端部から、第２方向の内側に向かって突出している。第１先端膨出部１３は、第１中間膨出部１２の第２方向の端部から、第２方向の内側に向かって突出している。

【0020】

図５は、図３のＶ部拡大図である。
図５に示すように、第１本体部１１は、第１基端当接面（第３面）１１１と、第１嵌合凹部１１２と、を有している。

【0021】

第１基端当接面１１１は、第１本体部１１の第２方向の内側を向く面である。第１基端当接面１１１は、第１方向に沿って配置されている。

【0022】

第１嵌合凹部１１２は、第１基端当接面１１１の第１方向の内側に配置されている。第１嵌合凹部１１２は、第１基端当接面１１１から第２方向の外側に凹むように形成されている。

【0023】

第１中間膨出部１２は、第１中間傾斜面１２１と、第１延出面１２２と、を有している。

【0024】

第１中間傾斜面１２１は、第１嵌合凹部１１２の第１方向の内側から第２方向の内側に向かって延びている。第１中間傾斜面１２１は、第２方向の内側に向かうにしたがって、次第に第１方向に内側に向かうように、第２方向に沿う鉛直面よりもわずかに傾斜している。

【0025】

第１延出面１２２は、第１中間傾斜面１２１の第２方向の内側の端部から第１方向の外側に延出している。第１延出面１２２は、第１方向に沿って配置されている。

【0026】

第１先端膨出部１３は、第１先端傾斜面１３１と、第１先端当接面（第１面）１３２と、第１嵌合凸部１３３と、を有している。

【0027】

第１先端傾斜面１３１は、第１延出面１２２の第１方向の外側の端部から第２方向の内側に向かって延びている。第１先端傾斜面１３１は、第２方向の内側に向かうにしたがって、次第に第１方向に内側に向かうように、第２方向に沿う鉛直面よりもわずかに傾斜している。第１先端傾斜面１３１は、第１中間傾斜面１２１よりも第１方向の外側に配置されている。

【0028】

第１先端当接面１３２は、第１先端膨出部１３の第２方向の内側に形成されている。第１先端当接面１３２は、第１先端膨出部１３の第１方向の略中央に位置している。第１先端当接面１３２は、第１方向に沿って配置されている。

【0029】

第１嵌合凸部１３３は、第１先端当接面１３２の第１方向の外側に配置されている。第１嵌合凸部１３３は、第１先端当接面１３２から第２方向の内側に突出するように形成されている。第１嵌合凸部１３３の第１方向の外側の端部は、第１先端傾斜面１３１に連続している。

【0030】

図４に示すように、第２部材２は、第２方向の内側に向かうにしたがって、次第に上方に向かう形状をしている。

【0031】

図１に示すように、一対の第２部材２が、第１方向の両側に配置されている。一対の第２部材２は、第１方向に対称となるように配置されている。各第２部材２は、第２方向の中央で対称となる形状をしている。第２部材２は、第２本体部２１と、第２中間延出部２２と、第２先端延出部２３と、を有している。

【0032】

第２本体部２１は、板状に形成されている。第２本体部２１は、上方に凸となる略山型をしている。

【0033】

第２中間延出部２２は、第１本体部１１の第２方向の端部から、第２方向の外側に向かって突出している。第２先端延出部２３は、第２中間延出部２２の第２方向の端部から、第２方向の外側に向かって突出している。

【0034】

図５に示すように、第２本体部２１は、第２中央当接面（第２面）２１１、第２基端当接面２１２と、第２嵌合凹部２１３と、を有している。

【0035】

第２中央当接面２１１は、第２本体部２１の第１方向の内側を向く面である。第２中央当接面２１１は、第２方向に沿って配置されている。

【0036】

第２基端当接面２１２は、第２中央当接面２１１の第２方向の外側の端部から第１方向の外側に向かって延びている。第２基端当接面２１２は、第１方向に沿って配置されている。第２基端当接面２１２と第１部材１の第１先端当接面１３２とは、当接している。

【0037】

第２嵌合凹部２１３は、第２基端当接面２１２の第１方向の外側に配置されている。第２嵌合凹部２１３は、第２基端当接面２１２から第２方向の内側に凹むように形成されている。第１部材１の第１嵌合凸部１３３は、第２嵌合凹部２１３に嵌合している。これによって、第１部材１と第２部材２とは、相対的に、第１方向及び第２方向に近接する方向への移動が拘束されている。

【0038】

第２中間延出部２２は、第２中間傾斜面２２１と、第２延出面２２２と、を有している。

【0039】

第２中間傾斜面２２１は、第２嵌合凹部２１３の第１方向の外側から第２方向の外側に向かって延びている。第２中間傾斜面２２１は、第２方向の外側に向かうにしたがって、次第に第１方向に外側に向かうように、第２方向に沿う鉛直面よりもわずかに傾斜している。第２中間傾斜面２２１と第１部材１の第１先端傾斜面１３１とは、当接している。

【0040】

第２延出面２２２は、第２中間傾斜面２２１の第２方向の外側の端部から第１方向の内側に延出している。第２延出面２２２は、第１方向に沿って配置されている。第２延出面２２２は、第１部材１の第１延出面１２２の第２方向の外側に離間して配置されている。

【0041】

第２先端延出部２３は、第２先端傾斜面２３１と、第２先端当接面（第４面）２３２と、第２嵌合凸部２３３と、を有している。

【0042】

第２先端傾斜面２３１は、第２延出面２２２の第１方向の内側の端部から第２方向の外側に向かって延びている。第２先端傾斜面２３１は、第２方向の外側に向かうにしたがって、次第に第１方向に外側に向かうように、第２方向に沿う鉛直面よりもわずかに傾斜している。第２先端傾斜面２３１は、第２中間傾斜面２２１よりも第１方向の内側に配置されている。第２先端傾斜面２３１と第１部材１の第１中間傾斜面１２１とは、当接している。

【0043】

第２先端当接面２３２は、第２先端延出部２３の第２方向の外側を向く面である。第２先端当接面２３２は、第１方向に沿って配置されている。第２先端当接面２３２と第１部材１の第１基端当接面１１１とは、当接している。

【0044】

第２嵌合凸部２３３は、第２先端当接面２３２の第１方向の内側に配置されている。第２嵌合凸部２３３は、第２先端当接面２３２から第２方向の外側に突出するように形成されている。第２嵌合凸部２３３の第１方向の内側の端部は、第２先端傾斜面２３１に連続している。第２嵌合凸部２３３は、第１部材１の第１嵌合凹部１１２に嵌合している。これによって、第１部材１と第２部材２とは、相対的に、第１方向及び第２方向に近接する方向への移動が拘束されている。

【0045】

第２部材２の第２中間傾斜面２２１の第２方向の外側の部分２２１ａ、第２部材２の第２延出面２２２、第１部材１の第１中間傾斜面１２１の第２方向の内側の部分１２１ａ及び第１部材１の第１延出面１２２によって、隙間Ｓが形成されている。隙間Ｓには、上下方向に長い直方体状をする木製の第１栓部材４（図２参照）が嵌合されている。これによって、第１部材１と第２部材２とが、相対的に、第２方向に離間する方向への移動が拘束されている。

【0046】

このように構成された木製部材の接合構造１００では、第１部材１の第１嵌合凸部１３３と第２部材２の第２嵌合凹部２１３とが嵌合しているため、第１部材１と第２部材２とは、相対的に、第１方向及び第２方向に近接する方向への移動が拘束される。第１部材１の第１嵌合凹部１１２と第２部材２の第２嵌合凸部２３３とが嵌合しているため、第１部材１と第２部材２とは、相対的に、第１方向及び第２方向に近接する方向への移動が拘束される。第１部材１と第２部材２との間に形成された隙間Ｓに第１栓部材４が嵌合されているため、第１部材１と第２部材２とが、相対的に、第２方向に離間する方向への移動が拘束される。よって、第１方向及び第２方向の移動が規制された状態で、第１部材１と第２部材２とは接合される。第１部材１に対して第１方向の両側に第２部材２が接合されているため、第１部材１における第１方向の両側の面が第２部材２との接合面（当接面）となり、第２部材２が１つの場合よりも接合面の面積が増えるため、第１部材１と第２部材２との接合強度を向上させることができる。
なお、接合面とは、第１部材１の第１基端当接面１１１と第２部材２の第２先端当接面２３２、第１部材１の第１中間傾斜面１２１と第２部材２の第２先端傾斜面２３１、第１部材１の第１先端傾斜面１３１と第２部材２の第２中間傾斜面２２１、第１部材１の第１先端当接面１３２と第２部材２の第２基端当接面２１２である。

【0047】

また、鋼材を使用しないため、美観を向上させることができるとともに、ＣＯ_２の排出量を削減することができる。

【0048】

（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態に係る木製部材の接合構造について、主に図６を用いて説明する。なお、以下に示す実施形態では、上述の第一実施形態と同一又は同様な部材及び部分には同一の符号を用いて説明を省略し、実施形態と異なる構成について説明する。

【0049】

図６は、本発明の第二実施形態に係る木製部材の接合構造を示す分解斜視図である。
図６に示すように、第２部材２の第２中間延出部２２Ａには、第１方向に貫通する複数の連通孔２２４が形成されている。連通孔２２４は、上下方向に離間して５箇所に形成されている。第１部材１の第１先端膨出部１３Ａには、連通孔２２４と連通するように連通孔（不図示）が形成されている。第２部材２の連通孔２２４及び第１部材１の連通孔には、第１方向に延びる円柱状の木製の第２栓部材５が嵌合されている。なお、連通孔２２４の個数は適宜設定可能である。

【0050】

第２部材２の第２先端延出部２３Ａには、第１方向に貫通する複数の連通孔２３４が形成されている。連通孔２３４は、上下方向に離間して５箇所に形成されている。第１部材１の第１中間膨出部１２Ａには、連通孔２３４と連通するように連通孔（不図示）が形成されている。第２部材２の連通孔２３４及び第１部材１の連通孔には、第１方向に延びる円柱状の第２栓部材５が嵌合されている。なお、連通孔２３４の個数は適宜設定可能である。

【0051】

このように構成された木製部材の接合構造１００Ａでは、第１部材１の第１嵌合凸部１３３と第２部材２の第２嵌合凹部２１３とが嵌合しているため、第１部材１と第２部材２とは、相対的に、第１方向及び第２方向に近接する方向への移動が拘束される。第１部材１の第１嵌合凹部１１２と第２部材２の第２凸部とが嵌合しているため、第１部材１と第２部材２とは、相対的に、第１方向及び第２方向に近接する方向への移動が拘束される。第１部材１と第２部材２との間に形成された隙間Ｓに第１栓部材４が嵌合されているため、第１部材１と第２部材２とが、相対的に、第２方向に離間する方向への移動が拘束される。よって、第１方向及び第２方向の移動が規制された状態で、第１部材１と第２部材２とは接合される。第１部材１に対して第１方向の両側に第２部材２が接合されているため、第１部材１における第１方向の両側の面が第２部材２との接合面（当接面）となり、第２部材２が１つの場合よりも接合面の面積が増えるため、第１部材１と第２部材２との接合強度を向上させることができる。

【0052】

また、第１部材１と第２部材２に形成された第１方向に連通する連通孔２２４，２３４に、第２栓部材５が嵌合されている。つまり、第１方向と交差する方向の移動が規制された状態で、第１部材１と第２部材２とは接合される。よって。第１部材１と第２部材２とが接合された状態での剛性及び強度を向上させることができるとともに、最大荷重到達後の荷重低下を緩やかにして、靭性を高めることができる。

【0053】

なお、上述した実施の形態において示した組立手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

【0054】

２０１５年９月の国連サミットにおいて採択された１７の国際目標として「持続可能な開発目標（Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｇｏａｌｓ：ＳＤＧｓ）」がある。本実施形態に係る木製部材の接合構造１００は、このＳＤＧｓの１７の目標のうち、例えば「１５．陸の豊かさを守ろう」の目標などの達成に貢献し得る。

【符号の説明】

【0055】

１ 第１部材
２ 第２部材
４ 第１栓部材
５ 第２栓部材
１００，１００Ａ 木製部材の接合構造
１１１ 第１基端当接面（第３面）
１１２ 第１嵌合凹部（第２凹部）
１３２ 第１先端当接面（第１面）
１３３ 第１嵌合凸部（第１凸部）
２１１ 第２中央当接面（第２面）
２１３ 第２嵌合凹部（第１凹部）
２２４，２３４ 連通孔
２３２ 第２先端当接面（第４面）
２３３ 第２嵌合凸部（第２凸部）
Ｓ 隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】