特許 7038446 木造軸組建築物の接合構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-10

(45)【発行日】2022-03-18

(54)【発明の名称】木造軸組建築物の接合構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/58 20060101AFI20220311BHJP

   E04B 1/26 20060101ALI20220311BHJP

   F16B 7/18 20060101ALI20220311BHJP

   F16B 35/00 20060101ALI20220311BHJP

   F16B 39/12 20060101ALN20220311BHJP

【ＦＩ】

E04B1/58 509E

E04B1/26 E

F16B7/18 Z

F16B35/00 T

F16B39/12 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021081261

(22)【出願日】2021-05-12

【審査請求日】2021-08-30

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】591000757

【氏名又は名称】株式会社アクト

(74)【代理人】

【識別番号】100121603

【弁理士】

【氏名又は名称】永田 元昭

(74)【代理人】

【識別番号】100141656

【弁理士】

【氏名又は名称】大田 英司

(74)【代理人】

【識別番号】100067747

【弁理士】

【氏名又は名称】永田 良昭

(72)【発明者】

【氏名】橋詰 出

【審査官】鵜飼 博人

(56)【参考文献】

【文献】特開平０２－２１６３０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０９４０２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０１３５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－１３９３１１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１３－０９６１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１８４２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０８７４６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｂ ３５／００

Ｆ１６Ｂ ３５／０４

Ｆ１６Ｂ ７／１８

Ｆ１６Ｂ ３７／０４

Ｅ０４Ｂ １／５８

Ｅ０４Ｂ １／２６

Ｂ６０Ｂ ３３／００

Ｆ１６Ｂ ３９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに接合される被接合部材同士をつなぐ連結具であって、
一方の被接合部材に固定される柱状に形成され、少なくとも一端面に開口する軸穴を有した芯部材と、
前記芯部材の前記軸穴に基端側部分が保持されるねじ軸部材を備え、
前記芯部材の前記軸穴には雌ねじが形成され、
前記ねじ軸部材の長手方向の中間に、前記ねじ軸部材よりも大径で回転力が入力される締結部が回転不可に形成され、
前記ねじ軸部材における前記締結部よりも基端側部分に、前記雌ねじに螺合する基端側雄ねじが形成される一方、前記締結部よりも先端側部分に、他方の被接合部材側に螺合する先端側雄ねじが形成され、
前記基端側雄ねじには、前記ねじ軸部材よりも大径で回転力が入力される可動締結部材が備えられる連結具を用いて、木造軸組建築物の構成材同士を接合した
木造軸組建築物の接合構造。

【請求項2】

前記連結具の前記芯部材に、その長手方向と直交する方向に貫通する貫通穴が形成されたものを用いる
請求項１に記載の木造軸組建築物の接合構造。

【請求項3】

前記連結具の前記基端側雄ねじに備えられる前記可動締結部材と前記締結部との間に、前記可動締結部材を下ナットとする上ナットが備えられ、
前記上ナットと前記可動締結部材との間に突っ張り力を作用させる緩み止めがなされる
請求項１または請求項２に記載の木造軸組建築物の接合構造。

【請求項4】

前記連結具における前記他方の被接合部材に固定される雌ねじ部材として、柱状に形成されて少なくとも一端面に開口し雌ねじを有する軸穴と、長手方向と直交する方向に貫通する貫通穴が形成された部材を備える
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の木造軸組建築物の接合構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、例えば木造軸組建築物における柱や横架材などのような構成材同士の接合や構成材の構成等に用いられるような連結具に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、柱同士をその側面で接合する場合には、柱を貫通するボルトによるのが一般的である。

【0003】

しかし、締結作業のための空間が得られない場合や、柱が外壁パネルの一部として組み込まれている場合など、ボルトでは接合できない場合がある。

【0004】

このため、下記特許文献１に開示されているような接合構造が提案されている。この接合構造は、接合する柱同士の間に跨るように嵌入されるパイプと、柱の側面からパイプを串刺しするように嵌入されるピン部材で構成されている。つまり、柱材に嵌入されて柱材同士を接合した状態にあるパイプを、ピン部材によって固定して、柱同士の接合状態を維持する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００３－２１３７９８

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

このような構成では、パイプを内蔵した状態で柱材同士を合わせてからピン部材を打ち込むので、ボルトでは不可能な接合を可能にすることができる。

【0007】

しかし、柱材同士はパイプで連結されているものの、接合状態において互いに接し合う方向に締め付けられるものではない。このため、寸法に誤差がある場合など、強固な接合状態が得られないことがある。

【0008】

そこでこの発明は、ボルト固定ができないような箇所でも強固な接合が行えるようにすることを主な目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

そのための手段は、互いに接合される被接合部材同士をつなぐ連結具であって、一方の被接合部材に固定される柱状に形成され、少なくとも一端面に開口する軸穴を有した芯部材と、前記芯部材の前記軸穴に基端側部分が保持されるねじ軸部材を備え、前記芯部材の前記軸穴には雌ねじが形成され、前記ねじ軸部材の長手方向の中間に、前記ねじ軸部材よりも大径で回転力が入力される締結部が回転不可に形成され、前記ねじ軸部材における前記締結部よりも基端側部分に、前記雌ねじに螺合する基端側雄ねじが形成される一方、前記締結部よりも先端側部分に、他方の被接合部材側に螺合する先端側雄ねじが形成され、前記基端側雄ねじには、前記ねじ軸部材よりも大径で回転力が入力される可動締結部材が備えられる連結具を用いて、木造軸組建築物の構成材同士を接合した木造軸組建築物の接合構造である。

【0010】

この構成では、一方の被接合部材に固定された芯部材に軸穴の雌ねじを介して保持されたねじ軸部材を、締結部を回転させることで他方の被接合部材側に向けて移動して、先端側雄ねじを他方の被接合部材に螺合して被接合部材同士をねじ軸部材で繋ぐ。締結部を締め込むと、被接合部材同士は互いに接する方向に締め付けられて、ねじ軸部材で連結した状態が得られる。締結部による締め付け状態は、基端側雄ねじ上で可動締結部材を芯部材に向けて締め込むことで維持される。締結部と可動締結部材の回転は、ねじ軸部材の長手方向と直交する横方向から行われる。

【発明の効果】

【0011】

この構成によれば、ねじ軸部材を移動し締結する作業と可動締結部材を締める作業はねじ軸部材の長手方向と直交する横から行えるので、ボルト固定ができないような箇所でも接合が行える。しかも、締結部による締め込みで被接合部材同士は互いに接する方向に締め付けられるので、強固な接合状態が得られる。

【0012】

そのうえ、芯部材の軸穴が両端面に開口する構成とすれば、２本又は３本の被接合部材だけではなく、４本以上の接合も可能である。

【0013】

また、この発明の連結具は、芯部材は単なるナットとして使用されるのではなく、ねじ軸部材を保持し繰り出す部分として使用されるので、芯部材の新たな用途を提供することもできる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】連結具の斜視図。

【図2】接合構造の平面図と縦断面図。

【図3】接合前の状態を示す斜視図。

【図4】接合前の状態を示す縦断面図。

【図5】接合工程の一部を示す縦断面図。

【図6】接合工程の一部を示す縦断面図。

【図7】他の例に係る接合構造の縦断面図。

【図8】他の例に係る接合構造の縦断面図。

【図9】他の例に係る接合構造の縦断面図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。

【0016】

図１に連結具１１の斜視図を示す。連結具１１は、部材同士の接合や、一つの部材・構成材の構成に用いられるものであり、図２に示したように互い接合される被接合部材５１，５２同士を繋ぐ。

【0017】

図２は前者の例を示しており、木造軸組建築物の柱材５５同士をその側面である接合面５５ａで接合している。図２中、（ａ）は、接合された柱材５５を上から見た図であり、（ｂ）はそれを側面から見た縦断面図である。

【0018】

これらの図に示したように連結具１１は、芯部材１２とねじ軸部材１３を備えている。

【0019】

芯部材１２は、一方の被接合部材５１に固定されるものであり、柱状、具体的には円柱状に形成されている。芯部材１２は長手方向に延びる軸穴２１と、長手向と直交する方向に貫通する貫通穴２２を有している。軸穴２１は芯部材１２の長手方向に沿って貫通しており、両端面に開口している。軸穴２１は一端面のみに開口するものであってもよい。この軸穴２１には、全体にわたって雌ねじ２１ａが形成されている。

【0020】

貫通穴２２は、芯部材１２を一方の被接合部材５１に固定するためものであり、図２に示したように、一方の被接合部材５１に挿入されるドリフトピン７１が挿通される部分である。貫通穴２２の形成位置は、一方の被接合部材５１の太さの中間点（二等分位置）に対応する位置であって、図示例の貫通穴２２は、芯部材１２の長手方向の中間点ではなく、長手方向の偏った位置に形成されている。

【0021】

これは、被接合部材５１，５２が切欠き部５６を有するからである。図２の（ｂ）に示したように、切欠き部５６は、連結のための操作を行う少なくとも一方に解放された空間であり、各被接合部材５１，５２に形成された筋堀５５ｂで構成されている。筋堀５５ｂの幅（被接合部材５１，５２の長手方向の長さ）は、ねじ軸部材１３を回転するための冶具を差し込んで回転できる大きさである。

【0022】

このため、芯部材１２の長さは、一方の被接合部材５１の太さに対応させるのではなく、切欠き部５６を構成する筋堀５５ｂの大きさを考慮して一方の被接合部材５１の太さよりも短く形成される。つまり、芯部材１２は一方の被接合部材５１における筋堀５５ｂの底面５５ｃとこれと相反する方向の側面５５ｄとの間の距離に対応する長さに形成される。

【0023】

芯部材１２を保持するため、一方の被接合部材５１における底面５５ｃの中心には、側面５５ｄに貫通する保持穴５７が形成され、保持穴５７と直交する方向にはドリフトピン７１を差し込むための挿通穴５８が形成される。

【0024】

なお、筋堀５５ｂが図２の（ｂ）に示したように接合面５５ａのみに形成されるのではなく、その反対側の側面５５ｄにも等しい深さの筋堀５５ｂが形成される場合には、芯部材１２は両方の筋堀５５ｂの底面５５ｃ同士の間の距離に対応する長さに形成される。またこの場合、芯部材１２の貫通穴２２の形成位置は、芯部材１２の長手方向の中間点である。

【0025】

ねじ軸部材１３は、全体としておおよそ寸切りボルト状であり、長手方向の中間に、ねじ軸部材１３よりも大径で回転力が入力される締結部３１が回転不可に形成されている。締結部３１は六角ナット形状であり、一体形成されるほか、溶接等で一体化されるものであってもよい。

【0026】

ねじ軸部材１３における締結部３１よりも基端側部分には、芯部材１２の雌ねじ２１ａに螺合する基端側雄ねじ３２が形成される一方、締結部３１よりも先端側部分に、他方の被接合部材５２側に螺合する先端側雄ねじ３３が形成される。基端側雄ねじ３２と先端側雄ねじ３３の太さは同じである。

【0027】

締結部３１の形成位置は、ねじ軸部材１３の長手方向の中間点よりも先端側であり、先端側雄ねじ３３の長さを確保できる位置である。

【0028】

ねじ軸部材１３の全体の長さは、基端側雄ねじ３２の基端部が芯部材１２の雌ねじ２１ａに螺合された状態でも先端側雄ねじ３３が他方の被接合部材５２側に対して十分に螺合する長さであり、切欠き部５６におけるねじ軸部材１３を通す方向の長さよりも長い。

【0029】

ねじ軸部材１３の基端側雄ねじ３２には、ねじ軸部材１３よりも大径で回転力が入力される可動締結部材３５と、可動締結部材３５を下ナットとする上ナット３６が備えられる。可動締結部材３５は上ナット３６よりも基端側雄ねじ３２の基端側に位置する。これら可動締結部材３５と上ナット３６は、共に一般的な六角ナットで構成され、ねじ軸部材１３に対して予め保持されるのではなく、使用に際して保持するようにしてもよい。

【0030】

ねじ軸部材１３には締結部３１の他に可動締結部材３５と上ナット３６が備えられてナットが３個並んだ態様になるので、切欠き部５６の大きさが十分に得られない場合には、可動締結部材３５の高さを上ナット３６よりも低くするとよい。

【0031】

図２に示した柱材５５同士の接合のように、他方の被接合部材５２に雌ねじが存在しない場合には、他方の被接合部材５２に固定される雌ねじ部材７５を備える。この雌ねじ部材７５には、前述の芯部材１２と同様の構成の部材が好適に用いられる。すなわち、雌ねじ部材７５は、柱状に形成されて少なくとも一端面に開口する軸穴７６と、長手方向と直交する方向に貫通する貫通穴７７が形成されている。軸穴７６は全体にわたって雌ねじ７６ａを有している。

【0032】

雌ねじ部材７５も芯部材１２と同様に、ドリフトピン７１を貫通穴７７に突き刺して他方の被接合部材５２に固定される。

【0033】

このため、一方の被接合部材５１と同様に、他方の被接合部材５２の筋堀５５ｂの底面５５ｃの中心には、側面５５ｄに貫通する保持穴５７が形成され、保持穴５７と直交する方向にはドリフトピン７１を差し込むための挿通穴５８が形成される。

【0034】

以上のように構成された連結具１１は、次のように使用されて接合構造が構成される。

【0035】

まず、図３に示したように、接合し合う被接合部材５１，５２である柱材５５の保持穴５７に、それぞれドリフトピン７１を用いて芯部材１２又は雌ねじ部材７５を固定する。柱材５５に芯部材１２又は雌ねじ部材７５を固定しても、柱材５５の外側面に突出するものは何もない状態である。

【0036】

つぎに一方の被接合部材５１の芯部材１２に、ねじ軸部材１３の基端側雄ねじ３２を螺合して、ねじ軸部材１３を保持する。ねじ軸部材１３は、芯部材１２を一方の被接合部材５１に対して固定する前に予め芯部材１２に保持しておいてもよい。

【0037】

このとき、図４に示したように、一方の被接合部材５１における芯部材１２の切欠き部５６側の端面は、筋堀５５ｂの底面５５ｃと面一である。また、ねじ軸部材１３の先端側雄ねじ３３の先端は、切欠き部５６から突出した位置にある。他方の被接合部材５２における雌ねじ部材７５の切欠き部５６側の端面は、筋堀５５ｂの底面５５ｃと面一である。なお、ここで「面一」とは、完全に面一である場合のみを言うのではなく、芯部材１２の端面の方が底面５５ｃよりもごくわずかに低い場合を含む意味である。

【0038】

つづいて、図５の（ａ）に示したように一対の被接合部材５１，５２における接合面５５ａ、図示例では側面を互いに合わせて、ねじ軸部材１３の締結部３１を冶具で回転して、先端側雄ねじ３３を雌ねじ部材７５に螺合する。ねじ軸部材１３は芯部材１２と雌ねじ部材７５の間を橋渡しするような態様になり、図５の（ｂ）に示したように締結部３１を締め込むことによって、一対の被接合部材５１，５２は互いに接合し合う方向に締め付けられる。

【0039】

締結部３１を締め込んだあとは、図６に示したように、可動締結部材３５を芯部材１２に向けて締め付けてから緩み止め操作を行う。つまり、可動締結部材３５を芯部材１２の端面に対して締め込み、次に上ナット３６を可動締結部材３５に対して締め込む。この状態で、上ナット３６を固定しながら可動締結部材３５を逆方向に少し回転する。この緩み止め操作によって、上ナット３６と可動締結部材３５の間に突っ張り力が作用して緩み止めが完了する（図２参照）。

【0040】

接合完了後は、切欠き部５６に埋木（図示せず）を嵌めてもよい。

【0041】

以上のようにして接合がなされ、接合のための作業は被接合部材５１，５２の側面の切欠き部５６を通して行えるので、接合方向の端にナットを回転する空間を設けられずボルト固定ができない箇所でも切欠き部５６が得られれば、接合が可能である。このため、これまでできなかった態様の接合が行えるようになる。

【0042】

例えば、柱材５５が面材（図示せず）と共に外壁パネル（図示せず。木造軸組建築物の構成材）を構成する一部材である場合や、柱材５５を長手方向にＩ字状に接合する場合、土台と柱、柱と梁のようにＴ字状に接合する場合でも容易に連結できる。

【0043】

しかも、接合時において、一対の被接合部材５１，５２同士の間には引き付け合う力が作用しているので、強固な接合状態が得られる。

【0044】

また、連結具１１による保持は、ボルト固定のように外側から締め付けるのではなく、芯部材１２を雌ねじ部材７５側に引き付けて、いわば内側から締めるような接合構造である。換言すれば芯部材１２は単なるナットとして使用されるのではなく、ねじ軸部材１３を保持し繰り出す部分として使用され、前述のようなこれまでにない機序で効果的な接合を行う。しかも、芯部材１２は貫通穴２２を有しており、この貫通穴２２介して固定されるので、芯部材１２やそれを固定するドリフトピン７１等に荷重を分散できる。この点からも強固な接合ができる。

【0045】

そして接合状態においては、被接合部材５１，５２の外面に突出する部分は存在せず、従来のようにボルトの頭が邪魔になったりするようなことはなく、外観を良好にすることもできる。

【0046】

さらに、可動締結部材３５に加えて、これを下ナットとする上ナット３６を備えて、いわゆるダブルナットで緩み止めを行うので、接合した被接合部材５１，５２を分離することができる。また、緩み止めを行っても被接合部材５１，５２を損傷することもない。このため、必要に応じて解体して移動し、再度構築したり、組み替えたり、再利用したりすることができる。特に、被接合部材５１，５２が木造軸組建築物を構成するものであると、移築や改修、間仕切り変更なども容易になるうえ、産廃の発生を抑えることにもなり、非常に有益である。

【0047】

加えて、芯部材１２の軸穴２１は長手方向の両端面に開口しているので、ねじ軸部材１３を保持している部分とは反対側の部分を利用して、他の部材との接合や、様々な構成材の構成に使用することができ、多様な接合が可能である。

【0048】

以下、その他の接合構造について簡単に説明する。先述の構成と同一の構成については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

【0049】

図７は、３本の柱材５５を並設した例を示している。この場合、両側の柱材５５が前述した一方の被接合部材５１であり、中間の柱材５５が前述した他方の被接合部材５２である。中間の柱材５５には、両側面に筋堀５５ｂが形成される。

【0050】

図８は、４本の柱材５５を平行に一体化した例を示している。この場合、図７に示した両側に位置する柱材５５のうちの一方を前述した一方の被接合部材５１と他方の被接合部材５２とを兼ねたものとして、その隣に前述した一方の被接合部材５１を固定する。５本以上の柱材５５を接合する場合も同様に行える。

【0051】

図９は、連結具１１を用いて接合した高剛性の柱材５９に、外壁パネル６１を結合する例を示している。外壁パネル６１は、梁材６２と、上下方向に延びて外壁パネル６１の端を構成する枠材６３と、これらに一体化される面材６４を有し、梁材６２の枠材６３側の端部に接合金物６５が固定されている。接合金物６５は、梁材６２の端面と枠材６３との間に保持される箱状の筐体６６と、梁材６２の差し込み溝に差し込んでドリフトピン７１で保持される差し込み片６７を有している。

【0052】

筐体６６の内部には、前述のねじ軸部材１３と同じ構成のねじ軸部材１３が備えられている。ねじ軸部材１３は、筐体６６内に位置する部分に、締結部３１と、可動締結部材３５と、上ナット３６を有している。基端側雄ねじ３２は差し込み片６７の途中まで延びており、先端側雄ねじ３３は枠材６３から突出している。

【0053】

このような構成の外壁パネル６１は、高剛性の柱材５９のいずれかの柱材５５に固定された芯部材１２又は雌ねじ部材７５を介して固定される。すなわち、外壁パネル６１を柱材５５の側面に当てて、接合金物６５のねじ軸部材１３を芯部材１２又は雌ねじ部材７５に螺合して締め付ける。図示例では、芯部材１２に螺合する例を示している。ねじ軸部材１３の締結部３１を締め込んだあと、可動締結部材３５と上ナット３６を締結部３１の場合とは反対方向に締め込み、続いて緩み止め操作を行うと、柱材５９と外壁パネル６１の接合ができる。

【0054】

以上の構成はこの発明を実施するための一形態であって、この発明は前述の構成のみに限定されるものではなく、その他の構成を採用することができる。

【0055】

例えば、連結具１１は柱材５５同士の接合のほかに梁材同士など、他の部材の接合に使用してもよい。連結具１１は前述した外壁パネル６１などの構成にも使用できる。

【0056】

また、雌ねじ部材７５に代えて、鬼目ナットなどのように固定対象に対して固定されるナットを利用してもよい。

【0057】

連結具１１は木製の構成材のほか、たとえば軽量鉄骨など他の材料の接合に使用するものとすることも可能である。また、建築物のほか、例えば家具や什器などの構成に用いることもできる。

【符号の説明】

【0058】

１１…連結具
１２…芯部材
１３…ねじ軸部材
２１…軸穴
２１ａ…雌ねじ
２２…貫通穴
３１…締結部
３２…基端側雄ねじ
３３…先端側雄ねじ
３５…可動締結部材
３６…上ナット
５１，５２…被接合部材
７５…雌ねじ部材
７６…軸穴
７６ａ…雌ねじ
７７…貫通穴

【要約】

【課題】例えば木造軸組建築物の構築における連結について、ボルト固定ができないような箇所でも強固な接合が行えるようにする。
【解決手段】一方の被接合部材５１に固定される柱状に形成され、少なくとも一端面に開口する軸穴２１を有した芯部材１２と、芯部材１２の軸穴２１に基端側部分が保持されるねじ軸部材１３を備える。芯部材１２の軸穴２１には雌ねじ２１ａを形成し、ねじ軸部材１３の長手方向の中間に、ねじ軸部材１３よりも大径で回転力が入力される締結部３１を回転不可に形成する。また、ねじ軸部材１３における締結部３１よりも基端側部分に、雌ねじ２１ａに螺合する基端側雄ねじ３２を形成し、締結部３１よりも先端側部分には、他方の被接合部材５２側に螺合する先端側雄ねじ３３を形成する。基端側雄ねじ３２には、ねじ軸部材１３の他方の被接合部材５２への締結状態を保持するナットからなる可動締結部材３５を備える。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】