特許 7302817 締結部材及び金物接合構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-26

(45)【発行日】2023-07-04

(54)【発明の名称】締結部材及び金物接合構造

(51)【国際特許分類】

   F16B 25/10 20060101AFI20230627BHJP

   F16B 25/04 20060101ALI20230627BHJP

   F16B 7/18 20060101ALI20230627BHJP

   E04B 1/26 20060101ALN20230627BHJP

   E04B 1/58 20060101ALN20230627BHJP

【ＦＩ】

F16B25/10 B

F16B25/04 B

F16B7/18 D

E04B1/26 G

E04B1/58 508L

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019183902

(22)【出願日】2019-10-04

(65)【公開番号】P2021060068

(43)【公開日】2021-04-15

【審査請求日】2022-10-03

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 配布日 平成３０年１０月９日～令和元年６月１１日 配布先 日本全国３４か所

(73)【特許権者】

【識別番号】500167928

【氏名又は名称】シネジック株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】519360062

【氏名又は名称】豐合科技股▲分▼有限公司

(73)【特許権者】

【識別番号】519360073

【氏名又は名称】進旌工業股▲分▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100176245

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 亮輔

(72)【発明者】

【氏名】苅部 泰輝

(72)【発明者】

【氏名】林 政達

(72)【発明者】

【氏名】陳 永明

【審査官】杉山 豊博

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－２７９８５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－３３９３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１６６３６８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５９－０１７０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１４１６０３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５７－１９３３１５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００３－２８７０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１８０５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０１３５００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｂ ２５／１０

Ｆ１６Ｂ ２５／０４

Ｆ１６Ｂ ７／１８

Ｅ０４Ｂ １／２６

Ｅ０４Ｂ １／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金物接合構造において木質材料によって構成される構造部材と接合金物とを締結するための締結部材であって、
軸部と、
前記軸部の基端に設けられた頭部と、
前記軸部の先端に設けられた穿孔部と、を備え、
前記軸部は、
前記頭部に隣接する第１のねじ部と、
前記穿孔部に隣接する第２のねじ部と、
前記第１のねじ部及び前記第２のねじ部の間に介在する円筒部と、を有し、
前記第１のねじ部は、第１のねじ山を含み、
前記穿孔部は、半円状に突出した複数の切れ刃を含み、
前記第２のねじ部は、前記穿孔部から前記円筒部に向けて切削くずを導く第２のねじ山を含む、
締結部材。

【請求項2】

前記円筒部の外径は、前記第２のねじ部の外径よりも小さい、
請求項１に記載の締結部材。

【請求項3】

前記円筒部の外径及び前記第２のねじ部の外径は、それぞれ、前記穿孔部の幅よりも小さい、
請求項１または請求項２に記載の締結部材。

【請求項4】

前記第２のねじ山の傾斜は、前記第１のねじ山の傾斜よりも緩やかである、
請求項１～３のいずれか一項に記載の締結部材。

【請求項5】

前記頭部から前記切れ刃に亘る全体が中炭素鋼の合金によって構成されている、
請求項１～４のいずれか一項に記載の締結部材。

【請求項6】

木質材料によって構成される第１の構造部材と、
前記第１の構造部材の側面に対面する端面を有し、木質材料によって構成される第２の構造部材と、
前記第１の構造部材に固定される第１の被固定部と、前記第１の被固定部に接合され、前記第２の構造部材に固定される板状の第２の被固定部と、を有し、前記第１の構造部材及び前記第２の構造部材を接合する接合金物と、
前記第２の構造部材及び前記接合金物を締結する請求項１～５のいずれか一項に記載された締結部材と、を備え、
前記第２の構造部材には、前記端面から当該端面に交差して延び、前記第２の被固定部が配置されるスリットが設けられ、
前記締結部材は、前記第２の構造部材における前記スリットの一方側と、前記第２の被固定部と、前記第２の構造部材における前記スリットの他方側とに亘って挿通されている、
金物接合構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、締結部材及び金物接合構造に関する。

【背景技術】

【0002】

木質材料によって構成される構造部材同士を接合する際に鋼板等の接合金物を継手として用いる金物接合構造が知られている。例えば特許文献１には、一方の構造部材（例えば柱）の側面に接合金物をビス等で固定し、当該接合金物を他方の構造部材（例えば梁）の端部のスリットに挿入した状態で、締結部材（例えばドリフトピン）によって接合金物を他方の構造部材に固定する金物接合構造が記載されている。この金物接合構造では、他方の構造部材への接合金物の固定において、他方の構造部材及び接合金物の両方に例えばドリル等によって予めピン挿入穴を形成しておき、後からこのピン挿入穴に締結部材を挿入させて、他方の構造部材及び接合金物を締結している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１０－５４０８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

金物接合構造において、挿通孔の形成及び締結を同時に行う自己穿孔型の締結部材が用いられる場合がある。そのような場合、構造部材及び接合金物は締結部材の先端の刃によってそれぞれ穿孔される。本発明者らは、自己穿孔型の締結部材として、例えば金属製の部材同士の接合に用いられるような締結部材を適用すれば、接合金物を穿孔する際のスピードアップを図ることができると考えた。一方、金属製の部材同士の接合に用いられるような自己穿孔型の締結部材の先端の刃は、木質材料で構成される構造部材を穿孔する際に、木質材料からなる部材のみの接合に用いられる締結部材（所謂、木ねじ）と比較して、多くの切削くず（木くず、金属くず等）を発生する。穿孔されて形成された孔にこの切削くずが詰まると、穿孔の妨げとなってしまう。

【0005】

本発明は、構造部材と接合金物とを締結する際の作業効率を向上できる締結部材及び金物接合構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る締結部材は、金物接合構造において木質材料によって構成される構造部材と接合金物とを締結するための締結部材であって、軸部と、軸部の基端に設けられた頭部と、軸部の先端に設けられた穿孔部と、を備え、軸部は、頭部に隣接する第１のねじ部と、穿孔部に隣接する第２のねじ部と、第１のねじ部及び第２のねじ部の間に介在する円筒部と、を有し、第１のねじ部は、第１のねじ山を含み、穿孔部は、半円状に突出した複数の切れ刃を含み、第２のねじ部は、穿孔部から円筒部に向けて切削くずを導く第２のねじ山を含む。

【0007】

本発明に係る締結部材においては、穿孔部が複数の切れ刃を含み、複数の切れ刃のそれぞれが半円状に突出している。この構成により、各切れ刃が被穿孔部材（構造部材及び接合金物）に点で接して穿孔するので、切れ刃への摩擦が低減される。このため、穿孔のスピードアップを図ることができる。また、第２のねじ部が、穿孔部から円筒部に向けて切削くずを導く第２のねじ山を含んでいる。これにより、穿孔部において発生した切削くずは、第２のねじ部によって円筒部に導かれ、円筒部を通過して外部に排出される。このため、切削くずを排出しながら穿孔できるので、穿孔されて形成された孔に切削くずが詰まりにくい。したがって、切削くずによって穿孔が妨げられることを回避できる。以上により、構造部材と接合金物とを締結する際の作業効率を向上できる。

【0008】

本発明に係る締結部材において、円筒部の外径は、第２のねじ部の外径よりも小さくてもよい。本発明に係る締結部材において、円筒部の外径及び第２のねじ部の外径は、それぞれ、穿孔部の幅よりも小さくてもよい。本発明に係る締結部材において、第２のねじ山の傾斜は、第１のねじ山の傾斜よりも緩やかであってもよい。これらの構成によれば、穿孔部において発生した切削くずを、第２のねじ山によって円筒部に導きやすい。

【0009】

本発明に係る締結部材において、頭部から穿孔部に亘る全体が中炭素鋼の合金によって構成されていてもよい。ここで、従来の締結部材（例えば木ねじ）は、通常、低炭素鋼によって構成される。しかしながら、木ねじに多く用いられる低炭素鋼で構成される切れ刃では、接合金物が比較的剛性の高い材料で構成されている場合には、当該接合金物を穿孔することが困難である。これに対し、中炭素鋼の合金によって構成された切れ刃によれば、低炭素鋼の場合と比較して切れ刃の硬度を高めることができる。したがって、比較的高い剛性の材料によって構成された接合金物を穿孔することが可能である。

【0010】

本発明に係る金物接合構造は、木質材料によって構成される第１の構造部材と、第１の構造部材の側面に対面する端面を有し、木質材料によって構成される第２の構造部材と、第１の構造部材に固定される第１の被固定部と第２の構造部材に固定される板状の第２の被固定部と、を有し、第１の構造部材及び第２の構造部材を接合する接合金物と、第２の構造部材及び接合金物を締結する上記の締結部材と、を備え、第２の構造部材には、端面から当該端面に交差して延び、第２の被固定部が配置されるスリットが設けられ、締結部材は、第２の構造部材におけるスリットの一方側と、第２の被固定部と、第２の構造部材におけるスリットの他方側とに亘って挿通されていてもよい。この場合、第２の構造部材及び接合金物を締結する部材として上記の締結部材を備えるので、第２の構造部材及び接合金物を締結する際の作業効率を向上できる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、構造部材と接合金物とを締結する際の作業効率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る金物接合構造の概略構成を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１のＩＩ―ＩＩ線に沿った断面図である。

【図3】図３は、図１に示す締結部材の側面図である。

【図4】図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。

【図5】図５は、図３の穿孔部を軸方向の先端側から見た図である。

【図6】図６（ａ）は、図３の第１のねじ山の拡大図であり、図６（ｂ）は、図３の第２のねじ山の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して一実施形態について説明する。なお、図面の説明においては、同一の要素同士、或いは、相当する要素同士には、互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。

【0014】

まず、金物接合構造について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る金物接合構造の概略構成を示す斜視図である。図１に示される金物接合構造１は、柱２（第１の構造部材）と、梁３（構造部材；第２の構造部材）と、接合金物４と、締結部材５と、を備える。金物接合構造１は、接合金物４を継手として用いて、柱２と梁３とを接合する構造である。

【0015】

柱２及び梁３は、例えば木質材料からなる角材によって構成されている。柱２は、上下方向に延びる４つの側面２１を有する。梁３は、一の側面２１に対面する端面３１と、端面３１に交差して延びる２つの側面３２と、上面３３と、下面３４と、を有する。梁３には、端面３１の中央部から端面３１に交差する方向に沿って延びるスリット３５が設けられている。スリット３５は、梁３の上面３３から下面３４に亘っている。梁３には、一方の側面３２から他方の側面３２に向かってそれぞれ延びる複数の孔３ｈが設けられている。複数の孔３ｈは、それぞれ、スリット３５を通る位置に設けられている。

【0016】

接合金物４は、例えば鋼材によって構成されている。接合金物４は、柱２に固定される柱固定部４１（第１の被固定部）と梁３に固定される梁固定部４２（第２の被固定部）とを有する。柱固定部４１及び梁固定部４２は、例えばそれぞれ板状である。一例として、柱固定部４１及び梁固定部４２は、それぞれ、鋼板によって構成されている。接合金物４は、例えばＴ字形状であって、板状の梁固定部４２の端面が板状の柱固定部４１の主面に溶接されて構成されている。柱固定部４１は、柱２の一の側面２１と梁３の端面３１との間に配置され、例えば木ねじＢによって当該側面２１に固定されている。梁固定部４２は、梁３のスリット３５内に配置（挿入）されている。梁固定部４２には、梁３の複数の孔３ｈにそれぞれ連なる複数の孔４２ｈが設けられている。

【0017】

締結部材５は、梁３と梁固定部４２とを締結している。図２は、図１のＩＩ―ＩＩ線に沿った断面図である。なお、図１においては、梁３と梁固定部４２とを締結した状態の締結部材５を仮想線で示している。図１及び図２に示されるように、締結部材５は、梁３の側面３２に交差（例えば直交）する方向に沿って延びている。締結部材５は、梁３におけるスリット３５の一方側Ｓ１と、梁固定部４２と、梁３におけるスリット３５の他方側Ｓ２とに亘って、孔３ｈ，４２ｈに挿通されている。締結部材５は、梁３におけるスリット３５の他方側Ｓ２においては、側面３２まで貫通していない。すなわち、締結部材５の先端は、梁３におけるスリット３５の他方側Ｓ２のうち中実部に位置している。これにより、締結部材５は、梁固定部４２を梁３に固定している。以下、締結部材５について詳細に説明する。

【0018】

図３は、図１に示す締結部材の側面図である。図３に示されるように、締結部材５は、軸心Ｃ（図５参照）を有する軸部５３と、軸部５３の基端に設けられた頭部５１と、軸部５３の先端に設けられた穿孔部５２と、を有する。頭部５１は、金物接合構造１において、梁３の一方の側面３２から露出している（図１参照）。頭部５１は、当該側面３２に食い込んでいる。頭部５１の頂面は、当該側面３２と面一であってもよい。穿孔部５２及び軸部５３は、金物接合構造１において、孔３ｈあるいは孔４２ｈに配置されている。締結部材５においては、頭部５１から穿孔部５２に亘る全体が中炭素鋼の合金からなる一部品によって構成されている。

【0019】

図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。図４に示されるように、頭部５１の外形は、例えば円形状である。頭部５１には、リセス５１ｈが設けられている。リセス５１ｈは、頭部５１の頂面から軸部５３に向けて凹んだ部分である。リセス５１ｈの形状は、例えば六芒星状である。締結作業の際、リセス５１ｈには、当該リセス５１ｈに嵌め合う形状を呈した締結治具（不図示；例えばビット等）が嵌め込まれる。その状態で、当該締結治具の操作によって締結部材５が被締結部材（ここでは、梁３及び接合金物４）内に回転しながら進入し、締結部材５が被締結部材に螺着される。このようにして、梁３及び接合金物４が締結される。

【0020】

図５は、図３の穿孔部を軸方向の先端側から見た図である。図３及び図５に示されるように、穿孔部５２は、軸部５３に連続して設けられて被締結部材（ここでは、梁３及び接合金物４）に孔（ここでは、孔３ｈ，４２ｈ）を形成する本体部５２ａと、本体部５２ａの先端に設けられて被締結部材を切削する一対の切削部５２ｂと、を有する。一対の切削部５２ｂは、それぞれ、軸方向に突出する複数（例えば３つ）の切れ刃５２ｃを含む。

【0021】

本体部５２ａは、各切削部５２ｂの回転方向Ｒの前側に連続して形成された略平坦な一対のすくい面５２ｓと、これらのすくい面５２ｓと先端ねじ部５５の谷底部５５ｕ（後述）との間に形成された略平坦な一対の排出面５２ｗとを含む。また、本体部５２ａは、各切削部５２ｂの回転方向Ｒの後ろ側に連続して形成された半円筒状の一対の逃げ面５２ｔを含む。すなわち、穿孔部５２は、切削部５２ｂ、すくい面５２ｓ、排出面５２ｗ、及び逃げ面５２ｔをそれぞれ一対ずつ含む。一対の切削部５２ｂ、すくい面５２ｓ、排出面５２ｗ、及び逃げ面５２ｔは、締結部材５の軸心Ｃに対して線対称（２回の回転対称）に形成されている。

【0022】

穿孔部５２は、軸方向に直交する方向において幅Ｄを有している。複数の切れ刃５２ｃは、それぞれ、穿孔部５２の先端において半円状に突出している。各切削部５２ｂの複数の切れ刃５２ｃは、半径上に並ぶように設けられている。一対の切削部５２ｂにおいて、複数（例えば６つ）の切れ刃５２ｃが軸心Ｃを通る直径上に並んでいる。一対の切削部５２ｂの全体幅が、その直径に相当すると共に本体部５２ａの幅Ｄに相当する。

【0023】

締結部材５が被締結部材（梁３及び接合金物４）内に回転しながら進入するとき、一対の切削部５２ｂが被締結部材を切削し、本体部５２ａ（一対のすくい面５２ｓ及び一対の排出面５２ｗ）が、一対の切削部５２ｂとの協働により、被締結部材に孔３ｈ，４２ｈを形成する（穿孔する）。このようにして、穿孔部５２は、締結部材５が被締結部材内に回転しながら進入するときに、被締結部材を穿孔するドリルビットとして機能する。図１の金物接合構造１における孔３ｈ，４２ｈは、穿孔部５２によって穿孔されて形成される。

【0024】

図３に示されるように、軸部５３は、頭部５１に隣接する首下ねじ部（第１のねじ部）５４と、穿孔部５２に隣接する先端ねじ部（第２のねじ部）５５と、首下ねじ部５４及び先端ねじ部５５の間に介在する円筒部５６と、を有する。

【0025】

首下ねじ部５４は、螺旋状のねじ山５４ｓ（第１のねじ山）を含む雄ねじである。首下ねじ部５４は、例えば一条ねじである。首下ねじ部５４には、ねじ山５４ｓによって山頂部５４ｔと谷底部５４ｕとが形成されている。首下ねじ部５４は、図１及び図２の金物接合構造１において、孔３ｈのうち梁３の一方の側面３２側（スリット３５の一方側Ｓ１）に位置するとともに当該位置にて孔３ｈに螺合している。

【0026】

先端ねじ部５５は、螺旋状のねじ山５５ｓ（第２のねじ山）を含む雄ねじである。先端ねじ部５５は、多条ねじ（例えば二条ねじ）である。先端ねじ部５５には、ねじ山５５ｓによって山頂部５５ｔと谷底部５５ｕとが形成されている。先端ねじ部５５の外径φ２（図６の山頂部５５ｔに接する仮想的な円筒の直径）は、首下ねじ部５４の外径φ１（図６の山頂部５４ｔに接する仮想的な円筒の直径）よりも小さい。外径φ２は、例えば７．００ｍｍである。先端ねじ部５５は、図１及び図２の金物接合構造１において、孔３ｈのうち梁３の他方の側面３２側（スリット３５の他方側Ｓ２）に位置している。なお、先端ねじ部５５は、孔３ｈに螺合していなくてもよい。本実施形態においては、首下ねじ部５４が孔３ｈに螺合することにより、締結部材５が梁３及び接合金物４を締結している。

【0027】

先端ねじ部５５において、ねじ山５５ｓは、締結部材５が被締結部材（ここでは、梁３及び接合金物４）内に回転しながら進入したときに、穿孔部５２から円筒部５６に向けて切削くずを導く機能を有する。そのために、先端ねじ部５５の外径φ２は、穿孔部５２の幅Ｄよりも小さい。幅Ｄは、例えば７．５０ｍｍである。また、ねじ山５４ｓのピッチよりもねじ山５５ｓのピッチの方が大きい。

【0028】

図６を参照して、本実施形態におけるねじ山５４ｓ及びねじ山５５ｓの構成について、より具体的に説明する。図６（ａ）は、図３のねじ山５４ｓの拡大図であり、図６（ｂ）は、図３のねじ山５５ｓの拡大図である。図６に示されるように、先端ねじ部５５のねじ山５５ｓの傾斜は、首下ねじ部５４のねじ山５４ｓの傾斜よりも緩やかである。具体的には、ねじ山５４ｓの傾斜角θ１よりもねじ山５５ｓの傾斜角θ２の方が大きい。本実施形態において、ねじ山５５ｓは、進み側の面（締結部材５が被締結部材に進入する方向に対面する面）と追い側の面（進み側の面と反対の面）とが対称に傾斜して形成された、いわゆる対称ねじである。ねじ山５５ｓの傾斜面は、外側に膨らむように湾曲している。

【0029】

締結部材５においては、ねじ山５４ｓのリード角δ１よりもねじ山５５ｓのリード角δ２の方が大きい。ねじ山５４ｓの高さＨ１よりもねじ山５５ｓの高さＨ２の方が小さい。また、ねじ山５５ｓの軸方向の長さＬ１は、谷底部５５ｕの軸方向の長さＬ２と同じか長さＬ２よりも長い。切削くずを詰まりにくくする観点から、ねじ山５５ｓの谷底部５５ｕは曲面状を呈していてもよい。さらに、本実施形態において、ねじ山５５ｓの山頂部５５ｔは、曲面状を呈している。

【0030】

図３に戻り、円筒部５６は、ねじ山のない部分である。円筒部５６の軸方向の中央部は、図１及び図２の金物接合構造１において、梁固定部４２の孔４２ｈに位置している。これにより、例えば、梁３が自重等によって降下しようとした際、円筒部５６は、梁３に埋め込まれた２点（首下ねじ部５４及び先端ねじ部５５）の中間地点において直接あるいは切削くずを介して接合金物４に支持されることで、梁３を支持し得る。

【0031】

円筒部５６は、締結部材５が被締結部材（ここでは、梁３及び接合金物４）内に回転しながら進入したときに、切削くずの通路として機能する。そのために、本実施形態において、円筒部５６の外径φ３は、先端ねじ部５５の外径φ２よりも小さく、且つ穿孔部５２の幅Ｄよりも小さい。外径φ３は、例えば６．８５ｍｍである。ただし、外径φ３は、外径φ２及び幅Ｄの少なくとも一方よりも小さければよい。この構成により、締結部材５が被締結部材（ここでは、梁３及び接合金物４）内に回転しながら進入したときに、穿孔部５２が形成した孔３ｈ，４２ｈの内表面と円筒部５６の外表面との間に隙間ができるので、当該隙間にて切削くずを通過させて外部に排出することができる。

【0032】

続けて、図１を参照し、金物接合構造１において、柱２及び梁３を接合する方法の一例について説明する。まず、柱２の一の側面２１に、接合金物４の柱固定部４１を木ねじＢによって固定する。次に、梁３のスリット３５内に梁固定部４２が配置されるように、梁３の端面３１を上記側面２１に近接させる。

【0033】

その状態で、梁３におけるスリット３５の一方側Ｓ１と、梁固定部４２と、梁３におけるスリット３５の他方側Ｓ２とに亘って締結部材５が挿通するように、梁３の一方の側面３２から締結部材５を進入させる。なお、締結部材５の進入前において、梁３及び梁固定部４２には孔が設けられていない。ここでは、締結部材５を進入させることにより、梁３及び梁固定部４２への穿孔と、梁３及び梁固定部４２の締結とを同時に行う。

【0034】

このとき、締結部材５が回転しながら梁３及び梁固定部４２に進入するので、穿孔部５２は、梁３及び梁固定部４２を切削して、梁３及び梁固定部４２のそれぞれに直径が幅Ｄである孔（孔３ｈ，４２ｈ）を形成する。ここで、梁３及び梁固定部４２が複数の切れ刃５２ｃによって切削されることにより、形成された孔３ｈ、４２ｈのうち穿孔部５２の先端付近には多くの切削くずが発生する。これらの切削くずは、すくい面５２ｓにすくわれるとともに、すくい面５２ｓ及び排出面５２ｗによってかき集められるように回収されて、先端ねじ部５５の谷底部５５ｕに到達する。そして、切削くずは、先端ねじ部５５のねじ山５５ｓに沿うようにして、円筒部５６に向かって谷底部５５ｕを進み、円筒部５６に導かれる。その後、切削くずは、穿孔部５２が形成した孔３ｈ，４２ｈの内表面と円筒部５６の外表面との間の隙間を通過して、梁３の一方の側面３２から外部に排出される。これにより、切削くずに穿孔が阻害されることが回避された状態で、梁３及び梁固定部４２への穿孔と、梁３及び梁固定部４２の締結とが実行される。梁３及び梁固定部４２に所定数の締結部材５を挿通させたら、柱２及び梁３の接合が完了する。

【0035】

以上説明した締結部材５及び金物接合構造１の作用効果について説明する。本実施形態に係る締結部材５においては、穿孔部５２が複数の切れ刃５２ｃを含み、複数の切れ刃５２ｃのそれぞれが半円状に突出している。この構成により、各切れ刃５２ｃが被穿孔部材（梁３及び接合金物４）に点で接して穿孔するので、切れ刃５２ｃへの摩擦が低減される。このため、穿孔のスピードアップを図ることができる。また、先端ねじ部５５が、穿孔部５２から円筒部５６に向けて切削くずを導くねじ山５５ｓを含んでいる。これにより、穿孔部５２において発生した切削くずは、先端ねじ部５５によって円筒部５６に導かれ、円筒部５６を通過して外部に排出される。このため、切削くずを排出しながら穿孔できるので、穿孔されて形成された孔３ｈ，４２ｈにおいて穿孔部５２の先端付近に切削くずが詰まりにくい。したがって、切削くずによって穿孔が妨げられることを回避できる。以上により、梁３と接合金物４とを締結する際の作業効率を向上できる。

【0036】

円筒部５６の外径φ３は、先端ねじ部５５の外径φ２よりも小さいので、孔３ｈ，４２ｈの内表面と円筒部５６の外表面との間に、切削くずが通過するのに十分な隙間が確保される。外径φ３及び外径φ２は、それぞれ、穿孔部５２の幅Ｄよりも小さいので、穿孔部５２において切削くずが発生しても、先端ねじ部５５及び円筒部５６が進入可能な孔３ｈ、４２ｈを形成し得る。ねじ山５５ｓの傾斜は、ねじ山５４ｓの傾斜よりも緩やかである。以上の構成により、穿孔部５２において発生した切削くずを、ねじ山５５ｓによって円筒部５６に導きやすい。

【0037】

ところで、従来の締結部材（例えば木ねじ）は、通常、低炭素鋼によって構成される。しかしながら、木ねじに多く用いられる低炭素鋼で構成される切れ刃では、接合金物４が比較的剛性の高い材料で構成されている場合に、当該接合金物４を穿孔することが困難である。ここで、例えば高炭素鋼で締結部材５を構成することにより、切れ刃の硬度を高くすることも考えられる。しかしながら、高炭素鋼によって締結部材５の全体を構成することは困難である。高炭素鋼が、頭部５１のリセス５１ｈの成形に適していないためである。また、切れ刃（穿孔部）のみを高炭素鋼によって構成することも考えられる。しかしながら、この場合、切れ刃（穿孔部）と他の部分とを接合（例えば溶接）する必要が生じ、接合箇所において強度が低下してしまう。これにより、締結部材５の穿孔能力も低下する場合がある。

【0038】

これに対し、締結部材５は、頭部５１から穿孔部５２に亘る全体が中炭素鋼の合金からなる一部品によって構成されているので、低炭素鋼の場合と比較して切れ刃の硬度を高めることができるとともに、接合箇所等による強度の低下が抑制される。したがって、比較的高い剛性の材料によって構成された接合金物４を穿孔することが可能である。

【0039】

本実施形態に係る金物接合構造１は、木質材料によって構成される柱２と、柱２の一の側面２１に対面する端面３１を有し、木質材料によって構成される梁３と、柱２に固定される柱固定部４１と、柱固定部４１に接合され、梁３に固定される板状の梁固定部４２と、を有し、柱２及び梁３を接合する接合金物４と、梁３及び接合金物４を締結する上記の締結部材５と、を備える。梁３には、端面３１から当該端面３１に交差して延び、梁固定部４２が配置されるスリット３５が設けられている。締結部材５は、梁３におけるスリット３５の一方側Ｓ１と、梁固定部４２と、梁３におけるスリット３５の他方側Ｓ２とに亘って挿通されている。この金物接合構造１は、梁３及び接合金物４を締結する部材として上記の締結部材５を備えるので、梁３及び接合金物４を締結する際の作業効率を向上できる。

【0040】

以上の実施形態は、本発明に係る締結部材及び金物接合構造の一実施形態について説明したものである。本発明に係る締結部材及び金物接合構造は、上述した実施形態を任意に変更したものとすることができる。

【0041】

例えば、接合される２つの構造部材としては、柱２及び梁３の場合に限定されない。例えば、接合される２つの構造部材が同種（例えば２つの柱あるいは２つの梁等）であってもよい。また、接合される構造部材は、柱及び梁以外の部材であってもよい。

【符号の説明】

【0042】

１…金物接合構造、２…柱（第１の構造部材）、２１…側面、３…梁（構造部材；第２の構造部材）、３１…端面、３５…スリット、４…接合金物、５…締結部材、５１…頭部、５２…穿孔部、５２ｃ…切れ刃、５３…軸部、５４…首下ねじ部（第１のねじ部）、５４ｓ…ねじ山（第１のねじ山）、５５…先端ねじ部（第２のねじ部）、５５ｓ…ねじ山（第２のねじ山）、５６…円筒部、Ｄ…幅、φ１～φ３…外径、Ｓ１…一方側、Ｓ２…他方側。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】