特許 7547688 木材連結金具セット

(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】2024-09-02

(45)【発行日】2024-09-10

(54)【発明の名称】木材連結金具セット

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/58 20060101AFI20240903BHJP

   E04B 1/26 20060101ALI20240903BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20240903BHJP

【ＦＩ】

E04B1/58 506L

E04B1/26 E

E04H9/02 301

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021126991

(22)【出願日】2021-06-22

(65)【公開番号】P2023002434

(43)【公開日】2023-01-10

【審査請求日】2023-10-20

(73)【特許権者】

【識別番号】514300513

【氏名又は名称】マザー有限会社

(72)【発明者】

【氏名】河津 忠

【審査官】土屋 保光

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－０１３２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１７４３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２７８２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５３６４２１４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／３８ － １／６１

Ｅ０４Ｂ １／２６

Ｅ０４Ｈ ９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基準側木材（７）の側面に接合側木材（８）の木口部（８１）を連結させるために雄ネジ（１２）形成した棒材（１１）に配置する木材連結金具セットであって、
先端部に雄ネジ（１２）形成した棒材（１１）の外周に棒材先端側から順序嵌挿されるガイド座金（２）及び固定座金（３）と、前記ガイド座金（２）と前記固定座金（３）間に介設されるスペーサー金具（４）と、前記スペーサー金具（４）の狭間に固定配置される略長方形の板バネ（６）と、前記雄ネジ（１２）に螺合させるナット（５）とを１組として構成し、
前記ガイド座金（２）には、その左右各側縁にそれぞれ外向きに突出して前記スペーサー金具（４）を左右から上下方向にガイドする左右一対のガイド側板（２３・２３）を設け、
前記スペーサー金具（４）には、その外面側に突出する外向き突出板（４３）を形成するとともに、該外向き突出板（４３）の先端部に内方に向けて下降傾斜するテーパー面（４４）を形成し、前記棒材（１１）を嵌入させる縦長の棒材挿通穴（４２）を形成し、
前記固定座金（３）には、その内面側に突出する内向き突出板（３３）を形成するとともに、該内向き突出板（３３）に前記スペーサー金具（４）のテーパー面（４４）に摺接する内向き下降傾斜状態のテーパー面（３４）を形成し、
前記板バネ（６）の一端が前記スペーサー金具（４）に固定され、前記板バネ（６）の他端が雄ネジ（１２）形成した棒材（１１）に接触し、前記スペーサー金具（４）を下方に付勢することを特徴とする木材連結金具セット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

【背景技術】

【0002】

【先行技術文献】

【0003】

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

スペーサー金具（４）が自重で下動するため、使用箇所が垂直方向面に限定されていて、縦横斜めあらゆる箇所での用途に対応出来なかった。

【課題を解決するための手段】

地震時等の縦揺れ振動発生時に、スペーサー金具（４）が飛びぬける懸念が拭いきれなかった。

【発明の効果】

この発明により、使用箇所が限定されずに縦横斜めと色々な箇所に、使用ができるようになった。又、地震等の縦揺れ振動発生時の際、スペーサー金具（４）の飛びぬけ現象の懸念が無くなる。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、木造建築において、例えば一方の梁の側面に他方の梁の木口部を連結する場合、又は柱の側面に梁の木口部を連結する場合のように、基準側木材の側面に接合側木材の木口部を連結するために使用される連結金具セットに関するものである。

【背景技術】

【0002】

木造建築において、基準側木材（例えば一方の梁）の側面に接合側木材（例えば他方の梁）の木口部を連結するのに、従来では一般に図５及び図６に示すように、羽子板ボルト１と座金２Ａとナット５からなる木材連結金具セットを使用していた。即ち、図５及び図６の連結構造では、基準側木材７の側面に接合側木材８の木口部８１を接合させた状態で、基準側木材７の側面に形成した貫通穴７１羽子板ボルト１の棒材１１を貫通させ、羽子板ボルト１の板材１３部分を接合側木材８の側面にボルト１５及びナット１６で固定し、基準側木材７の貫通穴７１を貫通させた棒材先端の雄ネジ１２に座金２Ａを介してナット５を螺合・緊締して、基準側木材７の外側面７ａを接合側木材８の木口部８１に押し付けている。尚、この図５及び図６に示す従来例の連結構造において、組付け当初は接合側木材８の木口部８１と基準側木材７とがナット５の締付けにより強固に締結されている。

【0003】

ところで、梁や柱等に使用されている木材は、建築後、年数が経つといわゆる木痩せ現象が生じて、図６の寸法Ｔで示すように１～２％程度（図示例の梁では例えば２～４ｍｍ程度）細くなる性質がある。

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところが、図６の寸法Ｔで示すように、基準側木材７が木痩せすると、基準側木材７の外側面７ａ′とナット５（又は座金２Ａ）との間に隙間Ｔができてしまう。このように、基準側木材７の外側面７ａとナット５（又は座金２Ａ）との間に隙間Ｔができると、羽子板ボルト１とナット５による緊締機能が無くなって両木材７・８の連結強度が弱くなるとともに、該隙間Ｔによって接合側木材８が基準側木材７に対してガタつくことがある。又、ナット５の締付け力（反力）が無くなると、振動等によってナット５が雄ネジ１２に対して弛み易くなり、上記隙間Ｔが一層大きくなり易い。

【0005】

本願発明は、上記したように木材の木痩せによる問題点に鑑み、木材が木痩せしても、木材外側面とナットとの間に隙間ができないようにすることができる木材連結金具セットを提供することを目的としている。

【0006】

本願発明は、上記課題を解決するための手段として次の構成を有している。尚、本願発明は、図１～図４に例示するように、基準側木材（例えば一方の梁）７の側面に接合側木材（例えば他方の梁）８の木口部８１を連結させるための木材連結金具セットを対象にしている。

【0007】

そして、本願の木材連結金具セットは、羽子板ボルト１と、ガイド座金２と、固定座金３と、内側両座金２・３間に介設されるスペーサー金具４と羽子板ボルト１の雄ネジ１２に螺合されるナット５とを１組として構成している。尚、この木材連結金具セットを使用して基準側木材７と接合側木材８とを組付けた状態において、内側座金２は基準側木材７の外側面にあてがわれ、固定座金３はガイド座金２より外側で羽子板ボルト１の棒材先端に位置する。

【0008】

羽子板ボルト１は、先端部に雄ネジ１２を形成した棒材１の他端部に板材１３を連結して構成されている。尚、この羽子板ボルト１は、従来から汎用されているものを使用できる。

【0009】

ガイド座金２、固定座金３，及びスペーサー金具４は、例えば厚さが４ｍｍ程度のステンレス鋼板をそれぞれ所定形状に成形したものが使用される。尚、ガイド座金２、固定座金３、及びスペーサー金具４において、外方又は外向きあるいは外面側とは、この木材連結金具セットの使用状態における羽子板ボルト１の棒材１１先端側を指し、内向きあるいは内面側とは、木材連結金具セットの使用状態における羽子板ボルト１の板材１３側を指すものである。

【0010】

ガイド座金２には、ほぼ中央部に羽子板ボルト１の棒材１１を挿通させる棒材挿通穴２２を形成しているとともに、左右各側縁にそれぞれ外向きに突出してスペーサー金具４を左右から上下方向にガイドするとともに、固定座金３の回転を防ぐ、左右一対のガイド側板２３、２３を設けている。

【0011】

スペーサー金具４には、外面側に突出する外向き突出板４３を形成している。さらに、この外向き突出板４３の先端部には、内方に向けて下降傾斜するテーパー面４４を形成している。又、内側下部には板バネが固定されている。

【0012】

固定座金３には、その内面側に突出する内向き突出板３３を形成している。又、内向き突出板３３には、スペーサー金具４のテーパー面４４に摺接する内向き下降傾斜状態のテーパー面３４を形成している。

【0013】

そして、この木材連結金具セットは、次のようにして使用される。まず、基準側木材７と接合側木材８の木口部８１の突き合わせ部において、羽子板ボルト１の棒材１１部分を基準側木材７に形成した貫通穴に挿通させ、羽子板ボルト１の板材１３部分を接合側木材８の側面にボルト・ナット等で固定し、ガイド座金２とスペーサー金具４と固定座金３を基準側木材７の外側面側において順次棒材１１の先端部に嵌挿させ、最後に棒材１１の雄ネジ１２にナット５を螺合・緊締させる。そして、このように、ナット５を緊締させた状態では、固定座金３、スペーサー金具４、ガイド座金２を介して基準側木材７と接合側木材８の木口部８１とが強固に締結されている。

【0014】

ところで、木材は経年変化により木痩せし、基準側木材７も羽子板ボルト１の挿通方向厚さが若干ではあるが減少する。そのとき、基準側木材７の外側面７ａとナット５間の間隔が当初の間隔より広くなり、ガイド座金２、スペーサー金具４、及び固定座金３に対する緊締力が無くなる。尚、ガイド座金２を基準側木材７の外側面７ａに固定している場合は、該基準側木材７が木痩せすると、ガイド座金２が基準側木材７の外側面７ａとともに木痩せ分だけ内方側（ナット５とは反対側）に寄る。このように、ガイド座金２が内方側に寄ると、該ガイド座金２と固定座金３との間隔が広がる（ガイド座金２とスペーサー金具４間、あるいは固定座金３とスペーサー金具４間に隙間ができる）すると、ガイド座金２及び固定座金３間においてスペーサー金具４が板バネの反発力で下動し、スペーサー金具４のテーパー面４４と固定座金３のテーパー面３４とが摺接していることにより、スペーサー金具４がクサビ機能を発揮して該スペーサー金具４でガイド座金２と固定座金３間の隙間を埋めるようになる。

【0015】

従って、本願の木材連結金具セットを使用した連結構造では、基準側木材７が木痩せしても、その木痩せ分の隙間をスペーサー金具４で自動的に埋めることができ、基準側木材７の側面と接合側木材８の木口部８１端面間のガタつきを防止できる。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図１～図４を参照して本願の実施形態を説明すると、本願実施形態の木材連結金具セットは図１に示すように、羽子板ボルト１とガイド座金２と固定座金３と、スペーサー金具４と、ナット５とを１組として構成されている。

【0017】

羽子板ボルト１は、従来から汎用されているもので、先端部に雄ネジ１２を形成した棒材１１の他端部に穴１４・１４つきの板材１３を連結して構成されている。尚、この実施形態では、羽子板ボルト１の棒材１１は直径が１２ｍｍ程度のものを使用している。

【0018】

ガイド座金２、固定座金３、及びスペーサー金具４は、例えば厚さが４ｍｍ程度のステンレス鋼板をそれぞれ所定形状に裁断した後、それぞれ所定形状に折曲して、板バネも溶接にて固定して形成されている。

【0019】

ガイド座金２は平面版２１のほぼ中央部に羽子板ボルト１の棒材１１を挿通させる棒材挿通穴２２を形成しているとともに、該平面板２１の左右各側縁にそれぞれ外向きに突出してスペーサー金具４を左右から上下方向にガイドする左右一対のガイド側板２３・２３を設けている。尚、図示例のものでは、棒材挿通穴２２の内径は１５ｍｍ、平面板２１のおおきさは４０ｍｍ×４０ｍｍ、各ガイド側板２３・３２の外向き突出長さ（平面板２１の厚み部分を除く）は１５ｍｍである。ガイド座金２の平面板２１じょうは、このガイド座金２を基準側木材７の外側面７ａに固定するための爪が形成されている。

【0020】

スペーサー金具４は、平面版４１の左右両側縁にそれぞれ外面側に突出する外向き突出板４３・４３を形成している。この平面板４１は、左右幅をガイド座金２の各ガイド側板２３・２３間の内面間隔（３２ｍｍ）より僅かに小さく（例えば３０ｍｍ）するとともに、上下高さを５０ｍｍ程度に設定している。平面板４１の幅方向中央部には、下方から上方に向けて羽子板ボルト１の棒材１１を嵌入させる縦長の棒材挿通穴４２を形成している。この棒材挿通穴４２は、スペーサー金具４を棒材１１に対して上下に移動できるようにするためのものである。各外向き突出板４３・４３突出幅（平面板４１の厚み部分を除く）は、１７ｍｍ程度である。又、この各外向き突出板４３・４３の先端部には、内方（平面板４１側）に向けて下降傾斜するテーパー面４４・４４が形成されている。このテーパー面４４は、外向き突出板４３の上端から２０ｍｍ程度下がった位置から鉛直線に対して２０°～２５°程度の傾斜角で内方側に傾斜させている。尚、この各テーパー面４４・４４はスペーサー金具４の下端付近から４０ｍｍ程度の高さ範囲に形成している。平面板４１下端縁の左右両端部には、後述する固定座金３の各内向き突出板３３・３３の先端下面に係合する外向き係合する外向き係合片４５・４５が形成されている。又、スペーサー金具４の平面板４１下端から幅１５ｍｍ長さ２５ｍｍ厚み０．１ｍｍ程度のステンレス板バネ５が溶接５１されている。

【0021】

固定座金３は、平面板３１の左右両側縁にそれぞれ内面側に突出する内向き突出板３３・３３を形成している。平面板３１は、上下高さを３５ｍｍ、幅３０ｍｍ程度で形成されている。左右の内向き突出板３３・３３の間隔は、スペーサー金具４の各外向き突出板４３・４３の間隔と同じ（３０ｍｍ）である。又、この各内向き突出板３３・３３の先端部にはスペーサー金具４の各テーパー面４４・４４にそれぞれ摺接する内向き下降傾斜状態のテーパー面３４・３４が形成されている。この固定座金３の各テーパー面３４・３４の傾斜角もスペーサー金具４のテーパー面４４と同じ鉛直線に対して２０°～２５°程度である。固定座金３側の各テーパー面３４・３４は、３０ｍｍの高さ範囲に形成している。平面板３１のほぼ中央部には、羽子板ボルト１の棒材１１を挿通させる棒材挿通穴３２を形成している。

【0022】

ナット５は、羽子板ボルト１の雄ネジ１２に螺合される。

【0023】

尚、上記の各寸法は、それぞれ一例を示すものであって、適宜に設計変更できることは勿論である。

【0024】

この実施形態の木材連結金具セットは、図２～図４に示すように、、基準側木材７と接合側木材８の木口部８１の突き合わせ部に使用される。尚、この実施形態では、２本の梁をＴ形に接合させる場合を採用しているが、柱の側面に梁の端部（木口部）を接合する場合にも適用可能であり、又、土台木と基礎コンクリートとを固定するアンカーボルトにも適用可能である。

【0025】

接合側木材８の木口部８１は基準側木材７の側面に蟻継ぎ方式で結合させている。又、基準側木材７には、内外両側面に貫通する棒材挿通用の貫通穴７１が形成されている。尚、接合側木材８にも、羽子板ボルト１の板材１３を固定するボルト１５を挿通させるための貫通穴（図示省略）と小穴（直径５ｍｍ程度）が形成されている。

【0026】

そして、まず、羽子板ボルト１の棒材１１部分を基準側木材７の貫通穴７１に挿通させ、羽子板ボルト１の板材１３部分の穴１４と接合側木材８側の貫通穴とを合致させて、該板材１３をボルト１５及びナット１６と釘穴（又、ネジ穴）１７に釘（ネジ）によって、接合側木材８の側面に固定する。次に、ガイド座金２を基準側木材７の外側面７ａ側において棒材１１の先端部に嵌挿させる。続いて、スペーサー金具４と固定座金３とを順次棒材１１の他端部に嵌挿させ、最後に棒材１１の雄ネジ１２にナット５を螺合・緊締させる。

【0027】

この組付け状態では、図２及び図３に示すように、ガイド座金２と固定座金３との間にスペーサー金具４が介在しており、ナット５の締付力は固定座金３、スペーサー金具４、ガイド座金２を介して基準側木材７を接合側木材８の木口部８１に押し付けるようになっている。尚、当初の組付け状態では、図３に示すように、ガイド座金２平面板２１の外面（右側面）にスペーサー金具４の平面板４１の内面（左側面）が衝合し、スペーサー金具４の外向き突出板４３の先端面４３ａが固定座金３の平面板３１の内面（左側面）と衝合していて、スペーサー金具４がガイド座金２と固定座金３間で強固に挟圧されている。又、この状態では、スペーサー金具４のテーパー面４４は固定座金３のテーパー面３４に接触している。

【0028】

ところで、木材は経年変化により木痩せし、基準側木材７も羽子板ボルト１の挿通方向厚さが若干ではあるが減少する。例えば図４に示すように、基準側木材７の外側面の位置が当初鎖線図示する符号７ａの位置あったものが木痩せにより実線図示する符号７ａ´の位置まで後退する。即ち、基準側木材７の外側面７ａが幅Ｔ（図示例では幅Ｔ＝４ｍｍ程度）だけ後退する。すると、ガイド座金２の平面板２１と固定座金３の平面板３１の間隔がスペーサー金具４の厚さ方向の幅より大きくなって、スペーサー金具４に対する狭圧力がなくなり、スペーサー金具４が当初鎖線図示（符号４´）する位置にあつたものが実線図示するように固定座金３側のテーパー面３４に沿って板バネの反発力で下動する。このとき、スペーサー金具４は、ガイド座金２の左右両ガイド側板２３・２３によって左右からガイドされているので、安定した姿勢で下動する。又、この状態では、スペーサー金具４の外向き突出板４３の先端面４３ａは固定座金３の平面板３１から離間するが、スペーサー金具４側の各テーパー面４４（左右２つある）がそれぞれ固定座金３側のテーパー面３４（左右２つある）に衝合したままである。従って、ガイド座金２の平面板２１と固定座金３の内向き突出板３３のテーパー面３４との間でスペーサー金具４がクサビ機能を発揮し、該スペーサー金具４でガイド座金２と固定座金３間の隙間を埋めるようになる。尚、スペーサー金具４では比較的軽量であるが、例えば振動発生時には板バネの反発力で下動作用が促進され、棒材１１雄ネジ１２のネジ溝を捉えて逆戻りをなくし、スペーサー金具４によるクサビ機能が確実に実現する。

【0029】

このように、本願の木材連結金具セットを使用した連結構造では、基準側木材７に木痩せが発生しても、木痩せ分の隙間をスペーサー金具４で自動的に埋めることができ、基準側木材７の側面と接合側木材８の木口部８１端面間のガタつきを防止できる。

【0030】

本願発明の連結金具セットは、次のような効果がある。即ち、この木材連結金具セットを使用した木材連結構造では、経時変化で木材が木痩せして、締め付け用のナット５と基準側木材７の外側面７ａとの間（ガイド座金２と固定座金３の間）に隙間ができると、スペーサー金具４が自動で下動してクサビ機能を発揮するようになっている。従って、本願発明の木材連結金具セットを使用すると、木痩せによって発生する隙間をスペーサー金具４で自動的に埋めることができ、基準側木材７と接合側木材８の木口部８１との間のガタつきを防止できる。又、木材が木痩せをしても、スペーサー金具４が木痩せ分の隙間をうめるので、両木材７・８の連結強度をかなりの高強度のまま維持できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図1】本願実施形態の木材連結金具セットの分解図である。

【図2】図１の木材連結金具セットを使用した木材連結構造の斜視図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。

【図4】図３の一部拡大図である。

【符号の説明】

１は羽子板ボルト、２はガイド座金、３は固定座金、４はスペーサー金具、５はナット、６は板バネ、７は基準側木材、８は接合側木材、１１は棒材、１２は雄ネジ、１３は板材、２１は平面板、２２は棒材挿通穴、２３はガイド側板、３１は平面板、３２は棒材挿通穴、３３は内向き突出板、３４はテーパー面、４１は平面板、４２は棒材挿通穴、４３は外向き突出板、４４はテーパー面、７１は貫通穴、８１は木口部である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】