JP4202242B2 - 木造建築部材の連結金具 - Google Patents

Description

本発明は、木造建築において横架部材（梁、桁、土台等）を主幹部材（柱、及び梁や桁、胴差し等の横架部材）に連結する金具に関する。

木造建築部材の連結金具としては、支持板と二枚の接合板とで平面視コ字状に形成したものが知られている（例えば特許文献１参照。）。支持板は主幹部材の側面に当接してボルトで固定され、接合板は横架部材の端部に形成したスリットに差し込み、側方からドリフトピンを打ち込んで固定される。
特開平１０−３３１２６０号公報（第１頁、第１図）

上記連結金具は、建築現場において主幹部材に一つ一つ取り付けるのは煩雑であるため、木材のプレカット工場で柱等に予め取り付けられる。そうすると、工場から建築現場に柱等を輸送する際、金具の接合板が柱等から飛び出すために荷嵩が増え、輸送コストが増大する不都合があった。また、接合する梁の背丈が大きくなると、金具の接合板の高さ寸法も大きくしなければならないが、上記金具は一枚の鉄板を折り曲げて形成するため支持板と接合板とが一体となっており、梁のサイズに合わせて金具全体を多種類製作しなければならず、費用が嵩んでいた。

さらに上記連結金具は、主幹部材に固定する支持板と横架部材に取り付ける接合板とが一体であるために、以下のような不都合があった。
連結金具は、先に述べたように工場で主幹部材に予め取り付ける関係上、連結金具を上下に分離する主幹部材に跨って設置することができない。例えば柱と胴差しとが上下に連結する箇所に、側方から背の高い梁の端面を当接して接合するような場合に、連結金具を柱と胴差しとに跨って設置することができず、また、二つの連結金具を柱と胴差しとに分離して設置するのは梁の連結強度の面から好ましくないため、胴差しの背丈を梁の背丈と同じにして一体の連結金具を用いるようにしている。しかし、胴差しは途中を柱で受けているので、梁よりも背丈の低い木材を用いても強度上は問題がない。すなわち従来の金具では、背丈の低い横架部材の側面に背丈の高い横架部材の端面を当接して連結することができないため、互いに接合される横架部材の背丈を高い方の背丈に共通させており、金具の利用をしやすくするために経済性を多少犠牲にしていた。

また、近年の木造建築用ＣＡＤ・ＣＡＭシステムでは、連結金具に関する情報がインプットされていて、躯体の組立図面を作図すると、各部材のどこにどの連結金具を用いて、各部材にどのような取付け用の孔加工をしなければならないかを認識し、各部材に孔加工が自動的になされるようにしている。しかし個々の木造建築によっては、床上に置く畳の厚みが違っていたり、あるいはフローリングの床であったりするために、梁が柱等に取付く高さを変更したい場合があり、そのような変更に応じて孔位置が逐一自動的に変わるようにソフトウエアを整備するのは容易ではなく、手作業で孔加工を行うのも煩雑であった。

本発明は以上に述べた実情に鑑みてなされたものであって、連結金具が取り付けられた部材を工場から現場に輸送する際の荷嵩を減少でき、加えて木造躯体の施工性と経済性の向上にも寄与する木造建築部材の連結金具の提供を目的とする。

上記の課題を達成するために、請求項１記載の発明による木造建築部材の連結金具は、主幹部材に固定されるベース金具と、横架部材の端部に形成したスリットに差し込み固定される接続板と、固定具とを備え、ベース金具は、主幹部材への固定部と接続板の連結部とを有し、連結部はその先端部に前方に開口する係止穴を有し、係止穴は入口側の上下寸法を奥側よりも小さくしてあり、接続板は、根元側に連結部の係止穴に係止する爪片を有し、該爪片は係止穴に挿入した状態で上下方向に移動可能に形成され、上方位置で爪片は係止穴に挿脱自在となり、下方位置で爪片は係止穴に係止して抜け止めされ、固定具は、連結部に差し込まれ接続板の上下動を阻止することを特徴とする。

請求項２記載の発明による木造建築部材の連結金具は、主幹部材に固定されるベース金具と、横架部材の端部に形成したスリットに差し込み固定される接続板と、連結保持具とを備え、ベース金具は、主幹部材への固定部と接続板の連結部とを有し、連結部はその先端部に前方に開口する切り欠きを有し、切り欠きは入口側の上下寸法を奥側よりも小さくしてあり、接続板は、根元側に連結部の切り欠きにほぼ隙間無く嵌合する爪片を有し、連結保持具は、ベース金具の連結部に嵌合した接続板の根元側を両側から挟持して接続板の脱落を阻止することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、前記係止穴ないし切り欠きがベース金具連結部に上下方向に並べて複数設けてあり、接続板に爪片を複数設けてあることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、ベース金具連結部の係止穴ないし切り欠きが横向き凸字状であることを特徴とする。

請求項１記載の発明による連結金具は、主幹部材に固定するベース金具と横架部材に固定する接続板とに分割して構成したので、ベース金具のみを主幹部材に工場で予め取り付けておいて、現場に搬入してから接続板をベース金具に取付けることで、主幹部材を現場に輸送する際の荷嵩を小さくし、輸送コストを低減できる。また接続板は、根元側に設けた爪片をベース金具連結部の係止穴に前方から挿入し、接続板を下に下げることで簡易にベース金具に取り付けでき、さらに固定具を連結部に差し込むことで接続板を固定できる。さらに本発明の連結金具は、所定のベース金具に、形状・大きさの異なる複数の接続板を組み合わせて、多種類の連結金具を簡単に構成できる。また、別々の主幹部材に取り付けた複数のベース金具に跨る形で接続板を取り付けることができ、これにより従来の一体形の連結金具を用いる場合のように、互いに連結される横架部材の背丈を共通化する必要がなく、木造躯体の経済性の向上にも寄与する。

請求項２記載の発明による連結金具は、接続板の取り付け方が異なるだけで、上記と同様の効果が得られる。接続板の取り付けは、接続板の爪片をベース金具連結部の切り欠きに側方より嵌合させ、連結保持具により接続板の根元側を両側から挟持することにより、簡易に行うことができる。

請求項３記載の発明によれば、接続板をベース金具に高さを段階的に変えて取り付けることができ、これにより主幹部材と横架部材への孔加工を一定にして横架部材の高さを変更でき、利便性が向上する。

請求項４記載の発明によれば、接続板の爪片の引き抜きに対する強度を大きくすることができ、また、係止穴ないし切り欠きが上下対称となるため、ベース金具を上下逆さまにしても使用できることとなる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図５は、本発明に係る連結金具の第一実施形態を示している。本連結金具は、図１や図５に示すように、柱等の主幹部材１に固定されるベース金具２と、梁等の横架部材３の端部に形成したスリット４に差し込んで固定される接続板５とに分割して構成し、接続板５をベース金具２に簡易且つ強固に取り付けできるようにしたものである。

ベース金具２は、主幹部材１への固定部７と接続板の連結部８とから、平面視Ｔ字状に形成されている。固定部７と連結部８は、２枚の板を溶接してＴ字状に形成してもよいが、ここでは一枚の厚手の鉄板をレーザー加工機により切断して、連結部８の後側の縁部に円形の突起を上下二箇所に一体に設け、これを右側と左側にそれぞれ折り曲げることによって固定部７を形成している。左右の固定部７は、上下方向の中心に対して振り分けではなく、上方に偏った位置に設けてあり、それぞれの中心にボルト挿通孔１３を形成してある。連結部８は、やや厚手の中央の板１４の両側に側板１５をスポット溶接して構成され、中央の板１４の先端側の縁部に切り欠きを形成しておくことにより、連結部８の先端部に前方に開口する係止穴９を上下方向に等ピッチで並べて複数形成してある。係止穴９の形状は、上下対称な横向き凸字状で、入口側の上下寸法が奥側よりも小さくなっている。なお側板１５は、中央の板１４にビスで取り付けることもできる。この形のベース金具２は、主幹部材１に取り付ける際、主幹部材１に座掘りをして固定部７を埋め込み、連結部８の後側の面が主幹部材１の側面に当接するようにする。

接続板５は、連結部８の中央の板１４と同じ厚みの鉄板を切断して形成され、根元側の縁部に下向きの鉤型の爪片１０を、連結部の係止穴９と同じピッチで複数形成してあり、先端側に横架部材３を固定するためのドリフトピン挿通孔１６を複数形成してあり、上縁部と下縁部にドリフトピンの引っ掛け溝１７を形成してある。爪片１０先端部の上下寸法は、係止穴９の入口側の上下寸法よりも小さくなっているため、図４（ａ），（ｂ）に示すように、爪片１０は係止穴９に前方から挿入でき、接続板５を下方に動かすと、図４（ｃ）に示すように、爪片１０が係止穴９に係止して抜け止めされる。さらに、連結部８に側方よりピン６を差し込み、ピン６によって爪片１０が係止穴９内で上方に動くのを阻止して、接続板５が連結部８に固定される。

次に本連結金具の使用方法を説明する。通常、ベース金具２は、工場で予め主幹部材１にボルト１８で取り付けておき、現場に搬入した後に、接続板５を各ベース金具２に取り付ける。接続板５の取り付けは、根元側の爪片１０をベース金具連結部８の係止穴９に前方から挿入し、接続板５を下に下げて爪片１０を係止穴９に係止させた後、ピン６を連結部８に横から挿通して接続板５を固定するものである。あとは従来の連結金具と同じように、横架部材３を上から下ろしてきて接続板５を横架部材３の端部に形成したスリット４に差し込み、予め横架部材３に打ち込んでおいたドリフトピン１９ａを接続板の引っ掛け溝１７に引っ掛けることで横架部材３の端面が主幹部材１の側面に圧接し、固定用のドリフトピン１９ｂを横架部材３と接続板５に貫通させることにより、横架部材３が主幹部材１に連結・固定される。

図６は、本発明に係る連結金具の第二実施形態を示している。ベース金具２は、主幹部材への固定部７に接続板の連結部８を起立して設け、平面視Ｔ字状に形成してある。連結部８は、厚手の中央の板１４の片側にのみ側板１５を溶接してあり、中央の板１４の先端側の縁部に、横向き凸字状の切り欠き１２を上下方向に等ピッチで形成してある。切り欠き１２は、入口側の上下寸法が奥側よりも小さく、前方と側方に開口している。接続板５は、根元側の縁部に、連結部の切り欠き１２にほぼ隙間無く嵌合する爪片１０を、切り欠き１２のピッチと同じピッチで並設してある。接続板５をベース金具２に取り付ける際には、接続板の爪片１０を連結部の切り欠き１２に側方より嵌合させて連結部８と接続板５とを連結し、その連結部に上方からコ字形の連結保持具１１を嵌め込んで、接続板５の脱落を阻止するものである。なお、コ字形の連結保持具１１を用いる代わりに、図７に示すように、板状の連結保持具２０をビス２１で取り付けて、接続板５の脱落を阻止することもできる。

上述した２種類の連結金具は、接続板５をベース金具の連結部８に、段階的に高さを変えて取り付けることができ、これにより図８（ａ）（ｂ）に示すように、主幹部材１にベース金具２を同じ高さに取り付け、且つ横架部材３のドリフトピン１９ａ，１９ｂの挿通孔２２の孔位置を一定にしながら、横架部材３の高さを変更できる。さらに図９に示すように、上下に分離した主幹部材（ここでは胴差し１ａと１階の柱１ｂ）にベース金具２をそれぞれ取り付け、二つのベース金具２，２に跨って一つの接続板５を連結し、これを利用して背の高い横架部材３（梁）を連結することができる。図中の２３は、１階の柱１ｂと胴差し１ａと２階の柱１ｃとを連結しているホゾパイプ、２４はドリフトピンである。このようにすれば、接続板５が一体物なのでモーメントに対する梁３の連結強度が大きく、また、ベース金具２は胴差し１ａと柱１ｂに予め取り付けておけるので施工性が良好である。さらに、胴差し１ａと梁３の背丈を同一にしなくてよいので、必要以上に太い部材を用いることがなくなり、十分な強度を持つ木造躯体を経済的に構築できる。また、柱の隣り合う側面に梁を直交する状態で連結する際には、二つのベース金具２を互いに上下逆にして用いることで、ベース金具のボルト挿通孔１３が上下何れかに偏った位置にくるため、互いのボルト１８が干渉しない。

本発明の連結金具は、以上に述べた実施形態に限定されない。係止穴ないし切り欠きの形状は、入口側の上下寸法が奥側よりも小さくなっていればよく、例えば台形、三角形、半円形等であってもよい。ベース金具の係止穴ないし切り欠き、及び接続板の爪片は、それぞれ一つずつであってもよいが、複数設けることによって、ベース金具と接続板との連結強度が高まり、また、接続板の高さを変更できる利点もある。ベース金具は、必ずしも工場で主幹部材に取り付けておく必要はなく、現場で取り付けてもよい。

本発明に係る連結金具の第一実施形態を示す側面図であって、（ａ）はベース金具と接続板を一体にした状態、（ｂ）は分離した状態を示す。 第一実施形態の連結金具の平面図である。 第一実施形態の連結金具の正面図である。 第一実施形態において、接続板をベース金具に連結する際の手順を段階的に示す図である。 第一実施形態の連結金具の使用状態を示す分解斜視図である。 本発明に係る連結金具の第二実施形態を示す分解斜視図である。 第二実施形態における連結保持具の別の例を示す分解斜視図である。 本発明に係る連結金具の使用例を示す縦断面図である。 本発明に係る連結金具の使用例を示す縦断面図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ，１ｃ 主幹部材
２ ベース金具
３ 横架部材
４ スリット
５ 接続板
６ ピン（固定具）
７ 固定部
８ 連結部
９ 係止穴
１０ 爪片
１１，２０ 連結保持具
１２ 切り欠き

Claims (4)

1. 主幹部材（１）に固定されるベース金具（２）と、横架部材（３）の端部に形成したスリット（４）に差し込み固定される接続板（５）と、固定具（６）とを備え、ベース金具（２）は、主幹部材への固定部（７）と接続板の連結部（８）とを有し、連結部（８）はその先端部に前方に開口する係止穴（９）を有し、係止穴は入口側の上下寸法を奥側よりも小さくしてあり、接続板（５）は、根元側に連結部の係止穴に係止する爪片（１０）を有し、該爪片（１０）は係止穴（９）に挿入した状態で上下方向に移動可能に形成され、上方位置で爪片（１０）は係止穴（９）に挿脱自在となり、下方位置で爪片（１０）は係止穴（９）に係止して抜け止めされ、固定具（６）は、連結部（８）に差し込まれ接続板（５）の上下動を阻止することを特徴とする木造建築部材の連結金具。
2. 主幹部材（１）に固定されるベース金具（２）と、横架部材（３）の端部に形成したスリット（４）に差し込み固定される接続板（５）と、連結保持具（１１）とを備え、ベース金具（２）は、主幹部材への固定部（７）と接続板の連結部（８）とを有し、連結部（８）はその先端部に前方に開口する切り欠き（１２）を有し、切り欠きは入口側の上下寸法を奥側よりも小さくしてあり、接続板（５）は、根元側に連結部の切り欠き（１２）にほぼ隙間無く嵌合する爪片（１０）を有し、連結保持具（１１）は、ベース金具の連結部（８）に嵌合した接続板（５）の根元側を両側から挟持して接続板の脱落を阻止することを特徴とする木造建築部材の連結金具。
3. 前記係止穴（９）ないし切り欠き（１２）がベース金具連結部（８）に上下方向に並べて複数設けてあり、接続板（５）に爪片（１０）を複数設けてあることを特徴とする請求項１又は２記載の木造建築部材の連結金具。
4. ベース金具連結部（８）の係止穴（９）ないし切り欠き（１２）が横向き凸字状であることを特徴とする請求項１，２又は３記載の連結金具。
   

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