JPH0571429U - 木材接合用ボルトのめり込み防止構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 従来、木材接合用にボルト及びナットを用い
る場合、平坦な座金を使用して来たが、ボルトが主材の
内部にめり込んで変形し、架構体の塑性変形が吸収され
ず、側材がせん断破壊され、架構体の接合部も破壊され
易い。本考案は木材接合用ボルトおよびナットの木材側
へのめり込みを防止し、木材の接合部の塑性変形を円滑
に行わせるめり込み防止構造を提供する。 【構成】 ボルト３およびナット４とそれ等で接合させ
る木材との接触部位に高耐圧部材１および又は高耐圧部
を形成するものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、木材同士を接合するための接合用ボルト等の木材側へのめり込みを 防止するに好適な木材接合用ボルトのめり込み防止構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般の構造体に使用されるボルトの場合には、その引張り強度やせん断強度が 必要である。しかしながら、木材の接合部に使用されてせん断力を受ける接合用 の曲げボルトの場合には、前記ボルトの場合と性質が異なり、適度に塑性変形す ることが必要である。例えば従来は図８に示すように、例えば、主材１９と２つ の側材２０とからなる木材の接合部に使用されるボルト２１は、主材１９および 側材２０を貫通し、ナット２２により締められて配置される。 なお、図示のように木材側へのめり込みを防止するためボルト２１およびナット ２２と木材側との間には平坦な座金２４，２５が介設される。主材１９および側 材２０に引張力が作用すると、ボルト２１にせん断力が生じ、その結果主材１９ と側材２０との接合部にすべりが生じ、それに伴ってボルト２１が変形する。こ の場合、接合用のボルト２１は図９に示すように、主材１９および側板２０内部 にめり込んで変形すると共にボルト頭部２３およびナット２２が側材２０内にく い込む。木材を接合して構成される架構体の場合、接合部の塑性変形に伴い架構 体の変形を吸収して架構全体の剛性及び靭性を保持することが必要である。しか しながら接合用のボルト２１のボルト頭部２３およびナット２２と木材との接触 面にめり込みが生じ、架構体の塑性変形が吸収されず図１０に示すように側材２ ０が接合用のボルト２１の境目の部分や座金の近くでぜい性的な破壊をする場合 がある。

【０００３】

【本考案の目的：解決すべき課題】

接合用のボルトが木材の接合部の塑性変化に追従して変形して木材の架構体の 剛性及び靭性を保持するため、木材の板厚をｍとし接合用のボルトの直径をｄと した場合にｍ／ｄ＞８であることが必要とされている。また、接合用のボルトの ボルト頭部およびナット等と木材との接触部に前記したように座金を介入させて 両者間の耐圧を高めてめり込みを防止する手段が採用されている。しかしながら 、ｍ／ｄ＞８を満足する接合用のボルトの場合には板厚に較べて接合用のボルト のサイズが小さくなりボルト頭部およびナットと木材との接触面積が小さくなり 、前記座金のみではめり込みを確実に防止し得ない場合が多い。

【０００４】 本考案は、以上の事情に鑑みて創案されたものであり、ボルト等と木材との接 触部位における耐圧を向上し、それ等の木材側へのめり込みを防止し、木材の接 合部の塑性変形を円滑に行われるようにした木材接合用ボルトのめり込み防止構 造を提供することを目的とする。

【０００５】

【本考案の構成；課題解決の手段】

本考案は、以上の目的を達成するために、木材接合用ボルト等と木材との接触 部位に高耐圧部材および又は高耐圧部を設けてなるめり込み防止構造を構成し、 更に具体的には、高耐圧部材として球面ワッシャを採用し及び又は硬質部材を木 材の接触部位に埋設してなる高耐圧部を設けるようにした木材接合用ボルトのめ り込み防止構造を構成するものである。

【０００６】

【作用】

ボルトのボルト頭部およびナットと木材との間に高耐圧部材を介設することに より、ボルトが変形してもボルト頭部等の木材側へのめり込みが防止される。ま た、ボルト頭部等の接触する木材の接触部位に高耐圧部を形成することにより、 前記と同様にめり込みが防止される。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づき説明する。 （１）実施例１ 図１は本考案の高耐圧部材の実施例を示すものである。本実施例の高耐圧部材 は球面ワッシャ１と、ボルト頭部３に球面ワッシャ１と同一の曲率半径の曲面を 有するボルト２およびナット４から形成される。ボルト２は板厚ｍの木材５，５ を貫通して挿入され、ナット４により締め付けられる。ボルト２のボルト頭部３ およびナット４と木材５との間には球面ワッシャ１，１が介設される。図２に示 すように、ボルト２はボルト頭部３と、ねじ部６を螺刻する軸部７からなる。ボ ルト頭部３の座面側には曲率半径Ｒの凸曲面部８が形成される。図３および図４ に示すように、球面ワッシャ１は凸曲面部８と同一の曲率半径を有する凹曲面部 ９を一側面に形成すると共に他側面に平坦部１１を形成する適宜厚みの日板状ワ ッシャから形成され、その中央部にはボルト２の軸部７が貫通し得る貫通孔１０ が形成される。 次に、本実施例の作用を説明する。前記したように、実施例の球面ワッシャ１ とボルト２およびナット４とにより木材５，５の接合部を締め付ける。図１に示 すように、木材５，５に矢印Ｐ方向の互いに逆向きの引張力が作用すると木材５ ，５の接合部が変形し、図５に示すようにボルト２が変形する。しかしながら、 ボルト２のボルト頭部３等には凸曲面部８が形成され、球面ワッシャ１の凹曲面 部９と球面接触しているため両者間で円滑なすべりが生じ、球面ワッシャ１の木 材５側へのめり込み力を低減させる。また、球面ワッシャ１は比較的広面積の平 坦部１１を木材５に当接して配置するため、球面ワッシャ１のめり込み力が更に 低減される。以上により、ボルト２が曲がり変形してもボルト頭部３およびナッ ト４等の木材５側へのめり込みは生じない。 （２）実施例２ 図６は本考案の高耐圧部の実施例を示す断面図であり、図７は図６の矢印Ｃ方 向から見た高耐圧部の概要構造を示す平面図である。本実施例ではボルト２ａは 直径ｄの普通の形状のボルトからなる。勿論、ボルト２ａはｍ／ｄ＞８の関係式 を満足するものが望ましい（但し、図６は前記関係式を満足する。プロポーショ ンで書かれていない）。ボルト２ａのボルト頭部３ａが座金１２を介して当接す る側の木材５の表面には高耐圧部１３が形成される。 高耐圧部１３は図７にも示すように、硬質ゴム又は鋼材等からなる補強材１４ を多数個木材５内に埋設されたものから形成される。補強材１４の埋設される面 積は少なくとも座金１２の面積よりも広い範囲に形成される。また、補強材１４ は本実施例では図７に示すように、整然と埋設されているが、勿論ランダムに配 置されても構わない。また、補強材１４の形状，大きさも一定のものでなくても よい。更に、補強材１４は、例えば中央寄りに密に埋設されるものでもよい。一 方、ボルト２ａのねじ部１５に螺着するナット１６が座金１７を介して当接する 側の木材５の表面には高耐圧部１８が形成される。高耐圧部１８は高耐圧部１３ と同一の形状のものでもよいが、本実施例では高強度モルタル層から形成される 。勿論高強度モルタル層の面積は座金１７の面積よりも少なくとも広く形成され る。以上の構造の高耐圧部１３，１８により、ボルト２ａのボルト頭部３ａおよ びナット１５の当接係合する木材５の部位が高剛性になるため、木材５側へのめ り込みが防止される。

【０００８】 以上の実施例において、高耐圧部材として泳面ワッシャ１を採用すると共に、 図６に示した高耐圧部１３，１８を形成したが、勿論それ等に限定するものでは ない。例えば、高耐圧部材と高耐圧部とを組み合わせるものでもよく、高耐圧部 １３，１８を混在させるようなものでもよい。

【０００９】

【考案の効果】

本考案の木材接合用ボルトのめり込み防止構造によれば、次のような効果が上 げられる。 （１）木材の塑性変形に伴ってボルトが変形し、そのボルト頭部等が木材内にめ り込もうとしても、高耐圧部材および高耐圧部を設けることにより耐圧強度が向 上し、めり込みが防止される。 （２）めり込みが防止されるため、木材とボルト等との当接部に無理な力が発生 せず、木材の接合部の塑性変形が円滑に行われる。そのため、木材のせん断破壊 が防止される。 （３）高耐圧部材の一例である球面ワッシャは容易に入手し得るものであり、か つボルト頭部等に球面ワッシャと同一曲率半径の曲面を形成することも容易に出 来る。そのため、安価に実施することが出来る。 （４）高耐圧部は、例えば補強材を木材内に埋設するもので容易に実施出来ると 共に、必要に応じて任意の形状，配置の耐圧面を形成するここが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例の取り付け構造を示す軸
断面図である。

【図２】図１に示したボルトの側面図である。

【図３】図１に示した高耐圧部材の一例である球面ワッ
シャの平面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】図１のボルトの変形時における高耐圧部材とボ
ルトとの係合状態を示す部分断面図である。

【図６】本考案の第２の実施例の高耐圧部の一例を示す
軸断面図である。

【図７】図６のＣ矢視の正面図である。

【図８】従来の二面せん断における木材とボルト等との
係合状態を示す断面図である。

【図９】木材およびボルトの変形状態とめり込み状態を
示す断面図である。

【図１０】ボルトの塑性変形不足およびボルト頭部等の
めり込みにより、木材がせん断破壊された状態を示す断
面図である。

【符９の説明】 １ 球面ワッシャ ２ ボルト ２ａ ボルト ３ ボルト頭部 ３ａ ボルト頭部 ４ ナット ５ 木材 ６ ねじ部 ７ 軸部 ８ 凸曲面部 ９ 凹曲面部 １０ 貫通孔 １１ 平坦部 １２ 座金 １３ 高耐圧部 １４ 補強材 １５ ねじ部 １６ ナット １７ 座金 １８ 高強度モルタル層

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボルトおよびナットで接合される木材と
   前記ボルト又はナットとの接触部位に高耐圧部材および
   又は高耐圧部を設けることを特徴とする木材接合用ボル
   トのめり込み防止構造。
2. 【請求項２】 前記高耐圧部材が前記ボルトおよびナッ
   トと木材間に介設される球面ワッシャからなり、該ワッ
   シャと接触する前記ボルトおよびナットの部位には、前
   記球面ワッシャとほぼ同一の曲率半径の曲面が形成され
   てなる請求項１に記載の木材接合用ボルトのめり込み防
   止構造。
3. 【請求項３】 前記高耐圧部が、前記ボルトおよびナッ
   トと接触する木材の表面側に硬質部材を埋設したもので
   ある請求項１又は２に記載の木材接合用ボルトのめり込
   み防止構造。