JP2002038653A - 建築用パネルの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 繊維強化セメントボードを用いた建築用パネ
ルを能率良くかつ高品質で生産する。 【解決手段】鋼材からなるパネル下地枠２１に、木質の
隔て材２２を介して繊維強化セメントボード２５をタッ
ピングねじ２４を用いて固定する、タッピングねじ２４
は、頭部２からのびる軸部３に、基準の第１ピッチＰ１
のネジ山１０からなる第１のネジ部４と、前記第１ピッ
チＰ１よりも大きい第２ピッチＰ２のネジ山１１からな
りかつ前記第１のネジ部４の前記頭部側に配される第２
のネジ部５とを形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼材からなるパネ
ル下地枠に、木質の隔て材を介して繊維強化セメントボ
ードをタッピングねじを用いて固定する際、ネジの締付
けトルクを低減でき、ネジ自体或いはネジ締付機の損傷
を抑制するとともに、ネジの締付け不良を防止しうる建
築用パネルの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術、および発明が解決しようとする課題】近
年、図６に示すように、鋼材からなるパネル下地枠ａ
に、断熱用の木質の隔て材ｂを介してセメントボードｃ
を用いて一体に固定した建築用パネルｄが、例えば床パ
ネルなどに多用されている。

【０００３】そして、このような固定には、従来、図７
（Ａ）〜（Ｂ）に示すように、頭部ｅ２からのびかつ先
端に前記ドリル部ｅ１を有する軸部ｅ３に、一定ピッチ
のネジ山からなるネジ部ｅ４を形成したタッピングねじ
ｅが使用されている。このタッピングねじｅは、前記ド
リル部ｅ１の回転によって形成されるセメントボードｃ
や隔て材ｂの下孔Ｄに、前記ネジ部ｅ４が順次螺合する
ことにより、ドリル部ｅ１に押進力が付与され前記下孔
Ｄをさらに掘り下げるとともに、この下孔Ｄのパネル下
地枠貫通部Ｄ１にネジ部ｅ４が螺結することによって、
セメントボードｃをパネル下地枠ａに強固に固定する。

【０００４】このとき、前記ドリル部ｅ１によって生じ
た下孔Ｄの切り粉は、通常は、前記下孔Ｄと軸部ｅ３と
の間のスペースを通って後方側に排出される。

【０００５】他方、前記セメントボードｃ等において
は、近年、面強度を高めるために、例えばポリプロピレ
ン等の合成樹脂製の繊維（長さ２０ｍｍ程度）を含有さ
せることによって補強した繊維強化セメントボードが出
現している。

【０００６】しかしながら、このような繊維強化セメン
トボードに対して、従来のタッピングねじｅを用いた固
定を行った場合には、ネジ部ｅ４に前記繊維が絡みつき
やすく、かつ前記下孔Ｄ内で切り粉による目詰まりが生
じるなど、ネジの締付けトルクが著しく増加する。その
結果、セメントボードｃや隔て材ｂに割れ等の損傷が発
生したり、又ネジ締付機が過剰トルクで故障したり、又
ネジの頭部ｅ２に設ける例えば十字状等のドライバ係合
溝に溝潰れ等の変形が生じたり、又ネジが充分に締付け
られず、セメントボードｃに固定不良（締付け不良）を
起こすなど多くの問題を発生する。

【０００７】そこで本発明は、基準の第１ピッチのネジ
部の後方側に、前記第１ピッチよりも大きい第２ピッチ
のネジ部を設けた特殊なタッピングねじを使用すること
を基本として、繊維の切断を図るととも切り粉の排出効
果を大幅に高めうるなど、トルク過多に起因する前記種
々の問題点を解決でき、繊維強化セメントボードを用い
た建築用パネルを能率良くかつ高品質で生産しうる建築
用パネルの構造の提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本願請求項１の発明は、鋼材からなる枠材を枠組み
したパネル下地枠に、木質の隔て材を介してセメントボ
ードをタッピングねじを用いて固定した建築用パネルの
構造であって、前記セメントボードは、繊維を含有させ
た繊維強化セメントボードが用いられるとともに、前記
タッピングねじは、頭部からのびる軸部に、基準の第１
ピッチのネジ山からなる第１のネジ部と、前記第１ピッ
チよりも大きい第２ピッチのネジ山からなりかつ前記第
１のネジ部の前記頭部側に配される第２のネジ部とを形
成したことを特徴としている。

【０００９】また請求項２の発明では、前記タッピング
ねじは、前記第２ピッチを、第１ピッチの１．５〜２．
５倍とし、かつ第１ピッチのネジ山と第２ピッチのネジ
山とが滑らかに連なることを特徴としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を、
図示例とともに説明する。図１は本発明の建築用パネル
１が床パネルとして形成された場合を例示する斜視図、
図２はその一部を拡大して示す断面図で、図３はそれに
用いるタッピングねじの側面図である。

【００１１】図１において、建築用パネル１は、鋼材か
らなる枠材２０を横長矩形に枠組みしたパネル下地枠２
１に、木質の隔て材２２を介してセメントボード２３を
タッピングねじ２４を用いて固定することにより形成さ
れる。

【００１２】なお前記枠材２０として、本例では、断面
コ字状の溝形鋼が使用される場合が例示されるが、特に
規制されることがなく種々の建築用鋼材が使用できる。

【００１３】又前記隔て材２２は断熱材として機能し、
パネル下地枠２１とセメントボード２３との間に介在す
ることにより両者間の熱伝導を減じ、結露などの発生を
効果的に抑制する。この隔て材２２は、タッピングねじ
２４による固定に先駆け、接着剤を用いて前記パネル下
地枠２１の上面に貼着しておく。

【００１４】又前記セメントボード２３としては、本願
では、セメント中に例えばポリプロピレン等の合成樹脂
製の比較的長い繊維（長さ２０ｍｍ程度）を含有させた
繊維強化セメントボード２５が用いられ、押出し成型な
どによって所定サイズに形成される。しかしながら、繊
維強化セメントボード２５は、前記繊維によって補強さ
れ面強度が高められる反面、この繊維がタッピングねじ
に絡み付きやすく、ねじ固定作業を著しく阻害する。

【００１５】そこで、本発明では、タッピングねじ２４
として、図３に示すように、頭部２からのびる軸部３
に、第１のネジ部４と、その頭部側（後端側）の第２の
ネジ部５とをピッチを違えて形成した特殊なねじを使用
している。

【００１６】なお本例では、前記頭部２が、先細コーン
状の座面６を有する皿頭状に形成された場合を例示しお
り、該座面６には、ネジの回転に際して前記繊維強化セ
メントボード２５（図２に示す）の表面を切除し、頭部
２の略全体を繊維強化セメントボード２５内に埋入させ
るエッジ状の複数の突起部６Ａを、放射線状に設けてい
る。又頭部２の外面には、例えば十字形状、マイナス形
状、および多角形状等をなすドライバ嵌合用の係合溝２
Ａを形成している。

【００１７】又前記軸部３は、前記頭部２より小径な直
軸状をなし、その先端には、先端角αを例えば１２０度
程度としたテーパ面を有するドリル部７を設けている。
このドリル部７は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、
先端から後方に向かって円周方向に傾斜してのびる一対
のガイド溝９からなり、各ガイド溝９は、軸心を挟んだ
両側で対向している。又ガイド溝９は、断面略Ｖ字状を
なしその一方のエッジによって切り刃９Ａを構成してい
る。なおドリル部７の直径ｄａは、前記軸部３の直径ｄ
ｂと同径又は略大径に形成されている。

【００１８】そして前記軸部３には、ピッチを違えた第
１、第２のネジ部４、５が形成される。

【００１９】このうち前記第１のネジ部４は、ドリル部
７に隣接（ガイド溝９の一部が第１のネジ部４内に延在
しても良い）して形成されており、基準の第１ピッチＰ
１を有したネジ山１０によって構成される。なお本例で
は、ネジ山１０を１本とした一条ネジの場合が例示され
ている。

【００２０】この第１のネジ部４は、前記図７（Ｂ）に
示す従来のネジ部ｅ４に相当するものであり、前記ドリ
ル部７によって形成される下孔Ｄに螺合することによ
り、下孔Ｄをさらに深く掘り下げるとともにパネル下地
枠２１を貫通するために必要な押進力をドリル部７に付
与する。又第１のネジ部４は、下孔Ｄのパネル下地枠貫
通部Ｄ１に螺結することによって、繊維強化セメントボ
ード２５をパネル下地枠２１に強固に固定する。

【００２１】従って、第１のネジ部４は、充分な押進力
および螺結力を確保するために、従来のタッピングねじ
ｅと同様の比較的短い基準の第１ピッチＰ１で形成する
ことが重要である。この第１ピッチＰ１は、特に規制さ
れないが、通常、枠材２０の厚さｔ（図３に示す）の
０．４５〜１．０倍の範囲に設定するのが好ましく、本
例では、Ｐ１＝１．５９ｍｍの場合を例示している。

【００２２】次に、前記第２のネジ部５は、前記第１ピ
ッチＰ１よりも大きい第２ピッチＰ２のネジ山１１から
なり、前記第１のネジ部４の頭部側（後端側）に隣り合
って配される。なお本例では、第２のネジ部５が、第１
のネジ部４と同様、１本のネジ山１１からなる一条ネジ
の場合が例示されており、このネジ山１１は、本例で
は、前記ネジ山１０と途切れることなく滑らかに連続し
ている。

【００２３】この前記第２のネジ部５は、主に、前記ド
リル部７による下孔Ｄの形成によって生じる切り粉を後
方側に排出するため、並びに繊維強化セメントボード２
５に含有される前記繊維を切断しその絡み付きを防止す
るために機能する。

【００２４】すなわち、タッピングねじ２４の回転によ
って、第２のネジ部５からも押進力が発生し、ドリル部
７の切削効率を高める。しかしこのとき、押進速度が第
１のネジ部４によって制限されるため、第２のネジ部５
のネジ山１１は空回転状に回転し、下孔Ｄの周壁を削り
取る。これによって、繊維が切断されるとともに、下孔
Ｄの内径が拡張され、軸部３との間の切り粉の排出スペ
ースを大きく確保できる。又ネジ山１１は、スクリュー
フィーダとしても機能し、前記排出スペースの拡大と相
俟って、第１のネジ部４から送られる切り粉を、停滞す
ることなく後端側に順次搬出でき、下孔Ｄからの排出効
果を大巾に向上させる。

【００２５】ここで、前記排出効果をより有効に発揮さ
せるために、前記第２ピッチＰ２を、第１ピッチＰ１の
１．５〜２．５倍とすることが好ましく、１．５倍未満
では、排出効果が不十分となる。又２．５倍を越える
と、下孔Ｄの周壁を削り取る際の抵抗が大となり、締付
けトルクを逆に増大させる恐れを招く。なお本例では、
比Ｐ２／Ｐ１≒２．０とした、より好ましい場合を例示
している。

【００２６】又排出効果の観点から、ネジ山１１の外径
ｄ２を、ネジ山１０の外径ｄ１よりも例えば０．２〜
０．４ｍｍ程度大に設定するのも好ましく、本例では、
０．３ｍｍ大とした場合を例示する。なお比ｄ２／ｄ１
を１．０２〜１．０６程度に設定するのも良い。又切り
粉の搬出を円滑化するために、前述の如くネジ山１１と
ネジ山１０とは、途切れたり屈曲させることなく、滑ら
かに連続する。

【００２７】又第２のネジ部５の長さＬ２は、特に規制
されないが、通常、第１のネジ部４の長さＬ１の１．０
〜３．０倍程度に設定する。このとき、タッピングねじ
１の捻り剛性を高め強度アップを図るために、前記第２
のネジ部５における軸部３の直径（谷径に相当）を、前
記第１のネジ部４における軸部３の直径（谷径に相当）
比して０．３ｍｍ程度高めるのが好ましい。

【００２８】又前記ネジ山１１の断面形状は、例えば図
５に示す如く、下孔Ｄの周壁削取り効果、並びに長繊維
の切断効果を発揮するために、頂角βを６０度程度と鋭
角とした断面三角形状とするのが好ましい。又ネジ山頂
１１Ａの、基本山形Ｊからの距離Ｌも、通常のネジが所
謂とがり山の高さＨの０．１２５倍程度であるのに対し
て、本例では０．０５倍以下に設定している。これによ
ってネジ山頂１１Ａを極めて鋭利に形成し、特に長繊維
の切断効果をいっそう高めている。なお本例では、ネジ
山１０も前記ネジ山１１と断面同形状で形成している。

【００２９】本実施態様では、前記ドリル部７に、前記
ネジ山の外径ｄ１、ｄ２よりも巾広の一対のフィン１５
を両側に張り出して形成することができる。このフィン
１５は、前記ドリル部７による下孔Ｄを押し広げ、タッ
ピングねじ２４の螺進を容易とする。又パネル下地枠２
１を挿通する際は、このフィン１５は折損し、前記パネ
ル下地枠貫通部Ｄ１と第１のネジ部４との強固な螺結が
保証される。

【００３０】以上、本発明の特に好ましい実施形態につ
いて詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定される
ことなく、種々の態様に変形して実施しうる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は叙上の如く構成しているため、
繊維の切断を図るととも切り粉の排出効果を大幅に高め
うるなど、トルク過多に起因する、例えばネジ締付機の
故障、ネジ自身のドライバ係合溝における変形、および
ネジの締付け不良等の発生を防止でき、繊維強化セメン
トボードを用いた建築用パネルを能率良くかつ高品質で
生産しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の建築用パネルの斜視図であ
る。

【図２】その一部を拡大して示す断面図である。

【図３】それに用いるタッピングねじを説明する側面図
である。

【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、ドリル部を拡大して示す側
面図および底面図である。

【図５】ネジ山を示す断面図である。

【図６】従来技術を説明する建築用パネルの斜視図であ
る。

【図７】（Ａ）は、その固定方法を説明する断面図、
（Ｂ）は、それに用いる従来のタッピングねじを説明す
る側面図である。

【符号の説明】

１ 建築用パネル ２ 頭部 ３ 軸部 ４ 第１のネジ部 ５ 第２のネジ部 ７ ドリル部 １０、１１ ネジ山 ２０ 枠材 ２１ パネル下地枠 ２２ 隔て材 ２３ セメントボード ２４ タッピングねじ ２５ 繊維強化セメントボード Ｐ１ 第１ピッチ Ｐ２ 第２ピッチ

フロントページの続き (72)発明者 山田 義通 大阪府豊中市新千里西町１丁目１番４号 ナショナル住宅産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2E162 BA02 BA05 BB03 BB08 CA01 FD06 3J001 FA02 GA07 JA01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋼材からなる枠材を枠組みしたパネル下地
   枠に、木質の隔て材を介してセメントボードをタッピン
   グねじを用いて固定した建築用パネルの構造であって、 前記セメントボードは、繊維を含有させた繊維強化セメ
   ントボードが用いられるとともに、 前記タッピングねじは、頭部からのびる軸部に、基準の
   第１ピッチのネジ山からなる第１のネジ部と、前記第１
   ピッチよりも大きい第２ピッチのネジ山からなりかつ前
   記第１のネジ部の前記頭部側に配される第２のネジ部と
   を形成したことを特徴とする建築用パネルの構造。
2. 【請求項２】前記タッピングねじは、前記第２ピッチ
   を、第１ピッチの１．５〜２．５倍とし、かつ第１ピッ
   チのネジ山と第２ピッチのネジ山とが滑らかに連なるこ
   とを特徴とする請求項１記載の建築用パネルの構造。