JP2004176900A - 断熱材陥没防止構造と断熱材陥没防止用段付き金具 - Google Patents

Abstract

【課題】断熱材（発泡スチロール等製）を胴縁等ではさんで構造用柱等に取り付けるとき、胴縁の上に重ねて取り付ける外壁材の取り付けに障害にならぬよう、胴縁を固定するねじの頭が胴縁表面から出ない（沈み込む）ようにねじを強く締めると、胴縁が歪み断熱材の性能を劣化させるとともに、胴縁の歪みにより外壁材を胴縁に取り付ける事が難しくなる。
【解決の手段】断熱材の厚みと近似した長さ７ｈを形状の一部に持つ金具を断熱材３を貫通し間柱４の上面に設置した後、胴縁２の下面を陥没防止金具天面７ａに密着せしめ、断熱材固定ネジ６で胴縁２と断熱材３を貫通し間柱に取り付ける。断熱材陥没防止金具天面７ａが胴縁の歪曲を押し留めるため断熱材はその厚さが変化することもなく、また胴縁も歪むことがない。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術の分野】
この発明は、木造外断熱建築において断熱材を柱に胴縁で固定するにあたり、断熱材が潰れることなく取り付けられることを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】
従来、断熱材３（発泡スチロール製など）を取り付けるとき、断熱材固定ねじ６（皿形頭タッピンねじなど）で胴縁２（木製の厚さ１８ｍｍ程度、幅６０ｍｍ程度、長さ１．８ｍ程度の板）を貫通して間柱４に固定していた。また、その胴縁に外壁材１を外壁材固定ねじ５等で固定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法は次のような間題があった。
胴縁２には外壁材１を固定し保持するので間柱４に太いネジで強固に固定されて居る必要がある。また同時に外壁材１を胴縁２に密着して固定するため断熱材固定ネジの頭部上面６ａは胴縁の表面から突出していてはいけない。ネジの頭を胴縁２の上面から突出させないようにするには断熱材固定ネジ６を強く締めて頭部６ａを胴縁２の上面よりも下にめり込ませる必要がある。しかしながら、断熱材固定ネジ６を強く締めると頭部６ａが胴縁に陥没するがそれ以上に胴縁をゆがめ発泡スチロール製などの脆弱な断熱材３を圧迫することになる。そしてその結果、断熱材の断熱性能を低下させ、かつ強いねじの締付け力により胴縁も歪み平面でなくなるため外壁材の胴縁への取り付けにも支障を来すことなる。
【０００４】
【問題を解決するための手段】
当考案の請求項１の工法においては、断熱材の厚みと近似した高さの寸法を持つ金具を断熱材３を貫通し間柱４の上面に設置した後、胴縁２の下面を陥没防止金具天面７ａに密着せしめ、断熱材固定ネジで胴縁と断熱材を貫通し間柱に取り付ける。このとき断熱材固定ネジ６は頭部が胴縁にめり込むまで締め付けるが、断熱材陥没防止金具天面７ａが胴縁の歪曲を押し留めるため断熱材はその厚さが変化することもなく、また胴縁も歪むことがない。
請求項２〜６の金具にあっては、陥没防止ねじの頭部天面から段付き軸の下面までの長さ７ｈにより、断熱材の厚さに見合う間隔を胴縁と間柱との間に確実に確保しながら胴縁のずれを防止するなどを意図している。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について例を挙げて説明する。
【０００６】
【実施例１】
図１は本発明請求項１の工法による実施例の横断面図である。この例では断熱材取り付け金具として請求項２の物を用いている。この例においては金具先端が釘同様な形状であるのでその設置には金槌などで金具の頭部を打撃する必要がある。
【０００７】
打撃による金具設置の方法については手動で簡易に行える利点がある。一方、打撃では衝撃で金具や間柱を痛める可能性があるので先端釘部は出来るだけ細い物が要求される。
【０００８】
【実施例２】
図２は本発明請求項３の金具の実施例である。市場にて調査をすると、一般的に建築関係の施工業者がネジを締めるときに締め付けトルクの調整をすることはない。施工業者は充電式の電動工具の目盛りを最大トルクに合わせて、モーターの力任せで締め付けており、施工者の間では力のある機械ほど能率が上がると考えられているので、建築関係ではネジの締め付けトルクは管理されていないと考えるのが安全である。従って、どれほどの軸力が発生しているか見当が付かない。何れにしても、細いタッピネジを脆弱な木材にねじ込むと一定のトルクで雌ねじ（木部側）が破壊する。このときの発生した軸力は有頭のタッピン類の場合は頭部座面に集中するが、請求項３〜５の金具の場合は段付き軸部下面７ｄに集中し間柱４の上面を陥没させる。
一般的に用いられるツガ材の４０ｍｍ厚のものに１種タッピンネジの鍋頭３ｘ８（Ａとする）とトラス頭３ｘ８（Ｂとする）に垂直加重３０ｋｇｆを加えて２００ｒｐｍでネジ締め付けをして、ねじの頭部が木部にどれだけ沈むか実験をした。Ａでは雌ねじ破壊トルクは９．３ｋｇｆ・ｃｍで沈頭部分の大きさは径で４．１ｍｍ深さは１．１ｍｍの平均実験データを得た。同様に、Ｂでは雌ねじ破壊はトルク８．５ｋｇｆ・ｃｍ、沈頭部分の径は６．２ｍｍ深さは０．４２ｍｍの平均実験データを得た。この実験データによると請求項３の金具においては段付き軸部７ｃの太さは先端ネジ部７ｆの外径の５０％以下が段付き軸部の間柱へのめり込みを防止するのに適していると言える。また、ネジ部を短くしても、雌ねじ破壊に至るトルクが小さく発生軸力が小さいので段付き軸部のめり込みを防止することが出来るが、雌ねじが破壊された時点でネジが抜けてしまう虞があるのでねじの長さはネジ外径の３倍近くが望ましいと考える。
【０００９】
【実施例３】
図３は請求項４の金具の実施例である。実施例２では請求項２における金具の先端ネジ部においてはタッピンネジ１種タイプで外径が段付きネジ部の５０％以下が好ましいとした。現在タッピンねじのネジ山は転造加工により成形して居るが、転造加工ではネジ外径を盛り上げるためにねじ谷径を細くしてその分の素材をネジ山に移動させている。例として示すとタッピン１種の転造する前の径（転造下）は呼び径の８０％である。一方、その転造下を成形するには、当発明の金具の様な段付き形状の場合は、通常の工法の場合は段付き部分の素材径から冷間加工で細く絞らなければならないが、一般的に普及している加工機械では断面減少率７５％（直径で５０％）までしか絞れず、それ以上の加工は高価な機械や複雑な工程が必要で割高になる。
外径３ｍｍのタッピンの転造下は２．４ｍｍであり６ｍｍの素材径から絞ると断面減少率は８４％と限界を超えてしまう。そこで請求項４の金具のネジ部においてはタッピン１種の規格よりのネジ谷部を浅くしネジ山の盛り上がりを少なくしネジ外径を小さくしている。たとえば、外径３ｍｍのタッピンねじ１種の場合は転造下径が２．４ｍｍで谷径は２．１ｍｍ程度になるが、同じ転造下径のリベットを谷径を２．３５ｍｍ程度のタッピンに加工すればネジ外径は２．７ｍｍ程度までしか盛り上がらず、ネジの山と谷との差が１種タッピンより小さくなりヒッカカリ部分が減少し、雌ねじが破壊されるまで金具を締め付けたとしても外径３ｍｍの１種タッピンより小さな締め付け力しか生じない。 ここで、２．４ｍｍの転造下から容易に絞れる元の軸の太さを逆算すると４．８ｍｍとなる。４．８ｍｍの段付き軸部の太さで、前記の外径２．７ｍｍのねじの場合は、段付き軸部とねじ部の径の比率は５０％以下を満たさないが、ねじ部の山と谷の径の差が非常に少ないため、雌ねじ（木部）が破壊されるまで金具を締め付けても金具の間柱へのめり込みが少なる。その結果、胴縁と間柱に挟まれた断熱材の厚みを一定に維持することが可能になる。
【００１０】
【実施例４】
図４は、請求項６と請求項５の特徴を持つ金具の実施例である。頭部上面７ａを打撃し、金具を柱４に打ち込むが、尖った金具先端７ｅ及びタケノコ状の先端ねじ部７ｆにより、容易に柱に打ち込まれるとともに、万が一金具をはずしたいときは、頭部をねじ駆動穴で回転させればねじ部７ｆにより金具頭部が断熱材の面位置より飛び出るので容易に引き抜くことが可能である。
【００１１】
また、この実施例のように、頭部を打撃して金具を取り付ける場合、ねじ駆動穴の他に打撃を容易にするため金具の頭部天面に緩やかな丸みを待たすか、滑り止めのギザを設けることができる。さらにギザは胴縁の上に取り付ける板の滑り止めにもなる。 ねじ駆動穴については、四角・六角として、打撃で金具を打ち込むときにビットを差し込んで作業の難しい必要箇所まで運搬するために使用しても良い。
【００１２】
【発明の効果】
以上のように、本発明における工法及び金具は
（Ａ）断熱材の厚みを変化させず、その取り付けを可能にする。
（Ｂ）本発明金具の取り付けに当たり金槌等でも容易に打ち込むことが出来、なおかつ、誤所への打ち込みの場合は容易に取り去ることが出来る。。
（Ｃ）本発明の金具を電動工具等でねじ込むとき、工具のトルク設定が過剰でもネジは空転し、柱に段付き軸部がめり込むこともなく金具の間柱からの突出部分（断熱材の厚み）の長さを確保出来る。
（Ｄ）製造方法が簡単で安価に製造出来る。
等の優れた効果が得られるものである。
【００１３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明請求項１に基づく、実施例１を示す側面・断面図である。
【図２】本発明請求項３に基づく、実施例２を示す側面図である。
【図３】本発明請求項４に基づく、実施例３を示す側面図である
【図４】本発明請求項６と請求項５のに基づく実施例４を示す側面図である。
【００１４】
【符号の説明】
１ 外壁材
２ 胴縁
３ 断熱材（発泡スチロール製など）
４ 構造用柱・間柱（構造用柱の間にある柱）
５ 外壁材固定ねじ（外壁材を胴縁に固定する）
６ 断熱材固定ねじ（断熱材を胴縁を介して柱・間柱に固定する）
６ａ 断熱材固定ねじの頭部
７ 陥没防止金具
７ａ 陥没防止金具頭部天面
７ｂ 陥没防止金具頭部裏斜面
７ｃ 陥没防止金具段付き軸部
７ｄ 陥没防止金具段付き軸部下面
７ｅ 陥没防止金具先端尖部
７ｆ 陥没防止金具先端ねじ部
７ｇ 陥没防止金具先端ねじ無し部
７ｈ 陥没防止金具の頭部上面から段付き軸部下面までの長さ

Claims (6)

1. 発泡プラスチックなどの断熱材を有頭のネジなどで胴縁等の板材を介して木材など軟質な柱に固定する構造において、有頭のネジが頭部座面にて胴縁等を強く圧迫しそれにより断熱材が陥没することを防止するためにあらかじめ有頭のネジなどがねじ込まれる柱に断熱材の厚さに相当する高さの金具等を設置しておく工法。
2. 請求項１の工法に用いるリベット状の金具であって、頭部上面が平面であり、頭部に続く段付き軸部を持ち、頭部上面から段付き軸部下端までの長さが断熱材の厚みか段付き軸部の沈み込みを見込んだ長さであり、さらにその先に段付き軸部より細い先端の尖ったリベット部を持つ金具。
3. 請求項２の金具と同形状を持ち、頭部にねじの駆動穴を持ち先端のリベット部にタッピンねじ１種の形状を持つ金具。
4. 請求項３の金具であって、当該金具を木製等の柱にねじ込み雌ねじ部が破断するまで締め付けたとき、段付き軸部下端が木部を著しく陥没させないようにネジ部の外径・谷径・ピッチ・ねじ長さおよび円筒部の外径が設定されている金具。
5. 請求項４の金具であって金具頭部を叩いて間柱等に取り付けるために、ねじ山の断面を先端に向けて緩やかな角度にし逆側には屹立させた構造（タケノコ形状）を持つ金具。
6. 請求項３〜５の金具であって、リベット先端は尖ったねじ無し部とし、段付き軸部との接続部分付近のみにねじ山を設けた金具。

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