JP2004278772A - 断熱材に部材を固定する方法と固定用具 - Google Patents

Abstract

【課題】木材に断熱材（発泡プラスチック等製）を挟む形で取付るための金具等（被固定部材）をねじで固定するにあたり、断熱材を潰さないで取り付ける。
【解決の手段】断熱材４の厚みと近似した長さを持つパイプまたは巻きブッシュ５を事前に断熱材に打ち込み、その端面に被固定部材２を乗せ先端の尖ったタッピンねじ１を被固定材の固定用穴とそのパイプ等に貫通させ木部６に固定させれば、ねじを締めても断熱材はパイプ等の長さよりは潰れること無く、被固定部材は強固に固定される。また、断熱材は強固な防湿シートで覆われている場合があるが、その場合は端面を鋭利にしたパイプまたは巻きブッシュを用いることにより解決できる。さらに工程を短縮するためには、先端の尖ったタッピンねじとパイプなどを事前に圧入などで組み合わせておけばよい。
【選択図】 図１

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、軟弱な素材である発泡プラスチック等の断熱材の表面に胴縁や金具等を断熱材を挟む形で木柱にタッピンねじ等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（発泡プラスチックなど製）を間に挟んで木部に金具等をねじで取り付けるとき、ねじを締め付けすぎると、断熱材が潰れて所定の断熱性能を得ることができなかった。さらに、軟弱な素材を間に挟むため部材の固定もままならなかった。そのため、ねじで断熱材が潰されないように、ねじの周辺に断熱材の高さの金具（Ｖ字形金具や高さ調整用の釘）を事前に設置して置くなどの方法がとられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法は前記のような断熱材の性能低下や金具取り付けの不安定さを軽減したが他に次のような問題があった。断熱材の厚さの金具を事前に打ち込むことは工賃や金具代金が嵩むだけでなく、金具打ち込み位置により被固定部材の取り付け位置も制限することになる。また、高温多湿な我が国にあっては断熱材の表面は防湿のためにプラスチック製などの薄く強度のあるシートで覆われておりこれらを破壊しながら断熱材を潰さず所定の強度および断熱性能を確保する必要がある。
【０００４】
【問題を解決するための手段】
当考案の工法においては、断熱材の厚みと近似した高さの寸法を持つパイプまたは巻きブッシュを事前に断熱材等に打ち込む点では従来の手法と手間においては同じであるが、タッピンねじの位置決め及び被固定部材の固定という点ではねじとパイプ等の位置関係が一定であるので固定する力は一定し、かつ強固なものが得られる。また、断熱材を覆う防湿シートを破り被固定部材を取り付けるには、パイプや巻きブッシュの端面を鋭利にすることは重要である。さらにパイプや巻きブッシュとタッピンを仮止めして一体化した固定具用をシートに突き立ててシートを破りねじを固定する方法は、パイプまたは巻きブッシュの穴も同時かつ容易に開けて行くので作業効率を高めることができる。
【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、まずパイプまたは巻きブッシュ５を防湿シート３を破りながら断熱材４に打ち込んで行く。このとき防湿シート３は強固なのでそれを破壊して行くためには、鋭利な突起をパイプまたは巻きブッシュに設けることが必要となる。
【０００７】
次に、パイプまたは巻きブッシュの穴の上に被固定部材２を置きタッピンねじ１を木部６にねじ込むと、被固定部材２はタッピンねじ１の頭部座面とパイプまたは巻きブッシュの間に挟まれて固定される。このとき、ねじによる締め付け力はは断熱材厚さと近似の長さのパイプまたは巻きブッシュにより阻まれて断熱材に及ぶことはない。以上により、被固定具は強固に固定され、また断熱材の性能低下もない。
【０００８】
【実施例２】
図２は本発明請求項２の固定具の実施例である。ねじ部の外径が５．５ｍｍ、パイプの外径が７ｍｍで内径が５ｍｍだがパイプに鋭利な突起は設けていない固定具を防湿シート付き断熱材に突き立て加重すると、防湿シート厚みが０．３ｍｍの場合１０ｋｇｆと言う一般工事では軽微な加重でシートが破れパイプ部分もまたシートを通過し金具の先端は木部に達し、ねじを回転させるとねじは木部にねじ込まれていった。
【０００９】
このとき、被固定部材は図３のような取り付けようの穴を持っており、大きな取り付け穴２ａから固定金具のねじ先端およびパイプを差し込み、被固定部材を横滑りさせ小さな取り付け用の穴まで移動させてから、前記作業にて仮止めを行う。ねじが完全に締まる前に被固定部材の位置決めをし、ねじを締め付けるとねじ頭部とパイプにより被固定部材は必要な位置の強固に固定され、このとき断熱材はねじ締めにより潰されることは無い。
【００１０】
この実施例の固定具の製法は、座金組み込みねじの製法と同じものが用いられる。タッピンねじの元になる素材（リベット）太さは一般的に出来上がり外径の８０％である。従って、５．５ｍｍ外径のタッピンねじではリベット径は４．４ｍｍ。これを、内径５．０ｍｍのパイプに挿入してねじを切る（転造する）とねじはパイプから抜けなくなるが自由に動ける。このとき、ねじ切りの位置は、パイプの端面とタッピン頭部座面の距離１ｃが被固定部材の厚みより大きくなるようにすることが必要である。
【００１１】
【実施例３】
図４は請求項６の固定用具の実施例である。この例ではまずタッピンねじの先端で防湿シート及び断熱材を破り木部にタッピンねじをねじ込んでゆく。ねじが完全に締まる前に被固定部材の大きな穴にタッピンねじの頭部を通過させる。その後、被固定部材を小さな穴方向に横滑りさせねじ頭部とパイプの端面の間に挟むようにして位置決めをする。位置決めが済んだら、タッピンねじを締めて被固定部材を木部に固定する。
【００１２】
前記にて、被固定部材を横滑りさせ様とするときに、請求項２のようにパイプがタッピンねじの軸方向にスライドできる場合、パイプは断熱材に押し戻され、パイプとタッピンねじ頭部が密着し被固定部材をねじ頭部とパイプの間に挿入できない問題が生じる場合がある。この時は、ねじ頭部座面に皿頭のように斜面を設けるか頭部座面外周部に丸みを設けるかして、パイプとねじ頭部が密着することを回避できる。
【００１３】
【実施例４】
図５は、巻きブッシュとタッピンねじを組み合わせた固定用具を断熱材に打ち込んだときに、巻きブッシュが断熱材に押し戻されてねじ頭部に密着してしまう状況を解消した例である。たとえば、タッピンねじの外径を５．５ｍｍとするとき、巻きブッシュを金属製としその内径を５．４ｍｍにしておき、巻きブッシュにタッピンねじを圧入し固定用具とする。それを防湿シートの上から断熱材に押し込むと１０ｋｇｆ程度の加重でシート及び断熱材は貫通されるが、圧入された巻きブッシュは移動することがない。タッピンを木部にねじ込み、巻きブッシュが木部に接触した後さらにタッピンをねじ込むと、初めて巻きブッシュは軸方向に移動する。この方法によれば、タッピンねじ頭部座面とブッシュ端面の間に被固定部材を挿入させるためのテーパー加工などを省くことができる。
【００１４】
また、タッピンねじとパイプまたは巻きブッシュを前記と同様な強度で組み合わせる方法としては、パイプまたは巻きブッシュの一部または全部をねじ側に向かって潰して突出させるなどの方法が考えられる。突出した部分がねじの谷に嵌合すると、前記の方法で固定用具をシートと断熱材を貫通し木部に締め付けるとき、パイプなどは端面が木部に接触すると回転および前進を停止する。一方ねじは前進するのでねじ頭部座面とパイプ端面の間に被固定部材を強固に固定できる。この方法では、ねじのパイプへの圧入方式に比べ、ねじ外径およびパイプ内径の管理を厳しくする必要が無いと言う利点がある。
【００１５】
【実施例５】
被固定部材の大きな穴の大きさをタッピンねじ頭部より大きくしておくと、タッピンねじの頭部が被固定部材の大きな穴を通過できるので、被固定部材の位置決めのタイミングは固定用具を断熱材に打ち込む前後を問わず選択できる。しかし被固定部材の穴が大きいと全体的に強度が落ちる。図４及び図５ではタッピンねじ頭部外径とパイプまたは巻きブッシュの外径がほぼ等しく設定してあり、強度への影響を最小限にしている。
【００１６】
実施例１〜５において、タッピンねじ頭部座面にギザあるいは頭部座面とパイプの間に歯付座金を設けるか、被固定部材の穴の周辺にギザを設けることによってねじを締めたとき被固定部材を任意の位置の固定することができる。
【００１７】
なお、先端の尖ったタッピンねじに関して、首もとには被固定部材の厚み以上のねじ無し部を設けると、ねじと被固定部材が干渉することが無い。また、ねじ無し部が転造リベット径（ねじ外径の８０％程度の外径）の場合は被固定部材の小さい穴がねじ部外径に合わせてある場合は、その大きさの差だけ位置の微調整ができる。一方、ねじ無し部が転造リベット径（ねじ外径の８０％程度の外径）の時、被固定部材の小さい穴をねじ無し不外径に合わせると、ねじ頭部座面と被固定部材の接する面積が増加し取り付けの強度が増加する。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明における工法及び固定具は
（Ａ）断熱材の厚みを変化させず、被固定部材の強固な取り付けを可能にする。
（Ｂ）断熱材を潰さないための準備作業を省くか簡略化できる。
（Ｃ）被固定部材の固定工程の順番の自由度を高めることができる。
（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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明請求項１に基づく、実施例を示す側面・断面図である。
【図２】本発明請求項２に基づく、実施例を示す側面図である。
【図３】本発明に使用する被固定部材の平面図である。
【図４】本発明請求項６に基づく、実施例３を示す側面図である。
【図５】実施例４の、パイプなどの小さい穴にねじを圧入した例を示す側面図・断面図である。
【図６】実施例４のパイプなどをねじに向かって凹ませた例を示す側面図・断面図である。
【符号の説明】
１ ねじ部先端の尖ったタッピン（焼きなしも含む）
１ａ タッピンの頭部外径
１ａ‘ タッピンの頭部座面径
１ｂ タッピンの首下ねじ無し部
１ｃ タッピンにパイプまたは巻きブッシュなどを組み合わせたとき、それ
らとタッピン頭部座面との距離
１ｄ タッピンのねじ部外径
１ｅ タッピンのねじ部長さ
１ｆ 被固定部材誘導用の丸みまたはテーパー
２ 被固定部材
２ａ 被固定部材の大きい穴部
２ｂ 被固定部材の小さい穴部
３ 防湿シート
４ 断熱材（発泡プラスチックなど製）
５ パイプまたは巻きブッシュ
５ａ 木部に接する方のパイプまたは巻きブッシュの端面
６ 木部

Claims (6)

1. 発泡プラスチック製などの断熱材のように軟弱な部材の厚さにほぼ等しい長さを持つパイプまたは巻きブッシュを前記部材に予め打ち込み、ねじ部先端の尖ったタッピンねじ（焼き無しも含む）をそのパイプまたは巻きブッシュなどの内側に差し込み、タッピンねじの頭部座面とパイプまたは巻きブッシュの端面との間に被固定部材を挟みタッピンねじを回して固定する取り付け方法。
2. 請求項１においてパイプまたは巻きブッシュとタッピンねじを容易に分離しないが、相互に軸方向及び回転方向に自由に動ける様に事前に組み合わせ加工をした固定用具。
3. 請求項１において、パイプまたは巻きブッシュとタッピンねじを事前に組み合わせ加工をしそれらが相互に容易に動かないが、ねじを締め付けたときに締め付け力またはねじの回転により、パイプまたは巻きブッシュがねじの軸方向に移動する固定用具。
4. 請求項１〜３において、タッピンねじ頭部座面と接する端面の反対方向の端面に一つ以上の鋭利な突起を持つパイプまたは巻きブッシュを用いた固定用具。
5. 請求項１〜４において、タッピンねじの頭部外径または頭部座面の径がパイプまたは巻きブッシュの外径以下の固定用具。
6. 請求項１〜５において、被固定部材をタッピン頭部とパイプまたは巻きブッシュの間に横滑りして挟み易くすることを目的として、タッピンねじの頭部座面外周部に丸みを設けるかまたは座面に皿頭のような傾きを持たせた固定用具。

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