JP2009180040A - 固定具 - Google Patents

Abstract

【課題】固定用孔を有する被着材を下地材に固定するための固定具であって、工具を用いて固定具をねじ込む際の頭部の潰れの発生を防止すると共に、被着材の表面からの固定具の頭部の突出を抑制することができる固定具を提供する。
【解決手段】固定具１は、厚み方向に貫通する固定用孔１０を有する被着材９を下地材１１に固定するために用いられる。この固定具１はねじ部２、ねじ部２の後端に形成された連結部３、並びに連結部３の後端に形成された頭部４を具備する。前記ねじ部２には先端側にねじ山５が形成された螺合部６が設けられる。またこのねじ部には頭部４側にリーマー７が形成された切削部８が設けられる。前記頭部４の外径ａ、前記切削部８の外径ｂ、及び前記連結部３の最大外径ｃが、ａ＞ｂ≧ｃの関係となるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、スレート屋根材等の被着材を、野地等の下地材に固定するために用いられる固定具に関する。

従来、薄板状の屋根材等の被着材９を、野地等の下地材１１に固定するにあたっては、各種のビスやねじ等の固定具が使用されている。

図３に示す固定具１’は、外周にねじ山５が形成されたねじ部２と、ねじ部２の上端に形成されている連結部３と、連結部３の上端端に形成されている頭部４とを備える。頭部４の上端面にはプラス溝等のような嵌入凹部が形成されている。この嵌入凹部は、固定具１’をドライバービット等の工具でねじ込む際にこの工具を嵌入させ、工具と固定具１’との間に抵抗を生じさせて工具から固定具１’へ回転応力を伝達するために設ける。

工具を用いて固定具１’をねじ込む際、下地材１１の材質が固い場合には、工具と嵌入凹部との間に働く抵抗によって頭部に潰れ（なめ）が発生しやすくなり、また固定具１’が斜めにねじ込まれやすくなるという問題もある。そこで、ねじ部２と頭部４の間に連結部３を設けることで、嵌入凹部を頭部４から連結部３内にまで凹入することを可能とし、深い嵌入凹部を形成して頭部４の潰れを防止している。また、頭部４は平坦な形状にして、被着材９からの頭部４の突出量を抑制している。

また、固定具１にて下地材１１に固定される被着材９には、厚み方向に貫通する固定用孔１０が形成されている。被着材９を下地材１１に固定する際には、固定具１’のねじ部２を固定用孔１０に挿通した状態で、工具にて固定具１’を下地材１１にねじ込み、頭部４を固定用孔１０の周縁で係止する。このとき、連結部３が固定用孔１０に引っ掛かると、被着材９の上面から固定具１’の頭部４が突出してしまうことがある。

このような頭部４の突出が生じると、固定具１’をねじ込んだ位置の平坦性が悪くなって外観が悪化してしまうという問題がある。また、固定具１’と固定用孔１０との間に隙間が生じることで固定用孔１０へ水が浸入しやすくなり、防水性が低下するという問題もある。

また、例えば被着材９として屋根材を固定する場合には、固定具１’をねじ込んだ位置に更に別の屋根材を重ねると、頭部４の突出によって屋根材同士の間の隙間が大きくなってしまう。この場合、屋根材同士の間に水が浸入することで防水性が低下するおそれがある。また、この頭部４の突出は踏み割れの原因にもなる。このような踏み割れが生じると、屋根材の外観の悪化を招くと共に割れた箇所から水が浸入して防水性が低下してしまう。

そこで、図示のように連結部３の外周にフレキ１３と呼ばれる凹凸を形成し、固定具１’のねじ込みの際にこのフレキ１３で固定用孔１０の内面を切削することで、頭部４の被着材９からの突出や、固定具１’と固定用孔１０との間の隙間の発生を防止することも提案されている（特許文献１参照）。
特開２００４−６０３５６号公報

しかし、上記のように固定具１’の連結部３にフレキ１３を設けると、図３（ｂ）に示すようにフレキ１３による切削により生じた切削屑１４が固定用孔１０の開口縁と固定具１’の頭部４との間に溜まりやすくなる。この場合、切削屑１４の厚みの分だけ固定具１’が被着材９の表面から突出してしまうという問題がある。また、固定具１’をねじ込んだ後、切削屑１４が除去されると、固定用孔１０の開口縁と固定具１’の頭部４との間に隙間が生じ、この隙間に水が浸入するおそれがある。

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、固定用孔を有する被着材を下地材に固定するための固定具であって、工具を用いて固定具をねじ込む際の頭部の潰れの発生を防止すると共に、被着材の表面からの固定具の頭部の突出を抑制することができる固定具を提供することを目的とする。

本発明は、厚み方向に貫通する固定用孔１０を有する被着材９を下地材１１に固定するための固定具１であって、ねじ部２、ねじ部２の上端に形成された連結部３、並びに連結部３の上端に形成された頭部４を具備し、前記ねじ部２には下端側にねじ山５が形成された螺合部６が設けられると共に、上端側にリーマー７が形成された切削部８が設けられ、前記頭部４の外径ａ、前記切削部８の外径ｂ、及び前記連結部３の最大外径ｃが、ａ＞ｂ≧ｃの関係にあることを特徴とする。

この場合、嵌入凹部１２を頭部４から連結部３内にまで凹入するように形成して、深い嵌入凹部１２を形成することができる。また、固定具１の嵌入凹部１２にドライバービット等の工具を嵌入し、この工具を操作して固定具１をねじ込むことで被着材９を下地材１１に固定する際、固定用孔１０の内径ｅが連結部３の最大外径ｃよりも小さい場合であっても、切削部８のリーマー７が固定用孔１０の内面を切削してこの固定用孔１０を拡張し、切削部８の外径ｂ以下の最大外径ｃを有する連結部３を固定用孔１０の内側に収めることができると共に、切削部８の外径ｂよりも大きい外径ａを有する頭部４を、切削部８によって拡大された固定用孔１０の開口に落ち込ませることなく、被着材９の表面に当接させることができる。また、切削部８のリーマー７による切削で生じた切削屑は固定用孔１０の内側に溜まり、頭部４の下面と被着材９の表面との間に切削屑が介在することが防止される。

このとき、上記連結部３の最大外径ｃと上記螺合部６の外径ｄとが、ｃ≧ｄの関係にあることが好ましい。

また、前記頭部の外径ａ、前記切削部の外径ｂ、及び前記連結部の最大外径ｃが、ａ＞ｃ＞ｂの関係にあり、且つ前記連結部の最大外径ｃと前記切削部の外径ｂとの差が１．５ｍｍ以下であるようにしても良い。

この場合も、嵌入凹部１２を頭部４から連結部３内にまで凹入するように形成して、深い嵌入凹部１２を形成することができる。また、固定具１の嵌入凹部１２にドライバービット等の工具を嵌入し、この工具を操作して固定具１をねじ込むことで被着材９を下地材１１に固定する際、固定用孔１０の内径ｅが連結部３の最大外径ｃよりも小さい場合であっても、切削部８のリーマー７が固定用孔１０の内面を切削してこの固定用孔１０を拡張し、切削部８の外径ｂよりも僅かに大きい最大外径ｃを有する連結部３の大部分を固定用孔１０の内側に収め、或いは連結部３から固着用孔１０の開口縁にかかる荷重によってこの開口縁部分を変形させて切削部８の外径ｂよりも大きい外径ａを有する頭部４を、切削部８によって拡大された固定用孔１０の開口に落ち込ませることなく、被着材９の表面に当接させることができる。また、切削部８のリーマー７による切削で生じた切削屑は固定用孔１０の内側に溜まり、頭部４の下面と被着材９の表面との間に切削屑が介在することが防止される。

このとき、上記切削部の外径ｂと上記螺合部の外径ｄとが、ｂ≧ｄの関係にあることが好ましい。

また、上記頭部４の下面と、上記切削部８の下端位置との間の寸法ｆは、被着材９の厚み寸法９よりも小さいことが好ましい。

この場合、固定具１で被着材９を下地材１１に固定する際、切削部８は固定用孔１０の内側に配置され、下地材１１が固定具１のねじ込み時にリーマー７によって切削されることがなくなり、リーマー７による下地材１１の切削によって固定具１の嵌入凹部１２と工具との間にかかる応力が増大することを防止することができる。

また、上記螺合部６の外径ｄと、上記固定用孔１０の内径ｅとは、略等しいことが好ましい。

この場合、固定具１を固定用孔１０から下地材１１に向けてねじ込む際に固定具１が傾くことを防止し、また螺合部６が固定用孔１０内で円滑に進むようにすることができる。

本発明によれば、固定具１で被着材９を下地材１１に固定する際、頭部４の潰れ（なめ）を抑制すると共に、被着材９における固定用孔１０の周縁に固定具１の頭部４を切削屑を介在させることなく当接させることができ、頭部４の突出による平坦性の低下や、固定具１と固定用孔１０との間の隙間の発生を抑制することができる。

以下、本発明の実施をするための最良の形態について説明する。

図１に示す固定具１は、図２に示すように被着材９を下地材１１に固定するために用いられる。被着材９と下地材１１の構成は特に制限されないが、例えば被着材９としてはスレート屋根材等の建材を、下地材１１としては野地等の建物構造体を挙げることができる。

この被着材９における、固定具１のねじ込み位置には、厚み方向に貫通する固定用孔１０が穿設されている。

固定具１は、ねじ部２（シャンク）、ねじ部２の上端に形成された連結部３、並びに連結部３の上端に形成された頭部４を具備する。

ねじ部２は棒状に形成され、このねじ部２の上端側には切削部８が、下端側には螺合部６が設けられている。螺合部６ではねじ部２の外周面にねじ山５が形成されている。また切削部８ではリーマー７が形成されている。

螺合部６のねじ山５は、複数条の弦巻線を持つ多条ねじであってもよく、またコーススレッドのように目の粗いねじ山５であっても良い。また、切削部８のリーマー７は固定具１のねじ込みの際に被着材９の固定用孔１０の内面を切削する機能を有する。リーマー７の形状は特に制限されないが、図示の例ではヒレ状のリーマー７がねじ部２と一体に複数形成されている。このとき、複数のリーマー７が、ねじ部２の外周面から外放射方向へ突出するように形成されている。

連結部３は、頭部４の下面とねじ部２の上端との間に形成されている。この連結部３は頭部４側からねじ部２側に向けて径が徐々に小さくなる円台錐形に形成されている。

頭部４は偏平な円盤状に形成されている。頭部４の厚みは適宜設定されるが、充分な強度を有すると共に頭部４の突出量を抑制するためには、前記厚みは０．８±０．２ｍｍの範囲が好ましい。この頭部４の上面には、ドライバービット等の工具が嵌入する嵌入凹部１２が形成されている。嵌入凹部１２としては、プラス溝、マイナス溝等の適宜のものが形成される。また、嵌入凹部１２は頭部４から連結部３内にまで凹入するように形成して、深い嵌入凹部１２を形成することができる。このため、ドライバービット等の工具を用いて固定具１をねじ込む際に頭部４が潰れる（なめる）のを防止することができる。

また、この固定具１の頭部４、切削部８、連結部３及び螺合部６は、前記頭部４の外径ａ、切削部８の外径ｂ、及び連結部３の最大外径ｃが、ａ＞ｂ≧ｃの関係となるように形成される。またこのとき、上記連結部３の最大外径ｃと上記螺合部６の外径ｄとが、ｃ≧ｄの関係にあることが好ましく、特にｃ＞ｄの関係にあることが好ましい。

ここで、頭部４の外径ａの値は適宜設定されるが、例えば８〜１０ｍｍの範囲とすることができる。

また、切削部８の外径ｂは、ねじ部２を中心とし、且つ切削部８（リーマー７）が内接する円筒の径に相当する。切削部８の外径ｂの値は適宜設定されるが、例えば４．２〜７．５ｍｍの範囲とすることができる。また、本発明の効果を充分に発揮するためには、頭部４の外径ａと切削部８の外径ｂとの差が、２〜３ｍｍの範囲であることが好ましい。

また、連結部３の最大外径ｃは、図示の例では連結部３のうち頭部４に接する最も径が大きくなる部分における外径である。この最大外径ｃの値は適宜設定されるが、例えば５〜７ｍｍの範囲とすることができる。また、本発明の効果を充分に発揮するためには、切削部８の外径ｂと連結部３の最大外径ｃとの差が、０〜２ｍｍの範囲であることが好ましい。

また、螺合部６の外径ｄは、ねじ部２を中心とし、且つ螺合部６（ねじ山５）が内接する円筒の径に相当する。この外径ｄの値は適宜設定されるが、例えば４〜４．２ｍｍの範囲とすることができる。また、本発明の効果を充分に発揮するためには、連結部３の最大外径ｃと螺合部６の外径ｄとの差が０〜２ｍｍの範囲であることが好ましい。

また、螺合部６の外径ｄは、被着材９に設けた固定用孔１０の内径ｅと略同一であることが好ましく、特に螺合部６の外径ｄと固定用孔１０の内径ｅとの差が−０．５〜＋０．２ｍｍの範囲であることが好ましい。この場合、固定具１を固定用孔１０から下地材１１に向けてねじ込む際に固定具１が傾くことを防止して、固定具１と固定用孔１０との間に隙間が生じることを防ぐと共に、螺合部６が固定用孔１０内で円滑に進むようにすることができる。

また、固定具１における頭部４の下面と切削部８の下端位置との間の寸法ｆを、被着材９の厚み寸法ｇよりも小さく形成することが好ましい。ここで、被着材９がスレート屋根材等の薄板状の屋根材である場合、被着材９の厚み寸法ｇは通常は約４．５〜７ｍｍの範囲に形成され、この場合、この被着材９の厚みよりも、頭部４の下面と切削部８の下端位置との間の寸法ｆが小さくなるようにする。

上記構成を有する固定具１を用いた、下地材１１への被着材９の固定は、次のようにして行う（図２（ａ）（ｂ）参照）。まず、被着材９を下地材１１の表面に沿って配置する。この状態で、被着材９の固定用孔１０と固定具１のねじ部２の下端とを位置あわせした状態で、固定具１の嵌入凹部１２にドライバービット等の工具を嵌入し、この工具を操作して固定具１をねじ込む。これにより、螺合部６は回転しながら固定用孔１０から下地材１１にねじ込まれる。次に切削部８も回転しながら固定用孔１０内を進むが、このとき切削部８の外径ｂより固定用孔１０の内径ｅの方が小さい場合は、切削部８のリーマー７が固定用孔１０の内面を切削し、固定用孔１０の表面開口から切削部８が進んだ位置までの固定用孔１０の内径が拡張される。次に連結部３は、固定用孔１０の内側に収められる。このとき、前記のように固定用孔１０の内径が切削部８のリーマー７によって拡張され、且つ前記連結部３の最大外径ｃは切削部８の外径ｂよりも小さいため、連結部３は固定用孔１０の開口に引っ掛かることなく固定用孔１０内に収められる。また、頭部４の外径ａは切削部８の外径ｂよりも大きいため、切削部８によって拡大された固定用孔１０の開口に落ち込むことなく、被着材９の表面に当接する。

従って、固定用孔１０の内径ｅが連結部３の最大外径ｃよりも小さい場合であっても、連結部３が固定用孔１０の開口に引っ掛かることがなく、このため、被着材９の表面からの頭部４の突出が防止されると共に、固定具１と固定用孔１０との間の隙間に水が浸入することも防止される。また、リーマー７による切削によって生じた切削屑はそのまま固定用孔１０の内側に溜まるため、頭部４の下面と被着材９の表面との間に切削屑が介在することが防止される。このため、前記切削屑の介在によって頭部４が被着材９の表面から突出したり、その後に切削屑が除去されて固定具１の頭部４と被着材９の表面との間の隙間から水が浸入したりすることが、防止される。

また、特に固定具１の頭部４の下面と切削部８の下端位置との間の寸法ｆが、被着材９の厚み寸法ｇよりも小さいと、切削部８は固定用孔１０の内側に配置され、下地材１１は固定具１のねじ込み時にリーマー７によって切削されることはなくなる。ここで、リーマー７で下地材１１を切削する場合には、リーマー７と下地材１１との間に生じる抵抗によって、固定具１の嵌入凹部１２と工具との間にかかる応力が増大する。しかし、前記のように下地材１１がリーマー７によって切削されないと、前記のような嵌入凹部１２と工具との間の応力の増大が防止され、この結果、頭部４の潰れ（なめ）が更に抑制される。

また、上記のような固定具１において、頭部の外径ａ、切削部８の外径ｂ、及び連結部３の最大外径ｃが、ａ＞ｃ＞ｂの関係となるようにすると共に、連結部３の最大外径ｃと切削部８の外径ｂとの差が１．５ｍｍ以下の範囲になるようにしても良い。また、このとき、切削部８の外径ｂと螺合部６の外径ｄとが、ｂ≧ｄの関係にあることが好ましく、特にｂ＞ｄの関係にあることが好ましい。この場合、頭部の外径ａは７〜１０ｍｍの範囲、切削部８の外径ｂは５〜６ｍｍの範囲、連結部３の最大外径ｃは５〜７ｍｍの範囲、螺合部６の外径ｄは４〜４．２ｍｍの範囲とすることができる。他の構成は、上述の図１，２に示す例の場合と同様とすることができる。

このような固定具１でも、上記の場合と同様にして下地材１１に対して被着材９を固定することができる。このとき、切削部８の外径ｂが連結部３の最大外径ｃよりも小さいため、固定具１のねじ込み時に切削部８によって拡張された固定用孔１０の内径も連結部３の最大外径ｃより小さくなるが、この連結部３の最大外径ｃと、前記拡張された固定用孔１０の内径との差も１．５ｍｍ以下の範囲となって、僅の差しかない。このため、固定具１は連結部３の大部分が固定用孔１０の内側に収められるまでねじ込まれ、或いは連結部３から固着用孔１０の開口縁にかかる荷重によってこの開口縁部分が変形することで固定具１が頭部３の下面が固定用孔１０の開口縁に当接するまでねじ込まれる。このため、上述の図１，２に示す例の場合と同様に、被着材９の表面からの頭部４の突出が防止されると共に、固定具１と固定用孔１０との間の隙間に水が浸入することも防止される。

尚、固定時に被着材９にクラックが発生することを防止するためには、被着材９の固定具１による固定荷重負担をより小さくすることが好ましく、このためには連結部３の最大外径ｃと切削部８の外径ｂとの差が特に１ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明に係る固定具は、適宜の被着材を下地材に固定するために使用することができるが、建築物の外装材の固定、特にスレート屋根材等の薄板状の屋根材の固定に、好適に用いられる。

本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 同上の使用形態を示すものであり、（ａ）及び（ｂ）は断面図である。 従来技術の一例を示すものであり、（ａ）及び（ｂ）は断面図である。

符号の説明

１ 固定具
２ ねじ部
３ 連結部
４ 頭部
５ ねじ山
６ 螺合部
７ リーマー
８ 切削部
９ 被着材
１０ 固定用孔
１１ 下地材

Claims (6)

1. 厚み方向に貫通する固定用孔を有する被着材を下地材に固定するための固定具であって、ねじ部、ねじ部の上端に形成された連結部、並びに連結部の上端に形成された頭部を具備し、
   前記ねじ部には下端側にねじ山が形成された螺合部が設けられると共に、上端側にリーマーが形成された切削部が設けられ、
   前記頭部の外径ａ、前記切削部の外径ｂ、及び前記連結部の最大外径ｃが、ａ＞ｂ≧ｃの関係にあることを特徴とする固定具。
2. 上記連結部の最大外径ｃと上記螺合部の外径ｄとが、ｃ≧ｄの関係にあることを特徴とする請求項１に記載の固定具。
3. 厚み方向に貫通する固定用孔を有する被着材を下地材に固定するための固定具であって、ねじ部、ねじ部の上端に形成された連結部、並びに連結部の上端に形成された頭部を具備し、
   前記ねじ部には下端側にねじ山が形成された螺合部が設けられると共に、上端側にリーマーが形成された切削部が設けられ、
   前記頭部の外径ａ、前記切削部の外径ｂ、及び前記連結部の最大外径ｃが、ａ＞ｃ＞ｂの関係にあり、且つ前記連結部の最大外径ｃと前記切削部の外径ｂとの差が１．５ｍｍ以下であることを特徴とする固定具。
4. 上記切削部の外径ｂと上記螺合部の外径ｄとが、ｂ≧ｄの関係にあることを特徴とする請求項２に記載の固定具。
5. 上記頭部の下面と、上記切削部の下端位置との間の寸法が、被着材の厚み寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の固定具。
6. 上記螺合部の外径と、上記固定用孔の内径とが、略等しいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の固定具。

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