JP2014001770A - ラバーシートの表層を持つ積層材用ねじ - Google Patents

Abstract

【課題】薄鋼板と断熱材と表層のラバーシートの三層から成る屋根材又は外壁材を支持材に固着するために使用される積層材用ねじに関するものである。
【解決手段】薄鋼板と断熱材と表層のラバーシートの三層から成る積層材を支持材に固着するためのねじ１であって、ねじ軸部２の先端に先尖りの穴あけ部３が設けられ、後端に径大のフランジ５を有するフランジ付頭部４が一体に設けられ、フランジ５の座面６に外周縁に沿って複数の突出部７が突設されており、突出部２は、ねじ締付け方向側の前面８が座面６に対して隆起し、前面８の隆起端縁８ａからねじ締付け方向と逆の方向に座面６に向けて傾斜する傾斜面９を有する鋸歯状に形成され、隆起端縁８ａがねじ締付け時に切り込み刃として機能する。
【選択図】図１

Description

本発明は、薄鋼板と断熱材と表層のラバーシートの三層から成る屋根材又は外壁材を支持材に固着するために使用される積層材用ねじに関するものである。

俗にメタルビルディングと呼ばれる大型構造建築物の屋根や外壁を構築するに際して、保温効果の高いポリウレタン系の断熱材を凹凸に成型した薄鋼板に張り付け、表層をラバーシートで覆った三層から成る長尺の積層材（通称、サンドイッチパネル）が屋根材や外壁材として使用されることがある。このような屋根材や外壁材を柱や梁等の支持材に固着するために使用されるねじは、ねじ頭部を表層のラバーシートと厚い断熱材を貫通させ、薄鋼板を支持材に締結するため、支持材に対して十分な締結力を確保するには、前記ねじ頭部は、通常のねじ頭部より大径であることが求められる。

従来、このような三層からなる屋根材や外壁材２０を支持材３１に固着するには、例えば、図７及び図８に示すように、先ず表層のラバーシート２３と厚い断熱材２２にホールソーのような専用工具で取付用下孔２５を切削してくり抜き、次に外径の大きい座金を組み付けたドリルねじ１１を取付用下孔２５に挿入し、薄鋼板２１を鉄下地の支持材３１に締結した後、表層のラバーシート２３にあけられた開口２４をパッチシート２６で覆う工法が主流であった。なお、支持材３１が木下地の場合には、図８に示すように径大の座金を組み付けた木ねじ１２が使用される。

上記の締結作業におけるラバーシート２３と断熱材２２に予め取付用下孔２５をくり抜く必要がなく、作業工程を短縮できる積層材用ねじが、特許文献１（欧州特許出願公開番号ＥＰ１４７３４７１Ａ２明細書）に提案されている。

特許文献１に記載の積層材用ねじは、穴あけ先端部を有し、ねじ頭部の下方に回り止めして組み付けられた径大の円盤（座金）が、一箇所で周縁から中心に向けて開口し、ねじ締付け方向に傾斜している切込み刃が形成されていて、穴あけ先端部でラバーシートに穴をあけて断熱材に導入する締結時に、前記切込み刃がラバーシート及び断熱材へコルク栓抜きのようにねじれ込んでいくことで、従来の工法のように取付用下孔２５をくり抜く作業を必要としないとしている。

しかし、前記径大の円盤（座金）に設けた前記切り込み刃が一箇所であるため、ねじ締付け時に横方向の負荷が作用し、しかもラバーシートも断熱材も軟質であるため、ねじ軸が傾いて倒れるという問題があった。

このような問題点を解決することを目的として、先端に穴あけ部を有するねじの頭部に、径大の座面と回転工具の係合部を有し、前記径大の座面の外周部にラバーシートを削孔する複数の突出刃を設けた樹脂製部品を組み合わせた積層材用ねじが市販されているが、金属製ねじと樹脂製部品の２つの部品を組み合わせているので、製造コストが高くなるという課題が残っている（非特許文献１参照）。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので、ねじ軸部の先端に先尖りの穴あけ部を有し、後端に径大のフランジを有するフランジ付頭部が一体に設けられているねじの前記フランジの座面に、ねじ締付け時に切り込み刃として機能する複数の突出部を設けることで、前記表層のラバーシートを容易に切り裂いて、前記フランジ付頭部を前記断熱材にスムーズに直進させ、前記薄鋼板を前記支持材に対して十分な締結力を確保して固着することができる積層材用ねじを提供することを目的（課題）としている。

上記課題を解決するために、本発明は、薄鋼板と断熱材と表層のラバーシートの三層から成る積層材を支持材に固着するためのねじであって、ねじ軸部の先端に先尖りの穴あけ部が設けられ、後端に径大のフランジを有するフランジ付頭部が一体に設けられ、前記フランジの座面に外周縁に沿って複数の突出部が突設されており、前記突出部は、ねじ締付け方向側の前面が前記座面に対して隆起し、前記前面の隆起端縁からねじ締付け方向と逆の方向に前記座面に向けて傾斜する傾斜面を有する鋸歯状に形成され、前記隆起端縁がねじ締付け時に切り込み刃として機能することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、前記突出部の前記隆起端縁が前記フランジの外周縁より半径方向に突出して幅広に形成されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、前記突出部が、前記フランジの上面側を凹入変形させることによって圧造成形されていることを特徴とする。

以上説明したように、本発明は、径大のフランジの座面に外周縁に沿って突設した複数の突出部を有し、該突出部は、ねじ締付け方向側の前面が前記座面に対して隆起し、前記前面の隆起端縁からねじ締付け方向と逆の方向に前記座面に向けて傾斜する傾斜面を有する鋸歯状に形成され、前記隆起端縁がねじ締付け時に切り込み刃として機能する構成であるから、前記表層のラバーシートを容易に切り裂いて前記フランジ付頭部を前記断熱材にスムーズに直進させ、前記薄鋼板を前記支持材に十分な締結力を確保して固着することができる。

請求項２に係る発明によれば、ねじ締付け時に切り込み刃として機能する前記隆起端縁が幅広に形成されているので、前記表層のラバーシートをより快速に切削することができ、前記断熱材への進入もよりスムーズになる。

さらに、請求項３に係る発明によれば、前記フランジの上面側を凹入変形させて前記突出部を圧造成形するから、該突出部を容易に突設することが可能で、かつ、切り込み刃として機能する前記突出部の隆起端縁を容易に幅広に形成することができる。

また、本発明によるねじは、１ピース構造であるから、前述した従来の同種ねじに比べて製造コストを大幅に低減できる利点もある。

本発明に係る積層材用ねじの正面図である。 同上平面図である。 図１の３−３線に沿う断面矢視図である。 同上フランジ付頭部の斜視図である。 本発明に係るねじを適用する積層材の断面図である。 本発明に係るねじを使用して同上積層材を支持材に固着した例を示す説明図である。 同上積層材を支持材に固着する従来工法の説明図である。 同上積層材を支持材に固着する従来工法の別の説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１ないし図４は、本発明に係る積層材用ねじ１を示しており、該ねじ１は、ねじ軸部２の先端に先尖りの穴あけ部としてドリル部３が設けられ、後端に径大のフランジ５を有するフランジ付頭部４が一体に設けられ、該フランジ付頭部４に回転工具が係合するトルク伝達穴１４が設けられる構成は、従来のドリルねじと共通している。

本発明によるねじ１は、フランジ５の座面６に外周縁に沿って複数（図示の例では５つ）の突出部７が突設されている。該突出部７は、ねじ締付け方向側の前面８が座面６に対して隆起し、前面８の隆起端縁８ａからねじ締付け方向と逆の方向に座面６に向けて傾斜する傾斜面９を有する鋸歯状に形成され、隆起端縁８ａがねじ締付け時に切り込み刃として機能する。図示の実施形態においては、突出部７がフランジ５の上面側を凹入変形させることにより座面６側へ突出させて圧造成形されているが、フランジ５の上面側に凹入変形部１０を設けることなく座面６に突出部７を圧造成形することも可能である。しかし、図示のように、フランジ５の上面側を凹入変形させて突出部７を圧造成形すると、突出部７の切り込み刃として機能する隆起端縁８ａをフランジ５の外周縁より半径方向に突出して幅広に形成することが容易になり、好都合である。

図５は、本発明に係るねじ１を適用する積層材２０を示しており、該積層材２０は、折板屋根状に凹凸に成型した薄鋼板２１にポリウレタン系の断熱材２２を張り付け、該断熱材２２の表層をラバーシート２３で覆った三層からなり、通称サンドイッチパネルと呼ばれている。積層材２０は屋根材や外壁材として柱や梁を構成する鉄鋼製下地又は木製下地の支持材に固着して使用される。

図６は、本発明によるねじ１を使用して積層材２０を鉄鋼製下地の支持材３１に固着した例を示している。ねじ１先端のドリル部３でラバーシート２３に穴をあけて断熱材２２に導入する締結時に、フランジ５の突出部７がねじ締付け方向へ回転するに伴って、切り込み刃として機能する複数の隆起端縁８ａがラバーシート２３に切り込んで開口２４を切り裂くと共に断熱材２２に進入して、該断熱材２２を粒状に破砕し、取付用下孔２５がくり抜かれる。そして、ねじ１のドリル部３が支持材３１に当接し、支持材３１にねじ込まれると、薄鋼板２１がねじ１の径大のフランジ５により押圧され、支持材３１に固着される。このようにねじ１によって薄鋼板２１を支持材３１に締結した後、図示のように、表層のラバーシート２３の開口２４をゴム製のパッチシート２６で覆って下孔２５を密閉し、作業が完了する。図中、２７は、フランジ５の切り込み刃として機能する隆起端縁８ａにより粉砕された断熱材２２の切り屑を示している。

１ 積層材用ねじ
２ ねじ軸部
３ ドリル部
４ フランジ付頭部
５ フランジ
６ 座面
７ 突出部
８ 前面
８ａ 隆起端縁
９ 傾斜面
１０ 凹入変形部
２０ 積層材（屋根材又は外壁材）
２１ 薄鋼板
２２ 断熱材
２３ ラバーシート
２４ 開口
２５ 取付下孔
２６ パッチシート
２７ 切り屑
３１ 支持材

欧州特許出願公開番号ＥＰ１４７３４７１Ａ２明細書

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Claims (3)

1. 薄鋼板と断熱材と表層のラバーシートの三層から成る積層材を支持材に固着するためのねじであって、
   ねじ軸部の先端に先尖りの穴あけ部が設けられ、後端に径大のフランジを有するフランジ付頭部が一体に設けられ、
   前記フランジの座面に外周縁に沿って複数の突出部が突設されており、
   前記突出部は、ねじ締付け方向側の前面が前記座面に対して隆起し、前記前面の隆起端縁からねじ締付け方向と逆の方向に前記座面に向けて傾斜する傾斜面を有する鋸歯状に形成され、前記隆起端縁がねじ締付け時に切り込み刃として機能することを特徴とするラバーシートの表層を持つ積層材用ねじ。
2. 前記突出部の前記隆起端縁が前記フランジの外周縁より半径方向に突出して幅広に形成されていることを特徴とする請求項１記載のラバーシートの表層を持つ積層材用ねじ。
3. 前記突出部が、前記フランジの上面側を凹入変形させることによって圧造成形されていることを特徴とする請求項１又は２記載のラバーシートの表層を持つ積層材用ねじ。

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