JP2020012337A - シート固定ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】防水下地に固定された防水シートに水平方向の応力が作用しても、締結具が防水下地に対して安定的に固定されるシート固定ユニットを提供する。【解決手段】防水下地２の上に敷設された防水シート３を、防水下地２に固定するシート固定ユニットであって、防水シート３が固定されるシート固定部９を有する固定部材５と、固定部材５を防水下地２に締結固定する締結具６と、防水下地２と固定部材５との間に設けられ、弾性変形可能な軸力発生部材２０と、が備えられ、軸力発生部材２０は、締結具６の締結によって圧縮変形され、防水下地２に締結された締結具６に対して、防水下地２から離れる側に向けた軸力を作用させる。【選択図】図４

Description

本発明は、防水下地の上に沿って設けられる防水シートを防水下地に固定するシート固定ユニットに関する。

この種のシート固定ユニットとしては、例えば、金属製の円板からなる固定具本体の上面に、防水シートを接着固定自在な固定部（ホットメルト接着層）を備えるシート固定具が存在する（例えば、特許文献１参照）。このように、防水シートの下側に配設されるシート固定具は、固定具本体の中央部にネジ挿通孔が形成されており、このネジ挿通孔に挿通させたネジ部材で防水下地に固定する構成であった。

シート固定具は、例えば防水下地の上に断熱材が敷設し、断熱材の上に敷設する防水シートを固定する際に用いられる。この場合、断熱材の上からシート固定具をビス等の締結具で防水下地に固定し、シート固定具の上に防水シートを被せる。その後、防水シートの上方から電磁誘導加熱装置を用いて固定具本体を加熱する。これにより、固定具本体の上面の接着層（固定部）を溶かして、防水シートをシート固定具に固定する構成となっている。

特開２００２−８８９８６号公報

防水下地に固定された防水シートが強風にさらされた場合には、断熱材の上に敷設される防水シートには水平方向に応力が作用する場合がある。そうすると、防水シートを固定しているシート固定具や締結具にも水平方向の応力が働くこととなる。ここで、締結具のうち防水下地に締結される部位は、防水シートとの間に断熱材が存在することから、防水シートから所定距離（断熱材の厚さ相当）離れている。このため、防水シートに作用した水平方向の応力は、締結具の締結部位に対してより大きな応力となって作用する。そのような場合、防水下地の締結部位において締結具の固定状態に緩みが生じることがあり、場合によっては、締結具が防水下地から引き抜かれたり破断したりするおそれもある。

上記実情に鑑み、防水下地に固定された防水シートに水平方向の応力が作用しても、締結具が防水下地に対して安定的に固定されるシート固定ユニットが望まれている。

本発明に係るシート固定ユニットの特徴構成は、防水下地の上に敷設された防水シートを、前記防水下地に固定するシート固定ユニットであって、前記防水シートが固定されるシート固定部を有する固定部材と、前記固定部材を前記防水下地に締結固定する締結具と、前記防水下地と前記固定部材との間に設けられ、弾性変形可能な軸力発生部材と、が備えられ、前記軸力発生部材は、前記締結具の締結によって圧縮変形され、前記防水下地に締結された前記締結具に対して、前記防水下地から離れる側に向けた軸力を作用させる点にある。

本発明によれば、締結具によって防水下地に締結固定される固定部材のシート固定部に防水シートが固定されるシート固定ユニットであって、防水下地と固定部材との間に設けられる弾性変形可能な軸力発生部材を備える。この軸力発生部材は、締結具の締結によって圧縮変形され、防水下地に締結された締結具に対して、防水下地から離れる側に向けた軸力を作用させる。これにより、締結具は当該軸力を有することとなり、締結具は水平方向の応力に対して軸力によって抵抗することが可能になる。その結果、防水下地に対して締結具を安定的に固定することができる。

このように、簡素な構成によって、防水下地に対して締結具を安定的に固定可能なシート固定ユニットを提供できるに至った。

本発明においては、前記軸力発生部材は、前記締結具の周囲に、前記締結具の軸芯を中心とした対称な配置となるように設けられていると好適である。

本構成の如く、軸力発生部材は、締結具の周囲に、締結具の軸芯を中心とした対称な配置となるように設けられていると、軸力発生部材による軸力が締結具の軸方向に沿って作用し易くなる。これにより、軸力発生部材から軸力を受けた締結具は、防水下地に対して傾くことなく安定した姿勢で保持させることができる。

本発明においては、前記防水下地と前記固定部材との間において、前記軸力発生部材を取り囲む状態で設けられ、前記軸力発生部材が前記締結具の軸芯に沿って弾性変形するように前記軸力発生部材を案内するガイド部材が備えられていると好適である。

軸力発生部材は、締結具の防水下地への締結固定の際に圧縮変形されて、締結具に対して防水下地から離れる方向に軸力を作用させる。このとき、軸力発生部材は、締結具との間で位置ずれが生じて締結具の周方向において均等に軸力が作用しないことがある。そこで、本構成では、防水下地と固定部材との間において、軸力発生部材を取り囲む状態で設けられ、軸力発生部材が前記締結具の軸芯に沿って弾性変形するように軸力発生部材を案内するガイド部材が備えられている。これにより、軸力発生部材は、ガイド部材によって案内されて締結具の軸芯に沿って弾性変形するようになる。その結果、軸力発生部材は、締結具との間で位置ずれが生じ難くなり、締結具の周方向において均等に軸力を作用させ易くなるため、締結具を防水下地に安定的に固定することができる。

本発明においては、前記固定部材に、前記防水シートが固定される板状の板状部と、前記板状部に形成された貫通孔に係止するとともに前記貫通孔から前記防水下地の側に向けて延設され、前記締結具によって前記防水下地に固定される筒状のワッシャ部と、が備えられ、前記軸力発生部材に、前記締結具における前記ワッシャ部の下端部から突出した部分に係止する係止部が備えられ、前記軸力が前記締結具に直接作用するように構成されていると好適である。

本構成は、防水下地の上に板状の断熱部材が敷設され、その断熱部材の上面に沿って防水シートが敷設される構成において好適に用いることができる。すなわち、固定部材は、板状部材が断熱部材の表面に載置され、且つ、ワッシャ部が断熱部材の内部に進入した状態で、締結具によって防水下地に固定することができる。

そして、軸力発生部材に、締結具におけるワッシャ部の下端部から突出した部分に係止する係止部が備えられ、防水下地から離れる側に向けた軸力が締結具に直接作用するように構成されている。これにより、軸力発生部材がワッシャ部と防水下地との間に配置されるので、軸力発生部材をコンパクトに構成することができる。また、軸力発生部材から締結具に対して軸力を直接作用させることができるので、締結具をより安定的に防水下地に固定することができる。

シート固定ユニットの設置状態を示す斜視図である。 シート固定ユニットの分解斜視図である。 シート固定ユニットの設置工程を示す断面図である。 シート固定ユニットの設置工程を示す断面図である。 別形態のシート固定ユニットの設置状態を示す断面図である。 別形態のシート固定ユニットの設置状態を示す断面図である。 別形態のシート固定ユニットの設置状態を示す断面図である。 別形態の軸力発生部材を示す斜視図である。 別形態の軸力発生部材を示す斜視図である。

以下、本発明に係るシート固定ユニットの実施形態を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、屋根Ｒは、例えば金属製の折板屋根等で構成された屋根下地（防水下地の一例）２の上に、ボード状の断熱材４が敷き並べられ、その断熱材４の上に防水シート３が敷設されて構成されている。シート固定ユニット１は、屋根下地２の上に防水シート３を固定するものである。

屋根下地２は、金属製の折板屋根の他、鉄筋コンクリート構造のスラブや、例えばＡＬＣ板を敷き並べて形成したスラブや、デッキプレートや金属折板とコンクリートを組み合わせて形成したスラブや、それらスラブの上に断熱層を積層させたもの等を用いることもできる。そして、屋根下地２は、シート固定ユニット１を固定するためのビス６を抜け止め状態に支持することができるものであることが好ましい。

断熱材４は、断熱素材からなる板状の部材である。断熱材４の材質としては、例えば、ポリスチレン、ウレタン、イソシアネート等の種々のものを採用できる。また、図１に示す防水シート３は、可撓性を有し、例えば、塩化ビニル等の合成樹脂で構成されている。

シート固定ユニット１は、屋根下地２に対して間隔を空けて複数配置され、防水シート３は、複数のシート固定ユニット１を用いて屋根下地２に固定されるようになっている。

図２に示すように、シート固定ユニット１には、板状の上面部としての円板状の板状部５と、板状部５に挿通自在でビス６（締結具の一例）によって屋根下地２に締結固定される筒状のワッシャ部７とが備えられている。板状部５は、金属板をプレス加工によって成形してあり、円板の中央部分に、ワッシャ部７を挿通自在な第一開口部としての貫通孔８が形成されている。ワッシャ部７は板状部５の貫通孔８に係止するとともに貫通孔８から屋根下地２の側に向けて延設される。板状部５は、貫通孔８の外周側の部分が上方に膨出しており、その上面部分に、防水シート３が固定されるシート固定部としての接着部９が設けられている。従って、板状部５及びワッシャ部７によって、ビス６を用いて屋根下地２に固定可能な固定部材Ｄが構成されている。ビス６には、頭部１７の下方に後述する軸力発生部材２０が当接可能なフランジ部１８（係止部の一例）が設けられている。

接着部９は、例えば、ポリエステル系、エチレン酢酸ビニル系、合成ゴム系、オレフィン系等の接着剤からなるホットメルト接着層によって構成されている。接着部９にて防水シート３を固定する場合は、板状部５の上方側に防水シート３を被せるように配置した状態で、その防水シート３の上から電磁誘導加熱装置等によって板状部５を加熱して接着部９のホットメルト接着層を溶融させることで防水シート３を板状部５に接着することができる。

板状部５における貫通孔８の周囲は、全周にわたって屋根下地２側に凹入された凹入部１１が形成されている。

ワッシャ部７は、例えば金属材にて構成されており、図２に示すように、ビス６が挿通される筒状の本体部１３と、本体部１３の上端に設けられ、本体部１３の外径よりも大径に形成された鍔状部１４と、本体部１３の内部下端に設けられ、ビス６の頭部１７が係止可能な頭部係止部としての座繰り部１５と、を備えている。なお、ワッシャ部７は合成樹脂材によって構成されていてもよい。

図２に示すように、固定部材Ｄは、ワッシャ部７の下方に配置される軸力発生部材２０を備える。軸力発生部材２０は、例えば板ばねで構成されており、両端側のベース部２１と、両端側のベース部２１から立設されて弾性変形可能な変形部２２と、を有する。変形部２２は、長手方向の中央にビス６が挿通可能な挿通孔２３が形成されている。軸力発生部材２０は、ベース部２１及び変形部２２が、ビス６の軸芯Ｘを中心として対称な配置となるように設けられている。変形部２２には、挿通孔２３を囲む位置に、ビス６のフランジ部１８に当接する当接部２４が設けられる。

次に、シート固定ユニット１の設置手順の一例について説明する。
図３に示すように、屋根下地２の敷設された断熱材４の上から、例えば図示しないドリル等の穿孔具を用い、断熱材４に対して屋根下地２に連通する挿入孔４１を穿孔する。
次に、挿入孔４１に対して筒部材３２を挿入する。筒部材３２の長さ寸法は、断熱材４の厚み寸法と同程度である。筒部材３２は、軸力発生部材２０がビス６の軸芯Ｘに沿って弾性変形するように軸力発生部材２０を案内する。挿入孔４１において筒部材３２の内周側に軸力発生部材２０を配置する。軸力発生部材２０は、ベース部２１が例えば屋根下地２に固着されて屋根下地２に保持される。

固定部材Ｄにおいて、予め、板状部５とワッシャ部７とを合体させておく（図４参照）。そして、断熱材４が敷設されている屋根下地２に対してシート固定ユニット１を設置する。設置にあたっては、ワッシャ部７を軸力発生部材２０の上方に配置し、ワッシャ部７及び軸力発生部材２０の内部に挿入したビス６を捻じ込む。鍔状部１４が板状部５の貫通孔８の周囲に形成された凹入部１１に納まるまでビス６を螺進させる。ビス６によってワッシャ部７が屋根下地２に固定され、ワッシャ部７が板状部５を押えることにより、板状部５が固定される。このとき、軸力発生部材２０は、ビス６の締結によって圧縮変形されている。以上の工程でシート固定ユニット１を設置することができる。軸力発生部材２０は、シート固定ユニット１が設置された状態において、屋根下地２に締結されたビス６のフランジ部１８に当接し、ビス６に対して、屋根下地２から離れる側に向けた軸力を作用させる。

他の箇所にもシート固定ユニット１を設置した後、それらの上から防水シート３を広げて被せるように設置して、防水シート３の弛みをとる。その後、防水シート３の上から、シート固定ユニット１の板状部５に対応する箇所に、図示しない誘導加熱装置を当て付け、誘導加熱装置による加熱で接着面に塗布された接着部９のホットメルト接着層を溶融させて、防水シート３を接着部９に溶着する。これにより、接着部９に防水シート３が固定され、屋根下地２に、ビス６とシート固定ユニット１を介して、防水シート３が支持される。複数のシート固定ユニット１を防水シート３に接着することで、屋根下地２に対する防水シート３の固定工程が完了する。

以下に、軸力発生部材２０の作用を説明する。
防水シート３を敷設した状態では、防水シート３は、シート固定ユニット１の設置箇所以外の範囲では断熱材４の上に載置されているだけの状態となっているから、例えば風による揚力の作用や他の要因により防水シート３がバタつく現象を生じる場合がある。そのような場合、防水シート３の動きが板状部５からビス６に伝わり、ビス６に水平方向の力が作用することがある。

このような場合であっても、ビス６においてワッシャ部７の下端部である座繰り部１５から突出した部分（フランジ部１８）に、軸力発生部材２０の当接部２４が係止するので、軸力発生部材２０の軸力がビス６に直接作用する。こうして、軸力発生部材２０における変形部２２の反力が、屋根下地２に締結されたビス６に対して、屋根下地２から離れる側に向けた軸力として作用する。これにより、ビス６に当該軸力が付与されて、ビス６が屋根下地２に締結された部位において、当該軸力が水平方向の応力に対する抵抗となる。その結果、屋根下地２に対してビス６を安定的に固定することができる。

ここで、軸力発生部材２０は、ベース部２１及び変形部２２が、軸芯Ｘを中心として対称となるよう配置されている。これにより、変形部２２の当接部２４を介して、軸力発生部材２０による軸力がビス６の軸芯Ｘに沿って作用し易くなる。その結果、軸力発生部材２０から軸力を受けたビス６は、屋根下地２に対して傾くことなく安定した姿勢で保持させることができる。

ただし、軸力発生部材２０は、平面視において、ビス６に対して屋根下地２から離れる方向に軸力を作用させる際に、ビス６との間で位置ずれがあると、ビス６の周方向において均等に軸力が作用しないことがある。そこで、本実施形態では、屋根下地２と板状部５との間において、軸力発生部材２０を案内するとして筒部材３２（ガイド部材の一例）が備えられている。筒部材３２は、軸力発生部材２０を取り囲む状態で設けられ、軸力発生部材２０がビス６の軸芯Ｘに沿って弾性変形するように設けられている。これにより、軸力発生部材２０は、筒部材３２によって案内されることでビス６に対して適正な位置となり、ビス６の軸芯Ｘに沿って弾性変形するようになる。その結果、軸力発生部材２０は、ビス６との間で位置ずれが生じ難くなり、ビス６のフランジ部１８に対して均等に軸力を作用させ易くなるため、ビス６を屋根下地２に対して安定した姿勢で保持させることができる。

〔第２実施形態〕
上記の第１実施形態では、軸力発生部材２０が、板ばねで構成されており、ベース部２１と変形部２２とを有する例を示した。本実施形態では、図５に示すように、軸力発生部材２０が、筒状の弾性体２５によって構成されている。筒状の弾性体２５は、ワッシャ部７の座繰り部１５の内側に挿入配置され、端部２６（当接部）がビス６の頭部１７に当接する。こうすることで、筒状の弾性体２５からビス６の頭部１７に軸力を直接作用させることができる。

本実施形態では、ビス６の頭部１７の下部に軸力発生部材２０が係止する係止部としてフランジ部１８を設ける必要がなく、簡素な構造のビス６に対して軸力発生部材２０による軸力を作用させることができる。

〔第３実施形態〕
上記の第１実施形態では、軸力発生部材２０が、ワッシャ部７と屋根下地２との間に配置され、ビス６のフランジ部１８に係止される例を示した。本実施形態では、図６に示すように、軸力発生部材２０が、ワッシャ部７と屋根下地２との間に配置され、ワッシャ部７の底部に相当する座繰り部１５に、変形部２２の環状の当接部２４が当接して軸力を作用させる。軸力発生部材２０からワッシャ部７に作用された軸力は、ワッシャ部７の座繰り部１５にビス６の頭部１７が当接する状態にすることで、ビス６に伝達にすることができる。

本実施形態においても、軸力発生部材２０が係止する係止部としてフランジ部１８を設ける必要がなく、簡素な構造のビス６に対して軸力発生部材２０による軸力を作用させることができる。

〔別実施形態〕
（１）上記の実施形態では、断熱材４の挿入孔４１に軸力発生部材２０を配置した後に、板状部５等をビス６によって屋根下地２に固定する例を示したが、軸力発生部材２０にワッシャ部７等に事前に組付けられた状態であってもよい。

（２）上記の実施形態では、固定部材Ｄを構成する板状部５とワッシャ部７とが別体で構成されるものを示したが、この構成に代えて、板状部５とワッシャ部７とが金属材にて一体的に形成されるものであってもよい。

（３）上記の実施形態では、固定部材Ｄが板状部５にワッシャ部７を組付けて構成されるものを示したが、図７に示すように、固定部材Ｄが板状部５のみで構成されるものでもよい。この場合は、軸力発生部材２０は、例えばビス６の軸部６ａの中途部において外方に突出形成された係止部１９に係止されて、ビス６に軸力を伝達する。

（４）上記の実施形態では、軸力発生部材２０が板ばね等で構成された例を示したが、軸力発生部材２０の構成は特に限定されず、ビス６に対して軸力を作用させるものであれば他の形状や構造を有するものでもよい。図８では、軸力発生部材２０は、ベース部２１に曲面を有する凸状の変形部２２が立設されており、変形部２２は例えば弾性材料によって構成される。図８に示される軸力発生部材２０は、変形部２２の上端に、ビス６の軸芯Ｘを中心とした全周に当接部２７を有する。図９に示すように、軸力発生部材２０は、例えば筒状のバネ材２８で構成してもよい。このように、軸力発生部材２０が筒状のバネ材２８で構成されると、軸力発生部材２０の周囲に筒部材３２（ガイド部材）を配置しない場合であっても、ビス６に対して軸方向に沿った軸力を作用させることができる。

（５）上記の実施形態では、防水シート３が塩化ビニル系等の合成樹脂製シート材にて構成されるものを示したが、これに限るものではなく、公知の他の材料（例えば、ゴムやＴＰＥ≪サーモ・プラスチック・エラストマ≫等）を使用したものであってもよい。

（６）上記の実施形態では、接着部９がホットメルト接着層で構成されるものを示したが、これに限るものではなく、接着部９は公知の他の接着剤を用いて防水シート３を接着する構成であってもよい。

（７）上記の実施形態では、板状部５がビス６で屋根下地２に固定される構成としたが、ビスに限らず、プラグアンカを用いてビスを固定する構成、あるいは、釘を打ちこんで固定する構成を用いるようにしてもよい。

本発明は、防水下地の上に沿って設けられる防水シートを防水下地に固定するシート固定ユニットに広く適用できる。

１ ：シート固定ユニット
２ ：屋根下地（防水下地）
３ ：防水シート
４ ：断熱材
５ ：板状部
６ ：ビス
６ａ ：軸部
７ ：ワッシャ部
８ ：貫通孔
９ ：接着部（シート固定部）
１５ ：座繰り部
１７ ：頭部
１８ ：フランジ部（係止部）
１９ ：係止部
２０ ：軸力発生部材
２１ ：ベース部
２２ ：変形部
２４ ：当接部
２５ ：筒状の弾性体
２６ ：端部（当接部）
２７ ：当接部
２８ ：バネ材（軸力発生部材）
３２ ：筒部材（ガイド部材）
４１ ：挿入孔
Ｄ ：固定部材
Ｒ ：屋根
Ｘ ：軸芯

Claims (4)

1. 防水下地の上に敷設された防水シートを、前記防水下地に固定するシート固定ユニットであって、
   前記防水シートが固定されるシート固定部を有する固定部材と、
   前記固定部材を前記防水下地に締結固定する締結具と、
   前記防水下地と前記固定部材との間に設けられ、弾性変形可能な軸力発生部材と、が備えられ、
   前記軸力発生部材は、前記締結具の締結によって圧縮変形され、前記防水下地に締結された前記締結具に対して、前記防水下地から離れる側に向けた軸力を作用させるシート固定ユニット。
2. 前記軸力発生部材は、前記締結具の周囲に、前記締結具の軸芯を中心とした対称な配置となるように設けられている請求項１に記載のシート固定ユニット。
3. 前記防水下地と前記固定部材との間において、前記軸力発生部材を取り囲む状態で設けられ、前記軸力発生部材が前記締結具の軸芯に沿って弾性変形するように前記軸力発生部材を案内するガイド部材が備えられている請求項１または２に記載のシート固定ユニット。
4. 前記固定部材に、前記防水シートが固定される板状の板状部と、前記板状部に形成された貫通孔に係止するとともに前記貫通孔から前記防水下地の側に向けて延設され、前記締結具によって前記防水下地に固定される筒状のワッシャ部と、が備えられ、
   前記軸力発生部材に、前記締結具における前記ワッシャ部の下端部から突出した部分に係止する係止部が備えられ、
   前記軸力が前記締結具に直接作用するように構成されている請求項１から３のいずれか一項に記載のシート固定ユニット。

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