JP4944441B2

JP4944441B2 - ドリルビス

Info

Publication number: JP4944441B2
Application number: JP2005379686A
Authority: JP
Inventors: 昌司後藤
Original assignee: Nippon Steel Coated Sheet Corp
Current assignee: Nippon Steel Coated Sheet Corp
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2025-12-28
Also published as: JP2007177968A

Description

本発明は、サンドイッチパネルを建物の構造材に固定するためのドリルビスに関するものである。

従来より、二枚の金属外皮の間に断熱材を充填して形成されるサンドイッチパネルを建物の構造材に固定することにより、建物の外壁などを形成することが行われている。サンドイッチパネルを構造材に固定するにあたっては、ドリルビスが用いられているが、ドリルビスの中でもネジ山が軸部の一部にしか設けられていない半ネジタイプのものが多用されている（例えば、特許文献１参照）。

図３に従来から行われているサンドイッチパネルの固定方法の一例を示す。この例では、サンドイッチパネル４として、亜鉛めっき鋼板などの金属外皮１、２の間にロックウールなどの断熱材３を充填して形成したものが用いられている。構造材５は断面略ロ字状のボックス形の鉄骨下地で形成されている。ドリルビスＡは、外周にネジ山１１を有する軸部７と、軸部７の先端側に設けたドリル部８と、軸部７の後端側に設けた頭部９とから形成されている。ネジ山１１が形成された軸部７の一部はネジ山部６として軸部７の長手方向の略中央部に形成されているが、ネジ山部６の位置はサンドイッチパネル４の厚みによって異なる。また、軸部７のネジ山部６以外の部分はネジ山１１の無い平坦な表面を有する無ネジ山部１０として形成されている。

そして、サンドイッチパネル４を構造材５に固定するにあたっては次のようにして行う。まず、図３（ａ）に示すように、構造材５の一の外面にサンドイッチパネル４の一方の金属外皮１の表面を接触させるようにして、サンドイッチパネル４を構造材５に配置する。次に、サンドイッチパネル４の他方の金属外皮２（構造材５に接触させていない方の金属外皮２）の表面側から上記のドリルビスＡを回転させながら打ち込んでいく。すなわち、ドリルビスＡの先端のドリル部８により金属外皮２、断熱材３、金属外皮１、構造材５の順で穿孔しながら、ドリルビスＡの頭部９が金属外皮２の表面に当接するまでドリルビスＡをサンドイッチパネル４及び構造材５に螺入するのである。そして、図３（ｃ）に示すように、最終的にドリルビスＡのネジ山部６を金属外皮１と構造材５に貫通させて螺合し、このネジ山部６と頭部９とでサンドイッチパネル４を締め付けることによって、サンドイッチパネル４を構造材５に固定することができるのである。また、図３（ｂ）に示すように、ドリルビスＡのドリル部８で金属外皮１と構造材５とを穿孔している時には、ネジ山部６はサンドイッチパネル４の断熱材３の部分に位置し、金属外皮２の部分には無ネジ山部１０が位置するように形成されている。これにより、ドリル部８で金属外皮１と構造材５を穿孔している時に生じる力が金属外皮２に加わらないようにすることができ、断熱材３からの金属外皮２の剥離を防止することができるのである。

図４には、構造材５として木下地（角材）を柱に用いた例が示されている。この従来例でも、上記図３（ａ）〜（ｃ）と同様の手順（図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）が図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）にそれぞれ対応する）で施工することができ、上記鉄骨下地の場合と同様に半ネジタイプのドリルビスＡを用いて構造材５にサンドイッチパネル４を固定しているが、木下地では鉄骨下地に比べて強度がやや劣るために、ドリルビスＡの挿入長さ（食い込む長さ）を多くしないサンドイッチパネル４の固定強度が低下する恐れがある。

そこで、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、鉄骨下地に使用するドリルビスＡに比べて木下地に使用するドリルビスＡはネジ山部６を長くして形成しており、これにより、木下地では鉄骨下地に比べてドリルビスＡを深く構造材５に螺入するようにしている。尚、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）の手順が図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）にそれぞれ対応している。

しかしながら、ネジ山部６を長くすると、図５（ｂ）に示すように、ドリルビスＡのドリル部８で金属外皮１と構造材５とを穿孔している時には、ネジ山部６がサンドイッチパネル４の金属外皮２の部分に位置するために、ドリル部８で金属外皮１と構造材５を穿孔している時に生じる力が金属外皮２に加わって、断熱材３から金属外皮２が剥離するという問題があった。そして、このような剥離が生じると、サンドイッチパネル４の外観低下や強度低下及び断熱性の低下などを引き起こす恐れがあった。
特開平８−６１３４４号公報

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、木下地にサンドイッチパネルを固定する場合であっても、サンドイッチパネルの金属外皮の剥離を防止することができると共に木下地に対するサンドイッチパネルの固定強度（留付け強度）を確保することができるドリルビスを提供することを目的とするものである。

本発明のドリルビスＡに係る発明は、二枚の金属外皮１、２の間に断熱材３を充填して形成されるサンドイッチパネル４を建物の構造材５に固定するためのドリルビスＡであって、ネジ山１１を有する軸部７の先端にドリル部８を設けると共に軸部７にネジ山の無い無ネジ山部１０を形成し、軸部７の無ネジ山部１０よりも先側部分を第一ネジ山部６ａとすると共に軸部７の無ネジ山部１０よりも後側部分を第二ネジ山部６ｂとし、サンドイッチパネル４を構造材５に固定するときに構造材５の外面に接触させる一方の金属外皮１の厚みをＴ１、断熱材３の厚みをＴ２、他方の金属外皮２の厚みをＴ３、ドリル部８の先端から第一ネジ山部６ａの後端までの長さをＬ１、ドリル部８の長さをＬ２、ドリル部８の先端から無ネジ山部１０の後端までの長さをＬ３、第二ネジ山部６ｂの後端から頭部９までの長さをＬ４、第二ネジ山部６ｂの先端から後端までの長さをＬ５とすると、Ｔ２＞Ｌ１及びＬ３−Ｌ２＞Ｔ１＋Ｔ２並びにＬ４＜Ｔ２＋Ｔ３及びＬ４＋Ｌ５＞Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３の条件を満たすことを特徴とするものである。

本発明では、Ｔ２＞Ｌ１及びＬ３−Ｌ２＞Ｔ１＋Ｔ２の条件を満たすことにより、ドリル部８で金属外皮１と構造材５とを穿孔している時には、無ネジ山部１０がサンドイッチパネル４の金属外皮２の部分に位置するために、ドリル部８で金属外皮１と構造材５を穿孔している時に生じる力が金属外皮２に加わらないようにすることができ、断熱材３からの金属外皮２の剥離を防止することができるものである。従って、サンドイッチパネル４の外観低下や強度低下及び断熱性の低下などを引き起こさないようにすることができるものである。勿論、鉄骨下地に使用するドリルビスに比べて、ネジ山部６を長く形成することにより、構造材５への挿入長さ（螺入長さ）を深くすることができ、サンドイッチパネル４の固定強度の低下を少なくして固定強度を確保することができるものである。

また、Ｌ３−Ｌ２＞Ｔ１＋Ｔ２の条件を満たすことにより、サンドイッチパネル４を構造材５に固定するにあたって、第一ネジ山部６ａをサンドイッチパネル４の構造材５側の金属外皮１と螺合させると共に第二ネジ山部６ｂをサンドイッチパネル４の構造材５側と反対側の金属外皮２と螺合させながら、ドリルビスＡをサンドイッチパネル４にねじ込むことができ、ドリルビスＡがねじ込み易くなるものである。

さらに、Ｌ４＜Ｔ２＋Ｔ３及びＬ４＋Ｌ５＞Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３の条件を満たすことにより、ドリルビスＡをサンドイッチパネル４に打入（挿入）し終えた状態で、第二ネジ山部６ｂをサンドイッチパネル４の構造材５側の金属外皮１と螺合させることができ、ドリルビスＡとサンドイッチパネル４とを強固に連結しながらサンドイッチパネル４を構造材５に固定することができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

本発明のドリルビスＡはステンレス鋼などの金属材料で形成されるものであって、図１に示すように、外周にネジ山１１を有する軸部７と、軸部７の先端に設けたドリル部８と、軸部７の後端に設けた頭部９とから形成されている。

軸部７は細長い棒状に形成されるものであって、その直径は例えば３．５〜８．０ｍｍにすることができるが、これに限定されるものではない。また、軸部７の外周には螺旋状ネジ山（雄ネジ）１１が形成されており、これにより、軸部７は無ネジ部１０と二つのネジ山部６とで構成されている。すなわち、無ネジ山部１０よりもドリル部８側（先側）に形成されたネジ山１１を有する部分である第一ネジ山部６ａと、無ネジ山部１０よりも頭部９側（後側）に形成されるネジ山１１を有する部分である第二ネジ山部６ｂと、ネジ山部６のようにネジ山１１が形成されておらず、表面が平坦面で形成される無ネジ部１０とで軸部７が構成されている。第一ネジ山部６ａと第二ネジ山部６ｂとはネジ山１１のピッチが同じであることが必要である。

ドリル部８は、サンドイッチパネル４の金属外皮１、２や構造材５に穿孔可能なように、先端が尖って形成されていると共に、ドリル部８の周面にはガイド溝８ａ及び切削刃８ｂが形成される。

頭部９は軸部７よりも直径が大きな円盤状に形成することができる。頭部９の形状は六角ボルトの頭部のように形状などの各種の形状を採用することができる。また、頭部９の後端面にはドライバなどの締め付け工具が係合可能な係合凹部を設けることができる。

本発明のドリルビスＡは、サンドイッチパネル４を木下地である柱などの構造材５に固定するためのものである。サンドイッチパネル４は二枚の金属外皮１、２の間に断熱材３を充填して形成されるものである。金属外皮１、２は厚み０．３〜１．６ｍｍ程度の金属板をロール加工や折り曲げ加工するなどして形成されるものである。この場合、金属板としてはステンレス鋼板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム亜鉛合金めっき鋼板、塗装鋼板などの各種の金属板を用いることができる。金属外皮１と金属外皮２の厚みは同一であっても異なっていても良い。また、断熱材としては厚み２０〜１２０ｍｍ程度のものを用いることができる。この場合、無機質断熱材としてはロックウールやグラスウールなどを用いることができ、樹脂断熱材としてはウレタンフォームやフェノールフォームなどを用いることができる。金属外皮１、２と断熱材３とは接着して一体化することができる。

そして、本発明のドリルビスＡを用いてサンドイッチパネル４を構造材５に固定するにあたっては、以下のようにして行う。まず、図２（ａ）に示すように、構造材５の一つの外面にサンドイッチパネル４の一方の金属外皮１の表面を接触させるようにして、サンドイッチパネル４を構造材５に配置する。ここで、サンドイッチパネル４で外壁を形成する場合は、サンドイッチパネル４を構造材５の屋外側に配置する。次に、サンドイッチパネル４の他方の金属外皮２（構造材５に接触させていない方の金属外皮２）の表面側から上記のドリルビスＡを回転させながら打ち込んでいく。すなわち、ドリルビスＡの先端のドリル部８により金属外皮２、断熱材３、金属外皮１、構造材５の順で穿孔しながら、ドリルビスＡの頭部９が金属外皮２の表面に当接するまでドリルビスＡをサンドイッチパネル４及び構造材５にねじ込んで螺入（打入）していく。そして、図２（ｃ）に示すように、最終的にドリルビスＡのネジ山部６を金属外皮１と構造材５に貫通させて螺合し、このネジ山部６（第一ネジ山部６ａと第二ネジ山部６ｂ）と頭部９とでサンドイッチパネル４を締め付けることによって、サンドイッチパネル４を構造材５に固定することができるのである。

そして、本発明のドリルビスＡでは、鉄骨下地に使用するドリルビスに比べてネジ山部６（第一ネジ山部６ａと第二ネジ山部６ｂの合計）を長く形成することにより、構造材５に深く螺入することができ、サンドイッチパネル４の固定強度の低下を少なくすることができるものである。

また、上記のようにサンドイッチパネル４及び構造材５に螺入していく途中において、ドリル部８で金属外皮１と構造材５とを穿孔している時には、図２（ｂ）に示すように、第一ネジ山部６ａと第二ネジ山部６ｂとの間に設けた無ネジ山部１０が金属外皮２の部分に位置するように形成されている。これにより、ドリル部８で金属外皮１と構造材５を穿孔している時に生じる力が金属外皮２に加わらないようにすることができ、断熱材３からの金属外皮２の剥離を防止することができるのである。具体的には、サンドイッチパネル４の構造材５に接触させる側の金属外皮１の厚みをＴ１、断熱材３の厚みをＴ２、ドリル部８の先端から第一ネジ山部６ａの後端までの長さをＬ１、ドリル部８の長さをＬ２、ドリル部８の先端から無ネジ山部１０の後端までの長さをＬ３とすると、Ｔ２＞Ｌ１及びＬ３−Ｌ２＞Ｔ１＋Ｔ２の条件を満たすようにドリルビスＡが形成されている。

また、本発明のドリルビスＡは、ドリル部８の長さをＬ２、ドリル部８の先端から無ネジ山部１０の後端までの長さをＬ３とした場合に、Ｌ３−Ｌ２＞Ｔ１＋Ｔ２の条件を満たすように形成している。これにより、第一ネジ山部６ａをサンドイッチパネル４の構造材５側の金属外皮１と螺合させながら、且つ第二ネジ山部６ｂをサンドイッチパネル４の構造材５側と反対側の金属外皮２と螺合させながら、ドリルビスＡをサンドイッチパネル４にねじ込むことができ、ドリルビスＡがねじ込み易くなるものである。

さらに、本発明のドリルビスＡでは、サンドイッチパネル４を構造材５に固定するときに構造材５の外面に接触させない他方の他方の金属外皮２の厚みをＴ３、第二ネジ山部６ｂの後端から頭部９までの長さをＬ４とした場合に、Ｌ４＜Ｔ２＋Ｔ３及びＬ４＋Ｌ５＞Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３の条件を満たすことにより、ドリルビスＡをサンドイッチパネル４に打入し終えた状態（図２（ｃ）の状態）で、第二ネジ山部６ｂをサンドイッチパネル４の構造材５側の金属外皮１と螺合させることができ、ドリルビスＡとサンドイッチパネル４とを強固に連結しながらサンドイッチパネル４を構造材５に固定することができるものである。尚、本発明において、第二ネジ山部６ｂの後端は軸部７の後端部分（頭部９の首下部分）にまで形成してもよいが、特に必要がない場合は、上記の各条件を満たすことにより、無ネジ山部１０の後端と頭部９との間の任意の部分にまでネジ山１１を形成すればよい。

以下にさらに具体例を示す。

厚み３５ｍｍのサンドイッチパネル４（一方の金属外皮１の厚みＴ１：０．５ｍｍ、断熱材３の厚みＴ２：３４ｍｍ、他方の金属外皮２の厚みＴ３：０．５ｍｍ）を、一辺が１０５ｍｍの正方形の断面を有する木下地の構造材５に固定する場合、ドリルビスＡとしては、例えば、軸部７の長さ（ドリル部８の先端から頭部９の首下までの長さ）が１００〜１３０ｍｍ、ドリル部８の先端から第一ネジ山部６ａの後端までの長さＬ１が３０〜３４ｍｍ、ドリル部８の先端から後端までの長さＬ２が３．０〜１０ｍｍ、ドリル部８の先端から無ネジ山部１０の後端までの長さＬ３が３８〜４５ｍｍ、第二ネジ山部６ｂの後端から頭部９までの長さＬ４が０〜３０ｍｍで、Ｔ２＞Ｌ１及びＬ３−Ｌ２＞Ｔ１＋Ｔ２並びにＬ４＜Ｔ２＋Ｔ３及びＬ４＋Ｌ５＞Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３の条件を満たすものを用いることができる。

本発明の実施の形態の一例を示す正面図である。同上の使用方法を示し、（ａ）〜（ｃ）は断面図である。従来例の一例を示し、（ａ）〜（ｃ）は断面図である。従来例の他例を示し、（ａ）〜（ｃ）は断面図である。従来例の他例を示し、（ａ）〜（ｃ）は断面図である。

符号の説明

１金属外皮
２金属外皮
３断熱材
４サンドイッチパネル
５構造材
６ａ第一ネジ山部
６ｂ第二ネジ山部
７軸部
８ドリル部
９頭部
１０無ネジ山部
１１ネジ山
Ａドリルビス

Claims

二枚の金属外皮の間に断熱材を充填して形成されるサンドイッチパネルを建物の構造材に固定するためのドリルビスであって、ネジ山を有する軸部の先端にドリル部を設けると共に軸部にネジ山の無い無ネジ山部を形成し、軸部の無ネジ山部よりも先側部分を第一ネジ山部とすると共に軸部の無ネジ山部よりも後側部分を第二ネジ山部とし、サンドイッチパネルを構造材に固定するときに構造材の外面に接触させる一方の金属外皮の厚みをＴ１、断熱材の厚みをＴ２、他方の金属外皮の厚みをＴ３、ドリル部の先端から第一ネジ山部の後端までの長さをＬ１、ドリル部の長さをＬ２、ドリル部の先端から無ネジ山部の後端までの長さをＬ３、第二ネジ山部の後端から頭部までの長さをＬ４、第二ネジ山部の先端から後端までの長さをＬ５とすると、Ｔ２＞Ｌ１及びＬ３−Ｌ２＞Ｔ１＋Ｔ２並びにＬ４＜Ｔ２＋Ｔ３及びＬ４＋Ｌ５＞Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３の条件を満たすことを特徴とするドリルビス。