JP5022125B2 - サンドイッチパネル表面用部材固定ネジ及びこれを用いたサンドイッチパネル表面への部材の固定構造 - Google Patents

Description

本発明は、屋根や床、壁などに使用されているサンドイッチパネルに部材を固定する際に用いる固定ネジ及びこの固定ネジを用いたサンドイッチパネルへの部材の固定構造に関するものである。

従来より、屋根下地の表面に防水シートを敷設することにより屋根（フラット屋根など）を形成する、いわゆるシート防水工法が行われている（例えば、特許文献１参照）。このようなシート防水工法において、防水性を確保するために、防水シートを屋根下地に敷設して固定するにあたっては、シート接合板が用いられている。シート接合板は、ステンレス鋼板などの基板の表面に塩化ビニル樹脂などの接着樹脂を被覆して形成されるものである。そして、屋根下地にビスなどの固定具でシート接合板を固定し、接着樹脂を溶剤や誘導加熱により溶融させた後、屋根下地及びシート接合板の上に防水シートを敷設し、この状態で溶融した接着樹脂を乾燥硬化したり冷却固化したりして接着することによって、防水シートを屋根下地に固定するようにしている。

母屋などの建物躯体にサンドイッチパネルを架設して屋根下地を形成している場合、シート接合板の固定強度を確保するために、建物躯体に対応する部分（建物躯体の上方位置）においてシート接合板をサンドイッチパネルの上面に固定している。つまり、シート接合板とサンドイッチパネルを貫通して建物躯体にまで固定具を打ち込むことによって、シート接合板の固定強度を確保している。しかし、建物躯体に対応しない部分（建物躯体の上方以外の位置）では、シート接合板をサンドイッチパネルの上面に固定具で固定しても、サンドイッチパネルの薄い金属外皮でしかシート接合板の固定強度を確保することができない。従って、建物躯体に対応しない部分にシート接合板を設けても、防水シートが強風を受けた場合に、シート接合板ごとサンドイッチパネルから外れてしまうので、防水シートを強固に固定することができないという問題があった。
特開２００５−１４６７７４号公報

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、サンドイッチパネルの表面に部材を強固に固定することができるサンドイッチパネル表面用部材固定ネジ及びこれを用いた部材の固定構造を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係るサンドイッチパネル表面用部材固定ネジ６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の表面に部材５を固定するためのサンドイッチパネル表面用部材固定ネジ６であって、軸部７にネジ山のない無ネジ部８を形成し、無ネジ部８よりも頭部９側にネジ山を形成してサンドイッチパネル４の表面側の金属外皮１に係止するための第一ネジ部１０とし、無ネジ部８よりも先端側にネジ山を形成してサンドイッチパネル４の裏面側の金属外皮２に係止するための第二ネジ部１１とし、第一ネジ部１０の径Ｄ４の大きさを第二ネジ部１１の径Ｄ２の大きさ以上に形成すると共に第一ネジ部１０のネジピッチＰ１の大きさを第二ネジ部１１のネジピッチＰ２の大きさ以下に形成して成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項２に係るサンドイッチパネル表面への部材の固定構造は、サンドイッチパネル４の表面に部材５を配置し、この部材５とサンドイッチパネル４とを貫通して請求項１に記載のサンドイッチパネル表面用部材固定ネジ６を締め付けることによって、第一ネジ部１０をサンドイッチパネル４の表面側の金属外皮１に貫通させて係止すると共に第二ネジ部１１をサンドイッチパネル４の裏面側の金属外皮２に貫通させて係止して成ることを特徴とするものである。

本発明のサンドイッチパネル表面用部材固定ネジ６では、第一ネジ部１０をサンドイッチパネル４の表面側の金属外皮１に貫通させると共に第二ネジ部１１をサンドイッチパネル４の裏面側の金属外皮２に貫通させるようにしてサンドイッチパネル４に打ち込んで締め付けるので、サンドイッチパネル表面用部材固定ネジ６の第一ネジ部１０と第二ネジ部１１をサンドイッチパネル４の表裏二枚の金属外皮１、２にそれぞれ係止することができ、サンドイッチパネル表面用部材固定ネジ６をサンドイッチパネル４から抜けにくくすることができるものであり、この結果、母屋などの建物躯体がない部分であっても、サンドイッチパネル表面用部材固定ネジ６でサンドイッチパネル４の表面に部材５を強固に固定することができるものである。

特に、第一ネジ部１０のネジピッチＰ１の大きさを第二ネジ部１１のネジピッチＰ２の大きさ以下に形成すると、サンドイッチパネル表面用部材固定ネジ６をサンドイッチパネル４に打ち込んで締め付けることにより、サンドイッチパネル表面用部材固定ネジ６の周辺部分においてサンドイッチパネル４を圧縮した状態でサンドイッチパネル表面用部材固定ネジ６をサンドイッチパネル４に締結することができ、サンドイッチパネル表面用部材固定ネジ６でサンドイッチパネル４の表面に部材５をさらに強固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。

本発明のサンドイッチパネル表面用部材固定ネジ６（以下、略して「サンドイッチパネル用固定ネジ６」又は「サンドイッチパネル用ネジ６」ともいう）は鋼材などの金属材料を用いて形成されるものであって、図１に示すように、丸棒状の軸部７とその後端部に設けた頭部９とを有して形成されている。頭部９の外径は軸部７の外径よりも大きく形成されている。軸部７の先端部にはドリル部２１が形成されている。ドリル部２１の周面には溝部と切削刃とが設けられており、サンドイッチパネル４の金属外皮１、２や断熱材３に穿孔可能に形成されている。軸部７の略中央部には無ネジ部８が形成されている。無ネジ部８にはネジ山（雄ネジ）は形成されておらず、丸棒の周面のような凸曲面に形成されている。そして、無ネジ部８と頭部９の間において軸部７の外周面にネジ山を設けることによって第一ネジ部１０が形成されている。また、無ネジ部８とドリル部２１の間において軸部７の外周面にネジ山を設けることによって第二ネジ部１１が形成されている。ここで、第一ネジ部１０の外径（ネジ谷部の外径）は第二ネジ部１１の外径（ネジ谷部の外径）と同等か、好ましくは第一ネジ部１０の外径は第二ネジ部１１の外径よりも大きく形成されている。また、第一ネジ部１０と頭部９との間には、頭部９側になるほど径が徐々に大きくなるテーパー部２２が設けられている。テーパー部２２の長さ寸法（軸方向の寸法）は部材５の厚み以下であることが好ましい。

本発明で用いるサンドイッチパネル４は、表裏二枚の金属外皮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。金属外皮１、２に用いられる金属板としては、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もの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よい。断熱材３としては厚み２０〜１２０ｍｍ程度のものを使用することができる。また、断熱材３としてはロックウールやグラスウールなどの無機質繊維材のもの、あるいはウレタンフォームやフェノールフォームなどの樹脂発泡体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、上記のサンドイッチパネル用固定ネジ６を用いてサンドイッチパネル４の表面に部材５の固定するにあたっては、以下のようにして行うことができる。ここでは、母屋などの建物躯体２４、２４に載置して架設したサンドイッチパネル４の上面（サンドイッチパネル４の表面側の金属外皮１の表面）に、部材５としてシート接合板２５を固定する場合について説明するが、これに限定するものではない。また、サンドイッチパネル４の表面側の金属外皮１が上向きに、裏面側の金属外皮２が下向きになるようにして建物躯体２４に固定されている。

まず、テクスなどのパネル用ファスナー４０で建物躯体２４に固定された上記のサンドイッチパネル４の上面にシート接合板２５を載置する。シート接合板２５の載置する位置は任意であって、建物躯体２４に対応しない部分（建物躯体２４の上方以外の位置）でもよい。シート接合板２５は各種のものを使用することができるが、例えば、図２に示すように、ステンレス鋼板などの金属製の円盤で形成される基板２６と、基板２６の上面（表面）に形成された塩化ビニル樹脂などの接着樹脂層２７とを備えて形成することができる。また、シート接合板２５の略中央部には貫通孔２９が設けられている。尚、建物躯体２４に対応する部分（建物躯体２４の上方位置）において、シート接合板２５を配置してもよい。

サンドイッチパネル４の上面にシート接合板２５を載置した後、これを本発明の上記サンドイッチパネル用固定ネジ６により固定する。すなわち、まず、サンドイッチパネル用固定ネジ６のドリル部２１をシート接合板２５の貫通孔２９に上側から差し込んだ後、次に、サンドイッチパネル用固定ネジ６を回転させることにより、ドリル部２１で上側の金属外皮１、断熱材３、下側の金属外皮２の順で穿孔しながらサンドイッチパネル４にねじ込んでいく。そして、第一ネジ部１０を上側の金属外皮１に貫通させた状態にすると共に第二ネジ部１１をサンドイッチパネル４の下側の金属外皮２に貫通させた状態にしてサンドイッチパネル４に打ち込んで締め付けることによって、シート接合板２５をサンドイッチパネル４の上面に固定することができる。

尚、シート接合板２５をサンドイッチパネル４の上面に固定した後、このシート接合板２５の接着樹脂層２７を溶剤や誘導加熱により溶融させた後、サンドイッチパネル４及びシート接合板２５の上に防水シート２８を敷設し、この状態で溶融した接着樹脂層２７を乾燥硬化したり冷却固化したりして防水シート２８に接着することによって、図３、４に示すような、サンドイッチパネル４の上面に防水シート２８を固定してサンドイッチパネル４を屋根下地として用いたフラット屋根を形成することができる。

本発明のサンドイッチパネル用固定ネジ６において、ドリル部２１がサンドイッチパネル４の下側の金属外皮２に到達してから貫通するまでの間に、第一ネジ部１０や第二ネジ部１１が上側の金属外皮１を貫通している状態にあると、上側の金属外皮１に力が加わって金属外皮１が断熱材３から剥離することがある。そこで、ドリル部２１がサンドイッチパネル４の下側の金属外皮２に到達してから貫通するまでの間においては、無ネジ部８が上側の金属外皮１を貫通している状態になるものであり、これにより、上側の金属外皮１に力が加わらないようにして金属外皮１が断熱材３から剥離するのを防止することができる。この場合、ドリル部２１の長さ寸法Ｌ１、第二ネジ部１１の長さ寸法Ｌ２、無ネジ部８の長さ寸法Ｌ３、金属外皮１の厚み寸法Ｔ１、断熱材３の厚み寸法Ｔ２、金属外皮２の厚み寸法Ｔ３とすると、Ｌ２＜Ｔ２＜Ｌ２＋Ｌ３−Ｔ１、Ｌ１＞Ｔ３、Ｌ３＋Ｌ４＜Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３、Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＜Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４の条件を満たすのが好ましい。

また、ドリル部２１の外径Ｄ１、第二ネジ部１１の外径（ネジ谷部の外径）Ｄ２、無ネジ部８の外径Ｄ３、第一ネジ部１０の外径（ネジ谷部の外径）Ｄ４、頭部９の外径Ｄ５は、Ｄ１＜Ｄ３≦Ｄ２≦Ｄ４＜Ｄ５の関係を有するものである。これにより、本発明のサンドイッチパネル用固定ネジ６を締め付けた状態では、第二ネジ部１１を下側の金属外皮２に食い込ませて係止することができると共に、第一ネジ部１０を上側の金属外皮１に食い込ませて係止することができ、部材５を強固に固定することができる。Ｄ１〜Ｄ５が上記の関係を満たさない場合は、第二ネジ部１１を下側の金属外皮２に食い込ませることができなかったり、第一ネジ部１０を上側の金属外皮１に食い込ませることができなかったりして、部材５を強固に固定することができないことがある。

本発明において、サンドイッチパネル用固定ネジ６の各部分の寸法はサンドイッチパネル４の厚みなどに応じて適宜設定可能である。例えば、サンドイッチパネル４の金属外皮１の厚み寸法Ｔ１＝０．５ｍｍ、断熱材３の厚み寸法Ｔ２＝３４ｍｍ、金属外皮２の厚み寸法Ｔ３＝０．５ｍｍ、部材５（シート接合板２５）の厚み寸法Ｒ＝１ｍｍとした場合、ドリル部２１の長さ寸法Ｌ１＝０〜１５ｍｍでより好ましくは５〜１５ｍｍ、第二ネジ部１１の長さ寸法Ｌ２＝５〜２０ｍｍ、無ネジ部８の長さ寸法Ｌ３＝１０〜３０ｍｍ、第一ネジ部１０の長さ寸法Ｌ４＝１０〜３０ｍｍ、テーパー部２２の長さ寸法Ｌ５＝０〜５ｍｍ、ドリル部２１の外径Ｄ１＝３〜４ｍｍ、第二ネジ部１１の外径Ｄ２＝４〜５ｍｍ、無ネジ部８の外径Ｄ３＝４〜５ｍｍ、第一ネジ部１０の外径Ｄ４＝５〜７ｍｍ、頭部９の外径Ｄ５＝１０〜１５ｍｍとすることができるが、これに限定されるものではない。尚、ドリル部２１やテーパー部２２は必ずしも必要でなく、必要に応じて設ければよい。

図５に他の実施の形態を示す。このサンドイッチパネル用固定ネジ６は第一ネジ部１０のネジピッチ（隣り合うネジ山の間隔）Ｐ１を第二ネジ部１１のネジピッチＰ２と同等か、好ましくは第一ネジ部１０のネジピッチＰ１は第二ネジ部１１のネジピッチＰ２よりも小さく（すなわち、Ｐ１≦Ｐ２）形成されている。その他の構成は図１に示す上記実施の形態のものと同様に形成することができる。ここで、第一ネジ部１０のネジピッチＰ１と第二ネジ部１１のネジピッチＰ２との差は適宜設定可能であるが、例えば、０〜３０％程度、好ましくは１０〜２０％とすることができる。また、具体的なＰ１とＰ２の寸法はサンドイッチパネル４の厚みなどに応じて適宜設定可能であるが、例えば、Ｐ１は１．２〜１．６ｍｍ、Ｐ２は１．３〜１．８ｍｍとすることができる。

このサンドイッチパネル用固定ネジ６も上記と同様に、サンドイッチパネル４の表面側から回転させることにより、ドリル部２１で表面側の金属外皮１、断熱材３の順で穿孔しながらサンドイッチパネル４にねじ込んで、図６（ａ）のように、ドリル部２１がサンドイッチパネル４の裏面側の金属外皮２に到達したときに無ネジ部８が表面側の金属外皮１を貫通している状態にし、この後さらに、サンドイッチパネル用固定ネジ６を回転させてドリル部２１で裏面側の金属外皮２を穿孔しながらサンドイッチパネル４にねじ込んでいく。これにより、第一ネジ部１０を表面側の金属外皮１に貫通させた状態にすると共に第二ネジ部１１をサンドイッチパネル４の裏面側の金属外皮２に貫通させた状態にしてサンドイッチパネル４に打ち込んで締め付けることによって、図６（ｂ）に示すように、吊子３３などの部材５をサンドイッチパネル４の表面に固定することができる。そして、図５のサンドイッチパネル用固定ネジ６は、第一ネジ部１０のネジピッチＰ１を第二ネジ部１１のネジピッチＰ２以下に形成しているので、サンドイッチパネル用固定ネジ６の周辺部分においてサンドイッチパネル４を厚み方向で圧縮するような応力が生じ、サンドイッチパネル用固定ネジ６の周辺部分において表面側の金属外皮１と裏面側の金属外皮２とが互いに近づく方向の応力を受けて断熱材３に食い込むように変形する。従って、サンドイッチパネル用固定ネジ６をサンドイッチパネル４に強固に締結することができ、サンドイッチパネル用固定ネジ６がサンドイッチパネル４から抜けにくくなって、サンドイッチパネル４の表面に部材５をさらに強固に固定することができるものである。尚、サンドイッチパネル用固定ネジ６をサンドイッチパネル４に締結したときに、表面側の金属外皮１と裏面側の金属外皮２の変形量（断熱材３に食い込む量で、図６（ｂ）にｔで示す）はサンドイッチパネル４の厚みによって変わるが、例えば、パネル厚３５ｍｍの場合、上記変形量は１〜３ｍｍ程度であればよい。

本発明のサンドイッチパネル用固定ネジ６は、各種の部材５をサンドイッチパネル４の表面に固定することができる。例えば、図７には、母屋などの建物躯体２４の上にサンドイッチパネル４をパネル用ファスナー４０で固定して屋根下地３１を形成し、屋根下地３１の上にルーフィング３２を敷設した後、ルーフィング３２の上に複数個の吊子３３、３３…を本発明のサンドイッチパネル用固定ネジ６で固定し、これらの吊子３３、３３…で屋根材３４、３４…を係止して固定することができる。また、図８に示すように、エアコンの室外機３５を固定するための金具４１をサンドイッチパネル４で形成した外壁に取り付ける際にも本発明のサンドイッチパネル用固定ネジ６を用いることができ、さらに、エアコンの配管３６や縦樋３７を固定するための金具４１や換気フード３８をサンドイッチパネル４で形成した外壁に取り付ける際にも本発明のサンドイッチパネル用固定ネジ６を用いることができる。また、幕板や面格子などの外装材をサンドイッチパネル４で形成した外壁に取り付ける際にも本発明のサンドイッチパネル用固定ネジ６を用いることができる。また、ＢＳアンテナや監視カメラ用の取付金具、配線の中継・スイッチ・制御装置の箱、火災報知器などをサンドイッチパネル４で形成した外壁に取り付ける際にも本発明のサンドイッチパネル用固定ネジ６を用いることができる。

本発明の実施の形態の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 同上のシート接合板の一例を示す斜視図である。 同上の使用状態の一例を示す一部の断面図である。 同上の使用状態の一例を示す一部の斜視図である。 同上の他の実施の形態の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 同上の締結過程を示し、（ａ）（ｂ）は断面図である。 同上の他の使用状態の一例を示す一部の斜視図である。 同上の他の使用状態の一例を示す一部の斜視図である。

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 部材
６ サンドイッチパネル用ネジ
７ 軸部
８ 無ネジ部
９ 頭部
１０ 第一ネジ部
１１ 第二ネジ部

Claims (2)

1. 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の表面に部材を固定するためのサンドイッチパネル表面用部材固定ネジであって、軸部にネジ山のない無ネジ部を形成し、無ネジ部よりも頭部側にネジ山を形成してサンドイッチパネルの表面側の金属外皮に係止するための第一ネジ部とし、無ネジ部よりも先端側にネジ山を形成してサンドイッチパネルの裏面側の金属外皮に係止するための第二ネジ部とし、第一ネジ部の径の大きさを第二ネジ部の径の大きさ以上に形成すると共に第一ネジ部のネジピッチの大きさを第二ネジ部のネジピッチの大きさ以下に形成して成ることを特徴とするサンドイッチパネル表面用部材固定ネジ。
2. サンドイッチパネルの表面に部材を配置し、この部材とサンドイッチパネルとを貫通して請求項１に記載のサンドイッチパネル表面用部材固定ネジを締め付けることによって、第一ネジ部をサンドイッチパネルの表面側の金属外皮に貫通させて係止すると共に第二ネジ部をサンドイッチパネルの裏面側の金属外皮に貫通させて係止して成ることを特徴とするサンドイッチパネル表面への部材の固定構造。

Images