JP6485930B1 - 足場つなぎ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】足場の連結は容易でしかも建物の施工の手間を軽減できる足場つなぎ装置を提供する。【解決手段】足場つなぎ装置は、ドリルねじ１と中間部材２と継手部材３とで構成されている。ドリルねじ１はフランジ６と第２ねじ部８とを備えており、中間部材２は第２ねじ部８に螺合している。継手部材３は、ボルト１１で中間部材２に組振り可能に連結されている。ボルト１１をレンチ１６で回転することにより、ドリルねじ１が建物の構造材２６にねじ込まれる。ドリルねじ１のフランジ６と中間部材２の先端面とには、クラッチ状に噛み合う端面カム１８，１９が形成されている。ねじ込みに際してはトルクを確実に伝えつつ、中間部材２のねじ戻しに際してドリルねじ１は連れ回転しない。従って、中間部材２だけを簡単に取り外しできる。ドリルねじ１は、壁材２７の締結手段として機能している。【選択図】図２

Description

本願発明は、鉄骨式等の建物の施工に際して設置される足場を建物に連結するための足場つなぎ装置に関するものである。

鉄骨式等の建物を施工するに当たっては、建物を囲うように足場が組まれており、この足場は、倒れないように足場つなぎ装置を介して建物に固定されている。この足場つなぎ装置の例として、特許文献１には、ドリルねじと長ナット（高ナット）とから成る金具が開示されている。

すなわち、特許文献１の金具は、足場に連結された連結用軸体（足場つなぎ）がねじ込まれる長ナットの一端部に、ドリルねじの頭を抱持する円筒部を形成して、長ナットをドリルねじの頭に対して揺動（首振り）させ得るようにしたものであり、長ナットの軸心をドリルねじの軸心に対してある程度の範囲で任意に変更できるため、連結用軸体の軸心とドリルねじの軸心とがずれていても、連結用軸体と長ナットとを連結することができる。

特許第２７６４２３２号公報

この種の金具が使用される建物では、アングル材なＣ型鋼等から成る構造材にＡＬＣ板や断熱パネル等の壁材が固定されており、特許文献１のドリルねじは、ＡＬＣ板等の壁材を貫通して構造材にねじ込まれている。

そして、特許文献１では、長ナットの一端部でドリルねじの頭を抱持しているので、長ナットを取り外すためには、ドリルねじをレンチでねじ戻して建物から取り外す作業が必要があり、長ナットとセットになっているドリルねじを取り外してから、別の固定用ドリルねじを同じ箇所にねじ込み直して壁材を固定している。このため、足場つなぎ用ドリルねじの取り外し工程と、同じ箇所に別のドリルねじをねじ込む工程との２つの工程が必要であり、このため、建物の施工に手間がかかるという問題があった。

また、別のドリルねじで壁材を構造材に固定し直す工程は、金具による連結が解除された状態で行われるため、安全性にも問題があるといえる。

本願発明はこのような現状を契機にして成されたものであり、ドリルねじの取り外しや別のドリルねじの取付け直しの工程を無くして、建物の施工の手間を軽減できるようにすること等を課題とするものである。

本願発明は、鉄骨式等の建物の施工等に使用される足場つなぎ装置に関するもので、この足場つなぎ装置は、
「建物にねじ込まれるドリルねじ（ドリル部付きねじ）と、前記ドリルねじに取付けられた中間部材と、前記中間部材に取付けられていると共に足場用ジョイント金具が接続される継手部材とを備えており、
前記ドリルねじと中間部材とは同心に配置されていて互いに螺合しており、従って、前記ドリルねじは、建物にねじ込まれる第１ねじ部と、前記中間部材と螺合する第２ねじ部とを有している一方、
前記中間部材と継手部材とは、相対回転自在でかつ相対姿勢を任意に変化させ得るように首振り自在に連結されており、
前記中間部材をドリルねじの第２ねじ部にねじ込みきった状態で前記中間部材をレンチで回転操作することによって前記ドリルねじが建物にねじ込まれる」
という基本構成になっている。

そして、請求項１では、上記基本構成において、
「前記ドリルねじと中間部材との対向部に、前記ドリルねじの第２ねじ部から中間部材をねじ戻すことを容易化する食い込み防止手段が形成されている」
という構成が付加されている。なお、「ドリルねじと中間部材との対向部」には、軸方向に対向した部分と、半径方向に対向した部分とを含んでいる。

本願発明は、様々に展開することができる。その例を請求項２以下で特定している。このうち請求項２では、請求項１において、
「前記食い込み防止手段は、前記ドリルねじ及び中間部材の対向面にそれぞれ形成した端面カムで構成されており、前記端面カムは軸心と平行な係合面を有しており、前記中間部材の係合面が前記ドリルねじの係合面に噛み合うことにより、前記中間部材の回転トルクがドリルねじに伝達されるようになっている」
という構成になっている。

また、請求項３では、請求項２において、
「前記ドリルねじと中間部材との端面カムは、周方向に等間隔で離れた複数の係合面と、隣り合った係合面の間に位置して周方向に延びる逃がし面とを有しており、前記中間部材の逃がし面は、前記中間部材の軸心と直交した面に対して傾斜した傾斜面になっており、前記傾斜面の傾斜角度は、前記中間部材とドリルねじとが螺合したねじのリード角よりも小さくなっている」
という構成になっている。

請求項４の発明は、請求項２又は３において、
「前記中間部材とドリルねじとの螺合部に、軸方向にガタ付きが生じるように基準公差よりも大きい遊びを形成している」
という構成になっている。

請求項５では、請求項１〜４のうちのいずれかにおいて、
「前記継手部材は中空で外周は角形に形成されていてボルトによって前記中間部材に連結されており、
前記ボルトの頭にはレンチで回転操作するための係合穴が形成されていて、前記ボルトの頭を前記継手部材の内部に入り込ませており、前記ボルトを中間部材にねじ込みきった状態で中間部材と継手部材との間に間隔を空けておくことにより、前記継手部材を中間部材に対して首振りすることが許容されており、
かつ、前記ボルトをレンチで回転することにより、前記中間部材を介してドリルねじが回転されるようになっている」
という構成になっている。

本願発明では、ドリルねじは中間部材を介して建物の構造材等にねじ込まれるが、食い込み防止手段があるため、中間部材をドリルねじの第２ねじ部からねじ戻して取り外すことができる。

すなわち、ドリルねじの第２ねじ部に中間部材をねじ込んだだけであると、ねじ山同士の食い込みにより、中間部材を逆回転させるとドリルねじも一緒に連れ戻る現象が生じてしまうが、本願発明では、食い込み防止手段の存在により、ねじ山同士の食い込みが生じないため、中間部材のみを取り外すことができる。

従って、足場を撤去するに当たっては、ドリルねじはそのまま建物に残すことができる。このため、足場つなぎ装置のドリルねじを取り外す作業と、ＡＬＣや断熱材等の壁材を固定するための別のドリルねじをねじ込み直す作業は不要であり、それだけ建物の施工の手間を軽減することができる。また、足場つなぎ装置による連結を解除した状態で壁材を構造材に固定する作業は必要ないため、作業者の安全性も向上できる。

食い込み防止手段は様々な構造を採用できるが、請求項２のように端面カムを採用すると、簡単な構造で食い込み防止を確実化できる利点がある。この場合、請求項３の構成を採用すると、端面カムの係合面同士の噛み合いを確実化できると共に、中間部材のねじ戻しに際しての係合面同士の離脱を確実化できるため、特に好適である。

さて、ねじの基準寸法はＪＩＳで規定されており、ボルトとナットは軸方向に殆どガタがない状態に規定されているが、中間部材とドリルねじとをカム機構によって噛み合わせる場合、中間部材とドリルねじとがＪＩＳに基づいて製造されていて螺合状態に遊びが存在しないと、中間部材をドリルねじにねじ込みきる前の段階で、中間部材のカムがドリルねじのカムに当たって、カム同士が食い込んでしまう事態が生じる可能性があり、すると、中間部材のねじ戻しによってドリルねじが連れ回転してしまうおそれがある。

これに対して請求項４の構成を採用すると、中間部材をねじ込みきる前の段階で中間部材のカムがドリルねじのカムに当たっても、中間部材が軸方向に後退することにより、中間部材のカムとドリルねじのカムとの食い込み現象を防止して中間部材のねじ込みを続行できるため、中間部材を最後まで確実にねじ込んで、カムとカムとを食い込みがない状態に当接させることができる。従って、ドリルねじの連れ戻りを確実に防止できる。軸方向の遊び（ガタ）の寸法は、０．２〜０．３ｍｍ程度でよい。

請求項５の構成を採用すると、継手部材を中間部材に連結するためのボルトを利用して中間部材をレンチで回転操作できるため、それだけ構造を簡単化してコスト抑制に貢献できる。

実施形態を示す図で、（Ａ）は一部破断分離側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ視図、（Ｄ）は（Ａ）のＤ−Ｄ視図、（Ｅ）はセットした状態での部分的な側面図、（Ｆ）は端面カムの展開図である。 （Ａ）は建物に取り付ける状態での一部破断側面図、（Ｂ）は足場との連結状態を示す部分的な平断面図、（Ｃ）は中間部材を取り外した状態での断面図である。

(1).構造の説明
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。実施形態の足場つなぎ装置は、ドリルねじ１と中間部材２と継手部材３とを備えている。ドリルねじ１には、皿状の座金４とパッキン５とが嵌め込まれている。ドリルねじ１と中間部材２とは、同心状に接続される。

ドリルねじ１の先端にはドリル部１ａを形成して、軸の他端部には、座金４に重なるフランジ６を形成している。軸のうちドリル部１ａとフランジ６との間には第１ねじ部７が形成されて、フランジ６を挟んで第１ねじ部７と反対側には、雄ねじ式の第２ねじ部８が形成されている。第２ねじ部８の端面には、六角等のレンチが係合する係合穴９が空いている。なお、第１ねじ部７は、ドリル部１ａの側の適当な範囲に部分的に形成しただけであってもよい（軸に、ねじ無し部が存在していてもよい。）。

中間部材２は六角形の高ナット（ロングナット）であり、内部には、ドリルねじ１の第２ねじ部８と螺合する雌ねじ１０が全長に亙って形成されている。他方、継手部材３は六角の高ナットのような外観を呈しており、ボルト１１で中間部材２に連結されている。なお、中間部材２の外周面は六角のような角形である必要はないが、角形に形成すると、取り外しに際して回転を容易に行える。

ボルト１１は、頂面に六角穴１２が形成された皿頭１１ａを備えており、皿頭１１ａは継手部材３の内部に入り込んでいる。そして、継手部材３のうち中間部材２の側に位置した一端部には、ボルト１１の皿頭１１ａが重なるテーパ面１３と、ボルト１１の軸が遊嵌する内向きフランジ１４とを形成している。

ボルト１１の首下部のある程度の範囲は素材径のままのねじ無し部１１ｂになっており、ボルト１１を中間部材２にねじ込みきった状態で、中間部材２と継手部材３との間にある程度の間隔が空いている。従って、中間部材２と継手部材３とは一種の自在継手になっており、継手部材３は、ある程度の範囲で中間部材２と交差した姿勢に任意に姿勢変更できる。換言すると、継手部材３は、ある程度（例えば、中間部材２の軸心に対して１０°程度）の範囲で、中間部材２に対して自由に首振りさせることができる。継手部材３の内周には、雄ねじ１５が形成されている。

(2).食い込み防止手段
ボルト１１は中間部材２にねじ込まれているので、図２（Ａ）に示すように、ボルト１１をレンチ１６で回転させると、ドリルねじ１を回転させることができる。しかし、ドリルねじ１の第２ねじ部８に中間部材２をねじ込んだだけであると、中間部材２の雌ねじ１０と第２ねじ部８の雄ねじとが食い込んでしまい、中間部材２をねじ戻すとドリルねじ１も一緒に連れも戻りするおそれがある。そこで、中間部材２の先端面とドリルねじ１のフランジ６とに、ドリルねじ１の連れ戻りを防止する食い込み防止手段の例として、互いに噛み合う端面カム１８，１９を形成している。

端面カム１８，１９は、軸心と平行な３つの係合面２０，２１と、隣り合った係合面２０，２１の間に位置して周方向に延びる３つの逃がし面２２，２３とを有しており、全体としてクラッチ状の形態を成している。係合面２０，２１の高さは、中間部材２の雌ねじ９及びドリルねじ１における第２ねじ部８のピッチの１／３程度の寸法になっている。

図１（Ｆ）は、端面カム１８，１９の展開図であり、図１（Ｂ）に示すように、隣り合った２つの係合面２０，２１の中間位置を起点（０°）として、端面カム１８，１９を周方向に引き伸ばした状態に表示している。但し、判りやすくするために、軸方向の比率を実際よりも大きく表示している。

中間部材２の端面カム１８では、隣り合った係合面２０の間で周方向に延びる逃がし面２３は、その全体が、中間部材２の軸心と直交した面に対して傾斜した傾斜面になっており、かつ、傾斜した逃がし面２３は均等な割合で変化している。そして、中間部材２の逃がし面２３の傾斜角θ１は、中間部材２の雌ねじ９及びドリルねじ１における第２ねじ部８のリード角θ２よりも少し大きくなっている。

他方、ドリルねじ１におけるフランジ６の端面カム１９では、逃がし面２３のうち、係合面２１の基端と連接した側の若干の範囲は、ドリルねじ１の軸心と直交した面と平行な平坦面２３ａになっており、それ以外の部分は、ドリルねじ１の軸心と直交した面に対して傾斜した傾斜面２３ｂになっており、ドリルねじ１の傾斜面２３ｂの傾斜角度θ３は、ねじのリード角θ２と同じ程度になっている。

従って、端面カム１８，１９の係合面２０，２１が噛み合った状態で、中間部材２の逃がし面２３とドリルねじ１の逃がし面２３との間には若干の空間が空いている。このため、中間部材２のねじ込みに際しては、逃がし面２２，２３同士を当接させることなく、係合面２０，２１同士を噛み合わせることができる一方、中間部材２のねじ戻しに際しては、逃がし面２２，２３を抵抗無しに離脱させて、中間部材２のみを軽快に取り外すことができる。

ＪＩＳの基準寸法に基づくと、ボルトとナットとは、異本的には軸方向にガタがない状態に螺合するようになっているが、本実施形態では、図１（Ｆ）に点線で示すように、中間部材２と第２ねじ部８との間には、軸方向に若干の寸法Ｓの遊び（ガタ）を積極的に形成している。従って、実施形態のように、周方向に離れて複数のカム１８，１９を形成した場合において、中間部材２をねじ込みきる前に中間部材２の端面カム１８がドリルねじ１の端面カム１９に当たっても、中間部材２が後退することにより、カム１８，１９同士が食い込み合うことを防止して、中間部材２のねじ込みを続行できる。従って、中間部材２を最後までねじ込みきって、両カム１８，１９の係合面２０，２１を当接させることができる。

なお、中間部材２をねじ込みきると、遊び寸法Ｓの分だけ中間部材２が後退するが、係合面２０，２１の高さは遊びの寸法Ｓよりも大きいため、係合面２０，２１同士の噛み合い状態は保持されている。従って、ドリルねじ１のねじ込み機能は確保されている。遊びの寸法Ｓは、ねじの径に応じて設定できるが、例えば外径が８ｍｍのばあいは、０．２〜０．３ｍｍ程度でよい。遊びの形成手段としては、中間部材２の雌ねじの谷幅を大きくしてもよいし、ドリルねじ１における第２ねじ部８の山幅を小さくしてもよい，両方を組み合わせてもよい。

係合面２０，２１の高さは、ピッチを係合面２０，２１で除した寸法になるので、係合面２０，２１の数が少ないほど、係合面２０，２１の高さを大きくして噛み合いを確実化できるが、係合面２０，２１の数が１つ又は２の場合は、ドリルねじ１に対するトルク伝達が不安定になりやすい。この点、係合面２０，２１を１２０°間隔で３つ設けると、必要な高さを確保しつつトルク伝達を安定化できて好適である。第２ねじ部８のねじ山と中間部材２の雌ねじ１０とを二条ねじのような多条ねじに形成すると、ピッチを大きくできるため、係合面２０，２１の高さを高くして噛み合いを確実化できる。

(3).まとめ
足場つなぎ装置の使用対象になるた建物は、アングル材やＣ型鋼等の構造材２６にＡＬＣパネルや断熱パネル等の壁材２７を取付けた構造であり、既述のとおり、足場つなぎ装置は、継手部材３に挿入したレンチ１６でボルト１１を回転し、中間部材２を介してドリルねじ１を回転操作することにより、建物に取付けられる。すなわち、パッキン５及び座金４を介してフランジ６で壁材２７を押さえた状態で、ドリルねじ１が建物の構造材２６にねじ込まれにことにより、足場つなぎ装置が建物に取付けられる。

足場はパイプ製の支柱２８を備えており、支柱２８を抱持するジョイント金具２９がボルト３０で継手部材３の端面に固定される。この場合は、継手部材３はある程度の範囲で首振りできるため、支柱２８の位置が多少ずれていても、ジョイント金具２９を継手部材３に締結することができる。なお、ボルト３０のねじ込みは、継手部材３をスパナで回転不能に保持した状態で行われる。

足場の撤去に当たっては、ジョイント金具２９を取り外してから、中間部材２を手でねじ戻したらよい（勿論、工具を使用してねじ戻してもよい。）。既述のとおり、中間部材２はドリルねじ１の第２ねじ部８に食い込んでいないため、ドリルねじ１の連れ戻りを防止した状態で、中間部材２をごく簡単に取り外すことができる。

実施形態のように、ドリルねじ１の第２ねじ部８にレンチが嵌まる係合穴９を形成しておくと、中間部材２を取り外した後に増し締めすることができる。また、何らかので理由でドリルねじ１を取り外す必要が生じたときに、容易に取り外すことができる。従って、融通性に優れている。フランジ６を六角等の多角形に形成して、これをスパナで回転できるようにすることも可能である。

ドリルねじ１は建物に取付けられたままになっていて、ドリルねじ１が壁材２７の締結部材として機能し続けている。従って、建物の施工の手間を軽減できる。なお、建物の完成後にドリルねじ１の第２ねじ部８が露出したままになる場合は、図２（Ｃ）に一点鎖線で示すように、樹脂製等のキャップ３１で露出部を被覆したらよい。第２ねじ部８がモルタルで隠れたりサイディング材で覆われたたりする場合は、特段の被覆手段は不要である（この場合も、防錆等のためにキャップ３１で覆うことは可能である。）。

本実施形態において、ドリルねじ１と中間部材２と継手部材３とをセットとしているが、足場を撤去したら中間部材２と継手部材３とは建物から取り外される。取り外した中間部材２と継手部材３とは廃棄してもよいし、ドリルねじ１を補充して新たなセットとして再生してもよい。

上記の実施形態では、継手部材３を中間部材２に連結するボルト１１の頭を皿頭に形成しているが、円柱状頭や鍋頭、球状頭なども採用できる。実施形態では、ドリルねじ１の第２ねじ部８は雄ねじになっているが、第２ねじ部８と中間部材２とで雌雄の関係を逆することも可能である。

食い込み防止手段としては、例えば、圧縮変形する弾性材で作ったリングを第２ねじ部と中間部材との間に介在させることも可能である。端面カムを採用する場合、第２ねじ部と中間部材とが対向した面に、周方向に離れた複数の突起を設けただけの構成であってもよい。また、端面カムに代えて周面カムを採用することも可能である。

本願発明は、足場つなぎ装置に具体化できる。従って、産業上利用できる。

１ ドリルねじ
１ａ ドリル部
２ 中間部材
３ 継手部材
４ 座金
５ パッキン
６ フランジ
７ 第１ねじ部
８ 第２ねじ部
１１ ボルト
１１ａ 皿頭
１６ レンチ
１８，１９ 端面カム
２０，２１ 係合面
２２，２３ 逃がし面
２６ 構造材
２７ 建物の壁材
２９ 足場を構成するジョイント金具
θ１ 逃がし面（傾斜面）の傾斜角度
θ２ ねじのリード角

Claims (5)

1. 建物にねじ込まれるドリルねじと、前記ドリルねじに取付けられた中間部材と、前記中間部材に取付けられていると共に足場用ジョイント金具が接続される継手部材とを備えており、
   前記ドリルねじと中間部材とは同心に配置されていて互いに螺合しており、従って、前記ドリルねじは、建物にねじ込まれる第１ねじ部と、前記中間部材と螺合する第２ねじ部とを有している一方、
   前記中間部材と継手部材とは、相対回転自在でかつ相対姿勢を任意に変化させ得るように首振り自在に連結されており、
   前記中間部材をドリルねじの第２ねじ部にねじ込みきった状態で前記中間部材をレンチで回転操作することによって前記ドリルねじが建物にねじ込まれる構成であって、
   前記ドリルねじと中間部材との対向部に、前記ドリルねじの第２ねじ部から中間部材をねじ戻すことを容易化する食い込み防止手段が形成されている、
   足場つなぎ装置。
2. 前記食い込み防止手段は、前記ドリルねじ及び中間部材の対向面にそれぞれ形成した端面カムで構成されており、前記端面カムは軸心と平行な係合面を有しており、前記中間部材の係合面が前記ドリルねじの係合面に噛み合うことにより、前記中間部材の回転トルクがドリルねじに伝達されるようになっている、
   請求項１に記載した足場つなぎ装置。
3. 前記ドリルねじと中間部材との端面カムは、周方向に等間隔で離れた複数の係合面と、隣り合った係合面の間に位置して周方向に延びる逃がし面とを有しており、前記中間部材の逃がし面は、前記中間部材の軸心と直交した面に対して傾斜した傾斜面になっており、前記傾斜面の傾斜角度は、前記中間部材とドリルねじとが螺合したねじのリード角よりも小さくなっている、
   請求項２に記載した足場つなぎ装置。
4. 前記中間部材とドリルねじとの螺合部に、軸方向にガタ付きが生じるように基準公差よりも大きい遊びを形成している、
   請求項２又は３に記載した足場つなぎ装置。
5. 前記継手部材は中空で外周は角形に形成されていてボルトによって前記中間部材に連結されており、
   前記ボルトの頭にはレンチで回転操作するための係合穴が形成されていて、前記ボルトの頭を前記継手部材の内部に入り込ませており、前記ボルトを中間部材にねじ込みきった状態で中間部材と継手部材との間に間隔を空けておくことにより、前記継手部材を中間部材に対して首振りすることが許容されており、
   かつ、前記ボルトをレンチで回転することにより、前記中間部材を介してドリルねじが回転されるようになっている、
   請求項１〜４のうちのいずれかに記載した足場つなぎ装置。

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