JP7015037B2 - シート固定ユニット - Google Patents

Description

本発明は、防水シートを下地に固定するシート固定ユニットに関する。

従来のシート固定ユニットが、例えば、下記特許文献１に記載されている。同文献に記載のシート固定ユニットには、接合部（同文献では「接着層」）に防水シートを接合固定させる固定部材（同文献では「固定用ディスク」）と、固定部材のうち接合部よりも中央側の箇所を下地に支持させるアンカー部材（同文献では「止着具」）と、が備えられている。

特開２０１７－２０２７３号公報

上記従来の技術では、防水シート上に強い風が吹いて防水シートの上側が負圧となった場合や防水シートの下側が上側よりも気圧が高くなった場合等に、防水シートのうちシート固定ユニットで固定されていない箇所が浮き上がって波打つ現象（フラッタリング）が発生することがある。
そのようなフラッタリングの発生時には、防水シートが動くことで、防水シートから固定部材の接合部にアンカー部材を支点として接合部の外端部を斜め外側上方に引き上げる力が作用する。このため、そのような力が繰り返し作用することで、固定部材が過度に曲げ変形し、塑性変形を引き起こして破損するおそれがあった。

上記実情に鑑み、本発明は、防水シートを固定する固定部材の耐久性が良好なシート固定ユニットを提供することを目的とする。

本発明のシート固定ユニットは、
接合部を有し、前記接合部に防水シートを接合固定させる固定部材と、
前記固定部材のうち前記接合部よりも中央側の箇所を下地に支持させるアンカー部材と、
前記固定部材に設けられ、前記外端部から中央部側に向けて切れ込むスリットと、
前記固定部材において外端部よりも中央部が曲げ変形し難くなるように規制する規制機構と、が備えられ、
前記規制機構は、前記スリットにおける前記外端部とは反対側部分に、上方から重なる状態で設けられているものである。

本発明によると、フラッタリングの発生時に、防水シートから接合部にアンカー部材を支点として接合部の外端部側を斜め外側上方に引き上げる力が作用すると、固定部材のうち外端部が曲げ変形することにより、防水シートから接合部に力が作用し難くなり、接合部からの防水シートの剥離等が生じ難い構造となる。その上、規制機構によって固定部材の中央部側の箇所が曲げ変形し難い構造となっているので、固定部材が過度に曲げ変形することが阻止され、固定部材が塑性変形することを回避できる。よって、本発明であれば、防水シートを固定する固定部材の耐久性が良好なシート固定ユニットを構成できる。

本発明において、
前記規制機構に、前記固定部材の中心に位置する板バネが備えられていると好適である。

本構成によれば、防水シートから受ける力により固定部材の外端部が上方に曲げられても、固定部材が一定以上に曲げ変形すると、板バネの復元力により固定部材の曲げ変形が抑制される。これにより、固定部材が過度に曲げ変形して塑性変形することを防止できる。

本発明において、
前記固定部材に、前記接合部よりも下方箇所に前記板バネを収容する窪み部が備えられていると好適である。

本構成によれば、防水シートに板バネが接触しない構造となり、板バネで防水シートに傷がつくことを回避できる。

本発明において、
前記窪み部の内側面と前記板バネの外側面との間にクリアランスが設けられていると好適である。

本構成によれば、防水シートから受ける力により固定部材が曲げ変形する際の初期段階において、板バネが固定部材の曲げ変形を阻害しないもとなる。その結果、固定部材がある程度曲げ変形することで、防水シートから接合部に作用する力を分散され、接合部からの防水シートの剥離や接合部の近傍における防水シートの破れ等の不都合が生じ難くなる。

本発明において、
前記規制機構に、前記板バネを前記固定部材に押圧付勢するスプリングが備えられていると好適である。

本構成によれば、スプリングの付勢力により固定部材に板バネが常時押し当てられているので、固定部材から板バネが浮き上がってガタつくことを防止できる。また、固定部材が大きく曲げ変形しようとした際に、板バネの復元力が固定部材に好適に作用して固定部材が過度に曲げ変形することを防止できる。

本発明において、
前記板バネが長さ違いで複数備えられ、
複数の前記板バネを重ねて配置してあると好適である。

本構成によれば、固定部材の曲げ量が大きくなるにつれて、長さの異なる板バネの復元力が固定部材に段階的に順次作用してゆき、固定部材の曲げ変形が進行し難いようになっているので、固定部材が塑性変形に至り難い構造となる。

フラッタリングの発生時にシート固定ユニットに作用する力を説明する模式図である。 シート固定ユニットの固定部材と板バネを示す上面図である。 通常時におけるシート固定ユニット等を示し、中心軸心を境として異なる断面を示す縦断面図（図２のＡ－Ａ断面図）である。 フラッタリングの発生時におけるシート固定ユニット等を示し、中心軸心を境として異なる断面を示す縦断面図（図２のＡ－Ａ断面図）である。 別実施形態における通常時におけるシート固定ユニット等を示し、中心軸心を境に異なる断面を示す縦断面図である。 別実施形態における通常時におけるシート固定ユニット等を示し、中心軸心を境に異なる断面を示す縦断面図である。 別実施形態におけるシート固定ユニットの固定部材と板バネを示す上面図である。

以下、本発明の一例である実施形態を図面に基づいて説明する。
図１等に示す防水シート１は、例えば、建築物の上部を覆う屋根の下地２に防水機能を付与する防水工法に用いられるものである。防水シート１は、屋根の下地２に敷設され、下地２が水に晒されることを防ぐようになっている。図１に示すように、防水シート１は、下地２上に適宜の間隔をあけて配置されるシート固定ユニット３により、下地２に対して複数箇所において部分的に固定される。下地２は、例えば、コンクリート下地である。

防水シート１は、可撓性を有し、自在に変形可能となっている。防水シート１は、例えば、熱溶融可能な熱可塑性樹脂材で構成されている。具体的には、例えば、防水シート１は、塩化ビニル系、アクリル系、オレフィン系、熱可塑性エラストマー等の素材で構成できる。

〔シート固定ユニットについて〕
図１～図４に示されるシート固定ユニット３には、接合部４に防水シート１を接合固定させる固定部材５と、固定部材５のうち接合部４よりも中央側の箇所を下地２に支持させるアンカー部材６と、固定部材５において外端部よりも中央部が曲げ変形し難くなるように規制する規制機構７と、が備えられている。

〔アンカー部材について〕
図１、図３、図４に示されるアンカー部材６は、下地２に固定部材５を位置決めする部材となっている。アンカー部材６には、工具を作用させる頭部８と、頭部８に連設されて頭部８よりも小径なネジ切りされた軸部９が備えられている。頭部８に工具を作用させることで軸部９を中心軸Ｘ周りに下地２に捻じ込むことで、アンカー部材６が下地２に固定される。アンカー部材６としては、例えば、図３、図４等に示されるような皿ビスを用いることができる。

〔固定部材について〕
図２～図４等に示される固定部材５は、例えば、金属等の導電性材料で構成されている。固定部材５は、全体が略円盤状のディスク形状に構成されている。固定部材５の上側の平坦面には、熱可塑性樹脂製の接着剤（ホットメルト接着剤）が塗布されて接合部４が形成されている。図３、図４に示すように、固定部材５の接合部４の厚みは、固定部材５における本体部１０の厚みよりも薄くなっている。固定部材５には、接合部４よりも下方箇所に規制機構７の板バネ１１を収容する窪み部１２が備えられている。

固定部材５は、アンカー部材６に対して水平方向に若干の移動が可能になっている。つまり、固定部材５の中心のアンカー部材６を通す挿通孔１３の孔径は、アンカー部材６の軸部９の軸径よりも若干大きくなっている。説明を加えると、挿通孔１３の縁部とアンカー部材６との間には、一定の隙間１４（固定部材５の可動しろ）が設けられている。

〔規制機構について〕
図３、図４に示される規制機構７には、固定部材５の中心に位置する板バネ１１が備えられている。板バネ１１の中心には、アンカー部材６の頭部８の径よりも小さく、アンカー部材６の軸部９の径よりも大きな貫通孔１５が設けられている。板バネ１１は、円盤状の形状をしている。固定部材５の窪み部１２の内側面と板バネ１１の外側面との間には、所定のクリアランス１６が設けられている。

〔スリットについて〕
図２～図４に示すように、固定部材５には、固定部材５における外端部から中央部側に向けて切れ込むスリット１７が設けられている。言い換えると、スリット１７は、固定部材５を欠損させた欠損部位となっている。図２に示すように、スリット１７は、固定部材５の径方向に沿って延びている。また、各スリット１７は、固定部材５の外縁部において、上面視で、放射状に配置されている。説明を加えると、各スリット１７は、固定部材５の周方向に等間隔に並ぶように形成されている。

図２～図４に示すように、スリット１７は、固定部材５の半径の半分以上の長さに形成されている。スリット１７の幅は、防水シート１のシート厚よりも小さい。スリット１７は、複数設けられている。説明を加えると、スリット１７は、少なくとも３つ以上設けられている。具体的には、図２～図４では、スリット１７が６つ設けられている。図２～図４に示される各スリット１７は、互いに６０°の間隔をあけて、中心軸心Ｘの周りに均等に間隔をあけて設けられている。

〔固定部材における曲げ変形可能な部位について〕
図２～図４に示される固定部材５の曲げ変形可能な各部位１８は、図４に示すように、スリット１７を境に独立して曲げ変形可能に構成されている。図２に示すように、各部位１８は、夫々、略扇型となっている。説明を加えると、各部位１８は、上面視で、花弁型の形状となっている。各部位１８の中心軸心Ｘ側の基端部は、規制機構７の板バネ１１と上下方向に重複している。

図２～図４に示すように、各部位１８の最外端部側には、下方に向けて折れ曲がる裾部分１９が設けられている。部位１８における裾部分１９の最外端部が、防水シート１から離れているので、部位１８の最外端部のエッジにより防水シート１が傷つくことが回避される。

図２～図４に示す各部位１８においてスリット１７を形成する箇所（周方向端部）は、面取りがなされている。これにより、例えば、面取りがされていない場合のように、各部位１８が曲げ変形した際に、各部位１８の周方向端部のエッジで防水シート１が傷つくことを回避できる。

〔シート固定ユニットを用いた防水シートの施工方法について〕
まず、固定部材５を下地２に載置し、規制機構７の板バネ１１を挿通支持させたアンカー部材６を下地２に捻じ込み、アンカー部材６を介して固定部材５を下地２に支持させる。このようにシート固定ユニット３を、所定間隔をあけて複数箇所で下地２に固定していく。次に、シート固定ユニット３上に防水シート１を敷設し、シート固定ユニット３毎に、防水シート１越しに、誘導加熱装置（図示なし）をシート固定ユニット３の固定部材５の平坦面に当て付けて、防水シート１を溶融させて防水シート１を固定部材５の平坦面である接合部４に熱融着して接合固定する作業を行う。この作業をシート固定ユニット３毎に順次行う。これにより、防水シート１がシート固定ユニット３を介して下地２に部分的に固定される。

〔フラッタリングの発生時について〕
図１、図３、図４に示すように、防水シート１は、下地２に対して全面接着されているわけではないので、防水シート１上に強い風が吹いて防水シート１の上側が負圧となった場合や防水シート１の下側が上側よりも気圧が高くなった場合等に、防水シート１のうちシート固定ユニット３で固定されていない箇所が浮き上がって波打つ現象（フラッタリング）が発生することがある。

そのような場合、図１に示すように、防水シート１から固定部材５における接合部４の外端部４Ａを斜め外側上向きに引き上げる引き上げ力Ｎが作用する。この引き上げ力Ｎの成分には、固定部材５を外側に引っ張る横向き力ＮＨ（水平方向の力）と、横向き力ＮＨを直交する上向き力ＮＶ（鉛直方向の力）と、が含まれている。このような引き上げ力Ｎが接合部４に作用することで、接合部４の外端部４Ａにおける防水シート１の剥離、接合部４の外端部４Ａにおける防水シート１の破れ、固定部材５の曲げ等の不都合が生じ易い。

しかし、上記シート固定ユニット３の構造であれば、図１、図４に示すように、フラッタリングの発生時に、防水シート１からの力を受ける固定部材５の部位１８が他の部位１８とは独立して曲げ変形する。これにより、接合部４に作用する上向き力ＮＶが分散され、接合部４に作用する力が低減される。これにより、接合部４から防水シート１が剥離したり、接合部４の外端部４Ａの近傍で防水シート１が破れたり、固定部材５の曲げ等の不都合が生じることが防止される。また、固定部材５の各部位１８が曲げ変形することで防水シート１の動きのエネルギーを吸収するので、アンカー部材６にも固定部材５を介した引き抜きの力が作用し難くなり、アンカー部材６が下地２に対して緩んだり抜けたりし難くなる。

また、固定部材５における部位１８の曲げ量が有る程度大きくなると、規制機構７の板バネ１１の復元力が作用し始めて各部位１８の曲げ変形を抑制するので、各部位１８の中心軸心Ｘ側の部分において固定部材５の塑性変形が生じ難くなる。このため、耐久性の良好なシート固定ユニット３となる。

〔別実施形態〕
以下、上記実施形態に変更を加えた別実施形態を例示する。以下の別実施形態は、矛盾が生じない限り、複数組み合わることができる。なお、本発明の範囲は、各実施形態で示した内容に限定されるものではない。

（１）上記実施形態では、規制機構７として、板バネ１１のみが備えられているものを例示しているが、これに限られない。例えば、図５に示すように、規制機構７に、板バネ１１を固定部材５に押圧付勢するスプリング２０が備えられているものであってもよい。スプリング２０は、アンカー部材６の頭部８と板バネ１１との間に介装されている。このようなスプリング２０を備えることにより、スプリング２０の付勢力によって板バネ１１が固定部材５から浮き上がることが防止され、固定部材５の曲げ変形時に、板バネ１１のバネ力が好適に作用するものとなる。なお、図５では、アンカー部材６として、なべビスを例示している。

（２）上記実施形態では、規制機構７として、板バネ１１が１つのみ備えられているものを例示しているが、これに限られない。例えば、図６に示すように、板バネ１１が長さ違いで複数備えられている（バネ定数の異なる板バネ１１が複数備えられている）ものであってもよい。この場合、複数の板バネ１１は、重ねて配置してある。これにより、固定部材５の曲げ変形が進行するにつれて、長い板バネ１１から短い板バネ１１の順に板バネ１１の復元力が固定部材５に段階的に順次作用してゆく構造となり、固定部材５が塑性変形に至り難い構造となる。

（３）上記実施形態では、スリット１７の幅が一定のものを例示しているがこれに限られない。例えば、図７に示すように、スリット１７の中央側端部に、スリット１７の幅よりも大きい孔部２１が設けられていてもよい。このような孔部２１を設けることにより、スリット１７の中心軸心Ｘ側の端部に生じる応力が孔部２１において分散され、スリット１７の中心軸心Ｘ側の端部から固定部材５に亀裂が生じることを防止できる。

（４）上記実施形態では、規制機構７として、板バネ１１を備えるものを例示しているが、これに限られない。例えば、規制機構７として、固定部材５の下面に形成されるリブが設けられていてもよい。リブは、中心軸心Ｘに近付く程、強度が高くなるように配置される。固定部材５にそのようなリブを設けることにより、固定部材５の中心部側が外端部側よりも曲げ変形し難い構造となる。また、逆に、固定部材５の下面の外端部側に、中央部側よりも凹入する凹部が設けられていてもよい。固定部材５にそのような凹部を設けることにより、固定部材５の中心部側が外端部側よりも曲げ変形し難い構造となる。また、固定部材５に、そのようなリブと凹部が両方とも設けられていてもよい。

（５）上記実施形態では、誘導加熱装置で、防水シート１を固定部材５の接合部４に熱融着することで、防水シート１を固定部材５に接合するものを例示しているが、これに限られない。例えば、誘導加熱装置を用いるのではなく、固定部材５に粘着性を有する接着剤や乾燥すると固化する接着剤等を塗布し、その塗布層に防水シート１を貼り付けることにより、防水シート１を固定部材５に接合してもよい。また、固定部材５と防水シート１とが同じ素材の樹脂材で構成されている場合には、固定部材５に溶剤を塗布し、固定部材５と防水シート１とを溶融接着することで、防水シート１を固定部材５に接合してもよい。この場合、固定部材５は、導電性材料に代えて、導電性を有しない硬質樹脂等の他の材料で構成してもよい。

（６）上記実施形態では、固定部材５において各スリット１７を等間隔に形成しているものを例示しているが、これに限られない。例えば、固定部材５における各スリット１７どうしの間隔は、等間隔でなくてもよい。

（７）上記実施形態では、固定部材５に形成されるスリット１７の数が６つのものを例示しているが、これに限られない。例えば、スリット１７の数を、１つ～５つ、７つ以上にしてもよい。スリット１７の数は、３つ以上であることが好ましい。例えば、スリット１７の数が３つの場合は、各スリット１７は、固定部材５において互いに周方向に９０°よりも大きな間隔をあけて設けられる。

（８）上記実施形態では、固定部材５の全体の形状が円のものを例示しているが、これに限られない。固定部材５の全体の形状は、例えば、半円、楕円、矩形等の様々な形状であってもよい。

（９）上記実施形態では、下地２としてコンクリート下地を例示しているが、これに限られない。例えば、木質下地や金属下地等の他の下地２であってもよい。また、例えば、下地２と固定部材５との間にポリウレタンフォーム等の断熱材が介装されているもの（外張り断熱構造の下地）であってもよい。

（１０）上記実施形態では、屋根の下地２に関する防水工法について例示しているが、これに限られない。例えば、水に晒され易い屋内の下地２に関する防水工法であってもよい。

（１１）上記実施形態では、固定部材５にスリット１７が設けられているものを例示しているが、これに限られない。例えば、固定部材５にスリット１７が設けられていなくてもよい。この場合、例えば、固定部材５において、中央部側の箇所の厚みが外端部側の箇所の厚みがより大きくなっているような構造にしてもよい。そのような構造にすることにより、固定部材５の外端部側の箇所ほど曲げ変形し易く、固定部材５の中央部側の箇所ほど曲げ変形し難い構造にできる。

本発明は、下地に防水シートを部分的に固定するシート固定ユニットに利用できる。

１ ：防水シート
２ ：下地
３ ：シート固定ユニット
４ ：接合部
５ ：固定部材
６ ：アンカー部材
７ ：規制機構
１１ ：板バネ
１２ ：窪み部
１６ ：クリアランス
２０ ：スプリング

Claims (6)

1. 接合部を有し、前記接合部に防水シートを接合固定させる固定部材と、
   前記固定部材のうち前記接合部よりも中央側の箇所を下地に支持させるアンカー部材と、
   前記固定部材に設けられ、前記固定部材の外端部から中央部側に向けて切れ込むスリットと、
   前記外端部よりも中央部が曲げ変形し難くなるように規制する規制機構と、が備えられ、
   前記規制機構は、前記スリットにおける前記外端部とは反対側部分に、上方から重なる状態で設けられているシート固定ユニット。
2. 前記規制機構に、前記固定部材の中心に位置する板バネが備えられている請求項１に記載のシート固定ユニット。
3. 前記固定部材に、前記接合部よりも下方箇所に前記板バネを収容する窪み部が備えられている請求項２に記載のシート固定ユニット。
4. 前記窪み部の内側面と前記板バネの外側面との間にクリアランスが設けられている請求項３に記載のシート固定ユニット。
5. 前記規制機構に、前記板バネを前記固定部材に押圧付勢するスプリングが備えられている請求項２～４のいずれか一項に記載のシート固定ユニット。
6. 前記板バネが長さ違いで複数備えられ、
   複数の前記板バネを重ねて配置してある請求項２～５のいずれか一項に記載のシート固定ユニット。

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