(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁構造物であって、
互いに並列に配置された下水平トラックと上水平トラックであって、下および上水平トラックの各々は、
対向する長手方向縁部を画定するウェブと、
ウェブの対向する長手方向縁部から直交する方向に延在し、かつ互いに平行をなす１対の側壁と、
垂直スタッド部材であって、
下遠位端部および上遠位端部を画定する固定部であって、下遠位端部は下水平トラックに取り付けられ、固定部はウェブおよび幅のある１対の側壁を有する、固定部と、
下遠位端部および上遠位端部を画定する伸縮部であって、上遠位端部は上水平トラックに取り付けられ、伸縮部の下遠位端部は固定部の上遠位端部によって取り囲まれ、かつ、固定部の上遠位端部と伸縮自在に係合し、伸縮部はウェブおよび１対の側壁を有し、伸縮部の側壁の各々は固定部の側壁の幅とほぼ同じ幅を有するとともに伸縮部を固定部内で伸縮可能とし、１対の側壁の少なくとも一方の外側には伸縮部の長さ方向に沿って延在し、かつ、伸縮部の側壁の少なくとも一方の幅とほぼ同じ幅を有する凹部を有する、伸縮部と、を設けた垂直スタッド部材と、
垂直スタッド部材の側部に隣接して配置される乾式壁と、
乾式壁の厚さと、固定部の側壁の厚さと、伸縮部の１対の側壁の少なくとも一方の外側に形成された凹部の深さとの和よりも小さい長さを有する留め具であって、固定部の乾式壁および側壁に係合され伸縮部の側壁には取り付けられない、留め具と、を備え、
留め具を伸縮部に対して不注意に固定することなく、凹部に配置された留め具の先端によって固定部の任意の垂直位置において留め具を締結できるように、かつ、凹部に配置された留め具の先端によって固定部の任意の垂直位置において留め具を締結すると、伸縮部が天井から床までの高さの変動中に凹部の長さ方向にわたって固定部内で伸縮できるように、凹部は固定部に対して配置される、壁構造物。
【請求項２】
前記凹部は伸縮部の実質的長さまたは全長に沿って延在する、請求項１に記載の壁構造物。
【請求項３】
前記伸縮部は、
対向する長手方向縁部を有するウェブと、
前記長手方向縁部から延在する側壁であって、各側壁はウェブと同一平面になるセットバック部と、セットバック部と垂直な下部と、下部との鈍角を画定する遠位端部とを有する、長手方向縁部から延在する側壁と、
を備える金属薄板からなる、請求項１に記載の壁構造物。
【請求項４】
前記下および上水平トラックの各々は、
１対の側壁内にその側壁の長手方向に沿って形成された内側に向く突出部をさらに備え、
垂直スタッド部材は、
下水平トラックの内側に向く突出部によって、下水平トラックの中に受け入れられる固定部の下遠位端部に形成された内側に向く凹部と、
前記上水平トラックの内側に向く突出部によって、上水平トラックの中に受け入れられる伸縮部の上遠位端部に形成されたノッチと、
をさらに備える、
請求項３に記載の壁構造物。
【請求項５】
前記伸縮部のノッチは、ウェブと、セットバック部と、底部と、遠位端部とによって形成される、請求項４に記載の壁構造物。
【請求項６】
前記上水平トラックのウェブは上水平トラックの長手方向縁部に対して直交する方向に形成された突起の複数の列を有し、伸縮部のウェブは上水平トラックのウェブに形成された突起の隣接する列の間に配置される、請求項４に記載の壁構造物。
【請求項７】
前記下水平トラックのウェブは下水平トラックの長手方向縁部に対して直交する方向に形成された突起の複数の列を有し、固定部のウェブは下水平トラックのウェブに形成された突起の隣接する列の間に配置される、請求項４に記載の壁構造物。
【請求項８】
壁構造物を組み立てる方法であって、
上トラックを天井に取り付けるステップと、
前記上トラックの真下に位置する下トラックを床に取り付けるステップと、
垂直スタッドの伸縮部を前記垂直スタッドの固定部に挿入して重複部を画定するステップであって、固定部はウェブおよび幅のある１対の側壁を有し、伸縮部はウェブおよび１対の側壁を有し、伸縮部の側壁の各々は固定部の側壁の幅とほぼ同じ幅を有するとともに伸縮部を固定部内で伸縮可能とし、１対の側壁の少なくとも一方の外側には伸縮部の長さ方向に沿って延在し、かつ、伸縮部の側壁の少なくとも一方の幅とほぼ同じ幅を有する凹部を有するステップと、
前記固定部の下遠位端部を下トラックに配置するステップと、
前記伸縮部を延在させて、前記伸縮部の上遠位端部を前記上トラックに当接させるステップと、
前記伸縮部を上トラックに係合し、前記固定部を下トラックに係合するステップと、
乾式壁を前記垂直スタッドに当接させるステップと、
前記重複部において、前記乾式壁を留め具で前記固定部のみに締結するステップであって、留め具は、乾式壁の厚さと、固定部の側壁の厚さと、伸縮部の１対の側壁の少なくとも一方の外側に形成された凹部の深さとの和よりも小さい長さを有するステップと、
伸縮部が天井から床までの高さの変動中に固定部内で伸縮できるように、前記留め具の先端は伸縮部の側壁の凹部内に配置され、
留め具を伸縮部に対して不注意に固定することなく、固定部の任意の垂直位置において留め具を締結できるように、かつ、固定部の任意の垂直位置において留め具を締結すると、伸縮部が天井から床までの高さの変動中に凹部の長さ方向にわたって固定部内で伸縮できるように、凹部は固定部に対して配置される、方法。
【請求項９】
固定された第１および第２の水平トラックと乾式壁とを有する壁構造物の伸縮垂直スタッド部材であって、
第１の水平トラックに対して取付け可能であって、かつ、対向する長手方向縁部と、対向する長手方向縁部から延在する対向する側壁とを画定するウェブを有する伸縮部であって、対向する側壁の少なくとも一方の外側には側壁の全長または実質的な長さに沿って伸びる凹部を有する、伸縮部と、
第２の水平トラックに対して取付け可能であって、かつ、対向する長手方向縁部と、対向する長手方向縁部から延在する対向する側壁とを画定するウェブを有する固定部であって、固定部の側壁は幅を有し、固定部のウェブおよび対向する側壁は前記伸縮部の一部分を取り囲む、固定部と、を備え、
伸縮部の１対の側壁の各々は固定部の側壁の幅とほぼ同じ幅を有するとともに、伸縮部を固定部内で伸縮可能とし、
前記凹部は、伸縮部の側壁の少なくとも一方の幅とほぼ同じ幅を有し、
乾式壁の厚さと、固定部の側壁の厚さと、伸縮部の１対の側壁の少なくとも一方の外側に形成された凹部の深さとの和よりも小さい長さを有する留め具が、乾式壁および固定部に締結されると、留め具の先端は、伸縮部が天井から床までの高さの変動中に前記固定部に出入りするように、伸縮部の側壁の凹部内に配置され、
留め具を伸縮部に対して不注意に固定することなく、凹部に配置された留め具の先端によって固定部の任意の垂直位置において留め具を締結できるように、かつ、凹部に配置された留め具の先端によって固定部の任意の垂直位置において留め具を締結すると、伸縮部が天井から床までの高さの変動中に凹部の長さ方向にわたって固定部内で伸縮できるように、凹部は固定部に対して配置される、伸縮垂直スタッド部材。
【請求項１０】
前記凹部は、
前記伸縮部のウェブから直交する方向に延在する底部と、
前記底部に取り付けられて底部と鈍角をなす遠位端部と、
を備える、請求項９に記載の伸縮垂直スタッド部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防火対策が施されかつ/または建造物の地震による変動（ｓｅｉｓｍｉｃ  ｓｈｉｆｔｓ）もしくは沈下に対応しうる壁構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築構造において、従来の壁製造技術では、ヘッダーおよびフッターなどの木製材料のみならず壁フレームを形成するためにヘッダーとフッターとの間に設置される木製垂直スタッドが採用される。残念ながら、従来の木壁構造は、壁構造の組立に過剰な時間がかかること、材料費が高いこと、および重量が重いことなど、いくつかの難点を抱える。
【０００３】
ある特定の状況において、金属フレーム構造は、軽量であること、壁構造が組み立て易いこと、および低価格であることを理由として現在使用されている。とはいえ、これらの金属壁フレームは他の欠陥を抱える。特に、金属フレーム構造は、ヘッダーとフッターとの間に保持される複数の垂直スタッドがあるため、木製フレーム構造と同様に組み立てられる。ヘッダーおよびフッターは、壁構造を安定化するために天井および床に固定される。あいにく建造物の製造中に、天井と床の間の距離が変化する可能性がある。金属フレーム構造は、高層構造物または低層構造物（ｍｉｎｉ  ｒｉｓｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）で実施されてよい。各床は、現場打ち鉄筋コンクリートからなる。各床間（すなわち、床から天井までの距離）の変動は、最大約６インチ（６”）（約１５．２ｃｍ）であってよい。金属フレーム構造がこれらの条件下で組み立てられるとき、金属垂直スタッドは床から天井までの高さに適合するように切断されなければならず、あるいは、複数の異なる垂直スタッド長が床から天井までの高さに適合するように保管されなければならない。垂直スタッドを適合するように切断したり様々な長さの垂直スタッドを保管したりする必要がないような解決策が提案されている。このような１つの解決策は、Ｗｉｌｌｉａｍ  Ａｎｄｒｅｗｓに付与された特許文献１に開示される。特許文献１は、簡単なツイストロック操作によって互いに連動する金属スタッド部材（すなわち、垂直スタッド）および金属板部材（すなわち、ヘッダーまたはフッター）を開示している。さらに、垂直スタッド部材は、実際は伸縮自在であってもよい。垂直スタッドの伸縮自在機能は、高層構造物または低層構造物のみならず他のタイプの構造物にも存在する床から天井までの変動に対応する。据付業者は、上金属板部材を天井に取り付け、下金属板部材を上金属板部材と整合させて床に取り付ける。金属スタッド部材は、上下の金属板部材の間に配置され、伸縮自在機能によって天井と床の間（すなわち、上下の金属板部材）の正確な距離に延在される。特許文献１に記載される解決策によって、据付業者は、金属垂直スタッド部材の長さを切断したり様々な長さの垂直スタッド部材を保管したりせずに、垂直スタッド部材を床から天井までの高さに正確に適合させることができる。
【０００４】
金属ヘッダー、金属フッター、および金属垂直スタッド部材から組み立てられる金属壁フレームは、据付中に床から天井までの高さの変動に対処する。しかしながら、床から天象までの高さを将来変える他の要因も検討されなければならない。例として、床から天井までの高さの変化は、地震による変動、熱膨張による火災、通常の周囲温度変化による変化、および建造物の建設中におよび建設後の沈下において生じる可能性がある。多くの建造物では、金属壁フレームが組み立てられた後、乾式壁が金属壁フレームに取り付けられる。このために、複数のねじが乾式壁を通って金属垂直スタッドに螺入される。あいにく、これらのねじは、金属垂直スタッドを伸縮自在となしうる内部と外部の金属垂直部材を結合することがある。要するに、ねじは、垂直スタッド部材の長さまたは高さを固定する。地震による変動中に、床から天井までの高さが増減する場合がある。金属垂直スタッドが伸縮せずにねじによって固定される場合、これらの垂直スタッドは、地震による変動中に、破砕されたりバラバラになったりする可能性がある。火災の間に、建造物（すなわち、床、天井、および壁構造物）は、熱膨張を引き起こす熱に見舞われる可能性がある。熱膨張は、床から天井までの高さを増減させる可能性がある。金属垂直スタッドが伸縮性がなくねじによって固定される場合、このような状況においても、金属垂直スタッドは、建造物の様々な部分の熱膨張によって破砕されたりバラバラになったりする可能性がある。さらに、建設中および完成後に、建造物が地中に沈下し、それによって、床から天井までの高さをある期間にわたってゆっくり変化させることもある。金属垂直スタッドに固定されたねじによって金属垂直スタッドが伸縮自在になりえない場合、建造物の沈下は建造物の重圧を受けて金属垂直スタッドを破裂させたり（すなわち、バラバラにしたり）破砕したりする可能性がある。
【０００５】
床から天井までの高さの本質的変化に対処する解決策が提供されている。例として、特許文献２は、天井と床との距離の空間的変化を許容するための垂直スロットヘッダーを示している。特許文献２に示すように、ヘッダーが垂直スタッドに取り付けられる。ヘッダーは、ヘッダーの側壁にあるスロットによって垂直スタッドに対して垂直に横断することが許容される。このタイプの垂直変位は、典型的に、壁構造物の火災等級を実現するために使用される。火災では、天井と床の距離が壁構造物の熱膨張によって変化する可能性がある。許容垂直変位は、壁構造物の様々な材料が種々の熱膨張係数を有するにもかかわらず壁構造物を無傷の状態に保つ。
【０００６】
残念ながら、特許文献２の装置は、様々な欠点を抱える。第１に、垂直変異の量はスロットの長さによって制限される。さらに、ヘッダーに対するスタッドの横の位置は、スロットの配置によって制限される。スタッドの横の位置は、状況に基づいて綿密に調整されえない。スタッドはスロットに整列されなければならない。さらに、特許文献２に示されるヘッダーは一般に、ヘッダーの側壁に形成される複数の不要なスロットに起因して弱い。ヘッダーが垂直荷重を受ける場合、ヘッダーは応力集中などによってスロットの位置で変形しやすい。さらに、ヘッダーの側壁を垂直スタッドの側壁に取り付けるねじは、壁フレームの最上部にありかつ天井にも近い。そのため、建設作業員にとって、金属ヘッダーおよび垂直スタッドにねじを螺入する際の作業領域が非常に狭い。
【０００７】
別の解決策は、特許文献３に開示されており、その内容全体が参照によって本明細書に明示的に組み込まれる。特許文献３では、金属垂直スタッドの伸縮自在機能は、乾式壁が垂直スタッド部材に螺入されるにもかかわらず維持される。これは、乾式壁を壁フレームに取り付けるねじが伸縮部材の両方ではなく一方のみに固定されるように、垂直スタッド部材の伸縮部材の一方にスロットを付けることによって達成される。あいにく、スロットはあまり長くない。これは、およそ３インチ（３”）（約７．６ｃｍ）のわずかな量の垂直撓みしか許容しない。さらに、乾式壁は複数の垂直スタッド部材に設置されるので、スロットの位置は見えない。そのため、据付業者は、伸縮自在の垂直スタッド部材を構成する伸縮部材の両方に対して、不注意にねじを螺入する可能性がある。したがって、無限の垂直撓みを許容しかつ据付誤差を生じない伸縮自在の垂直スタッド部材が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第７，２２３，０４３号明細書
【特許文献２】米国再発行特許第３９，４６２号明細書
【特許文献３】米国特許出願第１１／４８３，７９１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記した懸案を鑑みてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本明細書に記載される壁構造物は、上記の欠陥、下記の欠陥、および当技術分野で周知である欠陥に対処する。壁構造物は、金属上トラックおよび金属下トラックと、これらのトラックの間に配置された複数の金属垂直スタッドとを備える。典型的に、これらのスタッドは、木製壁構造物ではおよそ１６インチ（１６”）（約４０．６ｃｍ）の間隔をあけられる。本明細書に記載される壁フレーム（すなわち、ヘッダー、フッター、およびスタッド）は、金属（たとえば、鋼など）から作られる。乾式壁は、壁構造物を形成するために上および下トラックと複数の垂直スタッドの対向側に取り付けられてもよい。乾式壁は、ねじ式留め具（ｆａｓｔｅｎｅｒ）によって壁フレームに取り付けられてもよい。さらに、上および下トラックは、建造物の天井および床にそれぞれ取り付けられてもよい。
【００１１】
垂直スタッドは金属垂直スタッドを破砕したりバラバラにしたりせずに、天井に取り付けられた上トラックと床に取り付けられた下トラックとの間に無限の空間的変動を許容するために、互いに嵌合される伸縮部および固定部を有することから、本明細書に記載される壁構造物は無限の垂直可動範囲を有しうる。壁構造物は、（１）建造物の沈下、（２）地震による変動、および（３）周囲温度変化および火災による膨張および収縮時に、床から天井までの変動を許容する。さらに、壁構造物は、壁が熱にさらされるとき（たとえば、火災）、乾式壁および金属壁フレームの種々の熱膨張率による壁フレーム（すなわち、垂直スタッド、上および下トラック）からの乾式壁の剥離を防止する。
【００１２】
この目的を達成するために、乾式壁は垂直スタッドの固定部のみに取り付けられ、伸縮部および上トラックには取り付けられない。例えば、垂直スタッドの固定部は下トラックに取り付けられてもよい。垂直スタッドの固定部は、伸縮部を囲むＣ字状の形状を有していてもよい。伸縮部は、固定部の中に深く押し込まれても固定部から引き出されてもよい。乾式壁を伸縮部に取り付けずに固定部に取り付ける際に、固定部の側壁に当接する伸縮部の側壁は長尺状の凹部を有していてもよい。長尺状の凹部によって、留め具（たとえば、ねじ）を固定部の側壁から乾式壁に螺入して乾式壁を固定部に取り付けることができる。ねじの長さは、乾式壁および固定部の側壁にねじ山が係合する程度であるが、固定部内の伸縮部の垂直な横断を防止する伸縮部にはねじ山が係合しない程度である。好ましくは、ねじの先端は伸縮部の凹部の床に接しない。こうして、建設作業員は、乾式壁を固定部に取り付けるために挿入しているねじがさらに伸縮部に係合しているかどうかを心配しなくて済む。これは、乾式壁を固定部に取り付けるために使用されるねじが、伸縮部の窪んでいる側壁に係合するほど長くないためである。
【００１３】
本明細書に記載される壁構造物の形態によって、建設作業員は、ねじが固定部と伸縮部の両方に係合するようになることを恐れずに乾式壁を固定部に素早くねじ止めすることができる。さらに、本明細書に記載される壁構造物は、火災や通常の周囲温度変化による熱膨張、建造物の地震による変動および沈下に対応する。
【００１４】
本明細書に開示される様々な実施形態の上記およびその他の特徴および優位性は、以下の説明および図面からよりよく理解されるであろうし、図面では同様の参照番号が全体にわたって同様の部品を指す。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】床から天井までの変動を許容する壁構造物を示す斜視図。
【図２】図１に示す壁構造物を示す分解図。
【図２Ａ】突出部を有する下または上トラックのウェブを示す断面図。
【図３】図１に示す壁構造物を示す断面図。
【図３Ａ】図３に示す壁構造物を示す断面図。
【図３Ｂ】図３に示す壁構造物の別の実施形態を示す図。
【図３Ｃ】図３に示す壁構造物のさらに別の実施形態を示す図。
【図４】上オーバーキャップの第１の実施形態を示す垂直スタッド、上トラック、および上オーバーキャップの拡大断面図。
【図５】上オーバーキャップの第２の実施形態を示す垂直スタッド、上トラック、および上オーバーキャップの拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ここで図１を参照すると、壁構造物１０が示される。乾式壁１２が垂直スタッド１８の固定部１６に固定され、垂直スタッド１８の伸縮部２０には固定されない。上トラック２２は伸縮部２０に取り付けられるが乾式壁１２には取り付けられない。床から天井までの変動が火災、周囲温度変化、建造物の沈下、地震（すなわち、地殻変動など）の間に発生するとき、垂直スタッド１８の伸縮部２０が床から天井までの距離の変動を許容する。さらに、このような構造物は、周囲温度の変化や火災の間に、乾式壁１２と垂直スタッド１８を作る材料（たとえば、鋼）との種々の熱膨張係数に起因する乾式壁１２からの留め具２４の剥離をさらに抑止することになる。
【００１７】
図２に示すように、乾式壁１２を伸縮部２０ではなく固定部１６に締結するために、伸縮部２０の側壁２６ａ，ｂの一方または両方に凹部２８ａ，ｂが形成されてよい。凹部２８ａ，ｂは、伸縮部２０の側壁２６ａ，ｂの全長または実質的に全長に沿って形成される。留め具２４ａ，ｂ，ｃは、垂直スタッド１８の伸縮部２０ではなく固定部１６に締結される。凹部２８ａが全長に沿って延びており、あるいは伸縮部２０の実質的長さおよびねじ２４ｃ（図３参照）の長さ３２（図３参照）が伸縮部２０の側壁２６ａ，ｂ（図２参照）に螺入するほど長くないため、据付業者は、伸縮部２０の凹部２８ａによって、留め具２４ｃ（図２参照）を伸縮部２０に不注意に固定することなく固定部１６の任意の垂直位置で留め具２４ｃを締結することができる。したがって、この構造物では、壁構造物の据付および組立が迅速に行なわれ、据付誤差が軽減される。
【００１８】
また、固定部１６のウェブ７０は、据付中に伸縮部２０が固定部１６に不用意に滑入するのを防止するために、伸縮部２０のウェブ３０および／または伸縮部２０のウェブ３０の下縁３１（図２参照）をさらに摩擦係合させる複数の突起１３０（図２参照）によって形成されてもよい。図３および図３Ａに示すように、伸縮部２０は、固定部１６内に挿入される。伸縮部２０は、固定部１６内に摩擦嵌合部を有していてもよい。
【００１９】
図３から分かるように、留め具２４ｃの長さ３２は、伸縮部２０の側壁２６ａ，ｂの内面３４と乾式壁１２の外面３６との距離３３よりも短い。このように、留め具２４ｃは、それ自体を伸縮部２０に固定するほど長くない。留め具の先端は、凹部２８ａ，ｂ内に存在する。留め具２４ｃが図３Ａに矢印３８ａ，ｂで示すように横方向に移動される場合、留め具２４ｃは側壁２６ａの一部分に触れ、撓んで側壁２６ａに固定されない。側壁２６ｂについても同じである。
【００２０】
伸縮部２０のウェブ３０は、図２および図３Ａに示す長手方向縁部４０，４２を画定する。縁部４０，４２は、伸縮部２０のほぼ全長に沿って伸びる。凹部２８ａ，ｂを組み立てるために、側壁２６ａ，ｂは、図３Ａに示すように、遠位端部４４と床または底部４６との間において鈍角４２（図３Ａ参照）で折り曲げられる。底部４６とセットバック部４８との間では直角が形成される。セットバック部４８は、この後、伸縮部２０のウェブ３０にじかに接触して（ｆｌｕｓｈ  ａｇａｉｎｓｔ）形成される。側壁２６ａは、側壁２６ｂと鏡面対称をなす。しかしながら、さらに、凹部２８は側壁２６ａ，ｂのいずれか一方に形成されてもよいと考えられる。制限ではなく例として、側壁２６ａ，ｂの一方に、図３Ｂに示すように、あるいはこれと逆の図３Ｃに示すように、凹部２８が形成されてもよい。
【００２１】
伸縮部２０の上遠位端部５０（図２参照）は、上トラック２２（図２参照）に係合される。特に、上トラック２２は、図３に示すように、ウェブ５２から延びる側壁５４ａ，ｂとともにウェブ５２（図３参照）を有する。図２および図３に示すように、側壁５４ａ，ｂは、内側に向く突出部５６ａ，ｂを有する。これらの内側に向く突出部５６ａ，ｂは、Ｖ字状の形状を有していてもよい。内側に向く突出部５６ａ，ｂは、伸縮部２０の上遠位端部５０に形成されたノッチ５８（図２参照）に係合する。ノッチ５８（図２参照）は、図３に示すように、内側を向く突出部５６ａ，ｂを備えた対応する配置を有する。ノッチ５８は、伸縮部２０の側壁２６のウェブ３０、セットバック部４８、および遠位端部４４によって形成される。
【００２２】
固定部１６は、下トラック１４と係合する。また、下トラック１４は、ウェブ６０から延在する側壁６２ａ，ｂを備えるウェブ６０（図２参照）を有する。側壁６２ａ、ｂは、下トラック１４の実質的な長さ、または全長に沿って延在する内側に向く突出部６４ａ，ｂ（図２および図３参照）を有する。これらの内側に向く突出部６４ａ，ｂは、Ｖ字状の形状を有していてもよい。固定部１６の下遠位端部６６（図２参照）は、内側に向く突出部６４ａ，ｂに対応しこれらに係合する内側に向く凹部６８ａ，ｂ（図２および図３参照）を有する。
【００２３】
固定部１６は、ウェブ７０（図２参照）を有する。側壁７２ａ，ｂは、ウェブ７０から延在する。側壁７２ａ，ｂの下遠位端部６６（図２参照）および固定部１６のウェブ７０は、内側に向く凹部６８ａ，ｂを形成する。
【００２４】
固定部１６は、下トラック１４の側壁６２ａ，ｂ間に下遠位端部６６を挿入し、この後、下トラック１４の内側に向く突出部６４ａ，ｂが固定部１６の下遠位端部６６の内側に向く凹部６８ａ，ｂ内に存在するまで固定部１６を回転することによって下トラック１４に係合される。固定部１６の位置を下トラック１４に固定するために、下トラック１４の側壁６２ａ，ｂは固定部１６の側壁７２ａ，ｂに締結される。伸縮部２０は、上トラック２２の側壁５４ａ，ｂを床または底部４６に対して締結することによって上トラック２２に固定される。固定部１６と同様に、伸縮部２０は上トラック２２の側壁５４ａ，ｂ間に伸縮部２０の上遠位端部５０（図２参照）を最初に挿入し、この後、内側に向く突出部５６ａ，ｂが伸縮部２０のノッチ５８に係合するまで伸縮部２０を回転することによって上トラック２２に係合される。
【００２５】
垂直スタッド１８を備える固定部１６および伸縮部２０は、防火壁構造物内に典型的に１６インチ（１６”）（約４０．６ｃｍ）離して一定間隔で設置されてもよい。
図１を再び参照すると、上トラック２２に重なって固定されるような長尺状の上オーバーキャップ９０が示される。上オーバーキャップ９０は、ウェブ９２から延在するウェブ９２および２つの側壁９４を有する。ここで図４を参照すると、ウェブ９２の幅９６は、上トラック２２が上オーバーキャップ９０内で嵌合されるように、上トラック２２のウェブ５２の幅９８よりも大きくてもよい。据付中に、上トラック２２および上オーバーキャップ９０は、留め具などによって天井に固定される。乾式壁１２は、上オーバーキャップ９０の側壁９４と上トラック２２の側壁５４との間に配置されてもよい。上オーバーキャップ９０の側壁９４と上トラック２２の側壁５４との間の空間に入る煙および熱の量を軽減または抑制するために、上オーバーキャップ９０の側壁９４には上オーバーキャップ９０の実質的長さまたは全長に沿って内側に向く突出部１００が形成される。内側に向く突出部１００は、その頂点１０２が乾式壁１２の外面３６に接するＶ字状の形状を有していてもよい。好ましくは、頂点１０２は、伸縮部２０および固定部１６の垂直変位中に頂点１０２が乾式壁１２の外面３６に対して摺動してこのような垂直運動を許容するように、乾式壁１２の外面３６と摺動自在に接している。
【００２６】
乾式壁１２の上端１０６は、上オーバーキャップ９０のウェブ９２から間隙１０８を有する。この間隙１０８は、乾式壁１２の上端１０６が上オーバーキャップ９０のウェブ９２に衝突したり干渉したりしないように天井と床の間の空間的変動を許容する。壁構造物１０の耐火性能は、間隙１０８内に難燃性化合物（ｆｉｒｅ  ｒｅｔａｒｄａｎｔ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）１１０を配置することによってさらに強化されてもよい。いかなるタイプの耐火化合物（ｆｉｒｅ  ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）も考えられるが、化合物１１０は熱に耐えて金属フレーム構造物の適正な膨張を許容するために耐火性および／または難燃性であることが好ましい。化合物１１０は、乾式壁１２の上端１０６が上オーバーキャップ９０のウェブ９２にさらに接近しうるように圧縮可能であってもよい。
【００２７】
図４に示すように、上オーバーキャップ９０の側壁９４の遠位端部１１２は、乾式壁１２の外面３６から間隙１１４を有する。これは、上オーバーキャップ９０の側壁９４と上トラック２２の側壁５４の間に乾式壁１２を挿入するのに役立つ。
【００２８】
さらに、ここで図５を参照すると、上オーバーキャップ９０の側壁９４には、図４に関して記載された内側に向く突出部１００と同様に機能する内側に向く突出部１１６が複数並んでいる。難燃性化合物１１０は、乾式壁１２の上端１０６と上オーバーキャップ９０のウェブ９２との間に配置される。上オーバーキャップ９０の側壁９４の遠位端１１８は、上オーバーキャップ９０の側壁９４と上トラック２２の側壁５４との間において乾式壁１２を挿入し易くするために、乾式壁１２の外面３６から離れる方向に開いている。
【００２９】
伸縮部２０と上トラック２２との内部接続、および固定部１６と下トラック１４との内部接続は、米国特許出願第０９／９７９，２１４号明細書および米国特許出願第１１／１４６，５３４号明細書に示すように達成されてもよく、その内容全体は参照によって本明細書に組み込まれる。
【００３０】
ここで図１を参照すると、スタッドオーバーキャップ１２０が垂直スタッド１８の固定部に取り付けられる。スタッドオーバーキャップ１２０は、伸縮部２０に対して接続されずに重なって（ｎｏｎ−ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｅ  ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ）配置されることが好ましく、スタッドオーバーキャップ１２０が伸縮部２０の垂直変位を妨げないように固定部１６に対して接続されるだけである。さらに具体的に、壁フレーム（すなわち、垂直スタッド１８の固定部１６）に乾式壁１２を据え付ける前に、図１に示すようにスタッドオーバーキャップ１２０がスタッドの上にかつ乾式壁の下に設置される。スタッドオーバーキャップ１２０は、固定部１６にねじまたは留め具２４で取り付けられてもよい。任意で、スタッドオーバーキャップ１２０は、重複部１２６（図１参照）に開口１２４を配置されている。開口１２４によって、建設作業員は乾式壁１２を重複部１２６の固定部１６のみに締結することができる。図２に示すように、スタッドオーバーキャップ１２０は、ウェブ１３２と、ウェブ１３２に対してほぼ直交するように延在する側壁１３４とを有する。ウェブ１３２の幅は、スタッドオーバーキャップ１２０の側壁１３４が固定部１６の側壁８６にじかに接触するように固定部１６のウェブ７０の幅に対応する。
【００３１】
ここで図２を参照すると、突起１３０は、任意で、固定部１６のウェブ７０に設けられてもよい。これらの突起１３０は、ウェブ７０の内面に形成された刻み目または隆起の形であってもよい。突起１３０は、伸縮部２０と固定部１６との間に摩擦摺動抵抗を付与するように機能する。さらに、突起１３０は、下トラック１４のウェブ６０または上トラック２２のウェブ５２の内面に形成されてもよい。これらの突起１３０は、必要であれば、据付中に垂直スタッド１８の移動を防止して微細な調整をさらに可能にするために、垂直スタッド１８の上端または垂直スタッド１８の下端に摩擦係合する。突起１３０は、ピン状の形状または刻み目状の形状を有していてもよい。突起１３０は、固定部１６のウェブ７０、下トラック１４のウェブ６０、または上トラック２２のウェブ５２の内面から延在する。突起１３０は、横方向間隔１３８と同様に高さ１３６を画定する。横方向間隔１３８は、伸縮部２０のウェブ３０の厚さまたは固定部１６のウェブ７０の厚さよりも大きいか、あるいはこれらに等しい。図２に示すように、突起１３０は、下トラック１４および上トラック２２の長さに沿って一連の列で形成される。ウェブ３０，７０は、突起１３０の隣接する列の間で適合する。隣接する突起１３０または突起１３０の列の間の横方向間隔１３８は、ウェブ３０，７０が突起１３０の列間で過度に小刻みにならないようにしてある。突起１３０の高さ１３６は、ウェブ３０，７０が通常の取扱い中に突起１３０を飛び越えないような寸法に設定される。
【００３２】
また、ウェブ３０，７０に左または右の力を加えて（たとえば、ハンマーで叩いて）、ウェブ３０，７０を移動させてもよい。ウェブ３０，７０を強制的に隣接する突起１３０を飛び越えるようにしてもよい。また、突起１３０の高さ１３６は、固定部１６および伸縮部２０を捻って上および下トラック２２，１４と係合しうるほど低い。本明細書に記載するように、上および下トラックは、内側に向く突出部６４ａ，ｂおよび５６ａ，ｂを有する。これらの内側を向く突出部は、内側を向く凹部６８ａ，ｂおよびノッチ５８と係合する。内側を向く突出部６４ａ，ｂおよび５６ａ，ｂと、内側を向く凹部６８ａ，ｂおよび５８との相互係合によって、固定部１６と下トラック１４、伸縮部２０と上トラック２２が滑合（ｓｎｕｇ  ｆｉｔ）する。当該相互係合では、下縁１３８を下トラック１４のウェブ６０の上面１４０に向かってあるいは接触させて押してもよい。さらに、伸縮部２０のノッチ５８内の内側に向く突出部５６ａ，ｂ間の当該相互係合では、伸縮部２０のウェブ３０の上端１４２を上トラック２２のウェブ５２の下面に向かってあるいは接触させて押してもよい。突起１３０の高さ１３６は、上トラック２２および下トラック１４と係合する垂直スタッドの捻り動作を可能ならしめるが、やはりいったん係合すると側方への動きを阻止するような寸法に設定される。
【００３３】
壁構造物１０は、次のような方法で組み立てることができる。特に、上トラック２２および下トラック１４の位置は、それぞれ天井および床にある。上トラック２２は、図４および図５に示すように上オーバーキャップ９０内で嵌合されてもよい。上トラック２２が上オーバーキャップ９０内で嵌合されると、上トラック２２および上オーバーキャップ９０は天井に固定される。例えば、複数のねじが、上トラック２２のウェブ５２および上オーバーキャップ９０のウェブ９２を通って、上トラック２２の縦の長さに沿って天井に螺入されてもよい。好ましくは、上オーバーキャップ９０は、上トラック２２と同一の広がりを持つ。また、上トラック２２の側壁５４ａ，ｂは、図４および図５に示すように、上オーバーキャップ９０の側壁９４の中央に設置されることが好ましい。しかしながら、上トラック２２は、必要に応じて上オーバーキャップ９０の片側または反対側に向かってあるいは接触させて配置されてもよい。
【００３４】
つぎに、下トラック１４は、床に固定されてもよい。例えば、ねじが下トラック１４のウェブ６０に、そして下トラック１４の長さ方向に床に螺入されてもよい。下トラック１４は、垂直壁フレームを形成するように上トラック２２の真下に配置されることが好ましい。
【００３５】
伸縮部２０は、ここで、固定部１６に挿入されてもよい。固定部１６のウェブ７０の突起１３０は、伸縮部２０のウェブ３０および／または伸縮部２０のウェブ３０の下端３１と摩擦接触して設置される。突起１３０と、伸縮部２０と固定部１６の摩擦嵌合部とは、固定部１６内での伸縮部２０の自由な滑り運動を防止する。
【００３６】
垂直スタッド１８（伸縮部２０および固定部１６）の長さは、床から天井までの具体的な距離または上トラック２２と下トラック１４との間の距離に一致するように調整される。さらに具体的には、床から天井までの距離は、上トラック２２および下トラックの長さに沿って一定でないこともある。むしろ、建築材料および構造物の変動によって、天井／上トラック２２と床／下トラック１４の距離にわずかな差や大きな差がある。垂直スタッド１８は、その最終の正確な位置となるおおよその位置に設置される。垂直スタッド１８は、上トラック２２および下トラック１４から回転されて上トラック２２と下トラック１４との間に設置される。固定部１６の下端部は、下トラック１４のウェブ６０と接触する。伸縮部２０は、ここで、伸縮部２０の上端部が上トラック２２のウェブ５２に接触するように延長される。このとき、伸縮部２０のノッチ５８は、上トラック２２の内側に向くＶ字状の突出部５６ａ，ｂに整合される。また、固定部の内側に向く凹部６８ａ，ｂは、下トラック１４の内側に向く突出部６４ａ，ｂに整合される。固定部１６の突起１３０は、垂直スタッド１８の長さがいったん固定されると伸縮部２０が固定部１６に滑入するのを防止する。垂直スタッド１８は、その最終位置となるおおよそ位置に配置される。固定部１６および伸縮部２０は、この後、下トラック１４の内側に向く突出部６４ａ，ｂが、伸縮部２０の上トラック２２の内側に向く突出部５６ａ，ｂおよびノッチ５８と同様に、固定部１６の内側に向く凹部６８ａ，ｂにも噛み合うように回転される。
【００３７】
垂直スタッドがその最終位置となるおおよその位置にある場合、据付業者は、ここで、伸縮部２０の上遠位端部５０および固定部１６の下遠位端部６６を左右のいずれかの方向に少しだけ軽く叩いて、垂直スタッド１８をその最終位置まで上トラック２２および下トラック１４に沿って正確に決定してもよい。下トラック１４のウェブ６０に形成される突起１３０は固定部１６の下端に係合し、上トラック２２のウェブ５２に形成される突起１３０は伸縮部２０の上端に摩擦係合して、組立中の垂直スタッド１８の微量な移動を防止する。据付業者が伸縮部２０の上遠位端５０を軽く叩くと、伸縮部２０のウェブ３０の上縁１４２は隣接する突起１３０を飛び越える。同様に、据付業者が固定部１６の下遠位端部６６を軽く叩くと、下縁１３８は隣接する突起１３０を飛び越える。
【００３８】
スタッドが所望の正確な位置にある場合、留め具（たとえば、ねじ）が下トラック１４の側壁６２ａ，ｂと固定部１６の側壁７２ａ，ｂとに螺入されてもよい。特に、留め具（図３参照）は、嵌合された内側に向く突出部６４ａ，ｂと内側に向く凹部６８ａ，ｂとに挿入されてもよい。さらに、留め具（たとえば、ねじ）が、上トラックの内側を向く突出部５６ａ，ｂに螺入されて、伸縮部２０の側壁２６の底部４６に固定されてもよい。垂直スタッド１８は、ここで、固定されて上トラック２２および下トラック１４に対して横方向に動くことができない。さらなる垂直スタッドが上トラック２２および下トラック１４の長さに沿って、前述のように、上トラック２２および下トラック１４に取り付けられる。好ましくは、スタッドは、中心間が互いにおよそ１６インチ（１６”）（約４０．６ｃｍ）隔離されて配置される。
【００３９】
スタッド１８のすべてが上トラック２２および下トラック１４に取り付けられ場合、乾式壁は上トラック２２、下トラック１４、および複数の垂直スタッド１８を備える壁フレームの片側または両側に取り付けられる。このために、乾式壁は固定部１６のみに取り付けられ、伸縮部２０には取り付けられない。例えば、複数のねじが、図２に示すように、乾式壁１２を通って固定部１６の側壁８６に螺入される。これらのねじは、伸縮部２０のどの部分にも螺入されない。伸縮部２０および固定部１６の重複部１２６に関して、ねじは伸縮部２０に係合されない。むしろ、伸縮部２０は、固定部１６の側壁８６にねじを螺入しうる凹部２８ａ，ｂを有する。しかしながら、ねじの長さは、ねじの先端が伸縮部２０の側壁２６の床８８に係合するほど長くない。好ましくは、ねじの先端は、伸縮部２０の側壁２６の床８８に接触しない。むしろ、ねじの先端は凹部内にある。しかしながら、ねじの先端は、伸縮部２０の側壁２６にごくわずかに接する可能性があるが、それでも伸縮部２０の垂直変位を阻止しない。
【００４０】
乾式壁を複数の垂直スタッド１８に隣接してあるいはじかに接触して据え付けるために、乾式壁１２の上端部１０６は最初、垂直スタッド１８の外側に押し当てられてもよい。乾式壁１２は、この後、上トラック２２の側壁５４と上オーバーキャップ９０の側壁９４の間で押し上げられてもよい。内側に向く突出部１００または複数並べた内側に向く突出部１１６の頂点１０２は、乾式壁１２が所定位置に位置するまで乾式壁１２の外面３６に当たって滑動する。ねじがここで乾式壁１２および固定部１６に螺入される。任意で、図３に示すように、ねじが下トラック１４の側壁６２および固定部１６の側壁８６と同様に乾式壁１２に挿入されてもよい。
【００４１】
任意で、スタッドオーバーキャップ１２０は、図１および図２に示すように、垂直スタッド１８の上に配置されてもよい。スタッドオーバーキャップ１２０は、垂直スタッド１８の上に配置され、好ましくは、垂直スタッド１８の全長にわたる。また、スタッドオーバーキャップ１２０は、固定部１６のみに取り付けられることが好ましい。
【００４２】
壁構造物のアセンブリの説明から分かるように、当該壁構造物は、迅速な据付、上下のトラックに沿った垂直スタッドの微調整、および天井と床の間の広範囲の垂直変位を提供する。上トラック２２および下トラック１４は、上トラック２２の側壁５４および下トラック１４の側壁６２に不要な孔などの応力集中部を有していない。むしろ、ねじが必要であったり要求されたりするときにのみ、上トラック２２または下トラック１４の側壁に孔があけられる。さらに、建設作業員は、固定部１６に乾式壁１２を取り付けるねじが不注意で伸縮部２０、さらに特に伸縮部２０の側壁２８ａ，ｂに取り付けられたかどうかを心配する必要がない。
【００４３】
前述の壁構造物１０では、垂直スタッド１８の固定部１６は、下トラック１４に取り付けられる。また、垂直スタッド１８の伸縮部２０は、上トラック２２に取り付けられる。しかしながら、固定部１６は上トラック２２に取り付けられてもよい。また、伸縮部２０は下トラックに取り付けられてもよい。乾式壁１２は、固定部１６に、さらに任意で上トラック２２に取り付けられうる。さらに、他の代替例において、乾式壁１２は固定部１６に取り付けられるが、乾式壁１２が伸縮部２０に取り付けられて、固定部１６には取り付けられないこともある。
【００４４】
本明細書で説明した壁構造物は、防火対策が施されてもよい。火災中に、床から天井までの高さは、加熱される部分の熱膨張によって変化する可能性がある。幸いにも、伸縮部２０は、上トラック２２を介して天井に固定される。また、固定部１６は、下トラック１４を介して床に固定される。固定部１６は伸縮部２０に締結されない。火災中に床から天井までの距離が変動または変化すると、伸縮部２０は固定部１６に出入りして熱膨張および床から天井までの高さの変動に対応する。通常の周囲温度変化によって生じる床から天井までの距離の変動による壁構造物についても同じである。地震や地殻変動時などに床から天井までの高さが突然に大きく変化する場合に、伸縮部２０は容易に固定部１６に挿入され、あるいは固定部１６から引き出されて、床から天井までの高さの突然の大きな変動を許容しうる。また、数十年を通じた長期間の沈下と同様に建設直後の建造物の沈下などの、床から天井までの緩慢な変動においても同様である。
【００４５】
壁構造物１０の様々な態様を内側に向く凹部に係合する内側に向く突出部を有する垂直スタッド１８に関連して説明してきたが、固定部１６の下遠位端部６６は通常のＣ−チャネル（Ｃ−ｃｈａｎｎｅｌ）に係合するように平坦であってもよい。固定部１６は、ねじなどの留め具でＣ−チャネルに締結されてもよい。同様に、伸縮端２０の上遠位端部５０は、ノッチ５８を有していなくてもよい。さらに、上トラック２２は、一般的なＣ−チャネルであってもよい。伸縮端２０は、ねじなどの留め具で上トラック２２に締結または固定されてもよい。とはいえ、火災、通常の周囲温度変化、地震による変動、および沈下中の壁構造物に関して本明細書で説明した利益のすべてが、当該構成に適用されてもよい。
【００４６】
前述の説明は、制限ではなく例として与えられる。前述の開示を考えると、当業者は、垂直スタッドの伸縮部の側壁に凹部を形成する様々な方法を含む、本明細書に開示された本発明の範囲および趣旨に含まれる変形例を案出しうるであろう。さらに、本明細書に開示された実施形態の様々な特徴は、単独で、あるいは相互の様々な組合せで採用されうるし、本明細書に記載する特定の組合せに限定されるものではない。それゆえ、特許請求の範囲は、例示した実施形態によって制限されるものではない。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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