(57)【要約】【課題】  特殊な工具や特別な操作を必要とせず、仮に台風などによってネジ穴が拡がってしまった場合であっても、屋根材等からの抜け落ちを防止することのできる締結部材を提供する。【解決手段】  ネジ軸部２の半径方向外側に拡開された抜け防止用拡開片４を前記ネジ軸部２の軸線方向に沿って設けられてなる締結部材１であって、前記抜け防止用拡開片４は、先端側に形成されて前記ネジ軸部２に固定される固定部４１と、後端側に形成されてネジ山２１よりも半径方向外側に拡開される拡開部４２とを有しており、前記ネジ軸部２には、前記抜け防止用拡開片４の前記固定部４１を固定するとともに、外力により半径方向内側に縮径される前記抜け防止用拡開片４の前記拡開部４２を収容する拡開片収容凹部５が前記ネジ軸部２の軸線方向に沿って形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネジ軸部の半径方向外側に拡開された抜け防止用拡開片を前記ネジ軸部の軸線方向に沿って設けられてなる締結部材であって、
前記抜け防止用拡開片は、先端側に形成されて前記ネジ軸部に固定される固定部と、後端側に形成されてネジ山よりも半径方向外側に拡開される拡開部とを有しており、
前記ネジ軸部には、前記抜け防止用拡開片の前記固定部を固定するとともに、外力により半径方向内側に縮径される前記抜け防止用拡開片の前記拡開部を収容する拡開片収容凹部が前記ネジ軸部の軸線方向に沿って形成されている締結部材。
【請求項２】
前記抜け防止用拡開片の前記拡開部が、前記ネジ軸部の周方向に沿って湾曲形状に形成されている請求項１に記載の締結部材。
【請求項３】
前記抜け防止用拡開片の前記固定部には、前記拡開片収容凹部に固定するためのリベットを貫通させる固定部貫通孔が形成されているとともに、
前記ネジ軸部には、前記拡開片収容凹部からその裏側にかけて前記リベットを貫通させる軸部貫通孔と、前記拡開片収容凹部の裏側に前記リベットの頭部または先端部を収容するリベット収容凹部とが形成されており、
前記リベットを前記固定部貫通孔および前記軸部貫通孔に貫通させて前記先端部をかしめることにより、前記拡開片収容凹部に前記抜け防止用拡開片が固定されている請求項１または請求項２に記載の締結部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望の締結物を締結した後にネジ穴の拡大等によるネジの抜け等を防止するものであって、特に建築物の屋根材を締結するのに好適な締結部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以前より発明者は、建築物の壁や屋根材として断熱材を取り付ける場合に、より効果的に断熱を維持するための様々な工夫を提案している。例えば、特開２００８−２９８２８１号公報（特許４２０８０９５号）では、図１７に示すような金属部材からなる断熱用ワッシャーを開発して屋根材等を固定する断熱構造体に関する発明を提案している（特許文献１）。この特許によれば、断熱用ワッシャーを介して屋根材や壁材を建築物に締結することにより、建物内部と外部との高い断熱を維持し、ヒートブリッジ現象の発生を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９８２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された発明は、主として断熱用ワッシャーに関わる発明であるところ、これを締め付ける締結部材は一般的なネジを採用しているため、ネジの弛みを原因とする課題が残っている。例えば、近年、驚異的な台風により一般家屋のみならずビルや空港等の大型建築物でさえも屋根が飛ばされるという被害が生じている。その原因の一つとして台風や強風によって繰り返し屋根が持ち上げられることで屋根材と締結しているネジ穴が拡がってしまい、ネジが弛んで締め付け効果が低減し、屋根材が吹き飛ばされるといわれている。したがって、そのような大型台風にも耐えうる締結部材の改良が求められている。
【０００５】
本発明は、このような改善のニーズに応えるべくなされたものであって、特殊な工具や特別な操作を必要とせず、仮に台風などによってネジ穴が拡がってしまった場合であっても、屋根材等からの抜け落ちを防止することのできる締結部材を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る締結部材は、ネジ軸部の半径方向外側に拡開された抜け防止用拡開片を前記ネジ軸部の軸線方向に沿って設けられてなる締結部材であって、前記抜け防止用拡開片は、先端側に形成されて前記ネジ軸部に固定される固定部と、後端側に形成されてネジ山よりも半径方向外側に拡開される拡開部とを有しており、前記ネジ軸部には、前記抜け防止用拡開片の前記固定部を固定するとともに、外力により半径方向内側に縮径される前記抜け防止用拡開片の前記拡開部を収容する拡開片収容凹部が前記ネジ軸部の軸線方向に沿って形成されている。
【０００７】
また、本発明の一様態として、前記抜け防止用拡開片の前記拡開部が、前記ネジ軸部の周方向に沿って湾曲形状に形成されていてもよい。
【０００８】
さらに、本発明の一様態として、前記抜け防止用拡開片の前記固定部には、前記拡開片収容凹部に固定するためのリベットを貫通させる固定部貫通孔が形成されているとともに、前記ネジ軸部には、前記拡開片収容凹部からその裏側にかけて前記リベットを貫通させる軸部貫通孔と、前記拡開片収容凹部の裏側に前記リベットの頭部または先端部を収容するリベット収容凹部とが形成されており、前記リベットを前記固定部貫通孔および前記軸部貫通孔に貫通させて前記先端部をかしめることにより、前記拡開片収容凹部に前記抜け防止用拡開片が固定されていてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、特殊な工具や特別な操作を必要とせず、仮に台風などによってネジ穴が拡大してしまった場合であっても、屋根材等からの抜け落ちを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る締結部材の一実施形態を示す正面図である。
【図２】本実施形態の締結部材を示す左側面図である。
【図３】本実施形態の締結部材を示す右側面図である。
【図４】本実施形態における抜け防止用拡開片を示す斜視図である。
【図５】図１におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図６】本実施形態における抜け防止用拡開片が外力を受けて縮径し、拡開片収容凹部に収容された状態を示す正面図である。
【図７】本実施形態におけるネジ軸部の拡開片収容凹部、軸部貫通孔およびリベット収容凹部をそれぞれ示す一部拡大断面図である。
【図８】拡開片収容凹部がネジ軸部の中央位置よりも先端側に形成された他の実施形態を示す使用状態図である。
【図９】拡開片収容凹部がネジ軸部の中央位置よりも後端側に形成された他の実施形態を示す使用状態図である。
【図１０】本実施形態におけるリベットを示す正面図である。
【図１１】本実施形態の締結部材の組み立てを示す組立図である。
【図１２】図１にけるＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図１３】本実施形態の締結部材によって締結されるデッキプレート、屋根材およびワッシャーを示す正面図である。
【図１４】本実施形態の締結部材によって締結されるワッシャーを示す斜視図である。
【図１５】本実施形態の締結作業図であって、（ａ）本実施形態の締結部材をワッシャーの中空収容部に挿入された状態を示す図、（ｂ）本実施形態における剣先部により屋根材に下孔を穿孔するとともに拡開部が屋根材からの押圧により縮径しつつ屋根材にねじ込まれる作業を示す図、（ｃ）本実施形態におけるネジ軸部の先端を屋根材から貫通させてデッキプレートのネジ穴に螺合させる作業を示す図、および（ｄ）本実施形態における拡開部をデッキプレートのネジ穴から貫通させて締結作業を完了させた状態を示す図である。
【図１６】本実施形態の締結部材において抜け防止用拡開片により抜けが防止されている状態を示す使用状態図である。
【図１７】従来の締結部材によりデッキプレートと屋根材と固定した状態を示す使用状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る締結部材の一実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態の締結部材１は、図１〜図３に示すように、ネジ山２１が形成されているネジ軸部２と、このネジ軸部２の後端に設けられているネジ頭部３と、前記ネジ軸部２に設けられる抜け防止用拡開片４とを有しており、この抜け防止用拡開片４を固定するための拡開片収容凹部５が前記ネジ軸部２に形成されている。以下、各構成について詳細に説明する。
【００１２】
ネジ軸部２は、ステンレス鋼やアルミ材等の金属材料によって形成されており、その外周面にネジ山２１が形成されている。また、ネジ軸部２の所定の位置には軸線方向に沿うようにして拡開片収容凹部５が、図１および図７に示すように、正面視略矩形凹状に形成されている。なお、拡開片収容凹部５については、抜け防止用拡開片４を説明した後に、その詳細を説明する。
【００１３】
ネジ山２１は、ネジ軸部２の外周面に沿って螺旋状に形成されており、国際標準化機構（International Organization for Standardization：ISO）や日本工業規格（Japanese Industrial Standards：JIS）等の規格に応じた所定のピッチや高さに形成されている。
【００１４】
本実施形態では、タッピンネジとして使用するために、ネジ山２１の先端が鋭角に形成されているとともに、ネジ軸２の先端には屋根材等にネジ穴を形成するための穿孔用の剣先部２２が形成されている。
【００１５】
ネジ頭部３は、レンチ、スパナおよびドライバー等の回転工具に係合されて、前記回転工具から受ける回転力をネジ軸部２に伝達するためのものであって、ISOやJIS等の規格に応じた形状に形成されている。本実施形態におけるネジ頭部２は、その一例として図１〜図３に示すように、正六角形に形成されている。
【００１６】
次に、抜け防止用拡開片４について説明する。抜け防止用拡開片４は、半径方向外側に拡開されていることで、屋根材８１等の締結物８が抜け落ちるのを防止するものであり、図４に示すように、先端側に形成された固定部４１と、後端側に形成された拡開部４２とを有している。
【００１７】
固定部４１は、ネジ軸部２の拡開片収容凹部５に固定される部分であり、図１および図４に示すように、前記拡開片収容凹部５の底面に沿うように略平板状に形成されている。また、この固定部４１には、後述するリベット６を貫通させるための固定部貫通孔４３が形成されている。
【００１８】
拡開部４２は、図４に示すように、固定部４１の後端側から所定の角度に屈曲した状態で延出されている。よって、拡開部４２は、図１に示すように、抜け防止用拡開片４が拡開片収容凹部５に固定された場合、その後端がネジ軸部２のネジ山２１よりも外側に延出するように拡開された状態となる。また、本実施形態における拡開部４２は、図４および図５に示すように、ネジ軸部２の周方向に沿って湾曲形状に形成されている。詳細は後述する各構成の作用の説明において説明するが、拡開部４１の外周を湾曲させることで、締結する際に拡開部４１による抵抗を低減するようになっている。
【００１９】
また、固定部４１および拡開部４２は、金属製の薄板等の弾性変形可能な素材により形成されており、図６に示すように、前記拡開部４２は半径方向内側に向けて外力を受けることでその先端が縮径されるようになっている。また、前記拡開部４２は、前記外力から開放されると、図１に示すように、その弾性力によって元の拡開した状態に戻るようになっている。
【００２０】
次に、ネジ軸部２に形成されている拡開片収容凹部５について説明する。拡開片収容凹部５は、図１に示すように、抜け防止用拡開片４を固定させるとともに、図６に示すように、外力により縮径した前記抜け防止用拡開片４を収容するためのものである。
【００２１】
また、拡開片収容凹部５は、図６に示すように、抜け防止用拡開片４の拡開部４２が外力によって縮径したときに前記拡開部４２を収容できるように、前記抜け防止用拡開片４の全体の長さよりも長く形成されている。そして、前記抜け防止用拡開片４が前記拡開片収容凹部５の長手方向に沿って配置される。
【００２２】
さらに、拡開片収容凹部５には、図７に示すように、リベット６を貫通させるための軸部貫通孔５１が形成されている。この軸部貫通孔５１は、前記拡開片収容凹部５の先端側から、その裏側にかけて設けられている。また、前記軸部貫通孔５１が形成されている拡開片収容凹部５の裏側には、図１、図３および図７に示すように、前記リベット６の頭部または先端部を収容しうるリベット収容凹部７が形成されている。
【００２３】
また、拡開片収容凹部５が形成されるネジ軸部２の位置は、屋根材等の締結物８の厚さや重さ等によって適宜選択されるものである。例えば、図８に示すように、締結物８が厚い場合には、中央位置よりも先端側に形成してもよく、逆に締結物８が薄い場合は、図９に示すように、中央位置よりもネジ頭部３側に形成してもよい。本実施形態では、図１〜図３に示すように、前記ネジ軸部２の軸線方向略中央からやや先端側に形成されている。
【００２４】
リベット６は、拡開片収容凹部５に抜け防止用拡開片４を固定するためのものであり、図１０に示すように、一般的なリベットであるところ、前記固定部貫通孔４３および前記軸部貫通孔５１に挿通されるリベット軸部６１と、このリベット軸部６１の端部にリベット頭部６２とを備えて構成されている。
【００２５】
本実施形態では、図１１に示すように、まず、リベット軸部６１をリベット収容凹部７側から軸部貫通孔５１に挿入するとともに固定部貫通孔４３に挿入する。そして、前記固定部貫通孔４３から突出したリベット軸部６１の先端部をハンマー等で打ち、かしめることで、図１および図１２に示すように、拡開片収容凹部５に抜け防止用拡開片４を固定している。
【００２６】
なお、抜け防止用拡開片４の固定方法は、リベット６によるものに限定されるものではなく、ネジにより固定したり、溶接により固定するなど、他の方法によってもよい。
【００２７】
次に、本実施形態の締結部材１における各構成の作用について、前記締結部材１により屋根材８１をデッキプレート８２に締結する作業手順に従って説明する。
【００２８】
まず、本実施形態の締結部材１により締結される、屋根材８１、デッキプレート８２およびワッシャー８３について簡単に説明する。図１３に示すように、デッキプレート８２は、金属材料からなる板を折り曲げて形成されたものであり、建物の天井の梁（図示しない）等に固定されている。また、デッキプレート８２には、締結部材１を螺合するためのネジ穴８４が形成されている。屋根材８１は、断熱性や耐水性などを備えた硬質ウレタンフォームや亜鉛鉄板等であり、前記デッキプレート８２上に設置されて固定される。本実施形態の屋根材８１には、ワッシャー８３を嵌入するための穴が設けられている。ワッシャー８３は、金属材料あるいは樹脂材料等の使用現場に適した材料によって構成されており、図１３および図１４に示すように、挿通孔８５を有する中空収容部８６とフランジ部８７とを有している。
【００２９】
次に、締結する作業手順について具体的に説明する。まず、図１５（ａ）に示すように、締結部材１の先端側の剣先部２２を屋根材８１の方向に向け、ワッシャー８３の中空収容部８６内の挿通孔８５に挿入し屋根材８１に当接させる。このとき、抜け防止用拡開片４は、外力を受けておらず、拡開した状態である。
【００３０】
次に、ネジ頭部３に回転工具（図示しない）を係合させて回転力を与えると、図１５（ｂ）に示すように、剣先部２２が回転しながら屋根材８１を切削し、前記屋根材８１に下孔８８を形成する。また、ネジ軸部２のネジ山２１が、剣先部２２により形成された下孔８８に螺合され、ネジ穴８９を形成しながら先端側へと螺進する。
【００３１】
抜け防止用拡開片４の拡開部４２は、屋根材８１に形成された下孔８８から半径方向内側の押圧を受け、弾性変形により縮径し、拡開片収容凹部５に収容される。このとき、拡開部４２は、その弾性力により下孔８８を押しながら摺動することになるが、外周面が湾曲しており前記下孔８８に沿うように当接するため、前記拡開部４２が下孔８８を押すことにより生ずる摩擦力を低減することができる。また、リベット６のリベット頭部６２は、リベット収容凹部７に収容されているため、下孔８８と接することが無く、抵抗とはならない。よって、本実施形態では、特別な締結作業を必要とせず、従来と同様のねじ込み作業によって締結部材１をねじ込むことができる。
【００３２】
次に、図１５（ｃ）に示すように、ネジ軸部２の先端が屋根材８１を貫通し、ネジ軸部２のネジ山２１とデッキプレート８２のネジ穴８４とが螺合する。このとき、拡開部４２は、屋根材８１に形成されたネジ穴８９から、押圧されるとともにデッキプレート８２のネジ穴８４からも押圧されている。よって、拡開部４２は、縮径したままである。
【００３３】
図１５（ｄ）に示すように、拡開部４２が、デッキプレート８２のネジ穴８４を貫通すると、屋根材８１に形成されたネジ穴８９やデッキプレート８２のネジ穴８４から受ける押圧から開放されて拡開する。このように、拡開部４２は、その弾性力によって自動的に拡開するため、回転工具以外の工具等による特別な拡開操作は必要ない。
【００３４】
そして、締結部材１を必要な深さまで回転させ、デッキプレート８２のネジ穴８４と後端側ネジ軸部２のネジ山２１とを螺合させることにより、屋根材８１とデッキプレート８２とは締結され、締結作業が完了する。
【００３５】
図１６に示すように、締結作業が完了した状態で建物の振動や台風・強風等によりデッキプレート８２のネジ穴８４が大きくなった場合、ネジ穴８４とネジ軸部２のネジ山２１との螺合が解除される場合がある。しかし、上述のとおり拡開部４２は弾性力により拡開しているため、当該拡開部４２がデッキプレート８２に係止する。従って、締結部材１がデッキプレート８２や屋根材８１から抜け落ちることがない。
【００３６】
以上のような本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
１．建物の振動や台風・強風等により締結物８に形成されたネジ穴８４，８９が拡大したり、あるいは螺合状態が緩んだ場合であっても、拡開部４２が屋根材８１等を係止するため、締結部材１の抜けを防止し、屋根材８１等の落下を防ぐことができる。
２．拡開部は屋根材８１等の被締結物８を貫通した後、その弾性力により自動的に拡開するため、別途、拡開する操作が必要ない。
３．縮径された拡開部４２が拡開片収容凹部５に収容されるとともに、拡開部４２の外周が湾曲しているため、拡開部４２と下孔との摩擦力が低減され、従来の締結部材１と同様の締結作業ですむため、作業がし易い。
４．リベット頭部６２がリベット収容凹部７に収容されるため、リベット６により抜け防止用拡開片４を固定したとしても、前記リベット頭部６２が締結作業を妨げることがない。
【００３７】
なお、本発明に係る締結部材１は、前述した一実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
【００３８】
例えば、ネジ軸部２、ネジ頭部３および拡開片収容凹部５の形成は、特に限定されるものではなく、例えば、鍛造により一体的に形成してよく、一般的なネジの一部を凹状に加工することで形成してもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１  締結部材
２  ネジ軸部
３  ネジ頭部
４  抜け防止用拡開片
５  拡開片収容凹部
６  リベット
７  リベット収容凹部
８  締結物
２１  ネジ山
２２  剣先部
４１  固定部
４２  拡開部
４３  固定部貫通孔
５１  軸部貫通孔
６１  リベット軸部
６２  リベット頭部
８１  屋根材
８２  デッキプレート
８３  ワッシャー
８４  ネジ穴
８５  挿通孔
８６  中空収容部
８７  フランジ部
８８  下孔
８９  ネジ穴
【図１】
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【図２】
2014206255.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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