(57)【要約】【課題】細かな切粉の散らばりを抑制できるビスを提供する。【解決手段】金属下地に捻じ込んで固定可能なビス１であって、軸部４のうち少なくとも先端部を包み、常温で固体であり、金属下地に軸部４を捻じ込む際の摩擦熱で溶融する熱可塑性材料からなる樹脂層５が備えられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属下地に捻じ込んで固定可能なビスであって、
軸部のうち少なくとも先端部を包み、常温で固体であり、前記金属下地に前記軸部を捻じ込む際の摩擦熱で溶融する熱可塑性材料からなる樹脂層が備えられているビス。
【請求項２】
前記樹脂層の厚みが、前記軸部の最先端部の近傍箇所において他の箇所よりも大きくなっている請求項１に記載のビス。
【請求項３】
前記軸部の最先端部の尖り部が、前記樹脂層に覆われずに露出している請求項１または２に記載のビス。
【請求項４】
前記軸部におけるネジ部のリード角が、並目ネジのリード角よりも小さくなっている請求項１〜３のいずれか一項に記載のビス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属下地に用いることが可能なビスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のビスが、例えば、特許文献１に記載されている。同文献に記載のビスは、金属下地に捻じ込んで固定可能なものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３０２７８３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、従来の技術では、金属下地にビスを捻じ込む際に、金属下地が削れて細かな切粉が発生し、その発生した細かな切粉が金属下地の周辺に散らばり易くなっていた。
【０００５】
上記実情に鑑み、本発明は、細かな切粉の散らばりを抑制できるビスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のビスは、
金属下地に捻じ込んで固定可能なビスであって、
軸部のうち少なくとも先端部を包み、常温で固体であり、前記金属下地に前記軸部を捻じ込む際の摩擦熱で溶融する熱可塑性材料からなる樹脂層が備えられているものである。
【０００７】
本発明によると、金属下地にビスを捻じ込む際に金属下地と軸部との間に生じる摩擦熱を利用して熱可塑性材料からなる樹脂層を溶融させ、その溶融樹脂に金属下地が削れて発生した細かな切粉を巻き込んで吸着させることができる。切粉を巻き込んだ溶融樹脂は常温になると再固化して樹脂と切粉の混合固形物となるが、混合固形物の一部は、金属下地と軸部とを接合する接合箇所に固着して残った状態となるため、金属下地を離れて散らばる切粉の量を低減できる。また、ビスの捻じ込みにより混合固形物が削れて金属下地から離れたとしても、その削り屑は、通常の切粉よりも大きくなるので、通常の切粉よりも飛び散り難くなる。よって、本発明であれば、細かな切粉の散らばりを抑制できるものとなる。
さらに、本発明の付随的な作用効果として、金属下地と軸部とを接合する接合箇所に固着した混合固形物により、金属下地に対するビスのぐらつきが抑えられ、ビスが緩み難くなる。また、樹脂層は常温で固体であるので、持ち運び等の取り扱い性が損なわれないビスとなる。
【０００８】
本発明において、
前記樹脂層の厚みが、前記軸部の最先端部の近傍箇所において他の箇所よりも大きくなっていると好適である。
【０００９】
本構成によれば、金属下地に対するビスの捻じ込み開始時には、軸部の最先端部の近傍で多くの切粉が発生する。これに対応して、軸部の最先端部の近傍箇所における樹脂層を厚くしておくことで、捻じ込み開始時に発生する切粉を溶融樹脂に好適に吸着させることが可能となる。
【００１０】
本発明において、
前記軸部の最先端部の尖り部が、前記樹脂層に覆われずに露出していると好適である。
【００１１】
本構成によれば、金属下地に尖り部を刺し込んで引っ掛けることが可能となるので、例えば、軸部の最先端部の尖り部を樹脂層で覆うようにする場合に比べて、金属下地に対する軸部の位置ずれが生じ難くなる。
【００１２】
本発明において、
前記軸部におけるネジ部のリード角が、並目ネジのリード角よりも小さくなっていると好適である。
【００１３】
本構成によれば、ネジ部が並目ネジのものに比べてリード角が小さいことから、ネジ部が並目ネジとなっているものに比べて、ネジ部において軸部の回転量に対する螺進量を小さく抑えることができる。これにより、金属下地に軸部を固定するまでに要する軸部の回転量が増加し、軸部のネジ部と金属下地との間に十分な摩擦熱を発生させることが可能となり、ネジ部の近傍の樹脂層を好適に溶融させて、溶融樹脂に切粉を吸着させ易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】樹脂層を半断面で示すビスの全体図である。
【図２】ビスを用いた防水屋根構造の縦断面図である。
【図３】金属下地に対するビスの捻じ込み開始時の状態を示す図である。
【図４】金属下地に対するビスの捻じ込み途中の状態を示す図である。
【図５】金属下地に対するビスの捻じ込み完了時の状態を示す図である。
【図６】別実施形態におけるビスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
〔ビスの構造について〕
図１等に示すビス１は、金属下地に捻じ込んで固定可能なものとなっている。ビス１には、例えばインパクトドライバ等の工具を係合させることが可能な例えば四角穴の係合部２を有する頭部３と、頭部３に連設されて一体となった軸部４と、軸部４のうち少なくとも先端部を包む樹脂層５と、が備えられている。ビス１の頭部３と軸部４は、金属製である。
【００１６】
ビス１は、工具を用いて頭部３を金属下地側に押し回しすることで、軸心方向Ｘに軸部４を金属下地に捻じ込んで螺進させ、金属下地に軸部４を固定することが可能となっている。
【００１７】
軸部４は、ネジ切りされていないネジ無部６と、ネジ切りされているネジ部７と、を有している。つまり、ビス１は、半ネジ型のものとなっている。また、軸部４におけるネジ部７よりも先端部側には、軸部４の押し込み回転により金属下地を切削可能な切削部としてドリル状の切刃８が備えられている。
【００１８】
軸部４におけるネジ部７のリード角θは、並目ネジのリード角よりも小さくなっている。説明を加えると、ネジ部７は、細目ネジとなっている。細目ネジは、同じ呼び径の並目ネジと比較すると、ネジ山間のピッチＰが小さくなっている。なお、並目ネジの基準寸法は、例えば、ＪＩＳ規格番号のＢ０２０５−１９８２を参照できる。また、細目ネジの基準寸法は、例えば、ＪＩＳ規格番号のＢ０２０７−１９８２を参照できる。
【００１９】
樹脂層５は、常温で固体であり、金属下地に軸部４を捻じ込む際の摩擦熱で溶融する熱可塑性材料からなる。
【００２０】
樹脂層５を構成する熱可塑性材料は、ホットメルト接着剤として用いられる材料を用いることができる。熱可塑性材料の主成分としては、エチレン酢酸ビニル共重合系の樹脂、ポリエステル系の樹脂、変性オレフィン系の樹脂、等の種々の熱可塑性樹脂を用いることができる。また、熱可塑性材料には、複数種類の熱可塑性樹脂が混合されていたり、熱可塑性樹脂以外の物質が含まれていたりしてもよい。
【００２１】
樹脂層５の融点は、主成分となる熱可塑性樹脂の種類により異なるが、おおよそ６０℃〜１００℃の間の温度であることが好ましい。つまり、樹脂層５は、常温で固体であり、金属下地に対してビス１を捻じ込む際の摩擦熱で速やかに溶融する。
【００２２】
樹脂層５は、ネジ部７の先端側部分と切刃８とに亘って設けられている。樹脂層５は、ネジ部７と切刃８の全周を包んでいる。樹脂層５の外径は、ネジ部７のネジ山の外径よりも大きくなっている。
【００２３】
樹脂層５の厚みは、軸部４の最先端部である切刃８の近傍箇所において、他の箇所である例えばネジ部７に位置する箇所よりも、大きくなっている。軸部４の最先端部に位置する切刃８の尖り部９は、樹脂層５に覆われずに露出している。
【００２４】
〔防水屋根構造へのビスの適用について〕
上記のビス１は、例えば、建物の屋上における断熱性を有する防水屋根構造において好適に用いることができる。防水屋根構造における金属下地は、断面が凹凸形状の金属板下地である鋼板製のデッキプレート１０である。デッキプレート１０は、床材としても用いることができる強度を有する部材である。デッキプレート１０は、耐火性を有している。
【００２５】
防水屋根構造では、梁状の構造躯体１２にデッキプレート１０が並べて配置される。デッキプレート１０の上部には、多孔質材料で構成された断熱材１３が敷設される。デッキプレート１０の上方には、断熱材１３の上部に導電性を有するディスク板１４が所定ピッチ毎に配置される。ビス１は、ディスク板１４の孔部１５を通して、断熱材１３、デッキプレート１０を貫通され、デッキプレート１０に捻じ込んで固定される。ビス１の頭部３と、デッキプレート１０とビス１との接合箇所２０との間に、ディスク板１４と断熱材１３が挟み込まれる。各ディスク板１４の上部には、防水シート１６が敷設される。防水シート１６とディスク板１４とは、誘導加熱装置を用いた溶着により、互いに面接着されて固定される。これにより、防水屋根構造では、金属下地であるデッキプレート１０に、ビス１を介して、断熱材１３及び防水シート１６を固定するようになっている。
【００２６】
〔デッキプレートへのビスの固定について〕
図２〜図５を用いてデッキプレート１０へのビス１の固定について説明する。なお、図３〜図５では、図２の断熱材１３の図示を省略している。
【００２７】
まず、図３に示すように、デッキプレート１０にビス１の捻じ込みを開始する際には、ビス１の軸部４の先端部に位置する切刃８の尖り部９をデッキプレート１０の山部の上面に当て付けた状態で、工具によりビス１を押し込み回転させ、デッキプレート１０に対してビス１を位置決めする。この際、尖り部９が樹脂層５に覆われずに露出しているため、デッキプレート１０に対する軸部４の位置決めを行い易くなっている。
【００２８】
次に、図４に示すように、工具によりビス１をさらに押し込み回転させて、切刃８でデッキプレート１０を切削しながら、デッキプレート１０に軸部４をねじ込んでゆく。この際、ビス１の軸部４の切刃８とデッキプレート１０との間に生じる摩擦熱が、軸部４から樹脂層５に伝達され、その摩擦熱により樹脂層５が溶融して、流動性と粘着性を有する溶融樹脂１８となる。これとともに、デッキプレート１０が切刃８により切削されて細かな切粉１７が発生する。細かな切粉１７は、溶融樹脂１８に巻き込まれて吸着されてゆく。この際、樹脂層５の厚みが、軸部４の最先端部である切刃８の近傍箇所において大きくなっているので、切刃８の近傍に十分な量の溶融樹脂１８が発生し、溶融樹脂１８による切粉１７の吸着が十分に行われる。
【００２９】
そして、デッキプレート１０に対する軸部４の螺進を進めると、軸部４の切刃８がデッキプレート１０を貫通し、デッキプレート１０にネジ部７が至る。この際、軸部４におけるネジ部７のリード角θが、並目ネジのリード角よりも小さくなっている。これにより、ネジ部７においてデッキプレート１０に対する軸部４の螺進速度が遅くなり、ネジ部７がデッキプレート１０にあまり螺進していない状態で、ネジ部７とデッキプレート１０との間に大きな摩擦熱を生じさせることが可能となる。つまり、デッキプレート１０に軸部４を固定するまでに要する軸部４の回転量が多くなり、ネジ部７とデッキプレート１０との間に十分な摩擦熱を発生させることが可能となる。これにより、ネジ部７の近傍の樹脂層５を速やかに溶融させることができる。なお、ネジ部７のピッチＰの略１つ分が、デッキプレート１０の板厚に相当している。この際、切粉１７を巻き込んだ溶融樹脂１８は、粘性を有するため、通常の切粉１７のみの場合よりも、ネジ部７を伝って、デッキプレート１０の上方に排出され易くなる。
【００３０】
図５に示すように、軸部４の螺進を停止すると、軸部４によってデッキプレート１０に形成されたネジ孔部１１に、ビス１のネジ部７が固定される。切粉１７を巻き込んだ溶融樹脂１８が時間経過により常温に冷却されて再固化して混合固形物１９となる。混合固形物１９の一部は、デッキプレート１０の上面、デッキプレート１０の下面、軸部４とデッキプレート１０との接合箇所２０の間等に固着して残る。また、混合固形物１９は、通常の切粉よりも大きくなるので、デッキプレート１０の下方に飛び散り難くなる。
【００３１】
また、図２に示すように、デッキプレート１０にビス１を捻じ込んで固定した際に、溶融樹脂１８がデッキプレート１０に形成されたネジ孔部１１を隙間なく塞ぎ、その状態で再固化して混合固形物１９となる。これにより、例えば、防水シート１６に破れ等が生じたとしても、ネジ孔部１１において混合固形物１９による止水がなされるため、雨水等がネジ孔部１１を通じてデッキプレート１０の下方に漏水することを好適に防止できる。
【００３２】
〔防水屋根構造の改修工事について〕
このような樹脂層５を備えるビス１は、特に、デッキプレート１０上の防水シート１６等が老朽化した場合等に、既設のデッキプレート１０をそのまま用いて、上記のような防水屋根構造に改修する際に好適に用いることができる。
【００３３】
上記の樹脂層５を備えるビス１を用いることにより、デッキプレート１０の下方に細かな切粉１７が落下し難くなるため、デッキプレート１０の下方に位置する構造躯体１２等の金属部材に、細かな切粉１７が付着して錆び等の腐食が誘発されることを防止できる。
【００３４】
そして、例えば、建物において天井貼りがなされておらず、デッキプレート１０の直下が居住空間となっている場合であっても、上記の樹脂層５を備えるビス１を用いることにより、デッキプレート１０の下方に位置する居住空間に、細かな切粉１７が落下して居住空間内に飛散することを抑制できる。これにより、改修工事時に、デッキプレート１０の下方に切粉１７を受けるための養生シートを敷設する等の工程を省くことが可能となる。
【００３５】
また、例えば、建物が小屋組等となっていて、デッキプレート１０の下方に天井貼りがなされている場合であっても、上記の樹脂層５を備えるビス１を用いることにより、天井の懐内に細かな切粉１７が蓄積し難くなる。これにより、天井の懐内に配置される金属部材に、細かな切粉１７が付着して錆び等の腐食が誘発されることを防止できる。
【００３６】
このように、上記の樹脂層５を備えるビス１を用いることにより、細かな切粉が飛び散り難くなるため、工数や施工コストの少ない施工性に優れた改修工事を行うことが可能となる。
【００３７】
［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、複数組み合わせて上記実施形態に適用してよい。なお、本発明の範囲は、各実施形態の内容に限定されるものではない。
【００３８】
（１）上記実施形態では、樹脂層５が、ネジ部７の先端側部分にのみ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、樹脂層５が、ネジ部７の全部分に設けられていてもよい。
【００３９】
（２）上記実施形態では、樹脂層５が、ネジ部７と切刃８とに亘って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、樹脂層５が、切刃８にのみ設けられていてもよい。
【００４０】
（３）上記実施形態では、軸部４の先端部の尖り部９が、樹脂層５に覆われずに露出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、軸部４の先端部の尖り部９も、樹脂層５で覆われていてもよい。
【００４１】
（４）上記実施形態では、ビス１の軸部４の先端部が、切削部としてドリル状の切刃８となっ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、ビス１の軸部４の先端部が、切削部として円錐状にネジが切られた巻き先２１になっていてもよい。また、デッキプレート１０に下孔が設けられている場合は、軸部４の先端部に尖りのないビス１であってもよい。
【００４２】
（５）上記実施形態では、軸部４の先端部で樹脂層５を厚く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、軸部４の全域において樹脂層５の厚みが均一になっていてもよい。
【００４３】
（６）上記実施形態では、ネジ部７は、同じ呼び径で比較した際に、並目ネジよりもリード角θやピッチＰの小さい細目ネジとなっているものを例示しているが、これに限られない。細目ネジよりもさらにリード角やピッチの小さい極細目ネジとなっているネジ部７であってもよい。一方、ネジ部７のリード角θが、並目ネジのリード角と同じになっていてもよい。つまり、ネジ部７が、並目ネジとなっていてもよい。
【００４４】
（７）上記実施形態では、ネジ無部６を有する半ネジ型のビス１を例示しているが、これに限られず、ネジ無部６を有しない全ネジ型のビスであってもよい。
【００４５】
（８）上記実施形態では、金属下地として、デッキプレート１０を例示しているが、これに限られない。例えば、金属下地が、折板部材や瓦棒屋根部材等の金属板下地であってもよい。また、金属下地が、ビス１を貫通させずに捻じ込み固定することが可能な厚みを有するものであってもよい。
【００４６】
（９）上記実施形態では、上方から下方に向けて捻じ込んでデッキプレート１０に捻じ込んで固定するビス１を例示しているが、これに限られない。金属下地に対するビス１の捻じ込み方向はどのような方向であってもよい。例えば、金属下地が側壁等である場合は、側方に向けて捻じ込んで固定するビス１であってもよい。
【００４７】
（１０）上記実施形態では、工具として通常のインパクトドライバを例示しているが、これに限られない。例えば、冬場等の環境温度が低い際は、インパクトドライバのビットの先端に加熱部を設ける等して、ビス１を加熱しながら施工してもよい。その加熱部の熱が軸部４を通じて樹脂層５に伝達され、樹脂層５を溶融させ易くなる。また、四角穴の係合部２を例示しているが、これに限られない。例えば、四角穴以外の六角穴、十字穴、マイナス穴等の他の係合部であってもよい。この場合、工具のビットは係合部の形状に応じたものが用いられる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、金属下地に捻じ込んで固定することにより、金属下地に例えば防水シート等の対象物を間接的に固定可能なビスに利用できる。
【符号の説明】
【００４９】
１    ：ビス
４    ：軸部
５    ：樹脂層
７    ：ネジ部
９    ：尖り部
１０  ：デッキプレート（金属下地）
θ    ：リード角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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