(57)【要約】【課題】重ね合わせた板状体を、締結固定するに際し、板状体を傷付けることなく、優れた締結力を維持することができる締結金具を提供する。【解決手段】本発明の締結金具は、重ね合せた複数枚の板状体を貫通して設けた共通孔７に、重ね合せた板状体Ａ，Ｂの一面から、ボルト１の先端部に係合させて該ボルト１の軸部を覆って取り付けられた拡開スリーブ３と、該拡開スリーブ３を拡開するカラー４とが取り付けられたボルト１を挿通し、他面側に突出させてナット５を取り付け、該ナット５を固定してボルト１を回転させることにより拡開させた拡開スリーブ３とナット５との間で、重ね合せた複数枚の板状体Ａ，Ｂを締結固定する金具であって、ボルト１の先端部１ａと拡開スリーブ３との間にワッシャー２を介在させると共に、雄ネジ部１ｂを有するボルト１の外周面に、先端部からネジ部１ｂに達する逆方向のネジ状溝部１ｃを設けているため、ボルト１の回転が拡開スリーブ３に伝わらないため、拡開スリーブ３の底面が板状体の表面を傷つけることは無くなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重ね合せた複数枚の板状体を貫通して設けた共通孔に、前記複数枚の板状体の一面から、ボルトの先端部に係合させて該ボルトの軸部を覆って取り付けられた拡開スリーブと、該拡開スリーブを拡開するカラーを挿通して他面に突出させ、前記ボルトの後部に取り付けられたナットを固定してボルトを回転させることにより拡開させた前記拡開スリーブと、前記ナットとの間で、前記重ね合せた複数枚の板状体を締結固定する金具であって、ボルトの先端部と拡開スリーブとの間にワッシャーを介在させると共に、ボルトの外周面に、先端部近傍から前記ナットが螺合するネジ部に達する、該ネジ部とは逆方向のネジ状溝部を設けたことを特徴とする締結金具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屋根板材、壁板材等の複数枚の板状体を重ね合わせて締結固定するために使用する締結金具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術において、複数枚の板状体を重ね合わせて締結固定するために使用する締結金具は、一例として、重ね合せた複数枚の板状体に設けた共通孔に、前記複数枚の板状体の一面から、ボルトの先端部に係合させて該ボルトの軸部を覆って取り付けられた拡開スリーブと、この拡開スリーブを拡開するカラーを挿通して他面に突出させ、ボルトの後部に取り付けられたナットを固定しながら、ボルトを回転させることにより拡開させた拡開スリーブと、ナットとの間で複数枚の板状体を締結固定するルーフボルトにおいて、ボルトの先端部と拡開スリーブとの間にワッシャーを介在させたことを特徴としたものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３２３６０７号公報
【０００４】
特許文献１は、図６に示すように、二枚の屋根板材をボルトで締結固定するルーフボルトの例を示しており、二枚の屋根板材Ａ，Ｂを重ねて穿孔した共通孔に、ワッシャー１２、拡開スリーブ１３及びカラー１４を順に取り付けたボルト１１を挿通し、ナット１５でシール用パッキン付き座金１６を介して締め付け固定している。
このルーフボルトは、ナット１５を固定してボルト１１を回転させると、拡開スリーブ１３は、屋根板材Ｂに向って移動し、カラー１４を覆うように拡開する。このとき拡開スリーブ１３には大きな負荷がかかり、ボルト１１と拡開スリーブ１３が一緒に回転し、拡開スリーブ１３が屋根板材Ｂの表面を傷付けてしまうことがある。
【０００５】
このため、特許文献１では、ボルトの先端太径部１１ａと拡開スリーブ１３との接地面の摩擦力を軽減させ、ボルト１１は回転しているが拡開スリーブ１３は回転していないという状態をつくるために、ボルト１１の先端太径部１１ａと拡開スリーブ１３との間にワッシャー１２を介在させ、ベアリングとして機能させている。
これにより、ボルト１１の回転が拡開スリーブ１３に伝わりずらくなるため、ワッシャー１２を介在させなかったそれまでのルーフボルトに比べ、ボルト１１と拡開スリーブ１３とが一緒に回ってしまうことが、大幅に少なくなり、拡開スリーブ１３が屋根板材Ｂの表面を擦って生じる傷も大幅に減少させることができる、というものである。
【０００６】
その仕組みを説明すると以下のようになる。先ず、ナット１５を固定しボルト１１を回転させると、ボルト１１の先端太径部１１ａがナット１５側へ引き付けられる。このとき先端太径部１１ａによって拡開スリーブ１３もナット１５方向へ移動し、拡開スリーブ１３と屋根板材Ｂの表面に挟まれた合成樹脂製のカラー１４は、圧縮されて拡開スリーブ１３と一体化される。さらに、ボルト１１を回転させて拡開スリーブ１３を屋根板材Ｂの表面に押し付けると、ボルト１１の先端太径部１１ａと拡開スリーブ１３との間に介在させたワッシャー１２がベアリングとして機能し、ボルト１１の回転が、一体化した拡開スリーブ１３とカラー１４に伝わりずらくなり、共回転は抑制される。引き続きボルト１１を回転させると、拡開スリーブ１３は拡開を続け、複数の屋根板材が緊密に締結固定されることになり、施工完了に至るというものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の締結金具を用いた屋根板材の締結方法では、ナット１５を固定してボルト１１を回転させると、拡開スリーブ１３の拡開時に、多少なりとも、ボルト１１と拡開スリーブ１３が共回転を起こし、依然として、板材の表面に多少の傷を生じさせてしまうことがあり、この傷は、特に拡開スリーブ１３の拡開完了間近、いわゆるボルト１１にかかる軸力が最大になった際に発生することが多い。
【０００８】
その原因としては、ワッシャー１２を介在させたとしても、拡開スリーブ１３が拡開する際に、拡開スリーブ１３がナット１５方向へ移動していき、カラー１４が拡開スリーブ１３と屋根板材Ｂの表面に挟まれ、圧縮されるが、逃げ場が無いために、カラー１４が拡開スリーブ１３とボルト１１の雄ネジ部１１ｂを押圧する大きな応力を発生し、カラー１４、拡開スリーブ１３及びボルト１１の三部材が密着して一体化したような状態となり、結局、ワッシャー１２はベアリング機能を喪失し、特に拡開スリーブ１３の拡開完了間近には、拡開スリーブ１３はボルト１１と共回転して、屋根板材Ｂの表面を擦って多少の傷を付けると考えられる。
【０００９】
屋根板材を傷つけると、見栄えが悪くなるだけでなく、腐食による板材の劣化等の原因となり、また屋根板材の裏面に断熱材等が張り付けられている場合には、傷が付けられた部分の断熱材が剥がれたりすることがあり、改善が望まれていた。
よって本発明の課題は、重ね合わせた板状体を、締結固定するに際し、板状体を傷付けることなく、優れた締結力を維持することができる締結金具を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の締結金具は、重ね合せた複数枚の板状体を貫通して設けた共通孔に、重ね合せた板状体の一面から、ボルトの先端部に係合させて該ボルトの軸部を覆って取り付けられた拡開スリーブと、該拡開スリーブを拡開するカラーを挿通して他面に突出させ、前記ボルトの後部に取り付けられたナットを固定してボルトを回転させることにより拡開させた拡開スリーブと、前記ナットとの間で、前記重ね合せた複数枚の板状体を締結固定する金具であって、ボルトの先端部と拡開スリーブとの間にワッシャーを介在させると共に、ボルトの外周面に、ボルトの先端部近傍から前記ナットが螺合するネジ部に達する、該ネジ部とは逆方向のネジ状溝部を設けたことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明するが、本発明の締結金具は、これらに限定されるものではなく、様々な実施態様が可能である。
【００１２】
本発明の締結金具は、図１、図２に示すように、先端太径部１ａを有すると共に、その外周面に先端部近傍からネジ部１ｂに達する、該ネジ部１ｂとは逆方向のネジ状溝部１ｃを設けたボルト１と、このボルト１にワッシャー２、拡開スリーブ３、フランジ部４ａを有する合成樹脂製のカラー４及びナット５が順に取り付けられた構成である。
なお、カラー４とナット５との間に、図３に示すように、テーパー座金９を入れるようにしても良い。
拡開スリーブ３は、その側面に、ボルト１の軸方向に中央部からスリット３ａが形成されており、カラー４の拡開スリーブ３側の先端部は、テーパーに形成されている。
そのため、拡開スリーブ３がカラー４に圧接したとき、カラー４の先端部外周面が、拡開スリーブ３の内周面に容易に入り込み、また入り込んだ後には、スリット３ａによって、拡開スリーブの外周面が容易に拡開できるようになっている。
【００１３】
本発明の締結金具は、複数枚の重ね合わせた板状体を貫通して設けた共通孔に、ボルト１を先端太径部１ａから挿入し、カラー４とナット５との間に、複数枚の板状体を配置し、専用の電動工具を用いて、ナット５を固定しながらボルト１の後端部を把持して回転させることにより、拡開スリーブ３の内周面に、カラー４の先端部が入り込んで、拡開スリーブ３の内周面がカラー４の外周面に摺動状に係合し、さらにカラー４が屋根板材Ｂの表面との間で押し潰されて塊状に変形し、この変形したカラーによって拡開した拡開スリーブ３とナット５との間で、配置した複数の板状体を挟持状に締結固定するようになっている。
【００１４】
締結される板状体の使用態様としては、単位板状体を繋げる連続重ね合わせ部に使用する場合や、図４、図５に示すような、異なる性能、性状を有する二枚の板状体を組み合わせて複合板状体とする例など、多くの枚数を重ね合わせて複合板状体とする場合や、さらには、複合板状体を繋げる連続重ね合わせ部の場合など、多数の板状体を締結する場合がある。
【００１５】
次に、本発明の締結金具を用いて、二枚の屋根板材を締結する場合を図４に基づいて説明する。
屋根材の締結には、防水性を保持するために、シール用パッキンｄが付いた座金６を使用する。
先ず、重ね合わせた二枚の屋根板材Ａ，Ｂの所定の場所を穿孔して共通孔７を形成し、屋根板材Ａの上方から共通孔７に、ボルト１の先端太径部１ａとそれに続くワッシャー２、拡開スリーブ３及びカラー４を順に挿通させて屋根板材Ｂの下方に突出させ、カラー４のフランジ部４ａとシール用パッキン付き座金６及びナット５を屋根板材Ａ上に配置させる。
なお、共通孔７は、フランジ部４ａが共通孔７に入らず、屋根板材Ａ上に残ることができる径に形成する。
【００１６】
次いで、専用の電動工具（図示せず）を用いて、屋根板材Ａ上のボルト１に取付けられたナット５を固定しながらボルト１を回転させると、シール用パッキン付座金６が、屋根板材Ａを上から押圧するとともに、ボルト１の先端太径部１ａがワッシャー２、拡開スリーブ３及びカラー４を引き上げる。
さらに、拡開スリーブ３の内周面がカラー４の外周面に摺動状に係合し、これによって拡開した拡開スリーブ３が、屋根板材Ｂを下から押圧することによって、屋根板材Ａ，Ｂが挟持状に締結固定される。
【００１７】
ボルト１を回転させることによって、カラー４を覆うように拡開する拡開スリーブ３は、拡開に必要な塑性変形性と、カラー４を屋根板材Ｂの表面との間に押し付けることのできる硬度を備えていなければならず、これに適した材質としては、例えば、鉄、スレンレス鋼等の金属や合金が挙げられる。
【００１８】
カラー４は、拡開スリーブ３と屋根板材Ｂの表面との間に挟まれて圧縮され、屋根板材Ｂと拡開スリーブ３との間隙を満たすように塑性変形すると共に、拡開スリーブ３とボルト１を押圧する大きな応力を発生する。
このためカラー４は、圧縮によって破壊することなく塑性変形し、かつ板状体の締結固定に必要な適度の硬度を有していなければならない。カラー４に適した材質としては、例えば、ＡＢＳ等の合成樹脂が挙げられる。
【００１９】
本発明の締結金具では、従来の締結金具とは異なり、ボルト１の先端太径部１ａと拡開スリーブ３との間にワッシャー２を介在させると共に、さらにボルト１の先端部近傍から前記ナットが螺合するネジ部に達する、このネジ部とは逆方向のネジ状溝部１ｃを設けており、この逆方向のネジ状溝部１ｃは、カラー４の全長と同じかまたはそれ以上の長さにするのが好ましい。また、前記ネジ部１ｂと逆方向のネジ状溝部１ｃは、それぞれどちらかが右ネジまたは左ネジのように一対になっていれば良い。
【００２０】
［作用］
ナット５を固定しながらボルト１の後端部を把持して回転させ、ボルトの先端太径部１ａをナット５側へ引き上げて、拡開スリーブ３を拡開させていくと、カラー４は、拡開スリーブ３と屋根板材Ｂの表面との間に挟まれて圧縮され、拡開スリーブ３とボルト１を押圧する大きな応力が発生する。
このとき、ボルト１の回転に伴い、逆方向のネジ状溝部１ｃの凸状部（ネジ山部）がナット５に向って移動し、カラー４の内周面を削り取る。この間、削られた切り屑は、ボルト１の回転に伴い逆ネジ状の切り溝部１ｃの凹部を通って、屋根板材Ａ，Ｂの共通孔７に嵌入されたカラー４部分の内周面とボルトの外周面との間に設けられた空隙部８に排出され、カラー４の内周面とボルト１の外周面との間にクリアランスを保ち続け、これら二つの部材同士が密着・一体化してしまわないように保持し続ける。
【００２１】
カラー４は、全長に渡ってその内周面とボルト１の外周面との間に予め空隙が生じるように形成されており、屋根板材Ｂから突出している部分は、拡開スリーブ３と屋根板材Ｂの表面との間に挟まれて圧縮され内側に潰れて、ボルトの外周面に密着しようとするが、屋根板材Ａ，Ｂの共通孔７に嵌入された部分のカラー４は、内側に潰れてボルトの外周面に密着しようとすることがないために、空隙部８が無くなってしまうことはなく、拡開スリーブ３の拡開完了まで、すなわち、屋根板材Ａ，Ｂの締結固定が完了するまで、空隙部８は確実に確保される。
【００２２】
このように、ボルト１とカラー４が一体化しないことにより、カラー４とスリーブ３が一体化してもボルト１と拡開スリーブ３が一体化することは無くなるので、ボルト１を回転させた際に、ボルト１と拡開スリーブ３との間に介在させたワッシャー２のベアリング機能を十分に働かせることができ、拡開スリーブ３がボルト１と共回転して屋根板材Ｂの表面を擦って傷をつけることは無くなる。
【００２３】
また、ボルト１に取付けられたナット５を固定しながらボルト１を回転させ、ボルトの先端太径部１ａをナット５側へ引き上げていくと、逆方向のネジ状溝部１ｃがナット５の雌ネジ部に達したところで、ネジ溝が合わないため引き上げにストップがかかる。このため、逆方向のネジ状溝部１ｃは、ボルトの先端太径部１ａの引き上げ距離の管理、換言すると、拡開スリーブ３の拡開完了を確認するためのストッパーの役割も果たしている。
【００２４】
なお、本発明の締結金具の効果を確認するために、ボルト１の外周面に逆方向のネジ状溝部１ｃではなく、同方向のネジ状溝部を設け、全長に渡って正ネジ（一方向のネジ）を設けたボルトで、二枚の屋根板材を重ねて締結固定する施工試験を行ったが、正ネジの凸状部（ネジ山部）では、カラー４の内周面を削り取ることができず、また、もしも多少削れたとしてもボルト１の回転に伴い削り屑は、ボルト１の先端側の外周面とカラー４が密着した逃げ場のない部分へ移動するため、切り屑は排出されない。このためボルト１とカラー４、拡開スリーブ３は一体化してしまい、ボルト１と拡開スリーブ３は共回転し、屋根板材Ｂの表面に多少の傷を付けてしまった。
【００２５】
図５は、本発明の締結金具を壁面に適用し、二枚の壁板材Ｃ，Ｄを重ね合わせて締結固定した例を示している。
この例では、壁板材Ｃ，Ｄに設けた共通孔７’に、壁板材Ｃ側から、ボルト１の先端太径部１ａ、ワッシャー２、拡開スリーブ３及びカラー４を順に挿通させて壁板材Ｄの外側へ突出させる。
次いで、専用の電動工具を使用して、壁板材Ｃ側のナット５を固定しながら、ボルト１を回転させると、ナット５がテーパー座金９およびシート１０を介して壁板材Ｃを押圧するとともに、拡開スリーブ３が拡開して壁板材Ｄを押圧し、これによって、壁板材Ｃ，Ｄが挟持状に締結固定される。
【００２６】
この場合でも、屋根板材の締結の場合と同様に、ボルト１の逆方向のネジ状溝部１ｃの凸状部（ネジ山部）が、カラー４の内周面を削り取り、かつ削りとった切り屑を逆ネジ状の切り溝部１ｃの凹部を通してナット５方向にある空隙部８へ排出し、ボルト１とカラー４とが密着・一体化せず、ボルト１と拡開スリーブ３が一体化することも無くなる。
【００２７】
従って、ボルト１を回転させた際に、ボルト１と拡開スリーブ３の間に介在させたワッシャー２のベアリング機能を十分に働かせることができ、拡開スリーブ３がボルト１と共回転し、屋根板材Ｂの表面を擦って傷をつけることはない。
このように本発明の締結金具は、屋根板材や壁板材の締結固定に限られず、複数の板状体を重ね合わせて固定する様々な分野に適用できる。なお、本発明の締結金具が適用できる板状体には、断面が波形の、所謂波板も含まれる。
【００２８】
なお、柱と柱との間に金属製のパネルが取付けられているような箇所では、一枚の板状体であるパネルに本発明の締結金具を施工し、突出したボルトの雄ネジ部にアイナットを螺合して、アイナットのリングの中にケーブルを通すことによって、万が一のパネルの落下防止を図ることもできる。
その他、一枚の板状体に本発明の締結金具を施工し、突出したボルトにナットを螺合することで、何らかの物を締結固定することもできるなど、様々な用途に適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の締結金具によれば、重ね合わせた板状体を固定する際、専用の電動工具で、ナットを固定しながらボルトを回転させても、拡開スリーブが板状体の表面に接触してからは回転することがないため、板状体の表面を傷つけることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の締結金具の一例を示し、（ａ）はその正面図の部分分解断面図であり、（ｂ）はその平面図である。
【図２】本発明の締結金具を構成するボルトの一例を示す正面図である。
【図３】本発明の締結金具の他の例を示す正面図の部分分解断面図である。
【図４】本発明の締結金具を、複数の屋根板材の締結に用いた場合の模式的な図であり、（ａ）は締結前の状態を示す部分分解断面図、（ｂ）は締結後の状態を示す平面図、（ｃ）は締結後の状態を拡大して示す要部拡大断面図である。
【図５】本発明の締結金具を用いて複数の壁板材を締結した場合の取り付け部を示す模式的な部分分解断面図である。
【図６】従来の締結金具を示す正面図の部分分解断面図である。
【符号の説明】
１，１１  ボルト（１ａ，１１ａ：ボルトの先端太径部、１１ｂ：ネジ部、１１ｃ：逆方向のネジ状溝部）
２，１２  ワッシャー
３，１３  拡開スリーブ
３ａ  スリット
４，１４  カラー
４ａ  カラーのフランジ部
５，１５  ナット
６，１６  シール用パッキン付き座金
７，７’  共通孔
９  テーパー座金
１０  シート
１８  空隙部
１９  テーパー座金
Ａ、Ｂ  屋根板材
ｄ  シール用パッキン
【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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