(57)【要約】【課題】  建材の取り付け強度が低下しにくい固定具を提供する。【解決手段】  建物の下地３０に建材３１を固定するための固定具８であって、先端部分から頭部２６にかけてドリル部１０と、ネジ部２５と、テーパー部２７とを設け、テーパー部２７に複数本の突条８ａを固定具８の螺入方向と略平行な方向に設け、この突条８ａを建材３１にドリル部１０の穿孔により形成される孔部３２の周面に圧接可能にする。建材３１の孔部３２にテーパー部２７を押し込むことにより、孔部３２の周面に突条８ａを圧接させることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の下地に建材を固定するための固定具であって、先端部分から頭部にかけてドリル部と、ネジ部と、テーパー部とを設け、テーパー部に複数本の突条を固定具の螺入方向と略平行な方向に設け、この突条を建材にドリル部の穿孔により形成される孔部の周面に圧接可能にして成ることを特徴とする固定具。
【請求項２】
請求項１に記載の固定具のドリル部で建材を穿孔して孔部を形成すると共にテーパー部が建材の孔部に押し込まれるまで固定具を螺入し、建材の孔部の周面にテーパー部の突条を圧接して建材を下地に取り付けて成ることを特徴とする建材の取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外装材などの建材を建物の下地に取り付ける際に用いる固定具及びこの固定具を用いた建材の取り付け構造に関するものであって、特に、野地板等の屋根下地に屋根材を敷設する際に好適に用いることができるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、合板等からなる野地板を屋根構造材に載置して形成される建物の屋根下地に、建材として屋根材を葺くことによって建物の屋根を形成することが行なわれており、野地板に屋根材を取り付けるにあたっては、屋根材の表面から野地板に向かってビスなどをねじ込んで打入するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、従来のビスでは屋根材にねじ込んだ後に逆回転して緩む場合があり、これにより、ビスにより屋根材を充分に固定することができなくなって屋根材の取り付け強度が低下する恐れがあった。
【特許文献１】特開２００３−２６８９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、建材の取り付け強度が低下しにくい固定具及び建材の取り付け構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の固定具８は、建物の下地３０に建材３１を固定するための固定具８であって、先端部分から頭部２６にかけてドリル部１０と、ネジ部２５と、テーパー部２７とを設け、テーパー部２７に複数本の突条８ａを固定具８の螺入方向と略平行な方向に設け、この突条８ａを建材３１にドリル部１０の穿孔により形成される孔部３２の周面に圧接可能にして成ることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明にあっては、建材３１の孔部３２にテーパー部２７を押し込むことにより、孔部３２の周面に突条８ａを圧接させることができ、建材３１と固定具８との摩擦を突起８ａにより大きくすることができて、螺入する際の回転と逆向きの回転が固定具８に生じにくくなるものであり、これにより、固定具８の緩みが発生しにくくなって建材３１の取り付け強度が低下しにくくなるものである。
【０００７】
本発明の建材３１の取り付け構造は、請求項１に記載の固定具８のドリル部１０で建材３１を穿孔して孔部３２を形成すると共にテーパー部２７が建材３１の孔部３２に押し込まれるまで固定具８を螺入し、建材３１の孔部３２の周面にテーパー部２７の突条８ａを圧接して建材３１を下地３０に取り付けて成ることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明にあっては、建材３１と固定具８との摩擦を突起８ａにより大きくすることができて、螺入する際の回転と逆向きの回転が固定具８に生じにくくなるものであり、これにより、固定具８の緩みが発生しにくくなって建材３１の取り付け強度が低下しにくくなるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、固定具の緩みを防止することができ、建材の取り付け強度が低下しにくくなって、建材を強固に取り付けることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１１】
本発明の固定具８はステンレス鋼や真鍮等の金属製で、図２（ａ）（ｂ）に示すようにビスやネジのような形状に形成されるものであって、先端部分のドリル部１０と、ドリル部１０よりも後方部分のネジ部２５と、ネジ部２５よりも後方部分のテーパー部２７と、後端部分の頭部２６とを具備して構成されている。
【００１２】
ドリル部１０は先端が鋭利に尖ってドリルのような形状に形成されているものであり、これにより、建材３１や下地３０にドリル部１０で穿孔することができるようになっている。ネジ部２５はその外面にネジ溝１１（雄ネジ）を設けて形成されている。テーパー部２７は先端側になるほど（ネジ部２５に近くなるほど）外径が徐々に小さくなるような略円錐台形に形成されている。また、テーパー部２７の表面に複数本の突起８ａが設けられている。この突起８ａはテーパー部２７の表面に沿って前後方向（固定具の長手方向と略平行方向）に長い線状に形成されるものであって、テーパー部２７の表面からの突出寸法は０．１〜０．５ｍｍ、隣り合う突起８ａ、８ａ間の寸法は下部から上部に向かって徐々に広がり、テーパー部２７の下部において隣り合う突起８ａ、８ａ間の寸法は０．２〜０．５ｍｍ、テーパー部２７の上部において隣り合う突起８ａ、８ａ間の寸法は０．５〜１．０ｍｍに加工することができるが、これらに限定されるものではない。頭部２６はテーパー部２７の最大外径よりも大きな外径を有して円盤状に形成されている。
【００１３】
図１に本発明の建材３１の取り付け構造の一例を示す。この例では屋根下地を建物の下地３０とし、屋根材７を建材３１として用いている。下地３０は野地板５と梁等の建物の構造材６とで構成されている。野地板５はパネル４で形成されているが、このパネル４は従来から壁パネルや屋根パネル、床パネルなどの建築材料として使用されているものである。パネル４としては芯材３の少なくとも片面に金属板１を設けて形成されるものであればよく、例えば、建材と裏面板からなる二枚の金属板１、２の間に芯材３を充填して接着して形成されるサンドイッチパネルを用いることができる。金属板１、２はステンレス鋼板、亜鉛めっき鋼板、塗装鋼板、ガルバリウム鋼板（亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板）などで形成することができ、また芯材３はフェノールフォームやウレタンフォームなどの樹脂発泡体やグラスウールやロックウールなどの無機繊維体などで形成することができるが、これらのものに限定されるものではない。また、金属板１、２の厚みは０．２〜１．６ｍｍ、芯材３の厚みは１５〜２００ｍｍとすることができるが、これらに限定されるものではない。さらに、パネル４としては凹凸嵌合により接続されるものを用いても良い。
【００１４】
本発明において、屋根材７としては従来から使用されているものをそのまま用いることができる。図３に示す屋根材７は、上記と同様の金属板を曲げ加工するなどして略板状に形成されるものであって、屋根材７の軒側端部（屋根の勾配に対して下側になる方）には嵌合凹部２０が形成されていると共に屋根材７の棟側端部（屋根の勾配に対して上側になる方）の近傍には屋根材７の表面側（上面側）に突出する嵌合凸部２１が設けられている。さらに、屋根材７の棟側端部は固定片２３として形成されており、嵌合凸部２１よりも棟側に延設されている。尚、図３に示す屋根材７は一例であって、他の材料や形状で形成しても良い。
【００１５】
ここで、固定具８のネジ溝１１の溝幅Ｌは上記パネル４の金属板１の厚みよりも小さく形成されている。また、ネジ部２５の外径（ネジ山１２の部分の外径）Ｄはドリル部１０の外径ｄよりも０．５〜２．０ｍｍ程度大きく形成されており、このネジ部２５が固定具８を野地板５にねじ込んだ際に固定具８の周辺部分の野地板５の金属板１を下方に向かって押圧して湾曲させるための打入部２８として形成されている。
【００１６】
そして、本発明において屋根材７を取り付けるにあたっては、次のようにして行う。まず、母屋や垂木等で構成される建物の構造材６の上に上記のパネル４を載置して固定することによって、芯材３を金属板１よりも下にした状態でパネル４を野地板５とした下地３０を形成する。この時、構造材６へのパネル４の固定はテクスを打入するなどして行うことができる。また、複数枚のパネル４を構造材６の上に並べて屋根下地を形成することができるが、パネル４が凹凸嵌合により接続できるものであれば、隣接するパネル４同士を凹凸嵌合により接続する。次に、構造材６に固定したパネル４の上に屋根材７を載置する。この時、屋根材７に設けた固定片２３をパネル４の表面側の金属板（上面板）１に接触させるようにする。次に、屋根材７の表面側から上記の固定具８を固定片２３に螺入する（ねじ込む）ことによって屋根材７をパネル４の上に固定する。すなわち、固定具８の螺入方向は固定具８の長手方向と略平行であって、屋根材７の固定片２３及びパネル４の金属板１の表面に対して略垂直な方向である。また、固定具８は固定片２３とパネル４の金属板１を貫通して芯材３にまで達するが、芯材３や裏面側の金属板（下面板）２を貫通する必要はない。但し、固定具８が芯材３や裏面側の金属板２を貫通するのを否定するものではない。
【００１７】
上記のように一枚の屋根材７を固定した後、他の屋根材７を上記と同様にしてパネル４の表面に固定する。この時、軒棟方向に隣接する屋根材７、７は、軒側の屋根材７の嵌合凸部２１に棟側の屋根材７の嵌合凹部２０を嵌合させるようにして接続するものである。このようにして屋根材７を軒側から棟側に向かって順次施工していくことによって、複数枚の屋根材７をパネル４の表面に取り付けて屋根を形成することができるものである。
【００１８】
本発明では上記のようにして屋根材７を野地板５に取り付けることによって、屋根材７の取り付け強度が低下しにくくなるものである。すなわち、固定具８を屋根材７の固定片２３に螺入していくと、先端部分のドリル部１０で固定片２３とパネル４の表面側の金属板１と芯材３とに穿孔しながら固定具８を螺入することになるが、ドリル部１０の外径は固定具８のネジ部２５の外径よりも小さく形成されているために、ドリル部１０による固定片２３の穿孔部分がネジ部２５で下方に向かって押圧されて湾曲すると共に、固定具８の螺入が完了するとドリル部１０による固定片２３の穿孔部分がテーパー部２７で上側から押圧されて下方に向かって湾曲することになり、これにより、テーパー部２７が押し込まれた孔部３２が屋根材７に形成されることになる。そして、図４に示すように、孔部３２の周面とテーパー部２７の突条８ａとが圧接することになり、このため、屋根材７の孔部３２の周面と固定具８との摩擦が突起８ａにより大きくなって、ねじ込む際の回転と逆方向の回転を固定具８に生じにくくすることができるものであり、この結果、固定具８の緩みを防止することができて屋根材７の取り付け強度が低下しにくくなるものである。
【００１９】
また、ドリル部１０の外径は固定具８のネジ部２５の外径よりも小さく形成されているために、ドリル部１０により表面側の金属板１に形成される孔はネジ部２５の外径よりも小さくなるものであり、しかも、ネジ部２５に形成されたネジ溝１１の溝幅Ｌは表面側の金属板１の厚みよりも小さく形成されており、ドリル部１０で形成される穿孔部分の金属板１がネジ溝１１に入り込まないようにすることができる。従って、固定具８を屋根材７の固定片２３に螺入していくと、ドリル部１０よる金属板１の穿孔部分がネジ部２５（打入部２８）で上側（表面側）から押圧されることになり、この結果、図１に示すように、固定具８のネジ部２５の周辺近傍部分において金属板１が下方（パネル４の内方）に向かって湾曲し、この湾曲した部分で係止部９が形成されるものである。また、このようにして形成された係止部９の先端は、その一部分（角部分）が固定具８のネジ部２５の周面に形成されるネジ溝１１に挿入された状態で、被係止部１３として形成されるネジ山１２に係止されるものであり、これにより、係止部９に固定具８の被係止部１３が係止されて野地板５から固定具８が抜けにくくなるものである。そして、このように固定具８が野地板５から抜けにくくなるために、固定具８により屋根材７を野地板５に強固に固定することができ、屋根材７の取り付け強度が低下しにくくなるものである。
【００２０】
図５に本発明の他の実施の形態を示す。この実施の形態では屋根材７として、繊維補強セメント瓦のような屋根スレートを用いている。このような屋根材７は図６に示すように、頂部７ａと肩部７ｂとを有する平面視で五角形に形成され、横方向に防水溝７ｃを有するものであって、幅寸法９１０ｍｍ、前端から頂部７ａまでの寸法４１４ｍｍ、前端から肩部７ｂまでの寸法３３２ｍｍ、厚み４．５ｍｍとすることができるが、屋根材７の形状や寸法は上記に限定されるものではない。
【００２１】
この実施の形態においても上記と同様にして屋根材７を施工することができる。すなわち、構造材６に固定したパネル４の上に屋根材７を載置した後、屋根材７の表面側から上記の固定具８を屋根材７及びパネル４に螺入することによって、図５に示すように、屋根材７をパネル４の上に固定するものであり、上記と同様に、固定具８の螺入が完了すると、テーパー部２７が押し込まれた孔部３２がドリル部１０により屋根材７に形成されると共に、固定具８を屋根材７にねじ込む際に、ドリル部１０で穿孔した孔の内面を突起８ａで削りながらねじ込むことができ、固定具８と孔部３２との間に隙間が生じにくくして屋根材７をガタツキなく取り付けることができるものである。そして、図７に示すように、孔部３２の周面とテーパー部２７の突条８ａとが圧接することになるために、屋根材７の孔部３２の周面と固定具８との摩擦が突起８ａにより大きくなって、ねじ込む際の回転と逆方向の回転を固定具８に生じにくくすることができるものであり、この結果、固定具８の緩みを防止することができて屋根材７の取り付け強度が低下しにくくなるものである。
【００２２】
また、固定具８のネジ部２５の周辺近傍部分において金属板１が下方（パネル４の内方）に向かって湾曲し、この湾曲した部分で係止部９が形成されると共に、係止部９の先端はその一部分（角部分）が固定具８のネジ部２５の周面に形成されるネジ溝１１に挿入された状態で、被係止部１３として形成されるネジ山１２に係止されるものであり、これにより、係止部９に固定具８の被係止部１３が係止されて野地板５から固定具８が抜けにくくなるものである。そして、このように固定具８が野地板５から抜けにくくなるために、固定具８により屋根材７を野地板５に強固に固定することができ、屋根材７の取り付け強度が低下しにくくなるものである。尚、図５に示すように、パネル４上に取り付けられた複数枚の屋根材７において、軒棟方向に隣接する屋根材７、７は一部を重ねながら施工されるものである。
【実施例】
【００２３】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００２４】
屋根材７としては図６に示す形状のものであって、厚み５ｍｍ、幅９１０ｍｍ、長さ４１４ｍｍ、働き幅９１０ｍｍ、働き長さ１８２ｍｍの屋根スレートを用いた。
【００２５】
野地板５用のパネル４としては、厚み３５ｍｍ、幅６００ｍｍ、長さ１０００ｍｍ、金属板１、２が厚み０．３５ｍｍの鋼板、芯材３が密度３５ｋｇ／ｍ３のウレタンフォームであるサンドイッチパネルを用いた。
【００２６】
固定具８としては図１に示すものであって、直径４ｍｍ、長さ２７ｍｍ、突条８ａの突出寸法０．１ｍｍ、突条８ａ、８ａの間隔はテーパー部２７の下部で０．５ｍｍ、上部で１．０ｍｍでステンレス鋼製のものを用いた。
【００２７】
そして、固定具８を用いて屋根材７をパネル４に実際の施工と同様な方法で取り付けて試料とした。
【００２８】
次に、この試料を用いてパネル４に対する屋根材７の取り付け強さの試験を行なった。この試験は住宅外装テクニカルセンターの「屋根耐風性能設計施工ガイドライン」に準拠して行なった。すなわち、加力装置によって、パネル４に固定した屋根材７に対する加力位置を鋼管２本で挟み込み保持した治具をワイヤーで引き上げることにより、屋根材７を働き面に対して均等に引き上げた。この時の引き上げの設定荷重は４０ｋｇとした。また、屋根材７の引き上げと引き上げ解除とは１５０回繰り返した。尚、屋根材７の引き上げと引き上げ解除とを繰り返し作用することにより、強風時に屋根材７にかかる負圧力を想定することができる。
【００２９】
上記の試験の結果、屋根材７の引き上げと引き上げ解除とを繰り返しても屋根材７がパネル４から外れるなどの異常は見られなかった。また、屋根材７の引き上げと引き上げ解除の繰り返しを行なった後、７０ｋｇの引き上げ荷重を加えても異常は見られなかった。また、パネル４には固定具８の螺入部分に高さ１ｍｍほどの山状の変形が見られたが、実用上問題ないものであった。
【００３０】
このように本発明は強風時の負圧力に対する耐力を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の屋根材の取り付け構造の一例を示す一部の断面図である。
【図２】同上の固定具の実施の形態の一例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。
【図３】同上の屋根材の一例を示す斜視図である。
【図４】同上の一部の拡大断面図である。
【図５】同上の建材の取り付け構造の他例を示す一部の断面図である。
【図６】同上の屋根材の他例を示す平面図である。
【図７】同上の一部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
８  固定具
８ａ  突条
１０  ドリル部
２５  ネジ部
２７  テーパー部
３０  下地
３１  建材
３２  孔部
【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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【図７】
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