(57)【要約】【課題】強風等に起因する水平方向及び鉛直方向の応力に対抗できるように屋根材をより強固に固定する物体挟持装置及び屋根材の固定方法が望まれている。【解決手段】本発明は、雌ねじを有するナット９と、ナット９を中に収容可能な第一本体２０と、第一本体２０の一方の端部において第一本体２０と組み合わされる第一押さえ部３０とを有する第一部材４０と、雌ねじに螺合する雄ねじ５ａを有する第二本体５と、第二本体５に対して回転自在に固定され且つ第一押さえ部３０と協働して物体を挟持可能な第二押さえ部６とを有する第二部材７とを備え、雌ねじと雄ねじ５ａとの螺合動作によって第一押さえ部３０と第二押さえ部６とが相互に接近し、第一本体２０の材料が、金属よりも低い熱伝導率を有する材料である、物体狭持装置を提供する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雌ねじを有するナットと、該ナットを中に収容可能な第一本体と、該第一本体の一方の端部において該第一本体と組み合わされる第一押さえ部とを有する第一部材と、
前記雌ねじに螺合する雄ねじを有する第二本体と、該第二本体に対して回転自在に固定され且つ前記第一押さえ部と協働して物体を挟持可能な第二押さえ部とを有する第二部材と
を備え、
前記雌ねじと前記雄ねじとの螺合動作によって前記第一押さえ部と前記第二押さえ部とが相互に接近し、
前記第一本体の材料が、金属よりも低い熱伝導率を有する材料である、物体狭持装置。
【請求項２】
前記第二本体に対する前記第二押さえ部の回転中心が該第二押さえ部の長手方向において該第二押さえ部の重心からずれた位置にある、請求項１に記載の物体狭持装置。
【請求項３】
前記ナットが前記第一本体の前記一方の端部よりも他方の端部の近くに収容される、請求項１又は２に記載の物体狭持装置。
【請求項４】
前記第一本体の材料がナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリフェニレンサルファイド又は変性ポリフェニレンエーテルである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の物体狭持装置。
【請求項５】
前記第一本体と前記第一押さえ部とが別個の部材であり、該第一本体の前記一方の端部が多角形の横断面を有し、該第一押さえ部が該第一本体の該一方の端部と相補的な形状の凹部を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の物体狭持装置。
【請求項６】
前記螺合動作によって前記物体と接触する前記第二押さえ部の長手方向の各端部と、該第二押さえ部の回転中心との間の距離の比率が１：１以上１：１．５未満である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の物体狭持装置。
【請求項７】
前記螺合動作によって前記物体と接触する前記第二押さえ部の長手方向の各端部と、該第二押さえ部の回転中心との間の距離の比率が１：１である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の物体狭持装置。
【請求項８】
前記第二押さえ部の長手方向の少なくとも一方の面の少なくとも一部がゴムコーティングされる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の物体狭持装置。
【請求項９】
雌ねじを有する第一本体と、該第一本体の一方の端部において該第一本体と組み合わされる第一押さえ部とを有する第一部材と、
前記雌ねじに螺合する雄ねじを有する第二本体と、該第二本体に対して回転自在に固定され且つ前記第一押さえ部と協働して物体を挟持可能な第二押さえ部とを有する第二部材と
を備え、
前記雌ねじと前記雄ねじとの螺合動作によって前記第一押さえ部と前記第二押さえ部とが相互に接近し、
前記第二本体に対する前記第二押さえ部の回転中心が該第二押さえ部の長手方向において該第二押さえ部の重心からずれた位置にあり、
前記螺合動作によって前記物体と接触する前記第二押さえ部の長手方向の各端部と、該第二押さえ部の回転中心との間の距離の比率が１：１以上１：１．５未満である、物体狭持装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の物体挟持装置により屋根材を下地に固定する屋根材の固定方法において、
前記屋根材を前記下地上に設置することと、
前記屋根材及び下地に挿通孔を形成することと、
前記第二部材が前記第一部材に連結され且つ該第二部材の第二押さえ部が前記挿通孔の軸線方向に延びた状態で、該第一部材の第一本体及び該第二部材を前記挿通孔に挿通することと、
前記第一押さえ部と前記第二押さえ部とが前記螺合動作によって相互に接近する方向へ移動するように前記第二部材の第二本体を前記第一部材に対して回転させることで、前記第二押さえ部を該第二本体から径方向外側へ張り出す姿勢に移行させて前記下地に接触させることと
を含む、屋根材の固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根材を下地に固定するための物体挟持装置及びそれを用いた屋根材の固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の屋上では下地に断熱材を敷設し、その上面に防水層を形成する工法が広く採用されている。防水層にはアスファルト系や樹脂系の材料による防水シートが用いられ、断熱材にはポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリウレタンフォーム等が用いられることが多い。
【０００３】
防水シートや断熱材等を下地に固定する工法として、断熱材の上から取付け金具を挿入して断熱材を下地にビス止めし、固定された断熱材の上面に粘着材又は接着剤を介して防水シートを固着する工法が行われている。また、特許文献１は、防水シートと断熱材との間に配置され且つ上面が防水シートの裏面に固着される押さえ部と、押さえ部を下地に固定するための止め具とを備え、押さえ部を樹脂材で形成すると共に、防水シートと止め具の頂部との間の押さえ部に熱伝導遮断部を設け、止め具又はその近傍における結露を防止するようにした固定装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
屋根に敷設される防水シートや断熱材等（本明細書では、防水シートや断熱材等を単に屋根材と記載する）は、建物を雨から守ったり断熱したりする機能の他に、強風に対する飛散を防止するという性能も要求されている。すなわち、強風下においては屋根材を吸い上げようとする鉛直方向の応力が生じるため、その応力に対抗するように屋根材を下地に固定する必要がある。
【０００６】
また、近年の研究において、下地の固定部分において鉛直方向だけでなく水平方向の応力も生じることが確認されており、ビスを用いて屋根材を点固定する従来の機械的固定工法では、ビスの弛み及び抜けといった現象が発生して屋根材の飛散事故につながる可能性があった。
【０００７】
そこで、強風等に起因する水平方向及び鉛直方向の応力に対抗できるように屋根材をより強固に固定する物体挟持装置及び屋根材の固定方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第一態様では、雌ねじを有するナットと、ナットを中に収容可能な第一本体と、第一本体の一方の端部において第一本体と組み合わされる第一押さえ部とを有する第一部材と、雌ねじに螺合する雄ねじを有する第二本体と、第二本体に対して回転自在に固定され且つ第一押さえ部と協働して物体を挟持可能な第二押さえ部とを有する第二部材とを備え、雌ねじと雄ねじとの螺合動作によって第一押さえ部と第二押さえ部とが相互に接近し、第一本体の材料が、金属よりも低い熱伝導率を有する材料である、物体挟持装置が提供される。
【０００９】
本発明の第一態様の物体狭持装置は、屋根材を強固に固定することができるとともに、冷熱橋による結露現象を抑制することができる。
【００１０】
本発明の第一態様では、第二本体に対する第二押さえ部の回転中心は第二押さえ部の長手方向において第二押さえ部の重心からずれた位置にあることが好ましい。
【００１１】
本発明の第一態様では、ナットは、第一押さえ部が第一本体に組み合わされる第一本体の一方の端部よりも他方の端部の近くに収容されることが好ましい。
【００１２】
本発明の第一態様では、第一本体の材料はナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリフェニレンサルファイド又は変性ポリフェニレンエーテルであることが好ましい。
【００１３】
本発明の第一態様では、第一本体と第一押さえ部とは別個の部材であり、第一押さえ部が第一本体に組み合わされる第一本体の一方の端部は多角形の横断面を有し、第一押さえ部は第一本体の一方の端部と相補的な形状の凹部を有することが好ましい。
【００１４】
本発明の第一態様では、螺合動作によって物体と接触する第二押さえ部の長手方向の各端部と、第二押さえ部の回転中心との間の距離の比率は１：１以上１：１．５未満であることが好ましい。
【００１５】
本発明の第一態様では、螺合動作によって物体と接触する第二押さえ部の長手方向の各端部と、第二押さえ部の回転中心との間の距離の比率は１：１であることがより好ましい。
【００１６】
本発明の第一態様では、第二押さえ部の長手方向の少なくとも一方の面の少なくとも一部はゴムコーティングされることが好ましい。
【００１７】
本発明の第二態様では、雌ねじを有する第一本体と、第一本体の一方の端部において第一本体と組み合わされる第一押さえ部とを有する第一部材と、雌ねじに螺合する雄ねじを有する第二本体と、第二本体に対して回転自在に固定され且つ第一押さえ部と協働して物体を挟持可能な第二押さえ部とを有する第二部材とを備え、雌ねじと雄ねじとの螺合動作によって第一押さえ部と第二押さえ部とが相互に接近し、第二本体に対する第二押さえ部の回転中心が第二押さえ部の長手方向において第二押さえ部の重心からずれた位置にあり、螺合動作によって物体と接触する第二押さえ部の長手方向の各端部と、第二押さえ部の回転中心との間の距離の比率が１：１以上１：１．５未満である、物体狭持装置が提供される。
【００１８】
本発明の第三態様では、第一態様又は第二態様の物体挟持装置により屋根材を下地に固定する屋根材の固定方法において、屋根材を下地上に設置することと、屋根材及び下地に挿通孔を形成することと、第二部材が第一部材に連結され且つ第二部材の第二押さえ部が挿通孔の軸線方向に延びた状態で、第一部材の第一本体及び第二部材を挿通孔に挿通することと、第一押さえ部と第二押さえ部とが螺合動作によって相互に接近する方向へ移動するように第二部材の第二本体を第一部材に対して回転させることで、第二押さえ部を第二本体から径方向外側へ張り出す姿勢に移行させて下地に接触させることとを含む、屋根材の固定方法が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ビスを用いた従来の工法と同様の工法によって、従来の工法のように下地を損傷させてビスの弛み及び抜けを発生させることなく、屋根材を強固に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態に係る物体挟持装置の斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第一実施形態に係る物体挟持装置で屋根材を固定したときの屋根の部分断面図である。
【図３】図３は、本発明の第二実施形態に係る物体挟持装置の斜視図である。
【図４】図４は、本発明の第二実施形態に係る物体挟持装置で屋根材を固定したときの屋根の部分断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の第二実施形態に係る第一本体の上面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の第二実施形態に係る第一本体の下面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、本発明の第二実施形態に係る第一本体の縦断面図である。
【図６】図６は、本発明に係る物体挟持装置で屋根材を固定したときの屋根の部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。また、添付図面において同一又は類似の構成要素には同一の参照符号が付される。
【００２２】
最初に、図１〜２を参照して、本発明の第一実施形態について説明する。
【００２３】
図１は、第一実施形態に係る物体挟持装置１の斜視図であり、物体挟持装置１の要部が分かるように構成要素の一部を切り欠いて示す。図２は、物体挟持装置１で屋根材１０１を固定したときの屋根１００の部分断面図であり、図２では、物体狭持装置１は図１のＩ−Ｉ線に沿った断面で示される。図２において示されるように、物体狭持装置１は、下地１０２に屋根材１０１を固定すべく、下地１０２及び屋根材１０１を狭持するのに使用される。
【００２４】
物体狭持装置１は第一部材４と第二部材７とを備える。第一部材４は、雌ねじ２ａを有する第一本体２と、屋根材１０１を上から押さえる第一押さえ部３とを備える。第二部材７は、第一部材４の雌ねじ２ａに螺合する雄ねじ５ａを有する第二本体５と、下地１０２を介して屋根材１０１を下から押さえる第二押さえ部６とを備える。第二部材７は、第二部材７の雄ねじ５ａと第一部材４の雌ねじ２ａとの螺合動作によって第一部材４に連結される。図２において示されるように、螺合動作により第一部材４の第一押さえ部３と第二部材７の第二押さえ部６とが相互に接近することによって第二部材７の第二押さえ部６が下地１０２に接触すると、第一部材４の第一押さえ部３と第二部材７の第二押さえ部６とが協働して屋根材１０１及び下地１０２を狭持するようになる。
【００２５】
以下、より詳細に各構成要素について説明する。
【００２６】
第一部材４の第一本体２は、金属製であり、鉛直方向に延びる本体部分２ｂと、本体部分２ｂの上端部に位置するフランジ部分２ｃとから成る。本体部分２ｂはその横断面が六角形であり、フランジ部分２ｃはその横断面が円である。第一本体２の内部には円形状の中空部が端から端まで形成され、その内面には雌ねじ２ａが形成される。第一本体２と第一押さえ部３とは別体であり、フランジ部分２ｃは、第一本体２を第一押さえ部３に組み合わせるときに第一押さえ部３の凹部上に載置される。
【００２７】
第一部材４の第一押さえ部３は、屋根材１０１を上から押さえるのに十分な面積を有する正方形の平板である。第一押さえ部３は、例えばその一辺が約５０ｍｍから５００ｍｍの金属板であるが、その大きさは屋根材１０１の厚み又は物体挟持装置１が屋根１００上に配置される間隔に応じて適宜変更されてもよい。また、その形状は正方形に限定されることなく、長方形や円形であってもよい。代替的に、第一押さえ部３は、金属よりも熱伝導率が小さい樹脂材で形成されたディスクプレートであってもよい。
【００２８】
第一押さえ部３の中央には、第一本体２の本体部分２ｂが挿入される貫通孔が形成される。貫通孔は、第一本体２の本体部分２ｂの外形と相補的な形状（本実施形態では六角形）を有する。このことによって、螺合動作により第二部材７の第二本体５を軸線Ａ回りに回転させるとき、第一本体２に作用する回転方向の力による第一本体２の回転（第二本体５との共回り）を防止することができる。貫通孔の周りには凹部（座堀）が形成され、凹部は第一本体２のフランジ部分２ｃの外形と相補的な形状（本実施形態では円）及び深さを有する。このため、フランジ部分２ｃが凹部上に載置されたとき、フランジ部分２ｃと第一押さえ部３との間の隙間を最小とすることができ、且つフランジ部分２ｃ及び第一押さえ部３の上面はほぼ面一となる。このことによって、フランジ部分２ｃ及び第一押さえ部３の上面に粘着材又は接着剤を塗布して防水シート１０３を接着するとき、良好な接着性及び防水性を得ることができる。第一押さえ部３の貫通孔の形状及び第一本体２の本体部分２ｂの横断面は六角形以外の多角形であってもよい。また、第一押さえ部３の貫通孔の形状及び第一本体２の本体部分２ｂの横断面が円であり、第一押さえ部３の凹部の形状及び第一本体２のフランジ部分２ｃの横断面が多角形であってもよい。
【００２９】
前述したように第一部材４の第一本体２と第一押さえ部３とは別体であり使用時に組み合わされる。このことによって、使用前には第一本体２と第一押さえ部３とを別々に扱うことができるので第一部材４（第一本体２及び第一押さえ部３）の生産、運搬及び管理が容易となり、使用時には使用条件に応じて様々な外形の第一押さえ部３を共通の第一本体２に組み合わせることができる。しかしながら、第一本体２と第一押さえ部３とは溶接等によって予め接合されていてもよい。この場合、第一本体２の回転（第二本体５との共回り）は第一押さえ部３によって防止されるので、第一押さえ部３の貫通孔の形状及び第一本体２の本体部分２ｂの横断面は六角形の代わりに円であってもよい。
【００３０】
第二部材７の第二本体５は、円筒形状の外面に雄ねじ５ａを有する雄ねじ部５ｂと、矩形の端部分５ｃとから成る。雄ねじ５ａは第一部材の４雌ねじ２ａと螺合するように形成される。雄ねじ部５ｂの上端部には、この螺合動作に使用する工具を受容する溝（すりわり）５ｄが形成される。本実施形態では、溝５ｄは、矩形の細長い形状を有し、マイナスドライバを受容するのに適する。使用する工具に応じて、十文字穴、プラスマイナス穴、六角穴又は四角穴のような様々な形状の溝が形成されてもよい。端部分５ｃには、第二押さえ部６を回転自在に第二本体５に固定するためのピン８が通る貫通孔が形成される。
【００３１】
図１において示されるように、第二部材７の第二押さえ部６は、矩形の二枚の金属片６ａ、６ｂがこれらの一方の端部において互いに接続された形状を有する。斯かる形状の第二押さえ部６は一枚の金属片からプレス加工等によって容易に生産される。図２において示されるように、各金属片６ａ、６ｂのほぼ中央には、第二押さえ部６を第二本体５に対して回転自在に固定するためのピン８が通る貫通孔がそれぞれ形成される。第二押さえ部６の二つの貫通孔及び第二本体５の端部分５ｃの貫通孔の位置を合わせてピン８をこれら貫通孔に通すことで、第二押さえ部６は第二本体５と連結される。この構成によって、第二押さえ部６はピン８を回転中心として第二本体５に対して回転することができる。
【００３２】
第二押さえ部６の重心は、二枚の金属片６ａ、６ｂの接続部６ｃの重量によってピン８の中心とは異なる位置にあり、第二押さえ部６の長手方向においてピン８の中心よりも二枚の金属片６ａ、６ｂの接続部６ｃ側に位置する。このため、第二本体５を鉛直姿勢に保持すると、第二押さえ部６は、重力によって二枚の金属片６ａ、６ｂの接続部６ｃ側が下にくるように回転する（図２において点線で描かれた第二押さえ部６’を参照）。このことによって、予め開けられた屋根材１０１及び下地１０２の挿通孔１０１ａ、１０２ａに第二部材７を挿通するときに第二押さえ部６の短手方向が挿通孔１０１ａ、１０２ａの軸線Ａに対して直交することになるので、第二押さえ部６が挿通孔１０１ａ、１０２ａに引っ掛かることによる作業の遅延並びに屋根材１０１及び下地１０２の損傷を防止することができる。また、挿通後に、第二本体５を第一本体２に対して螺合動作により回転させると、第二本体５に対して回転自在な第二押さえ部６は回転による遠心力によって第二本体５に対して径方向外側へ張り出す姿勢に移行する（図２において実線で描かれた第二押さえ部６を参照）。
【００３３】
第二押さえ部６は、一枚の金属片であってもよく、又は互いに接続されていない二枚の金属片であってもよい。また、第二押さえ部６の重心をその回転中心からずらすための形状は、孔、窪み、突起等であってもよい。
【００３４】
第二押さえ部６は、螺合動作によって下地１０２と接触する第二押さえ部６の長手方向の各端部と、第二押さえ部６の回転中心との間の距離Ｌ１、Ｌ２が等しくなるように作られる。このことによって、第二押さえ部６によって下地１０２に掛かる応力が分散して応力の局所荷重が回避されるので、下地１０２の損傷がより一層低減される。このことは、要求される物体狭持装置の耐用年数が１０年以上であることを考慮すると、非常に大きな利点である。Ｌ１：Ｌ２又はＬ２：Ｌ１は、１：１であることが最も望ましいが、１：１以上１：１．５未満であっても同様の効果が得られる。また、第二押さえ部６が一枚の金属片ではなく二枚の金属片６ａ、６ｂから成ることも、第二押さえ部６と下地１０２との接触面積を増加させるので、応力分散に寄与する。一枚の金属片の厚みを増加させることによっても同様の効果が得られる。なお、第二押さえ部６の長手方向の長さを長くすることによっても応力分散が可能であるが、第二押さえ部６の長手方向の長さが長いと、下地１０２の形状次第では第二押さえ部６が下地１０２と干渉する可能性があるので、第二押さえ部６の長手方向の長さは極力短いことが望ましい。また、第二押さえ部６の長手方向の少なくとも一方の面の少なくとも一部はゴムコーティングされてもよい。コーティングされたゴムが緩衝材として作用するので、下地１０２の損傷を低減することができる。ゴムコーティングはスプレー方式又は塗布方式のような公知の方法で施される。
【００３５】
鉛直姿勢の第二本体５及び第二押さえ部６の横断面の最大幅は鉛直姿勢の第一本体２の本体部分２ｂの横断面の最大幅以下に設定される。また、螺合動作によって下地１０２と接触する第二押さえ部６の両端部間の距離Ｌ１＋Ｌ２は鉛直姿勢の第一本体２の本体部分２ｂの横断面の最大幅よりも長い。このことによって、屋根材１０１及び下地１０２の挿通孔１０１ａ、１０２ａを鉛直姿勢の第一本体２の本体部分２ｂの横断面の最大幅に合わせて形成したとき、鉛直姿勢の第二本体５及び第二押さえ部６が挿通孔１０１ａ、１０２ａを通ることができ、且つ螺合動作によって径方向に張り出した第二押さえ部６が下地１０２に確実に接触するようになる。
【００３６】
次に、図３〜４を参照して、本発明の第二実施形態について説明する。
【００３７】
図３は、第二実施形態に係る物体挟持装置１０の斜視図であり、物体挟持装置１０の要部が分かるように構成要素の一部を切り欠いて示す。図４は、物体挟持装置１０で屋根材１０１を固定したときの屋根１００の部分断面図であり、図３では、物体狭持装置１０は図３のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面で示される。図４において示されるように、物体狭持装置１０は、下地１０２に屋根材１０１を固定すべく、下地１０２及び屋根材１０１を狭持するのに使用される。
【００３８】
物体狭持装置１０は第一部材４０と第二部材７とを備える。第一部材４０は、雌ねじを有するナット９と、ナット９を中に収容可能な第一本体２０と、屋根材１０１を上から押さえる第一押さえ部３０とを備える。第二部材７は、ナット９の雌ねじに螺合する雄ねじ５ａを有する第二本体５と、下地１０２を介して屋根材１０１を下から押さえる第二押さえ部６とを備える。第二部材７は、第二部材７の雄ねじ５ａとナット９の雌ねじとの螺合動作によって第一部材４０に連結される。図４において示されるように、螺合動作により第一部材４０の第一押さえ部３０と第二部材７の第二押さえ部６とが相互に接近することによって第二部材７の第二押さえ部６が下地１０２に接触すると、第一部材４０の第一押さえ部３０と第二部材７の第二押さえ部６とが協働して屋根材１０１及び下地１０２を狭持するようになる。
【００３９】
以下、より詳細に各構成要素について説明するが、本実施形態に係る第二部材は、第一実施形態に係る第二部材と形状及び機能が同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００４０】
以下、図４及び図５Ａ〜Ｃを参照して第一部材４０の第一本体２０について説明する。図５Ａ〜Ｃは、それぞれ、本発明の第二実施形態に係る第一本体２０の上面図、下面図及び縦断面図である。第一部材４０の第一本体２０は、鉛直方向に延びる本体部分２０ｂと、本体部分２０ｂの上端部に位置するフランジ部分２０ｃとから成る。第一本体２０と第一押さえ部３０とは別体であり、六角形の横断面を有するフランジ部分２０ｃは、第一本体２０を第一押さえ部３０に組み合わせるときに第一押さえ部３０の凹部上に載置される。本体部分２０ｂは概して円筒形状であり、その下端部２０ｄは先細のテーパー形状を有する。本実施形態では、テーパー形状の角度は水平方向に対して約３３°である。このテーパー形状によって、予め開けられた屋根材１０１の挿通穴１０１ａへの第一本体２０の挿通が容易となる。
【００４１】
図５Ｃにおいて示されるように、第一本体２０の内部には、外形が異なる三つの中空部２１ａ〜ｃが形成される。下端の中空部２１ａは円形状の穴であり、この穴は第二部材７の雄ねじ部５ｂの外形に合わせて形成される。中間の中空部２１ｂは、図５Ａにおいて示されるように、ナット９の六角部の外形と相補的な穴（すなわち六角形の穴）を有する。このことによって、ナット９が収容されたときにナット９の回転方向の動きが規制される。上端の中空部２１ｃは円形状の穴であり、この穴はナット９のフランジ部の外形に合わせて形成される。図４及び図５Ｃにおいて示されるように、上端の中空部２１ｃには、穴の周囲から径方向内側に向かって延びる半球状の二つの小さな突起２２が設けられる。これら突起２２は、ナット９が収容されたときにナット９のフランジ部の上面が位置する高さのすぐ上の高さに設けられるので、ナット９の上方向への動きが規制される。ナット９が上に載置される第一本体２０内部の面によってナット９の下方向への動きが規制されることは言うまでもない。このように、ナット９の上下方向及び回転方向の動きが規制されるので、第一本体２０の内部からのナット９の抜けと、第二部材７の第二本体５を軸線Ａ回りに回転させるときにナット９に作用する回転方向の力によるナット９の回転（第二本体５との共回り）とを防止することができる。また、ナット９を接着剤で第一本体２０の内部に固定してもよい。この場合、中間の中空部２１ｂは六角形の代わりに円形状の穴を有してもよく、二つの小さな突起２２は設けられなくてもよい。
【００４２】
第一部材４０の第一押さえ部３０は、屋根材１０１を上から押さえるのに十分な面積を有する正方形の平板である。第一押さえ部３０は、例えばその一辺が約５０ｍｍから５００ｍｍの金属板であるが、その大きさは屋根材１０１の厚み又は物体挟持装置１０が屋根１００上に配置される間隔に応じて適宜変更されてもよい。また、その形状は正方形に限定されることなく、長方形や円形であってもよい。代替的に、第一押さえ部３０は、金属よりも熱伝導率が小さい樹脂材で形成されたディスクプレートであってもよい。
【００４３】
第一押さえ部３０の中央には、第一本体２０の本体部分２０ｂが挿入される貫通孔が形成される。貫通孔は、円形状であり、第一本体２０の本体部分２０ｂの外形に合わせて形成される。貫通孔の周りには凹部（座堀）が形成され、凹部は第一本体２０のフランジ部分２０ｃの外形と相補的な形状（本実施形態では六角形）及び深さを有する。このことによって、螺合動作により第二部材７の第二本体５を軸線Ａ回りに回転させるとき、第一本体２０に作用する回転方向の力による第一本体２０の回転（第二本体５との共回り）を防止することができる。さらには、フランジ部分２０ｃが凹部上に載置されたとき、フランジ部分２０ｃと第一押さえ部３０との間の隙間を最小とすることができ、且つフランジ部分２０ｃの上面及び第一押さえ部３０の上面はほぼ面一となる。このことによって、フランジ部分２０ｃ及び第一押さえ部３０の上面に粘着材又は接着剤を塗布して防水シート１０３を接着するとき、良好な接着性及び防水性を得ることができる。第一押さえ部３０の凹部の形状及び第一本体２０のフランジ部分２０ｃの横断面は六角形以外の多角形であってもよい。また、第一押さえ部３０の凹部の形状及び第一本体２０のフランジ部分２０ｃの横断面が円であり、第一押さえ部３０の貫通孔の形状及び第一本体２０の本体部分２０ｂの横断面が多角形であってもよい。
【００４４】
第一部材４０の第一本体２０の材料は、金属よりも低い熱伝導率を有する材料である。この材料は、例えば、ナイロン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ｍ−ＰＰＥ（変性ポリフェニレンエーテル）、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＭＭＡ（アクリル）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、及び液晶ポリマーである。ビスを用いて屋根材を点固定する従来の工法では、室内と外空間との温度差が著しく大きいときに冷熱橋による結露現象が発生することがあった。しかしながら、本実施形態では、上記の特徴によって結露を抑制することができる。
【００４５】
また、第一本体２０の材料は低い熱伝導率に加えて以下の特徴も有することが望ましい。物体狭持装置１０の使用環境温度が約−２０°〜８０°であるため、材料の連続使用温度（耐熱温度）の上限が８０°以上であり、且つ低温時の靱性を維持すべく脆化温度の上限が−２０°以下であることが望ましい。また、物体狭持装置１０を用いて下地１０２に屋根材１０１を固定した後、図４において示されるように、第一本体２０の上面には粘着材又は接着剤によって防水シート１０３が接着される。粘着材（アスファルト系）を使用する場合、第一本体２０の材料には耐油性が求められる。さらに、機械的特性（引張強さ、曲げ強さ及び耐摩耗性）に優れた材料が望ましい。以上のことを考慮すると、特に好ましい材料はナイロン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）及びｍ−ＰＰＥ（変性ポリフェニレンエーテル）である。ナイロン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）及びｍ−ＰＰＥ（変性ポリフェニレンエーテル）は、低い熱伝導率（約０．１５〜０．３Ｗ／ｍｋ）を有し、連続使用温度の上限が８０°以上である。ナイロン及びＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）は、脆化温度の上限が−２０°以下である。また、ナイロン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）及びｍ−ＰＰＥ（変性ポリフェニレンエーテル）は耐油性及び優れた機械的特性を有する。第一本体２０は、機械加工によって生産されることもできるが、量産性を考慮すると金型を用いた射出成形によって生産されることが望ましい。
【００４６】
形状の観点からも第一本体２０の機械的特性（主に引張強さ）を改善すべく、第一本体２０の本体部分２０ｂとフランジ部分２０ｃとの接続部分に５ｍｍのＲを付け、上端の中空部２１ｃの周囲及びフランジ部分２０ｃには３ｍｍの肉厚を確保した。
【００４７】
結露に対する耐性を更に改善すべく、図４において示されるように、ナット９は、第一押さえ部３０と組み合わされる第一本体２０のフランジ部分２０ｃよりも第一本体２０の下端部２０ｄの近くに収容される。このことによって、第一押さえ部３０に熱伝導率の高い金属を用いたとしても、金属製の第一押さえ部３０とナット９との間の距離を離すことができ、且つ第一押さえ部３０とナット９との間には熱伝導率の低い材料（例えばナイロン）と上端の中空部２１ｃの空気層とが介在するので、熱の移動が遮断されて結露が抑制される。
【００４８】
前述したように第一部材４０の第一本体２０と第一押さえ部３０とは別体であり使用時に組み合わされる。このことによって、使用前には第一本体２０と第一押さえ部３０とを別々に扱うことができるので第一部材４０（第一本体２０及び第一押さえ部３０）の生産、運搬及び管理が容易となり、使用時には使用条件に応じて様々な外形の第一押さえ部３０を共通の第一本体２０に組み合わせることができる。しかしながら、第一本体２０と第一押さえ部３０とは溶接等によって予め接合されていてもよい。この場合、第一本体２０の回転（第二本体５との共回り）は第一押さえ部３０によって防止されるので、第一押さえ部３０の凹部の形状及び第一本体２０のフランジ部分２０ｃの横断面は六角形の代わりに円であってもよい。
【００４９】
次に、本発明の物体挟持装置１、１０を用いて、屋根材１０１を下地１０２に固定する方法について説明する。
【００５０】
最初に、屋根１００の下地１０２上に屋根材１０１を設置する。次いで、ドリル等の工具を用いて、所望の位置に挿通孔１０１ａ、１０２ａを下地１０２及び屋根材１０１に形成する。
【００５１】
第一実施形態では、図２において示されるように、挿通穴１０１ａ、１０２ａの孔径は等しい。挿通孔１０１ａ、１０２ａは、第一部材４の第一本体２及び第二部材７が通ることができるように、鉛直姿勢の第一本体２の本体部分２ｂの横断面に合わせて形成される。しかしながら、挿通孔１０２ａは、第二部材７のみが通るので、鉛直姿勢の第二部材７（第二本体５及び第二押さえ部６）の横断面に合わせて形成され、挿通孔１０１ａよりも小さくてもよい。
【００５２】
第二実施形態では、図４において示されるように、挿通穴１０１ａ、１０２ａの孔径は異なる。挿通孔１０１ａは、第一部材４０の第一本体２０及び第二部材７が通ることができるように、鉛直姿勢の第一本体２０の本体部分２０ｂの横断面に合わせて形成される。挿通孔１０２ａは、第二部材７のみが通るので、鉛直姿勢の第二部材７（第二本体５及び第二押さえ部６）の横断面に合わせて形成され、挿通孔１０１ａよりも小さい。また、挿通孔１０１ａは、第二部材７のみが通る部分の孔径を挿通孔１０２ａと同一にして途中で孔径が変化してもよい。
【００５３】
下地１０２及び屋根材１０１に挿通孔１０１ａ、１０２ａをそれぞれ形成した後、最初に第一部材４、４０の第一押さえ部３、３０を屋根材１０１上に配置する。その後、第二部材７が第一部材４、４０に連結された状態で第一部材４、４０の第一本体２、２０及び第二部材７を挿通孔１０１ａ、１０２ａに挿通する。このとき、第二押さえ部６’は、図２、４の点線で示されるように挿通孔１０１ａ、１０２ａの軸線Ａの方向に延びた状態であるので、挿通孔１０１ａ、１０２ａに引っ掛かることはない。また、挿通後に第二押さえ部６’全体が下地１０２よりも下方に位置するように、挿通時には、互いに連結された状態の第一本体２、２０及び第二部材７の長さを、下地１０２の厚みと屋根材１０１の厚みとを足した厚みＴ１よりも十分長くしておく。このことによって、第二押さえ部６は挿通後に下地１０２に干渉することなくピン８を中心にして回転することができる。
【００５４】
次に、第一本体２、２０の内部に、ドライバ等の工具を挿入して、工具の先端を第二部材７の溝５ｄに嵌めた後、第一押さえ部３、３０と第二押さえ部６とが螺合動作によって相互に接近するように第二本体５を第一部材４、４０に対して回転させる。そして、一定以上の速度で第二本体５を回転させると、第二押さえ部６は、遠心力によってピン８を中心に回転して径方向外側へ張り出す姿勢に移行し、その後、下地１０２に接触する。第二押さえ部６が下地１０２に接触すると、第一押さえ部３、３０と第二押さえ部６との協働によって下地１０２及び屋根材１０１が狭持され、第二本体５の回転が停止する。その後、工具を第一本体２、２０から取り出す。このようにして、図２及び図４において示されるように、物体狭持装置１、１０によって屋根材１０１が下地１０２に固定される。
【００５５】
また、屋根材１０１を固定した後、第二押さえ部６が第一押さえ部３、３０に対して離反するように第二本体５を回転させると、第二押さえ部６は、下地１０２との接触が解除されるので、重力によって再び挿通孔１０１ａ、１０２ａの軸線Ａの方向に延びる。このため、下地１０２及び屋根材１０１を損傷させることなく、物体挟持装置１、１０を屋根１００から容易に取り外すことができる。
【００５６】
また、第二押さえ部６に及ぼされる遠心力の増強及び作業の迅速化の観点から第二本体５の回転は速いことが望ましいので、典型的には第二本体５の回転は手作業ではなく電動ドライバで行われる。
【００５７】
物体挟持装置１、１０によって屋根材１０１を固定した後、屋根材１０１及び物体挟持装置１、１０の上面に粘着材又は接着剤を塗布して防水シート１０３を接着することで、防水シート１０３を最上面に固着して作業を終了する。なお、図２及び図４において示されるように、本発明では、物体挟持装置１、１０の第一押さえ部３、３０を防水シート１０３の下方に配置しているが、防水シート１０３上に第一押さえ部３、３０を配置して、物体挟持装置１、１０によって屋根材１０１及び防水シート１０３を下地１０２に固定し、物体狭持装置１、１０の上面に別途補強シートを被覆して固着してもよい。
【００５８】
一連の作業は全て屋根の表面から行われ、別途屋根の裏面から作業を行う必要はない。このため、本発明では、従来のビスによる工法と同様な工法を用いて屋根材を下地に固定することができ、追加の煩雑な作業は必要とされない。
【００５９】
従来のビス止めによる屋根材の固定方法では、市販の厚み０．８ｍｍ〜１．６ｍｍの下地に屋根材を固定したとき、疲労回数３〜４万回で下地に損傷が起こり、ビスが下地から抜ける問題があった。これに対して、ビスの代わりに本発明の物体狭持装置を用いて同様の試験を行った結果、疲労回数が１０８０００回（１０年間の使用で想定される疲労回数）を超えても、物体狭持装置の第二押さえ部が下地から抜けることはなかった。なお、下地に掛かる想定応力はどちらの場合も０．５〜１．５ｋＮ／箇所である。このように、本発明の物体狭持装置は、下地の損傷を低減し、従来のビス止めによる固定装置よりも屋根材を下地に強固に固定することができる。
【００６０】
本発明は、従来のビスによる固定方法と比較して、鉛直方向及び水平方向の応力に対する耐性が高いため、屋根材を屋根に固定する固定装置の数を減らすことができる。図６は既存の屋根１００を改修した屋根２００を示す斜視図である。既存の屋根１００に新規の屋根材１０１’が配置され、新規の屋根材１０１’の上に粘着シート１０４を用いて新規の防水シート１０３’が敷設される。従来、各新規の屋根材１０１’を既存の屋根１００に十分な固定力で固定するためには、ビス止めによるディスクアンカ１５を、新規の屋根材１０１’の中央及び各四隅に一本ずつ打つ必要があった。前述したように、本発明の物体挟持装置１、１０は、従来のディスクアンカ１５よりもはるかに大きな固定力及び耐久力を有しているので、各新規の屋根材１０１’のそれぞれの格子点に一つのみの物体挟持装置１、１０を設置してその周囲の四つの新規の屋根材１０１’の各隅を挟持することで十分な耐風圧性を得ることができる。このことによって、設置する固定装置の数、及び既存の屋根１００及び新規の屋根材１０１’に形成する挿通孔の数も減少することができるので、施工時間の短縮が実現される。なお、屋根２００は新規の屋根材１０１’を物体挟持装置１、１０等によって固定した後、粘着シート１０４を貼付けてその上に新規の防水シート１０３’を接着により固着している。新規の防水シート１０３’は粘着シート１０４により面固定されているため、強風下においても新規の防水シート１０３’の浮き上がりが発生しない。このように、本発明に係る物体挟持装置を用いれば、屋根の改修において既存の屋根材と新規の屋根材とを組み合わせて固定することも可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１、１０    物体狭持装置
２、２０    第一本体
２ａ    雌ねじ
２ｂ、２０ｂ    本体部分
２ｃ、２０ｃ    フランジ部分
２０ｄ    下端部
２１ａ    下端の中空部
２１ｂ    中間の中空部
２１ｃ    上端の中空部
２２    突起
３、３０    第一押さえ部
４、４０    第一部材
５    第二本体
５ａ    雄ねじ
５ｂ    雄ねじ部
５ｃ    端部分
５ｄ    溝
６、６’    第二押さえ部
６ａ、６ｂ    金属片
６ｃ    接続部
７    第二部材
８    ピン
９    ナット
１５    ディスクアンカ
１００    屋根
２００    改修された屋根
１０１    屋根材
１０１’    新規の屋根材
１０１ａ、１０２ａ    挿通孔
１０２    下地
１０３    防水シート
１０３’    新規の防水シート
１０４    粘着シート
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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