(57)【要約】  【課題】表面美観を保たれかつ十分な接続強度も確保できるとともに、効率が良くて、経済的な接合作業が行える積層複合材固定構造を提供すること。【解決手段】芯材となる樹脂の表面と裏面に金属板を固着してなる積層複合材で、裏面の金属板に長円形状の開口部７が形成され、その下層の樹脂４に前記開口部の長辺を直径とした円柱状空間８が形成された積層複合材３を備え、Ｔ型溶接ナット１を前記積層複合材３に形成した開口部７から円柱状空間８に挿入し、挿入したＴ型溶接ナット１を円柱状空間８の中で回転させることにより、当該Ｔ型溶接ナット１を積層複合材４に固定する【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面プレ−トが長円形状のＴ型溶接ナットと、
芯材となる樹脂の表面と裏面に金属板を固着してなる積層複合材で、裏面の金属板に前記プレ−トと同形の開口部が形成され、その下層の樹脂に前記開口部の長辺を直径とした円柱状空間が形成された積層複合材を備え、
前記Ｔ型溶接ナットを積層複合材に形成した開口部から円柱状空間に挿入し、挿入したＴ型溶接ナットを円柱状空間の中で回転させることにより、当該Ｔ型溶接ナットを積層複合材に固定することを特徴とする積層複合材固定構造。
【請求項２】
底面プレ−トに突起部を有する前記Ｔ型溶接ナットが回転することにより、前記突起部が積層複合材裏面金属板の開口部側面に、当接することを特徴とする請求項１記載の積層複合材固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内装または外装壁として、下地材を介して建造物の躯対面にパネル部材として用いられる積層複合材を、効率良く、経済的にかつ積層複合材の美観を損なうことなく接合することが出来る積層複合材固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
芯材となる樹脂の表面と裏面にアルミ板等の金属板を固着してなる積層複合材は、建築物の外壁や内装として、天井、壁等、あるいは、防音壁、意匠塀、ペデストリアンデッキ、トンネル内等土木にも広く用いられている。
【０００３】
このような金属積層複合材（以下、積層複合材という）を、実際に壁面パネル若しくは天井パネルとして使用する場合には、パネルを建造物の壁面や天井部に保持固定することが必要である。従来、積層複合材をパネルフレ−ム部材に固定する手段としては、種々の接続工法が提案されている。例えば、積層複合材裏面の金属シ−トに、ボルトを立接した金属板を重ね合わせて、接着剤とリベット併用で施工する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、積層複合材裏面の金属シ−トに、スタッド溶接によるボルトを立接する工法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、中央部にボルトを有する三角状等の金属プレ−トを、積層複合材の裏面金属シ−トに設けた、前記金属プレ−トの同形に対応する三角形状等の開口部に挿入し、金属プレ−トを一定角度回転することにより、金属プレ−トが積層複合材に固定し、ボルトが立接する構造が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平８−１５９１２６号公報
【特許文献２】特開平７−１０２７３４号公報
【特許文献３】特許第４０６５８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１〜２に係わる施工の方法では、接続強度で問題があり、前記特許文献３では接続強度は期待できるが、コスト面で問題があった。
【０００７】
先ず特許文献１の場合のリベット工法は、マンドレルの引抜き移動によりリベット軸部が拡径し、分割されて爪形状となる、そして、その爪が樹脂層に入る構造であるが、積層複合材の厚みが薄い場合、例えば、３ｍｍの場合には、表面の積層複合材にリベット打痕が出やすい、現状は積層複合材の厚み４ｍｍ以上で使用されているが、リベットに引抜き応力が働くと、爪が変形し、金属シ−トが変形し、最後には、リベット孔からリベットの抜けが生じる。そこで接着剤を併用しているが、接着剤の組成劣化を起こす可能性がある。
【０００８】
次いで、特許文献２の場合は、溶接の母材となる積層複合材の裏面金属シ−トの厚さは、０．５ｍｍと余りも薄く、実際問題として、スタッド溶接の適用は困難であり、また、スタッド溶接によって立接されたボルトの倒伏強度が弱いと言う問題がある。
【０００９】
特許文献３の場合は、積層複合材が厚み３ｍｍでも積層複合材表面に、三角状等の金属プレ−トの印影は出なくて、接続強度は期待できるが、積層複合材裏面の金属シ−ト面よりボルト軸が出る工法のため養生費・梱包費、及び搬送費等のコストに問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明に係わる積層複合材固定構造は、底面プレ−トが長円形状のＴ型溶接ナットと、芯材となる樹脂の表面と裏面に金属板を固着してなる積層複合材で、裏面の金属板に前記プレ−トと同形の開口部が形成され、その下層の樹脂に前記開口部の長辺を直径とした円柱状空間が形成された積層複合材を備え、前記Ｔ型溶接ナットを積層複合材に形成した開口部から円柱状空間に挿入し、挿入したＴ型溶接ナットを円柱状空間の中で回転させることにより、当該Ｔ型溶接ナットを積層複合材に固定することを特徴とする。
上記において、底面プレ−トに突起部を有する前記Ｔ型溶接ナットが回転することにより、前記突起部が、積層複合材裏面金属板の開口部側面に当たり、前記Ｔ型溶接ナットが積層複合材に固定する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る積層材固定構造によれば、必要十分な接続強度を得るとともに、積層複合材の美観も損なうこともなく、また、積層複合材の裏面金属シ−ト面からの突起物の出が微少になるため、養生と梱包が容易であり、容積も減小となり搬送費等、経済的に極めて実用性の高い固定工法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図１〜図８に基づいて、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１３】
図１は本発明に係る積層複合材固定構造に使用する接合金具の一例を示す模式図であり、（ａ）はＴ型溶接ナット１の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。Ｔ型溶接ナット１は、長円形状の金属プレ−トにナットが溶接されていて、十分な剛性を有するステンレス鋼、鉄および鉄を主成分とする鋼等の金属材料から構成され、金属プレ−トの厚みは、１．０〜２．０ｍｍ程度で、ナットのねじ径は、Ｍ４〜Ｍ８程度である。
【００１４】
本発明に係る積層複合材固定構造を構成する積層複合材３は、図２（ｂ）の断面図に示すように、芯材となる樹脂４の表面と裏面に金属板を固着してなる積層複合材である。図２（ａ）は積層複合材３の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。なお、図２（ａ）は芯材となる樹脂４に形成された円柱状空間８を透視した平面図となっており、図中の点線は円柱状空間８の側壁を示している。
【００１５】
積層複合材３の材質としては、パネル壁用部材として市販されている種々のものを用いる事ができる。例えば、市場を流通している積層複合材３の例としては、不燃性の無機フィラ−を混入したポリオレフィン系樹脂を主成分とする厚さ２〜７ｍｍの樹脂、あるいは、厚さ２〜７ｍｍのソリッドプラスチック板や発砲プラスチック板等を芯材として、その表面と裏面に板厚０．３〜０．５ｍｍのアルミニウム板を固着したアルミ積層複合材を用いることができる。ただし、樹脂の厚さや金属板の厚さについては、特に限定されるものではない。
また、金属板としてチタンやステンレス鋼を使用するチタン積層複合材やステンレス積層複合材を用いる場合は、アルミ積層複合材よりも優れた耐食性を発揮することができ、経済性がより重視される場合には鋼板を使用することもできる。
【００１６】
積層複合材３裏面の金属板５には図２（ａ）に示すように前記Ｔ型溶接ナット１のプレ−トと同形の開口部７が形成され、その下層の樹脂４には図２（ｂ）に示すように円柱状空間８が形成される。裏面の金属板５ならびにその下層の樹脂４を切削する機械器具については特に問わないが、例えば、マニシングセンタを用いることができる。
【００１７】
以下、Ｔ型溶接ナット１を積層複合材３に固定する手順について説明する。
先ず、Ｔ型溶接ナット１を、積層複合材３に形成した開口部７から円柱状空間８の中に挿入して載置する。図２（ｃ）はこの状態を示す断面図であり、図３（ａ）はこの状態を示す平面図である。
【００１８】
次に、円柱状空間８に挿入したＴ型溶接ナット１を、Ｔ型溶接ナット１の軸心を軸として円柱状空間８の中で９０度回転させて積層複合材３に固定する。図３（ｂ）はＴ型溶接ナット１のナットを指先で摘んで時計方向に９０度回転させた状態を示す平面図である。なお、当該図は、芯材となる樹脂に形成された円柱状空間８、および円柱状空間８の中に挿入されたＴ型溶接ナット１のプレ−トを透視した平面図となっており、当該図に示すように、Ｔ型溶接ナット１のプレ−トが円柱状空間８に張り出すことによって、Ｔ型溶接ナット１が積層複合材３に強固に固定される。格言すると、Ｔ型溶接ナット１のナットを外から引っ張っても、プレ−トが開口部７に引っかかって、開口部７ないし円柱状空間８から抜け出ない位置になるまでＴ型溶接ナット１を回転させて、Ｔ型溶接ナット１を積層複合材３に固定する。
【００１９】
ただし、Ｔ型溶接ナット１のプレ−トが円柱状空間８に張り出すとはいっても、前記プレ−トと積層複合材３との接触面積がなるべく大きくなるように、すなわち、図３（ｂ）において斜線で示した領域がなるべく大きくなるようにＴ型溶接ナット１を回転させる。したがって、Ｔ型溶接ナット１を回転させたときにＴ型溶接ナット１のプレ−トが最適な位置で固定されるように、Ｔ型溶接ナット１のプレ−トには図３（ａ）〜（ｃ）に示すようなストッパ２を設けるのが望ましい。図３（ｃ）はＴ型溶接ナット１が積層複合材３に固定された状態を示す平面図である。
【００２０】
積層複合材の裏面の金属板５に形成する開口部７の形状、およびこれと同形のＴ型溶接ナット１のプレ−トの形状としては、Ｔ型溶接ナット１のプレ−トを円柱状空間８の中で所定の角度回転させたときに、前記プレ−トの一部が円柱状空間８に張り出す形状であれば良いので、例えば、楕円形、長円形、半円形、三角形、四角形、台形、星形、十文字形等を用いることができるが、取付強度、引張強度を確保する観点からは、長円形状が望ましい。図３（ｂ）の内部を透視した平面図に示すように、Ｔ型溶接ナット１のプレ−トを円柱状空間８の中で回転させたときに、円柱状空間８に２つのプレ−トから深く張り出すので前記プレ−トが開口部７から抜けにくくなり、これにより満足すべき引張荷重強度を得ることができ、パネルフレ−ム１０への取付強度を確保することができる。
また、開口部７とＴ型溶接ナット１のプレ−トのサイズとしては特に限定されるものではないが、相対的に前記プレ−トのサイズを開口部７より小さくする必要があるので、図３（ａ）に示すように若干のクリアランスを設けることが望ましい。
【００２１】
図４は本発明に係わる外装壁の施工例を示す模式図であり、積層複合材３に固定されているＴ型溶接ナット１にパネルフレ−ム１０を介してボルト１１を差込み、外装パネルにして施工した態様を示す右方から見た断面図である。同じく、図５は外装壁の施工例を示す模式図であり、積層複合材３に固定されているＴ型溶接ナット１にパネルフレ−ム１０を介してボルト１１を差込み、外装パネルにして施工した態様を示す上方から見た断面図である。図４〜図５に示す例においては、アンカ−１５によって構築物の躯体面１６にＢ下地材１３ｂを取り付け、そのＢ下地材１３ｂとボルト・ナット１４で締結したＡ下地材１３ａに、パネルフレ−ム１０をビス１７止めにしている。なお、躯体面１６への雨水侵入を阻止するために、パネルフレ−ム１０とパネルフレ−ム１０との間にシ−ル１８を施している。
【００２２】
外装壁として取り付けられる外装パネルには水密性が要求されるところ、躯体面１６への雨水侵入を阻止する観点からは、図４〜図５に示すように、積層複合材３の裏面周縁に固定されているパネルフレ−ム１０と積層複合材３の間に、止水材１９を備えることが望ましい。なお、止水材１９としては特に限定されるものではないが、例えばブチルを用いることができる。
【００２３】
図６は内装壁の施工例を示す模式図であり、積層複合材３に固定されているＴ型溶接ナット１にパネル取付け金物１２を介してボルト１１を差込み、内装パネルにして施工した態様を示す右方から見た断面図である。同じく、図７は内装壁の施工例を示す模式図であり、積層複合材３に固定されているＴ型溶接ナット１にパネル取付け金物１２を介してボルト１１を差込み、内装パネルにして施工した態様を示す上方から見た断面図である。図６〜図７に示す例においては、アンカ−１５によって構築物の躯体面１６にＢ下地材１３ｂを取り付け、そのＢ下地材１３ｂとボルト・ナット１４で締結したＡ下地材１３ａが取り付けられており、積層複合材３と積層複合材３との間には目地材２０が付着している。
【００２４】
図８は図６〜図７に示す例の構築物内装壁の躯体面１６に設置される下地材関連の形状を示す説明図であり、断面図である。アンカ−１５によって構築物の躯体面１６に、山形鋼をピ−ス状に加工したＢ下地材１３ｂを取り付け、そのＢ下地材１３ｂとボルト・ナット１４で締結した山形鋼使用のＡ下地材１３ａが取り付けられている。前記Ａ下地材１３ａのフランジ先端部分おいては刃部２１が垂直方向に突き出している。
【００２５】
図６〜図７に示すように、積層複合材３に固定されているＴ型溶接ナット１に、ボルト孔を有しているパネル取付け金物１２を介して、前記Ｔ型溶接ナット１にボルト１１を差込み内装パネルにする。当該構築物の躯体面１６に設置されたＡ下地材１３ａの垂直方向に突き出している刃部２１に、前記内装パネルに備付けているパネル取付け金物１２の先端を引っ掛けて、下方に前記積層複合材３を引っ張り、前記パネル取付け金物１２に内蔵されている金属バネ１２ａで、Ａ下地材１３ａを押さえてパネルを固定する。
【００２６】
図６〜図７に示すパネル取付け金物１２は、ステンレスの薄板を折り曲げ成形して、断面形状をＺ状にして、その片方のプレ−トにボルト１１を貫通する貫通孔を形成し、他方のプレ−トには舌状に打ち抜き加工を施し、スプリングバックの性質を利用しての金属バネ１２ａが形成されている。
【００２７】
以上説明したように本発明に係わる積層複合材固定構造は、樹脂の表面と裏面に金属板を固着してなる積層複合材３が備える素材の性能を最大限に発揮する接合工法である。より具体的には、美観を損なうことなく十分な取付強度を確保できるとともに、構築物躯体面１６への取付作業が容易で現場での施工性に優れて、小容積で搬送できるため経済的な工法である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係わる積層複合材固定構造において使用する接合金具の一例を示す模式図であり、（ａ）はＴ型溶接ナットの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明に係わる積層複合材固定構造においての積層複合材の模式図であり、（ａ）は積層複合材の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）はＴ型溶接ナット    を載置したときのＢ−Ｂ断面図である。
【図３】Ｔ型溶接ナットを積層複合材に固定する手順を説明する模式図であり、（ａ）はＴ型溶接ナットを積層複合材に形成した開口部から円柱状空間の中に挿入して載置した状態を示す平面図、（ｂ）は積層複合材を円柱状空間の中で回転させた状態を示す平面図、（ｃ）はＴ型溶接ナットが積層複合材に固定された状態を示す平面図である。
【図４】外装壁の施工例を示す模式図であり、積層複合材にＴ型溶接ナットを組み込んで施工した態様を示す右方から見た断面図である。
【図５】外装壁の施工例を示す模式図であり、積層複合材にＴ型溶接ナットを組み込んで施工した態様を示す上方から見た断面図である。
【図６】内装壁の施工例を示す模式図であり、積層複合材にＴ型溶接ナットを組み込んで施工した態様を示す右方から見た断面図である。
【図７】内装壁の施工例を示す模式図であり、積層複合材にＴ型溶接ナットを組み込んで施工した態様を示す上方から見た断面図である。
【図８】内装壁の躯体面に設置される下地材関連の形状を示す説明図であり、断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１        Ｔ型溶接ナット            ２        ストッパ
３        積層複合材                ４        樹脂    
５        裏面の金属板              ６        表面の金属板    
７        開口部                    ８        円柱状空間  
９        円柱状空間の高さ          １０      パネルフレ−ム      
１１      ボルト                    １２      パネル取付け金物    
１２ａ    金属バネ                  １３ａ    Ａ下地材  
１３ｂ    Ｂ下地材                  １４      ボルト・ナット
１５      アンカ−                  １６      躯体面
１７      ビス                      １８      シ−ル
１９      止水材                    ２０      目地材    
２１      刃部
【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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【図８】
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