説明

サンドイッチパネル用固定ネジ及びこれを用いたサンドイッチパネルへの部材の固定構造

【課題】サンドイッチパネルの表面に部材を強固に固定することができるサンドイッチパネル用固定ネジを提供する。
【解決手段】二枚の金属外皮1、2の間に断熱材3を充填して形成されるサンドイッチパネル4に部材5を固定するためのサンドイッチパネル用ネジ6に関する。軸部7にネジ山のない無ネジ部8を形成する。無ネジ部8よりも頭部9側にネジ山を形成して第一ネジ部10とする。無ネジ部8よりも先端側にネジ山を形成して第二ネジ部11とする。第一ネジ部10の径D4の大きさを第二ネジ部11の径D2の大きさ以上に形成する。サンドイッチパネル用固定ネジ6の第一ネジ部10と第二ネジ部11をサンドイッチパネル4の二枚の金属外皮1、2にそれぞれ係止することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、屋根や床、壁などに使用されているサンドイッチパネルに部材を固定する際に用いる固定ネジ及びこの固定ネジを用いたサンドイッチパネルへの部材の固定構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、屋根下地の表面に防水シートを敷設することにより屋根(フラット屋根など)を形成する、いわゆるシート防水工法が行われている(例えば、特許文献1参照)。このようなシート防水工法において、防水性を確保するために、防水シートを屋根下地に敷設して固定するにあたっては、シート接合板が用いられている。シート接合板は、ステンレス鋼板などの基板の表面に塩化ビニル樹脂などの接着樹脂を被覆して形成されるものである。そして、屋根下地にビスなどの固定具でシート接合板を固定し、接着樹脂を溶剤や誘導加熱により溶融させた後、屋根下地及びシート接合板の上に防水シートを敷設し、この状態で溶融した接着樹脂を乾燥硬化したり冷却固化したりして接着することによって、防水シートを屋根下地に固定するようにしている。
【0003】
母屋などの建物躯体にサンドイッチパネルを架設して屋根下地を形成している場合、シート接合板の固定強度を確保するために、建物躯体に対応する部分(建物躯体の上方位置)においてシート接合板をサンドイッチパネルの上面に固定している。つまり、シート接合板とサンドイッチパネルを貫通して建物躯体にまで固定具を打ち込むことによって、シート接合板の固定強度を確保している。しかし、建物躯体に対応しない部分(建物躯体の上方以外の位置)では、シート接合板をサンドイッチパネルの上面に固定具で固定しても、サンドイッチパネルの薄い金属外皮でしかシート接合板の固定強度を確保することができない。従って、建物躯体に対応しない部分にシート接合板を設けても、防水シートが強風を受けた場合に、シート接合板ごとサンドイッチパネルから外れてしまうので、防水シートを強固に固定することができないという問題があった。
【特許文献1】特開2005−146774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、サンドイッチパネルの表面に部材を強固に固定することができるサンドイッチパネル用固定ネジ及びこれを用いた部材の固定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】
本発明の請求項1に係るサンドイッチパネル用固定ネジ6は、二枚の金属外皮1、2の間に断熱材3を充填して形成されるサンドイッチパネル4に部材5を固定するためのサンドイッチパネル用ネジ6であって、軸部7にネジ山のない無ネジ部8を形成し、無ネジ部8よりも頭部9側にネジ山を形成してサンドイッチパネル4の表面側の金属外皮1に係止するための第一ネジ部10とし、無ネジ部8よりも先端側にネジ山を形成してサンドイッチパネル4の裏面側の金属外皮2に係止するための第二ネジ部11とし、第一ネジ部10の径D4の大きさを第二ネジ部11の径D2の大きさ以上に形成して成ることを特徴とするものである。
【0006】
本発明の請求項2に係るサンドイッチパネル用固定ネジ6は、二枚の金属外皮1、2の間に断熱材3を充填して形成されるサンドイッチパネル4に部材5を固定するためのサンドイッチパネル用ネジ6であって、軸部7にネジ山のない無ネジ部8を形成し、無ネジ部8よりも頭部9側にネジ山を形成してサンドイッチパネル4の表面側の金属外皮1に係止するための第一ネジ部10とし、無ネジ部8よりも先端側にネジ山を形成してサンドイッチパネル4の裏面側の金属外皮2に係止するための第二ネジ部11とし、第一ネジ部10のネジピッチP1の大きさを第二ネジ部11のネジピッチP2の大きさ以下に形成して成ることを特徴とするものである。
【0007】
本発明の請求項3に係るサンドイッチパネル用固定ネジ6は、二枚の金属外皮1、2の間に断熱材3を充填して形成されるサンドイッチパネル4に部材5を固定するためのサンドイッチパネル用ネジ6であって、軸部7にネジ山のない無ネジ部8を形成し、無ネジ部8よりも頭部9側にネジ山を形成してサンドイッチパネル4の表面側の金属外皮1に係止するための第一ネジ部10とし、無ネジ部8よりも先端側にネジ山を形成してサンドイッチパネル4の裏面側の金属外皮2に係止するための第二ネジ部11とし、第一ネジ部10の径D4の大きさを第二ネジ部11の径D2の大きさ以上に形成すると共に第一ネジ部10のネジピッチP1の大きさを第二ネジ部11のネジピッチP2の大きさ以下に形成して成ることを特徴とするものである。
【0008】
本発明の請求項4に係るサンドイッチパネルへの部材の固定構造は、サンドイッチパネル4に部材5を配置し、この部材5とサンドイッチパネル4とを貫通して請求項1乃至3のいずれかに記載のサンドイッチパネル用固定ネジ6を締め付けることによって、第一ネジ部10をサンドイッチパネル4の表面側の金属外皮1に貫通させて係止すると共に第二ネジ部11をサンドイッチパネル4の裏面側の金属外皮2に貫通させて係止して成ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0009】
本発明のサンドイッチパネル用固定ネジ6では、第一ネジ部10をサンドイッチパネル4の表面側の金属外皮1に貫通させると共に第二ネジ部11をサンドイッチパネル4の裏面側の金属外皮2に貫通させるようにしてサンドイッチパネル4に打ち込んで締め付けるので、サンドイッチパネル用固定ネジ6の第一ネジ部10と第二ネジ部11をサンドイッチパネル4の表裏二枚の金属外皮1、2にそれぞれ係止することができ、サンドイッチパネル用固定ネジ6をサンドイッチパネル4から抜けにくくすることができるものであり、この結果、母屋などの建物躯体がない部分であっても、サンドイッチパネル用固定ネジ6でサンドイッチパネル4の表面に部材5を強固に固定することができるものである。
【0010】
特に、第一ネジ部10のネジピッチP1の大きさを第二ネジ部11のネジピッチP2の大きさ以下に形成すると、サンドイッチパネル用固定ネジ6をサンドイッチパネル4に打ち込んで締め付けることにより、サンドイッチパネル用固定ネジ6の周辺部分においてサンドイッチパネル4を圧縮した状態でサンドイッチパネル用固定ネジ6をサンドイッチパネル4に締結することができ、サンドイッチパネル用固定ネジ6でサンドイッチパネル4の表面に部材5をさらに強固に固定す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】
【0011】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【0012】
本発明のサンドイッチパネル用固定ネジ6は鋼材などの金属材料を用いて形成されるものであって、図1に示すように、丸棒状の軸部7とその後端部に設けた頭部9とを有して形成されている。頭部9の外径は軸部7の外径よりも大きく形成されている。軸部7の先端部にはドリル部21が形成されている。ドリル部21の周面には溝部と切削刃とが設けられており、サンドイッチパネル4の金属外皮1、2や断熱材3に穿孔可能に形成されている。軸部7の略中央部には無ネジ部8が形成されている。無ネジ部8にはネジ山(雄ネジ)は形成されておらず、丸棒の周面のような凸曲面に形成されている。そして、無ネジ部8と頭部9の間において軸部7の外周面にネジ山を設けることによって第一ネジ部10が形成されている。また、無ネジ部8とドリル部21の間において軸部7の外周面にネジ山を設けることによって第二ネジ部11が形成されている。ここで、第一ネジ部10の外径(ネジ谷部の外径)は第二ネジ部11の外径(ネジ谷部の外径)と同等か、好ましくは第一ネジ部10の外径は第二ネジ部11の外径よりも大きく形成されている。また、第一ネジ部10と頭部9との間には、頭部9側になるほど径が徐々に大きくなるテーパー部22が設けられている。テーパー部22の長さ寸法(軸方向の寸法)は部材5の厚み以下であることが好ましい。
【0013】
本発明で用いるサンドイッチパネル4は、表裏二枚の金属外皮1、2の間に断熱材3を充填して形成されるものである。金属外皮1、2は厚み0.3〜1.6mm程度の金属板をロール加工や折り曲げ加工するなどして形成されるものである。金属外皮1、2に用いられる金属板としては、ステンレス鋼板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム亜鉛合金めっき鋼板、塗装鋼板などの各種のものを用いることができる。金属外皮1と金属外皮2の厚みは同一であっても異なっていてもよい。断熱材3としては厚み20〜120mm程度のものを使用することができる。また、断熱材3としてはロックウールやグラスウールなどの無機質繊維材のもの、あるいはウレタンフォームやフェノールフォームなどの樹脂発泡体を用いることができる。金属外皮1、2と断熱材3とは接着して一体化することができる。
【0014】
そして、上記のサンドイッチパネル用固定ネジ6を用いてサンドイッチパネル4の表面に部材5の固定するにあたっては、以下のようにして行うことができる。ここでは、母屋などの建物躯体24、24に載置して架設したサンドイッチパネル4の上面(サンドイッチパネル4の表面側の金属外皮1の表面)に、部材5としてシート接合板25を固定する場合について説明するが、これに限定するものではない。また、サンドイッチパネル4の表面側の金属外皮1が上向きに、裏面側の金属外皮2が下向きになるようにして建物躯体24に固定されている。
【0015】
まず、テクスなどのパネル用ファスナー40で建物躯体24に固定された上記のサンドイッチパネル4の上面にシート接合板25を載置する。シート接合板25の載置する位置は任意であって、建物躯体24に対応しない部分(建物躯体24の上方以外の位置)でもよい。シート接合板25は各種のものを使用することができるが、例えば、図2に示すように、ステンレス鋼板などの金属製の円盤で形成される基板26と、基板26の上面(表面)に形成された塩化ビニル樹脂などの接着樹脂層27とを備えて形成することができる。また、シート接合板25の略中央部には貫通孔29が設けられている。尚、建物躯体24に対応する部分(建物躯体24の上方位置)において、シート接合板25を配置してもよい。
【0016】
サンドイッチパネル4の上面にシート接合板25を載置した後、これを本発明の上記サンドイッチパネル用固定ネジ6により固定する。すなわち、まず、サンドイッチパネル用固定ネジ6のドリル部21をシート接合板25の貫通孔29に上側から差し込んだ後、次に、サンドイッチパネル用固定ネジ6を回転させることにより、ドリル部21で上側の金属外皮1、断熱材3、下側の金属外皮2の順で穿孔しながらサンドイッチパネル4にねじ込んでいく。そして、第一ネジ部10を上側の金属外皮1に貫通させた状態にすると共に第二ネジ部11をサンドイッチパネル4の下側の金属外皮2に貫通させた状態にしてサンドイッチパネル4に打ち込んで締め付けることによって、シート接合板25をサンドイッチパネル4の上面に固定することができる。
【0017】
尚、シート接合板25をサンドイッチパネル4の上面に固定した後、このシート接合板25の接着樹脂層27を溶剤や誘導加熱により溶融させた後、サンドイッチパネル4及びシート接合板25の上に防水シート28を敷設し、この状態で溶融した接着樹脂層27を乾燥硬化したり冷却固化したりして防水シート28に接着することによって、図3、4に示すような、サンドイッチパネル4の上面に防水シート28を固定してサンドイッチパネル4を屋根下地として用いたフラット屋根を形成することができる。
【0018】
本発明のサンドイッチパネル用固定ネジ6において、ドリル部21がサンドイッチパネル4の下側の金属外皮2に到達してから貫通するまでの間に、第一ネジ部10や第二ネジ部11が上側の金属外皮1を貫通している状態にあると、上側の金属外皮1に力が加わって金属外皮1が断熱材3から剥離することがある。そこで、ドリル部21がサンドイッチパネル4の下側の金属外皮2に到達してから貫通するまでの間においては、無ネジ部8が上側の金属外皮1を貫通している状態になるものであり、これにより、上側の金属外皮1に力が加わらないようにして金属外皮1が断熱材3から剥離するのを防止することができる。この場合、ドリル部21の長さ寸法L1、第二ネジ部11の長さ寸法L2、無ネジ部8の長さ寸法L3、金属外皮1の厚み寸法T1、断熱材3の厚み寸法T2、金属外皮2の厚み寸法T3とすると、L2<T2<L2+L3−T1、L1>T3、L3+L4<T1+T2+T3、T1+T2+T3<L2+L3+L4の条件を満たすのが好ましい。
【0019】
また、ドリル部21の外径D1、第二ネジ部11の外径(ネジ谷部の外径)D2、無ネジ部8の外径D3、第一ネジ部10の外径(ネジ谷部の外径)D4、頭部9の外径D5は、D1<D3≦D2≦D4<D5の関係を有するものである。これにより、本発明のサンドイッチパネル用固定ネジ6を締め付けた状態では、第二ネジ部11を下側の金属外皮2に食い込ませて係止することができると共に、第一ネジ部10を上側の金属外皮1に食い込ませて係止することができ、部材5を強固に固定することができる。D1〜D5が上記の関係を満たさない場合は、第二ネジ部11を下側の金属外皮2に食い込ませることができなかったり、第一ネジ部10を上側の金属外皮1に食い込ませることができなかったりして、部材5を強固に固定することができないことがある。
【0020】
本発明において、サンドイッチパネル用固定ネジ6の各部分の寸法はサンドイッチパネル4の厚みなどに応じて適宜設定可能である。例えば、サンドイッチパネル4の金属外皮1の厚み寸法T1=0.5mm、断熱材3の厚み寸法T2=34mm、金属外皮2の厚み寸法T3=0.5mm、部材5(シート接合板25)の厚み寸法R=1mmとした場合、ドリル部21の長さ寸法L1=0〜15mmでより好ましくは5〜15mm、第二ネジ部11の長さ寸法L2=5〜20mm、無ネジ部8の長さ寸法L3=10〜30mm、第一ネジ部10の長さ寸法L4=10〜30mm、テーパー部22の長さ寸法L5=0〜5mm、ドリル部21の外径D1=3〜4mm、第二ネジ部11の外径D2=4〜5mm、無ネジ部8の外径D3=4〜5mm、第一ネジ部10の外径D4=5〜7mm、頭部9の外径D5=10〜15mmとすることができるが、これに限定されるものではない。尚、ドリル部21やテーパー部22は必ずしも必要でなく、必要に応じて設ければよい。
【0021】
図5に他の実施の形態を示す。このサンドイッチパネル用固定ネジ6は第一ネジ部10のネジピッチ(隣り合うネジ山の間隔)P1を第二ネジ部11のネジピッチP2と同等か、好ましくは第一ネジ部10のネジピッチP1は第二ネジ部11のネジピッチP2よりも小さく(すなわち、P1≦P2)形成されている。その他の構成は図1に示す上記実施の形態のものと同様に形成することができる。ここで、第一ネジ部10のネジピッチP1と第二ネジ部11のネジピッチP2との差は適宜設定可能であるが、例えば、0〜30%程度、好ましくは10〜20%とすることができる。また、具体的なP1とP2の寸法はサンドイッチパネル4の厚みなどに応じて適宜設定可能であるが、例えば、P1は1.2〜1.6mm、P2は1.3〜1.8mmとすることができる。
【0022】
このサンドイッチパネル用固定ネジ6も上記と同様に、サンドイッチパネル4の表面側から回転させることにより、ドリル部21で表面側の金属外皮1、断熱材3の順で穿孔しながらサンドイッチパネル4にねじ込んで、図6(a)のように、ドリル部21がサンドイッチパネル4の裏面側の金属外皮2に到達したときに無ネジ部8が表面側の金属外皮1を貫通している状態にし、この後さらに、サンドイッチパネル用固定ネジ6を回転させてドリル部21で裏面側の金属外皮2を穿孔しながらサンドイッチパネル4にねじ込んでいく。これにより、第一ネジ部10を表面側の金属外皮1に貫通させた状態にすると共に第二ネジ部11をサンドイッチパネル4の裏面側の金属外皮2に貫通させた状態にしてサンドイッチパネル4に打ち込んで締め付けることによって、図6(b)に示すように、吊子33などの部材5をサンドイッチパネル4の表面に固定することができる。そして、図5のサンドイッチパネル用固定ネジ6は、第一ネジ部10のネジピッチP1を第二ネジ部11のネジピッチP2以下に形成しているので、サンドイッチパネル用固定ネジ6の周辺部分においてサンドイッチパネル4を厚み方向で圧縮するような応力が生じ、サンドイッチパネル用固定ネジ6の周辺部分において表面側の金属外皮1と裏面側の金属外皮2とが互いに近づく方向の応力を受けて断熱材3に食い込むように変形する。従って、サンドイッチパネル用固定ネジ6をサンドイッチパネル4に強固に締結することができ、サンドイッチパネル用固定ネジ6がサンドイッチパネル4から抜けにくくなって、サンドイッチパネル4の表面に部材5をさらに強固に固定することができるものである。尚、サンドイッチパネル用固定ネジ6をサンドイッチパネル4に締結したときに、表面側の金属外皮1と裏面側の金属外皮2の変形量(断熱材3に食い込む量で、図6(b)にtで示す)はサンドイッチパネル4の厚みによって変わるが、例えば、パネル厚35mmの場合、上記変形量は1〜3mm程度であればよい。
【0023】
本発明のサンドイッチパネル用固定ネジ6は、各種の部材5をサンドイッチパネル4の表面に固定することができる。例えば、図7には、母屋などの建物躯体24の上にサンドイッチパネル4をパネル用ファスナー40で固定して屋根下地31を形成し、屋根下地31の上にルーフィング32を敷設した後、ルーフィング32の上に複数個の吊子33、33…を本発明のサンドイッチパネル用固定ネジ6で固定し、これらの吊子33、33…で屋根材34、34…を係止して固定することができる。また、図8に示すように、エアコンの室外機35を固定するための金具41をサンドイッチパネル4で形成した外壁に取り付ける際にも本発明のサンドイッチパネル用固定ネジ6を用いることができ、さらに、エアコンの配管36や縦樋37を固定するための金具41や換気フード38をサンドイッチパネル4で形成した外壁に取り付ける際にも本発明のサンドイッチパネル用固定ネジ6を用いることができる。また、幕板や面格子などの外装材をサンドイッチパネル4で形成した外壁に取り付ける際にも本発明のサンドイッチパネル用固定ネジ6を用いることができる。また、BSアンテナや監視カメラ用の取付金具、配線の中継・スイッチ・制御装置の箱、火災報知器などをサンドイッチパネル4で形成した外壁に取り付ける際にも本発明のサンドイッチパネル用固定ネジ6を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の実施の形態の一例を示し、(a)は平面図、(b)は正面図である。
【図2】同上のシート接合板の一例を示す斜視図である。
【図3】同上の使用状態の一例を示す一部の断面図である。
【図4】同上の使用状態の一例を示す一部の斜視図である。
【図5】同上の他の実施の形態の一例を示し、(a)は平面図、(b)は正面図である。
【図6】同上の締結過程を示し、(a)(b)は断面図である。
【図7】同上の他の使用状態の一例を示す一部の斜視図である。
【図8】同上の他の使用状態の一例を示す一部の斜視図である。
【符号の説明】
【0025】
1 金属外皮
2 金属外皮
3 断熱材
4 サンドイッチパネル
5 部材
6 サンドイッチパネル用ネジ
7 軸部
8 無ネジ部
9 頭部
10 第一ネジ部
11 第二ネジ部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
二枚の金属外皮の間に断熱材を充填して形成されるサンドイッチパネルに部材を固定するためのサンドイッチパネル用ネジであって、軸部にネジ山のない無ネジ部を形成し、無ネジ部よりも頭部側にネジ山を形成してサンドイッチパネルの表面側の金属外皮に係止するための第一ネジ部とし、無ネジ部よりも先端側にネジ山を形成してサンドイッチパネルの裏面側の金属外皮に係止するための第二ネジ部とし、第一ネジ部の径の大きさを第二ネジ部の径の大きさ以上に形成して成ることを特徴とするサンドイッチパネル用固定ネジ。
【請求項2】
二枚の金属外皮の間に断熱材を充填して形成されるサンドイッチパネルに部材を固定するためのサンドイッチパネル用ネジであって、軸部にネジ山のない無ネジ部を形成し、無ネジ部よりも頭部側にネジ山を形成してサンドイッチパネルの表面側の金属外皮に係止するための第一ネジ部とし、無ネジ部よりも先端側にネジ山を形成してサンドイッチパネルの裏面側の金属外皮に係止するための第二ネジ部とし、第一ネジ部のネジピッチの大きさを第二ネジ部のネジピッチの大きさ以下に形成して成ることを特徴とするサンドイッチパネル用固定ネジ。
【請求項3】
二枚の金属外皮の間に断熱材を充填して形成されるサンドイッチパネルに部材を固定するためのサンドイッチパネル用ネジであって、軸部にネジ山のない無ネジ部を形成し、無ネジ部よりも頭部側にネジ山を形成してサンドイッチパネルの表面側の金属外皮に係止するための第一ネジ部とし、無ネジ部よりも先端側にネジ山を形成してサンドイッチパネルの裏面側の金属外皮に係止するための第二ネジ部とし、第一ネジ部の径の大きさを第二ネジ部の径の大きさ以上に形成すると共に第一ネジ部のネジピッチの大きさを第二ネジ部のネジピッチの大きさ以下に形成して成ることを特徴とするサンドイッチパネル用固定ネジ。
【請求項4】
サンドイッチパネルに部材を配置し、この部材とサンドイッチパネルとを貫通して請求項1乃至3のいずれかに記載のサンドイッチパネル用固定ネジを締め付けることによって、第一ネジ部をサンドイッチパネルの表面側の金属外皮に貫通させて係止すると共に第二ネジ部をサンドイッチパネルの裏面側の金属外皮に貫通させて係止して成ることを特徴とするサンドイッチパネルへの部材の固定構造。


【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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【公開番号】特開2008−89174(P2008−89174A)
【公開日】平成20年4月17日(2008.4.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−183526(P2007−183526)
【出願日】平成19年7月12日(2007.7.12)
【出願人】(000207436)日鉄住金鋼板株式会社 (178)
【Fターム(参考)】