説明

ドリルビス

【課題】木下地にサンドイッチパネルを固定する場合であっても、サンドイッチパネルの金属外皮の剥離を防止することができると共に木下地に対するサンドイッチパネルの固定強度(留付け強度)を確保することができるドリルビスを提供する。
【解決手段】金属外皮1、2の間に断熱材3を充填したサンドイッチパネル4を構造材5に固定するためのドリルビスAに関する。ネジ山11を有する軸部7の先端にドリル部8を設けると共に軸部7にネジ山の無い無ネジ山部10を形成する。軸部7の無ネジ山部10よりも先側部分を第一ネジ山部6aとして形成すると共に軸部7の無ネジ山部よりも後側部分を第二ネジ山部6bとして形成する。サンドイッチパネル4を構造材5に固定するときに構造材5の外面に接触させる金属外皮1の厚みをT1、断熱材3の厚みをT2、ドリル部8の先端から第一ネジ山部6aの後端までの長さをL1とすると、T1+T2>L1の条件を満たす。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、サンドイッチパネルを建物の構造材に固定するためのドリルビスに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、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を建物の構造材に固定することにより、建物の外壁などを形成することが行われている。サンドイッチパネルを構造材に固定するにあたっては、ドリルビスが用いられているが、ドリルビスの中でもネジ山が軸部の一部にしか設けられていない半ネジタイプのものが多用されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
図3に従来から行われているサンドイッチパネルの固定方法の一例を示す。この例では、サンドイッチパネル4として、亜鉛めっき鋼板などの金属外皮1、2の間にロックウールなどの断熱材3を充填して形成したものが用いられている。構造材5は断面略ロ字状のボックス形の鉄骨下地で形成されている。ドリルビスAは、外周にネジ山11を有する軸部7と、軸部7の先端側に設けたドリル部8と、軸部7の後端側に設けた頭部9とから形成されている。ネジ山11が形成された軸部7の一部はネジ山部6として軸部7の長手方向の略中央部に形成されているが、ネジ山部6の位置はサンドイッチパネル4の厚みによって異なる。また、軸部7のネジ山部6以外の部分はネジ山11の無い平坦な表面を有する無ネジ山部10として形成されている。
【0004】
そして、サンドイッチパネル4を構造材5に固定するにあたっては次のようにして行う。まず、図3(a)に示すように、構造材5の一の外面にサンドイッチパネル4の一方の金属外皮1の表面を接触させるようにして、サンドイッチパネル4を構造材5に配置する。次に、サンドイッチパネル4の他方の金属外皮2(構造材5に接触させていない方の金属外皮2)の表面側から上記のドリルビスAを回転させながら打ち込んでいく。すなわち、ドリルビスAの先端のドリル部8により金属外皮2、断熱材3、金属外皮1、構造材5の順で穿孔しながら、ドリルビスAの頭部9が金属外皮2の表面に当接するまでドリルビスAをサンドイッチパネル4及び構造材5に螺入するのである。そして、図3(c)に示すように、最終的にドリルビスAのネジ山部6を金属外皮1と構造材5に貫通させて螺合し、このネジ山部6と頭部9とでサンドイッチパネル4を締め付けることによって、サンドイッチパネル4を構造材5に固定することができるのである。また、図3(b)に示すように、ドリルビスAのドリル部8で金属外皮1と構造材5とを穿孔している時には、ネジ山部6はサンドイッチパネル4の断熱材3の部分に位置し、金属外皮2の部分には無ネジ山部10が位置するように形成されている。これにより、ドリル部8で金属外皮1と構造材5を穿孔している時に生じる力が金属外皮2に加わらないようにすることができ、断熱材3からの金属外皮2の剥離を防止することができるのである。
【0005】
図4には、構造材5として木下地(角材)を柱に用いた例が示されている。この従来例でも、上記図3(a)〜(c)と同様の手順(図3(a)、図3(b)、図3(c)が図4(a)、図4(b)、図4(c)にそれぞれ対応する)で施工することができ、上記鉄骨下地の場合と同様に半ネジタイプのドリルビスAを用いて構造材5にサンドイッチパネル4を固定しているが、木下地では鉄骨下地に比べて強度がやや劣るために、ドリルビスAの挿入長さ(食い込む長さ)を多くしないサンドイッチパネル4の固定強度が低下する恐れがある。
【0006】
そこで、図5(a)〜(c)に示すように、鉄骨下地に使用するドリルビスAに比べて木下地に使用するドリルビスAはネジ山部6を長くして形成しており、これにより、木下地では鉄骨下地に比べてドリルビスAを深く構造材5に螺入するようにしている。尚、図3(a)、図3(b)、図3(c)の手順が図5(a)、図5(b)、図5(c)にそれぞれ対応している。
【0007】
しかしながら、ネジ山部6を長くすると、図5(b)に示すように、ドリルビスAのドリル部8で金属外皮1と構造材5とを穿孔している時には、ネジ山部6がサンドイッチパネル4の金属外皮2の部分に位置するために、ドリル部8で金属外皮1と構造材5を穿孔している時に生じる力が金属外皮2に加わって、断熱材3から金属外皮2が剥離するという問題があった。そして、このような剥離が生じると、サンドイッチパネル4の外観低下や強度低下及び断熱性の低下などを引き起こす恐れがあった。
【特許文献1】特開平8−61344号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、木下地にサンドイッチパネルを固定する場合であっても、サンドイッチパネルの金属外皮の剥離を防止することができると共に木下地に対するサンドイッチパネルの固定強度(留付け強度)を確保することができるドリルビス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】
【0009】
本発明のドリルビスAに係る発明は、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を建物の構造材5に固定するためのドリルビスAであって、ネジ山11を有する軸部7の先端にドリル部8を設けると共に軸部7にネジ山の無い無ネジ山部10を形成し、軸部7の無ネジ山部10よりも先側部分を第一ネジ山部6aとして形成すると共に軸部7の無ネジ山部よりも後側部分を第二ネジ山部6bとして形成し、サンドイッチパネル4を構造材5に固定するときに構造材5の外面に接触させる金属外皮1の厚みをT1、断熱材3の厚みをT2、ドリル部8の先端から第一ネジ山部6aの後端までの長さをL1とすると、T1+T2>L1の条件を満たすことを特徴とするものである。
【0010】
本発明にあっては、ドリル部8の先端から後端までの長さをL2、ドリル部8の先端から無ネジ山部10の後端までの長さをL3とすると、L3−L2>T1+T2の条件を満たすことが好ましい。
【0011】
また、本発明にあっては、第二ネジ山部6bの後端から頭部9までの長さをL4とすると、L4<T1+T2の条件を満たすことが好ましい。
【発明の効果】
【0012】
本発明では、T1+T2>L1の条件を満たすことにより、ドリル部8で金属外皮1と構造材5とを穿孔している時には、無ネジ山部10がサンドイッチパネル4の金属外皮2の部分に位置するために、ドリル部8で金属外皮1と構造材5を穿孔している時に生じる力が金属外皮2に加わらないようにすることができ、断熱材3からの金属外皮2の剥離を防止することができるものである。従って、サンドイッチパネル4の外観低下や強度低下及び断熱性の低下などを引き起こさないようにすることができるものである。勿論、鉄骨下地に使用するドリルビスに比べて、ネジ山部6を長く形成することにより、構造材5への挿入長さ(螺入長さ)を深くすることができ、サンドイッチパネル4の固定強度の低下を少なくして固定強度を確保することができるものである。
【0013】
また、L3−L2>T1+T2の条件を満たすことにより、サンドイッチパネル4を構造材5に固定するにあたって、第一ネジ山部6aをサンドイッチパネル4の構造材5側の金属外皮1と螺合させると共に第二ネジ山部6bをサンドイッチパネル4の構造材5側と反対側の金属外皮2と螺合させながら、ドリルビスAをサンドイッチパネル4にねじ込むことができ、ドリルビスAがねじ込み易くなるものである。
【0014】
さらに、L4<T1+T2の条件を満たすことにより、ドリルビスAをサンドイッチパネル4に打入(挿入)し終えた状態で、第二ネジ山部6bをサンドイッチパネル4の構造材5側の金属外皮1と螺合させることができ、ドリルビスAとサンドイッチパネル4とを強固に連結しながらサンドイッチパネル4を構造材5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】
【0015】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【0016】
本発明のドリルビスAはステンレス鋼などの金属材料で形成されるものであって、図1に示すように、外周にネジ山11を有する軸部7と、軸部7の先端に設けたドリル部8と、軸部7の後端に設けた頭部9とから形成されている。
【0017】
軸部7は細長い棒状に形成されるものであって、その直径は例えば3.5〜8.0mmにすることができるが、これに限定されるものではない。また、軸部7の外周には螺旋状ネジ山(雄ネジ)11が形成されており、これにより、軸部7は無ネジ部10と二つのネジ山部6とで構成されている。すなわち、無ネジ山部10よりもドリル部8側(先側)に形成されたネジ山11を有する部分である第一ネジ山部6aと、無ネジ山部10よりも頭部9側(後側)に形成されるネジ山11を有する部分である第二ネジ山部6bと、ネジ山部6のようにネジ山11が形成されておらず、表面が平坦面で形成される無ネジ部10とで軸部7が構成されている。第一ネジ山部6aと第二ネジ山部6bとはネジ山11のピッチが同じであることが必要である。
【0018】
ドリル部8は、サンドイッチパネル4の金属外皮1、2や構造材5に穿孔可能なように、先端が尖って形成されていると共に、ドリル部8の周面にはガイド溝8a及び切削刃8bが形成される。
【0019】
頭部9は軸部7よりも直径が大きな円盤状に形成することができる。頭部9の形状は六角ボルトの頭部のように形状などの各種の形状を採用することができる。また、頭部9の後端面にはドライバなどの締め付け工具が係合可能な係合凹部を設けることができる。
【0020】
本発明のドリルビスAは、サンドイッチパネル4を木下地である柱などの構造材5に固定するためのものである。サンドイッチパネル4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。この場合、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金属板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良い。また、断熱材としては厚み20〜120mm程度のものを用いることができる。この場合、無機質断熱材としてはロックウールやグラスウールなどを用いることができ、樹脂断熱材としてはウレタンフォームやフェノールフォームなど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。
【0021】
そして、本発明のドリルビスAを用いてサンドイッチパネル4を構造材5に固定するにあたっては、以下のようにして行う。まず、図2(a)に示すように、構造材5の一つの外面にサンドイッチパネル4の一方の金属外皮1の表面を接触させるようにして、サンドイッチパネル4を構造材5に配置する。ここで、サンドイッチパネル4で外壁を形成する場合は、サンドイッチパネル4を構造材5の屋外側に配置する。次に、サンドイッチパネル4の他方の金属外皮2(構造材5に接触させていない方の金属外皮2)の表面側から上記のドリルビスAを回転させながら打ち込んでいく。すなわち、ドリルビスAの先端のドリル部8により金属外皮2、断熱材3、金属外皮1、構造材5の順で穿孔しながら、ドリルビスAの頭部9が金属外皮2の表面に当接するまでドリルビスAをサンドイッチパネル4及び構造材5にねじ込んで螺入(打入)していく。そして、図2(c)に示すように、最終的にドリルビスAのネジ山部6を金属外皮1と構造材5に貫通させて螺合し、このネジ山部6(第一ネジ山部6aと第二ネジ山部6b)と頭部9とでサンドイッチパネル4を締め付けることによって、サンドイッチパネル4を構造材5に固定することができるのである。
【0022】
そして、本発明のドリルビスAでは、鉄骨下地に使用するドリルビスに比べてネジ山部6(第一ネジ山部6aと第二ネジ山部6bの合計)を長く形成することにより、構造材5に深く螺入することができ、サンドイッチパネル4の固定強度の低下を少なくすることができるものである。
【0023】
また、上記のようにサンドイッチパネル4及び構造材5に螺入していく途中において、ドリル部8で金属外皮1と構造材5とを穿孔している時には、図2(b)に示すように、第一ネジ山部6aと第二ネジ山部6bとの間に設けた無ネジ山部10が金属外皮2の部分に位置するように形成されている。これにより、ドリル部8で金属外皮1と構造材5を穿孔している時に生じる力が金属外皮2に加わらないようにすることができ、断熱材3からの金属外皮2の剥離を防止することができるのである。具体的には、サンドイッチパネル4の構造材5に接触させる側の金属外皮1の厚みをT1、断熱材3の厚みをT2、ドリル部8の先端から第一ネジ山部6aの後端までの長さをL1とすると、T1+T2>L1の条件を満たすようにドリルビスAが形成されている。
【0024】
また、本発明のドリルビスAは、ドリル部8の長さをL2、ドリル部8の先端から無ネジ山部10の後端までの長さをL3とした場合に、L3−L2>T1+T2の条件を満たすように形成している。これにより、第一ネジ山部6aをサンドイッチパネル4の構造材5側の金属外皮1と螺合させながら、且つ第二ネジ山部6bをサンドイッチパネル4の構造材5側と反対側の金属外皮2と螺合させながら、ドリルビスAをサンドイッチパネル4にねじ込むことができ、ドリルビスAがねじ込み易くなるものである。
【0025】
さらに、本発明のドリルビスAでは、第二ネジ山部6bの後端から頭部9までの長さをL4とした場合に、L4<T1+T2の条件を満たすことにより、ドリルビスAをサンドイッチパネル4に打入し終えた状態(図2(c)の状態)で、第二ネジ山部6bをサンドイッチパネル4の構造材5側の金属外皮1と螺合させることができ、ドリルビスAとサンドイッチパネル4とを強固に連結しながらサンドイッチパネル4を構造材5に固定することができるものである。尚、本発明において、第二ネジ山部6bの後端は軸部7の後端部分(頭部9の首下部分)にまで形成してもよいが、特に必要がない場合は、上記の各条件を満たすことにより、無ネジ山部10の後端と頭部9との間の任意の部分にまでネジ山11を形成すればよい。
【0026】
以下にさらに具体例を示す。
【0027】
厚み35mmのサンドイッチパネル4(一方の金属外皮1の厚みT1:0.5mm、断熱材3の厚みT2:34mm、他方の金属外皮2の厚み:0.5mm)を、一辺が105mmの正方形の断面を有する木下地の構造材5に固定する場合、ドリルビスAとしては、例えば、軸部7の長さ(ドリル部8の先端から頭部9の首下までの長さ)が100〜130mm、ドリル部8の先端から第一ネジ山部6aの後端までの長さL1が30〜34mm、ドリル部8の先端から後端までの長さL2が3.0〜10mm、ドリル部8の先端から無ネジ山部10の後端までの長さL3が38〜45mm、第二ネジ山部6bの後端から頭部9までの長さL4が0〜30mmで、T1+T2>L1、L3−L2>T1+T2、L4<T1+T2の条件を満たすものを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明の実施の形態の一例を示す正面図である。
【図2】同上の使用方法を示し、(a)〜(c)は断面図である。
【図3】従来例の一例を示し、(a)〜(c)は断面図である。
【図4】従来例の他例を示し、(a)〜(c)は断面図である。
【図5】従来例の他例を示し、(a)〜(c)は断面図である。
【符号の説明】
【0029】
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 構造材
6a 第一ネジ山部
6b 第二ネジ山部
7 軸部
8 ドリル部
9 頭部
10 無ネジ山部
11 ネジ山
A ドリルビス

【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を建物の構造材に固定するためのドリルビスであって、ネジ山を有する軸部の先端にドリル部を設けると共に軸部にネジ山の無い無ネジ山部を形成し、軸部の無ネジ山部よりも先側部分を第一ネジ山部とすると共に軸部の無ネジ山部よりも後側部分を第二ネジ山部とし、サンドイッチパネルを構造材に固定するときに構造材の外面に接触させる金属外皮の厚みをT1、断熱材の厚みをT2、ドリル部の先端から第一ネジ山部の後端までの長さをL1とすると、T1+T2>L1の条件を満たすことを特徴とするドリルビス。
【請求項2】
ドリル部の長さをL2、ドリル部の先端から無ネジ山部の後端までの長さをL3とすると、L3−L2>T1+T2の条件を満たすことを特徴とする請求項1に記載のドリルビス。
【請求項3】
第二ネジ山部の後端から頭部までの長さをL4とすると、L4<T1+T2の条件を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載のドリルビス。

【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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【公開番号】特開2007−177968(P2007−177968A)
【公開日】平成19年7月12日(2007.7.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−379686(P2005−379686)
【出願日】平成17年12月28日(2005.12.28)
【出願人】(000207436)日鉄住金鋼板株式会社 (178)
【Fターム(参考)】