説明

押出成形体を別部材に連結固定するための固定構造、およびこれを利用した階段

【課題】構成が簡単で生産効率が高く、しかも、廃棄時の分別も簡単な連結固定構造を提供する。
【解決手段】横断面が非円形の貫通孔25を有する押出成形体20を押出成形した後、当該押出成形体の貫通孔内にインサート筋30を挿通固定する。従って、押出成形体とインサート筋との位置合わせが簡単である。インサート筋は、棒材の両端に、雄部材または雌部材の一方を有する連結部32aを備える。インサート筋の連結部32aは、非円形の貫通孔25内に収まって当該非円形横断面と協働して貫通孔25内でのインサート筋30の回転を防止する横断面形状を有する。接着剤等を利用してインサート筋を貫通孔内に固着する必要はないので、廃棄の際の分別処理が簡単となる。また、押出成形体を利用しているので、型成形を用いる場合よりも生産効率が高い。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、押出成形体を別部材に連結固定するための固定構造に関する。この固定構造は、代表的には、段板をササラ桁に固定して階段を構成するのに利用できる。
【背景技術】
【0002】
例えば集合住宅の野外部分に設置する階段の構造として、図1の分解図に示したものが従来から知られている。
この階段構造は、ササラ桁(または側桁)と呼ばれる細長い板状の支持材10を両側に配置し、その間に多数の段板20’を挟持して、階段を構成している。
【0003】
各段板20’は、その端面から突出するボルト30’を備えている。一方、ササラ桁10にはボルト30’を通すボルト孔11が形成されていて、ボルト30’をボルト孔11に通し、ナット(不図示)を用いて両者を固定する。なお、段板20’側にナットを埋め込んでおいて、ササラ桁10の外側からボルト孔11にボルトを通して両者を連結してもよい。
【0004】
セメント系材料を用いてこのような段板20’を製造する場合、従来より、「押出成形」が多く利用されている。「型成形」は、「押出成形」と比べて生産効率が低く、大量生産には適さないからである。
【0005】
特許文献1では、モルタル材料から押出成形によって踏板を形成しており、押出成形の際、細長い棒状の補強杆が踏板内に埋設される。補強杆の両端には、ナットとして機能する螺管が固定されていて、ササラ桁のボルト孔に通したボルトをこの螺管に連結することで、踏板がササラ桁に連結される。
しかし、踏板を押出成形する際、踏板の端面と螺管の端面とが面一になるように位置合わせすることが必要となるが、これを正確に行うことは難しい。
このように、押出成形は、生産効率が高く大量生産に適しているが、押出成形の際に埋設されるナット(あるいはボルト)の位置合わせが難しいという問題がある。
【0006】
一方、特許文献2では、押出成形の際に踏板内部にナットを埋設するのではなく、押出成形後に外部からナットを挿入している。すなわち、長手方向に沿う貫通孔を有する踏板を押出成形した後、貫通孔内に外部から筒状ナットを嵌入して、接着剤を用いて固定している。
しかし、接着剤を用いた固定では、十分な固定強度が得られない場合があり、また、廃棄の際にコンクリート材と金属のナットとを分別する作業が厄介なものとなる。
【0007】
一方、「押出成形」ではなく「型成形」を利用して踏板を構成することも考えられ、その場合には、プレキャストで、埋設するナットやボルトの位置合わせは容易に行うことができるが、「型成形」は生産効率が悪く、また、廃棄の際にコンクリート材と金属のナットあるいはボルトを分別する作業が厄介である。
【特許文献1】特開平7−119269号公報
【特許文献2】特開平4−166546号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであり、その目的は、構成が簡単で生産効率が高く、しかも、廃棄時の分別も簡単な連結固定構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の固定構造は、雄部材と雌部材によるネジ連結を利用して、押出成形体を別部材に固定するものである。
横断面が非円形の貫通孔を有する押出成形体を押出成形した後、当該押出成形体の貫通孔内にインサート筋が挿通固定される。インサート筋は、棒材の両端に、上記雄部材または雌部材の一方を有する連結部を備える。
インサート筋の連結部は、上記非円形の貫通孔内に収まって当該非円形横断面と協働して貫通孔内でのインサート筋の回転を防止する横断面形状を有する。当該連結部が有する雄部材または雌部材に対して、他方の雌部材または雄部材を係合させることにより、押出成形体と別部材が連結固定される。
【0010】
本発明の固定構造は、対向する2つのササラ桁の間に段板を固定して階段を構成するのに適しているが、それに限定されるものではない。
【発明の効果】
【0011】
上記構成を有する本発明の固定構造においては、貫通孔を備えた状態で押出成形された成形体に対して、当該押出成形体の貫通孔にインサート筋を挿通固定している。したがって、押出成形体とインサート筋との位置合わせが簡単である。
また、貫通孔およびインサート筋の横断面幾何学形状を利用して、貫通孔内でのインサート筋の回転(ネジ止め作業時の空転)を防止している。したがって、接着剤等を利用して、インサート筋を貫通孔内に固着する必要はない。なお、貫通孔内でのインサート筋のガタつきを防止するために、シリコン剤を注入し、より強固に固定しておくことが好ましい。
また、プレキャスト(型成形)を利用しなくてもインサート筋の位置合わせが容易であることから押出成形体を利用しているので、型成形を用いる場合よりも生産効率が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明の実施形態を添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。本発明は、「押出成形体」を「別部材」に連結固定する固定構造に関するものであるが、以下では、「押出成形体」としての段板20に、「別部材」としてのササラ桁10を固定して、階段を構成する例を説明する。
【0013】
図2は、段板20を説明する斜視図である。段板20は、その全長に渡って延びる貫通孔25を有してなり、ここにインサート筋30が挿通固定される。インサート筋30は、段板20を押出成形した後で、貫通孔25内に挿通固定される。
インサート筋30は、その詳細は後述するが、棒材31の両端に連結部32a、32bを備えてなる(図3参照)。
【0014】
≪段板≫
段板20は、踏板21と蹴込板22を一体的に備えてなる押出成形体である。使用する材料は、押出成形できるものであれば問わないが、靱性が高く、比重1.7〜2.3程度の軽量セメント系材料を用いることが好ましい。
段板20には、その長手方向に沿って延在する貫通孔25が形成されていて、この貫通孔25にインサート筋30が挿通固定される。このように、本発明では、貫通孔25を有する段板20をまず押出成形した後で、外部からインサート筋30を固定するので、段板20に対するインサート筋30の位置決めが簡単である。したがって、押出成形による高い生産効率を確保しながらも、インサート筋30の位置決めを簡単に行うことができる。
なお、楕円形の貫通孔26は、軽量化を目的として形成されたものである。
【0015】
段板20のサイズは、例えば、踏板21の奥行きが300mm、蹴込板22の高さが150mm、厚みが50mmで、段板20の全幅が990mmである。勿論、これらに限定されるものではない。
【0016】
本発明においては、段板20が押出成形されていること、および段板20に形成した所定の横断面形状の貫通孔25に対して、後述するインサート筋30を挿通固定し、空転を防止していることが重要である。蹴込板22や貫通孔26は、省略してもよい。
【0017】
≪インサート筋≫
図3は、インサート筋の一例を示している。図示したインサート筋30は、異型棒鋼で構成される棒材31の両端に、六角ナット32a、32bを溶接固定して構成される。
インサート筋30は、その全長を段板20の全長と等しく設定するのが好ましい。それにより、インサート筋30を段板20内に配置したとき、両方の連結部32a、32bの端面が、段板20の端面20aと面一となる。
【0018】
≪非円形横断面を利用した回転(空転)の防止≫
図示の例では、インサート筋30の両端に設けた連結部32a、32bは、横断面が正六角形のナットである。そして、段板20の貫通孔25は、当該正六角形を収容して、インサート筋30の回転を防ぐことができる形状とされる。これを、図4を参照して説明する。
図4中に部分的に拡大して示したように、貫通孔25の横断面形状は、「頂点を12個有する星形」としている。当該形状であれば、正六角形横断面のナット(連結部32a)を、(a)で示した姿勢においても、(b)で示した姿勢においても、回転不可に保持することができる。
つまり、ここでいう「頂点を12個有する星形」とは、中心を一致させてほぼ30°ズラして配置した2つの正六角形の外輪郭で構成される形状である。
【0019】
なお図4では、説明を分かり易くするために、正六角形横断面の連結部32aを破線で示すとともに、隙間を実際よりも大きく誇張して描いている。
【0020】
回転不可に保持する(すなわち、ネジ止め作業時の空転を防ぐ)という観点からは、貫通孔25の横断面形状は「頂点を12個有する星形」である必要はなく、例えば、正六角形であってもよい。しかし、「頂点を12個有する星形」とすることで、図4中の(a)の姿勢でも、(b)の姿勢でも、連結部32aを保持することができる。すなわち、インサート筋30を貫通孔25へ挿通固定する際の作業自由度が高まり、作業効率が高まるというメリットがある。特に、インサート筋30の両端に設ける連結部32aと32bとは溶接固定されることが通常の方法であり、両連結部32aと32bとの六角形の頂点を正確に合わせることは非常に難しいが、貫通孔25の横断面形状を十二角形とすることで、両連結部の位置ずれを吸収することが可能となるのである。なお、セメント系押出成形体における頂点部分、すなわち十二角形の角部分は、材質の特性上、若干の丸みを有するものであることは言うまでもない。
【0021】
さらにいうと、貫通孔25および連結部32a、32bの横断面形状は、「連結部32a、32bが貫通孔25内に収まって、両者の形状が協働して、インサート筋30の回転を防止できる」ものであれば足りる。
そのためには、貫通孔25は、少なくとも非円形であればよく、連結部32a、32bは、そのような貫通孔25内で空回りしないようなサイズおよび形状であれば足り、適宜の形状を採用することができる。
【0022】
段板20は押出成形されるものであって、その際に形成される貫通孔25は、全長に渡って一定の横断面形状を有する。
インサート筋30は、図示した例では、両端の連結部32a、32bのみが上述した横断面形状を有しており、相対的に小径の棒材(異型棒鋼)31をもって両端の連結部32a、32bを連結固定して構成されている。棒材31が小径であるため、インサート筋30の全体を貫通孔25に通すことができる。
したがって、棒材31は、少なくとも両端の連結部32a、32bより小径であれば足り、異型棒鋼である必要はない。また、連結部32a、32bを含む全長に渡って、インサート筋30が一定の横断面形状を有していてもよい。
【0023】
以上のようにして段板20にインサート筋30を挿通固定した後は、図5に示したように、ボルト部材50を、ササラ桁10のボルト孔11に通して連結部32aとネジ係合させる。これにより、段板20とササラ桁10とが連結固定される。
なお図5では、説明の便宜上、ササラ桁10を透明の矩形板のように描いて部分的に図示しているが、実際には、図1に示した従来例と同様に、2つのササラ桁10の間に複数の段板20を連結固定して階段が構成される。
【0024】
図示の例では、連結部32a、32bを雌部材(ナット)として形成し、これに対してボルト(雄部材)をネジ係合させる構成を採用している。しかしながら、逆の構成を採用することも可能である。
すなわち、連結部32a、32bに、その端面から突出するボルト部を設け、これに対してナットを係合させる構成を採用してもよい。
さらには、連結部32aに雌部材を、連結部32bに雄部材を設ける(あるいはその逆)ことも可能である。
【0025】
本発明においては、インサート筋30は乾式で段板20に固定されている。すなわち、インサート筋30は、接着剤で固定されているのではなく、また、プレキャストによる型成形で段板20に埋め込まれたものでない。
なお、挿通固定された貫通孔25内におけるインサート筋30のガタつきを防止するために、シリコン剤を注入し、より強固に固定することが好ましい。
【0026】
≪防水緩衝シール材を設ける例≫
段板20とササラ桁10との間には、防水および緩衝を目的としたシール材40(防水緩衝シール材)を配置することが好ましい(図5参照)。
「防水」は、インサート筋30が金属製である場合に、これが腐食するのを防止するために行う。「緩衝」は、ササラ桁10の間で段板20がガタつくことや、接合端面が傷付くことを防止するために行う。
防水緩衝シール材40は、段板の端面20aに適合する形状(図5の例ではL字状)とすることが好ましく、インサート筋30が挿通固定された貫通孔25を露出させるための開口41を有する。
【0027】
防水緩衝シール材40の材質としては、ウレタン等の発泡プラスチックや、EPDM(エチレン-プロピレン-ジエンゴム)等を使用する。
【0028】
以上に説明した実施形態では、「押出成形体」としての段板20に、「別部材」としてのササラ桁10を固定して、階段を構成している。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、「押出成形体からなる板材」の外周に「別部材としての枠体」を固定して門扉または笠木等を構成する場合、また「別部材としての建物躯体」に固定して柱、破風または鼻隠し等を構成する場合に、本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】ササラ桁と段板を利用した従来の階段構造を説明する分解図。
【図2】本発明の一実施形態に係る段板を説明する斜視図。
【図3】段板に挿通固定されるインサート筋を説明する図。
【図4】本発明におけるインサート筋の回転防止態様を説明する図。
【図5】図2の段板をササラ桁に固定する態様を説明する要部斜視図。
【符号の説明】
【0030】
10 ササラ桁
11 ボルト孔
20 段板
20a 段板の端面
21 踏板
22 蹴込板
25、26 貫通孔
30 インサート筋
31 棒材
32a、32b 連結部
40 防水緩衝シール材
41 開口
50 ボルト部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
雄部材と雌部材によるネジ連結を利用して、押出成形体(20)を別部材(10)に固定してなる固定構造であって、
横断面が非円形の貫通孔(25)を有する押出成形体(20)を押出成形した後、当該押出成形体(20)の貫通孔(25)内にインサート筋(30)が挿通固定されていて、
インサート筋(30)は、棒材(31)の両端に、上記雄部材または雌部材の一方を有する連結部(32a、32b)を備えてなり、
当該連結部(32a、32b)は、上記非円形の貫通孔(25)内に収まって当該非円形横断面と協働して貫通孔内でのインサート筋(30)の回転を防止する横断面形状を有しており、
当該連結部(32a、32b)が有する雄部材または雌部材に対して、他方の雌部材または雄部材を係合させることにより、押出成形体(20)と別部材(10)を連結固定したことを特徴とする、固定構造。
【請求項2】
上記連結部(32a、32b)の横断面形状が正六角形で、上記貫通孔(25)の横断面形状が、頂点を12個有する星形であることを特徴とする、請求項1記載の固定構造。
【請求項3】
上記貫通孔(25)とインサート筋(30)との隙間にシリコン剤が注入されている、請求項1または2記載の固定構造。
【請求項4】
上記押出成形体(20)と別部材(10)は、その間に、防水緩衝シール材(40)を挟み込んだ状態で連結固定されている、請求項1〜3のいずれか1つに記載の構造。
【請求項5】
上記押出成形体は、階段を構成する段板(20)であり、上記別部材は、段板の側面に連結されるササラ桁(10)である、請求項1〜4のいずれか1つに記載の構造。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか1つに記載の構造を有する、階段。

【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2009−280964(P2009−280964A)
【公開日】平成21年12月3日(2009.12.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−131002(P2008−131002)
【出願日】平成20年5月19日(2008.5.19)
【出願人】(000001096)倉敷紡績株式会社 (296)
【Fターム(参考)】