押出成形体を別部材に連結固定するための固定構造
【課題】構成が簡単で生産効率が高く、しかも、連結具の位置決め精度が高く、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】化粧材１２０に形成した凹状孔１２５内に連結具１３０を固定し、ボルト部材１７０をこの連結具１３０に係合させることで、当該化粧材１２０とブラケット１１０とを連結する。連結具１３０のアンカー固定部１３５は、長手方向に沿って所定幅をもって延在するスリットが形成されていて、当該スリットを閉じるように縮径した先細の形態で凹状孔１２５内に挿入される。その後、ブラケット１１０に通したボルト部材１７０を連結具１３０の内ネジ１３１に係合させることにより、縮径したアンカー固定部１３５を拡げて食込爪１３８を凹状孔の内壁面１２５ａに食い込ませ、これにより、連結具１３０が化粧材１２０の凹状孔１２５内に固定される。フランジ１３２は、凹状孔１２５の開口周囲に設けた座ぐり穴１２９内に位置する。
【解決手段】化粧材１２０に形成した凹状孔１２５内に連結具１３０を固定し、ボルト部材１７０をこの連結具１３０に係合させることで、当該化粧材１２０とブラケット１１０とを連結する。連結具１３０のアンカー固定部１３５は、長手方向に沿って所定幅をもって延在するスリットが形成されていて、当該スリットを閉じるように縮径した先細の形態で凹状孔１２５内に挿入される。その後、ブラケット１１０に通したボルト部材１７０を連結具１３０の内ネジ１３１に係合させることにより、縮径したアンカー固定部１３５を拡げて食込爪１３８を凹状孔の内壁面１２５ａに食い込ませ、これにより、連結具１３０が化粧材１２０の凹状孔１２５内に固定される。フランジ１３２は、凹状孔１２５の開口周囲に設けた座ぐり穴１２９内に位置する。
【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。
【０００８】
また、特許文献３には、壁面に形成した下穴内にアンカーナットを固定するアンカーナット固定具が開示されている。このアンカーナット固定具を使用すれば、下穴内の所定深さの位置にアンカーナットを簡単に固定することができる。
しかし、特許文献３においては、アンカーナット固定具とアンカーナットとが別体で構成されているため、全体の構成が複雑になる。その上、使用に際して、これら２つの部材を連結したり分離したりする必要があるため、作業工程が多くて煩雑であるという欠点がある。
【０００９】
【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
【特許文献３】特開２００４−１４３９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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、連結具の位置決め精度が高く、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】
【００１１】
本発明の固定構造は、ボルトと内ネジの連結機構を利用して、押出成形体を別部材に固定するものであって、次のような特徴を備える。
押出成形体に形成した孔（貫通孔または凹状孔）内に連結具が固定されている。当該連結具は、「内ネジが形成された筒状のアンカー固定部」の一端にフランジを備え、他端に「径方向外側に突出する食込爪」を備え、当該食込爪を備えた他端から上記孔内に挿着固定されている。
筒状のアンカー固定部は、上記他端から長手方向に沿って所定幅をもって延在するスリットが形成されていて、当該スリットを閉じるように縮径して先細の形態とした上で、上記孔内に挿入されている。
そして、上記別部材に通したボルト部材を上記内ネジに係合させることにより、縮径したアンカー固定部を拡げて食込爪を孔の内壁面に食い込ませ、これにより、連結具が押出成形体の孔内に固定されている。
上記フランジは、上記孔の開口周囲に設けた凹部内に位置している。
【００１２】
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】
【００１３】
上記構成を有する本発明の固定構造においては、連結具は、自身が有するフランジを、押出成形体に設けた凹部内に位置させた状態で、押出成形体に固定されるので、押出成形体に対する連結具の位置合わせが簡単である。また、アンカー固定部に設けた食込爪が孔の内壁面に食い込むことで、連結具が押出成形体に固定されるので、十分な固定強度が得られる。
また、プレキャスト（型成形）を利用しなくても連結具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。
さらには、連結具は乾式で段板に固定されているので（すなわち、接着剤で固定しているのではなく、プレキャストによる型成形でもないので）、廃棄の際の分別処理が簡単となる。
また、連結具はフランジを一体に備えた簡単な構造であって、フランジが押出成形体の凹部に納まるように、連結具を押出成形体の孔内に挿入するだけで当該連結具の押出成形体に対する位置合わせが完了するので、作業工程も簡単なものとなる。すなわち、特許文献３では２つの別部材を連結したり分離したりする必要があったが、本発明ではそのような必要はない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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、第１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、階段を構成する例を説明する。
【００１５】
≪第１実施形態（図２〜図５）≫
図２は、段板２０を説明する斜視図である。段板２０は、踏板２１と蹴込板２２からなる本体部２３に、後述する連結具３０を固定して構成される。連結具３０は、その詳細は後述するが、筒状のアンカー固定部３５の一端にフランジ３２を備え、他端に、径方向外側に突出する食込爪３８を備えたものである（図３参照）。
【００１６】
≪段板の本体部≫
段板の本体部２３は、踏板２１と蹴込板２２を一体的に連結して構成している。本体部２３は、押出成形により成形する。使用する材料は、押出成形できるものであれば問わない。靱性が高く、比重１．５〜２．３程度のセメント系材料を用いることが好ましい。
本体部２３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に連結具３０が挿入固定される。このように、本発明では、まず本体部２３を成形した後で、外部から連結具３０を固定するので、本体部２３に対する連結具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、連結具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、軽量化および強度アップを目的として形成されたものである。
【００１７】
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。
【００１８】
本発明においては、段板の本体部２３が押出成形されていること、および貫通孔２５に後述する連結具３０を挿通固定していることが重要である。蹴込板２２や貫通孔２６は、省略することも可能である。なお、孔２５は必ずしも貫通している必要はなく、凹状の孔であってもよい。
【００１９】
≪連結具の構成≫
図３（ａ）は、連結具３０の一例を示す側面図であり、図３（ｂ）は、これを下方側から見た図である。
連結具３０は、筒状のアンカー固定部３５の一端にフランジ３２を備え、他端３５ａに食込爪３８を備えている。そして、筒状のアンカー固定部３５には、内ネジ３１が形成されている（図４参照）。
【００２０】
図３（ｂ）に示したように、食込爪３８は、アンカー固定部３５の端部３５ａから、半径方向外側に突出するように４本形成されている。そして、各食込爪３８の間にスリット３６が形成されている。
スリット３６は、図３（ａ）に示したように、他端３５ａから長手方向に沿って上方へ延在し、徐々に幅狭となる三角形形状とされている。
【００２１】
図示の例では、スリット３６および食込爪３８は、筒状のアンカー固定部３５の周方向に沿って交互に４個づつ形成されている。すなわち、スリット３６および食込爪３８は、それぞれ、周方向に９０°毎に４個づつ形成される。
ただし、スリット３６および食込爪３８の個数および配置は、図示のものに限らず、適宜設定することができる。
【００２２】
≪段板への連結具の固定≫
図４および図５は、この連結具３０を段板本体２３の端面２０ａに固定する方法を示している。これらの図では、連結具３０を断面図で示している。連結具３０は、段板２０をササラ桁１０に連結するための部材である。
【００２３】
連結具３０を段板本体２３に固定する場合、まず、連結具３０のアンカー固定部３５を、段板の端面２０ａに開口する貫通孔２５に差し込む（図４）。このとき、筒状のアンカー固定部３５は、スリット３６を閉じるように縮径されて、全体として先細の形態となっている。これにより、食込爪３８が側方に突出したアンカー固定部の端部３５ａを貫通孔２５内に挿入することができる。
なお、連結具３０は、最初から先細に縮径されたものとして製造してもよいし、縮径していない状態で製品化し、作業者が現場にて先細に変形させるものとしてもよい。
【００２４】
連結具３０は位置決め用のフランジ３２を備えている。また、貫通孔２５の開口周囲にはフランジ３２を収容する座ぐり穴（凹部）２９が形成されている。したがって、フランジ３２が座ぐり穴２９内に収容されるまで連結具３０を押し込むことで、簡単かつ確実に連結具３０を適正位置にセットできる。一例として、座ぐり穴２９は、内径３０ｍｍ、深さ３ｍｍの円柱状に形成する。
【００２５】
このように、フランジ３２によって、貫通孔２５内における連結具３０の位置（深さ）が決まる。また、フランジ３２が存在することで、後でボルト部材７０をねじ込む際に、連結具３０が貫通孔２５内に沈んで行くことを防止できる。
フランジ３２の形状は、代表的には円板状であるが、四角形その他、任意の形状とすることが可能であり、それに併せて凹部２９の形状も変更することが好ましい。
【００２６】
なお、座ぐり穴２９の深さをフランジ３２の厚みに等しく設定しておけば、連結具３０を固定した場合に、段板の端面２０ａとフランジ３２とを面一にすることができる。
【００２７】
次に、ササラ桁１０に通したボルト部材７０を、アンカー固定部３５の内ネジ３１にネジ係合させる（図４、矢印Ａ）。ネジ係合を進めていくと、縮径して先細になっていたアンカー固定部の端部が拡径し（縮径前の筒状に戻る）、食込爪３８が段板２０の貫通孔２５の内周面に食い込む（矢印Ｂ）。これによって、連結具３０は、段板本体２３に確実かつ強固に固定される。図５は、固定が完了した状態を示している。
【００２８】
図４、図５では部分的にしか図示していないが、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。
【００２９】
本発明においては、連結具３０は乾式で段板２０に固定されている。すなわち、連結具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。したがって、廃棄の際には、段板２０を砕くだけで、容易に分別を行うことができる。
【００３０】
≪アンカー固定部に形成するスリットの形状≫
図３（ａ）に示したように、スリット３６は、アンカー固定部の端部３５ａから徐々に幅狭となる三角形形状とされている。しかし、スリット３６は、アンカー固定部３５を図４に示したように縮径させることを目的として形成されるものであるから、例えば一定幅の長方形形状等のスリットであってもよい。
ただ、三角形形状のスリット３６を採用すると次のようなメリットがある。すなわち、アンカー固定部３５を縮径させたときに、三角形を構成する２つの斜辺３６ａ、３６ａがピタリと閉じ、その結果、筒状のアンカー固定部３５の内周面側に形成されるネジ面が隙間のない連続面となり、ボルト部材７０をスムーズにネジ込むことができる。
一方、仮にスリット３６が長方形であるとすれば、三角形の頂点３６ｂ（図３（ｂ））に対応する位置において、スリットが完全に閉じることはできず、内周面側のネジ面が不連続となり、ボルト部材７０のスムーズなネジ込みを妨げる。
【００３１】
≪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２参照）。
「防水」は、連結具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がガタツクことや、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２の例ではＬ字状）とすることが好ましく、連結具３０が挿着される貫通孔２５を露出させるための開口４１を有する。
【００３２】
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。
【００３３】
≪第２実施形態：図６≫
第２実施形態では、「押出成形体」としての外装板１２０に、「別部材」としてのブラケット１１０を固定する例を説明する。外装板１２０は、建造物の外壁として使用される化粧材であって、これに取り付けたブラケット１１０を介して、建造物の駆体（不図示）に固定される。
【００３４】
連結具１３０は、第１実施形態の場合と同様に、筒状のアンカー固定部１３５の一端にフランジ１３２を備え、他端に食込爪１３８を備えていて、筒状のアンカー固定部１３５には、内ネジ１３１が形成されている。
また、図には示していないが、アンカー固定部１３５には、第１実施形態の場合と同様に、その長手方向に沿って縮径用のスリットが形成されている。
【００３５】
固定の手順は、第１実施形態と同様であるが、簡単に説明すると次の通りである。
（１）外装板１２０の裏面に形成した凹状孔１２５内に、縮径状態にある連結具１３０をセットする。このとき、連結具１３０のフランジ１３２が外装板裏面の座ぐり穴（凹部）１２９内に位置する。
（２）ブラケット１１０に形成した開口１１１にボルト部材１７０を通して、連結具１３０の内ネジ１３１にネジ係合させる（矢印Ａ）。ネジ係合を進めていくと、縮径して先細になっていたアンカー固定部１３５の端部が拡径し（縮径前の筒状に戻る）、食込爪１３８が化粧材裏面の凹状孔１２５の内周面１２５ａに食い込む（矢印Ｂ）。これによって、連結具１３０は、化粧材１２０に確実かつ強固に固定される。同時にブラケット１１０の固定も完了する。図６（ｂ）は、固定が完了した状態を示している。
【００３６】
第２実施形態において、外装板１２０の厚みは３０ｍｍ、凹状孔１２５の深さは２５ｍｍ、内径は１０．５ｍｍである。これに対して、食込爪１３８を含めた外径が１０ｍｍ程度になるように縮径させて、連結具１３０をセットする。連結具１３０の全高は２４ｍｍである。そして、８φのボルト部材１７０を使用して連結固定する。また、食込爪１３８の突出量は１ｍｍで、スリットの最大幅は２ｍｍとする。
以上の数値は単なる一例であって、状況に応じて適宜の寸法を採用することができる。
【００３７】
なお、第２実施形態においても、第１実施形態の場合と同様に、図２に示したような防水緩衝シール材４０を利用してもよい。第２実施形態においては、外装板１２０とブラケット１１０との間に、防水緩衝シール材を配置する。
【００３８】
≪押出成形体の材質≫
本発明において、押出成形体の具体的な材質は特に限定されるものではないが、より安定した固定強度を得るためには、高靱性の押出成形体を使用することが好ましい。
例えば、水硬性組成物から成形されてなる無機系押出成形体であって、曲げ載荷に際して（好ましくは、引張応力の作用に対しても）、「多重亀裂」を生じて破壊する、高靭性の押出成形体が好ましい。
【００３９】
ここで、「多重亀裂」について簡単に説明する。
一般には、曲げや引っ張り応力が印加されてセメント硬化体に最初の亀裂が入ると、その亀裂部に応力が集中して、通常のセメント硬化体ではそのまま破断に至る。すなわち応力−歪曲線が直線となる弾性変形の段階で破断に至る。そのためエネルギー吸収能が低く、脆性破壊を呈する（高靭性ではない）。
これに対して、最初の亀裂が入った後においても、直ちに材料全体の破断に至らず、最初の亀裂に続いて複数の亀裂が発生する現象が存在する。これを「多重亀裂」という。多重亀裂が発生すると、応力が分散されるため、最初の亀裂発生後も増加する荷重に耐えて大きな歪に至るまで破壊せず、高いエネルギー吸収能と高い靭性を示す。
【００４０】
以上のような「多重亀裂」が起こる無機系硬化体を構成する水硬性組成物は、少なくとも水硬性セメントを含むマトリックスに繊維を配合・補強して構成される。マトリックスは、好ましくは、シリカ質原料、パルプおよび水溶性セルロースを含み、また更に、減水剤などの混和剤、鉱物繊維および軽量骨材が配合されてもよい。
【００４１】
具体的な配合例を例示すると、次の通りである。
普通ポルトランドセメント１００重量部に、繊維長＝６ｍｍ、繊維径＝４０μｍ、アスペクト比＝１５０のＰＶＡ繊維５．１重量部（体積混入率３ｖｏｌ％）、珪石粉（比表面積４０００ｃｍ２／ｇ）６０重量部、パルプ（広葉樹系パルプ）５重量部、およびメチルセルロース（信越化学工業社製）６重量部を加えて、ミキサーにより粉体混合する。
粉体混合を続けながら、これに水７０．０重量部を混合した後、ニーダーに移して混練してセメントペーストを練り上げる。
得られたセメントペーストを、シリンダー式真空押出成形機から金型を通して押出成形して、この押出成形体をオートクレーブにて養生し、硬化させ、比重１．９のセメント系成形体が得られる。
【００４２】
≪その他の例≫
本発明は、図示して説明した第１実施形態および第２実施形態に限らず、広く「押出成形体」に「別部材」を固定する場合に適用可能である。
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】
【００４３】
【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】本発明の第１実施形態に係る段板を説明する斜視図。
【図３】図２の段板に固定する連結具を説明する図。
【図４】図３の連結具を用いた固定方法を説明する図。
【図５】図３の連結具を用いた固定方法を説明する図。
【図６】本発明の第２実施形態に係る固定方法を説明する斜視図。
【符号の説明】
【００４４】
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
２３ 段板の本体部
２５、２６ 貫通孔
２５ａ 貫通孔の内壁面
２９、１２９ 座ぐり穴（凹部）
３０、１３０ 連結具
３１、１３１ 内ネジ
３２、１３２ フランジ
３３ 内腔
３３ａ 内腔の開口
３５、１３５ アンカー固定部
３６ スリット
３８、１３８ 食込爪
４０ 防水緩衝シール材
７０、１７０ ボルト部材
１１０ ブラケット
１１１ 開口
１２０ 外装板
１２５ 凹状孔
１２５ａ 凹状孔の内壁面
【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。
【０００８】
また、特許文献３には、壁面に形成した下穴内にアンカーナットを固定するアンカーナット固定具が開示されている。このアンカーナット固定具を使用すれば、下穴内の所定深さの位置にアンカーナットを簡単に固定することができる。
しかし、特許文献３においては、アンカーナット固定具とアンカーナットとが別体で構成されているため、全体の構成が複雑になる。その上、使用に際して、これら２つの部材を連結したり分離したりする必要があるため、作業工程が多くて煩雑であるという欠点がある。
【０００９】
【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
【特許文献３】特開２００４−１４３９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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、連結具の位置決め精度が高く、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】
【００１１】
本発明の固定構造は、ボルトと内ネジの連結機構を利用して、押出成形体を別部材に固定するものであって、次のような特徴を備える。
押出成形体に形成した孔（貫通孔または凹状孔）内に連結具が固定されている。当該連結具は、「内ネジが形成された筒状のアンカー固定部」の一端にフランジを備え、他端に「径方向外側に突出する食込爪」を備え、当該食込爪を備えた他端から上記孔内に挿着固定されている。
筒状のアンカー固定部は、上記他端から長手方向に沿って所定幅をもって延在するスリットが形成されていて、当該スリットを閉じるように縮径して先細の形態とした上で、上記孔内に挿入されている。
そして、上記別部材に通したボルト部材を上記内ネジに係合させることにより、縮径したアンカー固定部を拡げて食込爪を孔の内壁面に食い込ませ、これにより、連結具が押出成形体の孔内に固定されている。
上記フランジは、上記孔の開口周囲に設けた凹部内に位置している。
【００１２】
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】
【００１３】
上記構成を有する本発明の固定構造においては、連結具は、自身が有するフランジを、押出成形体に設けた凹部内に位置させた状態で、押出成形体に固定されるので、押出成形体に対する連結具の位置合わせが簡単である。また、アンカー固定部に設けた食込爪が孔の内壁面に食い込むことで、連結具が押出成形体に固定されるので、十分な固定強度が得られる。
また、プレキャスト（型成形）を利用しなくても連結具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。
さらには、連結具は乾式で段板に固定されているので（すなわち、接着剤で固定しているのではなく、プレキャストによる型成形でもないので）、廃棄の際の分別処理が簡単となる。
また、連結具はフランジを一体に備えた簡単な構造であって、フランジが押出成形体の凹部に納まるように、連結具を押出成形体の孔内に挿入するだけで当該連結具の押出成形体に対する位置合わせが完了するので、作業工程も簡単なものとなる。すなわち、特許文献３では２つの別部材を連結したり分離したりする必要があったが、本発明ではそのような必要はない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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、第１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、階段を構成する例を説明する。
【００１５】
≪第１実施形態（図２〜図５）≫
図２は、段板２０を説明する斜視図である。段板２０は、踏板２１と蹴込板２２からなる本体部２３に、後述する連結具３０を固定して構成される。連結具３０は、その詳細は後述するが、筒状のアンカー固定部３５の一端にフランジ３２を備え、他端に、径方向外側に突出する食込爪３８を備えたものである（図３参照）。
【００１６】
≪段板の本体部≫
段板の本体部２３は、踏板２１と蹴込板２２を一体的に連結して構成している。本体部２３は、押出成形により成形する。使用する材料は、押出成形できるものであれば問わない。靱性が高く、比重１．５〜２．３程度のセメント系材料を用いることが好ましい。
本体部２３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に連結具３０が挿入固定される。このように、本発明では、まず本体部２３を成形した後で、外部から連結具３０を固定するので、本体部２３に対する連結具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、連結具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、軽量化および強度アップを目的として形成されたものである。
【００１７】
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。
【００１８】
本発明においては、段板の本体部２３が押出成形されていること、および貫通孔２５に後述する連結具３０を挿通固定していることが重要である。蹴込板２２や貫通孔２６は、省略することも可能である。なお、孔２５は必ずしも貫通している必要はなく、凹状の孔であってもよい。
【００１９】
≪連結具の構成≫
図３（ａ）は、連結具３０の一例を示す側面図であり、図３（ｂ）は、これを下方側から見た図である。
連結具３０は、筒状のアンカー固定部３５の一端にフランジ３２を備え、他端３５ａに食込爪３８を備えている。そして、筒状のアンカー固定部３５には、内ネジ３１が形成されている（図４参照）。
【００２０】
図３（ｂ）に示したように、食込爪３８は、アンカー固定部３５の端部３５ａから、半径方向外側に突出するように４本形成されている。そして、各食込爪３８の間にスリット３６が形成されている。
スリット３６は、図３（ａ）に示したように、他端３５ａから長手方向に沿って上方へ延在し、徐々に幅狭となる三角形形状とされている。
【００２１】
図示の例では、スリット３６および食込爪３８は、筒状のアンカー固定部３５の周方向に沿って交互に４個づつ形成されている。すなわち、スリット３６および食込爪３８は、それぞれ、周方向に９０°毎に４個づつ形成される。
ただし、スリット３６および食込爪３８の個数および配置は、図示のものに限らず、適宜設定することができる。
【００２２】
≪段板への連結具の固定≫
図４および図５は、この連結具３０を段板本体２３の端面２０ａに固定する方法を示している。これらの図では、連結具３０を断面図で示している。連結具３０は、段板２０をササラ桁１０に連結するための部材である。
【００２３】
連結具３０を段板本体２３に固定する場合、まず、連結具３０のアンカー固定部３５を、段板の端面２０ａに開口する貫通孔２５に差し込む（図４）。このとき、筒状のアンカー固定部３５は、スリット３６を閉じるように縮径されて、全体として先細の形態となっている。これにより、食込爪３８が側方に突出したアンカー固定部の端部３５ａを貫通孔２５内に挿入することができる。
なお、連結具３０は、最初から先細に縮径されたものとして製造してもよいし、縮径していない状態で製品化し、作業者が現場にて先細に変形させるものとしてもよい。
【００２４】
連結具３０は位置決め用のフランジ３２を備えている。また、貫通孔２５の開口周囲にはフランジ３２を収容する座ぐり穴（凹部）２９が形成されている。したがって、フランジ３２が座ぐり穴２９内に収容されるまで連結具３０を押し込むことで、簡単かつ確実に連結具３０を適正位置にセットできる。一例として、座ぐり穴２９は、内径３０ｍｍ、深さ３ｍｍの円柱状に形成する。
【００２５】
このように、フランジ３２によって、貫通孔２５内における連結具３０の位置（深さ）が決まる。また、フランジ３２が存在することで、後でボルト部材７０をねじ込む際に、連結具３０が貫通孔２５内に沈んで行くことを防止できる。
フランジ３２の形状は、代表的には円板状であるが、四角形その他、任意の形状とすることが可能であり、それに併せて凹部２９の形状も変更することが好ましい。
【００２６】
なお、座ぐり穴２９の深さをフランジ３２の厚みに等しく設定しておけば、連結具３０を固定した場合に、段板の端面２０ａとフランジ３２とを面一にすることができる。
【００２７】
次に、ササラ桁１０に通したボルト部材７０を、アンカー固定部３５の内ネジ３１にネジ係合させる（図４、矢印Ａ）。ネジ係合を進めていくと、縮径して先細になっていたアンカー固定部の端部が拡径し（縮径前の筒状に戻る）、食込爪３８が段板２０の貫通孔２５の内周面に食い込む（矢印Ｂ）。これによって、連結具３０は、段板本体２３に確実かつ強固に固定される。図５は、固定が完了した状態を示している。
【００２８】
図４、図５では部分的にしか図示していないが、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。
【００２９】
本発明においては、連結具３０は乾式で段板２０に固定されている。すなわち、連結具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。したがって、廃棄の際には、段板２０を砕くだけで、容易に分別を行うことができる。
【００３０】
≪アンカー固定部に形成するスリットの形状≫
図３（ａ）に示したように、スリット３６は、アンカー固定部の端部３５ａから徐々に幅狭となる三角形形状とされている。しかし、スリット３６は、アンカー固定部３５を図４に示したように縮径させることを目的として形成されるものであるから、例えば一定幅の長方形形状等のスリットであってもよい。
ただ、三角形形状のスリット３６を採用すると次のようなメリットがある。すなわち、アンカー固定部３５を縮径させたときに、三角形を構成する２つの斜辺３６ａ、３６ａがピタリと閉じ、その結果、筒状のアンカー固定部３５の内周面側に形成されるネジ面が隙間のない連続面となり、ボルト部材７０をスムーズにネジ込むことができる。
一方、仮にスリット３６が長方形であるとすれば、三角形の頂点３６ｂ（図３（ｂ））に対応する位置において、スリットが完全に閉じることはできず、内周面側のネジ面が不連続となり、ボルト部材７０のスムーズなネジ込みを妨げる。
【００３１】
≪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２参照）。
「防水」は、連結具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がガタツクことや、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２の例ではＬ字状）とすることが好ましく、連結具３０が挿着される貫通孔２５を露出させるための開口４１を有する。
【００３２】
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。
【００３３】
≪第２実施形態：図６≫
第２実施形態では、「押出成形体」としての外装板１２０に、「別部材」としてのブラケット１１０を固定する例を説明する。外装板１２０は、建造物の外壁として使用される化粧材であって、これに取り付けたブラケット１１０を介して、建造物の駆体（不図示）に固定される。
【００３４】
連結具１３０は、第１実施形態の場合と同様に、筒状のアンカー固定部１３５の一端にフランジ１３２を備え、他端に食込爪１３８を備えていて、筒状のアンカー固定部１３５には、内ネジ１３１が形成されている。
また、図には示していないが、アンカー固定部１３５には、第１実施形態の場合と同様に、その長手方向に沿って縮径用のスリットが形成されている。
【００３５】
固定の手順は、第１実施形態と同様であるが、簡単に説明すると次の通りである。
（１）外装板１２０の裏面に形成した凹状孔１２５内に、縮径状態にある連結具１３０をセットする。このとき、連結具１３０のフランジ１３２が外装板裏面の座ぐり穴（凹部）１２９内に位置する。
（２）ブラケット１１０に形成した開口１１１にボルト部材１７０を通して、連結具１３０の内ネジ１３１にネジ係合させる（矢印Ａ）。ネジ係合を進めていくと、縮径して先細になっていたアンカー固定部１３５の端部が拡径し（縮径前の筒状に戻る）、食込爪１３８が化粧材裏面の凹状孔１２５の内周面１２５ａに食い込む（矢印Ｂ）。これによって、連結具１３０は、化粧材１２０に確実かつ強固に固定される。同時にブラケット１１０の固定も完了する。図６（ｂ）は、固定が完了した状態を示している。
【００３６】
第２実施形態において、外装板１２０の厚みは３０ｍｍ、凹状孔１２５の深さは２５ｍｍ、内径は１０．５ｍｍである。これに対して、食込爪１３８を含めた外径が１０ｍｍ程度になるように縮径させて、連結具１３０をセットする。連結具１３０の全高は２４ｍｍである。そして、８φのボルト部材１７０を使用して連結固定する。また、食込爪１３８の突出量は１ｍｍで、スリットの最大幅は２ｍｍとする。
以上の数値は単なる一例であって、状況に応じて適宜の寸法を採用することができる。
【００３７】
なお、第２実施形態においても、第１実施形態の場合と同様に、図２に示したような防水緩衝シール材４０を利用してもよい。第２実施形態においては、外装板１２０とブラケット１１０との間に、防水緩衝シール材を配置する。
【００３８】
≪押出成形体の材質≫
本発明において、押出成形体の具体的な材質は特に限定されるものではないが、より安定した固定強度を得るためには、高靱性の押出成形体を使用することが好ましい。
例えば、水硬性組成物から成形されてなる無機系押出成形体であって、曲げ載荷に際して（好ましくは、引張応力の作用に対しても）、「多重亀裂」を生じて破壊する、高靭性の押出成形体が好ましい。
【００３９】
ここで、「多重亀裂」について簡単に説明する。
一般には、曲げや引っ張り応力が印加されてセメント硬化体に最初の亀裂が入ると、その亀裂部に応力が集中して、通常のセメント硬化体ではそのまま破断に至る。すなわち応力−歪曲線が直線となる弾性変形の段階で破断に至る。そのためエネルギー吸収能が低く、脆性破壊を呈する（高靭性ではない）。
これに対して、最初の亀裂が入った後においても、直ちに材料全体の破断に至らず、最初の亀裂に続いて複数の亀裂が発生する現象が存在する。これを「多重亀裂」という。多重亀裂が発生すると、応力が分散されるため、最初の亀裂発生後も増加する荷重に耐えて大きな歪に至るまで破壊せず、高いエネルギー吸収能と高い靭性を示す。
【００４０】
以上のような「多重亀裂」が起こる無機系硬化体を構成する水硬性組成物は、少なくとも水硬性セメントを含むマトリックスに繊維を配合・補強して構成される。マトリックスは、好ましくは、シリカ質原料、パルプおよび水溶性セルロースを含み、また更に、減水剤などの混和剤、鉱物繊維および軽量骨材が配合されてもよい。
【００４１】
具体的な配合例を例示すると、次の通りである。
普通ポルトランドセメント１００重量部に、繊維長＝６ｍｍ、繊維径＝４０μｍ、アスペクト比＝１５０のＰＶＡ繊維５．１重量部（体積混入率３ｖｏｌ％）、珪石粉（比表面積４０００ｃｍ２／ｇ）６０重量部、パルプ（広葉樹系パルプ）５重量部、およびメチルセルロース（信越化学工業社製）６重量部を加えて、ミキサーにより粉体混合する。
粉体混合を続けながら、これに水７０．０重量部を混合した後、ニーダーに移して混練してセメントペーストを練り上げる。
得られたセメントペーストを、シリンダー式真空押出成形機から金型を通して押出成形して、この押出成形体をオートクレーブにて養生し、硬化させ、比重１．９のセメント系成形体が得られる。
【００４２】
≪その他の例≫
本発明は、図示して説明した第１実施形態および第２実施形態に限らず、広く「押出成形体」に「別部材」を固定する場合に適用可能である。
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】
【００４３】
【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】本発明の第１実施形態に係る段板を説明する斜視図。
【図３】図２の段板に固定する連結具を説明する図。
【図４】図３の連結具を用いた固定方法を説明する図。
【図５】図３の連結具を用いた固定方法を説明する図。
【図６】本発明の第２実施形態に係る固定方法を説明する斜視図。
【符号の説明】
【００４４】
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
２３ 段板の本体部
２５、２６ 貫通孔
２５ａ 貫通孔の内壁面
２９、１２９ 座ぐり穴（凹部）
３０、１３０ 連結具
３１、１３１ 内ネジ
３２、１３２ フランジ
３３ 内腔
３３ａ 内腔の開口
３５、１３５ アンカー固定部
３６ スリット
３８、１３８ 食込爪
４０ 防水緩衝シール材
７０、１７０ ボルト部材
１１０ ブラケット
１１１ 開口
１２０ 外装板
１２５ 凹状孔
１２５ａ 凹状孔の内壁面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボルトと内ネジの連結機構を利用して、押出成形体（２０、１２０）を別部材（１０、１１０）に固定してなる固定構造であって、
押出成形体（２０、１２０）に形成した孔（２５、１２５）内に連結具（３０、１３０）が固定されていて、
当該連結具（３０、１３０）は、内ネジ（３１、１３１）が形成された筒状のアンカー固定部（３５、１３５）の一端にフランジ（３２、１３２）を備え、他端（３５ａ）に、径方向外側に突出する食込爪（３８、１３８）を備え、当該食込爪（３８、１３０）を備えた他端（３５ａ）から上記孔（２５、１２５）内に挿着固定されていて、
筒状のアンカー固定部（３５、１３５）は、上記他端（３５ａ）から長手方向に沿って所定幅をもって延在するスリット（３６）が形成されていて、当該スリット（３６）を閉じるように縮径して先細の形態とした上で、上記孔（２５、１２５）内に挿入され、
上記別部材（１０、１１０）に通したボルト部材（７０、１７０）を上記内ネジ（３１、１３１）に係合させることにより、縮径したアンカー固定部（３５、１３５）を拡げて食込爪（３８、１３８）を孔の内壁面（２５ａ、１２５ａ）に食い込ませ、これにより、連結具（３０、１３０）が押出成形体（２０、１２０）の孔（２５、１２５）内に固定されていて、
上記フランジ（３２、１３２）は、上記孔（２５、１２５）の開口周囲に設けた凹部（２９、１２９）内に位置していることを特徴とする、固定構造。
【請求項２】
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記載の構造。
【請求項３】
上記押出成形体（２０、１２０）と別部材（１０、１１０）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または２記載の構造。
【請求項４】
内ネジ（３１、１３１）が形成された筒状のアンカー固定部（３５、１３５）の一端にフランジ（３２、１３２）を備え、他端（３５ａ）に、径方向外側に突出する食込爪（３８、１３８）を備えた連結具（３０、１３０）であって、
筒状のアンカー固定部（３５、１３５）には、上記他端から長手方向に沿って所定幅をもって延在するスリット（３６）が形成されていることを特徴とする、連結具。
【請求項５】
上記スリット（３６）は、上記他端（３５ａ）から徐々に幅狭となる三角形形状とされていることを特徴とする、請求項４記載の連結具。
【請求項６】
上記筒状のアンカー固定部（３５、１３５）は、スリット（３６）を閉じるように縮径され、先細の形態とされていることを特徴とする、請求項４または５記載の連結具。
【請求項１】
ボルトと内ネジの連結機構を利用して、押出成形体（２０、１２０）を別部材（１０、１１０）に固定してなる固定構造であって、
押出成形体（２０、１２０）に形成した孔（２５、１２５）内に連結具（３０、１３０）が固定されていて、
当該連結具（３０、１３０）は、内ネジ（３１、１３１）が形成された筒状のアンカー固定部（３５、１３５）の一端にフランジ（３２、１３２）を備え、他端（３５ａ）に、径方向外側に突出する食込爪（３８、１３８）を備え、当該食込爪（３８、１３０）を備えた他端（３５ａ）から上記孔（２５、１２５）内に挿着固定されていて、
筒状のアンカー固定部（３５、１３５）は、上記他端（３５ａ）から長手方向に沿って所定幅をもって延在するスリット（３６）が形成されていて、当該スリット（３６）を閉じるように縮径して先細の形態とした上で、上記孔（２５、１２５）内に挿入され、
上記別部材（１０、１１０）に通したボルト部材（７０、１７０）を上記内ネジ（３１、１３１）に係合させることにより、縮径したアンカー固定部（３５、１３５）を拡げて食込爪（３８、１３８）を孔の内壁面（２５ａ、１２５ａ）に食い込ませ、これにより、連結具（３０、１３０）が押出成形体（２０、１２０）の孔（２５、１２５）内に固定されていて、
上記フランジ（３２、１３２）は、上記孔（２５、１２５）の開口周囲に設けた凹部（２９、１２９）内に位置していることを特徴とする、固定構造。
【請求項２】
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記載の構造。
【請求項３】
上記押出成形体（２０、１２０）と別部材（１０、１１０）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または２記載の構造。
【請求項４】
内ネジ（３１、１３１）が形成された筒状のアンカー固定部（３５、１３５）の一端にフランジ（３２、１３２）を備え、他端（３５ａ）に、径方向外側に突出する食込爪（３８、１３８）を備えた連結具（３０、１３０）であって、
筒状のアンカー固定部（３５、１３５）には、上記他端から長手方向に沿って所定幅をもって延在するスリット（３６）が形成されていることを特徴とする、連結具。
【請求項５】
上記スリット（３６）は、上記他端（３５ａ）から徐々に幅狭となる三角形形状とされていることを特徴とする、請求項４記載の連結具。
【請求項６】
上記筒状のアンカー固定部（３５、１３５）は、スリット（３６）を閉じるように縮径され、先細の形態とされていることを特徴とする、請求項４または５記載の連結具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−４１２７０（Ｐ２００９−４１２７０Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０７９０３（Ｐ２００７−２０７９０３）
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【出願人】（０００００１０９６）倉敷紡績株式会社 (296)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【出願人】（０００００１０９６）倉敷紡績株式会社 (296)
【Ｆターム（参考）】
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