物体挟持装置及び屋根材の固定方法
【課題】強風等に起因する水平方向及び鉛直方向の応力に対抗できるように屋根材をより強固に固定する物体挟持装置及び固定方法が望まれている。
【解決手段】本発明は、雌ねじ１２と第一の押さえ部１３ｂとを有する第一部材１１と、雌ねじ１２に螺合する雄ねじ１６を有すると共に、第一の押さえ部１３ｂと協働して物体を挟持可能な第二の押さえ部１７を有する第二部材１５とを具備し、第二部材１５は、雄ねじ１６を有する棒状の本体１８を備え、本体１８を鉛直姿勢に静止保持したときに本体１８から径方向外方へ張り出さない形状を有する係止片１９から形成され、係止片１９は本体１８を回転させて螺合動作を生じさせたときに、遠心力により本体１８に対し自動的に回転して、両端が本体１８から径方向外方へ張り出す姿勢に移行すること、を特徴とする物体挟持装置１０を提供する。
【解決手段】本発明は、雌ねじ１２と第一の押さえ部１３ｂとを有する第一部材１１と、雌ねじ１２に螺合する雄ねじ１６を有すると共に、第一の押さえ部１３ｂと協働して物体を挟持可能な第二の押さえ部１７を有する第二部材１５とを具備し、第二部材１５は、雄ねじ１６を有する棒状の本体１８を備え、本体１８を鉛直姿勢に静止保持したときに本体１８から径方向外方へ張り出さない形状を有する係止片１９から形成され、係止片１９は本体１８を回転させて螺合動作を生じさせたときに、遠心力により本体１８に対し自動的に回転して、両端が本体１８から径方向外方へ張り出す姿勢に移行すること、を特徴とする物体挟持装置１０を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根材を下地に固定するための物体挟持装置及びそれを用いた屋根材の固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の屋上では下地に断熱材を敷設し、その上面に防水層を形成する工法が広く採用されている。防水層には樹脂材による防水シートが用いられ、断熱材にはポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォーム等が用いられることが多い。
【０００３】
防水シートや断熱材等を下地に固定する工法として、断熱材の上から取付け金具を挿入して断熱材を下地にビス止めし、固定された断熱材の上面に粘着材や接着剤を介して防水シートを固着する工法が行われている。また、特許文献１は、防水シートと断熱材との間に配置される押さえ部であってその上面が防水シートの裏面に固着される押さえ部と、押さえ部を下地に固定するための止め具とからなる固定装置であって、押さえ部を樹脂材で形成すると共に、防水シートと止め具の頂部との間の押さえ部に熱伝導遮断部を設け、止め具又はその近傍における結露を防止するようにした断熱防止構造を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
屋根に敷設される防水シートや断熱材（以下、防水シートや断熱材を単に屋根材と記載する場合がある）は、建物を雨から守ったり断熱したりする機能の他に、強風に対する飛散を防止するという性能も要求されている。すなわち、強風下においては屋根材を吸い上げようとする鉛直方向の応力が生じるため、屋根材をその応力に対抗するよう下地に固定する必要がある。
【０００６】
また、近年の研究において、ビスを用いて屋根材を点固定する従来の機械的固定工法では、下地の固定部分において鉛直方向以外に水平方向の応力が生じることが確認されており、ビスの弛みや抜けといった現象が発生して屋根材の飛散事故につながる可能性があった。
【０００７】
そこで、強風等に起因する水平方向及び鉛直方向の応力に対抗できるよう屋根材をより強固に固定する固定装置（以下、物体挟持装置と記載する場合がある）及び固定方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、雌ねじを有すると共に該雌ねじに対し固定して配置される第一の押さえ部を有する第一部材と、前記雌ねじに螺合する雄ねじを有すると共に、該雄ねじに対して移動可能に配置される第二の押さえ部であって、前記第一の押さえ部と協働して物体を挟持可能な第二の押さえ部を有し、前記雌ねじと該雄ねじとの螺合動作により前記第一の押さえ部と該第二の押さえ部とが相互に接近又は離反する方向へ移動可能に、前記第一部材に組み合わされる第二部材とを具備し、前記第二部材は、前記雄ねじを有する棒状の本体を備え、前記第二の押さえ部は、重心からずれた位置で前記本体に回転可能に取付けられる係止片であって、前記本体を鉛直姿勢に静止保持したときに、重力により鉛直姿勢を維持すると共に前記本体から径方向外方へ張り出さない形状を有する係止片から形成され、前記係止片は、前記本体を前記鉛直姿勢で前記第一部材に対し回転させて前記螺合動作を生じさせたときに、遠心力により前記本体に対し自動的に回転して、両端が前記本体から径方向外方へ張り出す姿勢に移行すること、を特徴とする物体挟持装置を提供する。
【０００９】
また、前記第一部材は、前記雌ねじを有する保持部材と、前記第一の押さえ部を有する押圧部材と、を備え、前記保持部材と前記押圧部材とが互いに別部材として形成されて互いに組み合わされる、物体挟持装置を提供する。
【００１０】
また、前記第一部材の前記第一の押さえ部は平板である、物体挟持装置を提供する。
【００１１】
また、前記第一部材の前記第一の押さえ部は凹部を有すると共に、前記雌ねじが前記凹部の底部に位置している、物体挟持装置を提供する。
【００１２】
また、前記第二部材の前記本体は前記雄ねじを有する側の端部に溝が形成されている、物体挟持装置を提供する。
【００１３】
また、屋根材を下地に固定する屋根材の固定方法であって、前記記載の物体挟持装置を用意することと、前記屋根材を前記下地上に配置することと、前記屋根材及び前記下地に挿通孔を形成することと、前記第二部材の前記係止片が鉛直姿勢である状態で、前記第二部材を前記挿通孔に挿通することと、前記第一の押さえ部と前記第二の押さえ部とが相互に接近する方向へ移動するように、前記第二部材の前記本体を前記第一部材に対して回転させて前記螺合動作を生じさせて、遠心力により前記係止片を前記本体に対し自動的に回転させ前記係止片の両端が前記本体から径方向へ張り出す姿勢に移行させることと、前記第一の押さえ部と前記第二の押さえ部とが接近して、前記係止片が両端を前記下地に引っ掛けることにより、前記第一の押さえ部と前記第二の押さえ部とが協働して、前記下地と前記屋根材とを挟持することと、を含む、屋根材の固定方法を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の物体挟持装置では、第二部材の本体を第一部材に対して回転させて螺合動作を生じさせたときに、第二の押さえ部である係止片が自動的に回転してその両端が本体から径方向外方へ張り出す姿勢に移行する。そのため、例えば屋根材及び下地に形成した挿通孔に物体挟持装置の第二部材を挿入した後、第一の押さえ部と第二の押さえ部とが接近するように、第二部材の本体を回転させることで、係止片の両端が下地に引っ掛かり、第一の押さえ部と第二の押さえ部とが協働して下地と屋根材とを挟持し、屋根材を下地に固定することができる。固定した後は、係止片の両端が下地に引っ掛かるので鉛直方向や水平方向の応力にも対抗することができ、従来の工法のようにビスに弛みや抜けが発生することがなく、屋根材を強固に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一実施形態の物体挟持装置を示す斜視図である。
【図２】第一実施形態の物体挟持装置を用いて屋根材を固定した屋根の部分断面図である。
【図３】第一実施形態の物体挟持装置を用いて屋根材を固定した屋根の一部を示す斜視図である。
【図４】第二実施形態の物体挟持装置を示す斜視図である。
【図５】第二実施形態の物体挟持装置を用いて屋根材を固定した屋根の部分断面図である。
【図６】第二実施形態の物体挟持装置の別例を示す斜視図である。
【図７】第二実施形態の物体挟持装置の別例を用いて屋根材を固定した屋根の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。また、以下の実施形態において同一又は類似の構成要素には共通の参照符号を付して示している。
【００１７】
（第一実施形態）
図１は、第一実施形態の物体挟持装置１０の斜視図であり、物体挟持装置１０の要部が分かるよう一部の構成要素を切り欠いて示している。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った物体挟持装置１０の断面図であり、物体挟持装置１０を用いて屋根材を下地２２に固定した状況を示す屋根１の部分断面図である。
【００１８】
物体挟持装置１０は、図に示すように、屋根材である断熱材２４を屋根の下地２２に固定する装置である。物体挟持装置１０は、第一部材１１と第二部材１５とから構成されている。本実施形態の第一部材１１は、雌ねじ１２を有する保持部材１４と第一の押さえ部１３ｂを有する押圧部材１３とから構成されており、保持部材１４と押圧部材１３とは互いに別部材として形成されて互いに組み合わされている。第二部材１５は、保持部材１４に形成された雌ねじ１２に螺合する雄ねじ１６と、雄ねじ１６に対して移動可能に配置される第二の押さえ部１７と、を有している。第二の押さえ部１７は第一の押さえ部１３ｂと協働して、例えば下地２２及び断熱材２４を挟持可能になっている。そして、第二部材１５は雌ねじ１２と雄ねじ１６との螺合動作により第一の押さえ部１３ｂと第二の押さえ部１７とが相互に接近又は離反する方向に移動可能になるよう、第一部材１１に組み合わされている。
【００１９】
第二部材１５は、雄ねじ１６を有する棒状の本体１８を備えている。そして、本実施形態の第二の押さえ部１７は、具体的には図に示すように矩形の係止片１９で実現されており、本体１８に重心からずれた位置で回転可能にピン２０により取付けられている。係止片１９は重心からずれた位置で回転可能に取付けられているため、本体１８を鉛直姿勢に静止して保持したとき、係止片１９は重力により、図に点線で示すように、鉛直姿勢を維持するようになる。また、係止片１９は鉛直姿勢のとき、本体１８から径方向外方へ張りださない形状を有している。
【００２０】
係止片１９は、工具等を用いて本体１８を鉛直姿勢で第一部材１１に対して回転させて螺合動作を生じさせたとき、遠心力により本体１８に対して自動的に、図の矢印Ｅ方向に回転して、図の実線で示すように、係止片１９の両端１９ａ、１９ｂが径方向外方へ張り出す姿勢に移行する。
【００２１】
第一部材１１について説明する。上述のように第一部材１１は、雌ねじ１２を有する保持部材１４と、雌ねじ１２に固定される第一の押さえ部１３ｂを有する押圧部材１３とから構成されている。本実施形態では保持部材１４は押圧部材１３とは別部材として形成されており、互いに組み合わさることで一体化する。また運搬や保管時にはそれぞれを分離することが可能になっている。
【００２２】
保持部材１４について説明する。保持部材１４は、その本体部分１４ａの外形が六角形に形成されると共に、その内部に中空部１４ｂが形成された筒状の部材である。保持部材１４は、後述する押圧部材１３の貫通孔１３ａを通して、押圧部材１３の中央において鉛直方向下方に突出するよう配置される。保持部材１４の中空部１４ｂは保持部材１４の両端において開口しており、中空部１４ｂの内周面には第二部材１５と螺合するよう雌ねじ１２が形成されている。また、保持部材１４の上方に位置する端部にはフランジ部１４ｃが形成されており、保持部材１４の本体部分１４ａが貫通孔１３ａを挿通した後、フランジ部１４ｃが貫通孔１３ａの周囲に当たることで、保持部材１４が押圧部材１３に係止されて、互いに組み合わされる。
【００２３】
押圧部材１３の第一の押さえ部１３ｂは、断熱材２４をその上面から押さえるのに充分な広さ、面積を有する正方形の平板である。押圧部材１３の中央には、上述の保持部材１４を挿入する貫通孔１３ａが形成されている。貫通孔１３ａは、保持部材１４の本体部分１４ａの横断面の外形に合わせて形成されている。保持部材１４の本体部分１４ａの外形が六角形であることから、貫通孔１３ａはそれに対応するよう六角形に形成されている。本実施形態の押圧部材１３は、その一辺Ｄ１が約５０ｍｍから５００ｍｍの金属板であるが、その大きさは断熱材２４の厚みや物体挟持装置１０が屋根上に配置される間隔により適宜変更してよい。また、その形状は正方形に限定されず、長方形や円形であってもよい。また、押圧部材１３は熱伝導率の小さい樹脂材で形成されたディスクプレートであってもよい。
【００２４】
保持部材１４の本体部分１４ａの横断面の外形は、保持部材１４が第一軸線Ａを中心に回転しないよう、多角形に形成されているのが望ましい。これは、後述するが断熱材２４を固定するために第二部材１５を第一軸線Ａを中心に回転させるが、それに伴って保持部材１４が回転するのを防止するためである。押圧部材１３の貫通孔１３ａを、本体部分１４ａの外形に対応するよう多角形に形成することで、保持部材１４の回転を防止することができる。本実施形態では、本体部分１４ａに細長いナットを利用しており、その横断面の形状は六角形であるが、本体部分１４ａの横断面形状は三角形や四角形でもよい。また、押圧部材１３と保持部材１４との接合部分において、保持部材１４の回り止め用に、保持部材１４の側部に突起を形成し、押圧部材１３の貫通孔１３ａの一部にそれに対応する凹部をもうけてもよい。第一部材１１の押圧部材１３と保持部材１４とを分離可能にすることで、第一部材１１の製作、運搬及び管理を容易にすると共に、様々な大きさを有する押圧部材１３と保持部材１４とを組み合せることができる。しかしながら、保持部材１４と押圧部材１３とを分離する必要が無ければ、それらを予め溶接等により接合し一体的に形成してよい。その場合、保持部材１４の回転は押圧部材１３によって防止されるので、本体部分１４ａの外形を多角形にする必要はなく円形であってもよい。
【００２５】
次に、第二部材１５について説明する。第二部材１５は長手方向の第一軸線Ａを有する棒状部材である。第二部材１５は雌ねじ１２に螺合する雄ねじ１６を有する棒状の本体１８を備えている。そして、第二部材１５の先端に第二の押さえ部１７を備えている。具体的には、第二の押さえ部１７として係止片１９が、第二部材１５の先端１６ｂにあるピン２０により回転自在に取付けられている。雌ねじ１２と雄ねじ１６との螺合動作により、第一の押さえ部１３ｂと第二の押さえ部１７とが相互に接近又は離反する方向へ移動可能になっている。また、雄ねじ１６と雌ねじ１２との螺合により第二部材１５は第一の押さえ部１３ｂに対して鉛直方向下方に延びるよう取付けられる。
【００２６】
本体１８の上方の端部１６ｃには、溝１６ｄ（すりわり）が形成されている。そのため、例えばマイナスドライバを保持部材１４の中空部１４ｂに挿入して溝１６ｄに嵌めることで、第二部材１５を第一軸線Ａを中心に第一部材１１に対して回転させて螺合動作を生じさせることができる。すなわち、第二部材１５を回転させることによって、第一の押さえ部１３ｂと第二の押さえ部１７とを相互に接近又は離反する方向へ移動させることができる。また、その回転の遠心力により係止片１９がピン２０を中心に回転する。なお、溝１６ｄの形状は単なる溝（すりわり）に限定されず、使用する工具に合わせて十文字穴、プラスマイナス穴、六角穴、四角穴を本体１８の上方の端部１６ｃに形成してよい。
【００２７】
次に、第二部材１５の第二の押さえ部１７について、さらに詳細に説明する。第二部材１５の先端１６ｂには、第一軸線Ａに対して直交する方向（第三軸線、図１のＢ方向に伸びる軸線）に延びるピン２０が設けられている。そして、ピン２０には、第二の押さえ部１７として、重心からずれた位置で係止片１９が第三軸線を中心にして回転自在に取付けられている。
【００２８】
係止片１９は、長手方向の第二軸線Ｃを有する矩形の金属片である。係止片１９の幅Ｄ２は保持部材１４の幅Ｄ３よりも小さく形成されている。一方、係止片１９の長さＬ１は、保持部材１４の幅Ｄ３より大きく形成されている。また、上述のように係止片１９は、ピン２０が係止片１９の重心から外れた位置を貫通するよう留められている。そのため、第二部材１５の本体１８を鉛直姿勢にした場合、図１及び図２の点線で示すように、ピン２０から遠い方の係止片１９の端部１９ａが重力により下がり、ピン２０から近い方の端部１９ｂが上がった状態になる。すなわち、第二部材１５の本体１８を鉛直姿勢にしたとき、係止片１９も重力により鉛直姿勢が維持され、係止片１９の第二軸線Ｃが第一軸線Ａに対して平行な状態になる。そして、第二部材１５を本体１８、第一軸線Ａを中心にある程度の速さで回転させると、係止片１９の端部１９ａが遠心力によりＥ方向に移行する。そして、本体１８が回転している間は、図の実線で示すように、係止片１９はその第二軸線Ｃが第一軸線Ａに対してほぼ直交した状態になり、係止片１９の両端１９ａ、１９ｂは本体１８から径方向外方へ張り出すようになる。この状態で、第一の押さえ部１３ｂと第二の押さえ部１７とが接近すれば、物体挟持装置１０は下地２２と断熱材２４とを挟持するようになる。
【００２９】
次に、本実施形態の物体挟持装置１０を用いて、断熱材２４を下地２２に固定する方法について説明する。
【００３０】
まず、屋根１の下地２２上に断熱材２４を配置し、所望の位置にドリル等の工具を用いて、第一部材１１の保持部材１４及び第二部材１５が通る挿通孔２２ａ、２４ａを、下地２２及び断熱材２４に形成する（以下、挿通孔２２ａ及び２４ａをまとめて挿通孔２３と記載する場合がある）。図に示す挿通孔２３は、保持部材１４が挿入できるよう保持部材１４の幅Ｄ３に合わせて形成されている。また、挿通孔２３の直径は係止片１９を通すことができるよう係止片１９の短辺（幅）の長さＤ２より大きく、かつ係止片１９が下地２２に引っ掛かるよう係止片１９の長辺の長さＬ１より小さく形成されている。そして、係止片１９の両端１９ａ、１９ｂを下地２２に引っ掛けるためには、少なくとも係止片１９の端部１９ｂからピン２０までの長さＬ４が挿通孔２３の直径の半分より大きくなくてはならない。
【００３１】
下地２２及び断熱材２４に挿通孔２３を形成した後、物体挟持装置１０の押圧部材１３を配置して、保持部材１４と第二部材１５とを挿通孔２３に挿入する。この時、保持部材１４及び第二部材１５を連結した長さは、下地２２及び断熱材２４を合わせた厚みＬ２より充分に長くしておく。また、図２の点線で示すように、係止片１９の端部１９ａが下方に垂れ下がった状態しておく。係止片１９が鉛直姿勢である場合は、係止片１９が挿通孔２３に引っ掛かることはない。そして、係止片１９がピン２０を中心に回転できるよう係止片１９が完全に下地２２よりも下方に位置するようにする。
【００３２】
次に、保持部材１４の中空部１４ｂに、ドライバ等の工具を挿入して、工具の先端を第二部材１５の溝１６ｄに嵌めた後、第二部材１５の第二の押さえ部１７が第一の押さえ部１３ｂに接近する方向に第二部材１５を回転させる。そして、一定以上の速度で第二部材１５が回転すると、係止片１９が遠心力によりピン２０を中心に回転し、係止片１９の両端１９ａ、１９ｂが径方向外方へ張り出すようになる。その状態で、第二部材１５が第一部材１１に接近することで、係止片１９の両端１９ａ、１９ｂが下地２２に引っ掛かるようになる。そして、係止片１９が下地２２に引っ掛かった時点で第二部材１５の回転を止めても、係止片１９の両端１９ａ、１９ｂが下地２２に係止されるので、係止片１９がピン２０を中心に回転することはなく、第一の押さえ部１３ｂ（押圧部材１３）と第二の押さえ部１７（係止片１９）とにより断熱材２４と下地２２とを挟持した状態が維持され、断熱材２４を下地２２に固定することができる。
【００３３】
なお、断熱材２４を固定した後において、第二の押さえ部１７が第一の押さえ部１３ｂに対して離反するよう第二部材１５を回転させれば、係止片１９の両端１９ａ、１９ｂが下地２２によって係止されなくなり係止片１９の端部１９ａが重力によって下がるようになる。すなわち、係止片１９が再び鉛直姿勢に戻る。上述のように係止片１９の幅Ｄ２は、断熱材２４に形成された挿通孔２３の直径よりも小さいことから、係止片１９が下地２２に引っ掛かることなく、物体挟持装置１０を屋根１から取り外すことができる。
【００３４】
また、第二部材１５を回転させるとき、第二部材１５の回転は速いほうがよく、手作業よりも電動ドライバを用いて回転させるのが望ましい。
【００３５】
断熱材２４を物体挟持装置１０を用いて固定した後、断熱材２４及び物体挟持装置１０の上面に粘着材又は接着剤を塗布して防水シート２６を接着することで、防水シート２６を固着し屋根１を完成させる。なお、図に示す屋根１では、物体挟持装置１０の押圧部材１３を防水シート２６の下方に配置しているが、防水シート２６上に押圧部材１３を配置して、物体挟持装置１０により断熱材２４及び防水シート２６を固定し、押圧部材１３の上面を別途補強シートを被覆して固着する場合もある。
【００３６】
また、第二部材１５の長さが比較的長い場合、断熱材２４を固定したときに、第二部材１５の本体１８が押圧部材１３より上方にはみ出す場合がある。この場合、押圧部材１３の上面に防水シート２６を固着できるよう、はみ出した本体１８をサンダー等により削り取り、押圧部材１３の上面を平坦にするのがよい。
【００３７】
本実施形態の物体挟持装置１０は、係止片１９を遠心力を利用してその姿勢を変えることで係止片１９を下地２２に引っ掛けている。係止片１９を下地２２に引っ掛けることにより断熱材２４を固定していることから、従来のビスによって固定する場合と比較して、鉛直方向や水平力の応力に対抗することができ、弛みや抜けが発生することなく、より強固に断熱材２４を下地２２に固定することができる。
【００３８】
また、第二部材１５の回転を保持部材１４の中空部１４ｂを経由して行っているため、屋根材の固定作業を全て屋根の表側から行うことができ、別途屋根の裏側から作業をする必要が無い。そのため、従来のビスによる固定と同様の作業工程で屋根材を固定することができる。
【００３９】
また、別の固定方法として、予め引掛部が固定形成されたＪ字形やＬ字形の部材を用いることも可能であるが、その引掛部を下地の下方まで通すために、屋根材に形成する挿通孔を大きくする必要がある。本実施形態の物体挟持装置１０を用いた場合、係止片１９が回転するので係止片１９を鉛直姿勢としその幅が最も小さくなる状態で挿通孔２３を通すことができる。そのため、下地２２や断熱材２４に形成する挿通孔２３を必要最低限の大きさで形成することができる。
【００４０】
また、従来のビスによる固定方法と比較して、鉛直方向や水平方向の応力に対する対抗力が大きいため、屋根に設置する固定装置の数量を減らすことができる。図３は既存の屋根１を改修した屋根２を示す斜視図である。既存の屋根１に新規の断熱材２３を配置して、さらにその上に新規の防水シート２８を敷設している。従来、各新規の断熱材２３を既存の屋根１に充分な対抗力をもって固定するためには、ビス止めによるディスクアンカ３０を、新規の断熱材２３の中央に一本さらに各四隅のそれぞれに打って固定する必要があった。本実施形態の物体挟持装置１０は従来のディスクアンカ３０と比較すると充分に大きな対抗力を有していることから、各新規の断熱材２３のそれぞれの格子点に一つ物体挟持装置１０を設置して、その周囲にある四つの新規の断熱材２３の隅を挟持することで、充分な耐風圧性評価を得ることができる。設置する固定装置の数量や、既存の屋根１や新規の断熱材２３に形成する挿通孔の数も減少することができるので、施工の手間を省くことができる。なお、屋根２は新規の断熱材２３を物体挟持装置１０等によって固定した後、粘着シート２７を貼付けその上に新規の防水シート２８を接着により固着している。新規の防水シート２８は粘着シート２７により面固定されているため、強風下において新規の防水シート２８の浮き上がりが発生しない。このように、物体挟持装置１０を用いれば、屋根の改修において既存の屋根材と新規に配設する屋根材とを合わせて固定することも可能である。
【００４１】
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態について図を用いて説明する。図４は第二実施形態の物体挟持装置４０を示す斜視図であり、図５は第二実施形態の物体挟持装置４０を用いて屋根材を固定した屋根５を示す部分断面図である。
【００４２】
本実施形態の物体挟持装置４０も、第一実施形態の物体挟持装置１０と同様に屋根材である断熱材５４を屋根５の下地５２に固定する装置であり、第一部材４１と第二部材４５とから構成されている。第一部材４１は雌ねじ４２を有する保持部材４４と、断熱材５４を押さえる第一の押さえ部４３ｂを有する押圧部材４３とを有し、第二部材４５は、第一の押さえ部４３ｂと協働して下地５２を下方から押さえる第二の押さえ部４７を有する。また、第二部材４５は、雄ねじ４６を有する棒状の本体４８を備え、第二の押さえ部４７は、具体的には係止片４９であり、本体４８に重心からずれた位置で回転可能にピン５０により取付けられている。第一実施形態の物体挟持装置１０との主たる違いは、押圧部材４３の形状であり、以下では押圧部材４３について主に説明する。なお、本実施形態の第二部材４５は、第一実施形態の第二部材１５と形状及び機能がほぼ同様であるので、その説明は省略することとする。
【００４３】
物体挟持装置４０の押圧部材４３は、図４に示すように、円盤状に形成されると共に、押圧部材４３の中央に凹部４３ａが形成されている。図５から分かるように、凹部４３ａの底部には貫通孔４３ｃが形成されおり、保持部材４４がその中空部４４ａと貫通孔４３ｃとが一致するように固定されている。
【００４４】
本実施形態の凹部４３ａの直径Ｄ４や深さＨは、保持部材４４の全体が収容可能な大きさとなるよう形成されているだけでなく、人の指を入れて第二部材４５の本体４８をつまむことが可能な大きさに形成されている。そのため、凹部４３ａの直径Ｄ４は１０ｍｍ〜５０ｍｍ、深さＨは１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で形成されており、直径Ｄ４を約４０ｍｍ、深さＨを約４０ｍｍで形成するのが望ましい。
【００４５】
保持部材４４は、第一実施形態の保持部材１４と同様に、中空部４４ａが形成された部材であり、中空部４４ａの内周面には第二部材４５の雄ねじ４６が螺合する雌ねじ４２が形成されている。本実施形態の保持部材４４は、第一実施形態の保持部材１４より長さが短く形成されている。これにより、図に示すよう第二部材４５の本体４８が保持部材４４から突出し、作業者が本体４８をつまむことで第二部材４５の本体４８を手動で回転させることができる。手動により本体４８を回転させることで、ピン５０を中心軸に係止片４９を回転させ、係止片４９の両端を径方向外方へ張り出させて、下地５２に引っ掛けることができる。第一実施形態では保持部材１４の中空部１４ｂが小さいためドライバ等の工具を用いて第二部材１５の本体１８を回転させていた。本実施形態のように、指を挿入可能な凹部４３ａを設けることで、工具を用いずとも手動で第二部材４５の本体４８を回転させて断熱材５４を下地５２に固定することができる。当然のことながら、工具を用いて第二部材４５の本体４８を回転させてよく、その場合、第二部材４５の本体４８に工具の先端と嵌合する溝を形成してもよい。
【００４６】
図５に示すように、物体挟持装置４０を用いて断熱材５４を固定する場合、凹部４３ｂの外形に対応した窪み５４ａを断熱材５４に形成する。さらに窪み５４ａの底部から、さらに第二部材４５を挿入する挿通孔５４ｂを形成し、下地５２にも挿通孔５２ａを形成する（以下、窪み５４ａ、挿通孔５４ｂ及び挿通孔５２ａをまとめて挿通孔５３と記載する場合がある）。
【００４７】
断熱材５４及び下地５２に挿通孔５３を形成した後、物体挟持装置４０を配置して、雄ねじ４６により第二部材４５を手動で回転させ断熱材５４を下地５２に固定する。断熱材５４を固定した後、第二部材４５の本体４８が、第一の押さえ部４３ｂより突出する場合は突出部分をサンダー等で削り取る。物体挟持装置４０により断熱材５４を固定した後、さらに凹部４３ａの内部に断熱材を充填してもよい。
【００４８】
次に本実施形態の別例を示す。図６は本実施形態の別例である物体挟持装置６０を示す斜視図であり、図７は本実施形態の別例である物体挟持装置６０を用いて屋根材を固定した屋根７を示す部分断面図である。
【００４９】
物体挟持装置６０も、屋根材である断熱材７４を下地７２に固定する装置であり、第一部材６１と第二部材６５とから構成されている。第一部材６１は雌ねじ６２を有する保持部材６４と、断熱材７４を押さえる第一の押さえ部６３ｂを有する押圧部材６３とを有し、第二部材６５は、第一の押さえ部６３ｂと協働して下地７２を下方から押さえる第二の押さえ部６７を有する。また、第二部材６５は、雄ねじ６６を有する棒状の本体６８を備え、第二の押さえ部６７は具体的には係止片６９であり、本体６８に重心からずれた位置で回転可能にピン７０により取付けられている。物体挟持装置６０は、図４及び図５に示す物体挟持装置４０と同様に、押圧部材６３の中央に凹部６３ａが形成されているが、物物体挟持装置４０との主たる違いは凹部６３ａの形状であり、物体挟持装置６０の凹部６３ａの横断面は、挿入される保持部材６４の外形に合わせて形成されている。
【００５０】
具体的には、保持部材６４として六角ナットが用いられており、図から分かるように、凹部６３ａの内部はその六角ナットの外形に合わせて六角形に形成されている。図４に示す物体挟持装置４０の場合、第二部材４５を回転させる際に、凹部４３ａの底部に配置された保持部材４４が共回りしないよう押さえるか、予め接着材等で固定しておく必要がある。しかしながら、図６に示す物体挟持装置６０のように、凹部６３ａの内部形状を保持部材６４の外形に合わせておけば、第二部材６５を回転させる際に、保持部材６４の側面が凹部６３ａの内壁によって係止されるため保持部材６４が共回りするのを防止することができる。また、保持部材６４の固定は保持部材６４を凹部６３ａに嵌めるだけで良く、接着材等を用いなくてよい。
【００５１】
以上、本実施形態について添付図を用いて説明した。本発明は、回転可能な係止片を下地に引っ掛けて第一の押さえ部と第二の押さえ部とが協働して屋根材を挟持している。そのため、従来のビスにより固定する方法と比較して、より強固に屋根材を固定することができ、強風による水平方向及び鉛直方向の応力にも対抗することができる。また、第二部材が鉛直姿勢である場合は、係止片が重力により鉛直姿勢となる。そのため、屋根材や下地に形成する挿通孔の大きさを、鉛直姿勢の係止片を通すことができる最小限の大きさとすることができる。また、屋根の表面から第二部材を回転させることで、遠心力により係止片を自動的に回転させて、係止片の両端が下地に引っ掛かるようにしている。屋根の表面からのみの作業で屋根材を下地に固定することができるので、別途屋根の裏面から作業をする必要がない。
【符号の説明】
【００５２】
１、５、７ 屋根
２ 改修された屋根
１０、４０、６０ 物体挟持装置
１１、４１、６１ 第一部材
１２、４２、６２ 雌ねじ
１３、４３、６３ 押圧部材
１３ｂ、４３ｂ、６３ｂ 第一の押さえ部
１４、４４、６４ 保持部材
１５、４５、６５ 第二部材
１６、４６、６６ 雄ねじ
１７、４７、６７ 第二の押さえ部
１８、４８、６８ 本体
１９、４９、６９ 係止片
２０、５０、７０ ピン
２２、５２、７２ 下地
２３ 新規の断熱材
２４、５４、７４ 断熱材
２６、５６、７６ 防水シート
２７ 粘着シート
２８ 新規の防水シート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根材を下地に固定するための物体挟持装置及びそれを用いた屋根材の固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の屋上では下地に断熱材を敷設し、その上面に防水層を形成する工法が広く採用されている。防水層には樹脂材による防水シートが用いられ、断熱材にはポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォーム等が用いられることが多い。
【０００３】
防水シートや断熱材等を下地に固定する工法として、断熱材の上から取付け金具を挿入して断熱材を下地にビス止めし、固定された断熱材の上面に粘着材や接着剤を介して防水シートを固着する工法が行われている。また、特許文献１は、防水シートと断熱材との間に配置される押さえ部であってその上面が防水シートの裏面に固着される押さえ部と、押さえ部を下地に固定するための止め具とからなる固定装置であって、押さえ部を樹脂材で形成すると共に、防水シートと止め具の頂部との間の押さえ部に熱伝導遮断部を設け、止め具又はその近傍における結露を防止するようにした断熱防止構造を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
屋根に敷設される防水シートや断熱材（以下、防水シートや断熱材を単に屋根材と記載する場合がある）は、建物を雨から守ったり断熱したりする機能の他に、強風に対する飛散を防止するという性能も要求されている。すなわち、強風下においては屋根材を吸い上げようとする鉛直方向の応力が生じるため、屋根材をその応力に対抗するよう下地に固定する必要がある。
【０００６】
また、近年の研究において、ビスを用いて屋根材を点固定する従来の機械的固定工法では、下地の固定部分において鉛直方向以外に水平方向の応力が生じることが確認されており、ビスの弛みや抜けといった現象が発生して屋根材の飛散事故につながる可能性があった。
【０００７】
そこで、強風等に起因する水平方向及び鉛直方向の応力に対抗できるよう屋根材をより強固に固定する固定装置（以下、物体挟持装置と記載する場合がある）及び固定方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、雌ねじを有すると共に該雌ねじに対し固定して配置される第一の押さえ部を有する第一部材と、前記雌ねじに螺合する雄ねじを有すると共に、該雄ねじに対して移動可能に配置される第二の押さえ部であって、前記第一の押さえ部と協働して物体を挟持可能な第二の押さえ部を有し、前記雌ねじと該雄ねじとの螺合動作により前記第一の押さえ部と該第二の押さえ部とが相互に接近又は離反する方向へ移動可能に、前記第一部材に組み合わされる第二部材とを具備し、前記第二部材は、前記雄ねじを有する棒状の本体を備え、前記第二の押さえ部は、重心からずれた位置で前記本体に回転可能に取付けられる係止片であって、前記本体を鉛直姿勢に静止保持したときに、重力により鉛直姿勢を維持すると共に前記本体から径方向外方へ張り出さない形状を有する係止片から形成され、前記係止片は、前記本体を前記鉛直姿勢で前記第一部材に対し回転させて前記螺合動作を生じさせたときに、遠心力により前記本体に対し自動的に回転して、両端が前記本体から径方向外方へ張り出す姿勢に移行すること、を特徴とする物体挟持装置を提供する。
【０００９】
また、前記第一部材は、前記雌ねじを有する保持部材と、前記第一の押さえ部を有する押圧部材と、を備え、前記保持部材と前記押圧部材とが互いに別部材として形成されて互いに組み合わされる、物体挟持装置を提供する。
【００１０】
また、前記第一部材の前記第一の押さえ部は平板である、物体挟持装置を提供する。
【００１１】
また、前記第一部材の前記第一の押さえ部は凹部を有すると共に、前記雌ねじが前記凹部の底部に位置している、物体挟持装置を提供する。
【００１２】
また、前記第二部材の前記本体は前記雄ねじを有する側の端部に溝が形成されている、物体挟持装置を提供する。
【００１３】
また、屋根材を下地に固定する屋根材の固定方法であって、前記記載の物体挟持装置を用意することと、前記屋根材を前記下地上に配置することと、前記屋根材及び前記下地に挿通孔を形成することと、前記第二部材の前記係止片が鉛直姿勢である状態で、前記第二部材を前記挿通孔に挿通することと、前記第一の押さえ部と前記第二の押さえ部とが相互に接近する方向へ移動するように、前記第二部材の前記本体を前記第一部材に対して回転させて前記螺合動作を生じさせて、遠心力により前記係止片を前記本体に対し自動的に回転させ前記係止片の両端が前記本体から径方向へ張り出す姿勢に移行させることと、前記第一の押さえ部と前記第二の押さえ部とが接近して、前記係止片が両端を前記下地に引っ掛けることにより、前記第一の押さえ部と前記第二の押さえ部とが協働して、前記下地と前記屋根材とを挟持することと、を含む、屋根材の固定方法を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の物体挟持装置では、第二部材の本体を第一部材に対して回転させて螺合動作を生じさせたときに、第二の押さえ部である係止片が自動的に回転してその両端が本体から径方向外方へ張り出す姿勢に移行する。そのため、例えば屋根材及び下地に形成した挿通孔に物体挟持装置の第二部材を挿入した後、第一の押さえ部と第二の押さえ部とが接近するように、第二部材の本体を回転させることで、係止片の両端が下地に引っ掛かり、第一の押さえ部と第二の押さえ部とが協働して下地と屋根材とを挟持し、屋根材を下地に固定することができる。固定した後は、係止片の両端が下地に引っ掛かるので鉛直方向や水平方向の応力にも対抗することができ、従来の工法のようにビスに弛みや抜けが発生することがなく、屋根材を強固に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一実施形態の物体挟持装置を示す斜視図である。
【図２】第一実施形態の物体挟持装置を用いて屋根材を固定した屋根の部分断面図である。
【図３】第一実施形態の物体挟持装置を用いて屋根材を固定した屋根の一部を示す斜視図である。
【図４】第二実施形態の物体挟持装置を示す斜視図である。
【図５】第二実施形態の物体挟持装置を用いて屋根材を固定した屋根の部分断面図である。
【図６】第二実施形態の物体挟持装置の別例を示す斜視図である。
【図７】第二実施形態の物体挟持装置の別例を用いて屋根材を固定した屋根の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。また、以下の実施形態において同一又は類似の構成要素には共通の参照符号を付して示している。
【００１７】
（第一実施形態）
図１は、第一実施形態の物体挟持装置１０の斜視図であり、物体挟持装置１０の要部が分かるよう一部の構成要素を切り欠いて示している。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った物体挟持装置１０の断面図であり、物体挟持装置１０を用いて屋根材を下地２２に固定した状況を示す屋根１の部分断面図である。
【００１８】
物体挟持装置１０は、図に示すように、屋根材である断熱材２４を屋根の下地２２に固定する装置である。物体挟持装置１０は、第一部材１１と第二部材１５とから構成されている。本実施形態の第一部材１１は、雌ねじ１２を有する保持部材１４と第一の押さえ部１３ｂを有する押圧部材１３とから構成されており、保持部材１４と押圧部材１３とは互いに別部材として形成されて互いに組み合わされている。第二部材１５は、保持部材１４に形成された雌ねじ１２に螺合する雄ねじ１６と、雄ねじ１６に対して移動可能に配置される第二の押さえ部１７と、を有している。第二の押さえ部１７は第一の押さえ部１３ｂと協働して、例えば下地２２及び断熱材２４を挟持可能になっている。そして、第二部材１５は雌ねじ１２と雄ねじ１６との螺合動作により第一の押さえ部１３ｂと第二の押さえ部１７とが相互に接近又は離反する方向に移動可能になるよう、第一部材１１に組み合わされている。
【００１９】
第二部材１５は、雄ねじ１６を有する棒状の本体１８を備えている。そして、本実施形態の第二の押さえ部１７は、具体的には図に示すように矩形の係止片１９で実現されており、本体１８に重心からずれた位置で回転可能にピン２０により取付けられている。係止片１９は重心からずれた位置で回転可能に取付けられているため、本体１８を鉛直姿勢に静止して保持したとき、係止片１９は重力により、図に点線で示すように、鉛直姿勢を維持するようになる。また、係止片１９は鉛直姿勢のとき、本体１８から径方向外方へ張りださない形状を有している。
【００２０】
係止片１９は、工具等を用いて本体１８を鉛直姿勢で第一部材１１に対して回転させて螺合動作を生じさせたとき、遠心力により本体１８に対して自動的に、図の矢印Ｅ方向に回転して、図の実線で示すように、係止片１９の両端１９ａ、１９ｂが径方向外方へ張り出す姿勢に移行する。
【００２１】
第一部材１１について説明する。上述のように第一部材１１は、雌ねじ１２を有する保持部材１４と、雌ねじ１２に固定される第一の押さえ部１３ｂを有する押圧部材１３とから構成されている。本実施形態では保持部材１４は押圧部材１３とは別部材として形成されており、互いに組み合わさることで一体化する。また運搬や保管時にはそれぞれを分離することが可能になっている。
【００２２】
保持部材１４について説明する。保持部材１４は、その本体部分１４ａの外形が六角形に形成されると共に、その内部に中空部１４ｂが形成された筒状の部材である。保持部材１４は、後述する押圧部材１３の貫通孔１３ａを通して、押圧部材１３の中央において鉛直方向下方に突出するよう配置される。保持部材１４の中空部１４ｂは保持部材１４の両端において開口しており、中空部１４ｂの内周面には第二部材１５と螺合するよう雌ねじ１２が形成されている。また、保持部材１４の上方に位置する端部にはフランジ部１４ｃが形成されており、保持部材１４の本体部分１４ａが貫通孔１３ａを挿通した後、フランジ部１４ｃが貫通孔１３ａの周囲に当たることで、保持部材１４が押圧部材１３に係止されて、互いに組み合わされる。
【００２３】
押圧部材１３の第一の押さえ部１３ｂは、断熱材２４をその上面から押さえるのに充分な広さ、面積を有する正方形の平板である。押圧部材１３の中央には、上述の保持部材１４を挿入する貫通孔１３ａが形成されている。貫通孔１３ａは、保持部材１４の本体部分１４ａの横断面の外形に合わせて形成されている。保持部材１４の本体部分１４ａの外形が六角形であることから、貫通孔１３ａはそれに対応するよう六角形に形成されている。本実施形態の押圧部材１３は、その一辺Ｄ１が約５０ｍｍから５００ｍｍの金属板であるが、その大きさは断熱材２４の厚みや物体挟持装置１０が屋根上に配置される間隔により適宜変更してよい。また、その形状は正方形に限定されず、長方形や円形であってもよい。また、押圧部材１３は熱伝導率の小さい樹脂材で形成されたディスクプレートであってもよい。
【００２４】
保持部材１４の本体部分１４ａの横断面の外形は、保持部材１４が第一軸線Ａを中心に回転しないよう、多角形に形成されているのが望ましい。これは、後述するが断熱材２４を固定するために第二部材１５を第一軸線Ａを中心に回転させるが、それに伴って保持部材１４が回転するのを防止するためである。押圧部材１３の貫通孔１３ａを、本体部分１４ａの外形に対応するよう多角形に形成することで、保持部材１４の回転を防止することができる。本実施形態では、本体部分１４ａに細長いナットを利用しており、その横断面の形状は六角形であるが、本体部分１４ａの横断面形状は三角形や四角形でもよい。また、押圧部材１３と保持部材１４との接合部分において、保持部材１４の回り止め用に、保持部材１４の側部に突起を形成し、押圧部材１３の貫通孔１３ａの一部にそれに対応する凹部をもうけてもよい。第一部材１１の押圧部材１３と保持部材１４とを分離可能にすることで、第一部材１１の製作、運搬及び管理を容易にすると共に、様々な大きさを有する押圧部材１３と保持部材１４とを組み合せることができる。しかしながら、保持部材１４と押圧部材１３とを分離する必要が無ければ、それらを予め溶接等により接合し一体的に形成してよい。その場合、保持部材１４の回転は押圧部材１３によって防止されるので、本体部分１４ａの外形を多角形にする必要はなく円形であってもよい。
【００２５】
次に、第二部材１５について説明する。第二部材１５は長手方向の第一軸線Ａを有する棒状部材である。第二部材１５は雌ねじ１２に螺合する雄ねじ１６を有する棒状の本体１８を備えている。そして、第二部材１５の先端に第二の押さえ部１７を備えている。具体的には、第二の押さえ部１７として係止片１９が、第二部材１５の先端１６ｂにあるピン２０により回転自在に取付けられている。雌ねじ１２と雄ねじ１６との螺合動作により、第一の押さえ部１３ｂと第二の押さえ部１７とが相互に接近又は離反する方向へ移動可能になっている。また、雄ねじ１６と雌ねじ１２との螺合により第二部材１５は第一の押さえ部１３ｂに対して鉛直方向下方に延びるよう取付けられる。
【００２６】
本体１８の上方の端部１６ｃには、溝１６ｄ（すりわり）が形成されている。そのため、例えばマイナスドライバを保持部材１４の中空部１４ｂに挿入して溝１６ｄに嵌めることで、第二部材１５を第一軸線Ａを中心に第一部材１１に対して回転させて螺合動作を生じさせることができる。すなわち、第二部材１５を回転させることによって、第一の押さえ部１３ｂと第二の押さえ部１７とを相互に接近又は離反する方向へ移動させることができる。また、その回転の遠心力により係止片１９がピン２０を中心に回転する。なお、溝１６ｄの形状は単なる溝（すりわり）に限定されず、使用する工具に合わせて十文字穴、プラスマイナス穴、六角穴、四角穴を本体１８の上方の端部１６ｃに形成してよい。
【００２７】
次に、第二部材１５の第二の押さえ部１７について、さらに詳細に説明する。第二部材１５の先端１６ｂには、第一軸線Ａに対して直交する方向（第三軸線、図１のＢ方向に伸びる軸線）に延びるピン２０が設けられている。そして、ピン２０には、第二の押さえ部１７として、重心からずれた位置で係止片１９が第三軸線を中心にして回転自在に取付けられている。
【００２８】
係止片１９は、長手方向の第二軸線Ｃを有する矩形の金属片である。係止片１９の幅Ｄ２は保持部材１４の幅Ｄ３よりも小さく形成されている。一方、係止片１９の長さＬ１は、保持部材１４の幅Ｄ３より大きく形成されている。また、上述のように係止片１９は、ピン２０が係止片１９の重心から外れた位置を貫通するよう留められている。そのため、第二部材１５の本体１８を鉛直姿勢にした場合、図１及び図２の点線で示すように、ピン２０から遠い方の係止片１９の端部１９ａが重力により下がり、ピン２０から近い方の端部１９ｂが上がった状態になる。すなわち、第二部材１５の本体１８を鉛直姿勢にしたとき、係止片１９も重力により鉛直姿勢が維持され、係止片１９の第二軸線Ｃが第一軸線Ａに対して平行な状態になる。そして、第二部材１５を本体１８、第一軸線Ａを中心にある程度の速さで回転させると、係止片１９の端部１９ａが遠心力によりＥ方向に移行する。そして、本体１８が回転している間は、図の実線で示すように、係止片１９はその第二軸線Ｃが第一軸線Ａに対してほぼ直交した状態になり、係止片１９の両端１９ａ、１９ｂは本体１８から径方向外方へ張り出すようになる。この状態で、第一の押さえ部１３ｂと第二の押さえ部１７とが接近すれば、物体挟持装置１０は下地２２と断熱材２４とを挟持するようになる。
【００２９】
次に、本実施形態の物体挟持装置１０を用いて、断熱材２４を下地２２に固定する方法について説明する。
【００３０】
まず、屋根１の下地２２上に断熱材２４を配置し、所望の位置にドリル等の工具を用いて、第一部材１１の保持部材１４及び第二部材１５が通る挿通孔２２ａ、２４ａを、下地２２及び断熱材２４に形成する（以下、挿通孔２２ａ及び２４ａをまとめて挿通孔２３と記載する場合がある）。図に示す挿通孔２３は、保持部材１４が挿入できるよう保持部材１４の幅Ｄ３に合わせて形成されている。また、挿通孔２３の直径は係止片１９を通すことができるよう係止片１９の短辺（幅）の長さＤ２より大きく、かつ係止片１９が下地２２に引っ掛かるよう係止片１９の長辺の長さＬ１より小さく形成されている。そして、係止片１９の両端１９ａ、１９ｂを下地２２に引っ掛けるためには、少なくとも係止片１９の端部１９ｂからピン２０までの長さＬ４が挿通孔２３の直径の半分より大きくなくてはならない。
【００３１】
下地２２及び断熱材２４に挿通孔２３を形成した後、物体挟持装置１０の押圧部材１３を配置して、保持部材１４と第二部材１５とを挿通孔２３に挿入する。この時、保持部材１４及び第二部材１５を連結した長さは、下地２２及び断熱材２４を合わせた厚みＬ２より充分に長くしておく。また、図２の点線で示すように、係止片１９の端部１９ａが下方に垂れ下がった状態しておく。係止片１９が鉛直姿勢である場合は、係止片１９が挿通孔２３に引っ掛かることはない。そして、係止片１９がピン２０を中心に回転できるよう係止片１９が完全に下地２２よりも下方に位置するようにする。
【００３２】
次に、保持部材１４の中空部１４ｂに、ドライバ等の工具を挿入して、工具の先端を第二部材１５の溝１６ｄに嵌めた後、第二部材１５の第二の押さえ部１７が第一の押さえ部１３ｂに接近する方向に第二部材１５を回転させる。そして、一定以上の速度で第二部材１５が回転すると、係止片１９が遠心力によりピン２０を中心に回転し、係止片１９の両端１９ａ、１９ｂが径方向外方へ張り出すようになる。その状態で、第二部材１５が第一部材１１に接近することで、係止片１９の両端１９ａ、１９ｂが下地２２に引っ掛かるようになる。そして、係止片１９が下地２２に引っ掛かった時点で第二部材１５の回転を止めても、係止片１９の両端１９ａ、１９ｂが下地２２に係止されるので、係止片１９がピン２０を中心に回転することはなく、第一の押さえ部１３ｂ（押圧部材１３）と第二の押さえ部１７（係止片１９）とにより断熱材２４と下地２２とを挟持した状態が維持され、断熱材２４を下地２２に固定することができる。
【００３３】
なお、断熱材２４を固定した後において、第二の押さえ部１７が第一の押さえ部１３ｂに対して離反するよう第二部材１５を回転させれば、係止片１９の両端１９ａ、１９ｂが下地２２によって係止されなくなり係止片１９の端部１９ａが重力によって下がるようになる。すなわち、係止片１９が再び鉛直姿勢に戻る。上述のように係止片１９の幅Ｄ２は、断熱材２４に形成された挿通孔２３の直径よりも小さいことから、係止片１９が下地２２に引っ掛かることなく、物体挟持装置１０を屋根１から取り外すことができる。
【００３４】
また、第二部材１５を回転させるとき、第二部材１５の回転は速いほうがよく、手作業よりも電動ドライバを用いて回転させるのが望ましい。
【００３５】
断熱材２４を物体挟持装置１０を用いて固定した後、断熱材２４及び物体挟持装置１０の上面に粘着材又は接着剤を塗布して防水シート２６を接着することで、防水シート２６を固着し屋根１を完成させる。なお、図に示す屋根１では、物体挟持装置１０の押圧部材１３を防水シート２６の下方に配置しているが、防水シート２６上に押圧部材１３を配置して、物体挟持装置１０により断熱材２４及び防水シート２６を固定し、押圧部材１３の上面を別途補強シートを被覆して固着する場合もある。
【００３６】
また、第二部材１５の長さが比較的長い場合、断熱材２４を固定したときに、第二部材１５の本体１８が押圧部材１３より上方にはみ出す場合がある。この場合、押圧部材１３の上面に防水シート２６を固着できるよう、はみ出した本体１８をサンダー等により削り取り、押圧部材１３の上面を平坦にするのがよい。
【００３７】
本実施形態の物体挟持装置１０は、係止片１９を遠心力を利用してその姿勢を変えることで係止片１９を下地２２に引っ掛けている。係止片１９を下地２２に引っ掛けることにより断熱材２４を固定していることから、従来のビスによって固定する場合と比較して、鉛直方向や水平力の応力に対抗することができ、弛みや抜けが発生することなく、より強固に断熱材２４を下地２２に固定することができる。
【００３８】
また、第二部材１５の回転を保持部材１４の中空部１４ｂを経由して行っているため、屋根材の固定作業を全て屋根の表側から行うことができ、別途屋根の裏側から作業をする必要が無い。そのため、従来のビスによる固定と同様の作業工程で屋根材を固定することができる。
【００３９】
また、別の固定方法として、予め引掛部が固定形成されたＪ字形やＬ字形の部材を用いることも可能であるが、その引掛部を下地の下方まで通すために、屋根材に形成する挿通孔を大きくする必要がある。本実施形態の物体挟持装置１０を用いた場合、係止片１９が回転するので係止片１９を鉛直姿勢としその幅が最も小さくなる状態で挿通孔２３を通すことができる。そのため、下地２２や断熱材２４に形成する挿通孔２３を必要最低限の大きさで形成することができる。
【００４０】
また、従来のビスによる固定方法と比較して、鉛直方向や水平方向の応力に対する対抗力が大きいため、屋根に設置する固定装置の数量を減らすことができる。図３は既存の屋根１を改修した屋根２を示す斜視図である。既存の屋根１に新規の断熱材２３を配置して、さらにその上に新規の防水シート２８を敷設している。従来、各新規の断熱材２３を既存の屋根１に充分な対抗力をもって固定するためには、ビス止めによるディスクアンカ３０を、新規の断熱材２３の中央に一本さらに各四隅のそれぞれに打って固定する必要があった。本実施形態の物体挟持装置１０は従来のディスクアンカ３０と比較すると充分に大きな対抗力を有していることから、各新規の断熱材２３のそれぞれの格子点に一つ物体挟持装置１０を設置して、その周囲にある四つの新規の断熱材２３の隅を挟持することで、充分な耐風圧性評価を得ることができる。設置する固定装置の数量や、既存の屋根１や新規の断熱材２３に形成する挿通孔の数も減少することができるので、施工の手間を省くことができる。なお、屋根２は新規の断熱材２３を物体挟持装置１０等によって固定した後、粘着シート２７を貼付けその上に新規の防水シート２８を接着により固着している。新規の防水シート２８は粘着シート２７により面固定されているため、強風下において新規の防水シート２８の浮き上がりが発生しない。このように、物体挟持装置１０を用いれば、屋根の改修において既存の屋根材と新規に配設する屋根材とを合わせて固定することも可能である。
【００４１】
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態について図を用いて説明する。図４は第二実施形態の物体挟持装置４０を示す斜視図であり、図５は第二実施形態の物体挟持装置４０を用いて屋根材を固定した屋根５を示す部分断面図である。
【００４２】
本実施形態の物体挟持装置４０も、第一実施形態の物体挟持装置１０と同様に屋根材である断熱材５４を屋根５の下地５２に固定する装置であり、第一部材４１と第二部材４５とから構成されている。第一部材４１は雌ねじ４２を有する保持部材４４と、断熱材５４を押さえる第一の押さえ部４３ｂを有する押圧部材４３とを有し、第二部材４５は、第一の押さえ部４３ｂと協働して下地５２を下方から押さえる第二の押さえ部４７を有する。また、第二部材４５は、雄ねじ４６を有する棒状の本体４８を備え、第二の押さえ部４７は、具体的には係止片４９であり、本体４８に重心からずれた位置で回転可能にピン５０により取付けられている。第一実施形態の物体挟持装置１０との主たる違いは、押圧部材４３の形状であり、以下では押圧部材４３について主に説明する。なお、本実施形態の第二部材４５は、第一実施形態の第二部材１５と形状及び機能がほぼ同様であるので、その説明は省略することとする。
【００４３】
物体挟持装置４０の押圧部材４３は、図４に示すように、円盤状に形成されると共に、押圧部材４３の中央に凹部４３ａが形成されている。図５から分かるように、凹部４３ａの底部には貫通孔４３ｃが形成されおり、保持部材４４がその中空部４４ａと貫通孔４３ｃとが一致するように固定されている。
【００４４】
本実施形態の凹部４３ａの直径Ｄ４や深さＨは、保持部材４４の全体が収容可能な大きさとなるよう形成されているだけでなく、人の指を入れて第二部材４５の本体４８をつまむことが可能な大きさに形成されている。そのため、凹部４３ａの直径Ｄ４は１０ｍｍ〜５０ｍｍ、深さＨは１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で形成されており、直径Ｄ４を約４０ｍｍ、深さＨを約４０ｍｍで形成するのが望ましい。
【００４５】
保持部材４４は、第一実施形態の保持部材１４と同様に、中空部４４ａが形成された部材であり、中空部４４ａの内周面には第二部材４５の雄ねじ４６が螺合する雌ねじ４２が形成されている。本実施形態の保持部材４４は、第一実施形態の保持部材１４より長さが短く形成されている。これにより、図に示すよう第二部材４５の本体４８が保持部材４４から突出し、作業者が本体４８をつまむことで第二部材４５の本体４８を手動で回転させることができる。手動により本体４８を回転させることで、ピン５０を中心軸に係止片４９を回転させ、係止片４９の両端を径方向外方へ張り出させて、下地５２に引っ掛けることができる。第一実施形態では保持部材１４の中空部１４ｂが小さいためドライバ等の工具を用いて第二部材１５の本体１８を回転させていた。本実施形態のように、指を挿入可能な凹部４３ａを設けることで、工具を用いずとも手動で第二部材４５の本体４８を回転させて断熱材５４を下地５２に固定することができる。当然のことながら、工具を用いて第二部材４５の本体４８を回転させてよく、その場合、第二部材４５の本体４８に工具の先端と嵌合する溝を形成してもよい。
【００４６】
図５に示すように、物体挟持装置４０を用いて断熱材５４を固定する場合、凹部４３ｂの外形に対応した窪み５４ａを断熱材５４に形成する。さらに窪み５４ａの底部から、さらに第二部材４５を挿入する挿通孔５４ｂを形成し、下地５２にも挿通孔５２ａを形成する（以下、窪み５４ａ、挿通孔５４ｂ及び挿通孔５２ａをまとめて挿通孔５３と記載する場合がある）。
【００４７】
断熱材５４及び下地５２に挿通孔５３を形成した後、物体挟持装置４０を配置して、雄ねじ４６により第二部材４５を手動で回転させ断熱材５４を下地５２に固定する。断熱材５４を固定した後、第二部材４５の本体４８が、第一の押さえ部４３ｂより突出する場合は突出部分をサンダー等で削り取る。物体挟持装置４０により断熱材５４を固定した後、さらに凹部４３ａの内部に断熱材を充填してもよい。
【００４８】
次に本実施形態の別例を示す。図６は本実施形態の別例である物体挟持装置６０を示す斜視図であり、図７は本実施形態の別例である物体挟持装置６０を用いて屋根材を固定した屋根７を示す部分断面図である。
【００４９】
物体挟持装置６０も、屋根材である断熱材７４を下地７２に固定する装置であり、第一部材６１と第二部材６５とから構成されている。第一部材６１は雌ねじ６２を有する保持部材６４と、断熱材７４を押さえる第一の押さえ部６３ｂを有する押圧部材６３とを有し、第二部材６５は、第一の押さえ部６３ｂと協働して下地７２を下方から押さえる第二の押さえ部６７を有する。また、第二部材６５は、雄ねじ６６を有する棒状の本体６８を備え、第二の押さえ部６７は具体的には係止片６９であり、本体６８に重心からずれた位置で回転可能にピン７０により取付けられている。物体挟持装置６０は、図４及び図５に示す物体挟持装置４０と同様に、押圧部材６３の中央に凹部６３ａが形成されているが、物物体挟持装置４０との主たる違いは凹部６３ａの形状であり、物体挟持装置６０の凹部６３ａの横断面は、挿入される保持部材６４の外形に合わせて形成されている。
【００５０】
具体的には、保持部材６４として六角ナットが用いられており、図から分かるように、凹部６３ａの内部はその六角ナットの外形に合わせて六角形に形成されている。図４に示す物体挟持装置４０の場合、第二部材４５を回転させる際に、凹部４３ａの底部に配置された保持部材４４が共回りしないよう押さえるか、予め接着材等で固定しておく必要がある。しかしながら、図６に示す物体挟持装置６０のように、凹部６３ａの内部形状を保持部材６４の外形に合わせておけば、第二部材６５を回転させる際に、保持部材６４の側面が凹部６３ａの内壁によって係止されるため保持部材６４が共回りするのを防止することができる。また、保持部材６４の固定は保持部材６４を凹部６３ａに嵌めるだけで良く、接着材等を用いなくてよい。
【００５１】
以上、本実施形態について添付図を用いて説明した。本発明は、回転可能な係止片を下地に引っ掛けて第一の押さえ部と第二の押さえ部とが協働して屋根材を挟持している。そのため、従来のビスにより固定する方法と比較して、より強固に屋根材を固定することができ、強風による水平方向及び鉛直方向の応力にも対抗することができる。また、第二部材が鉛直姿勢である場合は、係止片が重力により鉛直姿勢となる。そのため、屋根材や下地に形成する挿通孔の大きさを、鉛直姿勢の係止片を通すことができる最小限の大きさとすることができる。また、屋根の表面から第二部材を回転させることで、遠心力により係止片を自動的に回転させて、係止片の両端が下地に引っ掛かるようにしている。屋根の表面からのみの作業で屋根材を下地に固定することができるので、別途屋根の裏面から作業をする必要がない。
【符号の説明】
【００５２】
１、５、７ 屋根
２ 改修された屋根
１０、４０、６０ 物体挟持装置
１１、４１、６１ 第一部材
１２、４２、６２ 雌ねじ
１３、４３、６３ 押圧部材
１３ｂ、４３ｂ、６３ｂ 第一の押さえ部
１４、４４、６４ 保持部材
１５、４５、６５ 第二部材
１６、４６、６６ 雄ねじ
１７、４７、６７ 第二の押さえ部
１８、４８、６８ 本体
１９、４９、６９ 係止片
２０、５０、７０ ピン
２２、５２、７２ 下地
２３ 新規の断熱材
２４、５４、７４ 断熱材
２６、５６、７６ 防水シート
２７ 粘着シート
２８ 新規の防水シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雌ねじを有すると共に該雌ねじに対し固定して配置される第一の押さえ部を有する第一部材と、
前記雌ねじに螺合する雄ねじを有すると共に、該雄ねじに対して移動可能に配置される第二の押さえ部であって、前記第一の押さえ部と協働して物体を挟持可能な第二の押さえ部を有し、前記雌ねじと該雄ねじとの螺合動作により前記第一の押さえ部と該第二の押さえ部とが相互に接近又は離反する方向へ移動可能に、前記第一部材に組み合わされる第二部材とを具備し、
前記第二部材は、前記雄ねじを有する棒状の本体を備え、
前記第二の押さえ部は、重心からずれた位置で前記本体に回転可能に取付けられる係止片であって、前記本体を鉛直姿勢に静止保持したときに、重力により鉛直姿勢を維持すると共に前記本体から径方向外方へ張り出さない形状を有する係止片から形成され、
前記係止片は、前記本体を前記鉛直姿勢で前記第一部材に対し回転させて前記螺合動作を生じさせたときに、遠心力により前記本体に対し自動的に回転して、両端が前記本体から径方向外方へ張り出す姿勢に移行すること、
を特徴とする物体挟持装置。
【請求項２】
前記第一部材は、前記雌ねじを有する保持部材と、前記第一の押さえ部を有する押圧部材と、を備え、前記保持部材と前記押圧部材とが互いに別部材として形成されて互いに組み合わされる、請求項１に記載の物体挟持装置。
【請求項３】
前記第一部材の前記第一の押さえ部は平板である、請求項１又は２に記載の物体挟持装置。
【請求項４】
前記第一部材の前記第一の押さえ部は凹部を有すると共に、前記雌ねじが前記凹部の底部に位置している、請求項１又は２に記載の物体挟持装置。
【請求項５】
前記第二部材の前記本体は前記雄ねじを有する側の端部に溝が形成されている、請求項１から４の何れか一項に記載の物体挟持装置。
【請求項６】
屋根材を下地に固定する屋根材の固定方法であって、
請求項１から５の何れか一項に記載の物体挟持装置を用意することと、
前記屋根材を前記下地上に配置することと、
前記屋根材及び前記下地に挿通孔を形成することと、
前記第二部材の前記係止片が鉛直姿勢である状態で、前記第二部材を前記挿通孔に挿通することと、
前記第一の押さえ部と前記第二の押さえ部とが相互に接近する方向へ移動するように、前記第二部材の前記本体を前記第一部材に対して回転させて前記螺合動作を生じさせて、遠心力により前記係止片を前記本体に対し自動的に回転させ前記係止片の両端が前記本体から径方向へ張り出す姿勢に移行させることと、
前記第一の押さえ部と前記第二の押さえ部とが接近して、前記係止片が両端を前記下地に引っ掛けることにより、前記第一の押さえ部と前記第二の押さえ部とが協働して、前記下地と前記屋根材とを挟持することと、
を含む、屋根材の固定方法。
【請求項１】
雌ねじを有すると共に該雌ねじに対し固定して配置される第一の押さえ部を有する第一部材と、
前記雌ねじに螺合する雄ねじを有すると共に、該雄ねじに対して移動可能に配置される第二の押さえ部であって、前記第一の押さえ部と協働して物体を挟持可能な第二の押さえ部を有し、前記雌ねじと該雄ねじとの螺合動作により前記第一の押さえ部と該第二の押さえ部とが相互に接近又は離反する方向へ移動可能に、前記第一部材に組み合わされる第二部材とを具備し、
前記第二部材は、前記雄ねじを有する棒状の本体を備え、
前記第二の押さえ部は、重心からずれた位置で前記本体に回転可能に取付けられる係止片であって、前記本体を鉛直姿勢に静止保持したときに、重力により鉛直姿勢を維持すると共に前記本体から径方向外方へ張り出さない形状を有する係止片から形成され、
前記係止片は、前記本体を前記鉛直姿勢で前記第一部材に対し回転させて前記螺合動作を生じさせたときに、遠心力により前記本体に対し自動的に回転して、両端が前記本体から径方向外方へ張り出す姿勢に移行すること、
を特徴とする物体挟持装置。
【請求項２】
前記第一部材は、前記雌ねじを有する保持部材と、前記第一の押さえ部を有する押圧部材と、を備え、前記保持部材と前記押圧部材とが互いに別部材として形成されて互いに組み合わされる、請求項１に記載の物体挟持装置。
【請求項３】
前記第一部材の前記第一の押さえ部は平板である、請求項１又は２に記載の物体挟持装置。
【請求項４】
前記第一部材の前記第一の押さえ部は凹部を有すると共に、前記雌ねじが前記凹部の底部に位置している、請求項１又は２に記載の物体挟持装置。
【請求項５】
前記第二部材の前記本体は前記雄ねじを有する側の端部に溝が形成されている、請求項１から４の何れか一項に記載の物体挟持装置。
【請求項６】
屋根材を下地に固定する屋根材の固定方法であって、
請求項１から５の何れか一項に記載の物体挟持装置を用意することと、
前記屋根材を前記下地上に配置することと、
前記屋根材及び前記下地に挿通孔を形成することと、
前記第二部材の前記係止片が鉛直姿勢である状態で、前記第二部材を前記挿通孔に挿通することと、
前記第一の押さえ部と前記第二の押さえ部とが相互に接近する方向へ移動するように、前記第二部材の前記本体を前記第一部材に対して回転させて前記螺合動作を生じさせて、遠心力により前記係止片を前記本体に対し自動的に回転させ前記係止片の両端が前記本体から径方向へ張り出す姿勢に移行させることと、
前記第一の押さえ部と前記第二の押さえ部とが接近して、前記係止片が両端を前記下地に引っ掛けることにより、前記第一の押さえ部と前記第二の押さえ部とが協働して、前記下地と前記屋根材とを挟持することと、
を含む、屋根材の固定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１０２５６２（Ｐ２０１２−１０２５６２Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５２８１１（Ｐ２０１０−２５２８１１）
【出願日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【出願人】（０００２１７３６５）田島ルーフィング株式会社 (78)
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【出願人】（０００２１７３６５）田島ルーフィング株式会社 (78)
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