JP4295033B2

JP4295033B2 - 合成樹脂製ワッシャー

Info

Publication number: JP4295033B2
Application number: JP2003204862A
Authority: JP
Inventors: 達也永嶋; 恒一郎平田; 章寺井
Original assignee: 日本パワーファスニング株式会社; すてきナイスグループ株式会社
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2023-07-31
Also published as: JP2005048836A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば木材や鉄骨等の硬質材にウレタン製断熱材等の圧縮変形可能な軟質材を頭部付きファスナーで固定する場合に使用するのに好適な合成樹脂製ワッシャーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建物の壁等を断熱構造とする場合において、断熱材の取付け手段として、断熱材を構造材や基礎壁に接着剤で固定することが行われている。しかし、これでは取付け作業が面倒であるのみならず、建物を解体するにおいて断熱材の取り外しが厄介であり、また、張り外した断熱材に木片が付着していることなどがあるため後の処理が厄介である。
【０００３】
他方、断熱材をねじで固定すると、上記のような問題はない。しかし、断熱材は柔らかいため通常の木ねじやドリルねじによる固定では、ねじの頭部による押さえが弱いため必要な固定機能を確保することができない。そこで、断熱材をねじで固定するにおいて合成樹脂製ワッシャーが使用される。
【０００４】
この合成樹脂製ワッシャーとして、前記ねじの頭部が嵌る略筒状の胴部と、この胴部の上端から半径外向きに突出するフランジ部とを備えたものがある（例えば特許文献１及び２参照）。このワッシャーは、断熱材の外表面から突出しないように、断熱材に沈み込ませた状態で使用される。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６０−１５９４１２号公報
【特許文献２】
特開平１０−２２９７５１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ねじは熱伝導率の大きい金属製であることが多い。他方、特許文献１及び２に記載されたワッシャーの構成では、ねじの頭部は断熱材の外表面側に露出したままになっている。
【０００７】
そして、このワッシャーを外断熱工法に採用すると、ねじの頭部は屋外に露出することになるため、建物の内外で温度差があるとねじを通じて建物の内外に集中的に伝熱が行われ、断熱機能を低下させるおそれがあった。
【０００８】
そこで本発明は、このような現状を改善することを技術的課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を解決するため、請求項１の発明に係る合成樹脂製ワッシャーは、ねじや釘等のファスナーの頭部がすっぽり嵌まり込む凹所が形成されている椀型のワッシャー本体と、ファスナーの頭部が外側に露出しないようにワッシャー本体の凹所に嵌まり込むキャップ体とを備えており、前記ワッシャー本体の外周面は、ファスナーの軸部が嵌まる一端部が小径で凹所の開口縁の側に位置する他端部が大径となるテーパ状に形成されており、このワッシャー本体のうち他端部でかつ凹所よりも外側の部位に、前記キャップ体を、ワッシャー本体の凹所内に嵌脱し得るようにヒンジを介して一体に接続しており、前記ワッシャー本体のうちファスナーの軸部が挿通する底部に、前記ファスナーの軸部で突き破られ得る強度の底板を形成している一方、前記ワッシャー本体における前記凹所の内周面には、円周方向に沿って前記キャップ体の抜け止め手段を形成しており、前記ワッシャー本体の前記凹所には前記キャップ体が外側にはみ出ずに嵌まるように構成されており、前記ワッシャー本体のうち凹所の開口縁から外側に広がる外端面に、前記キャップ体を凹所に嵌め入れると前記ヒンジが嵌まり込み得る逃がし溝を形成しているというものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載した合成樹脂製ワッシャーにおいて、前記ワッシャー本体のうち凹所の開口縁から外側に広がる外端面を、凹所の開口縁の部分が高くて半径外側に行くに従って低くなるテーパ面に形成しているというものである。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【発明の作用・効果】
ところで、合成樹脂は金属に比べて熱伝導率が低い。このため、本願発明のように構成すると、例えば外断熱工法において断熱材をねじや釘等のファスナーで固定することに使用すると、ファスナーを通じて建物の内外に熱が大きく伝達することを防止又は著しく抑制することができる。
【００１６】
このため、断熱材の固定手段としてねじ等のファスナーを使用することによる利点、すなわち、断熱材の取付け・取り外しの作業が容易でしかも取り外し後の処理が容易であるという利点を損なうことなく、断熱性能を確保することができるのである。
【００１７】
ところで、ワッシャー本体にキャップ体が外側から被さる形態であると、ワッシャー本体を断熱材の内部に完全に沈み込ませることはできず、するとワッシャーが部分的ながら断熱材の外側に露出するため、この部材を配置するにおいて邪魔になる等の問題が発生する。すなわち、ワッシャーは断熱材の内部に完全に沈み込ませ得るのが好ましい。
【００１８】
この点、本願発明ではキャップ体はワッシャー本体の凹所内に嵌まり込んでいるため、ワッシャー本体を断熱材の内部に沈み込ませた状態でキャップ体を嵌脱させることができ、このため、ワッシャーが他の部材の邪魔になることもない。すなわちキャップ体を設けたことによって新たな問題が生じることはないのである。換言すると、新たな問題を生じさせることなく、ねじの頭部をキャップ体で覆うことができるのである。
【００１９】
本願発明のようにワッシャー本体の外周面をテーパ状に形成すると、ねじでの締め込みによってワッシャー本体を断熱材等に沈み込ませるにおいて、断熱材に対するキャップ本体の沈み込み抵抗を小さくできるため、断熱材等の固定作業を軽快に行える利点がある。
【００２０】
また、本願発明のように構成すると、キャップ体はワッシャー本体と一体に保管や運搬が行われるため、キャップ体の紛失を皆無とすることができる。更に、本願発明のように構成すると、例えば断熱材等をいったん締結してキャップ体をワッシャー本体に嵌め込んでからねじを締め込み直すというような場合でもキャップ体が脱落することを防止できるため、作業性に優れている。
【００２１】
本願発明のように構成すると、ファスナーの軸部が底板を突き破ることにより、底板がバーリング加工したのと同様に筒状の状態になってファスナーの軸部に密着するため、ワッシャー本体とファスナーとの間のシール性を格段向上して通気や水分が通ることを著しく抑制でき、その結果、断熱材の締結に使用すると断熱効果をより向上させることができる。また、水分の透過を抑制して錆びや腐りも抑制できる。
【００２２】
ところで、建物における外断熱工法のように断熱材をファスナーで構造材に締結する場合、他の部材の邪魔にならないように、ワッシャーは断熱材の表面からはみ出ないように設定するのが好ましい。しかして、本願発明のように構成すると、ワッシャー本体を過度に深く断熱材に埋め込まなくても良いため、締結作業を軽快に行える利点がある。
【００２３】
また、キャップ体をワッシャー本体の凹所に嵌め込んだ状態では、ヒンジの付け根部は多少ながら外向きに突出した状態になるが、請求項２のようにワッシャー本体の外端面をテーパ状に形成すると、ワッシャー本体を断熱材に過度に埋め込まなくてもヒンジの付け根が断熱材の表面からはみ出ることを防止できる利点がある。請求項２と請求項３を組み合わせると特に好適である。
【００２４】
なお、本願発明は、断熱材の固定には限らず、例えばクッション材の固定などの各種の断熱材を固定することに適用できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
（１）．第１実施形態（図１〜図３）
図１〜図３は第１実施形態を示している。図１は使用前の状態の平面図、図２は図３のＩＩＩ−ＩＩＩ視断面図、図３は使用状態の断面図である。
【００２７】
この実施形態のワッシャー１は、例えば木製の壁パネル２の外面に軟質材としてのウレタン製断熱材３をラッパ頭タイプの木ねじ４で固定するという外断熱工法に使用される。断熱材３はある程度の力を掛けると圧縮変形し得る。
【００２８】
なお、以下の説明では、便宜上、「上・下」の用語を使用するが、これは、ワッシャー１に木ねじ４を挿入する方向から見て手前側を上、前方側を下と称する。
【００２９】
このワッシャー１は、例えばポリプロピレン樹脂等のような合成樹脂製のもので、ワッシャー本体５とキャップ体６とから成っている。ワッシャー本体５は、木ねじ４における頭部４ａの座面が重なる部分とその外側に広がる部分とで椀型に形成されており、このため、ワッシャー本体５は、木ねじ４の頭部４ａがすっぽり嵌まる凹所７を備えている。
【００３０】
ワッシャー本体５は、下部（一端部）が小径で上部（他端部）に行くほど大径のテーパ状（台錐状）に形成されている。また、ワッシャー本体５の上端面は半径外側に行くに従って低くなる傾斜面（テーパ面）になっており、このため、ワッシャー本体５の外周縁５ａは上端面よりもやや低くなっている。そして、この外周縁に、キャップ体６が撓み変形自在な（或いは屈曲自在な）ヒンジ９を介して一体に繋がっており、キャップ体６は、ヒンジ９を屈曲させることにより、ワッシャー本体５における凹所７の内部に嵌脱させることができる。
【００３１】
ワッシャー本体５における凹所７の内周面には、キャップ体６の抜け止め手段の一例としての内向き突起１０を円周方向に沿って複数個（実施形態では３個）形成している。また、ワッシャー本体５における凹所７の内周縁には、ヒンジ９が嵌まり込む逃がし溝１１を形成している。キャップ体６のうち凹所７に嵌め込んだときに内側に位置する面には凹み６ａを形成している。
【００３２】
ワッシャー本体５における凹所７は、木ねじ４の頭部４ａ及びキャップ体５が外側にはみ出ない深さになっている。本実施形態ではラッパ頭式木ねじ４に対応した仕様としていることから、ワッシャー本体５のうち木ねじ４の頭部４ａの座面が当たる部分はテーパ面１２になっている。
【００３３】
また、ワッシャー本体５の内面の下部には、テーパ面１３が連続するストレート部１３を形成している。このようにストレート部１３を形成しているのは、木ねじ４の頭部４ａの片当たりを無くして、木ねじ４でワッシャー本体５をしっかりと押さえるためである。
【００３４】
ストレート部１３の底部は膜状（或いは薄板状）の底板８で塞がれている。そして、図３に示すように、ワッシャー１の使用状態では、木ねじ４の軸部４ｂで底板８は突き破られる。また、ワッシャー１はその全体が断熱材の肉厚部内に沈み込んだ状態で使用される。換言すると、ワッシャー１は断熱材３の外表面から突出しない状態で使用される。
【００３５】
より正確に述べると、ワッシャー本体５の全体が断熱材３の内部に沈み込むまで木ねじ４をねじ込んでから、キャップ体５をワッシャー本体５の凹所７に嵌め入れて押圧する。すると、キャップ体６は弾性に抗しての変形により、内向き突起１０群を乗り越えて凹所７に入り込み、その状態が保持される。また、例えばドライバでこじることにより、キャップ体６をワッシャー本体５から離脱させることができる。
【００３６】
本実施形態のようにワッシャー本体５に底板８を設けておくと、底板８が木ねじ４の軸部４ｂで突き破られることにより、底板８はバーリング加工したのと同様の筒部８ａとなって木ねじ４の軸部４ｂを抱きしめた状態（密着した状態）になる。このため、木ねじ４の箇所で空気や水分が流通することを遮断して、断熱効果をより向上することができる（なお、木ねじ４の先端が底板８の中心に案内されるように、底板８の中心部に小穴を空けておいたり、底板８の中心部だけをより薄肉に形成するなどしておいても良い）。
【００３７】
ところで、ヒンジ９を曲げることによってキャップ体６をワッシャー本体５の凹所７に嵌め入れるが、ヒンジ９を曲げるにはその付け根箇所にある程度の寸法の曲率が必要であるため、仮にワッシャー本体５の上面がフラットであると、ヒンジ９の付け根がワッシャー本体５の上面から突出することになり、すると、ヒンジ９の付け根と他の壁部材（例えばサイディング）との干渉を回避するには、木ねじ４を強くねじ込んでワッシャー本体５を断熱材３の内部に深く沈めなければならない。このため締結作業に強い力が必要となる。
【００３８】
これに対して本実施形態のようにワッシャー本体５の外周縁５ａを頂面よりも低くすると、ワッシャー本体５を断熱材３に過度に深く沈め込まなくても、ヒンジ９の付け根が断熱材３の表面から露出することを防止できるため、締結作業を軽快に行える利点がある。
【００３９】
また、木ねじ４等のビスを使用する場合、鍋頭のビスを使用することもできるが、本実施形態のようにキャップ体６に凹み６ａを形成すると、ビスの頭部が鍋頭であってもキャップ体５との干渉を回避できる利点がある。
【００４０】
（２）．変形例（図４）
図４に示す変形例では、キャップ体６の抜け止め手段として、凹所７の内周面に環状係合溝１０′を形成している。このように環状係合溝１０′を形成するとシール効果を向上できる利点がある。環状係合溝１０′に代えて、環状突起を形成しても良い。
【００４１】
（３）．参考例（図５〜図７）
図５〜図７では参考例を示している。図５は使用前の状態の平面図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ視断面図、図７は使用状態の断面図である。この参考例は、キャップ体６は、引き千切り可能なブリッジ状連結部１４を介してワッシャー本体５に一体に繋がっている。また、キャップ体６の抜け止め手段としてワッシャー本体５に環状溝１０′を形成している。他の構成は第１実施形態と同じである（但し、ヒンジが存在しないため逃がし溝１１も存在しない）。
【００４２】
この参考例では、キャップ体６をワッシャー本体５から引き千切ってから、ワッシャー本体５の凹所７に嵌め込むことになる。具体的には、キャップ体６を付けた状態でワッシャー本体５を締め付けて、それからキャップ体６を引き千切っても良いし、ねじ込みに先立ってキャップ体６を引き千切っても良い（前者の方が、キャップ体６の紛失を防止できるので好ましい）。
【００４３】
本願発明は、図示した実施形態に限らず様々な態様に具体化できる。例えば、ワッシャー本体及びキャップ体は平面視円形には限らず、平面視八角形や六角形等の他の形態に形成しても良い。
【００４４】
また、ワッシャー本体の外面はテーパ状に形成することには限らず、ストレート状に形成することも可能である。更に、本体のワッシャーとセットで使用されるねじの種類には限定はなく、例えばドリルねじやタッピンねじなどの各種のねじを使用できる。また、頭部の形状や鍋頭や皿頭、或いは六角頭等の各種のものを使用できる。
【００４５】
更に、用途は断熱材の固定には限らず、例えばクッション材の固定等にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の片面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ視断面図である。
【図３】第１実施形態の使用状態の断面図である。
【図４】変形例の断面図である。
【図５】参考例の片面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ視断面図である。
【図７】参考例の使用状態の断面図である。
【符号の説明】
１ワッシャー
２建物の壁パネル
３断熱材
４ねじ（木ねじ）
５ワッシャー本体
６キャップ体
７凹所

Claims

ねじや釘等のファスナーの頭部がすっぽり嵌まり込む凹所が形成されている椀型のワッシャー本体と、ファスナーの頭部が外側に露出しないようにワッシャー本体の凹所に嵌まり込むキャップ体とを備えており、
前記ワッシャー本体の外周面は、ファスナーの軸部が嵌まる一端部が小径で凹所の開口縁の側に位置する他端部が大径となるテーパ状に形成されており、このワッシャー本体のうち他端部でかつ凹所よりも外側の部位に、前記キャップ体を、ワッシャー本体の凹所内に嵌脱し得るようにヒンジを介して一体に接続しており、
前記ワッシャー本体のうちファスナーの軸部が挿通する底部に、前記ファスナーの軸部で突き破られ得る強度の底板を形成している一方、前記ワッシャー本体における前記凹所の内周面には、円周方向に沿って前記キャップ体の抜け止め手段を形成しており、前記ワッシャー本体の前記凹所には前記キャップ体が外側にはみ出ずに嵌まるように構成されており、
前記ワッシャー本体のうち凹所の開口縁から外側に広がる外端面に、前記キャップ体を凹所に嵌め入れると前記ヒンジが嵌まり込み得る逃がし溝を形成している、
合成樹脂製ワッシャー。
前記ワッシャー本体のうち凹所の開口縁から外側に広がる外端面を、凹所の開口縁の部分が高くて半径外側に行くに従って低くなるテーパ面に形成している、
請求項１に記載した合成樹脂製ワッシャー。