特許 6546429 壁面タイルの免震取付構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6546429

(24)【登録日】2019年6月28日

(45)【発行日】2019年7月17日

(54)【発明の名称】壁面タイルの免震取付構造

(51)【国際特許分類】

   E04F 13/08 20060101AFI20190705BHJP

【ＦＩ】

   E04F13/08 101U

   E04F13/08 101G

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-71533(P2015-71533)

(22)【出願日】2015年3月31日

(65)【公開番号】特開2016-191246(P2016-191246A)

(43)【公開日】2016年11月10日

【審査請求日】2018年2月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000227467

【氏名又は名称】日東精工株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】716001474

【氏名又は名称】株式会社長谷川製作所

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 雄大

(72)【発明者】

【氏名】濱野 真一

(72)【発明者】

【氏名】大石 貴

【審査官】 前田 敏行

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−１６７９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０１１１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１４８９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−０８６６１６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−３０７２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２９１７１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｆ １３／００−１３／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

壁面下地材に取り付けられるガイドレールと、
このガイドレールに嵌合して支持される壁面タイルとを有し、
前記ガイドレールには取付穴が形成され、ガイドレールはこの取付穴を通じて座金付きねじにより前記壁面下地材に締結されており、
前記座金付きねじは、頭部と、ねじ山を有するねじ部と、頭部とねじ部の間に設けられた首下部と、この首下部に配置された弾性部材で成る座金とから成り、
前記首下部の直径は壁面下地材に設けられるねじ込み用の穴の直径よりも大きく構成されているとともに、
前記弾性部材で成る座金がガイドレールに圧接する状態で壁面下地材にねじ込まれ、これにより壁面下地材にガイドレールを締結していることを特徴とする壁面タイルの免震取付構造。

【請求項2】

座金付きねじの座金は、ガイドレール側に位置する第１座金と、ねじ頭部側に配置され前記第１座金に重合する第２座金とから構成され、第２座金は第１座金より弾性率が高くなるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の壁面タイルの免震取付構造。

【請求項3】

座金付きねじの首下部の長さは前記座金とガイドレールの各厚さを加えた厚さよりも短くなるよう構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の壁面タイルの免震取付構造。

【請求項4】

ガイドレールには円形又は長穴形の取付穴が複数設けられ、ガイドレールはこれら取付穴の何れかを通じて座金付きねじにより壁面下地材に締結されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の壁面タイルの免震取付構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建築物の外壁面を構成する壁面タイルの免震取付構造に関する。

【背景技術】

【0002】

各種建築物の外壁面は、その加飾・保護等のために壁面タイルで覆われる場合がある。壁面タイルとしては、古くから煉瓦、陶磁器等の焼き物が用いられてきたが、近年に至っては、樹脂、コンクリート等の様々な材質のものも見られるようになっている。これら壁面パネルは、接着剤やモルタルで壁面に取付けられてきたが、その施工の繁雑さから、近年に至っては、特許文献１に示すように建築物の外壁下地にレールをねじ止めする等して敷設し、このレールに壁面パネルを嵌め合わせて取付ける構造が広く採用されるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平09-105220号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記壁面タイルの取付け構造では、レールが外壁下地にねじ止めする等して固定されるため、これが建物の補強材として機能してしまい、地震発生時の建物の免震動作を阻害してしまう可能性があった。特に高層建築物にあっては、建築物の骨組み構造そのものが免震構造で設計、構築されるようになっているため、こうした免震構造の建築物に従来の壁面タイルの取付け構造を適用して外壁を構築すると、せっかくの免震性能が損なわれる結果に繋がってしまう。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みて創成されたものであり、建築物外壁に設けられる壁面タイル取付構造の免震機能を高めることを目的とする。この目的を達成するために本発明は、壁面下地材に取り付けられるガイドレールと、このガイドレールに嵌合して支持される壁面タイルとを有し、前記ガイドレールには取付穴が形成され、ガイドレールはこの取付穴を通じて座金付きねじにより前記壁面下地材に締結されており、前記座金付きねじは、頭部と、ねじ山を有するねじ部と、頭部とねじ部の間に設けられた首下部と、この首下部に配置された弾性部材で成る座金とから成り、前記首下部の直径は壁面下地材に設けられるねじ込み用の穴の直径よりも大きく構成されているとともに、前記弾性部材で成る座金がガイドレールに圧接する状態で壁面下地材にねじ込まれ、これにより壁面下地材にガイドレールを締結している。これにより、ねじ込み用の穴の開口端部に首下部を着座させることができ、また、座金の弾性により、地震の揺れ等による壁面下地材の動きに連動してガイドレールないし壁面タイルを作動させることが可能となる。

【0006】

なお、前記座金付きねじの座金は、ガイドレール側に位置する第１座金と、ねじ頭部側に配置され前記第１座金に重合する第２座金とから構成され、第２座金は第１座金より弾性率が高くなるよう構成されていることが望ましい。また、座金付きねじの首下部の長さは前記座金とガイドレールの各厚さを加えた厚さよりも短くなるよう構成されていることが望ましい。これにより、首下部がねじ込み用の穴の開口端部に着座した状態で座金を弾性変形させることができ、被締結物のガイドレールを的確に締結することができる。さらに、ガイドレールには円形又は長穴形の取付穴が複数設けられ、ガイドレールはこれら取付穴の何れかを通じて座金付きねじにより壁面下地材に締結されていることが望ましい。こうしておくことで、様々な取付穴を使ってガイドレールを締結することができ、様々な揺れに対応した免震取付構造を得ることが可能となる。

【発明の効果】

【0007】

本発明は、壁面下地材に弾性部材で成る座金を介してガイドレールをねじで締結する免震取付構造であるため、座金の弾性により、ある程度のガイドレールの回動動作等を許容することが可能となり、これにより、地震等で建築物が揺れた場合の壁面下地材の動きガイドレールを追随して回動させ、外壁面の免震機能を高めることができる等の利点がある。また、地震等の揺れでガイドレールに作用する曲げ、ねじりモーメントを逃がす効果も得られることから、ガイドレールの変形、損壊による壁面タイルの落下を抑制することができる等の利点もある。

【0008】

また、ガイドレールを締結する座金付きねじの座金は、ガイドレール側に位置する第１座金と、ねじ頭部側に配置される第２座金とを重合した構成であり、第１座金よりも第２座金の方が弾性率が高い材質で構成されている。このため、変形しやすい第１座金を第２座金で拘束し、第１座金のガイドレールへの密着性を高めることが可能になり、常時は第１座金による摩擦力を確実に作用させてガイドレールを締結保持することが可能になる等の利点がある。さらに、ガイドレールの取付穴は長穴形状であるため、ガイドレールと壁面下地材との相対的な可動範囲を広げることができ、外壁面ないしは建築物全体の免震機能をより高めることができる。また、ガイドレールの取付穴は円形又は長穴形の取付穴を複数設け、これらの何れかを使用して座金付きねじを締め付けるように構成されているため、ガイドレールの回動支点およびガイドレールと壁面下地材の可動範囲を様々に調整することができ、複雑な免震動作を行うように設計された建築物の外壁面免震構造への適応も可能である等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係る壁面タイルの免震取付構造の要部拡大正面図である。

【図2】本発明を係る壁面タイルの免震取付構造の要部拡大側面図である。

【図3】本発明を係る壁面タイルの免震取付構造の要部拡大平面図である。

【図4】本発明に係る壁面タイルの免震取付構造に用いるガイドレールの要部拡大正面図である。

【図5】本発明に係る壁面タイルの免震取付構造の要部拡大斜視図である。

【図6】本発明に係る壁面タイルの免震取付構造の要部拡大斜視図である。

【図7】本発明に係る壁面タイルの免震取付構造の要部拡大斜視図である。

【図8】本発明に係る壁面タイルの免震取付構造に用いる座金付きねじの拡大正面図である。

【図9】本発明に係る壁面タイルの免震取付構造に用いる座金付きねじの拡大側面図である。

【図10】本発明に係る壁面タイルの免震取付構造における座金付きねじの締結状態を示す拡大断面図である。

【図11】本発明に係る壁面タイルの免震取付構造における座金付きねじの締結状態を示す拡大断面図である。

【図12】本発明に係る壁面タイルの免震取付構造における座金付きねじの締結状態を示す要部拡大斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
図１ないし図７において、符号１は建築物における壁面タイルの免震取付構造を示し、建築物の鉄骨等の骨組み構造（図示せず）に天地方向に延びて取付けられたALC（Autoclaved Lightweight aerated Concrete）パネル、押出成形セメント板などの外壁パネル２を有する。この外壁パネル２は、水平方向に複数枚を並べて配置されており、地震などで建築物が揺れた場合、それぞれが独立して天地方向に移動可能（隣接する外壁パネルと相対移動可能）となるよう骨組み構造に連結されている。これら外壁パネル２には、外壁パネル２と共に壁面下地材を構成する金物３が天地方向に延びて固定されている。この金物３０は、外壁パネル２にアンカーボルト３ａで固定されたＬ字状の１次金物３ｂと、この１次金物３ｂに連結支持された２次金物３ｃとから構成される。２次金物３ｃは外壁パネル２の長手方向（天地方向）に延びて配置されており、この２次金物３ｃ上には、これと直交して水平方向に延びる複数のガイドレール４が配置されている。これら２次金物３ｃとガイドレール４は胴縁と同様の力学的機能を果たすものであり、これらってより格子状の骨組み構造が得られている。

【0011】

前記各ガイドレール４は、全て同じ長さおよび構成であり、それぞれの端部を揃えて天地方向に平行に複数段、水平方向に複数列並べて、同様の取付構造で２次金物３ｃに取り付けられている。ゆえに、以下のガイドレール４とその関連構成および関連構造の説明は、一のガイドレール４についてのみ詳しく行うこととする。

【0012】

前記ガイドレール４は、２次金物３ｃに接する底面部４ａと、この底面部４ａの上下端から立ち上がる壁面部４ｂ，４ｃとを有し、壁面部４ｂ，４ｃの先端部位は、鉤状に曲げ加工されて係合爪部４ｄ，４ｅに構成されており、ここには壁面タイル５が嵌合支持されている。この壁面タイル５は、外向面が所望のデザインで成る装飾面５ａに構成されるとともに、ガイドレール４側は前記係合爪部４ｄ，４ｅと噛み合う形状の嵌合溝部５ｂに構成されている。この壁面タイル５は、前記嵌合溝部５ｂを係合爪部４ｄ，４ｅと係合させることでガイドレール４に沿って複数配置されており、それぞれ弾性接着剤等でガイドレール４に接着されている。この壁面タイル５が複数、隙間なく各ガイドレール４に嵌合設置されることで、その装飾面５ａによって外壁面に装飾性を付加し、かつ内側の外壁パネル２等を風雨、飛散物の衝突等から保護できるように構成されている。

【0013】

ガイドレール４は４本の２次金物３ｃに渡して取り付けられており、その底面部４ａには、一端から他端にかけて所定の間隔で複数の取付穴が空けられている。これら取付穴は、一端部に１個の円形取付穴４ｆｃ、他端部に１個の長穴形取付穴４ｆｓがそれぞれ空けられ、これらの間に１個の円形取付穴４ｆｃと２個の長穴形取付穴４ｆｓ，４ｆｓとを一組とした３個一組の取付穴が、所定間隔を置いて複数組空けられる構成となっている。また、各２次金物３ｃには、各ガイドレール４の３個一組の取付穴４ｆｓ，４ｆｓ，４ｆｃに合わせて水平方向に並んだ３個一組の下穴３ｄ，３ｄ，３ｄが形成されている。この各下穴３ｄは２次金物３ｃにバーリング加工を行うことにより成形されている。

【0014】

ガイドレール４は、これが渡される４本の２次金物の内の１本目の２次金物（以下、これを２次金物３ｃ−１と表現する）の３個一組の下穴３ｄ，３ｄ，３ｄの内の図５上右端の下穴３ｄに、一端部の円形取付穴４ｆｃを合わせて配置される。これにより、続く２本目、３本目の２次金物（以下、２本目を２次金物３ｃ−２、３本目を２次金物３ｃ−３と表現する）の３個一組の下穴３ｄ，３ｄ，３ｄに、ガイドレール４の３個一組の取付穴４ｆｓ，４ｆｓ，４ｆｃがそれぞれ合致し、４本目の２次金物（以下、これを２次金物３ｃ−４と表現する）の３個一組の下穴３ｄ，３ｄ，３ｄの内の図７上左端の下穴３ｄに他端部の長穴形取付穴４ｆｓが合致する。ガイドレール４は、このように配置された状態で各取付穴４ｆｓ，４ｆｃを通じて座金付きねじ６を下穴３ｄに締め付けることで対応する２次金物３ｃに締結されている。なお、本例では、２本目〜４本目の２次金物３ｃ−２〜３ｃ−４までは長穴形取付穴４ｆｓを通じて座金付きねじ６を下穴３ｄに締め付けてある。

【0015】

また、前記１本目と４本目の２次金物３ｃ−１，３ｃ−４は、同じ段の隣接する別のガイドレール４の他端部および一端部の締結に共用されている。つまり、１本目の２次金物３ｃ−１の図５上左端の下穴３ｄには、隣接するガイドレール４の他端部の長穴形取付穴４ｆｓが配置され、４本目の２次金物３ｃ−４の図７上右端の下穴３ｄには、隣接するガイドレール（図示せず）の一端部の円形取付穴が配置され、それぞれ座金付きねじ６で締結されるよう構成されている。

【0016】

前記座金付きねじ６は、相手材にめねじを成形しながら締結されるセルフタッピンねじであり、図８ないし図１２に示すように、頭部７と、この頭部７に連続する円柱状の首下部８と、この首下部８に連続するねじ部９と、前記首下部８に組み付けられた座金１０とから構成される。この座金付きねじ６の前記頭部７には、所定のねじ締め工具が嵌合可能な駆動部７ａが設けられており、また、前記ねじ部９には２次金物３ｃの下穴３ｄにめねじを成形しながら螺入可能なおねじ９ａが形成されている。この座金付きねじ６の前記首下部８は、その直径φＤが、前記下穴３ｄの直径φｄ１よりも大きく、かつ２次金物３ｃの取付穴３ｆｃ，３ｆｓよりも小さく構成されている。また、首下部８の長さＬは、座金１０の厚さｔ１にガイドレール４の厚さｔ２を加えた厚さｔ３よりも短く、かつ座金１０が変形する直前のねじ込み状態（図１０に示す状態）において対向する首下部８の座面８ａと２次金物３ｃの着座面３ｅとの間隔ｔ４（以下、単に間隔ｔ４という）が座金１０の厚さｔ１よりも小さくなる長さに設定されている（図１０参照）。

【0017】

前記座金１０は円形の傘状を成しており、座金付きねじ６でガイドレール４を締結した際にガイドレール４側に位置することとなる第１座金１０ａと、この第１座金１０ａより頭部７側に配置された第２座金１０ｂとを重合して接着することにより一体化して構成されている。この座金１０は、第１座金１０ａがゴム、第２座金１０ｂが金属材料（ばね用ステンレス鋼）で構成されており、第１座金１０ａよりも第２座金１０ｂの方が弾性率が高い材料で構成されている。また、この座金１０は、ゴムで成る第１座金１０ａの中心穴が首下部８の直径よりも僅かに小さい直径に形成されており、ここに首下部８を押し込むことにより座金１０は首下部８から脱落しないように保持されている。

【0018】

座金付きねじ６は、ゴムで成る第１座金１０ａを金属製の第２座金１０ｂに優先して変形させ、第１座金１０ａの弾性力および摩擦力により２次金物３ｃにガイドレール４を締結しようとするものである。このため、前述の首下部８の長さＬは、前記間隔ｔ４が第１座金１０ａの外縁の垂直方向の厚さｔ５よりも小さくなる長さに設定されている。これにより、第２座金１０ｂがガイドレール４に当接する前に首下部８を２次金物３ｃに着座させることが可能となり、第１座金１０ａが第２座金１０ｂに押し潰されて極端に変形することを防止し、ガイドレール４に第１座金１０ａの弾性力および摩擦力を有効に作用させることが可能になる（図１１参照）。

【0019】

上記壁面タイルの免震取付構造１においては、座金付きねじ６の首下部８がガイドレール４の取付穴４ｆｃ，４ｆｓを通過可能であり、かつ２次金物３ｃの下穴３ｄには進入できない。このため、ねじ部９を下穴３ｄにねじ込んでいくと首下部８の座面８ａが２次金物３ｃの着座面３ｅ（下穴３ｄ開口端面と同一面上の２次金物３ｃ表面）に着座し、これにより締付けトルクが所定値まで高まって座金付きねじ６が締め付けられる。この時、座金付きねじ６の首下部８の長さＬが上述の通りの寸法に構成されているため、座金１０は頭部７の座面７ｂとガイドレール４との間で、適度に弾性力を保った弾性変形状態となる。本実施形態においては、座金１０が前述のようにゴムと金属材料の複合体として構成されているため、首下部８の着座している状態で第１座金１０ａが優先的に変形し、第２座金１０ｂはほとんど弾性変形を生じずに第１座金１０ａの変形範囲を規制するように機能する。これにより、第１座金１０ａの不規則な変形を防ぎ、それによって生じる弾性力や摩擦力の分散・減滅を防止できる。よって、ガイドレール４に第１座金１０ａを良好に圧接して、第１座金１０ａの弾性力および摩擦力を均等に作用させることが可能になり、ガイドレール４を２次金物３ｃに安定的かつ確実に締結することが可能となる。一般にゴムなどの弾性変形しやすい座金を用いるとねじが緩みやすくなってしまうが、本発明では座金付きねじ６の首下部８が下穴３ｄ開口端周辺に着座して所定の締付けトルクで締め付けられているため、座金付きねじ６自体の緩みも防止することができる。

【0020】

ガイドレール４は、以上のような座金付きねじ６の締付け形態で各２次金物３ｃに締結されているため、所定の力（第１座金１０ａの摩擦力を超える力）を加えることで、図１２中に矢印で示す通り、回転動作、あるいは長穴形取付穴４ｆｓを使用している場合は、その取付穴４ｆｓの長手方向に移動させることが可能である。このため、地震で建築物が揺れて各外壁パネル２・・・がそれぞれ相対的に移動しようとする場合、ガイドレール４及び壁面タイル５は、各外壁パネル２・・・の動きに追随して所定の範囲で回動および移動することが可能である。これにより、外壁パネル２・・・の相対移動を許容し、建築物の免震性能を高めることが可能となる。また、地震の揺れによってガイドレール４に作用する曲げ・ねじりモーメント等を逃がすことができ、ガイドレール４の変形等を抑制して壁面タイル５の脱落等を防止することも可能となる。

【0021】

上記に加え、本例では同列の各ガイドレール４の一端部は、一律同じ２次金物３ｃ（３ｃ−１）に円形取付穴４ｆｃを通じて座金付きねじ６で締結され、他は、長穴形取付穴４ｆｓを通じて座金付きねじ６で２次金物３ｃ（３ｃ−２〜３ｃ−４）に締結されている。このため、ガイドレール４の一端部を支点として２次金物３ｃ（３ｃ−２〜３ｃ−４）ないし外壁パネル２が連動して天地方向に回動可能となっている。よって、地震等による波状の揺れに合わせて、各外壁パネル２・・・を波状運動させることが可能になり、これにより免震効果を一層高めることができる。

【0022】

なお、以上の本発明の実施形態においては、ガイドレール４の３個一組の取付穴４ｆｓ，４ｆｓ，４ｆｃの内、長穴形取付穴４ｆｓを用いて座金付きねじ６を締め付ける例を紹介したが、座金付きねじ６の締め付けに用いる取付穴４ｆｓ，４ｆｃは、想定される建築物の揺れに応じて様々に組み合わせることが可能である。また、ガイドレール４も、例えば各段で端部の位置が異なるように配置するなど、想定される建築物の揺れに応じて各段で自由に取付け位置を選択することが可能である。一方、座金付きねじ６はセルフタッピンねじとし、この座金付きねじをねじ込むための穴として２次金物３ｃには下穴３ｄを設けたが、２次金物３ｃに予めめねじを形成しておき、ここに座金付きねじをねじ込む構成としてもよい。このように構成する場合、座金付きねじの首下部の直径は、２次金物のめねじの内径より大きく設定しておくとよい。

【符号の説明】

【0023】

１ 壁面タイルの免震取付構造
２ 外壁パネル
３ 金物
３ａ アンカーボルト
３ｂ １次金物
３ｃ ２次金物
３ｄ 下穴
３ｅ 着座面
４ ガイドレール
４ａ 底面部
４ｂ，４ｃ 壁面部
４ｄ，４ｅ 係合爪部
４ｆｃ 取付穴
４ｆｓ 取付穴
５ 壁面タイル
５ａ 装飾面
５ｂ 嵌合溝部
６ 座金付きねじ
７ 頭部
７ａ 駆動部
７ｂ 座面
８ 首下部
８ａ 座面
９ ねじ部
９ａ おねじ
１０ 座金
１０ａ 第１座金
１０ｂ 第２座金

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】