KR20120008575U - 고정구 - Google Patents

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KR20120008575U
KR20120008575U KR2020110009421U KR20110009421U KR20120008575U KR 20120008575 U KR20120008575 U KR 20120008575U KR 2020110009421 U KR2020110009421 U KR 2020110009421U KR 20110009421 U KR20110009421 U KR 20110009421U KR 20120008575 U KR20120008575 U KR 20120008575U
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고우 미나미
마사야 미나미카와
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니치하 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 요업 외벽재에서도 비스 시공을 할 수 있고, 경량 박강판에서도 건물의 흔들림이나 진동으로 인해 깨지거나 파단이 없는 고정구를 제공하는 것이다.
(해결 수단) 본 고안은 요업 외벽재를 경량 박강판에 고정시키는 고정구로서, 나사부, 나사부의 상단에는 머리부를 구비하고, 상기 머리부의 하단에는 나사산이 형성된 나합부가 마련되고, 상기 나합부의 하단에는 리머가 형성된 절삭부가 마련되고, 상기 절삭부의 하단에는 나사산이 없는 파일럿부가 마련되고, 상기 파일럿부의 하단에는 끝이 가늘게 형성된 드릴부가 마련되고, 상기 요업 외벽재의 두께(g)가, 상기 나사산이 없는 파일럿부의 길이 치수(e)와 상기 끝이 가늘게 형성된 드릴부의 길이 치수(f)의 합계가, g<e+f의 관계에 있는 것을 특징으로 하는 고정구.

Description

고정구{Fastener}
본 고안은 요업 외벽재를 경량 박강판에 고정시키기 위한 고정구에 관한 것이다.
종래, 14mm 이하의 요업 외벽재를 시공하는 경우는, 목조 구조의 기둥이나 간주(間柱)의 외측에 455mm 피치로 두께 15 내지 18mm, 폭 45mm, 길이 3000mm의 나무 띠장(Wooden Furring Stripes)으로 하지를 엮고, 요업 외벽재의 표면으로부터 직경 2.3mm×43mm의 스테인리스못으로 150mm 피치로 못질하여 시공하였다. JIS 기준의 철골 구조로 시공하는 경우는, 철골의 C형 강철 두께 1.6 내지 2.3mm, 가로 폭 45 내지 75mm, 세로 폭 50 내지 100mm의 외측에 두께 33mm×폭 45mm, 길이3000mm의 나무 띠장으로 철골 C형 강철 위에 비스로 고정시킨 후, 그 외측에 14mm 이하의 요업 외벽재를 못질하여 시공을 하고 있었다.
철골 C형 구조에 직접 비스로 시공하면 비스의 보지력이 못의 보지력의 거의 3배 정도이어서 철골과 비스의 보지력이 요업 외벽재의 강도보다 강하여 비스 주변이 건물의 흔들림이나 진동에 의해 깨지거나 파단되는 원인이 되는 경우가 있었다. 이로 인해, 철골 구조에 요업 외벽재를 직접 비스 시공하는 것은, 바람직하지 못하다.
그러나, 외단열 공법이나 철골 구조 공법 등을 시공하는 경우에는, 나무 띠장 시공의 생략이나 간소화와 경량화에 대한 요망이 강하며, 또한, 경량 박강판인 1.2mm가 강하게 요망되고 있다. 경량 박강판을 외단열재의 간극으로부터 편입시켜 단열재의 표면으로 꺼내고, 경량 박강판에 요업 외벽재를 비스 시공하는 경우, 통상의 리머 비스(reamer vis)는, 2.3mm의 강판이 전제이기 때문에, 1.2mm의 경량 박강판에서는, 리머가 돌아가지 않아 하지의 경량 박강판에도 클리어런스 홀(Clearance hole)이 뚫려 요업 외벽재를 장착할 수 없는 문제가 있었다. 또한, 리머가 없는 드릴 나사로 하는 경우는, 보지력이 강하여 비스 주변이 건물의 흔들림이나 진동에 의해 깨지거나 파단되는 문제가 발생하였다.
이러한 종래 기술의 문제를 개선하기 위해서, 예를 들면 일본 공개특허공보2009-180040에서는, 얇은 피착재의 지붕재 등의 슬레이트판에 하지재를 고정시키기 위해서 나사 머리부의 연결부에 텍스에 의해 절삭되어 나사가 하지재에 돌려 넣어진다. 그러나, 이 발명은 지붕부와 같이 절반 정도 포개는 경우는, 울퉁 불퉁할 필요가 있는 경우는 유효할지도 모르지만, 벽의 경우는, 얇게 절삭되면 요업 외벽재가 더욱 얇아져 강도적으로 약해지는 요업 외벽재에서는, 문제는 해결할 수 없다. 또한, 시공시에 먼저 나사부가 하지재에 접촉하기 때문에, 요업 외벽재가 유리되어 시공을 할 수 없어 깨지거나 파단되는 문제가 발생한다.
또한, 일본 특허공보 제(평)7-30772호와 같은 리머 장착 드릴 나사는, 목재와 금속판 조합에서의 드릴부가 나사 축부보다 크기 때문에, JIS 기준의 2.3mm의 강판이 전제인 경우는, 리머부가 돌아가지만, 경량 박강판의 1.2mm에서는, 리머부가 돌아가지 않아 클리어런스 홀이 뚫려 버려 요업 외벽재를 장착할 수 없어 깨지거나 파단되는 문제가 발생한다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2009-180040호 특허문헌 2: 일본 특허공보 제(평)7-30772호
본 고안은 이러한 종래 기술의 실상을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 요업 외벽재에서도 비스의 시공을 할 수 있어 경량 박강판에서도 건물의 흔들림이나 진동에 의해 깨지거나 파단되지 않는 고정구를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 고안은 요업 외벽재를 경량 박강판에 고정시키는 고정구로서, 나사부, 나사부의 상단에는 머리부를 구비하고, 상기 머리부의 하단에는 나사산이 형성된 나합부가 마련되고, 상기 나합부의 하단에는 리머가 형성된 절삭부가 마련되고, 상기 절삭부의 하단에는 나사산이 없는 파일럿부가 마련되고, 상기 파일럿부의 하단에는 끝이 가늘게 형성된 드릴부가 마련되고, 상기 요업 외벽재의 두께(g)가, 상기 나사산이 없는 파일럿부의 길이 치수(e)와 상기 끝이 가늘게 형성된 드릴부의 길이 치수(f)의 합계가, g<e+f의 관계에 있는 것을 특징으로 하는 고정구이다. 또한, 상기 끝이 가늘게 형성된 드릴부의 외경이, 상기 나사산이 형성된 나합부의 외경보다 작은 것이 바람직하다. 또한, 상기 머리부의 외경(a), 상기 절삭부의 외경(b), 상기 나사산의 나합부의 외경(c), 상기 끝이 가늘게 형성된 드릴부의 외경(d)이, a>b>c>d의 관계에 있는 것이 보다 바람직하다.
본 고안의 고정구에 의하면, 요업 외벽재를 관통하여, 경량 박강판에 클리어런스 홀을 뚫지 않고, 나사산을 고정시켜 장착하여, 요업 외벽재가 건물의 흔들림이나 진동에 의해 깨어지는 경우가 없는 고정구를 제공할 수 있다. 따라서 나무 띠장을 생략하여 사용하지 않아 경량 박강판 시공의 간소화와 경량화와 경제성을 얻을 수 있다.
도 1은 본 고안의 실시형태의 고정구의 도면이다.
도 2는 본 고안의 실시형태에서 고정구가 경량 박강판에 접촉한 단계의 단면도이다.
도 3은 본 고안의 실시형태에서 고정구의 끝이 가늘게 형성된 드릴부가 경량 박강판을 절삭 중인 단계의 단면도이다.
도 4는 본 고안의 실시형태에서 고정구의 머리부로 요업 외벽재를 관통하여 가압된 단계의 확대 단면도이다.
도 5는 종래의 철골 구조에 리머 장착 드릴 나사로 시공한 금속판의 단면도이다.
도 6은 종래의 철골 구조에 리머 장착 드릴 나사로 시공한 금속판의 단면도에 나사산이 나합된 단면도이다.
도 7은 본 고안의 고정구로 경량 박강판을 시공한 금속판의 단면도이다.
도 8은 본 고안의 고정구로 경량 박강판을 시공한 금속판의 단면도에 나사산이 나합된 단면도이다.
이하, 본 고안을 실시하기 위한 최선의 형태에 관해서 구체적으로 설명한다.
도 1에 도시하는 고정구(1)는, 도 2에 도시하는 바와 같이 요업 외벽재(11)를 コ형 강판(13)에 고정시키기 위해서 사용된다. 요업 외벽재(11)와 하지가 되는 コ형 강판(13)의 구성은 특별히 제한은 없지만, 예를 들면 요업 외벽재(11)는 8mm 정도의 두께이고, コ형 강판(13)의 두께는 1.2mm 정도 두께의 경량 박강판으로 하고 있다.
이 요업 외벽재(11)의 사이즈는, 두께 8mm×600mm×2400mm이지만, 요업 외벽재(11)의 종류에는, 5mm, 6mm, 7mm, 8mm 내지 27mm 정도, 폭 455mm 내지 1000mm, 길이 1820 내지 3030mm 정도가 일반적이다. 재질은, 목편, 목질 펄프, 목질 섬유나 펄프 등의 목질 섬유를 첨가한 시멘트판(목질 시멘트판), 시멘트 압출 성형판, 펄프 시멘트판, 규산칼슘판, 탄산마그네슘판, 시멘트판 등이 있다. 14mm 이하는 못질 시공이 일반적이다. 14mm 이상의 요업 외벽재(11)인 경우는, 실부(도시하지 않음)에 고정 금구로 끼워 넣고, 목조인 경우는 고정 금구로 스테인리스못, 철골인 경우는 드릴 나사로 고정시킨다. 비스에 의한 요업 외벽재(11)의 표면으로부터의 시공은 경량 철골과 비스의 보지력이 강하기 때문에, 바람직하지 못하다.
도 2에 도시하는 바와 같은 구조 골조(14)는, RC조의 콘크리트나 벽돌조의 구조이다. 이 구조 골조(14)의 외측에 L형 강판(12)이나 コ형 강판(13)으로 두께가 1.2mm 정도이고, 폭 45mm, 길이 60mm, 전장 길이 3m의 경량 박강판의 라이트 게이지 스틸(LGS)이라고 하는 것으로, 0.8 내지 1.6mm 정도의 두께이며 재질은 강판제가 일반적이고, 1.2mm의 두께가 가장 많이 사용되고 있다. 이러한 하지 조합의 중공부에 글라스울이나 락울이나 발포성 경질 우레탄계의 단열재(15)를 시공하는 것이 외단열 공법이다. 통상의 철골 건축에는, JIS의 경량 철골인 C형 강판의 2.3 내지 3.2mm 정도인 것이 철골 구조의 하지로서 일반적인 것이다. 경량 박강판과 JIS의 경량 철골은, JIS것 쪽이 두께가 두껍고 강도도 있어 고가이다.
도 1의 고정구(1)는 나사부(2)에 머리부(3)를 구비한다. 이 머리부(3)의 나사부(2)와 접촉하고 있는 부분은, 평탄하여 비스의 가압이 균일하게 요업 외벽재(11)를 고정시키고 있다. 또한 머리부(3)의 감입(嵌入) 오목부(10)는 곡면의 원반 형상으로 형성되어 있다. 머리부(3)의 두께는 적절히 설정되지만, 충분한 강도를 갖는 동시에 드라이버 비트 등의 공구가 감입되는 감입 오목부(10)가 형성되어 있다. 감입 오목부(10)로서는, 플러스 홈, 마이너스 홈 등의 적당한 것이 형성된다. 또한, 감입 오목부(10)는 머리부(3)로부터 나사부(2)로까지 감입하도록 형성할 수 있다. 이로 인해, 드라이버 비트 등의 공구를 사용하여 고정구(1)를 돌려 넣을 때에 머리부(3)가 부서지는(나사의 홈이 망가지는) 것을 방지하고 있다. 도 1의 머리부(3)는 둥근 머리 형상이지만, 접시 머리, 머리부 이빨이 있는 머리 형상이라도 문제없으며, 요업 외벽재(11)의 형상과 두께로 적절히 설정된다.
나합부(5)의 나사산(4)은, 복수조의 나선형선을 갖는 다조 나사라도 좋고, 또한 코스 스레드(Coarse thread)와 같은 거친 나사산(4)이라도 좋다.
리머(6)가 형성된 절삭부(7)의 외경(b)은, 나사산(4)이 형성된 나합부(5)의 외경(c)보다 크고, 요업 외벽재(11)의 표면에 고정구(1) 선단의 끝이 가늘게 형성된 드릴부(9)가 접촉하고, 나사산(4)이 없는 파일럿부(8)가 삽통하고 그 후에 리머(6)가 접촉하여 절삭부(7)가 회전한다(도 2 참조). 이 때, 나사산(4)이 없는 파일럿부(8)가 회전하고 있지만, 리머(6)의 두께가 0.3 내지 0.4mm이고, コ형 강판(13)의 두께가 1.2mm 정도인 경량 박강판이기 때문에 리머(6)가 접촉하면 리머(6)의 두께가 얇기 때문에 돌아간다. 이로 인해, 리머(6)가 돌아간 후, 나사산(4)의 나합부(5)가 1.2mm의 コ형 강판(13)에 나합된다. 또한 리머(6)의 절삭부(7)의 직경(b)이 나사산(4)의 나합부(5)의 외경(c)보다 크기 때문에, 요업 외벽재(11) 사이에 간극이 생긴다. 이 간극에 의해, 두께 8mm의 요업 외벽재(11)에 과잉의 힘이 가해지지 않고, 클리어런스 홀이 되어 요업 외벽재(11)가 건물의 흔들림이나 진동으로 깨지는 경우가 없다. 마찰도 생기지 않기 때문에 열의 발생도 없다.
통상적으로 리머(6)의 위치는, 선단의 드릴부에 있고, 연속하여 나사산(4)이 있는 나합부(5)가 일반적이지만, 본 고안의 고정구(1)는, 끝이 가늘게 형성된 드릴부(9)와 그것에 연결되는 파일럿부(8)의 합계 길이가 10mm이고, 요업 외벽재(11)의 두께를 절삭한 후, コ형 강판(13)의 표면에 리머(6)가 접촉하여 리머(6)가 돌아간다. 이로 인해, 이 길이가 10mm 있기 때문에 나합부(5)가 요업 외벽재(11)에 접촉하지 않아 시공 중에 유리되는 경우가 없어 안정적으로 시공할 수 있다. 또한, 리머(6)는 원반 형상으로 되어 있기 때문에, 통상적인 리머(6)의 사다리꼴 형상이나 사각형상보다 접촉이 매끄러워 확실하게 돌아간다(도 4참조).
또한, 머리부(3)의 외경(a) 치수는 9.4mm이고, 리머(6) 절삭부(7)의 외경(b) 치수는 4.8mm이고, 나사산(4)의 나합부(5)의 외경(c) 치수는 4.3 내지 4.6mm이며, 끝이 가늘게 형성된 드릴부(9)의 외경 치수(d)는, 2.3mm이며, 끝이 가늘게 형성된 드릴부(9)가 경량 박강판에 박히기 쉽도록 가공되어 있다. 이로 인해, a>b>c>d의 관계에 있다.
통상의 JIS의 경량 철골은, 통상의 리머 비스로 2.3mm의 강판을 외측 방향(y)에서부터 절삭할 때, 리머(6)가 돌아가고, 버르(burr)가 거의 경량 철골의 내측 방향(x)측에 수직으로 발생한다(도 5 참조). 이로 인해, 나사산(4)의 나합부(5)가 확실하게 나합된다(도 6 참조). 그러나, 1.2mm 정도의 경량 박강판인 コ형 강판(13)에서는, 두께가 얇기 때문에 コ형 강판(13)에서는, 리머(6)가 강하여 리머(6)가 돌아가지 않고, 공회전이 되어 클리어런스 홀이 된다. 이로 인해, 경량 박강판의 버르의 약함을 보충하기 위해서, 두껍게 하기 위해서 끝이 가늘게 형성된 드릴부(9)를 가늘게 하여 버르가 비등되도록 하였다. 이 때, 버르가 곡면 형상으로 비등하게 되어 도 7에 도시하는 바와 같이, 나사산(4)의 나합부(5)가 확실하게 걸려 나합된다(도 8 참조).
상기의 구성을 갖는 고정구(1)를 사용한, コ형 강판(13)에 요업 외벽재(11)의 고정은, 다음과 같이 하여 행한다(도 2, 도 3, 도 4 참조). 우선, 요업 외벽재(11)를 구조 골조(14)의 외측에 L형 강판(12)으로 고정시키고, 슬라이드 조정 가능한 コ형 강판(13)의 표면에 배치한다. 이 상태에서 요업 외벽재(11)의 표면에 고정구(1)의 감입 오목부(10)에 드라이버 비트 등의 공구를 감입하고, 이 공구를 조작하여 고정구(1)를 돌려 넣는다. 이것에 의해, 끝이 가늘게 형성된 드릴부(9)가 회전하면서 파일럿부(8)까지 나아간다. 이 때, 요업 외벽재(11)의 두께와 끝이 가늘게 형성된 드릴부(9)와 파일럿부(8)의 합계 길이 치수가 10mm 정도이며, 이어서 리머(6)가 절삭하면서 요업 외벽재(11)를 가압하고, 나사산(4)이 아직 요업 외벽재(11)에 걸리지 않기 때문에, 요업 외벽재(11)는 들려 올라가지 않는다(도 2 참조).
다음에 리머(6)의 절삭부(7)도 회전하면서 아래로 나아간다(도 3 참조). 이 때, 절삭부(7)의 외경(b)은, 나사산(4)의 나합부(5)의 외경(c)보다 크기 때문에, 진동이 요업 외벽재(11)에 전해지기 어려워져 시공 중에 요업 외벽재(11)의 유리를 확실하게 방지할 수 있다. 다음에, 절삭부(7)의 리머(6)는, 두께가 1.2mm인 경량 박강판에 접촉하여 리머(6)가 돌아간다. 이로 인해, 경량 박강판에 나사부(2)의 나사산(4)의 나합부(5)가 경량 박강판으로 들어간다. 리머(6)가 원반 형상으로 얇게 설정되어 있고, 또한, 버르가 곡면 형상으로 비등되어 도 3에 기재하는 바와 같이, 나사산(4)의 나합부(5)가 확실하게 걸려 나합된다. 이로 인해, 리머(6)가 돌아가기 때문에 경량 박강판에 클리어런스 홀이 뚫릴 일은 없다. 다음에, 머리부(3)가 요업 외벽재(11)의 표면을 균일하게 가압하여 확실하게 コ형 강판(13)에 당접한다(도 4 참조).
나사산(4)이 없는 파일럿부(8)의 길이 치수(e) 5mm과 끝이 가늘게 형성된 드릴부(9)의 길이 치수(f) 5mm의 합계 10mm가 하지를 관통하지만, 그 때, 리머(6) 외경 치수(b)로 요업 외벽재(11)를 가압하면서 구멍을 뚫는다. 그 때, 나사산(4)의 직경(c)이 요업 외벽재(11)에 접촉하지 않기 때문에, 유리에 의한 요업 외벽재(11)의 깨어짐이나 파단이 없다. 시공시에 요업 외벽재(11)을 강하게 가압하여 보지할 필요가 없어 안전하고 간편하게 시공하는 효과가 있다.
이 끝이 가늘게 형성된 드릴부(9)의 외경(d)은, 2.3mm 정도로 끝이 가늘므로, 1.2mm의 경량 박강판에 잘 박히고, 경량 박강판을 곡면 형상으로 비등시키기 때문에, 나합부(5)의 나사산(4)에 걸리기 쉬우며 나합된다(도 7, 도 8 참조). 이로 인해, 클리어런스 홀이 뚫리지 않고 고정시킬 수 있다. 다음에, 파일럿부(8)의 표면은 매끈하기 때문에, 경량 박강판 등의 금속과의 저항력을 약화시키고, 리머(6)의 절삭부(7)가 회전함으로써, 요업 외벽재(11)의 마찰 저항이 약해져 깨어짐이나 파단을 감소시키며, 또한, 시공 중의 요업 외벽재(11)의 유리도 해소할 수 있다. 마지막으로, 머리부(3)가 평탄하여 비스의 응압이 균일하게 요업 외벽재(11)를 고정시킬 수 있다.
따라서, 본 고안의 14mm 이하의 요업 외벽재(11)에 고정구(1)를 사용하면, 종래 바람직하지 않은 시공이었던 コ형 강판(13)과 같은 두께가 1.2mm인 경량 박강판에서도 비스 시공을 할 수 있다.
1 고정구
2 나사부
3 머리부
4 나사산
5 나합부
6 리머
7 절삭부
8 파일럿부
9 드릴부
10 감입 오목부
11 요업 외벽재
12 L형 강판
13 コ형 강판
14 구조 골조
15 단열재

Claims (3)

  1. 요업 외벽재를 경량 박강판에 고정시키는 고정구로서, 나사부, 나사부의 상단에는 머리부를 구비하고, 상기 머리부의 하단에는, 나사산이 형성된 나합부가 마련되고, 상기 나합부의 하단에는, 리머가 형성된 절삭부가 마련되고, 상기 절삭부의 하단에는 나사산이 없는 파일럿부가 마련되고, 상기 파일럿부의 하단에는, 끝이 가늘게 형성된 드릴부가 마련되고, 상기 요업 외벽재의 두께(g)가 상기 나사산이 없는 파일럿부의 길이 치수(e)와 상기 끝이 가늘게 형성된 드릴부의 길이 치수(f)의 합계가, g<e+f의 관계에 있는 것을 특징으로 하는 고정구.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 끝이 가늘게 형성된 드릴부의 외경이, 상기 나사산이 형성된 나합부의 외경보다 작은 것을 특징으로 하는 고정구.
  3. 제 1 항 및 제 2 항에 있어서, 상기 머리부의 외경(a), 상기 절삭부의 외경(b), 상기 나사산이 형성된 나합부의 외경(c), 상기 끝이 가늘게 형성된 드릴부의 외경(d)이, a>b>c>d의 관계에 있는 것을 특징으로 하는 고정구.
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