JP2004251405A

JP2004251405A - 釘

Info

Publication number: JP2004251405A
Application number: JP2003043725A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kuniyoshi; 俊夫国吉; Mikio Ueno; 幹雄植野; Yoshihiro Kaneko; 吉広金子; Yasushi Nakagawa; 康中川
Original assignee: Max Co Ltd
Current assignee: Max Co Ltd
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2004-09-09

Abstract

【課題】枠組み壁工法或いは在来軸組工法に使用される木材に打ち込んでも木材が割れ難く、しかも、接合耐力が確保される釘を提供する。
【解決手段】枠組み壁工法或いは在来軸組工法に用いられる釘１０の先端部１２の頂点１３近傍に、軸１１の直径に対して２０％〜３５％であって直径１ｍｍ〜１．５ｍｍ範囲内の幅を有する平坦面１４を形成した。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木材に打ち込んだときに木材の割れ等の対策を施した釘に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時の住宅の枠組み壁工法では、木材を枠状に組み上げて壁パネル等が形成されることは良く知られている。この枠組み壁工法における住宅の壁パネルの枠体には、３８ｍｍ×８９ｍｍの木材を用いることが多い。
【０００３】
この壁パネルを形成するには、図６に示すように、木材１の端面２に木材３の他方の端部を当て、厚さ３８ｍｍの木材３に釘４を打ち込んで枠体５を形成し、この枠体５に構造用合板６を当てて、自動釘打ち機で釘４を打ち込む。
【０００４】
釘４の先端形状としては、真直軸４Ａの打ち込み方向の先端部４Ｂが４角錐形状に形成される一方、真直軸４Ａの他方の端部に皿状の頭部４Ｃを形成したものが通常である（例えば、特許文献１，２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
実開昭４８−１０８０６３号公報（第２図）
【特許文献２】
実開昭５０−１０１７６７号公報（第１図、第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような枠組み壁工法で壁パネルを形成する場合、木材３に釘４を打ち込む場合、木材３に対して釘４を打ち込む位置は、結合する下の木材１の肉厚中央部に打ち込むために、木材３の端部から３８／２＝１９ｍｍの部位Ｐ１に打ち込むことが望ましいが、中央部に打ち込んでも割れが発生したり、更には、建築現場や工場にて釘打ちを行う場合には、打ち込み目標位置から２乃至３ｍｍ程度のずれが生じ易い。
【０００７】
このように釘４の打ち込み位置が目標位置から外れて木材３の端部近傍に打ち込まれると、木材３の端部に割れ７が生じ易くなり、釘４の接合耐力が著しく低下したり、割れを生じたりすることで、合板６等の面材をその後に組み合わせる際に隙間を発生させる問題がある。
【０００８】
ここで、木材３の割れを生じ難くするには、釘４の打ち込み先端部を極力平らにして、木材繊維を切断するように釘を打ち込むことが考えられるが、このように釘４の先端部を平らにすると、釘４を打ち込むときの打ち込み抵抗が大きくなり、釘打ち機のパワーを増大させたり、釘４が曲がりやすくなる一方、釘４の先端部により木材繊維が切断される量が過多となり、木材３の接合耐力が低下して抜けやすくなるという問題がある。
【０００９】
一般的に、木材に釘を打ち込んだときの釘の接合耐力は、先端部形状、釘の太さ、釘の打ち込んだときの釘の貫入量、木材の比重や材質等に左右される。また、木材に釘を打ち込むときのエネルギーも同様に釘の先端部形状、釘の太さ、釘の打ち込んだときの貫入量、木材の比重や材質等に左右される。
【００１０】
しかし、上述の枠組み壁工法に用いる場合には、２×４工法では米松や米栂そしてＳＰＦ材が使用されることが多いので、釘を打ち込む木材の比重や材質或いは釘の打ち込み深さである貫入量はほぼ一定であり、釘の先端部形状や釘の太さが接合耐力や打ち込みエネルギーを異ならせる要因となる。
【００１１】
ここで、釘を打ち込んだときの木材の割れについて考察すると、２×４工法の木材の割れ部分は、先端部が正四角錐の場合に大きく、先端部が鈍角になったり、先端部に平坦部が形成されている場合に、木割れは小さくなる。即ち、木割れを小さくとどめながら、接合耐力と打ち込みエネルギーを、四角錐の先端部とほぼ同等にするのが望ましい。
【００１２】
本願は、このような木の割れと釘の先端形状との相関に着目してなされたものであり、枠組み壁工法或いは在来軸組工法に使用される木材に打ち込んでも、接合耐力が確保され、木材が割れ難い釘を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願の第１の釘は、枠組み壁工法又は在来軸組工法に用いられる釘であって、釘の軸から尖鋭に延びる先端部の頂点近傍に、前記軸の直径に対して２０％〜３５％であって直径１ｍｍ〜１．５ｍｍ範囲内の幅を有する平坦面若しくは湾曲面若しくは鈍角部の何れかを設けたことを特徴とする。
【００１４】
又、本願の第２の釘は、前記軸を楕円断面形状に形成したことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態にかかる釘を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態にかかる釘を示す。この釘１０は表面に防錆処理を施した鉄釘やステンレス釘からなり、図６に示した枠組み壁工法の木材１，３，６の結合に用いるものである。釘１０は図示しないエアー式の釘打ち機により木材に打ち込まれるＣＮ釘やＮ釘であるが、在来軸組工法に用いる釘であっても良い。
【００１７】
釘１０の軸１１から四角錐に狭められる先端部１２の頂角θ（図２（ａ）参照）が２５度＋−１度の範囲内に設定され、好ましくは先端部１２の頂角θは２５度とされている。釘１０の軸１１の太さは３．４ｍｍであり、釘１０の先端部１２の軸方向の長さは軸１１の太さ３．４ｍｍ以上であって軸１１の太さの２倍６．８ｍｍ以下に設定されている。
【００１８】
この先端部１２は、四角錐の頂点１３（図２（ａ）参照）近傍には、軸１１の断面方向の幅が１ｍｍの平坦面１４が形成されているが、この平坦面１４の代わりに球面や非球面状の湾曲面若しくは鈍角部の何れかであっても良い。
【００１９】
上記の釘１０について、先端部１２の平坦部長さ（軸方向の長さ）と接合耐力の関係、先端部の平坦部長さと打ち込みエネルギーとの関係、或いは、先端部の平坦部長さと木材端部の割れ長さの関係を計測した結果、図３〜図５に示すような結果を得られた。
【００２０】
図３は先端部の平坦部の長さをＸ軸にとり、先端部を四角錐とした釘に対する接合耐力の割合をＹ軸にとった座標を示す。図３のグラフによれば、平坦面１４の長さが０から３．４ｍｍに変化する間に、接合耐力は、四角錐型先端部の１００％から緩やかなカーブを描いて６０％まで低下しており、四角錐型先端部の釘に較べて接合耐力が１０パーセント低下する領域は、０ｍｍから１．６〜１．７ｍｍであることが判明する。
【００２１】
図４は先端部の平坦部の長さをＸ軸にとり、先端部を四角錐とした釘に対する打ち込みエネルギーの割合をＹ軸にとった座標を示す。図４のグラフによれば、平坦面１４の長さが０から３．４ｍｍに変化する間に、打ち込みエネルギー（打ち込みパワー）は、四角錐型先端部の１００％から緩やかなカーブを描いて１５０％まで上昇していることが判明する。図４によれば、打ち込みエネルギーが四角錐型先端部に較べて１０％の増加する領域は、１．５ｍｍまでであることが判る。
【００２２】
図５は先端部の平坦部の長さをＸ軸にとり、先端部を四角錐とした釘に対する木材の割れ長さの割合をＹ軸にとった座標を示す。図５のグラフによれば、平坦面１４の長さが０から３．４ｍｍに変化する間に、割れ長さは、四角錐型先端部の２０ｍｍから緩やかなカーブを描いて０ｍｍで低下していることが判明する。図５によれば、材料割れが１８ｍｍから１６ｍｍに低下する領域は１ｍｍ〜１．５ｍｍであることが判る。
【００２３】
このような結果によれば、太さ３．４ｍｍの釘１０の場合、先端部１２の平坦面１４長さを１ｍｍ〜１．５ｍｍに設定すると、接合耐力の低下と打ち込みエネルギーの増加を、先端部が四角錐の釘に較べて１０％以下にすることができ、木材の端部の割れ長さを１８ｍｍ〜１６ｍｍに押さえられることが判明した。
【００２４】
この先端部の平坦部の長さをｄ：１ｍｍ〜２ｍｍに設定するには、先端部の頂角を２５度にするのが望ましい。先端部１２の頂角を２５度とし、先端部１２の頂角部分を平坦にするので、先端部１２の長さＬは、釘１０の径Ｄ：３．４ｍｍ以上であり、釘１０の径３．４ｍｍの２倍以下とすることが出来、これは先端部軸方向の長さＬを軸の太さＤ以上で、軸の太さＤの２倍以下（Ｄ≦Ｌ≦２Ｄ）の範囲であり、ＪＩＳ規格に適合する。
【００２５】
又、先端部１２の平坦部の長さを１ｍｍに設定したときに、木材の端部の割れは２０本中において０本であった。但し、釘１０はＮ７５とし、木材は１８ｍｍ厚さの杉材であり、木材の端部から３０ｍｍのところに釘１０を打ち込んだ場合である。
【００２６】
以上の実験結果によれば、本実施の形態にかかる釘１０は、枠組み壁工法或いは在来軸組工法に使用される木材に打ち込んでも木材が割れ難く、しかも、接合耐力が確保される。
【００２７】
釘１０を打ち込むときの打ち込み抵抗が従来よりも増大しない一方、平坦面／湾曲面／鈍角部の何れかの幅が１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内に設定されているので、打ち込み対象の木材に割れが生じ難い。他方、先端部の傾斜面が十分に存在するので、接合耐力も十分に確保される。このため、枠組み壁工法或いは在来軸組工法の木材の端部に釘を打ち込むときでも、木材に割れが生じ難く、また、接合耐力が十分であるので、強固な枠体を形成できる。
【００２８】
また、釘１０の軸の断面が楕円形であるので、長径側を木材の繊維方向に向けて打ち込むことにより、木材の割れる確率をより少なくすることができる。
【００２９】
【発明の効果】
本願の第１の釘によれば、枠組み壁工法又は在来軸組工法に用いられる釘において、釘の先端部が軸から尖鋭に延びるので、先端部が四角錐形状の釘と較べても、打ち込みやすさ及び曲がりのない真直打ち込みが確保されると共に、接合耐力が確保される。また、先端部の頂点近傍に、前記軸の直径に対して２０％〜３５％であって直径１ｍｍ〜１．５ｍｍ範囲内の幅を有する平坦面若しくは湾曲面若しくは鈍角部の何れかを設けたので、枠組み壁工法或いは在来軸組工法の木材端部に打ち込んでも、割れを防止できる。
【００３０】
また、本願の第２の釘によれば、上述の作用効果に加えて、軸の断面が楕円形であるので、長径側を木材の繊維方向に向けて打ち込むことにより、木材の割れる確率をより少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる釘の断面図。
【図２】（ａ）は先端部をカットする前の四角錐型の先端部の説明図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｄ）は先端部を球面の一部とした図、（ｅ）は先端部を鈍角な面とした図。
【図３】先端部の平坦部の長さをＸ軸にとり、先端部を四角錐とした釘に対する接合耐力の割合をＹ軸にとった座標。
【図４】先端部の平坦部の長さをＸ軸にとり、先端部を四角錐とした釘に対する打ち込みエネルギーの割合をＹ軸にとった座標。
【図５】先端部の平坦部の長さをＸ軸にとり、先端部を四角錐とした釘に対する木材の割れ長さの割合をＹ軸にとった座標。
【図６】枠組み壁工法において使用される釘と木材の結合関係を示す図。
【符号の説明】
１木材
２端面
３木材
４釘
５枠体
６構造用合板
７割れ（木割れ）
１０釘
１１軸
１２先端部
１３頂点
１４平坦面（平坦部）

Claims

枠組み壁工法又は在来軸組工法に用いられる釘であって、釘の軸から尖鋭に延びる先端部の頂点近傍に、前記軸の直径に対して２０％〜３５％であって直径１ｍｍ〜１．５ｍｍ範囲内の幅を有する平坦面若しくは湾曲面若しくは鈍角部の何れかを設けたことを特徴とする釘。
請求項１の釘において、前記軸を楕円断面形状に形成したことを特徴とする釘。