JP2005090518A - Wood screw for plywood for floor and floor fastening construction - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木造耐震構造において用いられる床用合板と梁等を締結する木ネジおよびその床締結構造に関する。 The present invention relates to a wood screw for fastening a floor plywood and a beam used in a wooden earthquake-resistant structure, and a floor fastening structure thereof.
従来の木造建築構造ではその床に12mm程度の合板を用い、床と根太との間を釘を用いて締結固定していた。
また、木造耐震構造を確保するものとして24mm以上の床用合板を用い、横揺れ性能を1.2倍向上させたものが提案されている。この床用合板は根太を省略でき、胴差しと梁に直接床用合板を釘により固定するものである。この構造は工事の短縮と撓みの減少、特に歩行による床鳴りを減少させる効果があった。
In the conventional wooden building structure, about 12mm plywood is used for the floor, and the floor and joists are fastened and fixed using nails.
Moreover, what has improved the rolling performance 1.2 times using the plywood for floors of 24 mm or more as what secures a wooden earthquake-proof structure is proposed. This floor plywood can omit joists, and the floor plywood is directly fixed to the trunk and the beam with nails. This structure has the effect of shortening the construction and reducing the bending, especially the floor noise caused by walking.
従来の床用合板を梁や胴差し或いは柱等に固定するには、耐震用の釘として剪断強さの強いN75を用いていた。しかしながら床用合板の場合、合板の反りや撓みが釘打ち作業だけでは確実に押さえることができない欠点があった。この場合、反りや撓みを吸収するため、釘頭部をハンマーで必要以上叩き付けていたが、それでも反りや撓みを補正できないことが多かった。
さらに釘をハンマーで叩き付けると、その度に釘が上下動し、釘穴が大きくなり過ぎて保持力が却って低下することがあった。
また、床用合板を梁等に締結した後にその床上に家財道具を収納すると、その合板の反りや撓みが修正され、その分だけ釘頭が浮き上がる状態が生じる。すると、歩行の際に床鳴りが発生する欠点があった。
In order to fix a conventional plywood for floor to a beam, torso or pillar, N75 having a high shear strength has been used as a nail for earthquake resistance. However, in the case of floor plywood, there has been a drawback that warping and bending of the plywood cannot be reliably suppressed only by nailing. In this case, the head of the nail was struck with a hammer more than necessary to absorb warpage and deflection, but still warp and deflection could often not be corrected.
Further, when the nail was struck with a hammer, the nail moved up and down each time, the nail hole became too large, and the holding force sometimes decreased.
Further, when the household goods tool is stored on the floor after the floor plywood is fastened to the beam or the like, the warp and the flexure of the plywood are corrected, and the nail head is lifted accordingly. Then, there was a fault that flooring occurred during walking.
なお、このような釘の代わりに木ネジを用いれば、床と梁等との間をより強く締結固定できることは予測される。しかしながら、同一の太さの釘を用いる場合に対して、木ネジの場合には剪断力が低下すると共に、曲げに対する耐力も低下する。即ち、木ネジの場合にはネジ部を形成する必要から、ネジ底半径が釘直径よりも低下するため剪断力が20〜30%程度低下する。
また、木ネジ形成の際にネジ部および軸部の加工硬化および熱処理硬化が生じ、地震等により床材と梁等との間に相対移動が生じると剪断力が発生し、簡単に破損してしまう欠点がある。
そこで本発明は、上記の欠点を取り除いた床用合板用の木ネジおよびその床締結構造を提供することを課題とする。
If wood screws are used in place of such nails, it is predicted that the floor and the beam can be tightened and fixed more strongly. However, in the case of wood screws, the shearing force is reduced and the bending resistance is reduced as compared with the case where nails having the same thickness are used. That is, in the case of a wood screw, since it is necessary to form a screw portion, the shearing force is reduced by about 20 to 30% because the screw bottom radius is lower than the nail diameter.
Also, when forming the wood screw, work hardening and heat treatment hardening of the screw part and shaft part occur, and if a relative movement occurs between the flooring and the beam etc. due to an earthquake or the like, shearing force is generated and easily broken. There is a drawback.
Then, this invention makes it a subject to provide the wood screw for plywood for floors which removed said fault, and its floor fastening structure.
請求項1に記載の本発明は、ボロンを含む鋼線材を用い、転造加工によりその軸部(1) の先端部側に外ネジ部(2) が形成されると共に、後端に皿状の頭部(3) が形成され、
その転造加工の後に、浸炭・焼戻処理により表面のビッカース硬度が 550〜650 HV、核心のロックウエルC硬度が28〜44HRCにしてなる床用合板用の木ネジである。
請求項2に記載の本発明は、請求項1において、
低炭素鋼の基材に、ボロンを0.0005〜0.003 重量%含む床用合板用の木ネジである。
The present invention according to claim 1 uses a steel wire rod containing boron, and an outer thread portion (2) is formed on the tip end side of the shaft portion (1) by rolling, and a dish-like shape is formed at the rear end. Head (3) is formed,
It is a wood screw for plywood for floors that has a surface Vickers hardness of 550 to 650 HV and a core Rockwell C hardness of 28 to 44 HRC by carburizing and tempering after the rolling process.
The present invention according to
This is a wood screw for plywood for floors containing 0.0005 to 0.003% by weight of boron in a low carbon steel base material.
請求項3に記載の本発明は、請求項1において、
マンガン鋼またはシリコンキルド鋼の基材に、ボロンを0.0005〜0.003 重量%含む床用合板用の木ネジである。
請求項4に記載の本発明は、請求項1〜請求項3のいずれかにおいて、
前記外ネジ部(2) が右ネジに形成され、前記頭部(3) に隣接した部分のみの軸部(1) に右ネジで、前記外ネジ部(2) のネジ山高さより低く且つその外ネジ部(2) のピッチより小なる抜け止め用小ネジ部(2a)が形成された床用合板用の木ネジである。
The present invention according to
This is a wood screw for floor plywood containing 0.0005 to 0.003% by weight of boron in a base material of manganese steel or silicon killed steel.
A fourth aspect of the present invention provides the method according to any one of the first to third aspects,
The outer thread portion (2) is formed as a right-hand thread, and the right-hand thread is provided on the shaft portion (1) adjacent to the head portion (3), which is lower than the thread height of the outer thread portion (2) and This is a wood screw for floor plywood in which a retaining screw (2a) smaller than the pitch of the outer thread (2) is formed.
請求項5に記載の本発明は、請求項1〜請求項4のいずれかにおいて、
前記外ネジ部(2) の先端にドリル刃先部(5) が形成された床用合板用の木ネジである。 請求項6に記載の本発明は、請求項1〜請求項5のいずれかの木ネジが用いられ、
床用合板(6) と、梁(7) または桁あるいは胴差し(以下梁等という)とが締結接合され、その外ネジ部(2) の全てが梁(7) 等に螺着され、その床用合板(6) と梁(7) 等との境に前記軸部が位置し、前記抜け止め用小ネジ部(2a)が床用合板(6) のみに螺着された床用合板と梁等との床締結構造である。
The present invention according to
This is a wood screw for floor plywood in which a drill cutting edge portion (5) is formed at the tip of the external screw portion (2). As for this invention of
The floor plywood (6) and the beam (7) or the girder or the trunk (hereinafter referred to as a beam, etc.) are fastened and joined, and all of the outer threaded parts (2) are screwed to the beam (7), etc. A floor plywood in which the shaft portion is located at a boundary between the floor plywood (6) and the beam (7), and the retaining screw (2a) is screwed only to the floor plywood (6). It is a floor fastening structure with beams.
本発明の床用合板用の木ネジは、ボロンを含む鋼線材を転造加工により木ネジに形成し、その転造加工の後に浸炭、焼戻処理がされているから、床用合板6と梁7との間をこの木ネジで締結した場合、地震等により床用合板6と梁7との間にズレが生じても、その木ネジ12が変形して、両者間の締結状態は依然として保たれる。即ち、地震等により木ネジ12が切断されるおそれがない。それによって、締結構造の信頼性を向上できる。
The wood screw for floor plywood of the present invention is formed by forming a steel wire rod containing boron into a wood screw by rolling, and carburizing and tempering are performed after the rolling, so that the floor plywood 6 and When the wood screw is fastened to the
上記構成おいて、外ネジ部(2) を右ネジに形成し、前記頭部(3) に隣接した部分のみの軸部(1) に右ネジで、前記外ネジ部(2) のネジ山高さより低く且つその外ネジ部(2) のピッチより小なる抜け止め用小ネジ部(2a)を形成することができる。これにより締結された木ネジ12が緩むことを防止し、木ネジ12の頭部3が床用合板6の表面から突出したり、歩行の度に床鳴りがしたりすることを防止できる。
また、木ネジ12の外ネジ部2の先端にドリル刃先部5を形成することにより、木ネジの締結時に梁7に割れが生じることを防止できる。
In the above configuration, the external thread portion (2) is formed as a right-hand thread, and the thread portion height of the external thread portion (2) is set with a right-hand thread on the shaft portion (1) that is only adjacent to the head (3). It is possible to form a retaining screw (2a) lower than the above and smaller than the pitch of the outer thread (2). As a result, the fastened
Further, by forming the
さらに上記いずれかの木ネジを用いて締結した床用合板と梁等との床締結構造は、耐震性を有し地震等の際に床用合板6と梁7との間に相対移動が生じても木ネジ12が折れることがなく、木ネジ12の変形状態においても床用合板6と梁7との締結構造を保持し得る。
Further, the floor fastening structure of the floor plywood fastened with any of the above wood screws and the beam has earthquake resistance, and relative movement occurs between the
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図1は本発明の木ネジ12を用いた床構造の要部縦断面図であり、図2は地震等により床用合板6と梁7との間に相対移動が生じたときの木ネジ12の変形状態を示すものであり、図3は床用合板6と梁7等との締結構造を示す斜視略図である。また、図4は本発明に用いる木ネジ12の詳細を示し、(A)はその正面図、(B)は平面図、(C)は(A)のC−C断面図、(D)は(A)のD−D矢視断面図、(E)は頭部3の縦断面図であって(D)のE−E矢視断面図である。
本発明の木ネジ12が使われる床用合板は、主として板厚が24mm,28mm,30mm,35mmを対象とし、床材として用いる場合には従来の根太を不要とする。そしてこの床用合板が、梁や桁、胴差しに直接、本木ネジ12により締結固定されるものである。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an essential part of a floor structure using a
The plywood for floors in which the
次に、本発明の木ネジ12は微量のボロンを含む低炭素鋼またはマンガン鋼あるいはシリコンキルド鋼よりなる鋼線材を用い、転造加工によりその軸部1の先端部に右ネジの外ネジ部2が形成される。この木ネジの基材として低炭素鋼またはマンガン鋼を用いる場合には、重量で炭素が0.3 %以下(好ましくは0.15〜0.28%)のものであり、ボロンが0.0005〜0.003 %(好ましくは0.0009〜0.0015%)であり、マンガンが0.5 %〜1.2 %である。 ボロンの微量添加は、木ネジの焼き入れ性を向上させる。その量が0.0005%未満では焼き入れ性の向上が望めず、0.003 %を越えると脆くなる。このとき炭素を0.3 %以下含む低炭素鋼の基材を用いることにより、木ネジのねばりを強くし、容易に破断しないようにする。また所定量(0.5 %〜1.2 %)のマンガンを含むことにより木ネジの剪断強度を強くする。
Next, the
このような鋼線材を用い、転造加工によりその軸部1の先端部に右ネジの外ネジ部2が形成されると共に、後端に皿状の頭部3が形成される。さらに、その頭部3に隣接した部分のみの軸部1の外周に、抜け止め用小ネジ部2aが形成されている。この小ネジ部2aのネジ山の高さおよびピッチが、軸部の先端部側に形成された前記外ネジ部2のそれらより小さい。
転造加工に次いで、浸炭、焼き入れ、焼き戻が行われる。それらの加工により木ネジは、その表面のビッカース硬度を 550〜650 HV、核心のロックウエルCスケール硬度を28〜44HRC程度にする。すると木ネジは、床用合板6、梁7等に螺着締結が容易で、剪断強度及び、ねばりの強いものとなる。
Using such a steel wire rod, a right-handed
Following the rolling process, carburizing, quenching, and tempering are performed. With these processing, the wood screw has a surface Vickers hardness of 550 to 650 HV and a core Rockwell C scale hardness of about 28 to 44 HRC. Then, the wood screw can be easily screwed to the
なお、頭部2の近傍の小ネジ部2aは、径年変化により床用合板6の板厚が僅かに縮小しても、木ネジの頭部3が床用合板7の表面から僅かに突出することを防止するものである。即ち、この小ネジ部2aが合板に螺着して、頭部近傍と合板とが一体化することにより、頭部が合板の表面から抜け出ることを防止する。この小ネジ部2aのピッチは、一例として1mm〜2mmであり、溝深さは0.2 〜0.5mm 程度とすることができる。これに対して、軸部1の先端側の外ネジ部2のピッチは、それより充分大で一例として2.5 〜4mmであり、溝深さは0.5 〜0.9mm 程度とすることができる。
The
頭部3はその端面に薄いフランジ部8が配置されている。このフランジ部8の厚みは1mm以下が好ましい。また、頭部3の下面側は逆向きの円錐台形状に形成され、放射状のフレキ刃13が定間隔に突設されている。なお、フランジ部8およびフレキ刃13は、これを省略することもできる。
次に、外ネジ部2にはその螺旋状に沿って定間隔にノッチ9が形成されている。また、頭部3の上面には螺着工具嵌着用凹部11が設けられている。さらに、木ネジ先端には、ドリル刃先部5が形成されている。
このように転造加工により形成された木ネジ12は、その後に、浸炭、焼戻処理がされる。それにより曲げモーメントが加わったとき、45°〜90°に軸部1で折り曲げられても剪断しない粘りを有する。
The
Next, notches 9 are formed in the
The wood screws 12 thus formed by the rolling process are subsequently subjected to carburizing and tempering. Thus, when a bending moment is applied, it has a stickiness that does not shear even when bent at 45 to 90 ° by the shaft portion 1.
また、この木ネジ12は電動ドライバーにより床用合板6の表面に打ち込まれる。即ち、図1及び図3に示す如く床用合板6を梁7等に載置し、床用合板6の上面側から木ネジ12を電動ドライバーにより打ち込む。木ネジ12の先端にはドリル刃先部5が形成され、それによって床用合板6及び梁7に孔を穿設しつつ木ネジ12が床用合板6及び梁7内に進入する。そして頭部3のフレキ刃13によって床用合板6のネジ孔の開口縁が削り取られ、頭部3の上端と床用合板6の上面とが面一または頭部3の方が僅かに凹む程度まで打ち込まれる。このとき木ネジ先端のドリル刃先部5及び外ネジ部2のノッチ9は、床用合板6及び梁7を穿設し木ネジ12を円滑に螺着締結させる。
The wood screws 12 are driven into the surface of the
床用合板6の周縁及び各梁7上には多数の木ネジ12が螺着締結され、本締結構造を完成する。このとき木ネジ12の外ネジ部2はその全長に渡って、梁7に完全に進入し、梁7と床用合板6との境目には木ネジ12の軸部1が位置する。また、頭部3に隣接する小ネジ部2aは床用合板6に螺着して頭部3およびその近傍と、その床用合板6とを一体化する。それにより頭部3が床用合板6の表面から突出することを防止できる。なお、木ネジ先端のドリル刃先部5及び外ネジ部2のノッチ9は省略することができる。ドリル刃先部5を省略する場合には、その部分は通常の木ネジと同様のとがった先部が形成される。
このようにしてなる本発明の木ネジ12の締結構造は、実験によれば、その締結力、即ち引き抜き強度が従来の床用合板の釘N75(耐震対策強度を有するもの)よりも5倍強く且つ、剪断強度が2倍強く、さらに軸部1の粘り強度が高くなっていた。
A number of wood screws 12 are screwed and fastened on the periphery of the
According to the experiment, the fastening structure of the
なお、木ネジ12の全長は一例として24mm,28mmその他を造ることができる。次に、軸部1の中間部に、滑り防止用つや消し部14が設けられている。
これは連続的に多数の木ネジを打ち込むため、予め多数の木ネジを電動ドリルのカセットに収納しておく際に、木ネジの不用意な移動を防止するものである。即ち、これは木ネジをカセットの帯材に装着したときに、木ネジが軸線方向に移動することを防止する滑り止めの役をする。
また、ローレット加工部4は緩み止め作用をし、木ネジ12の締結後にそれが締結方向と逆方向に回転することを防止する。
次に、実験によれば梁7に対し床用合板6を水平方向に外力を加えて移動した実験では、木ネジ12は図2の如く変形しても、それが破断することはなかった。
For example, the total length of the
In this case, since a large number of wood screws are driven continuously, the wood screws are prevented from inadvertently moving when the wood screws are previously stored in the cassette of the electric drill. In other words, this serves as a slip stopper that prevents the wood screw from moving in the axial direction when the wood screw is attached to the strip of the cassette.
Further, the
Next, according to the experiment, in the experiment in which the
本発明の木ネジ12においてそのフレキ刃13は、床用合板6の表面にドリル刃先部5で穿設された孔の縁部を皿状に削り取り、その頭部3のフランジ部8の上面が床用合板6の上面と面一になるようにするためのものである。
また、木ネジ先端のドリル刃先部5は、特に梁7の割れを防止すると共に、その木割れによる締結強度の激減を防止するものである。
さらに平面四角の螺着工具嵌着用凹部11は、床用合板への木ネジ螺着時の施工性を高めるものである。
In the
Further, the drill
Further, the flat rectangular screwing tool fitting recess 11 enhances workability when screwing wood screws into the floor plywood.
滑り防止用つや消し部14は、既に述べたように連動式スクリュードライバーを搭載したビス打ち機及びエアー式ビス打ち機における多数の木ネジの搭載を可能とするものである。即ち、樹脂及びワイヤーのロール連結方式に適合できるようにしたものである。これは、多数の木ネジを装着する帯状樹脂の孔に夫々の木ネジを装着したとき、装着状態で軸方向に移動しないように滑りを防止して、木ネジを孔内に保持させるものである。この滑り防止用つや消し部14は、中間部に存在することにより、従来の各種ビス打ち機であって帯状の各種装着テープでも多数の本木ネジを装着することができるものとする。
なお、ローレット加工部4を外ネジ部2の後端に連続させた理由は、その外ネジ部2が確実に梁7内に入り込み、緩み止め効果を発揮できるからである。
As described above, the
The reason that the
1 軸部
2 外ネジ部
2a 小ネジ部
3 頭部
4 ローレット加工部
5 ドリル刃先部
6 床用合板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
7 梁
8 フランジ部
9 ノッチ
11 螺着工具嵌着用凹部
12 木ネジ
13 フレキ刃
14 滑り防止用つや消し部
7
11 Recessed part for screw tool insertion
12 Wood screws
13 Flexible blade
14 Matte for anti-slip
Claims (6)
その転造加工の後に、浸炭・焼戻処理により表面のビッカース硬度が 550〜650 HV、核心のロックウエルCスケール硬度が28〜44HRCにしてなる床用合板用の木ネジ。 Using a steel wire rod containing boron, an outer thread portion (2) is formed on the tip end side of the shaft portion (1) by rolling, and a dish-shaped head portion (3) is formed on the rear end.
A wood screw for plywood for floors that has a surface Vickers hardness of 550 to 650 HV and a core Rockwell C scale hardness of 28 to 44 HRC by carburizing and tempering after the rolling process.
低炭素鋼の基材に、ボロンを0.0005〜0.003 重量%含む床用合板用の木ネジ。 In claim 1,
Wood screws for flooring plywood containing 0.0005 to 0.003 wt% boron in a low carbon steel base material.
マンガン鋼の基材またはシリコンキルド鋼の基材に、ボロンを0.0005〜0.003 重量%含む床用合板用の木ネジ。 In claim 1,
Wood screws for flooring plywood containing 0.0005 to 0.003 wt% boron in a manganese steel base or silicon killed steel base.
前記外ネジ部(2) が右ネジに形成され、前記頭部(3) に隣接した部分のみの軸部(1) に右ネジで、前記外ネジ部(2) のネジ山高さより低く且つその外ネジ部(2) のピッチより小なる抜け止め用小ネジ部(2a)が形成された床用合板用の木ネジ。 In any one of Claims 1-3,
The outer thread portion (2) is formed as a right-hand thread, and the right-hand thread is provided on the shaft portion (1) adjacent to the head portion (3), which is lower than the thread height of the outer thread portion (2) and Wood screw for flooring plywood, in which a retaining screw (2a) smaller than the pitch of the outer screw (2) is formed.
前記外ネジ部(2) の先端にドリル刃先部(5) が形成された床用合板用の木ネジ。 In any one of Claims 1-4,
Wood screw for plywood for floors in which a drill cutting edge part (5) is formed at the tip of the external thread part (2).
床用合板(6) と、梁(7) または桁あるいは胴差し(以下梁等という)とが締結接合され、その外ネジ部(2) の全てが梁(7) 等に螺着され、その床用合板(6) と梁(7) 等との境に前記軸部(1) が位置し、前記抜け止め用小ネジ部(2a)が床用合板(6) のみに螺着された床用合板と梁等との床締結構造。
The wood screw according to any one of claims 1 to 5 is used,
The floor plywood (6) and the beam (7) or the girder or the trunk (hereinafter referred to as a beam, etc.) are fastened and joined, and all of the outer threaded parts (2) are screwed to the beam (7), etc. A floor in which the shaft portion (1) is located at the boundary between the floor plywood (6) and the beam (7) and the like, and the retaining screw (2a) is screwed only to the floor plywood (6). Floor fastening structure with plywood and beams.
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