JP2012122529A

JP2012122529A - ネジ及び耐力壁

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Publication number: JP2012122529A
Application number: JP2010272858A
Authority: JP
Inventors: Keimei Ota; 啓明太田; Marie Ichikawa; 真梨恵市川; Kunihiro Arai; 邦博荒井
Original assignee: Muro Corp; Mitsui Home Co Ltd
Current assignee: Muro Corp; Mitsui Home Co Ltd
Priority date: 2010-12-07
Filing date: 2010-12-07
Publication date: 2012-06-28
Anticipated expiration: 2030-12-07
Also published as: JP5466625B2

Abstract

【課題】変形時においても高耐力及び高靭性を実現することが可能なネジを提供する。
【解決手段】ネジ１０は、周面に雄ネジ１１ｂが形成されたネジ部１１と、頭部１３と、ネジ部１１と頭部１３との間に設けられた胴部１２と、を備え、胴部１２の周面には、周方向に延設されて環状を呈する一以上の溝１２ａが形成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ネジ及びネジを用いた耐力壁に関する。

従来、住宅等に用いられる耐力壁では、複数の木材が釘を用いて接合されていた（特許文献１参照）。

特開２００６−６３７３３号公報

しかし、釘を用いて接合された耐力壁は、釘の引き抜き強度が低いため、耐力が低下するおそれがあった。そのため、釘に代えてネジを用いて複数の木材を接合することが考えられる。しかし、ネジは、引き抜き強度は高いが変形の許容量が少なく、変形量が限界に達すると折れてしまうため、変形時においても高耐力及び高靭性を実現することが可能な構造が望まれている。

本発明は、前記した事情に鑑みて創案されたものであり、変形時においても高耐力及び高靭性を実現することが可能なネジ及び耐力壁を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明のネジは、周面に雄ネジが形成されたネジ部と、頭部と、前記ネジ部と前記頭部との間に設けられた胴部と、を備えるネジであって、前記胴部の周面には、周方向に延設されて環状を呈する一以上の溝が形成されていることを特徴とする。

かかる構成によると、溝が形成された部位の剛性を低くすることによってネジを適切な位置で変形させることができるので、耐力壁の変形時において、ネジの頭部を木材と平行に保つことによって、頭部が木材にめり込んでパンチングアウトによる木材の破壊が先行することを防止するとともに、雄ネジによる高い引き抜き強度が相俟って、高耐力及び高靭性を実現することができる。

前記ネジ部の先端には、前記雄ネジが形成された部分よりも小径のドリルが形成されている構成であってもよい。

かかる構成によると、ネジの打ち込み時における木材の割裂による耐力低下を防ぐことができる。

前記頭部の周面は、テーパ形状を呈しており、前記頭部の周面には、当該ネジの軸方向に延設されたリブが形成されている構成であってもよい。

かかる構成によると、ネジ１０の打ち込み時におけるネジの木材への沈み性が向上し、ネジ部の空転による引き抜き強度の低下を防ぐことができる。

前記ネジは、前記一以上の溝として、二つの溝を備え、一の前記溝は、前記胴部のネジ部側端部に設けられており、他の前記溝は、前記胴部の頭部側端部に設けられている構成であってもよい。

かかる構成によると、ネジのネジ部の軸と頭部の軸とがずれる変形、いわゆるクランク状変形におけるネジ部の軸と頭部の軸との間のずれの距離を確保することができる。

前記ネジは、前記一以上の溝として、一つの溝を備え、前記一つの溝は、前記胴部の頭部側端部に設けられている構成であってもよい。

かかる構成によると、簡易な構成でありながら、耐力壁の変形時において、ネジの頭部を木材と平行に保つことによって、頭部が木材にめり込んでパンチングアウトによる木材の破壊が先行することを防止することができる。

また、本発明の耐力壁は、複数の木材を前記ネジによって接合してなる耐力壁であって、前記ネジは、前記一以上の溝として、複数の溝を備え、前記複数の木材の当接面は、隣り合う二つの前記溝間に配置されていることを特徴とする。

かかる構成によると、木材の当接面の両側でネジが曲がることができるので、耐力壁の変形時において、ネジが打ち込まれた木材へのダメージを防ぐとともに、雄ネジによる高い引き抜き強度が相俟って、高耐力及び高靭性を実現することができる。

本発明によれば、変形時においても高耐力及び高靭性を実現することができる。

本発明の実施形態に係るネジを模式的に示す図である。本発明の実施形態に係る面材を模式的に示す図であり、ネジによる接合部分を示す断面図である。（ａ）は、本発明の実施形態に係る面材が変形した状態を模式的に示す図であり、（ｂ）は、比較例に係る面材が変形した状態を模式的に示す図である。本発明の変形例に係る面材を模式的に示す図であり、ネジによる接合部分を示す断面図である。本発明の他の変形例に係る面材を模式的に示す図であり、ネジによる接合部分を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。同様の部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

＜ネジ＞
図１に示すように、本発明の実施形態に係るネジ１０は、ネジ部１１と、胴部１２と、頭部１３と、を備える。

≪ネジ部≫
ネジ部１１は、当該ネジ部１１の先端部に形成されたドリル１１ａと、当該ネジ部１１の周面に形成された雄ネジ１１ｂと、を備える。ドリル１１ａは、ネジ１０の打ち込み時に、木材を穿孔する部位であり、ネジ部１１のネジ谷径ａよりも小径を呈する。なお、雄ネジ１１ｂのネジ山の角度は、ネジ部１１が打ち込まれる下地材３０（図２参照）の密度によって、適宜設定可能である。例えば、下地材３０の密度が高いほど、雄ネジ１１ｂのネジ山の角度を緩やかにすることが望ましい。かかる設定によると、ネジ１０の引抜抵抗を下げ、後記する耐力壁１（図２参照）のネジ１０による接合部分の靭性を高めることができる。同様に、雄ネジ１１ｂのネジ山の高さも適宜設定可能であり、例えば、下地材３０の密度が高いほど、雄ネジ１１ｂのネジ山の高さを低くすることが望ましい。

≪胴部≫
胴部１２は、ネジ部１１と頭部１３との間に設けられた非ネジ部（ネジ山が形成されていない部位）であり、複数（本実施形態では２つ）の溝１２ａを備える。複数の溝１２ａは、胴部１２の周面に、周方向に全周にわたって延設されて環状を呈するように形成されている。本実施形態において、一の溝１２ａは、胴部１２のネジ部１１側端部に形成されており、他の溝１２ａは、胴部１２の頭部１３側端部に形成されている。

≪頭部≫
頭部１３は、胴部１２のネジ部１１とは反対側の端部に連続して設けられており、本実施形態では、胴部１２に向かうにつれて縮径するテーパ形状を呈する。より詳細には、頭部１３は、頂面が平坦であり、周面が凹状に湾曲する円錐台形状を呈する。この頭部１３は、複数のリブ１３ａ，１３ｂを備える。

複数のリブ１３ａは、頭部１３のラッパ形状部分の周面に、当該ネジ１０の軸方向に延設されている。本実施形態では、６つのリブ１３ａが、６０度ごとに等間隔に配置されている（図１には、正面から見える４つのみ図示）。複数のリブ１３ｂは、頭部１３の頂面（フランジ）部分のネジ部１１側面に、当該ネジ１０の軸方向に延設されており、ネジ部１１側に向けられた楔形状を呈する。本実施形態では、３つのリブ１３ｂが、１２０度ごとに等間隔に配置されている。

ネジ１０において、ネジ部１１のネジ谷径をａ、胴部１２のスムス径をｂ、溝１２ａの溝径をｃとした場合、溝径ｃは、以下の範囲に設定されることが望ましい。
ｃ＜ａ
かつ
０．８５ｂ≦ｃ≦０．９５ｂ
かかる設定により、ネジ１０の強度（剪断強度、引張強度、ねじり強度）を維持しつつネジ１０を適切な位置で変形させることができる。

また、溝１２ａの円弧形状の直径ｄは、以下の範囲に設定されることが望ましい。
０．５ｂ≦ｄ≦２．０ｂ
例えば、直径ｄが０．５ｂよりも小さい場合には、ネジ１０の変形時に応力集中によって破断するおそれがあり、直径ｄが２．０ｂよりも大きい場合には、ネジ１０の適切な位置での変形が困難になる。すなわち、直径ｄが０．５ｂ≦ｄ≦２．０ｂの範囲に設定されることによって、ネジ１０の変形時における破断を防ぐとともに、ネジ１０を適切な位置で変形させることができる。

また、頭部１３側の溝１２ａ（の幅方向中心）とネジ部１１側の溝１２ａ（の幅方向中心）との間の距離ｅは、以下の範囲に設定されることが望ましい。
ｅ≧２ｂ
かかる設定により、後記するネジ１０のネジ部１１の軸と頭部１３の軸とがずれる変形、いわゆるクランク状変形におけるネジ部１１の軸と頭部１３の軸との間のずれの距離を確保することができる。

図２に示すように、本発明の実施形態に係る耐力壁１は、重ね合わせられた複数の木材２０，３０，・・・、本実施形態では、面材２０及び下地材（例えば、枠材）３０を前記したネジ１０によって接合してなるものである。ネジ１０は、面材２０側から打ち込まれており、ネジ部１１は、下地材３０内に達している。また、面材２０及び下地材３０の当接面Ｘ１は、隣り合う二つの溝１２ａ，１２ａ間に配置されている。

かかる構成によると、面材２０及び下地材３０が若干ずれる微少変形時には、ネジ１０は、変形せずに剛的に面材２０及び下地材３０の接合を維持する。
また、図３（ａ）に示すように、水平力等によって面材２０及び下地材３０が大きくずれる大変形時には、ネジ１０は、２つの溝１２ａが形成された部位でクランク状に変形することによって、面材２０及び下地材３０の接合を維持する。

ここで、図３（ｂ）に示すように、従来の溝１２ａを有していないネジ１１０を用いて面材１２０及び下地材１３０を接合した、比較例に係る耐力壁１０１では、ネジ部１１１及び胴部１１２間の曲がり、並びに、胴部１１２及び頭部１１３間の曲がりは、本発明の実施形態の場合と比べて小さくなるので、頭部１１３が面材１２０内に埋没したり、ネジ部１１１が当初と比べて大きく傾いたりすることとなり、面材２０及び下地材３０へ大きなダメージを与えてしまう。

これに対し、図３（ａ）に示すように、溝１２ａを有するネジ１０を用いて面材２０及び下地材３０を接合した耐力壁１では、ネジ部１１及び胴部１２間の曲がり、並びに、胴部１２及び頭部１３間の曲がりは、比較例の場合と比べて大きくなるので、頭部１３が面材２０内に埋没するのを抑制したり、ネジ部１１が当初と比べて傾くことを抑制したりすることとなり、ネジ１０の頭部１３を面材２０と平行に保つことによって、頭部１３が面材２０にめり込んでパンチングアウトによる面材２０及び下地材３０の破壊が先行することを防止するとともに、雄ネジ１１ａによる高い引き抜き強度が相俟って、高耐力及び高靭性を実現することができる。

また、耐力壁１では、ネジ１０の先端にドリル１１ａが形成されているので、ネジ１０の打ち込み時における木材（面材２０及び下地材３０）の割裂による耐力低下を防ぐことができる。

また、耐力壁１では、ネジ１０の頭部１３に複数のリブ１３ａ，１３ｂが形成されているので、ネジ１０の打ち込み時におけるネジ１０の面材２０への沈み性が向上し、ネジ部１１の空転による引き抜き強度の低下を防ぐことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能である。例えば、図４に示すように、ネジ１０が、１つの溝１２ａを胴部１２を備え、面材２０及び下地材３０を接合することによって耐力壁１を構成してもよい。この場合、一つの溝１２ａは、胴部１２の頭部１３側端部に設けられており、水平力等によって面材２０及び下地材３０が大きくずれる大変形時には、ネジ１０は、１つの溝１２ａが形成された部位で変形することによって、面材２０及び下地材３０の接合を維持する。

また、図５に示すように、ネジ１０が、３つの溝１２ａを胴部１２に備え、二つの面材２０Ａ，２０Ｂ及び下地材３０を接合することによって耐力壁１を構成してもよい。この場合、面材２０Ａ及び面材２０Ｂの当接面Ｘ２は、頭部１３側の溝１２ａ及び中央の溝１２ａ間に配置されており、面材２０Ｂ及び下地材３０の当接面Ｘ３は、中央の溝１２ａ及びネジ部１１側の溝１２ａ間に配置されている。

また、溝１２ａの形状は、円弧形状に限定されず、矩形溝形状、三角溝形状等であってもよい。

１耐力壁
１０ネジ
１１ネジ部
１１ａドリル
１１ｂ雄ネジ
１２胴部
１２ａ溝
１３頭部
１３ａリブ
１３ｂリブ
２０２０Ａ２０Ｂ面材（木材）
３０下地材（木材）

Claims

周面に雄ネジが形成されたネジ部と、頭部と、前記ネジ部と前記頭部との間に設けられた胴部と、を備えるネジであって、
前記胴部の周面には、周方向に延設されて環状を呈する一以上の溝が形成されている
ことを特徴とするネジ。
前記ネジ部の先端には、前記雄ネジが形成された部分よりも小径のドリルが形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のネジ。
前記頭部の周面は、テーパ形状を呈しており、
前記頭部の周面には、当該ネジの軸方向に延設されたリブが形成されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のネジ。
前記一以上の溝として、二つの溝を備え、
一の前記溝は、前記胴部のネジ部側端部に設けられており、
他の前記溝は、前記胴部の頭部側端部に設けられている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のネジ。
前記一以上の溝として、一つの溝を備え、
前記一つの溝は、前記胴部の頭部側端部に設けられている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のネジ。
複数の木材を請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のネジによって接合してなる耐力壁であって、
前記ネジは、前記一以上の溝として、複数の溝を備え、
前記複数の木材の当接面は、隣り合う二つの前記溝間に配置されている
ことを特徴とする耐力壁。