JP2012180919A - ねじ釘 - Google Patents

Abstract

【課題】あらゆる材質の木材に対して容易に打ち込むことができ、かつ、容易に抜き取ることができるねじ釘を提供する。
【解決手段】ねじ釘１では、ネジ山７に溝８を形成することにより、溝８の部分で被固定材１２に対する摩擦抵抗を低減させ、硬い木材に対してもねじ釘１を容易に打ち込む。また、頭部５と共に軸部２を回転させることで、溝８内に位置する被固定材１２の一部１２ｂにネジ山７を引っ掛けるようにし、これにより、抜き取り方向の推進力をネジ山７の先端側の傾斜面７ｂにはたらかせ、軸部２全体を抜き取り方向に移動させ、柔らかい木材に対してもねじ釘１を容易に抜き取る。
【選択図】図１

Description

本発明は、木材の固定用として木材に打ち込まれるねじ釘に関する。

従来、下記特許文献１に記載されるように、木材に打ち込まれてその木材を固定するねじ釘が知られている。このねじ釘は、螺旋状のネジ山が先端側に形成された軸部と、軸部の基端側に形成された頭部とを有している。この頭部が、例えばハンマー等によって叩かれることにより、ねじ釘が木材中に打ち込まれ、木材が固定される。また、その頭部は、ドライバー等により回転可能な形状になっている。木材の解体時には、頭部にドライバー等を係合させ頭部と共に軸部を回転させることにより、ねじ釘を木材から抜き取る。このようなねじ釘を用いることで、例えば建材のリサイクルが可能になり、木材の有効利用が図られる。

下記特許文献１に記載のねじ釘では、ネジ山の先端側傾斜面の幅が、頭部側傾斜面の幅よりも長くなっており、その先端側傾斜面が頭部側から先端側に向かうにつれて窄まるように傾斜している。これにより、打ち込み時における軸部の円滑な進行を図っている。

特開２０００−１５４８１３号公報

しかしながら、上述した従来のねじ釘では、例えば杉材などの柔らかい木材に使用した場合、抜き取り時に軸部を回転させても、木材に大きく穴が開いてしまい、ネジ山が木材に引っ掛からないという虞がある。その場合、軸部が空転してしまい、回転によって軸部を抜き取り方向に移動させることが困難になる。また、これとは逆に、乾燥した硬い木材に打ち込むには、ネジ山による抵抗が生じ、スムーズに打ち込むことは難しくなる。

そこで本発明は、あらゆる材質の木材に対して容易に打ち込むことができ、かつ、容易に抜き取ることができるねじ釘を提供することを目的とする。

本発明に係るねじ釘は、螺旋状のネジ山が先端側に形成された軸部と、軸部の基端側に形成され、回転工具に係合可能な係合部を有する頭部と、を備え、ネジ山には溝が形成されていることを特徴とする。

本発明に係るねじ釘は、その頭部が叩かれることにより木材中に打ち込まれる。この際、ネジ山には溝が形成されるため、溝の部分では木材に対する抵抗が低減される。よって、硬い木材に使用する場合であっても、ねじ釘を容易に打ち込むことができる。また、頭部に回転工具が係合され、頭部と共に軸部が回転させられると、ネジ山は、打ち込み時に溝が位置した領域に移動する。ここで、溝内に位置する木材の繊維は、打ち込み後においても破断せずに残存している。ここにネジ山が移動すると、溝内の木材にネジ山が引っ掛かる。これにより、抜き取り方向の推進力がネジ山にはたらく。ネジ山は軸部の先端側に形成されるため、軸部全体を抜き取り方向に移動させることができる。よって、柔らかい木材に使用する場合であっても、ねじ釘を容易に抜き取ることができる。

ここで、溝は、軸部の軸線方向に沿って複数形成されていると好適である。この場合、軸部が打ち込み方向すなわち軸線方向に移動する際、溝の部分における抵抗がより一層低減されると共に、溝内で軸線方向に沿って残存する木材では、繊維の破断が最小限に抑えられる。よって、上記作用がより効果的に発揮され、ねじ釘の打ち込み及び抜き取りが一層容易になる。

また、溝は、軸部の軸線に関して対称の位置に形成されていると好適である。この場合、木材に対する抵抗の低減作用は、軸線に関してほぼ対称となる。よって、打ち込み時において、木材からの抵抗が軸線に対して偏ることなく、バランス良く真っ直ぐにねじ釘を打ち込むことができる。さらには、木材の繊維が残存している領域も、軸線に関してほぼ対称となる。よって、ネジ山に作用する抜き取り方向の推進力は、軸部の周方向において均等になり、バランス良く真っ直ぐにねじ釘を抜き取ることができる。

本発明のねじ釘によれば、あらゆる材質の木材に対して容易に打ち込むことができ、かつ、容易に抜き取ることができる。

本発明の第１実施形態に係るねじ釘の正面図である。 図１のねじ釘の斜視図である。 図１のねじ釘の平面図である。 図１のねじ釘のネジ山を軸線方向から見た図である。 ねじ釘を木材に打ち込む状態を示す図である。 ねじ釘が木材に打ち込まれた状態を示す図である。 図５の軸線方向に垂直な断面を示す概念図である。 ねじ釘が木材から抜き取られる状態を示す図である。 他の実施形態に係るねじ釘の斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１及び図２に示すように、ねじ釘１は、建材などの木材を固定するためのものである。このねじ釘１は、建材リサイクル法の施工目的に適合させるべく開発したものである。ねじ釘１は、本体をなす軸部２と、軸部２の基端側（図１の上側）に形成された頭部５と、軸部２の先端側（図１の下側）に形成された先端部６とを備えている。軸部２は、円柱状の第１軸部３と、第１軸部３の先端側に連設された略円柱状の第２軸部４とから構成されている。第１軸部３の基端側には、頭部５が連設されている。第２軸部４の先端側には、先の尖った円錐状の先端部６が連設されている。第２軸部４の直径は、第１軸部３の直径よりも多少小さくなっている。第２軸部４の第１軸部３側の端部は、円錐台形状をなしている。

頭部５は、図示しないドライバー等の回転工具の先端が挿入される係合凹部５ａを有している。係合凹部５ａの基端側の端縁は、正方形の開口５ｂになっている（図３も参照）。開口５ｂは、環状の端面５ｃによって囲まれている。頭部５には、開口５ｂ及び端面５ｃを包囲するようにして、端面５ｃから基端側に突出する円環状の突出部５ｄが形成されている。この突出部５ｄは、ハンマー等によってねじ釘１が叩かれる際に力を受ける部分になる。このように構成された頭部５は、回転工具に係合可能な係合部としても機能する。

一方、第２軸部４の外周には、螺旋状のネジ山７が形成されている。すなわち、軸部２の先端側には、ネジ山７が形成されている。ネジ山７は一条ねじであり、第２軸部４の軸線Ｘ方向の全体にわたって所定のピッチで形成されている。ネジ山７の基端側の傾斜面７ａおよび先端側の傾斜面７ｂは、軸線Ｘに対して略等しい角度をなしている。基端側の傾斜面７ａの幅と、先端側の傾斜面７ｂの幅とは、略同一である。ここでいう幅とは、傾斜面７ａ，７ｂの傾斜方向における傾斜面７ａ，７ｂの長さである。ネジ山７の外径は、第１軸部３の直径に略等しくなっている。

このようなねじ釘１における諸元を例示すると、全長が約７５ｍｍ、そのうち第２軸部４の長さが約２４ｍｍである。また、第１軸部３の直径は約３．７５ｍｍ、第２軸部４の直径は約２．５５〜２．７ｍｍである。ネジ山７の外径は約３．６〜３．８５ｍｍであり、ネジ山７のピッチは、約１．７ｍｍである。傾斜面７ａと傾斜面７ｂとのなす角は約６０〜７０°である。なお、ねじ釘１の全長は、上記の他にも５０ｍｍ、６５ｍｍ、９０ｍｍとされる場合がある。これは、ネジ山７が設けられた第２軸部４の長さは、打ち込み時の抵抗の大きさや引き抜き時の空回転の有無に影響するためである。すなわち、打ち込み時の抵抗を低減すると共に引き抜き時の空回転を防止するためには、ねじ釘１の全長に対する第２軸部４の長さのバランスが重要である。なお、ねじ釘１の全長が異なる場合には、全長以外の諸元は適宜変更してもよい。

ここで、本実施形態のねじ釘１にあっては、ネジ山７には、軸線Ｘ方向に沿って複数の溝８が形成されている。図４に示すように、溝８は、軸線Ｘに関して対称の位置に形成されている。溝８が形成された部分では、両傾斜面７ａ，７ｂが合わさる頂部７ｃは形成されておらず、その表面の高さ（第２軸部４の外周面からの距離）は頂部７ｃよりも低くなっている。各溝８は、軸線Ｘ方向に垂直な断面が扇状になっている。具体的には、溝８は、ネジ山７の巻き方向において基端側（図１では右側）に形成された溝形成面１０ａと、ネジ山７の巻き方向において先端側（図１では左側）に形成された溝形成面１０ｂとによって画成されている。

溝形成面１０ａと溝形成面１０ｂとは、軸線Ｘに平行な直線状の合わせライン１０ｃで合わさっている（図１、図２、及び図４参照）。合わせライン１０ｃは、溝８の最深部に相当し、第２軸部４の外周面に一致している。溝形成面１０ａと溝形成面１０ｂとのなす角は、例えば約１６０°である。なお、上記のように溝形成面１０ａ，１０ｂの間に合わせライン１０ｃが形成される態様に限られず、例えば、溝８全体が滑らかな凹状に形成されてもよい。また、溝８の最深部は、合わせライン１０ｃのように第２軸部４の外周面に一致している態様に限られず、その表面の高さが頂部７ｃよりも低くなっていればよい。

溝８は、軸線Ｘ方向における先端側の一部に形成されている。言い換えれば、軸線Ｘ方向における基端側の一部には、溝８が形成されない部分７ｅが存在する（図１及び図２参照）。溝８が形成されない部分７ｅの軸線Ｘ方向の長さは、例えば約４ｍｍである。

次に、木材からなる被固定材１２にねじ釘１を打ち込む場合について説明する。図５に示すように、ねじ釘１は、例えばハンマーやエアー駆動式の釘打ち機など（図示せず）によって頭部５が叩かれることにより、被固定材１２の中に打ち込まれる。より詳しくは、頭部５の突出部５ｄは、軸線Ｘ方向の力を受ける。すると、図６に示すように、ねじ釘１は、頭部５の端面が被固定材１２の表面１２ａに略一致する位置まで打ち込まれ、被固定材１２中に埋没する。

図７に示すように、ねじ釘１が被固定材１２中に打ち込まれた状態において、溝８の内部には、被固定材１２の一部１２ｂが軸線Ｘ方向に沿って残存している。すなわち、この一部１２ｂは、打ち込み時にネジ山７からのせん断力を受けないため、その繊維が破断していない。

そして、図８に示すように、ドライバー等の回転工具を係合凹部５ａ内に挿入し、頭部５及び軸部２を所定角度（例えば打ち込まれた初期状態から４５度〜９０度）回転させると、上記一部１２ｂ（図７参照）にネジ山７が食い込んで引っ掛かる。これにより、ネジ山７の先端側の傾斜面７ｂは被固定材１２の一部１２ｂからの力を受け、ねじ釘１全体が引き抜き方向に推進される。このようにして、ねじ釘１が被固定材１２から容易に引き抜かれる。ねじ釘１において、ネジ山７及び溝８は、ねじ釘１を被固定材１２から引き抜くためのユニット２０を構成している。

ねじ釘１を引き抜いた後に被固定材１２内に形成された空間Ａは、溝８が形成されない場合のネジ山７を有するねじ釘と略同一の形状となる。

以上説明したねじ釘１によれば、頭部５が叩かれねじ釘１が被固定材１２に打ち込まれる際、ネジ山７には溝８が形成されているため、溝８の部分では被固定材１２に対する摩擦抵抗が低減される。よって、例えば被固定材１２が硬い木材であっても、ねじ釘１は容易に打ち込まれる。また、頭部５に回転工具が係合され、頭部５と共に軸部２が回転させられると、ネジ山７は、打ち込み時に溝８が位置した領域に移動する。ここで、溝８内に位置する被固定材１２の一部１２ｂの繊維は、打ち込み後においても破断せずに残存している（図７参照）。ここにネジ山７が移動すると、その一部１２ｂにネジ山７が引っ掛かる。これにより、抜き取り方向の推進力がネジ山７の先端側の傾斜面７ｂにはたらく。ネジ山７は軸部２の先端側、すなわち第２軸部４に形成されるため、軸部２全体が抜き取り方向に移動させられる（図８参照）。例えば、被固定材１２が柔らかい木材であっても、ねじ釘１は容易に抜き取られる。

従来のねじ釘では、被固定材１２の繊維が打ち込み時に既に破断しているために大きな穴（いわゆるバカ穴）が開いてしまい、抜き取り時に回転を与えても、ネジ山が被固定材１２に引っ掛かることなく空回りしていた。本実施形態のねじ釘１によれば、このようなことを防止でき、確実かつ容易にねじ釘１を抜き取ることができる。ねじ釘１が有する上記機能は、建材リサイクル法の施工目的に適合している。

上記の作用効果は、例えば２×４（ツーバイフォー）工法に用いられる木材や米松材等の硬い木材において特に有効に奏される。また、上記の作用効果は、例えば杉材などの柔らかい木材においても、特に有効に奏される。すなわち、ねじ釘１によれば、あらゆる材質の被固定材１２に対して容易に打ち込むことができ、かつ、容易に抜き取ることができる。このように、ねじ釘１では汎用性が高められている。また、建材のリサイクルや森林の保護、産業廃棄物の削減にも有効である。

また、溝８は、軸部２の軸線Ｘ方向に沿って複数形成されているため、軸部２が打ち込み方向すなわち軸線Ｘ方向に移動する際、溝８の部分における抵抗がより一層低減されると共に、溝８内で軸線Ｘ方向に沿って残存する被固定材１２の一部１２ｂでは、繊維の破断が最小限に抑えられる。よって、上記作用がより効果的に発揮され、ねじ釘１の打ち込み及び抜き取りが一層容易になる。

また、溝８は、軸線Ｘに関して対称の位置に形成されているため、被固定材１２に対する抵抗の低減作用は軸線Ｘに関してほぼ対称となり、打ち込み時に被固定材１２からの抵抗が軸線Ｘに対して偏ることなく、バランス良く真っ直ぐにねじ釘１が打ち込まれる。さらには、被固定材１２の繊維が残存している領域（被固定材１２の一部１２ｂ）も、軸線Ｘに関してほぼ対称となり、よってネジ山７に作用する抜き取り方向の推進力は軸部２の周方向において均等になり、バランス良く真っ直ぐにねじ釘１が抜き取られる。

また、溝８の最深部は、第２軸部４の外周面に略一致しているため、溝８の最深部では、ねじ釘１の打ち込み時における抵抗の低減効果や、ねじ釘１の抜き取り時における推進力の発生効果が最大限発揮される。その結果として、ねじ釘１の打ち込みや抜き取りがより一層容易になっている。

また、ねじ釘１によれば、ねじ釘１を回転させるだけで被固定材１２から抜き取ることができるので、例えばバール等のような工具を用いる必要がなく、抜き取りが容易である。さらには、被固定材１２の表面１２ａの損傷も防止できる。また、確実にねじ釘１を抜き取ることができるので、軸部２が曲がったり断裂したりすることがなく、ねじ釘１が被固定材１２の中に残るような事態も防止できる。

また、頭部５には突出部５ｄが設けられているため、ハンマーや釘打ち機が頭部５を叩いた場合でも係合凹部５ａが破損することを防止でき、回転工具を支障なく挿入できる。

図９は、他の実施形態に係るねじ釘の斜視図である。図９に示すように、ねじ釘１Ａが図１及び図２に示したねじ釘１と異なる点は、ユニット２０に代えて、溝８が軸線Ｘ方向におけるネジ山７の全体にわたって形成されたユニット２０Ａを備えた点である。ユニット２０Ａでは、ユニット２０のように溝８が形成されない部分７ｅは設けられていない。このようなねじ釘１Ａによっても、上述したねじ釘１と同様の作用効果を奏することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、ネジ山７が一条ねじである場合について説明したが、二条ねじであってもよい。また、溝８は、軸線Ｘ方向における先端側の一部や全体に形成される場合に限られず、基端側の一部に形成されてもよいし、先端側と基端側を除く中間部のみに形成されてもよい。また、上記実施形態では、複数の溝８が軸線Ｘ方向に沿って形成される場合について説明したが、ネジ山７が延びる方向に沿って螺旋状に並ぶように溝が形成されてもよい。

１，１Ａ…ねじ釘、２…軸部、４…第２軸部（軸部の先端側）、５…頭部、７…ネジ山、８…溝、１０ｃ…合わせライン、Ｘ…軸線。

Claims (3)

1. 螺旋状のネジ山が先端側に形成された軸部と、
   前記軸部の基端側に形成され、回転工具に係合可能な係合部を有する頭部と、を備え、
   前記ネジ山には溝が形成されていることを特徴とするねじ釘。
2. 前記溝は、前記軸部の軸線方向に沿って複数形成されていることを特徴とする請求項１記載のねじ釘。
3. 前記溝は、前記軸部の軸線に関して対称に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のねじ釘。

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