JP2017025978A

JP2017025978A - ねじ

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Publication number: JP2017025978A
Application number: JP2015143344A
Authority: JP
Inventors: 林忠男; Chun Nan Lin
Original assignee: FU SHANG CO Ltd
Current assignee: FU SHANG CO Ltd
Priority date: 2015-07-17
Filing date: 2015-07-17
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2035-07-17
Also published as: JP6177838B2

Abstract

【課題】ねじを提供する。【解決手段】ロッド体と第１のスクリュースレッドとを含み、ロッド体は挿入端と、ヘッド端と、挿入端とヘッド端との間に位置する直ロッド部とを含む。ヘッド端は上部と下部とを含み、上部の底部周縁には木屑を切断するための刃部が設けられ、下部の周面には複数の逆方向螺脱防止トゥースが設けられ、各逆方向螺脱防止トゥースは案内面と止め面とを含み、案内面は近接する形で下部の周面から外方へ延在し、止め面と下部の周面との間には凹溝が形成されており、第１のスクリュースレッドは直ロッド部の上に設けられかつ複数のスレッドを含み、各スクリューは挿入端に対面する第１の切削面と挿入端に対向する第２の切削面とを有し、第１の切削面と水平軸線との夾角は２５〜４５度であり、第２の切削面と水平軸線との夾角は３〜２３度である。【選択図】図４

Description

本発明は、ねじに関し、特に木材、建材または類似のものに用いられるねじに関するものである。

家具、改装及び建築等の木質ワークには、木材、またはプラスチック樹脂と木屑とが混合加圧されてなる複合木材が多く使用されている。木質ワーク同士の接続は、通常、ねじにより螺合される。

図１は、従来、木質板材に用いられ、円形のロッド体１２とロッド体１２に設けられたスクリュースレッド１４とを含むねじ１０を示す。ロッド体１２は、スレッド溝１８が設けられた挿入端１６と、複数の凸リブ１９が設けられたヘッド端１７とを含む。接続しようとする板材に挿入端１６が螺入されると、スレッド溝１８によって板材が切削されることで、スクリュースレッド１４は円滑に板材内に螺入可能であり、凸リブ１９によって孔が拡開されることで、ヘッド端１７は容易に板材内に埋め込むことが可能となる。

しかしながら、図１におけるねじ１０のスレッド溝１８がロッド体１２の軸方向に沿って延在しているため、木材繊維の切削効率は低く、螺入トルクを向上することができず、操作上手間がかかり、押圧によって板材が亀裂しやすくなることがある。さらに、ねじ１０が板材に螺入され貫通孔が形成された後、木屑は貫通孔から溢れ出し板材の表面周囲に残留し、板材の表面が不平滑となることがある。また、図１におけるねじ１０のスクリュースレッド１４は、時計方向回転の螺入としてしか機能できず、耐引張力及び逆方向螺脱防止として機能することができない。従って、ねじ１０によって２つの板材が結合された後、振動またはその他の要因によってねじ１０は引き出し方向に脱落することがよくあり、螺合された板材が緩むことになる。

そこで、本発明は、板材に適用され、板材に螺入された後、板材表面の平滑性を効果的に向上するとともに引張力及び逆方向螺脱防止機能を強化することができるねじを提供することを目的とする。

本発明は、ロッド体と第１のスクリュースレッドとを含み、前記ロッド体は挿入端と、ヘッド端と、前記挿入端とヘッド端との間に位置する直ロッド部とを含み、前記ヘッド端は上部と下部とを含み、前記上部の底部周縁には木屑を切断するための刃部が設けられ、前記下部は前記直ロッド部の上端に隣接しかつ前記直ロッド部に向けて次第に縮小するテーパ状に形成され、前記下部には円状となる周面を有しかつ前記下部の周面には複数の逆方向螺脱防止トゥースが設けられ、各逆方向螺脱防止トゥースは案内面と止め面とを含み、前記案内面と前記下部の周面との間の夾角は９０度よりも大きく、前記止め面と前記下部の周面との間には凹溝が形成されており、前記第１のスクリュースレッドは前記直ロッド部の上に設けられかつ複数のスレッドを含み、各スレッドは前記挿入端に対面する第１の切削面と前記挿入端に対向する第２の切削面とを有し、前記第１の切削面と水平軸線との夾角は２５〜４５度であり、前記第２の切削面と前記水平軸線との夾角は３〜２３度であるねじを提供する。

本発明に係るねじによれば、板材表面の平滑性を効果的に向上するとともに引張力及び逆方向螺脱防止機能を強化することができる。また、本発明に係るねじは、木質繊維の切削効率を向上し、ねじによる板材の貫通機能を高めることができる。

従来のねじを模式的に示す。本発明に係る一実施例のねじの立体図である。図２のねじの平面図を示す。図２の４−４線に沿って切断した図である。図３の５−５線に沿って切断した図である。図３の６−６線に沿って切断した図である。図４のねじの局所拡大図である。図３の８−８線に沿って切断した図である。本発明に係る他の実施例のねじの局所立体図である。図６と類似した断面図であり、逆方向螺脱防止トゥースの他の実施例を示す。本発明に係るさらに他の実施例のねじの平面図である。図１１の１２−１２線に沿って切断した図である。本発明に係るさらに他の実施例のねじの立体図である。

一つの例として本発明に係る具体的な実施例について、図面を参照しながら本発明に係る好ましい構造を説明するが、本発明を限定するものではない。

図２〜８は、本発明に係る実施例に基づいて構成されるねじ２０を示す。ねじ２０は、縦方向軸線（X）に離間した挿入端２４とヘッド端２６とを有するロッド体２２を含む。挿入端２４は、テーパ状の断面を有し、その夾角（Ａ）は２０〜５０度であり（図７を参照）、好ましくは３０度である。ロッド体２２は、挿入端２４とヘッド端２６との間に外径が略同一である直ロッド部２８を有する。直ロッド部２８は、挿入端２４に隣接した下段３０とヘッド端２６に隣接した上段３２とを含み、下段３０及び上段３２は、それぞれ円形となる横向き断面を有する。下段３０には少なくとも１つのスレッド溝３４が設けられている。この実施例において、下段３０にはロッド体２２の周方向に沿って等角度で離間した４つのスレッド溝３４（図５参照）が設けられている。各スレッド溝３４の下端は、挿入端２４と所定の間隔を置き、かつ各スレッド溝３４の延在方向は該縦方向軸線（X）と夾角（Ｂ）が形成されており、夾角（Ｂ）は３〜９であるのが好ましい（図２参照）。該スレッド溝３４により、ねじ２０による木質繊維の切削効率を効果的に向上することができる。

ねじ２０は、第１のスクリュースレッド３６と第２のスクリュースレッド３８とをさらに含む。第１のスクリュースレッド３６はロッド体２２の下段３０の外周に螺旋状に設けられかつ複数のスレッド４０を含む。各スレッド４０は、非対称のスレッドである（図７参照）。各スレッド４０は、螺入側（即ち挿入端２４に対面する）に位置すると螺脱側（挿入端２４に対向する）に位置する第２の切削面４４とを有する。第１の切削面４２と水平軸線との夾角（Ｃ１）は、２５〜４５度であるのが好ましく、３０〜４０であるのがより好ましい。該水平軸線は、該縦方向軸線と垂直である。第２の切削面４４と該水平軸線との夾角（Ｃ２）は、３〜２３度であるのが好ましく、８〜１８度であるのがより好ましい。第２のスクリュースレッド３８は、ロッド体２２の上段３２の外周に螺旋状に設けられかつ複数のスレッド４６を含む。第２のスクリュースレッド３８の上回転方向は第１のスクリュースレッド３６の上回転方向とは逆である。さらに、第１のスクリュースレッド３６の上回旋方向は、スレッド溝３４の上へ延在する斜め方向と同一である（図２参照）。

この実施例において、ロッド体２２の下段３０と上段３２との間には無スクリュースレッド段４７を有し、ねじ２０は、ロッド体２２の下段３０の外周に設けられかつ第１のスクリュースレッド３６と互いに離間した第３のスクリュー４８をさらに含む。第３のスクリュー４８のスレッド高さ（ｈｅｉｇｈｔｏｆｔｈｒｅａｄ）は、第１のスクリュースレッド３６のスレッド高さよりも小さい。さらに、第３のスクリュー４８は、非対称のスレッドを複数含む。各スレッドは、挿入端２４に対面する下切削面４９と、挿入端２４に対向する上切削面５１とを有する（図７参照）。下切削面４９と該水平軸線との夾角（Ｃ３）は、２５〜４５度であるのが好ましく、３０〜４０度であるのがより好ましい。下切削面５１と水平軸線との夾角（Ｃ４）は、３〜２３度であるのが好ましく、８〜１８度であるのがより好ましい。

ヘッド端２６の外径は直ロッド部２８よりも大きくかつ上部５０と下部５２とを含む。下部５２は、直ロッド部２８の上端に隣接しかつ直ロッド部２８に向けて次第に縮小するテーパ状に形成されている。下部５２の周面５３には、逆方向螺脱防止トゥース５４が複数設けられている。この実施例において、周面５３の断面は円状となっており、下部５２の周面５３にはヘッド端２６の周方向に沿って等角度で離間した４つの逆方向螺脱防止トゥース５４が設けられている（図６参照）。各逆方向螺脱防止トゥース５４は、下部５２の周面５３から突出しかつ略三角状となる断面を有する。各逆方向螺脱防止トゥース５４は、案内面５６と止め面５８とを含み、案内面５６が止め面５８と近接することで稜線６１が形成されている。案内面５６が近接する形で周面５３から外方へ斜状または弧状に延在することで、ねじ２０の螺入方向５５における案内効果が向上する。さらに、止め面５８と周面５３との間に屑を収容するための凹溝５９が設けられることにより、ねじ２０と板材との間の結合はさらに強固となる。この実施例において、案内面５６と下部５２の周面５３との間の夾角（Ｄ１）は９０〜１８０度であり、１５０〜１８０度であるのがより好ましい。止め面５８と下部５２の周面５３との間の夾角（Ｄ２）は９０度よりも小さく（図８参照）、３０〜９０度であるのがより好ましく、４５〜８５度であるのがさらに好ましい。これにより、螺脱方向５７の抵抗を向上するとともに下部５２の屑収容量を高めることができる。上部５０の頂面には、ドライバー具（図示せず）挿入用の受け孔６０を有し、上部５０の底部周縁には木屑または残屑を切断するための尖状刃部６２が設けられている。この実施例において、上部５０の外径が下部５２の上端の外径よりも大きくかつ刃部６２の内側に斜面６３を有有することで、刃部６２と下部５２の上端の周面５３との間には凹部６４（図４参照）が形成されている。さらに、各逆方向螺脱防止トゥース５４は、上端６６と下端６８とを含み、各逆方向螺脱防止トゥース５４の下端６８は、直ロッド部２８の上段３２に延在し、各逆方向螺脱防止トゥース５４の稜線６１の頂端は凹部６４内に延在し、かつ刃部６２の斜面６３と連結しまたは刃部６２に近接している。各逆方向螺脱防止トゥース５４の上端６６と刃部６２の底縁との間に隙間６７（図４参照）が設けられることにより、刃部６２が板材を切削した後、板材繊維を引張り切断することができ、さらに上部５０の下方への押圧により、繊維が貫通孔の外方に露出することなく、板材の平滑性を維持することができる。

図９は、刃部６２の一変化実施例を示す。この実施例において、刃部６２は、ジグザグ状に形成されている。図１０は、逆方向螺脱防止トゥース５４の一変化実施例を示す。この実施例において、案内面５６が近接の形で周面５３から外方へ延在することで、下部５２の断面は略方形（図１０の仮想線に示す）となっている。また、止め面５８と下部５２の周面５３との間の夾角は９０度よりも大きい。断面が四角形となる下部５２は、ねじ２０の螺入方向における抵抗を低減させることができる（周面５３と板材との間の接触面が減少する）。これにより、ねじ２０は、板材に完全に螺入しやすくなっている。また、止め面５８と円弧である周面５３との間に形成された凹溝５９により、逆方向螺脱防止の効果を向上することもできる。

本発明に係るねじ２０は、実施上、挿入端２４が例えば木板材であるワーク（図示せず）に螺入される。スレッド溝３４の上方へ延在する斜め方向が下段３０の第１のスクリュースレッド３６の上旋回方向と同一であるため、ねじ２０の挿入端２４が板材に螺入された場合、第１のスクリュースレッド３６及びスレッド溝３４が板材に対して同時に切削して螺入し、かつ板材切削による廃屑がスレッド溝３４に押圧され収容されるため、ねじ２０の螺入方向における抵抗は減少する。

本発明に係るねじ２０は、以下の利点を有する。
１、非対称であるスクリュー４０の第１の切削面４２がねじ２０の螺入方向における貫通力を向上することができ、第２の切削面４４によってねじ２０が螺脱しがたくなるため、ねじ２０の結合力やねじ２０の引張力は向上し、ワークが強固に接続される効果を奏することができる。
２、ヘッド端２６の刃部６２により板材表面の木屑または残屑を切断することで、板材の孔口を均一に切断する機能を強化することができるため、板材表面の平滑性を効果的に向上することができる。
３、ねじ２０が木板材内に螺入され場合、逆方向螺脱防止トゥース５４の案内面５６がヘッド端２６の板材への螺入を案内するように機能するため、ねじ２０のヘッド端２６は、板材内にしっかりと埋め込むことができる。また、ねじ２０が板材からの螺脱方向に移動した場合、逆方向螺脱防止トゥース５４の止め面５８は、板材に接触することで、ねじ２０の脱落を阻止する。
４、等角度で離間してロッド体２２上に設けられたスレッド溝３４により、ねじ２０による木質繊維の切削効率を向上することができる。

図１１及び図１２は、本発明に係る他の実施例のねじ２０を示す。この実施例において、下段３０は、略三角状となる横向き断面を有し、上段３２は円形となる横向き断面を有する。さらに、第２のスクリュースレッド３８の上回旋方向は、第１のスクリュースレッド３６の上回旋方向と同一である。三角状断面である下段３０が板材の廃屑の排出に有利であるため、ねじ２０の螺入方向における抵抗は減少する。また、第２のスクリュースレッド３８が第１のスクリュースレッド３６と同じく正方向トゥースであるため、案内効果は向上する。従って、この実施例のねじ２０は、硬い（木質密度が大きい）板材の連結に特に適用される。

図１３は、本発明に係るさらに他の実施例のねじ２０を示す。この実施例において、ロッド体２２上には第１のスクリュースレッド３６のみが設けられており、下段３０と上段３２との間には無スクリュースレッド段は設けられていない。

上記のように、これらの実施の形態は本発明の好ましい実施例のみであり、本発明の特許請求の範囲に基づいてなされる等価の変更や修飾は、本発明の技術範囲に入るものである。従って、この技術分野において通常知識を有する者によってなされる明らかな置換や変更は、依然として本発明に係る特許請求の範囲に入る。

以上のように、本発明では、縦方向軸線に離間した挿入端とヘッド端とを含み、前記挿入端と前記ヘッド端との間に位置する直ロッド部とをさらに含み、前記ヘッド端の外径は前記直ロッド部よりも大きくかつ上部及び下部を含み、前記上部の底部周縁に木屑を切断する刃部が設けられ、前記下部は前記直ロッド部の上端に隣接しかつ前記直ロッド部に向けて次第に縮小するテーパ状に形成され、前記下部は円状となる周面を有しかつ前記下部の周面に複数の逆方向螺脱防止トゥースが設けられ、各逆方向螺脱防止トゥースは前記下部の周面から突出しかつ案内面及び止め面を有し、前記案内面と前記下部の周面との間の夾角は９０度よりも大きく、前記止め面と前記下部の周面との間に凹溝が形成されているロッド体と、前記直ロッド部に設けられかつ複数のスレッドを含み、各スレッドは非対称スレッドでありかつ前記挿入端に対面する第１の切削面と前記挿入端に対向する第２の切削面とを有し、前記第１の切削面と水平軸線との夾角は２５〜４５度であり、前記水平軸線は前記縦方向軸線と垂直であり、前記第２の切削面と前記水平軸線との夾角は３〜２３度である第１のスクリュースレッドと、を備えることを特徴とするねじとするものである。

また、前記下部の周面には前記ヘッド端の周方向に沿って等角度で離間した４つの逆方向螺脱防止トゥースが設けられ、各逆方向螺脱防止トゥースの案内面は近接の形で前記周面から外方へ弧状に延在し、前記止め面と前記下部の周面との夾角は９０度よりも小さいものとする。

また、前記止め面と前記下部の周面との夾角は４５〜８５度であるものとする。

また、前記下部は円状となる周面を有し、前記周面には前記ヘッド端の周方向に沿って等角度で離間した４つの逆方向螺脱防止トゥースが設けられ、各逆方向螺脱防止トゥースの案内面は近接の形で前記周面から外方へ延在することで、前記下部の断面は略方形となり、前記止め面と前記下部の周面との夾角は９０度よりも大きいものとする。

また、前記直ロッド部は前記挿入端に隣接した下段と前記ヘッド端に隣接した上段とを含み、前記ロッド体の下段には少なくとも１つのスレッド溝が設けられ、前記スレッド溝の延在方向は前記縦方向軸線と夾角が形成され、前記夾角は３〜９度であるものとする。

また、前記上段の外周には第２のスクリュースレッドが設けられ、前記第２のスクリュースレッドは前記直ロッド部の下段に設けられ、前記ロッド体の下段には第３のスクリューがさらに設けられ、前記第３のスクリューは前記第１のスクリュースレッドと互いに離間し、前記第３のスクリュースレッドのスレッド高さは前記第１のスクリュースレッドのスレッド高さよりも小さく、前記第３のスクリュースレッドは非対称のスレッドを複数有し、各スレッドは前記挿入端に対面する下切削面と前記挿入端に対向する上切削面とを有し、前記下切削面と前記水平軸線との夾角は２５〜４５度であり、前記上切削面と前記水平軸線との夾角は３〜２３度であるものとする。

また、前記直ロッド部は前記挿入端に隣接した下段と前記ヘッド端に隣接した上段とを含み、前記下段はは略三角形となる横向き断面を有し、前記上段は円形となる横向き断面を有するものとする。

また、前記上部の外径は前記下部上端の外径よりも大きく、前記刃部の内側には斜面を有し、前記刃部と前記下部上端の周面との間には凹部が形成されているものとする。

また、前記刃部はジグザグ状に形成されているものとする。

また、前記各逆方向螺脱防止トゥースは上端と下端とを含み、各逆方向螺脱防止トゥースの下端は前記直ロッド部の上段に延在し、各逆方向螺脱防止トゥースの上端は前記凹部内に延在しかつ前記刃部の斜面と連結しまたは前記刃部に近接しているものとする。

１０ねじ
１２ロッド体
１４スクリュースレッド
１６挿入端
１７ヘッド端
１８スレッド溝
１９凸リブ
２０ねじ
２２ロッド体
２４挿入端
２６ヘッド端
２８直ロッド部
３０下段
３２上段
３４スレッド溝
３６第１のスクリュースレッド
３８第２のスクリュースレッドスレッド
４０スクリュー
４２第１の切削面
４４第２の切削面
４６スクリュー
４８第３のスクリュースレッド
４９下切削面
５０上部
５１上切削面
５２下部
５３周面
５４逆方向螺脱防止トゥース
５５螺入方向
５６案内面
５７螺脱方向
５８止め面
５９凹溝
６０受け孔
６１稜線
６２刃部
６３斜面
６４凹部
６６上端
６７隙間
６８下端

Claims

縦方向軸線に離間した挿入端とヘッド端とを含み、前記挿入端と前記ヘッド端との間に位置する直ロッド部とをさらに含み、前記ヘッド端の外径は前記直ロッド部よりも大きくかつ上部及び下部を含み、前記上部の底部周縁に木屑を切断する刃部が設けられ、前記下部は前記直ロッド部の上端に隣接しかつ前記直ロッド部に向けて次第に縮小するテーパ状に形成され、前記下部は円状となる周面を有しかつ前記下部の周面に複数の逆方向螺脱防止トゥースが設けられ、各逆方向螺脱防止トゥースは前記下部の周面から突出しかつ案内面及び止め面を有し、前記案内面と前記下部の周面との間の夾角は９０度よりも大きく、前記止め面と前記下部の周面との間に凹溝が形成されているロッド体と、
前記直ロッド部に設けられかつ複数のスレッドを含み、各スレッドは非対称スレッドでありかつ前記挿入端に対面する第１の切削面と前記挿入端に対向する第２の切削面とを有し、前記第１の切削面と水平軸線との夾角は２５〜４５度であり、前記水平軸線は前記縦方向軸線と垂直であり、前記第２の切削面と前記水平軸線との夾角は３〜２３度である第１のスクリュースレッドと、
を備えることを特徴とするねじ。
前記下部の周面には前記ヘッド端の周方向に沿って等角度で離間した４つの逆方向螺脱防止トゥースが設けられ、各逆方向螺脱防止トゥースの案内面は近接の形で前記周面から外方へ弧状に延在し、前記止め面と前記下部の周面との夾角は９０度よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のねじ。
前記止め面と前記下部の周面との夾角は４５〜８５度であることを特徴とする請求項２に記載のねじ。
前記下部は円状となる周面を有し、前記周面には前記ヘッド端の周方向に沿って等角度で離間した４つの逆方向螺脱防止トゥースが設けられ、各逆方向螺脱防止トゥースの案内面は近接の形で前記周面から外方へ延在することで、前記下部の断面は略方形となり、前記止め面と前記下部の周面との夾角は９０度よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のねじ。
前記直ロッド部は前記挿入端に隣接した下段と前記ヘッド端に隣接した上段とを含み、前記ロッド体の下段には少なくとも１つのスレッド溝が設けられ、前記スレッド溝の延在方向は前記縦方向軸線と夾角が形成され、前記夾角は３〜９度であることを特徴とする請求項１に記載のねじ。
前記上段の外周には第２のスクリュースレッドが設けられ、前記第２のスクリュースレッドは前記直ロッド部の下段に設けられ、前記ロッド体の下段には第３のスクリューがさらに設けられ、前記第３のスクリューは前記第１のスクリュースレッドと互いに離間し、前記第３のスクリュースレッドのスレッド高さは前記第１のスクリュースレッドのスレッド高さよりも小さく、前記第３のスクリュースレッドは非対称のスレッドを複数有し、各スレッドは前記挿入端に対面する下切削面と前記挿入端に対向する上切削面とを有し、前記下切削面と前記水平軸線との夾角は２５〜４５度であり、前記上切削面と前記水平軸線との夾角は３〜２３度であることを特徴とする請求項５に記載のねじ。
前記直ロッド部は前記挿入端に隣接した下段と前記ヘッド端に隣接した上段とを含み、前記下段はは略三角形となる横向き断面を有し、前記上段は円形となる横向き断面を有することを特徴とする請求項１に記載のねじ。
前記上部の外径は前記下部上端の外径よりも大きく、前記刃部の内側には斜面を有し、前記刃部と前記下部上端の周面との間には凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のねじ。
前記刃部はジグザグ状に形成されていることを特徴とする請求項８に記載のねじ。
前記各逆方向螺脱防止トゥースは上端と下端とを含み、各逆方向螺脱防止トゥースの下端は前記直ロッド部の上段に延在し、各逆方向螺脱防止トゥースの上端は前記凹部内に延在しかつ前記刃部の斜面と連結しまたは前記刃部に近接していることを特徴とする請求項８に記載のねじ。