JP2018017390A - 釘 - Google Patents

Abstract

【課題】打ち込んでも割れにくい釘の提供とともに、軸の先端若しくは後端の何れの方向からでも打ち込むことができる釘の提供を課題とする。【解決手段】金槌による叩打によって木材に打ち込む釘１であって、軸部２の先端３を非尖塔形状に形成したことを特徴とする。先端３を非尖塔形状にするには、軸部２の長手方向と直交する平坦面を形成する。また、軸部の先端全面に軸部の長手方向と直交する溝を形成したり、一条の溝を形成したり、当該軸部全体若しくは先端から所定の深さまで貫通孔を設けてもよいものである。さらに、軸部後端の打撃部付近から先端方向に至る軸部の表面に、複数回旋回させた螺旋状若しくは複数段設けた環状の凸条からなる粗面部を設けてもよい。【選択図】図１

Description

発明は、木材に打ち込む釘に関するものである。

木材同士の結合には一般的に釘が用いられており、金槌や空気圧等で動作する特許文献１記載の釘打ち機などを使用して木材に打ち込まれる。汎用的に使用されている釘の形状は、図１２（ａ）に示した釘１０００のように、木材に打ち込まれる軸部１００１の先端１００２が尖塔状に尖り、打撃する頭部１００３には打撃するための円板状の座を形成している。先端１００２を尖塔状に尖らせたのは、木材Ｍに打ち込む際の抵抗を少なくするためである。また、軸部と頭部の境界（接続部分）１００４は、円錐状のテーパー面若しくは湾曲面によってなだらかに連結されている。
しかし、先端１００２を尖塔状に尖らせた釘１０００は、打ち込む際に木材の繊維を押しのけて侵入し、かつ円錐状に形成した１００４によって内部から木を押し広げる作用を有する。このため、図１２（ｂ）に示すように木材に割れ１００５が生じてしまうことが多い。このように釘を打ち込んだ部分に割れが生じると、木材を締結する強度が劣化してしまう。

また、従来の釘は打ち込む方向が決まっている。すなわち、先端が尖っていて後端の被打撃部に軸の太さよりも直径の大きい頭部を有しているので、釘打ち機などに使用する場合には、ワイヤで連結して釘を整列させた状態で供給する等の必要がある。

特開２００１−１３８２６２号公報

本発明は、上記課題に鑑み発明したものであって、第１に打ち込んでも割れにくい釘の提供を課題とするものである。さらに、打ち込んでも割れにくい釘であって、軸の先端若しくは後端の何れの方向からでも打ち込むことができる釘の提供を課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明に係る釘は以下の特徴を有する。すなわち、
軸部の先端を非尖塔形状に形成し、反対端の打撃部を前記先端と同様に非尖塔形状に形成し若しくは軸部との境界に円錐状のテーパー面若しくは湾曲面を介在させない円板状の頭部を形成したことを特徴とする。

本発明に係る釘は、木材に打ち込む軸の先端部分を尖塔状に形成していない。また、軸部と頭部の境界に円錐状のテーパー面や湾曲面を有していない。これにより、木材に打ち込まれた釘による木材の繊維を押し広げるような作用が生じにくくなり、木材の割れを防止することができるという効果を有している。
また、軸の先端面を尖塔状に形成しなくてもよいということは、軸の両端面を平坦面若しくは平坦面と実質的に同一の形状に形成することが出来るということであるので、先端と後端の区別の無い対称形状の釘を形成することができるという効果を有している。

第１の実施例に係る釘の説明図である。 第２の実施例に係る釘の説明図である。 第３の実施例に係る釘の説明図である。 第４の実施例に係る釘の説明図である。 第４の実施例に係る釘の先端部の拡大図である。 第５の実施例に係る釘の説明図である。 第５の実施例に係る釘の斜視図である。 第６の実施例に係る釘の説明図である。 第７の実施例に係る釘の説明図である。 第８の実施例に係る釘の説明図である。 第８の実施例に係る釘の作用に関する説明図である。 従来の尖塔型の釘の使用例を表した説明図である。

（第１実施例）
以下、本発明を実施するための形態について図を用いて説明する。釘１は、先端に尖塔部を設けない釘の一例を表した説明図である。釘１は、直径に対して長尺の軸部２を有し、当該軸部２の先端３を軸部２長手方向に対して直角面を成す平坦面として形成したものである。また、軸部２の後端４も軸部２長手方向に対して直角面を成す平坦面として形成したものである。また、先端３、後端４近傍から中央方向に向かう軸部２の表面上に、螺旋状の凸条からなる粗面部５を設けている。

本実施の形態では、粗面部５はボルトに形成するねじ山と同様の螺旋凸条として形成したものであり、軸部２の回転によって木材に打ち込まれた釘１の進退を行わせることができるものとなっている。粗面部５の形状や軸２表面からの突出量は、釘１の太さや軸部の長さに応じて適切に設定されるものであるが、概ね０．５ｍｍ前後である。釘６１を構成する素材は、鉄やステンレス鋼等の釘として一般な素材である。
また、前記先端３、後端４およびこれらの近傍に形成した各粗面部５、５の形状および位置は、軸部２の中間部を中心として略対称の位置に設けられている。すなわち、図１に示した上下の方向に区別はなく、先端３若しくは後端４の何れを木材に対して打ち込んでもよいものとして形成されている。

また、釘１は、軸部２の中間部に粗面部５、５のような螺旋凸条をしないことも、構造的な特徴として有している。すなわち、軸部の表面にくびれや継ぎ目のような形状を形成すると、その部分におけるせん断力が低下するおそれがある。このようなせん断力が低下を起こさないよう、本実施の形態に係る釘１は軸部２の中央部表面を極端な形状変化の無い円柱状に形成している。
なお、図示した例は、軸部を中実の棒状体として形成しているが、軸芯に沿って孔を設け軸部を管状に形成してもよい。また、この孔を軸部全体に亘る貫通孔若しくは先端から所定の深さまでの孔を設けることにより管状に形成してもよい。

一般的な釘は、先端が尖っており、軸の直径方向に広げた円板状の打撃面（頭部）を後端に形成したものであり、これにより釘を打ち込む方向が必然的に決定される。また、軸部と頭部の境界（接続部分）は、円錐状のテーパー面若しくは湾曲面によってなだらかに連結されている。
このような従来の釘は、木材に打ち込まれる際に、木材の繊維を広げながら侵入する。また、前述した円錐状のテーパー面若しくは湾曲面を有する釘の頭部が打ち込まれることによってさらに繊維が押し広げられ、これにより木材に割れが生じる。
しかしながら、本実施の形態に係る釘１は、木材に対して打ち込まれる際に、木材の繊維を押し潰しながら侵入するので、木材の繊維を広げる作用が少ない。また、木材に対して釘１を最後まで打ち込んでも、頭部にテーパー面や湾曲面を形成していないので木材の繊維を広げることがなく、木材に割れを生じさせることがないようになっている。

（第２実施例）
図２は、先端に尖塔部を設けない釘に関する第２の実施例に関する説明図である。図２に示した釘１０は、直径に対して長尺の軸部１２を有したものである。軸部１２の両端面１３、１４は、尖塔状にすることなく軸部１２に対して直交する平坦面として形成しており、両端１３、１４に近接した部位の軸部上に螺旋状の凸条若しくは環状の凸条を複数段設けた粗面部１５を設けている。粗面部１５の形状や軸１２表面からの突出量は、釘１０の太さや軸部１２の長さに応じて適切に設定されるものであり、概ね０．５ｍｍ前後である。
また、前記両端近傍に形成した各粗面部１５、１５は、軸部１２の中央を中心として略対称の位置に設けられている。釘１０を構成する素材は、鉄やステンレス鋼等の釘として一般な素材である。

また、両端面１３、１４には直径方向に亘って断面矩形の角溝１６を設けている。なお、矩形の溝ではなく、Ｖ字形状の溝でもよい。その他、上記実施例と同様の目的を有するものであれば、さらに他の形状の溝を形成しても差し支えないものである。角溝１６は、マイナスドライバーの先端ビットと係合可能な溝として使用可能に形成されることが望ましい。すなわち、釘１０は、金槌等を使用した打撃によって打ち込むようになっているが、打ち込み量が足りずに端面１３若しくは端面１４が木材が少し飛び出ている場合に、マイナスドライバーを使用してねじ込めるように形成することが出来る。またマイナスドライバーを使用してねじ込めるように形成することで打ち込みの際、回転させながら打ち込むことでビス（ネジ）の役割を果たすことも出来る。
なお、図示した例は、軸部を中実の棒状体として形成しているが、軸芯に沿って孔を設け軸部を管状に形成してもよい。また、この孔を軸部全体に亘る貫通孔若しくは先端から所定の深さまでの孔を設けることにより管状に形成してもよい。

また、木材に対して釘１０を打ち込む場合角溝１６を形成した端面１３あるいは端面１４を金槌等によって叩打することになる。この際、叩打によって端面が角溝１６を中心として若干開くように変形する。変形量は、角溝１６の大きさや釘を構成する素材の物性によって異なるが、木材の割れを生じさせない程度に僅かながら端部の直径を大きくする方向に変形する。この端面１３あるいは端面１４の変形によって、打ち込んだ釘１０の末端から結合した木材が浮き上がったり抜けたりするのを防止する効果を生じるようになっている。また、粗面部１５による木材との摩擦効果も有しているので、木材が浮き上がりや抜けの防止効果を高めるようになっている。

第１実施例および第２実施例に示した釘１および釘１０の作用。
釘は結合する木材の表面に対して垂直に打ち込む場合の他、木材表面に対して４５度程度傾斜させて打ち込む場合がある。これは、木材同士を結合させる方向と釘の打ち込み方向（軸部の角度）を異ならせることによって、引き剥がし方向への抵抗を増加させる作用が生じ結合を強固にできるからである。また、金槌を振る作業スペースが無く垂直に打ち込むことができない場合に、斜めに釘を打つ場合もある。

上記のように、木材に対して斜めに釘を打つ場合、先端が尖った釘では尖った部位が木材に接触しにくくなり、先端が木材表面を滑って打ち込み位置がずれてしまう場合がある。
これに対して第１実施例に係る釘１および第２実施例に係る釘１０は、従来の先端が尖った釘と異なり、木材に対して打ち込まれる先端が軸部に対して直交しているので、木材に釘１および釘１０を打ち込み始める場合、最初に先端の縁部が木材に対して当接し食い込むことになる。したがって、先端が木材表面を滑ることなく打ち込み位置がずれなくなる。このように、釘１および釘１０は、木材に対して釘を斜めに打ち込む場合であっても、先端を滑らせることなく狙った位置に打ち込むことができるという効果を有している。

また、上記の釘１および釘１０は、動力によって釘の打ち込みを行う釘打機にも使用することができる。
従来の釘を釘打ち機に使用する場合には、マガジン内に収容する釘の向きを整えるとともに、釘同士の間隔の保持と頭部の重なり防止のために、釘をワイヤで連結固定するなどの方法を採用する場合が多い。
しかしながら、上記の釘１場合には打ち込む方向は先端３又は後端４のいずれでも良く、釘１０の場合には端面１３又は端面１４の何れの方向でもよい。また、両者とも軸方向に沿って対称の形状を有しており、頭部と称するような膨出部も無い。このため、釘打ち機に対する釘の装着は軸方向が揃っていればよく、頭部を有していないことから軸方向に沿って予め高さを異ならせて配置する必要もない。
従って、釘１や釘１０のような釘を用いる場合、マガジン内に収容する釘の本数を増加させるような釘打機の構造が可能になり、作業効率を向上させるような釘打機を形成することが可能になるという効果を有している。また、構造次第では釘同士を連結したり、整列配置を行う必要の無い、マガジン内にバラ積み的に収容するような構造の釘打機を形成することも可能になる。

（第３実施例）
図３は先端に尖塔部を設けない釘に関する他の例の説明図である。図３に示した釘２０は、直径に対して長尺の軸部２２を有し、当該軸部２２の先端面２３を木材に対する進入部として構成し、後端を金槌若しくは釘打機のドライバーによって叩打される軸部２２よりも直径の大きい円板状の打撃部２４として構成したものである。
釘２０の先端２３は、尖塔状にすることなく、軸部２２に対して直交する平坦面として形成している。釘２０を構成する素材は、鉄やステンレス鋼等の釘として一般な素材である。
なお、図示した例は、軸部を中実の棒状体として形成しているが、軸芯に沿って孔を設け軸部を管状に形成してもよい。また、前述した実施例と同様に、打撃部として円板状の頭部を設けない構造にしてもよい。

釘２０は、打撃部２４に近接した部位の軸部上に螺旋状の凸条若しくは環状の凸条を複数段設けた粗面部２５を設けている。粗面部２５は、釘２０を木材に対して打ち込んだ後に木材との間に摩擦力を生じさせ、釘２０を抜けにくくする作用を有するものである。
打撃部２４は、軸部２２よりも外径の大きい円板状の頭部として形成されている。この釘２０の特徴は、軸部２２から頭部である打撃部２４に亘る境界部分に、両者をなだらかに接続する円錐状のテーパー面や湾曲面を形成せず、境界部分を略直角に近い形状に形成している。これは、釘２０を打撃部２４まで打ち込んだ場合に、打撃部２４は木材表面に対して軸方向にめり込み、結合する木材を抜け出ないように軸方向に沿って押さえる作用を有する。しかし、側面には円錐状のテーパー面や湾曲面を有しておらず、軸部２２と直交する方向に木材の繊維を押し広げる作用を発生させないので、木材の割れを抑制できるようになっている。

（第４実施例）
図４、図５は先端に尖塔部を設けない釘に関する他の例の説明図である。図４は釘３０の断面を表しており、直径に対して長尺の軸部３２を有し、当該軸部３２の先端３３を木材に対する進入部として構成し、後端を金槌若しくは釘打機のドライバーによって叩打される軸部３２よりも直径の大きい円板状の打撃部３４として構成したものである。
図５は、図４に示したＡ部の拡大図である。釘３０の先端面３３は、球面状に凹んだ凹部として形成したものである。このため、先端面３３の外周縁３５はエッジを形成しており、木材に打ち込んだ場合、先端面３３の外周縁３５によって木材の繊維を断ち切りながら侵入する構造になっている。また、木材表面に対して傾斜した方向から釘３０を打ち込む場合であっても、エッジを成す外周縁３５が木材に食い込むので、木材表面を先端部が滑って打ち込み位置がずれることがないという効果を有している。
なお、球面状に凹んだ凹部の代わりに、円錐状（漏斗状）に凹んだ凹部を形成してもよい。また、軸芯に沿って孔を設け軸部を管状に形成してもよい。また、この孔を軸部全体に亘る貫通孔若しくは先端から所定の深さまでの孔を設けることにより管状に形成してもよい。

（第５実施例）
図６、図７は先端に尖塔部を設けない釘に関する他の例の説明図である。図６（ａ）は釘４０の正面図、図６（ｂ）は釘４０の側面図を表している。また、図７は釘４０を先端方向から見た状態の斜視図である。
釘４０は、直径に対して長尺の軸部４２を有し、当該軸部４２の先端４３を木材に対する進入部として構成し、後端を金槌若しくは釘打機のドライバーによって叩打される軸部２２よりも直径の大きい円板状の打撃部４４として構成したものである。

釘４０の先端４３は、端面全面に軸部４２よりも直径の大きい円弧状の断面を有する軸部４２と直交する溝を形成したものである。この結果、正面図である図５（ａ）に示した図では溝の形状が湾曲した凹形状に見え、側面図である図６（ｂ）に示した図では、先端４３の外縁が湾曲した凸形状に見えている。
木材に打ち込んだ場合、先端面４３の外周縁４５によって木材の繊維を断ち切りながら侵入する構造になっている。特に、湾曲面によって凹溝を形成すると、突出した鋭角なエッジ４５が溝の両脇に形成されるので、このエッジにより木材の繊維を断ち切りやすくなり木材に侵入しやすくなっている。

なお、上記の釘４０は、端面に円弧状の断面を有する溝を形成したが、Ｖ字形状の溝でもよい。その他、上記実施例と同様の目的を有するものであれば、さらに他の形状の溝を形成しても差し支えないものである。
また、この釘４０は、軸部４２から頭部である打撃部４４に亘る境界部分に、両者をなだらかに接続するテーパー面や湾曲面を形成せず、境界部分を略直角に近い形状に形成している。この形状による作用、効果は前述した例と同様であり、木材の割れを発生させにくくするものである。
なお、図示した例は、軸部を中実の棒状体として形成しているが、軸芯に沿って孔を設け軸部を管状に形成してもよい。また、この孔を軸部全体に亘る貫通孔若しくは先端から所定の深さまでの孔を設けることにより管状に形成してもよい。

（第６実施例）
図８は先端に尖塔部を設けない釘に関する他の例の説明図である。図８に示した釘５０は、直径に対して長尺の軸部５２を有し、当該軸部５２の先端面５３を木材に対する進入部として構成し、後端を金槌若しくは釘打機のドライバーによって叩打される軸部５２よりも直径の大きい円板状の打撃部５４を構成したものである。打撃部５４の形状および作用効果は、前述した他の例と同様である。
当該軸部５２の先端５３は、軸部５２と直交する平面を形成し、その平面の中央に一条の角溝５５を形成したものである。この釘５０も、木材に打ち込んだ場合、先端面５３の外周縁５６によって木材の繊維を断ち切りながら侵入する構造になっている。
なお、図示した例は、軸部を中実の棒状体として形成しているが、軸芯に沿って孔を設け軸部を管状に形成してもよい。また、この孔を軸部全体に亘る貫通孔若しくは先端から所定の深さまでの孔を設けることにより管状に形成してもよい。

（実施例７）
図９は先端に尖塔部を設けない釘に関する他の例の説明図である。図９に示した釘６０は、直径に対して長尺の軸部６２を有し、当該軸部６２の先端面６３を木材に対する進入部として構成し、後端を金槌若しくは釘打機のドライバーによって叩打される軸部６２よりも直径の大きい円板状の打撃部６４を構成したものである。
当該軸部６２の先端４３は、軸部６２と直交する平面を形成するとともに、軸部６２の中央には孔４５が形成されている。すなわち、釘６０はパイプのような中空形状を成している。
なお、前述した第1、第2の実施例と同様に、打撃部として円板状の頭部を設けない構造にしてもよい。

この釘６０も、木材に打ち込んだ場合、先端面６３の外周縁６６によって木材の繊維を断ち切りながら侵入する構造になっている。また、釘６０は、さらに軸芯部に孔６５を有しているので、木材に打ち込まれると先端面６３によって圧縮される木材の一部が孔６５内に充填される。
軸芯を中空状に形成すると、木材に対して侵入しやすくなる。また、釘のせん断強度は低下するが、孔６５内に高圧で木材が充填されることによって補強され、釘のせん断強度を高める効果を生じるようになっている。

（実施例８）
図１０は、本実施の形態に係る釘７０の外観図を表している。釘７０は、直径に対して長尺の軸部７２を有し、当該軸部７２の先端７３を木材に対する侵入部として構成し、後端を金槌若しくは釘打機のドライバーによって叩打される軸部７２よりも直径の大きい円板状の打撃部（頭部）７４を構成したものである。
釘７０の先端７３は、尖塔状にすることなく、軸部７２に対して直交する平坦面として形成している。なお、先端３は実質的に平坦と看做せるものであればよく、円形の外周縁を僅かな面取りしたような形状であってもよい。
釘７０を構成する素材は、鉄やステンレス鋼等の釘として一般な素材である。

釘７０の先端７３は軸部７２に対して直交する平坦面に形成若しくは平坦面を有している。図１１は釘１を木材Ｍに対して打ち込んだ状態のイメージを断面図として表した説明図である。木材Ｍ中に示した縦の線は、木材の繊維を表している。
先端７３が平坦な釘７０を木材Ｍに対して打ち込むと、先端７３は木材の繊維を断ち切り、押し潰しながら侵入する。この際、木材Ｍ中の繊維を断ち切られた部分の多くは、軸部２の進行方向に向かって押し潰され圧縮される（圧縮部分７５）。

上記の圧縮部分７５は、主として軸部７２の長手方向に向かって圧縮されるものであるから、軸部２の長手方向と直交する方向に膨らみにくい。そのため、木材Ｍの繊維を裂くような力の発生が少なく、釘７０の打ち込みによって木材Ｍが割れにくくなっている。
この作用は、前述した各実施例にも共通する作用である。

以上説明した各実施例は、本発明の趣旨、特許請求の範囲を逸脱しない範囲内において適宜組み合わせてもよいものである。

本発明は、木材締結用の釘、釘打ち機用の釘に利用可能である。

１ 釘
２ 軸部
３ 先端
４ 後端

Claims (7)

1. 軸部の先端を非尖塔形状に形成し、反対端の打撃部を前記先端と同様に非尖塔形状に形成し若しくは軸部との境界に円錐状のテーパー面若しくは湾曲面を介在させない円板状の頭部を形成したことを特徴とする釘。
2. 前記軸部の先端に、当該軸部の長手方向と直交する平坦面を形成したことを特徴とする請求項１記載の釘。
3. 前記軸部の先端を、球面状若しくは円錐状に凹んだ凹面状に形成したことを特徴とする請求項１記載の釘。
4. 前記軸部の先端全面に、軸部の長手方向と直交する溝を形成したことを特徴とする請求項１記載の釘。
5. 前記軸部の先端面に、軸部の長手方向と直交する一条の溝を形成したことを特徴とする請求項１記載の釘。
6. 軸部の先端を平坦に形成し、当該軸部全体に亘る貫通孔若しくは先端から所定の深さまでの孔を設けることにより管状に形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項記載の釘。
7. 前記先端若しくは打撃部付近から他端方向に至る軸部の表面に、複数回旋回させた螺旋状若しくは複数段の環状の凸条からなる粗面部を設けたことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項記載の釘。
   
   

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