JP4498857B2 - ねじ - Google Patents

Description

この発明は、例えば木材などの建材に打込むねじの先端部に設けられる溝に関するものである。

ＪＩＳ−Ｂ−１１２２に記載の十字穴付きタッピングねじや、ＪＩＳ−Ｂ−１１１２に記載の十字穴付き木ねじのようなねじを木材へ押し込んで螺入していく場合には、木材に穴が形成され、この穴はねじの先端部の進入に伴って拡径変形を生じ、かつ、ねじ山に対応する螺旋状のめねじ部が同時に形成される為、このような拡径が原因で木材の端で木割れが生じる、という問題が起こる事が知られている。

このような問題を解決する為に、ねじの先端部に溝を設けた物が知られている。この理由として、ねじを木材へ押し込んで螺入していく場合には、溝の部分では木材に形成される穴との間に空間が生ずる為、木材からの押圧力は作用せず螺入抵抗が小さくなる事と、螺入回転方向後側の側壁のエッジ部が切刃の働きをする為、木材に形成される穴を切削によって更に拡径させ木材からの押圧力が低減する事が上げられる。

溝を設けた物の一例として、溝を軸部まで延設したり、溝を先鋭部と軸部とにそれぞれ別々に設けたりして、ねじの軸部が木材へ押し込んで螺入する時にも、更に螺入抵抗を小さくしたり、木材からの押圧力を低減させるようにして、木割れが生じにくくなるように工夫したものが知られている。（特許文献１、２）

しかしながら、このようなものでも木割れが生じるという問題が解決出来たわけではなかった。これは、螺入回転方向後側の側壁のエッジ部が切刃の働きをして、木材に形成される穴を切削によって更に拡径させる際に、排出される木屑が溝の空間部分に溜め込まれこの空間部分が閉塞された状態となり、更に排出される木屑により木屑は溝の空間部分で押し固められ溝の空間部分に固着し、結果木屑がねじと一体化した状態となり、溝による螺入抵抗の低減効果が損なわれる為である。

このような問題を解決する為に溝の幅を大きくしたり、溝がねじの中心軸を越えるように深くしたりして、排出される木屑が溝のより多くの空間部分に溜め込まれ、この空間部分が閉塞された状態にならないように工夫したものが知られている。（特許文献１、３）

しかしながら、これらのようなものでも、木割れが生じるという問題が完全に解決出来たわけではなかった。これは、排出される木屑が溝のより多くの空間部分に溜め込まれるだけのことであり、溜め込まれた木屑が十分に外部に排出されずこの空間部分が閉塞された状態となり、結果として木が押し広げられる為である。

また、溝がねじの中心軸を越えるように深くしたものでは、溝の成形加工ではねじ軸への負荷が大きく、ねじの先端が湾曲しねじの中心軸がひずみ螺入時に左右にふれ、作業効率が悪くなるという問題が新たに発生してしまっていた。

実公平０７−０５０５７５号公報 特開平１０−０３７９２８号公報 特開２０００−２５７６１６号公報

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ねじの先端部に溝を設けた上で、溜め込まれた木屑が十分に外部に排出され空間部分が閉塞された状態とならず、結果として木が押し広げられることなく木割れが生じず、かつ、螺入時左右にふれず、入りやすくこけないようなねじを提供することである。

上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、一端に工具と係合する手段を備えた頭部を設け、他端に留め付けられる部材へ穿孔可能な溝を備えた先端部を設け、頭部から先端部まで延設された断面円形状の軸部の外周面に螺旋状のねじ山を設けたねじにおいて、このねじの長手方向に軸心を含んで２等分する平面をＡとなし、このねじの長手方向に軸心を含んで２等分するもう１つの平面をＢとなし、ＡとＢとは軸心で直交している時、前記溝内の木屑が前記溝内の空間部分にてたまりながらも前記溝の上の方へ上がっていくために、前記溝は側壁Ｌと側壁Ｍで形成され、側壁ＬはＡとは接せずかつ交わることなくＡに平行で、なおかつＢをまたぐように延設され、側壁Ｍは前記溝を形成するための切削円盤の円周と相似な曲面で、なおかつＢと２箇所で交差するように延設され、側壁Ｌと側壁Ｍとがなす角度が９０度以下に形成されている事を特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１ に記載のねじにおいて、前記溝が二つ設けられていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２ に記載のねじにおいて、二つの溝は、軸心を基準として点対称に形成されている事を特徴とする。

この発明によると、ねじの先端部に溝を設けた上で、溜め込まれた木屑が十分に外部に排出され空間部分が閉塞された状態とならず、結果として木が押し広げられることなく木割れが生じず、かつ、螺入時左右にふれず、入りやすくこけないようなねじを提供することが出来る。

一端に工具と係合する手段を備えた頭部を設け、他端に留め付けられる部材へ穿孔可能な溝を備えた先端部を設け、頭部から先端部まで延設された断面円形状の軸部の外周面に螺旋状のねじ山を設けたねじにおいて、このねじの長手方向に軸心を含んで２等分する平面をＡとなし、このねじの長手方向に軸心を含んで２等分するもう１つの平面をＢとなし、ＡとＢとは軸心で直交している時、前記溝内の木屑が前記溝内の空間部分にてたまりながらも前記溝の上の方へ上がっていくために、前記溝は側壁Ｌと側壁Ｍで形成され、側壁ＬはＡとは接せずかつ交わることなくＡに平行で、なおかつＢをまたぐように延設され、側壁Ｍは前記溝を形成するための切削円盤の円周と相似な曲面で、なおかつＢと２箇所で交差するように延設され、側壁Ｌと側壁Ｍとがなす角度が９０度以下に形成され、かつ前記溝は、二つ設けられ、二つの溝は、軸心を基準として点対称に構成した木材用木割れ防止ねじである。

以下、この発明の実施例を図示に基づいて説明する。図１に第一実施形態のねじの全体の正面図を、図２に第一実施形態のねじの先端部の正面拡大図を、図３に第一実施形態のねじの先端部の断面拡大図を示す。

一端に工具と係合する手段を備えた頭部１を設け、他端に留め付けられる部材へ穿孔可能な溝２を備えた先端部３を設け、頭部１から先端部３まで延設された断面円形状の軸部４の外周面５に螺旋状のねじ山６を設けたねじにおいて、
このねじの長手方向に軸心７を含んで２等分する平面をＡとなし、このねじの長手方向に軸心７を含んで２等分するもう１つの平面をＢとなし、ＡとＢとは軸心７で直交している時、前記溝２内の木屑が前記溝２内の空間部分８にてたまりながらも前記溝２の上の方へ上がっていくために、前記溝２は、側壁Ｌと側壁Ｍで形成され、側壁ＬはＡとは接せずかつ交わることなくＡに平行で、なおかつＢをまたぐように延設され、側壁Ｍは前記溝２を形成するための切削円盤の円周と相似な曲面で、なおかつＢと２箇所で交差するように延設され、側壁Ｌと側壁Ｍとがなす角度が直角に構成したことを特徴としている。

図５のように溝２が前記平面Ｂをまたがないように形成したものと比べて、図３のように溝２が前記平面Ｂをまたぐように形成したものは、木屑９の排出の効率が格段に上がる。これを先端部３が木１０に入り込む課程から、順を追って下記に説明する。

先端部３の溝２の下端部分が木１０に入り込む時には、図７（ａ）の過去の実施例の場合、その木屑９は、回転方向に廻りながらそのまま溝２の上の方へあがっていこうとするものと、遠心力によって右に行き、右の側壁部分１１にあたって下へ落ちるものとに分かれる。一方で、図６（ａ）の実施例の場合、その木屑９は、回転方向に廻りながら遠心力によって平面Ｂをまたいで形成された空間部分８にたまりながらも、溝２の上の方へあがっていく。

先端部３の溝２の中間部分が木１０に入り込む時には、図７（ｂ）の過去の実施例の場合、その木屑９は、下へ落ちるものが溝２の下端から一杯になっていく。一方で、図６（ｂ）の実施例の場合、その木屑９は、まだ空間部分８にたまりながらも、溝２の上の方へあがっていく。

先端部３の溝２の上端部分が木１０に入り込む時には、図７（ｃ）の過去の実施例の場合、その木屑９は、下へ落ちるものが溝２の下端から中間部分まで達して一杯となり、結果として木１０が押し広げられて木割れが生じる。一方で、図６（ｃ）の実施例の場合、その木屑９は、まだ空間部分８たまりながらも、ねじ山６の部分が木１０に入り込むので、ねじ山６にそって上の方へあがっていき、結局溝２の下端にたまることはないのである。

また溝２が前記平面Ｂをまたぐように深くしながらも、溝２は、前記平面Ａを越えて形成されているわけではないので、ねじの中心軸上に空間が存在せず、ねじの螺入時に、頭部１から、螺入時に左右にふれず、かつ、溝２の下端に木屑９がたまることのないねじを提供することができるのである。

図３では、溝２の側壁Ｌと側壁Ｍとが直角に形成されている例を図示したが、例えばこれ以外にも、２つの側壁が９０度以下に形成されているような例えば鋭角の溝の形状としてもよい。

またこれ以外にも、溝２が二つ設けられている構成としてもよい。

更に、前記断面拡大図３上において、二つの溝２は、前記先端断面円の中心点Ｃを基準として点対称に構成したことも特徴としている。

このように、二つの溝２を均等に設けることにより、単純に二つの溝を設けただけのものと比べて、木屑の排出が均等になされることとなり、更に下穴が木屑で詰まってしまうことなく、結果として更に木割れが生じにくくなる。

図３のように二つの溝２とも前記平面Ｂをまたぐように深くしながらも、溝２は、前記平面Ａを越えて形成されているわけではないので、ねじの中心軸上に空間が存在せず、かつ先端部３が略矢じり状に形成される為、打込み始める際に仮に木に刺しておくことができ、ねじが垂直に入り込み、斜めに入りこむ事が防がれるという効果もある。

以上、申し述べてきたとおり、このようなねじに設けられる溝の構成をとれば、溜め込まれた木屑が十分に外部に排出され空間部分が閉塞された状態とならず、結果として木が押し広げられることなく木割れが生じず、かつ、螺入時に左右にふれず、入りやすくこけないようなねじを提供することができ、非常に有益な効果を生み出すことが出来るものである。

第一実施例を示す正面図である。 第一実施例を示す正面拡大図である。 第一実施例を示すＡ−Ａ’断面拡大図である。 過去の実施例を示す正面拡大図である。 過去の実施例を示すＢ−Ｂ’断面拡大図である。 （ａ）第一実施例のねじが木に入る課程を示す正面拡大図である。（ｂ） 第一実施例のねじが木に入る課程を示す正面拡大図である。（ｃ）第一実施例のねじが木に入る課程を示す正面拡大図である。 （ａ）過去の実施例のねじが木に入る課程を示す正面拡大図である。（ｂ）過去の実施例のねじが木に入る課程を示す正面拡大図である。（ｃ）過去の実施例のねじが木に入る課程を示す正面拡大図である。

１ 頭部
２ 溝
３ 先端部
４ 軸部
５ 外周面
６ ねじ山
７ 軸心
８ 空間部分
９ 木屑
１０ 木
１１ 側壁部分
Ａ 平面
Ｂ 平面
Ｌ 第一の側壁
Ｍ 第二の側壁

Claims (3)

1. 一端に工具と係合する手段を備えた頭部を設け、他端に留め付けられる部材へ穿孔可能な溝を備えた先端部を設け、頭部から先端部まで延設された断面円形状の軸部の外周面に螺旋状のねじ山を設けたねじにおいて、このねじの長手方向に軸心を含んで２等分する平面をＡ となし、このねじの長手方向に軸心を含んで２等分するもう１つの平面をＢとなし、ＡとＢが軸心で直交している時、前記溝は側壁Ｌと側壁Ｍで形成され、前記溝内の木屑が前記溝内の空間部分にてたまりながらも前記溝の上の方へ上がっていくために、側壁ＬはＡとは接せずかつ交わることなくＡに平行で、なおかつＢをまたぐように延設され、側壁Ｍは前記溝を形成するための切削円盤の円周と相似な曲面で、なおかつＢと２箇所で交差するように延設され、側壁Ｌと側壁Ｍとがなす角度が９０度以下に形成されている事を特徴とする木材用木割れ防止ねじ。
2. 請求項１に記載のねじにおいて、前記溝が二つ設けられていることを特徴とするねじ。
3. 請求項２に記載のねじにおいて、二つの溝は、軸心を基準として点対称に形成されている事を特徴とするねじ。
   

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