JP6261552B2 - 亀裂及びバリの発生を防止するネジ - Google Patents

Description

本発明は、ネジヘッド部に関する。

図１及び図２は従来の切断刃を有する平頭ネジ１０である。前記平頭ネジ１０は、ネジ胴部１１及び円錐状平頭ヘッド部１２を備える。ネジ胴部１１の末端は漸縮する円錐状を呈し、且つネジ胴部１１はヘッド部１２に接合される。ヘッド部１２の円錐面１５には縦方向に円弧状を呈する４つの切断刃１３が等分して設置される。図３ａに示すように、２枚の木板１６及び木板１８(或いはアクリル板、プラスチック板等)が平頭ネジ１０により螺合されて緊結される。まず、２枚の木板１６及び木板１８が正対して重なり、その後、切断刃を有する平頭ネジ１０のネジ胴部１１が２枚の木板１６及び木板１８の上で回転して穿孔し、ネジ胴部１１が上側の木板１６を貫通して下側の木板１８に適度な距離穿入した後、ネジヘッド部１２は縦方向の４つの切断刃１３が上側の木板１６内に強引に圧入し、ネジヘッド部１２が上側木板１６の表面と平らになるように埋め込まれ、２枚の木板１６及び木板１８の螺合が完成する。

しかしながら、前述した従来の技術では、よくある切断刃を有する平頭ネジ１０には以下の問題が存在する。第一：円錐状平頭ヘッド部１２の４つの切断刃１３は円弧状を呈するため切断性能が低く、切断抵抗力が大きい。このため、螺合には力が要る。第二：円錐状平頭ヘッド部１２の４つの切断刃１３がヘッド部１２の円錐面１５の縦方向に沿って延伸するため、切断刃１３の強度が低く、硬度が低い材質の螺合にのみ適用可能である。第三：円錐状平頭ヘッド部１２の４つの切断刃１３がヘッド部１２の円錐面１５の縦方向に沿って延伸して円弧状を呈し、繊維が硬い木材や構造が複雑な複合材料にネジが穿入する場合、螺合後の木板１６の表面の木目が歪んで平坦にならず、ネジヘッド部の周辺がささくれ立ち、突起部１４が断裂する場合がある。図３ｂ、図３ｃ及び図３ｄはそれぞれよくあるネジ１０が木板１６に螺入した後、ネジヘッド部の周辺に亀裂が発生し、木目が歪んだり、ささくれ立った状況を示す。

上述の問題を解決し、ネジ１０のネジ頭が木板内に螺入できなくなる状況を防止するために、多くの場合使用者には路角機能を有する穿孔工具を採用することが推奨されてきた。まず、木板１６の上縁に１つの拡孔空間を穿孔させ、前記拡孔空間によりネジ１０が木板１６に螺入した後にヘッド部１２を収納させる。これにより、ネジ１０が螺合後に亀裂が発生するのを回避できるが、加工物が平坦にならず、或いはネジ頭が木板に螺入できなくなる問題が発生する。さらには、穿孔工具を利用して先に木板１６に１つの拡孔空間を穿孔するのは時間とコストが掛かる。

そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計により、上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に到った。

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本発明は、ネジを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、上記目的を達成するため、本発明に係るネジは、ネジ胴部と、前記ネジ胴部に形成されるネジ山と、前記ネジ胴部の一端に設置されて螺合工具に接触させるために使用され、且つ第一錐面及び前記第一錐面と前記ネジ胴部との間に位置される第二錐面を有するネジヘッド部と、前記第一錐面上に設置される複数の第一リブと、前記第二錐面に設置される少なくとも１つの第二リブとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、第二錐面のリブにより加工物を切断し、第一錐面のリブも加工物を切断し、切断により発生する削り屑及び突起を加工物内に圧入させ、ネジ及びネジヘッド部が加工物に螺入した後、加工物の表面が平坦になり、ネジヘッド部の周辺に突起、亀裂、バリ或いは表面の木目が歪む等が発生しない。また、ネジが螺入されて一定時間経過した後に、応力の集中及び気候的な要素（熱膨張と冷縮、雨に濡れた後の乾燥等）により加工物に亀裂が入るのを回避させ、構造の安全な螺合を達成させ、安心して使用でき、加工物の美観も高まる。

従来の切断刃を有する平頭ネジを示す外観斜視図である。 図１に示す２―２線に沿った断面図である。 従来の切断刃を有する平頭ネジにより２個板を螺固する概念図である。 従来の切断刃を有する平頭ネジにより木板を螺固した後、ネジヘッド部の周囲に亀裂の発生がある場合の概念図である。 従来の切断刃を有する平頭ネジにより木板に螺入した後、木目にねじれの発生がある場合の概念図である。 従来の切断刃を有する平頭ネジにより木板に螺入した後、ネジヘッド部の周囲にバリの発生がある場合の概念図である。 本発明の第１実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第１実施形態によるネジを示す第２態様図である。 図４ａ或いはいは図４ｂに示す５―５線に沿った断面図であり、異なる数量の第二リブを含む概念図である。 本発明の第１実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第１実施形態によるネジを示す第２態様図である。 図６ａ或いはいは図６ｂに示す７―７線に沿った断面図であり、異なる数量の第二リブを含む概念図である。 本発明の第３実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第３実施形態によるネジを示す第２態様図である。 図８ａ或いは図８ｂに示す９―９線に沿った断面図であり、異なる数量の第二リブを含む概念図である。 本発明の第４実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第４実施形態によるネジを示す第２態様図である。 本発明の第５実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第５実施形態によるネジを示す第２態様図である。 図１１ａ或いは図１１ｂに示す１２―１２線に沿った断面図であり、異なる数量の第二リブを含む概念図である。 本発明の第６実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第６実施形態によるネジを示す第２態様図である。 本発明の第７実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第７実施形態によるネジを示す第２態様図である。 本発明の第８実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第８実施形態によるネジを示す第２態様図である。 本発明の第９実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第９実施形態によるネジを示す第２態様図である。 本発明の第１０実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第１０実施形態によるネジを示す第２態様図である。 本発明の第１１実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第１１実施形態によるネジを示す第２態様図である。 本発明の第１２実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第１２実施形態によるネジを示す第２態様図である。 本発明の第１３実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第１３実施形態によるネジを示す第２態様図である。 本発明の第１４実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第１４実施形態によるネジを示す第２態様図である。 本発明の第１５実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第１５実施形態によるネジを示す第２態様図である。 本発明の第１６実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第１６実施形態によるネジを示す第２態様図である。 本発明の第１７実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第１７実施形態によるネジを示す第２態様図である。 本発明の第１８実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第１８実施形態によるネジを示す第２態様図である。 本発明の第１実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第１実施形態によるネジを示す第２態様図である。 本発明の第１実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第１実施形態によるネジを示す第２態様図である。 本発明の第１実施形態によるネジを示す第１態様図である。 本発明の第１実施形態によるネジを示す第２態様図である。 本発明の部分の実施形態によるネジのネジヘッド部の側面図である。 本発明の部分の実施形態によるネジのネジヘッド部の側面図である。

本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。

図４ａ乃至図２８ｂは、本発明の異なる実施形態によるネジをそれぞれ図示し、同じ符号は同じ部材を示す。本発明に係るネジは平頭のネジヘッド部２１０及びネジ胴部２２０を備えする。ネジヘッド部２１０は螺合工具に接触され、ネジ胴部２２０はネジヘッド部２１０から下に向けて延伸される。ネジ胴部２２０にはネジ山２３０が形成され、螺合される加工物、例えば軟木、硬木、複合材料、人工合成材料（再生プラスチック、ポリマー、木材）、プラスチック発泡材料等に噛合されて、伐出を防止する引っ張り抵抗力を提供する。

ネジヘッド部２１０は第一錐面２５０及び第二錐面２６０を有し、第二錐面２６０は第一錐面２５０とネジ胴部２２０との間に位置される。即ち、第二錐面２６０は第一錐面２５０の下方に位置され、且つ第一錐面２５０はネジ胴部２２０により接近する。第一錐面２５０は円錐面であり、即ち、ネジヘッド部２１０は第一錐面２５０の箇所の直径が下から上にかけて線形に均等に増大し、且つ第一錐面２５０は７０度から１００度の間の外縁角αを有する。第二錐面２６０は円錐面であり（図４ｂ、図６ｂ、図８ｂ、図１０ｂ、図１１ｂ、図１３ｂ、図１４ｂ、図１５ｂ、図１６ｂ、図１７ｂ、図１８ｂ、図１９ｂ、図２０ｂ、図２１ｂ、図２２ｂ、図２３ｂ、図２４ｂ、図２５ｂ、図２６ｂ、図２７ｂ及び図２８ｂ参照）或いは弧形錐面（図４ａ、図６ａ、図８ａ、図１０ａ、図１１ａ、図１３ａ、図１４ａ、図１５ａ、図１６ａ、図１７ａ、図１８ａ、図１９ａ、図２０ａ、図２１ａ、図２２ａ、図２３ａ、図２４ａ、図２５ａ、図２６ａ、図２７ａ及び２８ａ参照）、且つ第二錐面２６０と第一錐面２５０との間には段差が未形成であり、第二錐面２６０とネジ胴部２２０との間には段差２７０が形成される（図１４ａ乃至図１８ｂ及び図２４ａ乃至図２８ｂ参照）。第二錐面２６０が円錐面である場合、ネジヘッド部２１０は第二錐面２６０の箇所の直径が下から上にかけて線形に均等に増大することを示す。第二錐面２６０が弧形錐面である場合、ネジヘッド部２１０の直径は第二錐面２６０の箇所では増大率が下から上にかけて徐々に増加する。即ち、第二錐面２６０は上が広く下が狭いラッパ形状を有することを示す。同様に、第一錐面２５０も弧形錐面に設計される。

第一錐面２５０には複数の第一リブ２５２が等分して設置され、これら前記リブ２５２は直線形リブ（図４ａ乃至図７ｆ、図１４ａ、図１４ｂ、図１９ａ、図１９ｂ、図２４ａ及び図２４ｂ参照）、斜線形リブ（図８ａ乃至図１０ｂ、図１５乃至図１６ｂ、図２０ａ乃至図２１ｂ及び図２５ａ乃至図２６ｂ参照）、或いは弧形リブ（図１１ａ乃至図１３ｂ、図１７ａ乃至図１８ｂ、図２２ａ乃至図２３ｂ及び図２７ａ乃至図２８ｂ参照）である。直線形リブとは、直線に沿って延伸され、且つ延伸方向がネジ胴部２２０の延伸方向に平行であることを指す。斜線形リブとは、直線に沿って延伸され、但し延伸方向はネジ胴部２２０の延伸方向に傾斜することを指す。斜線形リブの傾斜方向はネジ山２３０の螺旋方向とほぼ同じであるか（図１０ａ、図１０ｂ、図１６ａ、図１６ｂ、図２１ａ、図２１ｂ、図２６ａ及び図２６ｂ参照）、或いはネジ山２３０の螺旋方向とは反対になる（図８ａ、図８ｂ、図９ａ乃至図９ｆ、図１５ａ、図１５ｂ、図２０ａ、図２０ｂ、図２５ａ及図２５ｂ参照）。同様に、弧形リブの螺旋方向はネジ山２３０の螺旋方向と同じであるか（図１３ａ、図１３ｂ、図１８ａ、図１８ｂ、図２３ａ、図２３ｂ、図２８ａ及図２８ｂ参照）、或いはネジ山２３０の螺旋方向とは反対になる（図１１ａ、図１１ｂ、図１２ａ乃至図１２ｆ、図１７ａ、図１７ｂ、図２２ａ、図２２ｂ、図２７ａ及び図２７ｂ参照）。第一リブ２５２の形状は対称或いは非対称であり、ここでの形状の対称とは第一リブ２５２の延伸方向の左右両側の部分の形状が対称であることを指す。

第二錐面２６０には少なくとも１つの第二リブ２６２が等分して設置され、その数量は１から１２であり、これら前記リブ２６２は弧形リブであるか（図４ａ乃至図１８ｂ参照）、或いは直線形リブであり（図１９ａ乃至図２８ｂ参照）、第一錐面２５０と第二錐面２６０との接合箇所から第二錐面２６０とネジ胴部２２０との接合箇所まで延伸される。第一リブ２５２は第二リブ２６２に接合されるか、或いは接合されない。第二リブ２６２が弧形リブである場合、１周未満螺旋状に延伸され、即ち、弧形の第二リブ２６２の旋回は３６０度より小さい。弧形の第二リブ２６２の螺旋方向はネジ山２３０の螺旋方向と同じであるか（図６ａ、図６ｂ及び図７ａ乃至図７ｆ参照）、或いはネジ山２３０の螺旋方向とは反対である（図４ａ乃至図５ｆ及び図８ａ乃至１８ｂ参照）。第二リブ２６２の形状は対称或いは非対称であり、ここでの形状の対称とは第二リブ２６２の延伸方向の左右両側の部分の形状が対称であることを指す。また、図２９ａ及び図２９ｂのように、第二リブ２６２が弧形リブであり且つ非対称の形状を有する場合、第二リブ２６２の左右両側の外側壁２６３及び内側壁２６４の長さは同じではない。

また、本発明に係るネジは、加工物に螺入する場合、第二錐面２６０のリブ２６２がネジヘッド部２１０の旋回の螺旋方向に従って加工物を切断させ、第一錐面２５０のリブ２５２が持続的に切断を行い、切断により発生する削り屑及び突起を加工物内に圧入させ、加工物の表面が平坦になり、突起、亀裂或いはバリが発生しない。第二錐面２６０とネジ胴部２２０との間に段差２７０が形成される場合（図１４ａ乃至図１８ｂ及び図２４ａ乃至図２８ｂ参照）、前記段差２７０は鋭利な辺縁を有し、加工物の高速な切断を可能にする。

なお、本発明に係るネジは、固定孔を有するヒンジ(hinge)等の取り付け部品の固定に適用される。ネジが取り付け部品の固定孔から加工物に穿入され、ネジヘッド部２１０が木材に螺入されて固定孔に固定されると、ネジヘッド部２１０の第一錐面２５０は外縁角αを有する平坦な円錐面であるため、ネジヘッド部２１０の下方の円錐面が固定孔に平らに密着する。

さらに、本発明のネジは、第二錐面のリブにより加工物を切断し、第一錐面のリブも加工物を切断し、切断により発生する削り屑及び突起を加工物内に圧入させ、ネジ及びネジヘッド部が加工物に螺入された後、加工物の表面が平坦になり、ネジヘッド部の周辺に突起、亀裂、バリ或いは表面の木目が歪む等が発生しない。また、ネジが螺入して一定時間経過した後、応力の集中及び気候的要素（熱膨張と冷縮、雨に濡れた後に乾燥等）により加工物に亀裂が入るのを回避させ、構造の安全な螺合を達成させ、安心して使用でき、加工物の美観も向上する。このほか、使用者は穿孔工具を用いて予め加工物に拡孔空間を穿孔する必要がない。

上述の実施形態は本発明の技術思想及び特徴を説明するためのものにすぎず、当該技術分野を熟知する者に本発明の内容を理解させると共にこれをもって実施させることを目的とし、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。従って、本発明の精神を逸脱せずに行う各種の同様の効果をもつ改良又は変更は、後述の請求項に含まれるものとする。

１０ ネジ
１１ ネジ胴部
１２ ヘッド部
１３ 切断刃
１４ 突起部
１５ 円錐面
１６ 木板
１８ 木板
２１０ ネジヘッド部
２２０ ネジ胴部
２３０ ネジ山
２５０ 第一錐面
２５２ 第一リブ
２６０ 第二錐面
２６２ 第二リブ
２７０ 段差
α 外縁角

Claims (13)

1. ネジ胴部と、
   前記ネジ胴部に形成されるネジ山と、
   前記ネジ胴部の一端に設置されて螺合工具に接触させるために使用され、且つ第一錐面及び前記第一錐面と前記ネジ胴部との間に位置される第二錐面を有するネジヘッド部と、
   前記第一錐面上に設置される複数の第一リブと、
   前記第二錐面に設置される少なくとも１つの第二リブと、を備えるネジであって、
   前記第二リブは前記ネジ胴部へ向かって延伸し、前記第二リブの延伸方向は前記ネジ胴部の縦方向へ傾斜し、且つ前記第二リブの延伸する長さで変化することを特徴とするネジ。
2. 前記第二リブは前記第一錐面と前記第二錐面との接合箇所から前記第二錐面と前記ネジ胴部との接合箇所まで延伸されることを特徴とする、請求項１に記載のネジ。
3. 前記第一錐面は円錐面或いは弧形錐面であることを特徴とする、請求項１に記載のネジ。
4. 前記第一錐面は円錐面であり、且つ７０度から１００度の間の外縁角を有することを特徴とする、請求項３に記載のネジ。
5. 前記第一リブは直線形リブ、斜線形リブ或いは弧形リブの内の何れか１つであることを特徴とする、請求項１に記載のネジ。
6. 前記第二錐面は円錐面或いは弧形錐面であることを特徴とする、請求項１に記載のネジ。
7. 前記第二錐面と前記ネジ胴部との間には段差が形成されることを特徴とする、請求項１に記載のネジ。
8. 前記第一錐面と前記第二錐面との間には段差が未形成であることを特徴とする、請求項１に記載のネジ。
9. 前記第二リブは１周未満螺旋状に延伸されることを特徴とする、請求項１に記載のネジ。
10. 前記第一リブの形状は対称であることを特徴とする、請求項１に記載のネジ。
11. 前記第一リブの形状は非対称であることを特徴とする、請求項１に記載のネジ。
12. 前記第二リブの形状は対称であることを特徴とする、請求項１に記載のネジ。
13. 前記第二リブの形状は非対称であることを特徴とする、請求項１に記載のネジ。

Images