JP6462334B2 - 木ねじ - Google Patents

Description

本発明は、木材又は木質系部材に適用される木ねじに関する。

木ねじは、一般的に、本体を成す軸部と、軸部の基端側に形成された頭部とを有する。軸部の先端は尖っており、この先端に、木材等への食い込みを容易にするための切刃が形成された態様も知られている。例えば、下記特許文献１に記載されるように、縦溝を切った切刃等が知られている。特許文献１の木ねじは、先端を鋭角に尖らせることにより、切刃を部材に良好に食い込ませると共に、切削抵抗を減少させている。

特開２００１−２９５８１８号公報

通常、木ねじのねじ込み作業では、ねじ込み作業の前後において、種々の準備作業や後仕上作業を行うことがある。しかしながら、ねじ込み作業の効率化の観点からすると、これら準備作業や仕上作業を省略することが望まれている。

本発明は、効率のよいねじ込み作業を実施可能な木ねじを提供することを目的とする。

本発明の一形態に係る木ねじは、ねじ山が形成された軸部と、軸部の基端側に形成されて、皿状の座面を有する頭部と、軸部の先端側に形成された切削部と、備え、座面は、外周縁部と、外周縁部と軸部の間に形成された首部とを有し、首部には、外周縁部と軸部との間において円弧状に延在する第１の刃部が設けられている。

本発明の一形態に係る木ねじは、座面の首部に設けられた第１の刃部を有する。この第１の刃部によれば、木ねじを木材等へねじ込むために頭部を回転させると、第１の刃部が木材を削り取り、頭部が埋め込まれる皿状のざぐりが形成される。また、木材と座面との間に堆積した木屑は、第１の刃部によって細かく切断される。このように、本発明の一形態に係る木ねじによれば、準備作業としてのざぐり加工作業を要することなく、木材の割れを抑制することが可能になる。従って、この木ねじによれば、効率のよいねじ込み作業を実施することができる。

外周縁部には、頭部の直径方向に対して傾いた方向に延在する第２の刃部が設けられていてもよい。本発明の一形態に係る木ねじは、座面に含まれる外周縁部を有する。この外周縁部は、木ねじをねじ込む過程において、最後に木材等と接触する部分である。そして、この外周縁部には、第２の刃部が設けられている。この第２の刃部によれば、木ねじをねじ込むために頭部を回転させると、第２の刃部がバリを切断する。従って、本発明の一形態に係る木ねじによれば、カッター等を用いたバリ取り作業を不要とすることができるので、更に効率のよいねじ込み作業を実施することができる。

第１の刃部は、外周縁部の周方向に略等間隔をもって並んでいてもよい。この構成によれば、複数の第１の刃部により木材及び木屑を切削することが可能になる。従って、ねじ込みに伴って好適に木材を切削すると共に木屑を切断することができる。

第２の刃部は、外周縁部における第１の刃部の間に設けられていてもよい。この構成によれば、複数の第２の刃部によりバリを切断することが可能になる。従って、ねじ込みに伴って好適にバリを除去することができる。

本発明の一形態に係る木ねじによれば、効率のよいねじ込み作業を実施することができる。

図１は、本発明の一形態に係る木ねじを示す側面図である。 図２は、木ねじの頭部を拡大して示す斜視図である。 図３は、木ねじの頭部における第１の刃部を示す底面図である。 図４は、木ねじのドリル部を拡大して示す側面図である。 図５は、木ねじを木材にねじ込む過程を示す断面図である。 図６は、変形例に係る木ねじの頭部を拡大して示す側面図である。 図７は、別の変形例に係る木ねじの頭部を示す底面図である。 図８は、比較例に係る木ねじを説明するための図である。 図９は、比較例に係る木ねじが木材にねじ込まれた様子を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に示されるように、木ねじ１は、木材Ｍまたは木質系部材にねじ込まれて、それら部材同士を固定するためのものである。木ねじ１は、木材同士の固定に用いられる。例えば、木ねじ１は、ウッドデッキを構成する堅木同士の固定に用いられる。木ねじ１は、鋼材又はステンレス材（例えば、ＳＵＳ４１０）からなる。木ねじ１は、軸部２と、軸部２の基端側に形成された頭部３と、軸部２の先端側に形成されたドリル部（切削部）４と、軸部２に形成されたねじ山５及びねじ山６と、を備える。

軸部２は、基端側の第１軸部２ａと、先端側の第２軸部２ｂと、を有する。第１軸部２ａには、三条のねじ山５が形成されている。この構成によれば、木屑を効率よく基端側へ搬送することができる。第２軸部２ｂには、一条のねじ山６が形成されている。このような構成によれば、ドリル部４において切削された木屑が効率よく搬送されるので、木ねじ１と木材Ｍとの間における木屑の残留を抑制することができる。ひいては、木屑の残留に起因する木材Ｍの割れの発生を抑制できる。また、ねじ山６の有効径は、ねじ山５の有効径よりも大きい。

図２に示されるように、頭部３は、いわゆる皿頭と呼ばれる形状を有する。頭部３は、ドライバ等の先端が差し込まれる連結穴が設けられた表面部７と、木材に押し当てられる座面８を有する。この座面８は、外周縁部９と首部１１とを有する。外周縁部９は、軸線Ｘに対して略垂直に交差する仮想平面と平行な面である。環状の外周縁部９の内周端９ａは、軸部２におけるねじ山５，６の外径よりも大きい。この外周縁部９には、軸線Ｘ周りに９０度間隔をもって４個の第２の刃部１２が設けられている（図３参照）。

首部１１は、外周縁部９から第１軸部２ａの間に形成されている。首部１１は、軸線Ｘに沿った断面として見たとき、外周縁部９から第１軸部２ａまで直線状に形成されてもよいし、湾曲するように形成されてもよい。この首部１１には、軸線Ｘ周りに９０度間隔をもって４個の第１の刃部１３が設けられている。

第１の刃部１３は、外周縁部９から第１軸部２ａの間において円弧状に延在している。例えば、第１の刃部１３は、外周縁部９から第１軸部２ａの間においてらせん状に延在している。換言すると、第１の刃部１３は、頭部３の座面辺縁である外周縁部９から弧状に延在している。第１の刃部１３は、すくい面１３ｂと逃げ面１３ａとを有し、すくい面１３ｂと逃げ面１３ａとの間には切れ刃１３ｃが形成されている。この切れ刃１３ｃは、木ねじ１をねじ込むときの回転方向Ｔを向いている。すなわち、木ねじ１を木材Ｍにねじ込むと、切れ刃１３ｃが木材Ｍや木屑Ｄ（図５参照）に対して押し当てられる。また、第１の刃部１３の一端部１３ｄは外周縁部９上に形成され、他端部１３ｅは第１軸部２ａ側に形成されている。一端部１３ｄは、他端部１３ｅよりも木ねじ１をねじ込むときの回転方向Ｔに対して、前方に位置している。このように構成された第１の刃部１３は、木材Ｍ及び木屑Ｄに対して好適に切り込むことができる。

図３に示されるように、第２の刃部１２は、外周縁部９において、互いに隣り合う第１の刃部１３の一端部１３ｄの間に設けられている。すなわち、外周縁部９には、第１の刃部１３の一端部１３ｄと、第２の刃部１２とが交互に設けられている。第２の刃部１２は、外周縁部９から軸線Ｘに沿った方向へ突出し、軸部２の直径方向Ｙと交差するように延在している。例えば、第２の刃部１２は、外周縁部９の円周方向に沿って延在していてもよいし、外周縁部９の接線方向に沿って延在していてもよい。第２の刃部１２は、切れ刃１２ａを有する。このように構成された第２の刃部１２は、木材Ｍや木屑Ｄに対して好適に切り込むことができる。

図４に示されるように、ドリル部４は、木材Ｍに下孔を形成してねじ山６の螺着をスムーズに行わせる機能を有する。ドリル部４の先端は尖っている。ドリル部４は、ドリル刃（直線刃）１６と稜部１７と、を有する。ドリル刃１６は、軸部２の軸線Ｘに対して傾斜するように設けられている。稜部１７は、ドリル刃１６とは異なる位置において、軸線Ｘに対して傾斜するように設けられている。また、ねじ山６は、ドリル部４の基端側付近で終端している。すなわち、ねじ山６とドリル部４とが重なる領域はなく、よって、ドリル刃１６によってねじ山６が分断されることはない。ドリル刃１６及び稜部１７は、軸線Ｘに関して対称に一対ずつ形成されている。ドリル刃１６同士のなす角、及び稜部１７同士のなす角は、鋭角になっている。ドリル刃１６は、回転方向Ｔの前方側に縦溝１８が形成されることにより、直線状に形成されている。ドリル刃１６と縦溝１８との間には、所定の幅を有してドリル刃１６に沿って延びるすくい面１９が設けられている。すくい面１９は、ドリル刃１６の軸線Ｘ側でドリル刃１６に沿って延びている。すくい面１９は、回転方向Ｔの前方側に面しており、ドリル刃１６によって切削された部材の削り屑をすくい取って寄せ集める機能を有する。上記した縦溝１８は、すくい面１９の内端１９ａと稜部１７とを連絡している。

図５（ａ）〜（ｄ）を参照しつつ、木ねじ１の作用について説明する。まず、図５（ａ）に示されるように、木ねじ１を木材Ｍにねじ込む。このとき、木材表面Ｍ１と軸部２との間にはバリＢが生じる。また、ねじ込みに伴い、ドリル部４（図１参照）において切削されて発生した木屑Ｄが木材表面Ｍ１に向かって搬送される。

次に、図５（ｂ）に示されるように、木ねじ１を更に木材Ｍにねじ込む。図５（ｂ）の状態は、木ねじ１の座面８の一部が木材Ｍに埋め込まれているが、第２の刃部１２は木材表面Ｍ１に接していない。座面８は軸部２よりも直径が大きいので、木ねじ１の座面８が木材Ｍを押圧する。また、バリＢは、木材表面Ｍ１近傍の木材の一部である場合（バリＢ１）や、木屑Ｄの一部である場合（バリＢ２）も生じ得る。図５（ｂ）に示された状態において、木ねじ１をねじ込むと、第１の刃部１３は、木材Ｍを削り取りざぐり斜面Ｍ２を形成する。また、第１の刃部１３は、ざぐり斜面Ｍ２と座面８との間に挟まれた木屑Ｄを切断する。

次に、図５（ｃ）に示されるように、木ねじ１を更に木材Ｍにねじ込む。図５（ｃ）の状態は、木ねじ１の外周縁部９が木材表面Ｍ１に近接し、第２の刃部１２がバリＢに食い込んだ状態である。ここで、外周縁部９には、第２の刃部１２が設けられている。従って、木ねじ１をねじ込むと、第２の刃部１２がバリＢ１，Ｂ２に食い込む。また、首部１１とざぐり斜面Ｍ２との間に挟まれた木屑Ｄは、第１の刃部１３によって細かく切断される。

そして、図５（ｄ）に示されるように、木ねじ１を更に木材Ｍにねじ込む。図５（ｄ）の状態は、木ねじ１の表面部７が、木材表面Ｍ１と面一又は木材表面Ｍ１よりも下方に埋め込まれた状態である。図５（ｃ）に示された状態から、図５（ｄ）に示された状態に移行する途中において、バリＢ１，Ｂ２は第２の刃部１２によって切断される。また、首部１１とざぐり斜面Ｍ２との間に挟まれた木屑Ｄは、更に細かく切断される。細かく切断された木屑Ｄは、ざぐり斜面Ｍ２と首部１１との間においてすりつぶされた状態、又はざぐり斜面Ｍ２に埋め込まれた状態となり得る。従って、ざぐり斜面Ｍ２に与える圧力が抑制されるので、ざぐり斜面Ｍ２に生じ得る割れの発生が抑制される。更に、バリＢが切断されて頭部３の周囲に残存しないので、木材表面Ｍ１のなめらかさと美観を保ち、使用上の安全性を高めることができる。また、木屑Ｄが木ねじ１の首部１１外周に押し固められることで、木ねじ１の安定性を高めることができる。

ここで、図８及び図９を参照しつつ、比較例に係る木ねじを木材にねじ込んだときに生じ得る現象について説明する。比較例に係る木ねじ１００は、頭部１０１に第１の刃部１３及び第２の刃部１２が設けられていない。まず、図９（ａ）に示されるように、木ねじ１００を木材Ｍにねじ込む。このとき、木材表面Ｍ１と軸部１０４との間にはバリＢｓが生じる。次に、図９（ｂ）に示されるように、木ねじ１００を更に木材Ｍにねじ込む。図９（ｂ）は、木ねじ１００の座面１０２の一部が木材Ｍに埋め込まれている状態を示す。このとき、座面１０２が埋め込まれた領域では、座面１０２が木材Ｍを押圧し、木材Ｍの一部が木材表面Ｍ１側に押し出されるので、バリＢｓは大きくなる。このように、木ねじ１００には、第１の刃部１３が存在しないので、座面１０２が埋め込まれるざぐりを自ら形成することができない。そのため、木材Ｍの一部が木材表面Ｍ１側に押し出されることになる。この木材表面Ｍ１側に押し出されて形成されたバリＢｓは、図９（ｃ）、（ｄ）に示されるように、木ねじ１００がねじ込まれる毎に大きくなる。仮に、木ねじ１００の座面１０２に木ねじ１の第２の刃部１２に相当する刃構造があったとしても、刃構造よりもバリＢｓが大きすぎるので除去することは困難である。

また、ドリル部４に相当する構成を有するが、頭部に第１の刃部１３及び第２の刃部１２が設けられていない別の比較例に係る木ねじを想定する。別の比較例に係る木ねじによれば、ドリル部４に相当する構成において木屑が形成される。この木屑は、片状の長繊維を有するため、木材表面近傍において座面とざぐりと間に堆積しやすい。座面とざぐりの表面との間に木屑が堆積した場合、頭部が木材へ完全には埋め込めなくなる虞がある。この場合、木ねじの頭部が木材に対して完全には埋没できずに突起状態となる。この時、引き続き回転力を加えてねじ込むと、ざぐりにおける木屑は強い反作用の力をざぐりの表面に与え、木材に亀裂を発生させる虞がある。

これらに対して、本発明の一形態に係る木ねじ１は、座面８の首部１１に設けられた第１の刃部１３を有する。この第１の刃部１３によれば、木ねじ１をねじ込むために頭部３を回転させると、第１の刃部１３が木材Ｍを削り取り、頭部３が収容される皿状のざぐりが形成される。また、第１の刃部１３が木材Ｍと座面８との間に堆積した木屑Ｄをより細かく切断する。このように、木ねじ１によれば、準備作業としてのざぐり加工作業を要することなく、木材Ｍの割れを抑制することが可能になる。従って、この木ねじ１によれば、効率のよいねじ込み作業を実施することができる。

木ねじ１は、座面８に含まれる外周縁部９を有する。この外周縁部９は、木ねじ１において最後に木材等と接触する部分である。そして、この外周縁部９には、第２の刃部１２が設けられている。この第２の刃部１２によれば、木ねじ１をねじ込むために頭部３を回転させると、頭部３の直径方向に対して傾いた方向に延在する第２の刃部１２がバリＢを切断する。従って、木ねじ１によれば、カッター等を用いたバリ取り作業を不要とすることができるので、更に効率のよいねじ込み作業を実施することができる。また、ウッドデッキを構成する堅木ではバリＢが発生しやすいが、本実施形態の木ねじ１によれば、第１の刃部１３及び第２の刃部１２によってバリＢを除去することができる。従って、木ねじ１は、堅木に対して特に有効に適用可能である。

首部１１には、外周縁部９の周方向に沿って、略等間隔に複数の第１の刃部１３が設けられている。この構成によれば、複数の第１の刃部１３により木材Ｍ及び木屑Ｄを切削することが可能になる。従って、ねじ込みに伴って好適に木材Ｍ及び木屑Ｄを切削することができる。

第２の刃部１２は、外周縁部９における第１の刃部１３の間に設けられている。この構成によれば、複数の第２の刃部１２によりバリＢ１，Ｂ２を切断することが可能になる。従って、ねじ込みに伴って好適にバリＢ１，Ｂ２を除去することができる。

換言すると、木ねじ１は、木材Ｍにねじ込まれる過程において発生する木屑Ｄを、第１の刃部１３において切断し、短くなった木屑Ｄを第２の刃部１２が再び切断する。そして、破砕状態の木屑Ｄは木ねじ１の首部１１とざぐり斜面Ｍ２の間に押し固められる。従って、木屑Ｄに起因する割れの発生を抑制しつつ、木材Ｍに頭部３を確実に埋め込むことが可能になる。これにより、木材表面Ｍ１のなめらかさと美観を保つことができる。また、木ねじ１の頭部３が木材表面Ｍ１よりも突出することがないので、安全性を高めることもできる。そのほか、破砕状態の木屑Ｄが首部１１とざぐり斜面Ｍ２の間に押し固められることにより、木ねじ１の安定性を高めることもできる。

要するに、木ねじ１によれば、ざぐり加工作業とバリ取り作業を行うことなく、木割れの発生を抑制し良好な仕上げ状態を得ることができる。従って、ねじ込み作業を効率よく行うことができる。

本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

例えば、図６（ａ）〜（ｃ）に示されるように、第２の刃部１２Ａ〜１２Ｃは、外側を向いた刃面１２ｂと外周縁部９との間の角度Ｋが９０度以内であればよい。図６（ａ）に示された第２の刃部１２Ａは、いわゆる両刃型の刃先を有する。図６（ｂ）及び（ｃ）に示された第２の刃部１２Ｂ，１２Ｃは、いわゆる片刃型の刃先を有する。

また、図７に示されるように、第２の刃部１２Ｄは、刃先１２ｃを有することとしてもよい。

また、上記軸部２には、条数が互いに異なる２個のねじ山５，６が形成されていたがこの構成に限定されることはない。例えば、軸部２には、ねじ山６のみ形成され、ねじ山５が形成されていなくてもよい。

１，１００…木ねじ、２…軸部、２ａ…第１軸部、２ｂ…第２軸部、３，１０１…頭部、４…ドリル部（切削部）、５，６…ねじ山、８，１０２…座面、９…外周縁部、１１…首部、１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ…第２の刃部、１３…第１の刃部、Ｂ，Ｂ１，Ｂ２…バリ、Ｄ…木屑、Ｍ…木材、Ｘ…軸線。

Claims (4)

1. ねじ山が形成され、所定の軸線方向に延びる軸部と、前記軸部の基端側に形成されて、皿状の座面を有する頭部と、前記軸部の先端側に形成された切削部と、
   を備え、
   前記座面は、前記軸線に対して垂直に交差する仮想平面に対して平行な外周縁部と、前記外周縁部と前記軸部の間に形成された首部と、を有し、
   前記首部には、前記外周縁部と前記軸部との間において円弧状に延在する第１の刃部が設けられ、
   前記第１の刃部は、前記外周縁部上に形成された端部を有し、
   前記端部は、前記外周縁部の内周端上に設けられた第１の部位と、前記外周縁部の外周端上に設けられた第２の部位と、を含み、
   前記ねじ山を木質材料にねじ込むときの回転方向において、前記第２の部位は、前記第１の部位よりも前方に位置する、木ねじ。
2. 前記外周縁部には、前記頭部の直径方向に対して傾いた方向に延在する第２の刃部が設けられている、請求項１に記載の木ねじ。
3. 前記第１の刃部は、前記外周縁部の周方向に略等間隔をもって並んでいる、請求項２に記載の木ねじ。
4. 前記第２の刃部は、前記外周縁部に設けられた複数の前記第１の刃部の前記端部の間に設けられている、請求項２又は３に記載の木ねじ。
   

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