JP6913360B2 - 開脚式打ち込み釘 - Google Patents

Description

この発明は、例えば、発泡コンクリートのような軟質の建材に各種部材や器材を取り付けるために用いる開脚式打ち込み釘に関する。

上記のような従来の開脚式打ち込み釘は、断面半円状となる一対の釘軸をその平坦面が対向するように並列させ、両釘軸を一端側の頭部で結合して他端側をテーパ状とした開脚用の釘先とし、前記両釘軸の対向面間に帯状薄板を介在させ、この帯状薄板は、一端を前記頭部で両釘軸と固定化すると共に、他端側が釘先間に臨む長さを有し、更に、両釘軸の釘先寄りの位置に、釘軸の長さ方向に移動可能となるワッシャを外嵌した構造になっている（例えば、特許文献１と２参照）。

このような開脚式打ち込み釘で、軟質建材に器材を取り付けるには、軟質建材に重ねた器材の下孔に釘軸の先端を挿入し、器材にワッシャを当接させた状態で頭部に打撃を加えて打ち込み釘を打ち込む。

両釘軸とその間に挟まれた帯状薄板は、ワッシャを残したまま軟質建材内に進入し、両釘軸は先端の対向面がテーパの釘先になっているので、相反する側に離反して開くように誘導され、両釘軸は相反する側に弧を描くようにして開脚すると共に、両釘軸間の帯状薄板は、軟質建材で押し込まれることでジグザグ状に折れ曲がり、両釘軸間の根本部分に塊状となる。

上記打ち込み釘を頭部がワッシャを介して器材に当接するまで打ち込むと、ハ字状や弧状に開脚する両釘軸による耐引き抜き力により、器材の固定状態が得られると共に、塊状となる帯状薄板が両釘軸の開脚状態を根本部分で維持し、同時に両釘軸間の軟質建材を圧縮硬化させることで、打ち込み釘の耐引き抜き力の向上を補助するものである。

特開２００５−１０６２８０号公報 特開２００４−２５１４３４号公報

上記のように、開脚式打ち込み釘は、軟質建材内で両釘軸を相反する側へ強制的に開脚させ、この釘軸の開脚形状及び釘軸と軟質建材の間に生じる摩擦力によって基本的な耐引き抜き強度を得るものであるが、従来、このような開脚式打ち込み釘の耐引き抜き強度を向上させるための手段としては、特許文献１に示されるように、両釘軸間に介在させる帯状薄板の構造に改良を加えることで対応していた。

具体的には、上記した帯状薄板に貫通孔を所定の配列で設けた構造を採用し、開脚式打ち込み釘の打ち込み時において、帯状薄板が確実にジグザグ状に折れ曲がりやすくなるようにしたものであり、開脚した両釘軸の根本部分で塊状となる帯状薄板の効果により、帯状薄板を有しない打ち込み釘に比べて、耐引き抜き力の向上が得られることになるのは上述した通りである。

ところで、近年、軟質建材に取り付ける各種部材や器材の多様化などの理由により、開脚式打ち込み釘に対して固定強度の向上が要望されており、このため、開脚式打ち込み釘の更なる耐引き抜き強度の向上が必要になっているのが現状である。

上記のような点に鑑み、本発明者は、耐引き抜き強度の向上のために開脚式打ち込み釘における帯状薄板の構造や材質を変えて実験を繰り返したが、帯状薄板の構造や材質を変更しても、特許文献１に示されている打ち込み釘以上の耐引き抜き強度を向上させるのが困難であり、現状の帯状薄板に対しては完成されたものであるという結果に達した。

そこで、開脚式打ち込み釘の構造を根本的に見直し、耐引き抜き強度の向上を鋭意研究する中で打ち込み釘本体の構造に着目し、この打ち込み釘本体によって耐引き抜き強度を向上させることができないかを鋭意研究する中で本件発明の完成に至ったものである。

即ち、上記した従来の開脚式打ち込み釘における釘本体は、一対の釘軸がその長さ方向に沿って直線状に形成された構造になっている。

このような釘軸は、開脚と閉脚の何れの方向に対しても同じような力条件で曲がることになり、従って、開脚方向への曲がりが大きな抵抗を伴うことなく容易となり、開脚後に発生する閉脚方向への復元弾性力の発生が弱いことになる。

開脚式打ち込み釘の耐引き抜き強度が得られる要素のなかで、軟質建材と釘軸に生じる摩擦力があるが、釘軸の閉脚方向への復元弾性力に比例して軟質建材と釘軸の間に発生する摩擦力が弱いことになり、釘軸の特性を十分に生かしきれていないのが実情である。

そこで、この発明の課題は、両釘軸の開脚時における閉脚方向への復元弾性力を増大させ、軟質建材と釘軸の間に生じる摩擦力を大きくすることで、耐引き抜き強度を向上させることができる開脚式打ち込み釘を提供することにある。

前記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、断面半円状となる一対の釘軸と帯状薄板を有し、平坦面側が対向するように並列させた両釘軸間に帯状薄板を介在させ、両釘軸と帯状薄板を頭部で結合し、この帯状薄板は、頭部側以外の部分が両釘軸の平坦面側と遊離可能となり、両釘軸の他端側を開脚用の釘先とした開脚式打ち込み釘において、
前記両釘軸は、互いの平坦面側が長さ方向の中央部分において、釘軸の平坦側の面と帯状薄板の間に隙間が生じる程度に離開するように、長さ方向に沿って湾曲する形付けが長さ方向の全長にわたってなされているようにしたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、上記両釘軸の釘先寄りの位置に、釘軸の長さ方向に移動可能となるワッシャが外嵌し、このワッシャが両釘軸に対して湾曲形状を伸直させるように圧入されているようにしたものである。

ここで、両釘軸とその対向面間に挟んだ帯状薄板は、一端側の頭部で一体に結合固定化され、前記帯状薄板は、先端がテーパ状となって対向する開脚用の釘先間に臨む長さを有し、一端側以外の部分は両釘軸と遊離可能となっている。

また、両釘軸の長さ方向に沿って形付けした湾曲形状は、長さ方向の中央部分において、釘軸の平坦側の面と帯状薄板の間に僅かな隙間が生じる程度の大きな曲率の弧状とし、帯状薄板を挟み込んだ両釘軸の外形は、ワッシャの圧入により略円軸状の閉脚状態形態を保っている。

上記両釘軸は、長さ方向の中間部で離開するような湾曲形状が形付けされているので、釘軸の開脚方向は形付けの湾曲と反対方向になり、その結果、開脚時の曲げに対する抵抗が大きくなり、その分だけ開脚後の閉脚方向への復帰弾性力が増大し、これにより、軟質建材と釘軸の摩擦力が強くなることで、開脚式打ち込み釘の耐引き抜き強度が向上する。

この発明によると、両釘軸の対向面間に帯状薄板を介在させた開脚式打ち込み釘において、両釘軸に互いの平坦面側が長さ方向の中間部で離開するように、長さ方向に沿って湾曲するような形付けを施したので、両釘軸は開脚後の閉脚方向への復帰弾性力が増大し、閉脚せんとする両釘軸に互いの平坦面側を軟質建材に強固に押し付け、両者間の摩擦力を強くすることで、開脚式打ち込み釘の耐引き抜き強度を向上させることができる。

また、両釘軸の開脚時に、帯状薄板が釘軸の根本部分で塊状となり、両釘軸間の軟質建材を圧縮して硬化させるので、両釘軸間で挟んだ部分を更に硬化させ、閉脚方向への復帰弾性力と軟質建材の硬化の相乗効果による摩擦力で、耐引き抜き強度の更なる向上を図ることができる。

この発明に係る開脚式打ち込み釘の分解斜視図 この発明に係る開脚式打ち込み釘の全体形状を示す斜視図 この発明の開脚式打ち込み釘における釘軸単体の湾曲した形付け形状を示すための拡大した側面図 この発明に係る開脚式打ち込み釘の使用状態を示す縦断面図

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１と図２は、この発明の開脚式打ち込み釘１を示し、一対の釘軸２と、両釘軸２の間に挟み込む帯状薄板３と、両釘軸２と帯状薄板３を一方の端部で結合する頭部キャップ４と、両釘軸２の先端側に外嵌するワッシャ５の組み合わせによって形成されている。

上記釘軸２は、平坦面側２ａと弧側周面２ｂからなる断面半円状となる所定長さの金属線材を用い、一方の端部に半円状の頭部鍔２ｃを弧側周面２ｂから突出するように設けた構造を有し、他方の端部である先端側には、平坦面側２ａから弧側周面２ｂに向けて下がるように傾斜するテーパ面２ｄが設けられ、その先が釘先２ｅになっている。

上記帯状薄板３は、釘軸２の平坦面側２ａと一致する幅と頭部鍔２ｃからテーパ面２ｄに臨むような長さを有し、ジグザグ状の折れ曲がり発生が容易なように、複数の貫通孔３ａや長孔を設けたり、先端部に受圧片３ｂを折り曲げ形成するようにしてもよい。

上記した釘軸２は二本を組み合わせて用い、平坦面側２ａが対向するように長さ方向を揃えて並列させ、対向する平坦面側２間に帯状薄板３を挟み込んだ状態で重ね合わせ、両釘軸２の頭部鍔２ｃに亘って円形の容器状となる頭部キャップ４を被せ、この頭部キャップ４の周壁を頭部鍔２ｃに対してカシメ加工して頭部４ａとすることにより、一対の釘軸２と帯状薄板３が頭部４ａにおいて固定化された釘本体１ａとなり、前記帯状薄板３は、一端側以外の部分が両釘軸２の平坦面側２ａと遊離可能となっている。

この釘本体１ａは、帯状薄板３を挟む一対の釘軸２の外径よりも頭部４ａが大径となり、帯状薄板３の先端がハ字状に対向するテーパ面２ｄの間に臨んでいると共に、一対の釘軸２は、先端側の位置に外嵌圧入したワッシャ５により閉脚状態が保持されることで開脚式打ち込み釘１に組み立てられている。

なお、このワッシャ５は、釘軸２の長さ方向に移動可能となると共に、一対の釘軸２、帯状薄板３、頭部キャップ４、ワッシャ５は、何れもステンレスを材料に用いるのが好ましい。

ここで、上記した一対の釘軸２は、並列配置して平坦面側２ａを対向させた状態で、互いの平坦面側２ａが長さ方向の中間部で離開するように、長さ方向に沿って湾曲するような円弧状の形付けがなされている。（図３参照）

上記湾曲形状は、釘軸２の長さ方向の中央部分において、該釘軸２の平坦面側２ａと平らな帯状薄板３の間に僅かな隙間が生じる程度の大きな曲率の弧状とし、帯状薄板３を挟み込んだ両釘軸２の外形は、図２のように、ワッシャ５の圧入により略円軸状の閉脚状態に保持されている。

上記釘軸２に対して、長さ方向に沿って平坦面側２ａと反対側へ湾曲する形付けを付与すると、釘軸２を平坦面側２ａと反対側の開脚方向に曲げようとするときの曲げ抵抗の発生が増大し、同時に、元の曲げ形状への復帰力が働くことで、前記釘軸２を開脚方向に曲げることで発生する閉脚方向への復帰弾性を大きくすることができ、その結果、軟質建材ａに対する釘軸の平坦面側２ａの圧接力を増大させ、耐引き抜き強度の向上が図れることになる。

この発明の開脚式打ち込み釘１は、上記のような構成であり、軟質建材ａに器材ｂを取り付けるには、軟質建材ａに重ねた器材ｂの下孔ｃに両釘軸２の先端を挿入し、従来と同じように打ち込めばよく、図４に示すように、打ち込みにより、両釘軸２とその間に挟まれた帯状薄板３が、ワッシャ５を残したまま軟質建材ａ内に進入し、両釘軸２は先端の対向するテーパ面２ｄで相反する側に離反して開くように誘導され、頭部４ａがワッシャ５を介して器材ｂに当接するまで打ち込むと、両釘軸２は相反する側にハ字状や弧を描くようにして開脚すると共に、両釘軸２間の帯状薄板３は、軟質建材ａで押し込まれることでジグザグ状に折れ曲がり、両釘軸２間の根本部分に塊状となる。

このように、両釘軸２の開脚形状による引き抜き方向への耐引き抜き力により、器材ｂの固定状態が得られると共に、塊状となる帯状薄板３が両釘軸２の開脚状態を根本部分で維持し、同時に両釘軸２間の軟質建材ａを圧縮硬化させることで、打ち込み釘１の耐引き抜き力の向上を補助する。

上記した両釘軸２は、長さ方向に沿って平坦面側２ａと反対側に湾曲する形付けが付与されているので、釘軸２が平坦面側２ａと反対側の開脚方向に曲がろうとするときの曲げ抵抗の発生が増大し、このため、この釘軸２を開脚方向に曲げることで発生する閉脚方向への復帰弾性が大きくなり、軟質建材ａの両釘軸２間で挟み込まれる部分を強固に加圧することで、当該部分の軟質建材ａを硬化させ、釘軸２の平坦面側２ａと軟質建材ａの間に発生する摩擦力が増大する。

即ち、軟質建材ａに打ち込んだ開脚式打ち込み釘１に対する引き抜き力は、開脚した釘軸２を打ち込み方向と反対側に軟質建材ａから引き抜こうと作用することになり、このため、基本的な耐引き抜き力の確保は、両釘軸２を相反する側にハ字状や弧を描くように開脚させ、形状的に釘軸２の引き抜き方向への追従性を困難にすると共に、釘軸２と軟質建材ａの間に発生した摩擦力によって耐引き抜き力を補完しようとするものである。

ちなみに、従来の開脚式打ち込み釘における釘軸は、全長が長さ方向に沿って直線状の構造になっているので、直線状から開脚形状への曲げに対する曲げ抵抗の発生が少なく、これに比例して、開脚した釘軸の閉脚方向への復元弾性力の発生が少なく、従って、開脚した釘軸の復元弾性力による軟質建材と釘軸の摩擦力が弱く、前記摩擦力によって得ようとする耐引き抜き力への貢献度合いが少ないことになる。

これに対して、この発明の開脚式打ち込み釘１における釘軸２は、長さ方向に沿って平坦面側２ａと反対側へ湾曲する形付けが付与されているので、前記湾曲形状の形付けは釘軸２の開脚方向に対して曲げ抵抗の発生が大きくなり、これによって、開脚時に生じる釘軸２の閉脚方向への復元弾性力も強くなり、釘軸２の平坦面側２ａと軟質建材ａの摩擦力が増大する結果、この摩擦力が増大した分だけ開脚式打ち込み釘１の耐引き抜き力が向上することになり、器材ｂの強固な固定状態が得られ、重量のある器材ｂの強固な固定も可能になる。

また、釘軸２の長さ方向に沿って平坦面側２ａと反対側へ湾曲する形付けを付与すると、湾曲する形状への復元弾性力が強く、軟質建材ａにおいて、開脚時に両釘軸２の平坦面側２ａ間で挟まれた部分は釘軸２ａで抱き込まれたようになり、この挟まれた部分が引き抜き力による釘軸２の閉脚方向の動きに対して抜け止め栓の役目をし、これによって、耐引き抜き強度の向上に貢献することができる。

更に、開脚式打ち込み釘１の打ち込み状態においては、折れ曲がった帯状薄板３が両釘軸２の根本部分で塊状となり、両釘軸２間の軟質建材ａを圧縮して硬化させるので、両釘軸２間の軟質建材ａの硬化を増大し、釘軸２の閉脚方向への復帰弾性力の強化と軟質建材ａの硬化の相乗効果により、耐引き抜き強度の更なる向上を図ることができる。

１ 開脚式打ち込み
１ａ 釘本体
２ 釘軸
２ａ 平坦面側
２ｂ 弧側周面
２ｃ 頭部鍔
２ｄ テーパ面
２ｅ 釘先
３ 帯状薄板
３ａ 貫通孔
３ｂ 受圧片
４ 頭部キャップ
４ａ 頭部
５ ワッシャ
ａ 軟質建材
ｂ 器材

Claims (2)

1. 断面半円状となる一対の釘軸と帯状薄板を有し、平坦面側が対向するように並列させた両釘軸間に帯状薄板を介在させ、両釘軸と帯状薄板を頭部で結合し、この帯状薄板は、頭部側以外の部分が両釘軸の平坦面側と遊離可能となり、両釘軸の他端側を開脚用の釘先とした開脚式打ち込み釘において、
   前記両釘軸は、互いの平坦面側が長さ方向の中央部分において、釘軸の平坦側の面と帯状薄板の間に隙間が生じる程度に離開するように、長さ方向に沿って湾曲する形付けが長さ方向の全長にわたってなされていることを特徴とする開脚式打ち込み釘。
2. 上記両釘軸の釘先寄りの位置に、釘軸の長さ方向に移動可能となるワッシャが外嵌し、このワッシャが両釘軸に対して湾曲形状を伸直させるように圧入されていることを特徴とする請求項１に記載の開脚式打ち込み釘。
   

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