JP7506841B1

JP7506841B1 - 木ねじ成形型

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Publication number: JP7506841B1
Application number: JP2024062222A
Authority: JP
Inventors: 昭彦谷口
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2024-04-08
Filing date: 2024-04-08
Publication date: 2024-06-26
Anticipated expiration: 2044-04-08

Abstract

【課題】頭部に亀裂発生がなく、顎部が邪魔になることなく木材に打ち込むことができるようにする。【解決手段】木ねじは、頭部３と、頭部の下面に突設された軸部４とを有し、頭天３Ａに十字穴６が形成され、頭部の下縁ｄと軸部４を繋ぐ顎部７が形成されている。顎部が頭部の下縁ｄと軸部とから中途へ次第に深くなる湾曲状凹面に形成され、頭部の外周面３Ｂが下縁ｄから上縁ｕまでストレート円に形成されている。木ねじ成形型は、軸挿入孔Ａと顎成形座部Ｂとを有する。顎成形座部は中腹部が高くなる湾曲状突曲面が形成されており、前記顎成形座部の拡大側端部から入口外方向へ頭部の径外方向流動を規制する内周面Ｃａを有する頭部外周壁部Ｃが突出形成されており、内周面は頭部の外周面３Ｂが下縁ｄから上縁ｕまでストレート円に形成するべくストレート円に形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、木ねじ成形型に関する。

木材を固定するネジとして、コーススレッド、ビス等と称される十字穴付き木ねじがＪＩＳＢ１１１２に規定され、特許文献１にも開示されている。

特許文献１の木ねじ構造は、「頭部及び軸を備えた、木ねじ構造であって、前記頭部には、下向きに延びた軸が一体成形され、前記軸は、胴部及び螺入部を有し、前記螺入部は、ねじ部及びカット部を有し、前記胴部の断面外径は、前記ねじ部及び前記カット部の断面底径より大きく、前記ねじ部の前端には、先端部が設けられ、前記ねじ部の底径周縁には、前記先端部から前記頭部に向かって螺入ねじが螺旋状に配置され、前記ねじ部は、前記カット部に接続され、前記カット部の底径表面には、切削ユニットが設けられ、前記カット部と前記頭部との間には、前記胴部が設けられ、前記カット部の前記切削ユニットの外径は、前記胴部の外径より小さいことを特徴とする。」
前記木ねじは、頭天に十字穴が形成され、頭部の下縁と軸とを繋ぐ顎部が円錐形に形成されている。そして、頭部の外周面が下縁から上縁までストレート円でなく、テーパ面等の外径が変化する形状になっている。

前記木ねじの製造は、例えば図４に示すように、十字穴成形体２３と同心に位置して棒素材を挿入する軸挿入孔２２ａと、この軸挿入孔２２ａの入口で入口外方向へ末広がりの円錐形顎成形座部２２ｂとを有する木ねじ成形型２２を用いる。

軸挿入孔２２ａに寸切りの棒素材を挿入し、十字穴成形体２３を押圧して棒素材を径外方向及び軸方向に流動させながら、軸挿入孔２２ａの入り口側の円錐形顎成形座部２２ｂに押し付けて顎部を形成し、かつ円錐形顎成形座部２２ｂの外側で棒素材を径外方向に流動させながら頭部２１及び十字穴を形成している。

この場合、頭部２１に流れる材料は外周を規制するものがないので、外周面は中腹部膨らみの樽形となる。

特開２０２１－１７９７９号公報

前記従来技術の木ねじは、頭部の下側に円錐形の顎部が形成されているので、ねじとして強度は高められるが、木材に打ち込んだときに、円錐形顎部が邪魔になることがある。また、製造する際に、円錐形顎成形座部に向かって多量の素材が流動するので、頭部外周へ至る素材の流動が少なくなり、頭部の外周部への過大拡張が生じ難く、外周部亀裂発生を抑制できるが、顎成形座部を素材が流動し難い形状にした場合に、頭部の外周過大拡張による亀裂発生を抑制し難いものとなる。

本発明は、このような従来技術の問題点を解決できるようにした木ねじ成形型を提供することを目的とする。

本発明は、顎部を上方向に深くなる湾曲状凹面に形成しかつ頭部の外周面をストレート円に形成することにより、頭部の亀裂発生を抑制できる上に、顎部が邪魔になることなく木材に打ち込める木ねじを成形することのできる木ねじ成形型を提供することを目的とする。

本発明木ねじ成形型における課題解決のための具体的手段は、十字穴成形体８と同心に位置して棒素材Ｓを挿入する軸挿入孔Ａと、この軸挿入孔Ａの入口で入口外方向へ末広がりの顎成形座部Ｂとを有する木ねじ成形型であって、
前記顎成形座部Ｂは中腹部が高くなる湾曲状突曲面が形成されており、
前記顎成形座部Ｂの拡大側端部から入口外方向へ頭部３の径外方向流動を規制する内周面Ｃａを有する頭部外周壁部Ｃが突出形成されており、この頭部外周壁部Ｃの内周面Ｃａは頭部３の外周面３Ｂが下縁ｄから上縁ｕまでストレート円に形成するべくストレート円に形成されていることを特徴とする。

本発明木ねじ成形型によれば、頭部の亀裂発生を抑制できる上に、顎部が邪魔になることなく木材に打ち込んめる木ねじを成形することができる。

本発明木ねじの実施形態を示す斜視図である。本発明木ねじ及び木ねじ成形型の要部を示す断面図である。本発明の木ねじを木ねじ成形型を使って製造する断面説明図である。従来の木ねじの製造を示す断面説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１において、ＪＩＳＢ１１１２十字穴付きさら木ねじとして分類可能な木ねじ１を示している。

木ねじ１は主構成として、頭部３と、頭部３の下面に突設された軸部４とを有し、頭天３Ａに十字穴６が形成され、頭部３の下縁ｄと軸部４とを繋ぐ顎部７が形成され、軸部４の下半分または全長に螺旋形状のねじ部５が形成されている。

前記頭部３の外径は軸部４の直径の２倍前後であり、その下面を平坦にするところを顎部７で軸部４と繋げて、応力集中を回避して、強度アップを図る形状になっている。

前記顎部７は、従来技術では円錐形であるが、本発明では、頭部３の下縁ｄと軸部４とから中途へ次第に深くなる湾曲状凹面に形成されている。軸部４から見れば、上方末広がりのラッパ形状である。

この顎部７が湾曲状凹面であるが故に、木ねじ１を木材に打ち込んだときに、従来技術の円錐形顎部と比べて木材を圧壊する量が少なく、打ち込み完了が円滑にできるようになる。

前記頭部３の外周面３Ｂが下縁ｄから上縁ｕまでストレート円に形成され、頭天３Ａは十字穴６以外の面が平坦面になっている。頭天３Ａは中央が高い球面に形成して丸さら木ねじ、あるいはすり割り付き木ねじとすることもできる。

前記木ねじ１の材料としては、ステンレス鋼またはアルミ合金で製造でき、特に強度の高いチタン合金、例えばベータチタン（β型チタン合金）も使用できる。

図２～３において、前記木ねじ１を製造（冷間ヘッダー加工、鍛造、転造）するための木ねじ成形型２及び成型工程を示している。

木ねじ成形型２は２つ割り型（または一体物）で形成されており、進退移動可能な十字穴成形体８を有している。

木ねじ成形型２は、十字穴成形体８と同心に位置して寸切りにした棒素材Ｓを挿入する軸挿入孔Ａと、この軸挿入孔Ａの入口で入口外方向へ末広がりの顎成形座部Ｂとを有する｛図３（ａ）｝。

前記顎成形座部Ｂは中腹部が高くなる湾曲状突曲面が形成されており、軸挿入孔Ａから見れば、上方末広がりのラッパ形状であり、棒素材Ｓが上端｛図３（ｂ、ｃ）では左側｝から押圧されてきたときに湾曲状凹面形状の顎部７を成形する。

図２には２点鎖線で従来技術の円錐形顎成形座部２２ｂを表記しており、前記顎成形座部Ｂの湾曲状突曲面は円錐形顎成形座部２２ｂより中腹部が高くなっていることが理解できる。

棒素材Ｓが上端から押圧されてきたときに湾曲状凹面形状の顎部７を成形するが、円錐形顎成形座部２２ｂの場合よりも下向き｛図３（ｃ）では右側｝に流れる材料は少なく、下流しない材料は頭部３を形成するために径外方向｛図３（ｃ）では上下｝に流動することになる。

木ねじ成形型２の上部には、前記顎成形座部Ｂの拡大側端部から入口外方向へ内周面Ｃａを有する頭部外周壁部Ｃが突出形成されている。この頭部外周壁部Ｃの内周面Ｃａは頭部３の外周面３Ｂが下縁ｄから上縁ｕまでストレート円に形成するべくストレート円に形成されている。

前記頭部外周壁部Ｃの内周面Ｃａは、棒素材Ｓが上端から押圧されてきたときに顎成形座部Ｂに当たって下向きの材料流動が阻止され、径外方向の流動となって頭部３を形成することになるが、この頭部３の外向きの流動を自由にするのでなく、径外方向流動を制限し、頭部３の最大外径を設定する｛図３（ｃ）｝。

これにより、頭部３の外周は自由流動で起きるような過剰流動する部分がなく、内周面Ｃａまでの流動で、頭部３の外周面３Ｂを下縁ｄから上縁ｕまでストレート円に形成されることになる。

前記十字穴成形体８は、棒素材Ｓを上端から押圧して頭天３Ａに十字穴６を刻設する十字穴成形部１１と、この十字穴成形部１１の基部側に棒素材Ｓの頭天３Ａに当接して押圧する頭天押圧部１２とが形成されている。

この頭天押圧部１２の外周面１２ａは頭部外周壁部Ｃの内周面Ｃａに嵌入するストレート円に形成されており、頭部外周壁部Ｃの内周面Ｃａ内で頭部３を成形する際に、材料を上から押圧して頭部３の外周面３Ｂを下縁ｄから上縁ｕまで内周面Ｃａに密接させるとともに、頭天３Ａの成形もする。

前記木ねじ成形型２で棒素材Ｓの上部に頭部３及び顎部７を成形した後、木ねじ中間製品となった棒素材Ｓは、木ねじ成形型２から抜き取られ｛図３（ｄ）｝、次工程として軸部４の下半分または全長に螺旋形状のねじ部５が転造等で形成される。

前記頭天押圧部１２は平坦に形成されているので、頭部３の頭天３Ａは平坦となり、木ねじ１はさら木ねじとなるが、頭天押圧部１２を半球状凹面に形成すれば、頭部３の頭天３Ａは山形状となり、丸さら木ねじにすることができる。

前述した木ねじ１の実施形態においては、頭部３と、頭部３の下面に突設された軸部４とを有し、頭天３Ａに十字穴６が形成され、頭部３の下縁ｄと軸部４とを繋ぐ顎部７が形
成されている木ねじであって、前記顎部７が頭部３の下縁ｄと軸部４とから中途へ次第に深くなる湾曲状凹面に形成され、前記頭部３の外周面３Ｂが下縁ｄから上縁ｕまでストレート円に形成されている。

この構成によって、木ねじ１は頭部３に亀裂発生がなく、顎部７が邪魔になることなく木材に打ち込むことができる。

また、前記木ねじ１の実施形態においては、頭部３及び軸部４は、ステンレス鋼、アルミ合金、チタン合金である。

この構成によって、ステンレス鋼またはアルミ合金で製造でき、特に強度の高いチタン合金でも製造できる。

前述した木ねじ成形型２の実施形態においては、十字穴成形体８と同心に位置して棒素材Ｓを挿入する軸挿入孔Ａと、この軸挿入孔Ａの入口で入口外方向へ末広がりの顎成形座部Ｂとを有する木ねじ成形型であって、前記顎成形座部Ｂは中腹部が高くなる湾曲状突曲面が形成されており、前記顎成形座部Ｂの拡大側端部から入口外方向へ頭部３の径外方向流動を規制する内周面Ｃａを有する頭部外周壁部Ｃが突出形成されており、この頭部外周壁部Ｃの内周面Ｃａは頭部３の外周面３Ｂが下縁ｄから上縁ｕまでストレート円に形成するべくストレート円に形成されている。

この構成によって、頭部３の亀裂発生を抑制できる上に、顎部７が邪魔になることなく木材に打ち込んめる木ねじを成形することができる。

また、前記木ねじ成形型２の実施形態においては、前記十字穴成形体８には十字穴成形部１１とこの十字穴成形部１１の基部側に棒素材Ｓの頭天３Ａに当接して押圧する頭天押圧部１２とが形成されており、この頭天押圧部１２の外周面１２ａは頭部外周壁部Ｃの内周面Ｃａに嵌入するストレート円に形成されている。

この構成によって、頭部３の径外方向への拘束無き自由な拡大を十分に抑制できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、部材の形状、構成及び組み合わせ等を変更したりすることもできる。

例えば、顎部７の湾曲状凹面形状の深さ、円錐形顎成形座部２２の湾曲状突曲面の中腹部高さは、木ねじ１の大きさ、材質に応じて適宜選択することができる。

１木ねじ
２木ねじ成形型
３頭部
３Ａ頭天
３Ｂ外周面
４軸部
５ねじ部
６十字穴
７顎部
８十字穴成形体
１１十字穴成形部
１２頭天押圧部
１２ａ外周面
２２ａ軸挿入孔
２２ｂ円錐形顎成形座部
２２ｂ円錐形顎部
２３十字穴成形体
Ａ軸挿入孔
Ｂ顎成形座部
Ｃ頭部外周壁部
Ｃａ内周面
Ｓ棒素材
ｄ下縁
ｕ上縁

Claims

十字穴成形体（８）と同心に位置して棒素材（Ｓ）を挿入する軸挿入孔（Ａ）と、この軸挿入孔（Ａ）の入口で入口外方向へ末広がりの顎成形座部（Ｂ）とを有する木ねじ成形型であって、
前記顎成形座部（Ｂ）は中腹部が高くなる湾曲状突曲面が形成されており、
前記顎成形座部（Ｂ）の拡大側端部から入口外方向へ頭部（３）の径外方向流動を規制する内周面（Ｃａ）を有する頭部外周壁部（Ｃ）が突出形成されており、この頭部外周壁部（Ｃ）の内周面（Ｃａ）は頭部（３）の外周面（３Ｂ）が下縁（ｄ）から上縁（ｕ）までストレート円に形成するべくストレート円に形成されていることを特徴とする木ねじ成形型。
前記十字穴成形体（８）には十字穴成形部（１１）とこの十字穴成形部（１１）の基部側に棒素材（Ｓ）の頭天（３Ａ）に当接して押圧する頭天押圧部（１２）とが形成されており、この頭天押圧部（１２）の外周面（１２ａ）は頭部外周壁部（Ｃ）の内周面（Ｃａ）に嵌入するストレート円に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の木ねじ成形型。