JPH08166008A - 釘 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】釘軸が被打込み材たる木材中から引き抜かれる
までの比較的長い範囲で、しかも長期にわたって高い引
き抜き耐力を持続することができる。 【構成】軸部の頭部側には、釘の軸線Ｐに対し４５度以
下で釘引き抜き時に釘軸に対して回転力が作用するよう
に傾いた複数条の第１の螺旋条を形成し、軸部の先端側
には、第１の螺旋条の傾斜と直角をなす角度で傾斜する
第２の螺旋条５を少なくとも軸部外周を一周回するよう
に形成し、且つ第１の螺旋条部分の長さを第２の螺旋条
５部分の長さよりも大きく形成するとともに、第２の螺
旋条５の稜の軸部先端側の軸線Ｐに対する角度αを、第
２の螺旋条５の稜の頭部側の軸線Ｐに対する角度βより
も小さくした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は釘軸に互いに角度の異な
る複数の螺旋条を形成した釘に関する。

【０００２】

【従来技術】一般に釘には高い引き抜き耐力が求められ
ており、その要求に応えるために軸部に多数のリング条
を形成したり、軸線に対してあまり大きくない角度の螺
旋条を形成したリングネイルやスクリュー釘などが考案
されている。このような釘には、例えば実公昭４６ー１
８７４９号公報、実公昭５６ー２８３２９号公報に示さ
れるものが知られている。

【０００３】これらの釘は、打込まれた釘軸を軸方向に
沿って引き抜き荷重を加えたときにその初期において高
い引き抜き耐力を示すものの、釘軸が抜き方向に移動し
始めると引き抜き耐力が極端に低下してしまい、有効な
保持力を維持できない。

【０００４】例えば、従来のスクリュー釘は、長期的な
引き抜き耐力は１０〜３０年経つと短期の耐力のほぼ半
分に減ってしまう。そのため、許容耐力計算等において
安全率を２倍以上とられている。

【０００５】これに対し、釘軸の一部に互いに角度の異
なる複数の螺旋条を形成した釘も実施されている。この
釘の短期の引き抜き耐力は、同方向の螺旋条のみを有す
るスクリュー形状のものに比べて大きい。しかし、長期
的な引き抜き耐力はあまり望めない。これは、木材と釘
の境界面の破壊が顕著なためである。つまり、木材に釘
を打込むと、釘が木材中に進入するが、このとき釘と木
材との境界面を見ると、図１２のように、螺旋条１０の
稜１０ａが木材１１を剪断するように破壊するので、木
材１１の繊維が細かく切れてしまう。このため、釘打ち
込み後に木材の繊維は螺旋条の谷側に復元しにくく、ス
クリューの釘引き抜き方向に対する抵抗は大きくならな
いのである。

【０００６】

【発明の目的】本発明は前記欠点を解消し、釘軸が被打
込み材たる木材中から引き抜かれるまでの比較的長い範
囲で、しかも長期にわたって高い引き抜き耐力を持続す
ることができる釘を提供することをその目的とする。

【０００７】

【目的を達成するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る釘は、軸部の一方の端部に拡径された
頭部を備え、他方の先端を先鋭に形成するとともに、軸
部には軸線に対する角度が互いに異なる螺旋条を形成し
た釘であって、上記軸部の頭部側には、釘の軸線に対し
４５度以下で釘引き抜き時に釘軸に対して回転力が作用
するように傾いた複数条の第１の螺旋条を形成し、上記
軸部の先端側には、前記第１の螺旋条の傾斜と直角をな
す角度で傾斜する第２の螺旋条を少なくとも軸部外周を
一周回するように形成し、且つ第１の螺旋条部分の長さ
を第２の螺旋条部分の長さよりも大きく形成するととも
に、上記第２の螺旋条の稜の軸部先端側の軸線に対する
角度を、上記第２の螺旋条の稜の頭部側の軸線に対する
角度よりも小さくしたことを特徴とする。

【０００８】なお、前記第２の螺旋条の稜の軸部先端側
の軸線に対する角度は０度よりも大きく、２５度以下に
形成されている。

【０００９】

【発明の作用、効果】請求項１の発明によれば、木材に
対して前記構成の釘を打ち込んだ後、打込まれた釘に引
き抜き方向の荷重が作用すると、被打ち込み材の一部は
第１及び第２の螺旋条に密着しているので、これが釘の
引き抜きに対する抵抗となり、釘は容易には抜けない。
そして、更に大きな引き抜き荷重が作用すると、第１の
螺旋条は軸線に対して４５度以下という小さい角度で形
成され、しかも釘の軸部に占める面積は、第１の螺旋条
部分の方が第２の螺旋条部分よりも大きいから、第１の
螺旋条が釘軸に回転力を作用させ、釘は第１の螺旋条に
沿って回転しながら引き抜き方向に移動しようとする
が、しかし、このとき第２の螺旋条は第１の螺旋条の傾
斜と直角をなす角度で傾斜しているため、第２の螺旋条
による軸部の回転方向は第１の螺旋条による回転方向と
は逆となる。また、第２の螺旋条は少なくとも軸部外周
を一周回するように形されている。したがって、第１の
螺旋条による回転力に対して大きな抵抗となる。しか
も、第２の螺旋条は第１の螺旋条の傾斜と直角をなす角
度で傾斜しているため、第１の螺旋条の回転力に対する
抵抗は最も大きい。このため、釘は全体として回転しに
くい。回転しなければ釘は抜けにくい。このような抵抗
力は、先端側の第２の螺旋条が被打込み材から抜け出る
までの間のかなり長い範囲にわたって持続し、高い引き
抜き耐力を長く維持することができる。

【００１０】また、上記第２の螺旋条の稜の軸部先端側
の軸線に対する角度は、上記第２の螺旋条の稜の頭部側
の軸線に対する角度よりも小さいので、木材中に打ち込
まれたときに、上記稜の軸部先端側は木材の繊維を横に
押しのけるようにして進入する。このような進入態様で
は木材の繊維を直接に剪断しないので、木繊維の破壊を
抑えることができる。したがって、打ち込み後に木材が
その復元力により第２の螺旋条の谷部分に復元するの
で、引き抜き時に大きな抵抗となる。その結果長期的に
引き抜き耐力を持続することができる。

【００１１】請求項２の発明によれば、第２の螺旋条の
稜の軸部先端側の軸線に対する角度を０度よりも大き
く、２５度以下にすることにより、打ち込み時の木材の
繊維の破壊を最小限に抑えることができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面によって本発明の実施例について
説明する。

【００１３】図１は本発明に係る釘を示すもので、この
釘は軸部１の一方の端部に拡径された頭部２を備え、他
方の先端３を先鋭に形成するとともに、上記軸部１の頭
部２側の外周面には第１の螺旋条４が形成され、また、
上記軸部１の先端側の外周面には第２の螺旋条５が形成
されている。

【００１４】第１の螺旋条４は釘の頭部２に近い中途部
から先端に近接した中途部まで複数条形成され、各螺旋
条４の軸線Ｐに対する角度θ1 は４５度以下に設定され
ている。

【００１５】第１の螺旋条４と第２の螺旋条５との間に
は溝６が周設されている。

【００１６】次に、第２の螺旋条５は軸部１の先端に近
接した部位の外周面に設けられ、第１の螺旋条４と第２
の螺旋条５との間の角度θ2 が直角となるように形成さ
れ、また少なくとも軸部１の外周を一周回するように形
成されている。

【００１７】なお、軸部１の軸線方向における第１の螺
旋条部分４の長さＬ1 は第２の螺旋条部分５の長さＬ2
よりも大きく形成されている。

【００１８】上記構成の釘を木材（被打ち込み材）７に
打ち込んだ後、打込まれた釘に引き抜き方向の荷重が作
用した際、木材７の一部は第１及び第２の螺旋条５によ
って形成された溝６に食い込んで密着しているので、こ
れが釘の引き抜きに対する抵抗となり、釘は容易には抜
けない。

【００１９】すなわち、上記釘に対し更に大きな引き抜
き荷重が作用すると、第１の螺旋条４の軸線に対する角
度θ1 は４５度以下に形成され、しかも釘の軸部１に占
める面積は、第１の螺旋条部分４の方が第２の螺旋条部
分５よりも大きいから、第１の螺旋条４が釘軸に回転力
を作用させ、釘は第１の螺旋条４に沿って回転しながら
引き抜き方向に移動しようとするが、しかし、このとき
第２の螺旋条５は第１の螺旋条４の傾斜と直角をなす角
度で傾斜しているため、第２の螺旋条５による軸部１の
回転方向は第１の螺旋条４による回転方向とは逆とな
る。また、第２の螺旋条は少なくとも軸部外周を一周回
するように形されている。したがって、第１の螺旋条４
による回転力に対して大きな抵抗となる。しかも、第２
の螺旋条５は第１の螺旋条４の傾斜と直角をなす角度で
傾斜しているため、第１の螺旋条４の回転力に対する抵
抗は最も大きい。このため、釘は全体として回転しにく
い。回転しなければ釘は抜けにくい。このような抵抗力
は、先端側の第２の螺旋条５が被打込み材から抜け出る
までの間のかなり長い範囲にわたって持続し、高い引き
抜き耐力を長く維持することができる。

【００２０】図２は釘引き抜き時の変位と耐力との関係
を示したグラフで、線Ｑ1 は螺旋条がない通常の釘、線
Ｑ2 は一方向にのみ螺旋条が形成された従来の釘、線Ｑ
3 は本発明に係る二方向螺旋条を有する釘をそれぞれ示
す。同図から明らかに、二方向螺旋条を有する釘の引き
抜き耐力は他の釘に比べて格段に持続することを知るこ
とができる。

【００２１】次に、図３に示されるように、上記第２の
螺旋条５の稜５ａの軸部先端側の軸線Ｐに対する角度α
は、軸頭部側の角度βよりも小さく形成されている。

【００２２】この場合、釘が木材７中に打ち込まれる
と、図４に示されるように、上記稜の軸部先端側は木材
７の繊維を横に押しのけるようにして進入する。このよ
うな進入態様では木材７の繊維を直接に剪断しないの
で、木繊維の破壊を抑えることができる。したがって、
木材７は打ち込み後、図５に示されるように、その復元
力により第２の螺旋条５の谷部分５ｂに復元するので、
引き抜き時に大きな抵抗となる。その結果長期的に引き
抜き耐力を持続することができる。

【００２３】第２の螺旋条の稜の軸部先端側の軸線に対
する角度αは、 ０°＜α≦２５° にするのが好ましい。これにより、打ち込み時の木材７
の繊維の破壊を最小限に抑えることができる。上記角度
を２５度以上にすると、木繊維の破壊が大きくなり、十
分な復元力が得られにくい。

【００２４】なお、第２の螺旋条５の稜５ａの軸部先端
側の形状は、図６(a) のように２段以上に形成してもよ
く、また、同図(b) のように弯曲させててもよい。前者
の場合は外側の稜５ａに近い方の角度をαとする。ま
た、後者の場合は稜５ａにおける接線と軸線Ｐとの角度
をαとする。

【００２５】次に、図７は別の実施例に係る釘である。
この釘は軸部１の一方の端部に拡径された頭部２を備
え、他方の先端３を先鋭に形成するとともに、軸部１の
中央部分には第１の螺旋条４（５条）及び第２の螺旋条
５（２条）が形成されている。第２の螺旋条５の先端方
向には、第２の螺旋条５の外径Ｄ3 よりも小さい外径Ｄ
4 のストレート部８が形成され、さらに第２の螺旋条５
と前記ストレート部８との間は、第２の螺旋条５の螺旋
の稜の高さが徐々に小さくなるテーパー部９を介して連
続するように形成されている。また、第１の螺旋条４と
頭部２との間にも同径Ｄ1 のストレート部１０が形成さ
れている。

【００２６】第１の螺旋条４の軸線Ｐに対する角度θ1
は４５度以下に設定されている。第１の螺旋条４と第２
の螺旋条５との間の角度θ2 が直角となるように形成さ
れ、また少なくとも軸部１の外周を一周回するように形
成されている。

【００２７】第１の螺旋条４と第２の螺旋条５との間に
は溝６が周設され、軸部１の軸線方向における第１の螺
旋条部分４の長さＬ1 は第２の螺旋条部分５の長さＬ2
よりも大きく形成されている。

【００２８】また、図８及び図９に断面で示されるよう
に、軸部１の外周面上に露出した前記第１の螺旋条４の
各螺旋の稜の稜線４ａは、尖った形状に形成されてい
る。同様に、図１０及び図１１に示されるように、第２
の螺旋条５の各螺旋の稜の稜線５ａも尖った形状で、特
に頭部２側に向いて尖っている。

【００２９】さらに、第２の螺旋条５の各螺旋の稜の稜
線５ａで構成される外径Ｄ3 は、前記第１の螺旋条４の
各螺旋の稜の稜線４ａで構成される外径Ｄ2 よりも小さ
く形成されている。以上により、軸部１の各部の径の大
小は、 Ｄ1 ＝Ｄ4 ＜Ｄ3 ＜Ｄ2 となる。

【００３０】また、図１２に示されるように、第２の螺
旋条５の稜５ａの軸部先端側の軸線Ｐに対する角度α
は、軸頭部側の角度βよりも小さく形成されている。そ
して、この場合も、角度αは０度よりも大きく、２５度
以下にするのが好ましい。

【００３１】上記構成の釘によれば、前述の釘と同じく
長期にわたって高い引き抜き耐力を持続できるほか、次
の効果を得ることができる。

【００３２】まず、前記軸部１の外周面上に露出した前
記第１の螺旋条４及び第２の螺旋条５の各螺旋の稜４
ａ、５ａが尖った形状に形成することにより、各螺旋の
被打ち込み材に対する食い込みがより強くなる。特に第
２の螺旋条の稜線５ａによる摩擦抵抗は大きく、引き抜
き耐力はより一層向上する。

【００３３】また、前記第２の螺旋条５の各螺旋の稜５
ａで構成される外径Ｄ3 が、前記第１の螺旋条４の各螺
旋の稜４ａで構成される外径Ｄ2 よりも小さく形成する
ことにより、釘を打ち込む際の貫入抵抗が小さく、被打
ち込み材の割れ等を防ぐことができる。

【００３４】さらに、前記第１の螺旋条４及び第２の螺
旋条５は前記軸部１の中央部分に形成されていることに
より、螺旋条の形成を必要最小限にすることができ、第
２の螺旋条５の先端方向には、第２の螺旋条５の外径Ｄ
3 よりも小さい外径のストレート部８が形成されている
ことにより、全体的な貫入抵抗も小さくすることができ
る。なお、第１の螺旋条４と頭部２との間に、第１の螺
旋条４の外径Ｄ2 よりも小径の第１のストレート部１０
を形成することにより、木材７に対して剪断方向からの
力が加えられたときに、その衝撃の一部は第１のストレ
ート部１０と第１の螺旋条４により木材７に形成された
孔７ａとの間の間隙に吸収され、釘に直接的な衝撃が与
えられるのを避けることができる。

【００３５】同様に、前記第２の螺旋条５と前記ストレ
ート部８との間を第２の螺旋条５の螺旋の稜の高さが徐
々に小さくなるテーパー部９を介して連続させることに
より、ストレート部８とテーパー部９とにより釘打ち込
み時の貫入抵抗をさらに小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る釘の側面図

【図２】引き抜き耐力を比較したグラフ

【図３】上記釘の第２の螺旋条の一部の拡大図

【図４】打ち込み時における釘の進入態様説明図

【図５】打ち込み後の木材の復元状態説明図

【図６】(a) (b) は他の釘の例の要部の

【図７】さらに他の例の釘の側面図

【図８】図７のａーａ線上の拡大断面図

【図９】図７のｂーｂ線上の拡大断面図

【図１０】図７のｃーｃ線上の拡大断面図

【図１１】図７のｄーｄ線上の拡大断面図

【図１２】従来の釘打ち込み態様の説明図

【符号の説明】

１ 軸部 ２ 頭部 ４ 第１の螺旋条 ５ 第２の螺旋条 ５ａ 稜 ５ｂ 谷

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸部の一方の端部に拡径された頭部を備
   え、他方の先端を先鋭に形成するとともに、軸部には軸
   線に対する角度が互いに異なる螺旋条を形成した釘であ
   って、 上記軸部の頭部側には、釘の軸線に対し４５度以下で釘
   引き抜き時に釘軸に対して回転力が作用するように傾い
   た複数条の第１の螺旋条を形成し、 上記軸部の先端側には、前記第１の螺旋条の傾斜と直角
   をなす角度で傾斜する第２の螺旋条を少なくとも軸部外
   周を一周回するように形成し、且つ第１の螺旋条部分の
   長さを第２の螺旋条部分の長さよりも大きく形成すると
   ともに、 上記第２の螺旋条の稜の軸部先端側の軸線に対する角度
   を、上記第２の螺旋条の稜の頭部側の軸線に対する角度
   よりも小さくしたことを特徴とする釘。
2. 【請求項２】 前記第２の螺旋条の稜の軸部先端側の軸
   線に対する角度を０度よりも大きく、２５度以下とした
   ことを特徴とする請求項１記載の釘。