(57)【要約】【課題】下孔の穿孔径が小さい場合でも、タッピングねじのねじ込みに対して過剰な抵抗要素とならず、タッピングねじのねじ込み作業が円滑に行えるねじの締結用保護固定材を提供する。【解決手段】タッピングねじ４のねじ山４ｂが食い込むことのできる材料を用い、タッピングねじ４をねじ込む構造体２の下孔３内に配置する固定材本体１ａを、下孔３の周方向の一部を覆う幅と下孔に収まる長さに形成し、この固定材本体１ａの下孔３の内周面に対する密着面１ｂに非密着部１ｄを設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッピングねじのねじ山が食い込むことのできる材料を用い、タッピングねじをねじ込む被ねじ込み部材の下孔内に配置する板状又はシート状の固定材本体を、下孔の周方向の一部を覆う幅と下孔に収まる長さに形成したねじの締結用保護固定材において、前記固定材本体の下孔内周面に対する密着面に非密着部を設けたことを特徴とするねじの締結用保護固定材。
【請求項２】
上記固定材本体が、弧状となる外側の密着面と、前記密着面の内側に位置する弧状のねじ山食い込み面とで湾曲状の断面形状に形成され、上記非密着部が密着面の周方向に沿う一部を平坦面にすることによって形成され、この非密着部が固定材本体の全長にわたって設けられていることを特徴とする請求項１に記載のねじの締結用保護固定材。
【請求項３】
上記固定材本体が、弧状となる外側の密着面と、前記密着面の内側に位置する弧状のねじ山食い込み面とで湾曲状の断面形状に形成され、上記非密着部が密着面の周方向に沿う一部を凹入させた凹み溝によって形成され、この非密着部が固定材本体の全長にわたって設けられていることを特徴とする請求項１に記載のねじの締結用保護固定材。
【請求項４】
上記固定材本体は、非密着部の幅方向に位置する両側端部と弧状となる密着面とのなす角部が、ねじのねじ込み時に固定材本体の両側に移動を生じさせるための起点となるヒンジ部になっていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のねじの締結用保護固定材。
【請求項５】
上記固定材本体の横断面形状は、幅の中心位置に非密着部を設けることにより、幅の中心線を境として両側が略対称状となり、この横断面形状における肉厚が幅の中心線を境とする両側で異なっていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のねじの締結用保護固定材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タッピングねじを用いて構造体に各種部材を固定する場合、構造体の下孔に挿入しておくことで、タッピングねじの高い引き抜き強度を得ることができるようにするねじの締結用保護固定材に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、コンクリート、ＡＬＣ（気泡コンクリート）、モルタル、石膏ボード、薄い鉄板等の構造体に、タッピングねじを用いて各種部材を固定する場合、構造体に設けた下孔に固定材を予め挿入しておくことで、高い引き抜き強度を得ることができるねじの締結用保護固定材が用いられている。
【０００３】
従来の上記固定材は、タッピングねじのねじ山が喰込むことのできる材料を用い、タッピングねじをねじ込む構造体の下孔内に配置したとき、下孔の周方向の一部を覆う幅と下孔内に納まる長さを有し、幅方向の肉厚が均一の断面円弧状或いは両側端部に近づくにつれて薄肉となる断面三日月状に形成され、その外周面が下孔の内周面に対する密着面になっている。
【０００４】
このような固定材は、下孔の横断面積を少なくすることで、下孔にねじ込んだタッピングねじのねじ山を下孔内周面に対して機械的に螺合固定させると共に、前記固定材に対して内周面側にねじ山が食い込み、外周の密着面が下孔内周面に圧接固定することにより、タッピングねじの高い引き抜き強度を得ることができるようにするものである（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２５０２２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記した固定材の使用において、所定の引き抜き強度が安定して得られるための条件は、下孔の内径とタッピングねじの軸径及び固定材の断面形状の関係に影響を受け、この場合、タッピングねじと固定材に対し、ドリルを用いて構造体に設ける下孔の内径は変動要素となり、この下孔の内径変動がタッピングねじの引き抜き強度とねじ込み作業の操作性に影響を与えることになる。
【０００７】
即ち、構造体に対して下孔を穿孔するためのドリルは、ねじ込み使用するタッピングねじに対して、ねじ山径と谷径の間に適応した穿孔径のものを選択して使用するが、ドリルは使用すればするほどドリル本体が徐々に摩耗して行き、これに伴って穿孔する下孔の内径は小さくなり、このような穿孔径の小径変化は徐々に変化していくため目視での確認が困難である。
【０００８】
その結果、知らず知らずのうちに下孔の穿孔径がタッピングねじの谷径と同じかそれよりも小さくなってしまい、このような下孔に固定材を挿入すると下孔の横断面積が必要以上に少なくなり、下孔に対するタッピングねじのねじ込み初期から固定材の厚み方向に対する圧縮力が高まり、これがタッピングねじのねじ込みに対して大きな抵抗要素となり、タッピングねじのねじ込み作業が困難となる。
【０００９】
また、タッピングねじのねじ込み時に、固定材を長さ方向に圧縮して下孔の奥に押し縮めるようなことになると、奥で固まった固定材によってタッピングねじのねじ込みが不能になったり、ねじ込めたとしても固定材によって発生する引き抜き強度の向上を得ることができなくなる。
【００１０】
更に、下孔が適切範囲の穿孔径になっている場合であっても、タッピングねじのねじ込み時に、下孔の内周面と固定材の密着面の圧接をねじ込みの早い段階で生じさせないと、固定材にタッピングねじとの供回り現象が生じ、このような供回りが生じるとねじ山が固定材を長さ方向に移動させる送りが発生し、結果として、固定材がタッピングねじの頭部から下孔の外部に飛び出してしまうという問題もある。
【００１１】
そこで、この発明の課題は、下孔の穿孔径が適正寸法だけでなくそれよりも小さくなった場合でも、タッピングねじのねじ込みに対して過剰な抵抗要素とならず、タッピングねじのねじ込み作業が円滑に行え、かつ、ねじ込み初期の供回りの発生を防ぐことができ、これによって、常に強固な引き抜き強度を確実に得ることができるねじの締結用保護固定材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記のような課題を解決するため、この発明は、タッピングねじのねじ山が食い込むことのできる材料を用い、タッピングねじをねじ込む被ねじ込み部材の下孔内に配置する板状又はシート状の固定材本体を、下孔の周方向の一部を覆う幅と下孔に収まる長さに形成したねじの締結用保護固定材において、前記固定材本体の下孔内周面に対する密着面に非密着部を設けたものである。
【００１３】
上記固定材本体が、弧状となる外側の密着面と、前記密着面の内側に位置する弧状のねじ山食い込み面とで湾曲状の断面形状に形成され、上記非密着部が密着面の周方向に沿う一部を平坦面にすることによって形成され、この非密着部が固定材本体の長さ方向に沿う全長にわたって設けられている構造とすることができる。
【００１４】
上記固定材本体が、弧状となる外側の密着面と、前記密着面の内側に位置する弧状のねじ山食い込み面とで湾曲状の断面形状に形成され、上記非密着部が密着面の周方向に沿う一部を凹入させた凹み溝によって形成され、この非密着部が固定材本体の全長にわたって設けられているようにしてもよく、この凹み溝としては、円弧溝、Ｖ字溝、コ字溝等を挙げることができる。
【００１５】
上記固定材本体は、非密着部の幅方向に位置する両側端部と弧状となる密着面とのなす角部が、ねじのねじ込み時に固定材本体の両側に移動を生じさせるための起点となるヒンジ部になっているようにすることができる。
【００１６】
上記固定材本体の横断面形状は、幅の中心位置に非密着部を設けることにより、幅の中心線を境として両側が略対称状となり、この横断面形状における肉厚が幅の中心線を境とする両側で異なっているようにすることができる。
【００１７】
ここで、固定材本体は、タッピングねじのねじ山が食い込むことのできる合成樹脂を材料に用い、例えば、所定の断面形状に押し出し成形された長尺物を下孔に収まる長さに切断して形成することにより、一定の寸法精度を有する製品を簡単に量産することができるという利点がある。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によると、固定材本体の下孔内周面に対する密着面に設けた非密着部を設けたので、非密着部が固定材本体の断面形状において薄肉厚部分を生じさせ、同時に下孔内周面との間に空間を確保することになるので、タッピングねじをねじ込んだとき、薄肉厚部分が空間に押し込まれて逃げることができ、タッピングねじのねじ込み時における抵抗要素としての過度な働きを低減し、これにより、下孔の穿孔径が適正寸法の下限やそれより小さくなった場合においても、タッピングねじのねじ山を下孔内周面と固定材に食い込ませると同時に谷部の当接力を緩和し、同時に下孔内周面に密着固定することになり、常に固定材本体による引き抜き強度の向上が得られることになる。
【００１９】
また、密着面に設けた非密着部がヒンジとなって固定材本体の幅方向の両側に弾力性を持たせることができ、タッピングねじのねじ込み時に両側の密着面を下孔の内周面に当接しやすくすることで、ねじ込みの早い段階で固定材を下孔の内周面に圧接させることができ、これにより、固定材本体の供回り現象の発生を抑え、下孔からの飛び出しを防ぐことができる。
【００２０】
更に、固定材本体の断面形状において、幅方向の中心線を境とする両側の肉厚が異なっているようにすることで、タッピングねじのねじ込み時に、ねじ山が肉厚の厚い側に早く食い込んで下孔内周面に圧接させることになり、その結果、タッピングねじで固定材本体を長さ方向に圧縮しないと共に、固定材本体の供回り現象の発生を抑え、下孔からの飛び出しを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明に係る固定材を用いたタッピングねじによる締結状態を示す縦断面図
【図２】この発明の固定材の下孔への組み込み状態とタッピングねじのねじ山の関係を示す拡大した横断平面図
【図３】（ａ）乃至（ｅ）は、固定材の第1乃至第５の例を順番に示す斜視図
【図４】（ａ）は固定材の第1の例を示す拡大した横断平面図、（ｂ）は固定材の第２の例を示す拡大した横断平面図、（ｃ）は第５の例を示す拡大した横断平面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
図１は、この発明のねじの締結用保護固定材１（以下単に固定材という）を用いる締結構造の一例を示し、例えば、コンクリート、ＡＬＣ（気泡コンクリート）、モルタル、石膏ボード、薄い鉄板等の構造体（被ねじ込み部材）２に下孔を設け、この下孔３にねじ込むタッピングねじ４で構造体２に対して各種部材５を固定するようになっており、図２のように、前記固定材１は、タッピングねじ４のねじ込みに際して構造体２の下孔３内に予め挿入しておき、下孔３内の横断面積を少なくすることで、ねじ込んだタッピングねじ４の軸部４ａに設けたねじ山４ｂを、下孔３の内周面に対して食い込ませた固定力と、同時にねじ山４ｂが食い込んだ固定材１を下孔３の内周面に圧接させた固定力により、高い引き抜き強度を得ることができるようにするものである。
【００２４】
上記構造体２に設ける下孔３は、締結に用いるタッピングねじ４の軸部４ａにおける谷径とねじ山４ｂの山径の間に位置する外径のドリルで穿設するが、前記外径が適正穿孔径の上限値のドリルを用いることにより、ドリル本体の摩耗により穿孔径が減少することがあっても、多数回の穿孔作業に使用できることになる。
【００２５】
また、ドリルによる下孔３の穿孔径を谷径より大きい上限値に設定することで、下孔３の内周面に対するねじ山４ｂの食い込み量が少なくなるが、この発明の固定材１を予め下孔３内に挿入しておくことにより、下孔３内の横断面積を少なくすることで、下孔３の内周面に対するねじ山４ｂの食い込み量を確保し、同時に固定材１が下孔３の内周面に圧接固定し、タッピングねじ４の高い引き抜き強度を得るものである。
【００２６】
図３と図４は、この発明の固定材１を示し、タッピングねじ４のねじ山４ｂが食い込むことのできる合成樹脂やゴム等の材料を用いた固定材本体１ａが、タッピングねじ４をねじ込む構造体２の下孔３内に挿入したとき下孔３の周方向の一部を覆う幅の横断面形状を有し、且つ、下孔３に収まる長さを有する板状に形成されている。
【００２７】
この固定材１を形成する固定材本体１ａは、図３（ａ）乃至（ｅ）に示すように、所定の板厚を有する略半円筒状のような横断面形状に形成され、外側弧状面が、下孔３の内周に見合う程度の曲率で下孔３への挿入時に下孔３の内周面に当接する密着面１ｂとなり、また、小径の内側弧状面がねじ山食い込み面１ｃとなり、幅方向の両端は円弧や直線の端部になっている。
【００２８】
上記固定材１を形成する固定材本体１ａには、弧状となる密着面１ｂの周方向の一部に、下孔３の内周面に対する非密着部１ｄが形成され、この非密着部１ｄは固定材本体１ａにおける長さ方向の全長にわたって設けられている。
【００２９】
図３（ａ）乃至（ｅ）は、固定材本体１ａに設ける非密着部１ｄの幾つかの例を示し、また、図４（ａ）乃至（ｃ）はその代表例の断面形状を拡大して示している。
【００３０】
図３（ａ）と図４（ａ）は、非密着部１ｄの第１の例を示し、密着面１ｂの横断面における幅方向の中央位置に平坦部を設けることによって形成したものである。
【００３１】
図３（ｂ）と図４（ｂ）は、非密着部１ｄの第２の例を示し、密着面１ｂの横断面における幅方向の中央位置に、この密着面１ｂの一部を凹入させた凹み溝である浅い円弧状の溝状部を設けることによって形成したものである。
【００３２】
図３（ｃ）は、非密着部１ｄの第３の例を示し、密着面１ｂの横断面における幅方向の中央位置に、この密着面１ｂの一部を凹入させた凹み溝である深い円弧状の溝状部を設けることによって形成したものである。
【００３３】
図３（ｄ）は、非密着部１ｄの第４の例を示し、密着面１ｂの横断面における幅方向の中央位置に、この密着面１ｂの一部を凹入させた凹み溝である開口幅の狭いＶ字状の溝状部を設けることによって形成したものである。
【００３４】
図３（ｅ）と図４（ｃ）は、非密着部１ｄの第５の例を示し、密着面１ｂの横断面における幅方向の中央位置に、この密着面１ｂの一部を凹入させた凹み溝である開口幅の広いＶ字状の溝状部を設けることによって形成したものである。
【００３５】
なお、図示省略したが、非密着部１ｄの他の横断面形状としては、コ字状の溝を挙げることができる。
【００３６】
上記した何れの例の非密着部１ｄにおいても、固定材１の横断面形状は、非密着部１ｄを設けた部分の厚みが非密着部１ｄを挟む両側部分１ｆよりも薄肉厚部１ｅとなり、このため、幅方向の中央位置にある薄肉厚部１ｅが曲がり性のよい弾性可曲部分となる。
【００３７】
また、固定材本体１ａは、何れの例の非密着部１ｄにおいても、前記非密着部１ｄの幅方向に位置する両側端部と弧状となる密着面１ｂとのなす角部が、タッピングねじ４のねじ込み時に固定材本体１ａの非密着部１ｄを挟む両側部分１ｆに、タッピングねじ４のねじ山４ｂに食い込む方向の移動を生じさせるための起点となるヒンジ部ａになっている。
【００３８】
上記固定材１は、タッピングねじ４のねじ山４ｂが食い込むことのできる合成樹脂を材料に用い、図３（ａ）乃至（ｅ）に示した横断面形状を有する長尺物を押し出し成形し、この長尺物を下孔３に収まる長さに順次切断して形成するようにすれば、一定の横断面形状と寸法精度を有する固定材１を簡単に量産することができることになる。
【００３９】
また、上記固定材１の断面形状は、図４（ａ）の第１の例で示した横幅方向の中心線Ｘを挟んで両側部分１ｆが略対称状になっているが、この場合、固定材本体１ａの厚みは、前記中心線Ｘを挟んで両側部分１ｆの肉厚が少し異なっているようにすることができ、この厚みの違いは、両側部分１ｆの厚み全体が相互に異なるようにしたり、一方の途中に部分的な厚みの相違部分を設けるような構造を採用することができる。
【００４０】
なお、固定材１の横断面形状や形態は、図３と図４に第１から第5の例として示したような半円筒の板状に限定されるものではなく、例えば、下孔３の周方向の一部を覆う幅と下孔３に収まる長さを満たす条件で、シート状や平板状等、組み合わせ使用するタッピングねじ４の軸径に合わせて形状や幅、厚みを設定すればよく、また、固定材１は、軸径の異なるタッピングねじ４の種類に応じて大きさの異なるものを複数種類用意するようにすればよい。
【００４１】
また、上記各例の非密着面１ｄにおいて、円弧状の溝状部やＶ字状の溝状部によって形成する場合、その深さや開口幅を選択することにより、タッピングねじ４のねじ込み時における非密着面１ｄの逃げ量や固定材１の中心軸Ｘを挟む両側の屈曲弾性を任意に設定でき、例えば、図３（ｅ）と図４（ｃ）で示した第５の例のように、開口幅の広いＶ字状の溝状部で非密着面１ｄを形成した場合、薄肉厚部１ｅを薄くして両側ヒンジ部ａの間隔を広く設定でき、非密着部１ｄの逃げ量を大きく確保できるだけでなく、ヒンジ部ａを起点とする両側部分１ｆの移動性が向上する。
【００４２】
この発明のねじの固定材１は、上記のような構成であり、次に、この固定材１の使用方法を説明する。
【００４３】
構造体２に各種部材５を固定するに際して、必要な固定強度が得られる軸径のタッピングねじ４と、このタッピングねじ４の軸径に対応した下孔３を穿孔するためのドリルを備えた穿孔用工具及び、タッピングねじ４の軸径に対応した固定材１を用意する。
【００４４】
先ず、構造体２の各種部材５を固定する位置に、穿孔用工具のドリルで所定の内径と深さを有する下孔３を穿設し、その後この下孔３内に固定材１を挿入し、図２で示すように、密着面１ｂを下孔３の内周面に沿わせる。
【００４５】
次に、構造体２の下孔３を設けた部分に各種部材５を重ね、各種部材５に設けた取付け孔５ａを下孔３合わせ、前記取付け孔５ａにタッピングねじ４を挿入し、このタッピングねじ４を下孔３に向けてねじ込む。
【００４６】
上記下孔３はその内部空隙が固定材１の厚み分だけ狭くなり、先端から下孔３内に進入したタッピングねじ４は、そのねじ山４ｂが下孔３の内周面の露出した部分と固定材１のねじ山食い込み面１ｃとに食い込むことになり、固定材１の存在により、タッピングねじ４のねじ山４ｂは下孔３の内周面の露出した部分に対してその高さの全てが食い込むと同時に、固定材１のねじ山食い込み面１ｃにも食い込み、密着面１ｂを下孔３の内周面に圧接固定する。
【００４７】
このように、タッピングねじ４は下孔３の内周面と固定材１にわたってねじ山４ｂが食い込み、固定材１は軸部４ａと下孔内周面の間に隙間の発生をなくし、同時に固定材１の密着面１ｂが下孔３の内周面に圧接固定することで、構造体２に対して緩みや空転の発生をなくして高い引き抜き強度を得られ、構造体２に各種部材５を強固に固定することができる。
【００４８】
上記固定材１は、タッピングねじ４のねじ込みが可能な合成樹脂やゴムのような弾性材料を用いて形成されているので、タッピングねじ４のねじ山４ｂを保護すると共に、壊れやすいような材質の構造体２に対しても保護する機能がある。
【００４９】
ここで、上記下孔３の内径がタッピングねじ４の軸径に対して適正範囲の下限値に近い場合、下孔３の内部空間は固定材１の挿入によって必要以上に狭くなり、このように、狭くなった下孔３内に進入したタッピングねじ４は、そのねじ山４ｂが下孔３の内周面の露出した部分と固定材１のねじ山食い込み面１ｃとに食い込むことになるが、このタッピングねじ４は、下孔３の内部が小径のために狭くなっている分だけ固定材１を余分に圧縮することになる。
【００５０】
このとき、固定材１は、下孔３の内周面に接合した密着面１ｂに非密着部１ｄが設けられた横断面形状になっているので、下孔３の内周面とこの非密着部１ｄの間に空間が確保され、しかも、非密着部１ｄに対して残った部分が薄肉厚部１ｅになっているので、タッピングねじ４をねじ込んだとき、前記薄肉厚部１ｅが空間に押し込まれて逃げ、下孔３内のタッピングねじ４が進入する部分の空隙が広くなることで、タッピングねじ４のねじ込み時における固定材１の抵抗要素としての過度な働きを低減し、下孔３の穿孔径が適正寸法の下限やそれより小さくなった場合においても、タッピングねじ４のねじ山４ｂを下孔３の内周面と固定材１に食い込ませて谷部の当接力を緩和することができ、同時に固定材１の密着面１ｂが下孔３の内周面に圧接固定することになり、これにより、常に固定材１による引き抜き強度の向上が得られることになる。
【００５１】
また、固定材１は、密着面１ｂに設けた非密着部１ｄによって薄肉厚部１ｅによって幅方向の両側に弾力性を持った構造となり、且つ、前記非密着部１ｄを挟んでその幅方向の両側角部がヒンジ部ａになっているので、ねじ込んだタッピングねじ４で薄肉厚部１ｅが押し込まれて逃げるとき、下孔３の内面に当接するヒンジ部ａを起点として固定材１の両側部分１ｆは、タッピングねじ４のねじ山４ｂに対して食い込む方向に移動しようとし、このため、タッピングねじ４のねじ込み時に両側の密着面１ｂが下孔３の内周面に圧接しやすくなり、しかも、タッピングねじ４の固定材１への確実なねじ込みが確保でき、ねじ込みの早い段階で固定材１を下孔３の内周面に圧接固定させることで供回り現象の発生を抑え、下孔３から固定材１が飛び出すような事態の発生を防ぐことができる。
【００５２】
更に、固定材１の断面形状において、幅方向の中心線Ｘを境とする両側部分１ｆの肉厚が異なっているようにすることで、タッピングねじ４のねじ込み時に、厚みの薄い側が広い空隙の確保によってタッピングねじ４の進入を容易にすると共に、ねじ山４ｂが肉厚の厚い側に早く食い込んで下孔３の内周面に圧接させることになり、その結果、タッピングねじ４で固定材１を長さ方向へ必要以上に押圧しないので、下孔3の奥に固定材１を押し縮めるようなことがないと共に、固定材１の供回り現象の発生を抑えて下孔３からの飛び出しを防ぐことができる。
【符号の説明】
【００５３】
１    固定材
１ａ  固定材本体
１ｂ  密着面
１ｃ  ねじ山食い込み面
１ｄ  非密着部
１ｅ  薄肉厚部
１ｆ  両側部分
ａ    ヒンジ部
２    構造体
３    下孔
４    タッピングねじ
４ａ  軸部
４ｂ  ねじ山
５    各種部材
【図１】
2014173650.tif 000003
【図２】
2014173650.tif 000004
【図３】
2014173650.tif 000005
【図４】
2014173650.tif 000006