(57)【要約】      （修正有）【課題】木製部材において、ねじ込みトルクを低く抑えて作業性向上を向上させ、プラスチックの部材に、作業効率を高め、なおかつねじの緩みを防止するセルフタップ用ねじを提供する。【解決手段】ねじ山を木部などに切り込んでゆく鋸の歯のように考えて設定する。すなわち、ネジ山やねじ山の頂上を鋸歯の歯振（あさり）のように通常の位置から左右に振らせて、ねじ込み作業時にねじ山全体が雌ねじ部材とあまり密着し過ぎないようにして、ねじと雌ねじ部材の摩擦によるねじ込みトルクの増加を防止した。またこのことにより、プラスチックに当考案によるタッピンをねじ込むと、ねじがねじ込まれて行く過程では、摩擦熱でプラスチックが溶けて潤滑油の代わりをしてねじを進ませ、ねじが冷えると歯振り付き鋸歯のねじ山にプラスチックが固着して戻り止めの役目をする。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木ねじやタッピンねじなど、ねじ込み時に雌ねじ部材に自分で雌ねじを形成する方式のねじで、ねじ山またはネジ山の頂上の方向がねじのリード角から左右に振れるねじ山をねじの一部または全部に持つ物。
【請求項２】
木ねじやタッピンねじなど、ねじ込み時に雌ねじ部材に自分で雌ねじを形成する方式のねじで、ねじ山またはねじ山の頂上がねじのリードから左右に振れるねじ山をねじの一部または全部に持つ物。
【請求項３】
請求項１〜２において、ねじ山の頂上の方向または位置が変化するときねじ山が一時中断する物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
この発明は、木造建築に使用する繊維質を含む木部や下穴を開けたプラスチックの部材に、ねじ込み時に自己で雌ねじを形成する木ねじやタッピンなどの雄ねじ部品において、ねじの保持力を低下させることなくねじ込みトルクを減少し作業効率を高め、なおかつねじの緩みを防止するねじを提供することを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】
木部にねじ込むねじにおいて、ねじ込みトルクを軽減するには、ねじ部先端にドリル形状の刃先を付ける物があった、これは先端で木部の繊維を削り取り自ら下穴を開けてその後に自分がねじを立てるのでねじ込みトルクは小さいが雌ねじの保持力が小さいという欠点があった。また、ねじが木部にねじ込まれた直後からねじで木部の繊維を切断してゆくのではないかと言う発想から、十字穴付きタッピンねじ（ＪＩＳ  Ｂ  １１２２）１種のねじ形状に、２種みぞ付きと同様なみぞをねじの先端に設けたものもある。しかし、このみぞは本来は下穴のあいた鋼板などに塗装をした時に穴の中に付着する塗料を剥がすのが主とした目的であるため、先端のドリルに代えてみぞで木部繊維を切断するように見えてねじ込みトルク軽減のために効果がありそうだが、木材を使用した実験ではあまり効果が無く、みぞ加工のコストに見合う性能の向上はなかった。
【０００３】
ねじを木部にねじ込むとき、ねじは木材の繊維を押しのけ変形させたり、ねじの繊維を切断しながら進んでゆく。この抵抗を軽減するための他の手段として、ねじ山とねじ谷の差を小さくすると言う方法があるが、これでは雌ねじ（木部）に雄ねじの山が引っ掛かる接触面積が小さくなり保持力を確保できない。
【０００４】
ねじ山とねじ谷の差を大きくしながら、ねじ込みトルクを軽減させるには、ねじ山形状を薄く（角度を鋭く）かつねじ山頂上を細くすることが考えられる。この方法によると雄ねじの雌ねじに対する引っ掛かりは大きくなるので保持力が確保できる。しかしながら、集成材や栂材など堅い部材ではねじ込み部の長さが５山程度と少ない範囲ではねじ込みトルクは実用に耐える程度だが、それを越えると保持力確保に貢献していた雌ねじ（木部）と雄ねじの接触面積の大きさが、摩擦としてねじ込みトルクの増加に影響し、結果として使用し難いねじになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ねじ込みトルクを軽減させるために先端にドリルを設けると効果はあるが、保持力が低下する。先端みぞ付きではコストと効果が見合わない。ねじ山を鋭角にすると保持力は確保できるがねじ嵌合部分が長くなるとねじ込みトルクは増大するなどの欠点が生じる。本発明の目的の一つは、ねじ込みトルクの減少と保持力を同時に確保することにある。
【０００６】
【問題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、当考案においては、ねじ山を木部などに切り込んでゆく鋸の歯のように考えて設計した。すなわち、ネジ山やねじ山の頂上を鋸歯の歯振（あさり）のように通常の位置（リード、リード角）から左右に振らせて、ねじ込み作業中にねじ山全体が雌ねじ部材とあまり密着し過ぎないようにして、ねじと雌ねじ部材の摩擦によるねじ込みトルクの増加を防止した。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について例を挙げて説明する。
【実施例１】
図１は、本考案の請求項２によるねじの側面図である。この例では、ねじの先端部分にあるねじ山頂をねじ外径がねじの呼び太さ（完全ねじ山）になる付近までリードの左や右に、ねじ山の底辺長さ以上に振らせた物である。この時、リード角に対して、ねじ山を左や右に振らせても同様な効果を得られる。効果を測定するために次のように実験を行った。締め付け実験では、木部に２４ｍｍ厚の北米栂材を対象とした。使用したねじは、外径５．５ｍｍ、ねじ部長さ３０ｍｍ、ねじピッチは１吋に１０山。ねじには垂直荷重を１５ｋｇｆ掛け、２５０ｒｐｍにてねじ込み、そのトルクを測定した。
【０００８】
まず、先端部に何も加工しない物を測定したところ、ねじ込みトルクの最大値（ねじ先端が板を貫通したときの値）は平均で２９．５ｋｇｆ・ｃｍであった。次に図１にある様に、ねじの先端のねじ山頂を呼び径太さ（完全ねじ山）になる迄の２〜３山程度、ねじ先端方向に振る（曲がる）ように加工を施したところ、ねじ込みトルクの最大値の平均は２１．１ｋｇｆ・ｃｍと激減した。また、図１より多くねじ山を変形させた場合では、顕著な差が見られなかった。
【０００９】
次に、図１にあるねじを木製部材にねじ込み、ねじ外径が呼び太さになるまで木製部材を貫通させ、次にねじの頭部をアムスラー試験器で押し込んで、木製部材のめねじ部の保持力を測定したところ、ねじ山に当考案による加工した物も、加工しない物もほぼ同一の保持力を持っていることが確認された。
【００１０】
保持力が余り変わらないのは、図１のねじを２５０ｒｐｍでねじ込む時には、木部の繊維切断はねじ山の振れが原因での増加はせず、繊維切断はねじ山に加工していない時と同じ程度で留まることによると推定される。一方、ねじ込み作業中はリードから振れているねじ山頂が回転運動をすると、ねじ山と木部の繊維が振動しながら動的に接触するので、摩擦が増大することなく低トルクでねじ込みが出来ることが原因と思われる。実際の建築現場では、効率を上げるために、実験以上の回転数に設定しさらに軸方向に振動を加えることが多い。一方、ねじ込み完了後にアムスラー試験器でねじの頭部を押す様な静的な試験方法では、木部の繊維が振動を停止して、ねじの谷に充満しねじの山谷を圧迫しているため、雌ねじの保持力はねじ山成形に使用する雄ねじ部材のねじ山の振れの有無では変化しない。
【００１１】
当考案のネジは、ネジ部の成型をネジ形状の付いた２枚の板の間にネジなし素材を挟んでネジ部を成型するという転造技術（一般的なネジ製作方法）により容易にかつ大量に生産できるので、安価に提供することが出来る
【００１２】
【実施例２】
図２は、本考案の請求項１によるねじの側面図である。この例では、ねじ部全体にねじ山頂をリード角の左右に振らせた物である。これを、雌ねじ部材が木部のものに使用しても一定の効果があるが、先に述べたようにねじ込みトルクに関しては、先端のみにネジ山の変形を設けたものと同程度の効果をもつ。
【００１３】
一般的に、下穴を空けたプラスチックの部材にタッピンを電動工具等により高速でねじ込むと、ネジとプラスチックの摩擦でネジが熱を持つ。ねじの回転と、ねじの歩みを測定すると、プラスチックの種類にも依るが、１０山のネジをねじ込むのにネジが部材に食い込んでから１２〜１３回転以上のネジ回転がみられる。この時、ネジはプラスチックの下穴にネジを形成しているのではなく、ネジはプラスチックの下穴と間で滑りながら摩擦熱でプラスッチクとの接触部分を液体のように柔らかくし、それを潤滑材のようにして滑りながらねじ込み方向に前進しているものと考えられる。そして、ネジの頭部座面が部材に密着し、ネジの前進が停止するとネジおよびプラスッチックは徐々に冷えて、停止したときの状態でねじ山とプラスチックが密着し固定される。
【００１４】
下穴をあけた熱可塑性プラスチックに、当発明のネジを用いると、ネジをねじ込んだときにプラスッチクは熱で柔らかくなり、ネジ山の左右に振れた部分に密着し、冷却後は硬化する。この現象は、どのタイプのタッピンネジでも同じだが、通常のタッピンではネジ山に何の抵抗になるものがないので、ネジの戻しトルクは小さい。本考案のネジでは、ねじ締め後に左右に振れているネジ山頂にプラスッチクが密着した状態で固まるので、ネジの回転方向への抵抗が大きくなり、それに伴いネジの戻しトルクが大きくなる。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように、本発明におけるネジ山はを持つネジは
（Ａ）木材およびプラスチックなのどの雌ねじ部材に、雌ねじを形成しながらねじ込むときのトルクを、雌ねじの保持力を劣化することなく、小さくすることが出来る。
（Ｂ）ネジの戻しトルクを増大することが出来る。
（Ｃ）製造方法が簡単で安価に製造出来る。
等の優れた効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明請求項１に基づく、実施例１を示す側面図である。
【図２】本発明請求項１に基づく、実施例を２示す側面図である。
【図３】本発明請求項１〜２に基づくネジ山頂がリード角やリードから左右に振れて居る、ねじの外周面にあるネジ山の断面図である。（振れている状態を解りやすくするためねじ山が大きな円周上にあるように描いてある）
【図４】本発明請求項１に基づくネジ山頂がリード角から左右に振れて居る、ネジ山の側面図である。
【図５】本発明請求項２に基づくネジ山頂がリードから左右に振れて居る、ねじの外周面にあるネジ山の側面図である。
【図６】本発明請求項１及び３に基づく、ねじ山がリード角から左右に振れて居り、ねじ山が一時中断した物の側面図である。
【符号の説明】
１      ねじの山頂
２      タッピンなどの尖り先付近でねじ外径が、ねじの呼び太さに近づく点で、ねじ山頂がねじ先端方向に振れた部分
３      リード角
４      ねじ山頂がリードから左右に振れた部分
５      ねじ山がリード角から左右に振れた部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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