(57)【要約】【課題】木材などを締結する際の締結力（Ｔ）が大きく、抵抗力（Ｆ）が小さい締結部材とそれを用いる締結方法を提供する。【解決手段】線材を螺旋状に加工した螺旋線材からなることを特徴とする締結部材。好ましくは、前記螺旋線材の螺旋外径Ｄと線材径ｄとが、１＜Ｄ／ｄ≦２．５、および、螺旋線材の螺旋ピッチＰと線材径ｄとが、３≦Ｐ／ｄ≦８を満足する締結部材。前記締結部材の外周を支持する第１の支持部材を配置し、前記締結部材の頭部を支持する第２の支持部材を介して該締結部材を打撃することを特徴とする締結方法。【選択図】  図１
2004324754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材を螺旋状に加工した螺旋線材からなることを特徴とする締結部材。
【請求項２】
前記螺旋線材の螺旋外径Ｄと線材径ｄとが、
１＜Ｄ／ｄ≦２．５を満足することを特徴とする請求項１に記載の締結部材。
【請求項３】
前記螺旋線材の螺旋ピッチＰと線材径ｄとが、
３≦Ｐ／ｄ≦８を満足することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の締結部材。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載の締結部材を用いる締結方法であって、前記締結部材の外周を支持する第１の支持部材を配置し、前記締結部材の頭部を支持する第２の支持部材を介して該締結部材を打撃することを特徴とする締結方法。
【請求項５】
前記締結部材の頭部を、螺旋線材からなる他の構造物との連結部材として用いることを特徴とする請求項４に記載の締結方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、建築用木材などを締結する締結部材およびそれを用いる締結方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築用木材などの締結部材として、一般にはＪＩＳＡ５５０８に規定されている釘や、ＪＩＳＢ０２０５やＪＩＳＢ０２０７に規定されているメートルネジが使用されている。
釘は、木材などを締結する際の抵抗力（Ｆ）が小さく打ち込み易いが、締結力（Ｔ）も小さいという問題点があった。
ネジは、木材などを締結する際の締結力（Ｔ）が大きいが、抵抗力（Ｆ）も大きいという問題点があった。
【０００３】
一方、中心に空洞をもたない螺旋（ｈｏｌｌｏｗｌｅｓｓ  ｈｅｌｉｘ）は、一般的なスプリングコイルとは異なり、伸縮や屈曲に抵抗することができるため、様々な用途に用いられており、従来から螺旋線材を用いた構造物について種々の提案がなされている。
例えば、特開平８−２９０５０１号公報および特開平８−２９１５８７号公報には、所定の直径からなる線材を螺旋状に巻回した多数の螺旋体を、相互の谷部と山部とが側方会合した状態で集合固定した螺旋構造物および建築用構成物が開示されている。
【０００４】
また、特開平９−３１４７０９号公報には、所定の直径からなる線材を螺旋状に巻回した複数の螺旋体からなる結合体相互を、山部および谷部を係合させながら拘束部材により拘束して側方会合させることにより結合可能にする螺旋構造物が開示されている。
しかし、これらの従来技術は、複数の螺旋体を結合させて、棒状あるいは網状の構造物を作る方法であって、この螺旋体を木材などの接合部材として使用する本発明の着想はなかった。
さらに、線材の中心を限りなくゼロに近づけて螺旋に加工したものは側方会合させると隙間なく密着し、網に組むと形状が安定した強靭な網体ができ、これについては、例えば、特開２００１−３３６０４８公報に開示されている。
しかし、特開２００１−３３６０４８公報には、この螺旋網を用いた構造物としては複数の湾曲板を組み合わせて筒状にした網体が開示されているのみであり、螺旋網を木などの他の部材に連結する方法についての検討がなされておらず、螺旋網の立体構造物を広い範囲で実用化するには至っていなかった。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２９０５０１号公報
【特許文献２】特開平８−２９１５８７号公報
【特許文献３】特開平９−３１４７０９号公報
【特許文献４】特開２００１−３３６０４８公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、木材などを締結する際の締結力（Ｔ）が大きく、抵抗力（Ｆ）が小さい締結部材とそれを用いる締結方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題を解決するために鋭意検討の結果なされたものであり、線材を螺旋状に加工した螺旋線材を用いて釘などの締結部材とするとこによって、木材などを締結する際の締結力（Ｔ）が大きく、抵抗力（Ｆ）が小さい締結部材とそれを用いる締結方法を提供するものであり、その要旨とするところは特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
【０００８】
（１）線材を螺旋状に加工した螺旋線材からなることを特徴とする締結部材。
（２）前記螺旋線材の螺旋外径Ｄと線材径ｄとが、１＜Ｄ／ｄ≦２．５を満足することを特徴とする（１）に記載の締結部材。
（３）前記螺旋線材の螺旋ピッチＰと線材径ｄとが、３≦Ｐ／ｄ≦８を満足することを特徴とする（１）または（２）に記載の締結部材。
（４）（１）乃至（３）に記載の締結部材を用いる締結方法であって、前記締結部材の外周を支持する第１の支持部材を配置し、前記締結部材の頭部を支持する第２の支持部材を介して該締結部材を打撃することを特徴とする締結方法。
（５）前記締結部材の頭部を、螺旋線材からなる他の構造物との連結部材として用いることを特徴とする（４）に記載の締結方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、図１乃至図４を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明における締結部材および締結方法の実施形態を示す図である。
図１において、１は螺旋線材、２および３は木材などの締結対象物、４は螺旋線材の外周を支持する第１の支持部材、５は螺旋線材の頭部を支持する第２の支持部材を示す。
【００１０】
本発明は、線材を螺旋状に加工した螺旋線材１を、例えば、木材などの締結部材として用いることを特徴とする。
ここに、螺旋線材とは、鋼線などの線材をねじって、螺旋状に加工した線材をいい、従来の釘に比べて、木材などを締結する際の締結力（Ｔ）を大きく、抵抗力（Ｆ）を小さくすることができる。
本発明に用いる螺旋線材の材質およびサイズは問わないが、強度や加工性および組み立て施工性の観点から、例えば、直径が１〜５ｍｍの加工性に優れた軟鋼からなる線材を用い、螺旋中心が先端となるように先端部を尖らせる切削加工を行い、必要に応じて表面に焼入れを行って硬度を上昇させて、座屈現象の発生を防止することが好ましい。
【００１１】
また、螺旋線材の螺旋外径Ｄと線材径ｄとが、１＜Ｄ／ｄ≦２．５を満足することが好ましい。
図２は、本発明における締結部材の螺旋外径Ｄおよび線材径ｄの定義を示す図である。
図２の点線の円は、螺旋の外形を示し、その外径を螺旋外径Ｄという。
また、図２の実線の円は、矢印の方向にねじれた線材の外形を示し、その外径を線材径ｄという。
このとき、Ｄ／ｄが１以下では、螺旋形状が成立せず、また、Ｄ／ｄが２．５を超えると木材などを締結する際の抵抗力（Ｆ）が大きくなり過ぎるので、１＜Ｄ／ｄ≦２．５が好ましい範囲である。
また、螺旋線材の螺旋ピッチＰと線材径ｄとが、３≦Ｐ／ｄ≦８を満足することが好ましい。
ここに、螺旋ピッチＰとは、図１に示すように、螺旋線材の山部から山部の距離（または谷部から谷部の距離）をいう。
このとき、Ｐ／ｄが３未満では木材などを締結する際の抵抗力（Ｆ）が大きくなり過ぎ、また、Ｐ／ｄが８を超えると木材などを締結する際の締結力（Ｆ）が小さくなり過ぎるので、３≦Ｐ／ｄ≦８が好ましい範囲である。
【００１２】
図３は、本発明の締結部材を用いて、木材などを締結する際の抵抗力（Ｆ）と締結力（Ｔ）との関係を示す模式図である。
図３に示すように、螺旋外径Ｄが大きく、線材径ｄが小さいほど、締結力（Ｔ）、抵抗力（Ｆ）とも大きくなる。
また、螺旋ピッチＰが大きく、線材径ｄが小さいほど、締結力（Ｔ）、抵抗力（Ｆ）とも小さくなる。
その結果、図３の左上隅の斜線部分が本発明における締結部材の好ましい範囲である。
なお、図３中の×、△、○、□印は、それぞれ、Ｐ／ｄ＝１、３、５、７、の場合を示している。
【００１３】
次に、本発明の締結部材を用いる締結方法について図１を用いて説明する。
まず、締結しようとする木材２の上に、締結部材１の外周を支持する円筒状の第１の支持部材４を配置し、締結部材１の頭部を支持するボルト状の第２の支持部材５を介して該締結部材を矢印の方向に打撃する。
螺旋線材からなる締結部材１は、頭部を打撃することにより、螺旋の形状に従って回転しながら木材２および木材３に進入するので、木材２および３に対して垂直に進入させにくく、曲がり易い性質を有する。
そこで、本発明においては、締結部材１の外周を支持する円筒状の第１の支持部材４を配置し、締結部材１の頭部を支持するボルト状の第２の支持部材５を介して該締結部材を矢印の方向に打撃することによって、締結部材１を木材２および３に対して垂直に進入させることができる。
また、上記の締結部材１の外周を支持する円筒状の第１の支持部材を釘打機の先端部に取り付けることによって、締結部材を連続的に打ち込むことができ、施工性を著しく向上させることができる。
さらに、木材などの締結が完了したときは、締結部材１の頭部を木材２に埋め込むことによって、木材の外観をよくすることができる。
なお、締結部材を網体などの他の構造物と連結しない場合には、例えば、Ｄ／ｄ＝１．５、Ｐ／ｄ＝３．３程度の締結部材を用いることにより、図１に示す第１の支持部材を用いなくても締結の際の曲がりを防止することができる。
【００１４】
図４は、本発明の締結方法に用いる締結部材の頭部を螺旋線材からなる他の構造物との連結部材として用いる実施形態を示す図である。
図４において、１は締結部材、２は木材、６は螺旋線材からなる他の構造物（螺旋網体）を示す。
本実施形態においては、締結部材１の頭部を木材２に埋め込ませないで、木材２の表面から突出させた状態とし、例えば、螺旋線材からなる網体などの他の構造物６との連結部材として用いることができる。
このとき、網体などの構造物６を構成する螺旋線材と締結部材１を構成する螺旋線材との、線材径ｄおよび螺旋ピッチＰが同一のものを用いる。
締結部材１を木材２に所要の間隔で打ち込んでおき、網体の螺旋線材７を突出させた長さ分だけ除いて対向させてから、螺旋線材７を回転させて元の位置に戻せば、締結部材１と網体などの構造物６とを強固に連結することができる。
また、単線を連結するときは、図５のように、線材径ｄおよび螺旋ピッチＰが同一の締結部材１と螺旋線材７とを回転させて結合し、その周囲を緊縛して回転を防止すればよい。
また、あらかじめ木材に締結部材１を打ち込んでおき、硬化前に可塑性の粘土状材料（セメント・パテ等）に締結部材１の頭部を押し込めば、硬化後に両者は永久的に強固に締結される。
このように、本発明は、適当な接着方法がない異質の材料同士の締結に有効である。
【００１５】
【実施例】
下記条件にて本発明の締結部材を製造し、先端部に締結部材の外周を支持する支持部材を配置した釘打機を用いて木材を締結する実験を行った。
＜実験条件＞
・螺旋径外径Ｄ：４．３ｍｍ
・線材径ｄ：２．１５ｍｍ
・螺旋ピッチＰ：１５ｍｍ
・Ｄ／ｄ＝２．０
・Ｐ／ｄ＝７．０
・材質：ＳＳ４１
＜実験結果＞
上記の実験条件の本発明例の締結部材を用いて木材を締結する際の、抵抗力（Ｆ）は、同材質の丸釘と同等である一方、締結力（Ｔ）は、同材質の丸釘の約２倍であった。
この実験結果より、本発明の締結部材および締結方法を用いることによって、木材などを締結する際の締結力（Ｔ）が大きく、抵抗力（Ｆ）が小さい締結部材とそれを用いる締結方法を提供することができることが確認された。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、線材を螺旋状に加工した螺旋線材を用いて釘などの締結部材とするとこによって、木材などを締結する際の締結力（Ｔ）が大きく、抵抗力（Ｆ）が小さい締結部材とそれを用いる締結方法を提供することができるなど、産業上有用な著しい効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における締結部材および締結方法の実施形態を示す図である。
【図２】本発明における締結部材の螺旋外径Ｄおよび線材径ｄの定義を示す図である。
【図３】本発明の締結部材を用いて、木材などを締結する際の抵抗力（Ｆ）と締結力（Ｔ）との関係を示す模式図である。
【図４】本発明の締結方法に用いる締結部材の頭部を螺旋線材からなる他の構造物との連結部材として用いる実施形態を示す図である。
【図５】本発明の締結部材を用いて単線を連結する場合の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１・・・締結部材、
２、３・・・締結対象物（木材）、
４・・・第１の支持部材、
５・・・第２の支持部材、
６・・・螺旋構造物、
７・・・螺旋線材
【図１】
2004324754.tif 000003
【図２】
2004324754.tif 000004
【図３】
2004324754.tif 000005
【図４】
2004324754.tif 000006
【図５】
2004324754.tif 000007