(57)【要約】【目的】本発明は、木材に割れを生じさせることなく、ねじ込むことが可能な木ねじを提供することを目的とする。【構成】外周面にねじ込み用のねじ山を螺旋状に形成した軸体と、該軸体の一端に形成された頭部とを有する木ねじにおいて、該頭部の軸体側に複数の段を有することを特徴とする木ねじ。【選択図】　　　　図１
2004108531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にねじ込み用のねじ山を螺旋状に形成した軸体と、該軸体の一端に形成された頭部とを有する木ねじにおいて、該頭部の軸体側に複数の段を有することを特徴とする木ねじ。
【請求項２】
複数ある前記段は、隣り合う段の間にテーパ面を有することを特徴とする請求項１記載の木ねじ。
【請求項３】
前記段は、側面に湾曲部を有することを特徴とする請求項１記載の木ねじ。
【請求項４】
前記段はカット刃を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の木ねじ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
【従来の技術】
木ねじは皿頭等の頭部とねじ山が転造された軸体から構成されている。皿頭の木ねじの場合、頭部の頂面は平らで十字穴等のドライバ穴が穿設されており、頭部の軸体側はテーパ面となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００２】
また、テーパ面が湾曲しているものや、テーパ面に複数のカット刃を設けたものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１１６０３１号公報　（第１図）
【特許文献２】
特開平９−２１７７２２号公報　（第３図，第４図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これらの木ねじを木材にねじ込むと、頭部が木材内に侵入する際に、テーパ面が木材を押し広げ、くさび作用によって木材が割れてしまうことがある。
【０００５】
そこで本発明は、木材に割れを生じさせることなく、ねじ込むことが可能な木ねじを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために本発明の木ねじは、外周面にねじ込み用のねじ山を螺旋状に形成した軸体と、該軸体の一端に形成された頭部とを有する木ねじにおいて、該頭部の軸体側に複数の段を有する構成とした。
【０００７】
さらに、複数ある前記段は、隣り合う段の間にテーパ面を有する構成としたり、前記段は、側面に湾曲部を有することとしたり、前記段はカット刃を有する構成とすることもできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の木ねじを、図面を基に説明する。図１は本発明の木ねじの第１実施例を示す図である。木ねじ１は、軸体１１と軸体１１の一端に形成された頭部１２を有している。軸体１１は先端が細くなった丸軸で、先端から１／２程度の長さのところまでねじ込み用のねじ山１３が螺旋状に形成されている。
【０００９】
頭部１２は頭頂部１２ａが平らになった皿頭であり、図１（ｂ）に示すように、頭頂部１２ａの頂面１２ｂに十字穴と四角穴を組み合わせた、ねじ込み穴１２ｃが穿設されている。この、ねじ込み穴１２ｃは十字穴と四角穴の組み合わせに限定されるものではなく、十字穴のみ穿設したものや、四角穴のみを穿設したもの等でもよい。
【００１０】
頭部１２の軸体１１側には、４つの段１２ｄが形成されている。図２（ａ）は、木ねじ１の頭部１２を拡大した図である。段１２ｄは頭頂部１２ａ側から軸体１１に向けて、一定の幅Ｗ１ずつ小さくなるように形成されており、段１２ｄのエッジ部分は円弧になっている。図２（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。段１２ｄは、木ねじ１の中心点Ｏから同心円に形成されている。
【００１１】
図３は、木ねじ１を木材に使用した状態を表す図である。本発明の木ねじ１は、ドライバ等で木材１４にねじ込まれる。軸体１１の先端に設けられたねじ山１３によって、木ねじ１は木材１４に進入していく。軸体１１が全て木材１４に進入した後も続けてねじ込んでいくと、頭部１２が木材１４に進入していく。この時段１２ｄの円弧部分で木材１４を押し広げる力が発生する。しかし、円弧部分は段１２ｄ毎に形成されているため、個々の円弧部分が押し広げる力は分割されて小さくなっている。従って、円弧部分が木材１４を押し広げる力で、木材１４が割れることはない。
【００１２】
木ねじ１を最後までねじ込んだ時、頭頂部１２ａの底面部分は木材１４の表面を木ねじ１の進入方向に押す力を発生させる。この力はねじ込みの抵抗となる。そのため、頭頂部１２ａの底面が木材１４の表面に接したところでそれ以上の進入ができなくなり、頭頂部１２ａが木材１４の表面に残ったままとなる。このような木ねじ１は、頭頂部１２ａに図示しないねじ用カバーを被せることにより、美観を保つことができる。
【００１３】
なお、段１２ｄの底面部分にも木材１４を木ねじ１の進入方向へ押す力が発生しているが、段１２ｄの底面部分の面積は頭頂部１２ａの底面部分の面積より小さいため、ねじ込みの抵抗も小さくなっている。従って、段１２ｄは木材１４に進入していくことが可能となっている。
【００１４】
図４は、本発明の木ねじの第２実施例を示す図である。ここでは、第１実施例との相違点である頭部２１のみを示している。図４の頭部２１は、頭頂部２１ａが第１実施例の頭頂部１２ａよりも肉厚になっている。また、頭頂部２１ａは頂面２１ｂから頭頂部２１ａの肉厚の１／３程度のところに向かって広がるテーパ面２１ｃを有し、さらにそこから軸体１１へ向かって狭まるテーパ面２１ｄを有している。
【００１５】
この頭頂部２１ａから軸体１１にかけて、４つの段２２，２３，２４，２５が形成されている。このうち段２３，２４，２５は、第１実施例の段１２ｄと同様に、一定の幅Ｗ２ずつ小さくなるように形成されている。段２２と段２３との幅Ｗ３は、幅Ｗ２よりも大きくなっている。このように、幅が一定の大きさでない場合であってもＷ３の値が一定の値以下であれば、複数の段を設けることによって木材を押しつける力、すなわちねじ込み時の抵抗が分散されて小さくなる。従ってスムーズにねじ込むことが可能となる。
【００１６】
第２実施例の木ねじをドライバ等で木材にねじ込んでいくと、木ねじはねじ山１３によって木材に進入していく。軸体１１をねじ込み、続けて頭部２１もねじ込んでいくのだが、その時段２２，２３，２４，２５は木材を木ねじの進入方向へ押しつけるだけで、押し広げることはない。段２２が木材にねじ込まれた後もさらにねじ込み続けると、頭頂部２１ａの頂面２１ｂが木材の表面と面一になる。これは、頭頂部２１ａにテーパ面２１ｄが設けてあるため、頭頂部２１ａの底面部分の面積が小さいため、ねじ込みの抵抗も小さくなるからである。
【００１７】
図５は、本発明の木ねじの第３実施例を示す図である。図５では、第１実施例および第２実施例との相違点である頭部３１のみを示している。頭部３１の頭頂部３１ａは、頂面３１ｂから頭頂部３１ａの肉厚の１／２程度のところに向かって広がるテーパ面３１ｃと、そこから軸体１１に向かって狭まるテーパ面３１ｄを有している。その下に段３２，３３，３４が形成されており、段３２，３３，３４の間にはテーパ面３２ａ，３３ａ，３４ａが同じ角度になるように形成されている。テーパ面３２ａは、段３２のエッジからわずかに中心に寄った位置から、段３３上端のエッジにかけて形成されており、テーパ面３３ａは段３３の下端のエッジから段３４の上端のエッジ部分にかけて形成されていて、テーパ面３４ａは段３４の下端のエッジから軸体１１にかけて形成されている。
【００１８】
図５に示した木ねじを木材にねじ込んでいくと、テーパ面３２ａ，３３ａ，３４ａには木材を押し広げる力が発生する。しかし、テーパ面が複数個に分割されているため、従来例では木材に一度にかかっていた力が図５の第３実施例では分割され、個々のテーパ面で発生する力は小さくなる。そのため、木材が割れることはない。
【００１９】
さらにねじ込んでいくと、段３２の底面部分にねじ込みの抵抗になる力が発生するが、この部分の面積は小さいので、木材に進入していく。また、頭頂部３１ａは、段３２とテーパ面３１ｄで繋がっているため、ねじ込みの抵抗はほとんど発生せず、頂面３１ｂと木材が面一になるまで木ねじをねじ込むことが可能である。
【００２０】
図６は本発明の木ねじの第４実施例を示す図である。図６で示した木ねじは、図５の第３実施例の木ねじと構成が類似しているので、同一の部分には同一の符号を付し、相違点を中心に説明する。段４１，４２，４３の間にはテーパ面４１ａ，４２ａ，４３ａが形成されている。テーパ面４１ａは段４１の下端のエッジと段４２の上端の外周縁にかけて形成されている。また、段４３と軸体１１のエッジにかけて形成されているテーパ面４３ａは、図５のテーパ面３４ａよりも長くなっている。そのため、テーパ面４１ａ，４２ａ，４３ａはそれぞれ違った角度で形成されている。図６の木ねじの場合も、木材にねじ込む時に、テーパ面４１ａ，４２ａ，４３ａによって木材を押し広げる力が発生するが、テーパ面が複数に分割されることで、ねじ込み時にテーパ面４１ａ，４２ａ，４３ａにかかる力が、各テーパ面４１ａ，４２ａ，４３ａの面積に比例した力に分割される。そのため、従来のテーパ面が一つの木ねじでは木材に一度にかかっていた力が、第３実施例では、複数回に分けて少しずつかかるようになるので、木材が割れにくくなる。
【００２１】
図７は本発明の第５実施例を示す図である。他の実施例との相違点である頭部５１のみを示す。頭部５１の頭頂部５２は、頂面５２ａから軸体１１へ向かって広がるテーパ面を有している。その下から軸体１１にかけて段５３，５４，５５，５６が形成されている。それぞれの段の大きさは、軸体１１へ向けて一定の幅Ｗ４ずつ小さくなっており、段５３，５４，５５，５６の側面には湾曲部５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａが形成されている。湾曲部５３ａはエッジ５３ｂを有し、そこから湾曲部５４ａへと繋がっている。同様に、湾曲部５４ａはエッジ５４ｂを通して湾曲部５５ａへと繋がっており、湾曲部５５ａはエッジ５５ｂを通して湾曲部５６ａへと接続している。湾曲部５６ａと軸体１１の間にはエッジは形成されておらず、滑らかに繋がっている。
【００２２】
このような頭部５１を持った木ねじを木材にねじ込み、頭部５１が木材に進入していくと、湾曲部５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａによって木材を押し広げる力が発生する。通常、湾曲部分には曲率中心に集中するような力が発生する。湾曲部を複数に分割したことで曲率中心も複数となり力が分散する。しかも、湾曲部５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａにかかる力は湾曲部の面積に比例するため、それぞれの曲率中心にかかる力自体も小さくなる。従って、木材の割れを防ぐことが可能となる。
【００２３】
図８は本発明の第６実施例を示す図である。第６実施例は、構造が図７の第５実施例と類似しているので、ここでは相違点を中心に説明する。頭部６１は、全部で５つの段が形成されている。段６２は、図７の段５３に比べて厚みは同じだが下端が大きくなっており、湾曲部６２ａは湾曲部５３ａよりも急角度で立ち上がっている。段６３は図５の段５４よりも大きく、薄く形成されている。湾曲部６２ａはエッジ６２ｂを介して湾曲部６３ａに繋がっている。段６４の湾曲部６４ａは段６３の下面部分、エッジ６３ｂよりわずかに中心に寄った位置から形成されており、エッジ６３ｂと湾曲部６４ａの間に平面６３ｃが形成されている。段６４，６５，６６は軸体１１に向かって等間隔で小さくなっており、側面には湾曲部６４ａ，６５ａ，６６ａが形成されている。湾曲部６４ａはエッジ６４ｂを介して湾曲部６５ａと接続しており、湾曲部６５ａはエッジ６５ｂを介して湾曲部６６ａと接続している。湾曲部６６ａと軸体１１との間にはエッジは形成されていない。
【００２４】
第６実施例の木ねじは、木材にねじ込むと、湾曲部６２ａ，６３ａ，６４ａ，６５ａ，６６ａが木材を押し広げるが、図７の第５実施例の木ねじと同様に、それぞれの湾曲部にかかる力が小さくなるため、木材の割れを防止することができる。また、平面６３ｃの面積は小さいのでねじ込みの抵抗は小さくなり、木ねじは頂面と木材が面一になるまでねじ込むことができる。
【００２５】
図９は、本発明の第７実施例を示す図である。ここでは、第５実施例及び第６実施例と比較をしながら説明する。第７実施例の木ねじの頭部７１は、図７の木ねじの頭部５１の頭頂部５２と同じ頭頂部７２が形成されている。頭頂部７２の下に４つの段７３，７４，７５，７６から構成されており、側面には湾曲部７３ａ，７４ａ，７５ａ，７６ａが形成されている。また、湾曲部７３ａはエッジ７３ｂを介して湾曲部７４ａに繋がり、湾曲部７４ａはエッジ７４ｂを介して湾曲部７５ａと繋がり、湾曲部７５ａはエッジ７５ｂを介して湾曲部７６ａへ繋がっている。
【００２６】
図９の段７３は、図７の段５３よりも下端部分が大きくなっており、段７４の上端は逆に図７の段５４よりも小さくなっている。そのため、段７３には図８の第６実施例に示した平面６３ｃと同様な平面７３ｃが形成されている。段７４と段７５の間に形成されたエッジ７４ｂは、図７のエッジ５４ｂよりも小さくなっている。段７６は、図７の段５６と同様に形成されている。
【００２７】
このような構成の頭部７１を有した木ねじも図７，図８で示した木ねじと同様に、木材にねじ込むと湾曲部６２ａ，６３ａ，６４ａ，６５ａ，６６ａが木材を押し広げるが、曲率中心が複数あるのと、個々の湾曲部の面積が小さいという理由から、それぞれの湾曲部にかかる力は小さくなり、木材を割ることなく木ねじをねじ込むことが可能となる。また、平面７３ｃの面積は小さいのでねじ込むことによって木材に進入していき、頂面７２ａが木材と面一になる。
【００２８】
図１０は、本発明の第８実施例である。第８実施例は第７実施例と類似した構成となっているので、第７実施例と同じ部分には同一の符号を付し、相違点である頭頂部８１に関して説明する。
【００２９】
頭頂部８１は、一番大きな段である段７３よりも大きくなっている。そのため、頭頂部８１の底面部分の面積は大きくなるので、第８実施例の木ねじを木材にねじ込んでも頭頂部８１だけは木材の表面にとどまり、頂面８２は木材の表面と面一にはならない。このような木ねじは、図示しないねじ用キャップをはめることで頂面８２を隠すことができ、美観を保つことができる。
【００３０】
上記の第１実施例から第８実施例は、いずれも頭部に複数の段を設けることで木材の割れを防ぐものであるが、段にカット刃を形成することによって、木材の割れをより確実に防ぐことが可能となる。
【００３１】
図１１（ａ）は図４で示した第２実施例の木ねじにカット刃を形成した状態を示す図であり、（ｂ）は図７で示した第５実施例の木ねじにカット刃を形成した状態を示す図であり、（ｃ）は図１０の第８実施例の木ねじにカット刃を形成した状態を示す図である。それぞれ、前記実施例と同一の部分には同じ符号を付してある。図１１（ａ）では、カット刃９１は、線状の突起体を、段２２から段２５にかけて形成したものであり、複数のカット刃９１が、段の周面に沿って等間隔に配置されている。図１１（ｂ）では、カット刃９２が段５４から段５６にかけて形成されている。図１１（ａ）のカット刃９１と同様に、線状の突起体が段の周面に沿って等間隔に複数のカット刃９２が配置されている。また、図１１（ｃ）では、段７４から段７６にかけて、複数のカット刃が段の周面に沿って等間隔に形成されている。
【００３２】
図１２は図１１（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。カット刃９１，９２，９３については全て同様の形状をしているため、ここではカット刃９１について説明する。段２４には、円周上にカット刃９１が６個形成されている。それぞれのカット刃９１は、木材に接する部分が鋭角になった三角形となっている。段２３，３５についても、それぞれ段２３，３５の円周上に同様な形で形成されている。
【００３３】
図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）で示す木ねじを木材にねじ込んでいくと、カット刃９１，９２，９３が自ら座掘りを行うため、木材の割れをより効果的に防止することができる。
【００３４】
上記のカット刃９１，９２，９３はいずれも、複数ある段のうち軸体１１側の３つの段に形成されているが、このような実施例に限定されるものではなく、全ての段に形成することも可能であり、逆に軸体１１側の２つの段にだけ形成するといったことも可能である。また、図１１では３つの実施例を用いてカット刃の説明をしたが、それ以外の実施例についてもカット刃の形成は可能である。例えば、図６の第４実施例の場合では、それぞれのテーパ面４１ａ，４２ａ，４３ａにそれぞれ独立したカット刃を形成するような実施例も考えられる。
【００３５】
なお、上記の実施例では段の数は全て３乃至５個であるが、このような数に限定するものではなく、複数の段が形成されていればよい。また、軸体に関しても図１のような軸体１１に限定されるものではない。ローレット刃を形成した軸体や、上部に逆向きねじ山を有する軸体等、種々の軸体が使用可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上に示すように、本発明の木ねじは、外周面にねじ込み用のねじ山を螺旋状に形成した軸体と、該軸体の一端に形成された頭部とを有する木ねじにおいて、該頭部の軸体側に複数の段を有する構成としたことで、頭部を木材にねじ込んでも木材が割れることがない。
【００３７】
前記段はカット刃を有することで、木材の割れをより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の木ねじの第１実施例を示す図である。
【図２】（ａ）は、木ねじの頭部を拡大した図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】木ねじを木材に使用した状態を表す図である。
【図４】本発明の木ねじの第２実施例を示す図である。
【図５】本発明の木ねじの第３実施例を示す図である。
【図６】本発明の木ねじの第４実施例を示す図である。
【図７】本発明の木ねじの第５実施例を示す図である。
【図８】本発明の木ねじの第６実施例を示す図である。
【図９】本発明の木ねじの第７実施例を示す図である。
【図１０】本発明の木ねじの第８実施例を示す図である。
【図１１】（ａ）は、図４で示した第２実施例の木ねじにカット刃を形成した状態を示す図であり、（ｂ）は、図７で示した第５実施例の木ねじにカット刃を形成した状態を示す図であり、（ｃ）は、図１０の第８実施例の木ねじにカット刃を形成した状態を示す図である。
【図１２】図１１（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
１１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　軸体
１３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ねじ山
１２，２１，３１，５１，６１，７１，８１　　　　　頭部
１２ｄ，２２，３２，４１，５３，６２，７３　　　　段
３２ａ，４１ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　テーパ面
５３ａ，６２ａ，７３ａ　　　　　　　　　　　　　　湾曲部
９１，９２，９３　　　　　　　　　　　　　　　　　カット刃
【図１】
2004108531.tif 000003
【図２】
2004108531.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004108531.tif 000007
【図６】
2004108531.tif 000008
【図７】
2004108531.tif 000009
【図８】
2004108531.tif 000010
【図９】
2004108531.tif 000011
【図１０】
2004108531.tif 000012
【図１１】
2004108531.tif 000013
【図１２】
2004108531.tif 000014