(57)【要約】【課題】  加工物を損傷することなく取り外すことが可能な、加工物を基材へ締結するためのファスナーを提供すること。【解決手段】  ファスナーが、回転ドライバーを受容するための凹部を有する頭部、及び略螺旋状溝とこれに交差する略環状溝とによって形成されたナールを有する軸部を具備し、そこで複数のナールが側方切刃と概ね鋭い尖端部とを含むことによる。また他のファスナーが、回転ドライバーを受容するための凹部を有する頭部と、頭部が、所定のトルクを作用されたとき軸部からもぎ取られるのに十分なほど小さい所定の直径を有する軸部とを具備し、軸部が略螺旋状溝とこれに交差する略環状溝とによって形成されたナールを有することにもよる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い軸部と、回転ドライバーを受容するための凹部を有する頭部と、概ね鋭い尖端部とを具備するファスナーであって、
前記軸部が、略螺旋状溝と、該略螺旋状溝に交差してナールを形成する略環状溝とを有し、また複数の前記ナールが、側方切刃と、前記概ね鋭い尖端部の方に向かって先細にされた軸方向の先導部とを含むファスナー。
【請求項２】
前記複数の前記ナールが、前記頭部の方に概ね向いた軸方向の向背部を更に含むところの、請求項１に記載のファスナー。
【請求項３】
各々の側方切刃が側方切断面にあって、前記側方切断面が、回転の進行方向に向いて、回転の向背方向に傾けられているところの、請求項１に記載のファスナー。
【請求項４】
前記側方切断面が、前記軸部に垂直な直線から約２０度で傾けられているところの、請求項３に記載のファスナー。
【請求項５】
前記側方切断面が、左回り方向に向いていて、右回り方向に傾けられているところの、請求項３に記載のファスナー。
【請求項６】
各々の側方切刃が、左回りの縁にあるところの、請求項１に記載のファスナー。
【請求項７】
前記ファスナーが熱処理されるところの、請求項１に記載のファスナー。
【請求項８】
所定の直径を有する細長い軸部と、回転ドライバーを受容するための凹部を有する頭部と、概ね鋭い尖端部とを具備するファスナーであって、
前記軸部が、略螺旋状溝と、該螺旋状溝に交差してナールを形成する略環状溝とを有し、また複数の前記ナールが、前記概ね鋭い尖端部の方に向かって先細にされた先導部を含んでいて、
前記所定の直径が、前記頭部が、所定のトルクを加えられたとき前記軸部からもぎ取られるのに十分なほどに小である、ファスナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独特な構造をその軸部に沿って有するファスナーであって主に加工物を金属の基材に締結することに有用なファスナーに導かれる。
【背景技術】
【０００２】
様々な構造のファスナーが、ドライ壁のような比較的厚い加工物を金属枠部材のような様々な基材に締結することに関して知られている。一般に、そのようなファスナーは、軸を形成する細長い軸部を有し、また空圧式又は燃焼駆動式工具のような動力工具によって軸方向に打たれる滑らかで平坦な頭部を含んでいる。
【０００３】
加工物を金属基材に締結するためのファスナーは、本出願の譲受人に譲り受けられた特許の特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４と、公開された特許文献５とに示されている。これらの参考文献は、軸部にナールを持つファスナーを示しており、該ファスナーは、微粉を排出するための螺旋溝であってファスナーが打ち込まれるときファスナーを回転させるための螺旋溝と、大きな引抜強度のための、基材と係合するための環状溝とを典型的に含んでいる。
【０００４】
しかしながら、この大きな引抜強度のために、特に加工物が石膏ドライ壁である場合には、電気工事又は配管工事のために加工物をその損傷又は破壊なしに取り外すことは困難であり、これは、ファスナーをハンマー又は他のこじり抜き工具を使って引抜強度に打ち勝つのに十分な力で加工物からこじり出されなければならないためである。この損傷及び破壊は非常に望ましくないことであり、特に加工物が一時的に取り外されるに過ぎない場合には、全体的に新しい加工物が取り付けられなければならず、相当な追加材料コストを必要とする。
【０００５】
螺旋溝がファスナーを回転させてファスナーを金属基材から分離することを可能にすると思われるかもしれないが、環状溝は金属基材と係合したままであることと螺旋溝がねじではないこととから、ファスナーは所定の場所で単にスピン回転するだけで分離されないことが見出されている。螺旋溝のピッチは、微粉の排出と引抜強度の増大とのために設計されており、ねじ戻し分離のためには設計されていない。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５４８９１７９号明細書
【特許文献２】米国特許第５７４１１０４号明細書
【特許文献３】米国特許第６１７１０４２号明細書
【特許文献４】米国特許第６２０３４４２号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００２／００７１７４１号明細書
【特許文献６】米国特許第５６５８１０９号明細書
【特許文献７】米国特許第５８５１１５３号明細書
【特許文献８】米国特許第４９６４７７４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
必要とされるものは、加工物を損傷することなく取り外すことが可能な、加工物を基材へ締結するためのファスナーである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によると、斬新なファスナーが細長い軸部と、頭部と、概ね鋭い尖端部とを含んでおり、前記頭部は回転ドライバーを受容するための凹部を有しており、又軸部は、略螺旋状溝と、これに交差してナールを形成する略環状と溝を含んでおり、そこで複数のナールが、側方切刃と、概ね鋭い尖端部の方に向かって先細にされた先導部とを含んでいる。
【０００９】
また本発明によると、斬新なファスナーが、所定の直径を有する細長い軸部と、回転ドライバーを受容するための凹部を有する頭部と、概ね鋭い尖端部とを含んでおり、軸部が、略螺旋状溝と、これと交差してナールを形成する略環状溝とを有し、複数の前記ナールが、前記概ね鋭い尖端部の方に向かって先細にされた先導部を含んでおり、前記所定の直径は、前記頭部が所定のトルクの作用の際に前記軸部から切り離されるのに十分なほどに小さい。
【００１０】
これらの及び他の目的、特徴、及び利点は、本発明の実施例の次の説明から、添付図を参照して明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１及び２を参照すると、加工物２を支持部材４に締結するためのファスナー１０が示されている。創造的なファスナー１０は、回転ドライバー（非図示）を受容するための凹部３４を有する頭部１５と、ナール付き軸部１２とを有しており、前記ナール付き軸部１２は、略螺旋状溝２２と、これに交差する略環状溝２６を有して軸部１２上にナール１８を形成しており、また複数のナール１８は、切取り、拡孔、やすり削り、又はシェービングで材料を支持部材４から取り除くための側方切刃２０を含んでいる。
【００１２】
図４及び５で最良に見られるように、ファスナー１０は、ファスナー１０と支持部材４との間に強力なグリップを提供するために、ナール１８に切刃２０を含んでいる。本発明の改良されたナール１８は、ファスナー１０と支持部材４との間の改良された分離手段も有利に可能にする。図２で見られるようにファスナー１０が取り付けられた後に、ファスナーが取り外されることが望まれた場合、操作者は、ファスナー１０の頭部１５の凹部３４に係合するために回転ドライバー（非図示）を使用し、そしてファスナー１０を回転させようとする。有利に、両方の切刃２０は材料を薄い金属支持部材４から切り落とすか又は削り落とすかして、ファスナー１０が支持部材４から分離されることを可能にするか、又は回転ドライバーは、厚い金属支持部材４については頭部１５をもぎ取り、その結果加工物２は露出された軸部１２を越えて引き抜かれることが可能で、加工物２が損傷又は破壊されることなく支持部材４から取り外されることが可能になる。
【００１３】
加工物２は、木材、ベニヤ合板、定方位スタンドボード、他の木質材料、セメントボード、石膏ボード、断熱板、又は建築産業で使用される他の基材から作られるであろう。好ましくは、加工物２は、建造物の支持部材４に締結される建築産業で使用される外装である。好適な外装の例は、ジョージアパシフィック（Georgia Pacific）社により製造されるタフロックシージング（ToughRock Sheathing）（商標名）若しくはデンスグラスゴールドジプサム（Dens-Glass Gold Gypsum）（商標名）のような石膏ボード、又は断熱板である。加工物２は通常は支持部材４より相対的に厚い。
【００１４】
支持部材４は、建築産業で使用される多くの支持止め金具の一つであることが可能で、例としては、２０ゲージ（約０．９１ｍｍ（０．０３６ｉｎ）厚）から１２ゲージ（約２．６７ｍｍ（０．１０５ｉｎ）厚）の間の厚さを有する亜鉛めっき鋼板フレーム止め金具である。支持部材４は一般的には加工物２よりも相対的に薄い。１７ゲージ（約１．３７ｍｍ（０．０５４ｉｎ）厚）以下の鋼板のようなより薄い金属支持部材４は、切刃２０によって切られることが可能であり、一方１７ゲージより厚い、より厚い金属支持部材４は、ナール付き軸部１２ときつく係合し、その結果、ファスナー１０が回転ドライバーによって回転されることを試みられたときに頭部１５はもぎ取られる。
【００１５】
図１に戻って説明すると、ファスナー１０は、軸と前端１３と後端１４とを形成する細長い軸部１２を含んでいる。拡大頭部１５が後端１４に形作られており、また概ね鋭い尖端部１６が前端１３に形作られている。ファスナー１０の全長Ｌは、ナール１８が支持部材４に係合するのに十分なほどに長くなければならない。一つの実施例では、ファスナー１０は、約２５．４ｍｍ（１ｉｎ）から約５０．８ｍｍ（２ｉｎ）の間で、好ましくは約３８．１ｍｍ（１．５ｉｎ）の全長Ｌを有している。ファスナー１０は、更に厚い加工物に対しても設計可能であり、その結果全長Ｌは約２０３．２ｍｍ（８ｉｎ）以上までになる。
【００１６】
ファスナー１０の頭部１５は、それが加工物２の外表面６に適切な保持を提供する限りはどのような構造形のものであってもよい。図１に示される好適な実施例では、頭部１５は、移行部３２が軸部１２から頭部１５へ外方に徐々に湾曲しているところの膨らみ頭部である。頭部１５の直径は、頭部１５が加工物２に対して強力な保持力を提供するように、軸部１２の直径よりかなり大きい。一つの実施例では、頭部１５の直径は、軸部１２の直径の約２倍から約３倍の間で大きく、好ましくは約２．６倍大きい。一つの実施例では、頭部１５の直径は、約６．４ｍｍ（０．２５ｉｎ）から約１０．２ｍｍ（０．４ｉｎ）の間にあり、好ましくは約８．１ｍｍ（０．３２ｉｎ）である。
【００１７】
頭部１５は、電動ドライバーのビット又は在来型のねじ回しの先端のような回転ドライバー（非図示）を受容するための凹部３４を含んでおり、その結果ファスナー１０は、ファスナー１０を分離することが望まれた場合に回転可能である。回転ドライバーが、ファスナー１０を回転させるのに十分なトルクを加えることができる限り、凹部３４は、いくつかの標準的な構造形の一つであり得る。凹部３４の構造形の例は、平チップ凹部又は皿頭凹部、又はアレン（Allen）レンチチップを受容するためのアレン（Allen）凹部、又はイリノイツールワークス社（Illinois Tool Works Inc.）の部品番号１５８８９１０のようなビットを収容するフィリップススクエアドライブ（Phillips Square Drive)（ＰＳＤ）凹部、又はイリノイツールワークス社（Illinois Tool Works Inc.）の部品番号１８０００９１０のようなビットを収容するＴ−３０６ローブ凹部を含む。図３に示される好適な実施例では、凹部３４は標準的な、プラス頭ドライバー又はビットを受容するための十字穴である。
【００１８】
図１で引き続き説明すると、概ね鋭い尖端部１６が軸部１２の前端１３に形作られている。好適な実施例では、概ね鋭い尖端部１６は、概ね丸い先端１７以外は概ね円錐形状である。概ね鋭い尖端部１６は、オジーヴ形状のものも可能である。ファスナー１０の熱処理の際に、又は支持部材４への貫入の際に先端が曲がることがないように、尖端部１６が過剰に鋭い先端を有さないことが好ましい。
【００１９】
軸部１２は、略螺旋状溝２２と、これに交差してナール１８を形成する略環状溝２６とを有するナール部３６を含んでいる。軸部１２は、ナール部３６と尖端部１６との間に略円筒状のナールなし先導部３８、及びナール部３６と頭部１５との間に略円筒状のナールなし後部３９も含んでいる。軸部１２の直径は、強力な保持力を提供するのに十分なほどに大きいが、加工物２及び支持部材４へ容易に打ち込まれるのに十分なほどに小さくなければならない。
【００２０】
ナール部３６は軸部１２の大部分に沿って延在している。一つの実施例では、頭部１５と尖端部１６との間の軸部１２の全長Ｓは、約２５．４ｍｍ（１ｉｎ）から約３８．１ｍｍ（１ １／２ｉｎ）の間にあり、好ましくは約２８．６ｍｍ（１ １／８ｉｎ）であり、またナール部３６の長さＫは、約２２．２ｍｍ（７／８ｉｎ）と３１．８ｍｍ（１ １／４ｉｎ）との間にあり、好ましくは約２５．４ｍｍ（１ｉｎ）である。ナール部３６は、ナール１８が支持部材４に近接するように、ファスナー１０が差し込まれたときナール部３６が支持部材４に達するのに十分なほどに長くなければならない。ナール部３６は、略螺旋状溝２２と略環状溝２６とを含んでいる。略螺旋状溝２２は略環状溝２６と交差してナール１８を形成する。ナールは、ファスナー１０と支持部材４との間の高い引抜強度を提供するように構成されており、また加工物２を損傷することなくファスナー１０を取り外し可能にするために、複数のナール１８は、差し込まれたファスナー１０が回転されたときに支持部材４から材料を切り取るために切刃２０を含んでいる。
【００２１】
一つの実施例では、ナール部３６の外径は、支持部材４に形成された穴８の直径がナール部３６の外径より小であるように、ナールなし部３８、３９の直径より大きく、その結果、ナール１８は支持部材４をしっかりつかむ。好適な実施例では、ナール１８の外径は、後部３９の直径に対して、約１．１倍から約１．３５倍の間で大きく、また好ましくは約１．２倍で大きい。
【００２２】
一つの実施例では、ナール部３６の外径は頭部１５直近で最大で、ナール部３６の長さに沿って尖端部１６の方へ向かって直径が徐々に減少している。好適な実施例では、頭部１５直近のナール部３６の外径は、約３．３０ｍｍ（０．１３ｉｎ）から約４．０６ｍｍ（０．１６ｉｎ）の間であり、好ましくは約３．５６ｍｍ（０．１４ｉｎ）から約３．８１ｍｍ（０．１５ｉｎ）の間にあり、更に好ましくは約３．６８ｍｍ（０．１４５ｉｎ）であり、また直径は、頭部１５から始まって尖端部１６の方へ移動する長さの２５．４ｍｍあたりで、約０．０７６ｍｍ（０．００３ｉｎ）から約０．２５４ｍｍ（０．０１ｉｎ）の間で、好ましくは約０．１２７ｍｍ（０．００５ｉｎ）から約０．２０３ｍｍ（０．００８ｉｎ）の間で減少し、その結果尖端部１６に直近のナール部３６の外径は、約３．０５ｍｍ（０．１２ｉｎ）から約３．９４ｍｍ（０．１５５ｉｎ）の間で、好ましくは約３．３０ｍｍ（０．１３ｉｎ）から約３．６８ｍｍ（０．１４５ｉｎ）の間で、さらに好ましくは約３．４８ｍｍ（０．１３７ｉｎ）から約３．５６ｍｍ（０．１４０ｉｎ）の間にある。
【００２３】
引き続き図１で説明すると、略螺旋状溝２２はナール部３６に含まれて、ファスナー１０が加工物２に打ち込まれるときファスナー１０をわずかに回転させ、このことは打ち込まれたファスナー１０と支持部材４との間の引抜強度を高める。略螺旋状溝２２は、円周配列で配置され、また一つの実施例では、略螺旋状溝２２は、軸部１２の外周を横に均等に離間されている。図１に示される好適な実施例では、略螺旋状溝２２は右ねじれ螺旋であり、その結果、ファスナー１０が加工物２及び支持部材４の中に打ち込まれたとき、ファスナー１０は組立者から見て右回りの方向でわずかに回転する。
【００２４】
環状溝２６は、支持部材４と係合してファスナー１０のより高い引抜強度を提供する。以下に記載される、環状溝２６に隣接するナール１８の向背部４８は、ファスナー１０が打ち込まれた後に支持部材４と係合してナール１８と支持部材４との間により大きな強度を提供する。
【００２５】
図１に戻って説明すると、一つの実施例では、略螺旋状溝２２は、概ね一定のつる巻角ωで軸部１２の周囲を螺旋状に巻いている。好適な実施例では、つる巻角ωは、約５度から約１１度の間にあり、好ましくは約８度である。約８度のつる巻角ωは、ナール部３６と支持部材４との間の最適なグリップを可能にすることが判っている。略螺旋状溝２２は約０．１２７ｍｍ（０．００５ｉｎ）から約０．３８１ｍｍ（０．０１５ｉｎ）の間で、好ましくは約０．２５４ｍｍ（０．０１ｉｎ）の幅を有している。
【００２６】
隣接する略螺旋状溝２２の間のナール１８の一組は略螺旋状リブ２４を形成し、隣接する略環状溝２６の間のナールの一組は略環状リング２８を形成する。好適な実施例では、七から十一の間で、好ましくは九の略螺旋状溝２２と略螺旋状リブ２４とがあり、また十五から二十五の間で、好ましくは二十又は二十一の略環状溝２６と略環状リング２８とがある。
【００２７】
ファスナー１０がどんなに深く打ち込まれても、支持部材４に隣接するナール１８が切刃２０を含んで材料を切り取ることを保証するために、ナール部３６の各ナール１８は切刃２０を含むことが好ましい。しかしながら、どのナール１８も切刃２０を含むことは必ずしも必要ではない。例えば、九本の略螺旋状リブ２４の中の七本だけのナール１８、又は支持部材４に隣接することが期待されている略環状リング２８のナール１８だけが切刃２０を含むことが可能であって、それでもファスナー１０は支持部材４から材料を切り取って、加工物２に損傷を与えることなくファスナー１０が取り外されることが可能になる。
【００２８】
図５を参照すると、好適な実施例では、各ナール１８は、ナール１８の側方側に切断面４０を、また切断面４０に対向するナール１８の側方側に面４２を、また切断面４０と対向面４２との間に外側面４４を含んでいる。切断面４０と外側面４４との間に側方切刃２０があり、そこで切刃２０は、ファスナー１０が回転されたとき材料を支持部材４から切り取る。図４に最良に示される一つの実施例では、切刃２０は、より長い切刃２０を備えて支持部材４から材料を切り取るためにナール１８のほぼ全長に沿って延びている。
【００２９】
図５に戻って説明すると、切断面４０は、ほぼ回転の進み方向に向いており、また軸部１２から半径方向外側で且つ回転の後方へ傾いている。ファスナー１０が支持部材４から分離されることが望まれるとき、ファスナー１０は回転の進み方向で回転されることが好ましい。好適な実施例では、切断面４０は各ナール１８の左回り方向の端にあり、ファスナー１０は、ファスナー１０を分離するために操作者によって左回り方向６２で回転され、また切断面４０は、切断面４０がファスナー１０の回転方向に対して反対側の方向に傾くように、右回り方向に傾けられている。
【００３０】
一つの実施例では、切断面４０は、図５の右回りで示されるように回転の後方に傾けられて軸部１２に垂直な直線Ｎと角度θを形成し、またそこではナール１８の対向面４２は略螺旋状溝２２に対して概ね垂直になる。好適な実施例では、切断面４０は、約１５度から約２５度の間で、好ましくは約２０度の角度θで法線Ｎから傾いている。角度の付けられた切断面４０上の切刃２０は、支持部材４及び加工物２を切るように働く。
【００３１】
図４を参照すると、複数のナール１８は、尖端部１６の方に向かって先細になっている先導部４６、及び概ね頭部１５の方に向いている向背部も含んでいる。ナール１８の先細の先導部４６は、ナール１８からの過度の干渉なしに、ファスナー１０が加工物２及び支持部材４の中に打ち込まれることを可能にする。図２に示されるように、向背部４８は、ファスナー１０が打ち込まれたとき、支持部材４に形作られた穴８の周囲に形をなすリップ５０と係合することによって、ナール１８と支持部材４との間の強力なグリップを可能にする。
【００３２】
図４に示されるように先導部４６は、それが前方略環状溝２６ａに達するまで、ナール１８の頂部５２から尖端部１６の方に向かって先細になっている。好適な実施例では、先細の先導部４６は、概ね円錐台形状であって、軸部１２の軸線に対して垂直な直線Ｎと比較的大きな鋭角αを形成している（図４参照）。向背部４８は、頂部５２から半径方向内側で後方略環状溝２６ｂの方に角度が付いている。好適な実施例では、向背部４８も概ね円錐台形状であって、比較的小さな鋭角βを法線Ｎと形成している。
【００３３】
一つの実施例では、先導角αは約６０度から約７０度の間で、好ましくは約６５度であり、また向背角βは、向背部４８が軸部１２の軸線に対してほぼ垂直であるところの約０度から約２０度の間で、好ましくは約１５度である。一つの実施例では、図４で最良に見られる、略環状リング２８に隣接するナール１８の頂部５２の間のピッチＰは、約０．７６２ｍｍ（０．０３ｉｎ）から約１．７８ｍｍ（０．０７ｉｎ）の間で、好ましくは約１．２７ｍｍ（０．０５ｉｎ）である。
【００３４】
ファスナー１０は、ファスナー１０をピストンで打つ空圧式又は燃焼駆動式工具のような動力式ファスナー打込み工具（非図示）によって加工物２及び支持部材４の中に好ましく打ち込まれる（図２参照）。ファスナー１０が打ち込まれるとき、略螺旋状溝２２及び略螺旋状リブ２４はファスナー１０をわずかに回転させる。略螺旋状溝２２及び略螺旋状リブ２４が右ねじれ螺旋であるところの図２に示される実施例では、ファスナー１０は、図５に示されるように操作者から見て右回り方向６０にわずかに回転される。
【００３５】
頭部１５が図２に示されるように加工物２に当接して部分的に沈み込むように、及び尖端部１６が支持部材４を貫通して打ち込まれて、軸部１２が尖端部１６の方に突き出た略環状リップ５０を形成し、その結果リップがナール部３６の周囲に配設されるように、ファスナー１０が打ち込まれることが好ましい。
【００３６】
好適な実施例では、支持部材４が、ナール部３６の周囲に配設されたとき、リップ５０のための十分な弾性と復元性とを有してリップ５０に直近の環状リング２８の外径より小さい内径を有するように、またナール１８の向背部４８が、リップ５０と係合してファスナー１０と支持部材４との間の高い引抜強度を生み出すように、支持部材４は亜鉛めっき鋼板又は他の適切な金属から作られる。
【００３７】
ナール１８及び凹部３４に基づく切刃２０又はもぎ取り頭部１５は、ファスナー１０の支持部材４からの分離の改良された手段を可能にする。ファスナー１０が取り付けられてそれが取り外されることが望まれた後、操作者は、ねじ回し、動力ドライバー、又はドライバービットを備えたドリルのような、回転ドライバー（非図示）を使用して、回転ドライバーを頭部１５内の凹部３４に係合させる。回転ドライバーはファスナー１０を回転させようと試みて、二つの結果 の一つが生じる。
【００３８】
支持部材４が、１７ゲージより厚い（１．３７ｍｍ（０．０５４ｉｎ）厚より厚い）鋼板のような厚い金属から作られている場合、第一の結果が生じる。この状況では、ナール１８は支持部材４ときつく係合してファスナー１０の回転を防ぐ。しかし、回転ドライバーによってファスナー１０に作用されたトルクが、最終的に頭部１５を軸部１２からもぎ取る。軸部１２の所定の直径は、所定のトルクが軸部１２へ作用されたときに頭部１５が軸部１２から切り離されるのに十分なほど小さい。一つの実施例では、ナール１８と支持部材との間のグリップが非常に強力なので、普通のねじ回しを使って操作者によって加えられる手動トルクで十分である。加工物２を支持部材４に取り付けている全てのファスナー１０の頭部１５の除去の後、加工物２はファスナー１０の軸部１２を越えて単純に引き出されることができ、また軸部１２は、例えばハンマーを使って支持部材４を通って打ち出されることができる。
【００３９】
第二の結果は、支持部材４が、１７ゲージ若しくはそれより薄い鋼板のような薄い金属、又は木質支持止め具のような低強度の材料から作られた場合に生じる。この場合には、ファスナー１０と支持部材４との間の回転グリップはそれほど強力ではなく、回転ドライバーは首尾よくファスナー１０を回転させる。ナール部３６は支持部材４の穴８の中で回転し、ファスナー１０がほぼ同じ位置に留まるので、切刃２０は、材料を支持部材４から削って、最終的には穴８の拡大を引き起こす。ナール１８と支持部材４との間に強力なグリップがないので軸部１２は頭部１５を切り取る所定のトルクに直面せず、その結果頭部１５はもぎ取られないで、材料が削り取られるときトルクは支持部材４に伝えられる。
【００４０】
支持部材４の十分な量が削り取られると、ファスナー１０は加工物２に対する損傷なしに引き抜かれることが可能である。ファスナー１０は典型的には、切刃２０が支持部材４の十分な量を削り取ってファスナー１０を分離する前に、複数の回転で回転されなければならない。動力式回転ドライバーは、ファスナー１０が支持部材４から分離されて取り出しが可能になる前に、ファスナー１０を一秒以上の間回転させなければならないことが判っている。
【００４１】
好適な実施例では、ファスナー１０は、それが操作者に関する図５に示されるような左回り方向６２で回転されるように設計されている。ファスナー１０が左回り方向６２で回転されたときナール１８が切刃２０の方に向かって回転するように、切刃２０がナール１８の側方側にあることが好ましい。この構造は、ファスナーに関する慣例が、ファスナーを、取り付けて締め付けるために右回りに、また取り外しのために左回りに回すものであるので好ましい。さらに、ナール付き軸部１２は最大切削効率のために切刃２０の方に回転すべきであることが判っている。
【００４２】
ファスナー１０は、ＡＩＳＩ１０３０炭素鋼のような概ね円筒状の炭素鋼線から、頭部１５を線材に成形し、またナール部３６及び尖端部１６を形作るために線材をダイスで転造することによって作られる。鋼製ファスナーの製造方法の例は、本出願の譲受人に譲受された特許の特許文献６、特許文献７、特許文献３、及び特許文献４に開示されており、これら文献の開示は引用することにより本明細書に援用される。
【００４３】
ファスナー１０は、それが成形された後に熱処理されることが好ましい。一つの実施例では、ファスナー１０は、中心かたさがロックウェルＣスケールで４０〜４５であり、また表面かたさがロックウェルＣスケールで４２〜５０である。ファスナー１０の特にナール１８及び切刃２０のかたさが、金属支持部材４を切削可能であるのに十分なほど硬いことが重要である。ファスナー１０が熱処理されない場合は、切刃２０は、ファスナー１０が支持部材４との係合から引き出し可能になるのに十分な量の材料を除去しない。
【００４４】
熱処理の後、ファスナー１０は耐食性の一つ以上の保護層で被覆されることが可能で、好ましくは亜鉛皮膜、クロメート皮膜、及び高分子皮膜で連続的に被覆される。ファスナー１０は、特許文献８、特許文献１、及び特許文献２に記載された方法に類似の方法で被覆されることが可能であり、前記特許文献の特許は全て、本出願の譲受人に譲受され、またそれらの開示は引用することにより本明細書に援用される。
【００４５】
本発明のファスナーは、支持部材に固定された加工物を損傷することなく取り外すことを可能にし、加工物の再利用を可能にする。斬新な本ファスナーは、ナール付き軸部と、概ね鋭い尖端部と、回転ドライバーを受容するための凹部を有する頭部とを含んでおり、ナール付き軸部は、略螺旋状溝と、これに交差してナールを形成する略環状溝とを含んでおり、また複数のナールが、尖端部の方に向かって先細の先導部と、支持部材から材料を切り取るための切刃とを含んでいる。
【００４６】
本発明の前述の記載は本技術分野に通常の知識を有する者が、いま考察されたことを実施しまた使って本発明の最良の態様にすることを可能にする一方で、本技術分野に通常の知識を有する者が、本明細書の中の特定の例示的実施例の、変形形態、組み合わせ形態、及び均等物の存在を理解して評価するであろう。従って本発明は前述の実施態様によって限定されるべきではないが、本発明の範囲と精神に含まれる全ての実施態様によって限定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】ナール付き軸部を有するファスナーの側面部分断面図である。
【図２】加工物及び支持部材に取り付けられたファスナーの側面部分断面図である。
【図３】ファスナーの頭部の平面図である。
【図４】図１の区域線４に沿って得られた、ナール付き軸部におけるナールの拡大図である。
【図５】図１の切断線５−５に沿って得られた、ナール付き軸部の断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
２…加工物
４…支持部材
１０…ファスナー
１２…軸部
１５…頭部
１６…概ね鋭い尖端部
１８…ナール
２０…切刃
２２…略螺旋状溝
２６…略環状溝
【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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