(57)【要約】【課題】被打込み材料に打込まれる際の抵抗が小さくて容易に打込みができるとともに、打込み後の引き抜き耐力が大きくて被打込み材料から容易に抜け出さない釘。【解決手段】釘胴部２の表面に、釘頭部３側は緩斜面で先端部４側が急角度の壁面をなす複数の窪みを、釘胴部２の長手方向に列設する。特に、前記窪みを第１の窪み５とし、第１の窪み５の列の隣りに、底部の溝が第１の窪み５の列に傾くように形成された複数の第２の窪み６を列設し、釘引き抜き時には第２の窪み６内の被打込み材の木繊維１５を第１の窪み５の列側に排出させるようにするのが好ましい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
釘胴部の表面に、釘頭部側は緩斜面で先端側が急角度の壁面をなす複数の窪みを、釘胴部の長手方向に列設したことを特徴とする釘。
【請求項２】
前記窪みを第１の窪みとし、第１の窪みの列の隣りに、底部に第１の窪みの列に傾くように形成された溝を有する複数の第２の窪みを列設し、釘引き抜き時には第２の窪み内の被打込み材の木繊維が第１の窪みの列側に押出すようにした、請求項１記載の釘。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、釘胴部の表面に窪みを形成した釘に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
通常の釘の胴部表面は滑らかに形成されているので、打ち込み時の抵抗は小さいが、その反面、引き抜き耐力も小さく、抜け出しやすい。このような保持力の低下を防止するため、釘胴部表面にスクリューやリングを設けることによって引き抜き耐力を増大させることが行なわれている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実公平３−４８１４号公報）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、釘胴部にスクリューやリングを設けると、引き抜き耐力は大きくなるが、その反面、打ち込み時の抵抗は大きくなるので、打ち込みにくくなるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記問題点を解消し、被打込み材料に打込まれる際の抵抗が小さくて容易に打込みができるとともに、打込み後の引き抜き耐力が大きくて被打込み材料から容易に抜け出さない釘を提供することをその課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明に係る釘は、釘胴部の表面に、釘頭部側は緩斜面で先端側が急角度の壁面をなす複数の窪みを、釘胴部の長手方向に列設したことを特徴とする。
【０００７】
なお、前記窪みを第１の窪みとし、第１の窪みの列の隣りに、底部に第１の窪みの列に傾くように形成された溝を有する複数の第２の窪みを列設し、釘引き抜き時には第２の窪み内の被打込み材の木繊維が第１の窪みの列側に押出すようにするのが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】Ｐ
図１（ａ）（ｂ）において符号１は釘、２は釘胴部、３は釘頭部であり、４は先端部を示す。釘胴部２の表面の長手方向には複数の窪みが列設されている。窪みは形状が異なる第１の窪み５と第２の窪み６の２種類で、いずれも釘頭部３側が尖った楔形形状をなしている。
【０００９】
第１の窪み５の外形は、図２（ａ）に示されるように、釘胴部２の長手方向に沿う縦辺部５ａと、縦辺部５ａの釘頭部３側の端部から先端部４側に斜めに延びる斜辺部５ｂと、縦辺部５ａの先端部側から長手方向に対して直交するように延びる横辺部５ｃと、上記斜辺部と横辺部５ｃとを接続する彎曲辺部５ｄとによって形成される形状を有している。また、第１の窪み５を釘胴部２の長手方向に沿う断面で見ると、図３（ａ）に示されるように、釘頭部３側の、上記斜辺部５ｂから続く面７は緩斜面に形成されているが、先端部４側の、上記横辺部５ｃから落ちる面８は、釘胴部２の表面に対して略垂直となる急角度の壁面をなすように形成されている。
【００１０】
なお、第１の窪み５は左右に配置されたものが対を成して列設され、左右の第１の窪み５は中心線Ｐに対して線対称をなすように形成されている。これにより、第１の窪み５によって構成される２つの列の間には、縦辺部５ａが配置され、上記２つの列の両外側には、上記中心線Ｐから先端部４側に向かって遠ざかるように延びる斜辺部５ｂが配置される。
【００１１】
第２の窪み６は、図２（ｂ）に示されるように、釘胴部２の長手方向に沿う縦辺部６ａと、縦辺部６ａの釘頭部３側の端部から先端部４側に斜めに延びる斜辺部６ｂと、縦辺部６ａの先端部側から先端部４側に斜めに延びる斜辺部６ｃとによって形成される三角形状の外形を有している。また、第２の窪み６は、上記各辺部から続く斜面１０、１１、１２が三角形状の各頂角の二等分線が交わる点に向かって深くなるように形成されている。そして、第２の窪み６を釘胴部２の長手方向に沿う断面で見ると、図３（ｂ）に示されるように、釘頭部３側の、上記斜辺部６ｂから続く面１１は緩斜面１１に形成されているが、先端部４側の、上記横辺部５ｃから続く斜面１２は、釘胴部２の表面に対してやや急角度をなすように形成されている。
【００１２】
なお、第２の窪み６も左右に配置されたものが対を成して列設され、左右の第２の窪み６は中心線Ｐに対して線対称をなすように形成されている。これにより、第２の窪み６によって構成される２つの列の間には、縦辺部６ａが配置され、上記２つの列の両外側には、上記中心線Ｐから先端部４側に向かって遠ざかるように延びる斜辺部６ｂが配置される。そして、２つの列において左右に対応する第２の窪み６の先端部４側の底部に形成されるＶ溝１３は、上記中心線Ｐから先端部４側に向かって遠ざかるように斜めに配置される。
【００１３】
以上のように、上記釘には左右１対の第１の窪み５の２列と第２の窪み６の２列が交互に配置されている。
【００１４】
次に、上記構成の釘を被打込み材（木材）に打ち込むと、図４（ａ）（ｂ）に示されるように、釘胴部表面から突出したものはなく、むしろ上記表面には窪み５、６があるので被打込み材１４との摩擦抵抗は小さく、しかも、各窪みの釘頭部３側の面７、１１は緩斜面であるから、木の繊維１５が窪みの内側に入り込んでも、大きな打込み抵抗にはならない。また、第１及び第２の窪み５、６の２列の中心線Ｐ側の縦辺部５ａ、６ａは、中心線Ｐに平行になっている。したがって、釘はスムーズに真直に打込まれる。
【００１５】
これに対し、被打込み材１４中に打ち込まれた釘を引き抜くときは、図５（ａ）（ｂ）に示されるように、第１の窪み５も第２の窪み６も、その先端部４側の面８、１２が急角度を成しているので、第１の窪み５の内側に入り込んだ木の繊維１５は先端部４側の壁面８、１１に引っ掛かる。特に第１の窪み５の内側に入り込んだ木の繊維１５は先端部４側の壁面８に引っ掛かかりやすい。この引っ掛かりが引き抜き時の抵抗になるので、釘は引き抜きにくくなり、引き抜き荷重は高くなる。また、第２の窪み６の２列は、全体として釘頭部３側が尖ったＶ字形の形状を成し、第２の窪み６の先端部４側の底部に形成される溝１３（図２（ｂ）参照）はＶ溝で、中心線Ｐから先端部４側に向かって遠ざかるように斜めに配置されているから、第２の窪み６内に入り込んだ木材の繊維１５は引き抜き時には上記Ｖ溝１３に沿って、図６の矢印のように外側に押し出される力を受けることになる。押出された木繊維１５は第１の窪み５の列に寄せられるので、第１の窪み５に入り込む木繊維１５の密度は高くなる。第１の窪み５の内側に入り込んだ木の繊維１５は、上述のように先端部４側の壁面に引っ掛かかりやすいので、これが大きな引き抜き抵抗となり、釘の引き抜き耐力は各段に増大する。
【００１６】
実際に、第１の窪み５のピッチＰ１と第２の窪み６のピッチＰ２とを１対３にして形成した窪み釘と、表面が滑らかな通常釘と、釘胴部表面にスクリュー形状やリング形状の突部を形成した特殊釘を木材に打込んだときの打ち込み抵抗と上記釘を木材から引き抜いた時の荷重の増減を実験で確かめた。Ｐ１対Ｐ２は１対３に限定されるものではないが、第２の窪み６の数よりも第１の窪み５の数を増やす方が望ましい。
【００１７】
まず、窪み釘と通常釘と特殊釘を木材に打込んだときの打ち込み抵抗を測定したところ、図７に示す結果が得られた。一般には、通常釘のグラフに見られるように、打込み抵抗は、同図のＡ点に示されるように、初期に大きく、その後全体としては緩やかに動いていく。リング形状やスクリュー形状の突部を有する特殊釘では、初期の打込み抵抗が大きく、Ａ点までの初期荷重が通常釘と比較するとはるかに高く、その後も荷重が上下しながら全体的に上がっていく（上がり方はピッチや形状に応じて異なる）。このように、釘１本を打ち込むのに必要な荷重は、通常釘の場合に必要な荷重よりもはるかに大きいと考えられる。
【００１８】
これに対し、窪み釘の場合は、窪みの周辺にわずかながら加工時に凸部ができるため、初期段階では通常口よりも打込み荷重が多少高くなるが、第１の窪み５も第２の窪み６も打込み時に木繊維１５に当る面７、１１は滑らかな斜面となっており、また上記各窪みにより接触面積が減り、その分の抵抗が小さくなるため、いったん動き始めた後は通常釘より打ち込み荷重の上がり方は緩やかになる。そのため、窪み釘の打ち込み荷重は通常釘と同程度か、それよりも低く抑えることができる。
【００１９】
次に、上記３種の釘を木材中に打ち込んだ後、引き抜くときの引き抜き荷重の増減を実験で確かめたところ、図８に示す結果が得られた。一般的には、通常釘のグラフに見られるように、いったん抜け始めると急激に抵抗がなくなり、いっきに抜けてしまう。
【００２０】
特殊釘の場合は、抜け始めのピーク値が上がるとともに、抜け始め後も繰り返し抵抗値が上下するが、その繰り返しは単調である。
【００２１】
窪み釘の場合は、特殊釘と同様に高い数値を示す。その理由は、図６に示されたように、引き抜き時、第２の窪み６の中に入り込んだ木繊維１５は図の矢印方向に逃げようとする。第１の窪み５の列は第１のくぼみ列から押しやられた木繊維１５のために木繊維１５の密度が高くなる。第１の窪み５において、先端部４側に形成された横辺部５ｃから落ちる面は、釘胴部２の表面（引き抜き方向と同じ）に対して略垂直となる急角度の壁面をなすように形成されているため、その中の木繊維１５は釘胴部２の外側に逃げるか、第１の窪み５に入ったまま引きちぎられる。このように、もともと第２の窪み６列にあった木繊維１５が第１の窪み５の列に寄せられて木繊維１５の密度を高め、この高密度の木繊維１５が第１の窪み５の急角度の壁面８に引っ掛かるため、大きな引き抜き抵抗になり、引き抜き荷重が増大する。
【００２２】
なお、第１の窪み５のみを設けた釘で実験したところ、密度が高くならない分だけ、上記窪み釘よりも数値が低かったが、第１の窪み５の内側に入り込んだ木の繊維１５は先端部４側の壁面に引っ掛かかりやすいので、この引っ掛かりが釘引き抜き時の抵抗になって引き抜き荷重は高くなる。このため、通常釘に比べて十分に大きい数値を得ることができた。したがって、第２の窪み６の形状であっても、先端部４側の斜辺部６ｃが長手方向に直角で、かつその窪みの面１２が釘胴部２の表面に対して略垂直となる急角度の壁面をなすように形成されていれば、同様の高い数値が得られる。
【００２３】
上述のように、実験によっても、窪み釘の打ち込み抵抗は通常釘のレベルまで抑えられ、引き抜き抵抗は特殊釘のレベルまで上げることができることがわかった。
【００２４】
なお、窪みの形状は上記第１の窪みと第２の窪みの形状に限定されない。例えば、第２の窪みは長手方向に対して両側に斜辺部を有する二等辺三角形状を成すようにしてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、釘打込み時には、釘胴部の表面から突出したものはなく、むしろ釘胴部の表面に窪みがあるので被打込み材との摩擦抵抗は小さく、しかも、各窪みの釘頭部側は緩斜面であるから、木の繊維が窪みの内側に入り込んでも、大きな打込み抵抗にはならない。打込み時には窪みがあるので、したがって、釘を容易に打込むことができる。反対に、釘引き抜き時には、窪みの内側に入り込んだ木の繊維は先端部側の壁面に引っ掛かかりやすい。この引っ掛かりが引き抜き時の抵抗になるので、釘は引き抜きにくくなり、引き抜き荷重は高くなり、引き抜き耐力は増大する。
【００２６】
請求項２に係る発明によれば、釘引き抜き時には第２の窪み内の被打込み材である木材の繊維が第１の窪み列側に押出すようにしたので、押出された木繊維は第１の窪みの列に寄せられて第１の窪みに入り込み、第１の窪みの木繊維の密度は高くなる。第１の窪みの内側に入り込んだ木の繊維は先端部側の壁面に引っ掛かかりやすい。この壁面は釘胴部の表面に対して急角度を成しているので、大きな引き抜き抵抗が生じ、釘の引き抜き耐力は各段に増大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ）は本発明に係る釘の正面図と側面図
【図２】（ａ）（ｂ）はそれぞれ第１の窪みと第２の窪みの拡大図
【図３】（ａ）（ｂ）は図２のＸ−Ｘ線、Ｙ−Ｙ線上の拡大断面図
【図４】（ａ）（ｂ）は図１のＹ−Ｙ線上の拡大断面図
【図５】（ａ）（ｂ）はそれぞれ第１の窪み列と第２の窪み列における釘打込みと釘引き抜きの状態を示す要部の拡大断面図
【図６】上記釘の釘胴部の拡大展開図
【図７】釘打込み時における実験を示す図表
【図８】釘引き抜き時における実験を示す図表
【符号の説明】
１
２  釘胴部
５  第１の窪み
６  第２の窪み
１５  木繊維
【図１】
2004332810.tif 000003
【図２】
2004332810.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004332810.tif 000006
【図５】
2004332810.tif 000007
【図６】
2004332810.tif 000008
【図７】
2004332810.tif 000009
【図８】
2004332810.tif 000010