(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石膏ボードを基材に締結するためのもみ切り式自己穿孔ねじであって、
断面円形の軸とその基端に設けた頭部とを備えており、前記軸のうち頭部と反対側の先端部は最先端を尖らせた先窄まり部になっており、前記軸に、前記先窄まり部を始端とする２条のねじ山を有するねじ部が形成されている一方、前記頭部には、ドライバビットが嵌る係合穴を形成している、
という構成において、
前記ねじ部のうち前記先窄まり部を除いた部分は、頭部の側に位置した大径部と、先端側に位置した小径部と、前記大径部と前記小径部とを滑らかに連続させるテーパ部とから成っており、
前記大径部の谷と小径部の谷とはそれぞれ外径が略一定のストレート状になっていると共に、前記大径部の谷径が前記小径部の谷径よりも大径に設定されている一方、
前記２条のねじ山は、前記各部において互いに高さを異ならせていると共に、前記大径部及び前記小径部においてはそれぞれ外径が略一定のストレート状になっており、更に、高さの高いねじ山の角度が高さの低いねじ山の角度よりも小さくなっており、
更に、前記頭部は、頂面に向けて外径が徐々に拡大すると共に縦断面視で湾曲した曲面のプロフィールを有するラッパ形に形成されており、かつ、前記ラッパ状の部分の外周縁には厚さが等しいフランジ部を形成しており、前記フランジ部はねじ部の最大外径の２倍よりも大きい寸法に設定されている、
石膏ボード締結用のもみ切り式自己穿孔ねじ。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、石膏ボードを基材に締結するためのもみ切り式自己穿孔ねじに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自己穿孔ねじには、先端を尖らせたもみ切りタイプと、先端に切刃付きドリル部を設けたドリルタイプとがある。前者のもみ切りタイプのねじは、先端を尖らせた先窄まり部で部材（ワーク）の組織を押し広げることによって軸を部材に進入させるものであり、木材のような軟質材製基材や例えば板厚が０．５〜１．２ｍｍ程度の薄鋼板製基材に各種ワークを締結することに多用されている。
【０００３】
もみ切り式の自己穿孔ねじについて様々の改良が施されている。例えば、軸に２条のねじ山を形成することが行われており、更に、２条ねじ方式を基本として様々の展開例が提案されている。例えば、軸のうち先窄まり部を除いた部分を谷径が全長にわたって一定のストレート状に形成して、２条のねじ山の高さを互いに異ならせることが行われている。
【０００４】
他方、特許文献１には、ねじ部の全体を２条のねじ山で構成したものにおいて、ねじ部のうち頭側のある程度の範囲は両ねじ山の高さ（或いは外径）が同じである同高部と成し、ねじ山のうち同高部よりも先端側の部分は、両ねじ山の高さが相違する異高部と成すことが記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、ねじ部の全体を２条のねじ山で形成した場合において、ねじ部を、先端側に位置した小径平行ねじ部と、頭の側に位置した大径平行ねじ部と、これら小径平行ねじ部と大径平行ねじ部とを滑らかにつなぐテーパ状の中間ねじ部とに形成することが記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２００８２２号公報
【特許文献２】特許第３３３４５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自己穿孔ねじは様々の用途に使用されており、用途の一つとして、建物の壁や天井を構成する石膏ボードを枠材に締結することがある。壁や天井を構成する枠材（基材）として従来は木材が多用されていたが、近年、耐火性向上や耐久性向上のため、例えば厚さ０．５〜１．２ｍｍ程度で断面略Ｃ字状に形成された薄鋼板製枠材（下地材）が多く使用されている。
【０００７】
いずれにしても、ねじ山が基材に食い込むことでワークの締結が行われるのであり、特許文献２のように先端側の部分の外径をテーパ状に形成すると、ワークや基材への進入が容易ならしめられると言える。
【０００８】
ところで、ねじ山を２条形成すると、各ねじ山のリード角を大きくできるため、ねじが１回転当たりに進む長さを大きくすることができ、従って、作業能率を向上できる利点がある。しかし、特許文献２のように２条のねじ山を各部分において同じ高さに設定したものでは、ねじ山の高さが高くなるとねじ込み抵抗が大き過ぎ、ねじ山の高さを低くすると基材への引っ掛かり抵抗が小さくなって締結強度が弱くなるという問題がある。
【０００９】
本願発明はこのような現状に鑑み成されたもので、改善された形態の石膏ボード締結用もみ切り式自己穿孔ねじを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明に係る石膏ボード締結用もみ切り式自己穿孔ねじは、「断面円形の軸とその基端に設けた頭部とを備えており、前記軸のうち頭部と反対側の先端部は最先端を尖らせた先窄まり部になっており、前記軸に、前記先窄まり部を始端とする２条のねじ山を有するねじ部が形成されている一方、前記頭部には、ドライバビットが嵌る係合穴を形成している」という基本構成になっている。
【００１１】
そして、前記ねじ部のうち前記先窄まり部を除いた部分は、頭部の側に位置した大径部と、先端側に位置した小径部と、前記大径部と前記小径部とを滑らかに連続させるテーパ部とから成っており、前記大径部の谷と小径部の谷とはそれぞれ外径が略一定のストレート状になっていると共に、前記大径部の谷径が前記小径部の谷径よりも大径に設定されている一方、前記２条のねじ山は、前記各部において互いに高さを異ならせていると共に、前記大径部及び前記小径部においてはそれぞれ外径が略一定のストレート状になっており、更に、高さの高いねじ山の角度が高さの低いねじ山の角度よりも小さくなっている。
【００１２】
【００１３】
更に、前記頭部は、頂面に向けて外径が徐々に拡大すると共に縦断面視で湾曲した曲面のプロフィールを有するラッパ形に形成されており、かつ、前記ラッパ状の部分の外周縁には厚さが等しいフランジ部を形成しており、前記フランジ部はねじ部の最大外径の２倍よりも大きい寸法に設定されている。
【発明の効果】
【００１４】
既述のように、自己穿孔ねじにおいてねじ部が２条ねじに構成されていると、ねじ山のリード角を大きくできるためねじ込み作業を迅速に行える。
【００１５】
そして、本願発明では、ねじ部のうち先端側が小径であることにより、ワーク及び基材への初期の進入が容易ならしめられると共に、頭部側が大径であることにより、基材へのねじ山の食い込みがしっかりと行われて高い締結強度を得ることが可能になり、更に、２条のねじ山は各部において高さが異なっているため、高さの高いねじ山を基材にしっかりと食い込ませつつねじ込み抵抗が過度に高くなることを抑制できる。
【００１６】
以上をまとめると、本願発明の自己穿孔ねじは、能率良く締結作業を行えるという２条ねじの利点を保持しつつ、締結強度の向上と締結作業に要する労力の低減とを図ることができる。
【００１７】
さて、住宅を主とした建物の内装材として石膏ボードが多用されているが、近年、石膏ボードは廃材類を混入することが多いことからその強度が低下する傾向にある。この点について本願発明のように構成すると、頭部がフランジ部を有することと、フランジ部の外径がねじ部の最大外径の２倍よりも大きいことと（従来のねじの頭部の外径はほぼねじ部の外径の２倍になっている）が相まってワークに対する押さえ力が向上するため、従来よりも脆い石膏ボードを締結することに特に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
(1).第１実施形態の構造
図１のうち（Ａ）は自己穿孔ねじの正面図、（Ｂ）はねじ山を省略した状態での正面図、（Ｃ）は平面図、（Ｄ）は部分的な断面図である。なお、（Ｄ）では断面表示の平行斜線（ハッチング）は部分的にしか表示していない。
【００２０】
自己穿孔ねじは、断面円形の軸１とその基端に一体に繋がった頭部２とを備えており、軸１のうち頭部２と反対側の先端部は、最先端を尖らせた先窄まり部３になっている。先窄まり部３のテーパ角度は略２５度程度に設定している。なお、本実施形態の先窄まり部３は円錐状に形成しているが、縦断面視での形状を曲面と成した砲弾形に形成することも可能である。
【００２１】
軸１には、第１ねじ山４と第２ねじ山５との２条のねじ山が形成されており、隣り合ったねじ山４，５の間には断面視で平坦状の谷が露出している。両ねじ山４，５は先窄まり部３から始まって（立ち上がって）おり、両ねじ山４，５とも首下近傍まで延びている（両ねじ山４，５の終端と頭部２との間にねじ無し部が存在していてもよい。）。かつ、始端及び終端を除いた各部位において第１ねじ山４の高さが第２ねじ山５の高さよりも高くなっている。
【００２２】
本実施形態では、第１ねじ山４の始端（先端）は先窄まり部３の先端まで延びており、第１ねじ山の始端がもみ切り部４ａになっている。このもみ切り部４ａの食い込み作用により、軸１が部材（石膏ボード、基材）に進入するきっかけが作られる。第１ねじ山４及び第２ねじ山５とも終端部は徐々に高さが低くなっており、第２ねじ山５の終端は図１（Ａ）において背面箇所に位置している。
【００２３】
２条のねじ山４，５が形成されているねじ部のうち先窄まり部３を除いた部分は、頭部２の側に位置した大径部６と、先端側に位置した小径部７と、両者を滑らかにつなぐテーパ部８との３つの部分から成っており、大径部６及び小径部７とも、当該大径部６及び小径部７において谷径及び両ねじ山４，５の外径が一定のストレート状になっている。
【００２４】
すなわち、大径部６の谷径Ｄ１は大径部６の全長にわたって略一定であり、また、大径部６における第１ねじ山４の外径Ｄ２及び第２ねじ山５の外径Ｄ３は終端を除いてそれぞれ大径部６の全長にわたって略一定になっており、同様に、小径部７の谷径Ｄ４は小径部７の全長にわたって略一定であり、また、小径部７における第１ねじ山４の外径Ｄ５及び第２ねじ山５の外径Ｄ６はそれぞれ小径部７の全長にわたって略一定になっている。
【００２５】
第１ねじ山４の外径差（Ｄ２−Ｄ５）、及び、第２ねじ山５の外径差（Ｄ３−Ｄ６）は、谷径の差（Ｄ１−Ｄ４）と略同じになっている。本実施形態では、大径部６及び小径部７とも、第１ねじ山４の高さは第２ねじ山５の高さの２倍程度に設定しているが、高さの比率は任意に設定できる。また、小径部７における第１ねじ山４の外径Ｄ５を大径部６における第２ねじ山５の外径Ｄ３と同じ程度に設定することも可能である。
【００２６】
本実施形態の場合、θ１は３０度程度、θ２は６０度程度に設定しているが、勿論、角度は必要に応じて任意に設定できる。
【００２７】
頭部２は、外向き凹状に湾曲したプロフィールを有するラッパ形になっており、頂面には、ドライバビットが嵌まる係合穴の一例として十字穴９を形成している。上端にはフランジ部２ａを設けている。フランジ部２ａの外径は大径部６における第１ねじ山４の外径Ｄ２の３倍程度に設定している。
【００２８】
(2).使用状態
図２ではねじの使用例を示している。この例では、石膏ボード１０を薄鋼板製で断面略Ｃ字状の枠材（基材：下地材）１１に締結することに使用しており、（Ａ）はねじ込み切った状態での断面図、（Ｂ）はねじ込み途中の断面図である。石膏ボード１０の表面には表紙１２が貼られ裏面には裏紙１３が貼られている。
【００２９】
ねじのねじ込みにおいて、先に小径部７が石膏ボード１０から枠材１１に進入し、次いで、大径部６が石膏ボード１０と枠材１１に進入していく。ねじ込み切った状態では、大径部６のねじ山４，５が枠材１２の内周縁に引っ掛かると共に、頭部２のフランジ部２ｂは石膏ボード１０の内部にめり込んだ状態になる（表紙１２に壁紙を貼るためである。）。
【００３０】
枠材１１には、ねじの進入により、ねじ込み方向に突出したバーリング状の膨出部１１ａが形成され、この膨出部１１ａがねじ山４，５のフランク（追い側フランク）に引っ掛かることでねじの抜けが阻止される。
【００３１】
そして、本願発明では、小径部７が先に枠材１１に進入するためねじ込みの初期から中期にかけてのねじ込み抵抗が小さくてねじ込みをスムースに行うことができ、また、大径部６も枠材１１に食い込んでいく（枠材１１を押し広げていく）ため、大径部６と枠材１１との間にガタが生じることはなく、ねじ山４，５を枠材１１の膨出部１１ａにしっかりと引っ掛からせることができ、これにより、高い締結強度を確保することができる。
【００３２】
本実施形態のように、頭部２のフランジ部２ａをねじ山の最大径（呼び径）Ｄ２の３倍程度（従来品は２倍程度である）に設定すると、石膏ボート２に対する押さえ力を格段に向上できるが、フランジ部２ａを石膏ボード１０の内部にめり込ませる必要があるため、フランジ部２ａの外径が従来よりも大きいと、ねじ込み終期において高い引き抜き抵抗が必要になり、そのためには、ねじ山４，５に対する枠材１１の引っ掛かり抵抗が大きくなければならない。
【００３３】
この点、本願発明では既述のとおり大径部６のねじ山４，５に対する枠材１１の引っ掛かり抵抗が大きくなるため、枠材１１の膨出部１１ａが潰れてねじが空回りしてしまう現象（ねじがバカになる現象）を回避しつつ、頭部２の全体を石膏ボード１０の内部にめり込ませることができる。
【００３４】
また、ねじ部の全体がストレートであると、石膏ボードが崩れてねじ部との間にガタが生じる場合があるが、本願発明では大径部６は石膏ボート１０に対しても食い込んでいくため、ねじ部を石膏ボード１０の組織に密着させた状態にすることができる。
【００３５】
いうまでもないが、本実施形態のねじは、木製の枠材（基材）に石膏ボード１０を締結することにも使用できる。この場合、ねじ部の全体又は大部分が枠材に進入したままであることが多いが、小径部７の存在によって全体としてのねじ込み抵抗が小さくなるため、締結作業に際しての作業者の負担を軽減することができる。
【００３６】
【００３７】
【００３８】
本願発明は上記の実施形態の他にも具体化できる。
【００３９】
【００４０】
頭部における係合穴の形態は十字穴に限らないのであり、四角穴や六角穴、或いは星型の穴など、様々な形状の係合穴を採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施形態の構造を示す図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はねじ山を省略した状態での正面図、（Ｃ）は平面図、（Ｄ）は部分的な断面図である。
【図２】使用状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  軸
２  頭部
３  先窄まり部
４  第１ねじ山
５  第２ねじ山
６  大径部
７  小径部
８  テーパ部
９  係合穴の一例としての十字穴
１０  石膏ボード
１１  基材の一例としての薄鋼板製枠材（下地材）
【図１】
0004684158.tif 000002
【図２】
0004684158.tif 000003