(57)【要約】【課題】  床用合板用に最適な木ネジであって、木造建物の耐震性を向上できるものの提供。【解決手段】  ボロンを含む鋼線材を用い、転造加工によりその軸部１の先端部側に外ネジ部２を形成すると共に、後端に皿状の頭部３を形成する。そしてその転造加工の後に、浸炭・焼戻処理したものである。【選択図】        図１
2005090518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボロンを含む鋼線材を用い、転造加工によりその軸部(1) の先端部側に外ネジ部(2) が形成されると共に、後端に皿状の頭部(3) が形成され、
その転造加工の後に、浸炭・焼戻処理により表面のビッカース硬度が 550〜650 ＨＶ、核心のロックウエルＣスケール硬度が28〜44ＨＲＣにしてなる床用合板用の木ネジ。
【請求項２】
請求項１において、
低炭素鋼の基材に、ボロンを0.0005〜0.003 重量％含む床用合板用の木ネジ。
【請求項３】
請求項１において、
マンガン鋼の基材またはシリコンキルド鋼の基材に、ボロンを0.0005〜0.003 重量％含む床用合板用の木ネジ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、
前記外ネジ部(2) が右ネジに形成され、前記頭部(3) に隣接した部分のみの軸部(1) に右ネジで、前記外ネジ部(2) のネジ山高さより低く且つその外ネジ部(2) のピッチより小なる抜け止め用小ネジ部(2a)が形成された床用合板用の木ネジ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、
前記外ネジ部(2) の先端にドリル刃先部(5) が形成された床用合板用の木ネジ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかの木ネジが用いられ、
床用合板(6) と、梁(7) または桁あるいは胴差し（以下梁等という）とが締結接合され、その外ネジ部(2) の全てが梁(7) 等に螺着され、その床用合板(6) と梁(7) 等との境に前記軸部(1) が位置し、前記抜け止め用小ネジ部(2a)が床用合板(6) のみに螺着された床用合板と梁等との床締結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造耐震構造において用いられる床用合板と梁等を締結する木ネジおよびその床締結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の木造建築構造ではその床に１２mm程度の合板を用い、床と根太との間を釘を用いて締結固定していた。
また、木造耐震構造を確保するものとして２４mm以上の床用合板を用い、横揺れ性能を１．２倍向上させたものが提案されている。この床用合板は根太を省略でき、胴差しと梁に直接床用合板を釘により固定するものである。この構造は工事の短縮と撓みの減少、特に歩行による床鳴りを減少させる効果があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の床用合板を梁や胴差し或いは柱等に固定するには、耐震用の釘として剪断強さの強いＮ７５を用いていた。しかしながら床用合板の場合、合板の反りや撓みが釘打ち作業だけでは確実に押さえることができない欠点があった。この場合、反りや撓みを吸収するため、釘頭部をハンマーで必要以上叩き付けていたが、それでも反りや撓みを補正できないことが多かった。
さらに釘をハンマーで叩き付けると、その度に釘が上下動し、釘穴が大きくなり過ぎて保持力が却って低下することがあった。
また、床用合板を梁等に締結した後にその床上に家財道具を収納すると、その合板の反りや撓みが修正され、その分だけ釘頭が浮き上がる状態が生じる。すると、歩行の際に床鳴りが発生する欠点があった。
【０００４】
なお、このような釘の代わりに木ネジを用いれば、床と梁等との間をより強く締結固定できることは予測される。しかしながら、同一の太さの釘を用いる場合に対して、木ネジの場合には剪断力が低下すると共に、曲げに対する耐力も低下する。即ち、木ネジの場合にはネジ部を形成する必要から、ネジ底半径が釘直径よりも低下するため剪断力が２０〜３０％程度低下する。
また、木ネジ形成の際にネジ部および軸部の加工硬化および熱処理硬化が生じ、地震等により床材と梁等との間に相対移動が生じると剪断力が発生し、簡単に破損してしまう欠点がある。
そこで本発明は、上記の欠点を取り除いた床用合板用の木ネジおよびその床締結構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の本発明は、ボロンを含む鋼線材を用い、転造加工によりその軸部(1) の先端部側に外ネジ部(2) が形成されると共に、後端に皿状の頭部(3) が形成され、
その転造加工の後に、浸炭・焼戻処理により表面のビッカース硬度が 550〜650 ＨＶ、核心のロックウエルＣ硬度が28〜44ＨＲＣにしてなる床用合板用の木ネジである。
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
低炭素鋼の基材に、ボロンを0.0005〜0.003 重量％含む床用合板用の木ネジである。
【０００６】
請求項３に記載の本発明は、請求項１において、
マンガン鋼またはシリコンキルド鋼の基材に、ボロンを0.0005〜0.003 重量％含む床用合板用の木ネジである。
請求項４に記載の本発明は、請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、
前記外ネジ部(2) が右ネジに形成され、前記頭部(3) に隣接した部分のみの軸部(1) に右ネジで、前記外ネジ部(2) のネジ山高さより低く且つその外ネジ部(2) のピッチより小なる抜け止め用小ネジ部(2a)が形成された床用合板用の木ネジである。
【０００７】
請求項５に記載の本発明は、請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、
前記外ネジ部(2) の先端にドリル刃先部(5) が形成された床用合板用の木ネジである。  請求項６に記載の本発明は、請求項１〜請求項５のいずれかの木ネジが用いられ、
床用合板(6) と、梁(7) または桁あるいは胴差し（以下梁等という）とが締結接合され、その外ネジ部(2) の全てが梁(7) 等に螺着され、その床用合板(6) と梁(7) 等との境に前記軸部が位置し、前記抜け止め用小ネジ部(2a)が床用合板(6) のみに螺着された床用合板と梁等との床締結構造である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の床用合板用の木ネジは、ボロンを含む鋼線材を転造加工により木ネジに形成し、その転造加工の後に浸炭、焼戻処理がされているから、床用合板６と梁７との間をこの木ネジで締結した場合、地震等により床用合板６と梁７との間にズレが生じても、その木ネジ12が変形して、両者間の締結状態は依然として保たれる。即ち、地震等により木ネジ12が切断されるおそれがない。それによって、締結構造の信頼性を向上できる。
【０００９】
上記構成おいて、外ネジ部(2) を右ネジに形成し、前記頭部(3) に隣接した部分のみの軸部(1) に右ネジで、前記外ネジ部(2) のネジ山高さより低く且つその外ネジ部(2) のピッチより小なる抜け止め用小ネジ部(2a)を形成することができる。これにより締結された木ネジ12が緩むことを防止し、木ネジ12の頭部３が床用合板６の表面から突出したり、歩行の度に床鳴りがしたりすることを防止できる。
また、木ネジ12の外ネジ部２の先端にドリル刃先部５を形成することにより、木ネジの締結時に梁７に割れが生じることを防止できる。
【００１０】
さらに上記いずれかの木ネジを用いて締結した床用合板と梁等との床締結構造は、耐震性を有し地震等の際に床用合板６と梁７との間に相対移動が生じても木ネジ12が折れることがなく、木ネジ12の変形状態においても床用合板６と梁７との締結構造を保持し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１は本発明の木ネジ12を用いた床構造の要部縦断面図であり、図２は地震等により床用合板６と梁７との間に相対移動が生じたときの木ネジ12の変形状態を示すものであり、図３は床用合板６と梁７等との締結構造を示す斜視略図である。また、図４は本発明に用いる木ネジ12の詳細を示し、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図、（Ｅ）は頭部３の縦断面図であって（Ｄ）のＥ−Ｅ矢視断面図である。
本発明の木ネジ12が使われる床用合板は、主として板厚が２４mm，２８mm，３０mm，３５mmを対象とし、床材として用いる場合には従来の根太を不要とする。そしてこの床用合板が、梁や桁、胴差しに直接、本木ネジ12により締結固定されるものである。
【００１２】
次に、本発明の木ネジ12は微量のボロンを含む低炭素鋼またはマンガン鋼あるいはシリコンキルド鋼よりなる鋼線材を用い、転造加工によりその軸部１の先端部に右ネジの外ネジ部２が形成される。この木ネジの基材として低炭素鋼またはマンガン鋼を用いる場合には、重量で炭素が0.3 ％以下（好ましくは0.15〜0.28％）のものであり、ボロンが0.0005〜0.003 ％（好ましくは0.0009〜0.0015％）であり、マンガンが0.5 ％〜1.2 ％である。  ボロンの微量添加は、木ネジの焼き入れ性を向上させる。その量が0.0005％未満では焼き入れ性の向上が望めず、0.003 ％を越えると脆くなる。このとき炭素を0.3 ％以下含む低炭素鋼の基材を用いることにより、木ネジのねばりを強くし、容易に破断しないようにする。また所定量（0.5 ％〜1.2 ％）のマンガンを含むことにより木ネジの剪断強度を強くする。
【００１３】
このような鋼線材を用い、転造加工によりその軸部１の先端部に右ネジの外ネジ部２が形成されると共に、後端に皿状の頭部３が形成される。さらに、その頭部３に隣接した部分のみの軸部１の外周に、抜け止め用小ネジ部2aが形成されている。この小ネジ部２ａのネジ山の高さおよびピッチが、軸部の先端部側に形成された前記外ネジ部２のそれらより小さい。
転造加工に次いで、浸炭、焼き入れ、焼き戻が行われる。それらの加工により木ネジは、その表面のビッカース硬度を 550〜650 ＨＶ、核心のロックウエルＣスケール硬度を28〜44ＨＲＣ程度にする。すると木ネジは、床用合板６、梁７等に螺着締結が容易で、剪断強度及び、ねばりの強いものとなる。
【００１４】
なお、頭部２の近傍の小ネジ部２ａは、径年変化により床用合板６の板厚が僅かに縮小しても、木ネジの頭部３が床用合板７の表面から僅かに突出することを防止するものである。即ち、この小ネジ部２ａが合板に螺着して、頭部近傍と合板とが一体化することにより、頭部が合板の表面から抜け出ることを防止する。この小ネジ部２ａのピッチは、一例として１mm〜２mmであり、溝深さは0.2 〜0.5mm 程度とすることができる。これに対して、軸部１の先端側の外ネジ部２のピッチは、それより充分大で一例として2.5 〜４mmであり、溝深さは0.5 〜0.9mm 程度とすることができる。
【００１５】
頭部３はその端面に薄いフランジ部８が配置されている。このフランジ部８の厚みは１mm以下が好ましい。また、頭部３の下面側は逆向きの円錐台形状に形成され、放射状のフレキ刃13が定間隔に突設されている。なお、フランジ部８およびフレキ刃13は、これを省略することもできる。
次に、外ネジ部２にはその螺旋状に沿って定間隔にノッチ９が形成されている。また、頭部３の上面には螺着工具嵌着用凹部11が設けられている。さらに、木ネジ先端には、ドリル刃先部５が形成されている。
このように転造加工により形成された木ネジ12は、その後に、浸炭、焼戻処理がされる。それにより曲げモーメントが加わったとき、４５°〜９０°に軸部１で折り曲げられても剪断しない粘りを有する。
【００１６】
また、この木ネジ12は電動ドライバーにより床用合板６の表面に打ち込まれる。即ち、図１及び図３に示す如く床用合板６を梁７等に載置し、床用合板６の上面側から木ネジ12を電動ドライバーにより打ち込む。木ネジ12の先端にはドリル刃先部５が形成され、それによって床用合板６及び梁７に孔を穿設しつつ木ネジ12が床用合板６及び梁７内に進入する。そして頭部３のフレキ刃13によって床用合板６のネジ孔の開口縁が削り取られ、頭部３の上端と床用合板６の上面とが面一または頭部３の方が僅かに凹む程度まで打ち込まれる。このとき木ネジ先端のドリル刃先部５及び外ネジ部２のノッチ９は、床用合板６及び梁７を穿設し木ネジ12を円滑に螺着締結させる。
【００１７】
床用合板６の周縁及び各梁７上には多数の木ネジ12が螺着締結され、本締結構造を完成する。このとき木ネジ12の外ネジ部２はその全長に渡って、梁７に完全に進入し、梁７と床用合板６との境目には木ネジ12の軸部１が位置する。また、頭部３に隣接する小ネジ部２ａは床用合板６に螺着して頭部３およびその近傍と、その床用合板６とを一体化する。それにより頭部３が床用合板６の表面から突出することを防止できる。なお、木ネジ先端のドリル刃先部５及び外ネジ部２のノッチ９は省略することができる。ドリル刃先部５を省略する場合には、その部分は通常の木ネジと同様のとがった先部が形成される。
このようにしてなる本発明の木ネジ12の締結構造は、実験によれば、その締結力、即ち引き抜き強度が従来の床用合板の釘Ｎ７５（耐震対策強度を有するもの）よりも５倍強く且つ、剪断強度が２倍強く、さらに軸部１の粘り強度が高くなっていた。
【００１８】
なお、木ネジ12の全長は一例として２４mm，２８mmその他を造ることができる。次に、軸部１の中間部に、滑り防止用つや消し部14が設けられている。
これは連続的に多数の木ネジを打ち込むため、予め多数の木ネジを電動ドリルのカセットに収納しておく際に、木ネジの不用意な移動を防止するものである。即ち、これは木ネジをカセットの帯材に装着したときに、木ネジが軸線方向に移動することを防止する滑り止めの役をする。
また、ローレット加工部４は緩み止め作用をし、木ネジ12の締結後にそれが締結方向と逆方向に回転することを防止する。
次に、実験によれば梁７に対し床用合板６を水平方向に外力を加えて移動した実験では、木ネジ12は図２の如く変形しても、それが破断することはなかった。
【作用】
【００１９】
本発明の木ネジ12においてそのフレキ刃13は、床用合板６の表面にドリル刃先部５で穿設された孔の縁部を皿状に削り取り、その頭部３のフランジ部８の上面が床用合板６の上面と面一になるようにするためのものである。
また、木ネジ先端のドリル刃先部５は、特に梁７の割れを防止すると共に、その木割れによる締結強度の激減を防止するものである。
さらに平面四角の螺着工具嵌着用凹部11は、床用合板への木ネジ螺着時の施工性を高めるものである。
【００２０】
滑り防止用つや消し部14は、既に述べたように連動式スクリュードライバーを搭載したビス打ち機及びエアー式ビス打ち機における多数の木ネジの搭載を可能とするものである。即ち、樹脂及びワイヤーのロール連結方式に適合できるようにしたものである。これは、多数の木ネジを装着する帯状樹脂の孔に夫々の木ネジを装着したとき、装着状態で軸方向に移動しないように滑りを防止して、木ネジを孔内に保持させるものである。この滑り防止用つや消し部14は、中間部に存在することにより、従来の各種ビス打ち機であって帯状の各種装着テープでも多数の本木ネジを装着することができるものとする。
なお、ローレット加工部４を外ネジ部２の後端に連続させた理由は、その外ネジ部２が確実に梁７内に入り込み、緩み止め効果を発揮できるからである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の木ネジ12を用いた床用合板６と梁７との締結構造を示す説明図。
【図２】床用合板６と梁７との間に相対移動が生じたときの木ネジ12の状態を示す説明図。
【図３】本発明の床用合板６と梁７等との締結構造を示す全体的斜視図。
【図４】本発明の木ネジ12の説明図であって、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図、（Ｅ）は頭部３の縦断面図であって（Ｄ）のＥ−Ｅ矢視断面図。
【符号の説明】
【００２２】
１  軸部
２  外ネジ部
２ａ  小ネジ部
３  頭部
４  ローレット加工部
５  ドリル刃先部
６  床用合板
【００２３】
７  梁
８  フランジ部
９  ノッチ
11  螺着工具嵌着用凹部
12  木ネジ
13  フレキ刃
14  滑り防止用つや消し部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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