JP2563069B2 - 釘 - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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- F16B15/06—Nails; Staples with barbs, e.g. for metal parts; Drive screws
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Description
板状の鋼材などの金属支持部材と、該金属支持部材の片
面の少なくとも一部に重なる金属以外の材料からなる被
覆部材を重合状態に固定するために、上記被覆部材から
シャンクを打込み、該被覆部材と金属支持部材とをシャ
ンクが貫通し、シャンクの尖った先端部が前記金属支持
部材の他の片面から外に突出し、シャンクの頭部が被覆
部材を金属支持部材の片面に対して押付ける金属製の釘
に関するもので、被覆部材は木材の板、プラスターボー
ド、シートその他金属以外の材料であれば何でもよい。
込むと、材料は弾性的に変形し、その反力で釘のシャン
クを締付けるので釘を強力に固定することができる。
金属支持部材の片面に金属以外の材料からなる被覆部材
を重合状態に固定するために、被覆部材の側から釘のシ
ャンクを打込み、該被覆部材と金属支持部材とをシャン
クが貫通し、シャンクの尖った先端を前記金属支持部材
の他の片面から外に突出させると、シャンクの尖った先
端部で開けられた金属支持部材の孔がシャンクに及ぼす
反力は非常に小さい。このため、金属支持部材はシャン
クの尖った先端部から抜けることがあり、被覆部材と金
属支持部材を重合状態に強力に固定することは困難であ
る。これを防止して強力に固定するには被覆部材と金属
支持部材をドリリングタッピングねじを使用すればよい
が、このタッピングねじは比較的高価であり、固定する
際はねじ込まねばならないので時間がかゝる。
述の問題点を解消するために開発されたもので、所定の
厚さを有する金属支持部材(8)と、該金属支持部材の
片面の少なくとも一部に重なる金属以外の材料からなる
被覆部材(7)を重合状態に固定するために、上記被覆
部材からシャンク(1)を打込み、該被覆部材(7)と
金属支持部材(8)とをシャンク(1)が貫通し、シャ
ンクの尖った先端部(4)が前記金属支持部材の他の片
面から外に突出し、シャンクの頭部(2)が被覆部材
(7)を金属支持部材の片面に対して押付ける金属製の
釘であって、後端に頭部(2)、前端に尖った先端部
(4)を有する釘のシャンク(1)が、頭部(2)から
尖った先端部(4)に向かって前向きに前記金属支持部
材(8)と、被覆部材(7)の合計厚さよりも長く軸方
向に延び、前記金属支持部材(8)の他の片面から外に
突出する直径が大きい円筒形の締結部(6)と、上記締
結部から前に同心状に軸方向に延び、前端に尖った先端
部(4)を有する直径が小さい貫通部(5)と、前記締
結部(6)と貫通部(5)との境界に形成されたテーパ
付き段部(9)とを有し、前記直径の小さい貫通部
(5)の外周から直径の大きい締結部(6)の外周まで
の、シャンクの半径方向に測定した前記テーパ付き段部
(9)の高さ(H)が前記金属支持部材(8)の厚さ
(T)の約半分であることを特徴とする。そして、シャ
ンクの半径方向に測定した前記テーパ付き段部(9)の
高さ(H)は金属支持部材(8)の厚さ(T)の半分よ
りも大きくないことが好ましい。
頭部2を有し、頭部2は動力工具のカートリッジに適合
するような平らな側面3を有する。本発明の釘はそのよ
うな形でなく図示されたものと異なる形の頭部を有する
ものに対しても適用することができる。特に本発明の釘
は平らな側面を有しない頭部の釘にも適用可能である。
端部4と、貫通部5と、締結部6と、テーパ付き段部9
から成っている。先端部4は先の尖った円錐形を成して
いるが、最も適したものと思われるダイヤモンド形もし
くはタガネ形の先端部であってもよい。先の尖った円錐
形の先端部は打ち込むときに材料が割れる傾向が殆どな
いので通常好適であるが、ダイヤモンド形もしくはタガ
ネ形の先端部はその点において劣っている。又、円錐形
の先端部は最初打ち込むときに横にそれる傾向がより少
ない。
ンド形もしくはタガネ形の先端部に比較して約15%締
結力の改善を見た。特に満足すべき円錐形先端部の形状
は円錐角度Aが(図1参照)30゜ないし40゜の範囲
にあり、35゜もしくはその近辺の角度が好ましい。然
しながら25゜ないし120゜の範囲でも満足すべき結
果を得ることは可能である。同様な角度範囲はダイヤモ
ンド形およびタガネ形の先端部、あるいは他の先端部の
形状に対しても適用可能である。
接しており、貫通部5の長さは必要に応じて選択可能で
ある。その長さは、被覆部材7を図示の板状の金属支持
部材8に固定するとき(図2ないし4参照)貫通部5は
締結部6が金属支持部材8に打ち込まれる前に完全に金
属支持部材8を貫通するのが好ましい(図3)。換言す
ると貫通部5の長さは金属支持部材8の厚さよりも小さ
くないことが好ましい。又、貫通部5はその全長に亙っ
てほゞ同一の断面形状を有することが好ましい。
るために、締結部6の直径を貫通部5よりも以下に述べ
るように大きく選定する。つまり、金属支持部材8の厚
さTと、貫通部5、締結部6間のテーパ付き段部9の高
さHとの間に以下の特定の関係を持たせる(図1、
2)。貫通部5および締結部6の直径の差が金属支持部
材8の厚さTにほゞ等しいとき、即ち、直径の小さい貫
通部5の外周から、直径の大きい締結部6の外周まで
の、シャンクの半径方向に測定した前記テーパ付き段部
9の高さHが前記金属支持部材8の厚さTの約半分、好
ましくは厚さTの半分よりも大きくないときに満足すべ
き結果が得られた。この直径の差が釘で締結される金属
支持部材の厚さを越えてかなり大きいと、釘は小さい力
で引き抜くことができると考えられる。
僅かに勾配を持っていることもあり得るが全長を通じて
断面形状がほぼ一定であることが好ましい。図示の形状
においては、締結部6はほゞ一定の直径を有しており、
且つテーパ付き段部9は貫通部5から遠ざかるにつれ直
径を大にして傾斜している。テーパ付き段部9の傾斜角
度B(図1)は必要に応じて選択することができるが、
ほゞ45゜が満足すべきものであることが解っている。
締結部6の長さは必要に応じて選択されるが、被覆部材
7と金属支持部材8との厚さの合計よりも小さくない。
4に示される如く平滑な表面であることを要しない。ど
ちらか一方或いは双方の表面は溝を有する粗いものとし
てもよく、さもなければ必要に応じて他の方法で加工し
てもよい。図6および7はそのような加工をしたもの、
即ち締結部6の表面に、溝10とリブ11とを円周方向
に交互に配列した形状に加工されたものを示す。そのよ
うに表面加工したものは釘と、釘が打ち込まれる被覆部
材、及び金属支持部材との間の強固な締結を得るのに役
立つ。
付きシャンクに採用できる唯一の形状ではない。さら
に、溝10はシャンク1の軸心に対して平行とするより
もむしろ角度を持たせて配列することも出来る。又、溝
10は連続的なものである必要はなく図8に示すように
途中で途切れた形状であってもよい。
1の締結部6に形成されているが、これらは貫通部5に
も設けてよいものである。又、これらは貫通部5にのみ
設けてもよい。
2からなる1系列を締結部6に沿って延びるように配列
した他の実施例を示す。歯12は夫々シャンク1上で軸
方向に離間して円周方向に設けられている。歯12は図
9に示すものと異なるものであってもよい。歯12は締
結部6の回りに環状に連続して設ける必要はなく、2個
あるいはそれ以上の数、円周方向に離間したものであっ
てもよい。
施例では締結部6に角度を成して延びる複数のリブ13
の1系列により締結力が達成される。複数のリブ13は
夫々シャンク1の長手方向に関して角度を成して螺旋状
に延びる。このねじれ角は必要に応じて選択してよいが
通常45゜ないし90゜より幾らか小さい範囲にするの
が好ましい。リブ13の数は必要に応じて選択すること
ができる。
の先端部4を有している。しかし、前述の如く先端部の
形状はダイヤモンド形あるいはタガネ形であってでもよ
い。図11、12は4個の平らな面14が夫々隣接する
面とほゞ直角をなすダイヤモンド形を示す。図13、1
4は反対向きに対向する2個の平らな面15を有するタ
ガネ形の例を示す。
被覆部材や金属支持部材に打ち込んだ時に効果を示すよ
うな接着剤を締結部6に塗布してもよい。例えば接着剤
は釘が金属支持部材に打ち込まれるときの摩擦熱で効果
を発揮するようなものであってもよい。又、接着剤は粒
状のものであって釘を打ち込んだとき潰れて拡散するよ
うなものであってもよい。他の異なった段取りも又明ら
かに可能である。何れの場合においても接着剤が自動的
に外気に曝された後硬化して釘と、釘を打ち込む金属支
持部材との間に締結力を保持するのを助けることを意図
している。
とにより、金属支持部材の片面に被覆部材を重合状態に
固定するため、先端部4を有する貫通部5を被覆部材か
ら打込むと、貫通部5は被覆部材と金属支持部材を貫通
して金属支持部材の他の片面から外に突出して釘の締結
部6が打ち込まれる下穴を被覆部材7と金属支持部材8
とに作り、続いてこの下穴にテーパ付き段部9を先頭に
して締結部6が打ち込まれる。テーパ付き段部9は、貫
通部5が被覆部材7と金属支持部材8に形成した下穴を
拡げ、拡がった穴に締結部6が貫通し、テーパ付き段
部、及び一部の締結部は金属板の他の片面から外に突出
する。この下穴の拡がりによる穴の変形は、直径の小さ
い貫通部5の外周から直径の大きい締結部6の外周まで
の、シャンクの半径方向に測定した前記テーパ付き段部
9の高さHによって形成されるが、この高さHは金属支
持部材8の厚さTの約半分、ないし半分よりも大きくな
いので、変形は小さく破損に至る前の弾性変形に留ま
る。こうして、テーパ付き段部9を先頭にして締結部6
が金属支持部材8の下穴を拡げて貫通することにより締
結部6は金属支持部材の穴と強く摩擦係合し、引き抜き
に対して強力な抵抗力を発揮する。釘の打込みは、図4
に示すように頭部2が被覆部材7を金属支持部材の片面
に押付けることによって終了する。前述の構成および配
置に対し、特許請求の範囲に記載された精神および範囲
を逸脱することなく種々な変更、追加等を行うことが可
能である。
被覆部材を金属支持部材に締結するのに極めて高い効果
がある。特にこの釘は被覆部材から金属支持部材に締結
部を打ち込んだのちは引き抜きに対して強力な抵抗力を
発揮し、抜けて被覆部材が金属支持部材から離れること
がないという本発明特有の効果を奏する。
れ、金属支持部材に当接した状態を示す図である。
し、テーパ付き段部と、締結部の一部が被覆部材に打込
まれた状態を示す図2と同じ図である。
して完全に打ち込まれた状態を示す図3と同じ図であ
る。
示す斜視図である。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 所定の厚さを有する金属支持部材(8)
と、該金属支持部材の片面の少なくとも一部に重なる金
属以外の材料からなる被覆部材(7)を重合状態に固定
するために、上記被覆部材からシャンク(1)を打込
み、該被覆部材(7)と金属支持部材(8)とをシャン
ク(1)が貫通し、シャンクの尖った先端部(4)が前
記金属支持部材の他の片面から外に突出し、シャンクの
頭部(2)が被覆部材(7)を金属支持部材の片面に対
して押付ける金属製の釘であって、後端に頭部(2)、
前端に尖った先端部(4)を有する釘のシャンク(1)
が、頭部(2)から尖った先端部(4)に向かって前向
きに前記金属支持部材(8)と、被覆部材(7)の合計
厚さよりも長く軸方向に延び、前記金属支持部材(8)
の他の片面から外に突出する直径が大きい円筒形の締結
部(6)と、上記締結部から前に同心状に軸方向に延
び、前端に尖った先端部(4)を有する直径が小さい貫
通部(5)と、前記締結部(6)と貫通部(5)との境
界に形成されたテーパ付き段部(9)とを有し、前記直
径の小さい貫通部(5)の外周から直径の大きい締結部
(6)の外周までの、シャンクの半径方向に測定した前
記テーパ付き段部(9)の高さ(H)が前記金属支持部
材(8)の厚さ(T)の約半分であることを特徴とする
釘。 - 【請求項2】 請求項1に記載の釘において、シャンク
の半径方向に測定した前記テーパ付き段部(9)の高さ
(H)は金属支持部材(8)の厚さ(T)の半分よりも
大きくないことを特徴とする釘。
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