JP6941320B2 - 地面敷設材用アンカー釘とその製釘方法 - Google Patents

Description

本発明は、法面（斜面）や平面（平坦面）に敷設されるネット状やマット状あるいはシート状の地面敷設材を固定するためのアンカー釘と、その製釘方法に関する。

近年、道路脇や造成地の盛土及び切土斜面や平坦面、河川や池の堤防斜面やこれに続く平坦面、山間の崩壊斜面や掘削工事後の斜面等について、その早期緑化と保護を目的として、種子及び肥料を保持させた植生シート・マットを斜面全体に敷設する方式が多用されつつある。また、これら斜面や平坦面に対し、元の土壌に含まれる不要な草種子の発芽・生育を防ぐために防草シートを敷設したり、地中への雨水の浸透を抑制するために防水シートを敷設する場合もある。

しかして、これら植生シート・マット・ネット、浸食防止シート・マット、防草シート、防水シート等（以下、総称して地面敷設材という）は、法面や平坦面等の地面での敷設状態を安定に保つ上で地面地盤に固定する必要がある。その固定手段として、従来よりＬ字アンカーピンを地面敷設材の要所で地中に打ち込む方法が汎用されている（例えば、特許文献１の図２，４，５、特許文献２の図３，８，９）。このＬ字アンカーピンは、一般的に、線径９〜１６ｍｍ、長さ２００〜４００ｍｍの軟鋼線材からなり、先端側が尖ると共に、基端側がＬ字状に曲げ加工されており、基端側をハンマー等で打ち付けて地中へ打ち込むことで、その太さと長さによって地中保持力を確保するようになっている。

特開２０１４−１１４６５１号公報 特開２０１６−２２３２６５号公報

しかしながら、従来汎用のＬ字アンカーピンは、地面敷設材に対する係止性と地中保持力に優れる反面、単重量が大きい（例えば、線径９ｍｍ，長さ２００ｍｍの最少サイズで約１１０ｇ）ことと、打込みの作業性が悪いことで、施工に従事する作業者にかかる負担が大きいという難点があった。すなわち、敷設した地面敷設材を安定に保つには多数の箇所で固定する必要があるから、作業者は重量が嵩む多数本のアンカーピンを所持したまま斜面上を小刻みに移動しつつ、停止の都度に体勢を確保して打込み作業を行うことになる上、打込み作業ではアンカーピンのＬ字状に曲がった基端部を打撃するため、打点がアンカーピンの地中進行方向から外れ、それだけ打撃力のロスが大きいことに加え、硬い土質であったり、先端が地中の礫や岩石等に遭遇した際に、上部側が曲がって打込み不能に陥ることも多々あった。

本発明は、上述の事情に鑑みて、従来汎用のＬ字アンカーピンに比較して、単重量が小さくとも地面敷設材に対する係止性と大きな地中保持力を確保でき、しかも打込みの作業性に優れ、作業者にかかる負担を大幅に低減し得る地面敷設材用アンカー釘と、このようなアンカー釘を確実に容易に製造する製釘方法とを提供することを目的としている。

上記目的を達成するための手段を図面の参照符号を付して示せば、請求項１の発明に係る地面敷設材用アンカー釘１Ａ，１Ｂは、径Ｄ：６〜９ｍｍで長さＬ：１５０〜３００ｍｍの釘軸部１１の一端側に、鍔径（長径）Ｅ１：１７ｍｍ以上の鍔形をなす釘頭部１２を有し、該釘軸部１１の他端側が尖端１３をなし、釘頭部１２の表面１２ａ側と裏面１２ｂ側の少なくとも一方に複数本の凸条２が平行に刻設されると共に、釘軸部１１の少なくとも尖端１３側半部に、一定ピッチで配置する多数のリング状突起４、もしくはスクリュー部５が設けられ、釘頭部１２の鍔形が楕円形であり、凸条２が該楕円形の長径Ｅ１方向に沿って形成されてなるものとしている。

請求項２の発明は、上記請求項１の地面敷設材用アンカー釘１Ａ，１Ｂにおいて、凸条２は、高さが０．１〜０．２ｍｍ、幅が０．２０〜０．４０ｍｍである構成としている。

請求項３の発明は、上記請求項１又は２の地面敷設材用アンカー釘１Ａ，１Ｂにおいて、楕円形の長径が２０ｍｍ以上である構成としている。

請求項４の発明は、上記請求項１〜３のいずれかの地面敷設材用アンカー釘１Ａ，１Ｂにおいて、釘頭部１２の表面１２ａ側及び裏面１２ｂ側に凸条２を有し、表面１２ａ側の凸条２が一定ピッチで１０〜２０本、裏面１２ｂ側の凸条２が８〜１２本である構成としている。

請求項５の発明は、上記請求項１〜４のいずれかの地面敷設材用アンカー釘１Ａにおいて、リング状突起４が断面三角形山形をなすと共に、該断面三角形山形における釘頭側斜面４ａが尖端側斜面４ｂよりも急勾配である構成としている。

請求項６の発明は、上記請求項１〜５のいずれかの地面敷設材用アンカー釘１Ａ，１Ｂにおいて、釘頭部１１の裏面１２ｂ側の凸条２は、楕円形の短径方向中央部に設けた釘軸部１１の径Ｄに略相当する幅の平坦部Ｚを除く両側に刻設されてなる構成としている。

請求項７の発明は、上記請求項１〜６のいずれかの地面敷設材用アンカー釘１Ａ，１Ｂにおいて、釘頭部１２の裏面１２ｂ側における両側部に、凸条２よりも高く突出する係止突起３を有してなる構成としている。
請求項８の発明に係る地面敷設材用アンカー釘１Ａ，１Ｂは、径Ｄ：６〜９ｍｍで長さＬ：１５０〜３００ｍｍの釘軸部１１の一端側に、鍔径（長径）Ｅ１：１７ｍｍ以上の鍔形をなす釘頭部１２を有し、該釘軸部１１の他端側が尖端１３をなし、釘頭部１２の裏面１２ｂ側に複数本の凸条２が平行に刻設されると共に、釘軸部１１の少なくとも尖端１３側半部に、一定ピッチで配置する多数のリング状突起４、もしくはスクリュー部５が設けられ、釘頭部１１の裏面１２ｂ側の凸条２は、楕円形の短径方向中央部に設けた釘軸部１１の径Ｄに略相当する幅の平坦部Ｚを除く両側に刻設されてなるものとしている。

請求項９の発明は、金属線材１０を切断位置へ送給すると共に、切断位置の手前側にある一対のダイス６で該金属線材１０の先端側を一部突出状態に挟持し、この金属線材１０の突出した先端を切断位置の先方側にあるパンチ７で打撃することによって釘頭部１２を成形し、次いで該金属線材１０を所定長さ送ったのち、切断位置にある切断装置８によって切断端部を尖端１３形状にして切断する製釘方法において、ダイス６及びパンチ７として、両者の対向面の少なくとも一方に複数本の凹条６１，７１を形成したものを用い、金属線材１０として径Ｄ：６〜９ｍｍの軟鋼線を用いてパンチ７で打撃することにより、釘頭部１２の鍔形が楕円形であり、凸条２が該楕円形の長径Ｅ１方向に沿って形成されるように、表面１２ａ側と裏面１２ｂ側の少なくとも一方に複数本の凸条２が平行に刻設された鍔径１７ｍｍ以上の鍔形の釘頭部１２を成形し、釘軸部１１の長さを１５０〜３００ｍｍとして切断端部を尖端１３形状にして切断後、釘軸部１１の少なくとも尖端１３側半部に、転造によって一定ピッチで配置する多数のリング状突起４、もしくはスクリュー部５を形成することを特徴としている。
請求項１０の発明は、金属線材１０を切断位置へ送給すると共に、切断位置の手前側にある一対のダイス６で該金属線材１０の先端側を一部突出状態に挟持し、この金属線材１０の突出した先端を切断位置の先方側にあるパンチ７で打撃することによって釘頭部１２を成形し、次いで該金属線材１０を所定長さ送ったのち、切断位置にある切断装置８によって切断端部を尖端１３形状にして切断する製釘方法において、ダイス６及びパンチ７として、両者の対向面の少なくとも一方に複数本の凹条６１，７１を形成したものを用い、金属線材１０として径Ｄ：６〜９ｍｍの軟鋼線を用いてパンチ７で打撃することにより、釘頭部１１の裏面１２ｂ側の凸条２が、楕円形の短径方向中央部に設けた釘軸部１１の径Ｄに略相当する幅の平坦部Ｚを除く両側に刻設されるように、裏面１２ｂ側に複数本の凸条２が平行に刻設された鍔径１７ｍｍ以上の鍔形の釘頭部１２を成形し、釘軸部１１の長さを１５０〜３００ｍｍとして切断端部を尖端１３形状にして切断後、釘軸部１１の少なくとも尖端１３側半部に、転造によって一定ピッチで配置する多数のリング状突起４、もしくはスクリュー部５を形成することを特徴としている。

次に、本発明の効果について、図面を参照して具体的に説明する。請求項１，８の発明に係る地面敷設材用アンカー釘１Ａ，１Ｂによれば、特定の径Ｄ及び長さＬの釘軸部１１の一端側に、鍔径が１７ｍｍ以上と大きい鍔形の釘頭部１２を備えると共に、釘軸部１１の少なくとも尖端１３側半部に、一定ピッチで配置する多数のリング状突起４、もしくはスクリュー部５を有する特異な形態であるから、従来汎用のアンカーピンに比較して単重量が小さいにも関わらず、釘頭部１２による地面敷設材（植生マットＭ）の係止性と釘軸部１１による地中保持力を充分に確保できる上、地中への打込みの際の打点が釘の地中進行方向と一致することで打撃力のロスがなく、硬い土質であったり、先端が地中の礫や岩石等に遭遇しても軸部１１が突入でき、打込みの作業性に優れ、施工に従事する作業者の労力負担を大幅に軽減できる。しかして、釘頭部１２の表面側１２ａと裏面側１２ｂの少なくとも一方に刻設された複数本の凸条２は、製釘において釘軸部１２に対応する金属線材１０のパンチ７による打撃にて鍔径の大きい釘頭部１２を形成するために必要となる。また、請求項１の発明に係る地面敷設材用アンカー釘１Ａ，１Ｂは、釘頭部１２の鍔形が楕円形であり、凸条２が該楕円形の長径Ｅ１方向に沿って形成されていることから、製釘時に金属材料が凸条２に沿って展延し易く、もって、長径Ｅ１の大きい釘頭部１２を備えるものを確実に製造できる。一方、請求項８の発明に係る地面敷設材用アンカー釘１Ａ，１Ｂは、釘頭部１１の裏面１２ｂ側の凸条２が中央部の平坦部Ｚを除く両側に刻設されることで、製釘時のダイス６側の応力集中に割れを回避できるという利点がある。

請求項２の発明に係る地面敷設材用アンカー釘１Ａ，１Ｂは、溝部２の高さと幅が特定範囲にあることで、鍔径の大きい釘頭部１２を備えるものを確実に製造できる。

請求項３の発明に係る地面敷設材用アンカー釘１Ａ，１Ｂは、上記楕円形の長径が２０ｍｍ以上の釘頭部１２を有することから、特に地面敷設材（植生マットＭ）の係止性に優れたものとなる。

請求項４の発明に係る地面敷設材用アンカー釘１Ａ，１Ｂは、釘頭部１２の表面側１２ａ及び裏面側１２ｂに凸条２を有し、表面側１２ａ及び裏面側１２ｂの凸条２が特定の本数及び配置であることで、鍔径の大きい鍔形の釘頭部１２を備えるものをより確実に製造できる。

請求項５の発明に係る地面敷設材用アンカー釘１Ａは、リング状突起４が断面三角形山形をなすと共に、その釘頭側斜面４ａが尖端側斜面４ｂよりも急勾配であるから、打込方向の抵抗が小さく打込容易である一方、引抜き方向には大きな抵抗が働くために地中保持力に優れる。

請求項６の発明に係る地面敷設材用アンカー釘１Ａ，１Ｂは、釘頭部１１の裏面１２ｂ側の凸条２が中央部の平坦部Ｚを除く両側に刻設されることで、製釘時のダイス６側の応力集中に割れを回避できるという利点がある。

請求項７の発明に係る地面敷設材用アンカー釘１Ａ，１Ｂでは、釘頭部１２の裏面側１２ａにおける両側部に、凸条２よりも高く突出する係止突起３を有するから、地面敷設材に対する係止性がより向上するという利点がある。

請求項９，１０の発明に係る地面敷設材用アンカー釘の製釘方法によれば、表面側１２ａと裏面側１２ｂの少なくとも一方に複数本の凸条２が平行に刻設された鍔径１７ｍｍ以上の楕円形の釘頭部１２を有して、且つ釘軸部１１の径が６〜９ｍｍである地面敷設材用アンカー釘を安定的に製造できる。さらに、請求項９の発明によれば、釘頭部１２の鍔形が楕円形であり、凸条２が該楕円形の長径Ｅ１方向に沿って形成されていることから、製釘時に金属材料が凸条２に沿って展延し易く、もって、長径Ｅ１の大きい釘頭部１２を備えるものを確実に製造できる。一方、請求項１０の発明によれば、釘頭部１１の裏面１２ｂ側の凸条２が中央部の平坦部Ｚを除く両側に刻設されることで、製釘時のダイス６側の応力集中に割れを回避できるという利点がある。

本発明の第一実施形態に係る地面敷設材用アンカー釘を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は釘頭部の正面図、（ｃ）は（ａ）のＸ−Ｘ線の矢視断面図である。 同地面敷設材用アンカー釘の釘軸部におけるリング状突起の形成部分を拡大して示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は縦断側面図である。 本発明の第二実施形態に係る地面敷設材用アンカー釘の側面図である。 本発明に係る地面敷設材用アンカー釘による植生マットの地面への固定状態を示す概略縦断面図である。 本発明に係る製釘方法を概略的に示す製釘工程図である。 同製釘方法における製釘操作を順次示し、（ａ）は製釘開始前、（ｂ）は釘頭部形成、（ｃ）は定長送り出し、（ｄ）は尖端形成・切断の各段階の側面図である。 同製釘操作における釘頭部形成に用いるダイスを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ線の矢視断面図である。 同製釘操作における釘頭部形成に用いるパンチを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＺ−Ｚ線の矢視断面図である。 同製釘方法における釘軸部のリング状突起の転造操作を示し、（ａ）は転造開始、（ｂ）は転造中、（ｃ）は転造終了、（ｄ）は釘排出の各段階の側面図である。

以下に、本発明の実施形態に係る地面敷設材用アンカー釘とその製釘方法について、図面を参照して具体的に説明する。

第一実施形態の地面敷設材用アンカー釘１Ａは、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、丸軸状の釘軸部１１の一端側に、楕円形の鍔形をなす釘頭部１２を有し、該釘軸部１１の他端側が尖端１３をなしている。１１ａは、釘軸部１１の一端側から釘頭部１２へ移行する拡径部である。そして、釘頭部１２は、表面１２ａ側に、長径Ｅ１方向に沿う複数本（図では１１本）の凸条２が一定ピッチで平行に刻設されると共に、裏面１２ｂ側にも、釘軸部１１の径Ｄに対応する幅の中央領域Ｚを除いて、両側に長径Ｅ１方向に沿う複数本（図では片側４本）の凸条２が一定ピッチで平行に刻設されている。また、釘軸部１１の尖端１３側の略半部には、一定ピッチで配置する多数のリング状突起４が形成される一方、釘頭部１２の裏面１２ｂ側における短径Ｅ２方向の両側部には、凸条２の中央に位置して長径Ｅ１方向に沿う突条３が形成されている。

ここで、アンカー釘１Ａの釘軸部１１は、径Ｄ：６〜９ｍｍ、長さＬ：１５０〜３００ｍｍとする。その径Ｄが大き過ぎたり、長さＬが長過ぎては、単重量が過大になるため、その多数本を所持して地面を移動しつつ地面敷設材の固定操作を行う作業者が重労働を強いられる。逆に、径Ｄが小さ過ぎたり、長さＬが短過ぎては、地中保持力が不充分になる。

また、アンカー釘１Ａの釘頭部１２は、鍔形が例示した楕円形に限らず円形であってもよいが、その鍔径（例示した楕円形では長径Ｅ１）を１７ｍｍ以上とする。この鍔径が１７ｍｍ未満では、地面敷設材に対する接触幅の不足によって充分な固定力が得られない。特に、例示した楕円形の釘頭部１２では、その長径Ｅ１が２０ｍｍ以上であることが推奨される。なお、楕円形の釘頭部１２における短径Ｅ２については、特に制約はないが、製釘上の制約から通常１７〜１９ｍｍの範囲になる。また、釘頭部１２の厚みについても、特に制約はないが、製釘性と機械的強度面で、１．５〜２．５ｍｍの範囲が好ましい。

該釘頭部１２の表面１２ａ側及び裏面１２ｂ側の凸条２については、各々の高さが０．０５〜０．３０ｍｍ、幅が０．２０〜０．４０ｍｍの範囲が好適であり、これら深さ及び幅が上記範囲外では長径Ｅ１：２０ｍｍ以上の大きな楕円形の釘頭部１２の形成が困難になる。更に、凸条２の本数については、安定した製釘を行う上で、該釘頭部１２の表面１２ａ側では１０〜２０本の範囲、裏面１２ｂ側では釘軸部１１の径Ｄに対応する幅の中央の平坦部Ｚを除く両側に計８〜１２本の範囲とするのがよい。

釘頭部１２の裏面１２ｂ側の係止突起３については、裏面１２ｂからの突出量を０．５〜１．０ｍｍ、長さを３〜１０ｍｍ、幅を０．３〜０．８ｍｍとすることが好ましく、これら突出量と長さ及び幅が過小では地面敷設材に対する係止性を充分に確保できず、逆に過大では製釘時に鍔径の大きい釘頭部１２を確実に形成することが困難になる。

釘軸部１１の各リング状突起４については、図２（ａ）（ｂ）に示すように、断面三角形山形であって、その釘頭側斜面４ａが尖端側斜面４ｂよりも急勾配になっている。そして、隣接するリング状突起４，４間の谷部は、釘軸部１１のブランク表面よりも低くなっている。

第二実施形態の地面敷設材用アンカー釘１Ｂは、釘軸部１１の尖端１３側の過半部の表面がスクリュー部５をなすが、それ以外は既述の第一実施形態の地面敷設材用アンカー釘１Ａと全く同様であるため、釘頭部１２の形態及び各部寸法については説明を省略する。しかして、このアンカー釘１Ｂのスクリュー部５は、釘軸部１１のブランク表面に対し、山部５ａが全体的に高く、谷部５ｂが全体的に低くなっている。

図４は、本発明の地面敷設材用アンカー釘による植生マットＭの固定形態を例示するものである。なお、以降において、前記第一及び第二実施形態のアンカー釘１Ａ，１Ｂを含む本発明のアンカー釘を総称して、地面敷設材用アンカー釘１とする。適用する植生マットＭは、マット状の張芝部ｔと、その上を覆うポリエチレン製のネットｎと、傾斜方向に沿って略一定間隔置きに配置する肥料袋ｂとで構成され、各肥料袋ｂが略水平方向に連続した長い筒状のものからなり、保護すべき盛土部Ｓの頂面Ｓ１から法面又はこれに続く平坦面Ｓ２にわたって全体的に敷設される。そして、該植生マットＭの上下複数段の各肥料袋ｂ部分において、地面敷設材用アンカー釘１を用い、ネットｎの上から該肥料袋ｂを貫通する形で、頂面Ｓ１及び法面や平坦面Ｓ２に対して垂直に盛土部Ｓに打ち込むことにより、該植生マットＭを盛土部Ｓに固定すると共に、各肥料袋ｂを該植生マットＭにおける所要位置に固定している。

上述した地面敷設材用アンカー釘１による植生マットＭの固定では、該アンカー釘１における鍔形の釘頭部１２の鍔径が１７ｍｍ以上と大きいため、該植生マットＭに対する係止性を充分に確保できると共に、釘軸部１１が径Ｄ：６〜９ｍｍで長さＬ：１５０〜３００ｍｍであって、且つ尖端１３側半部に一定ピッチで配置する多数のリング状突起４もしくはスクリュー部５を有するので地中保持力が大きく、敷設した植生マットＭに様々な方向の外力が加わっても、釘頭部１２がネットｎから外れたり、アンカー釘１自体が盛土部Ｓから抜け出す懸念がなく、張芝部ｔからの植生の成長による根張りで頂面Ｓ１及び地面Ｓ２の土壌が崩壊不能に強化されるまで、該植生マットＭを安定した敷設状態に保持できる。

一方、この地面敷設材用アンカー釘１は、従来汎用のアンカーピンに比較して細く短いことで単重量が小さいから、多数本を所持しながら地面Ｓ２上を小刻みに移動しつつ打込み操作を行う作業者にとって携行荷重が少なくて済む上、地中への打込みの際の打点が釘の地中進行方向と一致することで打撃力のロスがないため、硬い土質であったり、先端が地中の礫や岩石等に遭遇しても軸部１１が突入でき、打込みの作業性に優れるから、作業者の労力負担を大幅に軽減できる。

因みに、従来汎用のＬ字形の軟鋼製アンカーピンで略最小の線径９ｍｍ，長さ２００ｍｍのものの重量が１０９．４ｇであったのに対し、第一及び第二実施形態の軟鋼製アンカー釘１Ａ，１Ｂで楕円形の釘頭部１２の長径Ｅ１が２１ｍｍ、釘軸部１１のブランク径Ｄが７ｍｍ、長さＬが２００ｍｍのものは共に重量が６２．４ｇ、つまり該アンカーピンの約５７％の重さであった。

このような地面敷設材用アンカー釘１としては、第一実施形態のような釘軸部１１に一定ピッチで配置する多数のリング状突起４を有するものと、第二実施形態のような釘軸部１１にスクリュー部５を有するものとの何れをも使用できるが、前者のリング状突起４を有するものが地中保持力により優れる点から好適である。特に、第一実施形態のアンカー釘１Ａのように、リング状突起４の断面三角形山形における釘頭側斜面４ａが尖端側斜面４ｂよりも急勾配である形態では、打込方向の抵抗が小さく打込容易である一方、引抜き方向には大きな抵抗が働くために地中保持力に優れるという利点がある。また、第一及び第二実施形態のアンカー釘１Ａ，１Ｂのように、楕円形の釘頭部１２の裏面側１２ａにおける短径Ｅ２方向両側部に長径Ｅ１方向に沿う係止突起３を有するものでは、地面敷設材に対する係止性がより向上するという利点がある。

なお、図４で例示した植生マットＭの固定ではアンカー釘１を各肥料袋ｂ部分に打ち込んでいるが、該アンカー釘１を肥料袋ｂから外れた位置に打ち込んでもよいことは言うまでもない。また、本発明のアンカー釘１を適用する地面敷設材としては、例示した植生マットＭに限らず、元の土壌に含まれる不要な草種子の発芽・生育を防ぐための防草シートや、地中への雨水の浸透を抑制するための防水シート等、様々な目的で地面に敷設されるものを包含する。

次に、本発明の地面敷設材用アンカー釘１の製釘方法について説明する。図５で示す製釘工程図において、１０は釘材料の金属線であり、線枠１００に巻回された状態から繰り出して製釘機Ｎへ送給する。製釘機Ｎでは、該金属線１０を矯正装置１０１の複数のローラ１０１ａ間を通して湾曲状から直線状に矯正し、続いて送線装置１０２を介して間欠的に製釘部１０３へ送り込む。製釘部１０３では、金属線１０の送り方向上流側から順次、開閉自在な一対のダイス６，６からなる挟持装置６０と、一対の歯体８，８を装備した切断装置８０と、パンチ７を備えたパンチング装置７０とが配置しており、金属線１０から釘ブランク１ａを作製する。そして、製釘部１０３で作製された釘ブランク１ａは、転造機Ｒにおいてリング加工又はスクリュー加工が施され、本発明の地面敷設材用アンカー釘１となる。

製釘部１０３での動作を詳しく説明すると、まず図６（ａ）で示すように、切断装置８０の一対の歯体８，８が開状態から閉動することにより、金属線１０を両側から挟み込んで絞る切るように切断される。続いて図６（ｂ）で示すように、両歯体８，８の開動と共に挟持装置６０の両ダイス６，６が閉動し、両ダイス６，６間で金属線１０を挟持した状態でパンチング装置７０のパンチ７が前進移動し、両ダイス６，６の先端面から突出した金属線１０の切断端部１０ａを一度だけ打撃することにより、釘頭部１１を形成する。次いで図６（ｃ）で示すように、両ダイス６，６が開動し、パンチ７の後退に伴い、先端に釘頭部１２を形成した金属線１０が送線装置１０２（図５参照）によって所定長さ送られる。そして図６（ｄ）で示すように、切断装置８０の歯体８，８が閉動して金属線１０を切断し、同時に釘ブランク１ａの尖端１３が形成され、この切断した先方側が釘ブランク１ａとして落下する。

しかして、本発明の製釘方法では、既述の第一及び第二実施形態のアンカー釘１Ａ，１Ｂのように、鍔径が１７ｍｍ以上という大きな楕円形の釘頭部１２を形成する必要がある。しかるに、両ダイス６，６及びパンチ７として一般的な仕様のもの、つまり互いの対接面が平坦なものでは、そもそも釘軸部１１のブランク径Ｄが７ｍｍ程度の場合に、鍔径１７ｍｍ以上の釘頭部１２は形成不可能であることが判明している。すなわち、パンチングによる釘頭部１２の形成は、両ダイス６，６の先端面から突出した金属線１０の切断端部１０ａを構成する金属材が打圧力で周辺へ展延することによるが、通常の打撃力では展延不足で大きな径の釘頭部１２とならない一方、打撃力を強めた場合はダイス６やパンチ７が破損してしまう。

このような事情から、本発明者らは、充分な径の釘頭部１２を実現するために、ダイス６及びパンチ７について相互の対接面の形態を様々に変更し、膨大な成形試験を伴う試行錯誤を重ねた。その過程で、釘頭部１２を形成するためのパンチングに際し、金属線１０の金属材を周辺へ展延移動させ易くするために、ダイス６及びパンチ７の対接面の形態を鋭意検討した。その結果、ダイス６及びパンチ７として、両者の対向面の少なくとも一方に複数本の凹条６１，７１を平行に形成したものを用いることにより、金属線１０の金属材が展延移動し易くなり、もってダイス６及びパンチ７の破損を生じることなく、本発明の地面敷設材用アンカー釘１を安定して量産できることを究明した。

更に、釘頭部１２を円形ではなく楕円形とし、その長径側で地面敷設材に対する係止幅を確保するという新たな発想から、ダイス６及びパンチ７の対向面の少なくとも一方に形成する凹条６１，７１を該楕円形の長径Ｅ１方向に沿う形にすることにより、長径Ｅ１が２０ｍｍ以上と大きい楕円形の釘頭部１２を形成することに成功した。図７及び図８に、本発明に係る地面敷設材用アンカー釘の製釘方法の一実施形態で使用するダイス６とパンチ７を例示する。

図７（ａ）（ｂ）では一対の両ダイス６，６を閉状態で示しており、両ダイス６，６間に金属線１０（図６参照）を挟むための丸孔６ａが構成され、該丸孔６ａの先端側開口縁にアンカー釘１の拡径部１１ａ〔図１（ａ），図３参照〕に対応する拡径部６ｂを有している。そして、両６，６の先端面（パンチ７との対接面）には、丸孔６ａの径に対応する幅の中央部を除いて両側に、両ダイス６，６の合接面方向に沿う複数本（図では片側４本）の凹条６１が一定ピッチで形成されると共に、最外側の凹条６１の中央部に、該凹条６１よりも若干幅広で深い凹部６２が同合接面方向に沿って形成されている。

図８（ａ）（ｂ）で示すパンチ７は、円柱状であり、その端面全体に楕円形の長径方向つまり両ダイス６，６の合接面方向に沿う複数本（図では１１本）の凹条７１が一定ピッチで形成されている。

しかして、既述の図６（ａ）〜（ｄ）で示す製釘において、図７で示す両ダイス６，６と図８で示すパンチ７とを両者の突条６１，７１が同方向になる配置で用いれば、パンチングによって形成される釘頭部１２が楕円形になり、その表裏面には、各凹条６１，７１に対応して、図１（ｂ）（ｃ）で示すような長径Ｅ１方向に沿う複数本の凸条２が平行に刻設されると共に、釘頭部１２の裏面の両側位置には、各ダイス６の凹部６２に対応する係止突起３が形成されることになる。

なお、楕円形の長径方向に沿う複数本の凹条６１，７１については、パンチ７と両ダイス６，６の何れか一方側に設けてもよいが、例示のようにパンチ７と両ダイス６，６の両側に設ける方が、パンチング時に金属線１０の金属材がより展延移動し易いために好ましい。また、金属線１０としては、一般的に軟鋼線が用いられる。

かくして、楕円形の大きな釘頭部１２を設けた釘ブランク１ａは、既述のように転造機Ｒにおいてリング加工又はスクリュー加工を施すことで、本発明の地面敷設材用アンカー釘１とする。図９（ａ）〜ｄ）は該転造機Ｒによるリング加工を工程順に例示している。このリング加工では、まず図９（ａ）で示すように、釘ブランク１ａをブランク供給ガイド１０４の先端から送り矢１０５によって順次押し出し、平行配置する一対のリング形成用プレート９ａ，９ｂ間に垂直状態で挿入する。両リング形成用プレート９ａ，９ｂは各々相互の対向面に目付加工が施されたもので、一方のプレート９ａは固定側、他方のプレート９ｂは可動側であり、固定側のプレート９ａに対して可動側のプレート９ｂが最大限に後退した位置で、挿入された釘ブランク１ａを挟持する。次いで、送り矢１０５が後退すると同時に、図９（ｂ）で示すように、可動側のプレート９ｂが前進移動を開始し、これに伴って釘ブランク１ａが両プレート９ａ，９ｂ間を回転しつつ前進し、その過程でプレート９ａ，９ｂの対向面の目付模様が釘ブランク１ａの釘軸部１１に転写される。そして、図９（ｃ）で示すように回転する釘ブランク１ａが固定側のプレート９ａの端部に達すると、図９（ｄ）で示すように可動側のプレート９ｂが更に前進することで、釘軸部１１の尖端１３側の略半部に多数のリング状突起４を有する地面敷設材用アンカー釘１Ａが放出される。

なお、第二実施形態の地面敷設材用アンカー釘１Ｂのように、釘軸部１１の尖端１３側の略半部にスクリュー部５を有するものについては、上記転造機Ｒにおける一対のリング形成用プレート９ａ，９ｂに代えて、相互の対向面にスクリュー形状の目付加工を施した固定側及び可動側のプレートを用いればよい。

次に、従来汎用のＬ字形のアンカーピンと、既述した本発明の第一及び第二実施形態に係るアンカー釘１Ａ，１Ｂについて、保持力及び打込み性の試験を行った。その結果をサイズ及び重量と共に後記表１に示す。なお、供試アンカー具はいずれも、軟鋼線を用いて製作されたものである。そして、アンカー釘１Ａ，１Ｂは共に、図１（ｂ）（ｃ）で示すの釘頭部１２を備え、各凸条２の幅が０．３ｍｍ、深さが０．２ｍｍのものである。また、両試験は、打込み対象が本来の土壌では性状のばらつきが極めて大きいため、代替として木材を打込み対象とした。試験方法は次のとおりである。

〔保持力試験〕
ＳＰＦ２０４材の厚板に対し、各アンカー具をハンマーで垂直に深さ１００ｍｍまで打ち込んだのち、引張試験機を用いて引抜きに要する力を保持力として測定した。比率はアンカーピンの保持力を１００％とした比較である。

〔打込み性試験〕
ＳＰＦ２０４材の厚板上で各アンカー具を垂直に保持し、ガイド用中空棒を介して重量約２ｋｇで径２５ｍｍの円柱状の錘を高さ１ｍから落下させて各アンカー具の頂部を打撃する方法により、１０回の打撃による打込み量を調べた。比率はアンカーピンの打込み量を１００％とした比較である。

表１から明らかなように、本発明に係るアンカー釘１Ａ，１Ｂは、従来汎用のＬ字形のアンカーピンに比較して軽量であるにも関わらず、該アンカーピンよりも保持力が大きい上、打込み性にも優れている。なお、該アンカーピンは、打込み性試験での１０回の打撃によって上部側が曲がってしまい、更なる打込みができない状態であった。

１，１Ａ，１Ｂ 地面敷設材用アンカー釘
１０ 金属線
１１ 釘軸部
１２ 釘頭部
１２ａ 表面
１２ｂ 裏面
１３ 尖端
２ 凸条
３ 係止突起
４ リング状突起
４ａ 釘頭側斜面
４ｂ 尖端側斜面
５ スクリュー部
６ パンチ
６１ 凹条
７ ダイス
７１ 凹条
８ 切断装置
Ｄ 釘軸部の径（ブランク径）
Ｅ１ 長径（鍔径）
Ｅ２ 短径
Ｚ 平坦部

Claims (10)

1. 径６〜９ｍｍで長さ１５０〜３００ｍｍの釘軸部の一端側に、鍔径１７ｍｍ以上の鍔形をなす釘頭部を有し、該釘軸部の他端側が尖端をなし、釘頭部の表面側と裏面側の少なくとも一方に複数本の凸条が平行に刻設されると共に、釘軸部の少なくとも尖端側半部に、一定ピッチで配置する多数のリング状突起、もしくはスクリュー部が設けられ、
   釘頭部の鍔形が楕円形であり、前記凸条が該楕円形の長径方向に沿って形成されてなる地面敷設材用アンカー釘。
2. 前記凸条は、高さが０．０５〜０．３０ｍｍ、幅が０．２０〜０．４０ｍｍである請求項１に記載の地面敷設材用アンカー釘。
3. 前記楕円形の長径が２０ｍｍ以上である請求項１又は２に記載の地面敷設材用アンカー釘。
4. 釘頭部の表面側及び裏面側に前記凸条を有し、表面側の凸条が１０〜２０本、裏面側の凸条が８〜１２本である請求項１〜３のいずれかに記載の地面敷設材用アンカー釘。
5. 前記リング状突起が断面三角形山形をなすと共に、該断面三角形山形における釘頭側斜面が尖端側斜面よりも急勾配である請求項１〜４のいずれかに記載の地面敷設材用アンカー釘。
6. 釘頭部の裏面側の前記凸条は、楕円形の短径方向中央部に設けた釘軸部の径に略相当する幅の平坦部を除く両側に刻設されてなる請求項１〜５のいずれかに記載の地面敷設材用アンカー釘。
7. 釘頭部の裏面側における両側部に、前記凸条よりも高く突出する係止突起を有してなる請求項１〜６のいずれかに記載の地面敷設材用アンカー釘。
8. 径６〜９ｍｍで長さ１５０〜３００ｍｍの釘軸部の一端側に、鍔径１７ｍｍ以上の鍔形をなす釘頭部を有し、該釘軸部の他端側が尖端をなし、釘頭部の裏面側に複数本の凸条が平行に刻設されると共に、釘軸部の少なくとも尖端側半部に、一定ピッチで配置する多数のリング状突起、もしくはスクリュー部が設けられ、
   釘頭部の裏面側の前記凸条は、楕円形の短径方向中央部に設けた釘軸部の径に略相当する幅の平坦部を除く両側に刻設されてなる地面敷設材用アンカー釘。
9. 金属線材を切断位置へ送給すると共に、切断位置の手前側にある一対のダイスで該金属線材の先端側を一部突出状態に挟持し、この金属線材の突出した先端を切断位置の先方側にあるパンチで打撃することによって釘頭部を成形し、次いで該金属線材を所定長さ送ったのち、切断位置にある切断装置によって切断端部を尖端形状にして切断する製釘方法において、
   前記ダイス及びパンチとして、両者の対向面の少なくとも一方に複数本の凹条を平行形成したものを用い、金属線材として径６〜９ｍｍの軟鋼線を用いてパンチで打撃することにより、釘頭部の鍔形が楕円形であり、凸条が該楕円形の長径方向に沿って形成されるように、表面側と裏面側の少なくとも一方に複数本の凸条が平行に刻設された鍔径１７ｍｍ以上の鍔形の釘頭部を成形し、釘軸部の長さを１５０〜３００ｍｍとして切断端部を尖端形状にして切断後、釘軸部の少なくとも尖端側半部に、転造によって一定ピッチで配置する多数のリング状突起、もしくはスクリュー部を形成することを特徴とする地面敷設材用アンカー釘の製釘方法。
10. 金属線材を切断位置へ送給すると共に、切断位置の手前側にある一対のダイスで該金属線材の先端側を一部突出状態に挟持し、この金属線材の突出した先端を切断位置の先方側にあるパンチで打撃することによって釘頭部を成形し、次いで該金属線材を所定長さ送ったのち、切断位置にある切断装置によって切断端部を尖端形状にして切断する製釘方法において、
    前記ダイス及びパンチとして、両者の対向面の少なくとも一方に複数本の凹条を平行形成したものを用い、金属線材として径６〜９ｍｍの軟鋼線を用いてパンチで打撃することにより、釘頭部の裏面側の凸条が、楕円形の短径方向中央部に設けた釘軸部の径に略相当する幅の平坦部を除く両側に刻設されるように、裏面側に複数本の凸条が平行に刻設された鍔径１７ｍｍ以上の鍔形の釘頭部を成形し、釘軸部の長さを１５０〜３００ｍｍとして切断端部を尖端形状にして切断後、釘軸部の少なくとも尖端側半部に、転造によって一定ピッチで配置する多数のリング状突起、もしくはスクリュー部を形成することを特徴とする地面敷設材用アンカー釘の製釘方法。

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