金属製の釘 | |
| 分類 | 留め具 |
|---|---|
| 用途 | 木材、コンクリート |
木工や建築において、釘は金属(または木材、木釘または「トンネル」と呼ばれる)で作られた小さな物体で、留め具、何かを吊るすための釘、または装飾として使用されます。[ 1 ]通常、釘は一方の端が鋭く、もう一方の端が平らな頭になっていますが、頭のない釘もあります。釘は、特殊な目的のために多種多様な形で作られています。最も一般的なのは針金釘です。[ 2 ]その他の種類の釘には、ピン、タック、ブラッド、スパイク、クリートなどがあります
釘は通常、ハンマーまたはネイルガンによって被接合材に打ち込まれます。釘は、軸方向の摩擦と横方向のせん断強度によって材料を接合します。また、釘の先端は、打ち込んだ後に抜け防止のため、 折り曲げたり、クリンチ加工したりすることもあります。

釘の歴史は、大きく分けて 3 つの時期に分けられます。
1700年代後半から1900年代半ばにかけて、釘の価格は10分の1に下落しました。その後、材料価格の上昇と特殊な釘への移行を反映して、釘の価格はわずかに上昇しました。[ 3 ]
釘の手作業では、鍛冶屋は先端に向かって細くなる円錐状の鉄製のピンを加工する。このピンは、小さな穴が開いた鉄板であるネイルヘッダー(ネイルプレートとも呼ばれる)に挿入される。ピンの幅広の端はネイルヘッダーの穴よりもわずかに広くなっている。鍛冶屋はピンをネイルヘッダーの穴に差し込み、ピンの幅広の端をハンマーで叩く。ピンが穴を通らないため、幅広の端はネイルヘッダーに押し付けられ、釘頭が形成される。少なくとも一部の金属加工の伝統においては、ネイルヘッダーはドロープレート(様々なサイズの先細りの穴が開けられた板で、ワイヤーを通すことで徐々に細い形状に押し出すことができる)と同一視されていた可能性がある。 [ 4 ]
聖書には釘に関する記述が数多くあり、士師記には、眠っているカナンの司令官の神殿に釘(またはテント杭)を打ち込むヘベルの妻ヤエルの物語[ 5 ]や、後にソロモンの神殿となる場所に釘用の鉄をダビデ王が用意したこと[ 6 ]、そしてイエス・キリストの磔刑との関連などがある。
ローマ人は釘を多用しました。例えば、ローマ軍は西暦86年から87年にかけてスコットランドのパースシャーにある インチトゥシル要塞から撤退した際、7トンもの釘を残していきました。
釘を指す「ペニー」という言葉は、中世イングランドで100本の釘の値段を表すために生まれたと考えられています。釘自体は十分に価値があり、標準化されていたため、即席の交換手段として使用されました。18世紀後半、ジェームズ・クックの側近とタヒチ人の間で行われた交易はその顕著な例です。ポリネシアの火山島には金属がほとんど存在せず、 1722年にヤコブ・ロッゲフェーンの放棄されたアフリカーンシェ・ガレー号がタカポト島民によって難破したことで可鍛鉄の存在が知られるようになりました。 [ 7 ]
1800 年頃までは、ネイラーと呼ばれる職人が手作業で釘を作っていました。姓がネイラーであることに注目してください。[ 8 ] (スリッターと呼ばれる作業員は、鉄の棒を釘打ち機が作業するのに適したサイズに切断しました。16 世紀後半からは、鉄の棒を均一な断面の棒に切断するスリッターが 登場し、手作業のスリッターは姿を消しました。)
アメリカ独立戦争当時、イギリスは世界最大の釘製造国でした。[ 9 ]アメリカ植民地では釘は高価で入手困難だったため、廃屋を故意に焼き払い、灰の中から使用済みの釘を回収することもありました。[ 10 ]これはバージニア州で大きな問題となり、引っ越しの際に家を焼くことを禁じる法律が制定されました。[ 11 ]家庭には小さな釘製造設備を備えている家庭も多く、悪天候や夜間には家族全員が自家用と物々交換用の釘製造に従事することもありました。トーマス・ジェファーソンは手紙の中でこう書いています。「私生活において、正直な仕事はすべて名誉あるものとみなされることは大きな利点です。私自身も釘製造者です。」[ 12 ]アメリカ植民地における釘製造業の成長は、鉄法によりアメリカ国内の新規スリッター工場の建設が禁止されたことで理論的には抑制されましたが、この法律が実際に施行されたという証拠はありません。
錬鉄製の釘の生産は 19 世紀に入っても続けられましたが、最終的には、馬蹄形の釘など、柔らかく切断された釘が適さない用途の釘のみに縮小されました。
1590年にイギリスに導入されたスリットミルは釘棒の製造を簡素化しましたが、釘製造工程自体を機械化する最初の試みは1790年から1820年の間に、最初はイギリスとアメリカ合衆国で行われました。錬鉄の棒から釘を作る工程を自動化し、スピードアップさせるための様々な機械が発明されたのです。また、1700年代初頭のスウェーデンでは、クリストファー・ポルヘムが自動化工場の一部として釘切断機を製造しました。[ 13 ]これらの釘は、鉄の棒を棒状に切断して製造されたため、カットネイルとして知られていました。 また、断面がほぼ長方形であることから、スクエアネイルとしても知られていました
カットネイル法は、1795年にアメリカでジェイコブ・パーキンスによって、イギリスではジョセフ・ダイアーによって特許を取得しました。ダイアーはバーミンガムに機械を設置しました。この方法は、鉄板から釘を切断し、鉄の繊維が釘に伝わるように設計されていました。バーミンガムの産業はその後数十年にわたって拡大し、1860年代に最盛期を迎えました。その後、ワイヤー釘との競争により衰退しましたが、第一次世界大戦勃発まで存続しました。[ 14 ]
カットネイルは、1830年代に始まったバルーンフレーミングの増加と、木製のジョイントを使用した木造フレーミングの衰退の重要な要因の1つでした。 [ 15 ]カットネイルは、歴史的建造物の改修や、石造りの壁に板を取り付けるなどの重作業用途ではまだ使用されていますが、今日ではワイヤーネイルほど一般的ではありません。
入植者たちがテキサスを併合していた頃、太平洋岸北西部ではサリッシュ族が釘を使っていました。彼らが使っていた釘は木、杉、銅で作られていました。木製の釘は彫刻のような方法で作られ、銅製の釘は銅を溶かして釘の形に成形することで作られました。
ワイヤー釘はワイヤーから形成されます。通常、ワイヤーのコイルは一連のダイスを通して特定の直径になるまで引き伸ばされ、その後短い棒に切断され、釘に成形されます。釘の先端は通常刃で切断され、頭部は棒のもう一方の端を高圧下で成形することで形成されます。他のダイスは溝や隆起を切るために使用されます。ワイヤー釘は、原産国にちなんで「フレンチネイル」とも呼ばれていました。[ 16 ]ベルギーのワイヤー釘は1863年にイギリスで競争を始めました。ジョセフ・ヘンリー・ネットルフォールドは1875年までにスメスウィックでワイヤー釘を製造していました。[ 14 ]その後数十年で、釘の製造工程はほぼ完全に自動化されました。最終的に、業界は人間の介入をほとんどまたは全く必要とせずに、大量の安価な釘を迅速に生産できる機械を手に入れました。[ 17 ]
安価なワイヤー釘の導入により、釘製造における錬鉄の使用は急速に減少し、切断釘の生産も緩やかに減少しました。アメリカ合衆国では、1892年には切断釘よりも鋼線釘の生産量が多かったものの、1913年には製造釘の90%がワイヤー釘となりました。釘は希少で貴重なものから、安価な大量生産品へと変化しました。今日では、ほとんどすべての釘はワイヤー釘で製造されていますが、「ワイヤー釘」という用語は、より小型の釘を指すようになりました。ワイヤー釘は、一般的な大型の普通釘や仕上げ釘よりも幅広く、より精密なゲージの釘が数多く提供されています。今日では、多くの釘は、ワイヤー供給、ワイヤー切断、釘頭成形を回転運動による連続工程で行うことができる、最新の回転式釘製造機を用いて製造されています。[ 18 ]
釘はかつて青銅か錬鉄で作られ、鍛冶屋や釘打ち職人によって作られていた。これらの職人は熱した四角い鉄の棒を使用し、それを鍛造してから側面を叩いて先端を形成した。再加熱して切断した後、鍛冶屋や釘打ち職人は熱い釘を開口部に挿入し、叩いた。[ 19 ]その後、釘を剪断する機械を使用して棒を横に揺らして軸を作る新しい釘製造方法が開発された。たとえば、タイプAの切断釘は初期の機械を使用して鉄棒タイプのギロチンから剪断された。この方法は1820年代までわずかに変更され、釘の端の新しい頭が別の機械式釘打ち機で叩かれるようになった。1810年代には、カッターセットを斜めにした状態で、鉄棒はストロークごとに裏返された。その後、すべての釘はテーパーから切り落とされ、釘頭も同時に形成され、自動的に釘を掴むことができるようになった。[ 19 ] B型釘はこのようにして作られた。1886年には、アメリカ合衆国で製造された釘の10%が軟鋼線釘であり、1892年までに鋼線釘は鉄切釘を追い越し、生産される釘の主流となった。1913年には、生産される釘の90%が線釘であった。[ 19 ]
今日の釘は一般的に鋼で作られており、過酷な環境下での腐食を防いだり、接着力を高めたりするために、しばしば浸漬またはコーティングされています。一般的な木材用釘は、通常、軟質の低炭素鋼、つまり「軟鋼」(炭素含有量約0.1%、残りは鉄、場合によっては微量のケイ素またはマンガン)で作られています。石材用釘は焼き入れされ、炭素含有量がより高くなっています。[ 20 ]
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爪の種類には次のようなものがあります。
アメリカを除くほとんどの国では、釘のサイズを表すのにメートル法を使用しています。50 × 3.0は、長さ50mm(釘頭含まず)、直径3mmの釘を示します。長さは最も近いミリメートルに丸められます
たとえば、ドイツのサプライヤーから通常入手できる仕上げ釘*のサイズは次のとおりです。
| 長さ、mm | 直径、mm |
|---|---|
| 20 | 1.2 |
| 25 | 1.4 |
| 30 | 1.6 |
| 35 | 1.6 |
| 35 | 1.8 |
| 40 | 2.0 |
| 45 | 2.2 |
| 50 | 2.2 |
| 55 | 2.2 |
| 55 | 2.5 |
| 60 | 2.5 |
| 60 | 2.8 |
| 65 | 2.8 |
| 65 | 3.1 |
| 70 | 3.1 |
| 80 | 3.1 |
| 80 | 3.4 |
| 90 | 3.4 |
| 90 | 3.8 |
| 100 | 3.8 |
| 100 | 4.2 |
| 110 | 4.2 |
| 120 | 4.2 |
| 130 | 4.6 |
| 140 | 5.5 |
| 160 | 5.5 |
| 180 | 6.0 |
| 210 | 7.0 |
アメリカ合衆国では、釘の長さはペニー硬貨の大きさで表されます。
| ペニーサイズ | 長さ、インチ | 長さ、mm (最も近い値) |
|---|---|---|
| 2d | 1 | 25 |
| 3d | 1+1 ⁄ 4 | 33 |
| 4d | 1+1 ⁄ 2 | 38 |
| 5d | 1+3 ⁄ 4 | 44 |
| 6d | 2 | 51 |
| 7日 | 2+1 ⁄ 4 | 57 |
| 8日 | 2+1 ⁄ 2 | 64 |
| 9日 | 2+3 ⁄ 4 | 70 |
| 10日 | 3 | 76 |
| 12日 | 3+1 ⁄ 4 | 83 |
| 16日 | 3+1 ⁄ 2 | 89 |
| 20日 | 4 | 102 |
| 30日 | 4+1 ⁄ 2 | 114 |
| 40日 | 5 | 127 |
| 50日 | 5+1 ⁄ 2 | 140 |
| 60d | 6 | 152 |
釘は、第一次世界大戦中にドイツとオーストリアでよく見られた資金集めの方法である「ネイルメン」などの芸術にも使われてきました。
1850年代以前、ボッチェやペタンクのブールは木製のボールで、手打ちの釘で部分的に補強されていることもありました。安価で豊富な機械打ちの釘が手に入るようになると、製造業者はブール・クルテ(木の芯に釘をちりばめ、表面全体を金属で覆うもの)の製造を始めました。様々な金属や色(鋼、真鍮、銅)の釘が使用され、多種多様なデザインや模様が生み出されました。古いブール・クルテの中には、真の芸術作品であり、貴重なコレクターズアイテムとなっているものもあります。
釘が安価になり、広く入手できるようになった後、金属のスタッドで表面を装飾する手段として、フォークアートやアウトサイダーアートでよく使われるようになりました。また、溶接またはろう付けされた釘を使った彫刻作品の製作にも、釘はよく使われます。
釘には宗教的または神秘的な利益を目的とした呪文や記号が刻まれており、神社や家のドアに守るために使われていました。[ 29 ]
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