JP2000081008A - 拡開アンカ― - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 打ち込み時の拡開体の傾斜や傾倒を確実に阻
止し、孔内に打ち込まれた拡開体の再度の押し込みを的
確に防止し、拡開アンカーの全長を一定としたときに側
方負荷特性を向上し得る拡開アンカーを提案する。 【解決手段】 後端側に荷重係止手段４が、前端側には
拡開領域６が設けられ、拡開領域６が少なくとも１本の
軸線方向スリットにより互いに分断された拡開フラップ
７を有するアンカー本体２と、アンカー本体２の前端に
開口する凹所内に保持され、拡開領域６を半径方向に拡
径させつつ軸線方向に変位させ得る拡開体１２とを具え
る。アンカー本体２における凹所は、軸線方向に延在す
ると共にガイドコア９の外面により内周側境界面１０
が、拡開フラップ７の内面８により外周側境界面がそれ
ぞれ形成された少なくとも１個の間隙１１として形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は拡開アンカーに関し、特に、後端
側に荷重係止手段が、前端側には拡開領域が設けられ、
該拡開領域が少なくとも１本の軸線方向スリットにより
互いに分断された拡開フラップを有するアンカー本体
と、アンカー本体の前端に開口する凹所内に保持され、
拡開領域を半径方向に拡径させつつ軸線方向に変位させ
得る拡開体とを具える拡開アンカーに関するものであ
る。

【０００２】

【背景技術】各種の固定技術分野においては、拡開領域
が設けられた拡開スリーブを具える拡開アンカーが汎用
されている。このような拡開アンカーにおいては、軸線
方向スリットが設けられた拡開スリーブの貫通孔内で拡
開体を軸線方向に変位させることにより、拡開領域を半
径方向に拡開させることが可能である。拡開領域におけ
る貫通孔及び／又は拡開体は円錐形状を有する。この種
の拡開アンカーは、通常、拡開領域の貫通孔内における
拡開体の衝撃的な相対変位によってドリル孔内で拡径さ
せるものであり、その際に拡開体は全体が貫通孔内部に
配置される。この種の拡開アンカーの実施形態におい
て、通常、拡開体には追加的な抜け出し防止手段が必要
となる。拡開領域は、貫通孔内に拡開体を衝撃的に打ち
込んで拡径させる。拡開体は、拡開スリーブへの装着状
態でセルフロックにより貫通孔内に保持される。そし
て、セルフロックが要求されるために円錐面の傾斜角は
比較的緩やかである。それにも拘らず所要の拡開力を達
成するため、拡開体は比較的長く形成され、その全長は
典型的には拡開スリーブの全長の半分に相当する。そし
て、ねじロッドに比較的僅かなねじ込み量しか許容され
ないため、再調整を行える範囲が極めて限定される。ま
た、ねじ込み量が比較的僅かであるため、側方からの負
荷に際して拡開スリーブが破損する惧れがある。

【０００３】別の実施形態においては、円錐形状の拡開
体が貫通孔の前端から突出する。この、「アウトコーン
・アンカー」とも称される拡開アンカーを拡径させるた
め、アンカースリーブには、ドリル孔底部に当接する円
錐形状の拡開体を介して打撃を受ける。荷重下の「アウ
トコーン・アンカー」において、拡開体はその外面と拡
開スリーブの内面との間における摩擦のみによって固定
される。その際、拡開体の円錐状外面の傾斜角は、セル
フロック角度以下とされる。それでも必要とされる拡開
力を達成するために、拡開体は比較的長く形成しなけれ
ばならない。拡開体の長さが不足する場合には、打ち込
み工程に際して拡開体の傾斜や傾倒を生じる惧れがあ
る。

【０００４】

【発明の課題】本発明の主要な課題は、従来の拡開アン
カーにおける上述した諸問題点を解消することである。
本発明は、特に、打ち込みの間における拡開体の傾斜や
傾倒を確実に阻止し、打ち込まれた拡開体の抜け出しを
的確に防止し、拡開アンカーの全長を一定としたときに
接続ねじの実効長を増大させることにより側方負荷特性
を向上し、更に、亀裂を有する基盤に対する拡開アンカ
ーの適応性を大幅に向上し得る拡開アンカーを提案する
ものである。

【０００５】

【課題の解決手段】この課題を解決するため、本発明に
よる拡開アンカーは、請求項１に記載された事項を特徴
としている。すなわち、本発明による拡開アンカーは、
後端側に荷重係止手段が、前端側には拡開領域が設けら
れ、その拡開領域が少なくとも１本の軸線方向スリット
により互いに分断された拡開フラップを有するアンカー
本体と、アンカー本体の前端に開口する凹所内に保持さ
れ、拡開領域を半径方向に拡径させつつ軸線方向に変位
させ得る拡開体とを具えるている。アンカー本体におけ
る凹所は、軸線方向に延在すると共にガイドコアの外面
により内周側境界面が、拡開フラップの内面により外周
側境界面がそれぞれ形成された少なくとも１個の間隙と
して形成する。拡開体は、間隙の内周側境界面に適合す
る内面と、少なくとも部分的にくさび面とされた外面と
を有するスリーブ形状とし、拡開フラップが半径方向に
突出する状態で間隙の両境界面に面接触させるものであ
る。

【０００６】本発明による拡開アンカーは、従来技術と
は異なり、スリーブ形の拡開体が装着状態で二重摩擦結
合によって固定されるものである。すなわち、拡開体の
内面がアンカー本体におけるガイドコアと協働し、拡開
体の外面は拡開フラップに面接触する。その結果、拡開
体に及ぼされる軸線方向の打ち込み力により、既知の拡
開アンカーと対比して約２倍の摩擦力が生じる。くさび
面として形成した拡開体の外面傾斜角を一定とすれば、
拡開体の抜け出しに対する安全性は明らかに向上する。
本発明の好適な実施形態によれば、拡開体の抜け出しに
対する安全性を確保しつつ、くさび面の傾斜角を１００
％まで増大させることができる。

【０００７】拡開体を間隙内部に確実に保持可能としつ
つ、くさび面の傾斜角を増大可能とするため、打ち込み
工程の間に拡開フラップを変形させてドリル孔の最奥部
にバックカットを形成することができる。拡開フラップ
には、その遊端から突出するカッターを設けることがで
き、その場合にカッターのすくい角は約５°〜１０°と
するのが有利である。チゼル加工された曲面をカッター
の包絡面と良好に合致させるため、拡開フラップの外面
形状はトーラス状とする。トーラス状の外面における曲
率半径は、拡開アンカーの公称接続径の約３００％〜４
５０％とする。本発明による拡開アンカーは、形状結合
を可能とするバックカットを形成することにより、亀裂
のない基盤のみならず、亀裂を有する基盤においても高
い係止値を発揮する。ドリル孔の公差は、もはや係止特
性について決定的ではなくなる。ドリル孔の最奥部にお
いて、チゼル加工により形状結合を達成するため、荷重
時には比較的低レベルの拡開力しか生じない。したがっ
て、本発明による拡開アンカーは、端縁及び中心軸線の
間隔が小さい場合にも適用することが可能である。

【０００８】本発明において、拡開体は、その外面の傾
斜角を増大させることにより構造長を短縮することがで
きる。その結果、接続ねじの有効長さが増大し、締結後
のねじロッドについて再調整の可能な範囲が拡大され
る。ねじ込み量が増大するため、本発明による拡開アン
カーでは側方負荷特性が向上し、スリーブ状のアンカー
本体が破損する危険を回避することができる。間隙の境
界面における拡開体の面接触により、拡開アンカーの剛
性が高まり、線接触の場合に生じかねなかった局部的変
形を回避することができる。拡開体は、既に初期状態に
おいて、内面及び外面により間隙内に保持される。拡開
体を衝撃的に打ち込む際に、拡開体は両境界面に沿って
案内される。それにより、拡開体の傾斜又は傾倒を効果
的に回避することができる。

【０００９】アンカー本体の一部としてガイドコアを設
ける場合には、スリーブ状の拡開体を一層容易に間隙中
に導入することが可能である。拡開アンカーに引張荷重
が負荷されると、ガイドコアも荷重の一部を分担する。
ガイドコアの断面積は、拡開フラップの総断面積の２５
％以上とするのが有利である。

【００１０】ガイドコアは、間隙の軸線方向深度以上の
軸線方向長さを持たせるのが有利である。ガイドコアが
長いほど、拡開体を良好にガイドすることが可能であ
る。ガイドコアの長さは拡開体の長さと一致させるのが
好適である。拡開フラップが完全に拡開すると、アンカ
ー本体はガイドコアにおいて基盤に当接する。作業者
は、アンカー本体が基盤に当接したことを、例えば、ア
コースティックエミッションにより、そしてハンマーが
拡開スリーブに衝突する際の反力によって認識する。そ
の結果、作業者は打ち込み工程の終了と、拡開アンカー
の拡開が達成されたことを検知することができる。

【００１１】本発明の他の実施形態においては、少なく
とも２本のスリットにより間隙を形成し、これらのスリ
ットはアンカー本体の前端から軸線方向に延在すると共
にアンカー本体の外周面で弦状に開口する。これらのス
リットは、同時に、半径方向に突出させ得る拡開フラッ
プを限定する。スリット間に残されたアンカー本体の材
料部分は、ガイドコアを形成するものである。

【００１２】拡開体を保持するための摩擦面を可能な限
り増大させるため、拡開体を収める間隙は、正面から見
たときに閉鎖した断面輪郭を有する形状とするのが有利
である。この場合、間隙の断面輪郭は円環状又は多角形
状とすることができる。

【００１３】対称性の見地から、並びに実現可能な拡開
フラップの断面積に鑑み、拡開体を収める間隙は、正面
から見たときに正三角形の断面輪郭を有する形状とする
のが好適である。この輪郭形状は、アンカー本体の前端
から軸線方向に延在すると共にアンカー本体の外周面で
弦状に開口する３本のスリットにより形成されるもので
ある。

【００１４】荷重係止手段は、アンカー本体の後部にお
ける内ねじ孔又は外ねじロッドで構成するのが好適であ
る。荷重下での拡開フラップの損傷の危険性を回避する
ため、間隙を形成するスリットを配置する際に、拡開フ
ラップの最小断面積が接続ねじ領域における断面積以上
となるように留意すべきである。そのためには、スリッ
トで形成される間隙の軸線方向深さは、接続ねじの公称
径の６０％〜８５％の値とする。

【００１５】特に、半径方向に突出する拡開フラップに
よる形状結合を切削加工で達成するため、間隙中に挿入
される拡開体のくさび面は、その中心軸線に対して約５
°〜約２５°の角度をなす配置とするのが有利である。
この場合、打ち込み工程に際してドリル孔内壁には垂直
方向の拡開力が殆ど及ぼされない。むしろ、ハンマー衝
撃力はドリル孔内壁に対して傾斜したチゼル力に転換さ
れる。その結果、拡開アンカーを基盤に係止するための
労力を、大幅に減少することが可能である。

【００１６】打ち込み工程において、スリーブ形状拡開
体をドリル孔底部に十分な接触面積をもって面接触させ
るため、拡開体の最大直径部分は内面から外面に向けて
後退させ、かつ、拡開体の中心軸線に対して約４０°〜
約６０°の角度をなす配置とするのが有利である。

【００１７】拡開体を収める間隙は、アンカー本体の後
部における内ねじ孔と通路を介して接続させるのが好適
である。この場合、拡開体に軸線方向延長部を設け、こ
の延長部は拡開体が完全に間隙中に挿入されたときに通
路を経て孔内に突入する構成とするのが有利である。こ
の実施形態によれば、簡便な補助手段を用いて適正な打
ち込みが行われたか否かを確認することができる。その
ために、前端から少なくとも１個の突部が軸線方向前方
に向けて突出する検査ピンを、孔内に導入して回転させ
る。拡開体の延長部が孔内に突入しており、検査ピンの
前端における突部と当接してそれ以上の回転が阻止され
れば、拡開アンカーは正しく装着されていることが確認
される。

【００１８】

【実施の形態】以下、本発明を図示の好適な実施形態に
ついて更に具体的に説明する。

【００１９】図１及び図２は、本発明による拡開アンカ
ーの第1実施形態を示している。この拡開アンカーはア
ンカー本体２を具え、その後部３には内ねじ４を施した
孔５が設けられ、前方の拡開領域６は軸線方向スリット
によって互いに分離した拡開フラップ７を有する。拡開
領域６は、ほぼ軸線方向に延在する間隙１１を具え、こ
の間隙１１はアンカー本体２の前端において開口する。
間隙１１は、拡開フラップ７の背面８と、ガイドコア９
の外面１０とによって限定され、そのガイドコア９はア
ンカー本体２の一部を構成する。間隙１１は、スリーブ
形状に形成され、内面１３と外面１４とを有する拡開体
１２を収めるものである。拡開体１２の外面１３の少な
くとも一部をくさび面１５として形成する。拡開体１２
の断面積は、アンカー本体２の拡開領域６における間隙
１１の断面積に一致する。

【００２０】間隙１１の軸線方向深度ｄは、アンカー本
体２の後部３における内ねじ４の公称直径ｎの約６０％
〜約８５％に相当する。間隙１１の幅ｗの初期値は、拡
開体１２の最小肉厚ｂに一致する。この最小肉厚は、好
適には、内ねじ４の公称ねじ径の約５％〜約２０％に相
当する。ガイドコア９の長さｌは、図示の実施形態にお
いて、間隙１１の深度ｄよりも大である。長さｌは、拡
開体１２の長さに一致させるのが好適である。ガイドコ
ア９の断面積は、拡開フラップ７の総断面積のの少なく
とも２５％に相当する。

【００２１】拡開フラップ７は、その遊端にカッター１
７を具える。これらのカッター１７は、軸線方向の衝撃
的な打ち込み工程の間にドリル孔内壁に対してチゼル加
工を行うことによりドリル孔にその底部領域で形状結合
する。カッター１７のすくい角は約５°〜約１０°とす
るのが好適である。ドリル孔内壁に対向する拡開フラッ
プ７の外面１８はトーラス形状とされ、チゼル加工によ
り得られたバックカットの曲面は拡開フラップ７の包絡
面、すなわち拡開フラップ７を中心軸線周りに回転させ
て得られる曲面に合致し、拡開フラップ７はバックチゼ
ルに対して十分な接触面積をもって面接触する。トーラ
ス形状とされた拡開フラップの外面１８は、製造上の理
由から、例えば、円筒面又は円錐面に近似させることが
できる。拡開フラップの外面１８におけるトーラス形状
の曲率半径は、アンカー本体２の後部３における内ねじ
４の公称径ｎを基準として、その約３００％〜約４５０
％に相当する。

【００２２】図３は、本発明の他の実施形態に係る拡開
アンカーを、基盤Ｇのドリル孔Ｂに形状結合した係止状
態で示している。基盤Ｇの表面には、拡開アンカーによ
って接続構造部材Ｃを固定する。図１及び図２に示した
ものと共通の構成要素には、同一の参照数字が付されて
いる。拡開体１２は間隙１１内に完全に挿入されてい
る。その際に、拡開体１２の内面１３とガイドコア９の
外面１０、並びに拡開体１２の外面１４におけるくさび
面１５と拡開フラップ７の背面８がそれぞれ摩擦結合に
よって協働し、間隙１１に挿入された拡開体１２の抜き
出しを阻止する。くさび面１５がアンカー本体２及び拡
開体１２の共通軸線Ａとなす傾斜角αは、約５°〜約２
５°とする。ドリル孔Ｂの底部における拡開体１２の十
分な面接触を実現するため、拡開体１２の前面１６は、
内面１３から外面１４に向けて後退し、かつ、中心軸線
Ａに対して約４０°〜６０°の角度βをなす配置とす
る。

【００２３】図３に示す拡開アンカーは、図１及び図２
に示した実施形態と比較して、特に、拡開体１２の後端
から延長部２１が軸線方向後方に向けて突出する点で相
違する。延長部２１は、拡開体１２が完全に間隙１１に
打ち込まれた時点で、通路２２を経てアンカー本体２の
後部３における孔５に突入する。このような構成によれ
ば、拡開アンカーが正確に拡開していることを事後的に
極めて容易に確認することができる。そのために、前端
から少なくとも１個の突部２０が軸線方向前方に向けて
突出する検査ピン１９を、孔５内に導入して回転させ
る。拡開体２１の延長部２１が孔５内に突入しており、
検査ピン１９の前端における突部２０と当接してそれ以
上の回転が阻止されれば、拡開アンカーは正しく装着さ
れていることが確認される。

【００２４】図４〜図６は、種々の実施形態による間隙
１１の断面輪郭形状を示している。先ず、図４に示した
輪郭形状は、図２に示す三角形断面を有する拡開体を収
めるものであり、図１に示すアンカー本体における間隙
１１に対応する。弦状に延在する３本の軸線方向スリッ
トは閉鎖した輪郭形状、本例では正三角形の輪郭形状を
有する間隙１１を形成する。これらの軸線方向スリット
は、間隙１１の幅だけ互いに分離された３個の拡開フラ
ップ７を同時に限定する。ガイドコア９は三角形断面を
有する。間隙１１は、拡開フラップ７の背面８と、ガイ
ドコアの外面１０とにより限定される。図５に示す実施
形態において、間隙１１は互いに平行に延在する２本の
スリットを有し、これらのスリットは同時に拡開フラッ
プ７を限定する。拡開フラップ７の相互間に収められる
ガイドコア９は、対向する２辺が弧状に湾曲した略矩形
の断面形状を有する。この場合、スリーブ状の拡開体
は、例えば、ガイドコア９の断面形状に対応する断面形
状を有する。図６に示す実施形態において、間隙１１の
閉鎖した輪郭形状は四角形、好適には正方形である。そ
の輪郭形状は、図３に示す実施形態の拡開アンカーに対
応するものである。これに対応する拡開体も、断面形状
が正方形とされている。４本の軸線方向スリットにより
限定された拡開フラップ７は、正方形の断面形状を有す
るガイドコア９を包囲する。

【００２５】間隙１１は、上記以外の閉鎖輪郭形状又は
開放輪郭形状とすることが可能である。例えば、間隙を
環状孔として形成し、アンカー本体の外周面から環状孔
まで延在する軸線方向スリットにより拡開フラップを互
いに分離する構成としても良い。環状孔の場合にはガイ
ドコアを円形断面とし、スリーブ状の拡開体は可能な限
り円形に近似させた断面形状とし、くさび面は例えば円
錐面として形成する。

【００２６】本発明による拡開アンカーのアンカー本体
は、通常は鋼製とする。その場合、アンカー本体は切削
加工又は冷間加工によって成形する。間隙を形成すると
共に拡開フラップを互いに分離する軸線方向スリット
は、切削又は押し出し等の冷間加工により形成する。ス
リーブ形状の拡開体も切削加工又は冷間加工によって成
形可能である。本発明の有利な実施形態において、拡開
体はプレス加工品として成形される。その場合、材料の
巻き上げ又は折り畳みによって形成された拡開体は、く
さび面を具える壁部が互いに一体的に結合される場合に
は、その断面輪郭を必ずしも完全に閉鎖した形状とする
必要はない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態による拡開アンカーにお
けるアンカー本体の縦断面図である。

【図２】 図１に示した拡開アンカーにおける拡開体を
示す透視図である。

【図３】 他の実施形態による拡開アンカーの装着状態
を示す縦断面図である。

【図４】 アンカー本体における拡開領域の変形例を示
す断面図である。

【図５】 アンカー本体における拡開領域の他の変形例
を示す断面図である。

【図６】 アンカー本体における拡開領域の更に他の変
形例を示す断面図である。

【符号の説明】

２ アンカー本体 ３ 後部 ４ 内ねじ ５ 孔 ６ 拡開領域 ７ 拡開フラップ ８ 背面 ９ ガイドコア １０ 外面 １１ 間隙 １２ 拡開体 １３ 内面 １４ 外面 １５ くさび面 １６ 前面 １７ カッター １９ 検査ピン ２０ 突部 ２１ 延長部 ２２ 通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴォルフガング ザイフェルト オーストリア国 6805 フェルトキルヒ− ギージンゲン イム ギージンガー フェ ルト 32 (72)発明者 ゲーリット クナル オーストリア国 6811 ゲーフィス ゼン デン 22／３ (72)発明者 コルト−ヘンリック スアベルク オーストリア国 6800 フェルトキルヒ シースシュテッテ 12

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 後端側に荷重係止手段（４）が、前端側
   には拡開領域（６）が設けられ、該拡開領域（６）が少
   なくとも１本の軸線方向スリットにより互いに分断され
   た拡開フラップ（７）を有するアンカー本体（２）と、
   アンカー本体（２）の前端に開口する凹所内に保持さ
   れ、拡開領域（６）を半径方向に拡径させつつ軸線方向
   に変位させ得る拡開体（１２）とを具え；アンカー本体
   （２）における前記凹所を、軸線方向に延在すると共に
   ガイドコア（９）の外面により内周側境界面（１０）
   が、拡開フラップ（７）の内面（８）により外周側境界
   面がそれぞれ形成された少なくとも1個の間隙（１１）
   として形成し；前記拡開体（１２）を、前記間隙（１
   １）の内周側境界面（１０）に適合する内面（１３）
   と、少なくとも部分的にくさび面（１５）とされた外面
   （１４）とを有するスリーブ形状とし、拡開フラップ
   （７）が半径方向に突出する状態で前記拡開体（１２）
   を間隙（１１）の両境界面（８，１０）に対して面接触
   させることを特徴とする拡開アンカー。
2. 【請求項２】 請求項１記載の拡開アンカーにおいて、
   前記ガイドコア（９）の断面積を拡開フラップ（７）の
   総断面積の少なくとも２５％としたことを特徴とする拡
   開アンカー。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の拡開アンカーに
   おいて、前記荷重係止手段（４）をアンカー本体（２）
   の後部（３）における接続ねじ（４）で構成し、前記間
   隙（１１）の軸線方向深度（ｄ）を接続ねじ（４）の公
   称径（ｎ）の６０％〜８５％としたことを特徴とする拡
   開アンカー。
4. 【請求項４】 請求項３記載の拡開アンカーにおいて、
   前記ガイドコア（９）の軸線方向長さ（ｌ）を前記間隙
   （１１）の軸線方向深度（ｄ）以上とし、好適には前記
   拡開体（１２）の軸線方向長さとほぼ一致させたことを
   特徴とする拡開アンカー。
5. 【請求項５】 請求項１〜４の何れか一項に記載の拡開
   アンカーにおいて、前記間隙（１１）を少なくとも２本
   のスリットで構成し、これらのスリットをアンカー本体
   （２）の前端から軸線方向に延在させると共にアンカー
   本体（２）の外周面で開口させることを特徴とする拡開
   アンカー。
6. 【請求項６】 請求項１〜５の何れか一項に記載の拡開
   アンカーにおいて、前記間隙（１１）を、正面から見た
   ときに閉鎖輪郭を有する形状としたことを特徴とする拡
   開アンカー。
7. 【請求項７】 請求項５又は６に記載の拡開アンカーに
   おいて、前記間隙（１１）を３本のスリットによって形
   成し、正面から見たときに好適には正三角形の輪郭を有
   する形状としたことを特徴とする拡開アンカー。
8. 【請求項８】 請求項１〜７の何れか一項に記載の拡開
   アンカーにおいて、前記拡開体（１２）のくさび面（１
   ５）を中心軸線（Ａ）に対して約５°〜約２５°の角度
   （α）で傾斜させることを特徴とする拡開アンカー。
9. 【請求項９】 請求項１〜８の何れか一項に記載の拡開
   アンカーにおいて、前記拡開体（１２）の最大直径部分
   に接する端面（１６）を、その内面（１３）から外面
   （１４）に向けて後退させ、かつ、拡開体（１２）の中
   心軸線（Ａ）に対して約４０°〜約６０°の角度（β）
   で傾斜させることを特徴とする拡開アンカー。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９の何れか一項に記載の拡
    開アンカーにおいて、前記間隙（１１）を、通路（２
    ２）を介してアンカー本体（２）の後部（３）における
    内ねじ孔（５）に連通させ、前記拡開体（１２）に軸線
    方向延長部（２１）を設け、該延長部（２１）は拡開体
    （１２）が完全に前記間隙（１２）内に進入したときに
    前記通路（２２）を経て内ねじ孔（５）内に突入させる
    ことを特徴とする拡開アンカー。