JP2001099122A - ねじアンカー - Google Patents

ねじアンカー

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JP2001099122A
JP2001099122A JP2000245757A JP2000245757A JP2001099122A JP 2001099122 A JP2001099122 A JP 2001099122A JP 2000245757 A JP2000245757 A JP 2000245757A JP 2000245757 A JP2000245757 A JP 2000245757A JP 2001099122 A JP2001099122 A JP 2001099122A
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screw
screw anchor
pitch
flank
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Kai-Uwe Keller
ケラー カイ−ウーヴェ
John Marcel
ヨーン マルセル
Juergen Wieser
ヴィーザー ユルゲン
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Hilti AG
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    • F16B25/10Screws performing an additional function to thread-forming, e.g. drill screws or self-piercing screws
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 既知のねじアンカーと対比して、セット時の
深さが浅い場合でも、また、動的荷重の負荷時でも、よ
り満足すべき係止値を達成することが可能なねじアンカ
ーを提案する。 【解決手段】 本発明によるねじアンカーは、ほぼ円筒
形状のシャフト(2)と、該シャフト(2)の前端(4)
からシャフト(2)の全長の少なくとも一部に亙って延
在し、シャフト(2)に対して好適には一体的に形成さ
れたねじ部(6)とを具える。本発明では、シャフト
(2)の全長の少なくとも三分の一に亙る前端領域に沿
って延在するねじ部(6)の軸線方向に見たねじ山幅(b
1, b2)を、シャフト(2)の前端(4)からの距離の増
加に応じて減少させ、隣り合った2個のねじ山における
相互に対向する後側および前側のフランク面(8, 7)の
間の間隔(x1, x2, x3)を後端側に向けて順次に減少さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、ほぼ円筒形状のシャフトと、該
シャフトの前端からシャフトの全長の少なくとも一部に
亙って延在し、シャフトに対して好適には一体的に形成
されたねじ部とを具えるねじアンカーに関するものであ
る。
【0002】
【背景技術】コンクリート、レンガ等の基盤に対して構
造部材を結合するため、プラスチック製または金属製の
アンカー以外に、ねじアンカーも使用される。その好適
な応用例は貫通固定または一時固定であり、その際にね
じアンカーは容易かつ迅速に取り外すことが可能であ
る。ねじアンカーは基盤に形状結合され、その結合に際
しては、基盤に予め加工されている受孔の内壁にねじを
形成する。既知のねじアンカー、特にコンクリートアン
カーの特性は、受孔の内径またはシャフトの外径、ねじ
山の高さ、シャフトの剛性、ねじアンカーの固定深さ等
に依存する。また、達成可能な係止力はねじアンカーの
固定深さ、シャフトの外径、コンクリートその他の基盤
性状等に依存する。
【0003】ねじアンカーによる固定作業は、比較的容
易かつ迅速に実行可能である。しかし、既知のねじアン
カーは所要の係止値を達成するために比較的深くセット
する必要がある。バックカットアンカーと対比して、コ
ンクリートの強度を十分に活用することが困難である。
セット時の深さが十分でない場合、既知のねじアンカー
は特に動的荷重が負荷される際に満足すべき係止値を達
成することができない。また、引張り荷重が負荷される
際、基盤の表面近傍領域にピーク荷重が作用して、初期
欠損を生じる場合がある。また、外ねじのねじ山に沿っ
て基盤にせん断力が作用し、ねじアンカー全体の機の機
能低下を招来する惧れもある。
【0004】
【発明の課題】したがって、本発明の課題は、このよう
な従来技術の問題点を解消することである。本発明によ
るねじアンカーは、既知のねじアンカーと対比して、セ
ット時の深さが浅い場合でも、また、動的荷重の負荷時
でもより満足すべき係止値を達成することが可能であ
る。
【0005】
【課題の解決手段】上述した課題を解決するため、本発
明によるねじアンカーは、ほぼ円筒形状のシャフトと、
該シャフトの前端からシャフトの全長の少なくとも一部
に亙って延在し、シャフトに対して好適には一体的に形
成されたねじ部とを具える。本発明では、シャフトの全
長の少なくとも三分の一に亙る前端領域に沿って延在す
るねじ部の軸線方向に見たフランク領域の幅を、シャフ
トの前端からの距離の増加に応じて減少させ、隣り合っ
た2個のねじ山における相互に対向する後側および前側
のフランク面の間の間隔を後端側に向けて順次に減少さ
せるものである。
【0006】本発明の上記構成を有するねじアンカー
は、従来のバックカットアンカーと同等の係止値を達成
し得るものである。ねじ部が独自の構成を有することに
より、引張り荷重の作用時でも荷重が受孔の最深領域ま
で伝達される。その結果、荷重の作用下でコンクリート
基盤の強度を十分に活用することが可能である。また、
引張り荷重の作用下で受孔内に位置するねじ部に過大な
せん断力が及ぼされない。したがって、基盤の表面近傍
領域に欠損部が生じたり磨耗的なせん断効果が生じるの
を緩和することが可能である。
【0007】本発明の好適な実施形態では、シャフトの
前端とは逆向きとされたねじ部の後側フランク面を、ね
じ部の前側フランク面と、シャフトの中心軸線から最も
離間したねじ部の頂部領域との遷移部を通過すると共に
シャフトの中心軸線に対して直角に延在する基準面に対
し、シャフトの前端からの距離の増加に応じて減少する
距離をもって離間させる。それ故、ねじ部の前方領域は
コンクリート中に固定されたねじ部の軸線方向寸法を規
定する。そして、ねじ部の前端領域は、ねじ部が受孔内
面に形成するねじ溝内に完全に埋設される。後続するね
じ山の軸線方向の幅は、前側フランク面が受孔の最深部
に近接するねじ溝の境界面に対する接触を維持するよう
に定める。他方、ねじ部の後側フランク面は、シャフト
の前端からの距離の増加に応じて増加する距離をもっ
て、ねじ溝の後側境界面から離間させる。その結果、引
張り荷重の作用下でも基盤の表面近傍領域に過度のせん
断応力が作用するのを防止することが可能である。
【0008】ねじ部の材料は、ねじ部の後側フランク面
がねじ部の中心軸線と直行する基準面に対して、後端側
に向けて順次に減少するように減少させることも可能で
ある。しかし、製造技術上の見地から、隣り合った2個
のねじ山における後側フランク面を相互に平行に延在さ
せるのが有利である。
【0009】局部的な欠損を有するコンクリート基盤に
おいても、受孔の最深部で十分な荷重負荷特性を実現さ
せるため、フランク領域の幅が減少するねじ部の領域
で、後側フランク面に係るピッチを、シャフトの前端か
らの距離の増加に応じて減少させるのが有利である。こ
の場合、後側フランク面に係るピッチを、シャフトの前
端からピッチが一定の領域に至るまで線形的に減少させ
るのが好適である。なお、ピッチが一定の領域は、ねじ
部の全長の約1/3〜3/4に亙って延在させるのが望まし
い。
【0010】ねじ部の全長は、シャフトの全長の約1/3
〜3/4とするのが好適である。この場合、基盤の表面近
傍領域におけるせん断荷重を効果的に緩和することが可
能である。
【0011】本発明においては、後側フランク面に係る
ピッチが変化する。しかし、ねじアンカーの中心軸線に
直交する基準面に係るねじ部の平均ピッチは、ねじ部の
ほぼ全長に亙り一定とされている。本発明の好適な実施
形態では、前端側の2周目ないし3周目までの領域にお
けるねじ部の平均ピッチを、ねじ部の残部における平均
ピッチよりも大きく設定する。この場合、ねじアンカー
の形状結合に際して、基盤中のねじアンカーには、僅か
な荷重が作用する。そのために復元トルクが増加するの
で、ねじアンカーの自己緩みは効果的に防止される。
【0012】
【最良の実施形態】以下、本発明を図示の好適な実施形
態について更に詳述する。
【0013】図1および図2において、本発明によるね
じアンカーは、その全体が参照数字1で表されている。
好適にはコンクリートアンカーとして構成されたねじア
ンカー1は、六角ヘッド等のねじヘッド3を設けたシャフ
ト2を具える。ねじアンカー1における少なくともシャフ
ト2は、硬質のステンレス鋼製とするのが望ましい。シ
ャフト2の中心軸線は、符号Aで表す。シャフト2の係止
領域5は、ねじヘッド3の反対側に位置する前端4からシ
ャフトの全長の約1/3〜3/4に亙って延在させる。図示の
実施形態では、上記の係止領域5にねじ部6を設け、この
ねじ部6はシャフト2と一体的に成形すると共に係止領域
5の全長lに亙って延在させるのが望ましい。また、修正
を施した実施形態においては、多条ねじとして構成する
ことも可能である。ねじ部6の各ねじ山は、シャフト4の
前端側に向けられた前側フランク面7と、ねじヘッド3側
に向けられた後側フランク面8とを有する。前側フラン
ク面7と後側フランク面8との間に位置する軸線方向のフ
ランク領域は、参照数字9で表す。
【0014】本発明においては、ねじ部6におけるフラ
ンク領域9の軸線方向に見た幅b1, b2を、係止領域5の全
長の少なくとも三分の一に亙り、シャフト2の前端4から
の距離の増加に応じて減少させる。この場合にフランク
領域9の幅b1, b2は、隣り合った2個のねじ山における相
互に対向する後側および前側のフランク面8, 7の間の間
隔x1, x2, x3がねじヘッド3に向けて順次に減少するよ
うに定める。そのためには、ねじ部6の材料の肉厚を後
側のフランク面8に隣接する部位で減少させる。その結
果、ねじ部6の後側フランク面8は、ねじ部6の前側フラ
ンク面7と、シャフト2の中心軸線Aから最も離間したね
じ部のフランク領域9との遷移部を通過すると共にシャ
フト2の中心軸線Aに対して直角に延在する基準面Nに対
し、シャフト2の前端4からの距離の増加に応じて減少す
る距離b1, b2をもって離間する。そして、隣り合った2
個のねじ山における後側のフランク面(8)は相互に平
行に延在する。さらに、フランク領域の幅b1, b2が減少
するねじ部6の領域で、後側フランク面8に係るピッチ
r1, r2, r3を、シャフト2のねじヘッド3に向けて減少さ
せると共に、前記基準面Nに係るねじ部6の平均ピッチm
を、係止領域のほぼ全長に亙り一定とする。後側フラン
ク面8に係るピッチr1, r2, r3は、シャフト2の前端4か
らねじヘッド3に向けて線形的に減少させるのが好適で
ある。ピッチが減少する領域に平均ピッチが一定の領域
を接続し、この領域はねじ部6の全長lの約1/2に亙って
延在させる。本発明の他の実施形態では、ピッチが一定
の領域をねじ部(6)の全長lの約1/3〜3/4に亙って延在
させる。また、他の有利な実施形態では、前端側の2周
目ないし3周目までの領域におけるねじ部6の平均ピッ
チmを、ねじ部6の残部における平均ピッチよりも大きく
設定する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態に係るねじアンカーを一
部破断して示す側面図である。
【図2】 図1のねじアンカーにおけるシャフトの前部
を示す拡大図である。
【符号の説明】
1 ねじアンカー 2 シャフト 4 シャフト前端 6 ねじ部 7 前側フランク面 8 後側フランク面 9 フランク領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ユルゲン ヴィーザー ドイツ国 86916 カウフェリング ザー レシュトラーセ 42

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ほぼ円筒形状のシャフト(2)と、該シ
    ャフト(2)の前端(4)からシャフト(2)の全長の少
    なくとも一部に亙って延在し、シャフト(2)に対して
    好適には一体的に形成されたねじ部(6)とを具えるね
    じアンカーにおいて、シャフト(2)の全長の少なくと
    も三分の一に亙る前端領域に沿って延在するねじ部
    (6)の軸線方向に見たフランク領域の幅(b1, b2
    を、シャフト(2)の前端(4)からの距離の増加に応じ
    て減少させ、隣り合った2個のねじ山における相互に対
    向する後側および前側のフランク面(8, 7)の間の間隔
    (x1, x2, x3)を後端側に向けて順次に減少させること
    を特徴とするねじアンカー。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のねじアンカーにおいて、
    シャフト(2)の前端とは逆向きとされたねじ部(6)の
    後側フランク面(8)を、ねじ部(6)の前側フランク面
    (7)と、シャフト(2)の中心軸線(A)から最も離間
    したねじ部の頂部領域(9)との遷移部を通過すると共
    にシャフト(2)の中心軸線(A)に対して直角に延在す
    る基準面(N)に対し、シャフト(2)の前端(4)から
    の距離の増加に応じて減少する距離(b1, b2)をもって
    離間させることを特徴とするねじアンカー。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のねじアンカーにおいて、
    隣り合った2個のねじ山における後側のフランク面(8)
    を相互に平行に延在させることを特徴とするねじアンカ
    ー。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか一項に記載され
    たねじアンカーにおいて、フランク領域の幅(b1, b2
    が減少するねじ部(6)の領域で、後側フランク面(8)
    に係るピッチ(r1, r2, r3)を、シャフト(2)の前端
    (4)からの距離の増加に応じて減少させることを特徴
    とするねじアンカー。
  5. 【請求項5】 請求項4記載のねじアンカーにおいて、
    後側フランク面(8)に係るピッチ(r1, r2, r3)を、
    シャフト(2)の前端(4)からピッチが一定の領域に至
    るまで線形的に減少させることを特徴とするねじアンカ
    ー。
  6. 【請求項6】 請求項5記載のねじアンカーにおいて、
    ピッチが一定の領域を、ねじ部(6)の全長(l)の約1/
    3〜3/4に亙って延在させることを特徴とするねじアンカ
    ー。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のいずれか一項に記載され
    たねじアンカーにおいて、ねじ部(6)の全長(l)をシ
    ャフト(2)の全長の約1/3〜3/4としたことを特徴とす
    るねじアンカー。
  8. 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか一項に記載され
    たねじアンカーにおいて、前記基準面(N)に係るねじ
    部(6)の平均ピッチ(m)を、ねじ部(6)のほぼ全体
    (5)に亙り一定としたことを特徴とするねじアンカ
    ー。
  9. 【請求項9】 請求項1〜7のいずれか一項に記載され
    たねじアンカーにおいて、前端側の2周目ないし3周目
    までの領域におけるねじ部の平均ピッチを、ねじ部の残
    部における平均ピッチよりも大きくしたことを特徴とす
    るねじアンカー。
  10. 【請求項10】 請求項1〜9のいずれか一項に記載さ
    れたねじアンカーにおいて、少なくとも前記シャフト
    (2)を硬質ステンレス鋼で構成したことを特徴とする
    ねじアンカー。
JP2000245757A 1999-08-13 2000-08-14 ねじアンカー Pending JP2001099122A (ja)

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