JP2002286009A - 拡開アンカーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 引き抜き強度を大きくできる拡開アンカーを
提供することを課題とする。 【解決手段】 アンカーの先端部１に形成される凹部１
１が、軸方向Ｌへの押圧力を受けることにより、パイプ
材の外周面側が縮小した楔形か、もしくは完全に縮小さ
れた線状の溝に変形がなされる。これにより、先端部１
の拡開の際に必要な、凹部１１を形成する工程を経つ
つ、凹部１１のうち基材に対して接触しない部分を極力
無くすことができ、アンカーの引抜き強度を大きくする
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、コンクリート等
の基材に対して、各種金具等の被固定物を取り付け、固
定する際に使用する拡開アンカーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来のアンカーの使用方法を示
す説明図である。図５（Ａ）が基材に設けられた下孔に
このアンカーをセットした状態を示し、図５（Ｂ）がア
ンカーを固定した状態を示す。このアンカーの使用方法
を説明すると、まず、あらかじめドリル等によって基材
１０１に設けた下孔１０２に、アンカー本体１０３をセ
ットする。そして、ピン１０４をハンマー等によって打
撃して、アンカー本体１０３の先端側に向けて打ち込む
ことにより、ピン１０４の先端部がスリット１０５に強
制的に嵌入し、拡開片１０６を拡開させ、アンカー本体
１０３が基材１０１に固定される。そして同時に、被固
定物１０７も基材１０１に固定される。

【０００３】図６は、従来のアンカーの製造方法の一例
を示すものである。まず、図６（Ａ）に示すようなパイ
プ材２０１を用意する。次に、図６（Ｂ）に示すよう
に、上型２０２と下型２０３を使用してプレス機械等に
より軸方向に力を加えて、先端部２０４が所定の形状に
成形される。下型２０３は、図６（Ｃ）に示した通り、
型の下方内部に、上下方向に長条の突条部２０３ａが、
それぞれ直角の方向に４つ設けられている。これらの突
条部２０３ａによって、軸部２０５の先端部２０４に、
その上下方向に長条の凹部２０４ａが、図６（Ｅ）に示
した通り、突条部２０３ａと対応する位置に４つ形成さ
れる。これらの凹部２０４ａによって、軸部２０５内部
の中空部２０６が、先端部２０４の部分において押しつ
ぶされた状態となり、その内径が縮小され、図７（Ｂ）
に示すような形状となる。

【０００４】その後、図６（Ｄ）に示すように、上型２
０７と下型２０３によって、軸部２０５に下方向への圧
力が加えられ、頭部２０８の成形が行われる。そして、
中空部２０６内にピン２０９を挿入することによって、
図６（Ｆ）及び図７（Ａ）に示した通りのアンカーが完
成する。

【０００５】図７（Ｂ）は、前記方法により製造された
従来のアンカーの先端側の拡大端面図である。このアン
カーの使用の際は、前記と同様にして、ハンマー等でピ
ン２０９を軸部２０５に打ち込む。これによって、ピン
２０９の先端が、潰された中空部２０６内に嵌入し、先
端部２０４に破断が生じる。この破断は、図７（Ｂ）の
仮想線Ｐ、Ｑに沿って生じ、且つ軸部２０５の長手方向
に沿って破断線が延びることになる。これによって、先
端部２０４が拡開して、アンカーが基材に固定される。

【発明が解決しようとする課題】

【０００６】しかし、この従来の製造方法によるアンカ
ーにおいては、拡開時に、凹部２０４ａの部分が基材に
対して接触しないため、その部分はアンカーの引抜き強
度に寄与しなかった。特に先端部２０４に、基材に対し
ての食いつきを良くする効果をねらって、雄ねじや環状
の凸状部（図５に示すもの）が設けられている場合にお
いては、この凹部２０４ａの部分でそれらが途切れるた
めに、効果が十分に発揮されていなかった。しかしなが
ら、中空部２０６の破断を図７（Ｂ）の仮想線Ｐ、Ｑに
沿って生じさせるためには、中空部２０６を図７（Ｂ）
の形状にする必要があり、そのために凹部２０４の形成
という工程が必要であった。そこで本願発明はこの点に
鑑み、この凹部２０４ａの形成の工程を経つつ、引き抜
き強度も大きくできる拡開アンカーの製造方法を提供す
ることを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本願の第１の発明は、先端部１に拡開部分が形成
された、中空筒状のアンカー本体２を備える拡開アンカ
ーの製造方法において、アンカー本体２の材料である、
所定長さのパイプ材の外周部の軸方向所定範囲に対し
て、凹部１１が形成される工程と、中空部１２と凹部１
１とが共に縮小される工程とを含むことを特徴とする、
拡開アンカーの製造方法を提供する。

【０００８】また、本願の第２の発明は、第１の発明に
係る拡開アンカーボルトの凹部１１が塑性変形により形
成される工程と、パイプ材の軸方向Ｌへの圧縮が行われ
ることにより、パイプ材の外径を縮小することなく、中
空部１２と凹部１１とが共に縮小される工程とを含むこ
とを特徴とする拡開アンカーボルトの製造方法を提供す
る。

【０００９】また、本願の第３の発明は、第１の発明に
係る拡開アンカーボルトの凹部１１が塑性変形により形
成される工程と、パイプ材の径方向Ｄへの圧縮が行われ
ることにより、パイプ材の外径の縮小を伴い、中空部１
２と凹部１１とが共に縮小される工程とを含むことを特
徴とする拡開アンカーボルトの製造方法を提供する。

【００１０】次に、図面と共に本願発明の実施の形態に
ついて説明する。図１は、本願発明の実施の形態に係る
アンカーの製造工程を示すものである。なお、図１で
は、アンカーの基端部を下に、先端部を上に記載してい
る。この実施の形態は、パイプ材の外径を縮小させるこ
となく、先端の軸方向所定範囲に拡開部分を形成するも
のである。

【００１１】まず、素材として、所定長さにカットされ
た金属製のパイプ材を用意する。次に、図１（Ｂ）に示
すように、プレス鍛造等により基端部３を形成する。基
端部３は、後にねじ等が形成される部分である。基端部
３の断面形状は、円形のままでもよく、あるいは多角形
としてもよく、自由に形成できる。そして、このパイプ
材の先端部１の軸方向外周面に、それぞれ直角の方向に
４つの突起が設けられた金型を押し当てて、塑性変形さ
せることにより、凹部１１を形成する。これは、種々の
方法で行って良く、例えば従来のアンカーの製造方法と
同じく、図６（Ｂ）に示す下型２０３のような金型を用
いても良い。同時にパイプの中空部１２もその圧力を受
けて、先端部１の内部において、図１（Ａ）に示すよう
に、凹部１１とそれぞれ４５°ずれた位置で略十字形の
形状となるように変形がなされる。次に、この凹部１１
の形成された先端部１に対して、図１（Ｄ）に示すよう
にして、軸方向Ｌに圧縮が行われる。これは、詳しくは
図２に示すような装置を用いる。

【００１２】まず、ダイス４１と支持ピン４２に囲まれ
る部分に、前記凹部１１を形成した素材１０を基端部３
を下方向にして挿入する。この状態において、素材１０
の先端部１はダイス４１から突出している。その後、油
圧等により押さえピン４３に押圧力を発生させることが
できる押圧体４５を、図２（Ａ）に示すように、素材１
０の上部に被せるようにして、ダイス４１上に固定す
る。そして、図２（Ｂ）に示すように、押さえピン４３
の押圧力により、先端部１を圧縮する。この時、内径が
素材１０の外径と同一である、周囲押さえ４４により、
素材１０の先端部１は、外径を維持したまま圧縮され
る。この圧縮を施すことによって、凹部１１は、押さえ
ピン４３の押圧力の度合により異なるが、図１（Ｃ）に
示すように、パイプ材の外周面側が縮小された楔形か、
もしくは完全に縮小された線状の溝に変形がなされる。
これにより、基材に対して接触せず、アンカーの引抜き
強度に寄与しない先端部１の凹部１１をほとんど無くす
ことができる。特に先端部１に、基材に対しての食いつ
きを良くする効果をねらって、雄ねじや環状の凸状部を
設ける場合においては、それらが途切れてしまう凹部１
１がほとんど無くなるために、効果が十分に発揮される
アンカーとできる。そのため、軸径が同じ場合、従来の
ものよりもアンカーの引抜き強度を大きくすることがで
きる。また、先端部１の中空部１２についても、前記工
程にて変形した図１（Ａ）に示す略十字形が更に変形さ
れ、図１（Ｃ）に示すように細い線状の空間が残る程度
にまで縮小がなされる。これにより、中空部１２は後者
の方が小さいものになる。よって、この部分にピンを打
ち込んだ場合に、中空部１２を押し広げ、先端部１に発
生する拡開力は、図１（Ｃ）に示すものの方が大きくな
り、これによってもアンカーの引き抜き強度を大きくす
ることができる。なお、この時の中空部１２の拡大した
形状は、図７（Ｂ）に中空部２０６として示されたもの
と同じである。なお、周囲押さえ４４の内径を調整する
ことにより、先端部１の加工後の外径については、自由
に設定することができる。

【００１３】次に、拡開アンカーに各種の機能を付加す
るための加工を行う。例えば、図３に示すように、拡開
アンカーの先端部に穿孔機能を有する板状の超硬ドリル
刃５が固定されたものであって、自己穿孔機能を付加し
た、いわゆるセルフドリリングアンカーと呼ばれるもの
とするため、超硬ドリル刃５を取り付けるための足割り
溝１３を、図１（Ｅ）及び（Ｆ）に示すように、先端部
１に行う。また、拡開をより容易に行うための足割り溝
１４を、必要に応じて先端部１に切削加工により行う。
また、拡開アンカーの側面には、図３に示すような雄ね
じや、図１（Ｆ）に示すような、基材への食いつきを補
助するための環状の凸条部や、自己穿孔時の切り粉排出
用の螺旋溝を必要に応じて、切削や転造等の手段により
形成する。また、基端部３には、図１（Ｆ）に示すよう
な雄ねじや、雌ねじ・六角頭・すり割り溝等、ナットや
回転工具等の各種工具が取り付けられる形状に加工がな
される。これにより、アンカー本体２は完成され、その
後、付属のナットやピンを組み込んで拡開アンカー全体
が完成される。

【００１４】なお、このアンカー本体２に付属させるナ
ットとピンについては、図３に示すように、袋ナット６
の上部にピン７の軸径よりも大きく、ピン７の頭部の径
よりも小さい穴６１を設け、袋ナット６を逆回転させる
ことにより、ピン７をアンカー本体２から引き抜くこと
ができるようなものにしても良いし、そうではなく、通
常のナットのように、ピン７の頭部の径よりも大きい穴
を設けるものとしても良い。

【００１５】また、本願発明の他の実施例として、前記
のように軸方向Ｌに圧縮を行うのではなく、径方向Ｄに
圧縮（絞り）を行う方法がある。これについて、説明す
る。

【００１６】まず、素材として、所定長さにカットされ
た金属製のパイプ材を用意する。なお、この方法では、
軸径が縮小されて加工されるため、希望の径に仕上げる
ために、あらかじめ大きめの軸径のパイプ材を用いる。
次に、プレス鍛造等により基端部３を形成する。基端部
３は、後にねじ等が形成される部分である。基端部３の
断面形状は、円形のままでもよく、あるいは多角形とし
てもよく、自由に形成できる。そして、このパイプ材の
先端部１の軸方向外周面に、それぞれ直角の方向に４つ
の突起が設けられた金型を押し当てて、塑性変形させる
ことにより、凹部１１を形成する。これは、種々の方法
で行って良く、例えば従来のアンカーの製造方法と同じ
く、図６（Ｂ）に示す下型２０３のような金型を用いて
も良い。また、パイプの中空部１２もその圧力を受け
て、先端部１の内部において、図４（Ａ）に示すよう
に、凹部１１とそれぞれ４５°ずれた位置で略十字形の
形状となるように変形がなされる。次に、図４（Ｄ）に
示すようにして、基端部３以外について径方向Ｄに圧縮
が行われ、軸が外径の縮小を伴い絞られる。この圧縮を
施すことによって、凹部１１は、図４（Ｃ）に示すよう
に、線状の溝に変形がなされる。これにより、基材に対
して接触せず、アンカーの引抜き強度に寄与しない先端
部１の凹部１１を無くすことができる。特に先端部１
に、基材に対しての食いつきを良くする効果をねらっ
て、雄ねじや環状の凸状部を設ける場合においては、そ
れらが途切れてしまう凹部１１が無くなるために、効果
が十分に発揮されるアンカーとできる。そのため、軸径
が同じ場合、従来のものよりもアンカーの引抜き強度を
大きくすることができる。また、先端部１の中空部１２
についても、前記工程にて変形した図４（Ａ）に示す略
十字形が更に変形され、図４（Ｃ）に示すように細い線
状の空間が残る程度にまで縮小がなされる。これによ
り、中空部１２は後者の方が小さいものになる。よっ
て、この部分にピンを打ち込んだ場合に、中空部１２を
押し広げ、先端部１に発生する拡開力は、図４（Ｃ）に
示すものの方が大きくなり、これによってもアンカーの
引き抜き強度を大きくすることができる。なお、この時
の中空部１２の拡大した形状は、図７（Ｂ）に中空部２
０６として示されたものと同じである。

【００１７】次に、図４（Ｅ）及び（Ｆ）に示すよう
な、超硬ドリル刃を取り付けるための足割り溝１３や、
拡開をより容易に行うための足割り溝を、先端部１に切
削加工により行う。その他、拡開アンカーの側面には、
図３に示すような雄ねじや、図４（Ｆ）に示すような、
基材への食いつきを補助するための環状の凸条部や、自
己穿孔時の切り粉排出用の螺旋溝を必要に応じて、切削
や転造等の手段により形成する。また、基端部３には、
図４（Ｆ）に示すような雄ねじや、雌ねじ・六角頭・す
り割り溝等、ナットや各種工具が取り付けられる形状に
加工がなされる。これにより、アンカー本体２は完成さ
れ、その後、付属のナットやピンを組み込んで拡開アン
カー全体が完成される。

【００１８】本願発明に係るアンカーにおいて、先端部
１の破断箇所は４つであるが、これについては、その数
に限定されるものではなく、２つ以上の数で自由に設定
して良い。また、各工程の順序についても、これまでに
説明したものに限られず、適宜入れ替えて実施して良
い。

【００１９】

【発明の効果】前記に説明した方法により製造されたア
ンカーは、基材に対して接触せず、アンカーの引抜き強
度に寄与しない先端部の凹部をほとんど無くすことがで
きる。特に先端部に、基材に対しての食いつきを良くす
る効果をねらって、雄ねじや環状の凸状部が設けられて
いる場合においては、それらが途切れてしまう凹部がほ
とんど無くなるために、効果が十分に発揮されるアンカ
ーとできる。そのため、軸径が同じ場合、従来のものよ
りもアンカーの引抜き強度を大きくすることができる。

【００２０】また、先端部の中空部についても、略十字
形が変形されて、細い線状の空間が残る程度にまで縮小
がなされる。よって、この部分にピンを打ち込んだ場合
に、先端部に発生する拡開力は後者の方が大きくなり、
これによってもアンカーの引き抜き強度を大きくするこ
とができる。

【００２１】よって、本願第１の発明においては、アン
カー本体の先端部に凹部を形成する工程を経つつ、引き
抜き強度も大きくできる拡開アンカーを提供することが
できる。また、本願第２の発明においては、先端部の軸
径を縮小させずに、アンカー本体の先端部に凹部を形成
する工程を経つつ、引き抜き強度も大きくできる拡開ア
ンカーを提供することができる。また、本願第３の発明
においては、先端部の軸径を縮小を伴い、アンカー本体
の先端部に凹部を形成する工程を経つつ、引き抜き強度
も大きくできる拡開アンカーを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態に係るアンカーの製造工
程を示す図であり、（Ａ）が第１の工程を示す先端側の
端面図、（Ｂ）が第１の工程を示す正面図、（Ｃ）が第
２の工程を示す先端側の端面図、（Ｄ）が第２の工程を
示す正面図、（Ｅ）が第３の工程を示す先端側の端面
図、（Ｆ）が第３の工程を示す正面図である。

【図２】本願発明の実施の形態に係るアンカーの製造工
程を示す図であり、（Ａ）がアンカーの先端部を圧縮す
る前の装置の断面図であり、（Ｂ）がアンカーの先端部
を圧縮中の装置の断面図である。

【図３】本願発明の実施の形態に係るアンカーの完成状
態の一例を示す正面図である。

【図４】本願発明の他の実施の形態に係るアンカーの製
造工程を示す図であり、（Ａ）が第１の工程を示す先端
側の端面図、（Ｂ）が第１の工程を示す正面図、（Ｃ）
が第２の工程を示す先端側の端面図、（Ｄ）が第２の工
程を示す正面図、（Ｅ）が第３の工程を示す先端側の端
面図、（Ｆ）が第３の工程を示す先端側の正面図であ
る。

【図５】従来のアンカーを示す図であり、（Ａ）が基材
に設けられた下孔にアンカーをセットした状態を示す説
明図、（Ｂ）がアンカーを固定した状態を示す説明図で
ある。

【図６】従来のアンカーの製造工程を示す図であり、
（Ａ）が素材であるパイプの正面図、（Ｂ）が第１の工
程を示す説明図、（Ｃ）が第１の工程における、下型に
設けられる突条部を示す断面図、（Ｄ）が第２の工程を
示す説明図、（Ｅ）が第２の工程におけるアンカー本体
の端面図、（Ｆ）がアンカーの完成状態を示す正面図で
ある。

【図７】従来のアンカーを示す図であり、（Ａ）は斜視
図、（Ｂ）は先端側の拡大端面図である。

【符号の説明】

１ 先端部 ２ アンカー本体 １１ 凹部 １２ 中空部 Ｄ 径方向 Ｌ 軸方向

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先端部（１）に拡開部分が形成された、中
   空筒状のアンカー本体（２）を備える拡開アンカーの製
   造方法において、 アンカー本体（２）の材料である、所定長さのパイプ材
   の外周部の軸方向所定範囲に対して、凹部（１１）が形
   成される工程と、 中空部（１２）と凹部（１１）とが共に縮小される工程
   と、を含むことを特徴とする、拡開アンカーの製造方
   法。
2. 【請求項２】凹部（１１）が塑性変形により形成される
   工程と、 パイプ材の軸方向（Ｌ）への圧縮が行われることによ
   り、パイプ材の外径を縮小することなく、中空部（１
   ２）と凹部（１１）とが共に縮小される工程と、を含む
   ことを特徴とする、請求項１に記載の拡開アンカーボル
   トの製造方法。
3. 【請求項３】凹部（１１）が塑性変形により形成される
   工程と、 パイプ材の径方向（Ｄ）への圧縮が行われることによ
   り、パイプ材の外径の縮小を伴い、中空部（１２）と凹
   部（１１）とが共に縮小される工程と、を含むことを特
   徴とする、請求項１に記載の拡開アンカーボルトの製造
   方法。