JP2003020730A - インサート器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小形で、コンクリート構造物内の筋体と干渉
しないインサート器具を得る。 【解決手段】 セラミックスにより筒状に形成したイン
サート本体１の内周に雌ねじ部１ａを形成するととも
に、インサート本体１の外周に螺旋状の凸部１ｂを形成
し、このインサート本体１の一端に筒状のスリーブ体３
の一端を接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コンクリート内
に埋設されるインサート器具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】雌ねじを有するインサート本体とねじの
挿通孔を有するスリーブ体を備えたインサート器具は、
実公平５−６３２６などで知られている。又、発明者ら
は、インサート器具に関する技術を多く提案しており、
コンクリート打設前にセットするものとしては、特開平
１１−３２２４４７、特開平１１−３２２４０６、特開
平１１−３２０５２５、特開２０００−３０３５６６、
特開２０００−３０３５６５、特開２０００−２９７４
７７、特開平１１−２００５０７、特開平１１−２００
５０６、特開平１１−２００５０５、特開平１１−９３
２７４、特開平１０−４６６７６、特開平９−２９６５
２４、特開平９−２７９６９３等がある。

【０００３】又、既設のコンクリート構造物に後から設
置するものとしては、特開２０００−３２００１７〜３
２００１４、特開平１１−２２０２３、特開平１０−１
８４３５、特開平９−２２８４８５、特開平９−２１７
４２９、特開平９−２１７４２８等があり、特にインサ
ート本体の外周に凹凸を設けたものとしては、特開２０
００−３２００１７〜３２００１４等がある。

【０００４】又、インサート本体の雌ねじのねじ種類規
格には、メートルねじとウィットねじ（通称インチね
じ）が存在し、土木関係では両者が混合して使用されて
いる。インサート本体はコンクリート構造物の奥深くに
埋設されており、コンクリート構造物の外部から視認で
きるのは、スリーブ体の外端面のみであって、インサー
ト本体を視認することはできない。このため、インサー
ト本体のねじの種類に応じてスリーブ体を異なる色に着
色することが行われているが、金属酸化物を微量添加混
合して焼成し、着色セラミックスを得るものとしては、
特開平９−２０８２９５、特開平７−１１８０６４、特
開昭５６−１４００７０〜１４００７１、特開昭５９−
１０５０５５、特開昭６２−２２４２２６等が知られて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、コンクリー
ト構造物内には、鉄筋などの筋体が埋設されており、イ
ンサート器具等の埋設具をコンクリート構造物に埋設す
る場合、筋体と埋設具とが干渉する場合があり、インサ
ート器具はその外形が小形であることが望まれる。

【０００６】この発明は上記のような課題を解決するた
めに成されたものであり、小形なインサート器具を得る
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】発明者らは、コンクリー
ト施工時に埋設する埋設具（所謂先施工）と、即設のコ
ンクリート構造物に後から埋設する埋設具（所謂後施
工）とを異なる構成技術で提案したが、後施工専用に用
いていた埋設具を先施工に使用しても、必要な引き抜き
強度を確保できることを見出した。

【０００８】この発明の請求項１に係るインサート器具
は、セラミックスにより筒状に形成され、内周に雌ねじ
部が形成されるとともに、外周に凸部が形成されたイン
サート本体と、インサート本体に接続された筒状のスリ
ーブ体とを備えたものである。

【０００９】請求項２に係るインサート器具は、セラミ
ックスをアルミナセラミックスを主成分としたものであ
る。

【００１０】請求項３に係るインサート器具は、インサ
ート本体の外周の凸部を半径方向に突出させたものであ
る。

【００１１】請求項４に係るインサート器具は、インサ
ート本体の外周の凸部を連続した螺旋状に形成したもの
である。請求項５に係るインサート器具は、インサート
本体の外周の凸部をリング状としたものである。

【００１２】請求項６に係るインサート器具は、スリー
ブ体をセラミックス、モルタル、樹脂のいずれかにより
形成したものである。

【００１３】請求項７に係るインサート器具は、スリー
ブ体をセラミックスまたはモルタルにより形成した場合
に、スリーブ体とインサート本体とを樹脂製の継手また
は接着剤により接合一体化したものである。

【００１４】請求項８に係るインサート器具は、インサ
ート本体又は及びスリーブ体を、セラミックス粉末に着
色助材を添加混合して焼成して発色させたもので構成し
たものである。

【００１５】請求項９に係るインサート器具は、着色助
材を、Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎａ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｍｎ，Ｖ，Ｃ
ｒ，Ｓｒ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｓｂの中から選択された元素の
酸化物、窒化物、炭化物の１種類以上から構成したもの
である。

【００１６】Ｃｅを用いた場合にはセラミックスは緑色
となり、Ｐｒの場合は黄色、Ｎａの場合は水色、Ｈｏの
場合は肌色、Ｅｒの場合は桃色、Ｍｎの場合は山吹色、
Ｃｒの場合は赤紫色、Ｃｏの場合は青色、Ｃｕの場合は
焦げ茶色となる。着色助材は０．１〜０．５重量％添加
した。着色材の粒径は、０．５〜１０μｍである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面とともに説明する。図１はこの実施形態によるインサ
ート器具の型枠取付状態の正面図、図２（ａ），（ｂ）
はこの実施形態によるインサート本体の正面図及び側面
図を示し、１はセラミックスにより筒状に形成されたイ
ンサート本体であり、その内周には雌ねじ部１ａが形成
され、外周には螺旋状の凸部１ｂが形成されている。
又、インサート本体１の凸部１ｂには４つの半径方向に
おいて９０度間隔で凹部１ｃが形成されている。凸部１
ｂは、コンクリートに埋設した際に引き抜き強度及び回
り止め強度を向上させるために設けてある。又、凹部１
ｃは回り止め強度を向上させるために設けてある。な
お、凸部１ｂが螺旋状の場合には、凸部１ｂが回り止め
機能を有するので、凹部１ｃは必ずしも必要でない、し
かし、凸部をリング状にした場合には回り止め機能を有
さないので、リング状の凸部に対して４つの半径方向に
おいて９０度間隔の凹部を設けて回り止め機能を持たせ
る必要がある。インサート本体１の一端には、コンクリ
ートの侵入防止のために樹脂製のシール２が接着剤によ
り接着される。インサート本体１の他端には、筒状のス
リーブ体３の一端が樹脂製の継手または接着剤により一
体的に接合される。スリーブ体３は、セラミックス、モ
ルタル、樹脂のいずれかにより形成される。又、スリー
ブ体３の他端には、ゴムリングからなる型枠シール４が
コンクリート侵入防止と緩衝材としての役目を果たすた
めに接着されている。

【００１８】又、インサート本体１はねじの種類毎、即
ち雌ねじ部１ａがメートルねじかウィットねじかによっ
て異なる色に着色する。例えば、雌ねじ部１ａが、メー
トルねじの場合には、インサート本体１をアルミナセラ
ミックスで形成し、白色系とした。一方、雌ねじ部１ａ
がウィットねじの場合には、アルミナセラミックスの粉
末に着色助材としてＣｒ酸化物を添加混合して焼成し、
赤紫色系に形成した。スリーブ体３もインサート本体１
の雌ねじ部１ａのねじの種類によって着色する場合に
は、インサート本体１と同系色とする。スリーブ体３が
樹脂により形成されている場合には、インサート本体１
と同系色のものが得難いので、類似色のものを使用す
る。スリーブ体３がモルタルにより形成されている場合
には、顔料を混合してインサート本体１と同系色または
類似色としてもよく、またコンクリートに埋設された場
合に外部から視認できる外端部のみインサート本体と同
系色または類似色に着色してもよい。さらに、スリーブ
体３がセラミックスにより形成されている場合には、イ
ンサート本体１と同系色のものが得られるが、全体でな
く、一部のみペイントにより着色してもよい。

【００１９】上記構成のインサート器具をコンクリート
に埋設する際には、まず型枠５の挿通孔５ａに挿通した
取付ボルト６をゴムリング４及びスリーブ体３に挿通し
た後、インサート本体１の雌ねじ部１ａに螺合し、イン
サート器具を型枠５の内側に固定する。次に、型枠６の
内側にコンクリートを打設し、インサート器具をコンク
リート内に埋設する。コンクリートの固化後、取付ボル
ト６を取り外して型枠５を取り外し、ゴムリング４も取
り外す。次に、図３に示すように、コンクリートの固化
により形成されたコンクリート構造物７に被取付部材８
を当接し、この被取付部材８の挿通孔８ａに挿通した取
付ボルト６をスリーブ体３に挿通してインサート本体１
の雌ねじ部１ａに螺着し、被取付部材８をコンクリート
構造物７に取り付ける。

【００２０】上記実施形態においては、インサート本体
１は外周に螺旋状の凸部１ｂを備えた略筒状に形成され
ているので、小形になり、コンクリート構造物７内に設
けられる鉄筋などと干渉することが少なくなり、インサ
ート本体１の埋設位置の制限が極めて緩和され、設置作
業の容易性が向上し、インサート器具全体の施工作業の
効率も極めて向上する。又、インサート本体１をその雌
ねじ部１ａのねじの種類に応じて異なった色に着色し、
スリーブ体３も同系色または類似色に着色したので、雌
ねじ部１ａのねじの種類を外部から視認することがで
き、同じねじの種類の取付ボルト６を選別することが容
易となり、取付ボルト６の誤使用が防止されるととも
に、雌ねじ部１ａの損傷が防止され、作業性が向上す
る。

【００２１】

【実施例】（インサート本体１の製造方法について）ま
ず、主成分となる酸化アルミニウム原料に焼結を助ける
ための副成分（焼結助材）を添加し、さらに純水を加
え、ボールミルにより１０時間混合粉砕を行う。得られ
た原料スラリーにポリビニールアルコールなどの有機バ
インダーと分散剤としてのポリカルボン酸アンモニウム
塩を添加し、スプレーにより１５０℃の温度で乾燥し、
噴霧造粒する。得られた顆粒を静水圧製型機（通称ＣＩ
Ｐ）により５ＭＰａの圧力で成形する。加圧成形後、ガ
ス炉により１６００℃で２時間焼成し、１００℃／時間
の降温速度で冷却してアルミナセラミックス製のインサ
ート本体１を得る。

【００２２】なお、主成分の酸化アルミニウムの含有量
は約９６重量％とし、アルミナの純度は９９．９重量％
でその粒径は約１μｍ以下としたが、酸化アルミニウム
の含有量は約９０〜９８重量％がよい。９０重量％以下
の場合には、接続継手としての強度が不足し、特に雌ね
じ部１ａのねじ山が破損する。９８重量％以上の場合に
は、焼結温度を高くする必要があり、経済的に好ましく
ない。酸化アルミニウム以外の成分は焼結助材であり、
ＭｇＯ，ＳｉＯ₂，ＣａＯを添加する。

【００２３】噴霧造粒された顆粒は、その粒径が約３０
〜２００μｍの範囲に分布する粒子が約８０％以上占め
るものが望ましい。この範囲を下回る、小径の場合に
は、流動性が悪化して成形型への充填が困難となり、空
洞が発生する。この範囲を上回る、大径の場合には、雌
ねじ部１ａのねじ山の形成が確実に行われない。何れの
場合も、所望の接続継手を得ることが困難である。

【００２４】成形圧力は、３〜１０ＭＰａの範囲であれ
ばよい。これ以下であると、成形圧力不足により、欠け
やクラックを発生し、これ以上では圧力解除までの時間
がかかり、生産性が低下するとともに、離型性が悪くな
り、型割れが発生し易くなるからである。

【００２５】焼成はガス雰囲気で行ったが、大気雰囲気
中でもよい。焼成保持温度は１５００〜１７００℃以上
で２時間以上、降温速度は焼成保持温度から４００℃ま
でを５０〜２００℃／時間以上の冷却速度で行えばよ
い。理由は、９０重量％以上の酸化アルミニウムを含む
焼結助材（ＭｇＯ，ＳｉＯ₂，ＣａＯ）を含む組成で
は、約１５００〜１７００℃で焼結しないと焼結が完了
せず、また約５０〜２００℃以上の降温速度でないと焼
成後の強度が低下して好ましくないからである。 （スリーブ体３の製造方法について）まず、主成分とな
る酸化アルミニウムに焼結を助けるための副成分即ち焼
結助材を添加し、さらに純水を加え、ボールミルにより
１０時間混合破砕を行う。得られた原料スラリーにポリ
ビニールアルコールなどの有機バインダと分散剤として
のポリカルボン酸アンモニウム塩を添加し、得られた顆
粒を押出成型機により加熱乾燥しながら円筒体に連続押
出成型する。押出成型後の成型体は半生状態であり、ピ
アノ線などによるワイヤ切断機により所定の長さに切断
し、スリーブ体３を仮成型する。この仮成型体をバッチ
タイプのガス炉により１２００℃の焼成保持温度で２時
間焼成し、１００℃／時間の降温速度で冷却してアルミ
ナセラミックス製のスリーブ体３を得る。

【００２６】なお、主成分の酸化アルミニウムの含有量
は約９３重量％とし、アルミナ純度は９９．９重量％と
したが、主成分の酸化アルミニウムの含有量は約６０〜
９８重量％がよい。６０重量％以下であると、必要な強
度が不足する。一方、含有量が多いほど強度は増すが、
スリーブ体３はあまり強度を必要としないこと、また含
有量を多くすると焼結条件の温度を高温にする必要があ
ること等から、経済性を勘案して含有量を見極めること
が必要である。また、焼結助材としてＭｇＯ，Ｓｉ
Ｏ₂，ＣａＯを添加することにより、焼成温度が低下
し、エネルギーコストの低減が見込まれる。

【００２７】又、造粒された顆粒は、その粒径が約３０
〜２００μｍの範囲に分布する粒子が約８０重量％以上
を占めるものを用いる。この範囲を下回る粒径の顆粒を
用いると、流動性が悪化し、押出成形時に型への充填が
難しくなり、空洞が発生してしまう。又、上記範囲外の
粒径の顆粒を用いると、焼成後のスリーブ体３の強度が
低下する。

【００２８】又、焼成はガス雰囲気中で行ったが、大気
雰囲気中で行ってもよく、焼成保持温度は約１０００〜
１５００℃、降温速度は焼成保持温度から４００℃まで
の範囲で約５０〜２００℃／時間であればよい。酸化ア
ルミニウムの含有量が約９０重量％以上でＭｇＯ，Ｓｉ
Ｏ₂，ＣａＯなどの焼結助材を含んだ組成では、焼成保
持温度が約１０００〜１５００℃でないと焼結が完了せ
ず、また約５０〜２００℃／時間の降温速度でないと焼
成後の素材強度が低下するからである。 （着色インサート本体１及び着色スリーブ体３の製造方
法について）上記した例ではインサート本体１及びスリ
ーブ体３は着色しない例を示したが、着色する場合に
は、いずれも、上記成分に着色助材（Ｃｒ₂Ｏ₃）を添加
して製造する。それ以外の条件は、上記例と同様であ
る。なお、着色助材の添加量は、０．１〜０．５重量％
とした。多すぎると、強度低下の原因となり、少ないと
発色性が悪い。着色助材の粒径は、０．５〜１０μｍと
し、主成分のアルミナより小径が好ましい。 （インサート本体１とセラミックス製のスリーブ体３と
の接続について）インサート本体とセラミックス製のス
リーブ体３との接続は、接着剤により行った。接着剤と
しては、常温硬化形のエポキシ樹脂を使用した。例え
ば、二液型の接着剤であって、主成分のエポキシ樹脂
（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂中間体）と充填材、
染料からなる主剤と、主成分のポリチオールと充填材か
らなる硬化剤とからなるものを用いた。具体的には、エ
ポキシ系接着剤として、市販されている商品名ＥＰ−３
３０（セメダイン株式会社製）を使用した。この場合、
主剤と硬化剤の二液を５０：５０で混合し、塗布後イン
サート本体１とスリーブ体３の接合部分を合わせて静止
状態で自然硬化させて接合した。 （スリーブ体３とゴムリング４との接着について）スリ
ーブ体とゴムリング４との接着には、一液性の瞬間接着
剤、例えばアロンアルファ（東亜合成株式会社製）、あ
るいはセメダイン３０００シリーズ（セメダイン株式会
社製）を用いた。接着が容易であり、かつゴムリング４
の除去が容易であるからである。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１〜７
によれば、インサート本体は外周に凸部を備えることか
らコンクリートとの密着面積を大きくでき、引き抜き破
壊強度を十分なものに確保できる。又、インサート本体
は略筒状に形成されているので、小形になり、コンクリ
ート構造物内に設けられる鉄筋などの筋体と干渉するこ
とが少なくなり、インサート器具の埋設位置の制限が極
めて緩和され、施工作業が極めて容易となる。

【００３０】又、請求項８，９によれば、インサート本
体又は及びスリーブ体を、セラミックス粉末に着色助材
を添加混合して焼成し、発色させたもので構成してお
り、インサート本体の雌ねじ部のねじの種類に応じてイ
ンサート本体を異なった色に着色することにより、雌ね
じ部のねじの種類を外部から視認することができ、この
インサート本体に螺合する取付ボルトの誤使用が防止さ
れ、インサート本体の雌ねじ部の損傷が防止され、作業
性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるインサート器具の型枠取付状態
の正面図である。

【図２】この発明によるインサート本体の正面図及び側
面図である。

【図３】この発明によるコンクリート構造物に埋設され
たインサート器具に被取付部材を取り付けた状態の断面
図である。

【符号の説明】

１…インサート本体 １ａ…雌ねじ部 １ｂ…凸部 ３…スリーブ体 ５…型枠 ６…取付ボルト ７…コンクリート構造物 ８…被取付部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 憲 静岡県沼津市東間門字上中溝515番地 明 電セラミックス株式会社内 Ｆターム(参考） 2E125 BA04 CA01

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミックスにより筒状に形成され、内
   周に雌ねじ部を有するとともに、外周に凸部を有するイ
   ンサート本体と、インサート本体に接続された筒状のス
   リーブ体とを備えたことを特徴とするインサート器具。
2. 【請求項２】 セラミックスは、アルミナセラミックス
   を主成分としたことを特徴とする請求項１記載のインサ
   ート器具。
3. 【請求項３】 上記凸部は、半径方向に突出しているこ
   とを特徴とする請求項１または２記載のインサート器
   具。
4. 【請求項４】 上記凸部は、連続した螺旋状であること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインサー
   ト器具。
5. 【請求項５】 上記凸部は、リング状であることを特徴
   とする請求項１〜３のいずれかに記載のインサート器
   具。
6. 【請求項６】 スリーブ体は、セラミックス、モルタ
   ル、樹脂のいずれかにより形成したことを特徴とする請
   求項１〜５のいずれかに記載のインサート器具。
7. 【請求項７】 スリーブ体をセラミックスまたはモルタ
   ルにより形成した場合には、スリーブ体とインサート本
   体を樹脂製の継手または接着剤により接合一体化したこ
   とを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインサ
   ート器具。
8. 【請求項８】 インサート本体又は及びスリーブ体を、
   セラミックス粉末に着色助材を添加混合して焼成して発
   色させたもので構成したことを特徴とする請求項１〜７
   のいずれかに記載のインサート器具。
9. 【請求項９】 着色助材は、Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎａ，Ｈｏ，
   Ｅｒ，Ｍｎ，Ｖ，Ｃｒ，Ｓｒ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｓｂの中か
   ら選択された元素の酸化物、窒化物、炭化物の１種類以
   上から構成したことを特徴とする請求項８記載のインサ
   ート器具。