JP2003184838A - 固定素子 - Google Patents

固定素子

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 打込み状態における外観に基づいて固定品質
を推定することのできる、経済的に製造可能な固定素子
を提供する。 【解決手段】 固定素子は、一方の端部にねじ山（２）
を有し、他方の端部に、打込み方向（Ｓ）に向かって拡
径する拡開ヘッド（３）を有するシャフト（１）と、拡
開ヘッド（３）により拡開する拡開スリーブ（４）とを
具える。シャフト（１）は、打込み方向と反対側の端面
（１５）に、深さ（ｔ１）を有する溝（１６）を具え
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、一方の端部にね
じ山を有し、他方の端部に、打込み方向に向かって拡径
する拡開ヘッドを有するシャフトと、拡開ヘッドにより
拡開する拡開スリーブとを具える固定素子、特にはかか
る構造を具えるスクリューアンカーに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の固定素子は、基盤に物体を固定
するために用いられる。基盤に、直径がシャフトの外径
にほぼ等しいか、またはこれとは反対に直径がシャフト
の外径より小さいドリル孔を開ける。固定素子を、例え
ばハンマーで１回または複数回叩いて、ドリル孔に打ち
込む。シャフト、具体的には拡開スリーブに対するテー
パ部の相対運動により、拡開スリーブが半径方向に拡径
し、固定素子が基盤、具体的にはドリル孔の内壁に摩擦
係止的に固定される。
【０００３】ドイツ国特許第２９６ ０２ ５１３−Ｕ
１号（特許文献１）には、一方の端部にねじ山を有し、
他方の端部に打込み方向に向かって拡径するテーパ部を
有するシャフトと、拡開スリーブとを有するスクリュー
アンカーが記載されている。
【０００４】しかし、このスクリューアンカーでは、特
に、ドリル孔を穿孔するためのドリル工具であって、摩
耗したドリル工具を使用した場合には、スクリューアン
カーをドリル孔に入れるために、例えばハンマーで打撃
する等の高い力を適用することが必要である。このた
め、ドリル孔および／またはスクリューアンカーが損傷
を受け、所望の負荷能力を確保できなくなったり、所望
の打込み深さ、延いては負荷能力を保証することができ
なくなるという問題を招く。
【０００５】
【特許文献１】ドイツ国特許第２９６ ０２ ５１３−
Ｕ１号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、打
込み状態における外観に基づいて固定品質を推定するこ
とのできる、経済的に製造可能な固定素子を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記の課題を達成するた
め、この発明は、一方の端部にねじ山を有し、他方の端
部に、打込み方向に向かって拡径する拡開ヘッドを有す
るシャフトと、拡開ヘッドにより拡開する拡開スリーブ
とを具える固定素子において、シャフトは、打込み方向
と反対側の端面に、所定の深さを有する溝を具えること
を特徴とする固定素子である。
【０００８】この固定素子は、シャフトの打込み方向と
反対側の端面に少なくとも１本の溝を具えているので、
固定素子を打ち込む際に、端面に塑性変形が起きる。シ
ャフトの打込み方向と反対側の端面に作用する衝撃、特
にはハンマー打撃の大きさおよび回数にしたがって、溝
自体と、端面の溝に隣接する領域とが変形する。打込み
状態における変形から、固定品質を推定することが可能
となり、したがって、打込み制御手段として機能する。
シャフトの打込み方向と反対側の端面の外周領域に溝を
配置しているので、固定素子をドリル孔内に打ち込む場
合には、外的作用により必ず変形が発生する。さらに、
溝を外周に配置することにより、例えば衝撃の方向を推
定することができる。シャフトの長手方向に沿って衝撃
が作用すると溝は均一に変形するが、このような衝撃が
加わることが理想的である。しかし、シャフトの長手方
向に対して傾斜した角度で衝撃が作用すると、溝の変形
にも影響を及ぼす。溝を具えることの更なる利点は、シ
ャフトの打込み方向と反対側の端面のうち、衝撃により
押しつぶされた材料を収容することができるという点に
ある。したがって、端面領域内のシャフトの外周の過剰
な変形を防止し、例えばナット等の負荷適用手段をシャ
フトの打込み方向と反対側の端部領域に適用することが
確保される。
【０００９】溝はシャフトの外周にまで延在して開口す
ることが好ましい。シャフトの端面の変形が確実となる
からである。さらに、シャフトの外周まで溝が開口して
いるので、打込みの際に押しつぶされた材料によりシャ
フトの外周が過剰に拡大するのを防止することができ
る。さらにまた、閉塞した外周を確保するために、外周
領域内にさらに溝を配設することにより、壁厚の薄いス
タッドを具える。
【００１０】固定素子を経済的に生産するためには、半
径方向で見て、溝の断面形状が略三角形であることが好
ましい。
【００１１】固定素子を経済的に生産するためには、シ
ャフトの打込み方向と反対側の端面上に、断面形状が四
角形の開口を形成することが好ましい。さらに、シャフ
トの打込み方向と反対側の端面上に、断面形状が台形の
溝を形成することが好ましい。
【００１２】溝を２本以上配設する場合には、２本の対
応する溝を直径線上で対向するように配置することが好
ましい。固定素子を打ち込む際に端面に作用する衝撃に
よる変形が最適となるからである。
【００１３】シャフトの最適な負荷能力を確保するため
には、溝がシャフトの軸心から少なくとも距離ａだけ離
れていることが好ましい。この距離ａは、シャフトの直
径の０．１５〜０．３５倍に相当することが好ましい。
【００１４】溝の深さは、シャフトの直径の０．０３〜
０．０８倍に相当することが好ましい。溝を経済的に製
造することができるからである。加えて、固定素子の負
荷能力を損なうことがなく、また、例えば、使用者また
は使用される打込み制御機構により溝に問題が発生する
ことがないからである。
【００１５】ドリル孔に打ち込まれた際の溝の変形を最
適な大きさにするためには、シャフトの円周方向に沿っ
て測定した溝の最大幅は、シャフトの直径の０．０５〜
０．２倍であることが好ましい。
【００１６】シャフトの円周に沿って４本の溝を均等に
配置することが好ましい。打込み操作によりシャフトの
打込み方向と反対側の端面に作用する衝撃の方向に関わ
らず、良好な変形を得ることができるからである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、この発
明の好適な実施態様について更に具体的に説明する。
【００１８】図１および図２は、この発明に従う固定素
子である。この固定素子はシャフト１と拡開スリーブ４
とを具えるスクリューアンカーである。シャフト１は、
一方の端部にねじ山２を、他方の端部に打込み方向Ｓに
向かって拡径する拡開ヘッド３を有し、この拡開ヘッド
３により拡開スリーブ４を拡開する。さらに、固定素子
は、ねじ山２上と嵌合可能なナット１３を具える。通
常、ナット１３の打込み方向Ｓには、ワッシャ１４が隣
接する。
【００１９】拡開ヘッド３は、本質的に円筒形状の部分
３ａと、この円筒形状部３ａに打込み方向と反対側で連
続し、打込み方向Ｓに向かって拡径するテーパ部３ｂと
を有する。
【００２０】拡開スリーブ４は、その円周面５上に均等
に配分され、打込み方向Ｓ側の端部が開口している４本
の長手方向スロット６と、この長手方向スロット６によ
り打込み方向Ｓと反対側の端部領域に画定される４個の
拡開フラップ７を有する。各長手方向スロット６の打込
み方向Ｓと反対側の端部領域は、円形の貫通孔７ａとな
っている。各拡開フラップ７は、半径方向で見て、部分
的にテーパ部３ｂよりも突出している。さらに、各拡開
フラップ７は、外輪郭８上に、隣接する長手方向スロッ
ト間の略中央に位置する突出部９を有する。
【００２１】拡開スリーブ４を収容するため、シャフト
１の対応する領域には、深さが拡開スリーブ４の壁厚に
相当する凹部１０を設ける。そして、凹部１０の打込み
方向と反対側の端部には環状壁１１を形成して、拡開ス
リーブ４を当接させる。
【００２２】シャフト１は、円周に沿って均等に配置さ
れた深さｔ１の４本の外周溝１６を、打込み方向と反対
側の端面１５に具える。この深さｔ１は、シャフト１の
直径ｄの０．０２５倍に相当する。溝１６は、半径方向
で見て、断面形状が略三角形であり、シャフト１の面取
りされた外周面１２、またはねじ山２にまで延在して開
口するよう形成されている。さらに、溝１６は、シャフ
ト１の打込み方向と反対側の端面１５上に略四角形の開
口１８を形成する。２本の対応する溝は、直径線上で対
向するように配置されている。溝は、シャフト１の軸心
１７から距離ａだけ離れている。この距離ａはシャフト
の直径ｄの０．３倍に相当する。さらに、シャフト１の
円周方向に沿って測定した溝１６の最大幅ｅは、シャフ
ト１の直径ｄの０．０２５倍である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に従う固定素子の側面図である。
【図２】 図１の固定素子のシャフトの打込み方向と反
対側の端面を、図１のIIの方向から見た正面拡大図であ
る。
【符号の説明】
１ シャフト ２ ねじ山 ３ 拡開ヘッド ４ 拡開スリーブ ５ 円周面 ６ 長手方向スリット ７ 拡開フラップ ８ 外輪郭 ９ 突出部 １０ 凹部 １１ 環状壁 １２ 面取り外周面 １３ ナット １４ ワッシャ １５ 端面 １６ 溝 １７ 軸心 １８ 開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルベルト カウフマン オーストリア国 6922 ヴォルフルト ロ ーゼンシュトラーセ ９ デー (72)発明者 フベルト フォスター ドイツ国 82272 モーレンヴァイス プ ファラア−フリートル シュトラーセ ４ (72)発明者 フランク アンシュッツ リヒテンシュタイン国 9494 シャーン イーエム パルディエル 61 Ｆターム(参考） 3J025 AA08 BA25 CA03

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一方の端部にねじ山（２）を有し、他方
    の端部に、打込み方向（Ｓ）に向かって拡径する拡開ヘ
    ッド（３）を有するシャフト（１）と、拡開ヘッド
    （３）により拡開する拡開スリーブ（４）とを具える固
    定素子において、シャフト（１）は、打込み方向と反対
    側の端面（１５）に、深さ（ｔ１）を有する溝（１６）
    を具えることを特徴とする固定素子。
  2. 【請求項２】 溝（１６）は、シャフト（１）の外周に
    まで延在して開口する、請求項１記載の固定素子。
  3. 【請求項３】 溝（１６）は、半径方向で見て、断面形
    状が略三角形である、請求項１または２記載の固定素
    子。
  4. 【請求項４】 溝（１６）は、シャフト（１）の打込み
    方向と反対側の端面（１５）上に、四角形の開口（１
    ８）を形成する、請求項１〜３のいずれか一項記載の固
    定素子。
  5. 【請求項５】 ２本の対応する溝（１６、１８）は、直
    径線上で互いに対向するように配置されている、請求項
    １〜４のいずれか一項記載の固定素子。
  6. 【請求項６】 溝（１６）は、シャフト（１）の軸心
    （１７）から少なくとも距離（ａ）だけ離れており、か
    つ距離（ａ）は、シャフト（１）の直径（ｄ）の０．１
    ５〜０．３５倍である、請求項１〜５いずれか一項記載
    の固定素子。
  7. 【請求項７】 溝（１６）の深さ（ｔ１）は、シャフト
    （１）の直径（ｄ）の０．０３〜０．０８倍である、請
    求項１〜６のいずれか一項記載の固定素子。
  8. 【請求項８】 シャフト（１）の円周方向に沿って測定
    した溝（１６）の最大幅（ｅ）は、シャフト（１）の直
    径（ｄ）の０．０５〜０．２倍である、請求項１〜７の
    いずれか一項記載の固定素子。
  9. 【請求項９】 シャフト（１）の端面（１５）の円周に
    沿って４本の溝（１６、１８）を均等に配置する、請求
    項１〜８のいずれか一項記載のスクリューアンカー。
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