JP2007239804A - アンカーボルト - Google Patents

Abstract

【課題】微振動がある環境下でも長期間、強固な力で構造物を固定することが可能となるアンカーボルトを提供すること。
【解決手段】アンカーボルト１は、上下方向に延伸する芯体２と、芯体２に挿通されている筒体３とを備えている。芯体２は、膨出部分２２を備えている。筒体３は、その内径が膨出部分２２の外径よりも小さくなっていて、その下部が拡径部分３１となっている。アンカーボルト１をアンカー孔に挿入して、芯体２を引き上げると、膨出部分２２が適度に凹みながら拡径部分３１の内方に入り込み、膨出部分２２には内部応力が残留しながら、拡径部分３１が拡がりその外周面がアンカー孔に圧接する。よって、アンカー孔に遊びが生じても、膨出部分２２に残っている内部応力により拡径部分３１がさらに拡げられて圧接状態が維持される。よって、長期間、安定的にアンカーボルト１を固定することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、アンカーボルトに関し、特に、微振動がある環境下でも長期間、強固な力で対象物を固定することが可能なアンカーボルトに関する。

従来、種々の構造物を設置するに際してアンカーボルトが用いられている。たとえば、自動販売機やエアコンの室外機等を設置するに際しては、まず、コンクリート等の設置面にアンカー孔を形成し、そのアンカー孔にアンカーボルトを挿入する。そして、アンカーボルトをアンカー孔に固定する。最後に、アンカーボルトに上記構造物を取り付けることにより、当該構造物を設置面に固定する。

このように、アンカーボルトはアンカー孔に固定されることで、構造物を取り付けるための部材として利用される。そのため、アンカーボルトがアンカー孔に強固に固定されていないと、構造物の安定性が悪くなってしまう。よって、アンカーボルトはアンカー孔に強固に固定されなければならない。このような点からアンカー孔に強固に固定できるアンカーボルトが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
特許第２５４４０２１号公報

しかしながら、従来の技術では以下の問題点があった。
図５（ａ）は、上記特許文献１のアンカーボルトを含めた従来のアンカーボルトの構成を示した片側断面図であり、図５（ｂ）は、そのアンカーボルトをアンカー孔に固定した状態を示した片側断面図である。

アンカーボルト９は、ボルト９１と、ボルト９１に挿通されている筒体９２とを備えている。

ボルト９１は、上下方向に延伸する略円柱形状の部材であって、上部の外周面にねじ溝９１ａが形成されており、その下部の外周面は下端にかけて徐々に拡がるテーパー面９１ｂとなっている。

筒体９２は、上下方向に延伸する略円筒形状の部材であって、下部に複数の切り込みが形成されていて径方向に力が加わることにより変形し得るようになっている。また、筒体９２は、その内径がボルト９１のテーパー面９１ｂの径よりも小さくなっている。

アンカーボルト９を設置面に固定する際には、まず、設置面に所定の機械を用いてアンカー孔Ａを形成する。そして、アンカー孔Ａにアンカーボルト９を挿入する。次に、ボルト９１に筒体９２と略同一の径である押圧用の筒（図示せず）を挿通させ、この筒を介して筒体９２を下方に打ち込む。

これにより、ボルト９１のテーパー面９１ｂが筒体９２の内方に入り込み、筒体９２の下部がその径方向に拡がる。そして、その拡がった部分がアンカー孔Ａの内周面に入り込む様に嵌合することで、アンカーボルト９がアンカー孔Ａに固定される。最後に、アンカー孔Ａから上方に突出しているボルト９１に構造物が取り付けられて、その構造物が設置面に固定される。

この場合、当初はアンカーボルト９がアンカー孔Ａに固定されているものの、時間の経過とともに、構造物（たとえば、エアコンの室外機や自動販売機等）の振動等によって筒体９２と接触しているアンカー孔Ａの内周面が脆くなり、場合によっては破壊され、筒体９２とアンカー孔Ａの内周面との間に隙間が生じる様になる。そのため、アンカーボルト９を固定する力が弱まってしまい、構造物がぐらついてしまう。

また、筒体９２の下部は、下方に向かって徐々に拡がるテーパー形状に変形するので、アンカー孔Ａの内周面と線接触する部分が多く、接触面積が小さいため、アンカーボルト９を固定する力が弱くなってしまう。

また、筒体９２の打ち込みの際、筒体９２はアンカー孔Ａの孔壁を破壊しながら下方に移動するので、コンクリートの微粉ないし細粒が発生してしまう。そのため、この微粉ないし細粒がアンカーボルト９とアンカー孔Ａとの間に存在し、潤滑剤的または研磨剤的な役割を果たし、アンカーボルト９のゆるみに少なからず寄与することとなる。

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、微振動がある環境下でも、長期間、強固な力で構造物固定するアンカーボルトを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載のアンカーボルトは、上下方向に延伸したボルト部分と当該ボルト部分の下方に設けられ下端が開口した中空膨出形状の膨出部分とを有する芯体と、前記ボルト部分に挿通される上下方向に延伸した筒体であって、その下部には下端にかけて複数の切り込みが形成されていて拡径可能な拡径部分となっている筒体と、を備えたことを特徴とする。

すなわち、請求項１にかかる発明は、膨出部分が中空状であるため、膨出部分に適度なひずみを生じさせ内部応力を蓄えたまま拡径部分を拡げることができる。そのため、長期間の使用によりアンカー孔に遊びが生じてしまう様な状況となっても、膨出部分に残存する構造的な内部応力の開放により、圧接状態が維持される。よって、長期間、安定的にアンカーボルトを固定しておくことが可能となる。また、使用の際には、アンカー孔にアンカーボルトを挿入し、筒体を固定した状態で芯体を引き上げることができるので、アンカー孔の壁面が削ぎ落とされることなく、微粉ないし細粒が発生しない。なお、膨出部分が中空であるため、中実である場合より、引上げの際の力が小さくて済む。

また、請求項２に記載のアンカーボルトは、上下方向に延伸した棒状部分と当該棒状部分の下方に設けられ下端が開口した中空膨出形状の膨出部分とを有する芯体と、前記棒状部分に挿通される上下方向に延伸した筒体であって、その上部がボルト部分となっており、その下部には下端にかけて複数の切り込みが形成されていて拡径可能な拡径部分となっている筒体と、を備えたことを特徴とする。

すなわち、請求項２にかかる発明は、膨出部分が中空状であるため、膨出部分に適度なひずみを生じさせ内部応力を蓄えたまま拡径部分を拡げることができる。そのため、長期間の使用によりアンカー孔に遊びが生じてしまう様な状況となっても、膨出部分に残存する構造的な内部応力の開放により、圧接状態が維持される。よって、長期間、安定的にアンカーボルトを固定しておくことが可能となる。また、使用の際には、アンカー孔にアンカーボルトを挿入し、筒体を固定した状態で芯体を引き上げることができるので、アンカー孔の壁面が削ぎ落とされることなく、微粉ないし細粒が発生しない。なお、膨出部分が中空であるため、中実である場合より、引上げの際の力が小さくて済む。

なお、芯体を引き上げてアンカーボルトをアンカー孔に固定した後は、アンカー孔から上方に突出している芯体の部分は切断されて取り除かれることが望ましい。このようにすれば、筒体をボルトとして使用する際の使い勝手が良い。

また、請求項３に記載のアンカーボルトは、請求項１または２に記載のアンカーボルトにおいて、前記膨出部分が、略円筒形状であり、前記筒体が、前記膨出部分の外径に比べてその内径がわずかに小さく形成された略円筒形状であることを特徴とする。

すなわち、請求項３にかかる発明は、筒体の拡径部分および膨出部分が共に略円筒形状であるので、膨出部分により拡径部分が広げられた場合には、拡径部分が略円筒状に拡がる。よって、拡径部分とアンカー孔とが面接触するため、その接触面積が大きくなり、アンカーボルトを強固な力で固定することができる。

また、請求項４に記載のアンカーボルトは、請求項１〜３のいずれか一つに記載のアンカーボルトにおいて、前記拡径部の外周面に係止溝ないし凹凸が形成されていることを特徴とする。

すなわち、請求項４にかかる発明は、拡径部分の係止溝ないし凹凸によって一層強固にアンカーボルトを固定することができる。

以上の様に、本発明（請求項１、２）によれば、長期間、安定的にアンカーボルトを固定しておくことが可能となる。また、本発明（請求項３）によれば、アンカーボルトを強固な力で固定することができる。また、本発明（請求項４）によれば、一層強固にアンカーボルトを固定することができる。

図１は、本発明にかかるアンカーボルトの構成を示した正面図である。アンカーボルト１は、所定のアンカー孔に挿入されて固定され、構造物を固定するための取付け用ボルトとし使用されるものであり、上下方向に延伸する芯体２と、芯体２に挿通された筒体３とを備えている。

図２は、芯体２の構成を示した断面図である。芯体２は、上下方向に延伸する長手の部材であって、上下方向に延伸するボルト部分２１と、ボルト部分２１の下端から下方に延伸する膨出部分２２とを備えている。

ボルト部分２１は、略円柱形状であって、その外周面にねじ溝が形成されている。すなわち、ボルト部分２１は、ボルトとして機能する部分である。

膨出部分２２は、上方が閉じられた略円筒形状の押圧部分２２１と、押圧部分２２１の下方に連設された係止部分２２２とを備えており、全体として略円筒形状である。

押圧部分２２１は、ボルト部分２１に比べて外径の大きな略円筒形状であって、一定の厚みを有している。

係止部分２２２は、押圧部分２２１に比べて外径の大きな略円筒形状であって、押圧部分２２１よりも大きな厚みを有している。また、係止部分２２２は、その内周面が押圧部分２２１の内周面と面一になっている。

すなわち、膨出部分２２は、その内周面は面一であり、その外周面は二段階で下方側の径が大きくなった構造である。

図３は、筒体３の構成を示した断面図である。筒体３は、一定の厚みを有する略円筒形状の部材であって、その内径が、芯体２のボルト部分２１の外径よりも大きく押圧部分２２１の外径よりもわずかに小さくなっていて、ボルト部分２１に挿通される部品である。また、筒体３の下部は、拡径部分３１となっている。

拡径部分３１の外周面には、周方向に伸びる複数の係止溝３１１が形成されている。また、拡径部分３１には、その下端から上方に延びる切り込み３１２が複数形成されていて、これにより拡径部分３１はその径方向に変形し得るようになっている。

図４は、アンカーボルト１を固定する方法を示した図である。アンカーボルト１を固定する際には、まず、所定の機械を用いて設置面にアンカー孔Ｂを形成する。このアンカー孔Ｂは、その内径が、アンカーボルト１の筒体３の外径よりもわずかに大きくなるように形成される。

そして、芯体２に筒体３を挿通した状態のアンカーボルト１を、芯体２の膨出部分２２が下方になるようにしてアンカー孔Ｂに挿入する（図４（ａ）参照）。

次いで、筒体３を固定しながら芯体２を引き上げる。たとえば、芯体２に筒体３と同様の厚みおよび径である固定用筒（図示せず）を挿通させる。そして、その固定用筒により筒体３を押さえるようにしながら芯体２を引き上げる。このとき、芯体２のボルト部分２１にナットを螺合させ、そのナットを締め付けることにより徐々に芯体２を引き上げても良い。

芯体２を引き上げると、押圧部分２２１が筒体３の拡径部分３１の内方に入り込み、係止部分２２２が拡径部分３１の下端で係止する。こうすることで、拡径部分３１が押圧部分２２１により押し拡げられ、その径が大きくなる。

このとき、押圧部分２２１に適度にひずみが生じて凹むようにして拡径部分３１の内方に入り込む。たとえば、押圧部分２２１は、下端が内方に回り込むようにしながら適度にひずむ。このため、押圧部分２２１には構造的な内部応力が残留しながら、拡径部分３１が略円筒形状に拡がっていく。そして、拡径部分３１の外周面がアンカー孔Ｂに圧接して筒体３が固定される。これにより、拡径部分３１には常に拡げようとする力が加わるため、長期間の使用によりアンカー孔Ｂに遊びが生じてしまう様な状況となっても、拡径部分３１がさらに拡がろうとして、圧接状態が維持される。

また、拡径部分３１が略円筒形状に拡がるため、アンカー孔Ｂと拡径部分３１とが面で接触し、その接触面積が大きくなる。さらに、拡径部分３１には、複数の係止溝３１１が形成されているため、係止溝３１１とアンカー孔Ｂとが接触し、筒体３が一層強固に固定される。

また、芯体２は拡径部分３１に嵌合するため、芯体２も筒体３とともに固定される。このようにしてアンカーボルト１がアンカー孔Ｂに固定される（図４（ｂ）参照）。

そして、たとえば、自動販売機等の構造物に取り付けられた金具４がアンカーボルト１に挿通され、さらに、ナット５により金具４がアンカーボルト１に固定される（図４（ｃ）参照）。これにより、構造物が、アンカーボルト１によって強固に固定される。

以上のように、この実施形態では、長期間の使用によりアンカー孔Ｂに遊びが生じてしまう様な状況となっても、膨出部分２２に残っている構造的な内部応力により拡径部分３１がさらに拡げられて圧接状態が維持される。よって、長期間、安定的にアンカーボルト１を固定しておくことが可能となる。

また、拡径部分３１とアンカー孔Ｂとが主として面で接触するためその接触面積が大きくなり、アンカーボルト１を強固な力で固定することができる。

また、拡径部分３１の外周面には係止溝３１１が形成されているので、一層強固にアンカーボルト１を固定することができる。

この発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項に記載の範囲内において種々の変更が可能である。

たとえば、上述の説明では、芯体２にねじ溝が形成されてボルトとして機能するとしたが、筒体３がより長く形成されていてその外周面、特に中央部分近傍から上部にかけてねじ溝が形成されていて、筒体３がボルトとして機能するものであって良い。また、その際には、芯体２は、膨出部分２２の上方に上下方向に延伸する棒状部分が設けられるものとなる。また、芯体２を引き上げてアンカーボルト１をアンカー孔Ｂに固定した後は、アンカー孔Ｂから上方に突出している芯体２の棒状部分は切断されて取り除かれることが望ましい。このようにすれば、筒体３をボルトとして使用する際に使い勝手が良い。

また、膨出部分２２の形状は中空な膨出形状のものであれば良く、上述のものに限られない。たとえば、外縁が多角形状である筒状のものであっても良い。なお、その際には、拡径部分３１の形状がその形状に近似したものであって、膨出部分２２と拡径部分３１とが密接しやすいものであることが望ましい。

本発明にかかるアンカーボルトの構成を示した正面図である。 芯体の構成を示した断面図である。 筒体の構成を示した断面図である。 アンカーボルトを固定する方法を示した図である。 従来のアンカーボルトの構成を示した片側断面図である。

符号の説明

１ アンカーボルト
２ 芯体
３ 筒体
２１ 棒状部分
２２ 膨出部分
３１ 拡径部分
３１１ 係止溝
３１２ 切り込み

Claims (4)

1. 上下方向に延伸したボルト部分と当該ボルト部分の下方に設けられ下端が開口した中空膨出形状の膨出部分とを有する芯体と、
   前記ボルト部分に挿通される上下方向に延伸した筒体であって、その下部には下端にかけて複数の切り込みが形成されていて拡径可能な拡径部分となっている筒体と、
   を備えたことを特徴とするアンカーボルト。
2. 上下方向に延伸した棒状部分と当該棒状部分の下方に設けられ下端が開口した中空膨出形状の膨出部分とを有する芯体と、
   前記棒状部分に挿通される上下方向に延伸した筒体であって、その上部がボルト部分となっており、その下部には下端にかけて複数の切り込みが形成されていて拡径可能な拡径部分となっている筒体と、
   を備えたことを特徴とするアンカーボルト。
3. 前記膨出部分は、略円筒形状であり、
   前記筒体は、前記膨出部分の外径に比べてその内径がわずかに小さく形成された略円筒形状であることを特徴とする請求項１または２に記載のアンカーボルト。
4. 前記拡径部の外周面に係止溝ないし凹凸が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のアンカーボルト。
   
   

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