JP2008537989A

JP2008537989A - タッピング式のコンクリートねじ

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Publication number: JP2008537989A
Application number: JP2008505771A
Authority: JP
Inventors: ベッカーヤン−クリスティアン; ハッカーオリヴァー; マイアークラウス; シェファーマルク
Original assignee: Fischerwerke Artur Fischer GmbH and Co KG
Current assignee: Fischerwerke Artur Fischer GmbH and Co KG
Priority date: 2005-04-16
Filing date: 2006-04-04
Publication date: 2008-10-02
Also published as: AU2006237073A1; CN101160471A; KR20080005917A; US20090022568A1; ZA200707750B; WO2006111267A1; DE102005017596A1; EP1872021A1

Abstract

本発明は、コンクリートの穿孔内へねじ込むためのタッピング式のコンクリートねじに関し、コンクリート（３）の穿孔（３）内でのコンクリート（１）ねじの固定力を改善するために、本発明の構成ではコンクリートねじ（１）は、互いに異なる外径（ｄ₁，ｄ₂）の二条のねじ山（８，９）を備えており、この場合に前方のねじ端部（５）の側から見て外径（ｄ₁）の小さい方のねじ山（８）と外径（ｄ₂）の大きい方のねじ山（９）との間の間隔（ｐ₁）は、外径（ｄ₂）の大きい方のねじ山（９）と外径（ｄ₁）の小さい方のねじ山（８）との間の間隔（ｐ₂）よりも小さくなっている。ねじ山（８，９）は有利にはのこ歯ねじのねじ山として形成されている。

Description

本発明は、コンクリート、構築物、石積み部分若しくは煉瓦積み部分等の穿孔内へねじ込まれるタッピング式のコンクリートねじに関する。

タッピング式のねじ（穿孔の穿孔壁にタッピングねじのようにねじ山を形成する、つまり穿孔壁に切り込む若しくは食い込む形式のコンクリートねじ）は、だぼ若しくは打ち込み栓等を用いることなしに、コンクリート等の予め穿たれた穿孔内にねじ込まれるようになっているものである。コンクリートねじのねじコアのコア直径は、穿孔の穿孔直径よりも小さくなっており、その結果ねじコア（ねじ山の谷径によって規定された部分）と穿孔壁との間には隙間が生じている。この種のコンクリートねじ若しくはコンクリートボルトの例を欧州特許出願公告第６３２７５９Ｂ１号明細書に開示してある。

本発明の課題はタッピング式のコンクリートねじを改善して、該タッピング式のコンクリートねじが、該コンクリートねじを所定のねじ込みモーメント若しくはねじ込み力で穿孔内にねじ込んだ場合に穿孔内で高い保持力、つまり高い固定力を有しているようにすることである。

前記課題は請求項１に記載の構成によって解決される。本発明に基づくコンクリートねじは、２つのねじ山、つまり二条のねじ山を備えており、該ねじ山は、互いに異なる外形及び該ねじ山間の、コンクリートねじの軸線の両方の方向での相互の互いに異なる間隔（ピッチ）を有している。ねじ山間の前記互いに異なる間隔なる記載は、一方のねじ山からコンクリートねじの軸線の一方の方向、例えば前方（先行）のねじ端部へ向かう方向で他方のねじ山までの間隔（ピッチ）が、該一方のねじ山からコンクリートねじの軸線の他方の方向、例えば後方（後行）のねじ端部へ向かう方向で該他方のねじ山までの間隔（ピッチ）よりも小さくなっていることを意味している。つまり一方のねじ山は、他方のねじ山の互いに連続する２つの巻条間の中間点からずらして、すなわち他方のねじ山のリードの中間点からずらして配置されている。穿孔直径は、外径の小さい方のねじ山の外径より小さくしてあり、その結果、外径の小さい方のねじ山も穿孔壁内に切り込み、つまり穿孔壁にねじ山を形成して食い込み、コンクリート内でのコンクリートねじの保持若しくは固定のために寄与している。

外径の互いに異なる両方のねじ山は、一条のねじ山並びに外径の互いに同じ二条のねじ山よりも力をコンクリート内へ一様に伝達して、良好に分配している。本発明に基づくコンクリートねじのさらなる利点は、穿孔内へのコンクリートねじのねじ込みの際の改善されたねじ込み特性若しくは装着性にあり、つまり本発明に基づくコンクリートねじは使用者によって穿孔内へ良好にねじ込まれ、かつ穿孔壁内へ良好に切り込むようになっている。

コンクリートねじの軸線の両方向でのねじ山間の互いに異なる間隔も、コンクリートねじからコンクリートへの力伝達の改善に役立っている。この場合にねじ山間の相互の間隔は次のような大きさに選ばれており、つまり、穿孔を穿った後に該穿孔内に残留する切り粉（穿孔屑）及び穿孔壁内へのねじ山の切り込みに際して生じる切り粉にとって、一方のねじ山と他方のねじ山との間及びコンクリートねじのねじコアと穿孔壁との間に十分な空間（スペース）を形成してある。

本発明の有利な実施態様では、外径の小さい方のねじ山からコンクリートねじの前方のねじ端部へ向かって外径の大きい方のねじ山までの間隔は、前記外径の小さい方のねじ山からコンクリートねじの後方のねじ端部へ向かって前記外径の大きい方のねじ山までの間隔よりも大きくなっている。前方のねじ端部は、コンクリートねじが穿孔内に先にねじ込まれる端部である。後方のねじ端部は一般的にねじ頭部を備えていて、コンクリートねじのねじ込み工具、例えばねじ回しレンチ若しくは打撃式ねじ込み工具の装着のために用いられるようになっている。コンクリートねじからコンクリートへの力は、ねじ山を介して後方のねじ端部に向かう方向でコンクリートに伝達されるので、該力は、穿孔壁内へ浅く切り込む外径の小さい方のねじ山を介しては、後方のねじ端部に向かう方向で外径の大きい方のねじ山から短い間隔でコンクリートに伝達され、かつ穿孔壁内へ深く切り込む外径の大きい方のねじ山を介しては後方のねじ端部に向かう方向でねじ直径の小さい方のねじ山の最も近い巻条に対して長い間隔でコンクリートに伝達されるようになっている。これによってコンクリートねじからコンクリートへの力伝達は改善されている。

有利な実施態様では、外径の小さい方のねじ山の外径に対する、外径の大きい方のねじ山の外径の比は、約１．０３乃至１．１４である。大きい方の外径は、小さい方の外径よりも約２０％まで大きく、すなわち最大約２０％大きくなっていてよい。

本発明の実施態様では、コンクリートねじのリードに対する、外径の大きい方のねじ山の外径の比は、約０．９乃至１．２である。つまり外径の大きい方のねじ山の外径は、該ねじ山のリードの約０．９乃至１．２倍である。

本発明の実施態様では、コンクリートねじ（１）のねじコアのねじコア直径に対する、外径の大きい方のねじ山の外径の比は、約１．２乃至１．４、有利には約１．２５乃至１．３５、特に１．２７乃至１．３２である。殊に１．２７乃至１．３２の比は、所定のねじ込みモーメントでねじ込まれたコンクリートねじの穿孔内での高い固定力にとって有利であることが明らかになっている。固定力及びねじ込みモーメントは大きな許容範囲で生ぜしめられるものである。

コンクリートねじのねじ山の少なくともいずれか一方は、本発明の実施態様では約４０°乃至５０°のねじ山角度αを有している。つまり１つのねじ山若しくは両方のねじ山のねじ山側面間の角度αは約４０°乃至５０°である。この場合にねじ山は、有利にはねじ山の両方の側面で互いに同じ角度の山形ねじ山、頂点の尖った三角ねじ山若しくは断面で二等辺三角形のねじ山として形成されていてよい。本発明の有利な実施態様では、コンクリートねじのねじ山の少なくともいずれか一方は、のこ歯ねじ山、断面で非対称三角形のねじ山若しくは断面で不等辺三角形のねじ山として形成されており、この場合に有利には、ねじ山の前方のねじ端部に向いている側面（前方の側面）は、コンクリートねじの軸線に対して急な角度を有し、つまり急な傾斜で延びており、後方のねじ端部に向いている側面は、コンクリートねじの軸線に対して緩い角度を有し、つまり緩やかな傾斜で延びている。前方の側面は、ねじ山の三角形断面内で見てコンクリートねじの軸線に対して例えば８０°乃至９０°であり、つまり、半径方向に延び、若しくは半径線（コンクリートねじ軸線に対して垂直な線）に対して約１０°までの角度を成して延びている。各ねじ山の両方の側面が互いに成す側面間角度（ねじ山の角度）は一貫して約４０°乃至５０°であり、若しくはこれらの角度よりも大きい角度である。

請求項８には、コンクリートの穿孔内にねじ込まれた本発明に基づくタッピング式のコンクリートねじを記載してあり、この場合にコンクリートねじは二条のねじ山を備えており、該ねじ山は互いに異なる外径を有しており、コンクリートねじの軸線の両方の方向でのねじ山間の相互の間隔は互いに異なっている。この場合に本発明の実施態様では、穿孔の穿孔直径に対するコンクリートねじのねじ山のリードの比は約１．０１乃至１．４５である。穿孔の穿孔直径に対する、外径の小さい方のねじ山の外径の比は、本発明の実施態様では約１．０１乃至１．１５であり、穿孔の穿孔直径に対するコンクリートねじのねじコアのねじコア直径の比は約０．９５である。本発明の実施例において個別に若しくは任意に組み合わせて実施され得る前述の比は、コンクリート内でのコンクリートねじの固定力若しくは固定値にとって有利であることが明らかになっている。

本発明の有利な実施態様では、コンクリートねじの後方のねじ端部に向かって両方のねじ山間の相互の間隔と穿孔の穿孔壁内への前記各ねじ山の切り込み深さとの比は約８：１である。切り込み深さは、各ねじ山の外径と穿孔の穿孔直径Ｄとの差の１／２である。ねじ山間の相互の間隔はコンクリートねじの後方のねじ端部に向かう方向で見て異なっており、それも外径の小さい方のねじ山においては小さく、かつ外径の大きい方のねじ山においては大きくなっているので、両方のねじ山にとってねじ山間の間隔は、穿孔壁内への各ねじ山の切り込み深さに対して少なくともほぼ前述の比で実施されるものである。該比はコンクリート強度にも依存している。このような比に基づくコンクリートねじの構成は、ねじ山からコンクリートへの高い力の伝達にとって有利であることが明らかになっている。

次に本発明を図示の実施例に基づき詳細に説明する。唯一の図面は、本発明に基づくコンクリートねじを示すものであり、該コンクリートねじは穿孔内に部分的に深くねじ込まれるものである。図面は正確な寸法比で示してあるものではない。

コンクリートねじ１は、前方のねじ端部５に円錐台形の先細部分（テーパー部）４を有し、かつ後方のねじ端部７にねじ頭部６を有している。図示の実施例で、ねじ頭部６は六角頭として形成されているものの、該形状に限定されるものではない。

コンクリートねじ１は、外径の互いに異なる２つのねじ山８，９を有している。外径ｄ₁の小さい方のねじ山８の外径ｄ₁は穿孔の直径Ｄよりも大きくなっており、従って両方のねじ山８，９は、穿孔２内へのコンクリートねじ１のねじ込みに際して穿孔壁１０内に切り込むようになっている。一方のねじ山８，９は、それぞれ他方（相手）のねじ山９，８の巻条の間で、該巻条間の間隔（リード）の中間点から外して配置されている。前方（先行）のねじ端部５の側から見て、外径ｄ₁の小さい方のねじ山８と外径ｄ₂の大きい方のねじ山９との間の間隔ｐ₁は、外径ｄ₂の大きい方のねじ山９と外径ｄ₁の小さい方のねじ山８との間の間隔ｐ₂よりも小さくなっている。コンクリート１ねじのリードｐは１つのねじ山８，９の１つの巻条から該同一のねじ山８，９の次の巻条までの間隔であり、つまり両方のねじ山８，９の間の間隔ｐ₁，ｐ₂の合計である。

ねじ山８，９は、ねじ山の角度が４０°乃至５０°の断面三角形で頂点の尖った三角ねじ山若しくは断面二等辺三角形のねじ山として形成されていてよい（図示省略）。本発明の図示の実施例では、ねじ山８，９はのこ歯ねじ山、非対称断面形ねじ山若しくは不等辺三角形ねじ山として形成されており、この場合にねじ山８，９の傾斜の急な側面１１，１２は前方のねじ端部５を向いており、傾斜の緩やかな側面１３，１４は後方（後行）のねじ端部７を向いている。ねじ山８，９の前方の側面１１，１２はコンクリートねじ１の軸線に対して約８０°乃至９０°の角度を成しており、図示の実施例では角度は８０°であり、つまりねじ山８，９の前方の側面１１，１２はコンクリートねじ１から実質的に半径方向に延びている。ねじ山８，９の両方の側面１１，１３；１２，１４間の角度（ねじ山角度、頂点角度、側面間角度）αは６０°であり、従ってねじ山８，９の後方の側面１３，１４はコンクリートねじ１の軸線に対して４０°の角度を成している。ねじ山８，９の、コンクリートねじ１のねじコア（ねじ本体）１５の全周にわたって延びる円錐台側面状の面を成す後方のねじ山側面１３，１４の傾斜は、コンクリート３内でのコンクリートねじ１の固定力（保持力）にとって重要であり、必要に応じて固定力に依存して規定されるようになっている。

ねじコア１５のコア直径ｄ_Kに対する外径の大きい方のねじ山９の外径ｄ₂の比は１．３であり、外径ｄ₂の大きい方のねじ山９の外径ｄ₂は、外径ｄ₁の小さい方のねじ山８の外径ｄ₁に比べて約１０乃至１２％大きくなっている。コンクリートねじのリードｐに対する外径の大きい方のねじ山９の外径ｄ₂の比は１であり、若しくは１よりわずかに大きくなっている。

前方のねじ端部５の側から見てねじ山８，９間の間隔ｐ₁，ｐ₂と穿孔壁１０内への各ねじ山８，９の切り込み深さとの比は約８：１である。この場合に切り込み深さは、各ねじ山８，９の外径ｄ₂，ｄ₁と穿孔直径Ｄとの差の１／２（１／２（ｄ₂−Ｄ）若しくは１／２（ｄ₁−Ｄ））である。ねじ山８，９間の間隔ｐ₁，ｐ₂は互いに異なる大きさであるので、前述の比は、ねじ山８，９の互いに異なる外径にもかかわらず両方のねじ山８，９にとって少なくともほぼ当てはまっている。外径ｄ₁の小さい方のねじ山８の、穿孔壁１０内への切り込み深さは、外径の大きい方のねじ山９の、穿孔壁１０内への切り込み深さよりも小さくなっているので、コンクリートねじ１からねじ山８を介してコンクリート３に生ぜしめられる引っ張り力を受け止めるために軸線方向で隣接のねじ山９までの間に必要な支持長さも、外径ｄ₂の大きい方のねじ山９の場合に必要な支持長さよりも小さくなっている。前述の８：１の比は、ねじ山８，９からコンクリート３への力伝達のための最適な値であり、ひいてはコンクリート３内でのコンクリートねじ１の高い保持力、つまり固定力を得るための実質的に最適な値である。

穿孔２の直径Ｄに対するコンクリートねじ１のねじ山８，９のリードｐの比は約１．２であり、穿孔２の直径Ｄに対する外径ｄ₁の小さい方のねじ山８の外径ｄ₁の比は約１．１である。穿孔の直径Ｄに対するコンクリート１のねじコア１５のコア直径ｄ_Kの比は約０．９５であり、従ってねじコア１５と穿孔壁１０との間に空間若しくはスペースが生じている。これによって穿孔２内へのコンクリートねじ１のねじ込みを改善してあり、若しくは少なくとも可能にしている。穿孔２を穿った際に生じている切り粉及びコンクリートねじ１のねじ込みの際に穿孔壁１０内へのねじ山８，９の切り込みによって生じる切り粉は、ねじコアと穿孔壁との間の前記空間内に捕集されるようになっている。

穿孔内にねじ込まれているコンクリートねじの側面図

符号の説明

１コンクリートねじ、２穿孔、３コンクリート、４先細部分、５ねじ端部、６ねじ頭部、７ねじ端部、８，９ねじ山、１０穿孔壁、１１，１２，１３，１４側面、１５ねじコア、ｄ₁，ｄ₂ 外径、Ｄ穿孔直径、ｄ_K コア直径、ｐリード、ｐ₁，ｐ₂ 間隔、 α 角度

Claims

コンクリートの穿孔内へねじ込むためのタッピング式のコンクリートねじにおいて、コンクリートねじ（１）は二条のねじ山（８，９）を備えており、該ねじ山（８，９）は互いに異なる外径（ｄ₁，ｄ₂）を有しており、コンクリートねじ（１）の軸線方向でのねじ山（８，９）間の相互の間隔（ｐ₁，ｐ₂）は互いに異なっていることを特徴とする、タッピング式のコンクリートねじ。
外径（ｄ₁）の小さい方のねじ山（８）からコンクリートねじ（１）の前方のねじ端部（５）へ向かって外径（ｄ₂）の大きい方のねじ山（９）までの間隔は、前記外径の小さい方のねじ山からコンクリートねじ（１）の後方のねじ端部（７）へ向かって前記外径の大きい方のねじ山までの間隔よりも大きくなっている請求項１に記載のコンクリートねじ。
外径（ｄ₂）の大きい方のねじ山（９）の外径（ｄ₂）は、外径（ｄ₁）の小さい方のねじ山（８）の外径（ｄ₁）よりも最大約２０％大きくなっている請求項１に記載のコンクリートねじ。
コンクリートねじのリード（ｐ）に対する、外径（ｄ₂）の大きい方のねじ山（９）の外径（ｄ₂）の比は、約０．９乃至１．２である請求項１に記載のコンクリートねじ。
コンクリートねじ（１）のねじコア直径（ｄ_K）に対する、外径（ｄ₂）の大きい方のねじ山（９）の外径（ｄ₂）の比は、約１．２乃至１．４である請求項１に記載のコンクリートねじ。
コンクリートねじ（１）のねじ山（８，９）は約４０°乃至６０°のねじ山角度を有している請求項１に記載のコンクリートねじ。
コンクリートねじ（１）のねじ山（８，９）は三角ねじ若しくはのこ歯ねじのねじ山として形成されている請求項１に記載のコンクリートねじ。
コンクリート（３）の穿孔（２）内にねじ込まれたタッピング式のコンクリートねじ（１）において、コンクリートねじ（１）は二条のねじ山（８，９）を備えており、該ねじ山（８，９）は互いに異なる外径（ｄ₁，ｄ₂）を有しており、コンクリートねじ（１）の軸線方向でのねじ山（８，９）間の相互の間隔（ｐ₁，ｐ₂）は互いに異なっていることを特徴とする、タッピング式のコンクリートねじ。
コンクリートねじ（１）の後方のねじ端部（６）に向かって両方のねじ山（８，９）間の相互の間隔（ｐ₁，ｐ₂）と穿孔の穿孔壁（１０）内への前記ねじ山（８，９）の切り込み深さとの比は約８：１である請求項８に記載のタッピング式のコンクリートねじ。
穿孔の穿孔直径（Ｄ）に対するコンクリートねじ（１）のねじ山（８，９）のリード（ｐ）の比は約１．０１乃至１．４５である請求項８に記載のタッピング式のコンクリートねじ。
穿孔の穿孔直径（Ｄ）に対する、外径の小さい方のねじ山（８）の外径（ｄ₁）の比は約１．０１乃至１．１５である請求項８に記載のタッピング式のコンクリートねじ。
穿孔の穿孔直径（Ｄ）に対するコンクリートねじ（１）のねじコア直径（ｄ_K）の比は約０．９５である請求項８に記載のタッピング式のコンクリートねじ。