JP2013224711A - アンカーボルト取付補助具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】貫通孔に本体部10の終端部20から、フランジ30が相手材の表面に密着するまで挿入する。開口部40にアンカーボルトを螺入すると、内部開口部40にタップが切ってなくても、アンカーボルトの螺子によって螺入され、アンカーボルトの周囲の本体部10の厚みがその張力によって薄くなるが、アンカーボルトの螺入により、その全体が拡径される。しかし、本体部10、フランジ30、終端部20を硬度50以上、90以下の範囲内の材料で形成されているから、本体部10が相手材の貫通孔の周面の凹凸に入り込み、本体部10の周面と相手材の貫通孔の周面が密接される。同時に、終端部20は最大に拡径され、相手材の貫通孔よりも拡径され、相手材の貫通孔をフランジ30と最大に拡径され終端部20によって、相手材の表裏によって固着される。
【選択図】図1
Description
また、特許文献2では、不燃性または可燃性素材からなる内層プラグ外皮殻で内層プラグを被覆し、外層スリーブに挿入するものであるが、内層プラグ外皮殻は厚くても1mm未満の紙または布を用いるものであるから、特許文献1と同様、スリーブを拡径するとき挿通部材の一部が挿通部材に当接し、その挿通部材が脆い材料からなる場合には、堅固に取付けることができない。
更に、特許文献4では、ボード用アンカーの金属製開脚部分に面積の広い羽根部を組み合わせ、使用時には金属製開脚部分の開脚に伴って羽根部も同時に開くようにし、ボード用アンカーの石膏ボードに接する面積を広くし、石膏ボード裏面に接する金属製開脚部分に重なる形状で、ボード用アンカーの開脚に連動して開き、長くて面積の広い羽根部を締めすぎることによって起きる石膏ボードへの開脚部の破壊している。しかし、当該技術は、2重構造となっており、全体構成が高価にならざるを得なかった。
このような特許文献1乃至特許文献4の技術を寄せ集めても、ガラス、陶器等に設けられた孔に取り付ける場合、ガラス、陶器等の脆弱材を2〜3枚を重ねて締め付ける場合、タップがたてられない合成樹脂製の脆弱板に締め付ける場合、合成樹脂製の脆弱板を2〜3枚重ねて締め付ける場合、タップがたてられない金属の板に締め付ける場合、金属等の板を2〜3枚重ねて締め付ける場合、比較的脆い脆弱材に部品を強固に取付ける場合には、使用することができない。
また、本体部の外径のテーパ状は、ドリル刃で対象の相手材に貫通孔を開けると、径は若干ドリル刃の径よりも大きくなるので、本体部の外径のテーパ状がテーパでなくても取り付けは可能である。但し、挿入し易く、かつ、本体部の回り止めの機能を考慮すると、本体部のフランジ側は若干大きくし、反対側は外径直径が小さい方が望ましい。
また、上記フランジは、前記本体部の大径側の端部に形成したものでその直径の大きさ及び厚みは、フランジとしての相手材との嵌合状態が確認できない程度に見栄えを良くするものであればよい。
そして、上記終端部は、前記本体部の小径側の端部からその直径の長さの0.5〜2倍の範囲で、かつ、直径方向に複数形成されたスリットを有するもので、前記スリットは製作上、直径方向に延びているのが望ましいから、半径方向に3本または6本入るのが望ましい。しかし、複数本のスリットが入っておれば、偶数本、奇数本に関わりなく、仕様に耐えることになる。
更に、上記内部開口部は、前記本体部のフランジ側の径を大きく、前記終端部側の径を小さく形成したものであり、特に、前記終端部側の径は複数本のスリットとの交わる点になるから、格別、その径の孔を認識しなくても、交点によって孔が形成できればよい。
更にまた、上記アンカーボルトは、前記本体部のフランジ側の径よりも大きく、その螺入によって前記内部開口を拡径し、前記終端部は最大に拡径できるように挿入するものであるが、前記内部開口が略円錐状にテーパを形成しており、どのような形状のアンカーボルトでも、その拡径を期待できる。前記内部開口は直線的な処理でもよいし、曲線的な処理でもよい。本発明におけるアンカーボルトとは、その頭部が如何なる機能部品であってもよく、結果的に、頭部、軸部、ネジ先を具備するものであればよい。
加えて、上記本体部、フランジ、終端部は、硬度50以上、90以下の範囲内とした合成樹脂、合成ゴム、エラストマーの何れかからなるものであり、仕様環境によって、任意の材料が選択できればよい。
具体的には、スリット入れる数は、3本から多くても6本程度で、スリット幅は0.5〜1mmの範囲、使用するボルトネジはM3〜M8程度、長さが10〜25mm程度、前記本体部のゴムの外径はφ5〜φ10が、特に扱い易い寸法である。
ここで、前記アンカーボルトは、そのネジを形成したネジ部、即ち、軸部から前記アンカーボルトのネジ先が、半径距離に相当する長さ以下が、先端を細くしたテーパ形状としたものである。このテーパ状の先端の太さは、小さいほど好ましいが、前記アンカーボルトの直径の70〜90%の太さであってもよい。この前記アンカーボルトのネジ先は終端部を拡径する力に変換され、視認することなく、その程度を推定できるものである。
ここで、前記アンカーボルトの長さは、前記本体部の長さよりも2〜10mmの範囲内で長いものを特定するものであるが、前記アンカーボルトの長さは前記本体部の長さよりも長いものであれば、機械的には問題がない。しかし、無駄を減らすためには10mm以下であることが望ましい。
したがって、ドリル刃で相手材に孔を穿設し、そこに本体部の終端部を挿入し、フランジが相手材の表面に密着するまで挿入する。そして、その前記内部開口部にアンカーボルトを螺入すると、前記内部開口部にタップが切ってなくても、アンカーボルトのネジによって螺入され、アンカーボルトの周囲の本体部の厚みがその張力によって薄くなるが、アンカーボルトの螺入により、その全体が拡径される。しかし、前記本体部、前記フランジ、前記終端部を硬度50以上、90以下の範囲内の材料で形成されているから、前記本体部が相手材の孔の周面の凹凸に入り込み、本体部の周面と相手材の孔の周面が密接される。同時に、前記終端部は最大に拡径され、相手材の孔よりも拡径され、相手材の孔をフランジと最大に拡径され終端部によって、締結対象物となる相手材の表裏によって固着される。
よって、前記本体部、前記フランジ、前記終端部を硬度50以上、90以下の範囲内の材料で形成されているから、全体が廉価で、また、再三の取付け、取り外しが可能であり、前記本体部、前記フランジ、前記終端部の弾性により、相手材のストレスを軽減できるという作用効果を奏する。加えて、上記本体部、フランジ、終端部は、硬度50以上、90以下の範囲内とした合成樹脂、合成ゴム、エラストマーの何れかからなるものであり、仕様環境によって、材料の選択が容易になる。
例えば、ガラス、陶器等に設けられた孔に他の部品を取り付ける場合、ガラス、陶器等の脆弱材を2〜3枚を重ねて板厚方向に締め付ける場合、タップがたてられない合成樹脂製の脆弱板、金属板等を2〜3枚重ねて締め付ける場合、金属、合成樹脂等の板を2〜3枚重ねて締め付ける場合には、比較的脆い脆弱材に部品を強固に取付ける場合には、そこにアンカーボルトを堅固に取付けることができ、また、板材を堅固に締め付けることができる。
まず、本発明の実施の形態1のアンカーボルト取付補助具100について説明する。
アンカーボルト取付補助具100の本体部10は、原理的には、外径がテーパ状になっており、通常、最大径がドリル刃の規格に合致する寸法に嵌め合いができる程度の径、またはその長さの中間の径がドリル刃の規格に合致する寸法に嵌め合いができる程度の径に形成されている。また、反対側の終端部20の径は、例えば、15mmの長さで、半径が1mm減少する程度にテーパをかけている。勿論、15mmの長さで、直径が1mm減少する程度にテーパをかけてもよい。
具体的には、例えば、試作品の事例では相手材1に6mmの貫通孔1aを穿設した場合、そこに挿入する本体部10の径は、フランジ30の外径がφ10、フランジ20の根元の外径がφ6.5〜7、終端部20の外径がφ5〜5.5程度です。螺入するアンカーボルト50の径は、使用するボルト径がM4である。また、8mmの貫通孔1aを穿設した場合は、フランジ30の外径がφ12、フランジ20の根元の径がφ8.5〜9程度、終端部20の径がφ7程度で、ここで使用するアンカーボルト50の径はM6となります。
逆に、2倍を超えると、合成樹脂、合成ゴム、エラストマーの何れかからなる本体部10の変位する終端部20側の角度がなだらかとなり、相手材の裏面に当接保持する力が入り難くなるから、2倍以下にするのが望ましい。
フランジ30は、具体的には、本体部10の外径より2〜4mm程度大きな外径を有し、厚さ1〜2mmの座金形状を形成したものである。仕上がりの結果からみれば、アンカーボルト50は、本体部10の長さと同等以上、10mm以下の範囲内の長さで使用できればよい。
本発明の実施の形態1のアンカーボルト取付補助具100は、本体部10、終端部20、フランジ30が硬度50未満または90を超えると、全く使用できなくなるというものではなく、用途によって、好ましい使用状態でないことを意味する。
特に、本体部10の外径は使用するアンカーボルト50の径より2〜5mm大きくし、その径は相手材1の貫通孔1aに差し込み、相手材の裏面に飛び出る終端部20の位置よりアンカーボルト50のネジ先53の位置が2〜10mm程度長くしている。本体部10のフランジ30側の均一径部41の径はアンカーボルト50の径より大きくして、その間は直線で結ぶ傾斜径部42とし、アンカーボルト50の先端が挿入し易く、かつ、フランジ30側の内部開口部40の径は挿入後の相手材に強く接触するように設定される。
まず、取付けようとする締結物である相手材1に対して、本体部10のフランジ30側の径と同等な外径のドリル刃または本体部10の長さの中間位置と同等な外径のドリル刃によって、貫通孔1aを穿設する。
当該貫通孔1aに対して、その中に本体部10の終端部20側を挿入し、フランジ30が相手材1に当接し、密着するまで押し込む。この状態下で内部開口部40にアンカーボルト50を螺入する。
勿論、アンカーボルト取付補助具100の本体部10の内側には、内部開口部40が形成され、その内部開口部40は、均一径部41及び傾斜径部42からなるものであるから、最初から内部開口部40にアンカーボルト50を取付けておいてもよい。
この状態は、ドライバーでアンカーボルト50を螺入する最中に、終端部20がアンカーボルト50によって外周方向に拡径され、フランジ30と共に相手材1を強圧するときには、ドライバーの負荷が急激に増大するから、それによって確認される。
また、図5のように、相手材1にアイレットボルトのような吊り具70を取付ける場合、吊り具70の吊環71を除き、基台72をアンカーボルト50の頭部52に代え、また、ネジ部73を軸部51に代え、ネジ端部74をネジ先53に代えて、アンカーボルト50を使用することなく吊り具70の吊環71にドライバーの先端を挿通させて、回転させることにより固着することができる。
更に、図7に示すように、何枚もの板材を一体化する場合、例えば、図7では板材5及び板材6、板材7を相手材1とし、そこに、貫通孔5a,6a,7aを穿設し、その穿設した一連の貫通孔1aに頭部52が皿になっているアンカーボルト50を螺入し、アンカーボルト50の頭部52の首と終端部20によって板材5及び板材6、板材7からなる相手材1を押圧し、堅固に締結したものである。
硬度40:用途が限定され、締め付けが不十分となる。
硬度50:汎用性があり、締め付け力が大きくなり、機械的強度が大となる。
硬度60:本体部の材料が相手材を貫通する周囲の凹凸に入り込み安定性がある。
硬度70:本体部の材料が相手材を貫通する周囲の凹凸に入り込み安定性がある。
硬度80:本体部の材料が相手材を貫通する周囲の凹凸に入り込み安定性がある。
硬度90:相手材との接触が部分的に乱れが生じる。
硬度100:相手材との接触が部分的となり、相手材にストレスが入る。
との結果を得た。
ここから、硬度を50以上、90以下の範囲内を好適と判断できる。
また、本体部10、フランジ30、終端部20は、硬度50以上、90以下の範囲内とした合成樹脂、合成ゴム、エラストマーの何れかからなるものであり、仕様環境によって、材料の選択が容易になる。
例えば、ガラス、陶器等に貫通孔が設けられておれば、その孔に多少の歪があっても、そこに本体部10を挿入し、その内部開口部40にアンカーボルト50を螺入することにより、アンカーボルト50の取り付けが完了する。
また、ガラス、陶器等の脆弱材を2〜3枚を重ねて板厚方向に締め付ける場合には、ガラス、陶器等の脆弱材に貫通孔を設け、そこに本体部10を挿入し、その内部開口部40にアンカーボルト50を螺入することにより、アンカーボルト50の取り付けが完了する。
タップがたてられない合成樹脂製の脆弱板または金属板等であっても、それら金属、合成樹脂等の板を2〜3枚重ねて締め付ける場合には、そこに貫通孔を設け、そこに本体部10を挿入し、その内部開口部40にアンカーボルト50を螺入することにより、アンカーボルト50の取り付けが完了する。したがって、比較的脆い脆弱材に部品を強固に取付ける場合であっても、本体部10の拡径力によってアンカーボルトを堅固に取付けることができ、また、板材を堅固に締め付けることができる。
20 終端部
30 フランジ
40 内部開口部
41 均一径部
42 傾斜径部
50 アンカーボルト
51 軸部
52 頭部
53 ネジ先
60 吊りフック
70 吊り具
100 アンカーボルト取付補助具
Claims (3)
- 外径がテーパ状になっている本体部と、
前記本体部の大径側の端部に形成したフランジと、
前記本体部の小径側の端部から直径方向に複数形成されたスリットを付した終端部と、
前記本体部のフランジ側の径を大きく、前記終端部側の径を小さく形成した内部開口部と、
前記本体部のフランジ側の径よりも大きく、その螺入によって前記内部開口を拡径し、前記終端部は最大に拡径できるように挿入するアンカーボルトを具備し、
前記本体部、前記フランジ、前記終端部を硬度50以上、90以下の範囲内とした合成樹脂、合成ゴム、エラストマーの何れかからなる材料で形成してなることを特徴とするアンカーボルト取付補助具。 - 前記アンカーボルトは、そのネジを形成した軸部の端部から前記アンカーボルトの半径に相当する距離以内を先端を細くしたテーパ形状としたことを特徴とした請求項1に記載のアンカーボルト取付補助具。
- 前記アンカーボルトは、前記本体部の長さと同等以上、10mm以下の範囲内の長さで使用することを特徴とした請求項1または請求項2に記載のアンカーボルト取付補助具。
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