JP2015098879A - 自穿孔型アンカー留め具及びその成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自穿孔型のアンカー留め具を提供する。【解決手段】金属板材により一体成形される構造をもつアンカー留め具２０は、複数の内ねじ山２４及び複数の力分布板２５を有する膨張構造部２１と、多層の板材に対しセルフドリリングを行うドリルの刃３４とを備える。膨張構造部２１の一端を被覆する防塵蓋３１から上に向けドリル構造部３０が延伸されて形成される。図示しないねじ山工具がスリーブ本体２３の内部に挿入され、膨張構造部２１の内ねじ山２４が完全に螺合すると、ねじ山は徐々に内側に向け引かれ、力分布板２５は分裂し径外方向に膨張し軸方向に縮んで重畳状態に展開する。これにより、多層或いは複数の厚さの板材を緊密に固定する。【選択図】 図６

Description

本発明は、自穿孔型アンカー留め具、いわゆるセルフドリリング・アンカー留め具に関する。

従来の膨張留め具は、建材の板材の接合等の多層の板材の固定に使用される。前記膨張留め具はボルト及びアンカーボルトを備える。図１は従来のアンカーボルト１０の代表的な実施例を示す。アンカーボルト１０は複数の中段部位１３と定義される数本の縦方向の長形溝１２を形成させるインサート本体１１、インサート本体１１の頂端に連結されるナット１４、及びインサート本体１１の底端に連結される底蓋１５を有する。図２によると、アンカーボルト１０はボルト１６を底蓋１５からナット１４まで挿入させて螺合させ、インサート本体１１が引っ張られると、中段部位１３を外に向け拡張させて変形させ、被固定物１７と固定部材１８とによる係合を形成させて固定させる。

しかしながら、前述した従来のアンカー留め具１０の組合せでは、幾つかの固有の問題がある。第一に、ナット１４及び底蓋１５は溶接方式によりインサート本体１１に連結されるため、製造コストが高く施工時間もかかる。第二に、板材に施工する際にポップリベットを使用するため二段式の施工方法を用いる必要がある。まず固定部材１８に穴を開け対応するサイズの孔１９を形成し、この孔１９に緊密にインサート本体１１を挿入し、インサート本体１１を孔中に打ち込み緊密に結合させ空転しないようにするが、この施工方法は煩雑で施工時間もかかるという課題がある。

そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に到った。

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本発明は、自穿孔型のアンカー留め具を提供することを主目的とする。つまり、一段の施工方法により板材を連結させて固定させて装設させ、施工工程を減らし、作業効率を上げる。

また、本発明は、金属板材を連続打抜き成形技術により加工して自穿孔型アンカー留め具を提供することを主目的とする。こうすると、製造工程が簡略化され、製造効率も向上する。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は次の構成を採用する。
金属板材により一体成形され、ねじ山工具を組み合わせて使用することにより多層の板材を緊密に固定可能な自穿孔型アンカー留め具であって、
複数の内ねじ山を有するねじ山本体、及び、複数の力分布板を有するスリーブ本体で構成される膨張構造部と、
前記膨張構造部の頂端に位置し、前記膨張構造部と一体成形され、前記膨張構造部に連結される防塵蓋を有すると共に、前記膨張構造部の頂端を被覆する防塵蓋、及び、前記防塵蓋から外に向け延伸し、前記多層の板材に対しセルフドリリングを可能なドリルを有するドリル構造部を備える。
この自穿孔型アンカー留め具では、ねじ山工具を前記スリーブ本体の力分布板側から挿入し、ねじ山工具が前記膨張構造部の内ねじ山にねじ回しされると、力分布板が軸方向に圧縮し、前記力分布板が分裂し径外方向に膨張し、次いで前記力分布板が軸方向に重畳状態に展開することで、前記多層の板材を堅固に結合する。
本発明の自穿孔型アンカー留め具によると、複数の板材を簡易なステップで緊密に接合することができる。また本発明の自穿孔型アンカー留め具によると、そのものの製造工程を簡易にでき、製造効率を大幅に向上することができる。

なお、目的及び効果を達成するために、本発明に係るアンカー留め具の成形方法は、
必要な材料のサイズを取得し、製品に必要な膨張構造材料域及びドリル構造材料域を取得するステップａと、
膨張構造材料域にねじ山形成域と定義される必要なサイズのねじ山を打抜くステップｂと、
膨張構造材料域にスリーブ本体成型域と定義される複数の力分布板を打抜いて製造させるステップｃと、
ドリル構造材料域に必要な防塵蓋をプレス製造するステップｄと、
ドリル構造材料域に必要なドリルをプレス製造するステップｅと、
ねじ山形成域及びスリーブ本体成型域に必要な指定形状を打抜くステップｆを含む

本発明によれば、製造工程の大幅な減少、施工時間の短縮、及びコスト削減が得られる。

従来のアンカー留め具の分解斜視図である。 従来のアンカー留め具の使用状態の概略断面図である。 本発明の実施例１による自穿孔型アンカー留め具の斜視図である。 本発明の実施例１による自穿孔型アンカー留め具の正面図である。 本発明の実施例１による自穿孔型アンカー留め具の展開図である。 本発明の実施例１による自穿孔型アンカー留め具の一部切欠断面斜視図である。 本発明の実施例１による自穿孔型アンカー留め具が板材に装着される操作の工程図である。 本発明の実施例１による自穿孔型アンカー留め具が板材に装着される操作の工程図である。 本発明の実施例１による自穿孔型アンカー留め具が板材に装着される操作の工程図である。 本発明の実施例１による自穿孔型アンカー留め具の形成方法の工程図である。 本発明の実施例１による自穿孔型アンカー留め具の形成方法の工程図である。 本発明の実施例１による自穿孔型アンカー留め具の形成方法の工程図である。 本発明の実施例１による自穿孔型アンカー留め具の形成方法の工程図である。 本発明の実施例１による自穿孔型アンカー留め具の形成方法の工程図である。 本発明の実施例１による自穿孔型アンカー留め具の形成方法の工程図である。 本発明の実施例１による自穿孔型アンカー留め具の形成方法の工程図である。 本発明の実施例１による自穿孔型アンカー留め具の形成方法の工程図である。 本発明の実施例１による自穿孔型アンカー留め具の形成方法の工程図である。

本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。

（実施例１）
以下、本発明の実施例１による自穿孔型アンカー留め具を図３〜８に基づいて説明する。
（アンカー留め具の構成）
図３から図６によれば、本発明に係るアンカー留め具２０は金属板材により構造を一体成形させ、膨張構造２１及び膨張構造２１の頂端に位置されるドリル構造３０を備える。膨張構造２１は上端部分に位置されるねじ山本体２２及び下端部分に位置されるスリーブ本体２３を有する。ねじ山本体２２は円柱体であり、複数の内ねじ山２４と定義される。

スリーブ本体２３は六角柱体であり、内六角孔を定義させる。スリーブ本体２３は複数の力分布板２５を有し、一旦軸方向へ引っ張られると力分布板２５に応力を発生させる。換言すれば、力分布板２５は弱力域と言える。図５に示すように、６枚の力分布板２５がスリーブ本体２３に等距離に縦方向に配列され、力分布板２５と力分布板２５との間は分割溝２６により間隔を開けられる。スリーブ本体２３は、少なくとも１つの拘止凸部２７を有し、図５のように、スリーブ本体２３の平面から傾斜角度の方向へ外に向け２つの拘止凸部２７を打抜いて形成させる。スリーブ本体２３の底端には少なくとも１つのストッパー２８を有し、図５のように、２つのストッパー２８はスリーブ本体２３の底端から上に向け湾曲して形成される。

ドリル構造３０は防塵蓋３１及びドリル３２を備える。図３によれば、前記防塵蓋３１はねじ山本体２２の末端を共に被覆させる２枚の側板３３を有し、ねじ山本体２２の連結箇所には断裂溝３５を有する。ドリル３２は２枚のドリルの刃３４から構成され、各ドリルの刃３４は側板３３の平面から上に向け湾曲されて形成される。

膨張構造２１は少なくとも１つの結合装置４０を更に備え、凸部４１及び凸部４１に対する他端に位置される凹部４２を有し、凸部４１と凹部４２とは係合されて連結される。

（アンカー留め具の使用方法）
図７Ａから図７Ｃに基づいて、本発明に係るアンカー留め具２０を板材に装着する方法を説明する。
まず、アンカー留め具２０のスリーブ本体２３に回転力を加え、ドリル３２により多層の板材、例えば被固定物５０及び固定部材５１に対しストッパー２８が被固定物５０に当接するまで穿孔作業(図７Ａのように)を行う。この際、複数の力分布板２５は固定部材５１を通過し、拘止凸部２７は被固定物５０の孔壁の周囲に嵌入されて強力に結合(図７Ｂのように)される。実質上、適当な六角工具５４を前記スリーブ本体２３に挿入させ、スリーブ本体２３は六角工具５４が回転する事でドリル３２は被固定物５０及び固定部材５１に対しセルフドリリングを施し、防塵蓋３１により切り粉が膨張構造２１内に落ちるのを防止する。ねじ山本体２２の内ねじ山２４に完全に螺合されるまでねじ山工具５２をスリーブ本体２３に緊密に螺入させ、ねじ山工具５２が螺入された深さに応じねじ山本体２２を徐々に下に向け引っ張り複数の力分布板２５を分裂させ外に向け膨張させて縮ませて重畳状態に展開させ、被固定物５０の緊合な固定を達成させ、被固定物５０を固定部材５１(図７Ｃのように)に連結される。この際、ねじ山工具５２はドリル３２から一定の長さ延出され、防塵蓋３１の側板３３及びドリル３２のドリルの刃３４を外に向け展開させる。

言わば、本発明の実施例１に係るアンカー留め具２０は一体成形であり、セルフドリリングによる形成能力を有し、部材の組立ての簡略化及び製造コスト削減の目的を達成させる。

（アンカー留め具の製造方法）
本発明に係るアンカー留め具２０は金属板材を連続打抜き成形技術により製造する。アンカー留め具２０を製造する際の具体的な成形方法を図８Ａ?図８Ｉに示す。
まず図８Ａに図示するように、廃棄材料を取り除き製品に必要なサイズの材料を取得し、ａを基準線とし製品に必要な材料の膨張構造材料域６０及びドリル構造材料域７０を取得し、指定された膨張構造材料域６０から少なくとも１つの結合装置６１を打抜いて形成し、及び底部から必要なストッパー６２を打抜き形成する。

その後、図８Ｂに示すように、指定された膨張構造材料域６０からねじ山形成域６４と定義される必要なねじ山６３をプレス製造する。続いて図８Ｃによると、指定された膨張構造材料域６０からスリーブ本体成形域６６と定義される必要な複数の力分布板６５を打抜き形成し、同時に指定されたドリル構造材料域７０から必要な側板７１及びドリルの刃７２を打抜き形成する。次に図８Ｄのように、指定されたスリーブ本体成型域６６から必要な拘止凸部６７、及びねじ山形成域６４と側板７１とに連結される断裂溝７３を打抜き形成させる。そして図８Ｅによれば、ストッパー６２、側板７１、及びドリルの刃７２を曲折し、２枚の側板７１により指定された防塵蓋を製造し、２枚のドリルの刃７２により指定されたドリルを製造する。

上述のステップが完了した後、最後にねじ山形成域６４及びスリーブ本体成型域６６を打抜き、複数の製造工程を経て湾曲させ、例えばねじ山形成域を円柱体になるように打抜く等形状を徐々に成型させてゆく。図８Ｆ、図８Ｇおよび図８Ｈに示すように、スリーブ本体成形域を六角柱体に打抜き六角形孔を定義する。図８Ｉに示すように、指定されたねじ山形成域６４及び指定されたスリーブ本体成型域６６の成形が完成すると、結合装置６１を結合し、本発明に係るアンカー留め具２０を取得する。

アンカー留め具２０は、連続打抜き製造により製造され、製造工程が簡単且つ高速であり、製造工程を大幅に減少させ、施工時間を短縮させ、コストを削減する。

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

２０ アンカー留め具、
２１ 膨張構造部、
２２ ねじ山本体、
２３ スリーブ本体、
２４ 内ねじ山、
２５ 力分布板、
２６ 分割溝、
２７ 拘止凸部、
２８ ストッパー、
３０ ドリル構造部、
３１ 防塵蓋、
３２ ドリル、
３３ 側板、
３４ ドリルの刃、
３５ 断裂溝、
４０ 結合装置、
４１ 凸部、
４２ 凹部、
５０ 被固定物、
５１ 固定部材、
５２ ねじ山工具、
５３ 六角工具、
６０ 膨張構造材料域、
６１ 結合装置、
６２ ストッパー、
６３ ねじ山、
６４ ねじ山形成域、
６５ 力分布板、
６６ スリーブ本体成形域、
６７ 拘止凸部、
７０ ドリル構造材料域、
７１ 防塵蓋、
７２ ドリル、
７３ 断裂溝。

Claims (9)

1. 金属板材により一体成形され、ねじ山工具を組み合わせて使用することにより多層の板材を緊密に固定可能な自穿孔型アンカー留め具であって、
   複数の内ねじ山を有するねじ山本体、及び、複数の力分布板を有するスリーブ本体で構成される膨張構造部と、
   前記膨張構造部の頂端に位置し、前記膨張構造部と一体成形され、前記膨張構造部に連結される防塵蓋を有すると共に、前記膨張構造部の頂端を被覆する防塵蓋、及び、前記防塵蓋から外に向け延伸し、前記多層の板材に対しセルフドリリングを可能なドリルを有するドリル構造部を備え、
   ねじ山工具を前記スリーブ本体の力分布板側から挿入し、ねじ山工具が前記膨張構造部の内ねじ山にねじ回しされると、力分布板が軸方向に圧縮し、前記力分布板が分裂し径外方向に膨張し、次いで前記力分布板が軸方向に重畳状態に展開することで、前記多層の板材を堅固に結合することを特徴とする自穿孔型アンカー留め具。
2. 前記防塵蓋は、前記膨張構造部の頂端を共同で被覆する２枚の側板を有し、前記ドリルは、２枚のドリルの刃により組成され、各前記ドリルの刃は前記側板の平面から上に向け湾曲して形成することを特徴とする、請求項１に記載の自穿孔型アンカー留め具。
3. 前記膨張構造部は、前記ねじ山本体及び前記スリーブ本体が結合して一体を形成し、前記内ねじ山は前記ねじ山本体上に形成され、前記複数の力分布板は前記スリーブ本体上に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の自穿孔型アンカー留め具。
4. 前記スリーブ本体上にはスリーブ本体の平面から傾斜角度の方向へ外に向け打抜きされて形成される少なくとも１つの拘止凸部を有し、前記スリーブ本体の底端には少なくとも１つのストッパーを有し、アンカー留め具が最下層に位置される板材の孔壁の周囲に螺嵌されると強力に結合され、前記アンカー留め具を前記最下層の板材に安定的に係止することを特徴とする、請求項３に記載の自穿孔型アンカー留め具。
5. 前記ねじ山本体は円管状であり、前記スリーブ本体は六角柱状であり六角形孔を有することを特徴とする、請求項３に記載の自穿孔型アンカー留め具。
6. 金属板材が連続的に打抜きされて成形製造される自穿孔型アンカー留め具の成形方法であって、
   必要な材料のサイズを取得し、製品に必要な膨張構造部材料域及びドリル構造材料域を取得するステップと、
   膨張構造部材料域にねじ山形成域と定義される必要なサイズのねじ山を打抜くステップと、
   膨張構造部材料域にスリーブ本体成形域と定義される複数の力分布板を打抜いて製造させるステップと、
   ドリル構造材料域に必要な防塵蓋をプレス製造するステップと、
   ドリル構造材料域に必要なドリルをプレス製造するステップと、
   ねじ山形成域及びスリーブ本体成形域に必要な指定形状を打抜くステップとを含むことを特徴とする自穿孔型アンカー留め具の成形方法。
7. 前記防塵蓋は２枚の側板により製造され、前記ドリルは２枚のドリルの刃により製造されることを特徴とする、請求項６に記載の自穿孔型アンカー留め具の成形方法。
8. 前記スリーブ本体成形域は、傾斜角度の方向へ少なくとも１つの拘止凸部を打抜いて形成させることを特徴とする、請求項６に記載の自穿孔型アンカー留め具の成形方法。
9. 前記ねじ山形成域は中空円柱体に近似するように打抜いて形成され、前記スリーブ本体成形域は中空六角柱体に打抜いて形成され、六角形孔を定義させることを特徴とする、請求項６に記載の自穿孔型アンカー留め具の成形方法。

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