JP3424098B2 - コンクリート用アンカの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は既設コンクリート構造物
に対するかさ上げ、補強柱や間仕切壁の増設、ブロック
積みなどの新設コンクリート構造物の接合部位における
補強材として使用されるコンクリート用アンカの製造方
法、殊に異形棒鋼からなるアンカ本体の先端部に筒状ウ
エッジを嵌装保持して押拡げるための拡開部を形成する
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】既設コンクリート建造物の取付孔に挿入
される先端部に抜止めとして働く筒状ウエッジを具え、
取付孔から突出して新設コンクリート建造物に埋込まれ
る部分がコンクリート補強材である鉄筋の一部として働
く異形棒鋼で構成されているコンクリート用アンカは既
知である。

【０００３】この既知の異形棒鋼製コンクリート用アン
カの一つは図６に示すように、所定長さの異形棒鋼から
なるアンカ本体５１の先端部に熱間圧造加工により基端
がアンカ本体５１と同径であり先端がこれよりも大径の
円錐状拡開部５２を形成し、先端から基端へ向かって延
びる複数の割溝５４を有するスリーブ（筒状ウエッジ）
５３をアンカ本体５１に基端から拡開部５２に重なるま
で嵌装したものがある。

【０００４】また、図７に示すように、アンカ本体６１
の先端部にねじ６２を形成し、先端から基端へ向かって
延びる複数の割溝６４を有するスリーブ（筒状ウエッ
ジ）６３の基端をねじ６２にねじ嵌合するとともに、ス
リーブ６３に先端側から円錐状拡開部片６５を嵌込んだ
ものもある。

【０００５】これらは、既設コンクリート構造物に取付
孔を穿設してそこへ挿入し、スリーブ５３、６３を円錐
部５２または拡開部片６５によって押拡げることにより
孔壁に喰付かせ固定するものである。

【０００６】しかしながら、これら従来のコンクリート
用アンカは、先端部がスリーブによって大径となってい
るため、例えば多数本を梱包する場合に嵩ばりやすいと
ともに安定した状態に揃えにくく、一個の包装の本数を
少なくし或いは先端部の位置をずらしたり一部を前後反
対にするなどの工夫が必要で、輸送、保管の面で不便で
ある。

【０００７】また、これらのコンクリート用アンカは、
抜止めとして働くスリーブの外径が異形棒鋼の外径より
も大きいので、取付孔もスリーブと同径以上の径のもの
を穿設しなければならず、異形棒鋼の外径と同径のもの
を穿設する場合に比べて穿設に要する時間が長く且つド
リル駆動工具の電力消費量も多いので、多数個を設置す
る場合に作業能率および作業経費の点で不利である。

【０００８】そこで、図８に示すように所定長さの異形
棒鋼からなるアンカ本体７１の先端部に基端がそれより
も小径の軸部７２とそれより先端へ向かって大径となる
円錐部７３とからなる拡開部７４を形成し、先端縁から
基端へ向かって適宜長さ延びる複数条の割溝７７を有す
る円筒形の筒状ウエッジ７６を軸部７２および円錐部７
３に嵌装した構成のコンクリート用アンカが前記アンカ
の改良品として提供されている。

【０００９】この図８に示すコンクリート用アンカは、
筒状ウエッジ７６の外径をアンカ本体７１の外径、即ち
異形棒鋼の長手方向へ延びるリブおよび周方向のフシを
含む最大径と等しいかまたは少し小さくすることがで
き、このため多数本をほぼ隙間なく互いに平行に揃え安
定よく束ねて梱包することが可能で輸送、保管に便利で
あるばかりか、既設コンクリート構造物に穿設する取付
孔の径をアンカ本体７１と同一径またはこれよりも僅か
に大きい径とすることが可能で作業能率、作業経費の面
で有利である。

【００１０】ところが、アンカ本体７１に軸部７２、円
錐部７３を形成する手段は、アンカ本体７１がかなり長
大であるとともにリブやフシを有しているためチャック
で咬えて安定よく回転させ切削加工することがきわめて
困難であるので、工業的に大量生産するにはプレス鍛造
法を利用するのが有利である。即ち、このプレス鍛造法
は鍛造用型を二つ割りにしてアンカ本体７１の先端部を
挟み、互いに接近させて閉じ合わせることにより軸部７
２、円錐部７３を形成するものであり、鍛造用型の基端
側の端面はアンカ本体７１を圧縮して小径に変形させる
ので、自身の摩耗や割れ防止およびアンカ本体７１のま
くれ発生防止のため丸みをつけておくことと、アンカ本
体７１に鍛造用型が喰込んだとき肉が収縮することによ
って、実際には段部７５は丸味をもち図示のように曲面
となってしまう。

【００１１】このような拡開部７４に筒状ウエッジ７６
を嵌装したコンクリート用アンカをアンカ本体７１とほ
ぼ同径の取付孔に挿入するとき、筒状ウエッジ７６が孔
壁に喰付くことがあるとアンカ本体７１のみが前進して
筒状ウエッジ７６の基端部が曲面の段部７５によって押
拡げられ、孔壁に強く喰付いてそれ以上深く挿入するこ
とが不可能となる。

【００１２】そして、予定よりも浅い位置で挿入不能と
なった場合、その位置でアンカ本体７１を少し引抜いて
円錐部７３により筒状ウエッジ７６の先端部を押拡げて
孔壁に喰付かせ固定することとなり、コンクリートのコ
ーン状破壊強度が低く新設コンクリート構造物の補強材
としての信頼性に欠ける、という問題がある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、異形棒鋼からなるアンカ本体にその外径と
ほぼ等しい外径の筒状ウエッジを嵌装したコンクリート
用アンカにおいて、筒状ウエッジの先端部を押拡げる拡
開部の小径基端の段部が鍛造用型により曲面に形成され
てしまい、そのために取付孔の挿入途中で筒状ウエッジ
の基端部が押拡げられ予定よりも浅い位置で固定される
ことがあり補強材としての信頼性に欠ける、という点で
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は二つ割りの鍛造用型によりアンカ本体を挟
み互いに接近させて拡開部を形成するとともにその際に
それらの合わせ面間に大きな幅と高さのバリを形成さ
せ、次にポンチとダイスとにより拡開部の少なくとも基
端部分を挟んで拡開部の基端付近においてバリをアンカ
本体中心軸線に直角の平面で切断するとともに少なくと
も拡開部の基端部分においてバリを拡開部から切断除去
する、という手段を採った。

【００１５】異形棒鋼は市販品を用い、これを所定長さ
に切断してアンカ本体とするものである。また、筒状ウ
エッジは長方形の金属板に先端縁から基端へ向かって延
びる適宜長さの複数条の割溝を設けたものを拡開部にか
ぶせてアンカ本体の外径、即ち異形棒鋼のリブおよびフ
シを含む最大径と等しいかまたはこれよりも少し小さい
外径の円筒形に丸めることによって嵌装され、拡開部の
先端部と基端段部とに挟まれて軸線方向の動きが規制さ
れる。

【００１６】円錐状の拡開部はアンカ本体を二つ割の鍛
造用型で挟み互いに接近させることにより所要の最小径
および傾斜角度に一挙に成形され、このようなプレス鍛
造は切削加工と比較して材料に無駄を生じることなく且
つ容易に一定形状に成形することができるので、工業的
に大量生産するのに適している。

【００１７】しかし、前述のように鍛造用型の基端側端
面に摩耗防止などのための丸みがつけられていることと
アンカ本体の肉が収縮することとによって拡開部の基端
側段部は曲面となるので、筒状ウエッジの基端部に容易
に侵入し押拡げてしまう。

【００１８】この不都合をなくすためには筒状ウエッジ
の基端面がアンカ本体中心軸線に直角の面に衝ることが
必要であり、そのために切削加工により曲面を平面に修
正することが考えられるが、前述のようにかなり長大で
しかもリブやフシを有しているアンカ本体を安定よく回
転させて切削するのはきわめて困難であるので、本発明
においては鍛造用型で拡開部を成形する際に故意に大き
なバリを発生させ、このバリをせん断加工により除去す
ることで筒状ウエッジの基端面が衝る平面を形成させる
こととした。

【００１９】また、バリは拡開部の任意の位相に形成す
ることができるが、鍛造用型で異形棒鋼のリブを圧潰し
更に小径とするよりも、リブの延長上に形成する方が小
さな力で足りるとともに充分な大きさのバリが容易に形
成できる、という利点がある。

【００２０】更に、バリは先端まで切断除去してもよい
が、拡開部の傾斜角度と長さ、筒状ウエッジの内径と長
さによっては先端まで除去する必要はなく、且つ先端部
分を残したときは筒状ウエッジの先端部を残存バリによ
って大きく押拡げることができる。

【００２１】尚、拡開部の先端がアンカ本体の先端面と
なっていてもよいが、先端に短かい異形棒鋼部分を残し
て拡開部を形成すると、その部分のリブやフシによって
筒状ウエッジの先端部が大きく押拡げられ固着力を一段
と増大する、という利点がある。

【００２２】

【作用】プレス鍛造により拡開部を形成し次で故意に作
ったバリをせん断加工により除去することによって、切
削加工によることなく筒状ウエッジの基端面が衝る平面
がアンカ本体に形成される。そして、アンカ本体の外径
とほぼ等しい径の取付孔へ挿入する際に、筒状ウエッジ
が孔壁に喰付いても基端部が拡がることなくアンカ本体
と一体に所定深さまで挿入され、次でアンカ本体を少し
引抜くと筒状ウエッジの先端部が拡開部によって押拡げ
られ孔壁に喰付くこととなる。

【００２３】

【実施例】本発明によるコンクリート用アンカの製造工
程の一例を図１乃至図４に基いて説明する。

【００２４】先ず、所定長さの異形棒鋼からなるアンカ
本体１の先端部に二つ割りの鍛造用型２１，２１をリブ
７が合わせ面に位置するように向かい合わせる。この鍛
造用型２１は図１のＡおよび図２に示すように、後述す
る軸部２と円錐部３とからなる拡開部４を形成するため
の端面半円状のキャビティ２２と、その周縁に設けられ
てリブ７を後述するバリ８に成形するフラッシュランド
２３とを有し、クランクプレス、水圧プレスなどよく知
られた鍛造用プレス機に装備される。

【００２５】前記の鍛造用型２１，２１を互いに接近さ
せて閉じ合わせると、それらに挟んだアンカ本体１の先
端部は延伸され、その外径よりも小径の軸部２およびそ
れより先端へ向かって大径となる円錐部３からなる拡開
部４が成形され、且つリブ７の延長上に連続して大きな
幅と高さとを有するバリ８が形成される。また軸部２の
基端の段部６は先に述べたように曲面となっている。
尚、本実施例では拡開部４の先端に異形棒鋼部分が短か
い長さで残存５させてある（図１のＢ参照）。

【００２６】次に、拡開部４のバリ８を挟んだ一方の外
側周面に接するポンチ２５ともう一方の外側周面に接す
るダイス２９とを用いてせん断加工によりバリ８を切断
除去する。即ち、ポンチ２５はバリ８の基端部分をアン
カ本体中心軸線に直角の平面で切断するため基端面に形
成した刃先２７と、拡開部４の外側周面に嵌合する端面
半円状のくぼみ２６の周縁に設けられてバリ８を拡開部
４の外側周面から切取るための刃先２８とを有してお
り、ダイス２９は拡開部４の外側周面に嵌合する端面半
円状のくぼみ３０を有している（図１のＣおよび図３参
照）。

【００２７】これらのポンチ２５，ダイス２９はクラン
クプレス、液圧プレスなどよく知られたプレス機に装備
され、ダイス２９に拡開部４を嵌込んでポンチ２５を接
近させることにより刃先２７，２８とダイス２９とが協
働してバリ８を切断除去する。これにより、図１のＤお
よび図４に示すように刃先２７によるバリ８の切断面が
アンカ本体軸線方向に直角の平面９となって筒状ウエッ
ジ１１の基端面が衝るストッパとして働く。

【００２８】バリ８を切断除去することによって形成さ
れる平面９は、軸部２の基端部分の適宜個所から段部６
の適宜個所に亘る任意の個所に設けることができ、その
一般的な範囲を図１のＢに矢印Ｓで示した。これによ
り、取付孔への挿入途中で筒状ウエッジ１１が孔壁に喰
付いても平面９によって押され、段部６により押拡げら
れることなくアンカ本体１と一体に所定深さまで挿入さ
れることとなる。

【００２９】更に、長方形の金属板に先端縁から基端へ
向かって延びる適宜長さの複数条の割溝１２を設けると
ともに基端縁に切込みを入れて複数個の爪片１３を設け
たものを軸部２から円錐部３に亘ってかぶせ、円筒形に
丸めて筒状ウエッジ１１とすることにより図１のＥに示
すようなコンクリート用アンカが作られる。

【００３０】図５は前記手段によって製造されたコンク
リート用アンカを取付孔に固定した状態を示すものであ
って、既設コンクリート構造物３１にアンカ本体１の外
径と等しい径で所定深さの取付孔３２をドリルによって
穿設し、アンカ本体１の基端面をハンマで叩打してほぼ
孔底に達するまで打込み、次にアンカ本体１を少し基端
方向へ引張ることによって筒状ウエッジ１１の先端部が
拡開部４により押拡げられ孔壁に喰付くとともに爪片１
３が自身の弾性力で外側方へ拡がり孔壁に喰付いて固定
されるものである。アンカ本体１の取付孔３２から突出
している部分は新設コンクリート構造物の鉄筋の一部と
して働き、既設コンクリート構造物に強固に固定されて
いることによって新設コンクリート構造物を安定よく接
合する。

【００３１】

【発明の効果】本発明によると、アンカ本体と外径がほ
ぼ等しい筒状ウエッジの拡開部をプレス鍛造により材料
に無駄を生じないで容易に一定形状に成形できるもので
あり、且つその際に故意にバリを作ってせん断加工によ
りこのバリの基端部をアンカ本体軸線に直角の平面で切
断するとともに少なくとも拡開部の基端部分においてバ
リを拡開部から切断除去するものであるから、プレス鍛
造によって必然的に発生する拡開部小径基端側の曲面段
部に筒状ウエッジが衝って押拡げられるという不都合が
なくなる。

【００３２】このため、取付孔の所定深さに挿入され強
固に固定されて補強材として信頼性の高いコンクリート
用アンカが提供されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは本発明によるコンクリー
ト用アンカの製造工程の一例を示す説明図。

【図２】図１のＡのＸ−Ｘ線に沿う断面図。

【図３】図１のＣのＹ−Ｙ線に沿う断面図。

【図４】図１のＤのＺ−Ｚ線に沿う断面図。

【図５】本発明によるコンクリート用アンカが取付孔に
固定された状態を示す正面部分図。

【図６】従来例の一部切載した正面図。

【図７】別の従来例の一部切載した正面図。

【図８】更に別の従来例の一部切載した正面図。

【符号の説明】

１ アンカ本体， ４ 拡開部， ６ 段部， ７ リ
ブ， ８ バリ， ９平面， １１ 筒状ウエッジ，
２１ 鍛造用型， ２５ ポンチ， ２９ ダイス，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16B 13/06 B21K 1/74 E04B 1/41 503

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異形棒鋼からなるアンカ本体の先端部に
   基端がそれよりも小径で先端へ向かい大径となる円錐状
   の拡開部を有し、このアンカ本体の外径とほぼ等しい外
   径をもち先端部が拡がり可能な筒状ウエッジが前記拡開
   部に嵌装されているコンクリート用アンカの製造方法で
   あって； 二つ割りの鍛造用型により前記アンカ本体を挟みプレス
   鍛造によって前記拡開部を成形するとともにその際に鍛
   造用型の合わせ面間に大きな幅と高さのバリを形成さ
   せ、次にポンチとダイスとにより前記拡開部の少なくと
   も基端部分を挟んで拡開部の基端附近において前記バリ
   をアンカ本体中心軸線に直角の平面で切断するとともに
   少なくとも前記拡開部の基端部分において前記バリを前
   記拡開部から切断除去することを特徴とするコンクリー
   ト用アンカの製造方法。
2. 【請求項２】 バリを異形棒鋼の長手方向へ延びるリブ
   の延長上に形成させる請求項１記載のコンクリート用ア
   ンカの製造方法。