JP3717461B2

JP3717461B2 - ねじ込み式アンカー及びこれを用いた施工方法

Info

Publication number: JP3717461B2
Application number: JP2002179110A
Authority: JP
Inventors: 守春藤崎
Original assignee: 日本パワーファスニング株式会社
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2005-11-16
Anticipated expiration: 2022-06-19
Also published as: JP2004019370A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として一般のコンクリートやＡＬＣ板（軽量気泡コンクリート板）、煉瓦壁等のような硬くて脆い素材からなる施工場所にワークを取付けるのに使用されるねじ込み式アンカー及びその施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ねじ込み式アンカー（以下、単にアンカーという）は、ねじ山の外径よりも大径の頭部を備えたものが多用されている。このアンカーを用いて施工場所にワークを取付ける場合、例えば施工場所がコンクリート壁であれば、このコンクリート壁にドリル等で下穴を穿設してから、ワークに設けた取付け穴を下穴に合わせた状態でワークを手で支えながら、取付け穴に挿入したアンカーを動力式ドライバで下穴にねじ込むことにより、アンカーの頭部でワークを押え固定するという手順を踏んでいた。
【０００３】
また、例えば施工場所がＡＬＣ板の場合は一般に下穴が不要であり、ワークをＡＬＣ板の表面に重ねた状態を手で保持しながら、このワークの取付け穴からアンカーをＡＬＣ板に直接ねじ込むことにより、アンカーの頭部でワークを押え固定するという手順を踏んでいた。
【０００４】
しかし、前記従来の構成では、作業者は、ワークを支えることとアンカーをねじ込むこととを同時にしなければならないから、施工に手間取るとともに作業者に負担がかかるという問題があった。この場合、ワークの重量が重くなるほど手間と負担とは増大するのであった。
【０００５】
この問題に対して、特開２０００−１６０６９９号公報には、コンクリートにねじ込まれるドリル金具の基端に、ワークが締結される螺合ねじ部を一体に設けることにより、ナットでワークを締結するようにしたアンカーが開示されている。
【０００６】
この特開２０００−１６０６９９号公報の場合は、アンカーのねじ込みに際してワークを手で支える必要がなく、先にアンカーだけを施工場所にねじ込む工程を経て、アンカーの螺合ねじ部とナットとでワークを締結するものであるため、作業能率を向上できるとともに、作業者の負担を軽減できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開２０００−１６０６９９号公報に記載のアンカーを施工場所にねじ込むに際しては、ドライバ工具に回転可能に取付けた袋ナット状のソケット体を、アンカーの螺合ねじ部にねじ込み被嵌し、この状態でアンカーを施工場所に突き当ててソケット体を駆動するようにしており、アンカーを施工場所にねじ込み切った後は、ソケット体は逆回転させて螺合ねじ部から取外さなければならない。
【０００８】
しかし、ソケット体のねじ穴とアンカーの螺合ねじ部とは、アンカーをねじ込んだ際にかかったトルクによって、簡単には緩まないほどきっちりと螺合していることが多いから、ソケット体を逆回転させると、ソケット体とともにアンカーまで一緒に逆回転して施工場所から抜けてしまうというおそれがあった。
【０００９】
また、例えば施工場所に固定したワークを取替える等のために、ナットを緩めた場合も、このナットとともにアンカーが逆回転して緩んでしまうというおそれがあった。
【００１０】
さらに、施工に際して、ソケット体のような専用の部品を準備する必要があるので、市販されているドライバ工具だけではアンカーのねじ込みができず、専用部品の分だけ施工コストが増す点も問題であった。
【００１１】
他方、実公昭２９−９７２７号公報には、木ねじ部と螺合ねじ部との間の部位に、ソケットレンチが係合するローレット状の係止回動部を形成したスクリューボルトが記載されている。
【００１２】
このスクリューボルトで、例えば木箱に蓋を取付ける場合は、ソケットレンチを使って、先にスクリューボルトを木箱の所定のコーナ部にねじ込んでおき、それから、スクリューボルトの螺合ねじ部とナットとで、蓋を締結するようにしていた。
【００１３】
前記スクリューボルトによると、ソケットレンチは軸方向の移動にて係止回動部に抜き差しするので、係止回動部からソケットレンチを取外すに際して、スクリューボルトがレンチと一緒に抜けるようなことはない。
【００１４】
しかし、実公昭２９−９７２７号公報の場合も、例えば一旦固定した蓋を木箱から外すためにナットを緩めると、スクリューボルトがナットとともに逆回転して緩むおそれを回避できないのであった。
【００１５】
また、両ねじ部の間には軸方向に長い係止回動部が介在するため、蓋（ワーク）の厚みが係止回動部の軸方向の長さよりも薄い場合は、カラー等のスペーサを介挿しない限り、ナットだけでは蓋を固定できないのであり、現実的には薄いワークの締結はできないのであった。
【００１６】
そこで、本発明は、以上の問題を解消したねじ込み式アンカーを提供することを技術的課題とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を解決するため、請求項１の発明に係るねじ込み式アンカーは、施工場所にねじ込まれる第１ねじ部と、ワークをナットで締結するための第２ねじ部とを備えており、前記第２ねじ部に、当該第２ねじ部に回転トルクを付与するドライバビットをその軸方向に沿った移動にて係脱できる係合手段が形成されているというものである。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１に記載したねじ込み式アンカーにおいて、前記第１ねじ部と第２ねじ部との間には、細巾のねじ無し部を形成しており、前記第２ねじ部にはメートルねじが形成されている一方、前記第１ねじ部には高さの異なる２条のねじ山が形成されており、これら２条のねじ山は、隣合ったねじ山の間に間隔が大きく空くように前記第２ねじ部におけるねじ山よりも大きなピッチになっているとともに、少なくとも高い方のねじ山の角度は、前記第２ねじ部におけるねじ山の角度よりも小さく設定されており、さらに、前記係合手段として、前記第２ねじ部のうち第１ねじ部と反対側の端部に第２ねじ部へのナットのねじ込みを許容する大きさの頭部が形成されており、この頭部は、ソケット状のドライバビットが相対回転不能に被嵌する非円形の外形になっているか、またはドライバビットが相対回転不能に嵌り込む係合穴もしくは係合溝を有しているというものである。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載したねじ込み式アンカーによってワークを施工場所の表面に固定する方法である。この方法では、まず、施工場所にドリルによって下穴を空けてから、ドライバ工具を用いて前記ねじ込み式アンカーの第１ねじ部を下穴にねじ込み、次いで、ワークの取付け穴から露出している第２ねじ部にナットをねじ込むことでワークを施工場所に押さえ固定する。
【発明の作用・効果】
本発明に係るねじ込み式アンカーを用いて、例えば一般のコンクリート壁のように密度が高くて脆い材質よりなる施工場所にワークを取付ける場合は、以下のような手順となる。
【００２０】
まず、ドリル等で施工場所に下穴を空けたのち、アンカーの係合手段にドライバビットを係合させた状態で、ドライバビットを駆動することによって、アンカーの第１ねじ部を下穴にねじ込む。
【００２１】
次いで、ドライバビットを軸方向の移動にて係合手段から取外し、ワークに設けた取付け穴に第２ねじ部が貫通するように、ワークをコンクリート壁の表面に重ね合わせたのち、第２ねじ部にナットを螺合することにより、ワークを施工場所に押え固定するのである。
【００２２】
また、例えばＡＬＣ板のように密度が低くて脆い材質よりなる施工場所にワークを取付ける場合は、下穴なしで直接ねじ込むことが可能であり、ねじ込み後の工程は前述の場合と同様である。
【００２３】
そして、本発明に係るアンカーによると、ドライバビットを軸方向の移動にて係合手段に抜き差しできるので、この係合手段からドライバビットを取外すに際してアンカーが緩むことがない。
【００２４】
また、一旦取付けたワークを取外す場合は、ドライバビットを係合手段に係合させて回転不能に保持した状態で、スパナにてナットを緩めることにより、アンカーを施工場所にしっかりと固定したままで、ワークを取外すことができる。
【００２５】
したがって、ワークの取付け作業の容易性と作業者の負担軽減とを維持したアンカーでありながら、ドライバビットを取外したり、ナットを緩めたりしても、これらとともに緩むことがなく、施工場所にしっかりと固定できるという効果を奏する。
【００２６】
特に請求項２のように構成すると、第１ねじ部における高い方のねじ山が、主として下穴に食い込んで抜けに抗する役割を果たし、低い方のねじ山が、主として第１ねじ部を施工場所内にスムーズに案内する役割を果たすので、第１ねじ部のねじ山が下穴に対していわば片当たりのような状態で進入することを抑制でき、その結果、アンカーを精度よく打ち込むことができる。
【００２７】
また、第２ねじ部にはメートルねじが形成されているので、市販されているＪＩＳ規格やＩＳＯ規格のナットをそのまま使用でき、施工コストを安く抑えることができる。
【００２８】
しかも、第２ねじ部に設けた頭部を、例えば六角形にしたり六角穴を設けたりというようにすることにより、六角穴付きソケットビットや六角レンチ状ドライバビットのような市販されているドライバビットをそのまま使用することが可能となるため、施工コストを抑制することに寄与できる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１〜図３は本発明を適用した第１実施形態を示している。図１のうち（ａ）はねじ込み式アンカーの正面図、（ｂ）は平面図、図２のうち（ａ）はアンカーの頭部側の拡大正面図、（ｂ）は下穴にねじ込まれた状態の第１ねじ部の正断面図、図３（ａ）〜（ｃ）は施工手順の一例を示す説明図である。
【００３１】
この実施形態のねじ込み式アンカー１は鋼やステンレス等の金属製の丸棒（または線材）を素材としており、軸体２の軸方向（長手方向）中途部に位置する細巾のねじ無し部７を挟んだ一方側には、高さの異なる２条のねじ山５ａ，５ｂからなる第１ねじ部５が形成されており、他方側には、ねじ山６ａの角度α₂が略６０°のメートルねじからなる第２ねじ部６が形成されている。
【００３２】
そして、第２ねじ部６のうちねじ無し部７と反対側の端部に頭部３が設けられている一方、第１ねじ部５の先端部は尖るようにテーパ状となっており、その最先端にドリル部４が形成されている。
【００３３】
図２（ａ）（ｂ）に示すように、第１ねじ部５における２条のねじ山５ａ，５ｂのピッチＰ１は、隣合ったねじ山５ａ，５ｂの間隔が大きく空くように、第２ねじ部６のねじ山６ａのピッチＰ２よりも大きく設定されている。また、第１ねじ部５における高ねじ山５ａの角度α₁は、第２ねじ部におけるねじ山６ａの角度α₂（略６０°）よりも小さく設定されている。
【００３４】
なお、実施形態では、第１ねじ部５のリードＬ１は、第２ねじ部６のリードＬ２の約４倍程度の長さとなっており、第１ねじ部５の軸方向の長さＬＴは、第２ねじ部６の長さＬＳの約２．５倍程度となっているが、これらに限定するものではなく、例えば施工場所の素材や、施工場所に取付けるワークの形状・重量等の条件に応じて、それぞれ任意に設定できる。
【００３５】
両ねじ部５，６の間のねじ無し部７は、その外径ＤＮが第１ねじ部５の谷径ＤＬよりも大きい寸法に設定されている（図２（ａ）参照）。アンカー１を施工場所にねじ込んだ場合、このねじ無し部７は下穴の開口縁に当たるストッパーとなる。これにより、施工場所に穿設した下穴が深くても、第２ねじ部６まで下穴内に入り込まないから、下穴の深さを第１ねじ部５の長さＬＴに合わせたりする手間を省略でき、下穴を空ける作業を能率よく行える。
【００３６】
ねじ無し部７の軸方向の巾寸法ＬＮはできるだけ小さく（細巾に）設定する方が好適である。このように構成すると、厚さが薄いワークを、カラー等のスペーサを使わずに、ナットだけで、またはナットとワッシャーとで固定でき、アンカー１の適用範囲が拡大する。実施形態では、ねじ無し部７の巾寸法ＬＮは例えば１〜３ｍｍ程度の細巾に設定されている。
【００３７】
なお、ねじ無し部７の外径ＤＮは素材径に相当する。また、両ねじ部５，６を一連に連続するように形成して、ねじ無し部７をなくすことも可能である。
【００３８】
図１（ｂ）に示すように、頭部３は平面視略六角形に形成されており、この六角頭３に、六角穴付きのソケットビット２８（ドライバビット）を相対回転不能に被嵌（係合）できる。
【００３９】
また、頭部３の外径ＤＨ、換言すると頭部３の外接円の直径ＤＨは、第２ねじ部６の谷径ＤＳよりも小さい寸法に設定されている（図２（ａ）参照）。これにより、頭部３が干渉することなく、第２ねじ部６にナットをねじ込めるようになっている。したがって、この実施形態では、頭部３が請求項に記載した係合手段に相当する。
【００４０】
次に、第１実施形態のアンカー１を用いて、施工場所にワーク１２を取付ける手順について説明する。
【００４１】
例えば施工場所が通常のコンクリート壁１１の場合は、まず、ドリル（図示せず）等でコンクリート壁１１に下穴１３を穿設する（図３（ａ）参照）。ここで、下穴１３の内径ＤＯは、アンカー１における第１ねじ部５の谷径ＤＬと略等しい寸法か、あるいはそれよりもやや小さい寸法にするのが好ましい。
【００４２】
次いで、アンカー１の頭部３に、六角穴付きソケットビット２８を被嵌して、第１ねじ部５の先端を下穴１３に突き立てた状態で、ソケットビット２８を回転させて、下穴１３に第１ねじ部５をねじ込む。
【００４３】
この場合、第１ねじ部５は、ねじ無し部７がコンクリート壁１１の表面１１ａに当たるまで下穴１３内に進入し、その結果、アンカー１は、第２ねじ部６をコンクリート壁１１の表面１１ａから外向きに突き出した状態で、コンクリート壁１１に固定される（図３（ｂ）参照）。なお、アンカー１をねじ込む前の下穴１３に接着剤を注入しておくと、アンカー１をコンクリート壁１１に対してさらに強固に固定できる。
【００４４】
このように、下穴１３に第１ねじ部５をねじ込んだのち、ワーク１２に予め穿設した取付け穴１２ａにアンカー１の第２ねじ部６が貫通するように、ワーク１２をコンクリート壁１１の表面１１ａに重ね合わせ、次いで、第２ねじ部６にワッシャー１５を介してナット１４を螺合することにより、ワーク１２を押え固定するのである（図３（ｃ）参照）。もちろんワッシャー１５はなくてもよい。
【００４５】
例えば施工場所がＡＬＣ板（図示せず）のように密度が小さくて脆い場合は、下穴なしで直接ねじ込むことが可能である。
【００４６】
以上のように、六角穴付きソケットビット２８を軸方向の移動にて頭部３に抜き差しするものであるため、この頭部３からソケットビット２８を取外すに際して、アンカー１は緩んだりしない。
【００４７】
また、一旦取付けたワーク１２を取外す場合は、ソケットビット２８を頭部３に係合させて回転不能に保持した状態で、スパナにてナット１４を緩めることにより、アンカー１を施工場所にしっかりと固定したままで、ワーク１２を取外すことができる。
【００４８】
したがって、このアンカー１によると、ワーク１２の取付け容易性を維持したものでありながら、ソケットビット２８を取外したり、ナット１４を緩めたりしても、これらとともにアンカー１が緩むことはなく、施工場所にしっかりと固定した状態を保持できるのである。
【００４９】
さらに、アンカー１の頭部３は六角形になっているので、市販されている六角穴付きソケットビット２８をそのまま使用でき、施工コストを抑制できる。
【００５０】
ところで、コンクリートのように硬くて脆い素材からなる施工場所の下穴にアンカーをねじ込む場合は、アンカーのねじ山がコンクリートを潰しながら（破壊しながら）進入するので、ねじ山の高さが低いと下穴の内周面が崩れて、アンカーの引っ掛かりが弱くなる。この問題はねじ山の高さを高くすると解決するが、そうすると、高さが高くなったねじ山が下穴に対していわば片当たりのような状態で進入するおそれがある。
【００５１】
そこで、実施形態（図３参照）では、第１ねじ部５における２条のねじ山５ａ，５ｂの高さを異ならせるとともに、第１ねじ部５のピッチＰ１を大きくし、さらには第１ねじ部５の高ねじ山５ａの角度α₁を小さくしているので、第１ねじ部５の高い方のねじ山５ａがコンクリートを潰しながら（破壊しながら）下穴に進入し、隣り合う高ねじ山５ａ，５ａの間には破壊されていないコンクリートの部分が残る。この場合、高ねじ山５ａの角度α₁が小さいことにより、コンクリートの破壊が最小限に食い止められる。これに加えて、低い方のねじ山５ｂが主として第１ねじ部５を下穴１３内にスムーズに導く（案内する）役割を果たす。
【００５２】
以上のことから、アンカー１の取付け強度を確保し、ひいてはワークの締結強度を確保できるばかりか、アンカー１が施工場所に対して倒れた（傾いた）状態でねじ込まれることを防止できるのである。
【００５３】
図４（ａ）（ｂ）は、頭部３の平面視形状の別例である第２実施形態を示している。このように、頭部３の平面視形状は第１実施形態のような略六角形に限らず、外周面を複数の円弧面で削り取って正逆の２つの正三角形を組合せた星形であったりしてもよい。要は、ソケット状のドライバビットが相対回転不能に被嵌する非円形の外形になっていればよい。
【００５４】
図５〜図７は係合手段の別例としての実施形態を示している。図５（ａ）（ｂ）に示す第３実施形態では、平面視略円形の頭部３の頂面に六角穴２１が穿設されており、図６（ａ）（ｂ）に示す第４実施形態では、同じく平面視略円形の頭部３の頂面にすりわり２２（マイナス溝）が形成されている。また、図７（ａ）（ｂ）に示す第５実施形態では、軸体２の第２ねじ部６側の端部に、第１実施形態等のような頭部３を設けず、その端面２３に四角穴２４が形成されている。
【００５５】
以上のことから理解できるように、本発明においては、ドライバビットが相対回転不能に嵌り込む係合穴または係合溝を設けることによって、ドライバビットをその軸方向に沿った移動にて係脱させるようにしてもよい。
【００５６】
なお、係合穴の平面視形状は、前述のような六角形や四角形に限らず、十字形や星形、三角形等でもよいことはいうまでもない。また、係合溝の平面視形状についても、すりわり２２に限定されるものではない。
【００５７】
図８に示す第６実施形態では、第２ねじ部６のねじ山６ａを横切る状態で軸方向に延びる縦溝２５が複数条（実施形態では４つ）設けられている。この場合は、第２ねじ部６に軸方向から抜き差し自在な丸穴付きソケットビットの丸穴内に内向き突条を形成して、これを縦溝２５に係合させればよい。
【００５８】
図９は第１ねじ部５の形状の別例である第７実施形態を示している。このように、第１ねじ部５のねじ山は１条でもよい。２条より多い多数条であっても差し支えない。また、第１ねじ部５側の端部はドリル４状に限らず、単なる尖り先２６であってもよい。施工場所に下穴を設けるのであれば、図１０に示す第８実施形態のような平先２７であってもよいし、丸先や棒先等の他の形状でも一向に差し支えない。
【００５９】
以上説明したように、本発明は様々な形態に具体化できる。本発明に係るアンカーは、通常のコンクリートやＡＬＣ板に限らず、煉瓦壁等の硬くて脆い素材よりなる施工場所に使用できることはいうまでもない。
【００６０】
ワークを押え固定する手段は、六角ナット等の一般的なナットに限らず、雌ねじ部を有していれば形状は問わない。請求項に記載したナットとは、このようなものの代表として用いている。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のねじ込み式アンカーの説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】（ａ）はねじ込み式アンカーの頭部側の拡大正面図、（ｂ）は下穴にねじ込まれた状態の第１ねじ部の正断面図である。
【図３】施工手順の一例を示す説明図であり、（ａ）はコンクリート壁に下穴を穿設した状態の側断面図、（ｂ）はアンカーを下穴にねじ込んだ状態の側断面図、（ｃ）はワークをナットで固定した状態の側断面図である。
【図４】第２実施形態のねじ込み式アンカーの説明図であり、（ａ）は頭部側の正面図、（ｂ）は平面図である。
【図５】第３実施形態のねじ込み式アンカーの説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図６】第４実施形態のねじ込み式アンカーの説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図７】第５実施形態のねじ込み式アンカーの説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図８】第６実施形態のねじ込み式アンカーの平面図である。
【図９】第７実施形態のねじ込み式アンカーの正面図である。
【図１０】第８実施形態のねじ込み式アンカーにおける第１ねじ部の拡大正面図である。
【符号の説明】
１ねじ込み式アンカー
２軸体
３頭部
５第１ねじ部
６第２ねじ部
７ねじ無し部
１１施工場所としてのコンクリート壁
１２ワーク
１３下穴
１４ナット

Claims

施工場所にねじ込まれる第１ねじ部と、ワークをナットで締結するための第２ねじ部とを備えており、
前記第２ねじ部に、当該第２ねじ部に回転トルクを付与するドライバビットをその軸方向に沿った移動にて係脱できる係合手段が形成されていることを特徴とするねじ込み式アンカー。
前記第１ねじ部と第２ねじ部との間には、細巾のねじ無し部を形成しており、
前記第２ねじ部にはメートルねじが形成されている一方、
前記第１ねじ部には高さの異なる２条のねじ山が形成されており、これら２条のねじ山は、隣合ったねじ山の間に間隔が大きく空くように前記第２ねじ部におけるねじ山よりも大きなピッチになっているとともに、少なくとも高い方のねじ山の角度は、前記第２ねじ部におけるねじ山の角度よりも小さく設定されており、
さらに、前記係合手段として、前記第２ねじ部のうち第１ねじ部と反対側の端部に第２ねじ部へのナットのねじ込みを許容する大きさの頭部が形成されており、
この頭部は、ソケット状のドライバビットが相対回転不能に被嵌する非円形の外形になっているか、またはドライバビットが相対回転不能に嵌り込む係合穴もしくは係合溝を有していることを特徴とする請求項１に記載したねじ込み式アンカー。
請求項１又は２に記載したねじ込み式アンカーによってワークを施工場所の表面に固定する方法であって、
施工場所にドリルによって下穴を空けてから、ドライバ工具を用いて前記ねじ込み式アンカーの第１ねじ部を下穴にねじ込み、次いで、ワークの取付け穴から露出している第２ねじ部にナットをねじ込むことでワークを施工場所に押さえ固定することを特徴とするねじ込み式アンカーを使用した施工方法。