JP3852975B2

JP3852975B2 - 拡開アンカ

Info

Publication number: JP3852975B2
Application number: JP08991896A
Authority: JP
Inventors: ローゼライナー
Original assignee: ヒルティアクチエンゲゼルシャフト
Priority date: 1995-03-22
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2016-03-21
Also published as: DE59603318D1; EP0733813B1; JPH08312616A; US5688066A; EP0733813A1; DE19510306A1

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、円筒形状の拡開スリーブを具え、該拡開スリーブは長手方向スリット又は破断溝が設けられた拡開領域を有し、かつ、拡開部材を受けるべく装着方向に向けてテーパ形状を有する中心孔が形成されている拡開アンカに関するものである。
【０００２】
【背景技術】
上述した構成の拡開アンカは、広く普及している。それらの拡開アンカは岩石、コンクリート、壁等の受け物質に使用される。例えば、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３０５３８１号公報に開示された拡開アンカは、半径方向に変形可能な拡開部材を有する。この方法により、拡開スリーブの拡開時における受け物質の過負荷に対応することが可能である。拡開部材の孔内に挿入可能なピンは、拡開部材の半径方向における変形度を制限する機能を有している。
【０００３】
上述した構成の拡開アンカは、完全な受け物質内では極めて良好な固定値を示す反面、その固定値は亀裂発生における静荷重の作用下で著しく低下する可能性がある。特に、例えば、コンクリート等の受け物質内に線形の亀裂がある場合、受け物質の反力が弱まり、拡開スリーブにおける円錐形状の拡開部材が装着方向とは反対側に向けて変位することもある。その結果、拡開アンカの拡開圧力が低減し、固定値が明らかに低下すると共に最悪の場合には固定箇所に欠陥を発生させることも有り得る。
【０００４】
【発明の開示】
本発明の課題は、亀裂のある受け物質中でも十分な固定値を実現できるよう改良が施された拡開アンカを提案することにある。特に、固定箇所に欠陥を発生しかねない拡開アンカの拡開圧力低下を防止可能とするものである。
【０００５】
この課題を解決するため、本発明は、円筒形状の拡開スリーブを具え、該拡開スリーブは長手方向スリット又は破断溝が設けられた拡開領域を有し、かつ、拡開部材を受けるべく装着方向に向けてテーパ形状を有する中心孔が形成されている拡開アンカにおいて、拡開部材における装着方向とは反対側の端面に拡開部材の軸線方向変位を阻止する固定素子を隣接配置し、拡開部材の外周にテーパ形状領域を設けて、装着方向に打ち込まれるピンによって固定素子を拡大可能とし、さらに、拡開部材はピンにおける装着方向側端部領域の少なくとも一部を支持する形状としたことを特徴とするものである。すなわち、本発明によれば、拡開部材における装着方向とは反対側の端面に、軸線方向変位を阻止する固定素子を隣接配置し、この固定素子の外周を、円錐形状領域を有すると共に装着方向に進入可能なピンによって拡大させるものである。拡開部材は、ピンにおける少なくとも装着方向側端部領域を受ける形状とする。本発明による拡開アンカは、拡開部材に隣接する固定素子を具えるため、拡開部材を軸線方向に固定可能である。固定素子は、少なくとも一部が円錐形状であるピンにより、拡開アンカの装着プロセスを通じて外周において拡開可能である。外周の拡大により、固定素子は拡開スリーブの中心孔内で拡がる。その際、拡開部材は少なくともピンの装着方向側端部領域を受ける形状とされている。このようにして、固定素子は拡開部材の装着方向とは反対側の端面に隣接した状態を確実に保持することとなる。拡開した固定素子は、拡開部材が拡開スリーブ内で拡開圧力の低下方向に変位するのを阻止する。したがって、例えば、受け物質中に開放後に閉鎖する長手方向亀裂が存在する場合であっても、十分な固定値を達成することきできる。拡開圧力の損失は極く僅かであり、固定箇所における欠陥の発生は確実に防止されるものである。
【０００６】
本発明の好適な実施例では、固定素子を拡開リングとして構成し、その非拡開状態における直径を隣接する拡開部材の端面における直径に等しく又は僅かに小とし、さらに、前記拡開リングは外周に沿って予定破断箇所又はスリットを有する。拡開リングの直径と拡開部材の直径とはほぼ一致する。したがって、両部材は拡開アンカの装着に際して一緒に拡開スリーブの中心孔内に進入させることができる。その結果、拡開リングは拡開部材に隣接した状態を保ち、その場所で最終的に拡開する。そして、拡開部材は拡開スリーブに固定され、装着方向とは逆向きの変位を防止することが可能となる。
【０００７】
本発明の特に有利な実施例において、拡開部材は、固定素子に隣接する端面から長手方向延長部の一部分を通じて装着方向に向けて延在する受け孔を具える。このような受け孔の代わりに、貫通孔を拡開部材に設けることもできる。受け孔又は貫通孔は、少なくともピンの端部領域を支持するものであり、拡開リングはピンによって拡開する。その結果、拡開リングは拡開部材から押し出されず、隣接状態に保持される。
【０００８】
拡開部材における受け孔又は貫通孔及びピンの配置に関しては、ピンの紛失を防止すべく、ピンが受け孔又は貫通孔内に保持されるように構成する。その結果、ピンの紛失を心配せずに、常に準備完了状態で拡開アンカを使用することができる。
【０００９】
拡開アンカの装着プロセスにおいて、拡開部材の固定素子が早期に拡開するのを確実に防止すると共にピンの変位を確保するために、拡開スリーブの拡開プロセスが終了する段階で初めてピンが最終位置まで前進することを可能ならしめる手段を具えるのが望ましい。本発明の有利な実施例において、前記手段は拡開スリーブの中心孔に設けられた段部を具え、該段部には拡開プロセスの終了時に拡開部材を当接させる。その結果、拡開リングが早期に拡開するのを確実に防止すると共にピンは打ち込み工具を一層前進させる際に装着方向に向けて確実に変位させることが可能となる。
【００１０】
拡開スリーブの孔に段部の有無に拘わらず、ピン及び受け孔又は貫通孔における端部領域の直径を相互に関連させて設定することにより、ピンと受け孔又は貫通孔の内壁との間の摩擦抵抗値を、装着プロセスの終了段階に到るまでの間、ピンと受け孔又は貫通孔の内壁との間における摩擦抵抗値を、拡開スリーブの内壁と拡開部材との間における摩擦抵抗値より大とし、さらに、装着プロセスの終了段階においてはピンと受け孔又は貫通孔の内壁との間における摩擦抵抗値を、拡開スリーブの内壁と拡開部材との間における摩擦抵抗値より小とする。
【００１１】
拡開部材による拡開作用が更に強まるか、又は、特に貫通孔を具える実施例においては分配も可能であり、ピンを受け孔又は貫通孔内に挿入することにより拡開部材は拡開可能となる。その結果、受け物質に対する過度の拡開圧力を減少させるためにある程度まで好ましい拡開部材の半径方向変形を抑制することが可能となり、受け物質を適切に養生すれば依然として十分な拡開圧力を得ることができる。
【００１２】
拡開力を拡開スリーブと受け物質とに対して可能な限り均等に伝えるため、ピン及び受け孔又は貫通孔は拡開部材に対して中心に配置するのが望ましい。
【００１３】
本発明による拡開アンカは、拡開部材、固定素子及びピンノ少なくとも一部がプラスチックから形成される、いわゆるプラスチックアンカとしても原理的には適している。しかしながら、全ての素子を最良の保持値が得られる金属製とする実施例が有利である。
【００１４】
【最良の実施形態】
以下、図示実施例につき本発明を一層具体的に説明する。
【００１５】
図１及び図２は本発明の一実施例を示すものであり、この実施例による拡開アンカは全体を参照数字１で表されている。拡開アンカ１は円筒形状の拡開スリーブ２を具え、この拡開スリーブ２は長手方向スリット３又は破断溝が設けられた拡開領域５を有する。拡開スリーブ２は、矢印Ｓで示す装着方向に向けて内径が漸減するテーパ形状の中心孔４を有する。すなわち、中心孔４は、切頭円錐形状の拡開部材６を圧入し得る形状とされている。拡開部材６における装着方向とは反対側の後端面6aに固定素子としての拡開リング11を隣接配置する。拡開リング11はピン７により半径方向に拡開可能である。そのため、ピン７は円錐形状領域８を有する。ピン７は、円錐形状前記領域８が装着方向Ｓとは反対側に向けて直径が漸増するため、拡開リング11の中心孔内に挿入される際に拡開リング11を拡開させる。非拡開状態では、拡開リング11の外径が拡開部材６の隣接端面6aの直径にほぼ等しく、又は僅かに小となる。拡開リング11は、その外周に長手方向スリット12を有する。スリット12を設けたことにより、ピン７を装着方向Ｓに挿入する際に拡開リング11は拡開させることが可能となる。スリットの代わりに予定破断箇所を拡開リング11の外周に設けることも可能である。
【００１６】
拡開部材６は、ピン７における少なくとも装着方向端部領域９を挿入し得る貫通孔10を具える。ピン７の端部領域９及び貫通孔10の寸法は、ピン７が貫通孔10内に保持されて紛失が防止できるように設定する。特に、貫通孔10の直径とピン７の端部領域９の直径とを互いに関連させて調整することにより、装着プロセスの大部分を通じて貫通孔10の内壁とピン７との間の摩擦抵抗値が、拡開スリーブ２の内壁と拡開部材６との接触面が拡開部材６の装着方向Ｓへの変位に抗する抵抗値より大とする。かくして、装着プロセスの終了時に初めてピン７が最終位置まで前進する。
【００１７】
図２に示す本発明による拡開アンカ１は、例えばコンカリート等の受け物質Ａにおけるドリル孔Ｂ内に装着した状態にある。拡開部材６は、完全に拡開した最終位置まで前進している。拡開スリーブ２の拡開領域５は拡開してドリル孔Ｂの内壁に対して押圧される。図示のように、拡開リング11は拡開部材６の隣接する端部よりも大きな外径を有する。したがって、装着方向Ｓとは反対方向の、拡開圧力が減少する方向に変位しないように拡開部材６が固定される。拡開リング11から軸線方向前方に向けて突出するピン７の部分は、貫通孔10によって支持する。拡開部材６における貫通孔10は、装着方向Ｓに向けて内径が漸減するテーパ形状とする。ピン７の少なくとも部分領域８を円錐形状とすることにより、ピン７が貫通孔10内に進入する際に拡開部材６を僅かに拡開させることができる。装着方向Ｓとは反対側の端部領域で拡開スリーブ２に係止手段を設け、この係止手段は例えば図示実施例における内ねじ13とする。
【００１８】
図３は本発明による拡開アンカの他の実施例を示し、この拡開アンカは全体が参照数字21で表されている。本実施例は前記実施例と基本的に同一であり、主たる相違点は拡開部材６が貫通孔10の代わりに一端閉鎖形状の受け孔14を有することにある。受け孔14は、ピン７の装着方向側端部領域９を受ける形状とする。他の相違点として、拡開スリーブ２の中心孔４は拡開スリーブ２の最前部領域に段部15を有する。装着プロセスに際して、拡開部材６は拡開リング11及びピン７と共に打ち込み工具によって打ち込まれる。装着プロセスの終了時には、拡開部材６が段部15に当接し、段部より前方への変位を阻止する。その結果、ピン７が前進して拡開リング11を拡開させる。
【００１９】
以下、硬度の異なるコンクリートが受け物質Ａである実施例につき、本発明による拡開アンカ１，21の装着プロセスを説明する。硬度の低いコンクリートに拡開アンカを装着する場合、ピン11の位置を変えることなく、打ち込み工具によって拡開部材６をほぼ完全に拡開した最終位置まで移動させることができる。ピン７は、拡開プロセスの終了段階で初めて貫通孔10又は受け孔14内に進入する。この進入は、拡開部材６が段部15に当接するため、又は摩擦抵抗比が逆転するために可能となる。その際に拡開リング11が拡開して、拡開スリーブ２の中心孔４内壁に対して押圧される。内壁は、拡開状態での拡開リング11の固着を一層強化するために、所要のプロファイルを有する形状に形成することができる。
【００２０】
硬度の高いコンクリートの場合、拡開部材６は打ち込み工具を用いて、コンクリート強度に応じた完全に拡開した最終位置の上方位置まで前進する。このプロセスの間に、ピンは既に僅かながら受け孔14又は貫通孔10内に進入可能である。したがって、拡開リング11は既に僅かながら拡開するが、拡開部材６の進入をさらに阻止することはない。拡開部材６が最終位置に達した後、ピン７は初めて受け孔14又は貫通孔10内でさらに前進する。そのとき初めて、拡開リング11は所望の拡開を生じる。受け孔14を具える拡開部材６においては、最初にピン７の装着方向側端部領域９が受け孔14内に進入し、受け孔14の底部で停止する。次に、拡開リング11から軸線方向に向けて突出するピン７の領域８が変形し、打ち込み工具の肩部は拡開スリーブのフランジに接する。
【００２１】
本発明による拡開アンカは、完全に金属製とするのが有利である。
【００２２】
本発明による拡開アンカは、拡開部材の意に反しての軸線方向変位を防止する固定素子を具え、これにより拡開スリーブ内部で拡開部材が拡開圧力の低下する方向に向けて変位するのを防止することが可能である。その結果、例えば、開放後に再び閉鎖する長手方向の亀裂等を有する受け物質の場合でも十分な固定値を達成することができる。また、拡開圧力の損失は極めて僅かであり、固定箇所における欠陥の発生を確実に防止することが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例による拡開アンカを不使用状態で示す縦断面図である。
【図２】図２は、図１に示した拡開アンカの使用状態を示す縦断面図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施例による拡開アンカを不使用状態で示す縦断面図である。
【符号の説明】
１拡開アンカ
２拡開スリーブ
３長手方向スリット
４中心孔
５拡開領域
６拡開部材
6a 端面
７ピン
８円錐形状領域
９装着方向端部領域
10 貫通孔
11 拡開リング
14 受け孔
Ａ受け物質
Ｂドリル孔
Ｓ装着方向

Claims

円筒形状の拡開スリーブ（２）を具え、該拡開スリーブは長手方向スリット（３）又は破断溝が設けられた拡開領域（５）を有し、かつ、拡開部材（６）を受けるべく装着方向（Ｓ）に向けてテーパ形状を有する中心孔（４）が形成されている拡開アンカにおいて、拡開部材（６）における装着方向（Ｓ）とは反対側の端面（6a）に拡開部材（６）の軸線方向変位を阻止する固定素子（11）を隣接配置し、拡開部材（６）の外周にテーパ形状領域（８）を設けて、装着方向（Ｓ）に打ち込まれるピン（７）によって固定素子（11）を拡大可能とし、さらに、拡開部材（６）はピン（７）における装着方向側端部領域（９）の少なくとも一部を支持する形状としたことを特徴とする拡開アンカ。
請求項１記載の拡開アンカにおいて、前記固定素子を拡開リング（11）として構成し、その非拡開状態における直径は隣接する拡開部材（６）の端面（6a）における直径に等しく又は僅かに小とし、さらに、前記拡開リングは外周に沿って予定破断箇所又はスリット（12）を有することを特徴とする拡開アンカ。
請求項１又は２に記載の拡開アンカにおいて、拡開部材（６）は固定素子（11）に隣接する端面（6a）から長手方向延長部の一部を通じて装着方向（Ｓ）に連なる受け孔（14）又は貫通孔（10）を具えることを特徴とする拡開アンカ。
請求項３記載の拡開アンカにおいて、ピン（７）は受け孔（14）又は貫通孔（10）内に紛失不可能として保持することを特徴とする拡開アンカー。
請求項４記載の拡開アンカーにおいて、拡開スリーブ（２）の拡開終了時点で初めてピン（７）を最終位置まで進ませる手段を具えることを特徴とする拡開アンカー。
請求項５記載の拡開アンカーにおいて、前記手段は拡開スリーブ（２）の中心孔（４）に設けられた段部（15）を具え、該段部に対して拡開部材（６）が拡開プロセスの終了時に当接することを特徴とする拡開アンカー。
請求項５又は６に記載の拡開アンカーにおいて、ピン（７）の端部領域（８）の直径及び受け孔（14）又は貫通孔（10）の直径を互いに関連させて設定することにより、装着プロセスの終了段階に到るまでの間、ピン（７）と受け孔（14）又は貫通孔（10）の内壁との間における摩擦抵抗値を、拡開スリーブ（２）の内壁と拡開部材（６）との間における摩擦抵抗値より大とし、さらに、装着プロセスの終了段階においてはピン（７）と受け孔（ 14 ）又は貫通孔（ 10 ）の内壁との間における摩擦抵抗値を、拡開スリーブ（２）の内壁と拡開部材（６）との間における摩擦抵抗値より小とすることを特徴とする拡開アンカー。
請求項３〜７のいずれか一項に記載の拡開アンカーにおいて、拡開部材（６）はピン（７）が受け孔（14）又は貫通孔（10）内に進入することによって拡開可能とされることを特徴とする拡開アンカー。
請求項３〜８のいずれか一項に記載の拡開アンカーにおいて、ピン（７）及び受け孔（14）又は貫通孔（10）は拡開部材（６）に対して中心に配置しことを特徴とする拡開アンカー。
請求項１〜９のいずれか一項に記載の拡開アンカーにおいて、拡開スリーブ（２）、拡開部材（６）、固定素子（11）及びピン（７）は、いずれも金属製であることを特徴とする拡開アンカー。