JP4532159B2 - アンカー - Google Patents

Description

本発明は、アンカーに関し、特に、コンクリート躯体等の躯体（母材）に対する器物の固定に使用する芯棒打ち込み式のアンカーに関する。

従来、コンクリート等の躯体に穿孔された下孔に挿入し、先端部（拡張部）を拡張させることにより前記躯体に固着されるとともに、躯体への器物の固定に用いられるアンカーとしては、例えば非特許文献１，特許文献１に記載されたものがある。
非特許文献１に記載のアンカーは、芯棒打ち込み式アンカーであって、アンカー本体内の孔に打ち込まれる芯棒と、アンカー本体のボルト部に螺着されるナットからなるものである。
特許文献１に記載のアンカーは、芯棒打ち込み式金属拡張アンカーであって、アンカー本体と、このアンカー本体内の孔に打ち込まれる芯棒とからなり、アンカー本体には、コンクリート躯体等の母材に対して打ち込んだときに、躯体との間に器物を押さえ込んで固定する鍔状の頭部が設けられている。
岡田恒男、田中礼治、松崎育弘、坂本功、河村壮一著 「あと施工アンカー設計と施工」 株式会社技術書院 １９９０年６月１０日 Ｐ．３３−３５。 特許第２８８８５５３号公報

しかしながら、上述した非特許文献１のアンカーは、アンカー本体の雄ねじ部にナットが螺着され、コンクリート躯体とナットとの間に取付け物を挟み込むようにして固定されているが、鉄道や高速道路等の躯体に振動が加わる使用環境の場合には、ナットに緩みが生じ脱落してしまう恐れがある。
また、特許文献１記載のアンカーは、アンカー本体の鍔部が器物の表面を押さえ込むように接した状態で躯体に固着される構造であり、芯棒の打ち込み後にアンカーに対して軸力を加えることができなため、鉄道や高速道路等の躯体に振動が加わる使用環境の場合にはアンカーに緩みが生じてしまい、取り付け物の確実な固定状況を確保できない恐れがある。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであって、アンカーを施工した躯体に振動が加わる場合でも、ナットが緩んで脱落してしまうことがない芯棒打ち込み式のアンカーを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、以下の構成を提供するものである。
本発明に係るアンカーは、先端部に拡張部を有すると共に、基端部に割り溝を設けたボルト部を有し、しかも、長手方向に貫通した先細りの貫通孔を内部に有する中空筒状のアンカー本体と、前記ボルト部に螺着されるナットと、前記アンカー本体の基端側から前記貫通孔に入れられることで、前記ボルト部の前記拡張部とは反対側の前記割り溝が設けられた端部である基端拡張部及び前記拡張部を拡張する芯棒とを具備し、前記ボルト部の前記割り溝は前記基端拡張部のみに設けられ、前記芯棒は、前記アンカー本体の貫通孔に押し込んでいくことでアンカー本体の前記基端拡張部を拡張させるための漏斗状の拡径部を基端部に有することを特徴とする。
また、本発明に係るアンカーでは、前記貫通孔に雌ねじ部を有しており、前記芯棒が軸部表面に前記雌ねじ部と螺合する雄ねじ部を有するとともに、基端部に回転操作部を有し、前記アンカー本体の外周面に、母材の下穴内壁面に食い込ませることで、前記芯棒の回転操作に伴う該アンカー本体の伴回りを規制するためのリブが突設されている構成も採用可能である。

本発明によれば、アンカー本体の基端部のボルト部にナットを螺着しておき、中空筒状のアンカー本体の基端部から該アンカー本体の貫通孔に、基端部に外観漏斗状の拡径部を有する芯棒を押し込んでいくことで、芯棒先端によってアンカー本体の先端部の拡張部を拡張するとともに、芯棒の前記拡径部によって、アンカー本体の基端部の割り溝付きのボルト部の内のナットから拡張部とは反対の側に突出した部分を拡張させることで、万一、振動などによってナットに緩みが生じてしまった場合でも、ナットがボルト部から外れて脱落するといった不都合を防止できる。また、本発明のアンカーの施工後（芯棒の打ち込み完了後）に、ナットに締め付けトルクを加えてアンカーに軸力を発生させることができるので、ナットを緩みにくくすることができる。
また、請求項２記載の発明では、母材に穿設されている下孔に挿入したアンカー本体の貫通孔の雌ねじ部に、芯棒に形成した雄ねじ部をねじ込んで行くことで、アンカー本体の拡張部を拡張して、母材に対するアンカー本体の固定や母材に対する器物の取り付けを実現できるが、施工後に芯棒をアンカー本体に対してねじ込み時とは逆向きに回転操作することで、アンカー本体から芯棒を離脱させることができ、これにより、母材の下孔からのアンカー本体の抜き出し、母材に対する器物の取り外しを行える。

本発明の一実施の形態を添付図面に基づき説明する。
図１は、本発明のアンカー１（芯棒打ち込み式アンカー）を示す図であって、（ａ）は部分断面側面図、（ｂ）はアンカー本体を先端部（拡張部）側から見た図、（ｃ）はアンカー本体を基端部（ボルト部）側から見た図、図２は図１に示すアンカー１を母材５の下孔５１に挿入した状態を示す図、図３は図１のアンカー１の施工状態を示す拡大断面図である。

図１、図２に示すように、本発明に係るアンカー１は、長手方向に貫通した先細りの貫通孔２１を有する中空筒状（具体的には円筒状）のアンカー本体２と、このアンカー本体２の基端部（図１（ａ）右側）に形成されているボルト部２２に螺着されるナット３と、前記ボルト部２２から前記貫通孔２１内に入れられる芯棒４を有して構成されている。アンカー本体２と、ナット３と、芯棒４とは、ここでは金属製の部材であるが、金属に限定されず、金属以外の材料で構わない（但し、芯棒４の形成材料は硬質のものを採用する）。

アンカー本体２の先端部（図１（ａ）左側）には、割り溝２３付きの拡張部２４が形成されている。この拡張部２４は、アンカー本体２の基端部からアンカー本体２の貫通孔２１内に挿入される芯棒４が打ち込まれることによって、芯棒４によって押し開かれるようにして拡張される。芯棒４の先端には、拡張部２４への打ち込みを容易にするため、尖鋭部４１が形成されている。一方、芯棒４の前記尖鋭部４１とは反対の側の端部である基端部には、外観漏斗状（芯棒４の先端部（尖鋭部４１）側から後端側（後述する頭部４３の側）に行くに従って次第に径が増大する形状）の拡径部４２が形成されている。

アンカー本体２の基端部のボルト部２２は、ナット３が螺着される雄ねじ形状に形成されている。また、このボルト部２２の端部（拡張部２４とは反対側の端部）は、割り溝２５が設けられた拡張部２６（以下、基端拡張部ともいう）となっている。

このアンカー１を用いて、コンクリート躯体等の母材５（図示例ではコンクリート躯体）に器物６を固定するには、まず、図２に示すように、ボルト部２２にナット３を螺着したアンカー本体２を、拡張部２４（先端部）側から、器物６に形成されている貫通孔６１に通し、さらに、母材５に穿孔しておいた下孔５１に挿入して、ナット３に形成されている座金部３１を器物６に押し当てる。なお、器物６とナット３との間には、予めボルト部２２に通しておいたワッシャを介在させることが好ましいが、ワッシャは、省略することも可能である。また、ナット３としては、座金部を有していないものであっても良い。

次に、図３に示すように、アンカー本体２の基端部側から貫通孔２１に入れておいた芯棒４をハンマー等によって叩打して打ち込み、アンカー本体２先端側の拡張部４２を拡張させて、アンカー本体２を母材５に固定する。アンカー本体２への芯棒４の打ち込みは、ナット３をアンカー本体２の基端拡張部２６よりもアンカー本体２の拡張部２４側の所にてボルト部２２に螺着した状態で行い、アンカー本体２に打ち込んだ芯棒４の基端部の拡径部４２を、ナット３から拡張部２４とは反対の側に突出された基端拡張部２６に押し込むことで、基端拡張部２６を拡張させるところまで行う。
なお、図示例のアンカー１では、芯棒４の基端部側の端部に、該芯棒４を拡径部４２よりも大きく拡張した形状の頭部４３が形成されており、アンカー本体２の貫通孔２１に打ち込んだ芯棒４の頭部４３が、アンカー本体２の基端拡張部２６に突き当たると、それ以上の芯棒４の打ち込みが規制され、打ち込み完了となる。芯棒４の頭部４３がアンカー本体２の基端拡張部２６に突き当たったときには、アンカー本体２の拡張部２４の拡張及び基端拡張部２６の拡張が完了している。

芯棒４の打ち込みが完了したら、必要に応じてナット３に締め付けトルクを加えてアンカー本体２に軸力を発生させる。これにより、器物６の固定力を増強できるとともに、ナット３を緩みにくくすることができる。

アンカー本体２の拡張部２４の拡張及び基端拡張部２６の拡張が完了すると、アンカー１全体が母材５に固定されるとともに、器物６がナット３によって押さえ込まれるようにして母材５に固定される。
また、アンカー本体２の基端拡張部２６が拡張されていることにより、万一、振動などによってナット３に緩みが生じてしまった場合でも、ナット３がボルト部２２から外れて脱落するといった不都合を防止できる。また、ナット３の締め直しによって、再び、アンカー本体２に軸力を発生させることも可能である。

（他の実施形態）
次に、本発明に係るアンカーの他の実施形態について図４〜図７を参照して説明する。
図４に示すアンカー１０は、長手方向に貫通した先細りの貫通孔２１を有する中空筒状（具体的には円筒状）のアンカー本体１２０と、このアンカー本体１２０の基端部（図１（ａ）右側）に形成されているボルト部２２に螺着されるナット３と、前記ボルト部２２から前記貫通孔２１内に入れられる芯棒１４０を有して構成されている点は、図１〜図３を参照して説明したアンカー１と同様であるが、貫通孔２１の内のボルト部２２に対応する部分に雌ねじ部１２１が形成されているアンカー本体１２０を採用している点、及び、軸部１４１表面に前記雌ねじ部１２１と螺合する雄ねじ部１４２を有する芯棒１４０を採用している点が、図１〜図３を参照して説明したアンカー１と異なる。
なお、図４〜図７中、前述したアンカー１と共通の構成部分には同一の符号を付し、説明を簡略化する。

アンカー本体１２０は、貫通孔２１内に雌ねじ部１２１が形成されている点以外は、前述したアンカー１のアンカー本体２と同様の構成になっている。
前記芯棒１４０は、軸部１４１の先端部側に尖鋭部４１を有し、基端部側（図４（ａ）右側）に拡径部４２及び該拡径部４２よりも拡張した形状の頭部１４３を有する点は、図１〜図３を参照して説明したアンカー１の芯棒４と同様であるが、但し、頭部１４３は、芯棒１４０の雄ねじ部１４１をアンカー本体１２０の雌ねじ部１２１に螺着させるべく芯棒１４０を回転させるための回転操作部を兼ねるものである。この回転操作部としての頭部１４３としては、図示例では六角形状の頭部であるが、これに限定されず、例えば、六角以外の例えば四角等の多角形状の頭部や、十字穴、マイナス穴、断面六角形、四角形等の工具穴が形成された頭部であっても良い（図７（ａ）、（ｂ）に十字穴の工具穴１４４の例を示す）。

このアンカー１０を用いて、コンクリート躯体等の母材５（図示例ではコンクリート躯体）に器物６を固定するには、まず、図２に示すように、ボルト部２２にナット３を螺着したアンカー本体１２０を、拡張部２４（先端部）側から、器物６に形成されている貫通孔６１及び母材５に穿孔しておいた下孔５１に挿入して、ナット３を器物６に押し当て、次いで、貫通孔２１に入れておいた芯棒１４０をアンカー本体１２０の先端部側に押し込んで、アンカー本体１２０の拡張部２４と基端拡張部２６とを拡張させることは、前述したアンカー１と同様であるが、芯棒１４０の回転操作によって、芯棒１４０の雄ねじ部１４２をアンカー本体１２０の貫通孔２１の雌ねじ部１２１にねじ込んでいくことで、芯棒１４０のアンカー本体１２０先端部側への押し込みを行う点が、前述のアンカー１と異なる。芯棒１４０は、回転操作部としての前記頭部１４３を回転操作することで、雌ねじ部１２１への雄ネジ部１４２のねじ込みを簡単に行える。
また、このアンカー１０でも、頭部１４３が、基端拡張部２６に突き当たったところで、アンカー本体１２０の先端側への芯棒１４０の押し込み（ここではねじ込み）が完了となり、この芯棒１４０の押し込みが完了すれば、芯棒１４０による拡張部２４の拡張及び拡径部４２による基端拡張部２６の拡張が完了している。また、芯棒１４０の押し込み完了後に、ナット３に締め付けトルクを加えてアンカー本体２に軸力を発生させることで、器物６の固定力を増強したり、ナット３を緩みにくくすることができるのも、前述したアンカー１と同様である。

上述の構成のアンカー１０によれば、回転操作した芯棒１４０をアンカー本体１２０の貫通孔２１内にねじ込んでいくことで、アンカー本体１２０の拡張部２４及び基端拡張部２６を拡張していく構成であるので、ハンマー等によって叩打する芯棒の打ち込みに比べて、母材５や器物６に衝撃力を与えることなく、拡張部２４及び基端拡張部２６を拡張できるので、例えば、劣化したコンクリート躯体や、レンガ躯体、ＡＬＣ、樹脂等の比較的強度が低い材料からからなる躯体なども、器物６の固定を確実に行える。

なお、アンカー１０については、例えば、図８に示すように、アンカー本体１２０のボルト部２２にダブルナット（ナット１４５、１４６）を螺着した構成も採用可能である。図８中、符号１４７は、ワッシャである。この場合、ダブルナット（ナット１４５、１４６）にスパナ等の工具を係合させてアンカー本体１２０を回り止めしながら、芯棒１４０を回転操作し、アンカー本体１２０の雌ねじ部１２１に芯棒１４０の雄ネジ部１４２をねじ込んでいく作業を行うことができるので、ねじ込みの作業性を良好に保てる。また、芯棒１４０のねじ込み完了後に、ダブルナットのナット１４５、１４６の締め合わせを解除し、器物６に近い側のナット１４５に締め付けトルクを加えてアンカー本体２に軸力を発生させることで、器物６の固定力を増強したり、ナット１４５を緩みにくくすることも可能である。

また、アンカー１０については、例えば、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、アンカー本体として、前述した雌ねじ部１２１付きのアンカー本体１２０の外側面に、下孔５１内壁面に食い込ませるリブ１５１を突設したもの（アンカー本体１５０）を採用することも可能である。この場合、アンカー本体１５０を下孔５１に挿入したときに、下孔５１内壁面に食い込ませたリブ１５１が、芯棒１４０の回転操作によるアンカー本体１５０の伴回りを規制（回り止め）する伴回り規制手段として機能する。図９において、リブ１５１は、アンカー本体１５０の直径方向両側に突設されているが、アンカー本体１５０の外周回りにおけるリブの突設数は３以上であってもよく、またリブの具体的形状も様々なものを採用できる。
また、このアンカー本体１５０では、先端部における貫通孔２１の孔径φ１を、リブ１５１無しのアンカー本体１２０の先端部における貫通孔２１の孔径φ０（図４参照）に比べて大きくして、芯棒１４０のねじ込み時に拡張部２４を拡張しやすくした構造を採用することが好ましい。

本発明のアンカー（芯棒打ち込み式アンカー）を示す図であって、（ａ）は部分断面側面図、（ｂ）はアンカー本体を先端部（拡張部）側から見た図、（ｃ）はアンカー本体を基端部（ボルト部）側から見た図である。 図１に示すアンカーを母材の下孔に挿入した状態を示す図である。 図１のアンカーの施工状態を示す拡大断面図である。 本発明の他の実施形態のアンカー（芯棒打ち込み式アンカー）を示す図であって、（ａ）は部分断面側面図、（ｂ）はアンカー本体を先端部（拡張部）側から見た図、（ｃ）はアンカー本体を基端部（ボルト部）側から見た図である。 図４に示すアンカーを母材の下孔に挿入した状態を示す図である。 図４のアンカーの施工状態を示す拡大断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、図４のアンカーの芯棒の回転操作部の一例を示す図である。 図４のアンカーのアンカー本体のボルト部にダブルナットを螺着した例を示す図である。 図４のアンカーのアンカー本体の別態様を示す図であって、（ａ）は外側面に伴回り規制用のリブを突設したアンカー本体を示す部分破断側面図、（ｂ）は（ａ）のアンカー本体のリブ付近の断面構造を模式的に示す図である。

符号の説明

１…アンカー、２…アンカー本体、３…ナット、４…芯棒、５…母材、６…器物、１０…アンカー、２１…貫通孔、２２…ボルト部、２３…割り溝、２４…拡張部、２５…割り溝、２６…基端拡張部、３１…座金部、４１…尖鋭部、４２…拡径部、４３…頭部、５１…下孔、６１…貫通孔、１２０…アンカー本体、１２１…雌ねじ部、１４０…芯棒、１４１…軸部、１４２…雄ねじ部、１４３…頭部、１４４…回転操作部（工具穴）、１４５…ナット、１４６…ナット、１４７…ワッシャ、１５０…アンカー本体、１５１…リブ、。

Claims (2)

1. 先端部に拡張部を有すると共に、基端部に割り溝を設けたボルト部を有し、しかも、長手方向に貫通した先細りの貫通孔を内部に有する中空筒状のアンカー本体と、
   前記ボルト部に螺着されるナットと、
   前記アンカー本体の基端側から前記貫通孔に入れられることで、前記ボルト部の前記拡張部とは反対側の前記割り溝が設けられた端部である基端拡張部及び前記拡張部を拡張する芯棒とを具備し、
   前記ボルト部の前記割り溝は前記基端拡張部のみに設けられ、
   前記芯棒は、前記アンカー本体の貫通孔に押し込んでいくことでアンカー本体の前記基端拡張部を拡張させるための漏斗状の拡径部を基端部に有することを特徴とするアンカー。
2. 前記貫通孔に雌ねじ部を有しており、前記芯棒が軸部表面に前記雌ねじ部と螺合する雄ねじ部を有するとともに、基端部に回転操作部を有し、
   前記アンカー本体の外周面に、母材の下穴内壁面に食い込ませることで、前記芯棒の回転操作に伴う該アンカー本体の伴回りを規制するためのリブが突設されていることを特徴とする請求項１に記載のアンカー。

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