JP5293472B2 - コンクリートピン - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート面に金属板等を固定するために使用されるコンクリートピンに関するものであり、特に、打込み時に座屈の発生を防止するようにしたコンクリートピンに関するものである。

従来、例えば、次のようなコンクリートピンが知られている。この従来技術は、胴部の一端側に該胴部よりも大径で頂面が平坦な頭部が形成され、胴部の他端側には該胴部よりも小径となる砲弾形の先端部が形成され、前記胴部の周面には該胴部の軸線に対して傾斜する多数の溝が形成されている。そして、コンクリート面に金属板等を固定する際には、自動釘打機（ドライバ）等で平坦な頭部を叩打することにより、コンクリートピンを金属板等の上からコンクリートに打込み、頭部で金属板等を押え込むようにしている。打込み時には、胴部の周面に形成した前記傾斜溝でコンクリートピンを回転させて貫入抵抗が小さくなるようにし、また、打込み終了後には該傾斜溝により表面積（接触面積）を増大させて引抜き耐力を向上させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−８１４２４号公報

特許文献１に記載の従来技術においては、胴部よりも大径に形成された頭部の頂面が平坦に形成されている。ここで、頭部の平坦な頂面がドライバで叩打されてコンクリートピンがコンクリートに実際に打込まれる瞬間を考えてみたとき、部品の遊びその他の要因により、コンクリートピンがコンクリートの打込み面に対して垂直に立ち、平坦な頭部頂面に垂直に叩打が行われるとは限らない。その場合、平坦な頭部頂面の端部に叩打が行われるとコンクリートピンに座屈の発生や、打込み不良を引き起こすことになる。また、上記従来技術のように、胴部の周面に多数の傾斜溝を形成したものは、打込み初期に貫入方向が定まりにくい。このため、貫入方向の安定性に欠けて、一層上記のような問題点の生じるおそれがある。

そこで、打込み時に座屈の発生を防いで打込み性能を向上させるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、胴部の一端側に形成された頭部と、前記胴部の他端側に形成された先鋭な先端部とを備え、平らな叩打面を持つドライバにおける前記叩打面で前記頭部側が叩打されることによりコンクリートに打込まれるコンクリートピンであって、前記頭部には、前記胴部とほぼ同径の被叩打頂面と、打込み時の倒れを防ぐためのガイド部とを有するとともに前記被叩打頂面、前記ガイド部、前記胴部及び前記先端部は同軸心状に形成したコンクリートピンにおいて、
前記頭部は、円錐台の下面部を所要厚さに形成した円錐台類似形状体で構成し、該円錐台類似形状体における頂面で前記被叩打頂面を形成するとともに該円錐台類似形状体における所要厚さの下面部で前記ガイド部を形成し、
そして、前記胴部は、大径胴部と、該大径胴部に少なくともテーパ状の段部を介して接続された先端側が小径のテーパ状胴部とで構成し、該テーパ状胴部の先端に砲弾形の前記先端部を接続し、
更に、前記打込み時の倒れを防ぐためのガイド部は、前記円錐台類似形状体におけるガイド部の頂面が、該頂面と前記円錐台類似形状体における斜面とが鈍角を成すようにして、前記胴部とほぼ同径に形成されており、
且つ、前記円錐台類似形状体におけるガイド部の外縁と前記円錐台類似形状体における斜面とが直に繋がっていることを特徴とするコンクリートピンを提供する。

この構成によれば、打込み時に、ガイド部がドライバ側の打込み経路でガイドされ、また被叩打頂面、胴部及び先端部が同軸心状に形成されていることで、コンクリートの打込み面に対しコンクリートピンの垂直進入傾向が付与される。しかし、部品の遊びその他の
要因により、打込み時に、通常コンクリートピンはコンクリートの打込み面に対し僅かに傾き、被叩打頂面の端部にドライバによる叩打が行われる。このとき、被叩打頂面が胴部とほぼ同径に形成されていることで、頭部中心と叩打力の作用点との距離が小さくなる。この結果、頭部中心に掛かるモーメント力が小さくなり、また頭部下面への応力集中の発生が抑えられる。

この構成によれば、頂面が胴部とほぼ同径で、その所要厚さの下面部が所要径を有する円錐台類似形状体により、胴部とほぼ同径の被叩打頂面と、打込み時の倒れを防ぐためのガイド部と、円錐台類似形状体におけるガイド部の外縁と前記円錐台類似形状体における斜面とが直に繋がった形状と相俟って、ガイド部頭部を実現している。

この構成によれば、打込み時に、コンクリートに対し先端側が小径のテーパ状胴部で円滑な進入性が得られる。また、打込み後は大径胴部でコンクリートに対する強力な締着性が得られる。

請求項１記載の発明は、打込み時に、頭部中心に掛かるモーメント力が小さくなり、また頭部下面への応力集中の発生が抑えられることで、座屈の発生を防ぐことができるとともに打込み性能を向上させることができるという利点がある。

この発明は、打込み時に、中心にかかるモーメントが小さく、また下面への応力集中の発生を抑えることが可能な頭部を、容易形成性を有する円錐台類似形状体で実現することができる。また所要厚さの下面部で金属板等をコンクリート面に強固に締結することができるという利点がある。

さらにこの発明は、打込み時に、コンクリートに対し先端側が小径のテーパ状胴部で円滑な進入性が得られることで、打ち込み性能を一層向上させることができるという利点がある。また、ガイド部は、前記円錐台類似形状体におけるガイド部の頂面が、該頂面と前記円錐台類似形状体における斜面とが鈍角を成すようにして、前記胴部とほぼ同径に形成されているので、ドライバ先端の安定性を向上させることができる。さらに、前記円錐台類似形状体におけるガイド部の外縁と前記円錐台類似形状体における斜面とが直に繋がっているから、水平面部を介することなくガイド部と被叩打頂面とが斜面で繋がっているので、ドライバの打ち込み損失を軽減するとともに、ドライバと釘頭部との接触でエッジによる部分的接触を回避することを通じて、ドライ先端の摩耗、損傷を防止できる。

本発明の実施例に係るコンクリートピンを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。 本発明の実施例において、頭部の第１の変形例を示す正面図。 本発明の実施例において、頭部の第２の変形例を示す正面図。 打込み時の作用を説明するための図であり、（ａ）は本発明の実施例の場合の図、（ｂ）は比較例としての従来例の場合の図。

本発明は、打込み時に座屈の発生を防いで打込み性能を向上させるという目的を達成するために、胴部の一端側に形成された頭部と、前記胴部の他端側に形成された先鋭な先端部とを備え、平らな叩打面を持つドライバにおける前記叩打面で前記頭部側が叩打されることによりコンクリートに打込まれるコンクリートピンであって、前記頭部には、前記胴部とほぼ同径の被叩打頂面と、打込み時の倒れを防ぐためのガイド部とを有するとともに前記被叩打頂面、前記ガイド部、前記胴部及び前記先端部は同軸心状に形成することにより実現した。

以下、本発明の好適な実施例を図１乃至図４を参照して説明する。まず、本実施例に係るコンクリートピンの構成を説明する。図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、コンクリートピン１は、頭部２の下面が緩やかに湾曲する首部３を介して胴部４に接続され、胴部４の下端に先鋭な砲弾形の先端部５が接続されている。前記頭部２は、円錐台２ａの下面部が所要厚さに形成された円錐台類似形状体で構成されている。該円錐台類似形状体における頂面で、ドライバの叩打面で叩打される被叩打頂面２ｂが形成され、所要厚さの下面部で、打込み時の倒れを防ぐためのガイド部２ｃが形成されている。ガイド部２ｃは、所要厚さに形成されていることで、金属板等をコンクリート面に強固に締結することができるという機能も有している。

前記胴部４は、大径胴部４ａと、該大径胴部４ａにテーパ状の段部４ｂ及び短寸のストレート部４ｃを介して接続された先端側が小径のテーパ状胴部４ｄとで構成され、該テーパ状胴部４ｄの先端に前記砲弾形の先端部５が接続されている。胴部４は、先端側が小径のテーパ状胴部４ｄで、打込み時にコンクリートに対し円滑な進入性が得られる。また、大径胴部４ａの部分で、打込み後にコンクリートに対する強力な締結性が得られる。

前記頭部２における被叩打頂面２ｂの径ｍは、該胴部４における大径胴部４ａの径ｎとほぼ同径、即ちｍ≒ｎに形成されている。前記円錐台類似形状体からなる頭部２における
被叩打頂面２ｂ、ガイド部２ｃ、胴部４及び砲弾形の先端部５は同軸心状に形成されている。

図２は、頭部の第１の変形例を示している。該第１の変形例に係る頭部６は、円錐台状体における頂面で、ドライバの叩打面で叩打される被叩打頂面６ａが形成され、該円錐台状体における下面で、打込み時の倒れを防ぐためのガイド部６ｂが形成されている。第１の変形例では、打込み時に、被叩打頂面６ａの中心に掛かるモーメント力が小さく、またガイド部６ｂ下面への応力集中の発生を抑えることが可能な頭部６が、容易形成性を有する円錐台状体で実現されている。

図３は、頭部の第２の変形例を示している。なお、図３の変形例は、本願の請求項に記載した技術的事項とは異なるものであるが、本願発明と、関連がある部分も存するので、記述しておくものである。該第２の変形例に係る頭部７は、ガイド部７ｂとなる所要厚さの円板状体の上面中央部に、被叩打頂面７ａとなる低高頂面部を突設することにより形状されている。第２の変形例では、打込み時に、被叩打頂面７ａの中心に掛かるモーメント力が小さく、また、ガイド部７ｂ下面への応力集中の発生を抑えることが可能な頭部７が、所要厚さの円板状体の上面中央部に低高頂面部を突設するという比較的簡単な構成で実現されている。さらに、ガイド部７ｂは、所要厚さの円板状体で形成されていることで、金属板等をコンクリート面に強固に締結することができるという機能も有している。

次に、上述のように構成されたコンクリートピン１の作用を説明する。本実施例のコンクリートピン１は、平らな叩打面８ａを持つ汎用のドライバ８（図４（ａ）、（ｂ）参照）における前記叩打面８ａで被叩打頂面２ｂが叩打されることによりコンクリートに打込まれる。この打込み時に、ガイド部２ｃがドライバ８側の打込み経路９（図４（ａ）、（ｂ）参照）でガイドされ、また頭部２における被叩打頂面２ｂ、ガイド部２ｃ、胴部４及び先端部５が同軸心状に形成されていることで、コンクリート１０の打込み面１０ａ（図４（ａ）、（ｂ）参照）に対しコンクリートピン１の垂直進入傾向が付与される。

しかし、部品の遊びその他の要因により、打込み時に、通常コンクリートピン１はコンクリート１０の打込み面１０ａに対し僅かに傾き、被叩打頂面２ｂの端部にドライバ８の叩打面８ａによる叩打が行われる。このとき、被叩打頂面２ｂの径ｍが胴部４における大径胴部４ａの径ｎとほぼ同径に形成されていることで、頭部中心、即ち被叩打頂面２ｂの中心から叩打力の作用線に下ろした垂線の長さが小さくなる。この結果、頭部中心に掛かるモーメント力は前記叩打力と垂線の長さとの積であるから、当該モーメント力はが小さくなる。したがって、頭部下面、即ちガイド部２ｃの下面への応力集中の発生が抑えられる。

この頭部中心に掛かるモーメント力及びガイド部下面への応力集中の発生を図４の（ａ）、（ｂ）を用いてさらに説明する。図４（ａ）は本実施例の場合であり、図の上でモーメント力等の発生を明確に示すため、頭部６は前記図２に示した簡易な構成の円錐台状のものを適用し、また胴部４はストレート状に簡易に示してある。図４（ｂ）は比較例としての従来例の場合であり、頭部１１の頂面１１ａは平坦に形成されている。図４の（ａ）、（ｂ）における各胴部には各ガイド部と同径の公知の樹脂材製のガイド１２がそれぞれ圧入されている。

図４（ａ）の本実施例の場合、頭部６の中心（被叩打頂面の中心）Ｃ₁からドライバ８による叩打力Ｆの作用線に下ろした垂線の長さはｒ₁であり、頭部６の中心Ｃ₁に掛かるモーメント力は叩打力Ｆと垂線の長さｒ₁との積である（Ｆ×ｒ₁）となる。これに対し、図４（ｂ）の従来例の場合は、頭部１１の中心Ｃ₂からドライバ８による叩打力Ｆの作用線に下ろした垂線の長さはｒ₂となり、頭部１１の中心Ｃ₂に掛かるモーメント力は叩打力Ｆと垂線の長さｒ₂との積である（Ｆ×ｒ₂）となる。

図４の（ａ）、（ｂ）に示すように、ｒ₂はｒ₁に比べてかなり大きい。したがって、本実施例における頭部６の中心Ｃ₁に掛かるモーメント力（Ｆ×ｒ₁）は、従来例における頭部１１の中心Ｃ₂に掛かるモーメント力（Ｆ×ｒ₂）に比べて格段に小さくなる。このため、本実施例では頭部６の下面、即ちガイド部下面への応力集中の発生が抑えられて、コンクリートピンの座屈の発生が防止され、打込み性能が格段に向上する。これに対し、従来例では頭部１１の下面に生じる応力集中によりコンクリートピンに座屈が発生して打込み性能が劣化する。

上述したように、本実施例に係るコンクリートピン１においては、打込み時に、頭部２中心に掛かるモーメント力が小さくなり、頭部２下面への応力集中の発生が抑えられることで座屈の発生を防ぐことができ、また先端側が小径のテーパ状胴部４ｄで円滑な進入性が得られることと相俟って打込み性能を向上させることができる。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。

打込み時に座屈の発生を防いで打込み性能を向上させることが不可欠なガスネイラ又は釘打機等の打込み機で使用するコンクリートピンにも適用することが可能である。

１ コンクリートピン
２ 円錐台類似形状の頭部
２ａ 円錐台類似形状の頭部の斜面
２ｂ 被叩打頂面
２ｃ ガイド部
３ 首部
４ 胴部
４ａ 大径胴部
４ｂ テーパ状の段部
４ｄ テーパ状胴部
５ 砲弾形の先端部
６ 円錐台状の頭部
６ａ 被叩打頂面
６ｂ ガイド部
７ 円板状体の上面に低高頂面部を突設した形状の頭部
７ａ 被叩打頂面
７ｂ ガイド部
８ ドライバ
８ａ 平らな叩打面
９ 打込み経路
１０ コンクリート
１０ａ 打込み面
１１ 従来の頭部
１２ ガイド

Claims (1)

1. 胴部の一端側に形成された頭部と、前記胴部の他端側に形成された先鋭な先端部とを備え、平らな叩打面を持つドライバにおける前記叩打面で前記頭部側が叩打されることによりコンクリートに打込まれるコンクリートピンであって、前記頭部には、前記胴部とほぼ同径の被叩打頂面と、打込み時の倒れを防ぐためのガイド部とを有するとともに前記被叩打頂面、前記ガイド部、前記胴部及び前記先端部は同軸心状に形成したコンクリートピンにおいて、
   前記頭部は、円錐台の下面部を所要厚さに形成した円錐台類似形状体で構成し、該円錐台類似形状体における頂面で前記被叩打頂面を形成するとともに該円錐台類似形状体における所要厚さの下面部で前記ガイド部を形成し、
   そして、前記胴部は、大径胴部と、該大径胴部に少なくともテーパ状の段部を介して接続された先端側が小径のテーパ状胴部とで構成し、該テーパ状胴部の先端に砲弾形の前記先端部を接続し、
   更に、前記打込み時の倒れを防ぐためのガイド部は、前記円錐台類似形状体におけるガイド部の頂面が、該頂面と前記円錐台類似形状体における斜面とが鈍角を成すようにして、前記胴部とほぼ同径に形成されており、
   且つ、前記円錐台類似形状体におけるガイド部の外縁と前記円錐台類似形状体における斜面とが直に繋がっていることを特徴とするコンクリートピン。
   
   

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