JP5864065B2 - 拡張アンカー - Google Patents

Description

本発明は、軸方向に延在するアンカー本体を備えた拡張アンカーに関する。このアンカー本体は、軸方向に延在する拡張部材用の収容部を有する。

アンカーは、様々な部材を基礎に固定するために使用される。この目的のために、アンカーは、基礎に設けられている孔に挿入される。続いて、アンカーの拡張領域が拡張され、これによって、アンカーは孔の中で緊締される。アンカーを拡張するために、アンカーの収容部内に導入されて上述した拡張領域の拡張を行う拡張部材、例えばねじを使用することができる。特にねじ式拡張部材の場合、アンカーの外側に固定突起が設けられている。これら突起は、ねじ式拡張部材を回転挿入する際にアンカーが一緒に回転することを防止する。ただし、この突起には、拡張アンカーの外径が増して拡張アンカーが孔に挿入しにくくなるという欠点がある。突起をより小さく選択し、孔の直径を増加すると、突出部による満足のいく回転防止の効果が不可能になる。さらに、孔の直径を増加した場合、拡張領域の十分な緊締作用および拡張アンカーの十分な支持力を保証することができない。

本発明の課題は、低コストで簡単に製造することができる拡張アンカーを提供することである。この拡張アンカーは、簡単に取り付けることができ、ねじ式拡張部材のねじ止めの際に良好な回転防止と十分に高い支持力とを保証する。

本発明によると、上記課題は、拡張部材用の軸方向に延在する収容部を有する軸方向に延在するアンカー本体と、径方向の弾性領域を形成するための実質的に軸方向に延在するスリットとを備える拡張アンカーによって解決される。ここで、アンカー壁は、少なくとも１つのスリットの領域において、拡張アンカーに負荷がかかっていない状態で、径方向外側に突出する緊締突出部を有しており、また、アンカー壁は、緊締突出部の領域において軸方向に隣接する拡張アンカーの内壁領域と径方向内側で面一に続いている。

負荷がかかっていない状態では、拡張アンカーは、孔に挿入される前であり、収容すべき拡張部材はない。スリットの領域における径方向内側のアンカー壁とアンカー壁に軸方向に隣接する内壁領域とが面一に続いていることによって、この領域において段差のない移行部が確保され、これによって、ワークピースコアを用いた製造がはじめて可能になる。

拡張アンカーの収容部は、緊締突出部の領域において、つまり、弾性領域において、内側に段差なしで、特に円筒形状になるよう構成されている。一方、緊締突出部は、拡張アンカーの外側で外壁から突出している。既に公知の固定突起とは異なり、緊締突出部は、径方向の弾性領域によって、径方向にばね付勢されて可撓に構成されている。つまり、緊締突出部は、拡張アンカーを基礎の孔に挿入する際に、径方向内側に撓むので、拡張アンカーを簡単に挿入することができる。孔に挿入された状態では、弾性領域は、緊締突出部によって径方向内側に押圧されるので、隣接する内壁から内側に突出する。緊締突出部は、径方向外側に向かって元の位置へと押し戻されるので、孔の内壁に当接し、それによってアンカー用の回転防止部を形成する。

拡張部材をねじ込む際に、拡張部材は、径方向内側に突出する弾性領域と当接し、これら弾性領域を径方向外側に押圧する。これによって、さらにねじ込む際に緊締突出部が拡張部材と孔の内壁との間で緊締されるので、まず、拡張アンカーが孔に固定され、また、緊締作用が高まることで回転防止性も向上する。さらに、緊締突出部は、形状結合部材として中空の基礎、たとえば中空ブロックストーン内に作用する。なぜなら、拡張部材をねじ込む際に、緊締突出部が、ストーン領域、たとえば横材に後方から嵌合し、保持力をさらに高める。つまり、緊締突出部は、ここで３つの機能を果たす。まず、これら緊締突出部は、拡張アンカー用の回転防止部である。さらに、これら緊締突出部は、拡張アンカーの固定のための緊締部材として機能する。そして、緊締突出部は、中空ストーンまたは孔ストーンに後方から嵌合する部材として機能する。さらに、緊締突出部を対応して適合させることで、拡張アンカーの緊締力の適合および変更が可能になる。

拡張アンカーの改善された機能に加えて、簡単かつ低コストの製造というさらなる利点がある。通常、これらの拡張アンカーは、合成樹脂から射出成型法で製造される。ここでは収容部の内側形状の形成のためにワークピースコアが使用される。このワークピースコアは、合成樹脂が硬化した後で収容部から軸方向に抜き取られる。弾性領域は、収容部の軸方向に隣接する内壁部分と内側において面一に続いているので、こうした製法を本発明に係る拡張アンカーを用いて行うこともできる。弾性領域が、負荷のかかっていない状態で内側に突出し、拡張部材がねじ止めされる際にはじめて外側に押圧されるように構成されているならば、上記のような製法は不可能となる。なぜなら、内側に突出する領域によってワークピースコアを簡単に取り外すことができなくなるからである。

弾性領域は、アンカー本体に設けられている軸方向に延在する２つのスリットによって形成されていることが好ましい。これらのスリットは、拡張アンカーの軸方向において少なくとも部分的に重複する。緊締突出部は、これらのスリットの重複領域に設けられている。これによって、弾性領域は、アンカー本体の径方向においてばね付勢されて撓むことができる。

均一な緊締力を作用させて拡張アンカーを孔の中心で芯出しするために、対角線上で対向する同じ軸方向高さに存在する緊締突出部がそれぞれ２つ設けられていることが好ましい。ここで、緊締突出部は、拡張アンカーの軸方向に少なくとも部分的に重複する２つのスリットの間に存在している。ここで、１つの緊締突出部に属するスリットは、軸方向で見ると、アンカー中心軸と最大１１０度、好適には最大９０度の角度を成す。つまり、径方向の弾性領域同士の間に、アンカーの安定性を保証する充分に幅の広い固定領域が残るので、アンカーを問題なくねじ止めすることができる。

スリットは、Ｓ字型であることが好ましい。これによって、弾性領域が軸方向に簡単に前後に配置できるようになる。しかし、スリットの形状として別の形状を選択することも可能である。したがって、軸方向に対して所定の角度に回転される直線状のスリットも考えられ得る。これによって、スリットを前後に、しかも重複させて構成することも可能である。

たとえば、拡張アンカーは、緊締突出部の領域に、好ましくは収容部の長手方向延長部の軸方向に沿って、楕円形の外断面および／または楕円形の収容部を備え得る。この場合、緊締突出部は、楕円形の短辺の領域に設けられていることが好ましい。外断面の楕円形の場合、１つの円の上にそれぞれ２つの互いに対向する断面領域が存在し、やや異なる直径を有するこれらの円が移行領域によって互いにつながっていてもよい。

さらに、アンカー本体において径方向の固定領域が設けられていてもよい。これら領域には、径方向に突出する突起が設けられる。ここで、突起は、緊締突出部に対して特に周方向に９０度変位されている。つまり、緊締突出部を有する径方向の弾性領域に加えて、アンカーの誤回転を防止する径方向に突出する従来の突起を設けることもできる。これらの突起は、たとえば緊締突出部に対して９０度変位された状態で設けられており、アンカーは、突起および緊締突出部によって、互いに対して直角を成すように設けられている２つの軸において孔に芯出しされ保持されている。

これらの固定領域は、たとえば、楕円形の横断面の短辺領域に設けることもできる。これによって、これらの固定領域は、アンカー本体を挿入する際にまず孔の内壁に当接するようになっている。

この場合、突起は、たとえば径方向において緊締突出部よりもさらに外側に突出する。

さらに、ヘッドの領域において（アンカー先端と反対側の端部に対して）、緊締突出部および突起を、同一の軸方向高さに設け、好ましくは周方向で交互に設けることもできる。これによって、拡張アンカーが、軸方向高さで互いに鉛直な２つの軸において孔に芯出しされるかまたは緊締されるので、拡張アンカーが特に安定して孔に保持される。

拡張アンカーの全長にわたって緊締作用を得るために、軸方向で前後に設けられている複数の緊締領域を設けることが考えられ得る。

緊締突出部は、径方向で見ると、実質的に同じ軸方向および周方向の延長部を有していることが好ましい。つまり、これら緊締突出部は、径方向で見て実質的に正方形である。突起は、たとえば長方形の舌部であり得る。

さらなる利点および特徴は、添付の図面に基づく以下の説明から明らかになる。

本発明の拡張アンカーの長手方向断面図である。 図１の拡張アンカーの上面図である。 図２の拡張アンカーをＩＩＩ―ＩＩＩで切って示した断面図である。 図１の拡張アンカーのアンカー長手軸に沿った拡張力の図である。

図１ないし図４に示す拡張アンカー１０は、部材を基礎に固定するために用いられる。拡張アンカー１０は、軸方向Ａに沿って延びるアンカー本体１１から成る。このアンカー本体は、軸方向Ａに延在する収容部１２（中央開口部）を有する。拡張アンカー１０は、取り付けるために基礎の孔に挿入され、収容部１２内で移動される不図示の拡張部材によって基礎に拡張され、それによって孔に緊締される。拡張部材は、拡張アンカー１０の収容部１２にねじ止めされるねじ式拡張部材であることが好ましい。代替的に、打ち込み式の拡張部材とすることもできる。

この場拡張アンカーは、実質的に軸方向Ａに延在しており、先端１４、緊締領域１６およびヘッド１８を備える。収容部１２はこれら３つの領域にわたって延在している。先端１４は、拡張アンカー１０を基礎の孔に挿入する際に芯出しし、挿入を簡単にするために用いられる。このために、先端は、円錐形の形状の端部２２および軸方向Ａに延在する複数のスリット２４を備える。これらは、先端１４の圧縮を可能にする。緊締領域１６は、拡張部材の挿入によって、部分的に径方向外側に押しやられるので、緊締領域は、孔と拡張部材との間で緊締され拡張アンカー１０を孔に固定する。ヘッド１８は、径方向に突出するフランジ２０を備える。このフランジは、当接部として機能し、拡張アンカー１０が孔および／または固定すべき部材に過度に挿入されることを防ぐ。

図１から特に分かるように、緊締領域１６は、合計で６つの弾性領域２６を有している。ここで、それぞれ２つの弾性領域２６が収容部１２に関して対角線上で互いに対向して配置され、弾性領域２６がそれぞれ３つずついわばペアになって軸方向に前後に設けられる。ただし、弾性領域２６の数および位置は、任意で変更および変動可能である。図２に示すように、弾性領域２６はそれぞれ、アンカー本体１１に設けられた２つのＳ字型スリット２８によって形成されている。このＳ字型スリットは、実質的に軸方向に延在しており重複領域３０を備える。この重複領域には、径方向の弾性領域２６が形成されている。スリット２８によって、弾性領域２６は、アンカー本体１１に対して径方向に撓められるかまたはばね付勢される。

拡張アンカー１０の外側には、弾性領域２６それぞれに緊締突出部３２が設けられている。特に図１および図３から分かるように、この緊締突出部は、アンカー本体１１の残りの部分を越えて外側に突出している。径方向内側では、アンカー壁３４が、弾性領域２６と軸方向に隣接する内壁領域３６とに面一に続いている（図１を参照）。つまり、収容部１２の内壁は、円筒形状であり、負荷のかかっていない状態で外側に向かって延在する膨張部または内側に突起する突出部なしで構成されている。これによって、ワークピースコアつきのアンカー本体１０を簡単に射出成型法で製造することができるようになる。このワークピースコアは、合成樹脂が硬化した後で収容部１２から軸方向に簡単に抜き取ることができるものである。

アンカー本体１１の直径は、拡張アンカー１０をその中に挿入する孔よりも小さくなるように選択される。ただし、緊締突出部３２の領域の緊締領域１６におけるアンカーの半径（軸方向から見て）は、孔の直径の半分よりも大きくなっているので、弾性領域２６または緊締突出部３２は、拡張アンカー１０を孔に挿入する際に、孔の内壁によって径方向内側に付勢されるので、その結果、緊締突出部３２が孔の内壁に当接しつつ内壁を押圧している間に、弾性領域２６が内側で収容部に向かって膨張する（図１の円弧形の太線を参照のこと）。

拡張部材が拡張アンカー１０の収容部１２に回転挿入されると、孔の内壁によって径方向内側に押圧された弾性領域２６が、拡張部材によって径方向外側に押し出されるので、これら弾性領域が拡張部材と孔との間で緊締され、それによって、拡張アンカー１０が更に孔に固定される。緊締突出部３２は、拡張部材がまだ挿入されていない状態で既に、弾性領域２６によって孔の内壁に押圧されるので、これら弾性領域は、拡張部材を回転挿入する際に、拡張アンカー１０が孔の中で一緒に回転することを防止する。緊締突出部３２による回転防止は、拡張部材のねじ止め工程中に強化される。なぜなら、拡張部材は、弾性領域２６を径方向外側に押圧するので、弾性領域２６または緊締突出部３２の緊締力が増加するからである。したがって、緊締突出部３２は、ここでは以下の３つの機能を果たす。１つ目の機能として、緊締突出部は、拡張部材のねじ止めの際に拡張アンカー１０が一緒に回転しないようにする回転防止の機能を有する。次に、緊締突出部３２は、拡張アンカー１０を孔に緊締するために用いられる。さらに、緊締突出部は、後方から嵌合する形状結合部材としての中空ブロックストーン内で使用される。

拡張アンカー１０の回転防止を行うために通常使用されている固定突出部とは異なり、ここで示した緊締突出部３２または弾性領域２６は、径方向に可撓で、拡張アンカー１０を挿入する際に移動（跳ね返る）することができるので、拡張アンカーを簡単に回転挿入することができる。緊締突出部３２の支持力は、拡張部材を挿入する際にはじめて増加するので、場合によっては拡張アンカー１０を挿入した後で取り外し、新しく方向づけることができる。さらに、緊締突出部３２を個別に適合させるか、緊締突出部を対応する寸法にすることよって、拡張アンカーの緊締力を個別に適合することができるようになる。

図３に示されているように、拡張アンカー１０は、緊締領域１６において楕円形の外断面を有しており、また収容部１２は楕円形の断面になっている。この場合、楕円形の短辺に弾性領域２６が設けられている。ここで、特に図２および図３に示されているように、断面の長手側には、追加で固定突起３８が設けられている。これら突起は、緊締突出部３２に対して周方向で９０度変位しており、ここでは軸方向Ａに延在する舌部として構成されている。

この場合、軸方向で見た場合のアンカーの楕円形の長手軸に沿った外側寸法（図３の垂直方向寸法）は、拡張アンカーが挿入される孔の直径よりも大きくなっている。特に図３に示されるように、拡張アンカー１０は、スリット２８によって長手軸の方向に圧縮されるので、拡張アンカー１０は、この軸に沿って圧縮されて孔に挿入できる。

互いに対向する２つの緊締突出部３２同士の距離も、孔の直径よりも大きくなるよう選択されている。拡張アンカーは、挿入された状態では、緊締突出部３２により、また固定突起３８により、孔の内壁に当接しているので、拡張アンカー１０は、互いに対して鉛直な２つの軸に沿って緊締され芯出しされる。

各緊締突出部３２には、その緊締突出部と周方向で隣接する独自のスリット２８が備わっている。１つの突出部３２に対応して設けられているスリット２８は、図３に係る断面図で見ると、最大１１０度、特に最大９０度の角度αを成す。ここで、角度αは、アンカー中心軸に対する角度であり、外周における弾性領域３２の最短の辺が、角度の決定に用いられる。

図２に係る径方向の図では、突出部３２は、軸方向および周方向でほぼ同一の延在部を有しているので、一種の正方形の面が得られる。

拡張部材をねじ止めする際に、この拡張部材は、収容部１２が楕円形の断面であるため、まず断面の短辺側で、つまり、弾性領域２６に当接し、これら弾性領域を外側に押し出すので、これら弾性領域は拡張アンカー１０を緊締する。さらにねじ止めすると、突起３８に対して緊締力が加えられるが、拡張アンカー１０の固定は、主に緊締突出部３２によって行われる。緊締突出部３２の寸法を対応して設定することで、アンカーの保持力も個別に適合することができる。同様に、緊締突出部の形状、大きさおよび位置を個別に適合することができる。

軸方向に前後して設けられている複数の緊締突出部３２または弾性領域２６が設けられているので、拡張領域の全長にわたって拡張アンカーをいくつかの緊締力の最高値で緊締することが保証される（図４も参照のこと）。さらに、たとえば中空ブロックストーンの場合でも、拡張アンカー１０の十分な緊締作用が保証される。本明細書に記載されている実施例とは異なり、緊締突出部３２または弾性領域２６を径方向に変位させて拡張アンカー１０に設けることも考えられ得る。

Claims (10)

1. 拡張部材用の軸方向（Ａ）に延在する収容部（１２）を有する、軸方向（Ａ）に延在するアンカー本体（１１）と、当該アンカー本体（１１）に設けられ、拡張アンカー（１０）の前記軸方向（Ａ）において少なくとも部分的に重複し、当該軸方向（Ａ）に延在する２つのスリット（２８）によって構成される少なくとも１つの弾性領域（２６）と、を備える拡張アンカーであって、
   アンカー壁（３４）は、当該スリット（２８）が当該拡張アンカー（１０）の当該軸方向（Ａ）において少なくとも部分的に重複する、当該２つのスリット（２８）の間の重複領域において、当該拡張アンカー（１０）に負荷がかかっていない状態で、径方向外側に突出する少なくとも１つの緊締突出部（３２）を有し、
   当該アンカー壁（３４）は、当該緊締突出部（３２）の領域において、当該拡張アンカー（１０）の軸方向に隣接する内壁領域（３６）が、径方向内側で面一に続いており、
   １つの前記緊締突出部（３２）に付随する前記スリット（２８）は、前記軸方向（Ａ）から見て、アンカー中心軸に対して最大１１０度の角度（α）を成す、
   ことを特徴とする拡張アンカー。
2. ２つの前記緊締突出部（３２）が互いに対向する対角線上で同じ軸方向高さにそれぞれ設けられており、および／または、前記緊締突出部（３２）に付随する前記スリット（２８）は、前記軸方向（Ａ）から見て、アンカー中心軸に対して最大９０度の角度（α）を成す、ことを特徴とする請求項１に記載の拡張アンカー。
3. 前記スリット（２８）がＳ字型である、ことを特徴とする請求項１または２に記載の拡張アンカー。
4. 前記拡張アンカー（１０）は、少なくとも前記緊締突出部（３２）の領域において、好ましくは前記収容部（１２）の軸方向延長部に沿って、楕円形の外断面および／または楕円形の収容部を有し、前記緊締突出部（３２）は、当該楕円形の短辺領域に設けられていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の拡張アンカー。
5. 前記アンカー本体（１１）には、径方向の固定領域が設けられており、これら当該固定領域には、径方向に突出する突起（３８）が設けられており、当該突起（３８）は、特に周方向において、前記緊締突出部（３２）に対して９０度変位されて設けられている、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の拡張アンカー。
6. 前記突起（３８）は、前記楕円形の断面の長辺の領域に設けられている、ことを特徴とする請求項４または５に記載の拡張アンカー。
7. 前記突起（３８）は、径方向において、前記緊締突出部（３２）よりもさらに外側に突出している、ことを特徴とする請求項５または６に記載の拡張アンカー。
8. ヘッド（１８）の領域において、前記緊締突出部（３２）および前記突起（３８）が、同じ軸方向高さに存在しており、かつ、周方向において交互に設けられている、ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載拡張アンカー。
9. 前記軸方向（Ａ）に前後して複数の前記緊締突出部（３２）が設けられている、ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の拡張アンカー。
10. 前記緊締突出部（３２）が、径方向で見ると、実質的にそれぞれ同じ軸方向および周方向延長部を有しており、および／または、前記突起（３８）が、軸方向に延在する舌部である、ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の拡張アンカー。

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