JP6166056B2 - アンカーボルト - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート製の天井や側壁などの壁面に設けた孔に固定するアンカーボルトに関するものである。

例えば、特許文献１で示すように、既設のコンクリート製の天井や側壁などの壁面にドリルなどで孔を空け、その孔にアンカーボルトを差し込んで固定し、そのアンカーボルトに設備機器や配管などを取り付けるものが知られている。

詳しくは、特許文献１のアンカーボルトは、底面（特許文献１の第１図では下側）に近づくに従って径が大きくなる円錐面形状のテーパー部片の周面に、内面を円錐面形状に勾配させた四個の滑動片（構成部品）をそれぞれ当接させた状態で、それらの滑動片を線状体によってテーパー部片の周面に保持しているとともに、前記テーパー部片の中心軸に沿って設けた雌ねじに鉄筋の雄ねじを螺合させている。

そして、コンクリートの壁面に空けた孔へ前記アンカーボルトを差し込んだのちに、前記雄ねじを回転させて、テーパー部片に対して前記孔から引き抜く方向の引っ張り力を加える。それによってテーパー部片が孔の開口側へ動いて、そのテーパー部片の周面が滑動片を前記孔の内周面側に押し、滑動片の外周面が前記孔の内周面に押し付けられて、前記アンカーボルトがコンクリートの壁面に保持（固定）される。

実開昭４８−５０７６０号公報

特許文献１のアンカーボルトでは、前記テーパー部片の底面側の径が前記雄ねじの径よりも大きいために、そのテーパー部片の底面側の径に合わせた径で前記コンクリートの壁面に孔を空けなければならないことになる。つまり、前記孔の径を前記雄ねじの径よりも大きくしなければならず、その分だけ前記孔を空けるための作業に時間がかかって作業効率の低下を招いてしまう。

また、特許文献１のアンカーボルトでは、前記孔に差し込む際に前記滑動片における前記テーパー部片の底面側の端が孔の内周面に引っ掛かって、当該滑動片がその場に留まってしまい、その滑動片がテーパー部片から外れて孔から抜ける虞がある。

本発明は、かかる不都合を解決することを目的として提供されたものであり、土木構造物の天井などの壁面に設けた孔の径を小さくできるとともに、孔に差し込む際に構成部品が孔から抜けないアンカーボルトを提供することにある。

本発明は、かかる不都合を解決するために、壁面２に設けた孔３に固定するアンカーボルト１であって、先端部７の周方向の複数個所を切り欠くことで複数個の傾斜面１０を形成している円柱形状のボルト本体６と、そのボルト本体６の各傾斜面１０に臨ませて配置している複数個の当接部８とを有しており、ボルト本体６の各傾斜面１０は、当該ボルト本体６の先端側から基端側に向かうに従ってボルト本体６の中心軸に近づく傾斜平面状に形成していて、そのボルト本体６の各傾斜面１０において当該ボルト本体６の基端側に水平面状の規制面９を形成しており、各当接部８は、同一形状になっており、当接部８の内周面１２は、ボルト本体６の傾斜面１０に沿って傾斜する傾斜平面状に形成してあって、当該当接部８の内周面１２がボルト本体６の傾斜面１０に当接するようになっており、各当接部８の外周面１１は、円柱面状になっていて孔３の内周面１８に面接触可能になっており、当接部８の内周面１２と、ボルト本体６の傾斜面１０との当接状態を維持するための維持手段を有していることを特徴とする。

ここでの壁面２には、トンネルなどの土木構造物や建築物の天井や側壁などの壁面が含まれる。ボルト本体６の規制面９は、ボルト本体６の径方向へ延びていて当接部８の下端が当接可能になっているものが該当し、その規制面９の水平面状には、ボルト本体６の軸方向へやや傾斜しているものや湾曲しているものなどが含まれる。当接部８の個数が多いほど、当接部８の外周面１１と前記孔３の内周面１８との接触面積を大きくできるが、アンカーボルト１の構造が複雑になるので、当接部８の個数は、前記接触面積とアンカーボルト１の構造などを考慮して設定されることになる。ここでの維持手段には、各当接部８の外周面１１に外嵌する環状の板材や、環状のばねや、ワイヤーなどが該当する。

具体的には、前記維持手段は、全ての当接部８の外周面１１に外嵌するとともに、各当接部８がボルト本体６の外方へ移動することを許容する線条体１４である。ここでの線条体１４としては、伸縮可能な環状の合成ゴムや、鋼線（ばね鋼）をＣ字状に曲げ加工したリングばねや、全ての当接部８の外周面１１に巻き付けられるコイルばねなどが該当する。

また、前記維持手段は、前記当接部８・８の先端側どうしを連結する連結部２３であるものとすることができる。当接部８と連結部２３とは、一体成型したものであってもよく、当接部８と連結部２３とをビスなどを用いて接続したものなどであってもよい。

また、各当接部８の外周面１１に、その周方向に延びる溝１５を設けているものとすることができる。ここでの溝１５には、当接部８の外周面１１の周方向に斜めに延びる場合や、当接部８の外周面１１の一部に設けている場合などが含まれる。

また、当接部８の外周面１１に、当該当接部８の外方へ突出する突起１６を設けているものとすることができる。

本発明のアンカーボルト１は、各当接部８が壁面２の孔３内に入り込むように孔３内に差し込んで、例えば、ボルト本体６に装着（螺合）したナット２１を回して、当該ナット２１を孔３の開口の縁周辺に押し付け、さらにナット２１を回すことにより、ボルト本体６が孔３の開口側へ引っ張られて、そのボルト本体６の傾斜面１０によって各当接部８の内周面１２が孔３の内周面１８側へ押される。それにより、各当接部８の外周面１１が孔３の内周面１８にそれぞれ面圧接し（すなわち面接触した状態で押し付けられる。）、当接部８の外周面１１と孔３の内周面１８との面摩擦によってアンカーボルト１が孔３に固定される。その結果、アンカーボルト１が孔３から抜け出ることを確実に防止することができる。

しかも、外力によってボルト本体６が孔３の外側へ引っ張られると、それに伴ってボルト本体６の傾斜面１０が当接部８の内周面１２をより強く押すので、各当接部８の外周面１１が孔３の内周面１８により強く面圧接される。それによって、アンカーボルト１が孔３から抜け出ることをより確実に防止することができる。

かかる本発明のアンカーボルト１では、当接部８の内周面１２が当接するボルト本体６の傾斜面１０を、ボルト本体６の先端部７を切り欠いて形成しているので、その分だけ各当接部８をボルト本体６の中心軸側に寄せることができる。それにより、アンカーボルト１のボルト本体６の径方向への各当接部８の突出を抑えることができ、それに伴ってアンカーボルト１の径を小さくできる。その孔３の径を小さくできることによって、当該孔３を空けるための作業の手間を軽減でき、それによって作業効率が向上する。

ボルト本体６の傾斜面１０での当該ボルト本体６の基端側に水平面状の規制面９を形成しているので、アンカーボルト１を孔３内に差し込む際に、当接部８が孔３の内周面１８との摩擦によってその場に留まろうとしても、前記規制面９によって当接部８は孔３の奥側へ押される。それによってアンカーボルト１を孔３内に差し込む際に、当接部８がボルト本体６の傾斜面１０から外れることを確実に防止することができる。

各当接部８が同一形状になっているので、その分だけアンカーボルト１の構成部品の種類を少なくすることができ、部品管理の手間などを軽減することができる。また、各当接部８がそれぞれ独立しているので、例えばボルト本体６の径が異なる種類のアンカーボルト１であっても、本発明の当接部８を装着することができ、それによっても部品管理の手間などを軽減することができる。

各当接部８の内周面１２と、ボルト本体６の傾斜面１０との当接状態を維持する維持手段が、各当接部８がボルト本体５の外方へ移動することを許容する線条体１４であると、維持手段が各当接部８の孔３の内周面１８側への移動の抵抗になることが抑えられる。それにより、各当接部８の外周面１１を孔３の内周面１８へ確りと面圧接させることができる。また、前記維持手段が、当接部８・８の先端側どうしを連結する連結部２３であると、前記線条体１４を設けなくても、例えば連結部２３が弾性変形して、当該連結部２３が当接部８の孔３の内周面１８側への移動の抵抗になることを抑えることができる。そのうえで、各当接部８が連結部２３によって一体化するので、それらの当接部８を一まとめで扱え、その分だけアンカーボルト１の組み立て性が向上する。

各当接部８の外周面１１に溝１５を設けていると、各当接部８の外周面１１が孔３の内周面１８に面圧接したときには、溝１５の縁が前記孔３の内周面１８に食い込み、それによってアンカーボルト１が孔３から抜けることをより確実に防止することができる。

各当接部８の外周面１１に突起１６を設けていると、アンカーボルト１を孔３へ差し込んだ際に前記突起１６が孔３の内周面１８に引っ掛かって、当接部８が孔３から抜け落ちることを防止することができる。

本発明に係るアンカーボルトの第１実施例を示す側面図である。 図１のＡ―Ａ線矢視断面図である。 図１のＢ―Ｂ線矢視断面図である。 第１実施例のアンカーボルトを孔に装着する手順を説明するための断面図である。 第１実施例のアンカーボルトを孔に装着する手順を説明するための断面図である。 第１実施例のアンカーボルトを孔に装着する手順を説明するための断面図である。 本発明に係るアンカーボルトの第２実施例を示す側面図である。 図７のＣ―Ｃ線矢視断面図である。 図７のＤ―Ｄ線矢視断面図である。 第２実施例のアンカーボルトを孔に装着する手順を説明するための断面図である。 第２実施例のアンカーボルトを孔に装着する手順を説明するための断面図である。 第２実施例のアンカーボルトを孔に装着する手順を説明するための断面図である。

本発明に係るアンカーボルトの第１実施例を図１ないし図６に基づいて説明する。本発明のアンカーボルト１は、図６に示すように、例えばコンクリート製の天井の壁面２に空けた（設けた）孔３へ差し込んだ状態で固定するようになっている。

そのアンカーボルト１は、図１ないし図３に示すように、先端部７（図１では上側）の周方向の四箇所を切り欠くことで四個の傾斜面１０を形成している円柱形状のボルト本体６と、そのボルト本体６の各傾斜面１０に臨ませて配置している四個の当接部８とを有している。

詳しくは、ボルト本体６の傾斜面１０は、当該ボルト本体６の周方向へ等間隔に形成しており、それに応じて各当接部８は、ボルト本体６の周方向へ等間隔に配置している。それにより、当接部８は二個一組でそれぞれ対向している。各当接部８は、同一形状になっている。ボルト本体６の下部側の周側面４には雄ねじ５を形成している。ボルト本体６には、不図示の設備機器や配管などが固定される。

ボルト本体６の各傾斜面１０は、当該ボルト本体６の先端側から基端側（図１では下側）に向かうに従ってボルト本体６の中心軸に近づく傾斜平面状に形成している。当接部８の内周面１２は、ボルト本体６の傾斜面１０に沿って傾斜する傾斜平面状に形成してあって、図６に示すように、当該当接部８の内周面１２が、ボルト本体６の傾斜面１０に当接（面接触）するようになっている。ボルト本体６の各傾斜面１０の下側（当該ボルト本体６の基端側）には水平面状（ボルト本体６の径方向に延びる面）の規制面９を形成している（図４参照）。各当接部８の外周面１１は、図３に示すように、ボルト本体６の周側面４と略同一の曲率を有する円柱面状になっている。ボルト本体６の傾斜面１０と規制面９とは、例えばボルト本体６の中心軸に平行な垂直面などを介して繋がっていてもよい。

アンカーボルト１には、各当接部８の内周面１２と、ボルト本体６の傾斜面１０との当接状態を維持するための線条体（維持手段）１４を有している。その線条体１４は、伸縮可能な環状の合成ゴムや、鋼線（ばね鋼）をＣ字状に曲げ加工したリングばねなどからなっていて、ボルト本体６の各傾斜面１０に各当接部８の内周面１２をそれぞれ当接させた状態で、そのボルト本体６の周側面４および全ての当接部８の外周面１１に亘って外嵌している。線条体１４は、ボルト本体５の外方への各当接部８の移動を許容するようになっている。

各当接部８の外周面１１の下部には、図１に示すように、複数本の溝１５を上下方向に等間隔で並べて形成しており、その溝１５は、各当接部８の外周面１１の周方向へ延びている。なお、各当接部８の最上段の溝１５内に前記線条体１４が嵌め込まれている。前記溝１５は、当接部８の外周面１１に対して上下方向に斜めに傾斜していてもよく、当接部８の外周面１１の周方向の一部に形成してもよい。また溝１５に代えて、または溝１５と共に、当接部８の外周面１１の周方向へ延びる凸条部（不図示）を設けてもよい。

各当接部８の外周面１１の下部には、図１および図３に示すように、突起１６をそれぞれ設けている。その突起１６は、当接部８の外周面１１の上下方向の中央から下端に向けて溝１５を介して延びており、その突起１６の上端部（および溝１５の下端に繋がる箇所）を断面円弧状に形成しているとともに下面（および溝１５の上端に繋がる箇所）を水平面状に形成しており、アンカーボルト１を前記孔３へ差し込んだ際には、当接部８の突起１６の前記下面の縁が孔３の内周面１８に引っ掛かって、当該当接部８が孔３から抜け落ちることを防いでいる。なお、突起１６は、前記上端部を断面円弧状に形成しているので、当該突起１６がアンカーボルト１を孔３へ差し込む際の抵抗になることが抑えられる。アンカーボルト１のボルト本体６および各当接部８は、それぞれステンレススチールで形成してある。

次に、第１実施例のアンカーボルト１の施工手順について説明する。まず、ボルト本体６の各傾斜面１０に各当接部８の内周面１２をそれぞれ当接させた状態に支え、そのボルト本体６および各当接部８に亘って線条体１４を外嵌して、ボルト本体６および各当接部８を図１の状態に組み立てる（一体化させる）。

その組み立て状態のアンカーボルト１を、ボルト本体６の先端部７を上にした状態（図４の状態）で前記コンクリートの壁面２の孔３へ差し込んで、その孔３の奥まで差し込む。その際、各当接部８の突起１６が孔３の内周面１８に引っ掛かり、それによって各当接部８の下方への移動が規制される。また、ボルト本体６を孔３の奥まで差し込む際には、各当接部８は孔３の内周面１８との摩擦によって上方へ移動し難いが、その各当接部８がボルト本体６の規制面９によって孔３の奥側へ押されることで強制的に上昇し、それによって各当接部８がボルト本体６の各傾斜面１０から外れることが防がれる。そのアンカーボルト１のボルト本体６の下部側に、図５に示すように、不図示の設備機器や配管などを固定するためのブラケット２０を装着し、そのブラケット２０の下側にナット２１を螺合する（図５の状態）。

そして、スパナ（レンチ）などの工具でナット２１を回して、当該ナット２１を、ブラケット２０を介して孔３の下縁周辺（開口の縁周辺）に押し付ける。さらにナット２１を回すことで、そのナット２１によってボルト本体５が下方へ引っ張られて図５の位置から、例えば図６の位置まで下降する。その際、前述のように各当接部８は突起１６によって下方への移動が規制されており、また各当接部８の前記溝１５の縁が孔３の内周面１８に引っ掛かるので、ボルト本体６の下降につられて各当接部８が下降することがない。また、前述のように各当接部８の突起１６が孔３の内周面１８に引っ掛かっているので、各当接部８がアンカーボルト１の周方向へ回ることが抑えられる。

前記ボルト本体６の下降に伴って、ボルト本体６の各傾斜面１０によって各当接部８の内周面１２がそれぞれ外方（前記孔３の内周面１８側）へ押される。それにより、各当接部８の外周面１１が前記孔３の内周面１８に面圧接し（すなわち面接触した状態で押し付けられる。）、各当接部８の外周面１１と前記孔３の内周面１８との面どうしの摩擦によってアンカーボルト１が前記孔３に確りと固定される。

その結果、ボルト本体６の下端に固定した設備機器などの重量（外力）によってボルト本体６が下方に引っ張られても、アンカーボルト１が前記孔３から抜け落ちることが防がれる。しかも、ボルト本体６が下方に引っ張られると、ボルト本体６の各傾斜面１０が各当接部８の内周面１２を外方へ押す力がより増すので、アンカーボルト１が前記孔３から抜け落ちることがより確実に防がれる。

なお、各当接部８の外周面１１が前記孔３の内周面１８に面圧接したときには、各当接部８の前記溝１５の上下の縁が前記孔３の内周面１８に食い込み、それによってもアンカーボルト１が前記孔３から抜け落ちることがより防がれる。また、ブラケット２０に代えて座金（不図示）をナット２１の上側に装着してもよい。その場合、例えばボルト本体５の下端（基端）側に、設備機器や配管などが固定される。

続いて、本発明のアンカーボルト１の第２実施例を図７ないし図１２に基づいて説明する。第２実施例では、図７ないし図９に示すように、二個の当接部８・８を対面状に配置しており、第１実施例の線条体１４に代えて、それらの当接部８・８の上端側（先端側）どうしを長板形状の連結部２３によって連結している。詳しくは、前記連結部２３は、図７に示すように、その両端部２３ａ・２３ａをそれぞれ下方に折り曲げていて、当該両端部２３ａ・２３ａの下端に当接部８・８をそれぞれ連結している。

前記連結部２３はボルト本体６の先端部７よりも上側に位置しており、ボルト本体６の先端部７には、図９に示すように、連結部２３の各端部２３ａ・２３ａを通すための切り欠き２４・２４を形成している。連結部２３の各端部２３ａ・２３ａの外周面は、ボルト本体６の周側面４（先端部７）と略同一の曲率を有する円柱面状になっている。

なお、連結部２３と二個の当接部８・８とは、一体成形したものであってもよく、別体で形成して連結部２３の両端部２３ａ・２３ａの下端に当接部８・８をそれぞれ溶接やビスなどで連結したものであってもよい。その他の構成は、第１実施例と同様であるので説明を省略する。

第２実施例のアンカーボルト１では、当接部８・８を連結している連結部２３を、例えばボルト本体６の側方からボルト本体６の先端部７に外嵌して当接部８・８の内周面１２・１２をそれぞれボルト本体６の各傾斜面１０に当接させて、図７の状態に組み立てる。

その組み立て状態のアンカーボルト１を、連結部２３を上にした状態（図１０の状態）で前記孔３へ差し込んで、その孔３の奥まで差し込む。その際には、第１実施例で説明したように、各当接部８がボルト本体６の規制面９によって孔３の奥側へ押される。その状態で、各当接部８の突起１６は孔３の内周面１８に引っ掛かっている。そのボルト本体６の下部側にブラケット２０を装着し、そのブラケット２０の下側にナット２１を螺合する（図１１の状態）。

そして、ナット２１を回してブラケット２０を孔３の下縁部分に押し付け、さらにナット２１を回すことで、ボルト本体６がねじ作用で下方へ引っ張られて、ボルト本体６の各傾斜面１０が各当接部８の内周面１２をそれぞれ外方へ押す。すると、各当接部８の外周面１１が前記孔３の内周面１８に面圧接し、各当接部８の外周面１１と孔３の内周面１８との面どうしの摩擦によってアンカーボルト１が孔３に固定される（図１２の状態）。

このように、第２実施例では、第１実施例の線条体１４に代えて、当接部８・８を連結部２３に連結しているので、その連結状態の連結部２３や当接部８・８を、例えば片手で持ってボルト本体６の先端部７に外嵌させることができる。従って、第１実施例のように各当接部８を支えながら線条体１４を外嵌しなくても済み、その分だけアンカーボルト１の組み立て性が向上する。

なお、第２実施例において、第１実施例と同様に四個の当接部８をボルト本体６の周方向へ等間隔に配置し、その四個の当接部８の上端側（先端側）どうしを、例えば四つ又の連結部２３によって連結してもよい。

第１実施例において、当接部８を二個だけ対面状に配置するものであってもよく、第１実施例や第２実施例において、当接部８を三個または五個以上配置するものであってもよい。その当接部８の個数に合わせてボルト本体６の先端部７の傾斜面１０や連結部２３を形成することになる。前記突起１６は、アンカーボルト１を孔３へ差し込んだ際に孔３の内周面１８に引っ掛かるものであれば、前記第１実施例や第２実施例で示した形状であってもよい。

１ アンカーボルト
２ 壁面
３ 孔
４ ボルト本体の周側面
５ 雄ねじ
６ ボルト本体
７ ボルト本体の上端部
８ 当接部
９ 規制面
１０ ボルト本体の傾斜面
１１ 当接部の外周面
１２ 当接部の内周面
１４ 線条体
１５ 溝
１６ 突起
１８ 孔の内周面
２３ 連結部

Claims (4)

1. 壁面（２）に設けた孔（３）に固定するアンカーボルト（１）であって、
   先端部（７）の周方向の複数個所を切り欠くことで複数個の傾斜面（１０）を形成している円柱形状のボルト本体（６）と、そのボルト本体（６）の各傾斜面（１０）に臨ませて配置している複数個の当接部（８）とを有しており、
   前記ボルト本体（６）の各傾斜面（１０）は、当該ボルト本体（６）の先端側から基端側に向かうに従って前記ボルト本体（６）の中心軸に近づく傾斜平面状に形成していて、そのボルト本体（６）の各傾斜面（１０）において当該ボルト本体（６）の基端側に水平面状の規制面（９）を形成しており、
   前記各当接部（８）は、同一形状になっており、
   前記当接部（８）の内周面（１２）は、前記ボルト本体（６）の傾斜面（１０）に沿って傾斜する傾斜平面状に形成してあって、当該当接部（８）の内周面（１２）が前記ボルト本体（６）の傾斜面（１０）に当接するようになっており、
   前記各当接部（８）の外周面（１１）は、円柱面状になっていて前記孔（３）の内周面（１８）に面接触可能になっており、
   前記当接部（８）の内周面（１２）と、前記ボルト本体（６）の傾斜面（１０）との当接状態を維持するための維持手段を有しており、
   前記当接部（８）の外周面（１１）に、当該当接部（８）の外方へ突出する突起（１６）を設けており、
   その突起（１６）は、前記当接部（８）の外周面（１１）において、前記ボルト本体（６）の先端側となる箇所から前記ボルト本体（６）の基端側となる箇所に向けて延びていて、当該突起（１６）での前記先端側を断面円弧状に形成しているとともに、前記突起（１６）での前記基端側の面を水平面状に形成していることで、前記突起（１６）での先端側が前記アンカーボルト（１）を前記孔（３）へ差し込む際の抵抗になることが抑えられるとともに、前記アンカーボルト（１）を前記孔（３）へ差し込んだ際には、前記突起（１６）での基端側の面の縁が前記孔（３）の内周面（１８）に引っ掛かることを特徴とするアンカーボルト。
2. 前記維持手段が、全ての前記当接部（８）の外周面（１１）に外嵌するとともに、前記各当接部（８）が前記ボルト本体（６）の外方へ移動することを許容する線条体（１４）であることを特徴とする請求項１記載のアンカーボルト。
3. 前記維持手段が、前記当接部（８）の先端側どうしを連結する連結部（２３）であることを特徴とする請求項１記載のアンカーボルト。
4. 前記各当接部（８）の外周面（１１）に、その周方向に延びる溝（１５）を設けていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のアンカーボルト。