JP6526074B2 - アンカー固定要素を物体内にアンカー固定する方法、およびアンカー固定セット - Google Patents
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Description
・物体に開口を設ける;
・圧縮軸が開口軸と本質的に平行して延在するように、開口内にアンカー固定要素を位
置決めする;
・位置決めされたアンカー固定要素内に、結合入力面を介して圧縮力および機械的振動を結合し、それによってアンカー固定要素を圧縮し、距離拡大によって開口の側壁に少なくとも局部的に押付け、それとともに熱可塑性材料を側壁と接触している所で少なくとも部分的に液化し、物体の構造に押込んで、再凝固後に形状嵌合接続を形成する。
また、本願明細書において、力あるいは振動に関して用いられる「結合」の語は、力あるいは振動を加えることを意味しており、「結合入力面」および「結合出力面」はそれぞれ、力あるいは振動が伝達される界面である「振動入力面」および「振動出力面」の意味で用いられる。
・アンカー固定要素は少なくとも2つの別個の構成要素からなり、構成要素はその形状により、圧縮力の効果で互いに対して移動する。移動は、圧縮軸に対して平行でも垂直でもないが圧縮軸に対して傾斜して延在する表面に沿って起こる。アンカー固定要素は、たとえば円錐および/もしくはくさびのシステムとして、または必ずしも熱可塑性材料を備える必要はなく、たとえば熱可塑性材料を備えるアンカー固定要素構成要素の前にボアに入れられるスプレッダ要素を有するシステムとして、設計され得る。断面積の拡大は、アンカー固定要素構成要素の互いに対する移動によって(たとえばくさびシステム)、またはアンカー固定要素構成要素を互いに対して移動させ、同時にそれらを広げることによって(たとえば円錐システム)のいずれか一方で生じる。
・物体にボアを設ける;
・アンカー固定要素の熱可塑性区域が物体の表面と接触するように、物体にアンカー固定要素を位置決めする;
・位置決めされたアンカー固定要素内に、結合入力面を介して力および機械的振動を結合し、それによって液化可能材料の少なくとも一部をボアの壁と接触している所で液化し、物体に押込んで、再凝固後に壁との形状嵌合接続を形成し、力および機械的振動は工具を利用してアンカー固定要素内に結合され、近位工具側は機械的振動が工具内に結合されるように設計され、遠位工具側は、それを通して機械的振動がアンカー固定要素内に結合される結合出力面を備え、工具内に結合される力は引張力(遠位工具側から近位工具側に向かう方向における力)であるか、または反力を及ぼすのに好適な対向要素(保持要素)が設けられ、この反力によって対向要素が引張力下に置かれるかのいずれかである。
・接近するのが困難な場所におけるアンカー固定:本発明の第2の局面では、ある状況下で、接近不可能な側からのアンカー固定が実行可能となる。
たとえば、工具の結合出力面は「後向きに」、すなわち近位工具側に面している。これは、たとえば結合出力面の法線が引張力の方向とほぼ平行して延在している場合である。
・物体にボアを設ける;
・ボア内にアンカー固定要素を位置決めする;
・近位部および遠端部を有する工具を設ける;
・工具をアンカー固定要素と接触させて位置決めする;
・機械的振動を工具内に結合し、同時に工具を軸方向にアンカー固定要素に対して動かし、工具の一部はアンカー固定要素の内部を動き、それによってアンカー固定要素を拡張し、アンカー固定要素をボアの横方向の壁に少なくとも局部的に押付け、拡張および工具からアンカー固定要素内に結合された機械的振動の影響によって、熱可塑性材料をボアの壁と接触している所で少なくとも部分的液化して液化熱可塑性材料をもたらし、液化材料を建設材料に押込んで、再凝固後に壁との確実な嵌合接続を形成する。これは、本発明の第3の局面は、工具を利用して、熱可塑性材料がアンカー固定要素の周囲領域および有利には軸方向に延在する凹部区域においても液化または可塑化し、径方向に外側に圧迫されるという事実に基づくことを意味する。第1の局面に係る工程と同様に、この工程によっても、物体のボアの横方向の壁における物体構造の染込みによってアンカー固定が達成される。本発明の第1の局面の関連する利点および設計自由度は、本発明の第3の局面にも当てはまる。
・熱可塑性材料を備えるアンカー固定要素を物体と接触させる;
・ファスナをアンカー固定要素と接触させる;
・機械的振動をファスナ内に結合し、機械的振動をファスナからアンカー固定要素内に伝え、同時に並進力をファスナ内に結合し、この並進力をアンカー固定要素に対して作用させる;
・機械的振動と力との共同作用により、熱可塑性材料の少なくとも一部が建設材料製の物体と接触して、およびそのボア(ボアは予め作られるか、または機械的振動と力との共同作用によって作られる)内で融解する;
・機械的振動の結合時、アンカー固定要素にファスナを固定する。
・圧縮力により第2および第3の構成要素1.12、1.13が広げられるため、第2および第3の構成要素の外側断面積が、およびしたがってアンカー固定要素全体が拡大する。
・各構成要素は液化不可能なコアを備え得、第2および第3の構成要素のコアは弾性的にまたは塑性的に変形可能である。たとえば金属または金属合金からなるコアは、断面のかなりの部分を構成し得、アンカー固定要素の耐荷力部を形成し得る。
・第1の構成要素はアンカー固定後に取出可能であり得る(その場合、これはアンカー固定要素の一部ではなく、たとえば工具の一部または別個の要素である)。
・構成要素は、予め定められた破断点を介してアンカー固定の前に連結され得、これは以下により詳細に説明される。
図4には、図3に係るアンカー固定要素1が、本発明の第2の局面に対応する構成において示される。この構成では、ボアの底の物体に力が及ぼされない。アンカー固定要素に作用する振動および圧縮力は、引張力下にある工具3からアンカー固定要素内に結合される。図4に係る構成はしたがって、物体をトンネル状に貫通して延びるボア内での適用例にも好適である。
・工具はアンカー固定の場所に残り得る。この実施例は、工具がさらなる機能のために設計されている際に特に有利である。したがって工具は、アンカー固定要素にさらなる要素を取付けるために働き得る。
・3つの構成要素の代わりに、少なくとも周囲領域において熱可塑性材料を備える単一の構成要素、2つの構成要素または4つ以上の構成要素があり得る。
図5aは図5の実施例の変形例を示す。相違点は、広げ要素1.12−アンカー固定要素の第2の部分である−が熱可塑性物質製であり、アンカー固定処理時に第1のアンカー固定要素部1.11とともに溶接されることである。第1のアンカー固定要素部1.11は、広げ要素1.12によって離れるように広げられる2本の脚1.21、1.22を備える。
11に対してより急勾配の位置に動かされる。それによって、アンカー固定要素の外側断面が局部的に拡大する。図示される実施例では、アンカー固定要素1全体が単一体であるため、ヒンジ1.32はアンカー固定要素本体の形状のみで作られるが、他のヒンジ手段も使用可能である。ある状況では、結合入力面からさらに離れた区域への機械的振動の伝達を可能にするための対策がとられ得る。そのような対策はたとえば、熱可塑性材料と比較して剛性が優れている液化不可能なコアを設けることである。
・図示されるような2つのアンカー固定要素の代わりに、本方法は単一のアンカー固定要素のみで、または2つより多いアンカー固定要素でも実行可能である。
・物体のボアの断面およびアンカー固定要素の断面は環状でない。
・工具の厚みの増した遠端部3.7は多くの異なる形状を有し得る。遠端部の最大断面は必ず、アンカー固定要素の凹部の最小断面より大きく物体のボアの断面より小さくなければならない。
・アンカー固定処理時に物体に固定されるべきさらなる物体が、工具とアンカー固定要素との間、またはアンカー固定要素と物体のボアの横方向の壁との間に配置され得る。これは、本発明の第3または第1の局面に係る他の実施例にも当てはまる。
・工具3はアンカー固定処理時にアンカー固定要素に追込まれ、それによって外側断面を拡大する(図23a、図23b)。示される実施例における工具は、工具がアンカー固定後にアンカー固定要素内に固定維持されるように、かかり状の構造を備える。
Claims (16)
- アンカー固定要素および工具を建設材料製の物体内にアンカー固定する方法であって、
前記アンカー固定要素は、中心軸と、アンカー固定要素の周囲表面の少なくとも一部を形成する熱可塑性材料とを備え、
前記方法は、
アンカー固定要素を供給するステップと、
保持構造を有する工具を供給するステップと、
物体に開口を設けるステップと、
前記開口内に前記アンカー固定要素を位置決めするステップと、
前記工具を用いて、位置決めされた前記アンカー固定要素内に、振動入力面を介して押圧力および機械的振動を加えるステップとを備え、
それによって、前記アンカー固定要素は、押圧され、開口の横方向の壁に少なくとも局部的に押し付けられ、前記熱可塑性材料は横方向の壁と接触している所で少なくとも部分的に液化し、物体の構造に押込まれて、再凝固後に、横方向の壁との嵌合接続を形成し、前記熱可塑性材料は前記保持構造に押し込まれて、再凝固後に、前記工具が前記アンカー固定要素により保持され、さらに、
前記アンカー固定要素が少なくとも2つの構成要素を含み、該少なくとも2つの構成要素は、前記押圧力の効果により、前記中心軸に対して傾斜して延びる移動表面に沿って移動することによって、互いに対して相対的に移動する、方法。 - 前記工具が、ある他の物体を前記アンカー固定要素に固定するためのさらなる構造を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記他の物体がねじである、請求項2に記載の方法。
- 押圧する前記ステップが、前記工具を遠位側へ押し付けるステップを含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記工具が、プレート部と、該プレート部の遠位側の保持構造とを備え、押圧力および機械的振動を加える前記ステップは、前記プレート部で前記アンカー固定要素を遠位側へ向かって押し付けるステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記構成要素の少なくとも1つが、前記押圧力の効果によって、前記少なくとも1つの前記構成要素の外表面が前記開口の前記横方向の壁に押し付けられるように、広がる、請求項5に記載の方法。
- 前記アンカー固定要素の少なくともいくつかの前記構成要素が前記移動表面に沿って熱可塑性材料を含み、前記機械的振動によって前記アンカー固定要素に加えられる機械的エネルギーが、振動の負荷とその後の再凝固の後に、前記構成要素を不可逆的に互いに溶接するのに十分である、請求項5または6に記載の方法。
- 前記アンカー固定要素を前記開口内に固定するときに、前記中心軸が前記開口の軸に実質的に平行な方向を向く、請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
- 建設材料製の物体内にアンカー固定されるアンカー固定セットであって、
中心軸および該中心軸に平行ではない振動入力面を有するアンカー固定要素と、工具とを備え、
前記アンカー固定要素は、その周囲表面の少なくとも一部を形成する熱可塑性材料を含み、
前記工具は、前記アンカー固定要素の振動入力面と係合可能な振動出力面と、保持構造とを有し、
それによって、前記アンカー固定要素が前記物体の開口内に配置されたときに、前記工具が、位置決めされたアンカー固定要素内に、前記振動入力面を介して押圧力および機械的振動を加えることができ、前記熱可塑性材料を少なくとも部分的に液化し、再凝固後に、前記開口の横壁と嵌合接続を形成するように、液化した熱可塑性材料の部分を前記物体の構造に押込み、液化した熱可塑性材料の部分を前記保持構造に入り込ませて、再凝固後に、前記工具を前記アンカー固定要素によって保持させ、
前記アンカー固定要素が、前記押圧力に対して傾斜して延在する移動表面に沿って、前記押圧力によって互いに対して移動するように設計される、少なくとも2つの構成要素を備える、アンカー固定セット。 - 前記振動入力面が近位端面であり、前記振動出力面が前記工具の遠位方向を向く表面部分である、請求項9に記載のアンカー固定セット。
- 前記保持構造が、前記振動出力面の遠位側にある、請求項10に記載のアンカー固定セット。
- 前記振動入力面および前記振動出力面が少なくとも部分的に平坦であり、前記中心軸に垂直に方向付けられる、請求項9から11のいずれか1項に記載のアンカー固定セット。
- 前記構成要素のうちの少なくとも1つは前記押圧力によって、前記少なくとも1つの前記構成要素の外表面が前記開口の前記横壁に押し付けられるように、広げられ得る、請求項9に記載のアンカー固定セット。
- 前記アンカー固定要素の前記少なくとも2つの構成要素は、アンカー固定の前に、互いに分離しているか、または、予め定められた、前記アンカー固定要素に圧縮力が作用することにより破断もしくは融解する部材によって、互いに連結されている、請求項9から13のいずれか1項に記載のアンカー固定セット。
- 前記移動表面は円錐形である、請求項9から14のいずれか1項に記載のアンカー固定セット。
- 前記構成要素の前記移動表面は、少なくとも、前記構成要素が前記機械的振動および前記押圧力の効果によってともに溶接され得る程度まで、熱可塑性材料からなる、請求項9から15のいずれか1項に記載のアンカー固定セット。
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