JP6632683B2 - 係合インジケータを備えたファスナー - Google Patents

Description

本発明は、ファスナーに関し、より詳細には係合インジケータを備えたファスナーに関する。

壁や天井のような目標構造体（ターゲット）にエアコン、照明設備あるいはパイプのような目的物を掛けるため、ファスナー、例えばコンクリートねじがしばしば使用されている。ファスナーの性能を確実にするため、ファスナーの軸部は、所定の係合深さとなるまで、目標構造体に打ち込まれなければならない。しかし、作業の後に、検査者が下からファスナーと天井との間での適切な係合を判断することには困難がある。

特許文献１は、コンクリート構造物のような躯体の穴内でのアンカーの軸部の配置状態を示すため、Ｖ形状の拡開部材を備えているアンカーを開示する。前記拡開部材は、拡開部の下側面に位置している部材を下から確認することにより配置状態を観察できるように、前記軸部が穴にねじ込まれたときに開くウイング（翼）状の拡開部を含んでいる。

特開２０１２−０２６５７１号明細書

しかしながら、上記拡開部材が適切に機能することを確実とするため、前記アンカーと、隣接アンカー、壁あるいは柱のような隣接している物体との間の最小距離が、前記ウイング状拡開部の長さにより制限されてしまう。加えて、前記拡開部材を有していない従来のアンカーと比較して、前記ウイング状の拡開部は天井に残留して、天井の表面の外観（見栄え）に影響を与える。
したがって、係合インジケータを備えた、代替のアンカーを扱うことは有意義なことである。

ひとつの実施形態において、本発明は目標構造に固定されるファスナーを供給する。このファスナーは、上側表面とこの上側表面と反対側の下側表面とを備えたヘッド部と、このヘッド部から離れている側に自由端を備え、ヘッド部の下側表面から突出している第１シャフトと、ヘッド部に取付けられたインジケータとを含む。このインジケータは、ヘッド部の第１側部に向って延在している第１水平部を備えた第１ウイング部と、この第１水平部に連結され、前記第１シャフトの前記自由端に向って延在している第１インジケータ部とを少なくとも含んでいる。第１シャフトが前記目標構造体に打ち込まれて、所定係合深さに到達しているときに、第１インジケータ部が前記目標構造体に対して押圧され、ファスナーから離脱する。

本発明は、図面を伴った、以下の好ましい実施形態の記述により、目的とその長所と共に、十分に理解されるであろう。

本発明の一実施形態に係る目標構造に固定されるためのファスナーを展開して示している概略斜視図である。 本発明の一実施形態に係る図１のファスナーが組付けされた状態について示した概略等角図である。 本発明の一実施形態に係る図１のファスナーが組付けされた状態について示した概略平面図である。 本発明の一実施形態に係り、図３のファスナーにおけるＡ−Ａ線での側断面を示している図である。 本発明の一実施形態に係る図１のファスナーのインジケータの概略正面図である。 本発明の一実施形態に係る図１のファスナーのインジケータの概略平面図である。 本発明の一実施形態に係り、図６のインジケータにおけるＢ−Ｂ線での側断面を示している図である。 本発明の一実施形態に係る図１のファスナーのカプラの概略等角図である。 本発明の一実施形態に係り、第１シャフトおよび第２シャフトを伴った図１のファスナーのヘッド部の概略等角図である。 本発明の一実施形態に係り、図１のファスナーと目標構造体との間での適切な係合について示している概略側面図である。 本発明の他の実施形態に係る目標構造に固定されるためのファスナーを示している概略等角図である。 本発明の他の実施形態に係る図１１のファスナーの概略正面図である。 本発明の他の実施形態に係る図１１のファスナーの概略側面図である。 本発明の他の実施形態に係り、ファスナーと目標構造体との間での適切な係合について示している概略側断面図である。

添付図を伴った後述される詳細な記述は、本発明の好ましい実施形態を明らかに記述することを意図しているものであって、本発明が実施されるかもしれない単なる一形式を示すことを意図したものではない。同一または同等の機能が、本発明の要旨及び範囲内に包含されることを意図した異なる実施形態によって達成される可能性のあることを理解すべきである。図面では、全体にわたって、数字等は要素等を示すために使用される。更に、用語"を備える（comprises）、"、"を備える（comprising）、"またはその他の変化は、非排他的な包含をカバーすることを意図しており、例えば、複数の要素またはステップのリストを備えた、モジュール、回路、デバイスのコンポーネント、構造そして方法のステップは、それらの要素を含むだけではなく、そのようなモジュール、回路、デバイスコンポーネントまたはステップとしては明示的には記載されてはいないまたは本来的ではない他の要素またはステップも含むことができる。“・・・を備える（comprises..a）”によって進められる要素またはステップは、さらなる制約なしで、その要素またはステップを構成する追加の同一の要素またはステップの存在を除外しない。

図１を参照すると、本発明の一実施形態に係る目標構造に固定されるためのファスナー１００の展開した斜視図が示されている。このファスナー１００は、上側表面１０４とこの上側表面１０４とは反対側の下側表面１０６を備えたヘッド部１０２、そしてこのヘッド部１０２から遠方側に面している自由端１０９を備えた第１シャフト１０８を有する。好ましい実施形態では、ヘッド部１０２と第１シャフト１０８は同軸であり、ここでヘッド部１０２は例えば６角形状のような、多角形のトルク受部部材（トルク・レシーバー）であり、第１シャフト１０８はヘッド部１０２により作動されるねじ軸である。好ましい実施形態では、ファスナー１００は、金属または合金材料の一片として一体に形成されたヘッド部１０２と第１シャフト１０８とからなるセルフタッピングねじである。

前記ファスナー１００は、更にヘッド部１０２に取付けられたインジケータ１１０を有する。インジケータ１１０は少なくとも１つの第１ウイング部１１２を有し、この第１ウイング部１１２は、前記ヘッド部１０２の第１側部に向って延在する第１水平部１１４、そして水平部１１４に連結された第１インジケータ部１１６を含んでいる。第１インジケータ部１１６は、ヘッド部１０２の前記第１側部に沿って延在し、第１シャフト１０８の前記自由端に向いている。

図２および図３はそれぞれ、組付けされた図１のファスナー１００の等角図と平面図であり、図４は本発明の一実施形態に係り、図３のファスナー１００におけるＡ−Ａ線での側断面を示している図である。

図４に示すように、第１インジケータ部１１６の遠位端１１８は、ヘッド部１０２の下側表面１０６を垂直方向に越えており、第１シャフト１０８の自由端１０９が目標構造体の中で所定係合深さに到達しているときに、第１インジケータ部１１６の遠位端１１８が接触し、そして目標構造体に対して押圧され、自由端１０９が目標構造体内で所定係合深さに到達したとき、即ち、ファスナー１００と目標構造体との間の適切な係合が達成されたときには、最終的にファスナー１００から離脱するようになっている。

好ましい実施形態では、インジケータ１１０は第２ウイング部１２０を更に備え、この第２ウイング部１２０は第１ウイング部１１２と実質的に同じであり、第１ウイング部１１２の反対側に配設されている。同様に、第２ウイング部１２０は、第１側部と反対であるヘッド部１０２の第２側部に向って延在している第２水平部１２２を含み、そして、第２インジケータ部１２４は第２水平部１２２に連結され、ヘッド部１０２の第２側部に沿って延在し、第１シャフト１０８の自由端１０９に向いており、ここで第２インジケータ部１２４の遠位端１２６はヘッド部１０２の下側表面１０６を越えて垂直方向に延在している。

好ましい実施形態では、第１水平部１１４及び第２水平部１２２は、ヘッド部１０２の上側表面１０４に取付けられる下側表面を有している。他の好ましい実施形態では、第１水平部１１４及び第２水平部１２２は、接着材料でヘッド部１０２の側面に取付けられる。更に他の好ましい実施形態では、第１水平部１１４及び第２水平部１２２はヘッド部１０２の下側表面１０６に取付けられる上側表面を有している。

好ましい実施形態では、ヘッド部１０２はその下側部分に設定されたフランジ１２８を更に備え、ここでフランジ１２８は、第１インジケータ部１１６及び第２インジケータ部１２４が目標構造体に対して押圧されたときに、第１インジケータ部１１６及び第２インジケータ部１２４が内側に曲げられることがないようにしている。他の好ましい実施形態では、フランジ１２８はヘッド部１０２の下側表面１０６に取付けられる個別ワッシャである。好ましい実施形態では、第１水平部１１４及び第２水平部１２２は前記ワッシャとヘッド部１０２との間に挟まれ、固定される。

好ましい実施形態では、ファスナー１００はヘッド部１０２の上側表面１０４から突出している第２シャフト１３０を更に備え、そしてカプラ１３２は、このカプラ１３２の第１端部１３６から長手方向に延在している第１キャビティ１３４を含んでいる。第１シャフト１０８、ヘッド部１０２、第２シャフトそしてカプラ１３２は好ましくは同軸に配置されており、第２シャフト１３０は第１キャビティ１３４内に収納されている。好ましい実施形態では、第１シャフト１０８および第２シャフト１３０、そしてヘッド部１０２は、金属あるいは合金材料の一片として一体的に形成されている。

好ましい実施形態では、カプラ１３２は概ね円筒形状体である長ナットであり、ここで円筒形状体は好ましくは断面が多角形、例えば６角形である。好ましい実施形態では、カプラ１３２は第１端部１３６とは反対のカプラ１３２の第２端部１４０から長手方向に延在している第２キャビティ１３８を更に含んでいる。好ましい実施形態では、第２キャビティ１３８は、ねじが形成されたボルト（図示しない）を受入れて、噛合するねじ孔である。好ましい実施形態では、第１キャビティ１３４および第２キャビティ１３８は、カプラ１３２の貫通ねじ孔を形成する。カプラ１３２は金属あるいは合金材料で形成するのが好ましい。

図５および図６はそれぞれ、インジケータ１１０の正面図と平面図であり、図７は本発明の実施形態に係る図６のＢ−Ｂ線でのインジケータ１１０の断面図である。

図６を参照する、好ましい実施形態では、第１ウイング部１１２は第１水平部１１４に対して水平に実質的にシンメトリックであり、第２ウイング部１２０は第２水平部１２２に対して水平に実質的にシンメトリックである。好ましい実施形態では、インジケータ１１０は、第１水平部１１４と第２水平部１２２との間に接続された接続部１４２を更に有する。好ましい実施形態では、接続部１４２は第２シャフト１３０が通過するのを許容する貫通孔１４４を備え、そして第１水平部１１４と第２水平部１２２は接続部１４２と一緒に、ヘッド部１０２とカプラ１３２の第１端部１３６との間に挟まれて、固定される。好ましい実施形態では、第１ウイング部１１２および第２ウイング部１２０、そして接続部１４２は、アクリロニトリル ブタジエン スチレン（ＡＢＳ）、ＡＢＳとポリカーボネート（ＰＣ）との結合体、或いはポリオキシメチレン（ＰＯＭ）などのような樹脂材料の一片として一体的に形成される。

図７を参照する、好ましい実施形態では、第１ウイング部１１２は第１水平部１１４と第１インジケータ部１１６との間に接続された第１ショルダー部１４６、及び第２水平部１２２と第２インジケータ部１２４との間に接続されている第２ショルダー部１４８を備える。好ましい実施形態では、第１ショルダー部１４６および第２ショルダー部１４８の強度はそれぞれに、第１水平部１１４と第２水平部１２２の強度よりも弱く、第１インジケータ部１１６と第２インジケータ部１２４が目標構造体に対して押圧されたときに、第１ウイング部１１２および第２ウイング部１２０それぞれが第１ショルダー部１４６および第２ショルダーで離脱するようになっている。図７で例示されるように、第１及び第２ショルダー部１４２、１４４の厚さは、第１水平部１１４および第２水平部１２２の厚さよりも薄い。好ましい実施形態では、第１ショルダー部１４６と第２ショルダー部１４８の厚さは、第１水平部１１４及び第２水平部１２２の厚さの５／６以下であり、例えば第１ショルダー部１４６および第２ショルダー部１４８の厚さは、第１及び第２水平部１１４、１２２の厚さの２／３である。

好ましい実施形態では、第１インジケータ部１１６と第２インジケータ部１２４のそれぞれは、ヘッド部１０２に対して水平に円弧形状であり、また環状に配置され、ここで第１インジケータ部１１６と第２インジケータ部１２４のそれぞれは、ヘッド部１０２の周囲の半分未満を囲んでいる。

好ましい実施形態では、第１インジケータ部１１６と第２インジケータ部１２４は放射方向で外向きに突出し、目標構造体に対して押圧されたときに、第１インジケータ部１１６及び第２インジケータ部１２４が外側に展開するようになっており、ここでは第１ショルダー部１４６および第２ショルダー部１４８のそれぞれに適用されて、離脱させるような曲げ力を生成する。

好ましい実施形態では、インジケータ部１１０は２つ以上のウイング部を含み、例えば３つ或いは４つのウイング部がヘッド部１０２の縦軸周りに概ね等間隔で配置される。

図８は本発明の実施形態に係るカプラ１３２の等角図である。好ましい実施形態では、カプラ１３２は第１水平部１１４と第２水平部１２２を収容するため第１端部１３６に形成された凹部１５０を備え、また、接続部１４２は、ファスナー１００が組付けられた後にヘッド部１０２に対してインジケータ１１０が回転するのを防止する。

図９は、本発明の実施形態に係る、第１シャフト１０８と第２シャフト１３０を伴ったヘッド部１０２の等角図である。他の好ましい実施形態では、第１、第２水平部１１４、１２２、及びファスナー１００が組付けされた後にヘッド部１０２に対してインジケータ１１０が回転するのを防ぐための接続部１４２を収容するために、ヘッド部１０２はその上側表面１０４に形成された凹部１５１を含んでいる。

図１０は、本発明の実施形態に係り、ファスナー１００と目標構造体１５２との間の好適な係合の側面図を示している。第１、第２インジケータ部１１６、１２４は、第１シャフト１０８の自由端１０９が目標構造体１５２内で所定係合深さに到達したときに、ファスナー１００から離脱し、これはファスナー１００と目標構造体１５２との間の好適な係合を示すことになる。第１、第２インジケータ部１１６、１２４は、ヘッド部１０２の周囲に配置されており、前記所定係合深さが達成されたときにファスナー１００から落下する。従って、ファスナー１００と隣接する物体との間の最小距離の追加制限はなく、また目的構造体１５２の表面の外観（見栄え）に関して影響はない。好ましい実施形態では、第１、第２インジケータ部１１６、１２４の色が、ヘッド部１０２の色とは異なる。

図１１は、本発明の他の実施形態に係り、目標構造体に固定されるためのファスナー２００の等角図を示し、図１２および図１３のそれぞれは図１１のファスナー２００の正面図と側面図を示している。ファスナー２００は、このファスナー２００が帯形状の第１、第２インジケータ部２０４、２０６を有しているということを除いて、図１のファスナー１００と略同様である。好ましい実施形態では、インジケータ部２０４、２０６のそれぞれの遠位端２０８、２１０は、ヘッド部１０２の下部そして第１シャフト１０８に向って延在している傾斜した内表面２０７を備えている。これにより、遠位端２０８、２１０が目標構造体に接した後、目標構造体に向って押圧されているときに、ヘッド部１０２が遠位端２０８、２１０の傾斜内表面２０７に対して押すと、これにより第１、第２インジケータ部２０４、２０６が外側へと展開し、そしてファスナー２００から離脱する。好ましい実施形態では、前記内表面とヘッド部１０２の縦軸との間の角度αは５０度以下、例えば４０度である。

図１４は、本発明の更に他の実施形態に係り、所定係合深さに到達するように、目標構造体１５２の凹部１５４に押し込まれる第１シャフト１０８を備えたファスナー３００の側断面図である。ファスナー３００は、第１、第２インジケータ部３０６、３０８の遠位端３０２、３０４がヘッド部１０２の下側表面を越えて垂直方向に延在していない、という点を除いて図４のファスナー１００と略同様である。取付けの際に、前記第１、第２インジケータ部３０６、３０８はそれぞれ凹部１５４のエッジ１５６に押圧され、そして、目標構造体１５２内で第１シャフト１０８が所定係合深さに到達すると、ファスナー３００から離脱する。好ましい実施形態では、第１、第２インジケータ部のそれぞれの長さは、目標構造体の表面の平坦度、第１シャフトの長さ、所定の係合深さ、ヘッド部の寸法、そして第１シャフトが目標構造体内で所定の係合深さに達したときに第１及び第２インジケータ部がファスナーから離脱することを確認するためのインジケータの材質特性、の少なくとも１つに基づいて決定される。

本発明の好適な実施形態についての説明は、図示及び説明の目的で説明されたもので、本発明を開示する形態に限定したり、網羅したりしているものではない。当業者は、本発明の広義の概念を逸脱しない範囲で、上述した実施形態に変更を加えることができることを理解すべきである。このことは、本発明が開示した特定の態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって規定される本発明の精神及びその範囲内での変更を含むものであることが理解される。

Claims (14)

1. 目標構造体に固定されるためのファスナーであって、
   上側表面と前記上側表面と反対側の下側表面とを有するヘッド部と、
   前記ヘッド部から離れている側に自由端を備え、前記ヘッド部の前記下側表面から突出している第１シャフトと、
   少なくとも第１ウイング部を有し、前記ヘッド部に取付けられたインジケータとを備えており、
   前記第１ウイング部が、
   前記ヘッド部の第１側部に向って延在している第１水平部と、
   前記第１水平部に連結され、前記第１シャフトの前記自由端に向って延在している、第１インジケータ部とを備え、
   前記第１シャフトが前記目標構造体に打ち込まれて、所定係合深さに到達しているときに、前記インジケータ部が前記目標構造体に対して押圧されて、前記ファスナーから離脱するように設計されている、ことを特徴とするファスナー。
2. 前記第１インジケータ部の遠位端は、前記ヘッド部の前記下側表面を越えて垂直方向に延在している、ことを特徴とする請求項１に記載のファスナー。
3. 前記第１ウイング部が、前記第１水平部と前記第１インジケータ部との間に接続された、第１ショルダー部を更に備え、
   前記第１ショルダー部の厚さは前記第１水平部の厚さよりも薄い、ことを特徴とする請求項１に記載のファスナー。
4. 前記インジケータは第２ウイング部を更に有し、
   前記第２ウイング部は
   前記ヘッド部の第２側部に向って延在している第２水平部と、
   前記第２水平部に連結され、前記第１シャフトの前記自由端に向って延在している、第２インジケータ部とを備え
   前記ヘッド部の前記下側表面を越えて垂直方向に延在する前記第２インジケータ部の遠位端と、
   前記第２水平部と前記第２インジケータ部との間に接続された第２ショルダー部であって、前記第２ショルダー部の厚さが前記第２水平部の厚さよりも薄い、第２ショルダー部とを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のファスナー。
5. 前記ヘッド部の前記上側表面から突出している第２シャフトとカプラとを備え、
   前記カプラは、当該カプラの第１端部から延在する、前記第２シャフトを収容するための第１キャビティを備え、前記第１および第２水平部は少なくとも部分的に、前記ヘッド部の前記上側表面と前記カプラの前記第１端部との間に挟まれて固定されることを特徴とする請求項４に記載のファスナー。
6. 前記インジケータは、前記第１水平部と前記第２水平部との間に接続された接続部を更に含み、前記接続部は前記第２シャフトが通過する貫通孔を有する、ことを特徴とする請求項５に記載のファスナー。
7. 前記カプラの前記第１端部と前記ヘッド部の前記上側表面との少なくとも１つは、前記第１及び第２水平部と前記接続部を収容する凹部を有する、ことを特徴とする請求項６に記載のファスナー。
8. 前記第１及び第２インジケータ部の各々は、前記ヘッド部に対して水平に円弧形状及び環状に配置されており、第１及び第２インジケータ部の各々は、前記ヘッド部の周囲の半分未満を水平に囲んでいる、ことを特徴とする請求項４に記載のファスナー。
9. 前記第１及び第２インジケータ部は、放射方向で外向きに突出している、ことを特徴とする請求項８に記載のファスナー。
10. 前記第１及び第２インジケータ部は、前記ヘッド部の周囲に概ね等間隔で配置されている、ことを特徴とする請求項８に記載のファスナー。
11. 前記第１及び第２インジケータ部のそれぞれは帯形状であって、前記ヘッド部の下方に延びる傾斜内面を有する遠位端を有している、ことを特徴とする請求項４に記載のファスナー。
12. 前記ヘッド部は、当該ヘッド部の下側部分に形成されたフランジを更に含む、ことを特徴とする請求項１に記載のファスナー。
13. 前記インジケータは樹脂材料により形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のファスナー。
14. 前記第１インジケータ部の色は前記ヘッド部の色と異なる、ことを特徴とする請求項１に記載のファスナー。

Images