JPH07506895A - 打ち込みにより据付け可能な留め金具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 打ち込みにより据付け可能な留め金具 本発明は、細長い円柱軸が、据付け方向の前靖部において、且つその上に締付け スリーブを摺動可能に設けた切頭円錐状広がり頭部を有し、上記スリーブは据付 け方向にその前端部からの長さに応じて多数の長孔を設け、この長孔の領域にお いて、多数のアンカーアームを画成し、上記スリーブの内径が上記円柱軸の外径 にほぼ相当しており、上記スリーブの外面には据付け方向における前端部から少 し離れた所に外周溝が設けられ、前記外周溝により、据付け方向における上記ア ンカーアームの前端部領域が、上記溝の基部をそのままにして材料を変形させな がら、隣接する領域に対して外側へ開くことができ、共同孔に挿入されると、上 記アンカーアームの前端部領域は、据付け方向に向けられていない上記締付けス リーブの端部面に打ち込み力を加えることにより、上記孔の基部を押圧する上記 広がり頭部に対向して駆動せしめられて外側へ開き、据付け方向における上記ア ンカーアームの前端部が孔の壁部の材料内に入り込んでアンダーカットを作るよ うにした締付けボルトを有する打ち込みにより据付け可能な留め金具に関するも のである。

この種の打ち込み留め金具としては、締付けボルトが凹状曲面で広がった横断面 の広がり頭部を有しており、留め金具が、据付け方向における溝の前面に位置す るアンカーアームの領域において、留め金具の中心長手軸方向に互いに離間し、 且つ共同孔の外側へ向けられた締付けスリーブの端部に打ち込み力を与えること により、その前部領域から広がりながら孔の壁部の材料内に掘り込むように成っ ている、複数の切削歯又は切削刃を具備しているものが知られている（欧州特許 第３０８６１９号）。

広がり頭部の特殊な形状と、長手方向にオフセットされた切削歯を有するアンカ ーアームの領域とのために、この留め金具の製作は面倒であり、それに応じて費 用がかかる。

これに対して、事実上、より簡単に、従ってより経済的に製作可能で、且つ余分 な努力をせずに据付けができ、必要な荷重支持能力を有する、打ち込みにより据 付は可能な留め金具を提供することが本発明の目的である。

上記に関するこの種の留め金具を基準として、この課題は、据付は方向における アンカーアームの前端部領域が二つの切頭体の外部形状を共に有していて、その 小さい方の径の端部面が隣接し、その基準面が一方において据付は方向の前端部 、他方において溝部にて限定されており、広がらない状態で、据付はスリーブの 外径にほぼ相当する直径を有するようにすれば、本発明に基づいて解決される。

アンカーアームの前端部領域が共に二つの隣接する切頭体の外観形状を有してい る留め金具は基本的には知られている（ドイツ実用新案第１７７２２２５号及び ドイツ特許出願公開第３５１１）８４号）が、これらの留め金具は広がりを与え る作用原理の点で異なっている。即ち、締付はスリーブは切頭円錐状広がり頭部 上で駆動するのではなく、締付はスリーブは所定の据付は深さまで共同孔内で押 されているので、楔を打ち込むことにより専ら放射状に広げられる。従って、本 発明のように締付はスリーブの軸方向への旧道のために生じる孔の材料の切除は 起こらない。前端部領域におけるアンカーアームの、公知の留め金具に与えられ ている形状を、締イ・Ｉけスリーブに打ち込み力を与えて材料の切除を行うこと により据付は可能な打ち込み留め金具に移行することは、据付は機能が異なって いるので、絶対に不可能である。他方において、切頭円錐状広がり本体上で広が り可能Ｉｊ締付はスリーブに打ち込み力を加えることにより据付は可能な打ち込 み留め金具が知られている（オーストリア特許出願公開第３７８２４５号）が、 これは、アンカーアームが二つの隣接する切頭体の杉でその前端部領域に構成さ れていないので、異なる種類の構成の切削刃と前端部領域にな一部ている。据付 は工程中、溝の基部をそのままにして材料を変形しながら、アンカーアームの前 端部領域が開き運動をすることができるようにする幅挟の環状溝も、この公知の 打ち込み留め金具には設けられていない。

本発明の第一の代表的実施例における構成は、据付は方向において前端部面に隣 接して構成された切頭円錐面が、隣接する切頭円錐面より小さな円錐角を有する ようになっている。

他方、変形されて一般に好適な第二の模範的実施例においては、据付は方向にお いて前端部面に隣接して構成された切頭円錐面が、隣接する切頭円錐面より大き な円錐角を有するように構成されている。

据付は方向における前部切頭円錐面の円錐角は、便宜上９０’以上に選定されて おり、据付は方向におけるその前端部面と中心縦断面の切頭円錐面間で限定され る角度により、据付は工程中に孔の壁部へたがねのように入り込む鋭利な外周縁 が形成されるようにしている。これにより、留め金具を据付けるために必要な打 ち込み力は可成り軽減されるが、これは鋭利な外胸練が比較的小さな打ち込み力 で孔の壁部に入り込むからである。

据付は方向における前端部面と切頭円錐面間で限定される角度は１５”乃至７５ °、好ましくは３０°乃至６０“の範囲内にあるとよい。

上記構成は、据付は方向における前部切頭円錐面の領域内で締付はスリーブに長 孔を設けることにより形成されるアンカーアームが、所定の広がり状態でその円 錐母線の領域において、孔の中心長手方向軸に対して少なくともほぼ放射状の位 置にあるように、広がり頭部の円錐角が選定されるならば、特に都合がよい。

この場合、加工孔の壁面へ放射状に外側に向けられた小さな力の成分のみが生じ ることにより、留め金具は支持体の境界面又は縁部の近傍に設けられている加工 孔にも使用され得る。工作物を支持体へ固定している間に生じる反力は、留め金 具の中心長手方向軸にほぼ平行に向けられているので、この点について留め金具 は、未加工の孔のアンダーカット面に広がり圧力を加えずに据付は得る、最近開 発されたアンダーカットプラグと比較できるが、これにより未加工孔にアンダー カットを形成する必要条件がなくなり、留め金具自身は比較的簡単な構成を有す る。

据付は方向に計った溝の口の幅は、有利な他の実施例において、前部アンカーア ーム領域が所定の程度に広がった時はぼ閉鎖されるように選定されることができ る。例えば適当な引張荷重を締付はボルトに加えて、前部アンカーアーム領域を 更に広げようとすると、溝は閉鎖し、前部アンカーアーム傾城は後部アンカーア ー１．領域上に担持されて、付加荷重がアンカーアーム自体を、弾力作用で広げ ようとするようになる。

上記外周溝は、断面が矩形、又はほぼ三角形で三角形の頂点が溝の基部に位置す るものであってもよい。後者の場合は、溝の画成面が前部アンカーアーム領域の 所定の広がり状態にある面の上で互いに係合している。

広がり方向における前部切頭円錐面の円錐角は、締付ｊナボルトの広がりＷ４ｅ ｌＪの円錐角にほぼ相当するように選定されるのが好都合である。

据付は中、共同孔にできるだけ堅固に留め金具を支持するために、据付は方向に 向いた広がり頭部の自由面を、円錐角が孔をあけるために使用される削岩機の前 端の切削刃の角度と略同様な円錐の形状で構成するとよい。

本発明は、図面と共に以下の二つの模範的実施例の記述により更に詳細に説明さ れる。添付の図において； 図１は、本発明による打ち込み留め金具の第一実施例の側面図である１図２は、 支持体の孔に挿入された、中心縦断面の締付はスリーブを有する図１の留め金具 を示し、締付はスリーブは広がっていない初期の状態で示されており、締付はス リーブを広げるための工具は鎖線で付加的に示されている：図３は、締付はスリ ーブの前部アンカーアーム領域を広げた後の図２に相当する図である； 図４は、工作物が、座金付締付はボルトをねじ止めしたナツトにより、孔を設け た支持体に据付けられている、図２及び図３に相当する図である。

図５は、本発明による打ち込み留め金具の第二の実施例の側面図である；図６は 、支持体の孔に挿入された、中心縦断面の締付はスリーブを有する図５の留め金 具を示し、締付はスリーブは広がっていない初期の状態で示されており、締付は スリーブを広げるための工具は鎖線で付加的に示されている；図７は、締付はス リーブの前部アンカーアーム領域を広げた後の図６に相当する図である。

図８は、工作物が、座金付締付はボルトをねじ止めしたナツトにより、孔を設け た支持体に据付けられている、図６及び図７に相当する図である。

図１乃至図４に示され全体として符号ｌＯで示されている、本発明による打ち込 み留め金具の模範的実施例は、二つの主要部分、即ち細長い締付はボルト１２と 、前記締付はボルトの円柱軸１４の長手方向に摺動可能に配設されている締付は スリーブ１６とから事実上構成されている。

据付は方向における前端部、即ち支持体２０の加工孔１８に据付ける時（図２乃 至図４）加工孔の内部端面と係合する軸１４の端部において、締付はボルト１２ は上記内部＃面に圧接した切頭円錐面間がり頭部２２を有していて、締付（ナボ ルト１２の軸１４から円錐状に広がっている。この広がり頭部を位置決めする際 、孔の内部端面の広範囲に亘って締付はボルト１２を担持するために、端部２４ 即ち切頭円錐状広がり頭部２２の基準面を、図示の如く、その形状が使用される 削岩機の切削刃によって形成される加工孔の内部端面の形状と補足し合うように 構成するとよい。

広がり頭［２２に対する動領域には、上記締付はボルトの輸１４がねじ２６を有 する端部領域の少なくとも一部に亘って設けられていて、図４に示されている工 作物２８を支持体２ｏに固定することが、加工孔１８内に予め位置決めされてい て座金３０を介して工作物２８を押圧する締付は金具の軸１４のねじ２６にねじ 込まれたナツト３２によって可能になる。

据付は方向における締付はスリーブ１６の前端部には、スリーブの長さに応じた 均一な角度間隔でオフセットされた内部端面がら加工されている、図示の場合三 つの、長孔３４により、据付は方向における前端部から少し離れた所の外面に切 り込まれた合！■三つのアンカーアーム３６が形成され、且つ外周溝３８が設け られていて、アンカーアーム３６の据付は方向における前端部領域４ｏが、溝の 基部をそのままにして材料を変形しながら据付は方向と反対方向の隣接する領域 に対して外側へ開くことができるようにしている。このようにして、締付はスリ ーブ１Ｇを駆動することが可能であり、スリーブ１Ｇは、図２に鎖線で略記され ている打ち込みスリーブ４２に機械又は手動で加工孔１８の内部へ加えられた打 ち込み力によって、端部領域４ｏの前部内側縁が広がり頭部２２の外周面と係合 するまで押圧され、これにより端部領域４ｏは広がり頭部２２の円錐形状に相当 して更に広がって加工孔１８の壁部の材料へ切り込み、この領域において、加工 孔内にいわばアンカーアームを形成する。打ち込みカを加えることによって達成 される加工孔内の締付はスリーブの据付は状態は図３に示されている。端部領域 ４０は加工孔の直径より大きな外径まで広げられるので、締付はスリーブ、従っ て全体としての留め金具は加工孔１８を壊して孔から引込めることができる。引 込み方向に作用する力、例えば工作物２８を締付はボルト１２の軸１４に締め付 ける時ナツト３２によって加えられる力が広がり頭部２２を締付はスリーブ内に 引き込めようとし、これによって端部領域４０は広がり方向へ更に開き、加工孔 の壁部における端部領域４０の形状係止作用がいわば締付はボルトを介して加え られる荷重に依存して強化される。

アンカーアーム３Ｇの前端部において外周溝３８によって形成されている端部領 域４０は図１で最も良く分かるように二重切頭円錐形状をなしており、二つの隣 接する切頭円錐面４０ａ、４０ｂがこれらの小径の端部面で頚部を形成すること により、据付は方向の前端部に配設されている切頭円錐面４０ａの基準面と、切 頭円錐面４０ｂの溝３８に形成されている基準面とは各々、広がっていない状態 における締付はスリーブ１６の外径にほぼ相当する直径を有している。円錐面４ ０ａ、４０ｂの構成は、据付は方向における前部切頭円錐面４０ａが隣接する円 錐面４０ｂより小さな傾斜角を有するようになっている。

外周溝３８の幅は、図示の模範的実施例では断面が矩形であって、据付は方向に 測定したその口の幅が、図３及び図４に見られるように、珊定の据付は位置にお いて事実上又は殆ど閉鎖されるように選定されている。端部領域４０が締付はボ ルト１４を経て作用する付加応力の結果更に広がると、外周溝３８は完全に閉鎖 し、次いで端部領域４０は溝３８の対向する横方向限定面と係合してアンカーア ーム３４に担持されることになる。更に荷重が増加されると、アンカーアーム自 体を弾性作用で広げようとする。

上記模範的実施例に代わるものとして、外周溝３８を横断面がほぼ三角形のもの で構成してもよく、この場合溝の基部を形成する三角形の頂点と、三角形の頂点 の角度とは、据付けた状態で溝が丁度閉鎖されるように、即ち三角形の側辺が互 いに係合するように選定されている。

本発明に基づいて構成された打ち込み留め金具の第二の模範的実施例は、図５乃 至図８に示々れて全体として符号＋１０で示されており、上記打ち込み留め金具 ｌＯにほぼ相当するもので、留め金具１０に対して行われた変形のみを以下に詳 細に説明すれば十分であり、一方同一な二つの留め金具１０及び１１０の特徴に ついては、前記に言及されており、特に図示の如く二つの模範的実施例の同一構 成要素には、留め金具１１０の場合、単に符号「１」を前に付けた同一符号が使 用されている。

留め金具ｌＯと異なって、据付は方向における前部切頭円錐面１４０ａの留め金 具１１０の円錐角は、隣接する切頭円錐面１４０ｂの円錐角より大きくなるよう に選定されていて、このため据付は方向における前部切頭円錐面１４０ａは隣接 する切頭円錐面１４０ｂよりも必然的に高さが低くなっている。これは、据付は 方向における前部端面と隣接する切頭円錐面１４０ａの母線とのなす角が小さく なっている結果である。締付はスリーブの縁部は、据付は工程中加工孔１１Ｂの 壁部に入り込むので、たがねのように鋭利になっており、このため留め金具１１ Ｏの据付けには比較的低い打ち込み力ですむ。

特に利点とするところは、より大きな円錐角を有する締付はボルト１１２の広が り頭部１２２と共に、また広がり頭部２２に比べて切頭円錐面１４０ａの高さか 低いことであり、これは据付は状態において、切頭円錐面１４０ａが図７及び図 ８に示すように加工孔の中心軸に事実上又は殆ど放射状に延びることが可能であ るからである。即ち、ナツト１３２を締め付けることによって生じる工作物１２ ８に対する保持力は、加工孔の中心軸にほぼ平行に向けられた反力により支持体 に伝達され、即ち、放射状に外側に向けられた負荷成分は僅かであって、例えば 支持体の縁部領域における加工孔を掘り起こすことになる。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．細長い円柱軸（１４；１１４）が据付け方向の前端部において、且つその周 りに締付けスリーブ（１６；１１６）を摺動可能に設げた切頭円錐状広がり頭部 （２２；１２２）を有し、上記スリーブは据付け方向にその前端部から長さに応 じて多数の長孔を設け、長孔の領域において、多数のアンカーアーム（３６；１ ３６）を画成し、上記スリーブの内径が上記円柱軸（１４；１１４）の外径にほ ぼ相当しており、上記スリーブの外面には据付け方向における前端部から少し離 れて外周溝（３８；１３８）が設げられ、上記外周溝により、据付け方向におけ る上記アンカーアーム（３６；１３６）の前端部領域が、上記溝の基部をそのま まにして材料を変形させながら隣接する領域に対して外側へ聞くことができ、共 同孔（１８；１１８）に挿入されると、上記前端部領域は、据付け方向に向けら れていない上記締付けスリーブ（１６；１１６）の端部面に打ち込み力を加える ことにより、上記孔の基部を押圧する上記広がり頭部（２２；１２２）に対向し て駆動せしめられて外側へ開き、据付け方向における上記アンカーアームの前端 部が上記孔の壁部の材料内に入り込んでアンダーカットを作るようにした、締付 けボルト（１２；１１２）を有する打ち込みにより据付け可能な留め金具（１０ ；１１０）において、据付け方向における上記アンカーアーム（３６；１３６） の前端部領域（４０；１４０）が互いに隣接する二つの切頭円錐面（４０ａ；４ ０ｂ；１４０ａ；１４０ｂ）の外部形状を共に有し、上記二つの切頭円錐面の小 さい方の径の端部面が隣接し、その基準面が一方において据付け方向の前端部、 他方において上記外周溝（３８；１３８）にて限定されており、広がらない状態 で、上記締付けスリーブ（１６；１１６）の外径にほば相当する直径を各々有し ていることを特徴とする、打ち込みにより据付け可能な留め金具。
2. ２．据付け方向において前端部面に隣接して構成されている上記切頭円錐面（４ ０ａ）が上記隣接する切頭円錐面（４０ｂ）より小さな円錐角を有していること を特徴とする請求項１に記載の留め金具。
3. ３．据付け方向において前端部面に隣接して構成されている上記切頭円錐面（１ ４０ａ）が上記隣接する切頭円錐面（１４０ｂ）より大きな円錐角を有している ことを特徴とする請求項１に記載の留め金具。
4. ４．据付け方向における上記切頭円錐面（１４０ａ）の円錐角が９０°以上に選 定されて、据付け方向における上記前端部面と、中心長手方向断面の切頭円錐面 とにより限定される角度が、据付け中にたがねのように孔の壁部に入り込む鋭利 な外周縁を画成するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の留め金具。
5. ５．据付け方向における上記前端部面と上記切頭円錐面（１４０ａ）とにより画 成される角皮が、１５°乃至７５°、好ましくは３０°乃至６０の範囲内にある ことを特徴とする請求項４に記載の留め金具。
6. ６．上記広がり頭部（１２２）の円錐角は、据付け方向の上記切頭円錐面の領域 における上記締付けスリーブ（１１６）の長孔によって形成される上記アンカー アーム（１３６）が、所定の広がり状態で、共同孔（１１８）の中心長手方向軸 に対して少なくとも略放射状の位置で上記切頭円錐面の母線の領域内に配設され るように選定されていることを特徴とする請求項３乃至５の一つに記載の留め金 具。
7. ７．据付け方向に計った上記外周溝（３８；１３８）の口の幅は、上記アンカー アームの上記前端部領域（４０；１４０）が所定の範囲に広げられる時はば閉鎖 されるように選定されていることを特徴とする請求項１又は６に記載の留め金具 。
8. ８．上記外周溝（３８；１３８）は横断面が矩形であることを特徴とする請求項 ７に記載の留め金具。
9. ９．上記外周溝（３８；１３８）は、横断面が略三角形であって、前記三角形の 頂点が上記外周溝の基部に置かれていることを特徴とする請求項７に記載の留め 金具。
10. １０．据付け方向における上記切頭円錐面（４０ａ；１４０ａ）の円錐角が上記 締付けボルトの上記広がり頭部（２２；１２２）の円錐角にはぼ相当しているこ とを特徴とする請求項２乃至９の一つに記載の留め金具。
11. １１．据付け方向に向いている上記広がり頭部（２２；１２２）の自由面（２４ ；１２４）は、円錐角が上記孔を作るために使用される削岩機の前端部における 切削刃の角度と略同一な円錐の形状を有していることを特徴とする請求項１乃至 １０の一つに記載の留め金具。