JPH10510033A - アンカインサートの改良 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 自己センタリング壁アンカ（１０，１００）がフランジのある基端および切断末端のある外ねじ山をもつ中空円筒状ボディ（１０１，１１１）を有する。中空円筒状ボディの直径はアンカのセンタ軸心の尖ったセンタリングチップ（２２，１０３）をもつ尖ったドーム状の末端の切削端（２０，１１０）に向かって減少する。内孔（１４，１０５）がアンカの基端の開口から円筒状ボディのセンタ軸心に沿ってセンタ軸心のセンタリングチップの配置によって部分的に閉じられる末端のセンタリングチップに連続的にのびる。

Description

【発明の詳細な説明】 アンカインサートの改良 この出願は、放棄された１９９２年９月２２日付け米国特許出願第０７／９４ ９，４２５号の一部継続出願であった１９９２年１０月２３日付け特許出願第０ ８／９６５，７３５号、１９９４年５月３日付け米国特許第５，３０８，２０３ 号の一部継続出願である１９９３年１１月１６日付け米国特許第０８／１５３， ３７４号の一部継続出願である１９９４年４月２８日付け特許出願第０８／２３ ４，４８２号の一部継続出願である１９９４年１１月２３日付け米国特許出願第 ０８／３４４，８２３号の一部継続出願である。発明の背景 この発明は、サポートファスナを固定するための米国特許出願第０８／３４４ ，８２３号明細書に記載されている壁アンカの改良に関するものであり、特に、 中空壁または同様の構造の表面材料からなる乾燥壁、シートロックおよび木材な どの壁材料にねじ込むための外ねじ山を有する円筒状壁アンカに関するものであ る。 米国特許第５，３０８，２０３号明細書および前述した従来のものでは、アン カの末端が壁に押し回されたとき、アンカの末端、すなわち切削端は外ねじ山の 前方の壁内に円形状切削部分を提供するよう構成される。米国特許第５，３０８ ，２０３号明細書に記載されているアンカは、アンカのフランジ端から開口切削 端にのびる貫通孔を有し、切削端で対向するのこ歯が外周からのびる。アンカが 壁内に回転し、押し込まれるとき、開口端は歯ののこ引き作用によって排出され る壁材料のための内孔へのアクセスを提供する。材料内で回転するとき、フラン ジ端から歯に近接した位置にのび、大きさが減少するねじ山はアンカを壁にねじ 部品のねじ山のように引き込むことができるようする。 米国特許出願第０８／３４４，８２３号明細書に末端のセンタリング尖端を提 供する中空円筒状アンカが記載されている。一例では、平坦な矢状ドリルビット がアンカの開口末端を跨ぐ。他の例では、センタリングフィンガがシングルカッ タに近接する内孔の内面からのび、カッタは開口端の外周からのびる。他の例で は、アンカの外周からのびるシングルカッタがアンカの軸心に至るチップととも に換気がさとして形成される。 これらのセンタリング尖端を有するアンカはアンカの切削端をセンタリングし 、カッタによって壁から内孔内に除去される材料を受ける開口領域を形成し、み ぞのある構造のドリルビットの後方にあるカッタは好ましいセンタリング装置で ある。しかしながら、問題はこのようなドリルビットがこのタイプのアンカ内に 組み込まれたとき、除去される材料のための内孔へのアクセスが失われ、ドリル 作用がそれを受けた材料を軸方向に押し、中空壁の内面から破裂させ、アンカを 中実壁内に押し込むということである。 米国特許出願第０８／３４４，８２３号明細書に記載されている発明は、アン カの中心軸心に配置されたセンタリングチップを有する尖ったドームからなる末 端の切削端に向かって直径が減少する中空円筒状ボディを有するアンカを提供す る。ドリルみぞと同様、側面に沿ってみぞのあるセンタリングチップを有するシ ングルカッタがアンカのドーム状末端に形成される。カッタはアンカの外ねじ山 のある中空の円筒状基端から一体的にのび、そのチップはアンカの軸心にあり、 そのみぞはチップから内方および基端方向にのび、基端の内孔にその延長部とし て連通する。壁から除去される材料のアンカの内孔へのアクセスを提供するみぞ はカッタの先導および後続エッジによってその外側横エッジに形成される。みぞ のエッジの方向のため、先導エッジはドリル作用エッジではなく、のこ引きおよ び切削エッジである。この目的で、先導エッジはアンカの軸心と共通の面内でチ ップから半径方向および基端方向にのび、その前端、すなわち末端で湾曲進路の センタリング尖端から最初は外方にのび、その後内方にのびる長さ方向の部分に 沿って拡張され、アンカの基端のねじ山の導入端の内孔の末端の部分に接合し、 それを形成する。拡張部分の前方のカッタの小さい直径により、この内方曲率が 先導エッジの末端によって切削されなかった壁材料の後方軸方向切削作用を提供 する。壁に入るとき、この先導エッジの形状がアンカをセンタリングされた状態 に保つ。 この構造のものでは、カッタの末端が壁に挿入されるとき、アンカの外ねじ山 が壁材料にねじ込まれるため、アンカの切削端の軸方向長さはそれが挿入される 壁の幅と同一大きさである必要はない。ねじ山の導入端のねじ頂の高さは壁材料 に支障なく入れるに十分低いため、切削端のリードまたは軸方向スラストおよび 回転速度はアンカの外ねじ山のリードに影響しない。ねじ山のねじ頂が導入端か らアンカのフランジに向かって増大し、壁材料とアンカのねじ山のねじ底間のく さび作用を提供することが好ましい。 さらに、ねじ山のある末端と同一大きさのねじ部品を使用することが好ましい 。特に、アンカがナイロンまたはポリプロピレンまたは他のプラスチックまたは その混合物で成型されている場合、アンカの内孔の内面のスプラインによってね じ込まれた後、ねじ山のチップがみぞの収斂面に衝突したとき、長いねじ山は切 削端を変位させ、曲げる。したがって、アンカを他の設備に使用することができ ない。 しかしながら、使用可能ではあっても、末端の切削チップは弱く、ほとんどの 壁のボードよりも密度の高い壁材料を節作するとき、切削端がねじれ、曲がり、 幾らかの切削された壁材料が切削端の外面と壁材料間に詰まる。発明 この発明の目的は、アンカのセンタチップから基端方向にのびるみぞを有し、 アンカの内孔の一部を形成し、それに連通する切削端を補強することにある。 この目的で、私は基端の外面のねじ山をセンタチップ付近まで延長し、ねじ山 が切削端を包囲するようにし、これによってそれを補強することを思いついた。 成型の問題がそれを困難にし（不可能ではないが）、ねじ山の進路がみぞによっ て形成される空のスペースにのびる。さらに深刻な問題は、アンカの軸心のセン タリングチップの位置により、ねじ山がすでに部分的に閉じられているアクセス 開口を部分的に閉じ、これによってアクセス開口がアンカの側面に沿って配置さ れるということである。 みぞの進路の領域のねじ山を遮断することによってこの問題は解決された。結 局、切削端のシングルカッタの先導エッジ、すなわち切削エッジの遮断されたね じ山のエッジが壁材料を的確に切削し、ねじ込み、タッピングし、壁材料内のア ンカを回すことによって生じるトルクの下で曲げ作用に対し切削端を補強する。図面の説明 図１は切削端のセンタ尖端および基端から切削端付近にのびる外ねじ山を有す るアンカの側面図であり、 図２は図１の線２−２に沿った図１のアンカの正面図であり、 図３は図２の線３−３に沿った図１〜２のアンカの平面図であり、 図４は図２の線４−４に沿った図１〜３のアンカの底面図であり、 図５は図１の線５−５に沿った図１〜４のアンカの破断断面図であり、 図６はこの発明の改良されたアンカの側面図であり、 図７は図６の線７−７に沿った図６のアンカの正面図であり、 図８は図７の線８−８に沿った図６〜７のアンカの平面図であり、 図９は通路領域を横切ってのびるねじ山を示す図６〜８のアンカと同様のアン カの破断側面図であり、 図１０は図６〜８のアンカの斜視図である。図面のアンカの詳細な説明 図１〜５のアンカインサート１０は米国特許出願第０８／３４４，８２３号明 細書に記載されているところのもので、アンカの軸心に沿って貫通孔１４に連通 するトルク発生工具収容開口１３を提供する拡大されたフランジ端１２をもつ円 筒状基端１１からなる。内孔１４が遮断されることなくアンカの軸心に沿って収 容開口からカッタチップ２０のみぞ２１にのび、それに内孔が連通する。 スプライン１５がサポートねじ部品（図示せず）のねじ山を収容する内孔の内 面に沿って軸方向にのびる。ねじ山１６がアンカの基端に沿ってアンカの外面の まわりにスパイラルをなし、ねじ頂の高さがフランジ１２から基端とカッタ間の 接合部分の面に向かって減少する。平坦バンド１７がねじ山のねじ頂間でスパイ ラルをなし、アンカが壁にねじ込まれるとき、壁材料をそれ自体に圧縮する。ね じ山のねじ頂に切削刻み目１８が形成されており、壁へのアンカのねじ込み作用 が得られる。アンカが回転すると、これらの刻み目が実際に壁材料のねじ山の進 路を切削する。 図６〜１０を参照すると、アンカ１００はフランジ１０２を有する基端のある 中空円筒状ボディ１０１からなる。円筒状ボディの直径はアンカの長さ方向セン タ（フランジ端からアンカの長さのおよそ５４％）からアンカのセンタ軸心に配 置されたセンタリングチップ１０３のある尖ったドーム状の末端の切断端に向か って減少する。 高いねじ山１０４が円筒状ボディの外面に沿ってフランジからセンタリングチ ップに近接した位置にのびる。このねじ山の高さはボディの長さ方向センタから センタリングチップの付近のねじ山の末端に向かって減少する。 平坦バンド１１７がねじ山のねじ頂間でスパイラルをなし、アンカが壁にねじ 込まれるとき、壁材料をそれ自体に圧縮する。 内孔１０５がアンカの基端の開口から円筒状ボディのセンタ軸心に沿って末端 のセンタリングチップに連続的にのび、円筒状ボディの減少した直径およびアン カのセンタ軸心のセンタリングチップの配置によって部分的に閉じられる。内孔 の末端はシングルカッタ１１０の側面に沿って開口し、アンカが回転するとき、 壁から切削される壁材料へのアクセスを提供する。 ファスナ収容スプライン１１６が内孔１０５の内面に沿って基端の開口１１３ から末端のシングルカッタ１１０に軸方向にのびる。 図１〜５の実施例と同様、円筒状ボディの末端の減少した直径により、内孔１ ０５ａの末端は深いみぞ状をなす。壁から切削される材料の内孔へのアクセスを 提供するシングルカッタの側面に沿った内孔の末端の開口は三角形状であり、そ の側面はシングルカッタ１１０の先導および後続エッジ１０７、１０８によって 形成され、これは分岐スパイラル進路のセンタリングチップの先頂から円筒状ボ ディの末端の外周セグメント１０９によって形成されるアンカの長さ方向センタ （末端の切削端からアンカの長さのおよそ４６％）のベースにのびる。 先導エッジ１０７はそのスパイラル進路に沿ってのびるが、１０７ａで外方湾 曲進路のセンタリング尖端からのびる長さの部分に沿って拡張され、後続エッジ １０８はそのスパイラル進路に沿ってのび、拡張されない。エッジ１０７がベー スセグメント１０９に達する前、１０７ａと同様、拡張曲率が内方に戻り、まず 、拡張部分１０７ａの前方の材料の円形状軸方向切削作用が提供され、その後、 拡張戻り部分１０７ｂの後方の材料の円形状軸方向切削作用が提供される。先導 エッジがこのように切削するとき、アンカの直径が増大し、内孔の末端の開口が 拡大され、壁から切削される材料のための内孔の末端への最大アクセスが提供さ れる。 アンカが壁材料内で回転するとき、拡張されたエッジが材料を切断し、その材 料を外周方向に押すのではなく、切断された材料を内孔の開口の末端内に集める 。前方および後方切断作用がアンカをセンタリングされた状態に保つ。 アンカの基端の内孔の開口１１３はスクリュードライバなどの工具を収容し、 センタリングチップおよびみぞのエッジが壁材料にねじ山の末端１１５まで入っ た後、アンカを回転するよう形成されている。 シングルカッタ１１０の外面に沿ってのびるねじ山１０４ａが末端の切削端の アンカにボディおよび強度を付加し、材料内で回されるとき、アンカの末端のね じりが生じないようすることは重要である。 図９の１０４ｂで示されているように、ねじ山１０４ａが完成したスパイラル 進路にのびるようにしてもよいが、作業効率上、１０４ｃのように、内孔の末端 の領域のねじ山１０４を遮断し、内孔への切削壁材料のためのアクセスを提供す ることが決定された。 みぞの先導または切断エッジの遮断されたねじのエッジがカッタの切削作用を 生じさせることもわかった。 作用において、この実施例ではセンタリングチップが壁材料に入り、ねじ山の 末端がそれに続き、アンカが回転するとき、壁に切り込み始め、壁材料をねじ部 品のようにタッピングし、タッピングに先立って孔をドリリングすることはなく 、特にフランジおよびフランジに近接するねじ山の基端部分の高いねじ山により アンカが壁材料に埋め込まれるまで、アンカを壁材料に引き込み、ファスナのね じ山が内孔内のファスナ収容エレメントに切り込むとき、ねじ山の基端部分とフ ランジ間で円筒状ボディのまわりに壁材料を圧縮し、アンカがさらに回転するこ とに抵抗する。 この発明は請求の範囲によってのみ限定されるべきものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｈ Ｕ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＧ ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ， ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．壁ボード材料に挿入するための壁アンカであって、センタ軸心に沿ってのび 、基端の半径方向にのびるフランジを有する円筒状ボディを備え、前記円筒状ボ ディは末端の切削端に沿って減少する直径をもち、前記アンカのセンタ軸心に配 置されたセンタリングチップをもつ尖ったドーム、前記円筒状ボディの長さ方向 にのびる外ねじ山、および前記ボディの前記基端の開口から、前記内孔が前記円 筒状ボディの減少した直径および前記アンカのセンタ軸心の前記センタリングチ ップの配置によって部分的に閉じられた前記ボディの前記末端の切削端の開口に のびる軸方向通路を形成し、前記基端から前記軸方向通路に沿って軸方向にのび 、ねじファスナのねじ山を収容し、それによってタッピングされる手段と、前記 末端の切削端によって壁ボードを切削する前記アンカを回転させる駆動工具を収 容する前記末端の凹部手段とを備え、前記アンカの前記末端の切削端の前記内孔 の前記開口は前記末端の切削端の一方側に沿ってのびるだけであり、壁のボード から切削される材料を前記軸方向通路内に導くための前記軸方向通路に連通する 前記末端の切削端の前記一方側に沿ったアクセス手段からなり、前記アンカの前 記末端の前記内孔の前記開口はシングルカッタの先導エッジおよび後続エッジに よって形成され、前記エッジは前記センタリングチップから分岐スパイラル進路 にのび、前記外ねじ山は前記フランジに近接した前記末端から前記シングルカッ タに近接した位置にのび、壁ボード材料をタッピングし、前記シングルカッタが 回転するとき、前記ねじ山に先立って壁ボードの孔をドリリングすることなく、 前記アンカを壁ボード材料に引き込む手段からなり、前記外ねじ山は前記フラン ジ基端に近接した高い部分をもち、前記高い部分および前記フランジ基端は前記 アンカの回転によって壁材料に埋め込まれたとき、ねじファスナが、前記ねじフ ァスナのねじ山を収容し、それによってタッピングされる手段をタッピングして いるとき、前記アンカの末端移動に抵抗する壁材料を圧縮する手段からなること を特徴とする壁アンカ。 ２．前記外ねじ山は前記基端から前記センタリングチップに近接する位置にのび ることを特徴とする請求項１に記載のアンカ。 ３．前記外ねじ山が前記ボディの前記末端の切削端の前記内孔の前記開口で遮断 され、壁材料のための前記開口の遮断されていないアクセスを提供することを特 徴とする請求項２に記載のアンカ。 ４．前記先導エッジは前記センタリングチップからのびる外方湾曲エッジに沿っ て拡張されていることを特徴とする請求項１に記載のアンカ。 ５．前記先導エッジは前記センタリングチップからのびる外方湾曲エッジに沿っ て拡張されていることを特徴とする請求項２に記載のアンカ。 ６．前記先導エッジは前記先導エッジの基端で内方に湾曲していることを特徴と する請求項４に記載のアンカ。 ７．前記先導エッジは前記先導エッジの基端で内方に湾曲していることを特徴と する請求項５に記載のアンカ。