JPH1193922A

JPH1193922A - 拡開アンカー

Info

Publication number: JPH1193922A
Application number: JP10205192A
Authority: JP
Inventors: Pauru Maiyaa Furantsu; パウルマイヤーフランツ
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 1999-04-06
Also published as: DE59800327D1; DE19730843A1; EP0892181A1; US5919017A; KR19990013943A; EP0892181B1

Abstract

(57)【要約】【課題】スリーブ状のアンカー本体を確実に拡開させ
て要求荷重値を容易に実現可能であり、しかも簡単かつ
経済的に製造できる拡開アンカーを提案することにあ
る。【解決手段】本発明による拡開アンカーは、貫通孔
（３６）を有するスリーブ状のアンカー本体（４１）を
具え、そのアンカー本体は長手方向スリット（４５）が
設けられた拡開領域（４４）を有すると共に、拡開領域
（４４）に対向する後端部（４２）に内ねじ等の荷重係
止手段（４３）を具える。拡開素子（４７）は貫通孔
（４６）内に保持され、拡開領域（４４）が半径方向に
拡開する間に貫通孔（４６）内で軸線方向に変位可能と
する。拡開素子（４７）は、コンパクトな本体に巻き上
げられた金属打ち抜き曲げ部材であり、少なくとも部分
的に拡開領域（４４）における貫通孔（４６）に対して
内径過大となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は拡開アンカーに関し、特に、貫通
孔を有するスリーブ状のアンカー本体を具え、該アンカ
ー本体が長手方向スリットを具える拡開領域を有すると
共に、拡開領域に対向する後端部に荷重係止手段を有
し、拡開素子が貫通孔内に保持されると共に拡開領域が
半径方向に拡開する間に貫通孔で軸線方向に変位可能で
ある拡開アンカーに関するものである。

【０００２】

【背景技術】拡開アンカーに必要とされる要件は、簡単
な打ち込みが可能なことである。この要件は、特に、衝
撃拡開により打ち込み工程を実現する既知の拡開アンカ
ーによって充足される。この種の衝撃拡開アンカーは、
スリーブ状とする鋼製のアンカー本体を具え、長手方向
スリットを拡開する拡開領域を有する。特に鋼製の拡開
素子は、打ち込み方向に円錐形のテーパを有する中心孔
で軸線方向に変位可能として保持される。例えば、コン
クート、壁材等の受け物質におけるドリル孔内でスリー
ブ状のアンカー本体を拡開させるために、拡開素子は軸
線方向の衝撃作用を受けて、中心孔のテーパ部分に進入
させるのが有利である。これら既知の拡開アンカーは製
造コストが比較的高く、材料消費が多大であるため、特
に、テーパを有する中心孔の形成には大きな労力を要す
る。

【０００３】上述した係止原理に基く拡開アンカーは、
ヨーロッパ特許出願公開第０１７１３５４号公報に開示
されており、特に製造が容易であることを特徴としてい
る。この拡開アンカーは、長手方向スリットを形成した
係止領域を有するスリーブ状アンカー本体と、アンカー
本体に一体的に結合したヘリカル形状の拡開素子とを具
えている。拡開素子はスリーブ状アンカー本体の中心孔
内に配置され、軸線方向に打ち込むことにより半径方向
に拡開可能とする。拡開素子が半径方向に拡開するた
め、スリーブ状とするアンカー本体の拡開領域が拡が
り、拡開アンカーは孔に係止する。スリーブ状のアンカ
ー本体と一体的に成形した拡開素子とは、金属打ち抜き
曲げ部材から成形される。このように成形された拡開ア
ンカーは、製造技術上の観点から中実材料による衝撃拡
開アンカーに比べて有利であるが、ヘリカル形状の拡開
素子が軸線方向の圧縮ひずみに際して半径方向の内側に
逸脱する恐れがある。その場合、スリーブ状のアンカー
本体は半径方向で十分に拡開せず、拡開アンカーの係止
値が要求荷重値に達しない場合もある。

【０００４】

【発明の課題】本発明の課題は、上述の構成を有する既
知の拡開アンカーを改良し、既述の欠点を排除すると共
に、要求荷重値を実現するために、スリーブ状のアンカ
ー本体を確実に拡開させることを提案することにある。
その際、拡開アンカーは簡単かつ経済的に製造可能でな
ければならない。

【０００５】

【課題の解決手段】この課題を解決するため、本発明に
よる拡開アンカーは特に衝撃拡開形式のアンカーであ
り、貫通孔を有するスリーブ状のアンカー本体が、長手
方向スリットの設けられた拡開領域を有すると共に、拡
開領域に対向する後端部に内ねじ等の荷重係止手段を具
える。拡開素子は貫通孔に保持されると共に、拡開領域
が半径方向で拡開する間に貫通孔で軸線方向に変位可能
である。拡開素子はコンパクトな本体に巻き上げられ、
少なくとも部分的に拡開領域における貫通孔に対して内
径過大を示す。拡開素子は、コンパクトな本体に巻き上
げられた金属素材の打ち抜き曲げ部材から形成され、拡
開領域の貫通孔に進入する際に、もはや半径方向に逸脱
することはない。その結果、拡開領域は必要な程度だけ
確実に拡開し、拡開アンカーに必要とされる荷重値を与
える。拡開素子は、力学的には中実部材と同様に機能す
ると共に、簡単かつ経済的に任意の形状に形成可能であ
る。

【０００６】本発明の有利な変形においては、拡開素子
をスリーブ状のアンカー本体と一体的に成形する。この
ように成形することにより、拡開素子とアンカー本体と
は共通金属素材の打ち抜き曲げ部材から構成することが
できる。このことは製造費に特に有利に作用する。アン
カー本体の貫通孔から拡開素子が離脱するのを防止する
ために、特別な措置を講ずる必要はない。拡開素子はア
ンカー本体と結合し、全く失われる恐れが無いからであ
る。結合領域には予定破断箇所を設定し、その予定破断
箇所は拡開素子の衝撃的前進に際して剪断される。

【０００７】金属素材の打ち抜き曲げ部材を折り畳むこ
とにより、スリーブ状アンカー本体の拡開領域は後端部
よりも大きな肉厚を有する。この措置により、拡開領域
においてはアンカー本体の大きな圧縮ひずみが考慮され
る。金属打ち抜き曲げ部材を折り畳むことにより、拡開
領域における貫通孔の直径は、アンカー本体の後端部に
おける内径よりも小径とされる。このことは、内側への
折り曲げによって実現し、拡開領域を半径方向に圧縮す
ることによって強化される。

【０００８】本発明の別の実施形態における拡開素子
は、ほぼ円筒形状の外周輪郭を有する。拡開素子の外径
は、拡開領域における貫通孔の直径よりも約０．５ｍｍ
〜約１．５ｍｍだけ大とする。選択された直径比におい
ては、必要な挿入力と実現可能な荷重値とが均衡状態に
置かれる。

【０００９】拡開領域における貫通孔を打ち込み方向に
向けて直径の減少するテーパ形状に形成することによ
り、ドリル孔の最深領域における最大拡開力が周囲のド
リル孔内壁に作用する。基盤の表面に近い領域では極く
僅かの拡開力が生じるか、あるいは全く生じない。それ
により基盤物質が保護され、表面に近い領域の欠陥が阻
止される。製造技術上の観点から、貫通孔のテーパ形状
は、アンカー本体の巻き上げに先立って打ち抜き曲げ部
材の折り畳み部分を型付けすることにより簡単に実現可
能である。

【００１０】本発明の一実施形態において、拡開素子は
少なくとも部分的に打ち込み方向で円錐形のテーパを示
す外周輪郭を有する。円錐形の外周輪郭を有する拡開素
子は、円筒形状又は円錐形状のテーパを有する貫通孔と
結合して使用することができる。円錐形の外周輪郭の場
合、特に、アンカー本体の拡開領域における小直径の貫
通孔に容易に進入可能なのが有利である。

【００１１】拡開素子の拡開領域への前進を容易化する
ために、後端部から貫通孔におけるアンカー本体の拡開
領域に至る移行部分には、拡開素子のためのほぼ漏斗状
とするスリップ斜面を具えることができる。

【００１２】拡開素子は、荷重係止手段に対向する側に
中央で突出する突部を具えることができる。超硬コンク
リートの場合、貫通孔の内壁と拡開素子との間の摩擦抵
抗は、コンパクトに巻き上げた拡開素子の巻間における
摩擦抵抗を上回る。その結果、突部はコンパクトに巻き
上げた拡開素子に進入する。このことにより、拡開素子
における打ち込み方向側の前方領域が強化される。突部
を打ち込むことにより、打ち込み装置は必要な程度だけ
アンカー本体に進入し、アンカー本体の前面に打ち込み
マークを付けることができる。

【００１３】本発明の有利な変形において、拡開領域に
おけるアンカー本体は、凸状に湾曲した外面を有する三
角形類似の外周輪郭を具える。拡開領域は、３本の軸線
方向スリットによって拡開部分に分割される。ドリル孔
の位置に適合するために、選択された配置は有利である
ことが明らかである。その際、拡開のために可能な限り
大きな面積を保持することとする。

【００１４】安定的な係止を実現するため、拡開素子の
軸線方向の長さは、アンカー本体の全長から内ねじの軸
線方向延長部を差し引いた長さに一致させるのが有利で
ある。拡開素子とアンカー本体との間における選択され
た寸法関係においては、必要となるドリル孔の深さが最
適化される。拡開アンカーの係止には、拡開領域の全体
を利用する。

【００１５】

【実施の形態】以下、本発明を図示の好適な実施形態に
ついて更に具体的に説明する。図中の寸法は単位が異な
る。

【００１６】図１に示した本発明の第１実施形態による
拡開アンカーは、貫通孔６を有するスリーブ状のアンカ
ー本体１を具える。アンカー本体１の後端部２には、例
えば、内ねじ等からなる荷重係止手段３を設ける。アン
カー本体１は、長手方向スリット５を有する拡開領域４
を具える。図示の実施形態においては、拡開領域４にお
ける貫通孔６がアンカー本体１の前端に向けてテーパを
有する。アンカー本体１は、例えば、冷間加工プロセス
によって任意の形状に成形することができる。

【００１７】貫通孔６には、コンパクトに巻き上げた図
２に示す金属素材の打ち抜き曲げ部材１１から成る拡開
素子７を配置する。拡開素子７は、ほぼ円筒形状とする
外周輪郭を有する。拡開素子の後端面からは、ほぼ中央
に突部８が突出する。突部８は、図２に示すように、金
属素材の打ち抜き曲げ部材１１を裁断することによって
形成され、長手方向延長部に亙って異なる幅を有する。
打ち抜き曲げ部材１１の幅広端部で拡開素子７の巻き上
げを開始することにより、突部８を中央に配置すること
が可能となる。

【００１８】拡開領域４が拡開するために、拡開素子７
は、通常、軸線方向の衝撃によってテーパを有する貫通
孔６に進入する。その際、コンパクトに巻き上げた拡開
素子７は、既知の中実金属部材と同様の挙動を示す。本
発明によれば、巻き上げがコンパクトであるため、金属
材料は半径方向に内部へ逸脱しない。

【００１９】図３及び図４は、本発明による拡開アンカ
ーの第２実施形態を示している。図１に示した構成要素
に対応する構成要素は、２０を加えた参照数字によって
示される。例えば、アンカー本体の参照数字は２１、後
端部は２２、内ねじは２３、長手方向スリット２５を具
える拡開領域は２４とした。貫通孔には２６を付けた。
拡開素子２７は、ほぼ円筒形状とする外周輪郭を有す
る。本実施形態の特徴は、アンカー本体２１と拡開素子
２７とが互いに一体的に結合し、結合領域には予定破断
箇所２９を定めることにある。

【００２０】図４に示した展開図から明らかなように、
アンカー本体２１と拡開素子２７とは金属素材の打ち抜
き曲げ部材１２から形成される。スリーブ状のアンカー
本体２１を形成する打ち抜き曲げ部材の部分１２ｂは、
ほぼ矩形に形成される。拡開領域２４を形成する金属部
分１２ｂは長手方向スリット２５を具える。後端部２２
を形成する金属部分では、ねじ２３の輪郭が例えば、エ
ンボス加工又は圧延加工により形成される。拡開素子２
７を形成する打ち抜き曲げ部材１２の部分は、参照数字
１２ａで表す。この部分は、結合領域を介してアンカー
本体部分１２ａと結合し、そこに予定破断箇所２９を具
える。予定破断箇所２９は、例えば、材料の脆弱化又は
穴あけ加工等によって形成することができる。拡開素子
２７を形成する金属部分１２ａは、長手方向延長部に亙
って一定の幅を保つ矩形とする。したがって、コンパク
トに巻き上げた拡開素子は突部を有しない。

【００２１】図３に示すように、アンカー本体２１は、
内ねじ２３を有する後端部２２の肉厚ｗよりも大きい肉
厚ｔを拡開領域２４において有する。このことは、打ち
抜き曲げ部材１２においてアンカー本体２１を形成する
部分１２ｂを折り畳むことによって実現する。設定した
折り畳み箇所は、図２中で符号Ｆを付して示した。貫通
孔２６は拡開領域２４に円筒形状として形成される。材
料を折り畳むことにより、貫通孔２６は、後端部におけ
る直径ｒより小径の直径ｓを拡開領域２４において有す
る。拡開領域２４における貫通孔２６の直径ｓは、拡開
素子２７の外径ｄより小とする。特に、貫通孔２６と拡
開素子２７との直径差は約０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであ
る。これらの直径差においては、拡開素子２７がアンカ
ー本体２１の拡開領域２４における貫通孔２６に確実に
進入可能となり、十分な半径方向の拡開が実現する。

【００２２】図５及び図６に示した本発明による拡開ア
ンカーの第３実施形態は、図４及び図５に説明した第２
の実施形態に概ね一致している。第２の実施形態に係る
表記に対応させるために、同一又は類似の構成要素は３
０を加えた参照数字によって示した。例えば、アンカー
本体は３１、貫通孔は３６とした。第２実施形態との相
違点は、拡開素子３７がアンカー本体３１の後端部に対
向する端面に、ほぼ中央から突出する突部３８を具える
ことである。したがって、拡開素子３７の輪郭は、図１
に示した拡開素子７に一致する。図６は、第３実施形態
に必要な金属素材の打ち抜き曲げ部材１３の展開図を示
している。アンカー本体３１と拡開素子３７とにおける
各部分には、参照数字１３ｂ及び１３ａを付ける。予定
破断箇所３９を具える結合箇所を例示する。突部３８を
具える拡開素子３７を巻き上げは、予定破断箇所に対向
する金属部材１３ａの幅広端部から開始する。

【００２３】図７は、本発明による拡開アンカーの別の
実施形態を示している。第２及び第３実施形態における
表記に順じて、同一又は類似の構成要素には４０を加え
た参照数字を付ける。例えば、アンカー本体は４１、貫
通孔は４６、拡開素子は４７とする。この実施形態の特
徴とする構成は、貫通孔４６が後端部４２からアンカー
本体の拡開領域４４に至る移行部分に、拡開素子４７の
ためのほぼ漏斗状を呈するスリップ斜面５１を具えるこ
とにある。スリップ斜面５１は、例えば、アンカー本体
４１が未だ巻かれていない状態で折り畳んだ拡開領域４
４を刻み込むことによって実現する。その際、貫通孔４
６は前端に向けてテーパ形状を有する。拡開素子４７は
円筒形状として形成可能であるが、例示したように、円
錐形りテーパを有する前方部分５０を具えることもでき
る。拡開素子４７の軸線方向の長さｘは、内ねじ４３の
軸線方向延長部ｙを差し引いたアンカー本体４１の全長
ｌに一致する。

【００２４】図８は、図５に矢印VIIIで示した本発明に
よる拡開アンカーの平面図である。貫通孔３６を通じ
て、拡開素子３７の前端面を見ることができる。三角形
類似の拡開領域３４は、凸状に湾曲した外面を有するこ
とが明確に認められる。拡開部分３４は、長手方向スリ
ット３５によって３個の拡開部分１０に分割される。拡
開領域における金属打ち抜き曲げ部材に沿って折り曲げ
た折れ線Ｆは点線によって示される。

【００２５】図３〜図８に示した本発明による拡開アン
カーの実施形態では、図１及び図２に示した実施形態と
同様に、通常の方法で打ち込み工程が実行される。アン
カー本体は、受け物質中に用意された孔内に挿入され
る。拡開素子に当接させた打ち込み工具に与えることに
より軸線方向の衝撃力を作用させると、拡開素子は予定
破断箇所でアンカー本体から分離し、半径方向に拡開す
ると共に、拡開アンカーを係止させるために、拡開領域
に進入する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１実施形態による拡開アン
カーを示す縦断面図である。

【図２】図２は、図１に示した拡開素子の展開図であ
る。

【図３】図３は、本発明の第２実施形態による拡開アン
カーを示す縦断面図である。

【図４】図４は、図３に示した拡開アンカーの展開図で
ある。

【図５】図５は、本発明の第３実施形態による拡開アン
カーを示す縦断面図である。

【図６】図６は、図５に示した拡開アンカーの展開図で
ある。

【図７】図７は、本発明による拡開アンカーの変形例を
示す縦断面図である。

【図８】図８は、図５に矢印VII で示したアンカー本体
の拡開領域を示す正面図である。

【符号の説明】

１；２１；３１；４１アンカー本体２；２２；３２；４２後端部３；２３；３３；４３荷重係止手段４；２４；３４；４４拡開領域５；２５；３５；４５長手方向スリット６；２６；３６；４６貫通孔７；２７；３７；４７拡開素子８；３８；４８突部１０拡開部分１１；１１ｂ；１２ａ；１２ｂ；１３ａ；１３ｂ金属
素材の打ち抜き曲げ部材５０外周輪郭５１スリップ斜面２９；３９；４９予定破断箇所

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貫通孔（６）を有するスリーブ状のアン
カー本体（１；２１；３１；４１）を具え、該アンカー
本体が長手方向スリット（５；２５；３５；４５）を具
える拡開領域（４；２４；３４；４４）を有すると共
に、拡開領域（４；２４；３４；４４）に対向する後端
部（２；２２；３２；４２）に荷重係止手段（３；２
３；３３；４３）を有し、拡開素子（７；２７；３７；
４７）が貫通孔（６；２６；３６；４６）内に保持され
ると共に拡開領域（４；２４；３４；４４）が半径方向
に拡開する間に貫通孔（６；２６；３６；４６）で軸線
方向に変位可能である拡開アンカーにおいて、拡開素子
（７；２７；３７；４７）はコンパクトな本体に巻き上
げられ、少なくとも部分的に拡開領域（４；２４；３
４；４４）における貫通孔（６；２６；３６；４６）に
対して内径過大を示す金属素材の打ち抜き曲げ部材（１
１；１２ａ；１３ａ）であることを特徴とする拡開アン
カー。
【請求項２】請求項１記載の拡開アンカーにおいて、
スリーブ状のアンカー本体（１；２１；３１；４１）に
拡開素子（２７；３７；４７）を一体的に成形し、その
際に拡開素子（２７；３７；４７）およびアンカー本体
（２１；３１；４１）を共通金属素材の打ち抜き曲げ部
材（１２ａ，１２ｂ；１３ａ，１３ｂ）から構成すると
共に、結合領域に予定破断箇所（２９；３９；４９）を
配置したことを特徴とする拡開アンカー。
【請求項３】請求項２記載の拡開アンカーにおいて、
スリーブ状のアンカー本体（２１；３１；４１）は、金
属素材の打ち抜き曲げ部材（１１ｂ；１２ｂ）を折り曲
げることにより、後端部（２２；３２；４２）よりも拡
開領域（２４；３４；４４）において大きな肉厚（ｔ）
を有し、拡開領域（２４；３４；４４）における貫通孔
（２６；３６；４６）の直径（ｓ）はアンカー本体（２
１；３１；４１）の後端部（２２；３２；４２）におけ
る内径（ｒ）よりも小径とされていることを特徴とする
拡開アンカー。
【請求項４】請求項１〜３の何れか一項に記載の拡開
アンカーにおいて、拡開素子（７；２７；３７；４７）
は、ほぼ円筒状の外周輪郭を有し、拡開素子（７；２
７；３７；４７）の外径（ｄ）は拡開領域（４；２４；
３４；４４）における貫通孔の直径（ｓ）よりも約０．
５ｍｍ〜約１．５ｍｍだけ大としたことを特徴とする拡
開アンカー。
【請求項５】請求項３又は４に記載の拡開アンカーに
おいて、拡開領域（４４）における貫通孔（４６）は、
打ち込み方向に向けて直径の減少するテーパ形状に形成
され、そのテーパ形状は、打ち抜き曲げ部材の折り曲げ
部分に型付加工を施すことにより実現することを特徴と
する拡開アンカー。
【請求項６】請求項１〜３の何れか一項に記載の拡開
アンカーにおいて、拡開素子（４７）は、少なくとも部
分的に打ち込み方向に向けて外径の減少するテーパ形状
の外周輪郭（５０）を有することを特徴とする拡開アン
カー。
【請求項７】請求項１〜６の何れか一項に記載の拡開
アンカーにおいて、貫通孔（４６）における後端部から
アンカー本体（４１）の拡開領域（４４）に至る移行部
分には、拡開素子（４７）のための、ほぼ漏斗状のスリ
ップ斜面（５１）を具えることを特徴とする拡開アンカ
ー。
【請求項８】請求項１〜７の何れか一項に記載の拡開
アンカーにおいて、拡開セグメント（７；３７；４７）
は、荷重係止手段（３；３３；４３）に対向する側に中
央で突出する突部（８；３８；４８）を具えることを特
徴とする拡開アンカー。
【請求項９】請求項１〜８の何れか一項に記載の拡開
アンカーにおいて、拡開領域（３４）におけるアンカー
本体（３１）は、凸状に湾曲した外面を有する三角形類
似の外周輪郭を有することを特徴とする拡開アンカー。
【請求項１０】請求項１〜９の何れか一項に記載の拡
開アンカーにおいて、拡開素子（７；２７；３７；４
７）の軸線方向長さ（ｘ）は、アンカー本体（１；２
１；３１；４１）の全長（ｌ）から内ねじ（３；２３；
３３；４３）の軸線方向長さ（ｙ）を差し引いた長さに
一致することを特徴とする拡開アンカー。