TW202246626A - 錨固螺栓 - Google Patents

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Abstract

提供一種錨固螺栓（11），其包括：錐形螺栓（21），在外周面形成有螺紋，並插入錨孔（91）；套筒（25），安裝於錐形螺栓（21），並具有在配置於錨孔（91）的狀態下卡止於錨孔（91）的內側面的卡止片（252）；環狀的擴開環（26），在錐形螺栓（21）中安裝在比套筒（25）更靠錐形螺栓（21）的前端側，並在周向上被分割；以及錐形部（27），被塞入擴開環（26）的內孔而使擴開環（26）向徑向外側擴開。

Description

錨固螺栓
本發明涉及一種在穿設於混凝土等主體結構的錨孔中固定的錨固螺栓。
以往，作為固定於混凝土等主體結構的錨固螺栓，提出了一種錨固螺栓，其包括在前端部具有由多條縱向狹縫構成的擴開部的筒狀構件、以及插入所述筒狀構件的螺栓。此外，提出了一種錨固螺栓，其在前端部具備擴開部，該擴開部由捆紮條或彈性環將在周向上被分割的多個擴開片捆紮（參照專利文獻1、2）。
專利文獻1：日本特開平4-249608號公報。
專利文獻2：日本特開2003-268884號公報。
但是，以往的錨固螺栓具有在周向上被分割的多個擴開片，因此在錐形部的傾斜面撐開了擴開部的情況下，各擴開片向外側擴展。因此，在各擴開片之間產生間隙。例如，在錨固螺栓包括兩個擴開片的情況下，在擴展的兩個擴開片之間形成兩個間隙。在這種情況下，在錨孔的內周面上，各擴開片咬入與各擴開片相對的內壁，但是擴開片不能咬入與所述間隙部分相對的部分，以往的錨固螺栓不能得到充分的拉拔強度。
本發明的目的在於提供一種能夠提高拉拔強度的錨固螺栓。
本發明的一方面的錨固螺栓是在形成於主體結構的錨孔中固定的錨固螺栓。所述錨固螺栓包括：螺栓主體，在外周面形成有螺紋牙，並具有插入所述錨孔的插入部；筒狀構件，安裝於所述螺栓主體，並具有在配置於所述錨孔的狀態下卡止於所述錨孔的內側面的卡止部；環狀的擴開構件，在所述螺栓主體中安裝在比所述筒狀構件更靠所述錨固螺栓的前端側，並在周向上被分割；以及塞入部，被塞入所述擴開構件的內孔而使所述擴開構件向徑向外側擴開。
由於如此構成，所以能夠盡可能地減少擴開構件相對於錨孔的內壁的非接觸部分。其結果，能夠提高錨固螺栓的拉拔強度。
根據本發明，透過盡可能地減少擴開構件相對於錨孔的內壁的非接觸部分，從而能夠提高錨固螺栓的拉拔強度。
下面，適當地參照圖面對本發明的各實施方式進行說明。另外，以下說明的實施方式僅是將本發明具體化的一示例，並不限定本發明的技術範圍。
[第一實施方式]
圖1和圖2是表示本發明第一實施方式的錨固螺栓11的立體圖。本實施方式的錨固螺栓11安裝於硬化後的砂漿、混凝土等主體結構90（參照圖5A），是被稱為後施工錨的螺栓。另外，錨固螺栓11所施工的主體結構90可以是頂棚、側壁、地面中的任意一個。
如圖1和圖2所示，錨固螺栓11包括錐形螺栓21（本發明的螺栓主體的一示例）、螺母22、彈簧墊圈23（參照圖2）、平墊圈24、套筒25（本發明的筒狀構件的一示例）、擴開環26（本發明的擴開構件的一示例）和錐形部27（本發明的塞入部的一示例）。另外，螺母22、彈簧墊圈23和平墊圈24不是構成本發明的錨固螺栓的必須的要素，而是錨固螺栓11的安裝施工所需的要素。
圖3A和圖3B是表示錨固螺栓11的結構的圖，圖3A是側視圖，圖3B是局部剖視圖。在圖3B中表示錐形螺栓21以外的構件的剖面結構。
如圖3A和圖3B所示，錐形螺栓21是在外周面形成有外螺紋的螺栓，在其前端部一體地形成有錐形部27。從錐形螺栓21的頂部朝向前端部形成有外螺紋，其螺紋部28的頂部側的一部分露出到外部，錐形螺栓21的前端部側插入主體結構90上形成的錨孔91（參照圖5A）中。
錐形螺栓21由碳素鋼、不銹鋼等鋼材形成。另外，在錐形螺栓21由以鐵為主要成分的碳素鋼形成的情況下，為了防止生銹或腐蝕等，也可以實施熔融鍍鋅處理。
錐形部27被塞入擴開環26的內孔而使擴開環向徑向外側擴開，並且錐形部27形成為大致圓錐台形狀。錐形部27形成為朝向錐形螺栓21的前端部逐漸擴展的形狀，其外周面271的最小直徑的部分的外徑小於擴開環26的內徑，外周面271的最大直徑的部分的外徑大於擴開環26的內徑。
在錐形部27的前端側一體地形成有相對於錐形部27的外周面271向徑向外側突出的環狀的突出部272。因此，在外周面271與突出部272之間形成有台階272A。錐形部27是在錨固螺栓11的安裝施工時插入錨孔91的部分，因此突出部272的外徑小於錨孔91的內徑。即，在主體結構90形成有比錐形部27的最大直徑（突出部272的外徑）大的規定尺寸的錨孔91。
套筒25是形成為大致圓筒形的筒狀構件。套筒25安裝於錐形螺栓21。具體地說，錐形螺栓21的螺紋部28穿過套筒25的內孔，在該狀態下，在螺紋部28的頂部側依次穿過平墊圈24、彈簧墊圈23，進而螺母22與螺紋部28螺紋連接。套筒25的內孔的內徑稍大於螺紋部28的外徑和錐形部27的最小直徑且小於錐形部27的最大直徑。
套筒25由硬度比錐形部27和擴開環26小的原材料形成。在本實施方式中，套筒25由硬度比錐形部27和擴開環26小的合成樹脂形成。在本實施方式中，透過利用模具對合成樹脂進行成型來製造套筒25。所述合成樹脂例如可以使用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS樹脂、丙烯酸樹脂、聚氯乙烯、聚醯胺、聚縮醛、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET樹脂）、或以它們中的任意一種或多種為主要成分的合成樹脂等。這些合成樹脂的硬度小於主體結構90的硬度，即，硬度小於形成於主體結構90的錨孔91的內壁的硬度。
另外，套筒25不限於合成樹脂製，例如也可以由硬度比錐形部27和擴開環26小的鋁或銅等金屬、或者以該金屬為主要成分的合金等金屬原材料形成。此外，在套筒25由所述金屬原材料形成的情況下，優選該金屬原材料的硬度小於形成於主體結構90的錨孔91的內壁的硬度。
套筒25具有形成為圓筒形的筒主體部251（本發明的筒主體部的一示例）、一個或多個卡止片252（本發明的卡止部的一示例）、一條或多條狹縫253（本發明的狹縫的一示例）、以及小直徑筒部254（本發明的小直徑筒部的一示例）。上述各部分與套筒25一體形成。
卡止片252是如下的部分：在錨固螺栓11插入規定尺寸的錨孔91而配置在錨孔91內部的狀態下，卡止片252卡止於錨孔91的內側面。卡止片252設置在筒主體部251的頂部側的端部，是從筒主體部251的周面垂直地突出的傾斜狀的肋。卡止片252以頂部側最高、前端部側變低的方式傾斜。在本實施方式中，四個卡止片252形成於筒主體部251的外周面，在周向上等間隔配置。從筒主體部251的中心到卡止片252的長度H1（參照圖3A）比錨孔91的半徑長。即，錨孔91的內徑小於套筒25的最大直徑且大於錐形螺栓21的最大直徑（突出部272的外徑）。因此，如果錨固螺栓11被插入並塞入錨孔91，則四個卡止片252按壓接觸錨孔91的內側面，套筒25被固定在錨孔91內。
另外，卡止片252的數量不限於四個。卡止片252可以是兩個或三個，或者也可以是五個以上。此外，作為本發明的卡止部的一示例，例示了肋狀的卡止片252，但是本發明的卡止部不限於卡止片252。例如，也可以採用在筒主體部251的外周面沿著周向連續形成的環狀的傾斜部來代替卡止片252。
小直徑筒部254設置於筒主體部251的前端部側。小直徑筒部254是從筒主體部251向前端部延伸的圓筒形的部分。小直徑筒部254的內徑與筒主體部251的內徑為相同的尺寸，但是小直徑筒部254的外徑小於筒主體部251的外徑。因此，在筒主體部251與小直徑筒部254的邊界部分形成有台階251A。
擴開環26以覆蓋小直徑筒部254的外周面的方式安裝於小直徑筒部254。因此，如圖3B所示，小直徑筒部254配置在擴開環26的內表面與錐形螺栓21和錐形部27的外周面之間。
擴開環26是如下的構件：在錨固螺栓11的安裝施工時，透過將錐形部27塞入擴開環26的內孔，從而擴開環26向徑向外側擴開。在本實施方式中，擴開環26被擴開到超過錨孔91的內徑的尺寸。
擴開環26是形成為圓環狀的構件。擴開環26由碳素鋼、不銹鋼等鋼材形成。擴開環26在錐形螺栓21中安裝在比套筒25的筒主體部251更靠前端側。具體地說，擴開環26安裝於小直徑筒部254。
擴開前的擴開環26的內徑與小直徑筒部254的外徑為大致相同的尺寸，因此，擴開環26在其內表面與小直徑筒部254的外周部緊密接觸的狀態下安裝於小直徑筒部254。在擴開環26安裝於小直徑筒部254的狀態下，套筒25穿過錐形螺栓21的螺紋部28。
圖4A和圖4B是表示擴開前的擴開環26的圖。如圖4A和圖4B所示，擴開環26是圓環狀的構件，詳細地說，是中心軸方向的高度尺寸L1比擴開環26的外徑D1小的圓筒狀構件。在本實施方式中，擴開環26的所述高度尺寸L1設定為所述外徑D1的0.4倍至0.5倍左右的長度。另外，擴開環26的所述高度尺寸L1只要是小於所述外徑D1的尺寸即可，優選只要是所述外徑D1的0.5倍的尺寸以下即可。
擴開環26不是在周向上完全連續的圓環狀構件，而是被預定寬度d的狹縫261（本發明的分割線的一示例）在周向上分割。換句話說，擴開環26具有在周向上將其分割的狹縫261。狹縫261是錨固螺栓11固定於錨孔91時擴展的部分。另外，擴開環26不限於在周向上被狹縫261完全分割的結構。例如也可以是如下結構：狹縫261的中央部或任意一個端部局部連接，透過塞入錐形部27而切斷該連接部。即，擴開環26在周向上被狹縫261大致分割，但是也可以是局部連接的結構。
例如能夠透過切斷環狀的圓筒構件的外周壁而形成擴開環26。在這種情況下，切斷線成為狹縫261。此外，能夠透過利用彎曲加工裝置等對板狀或棒狀的構件進行彎曲加工而形成擴開環26。在這種情況下，透過彎曲加工使各構件的端部對合的部分成為狹縫261。
狹縫261的寬度d的尺寸沒有特別限定。如後所述，狹縫261是錨固螺栓11的施工時擴展的部分，因此其寬度d優選在施工前實質為零。
本實施方式中，在從側面觀察擴開環26的狀態（圖4A所示的狀態）下，擴開環26的狹縫261傾斜。即，狹縫261從出現在擴開環26的一側（例如圖4A的右側）的第一端部262（本發明的第一端部的一示例）到出現在另一側的第二端部263（本發明的第二端部的一示例）傾斜地延伸。因此，第一端部262和第二端部263在擴開環26的周向上相互隔開。
另外，擴開環26不限於圓筒狀構件。例如也可以是剖面形狀為圓形、橢圓形、多邊形、正方形、正三角形等的圓環狀的環構件。
狹縫261的傾斜角θ只要設定為如下角度即可：在錨固螺栓11的安裝施工後擴開環26被擴開的狀態下，如圖4B所示，從擴開環26的軸向觀察，第一端部262與第二端部263不重疊。這種傾斜角θ根據擴開環26的寬度、擴開後的擴開環26的外徑等來決定。
如圖3B所示，套筒25形成有預定寬度的狹縫253。狹縫253從小直徑筒部254的前端側的端部朝向錨固螺栓11的頂部呈直線狀延伸。在本實施方式中，狹縫253從小直徑筒部254延伸到筒主體部251，並且延伸到筒主體部251的中央附近。此外，在本實施方式中，四條狹縫253形成於套筒25，並在周向上等間隔配置。由於形成有這種狹縫253，所以能夠使小直徑筒部254、筒主體部251的前端部側的部分具有撓性。
另外，狹縫253的數量不限於四條。狹縫253可以是兩條或三條，或者也可以是五條以上。此外，狹縫253只要至少形成於小直徑筒部254即可。此外，狹縫253也可以在相對於套筒25的中心軸傾斜的方向上延伸。
以下，參照圖5A至圖5C，對錨固螺栓11的安裝結構進行說明。在此，圖5A是表示錨固螺栓11的套筒25插入了錨孔91的狀態的圖，圖5B是表示螺母22與錨固螺栓11螺紋連接的狀態的圖，圖5C是表示緊固錨固螺栓11的螺母22而完成了安裝施工後的固定狀態的圖。另外，在圖5A至圖5C中，省略了狹縫253的圖示。
在對錨固螺栓11進行施工的情況下，首先，施工者需要事先在主體結構90形成錨孔91。在主體結構90形成錨孔91並清掃了錨孔91的內部之後，施工者將安裝有螺母22和各墊圈23、24的狀態的錨固螺栓11插入構造構件80的安裝孔81和錨孔91（參照圖5A）。此時，施工者將套筒25塞入錨孔91，直到套筒25的上端與主體結構90的表面成為同一面為止（參照圖5B）。由此，套筒25的卡止片252被按壓於錨孔91的內表面，套筒25被固定在錨孔91內。在該時點，錐形螺栓21的螺紋部28的一部分從主體結構90向外部突出。
另外，如上所述，套筒25不是由金屬形成，而是由合成樹脂形成，因此與金屬製相比，能夠以較弱的力將套筒25塞入錨孔91。此外，在套筒25的卡止片252被按壓於錨孔91的內壁面的情況下，套筒25因卡止片252被壓潰而固定在錨孔91內，因此與現有產品相比，對錨孔91的內壁面的載荷負擔極小。因此，能夠防止插入套筒25時在錨孔91的內壁面產生裂紋。
此後，施工者使用電動式或空氣驅動式的衝擊扳手等，以預定的轉矩緊固螺母22（參照圖5C）。由此，僅錐形螺栓21被向上拉起，在錨孔91的內部，錐形部27與錐形螺栓21一起被向上拉起。隨著錐形部27被向上拉起，錐形部27被壓入擴開環26的內孔。具體地說，錐形部27被壓入小直徑筒部254的內孔。由此，利用錐形部27的外周面271的傾斜，將擴開環26向徑向外側擴開（參照圖5C）。擴開的擴開環26以咬入錨孔91的內壁面的方式固定。由此，錨固螺栓11被固定於錨孔91。此外，利用螺母22的緊固，構造構件80被錨固螺栓11牢固地安裝於主體結構90。
由於如上述的那樣構成本實施方式的錨固螺栓11，所以由錐形部27擴開的擴開環26的外周面與錨孔91的內壁面接觸，擴開環26咬入內壁面。此時，狹縫261由於錐形部27的壓入而擴展，但是由於狹縫261傾斜地延伸，所以擴開環26在周向上連續地接觸錨孔91的內壁面。即，在所述內壁面的360度的整個範圍（周向的整個範圍）內，擴開環26的外周面與所述內壁面接觸，在該範圍內不存在擴開環26的外周面與所述內壁面不接觸的非接觸部分。由此，能夠提高施工後的錨固螺栓11的拉拔強度。
此外，由於小直徑筒部254介於擴開環26的內周面與錐形部27的外周面之間，所以如果透過將錐形部27壓入小直徑筒部254的內孔而對小直徑筒部254作用較強的力，則小直徑筒部254被壓潰而延伸擴展。由此，填補擴開環26與錐形部27之間的微小的間隙，擴開環26的內周面與錐形部27的外周面緊密接觸。其結果，在擴開環26與錐形部27之間難以產生滑動。
此外，由於小直徑筒部254由硬度比擴開環26的硬度小的原材料形成，所以透過使小直徑筒部254在錐形部27與擴開環26之間緊密接觸，小直徑筒部254起到防滑的作用。因此，即使假設向錐形部27施加周向的力，錐形部27也不會相對於小直徑筒部254和擴開環26在周向上滑動。此外，擴開環26不會相對於小直徑筒部254和套筒25在周向上滑動。即，小直徑筒部254起到防止錐形部27、擴開環26轉動的作用。
此外，由於錐形部27具有突出部272，所以如果錨固螺栓11被向上拉起，則突出部272抵接於小直徑筒部254的端部。在這種情況下，不會由錐形部27的外周面271進行擴開環26的擴開。即，限制擴開環26進一步向徑向外側擴展。由於設置有這種突出部272，所以在擴開環26被錐形部27的外周面271最大地擴開的狀態時，即使螺母22的緊固轉矩小於衝擊扳手等的設定轉矩，緊固轉矩也由於突出部272與小直徑筒部254的端部抵接而增加。由此，所述緊固轉矩超過所述設定轉矩，衝擊扳手等對螺母22的緊固停止，限制擴開環26的進一步擴開。其結果，防止擴開環26相對於錨孔91的內壁的過度咬入，能夠防止由過度咬入引起的主體結構90的裂紋。
此外，在套筒25設置有小直徑筒部254，在該小直徑筒部254安裝有擴開環26，因此擴開環26穩定地支撐於套筒25。
此外，套筒25由硬度比形成於主體結構90的錨孔91的內壁的硬度小的原材料形成，具體地說由上述合成樹脂形成，因此施工者不需要用錘子用力敲打插入錨孔91的錐形螺栓21，能夠容易地將套筒25安裝於錨孔91。此外，由於僅透過用衝擊扳手等緊固螺母22就能夠將錨固螺栓11固定於構造構件80，因此施工性提高。
此外，在插入套筒25時卡止片252向錨孔91的內壁面施加的載荷負荷極小，因此能夠防止如現有產品那樣外周面的金屬部分咬入錨孔91的內壁面而在該內壁面產生裂紋。此外，由於對內壁面的載荷負荷小，所以與現有產品相比，在接近主體結構90的邊緣附近的位置也能夠對錨固螺栓11進行施工。
另外，在上述實施方式中，說明了擴開環26的狹縫261傾斜延伸的例子，但是狹縫261的形狀不限於上述例子。例如圖6A所示，擴開環26也可以由與擴開環26的中心軸平行的直線狀的狹縫261A分割。在這種情況下，雖然擴開後的擴開環26僅狹縫261A的寬度d的部分不與錨孔91的內壁面接觸，但是與以往結構相比，能夠顯著地減少非接觸部分，即，與以往相比，周向的咬入部分顯著增多。因此，即使是這種擴開環26，也能夠提高施工後的錨固螺栓11的拉拔強度。
此外，擴開環26也可以是由具有多個彎曲點的狹縫261B分割的結構（參照圖6B），或者由彎曲成S形的形狀的狹縫261C分割的結構（參照圖6C）。在這種情況下，第一端部262與第二端部263在擴開環26的周向上相互隔開。即使是這種結構，擴開環26的外周面也與錨孔91的內壁面在周向上連續接觸。由此，能夠提高施工後的錨固螺栓11的拉拔強度。
此外，如圖7所示，錨固螺栓11也可以是具有套筒25A來代替套筒25的結構，所述套筒25A不具有小直徑筒部254。在這種情況下，擴開環26的厚度的尺寸增大了小直徑筒部254的厚度量，成為與筒主體部251的厚度大致相同的厚度。即使是該結構，擴開環26的外周面也與錨孔91的內壁面在周向上連續接觸，由此能夠提高施工後的錨固螺栓11的拉拔強度。
此外，在上述實施方式中，例示了錨固螺栓11包括具有狹縫261的擴開環26的結構，但是本發明不限於該結構。例如圖8所示，錨固螺栓11也可以是具有以往的筒狀的擴開構件26A來代替擴開環26的結構，該擴開構件26A在前端部具有多條縱向狹縫，並且在周向上未被分割。即使是該結構，小直徑筒部254也介於擴開構件26A的內周面與錐形部27的外周面之間，因此在擴開構件26A與錐形部27之間難以產生滑動。
另外，上述第一實施方式的變形例、其他實施例也能夠應用於後述的第二實施方式、第三實施方式和第四實施方式。
[第二實施方式]
以下，參照圖9至圖12C，說明本發明第二實施方式的錨固螺栓12的結構。在此，圖9是表示錨固螺栓12的立體圖。圖10A是錨固螺栓12的側視圖，圖10B是錨固螺栓12的局部剖視圖。在圖10B中表示錐形螺栓31以外的構件的剖面結構。此外，圖11A和圖11B是表示安裝於錨固螺栓12的套筒35的圖。
另外，在本實施方式中，對於與上述第一實施方式共通的結構、實質上起到相同作用的結構，標註與第一實施方式的結構所使用的元件符號相同的元件符號，由此省略其說明。
如圖9所示，錨固螺栓12包括錐形螺栓31（本發明的螺栓主體的一示例）、螺母22、平墊圈24、套筒35（本發明的筒狀構件的一示例）、擴開環26（本發明的擴開構件的一示例）和錐形部27（本發明的塞入部的一示例）。
如圖10A所示，錐形螺栓31是在外周面形成有外螺紋的螺栓，在其前端部一體地形成有錐形部27。從錐形螺栓31的頂部朝向前端部形成有外螺紋，其螺紋部28的頂部側的一部分露出到外部，錐形螺栓31的前端部側插入主體結構90上形成的錨孔91（參照圖12A）中。
錐形螺栓31與上述第一實施方式的錐形螺栓21不同的部分是錐形螺栓31具有用於安裝套筒35的支撐部311，除了這一點以外與錐形螺栓21結構相同。支撐部311是外徑比螺紋部28的外徑小的剖面圓形的部分，形成在螺紋部28與錐形部27之間。支撐部311的外徑比螺紋部28的外徑小，因此在支撐部311與螺紋部28之間形成有台階312。
在支撐部311的前端部側設置有錐形部27。錐形部27的外周面的最小直徑的部分的外徑與支撐部311的外徑為相同尺寸，錐形部27的最大直徑的部分（突出部272）的外徑與螺紋部28的外徑為相同尺寸。
如圖10B所示，套筒35是形成為大致圓筒形的筒狀構件。套筒35安裝於錐形螺栓31，具體地說，安裝於錐形螺栓31的支撐部311。套筒35由與上述第一實施方式的套筒25相同的原材料、即合成樹脂形成。
如圖11A和圖11B所示，套筒35與上述第一實施方式的套筒25不同的部分是具有實質上被分割為兩部分的結構、以及設置有多個卡止肋352來代替卡止片252，除了這些點以外與套筒25結構相同。
套筒35具有形成為圓筒形的筒主體部351（本發明的筒主體部的一示例）、一個或多個卡止肋352（本發明的卡止部的一示例）、以及小直徑筒部254（本發明的小直徑筒部的一示例）。上述各部分與套筒35一體形成。另外，雖然套筒35未形成有上述狹縫253，但是套筒35也可以形成有與狹縫253相同的狹縫。
套筒35具有形成為半圓筒形的兩個構件351A、351B。透過將這些構件351A、351B對合，從而構成大致圓筒形的套筒35。本實施方式中，在套筒35分離為兩部分的狀態下，一方的構件351A的內側面與支撐部311的表面抵接，在該狀態下另一方的構件351B安裝於支撐部311。各構件351A、351B的一側的側端部由薄壁帶狀的兩個連結部353相互連結。
在各構件351A、351B對合的抵接面設置有卡合槽354和卡合突起355。透過各構件351A、351B對合，從而卡合突起355插入卡合槽354，利用卡扣機構而相互卡合。
卡止肋352是如下的部分：在錨固螺栓12插入規定尺寸的錨孔91而配置在錨孔91內部的狀態下，卡止肋352卡止於錨孔91的內側面。卡止肋352在筒主體部351的外周面沿著軸向延伸，詳細地說，從軸向的一端延伸到另一端。卡止肋352從筒主體部351的周面垂直地突出，在前端部側具有傾斜面。在本實施方式中，六個卡止肋352形成在筒主體部351的外周面，並在周向上等間隔配置。從筒主體部351的中心到卡止肋352的長度H2（參照圖10B）比錨孔91的半徑長。即，錨孔91的內徑小於套筒35的最大直徑且大於錐形螺栓31的最大直徑（螺紋部28的外徑、突出部272的外徑）。因此，如果錨固螺栓12被插入並塞入錨孔91，則六個卡止肋352按壓接觸錨孔91的內側面，套筒35被固定在錨孔91內。
另外，卡止肋352的數量不限於六個。卡止肋352可以是兩個、三個、四個或五個，或者也可以是七個以上。
以下，參照圖12A至圖12C，對錨固螺栓12的安裝結構進行說明。在此，圖12A是表示錨固螺栓12的套筒35插入了錨孔91的狀態的圖，圖12B是表示螺母22與錨固螺栓12螺紋連接的狀態的圖，圖12C是表示緊固錨固螺栓12的螺母22而安裝施工後的固定狀態的圖。
在對錨固螺栓12進行施工的情況下，施工者將安裝有螺母22和墊圈24的狀態的錨固螺栓12插入構造構件80的安裝孔81和錨孔91（參照圖12A）。此後，塞入錨固螺栓12，直到套筒35配置在錨孔91的預定位置為止（參照圖12B）。套筒35由比構造構件80、錨孔91的內壁（即主體結構90）柔軟的原材料形成，因此施工者例如透過用塑料錘等輕輕地敲擊錐形螺栓31的頂部，從而能夠將套筒35塞入到預定的位置（圖12B所示的位置）。在該時點，錐形螺栓31的螺紋部28的一部分從主體結構90向外部突出。
另外，如上所述，套筒35不是由金屬形成，而是由比主體結構90柔軟的合成樹脂形成，因此與金屬製相比，能夠以較弱的力將套筒35打入錨孔91。此外，在套筒35的卡止肋352被按壓於錨孔91的內壁面的情況下，透過卡止肋352被壓潰而將套筒35固定在錨孔91內，因此與現有產品相比，對錨孔91的內壁面的載荷負擔極小。因此，能夠防止打入套筒35時在錨孔91的內壁面產生裂紋。
此後，施工者使用電動式或空氣驅動式的衝擊扳手等，以預定的轉矩緊固螺母22（參照圖12C）。由此，僅錐形螺栓31被向上拉起，在錨孔91的內部，錐形部27與錐形螺栓31一起被向上拉起。隨著錐形部27被向上拉起，錐形部27被壓入擴開環26的內孔。具體地說，錐形部27被壓入小直徑筒部254的內孔。由此，利用錐形部27的外周面271的傾斜，將擴開環26向徑向外側擴開（參照圖12C）。擴開的擴開環26以咬入錨孔91的內壁面的方式固定。由此，錨固螺栓12被固定於錨孔91。此外，利用螺母22的緊固，構造構件80由錨固螺栓12牢固地安裝於主體結構90。
由於如上述的那樣構成本實施方式的錨固螺栓12，所以起到與上述第一實施方式的錨固螺栓11相同的效果。
特別是套筒35由硬度比形成於主體結構90的錨孔91的內壁的硬度小的原材料形成，具體地說由上述合成樹脂形成，因此施工者不需要用鐵錘等用力將錐形螺栓31敲入錨孔91，就能夠容易地將套筒35插入到錨孔91的預定深度，施工性提高。
此外，在插入套筒35時卡止肋352對錨孔91的內壁面施加的載荷負荷極小，因此能夠防止如現有產品那樣，外周面的金屬部分咬入錨孔91的內壁面而在該內壁面產生裂紋。此外，由於對內壁面的載荷負荷小，所以與現有產品相比，在接近主體結構90的邊緣附近的位置也能夠對錨固螺栓12進行施工。
[第三實施方式]
以下，參照圖13、圖14A和圖14B，說明本發明第三實施方式的錨固螺栓13的結構。在此，圖13是表示錨固螺栓13的立體圖。圖14A是錨固螺栓13的側視圖，圖14B是錨固螺栓13的局部剖視圖。在圖14B中表示螺栓41以外的構件的剖面結構。
另外，在本實施方式中，對於與上述第一實施方式共通的結構、實質上起到相同作用的結構，標註與第一實施方式的結構所使用的元件符號相同的元件符號，由此省略其說明。
如圖13所示，錨固螺栓13包括螺栓41（本發明的螺栓主體的一示例）、平墊圈24、套筒25（本發明的筒狀構件的一示例）、擴開環26（本發明的擴開構件的一示例）和錐形螺母47（本發明的塞入部的一示例）。錨固螺栓13與上述第一實施方式的錨固螺栓11不同的部分是設置有螺栓41和錐形螺母47來代替錐形螺栓21，除了這一點以外與錨固螺栓11結構相同。
螺栓41是所謂的六角螺栓，是在頭部具有六角螺母的螺栓。在螺栓41的螺紋部48形成有外螺紋。螺栓41由與上述第一實施方式的錐形螺栓21相同的原材料形成。
錐形螺母47與螺栓41的螺紋部48螺紋連接，是在內部形成有內螺紋的螺母構件。錐形螺母47由與上述第一實施方式的錐形螺栓21相同的原材料形成。錐形螺母47透過與螺栓41的螺紋部48螺紋連接，從而被塞入擴開環26的內孔而使擴開環向徑向外側擴開。錐形螺母47除了在內部形成有內螺紋以外，形成為與錐形螺栓21所具有的錐形部27相同的形狀，並且形成為大致圓錐台形狀。即，錐形螺母47形成為朝向錨固螺栓13的前端部逐漸擴展的形狀，其外周面471的最小直徑的部分的外徑小於擴開環26的內徑，外周面471的最大直徑的部分的外徑大於擴開環26的內徑。
此外，錐形螺母47形成有與錐形部27的突出部272相同結構的環狀的突出部472。因此，在外周面471與突出部472之間形成有台階472A。
錐形螺母47是在錨固螺栓13的安裝施工時插入錨孔91的部分，因此突出部472的外徑小於錨孔91的內徑。即，在主體結構90形成有比錐形螺母47的最大直徑（突出部472的外徑）大的規定尺寸的錨孔91。
以下，參照圖15A至圖15C，對錨固螺栓13的安裝結構進行說明。在此，圖15A是表示錨固螺栓13的套筒25和錐形螺母47插入了錨孔91的狀態的圖，圖15B是表示螺栓41與錐形螺母47螺紋連接的狀態的圖，圖15C是表示螺栓41被緊固於錐形螺母47而完成了安裝施工後的固定狀態的圖。另外，在圖15A至圖15C中省略了狹縫253的圖示。
在對錨固螺栓13進行施工的情況下，施工者將安裝有螺栓41和墊圈24的狀態的錨固螺栓13插入構造構件80的安裝孔81和錨孔91（參照圖15A）。此時，施工者將套筒25塞入錨孔91，直到套筒25的上端與主體結構90的表面成為同一面為止（參照圖15B）。由此，套筒25的卡止片252被按壓於錨孔91的內表面，套筒25被固定在錨孔91內。
此後，施工者使用電動式或空氣驅動式的衝擊扳手等，以預定的轉矩緊固螺栓41（參照圖15C）。由此，螺栓41與錐形螺母47螺紋連接，僅錐形螺母47被向上拉起。隨著錐形螺母47被向上拉起，錐形螺母47被壓入擴開環26的內孔。具體地說，錐形螺母47被壓入小直徑筒部254的內孔。由此，利用錐形螺母47的外周面471的傾斜，將擴開環26向徑向外側擴開（參照圖15C）。擴開的擴開環26以咬入錨孔91的內壁面的方式固定。由此，錨固螺栓13被固定於錨孔91。
由於如上述的那樣構成本實施方式的錨固螺栓13，所以起到與上述第一實施方式的錨固螺栓11相同的效果。
[第四實施方式]
以下，參照圖16至圖19，說明本發明第四實施方式的錨固螺栓14的結構。在此，圖16是表示錨固螺栓14的立體圖。圖17A是錨固螺栓14的側視圖，圖17B是錨固螺栓14的局部剖視圖。在圖17B中表示錐形螺栓31以外的構件的剖面結構。此外，圖18和圖19是表示安裝於錨固螺栓14的套筒45的圖。
另外，在本實施方式中，對於與上述第一實施方式共通的結構、實質上起到相同作用的結構，標註與第一實施方式的結構所使用的元件符號相同的元件符號，由此省略其說明。
如圖16所示，錨固螺栓14包括錐形螺栓31（本發明的螺栓主體的一示例）、螺母22、平墊圈24、套筒45（本發明的筒狀構件的一示例）、擴開環26（本發明的擴開構件的一示例）和錐形部27（本發明的塞入部的一示例）。
如圖17A和圖17B所示，錐形螺栓31是在外周面形成有外螺紋的螺栓，在其前端部一體地形成有錐形部27。從錐形螺栓31的頂部朝向前端部形成有外螺紋。錐形螺栓31的前端部側插入主體結構90上形成的錨孔91（參照圖12A）中。另外，錐形螺栓31與應用於上述第一實施方式的錐形螺栓結構相同，因此在此省略其詳細說明。
如圖17A和圖17B所示，套筒45是形成為大致圓筒形的筒狀構件。套筒45安裝於錐形螺栓31，具體地說，安裝於錐形螺栓31的支撐部311。套筒45由與上述第一實施方式的套筒25相同的原材料、即合成樹脂形成。在本實施方式中，套筒45的外徑形成為與規定尺寸的錨孔91的內徑大致相同的尺寸。
如圖18和圖19所示，套筒45具有第一套筒45A和第二套筒45B。透過組裝第一套筒45A和第二套筒45B，從而構成作為筒狀構件的套筒45。在本實施方式中，第一套筒45A和第二套筒45B由不同種類的合成樹脂形成，第一套筒45A由比第二套筒45B柔軟的材質的合成樹脂構成。當然，第一套筒45A和第二套筒45B也可以由相同硬度的材質構成。
第一套筒45A是供錐形螺栓31的螺紋部28穿過的構件，具有形成為在螺紋部28的軸向上較長的圓筒形的筒主體部451（本發明的筒主體部的一示例）、以及從插入方向側（前端側）的端部突出的半圓筒形的卡合部452。第一套筒45A形成為比後述的第二套筒45B在軸向上長，具體地說，形成為第二套筒45B的軸向長度的2倍以上的長度。如圖17B所示，筒主體部451供螺紋部28穿過，安裝成覆蓋螺紋部28的大致整體。
在筒主體部451中的與插入方向相反側（基端側）的端部一體地形成有與平墊圈24抵接的凸緣453。凸緣453的外徑大於平墊圈24的內孔的內徑。
卡合部452是與第二套筒45B卡合的部分。如圖19所示，在卡合部452的內表面4521形成有遍及周向連續形成的凸狀的突出肋454。即，突出肋454在內表面4521上沿著周向延伸。突出肋454是與形成於第二套筒45B的後述的卡合槽458（參照圖18）卡合的部分。在本實施方式中，突出肋454形成為鉤狀，以便在與卡合槽458卡合的情況下卡合不易脫開。具體地說，在突出肋454的前端側的部分形成有從其頂部到內表面4521的傾斜面，在突出肋454的基端側的部分形成有從所述頂部到內表面4521的垂直面。
第二套筒45B是安裝於支撐部311的構件，具有在筒狀構件上沿著中心軸方向形成有切口456的主體部455、以及從主體部455中的插入方向側的端部突出的小直徑筒部457（本發明的小直徑筒部的一示例）。切口456在從主體部455到小直徑筒部457的部分連續形成。
小直徑筒部457是與上述各實施方式中的小直徑筒部254相當的部分，配置在擴開環26的內表面與錐形螺栓31和錐形部27的外周面之間。小直徑筒部457除了具有切口456以外，與上述各實施方式的小直徑筒部254結構相同，因此在此省略詳細說明。
切口456設置成用於在第二套筒45B安裝於支撐部311的情況下，使第二套筒45B在切口456的部分處擴開。在第二套筒45B的切口456被擴開的狀態下，能夠在支撐部311安裝第二套筒45B。
如圖18所示，在第二套筒45B的主體部455的外周部形成有與卡合部452的內表面4521面接觸的卡合面4551。卡合面4551是從主體部455的外周面減薄了卡合部452的厚度量的部分。因此，在卡合面4551與主體部455的外周面之間形成有台階4552。
在組裝了第一套筒45A和第二套筒45B的情況下，在卡合部452的內表面4521與卡合面4551抵接的狀態下，卡合部452的外周面與主體部455的外周面處於同一面。此外，在組裝了第一套筒45A和第二套筒45B的狀態下，卡合部452的周向的端部4522與台階4552以沿著周向相向的方式相對，相互接近或抵接。因此，第一套筒45A與第二套筒45B在周向上卡合。由此，在錨固螺栓14的施工時，第一套筒45A與第二套筒45B一體化，任意一方的套筒不會相對於另一方的套筒相對地繞軸轉動。
在主體部455的卡合面4551形成有能夠供突出肋454插入的卡合槽458。卡合槽458沿著周向連續地形成。即，卡合槽458在卡合面4551上沿著周向延伸。在組裝了第一套筒45A和第二套筒45B的情況下，突出肋454插入卡合槽458。由此，第一套筒45A與第二套筒45B在插入方向上卡合。其結果，在錨固螺栓14的施工中，第一套筒45A與第二套筒45B難以分離。
以上述方式構成的套筒45首先將第二套筒45B安裝於支撐部311。此後，將螺紋部28穿過第一套筒45A，並將第一套筒45A塞入到第二套筒45B側。此時，卡合部452以覆蓋卡合面4551的方式與卡合面4551卡合。由此，第一套筒45A與第二套筒45B在周向上卡合。此外，透過突出肋454與卡合槽458卡合，從而第一套筒45A與第二套筒45B在插入方向上也卡合。
在本實施方式中，例示了在周向上延伸的突出肋454和卡合槽458，例如突出肋454也可以在軸向上延伸。在這種情況下，優選的是，卡合槽458也在軸向上延伸，並設置在能夠供突出肋454卡合的位置。在這種情況下，突出肋454和卡合槽458只要至少設置一個即可，更優選設置多個。另外，突出肋454和卡合槽458不是本發明所必須的結構，也可以省略。
如果是本實施方式的錨固螺栓14，則由於設置有上述第一套筒45A，所以在錨固螺栓14安裝於錨孔91的狀態下，不僅第二套筒45B的外周面與錨孔91的內表面接觸，而且第一套筒45A的外周面也與錨孔91的內表面接觸。由此，在錨固螺栓14中，在周向上產生適度的接觸摩擦。另外，將錨固螺栓14安裝於錨孔91而進行施工的方法與上述第二實施方式的錨固螺栓12的施工方法相同，因此可以參照上述圖12A至圖12C所示的安裝結構的說明。
由於如上述的那樣構成本實施方式的錨固螺栓14，所以起到與上述第一實施方式至第三實施方式的各錨固螺栓11、12、13相同的效果。
以上說明的本發明的實施方式包括以下記載的各公開事項（1）至（9）。
本發明（1）是在形成於主體結構的錨孔中固定的錨固螺栓。所述錨固螺栓包括：螺栓主體，在外周面形成有螺紋牙，並具有插入所述錨孔的插入部；筒狀構件，安裝於所述螺栓主體，並具有在配置於所述錨孔的狀態下卡止於所述錨孔的內側面的卡止部；環狀的擴開構件，在所述螺栓主體中安裝在比所述筒狀構件更靠所述錨固螺栓的前端側，並在周向上被分割；以及塞入部，被塞入所述擴開構件的內孔而使所述擴開構件向徑向外側擴開。
由於如此構成，所以能夠盡可能地減少擴開構件相對於錨孔的內壁的非接觸部分。其結果，能夠提高錨固螺栓的拉拔強度。
本發明（2）在本發明（1）的錨固螺栓的基礎上，所述擴開構件中的分割線從出現在所述擴開構件的一側的第一端部形成到出現在所述擴開構件的另一側的第二端部，所述第一端部與所述第二端部在所述擴開構件的所述周向上隔開。
由此，能夠使擴開構件與錨孔的內壁中的周向整個區域接觸並咬入，其結果，能夠顯著地提高錨固螺栓的拉拔強度。
本發明（3）在本發明（1）或（2）的錨固螺栓的基礎上，所述筒狀構件具有筒主體部和小直徑筒部。所述小直徑筒部從所述筒主體部中的所述前端側的端部向所述前端側延伸，並配置在所述擴開構件的內表面與所述塞入部的外周面之間，外徑小於所述筒主體部的外徑。
本發明（4）在本發明（3）的錨固螺栓的基礎上，所述擴開構件在內表面與所述小直徑筒部的外周部緊密接觸的狀態下安裝於所述小直徑筒部。
由此，擴開構件穩定地支撐於所述小直徑筒部。
本發明（5）在本發明（3）或（4）的錨固螺栓的基礎上，所述筒狀構件具有從所述小直徑筒部的所述前端側的端部向所述筒主體部延伸的至少一條狹縫。
由此，能夠使小直徑筒部具有撓性。因此，即使塞入部被壓入並塞入小直徑筒部的內孔，小直徑筒部也向徑向外側撓曲。由此，能夠防止塞入部的按壓引起的小直徑筒部的破裂等破損。
本發明（6）在本發明（5）的錨固螺栓的基礎上，所述狹縫延伸到所述筒主體部的中央附近。
由此，能夠使所述筒主體部也具有撓性。
本發明（7）在本發明（1）至（6）中的任意一個錨固螺栓的基礎上，優選所述擴開構件由以具有延展性的金屬為主要成分的原材料形成。
本發明（8）在本發明（1）至（7）中的任意一個錨固螺栓的基礎上，所述筒狀構件由硬度比所述塞入部和所述擴開構件的硬度小的原材料形成。
由此，在所述塞入部與所述擴開構件之間配置有所述小直徑筒部的狀態下，如果由於所述塞入部的壓入而向徑向外側施加較強的力，則所述小直徑筒部以被壓潰的方式延伸擴展。因此，即使在所述塞入部與所述擴開構件之間存在間隙的情況下，該間隙也被小直徑筒部填補。由此，所述塞入部與所述擴開構件將所述小直徑筒部夾在中間而緊密接觸。此外，所述小直徑筒部由硬度比所述擴開構件的硬度小的原材料形成，因此透過小直徑筒部在所述塞入部與所述擴開構件之間緊密接觸，小直徑筒部起到防滑的作用。由此，即使假設對塞入部施加周向的力，塞入部也不會相對於小直徑筒部和擴開構件在周向上滑動。此外，擴開構件不會相對於小直徑筒部在周向上滑動。
本發明（9）在本發明（8）的錨固螺栓的基礎上，優選所述筒狀構件由以合成樹脂為主要成分的原材料形成。
11,12,13,14:錨固螺栓 21,31:錐形螺栓 22:螺母 23:墊圈 24:墊圈 25,25A,35,45:套筒 251:筒主體部 251A:台階 252:卡止片 253:狹縫 254:小直徑筒部 26:擴開環 26A:擴開構件 261,261A,261B,261C:狹縫 262:第一端部 263:第二端部 27:錐形部 271:外周面 272:突出部 272A:台階 28:螺紋部 311:支撐部 312:台階 351:筒主體部 351A,351B:構件 352:卡止肋 353:連結部 354:卡合槽 355:卡合突起 41:螺栓 45A:第一套筒 45B:第二套筒 451:筒主體部 452:卡合部 4521:內表面 4522:端部 453:凸緣 454:突出肋 455:主體部 4551:卡合面 4552:台階 456:切口 457:小直徑筒部 458:卡合槽 47:錐形螺母 471:外周面 472:突出部 472A:台階 48:螺紋部 80:構造構件 81:安裝孔 90:主體結構 91:錨孔 H1:長度 D1:外徑 L1:高度尺寸 d:寬度 θ:傾斜角
圖1是表示本發明第一實施方式的錨固螺栓11的立體圖。 圖2是表示本發明第一實施方式的錨固螺栓11的立體圖。 圖3A是錨固螺栓11的側視圖。 圖3B是錨固螺栓11的局部剖視圖。 圖4A是表示安裝於錨固螺栓11的擴開環的圖。 圖4B是表示安裝於錨固螺栓11的擴開環的圖。 圖5A是表示錨固螺栓11插入錨孔的過程的圖。 圖5B是表示錨固螺栓11插入了錨孔的狀態的圖。 圖5C是表示緊固錨固螺栓11的螺母而施工後的固定狀態的圖。 圖6A是表示錨固螺栓11的擴開環的變形例1的圖。 圖6B是表示錨固螺栓11的擴開環的變形例2的圖。 圖6C是表示錨固螺栓11的擴開環的變形例3的圖。 圖7是表示錨固螺栓11的另一個實施例的側視圖。 圖8是表示錨固螺栓11的又一個實施例的側視圖。 圖9是表示本發明第二實施方式的錨固螺栓12的立體圖。 圖10A是錨固螺栓12的側視圖。 圖10B是錨固螺栓12的局部剖視圖，並且是圖10A中的A-A剖視圖。 圖11A是表示安裝於錨固螺栓12的套筒的圖。 圖11B是表示安裝於錨固螺栓12的套筒的圖。 圖12A是表示錨固螺栓12插入錨孔的過程的圖。 圖12B是表示錨固螺栓12插入了錨孔的狀態的圖。 圖12C是表示緊固錨固螺栓12的螺母而施工後的固定狀態的圖。 圖13是表示本發明第三實施方式的錨固螺栓13的立體圖。 圖14A是錨固螺栓13的側視圖。 圖14B是錨固螺栓13的局部剖視圖。 圖15A是表示錨固螺栓13插入錨孔的過程的圖。 圖15B是表示錨固螺栓13插入了錨孔的狀態的圖。 圖15C是表示緊固錨固螺栓13的螺栓而施工後的固定狀態的圖。 圖16是表示本發明第四實施方式的錨固螺栓14的立體圖。 圖17A是錨固螺栓14的側視圖。 圖17B是錨固螺栓14的局部剖視圖，表示圖17A的剖切面XVIIB-XVIIB的剖面。 圖18是表示安裝於錨固螺栓14的套筒的立體圖。 圖19是表示安裝於錨固螺栓14的套筒的立體圖。
11:錨固螺栓
21:錐形螺栓
22:螺母
23:墊圈
24:墊圈
25:套筒
251:筒主體部
252:卡止片
253:狹縫
26:擴開環
261:狹縫
27:錐形部
271:外周面
272:突出部
272A:台階
28:螺紋部
H1:長度

Claims (9)

  1. 一種錨固螺栓，在形成於主體結構的錨孔中固定，該錨固螺栓包括：螺栓主體，在外周面形成有螺紋牙，並具有插入所述錨孔的插入部；筒狀構件，安裝於所述螺栓主體，並具有在配置於所述錨孔的狀態下卡止於所述錨孔的內側面的卡止部；環狀的擴開構件，在所述螺栓主體中安裝在比所述筒狀構件更靠所述錨固螺栓的前端側，並在周向上被分割；以及塞入部，被塞入所述擴開構件的內孔而使所述擴開構件向徑向外側擴開。
  2. 如請求項1所述的錨固螺栓，其中，所述擴開構件中的分割線從出現在所述擴開構件的一側的第一端部形成到出現在所述擴開構件的另一側的第二端部，所述第一端部與所述第二端部在所述擴開構件的所述周向上隔開。
  3. 如請求項1所述的錨固螺栓，其中，所述筒狀構件具有：筒主體部；以及小直徑筒部，從所述筒主體部中的所述前端側的端部向所述前端側延伸，並配置在所述擴開構件的內表面與所述塞入部的外周面之間，外徑小於所述筒主體部的外徑。
  4. 如請求項3所述的錨固螺栓，其中，所述擴開構件在內表面與所述小直徑筒部的外周部緊密接觸的狀態下安裝於所述小直徑筒部。
  5. 如請求項3所述的錨固螺栓，其中，所述筒狀構件具有從所述小直徑筒部的所述前端側的端部向所述筒主體部延伸的至少一條狹縫。
  6. 如請求項5所述的錨固螺栓，其中，所述狹縫延伸到所述筒主體部的中央附近。
  7. 如請求項1所述的錨固螺栓，其中，所述擴開構件由以具有延展性的金屬為主要成分的原材料形成。
  8. 如請求項1所述的錨固螺栓，其中，所述筒狀構件由硬度比所述塞入部和所述擴開構件的硬度小的原材料形成。
  9. 如請求項8所述的錨固螺栓，其中，所述筒狀構件由以合成樹脂為主要成分的原材料形成。
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