JP2003049488A - インサート本体とその製造方法及びインサート器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インサート本体の雌ねじ部へのコンクリート
の侵入を防止するとともに、インサート本体の品質及び
生産性を向上し、かつインサート本体焼結時の損傷を防
止する。 【解決手段】原料粉体を加圧成型して貫通した雌ねじ部
６ａを有する雌ねじ部材６と雌ねじ部材６の一端を閉塞
するキャップ部材７を成型し、キャップ部材７上に雌ね
じ部材６を載置して仮組み立てし、両者を焼成炉で焼成
して、拡散結合により焼結一体化し、セラミックスから
なるインサート本体を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コンクリート内
に埋設するインサート本体、その製造方法、及びインサ
ート器具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】雌ねじ部を有するインサート本体とボル
トの挿通孔を有するスリーブ体とを備えたインサート器
具は、実公平５−６３２６などで知られており、これを
図１９に示す。図１９において、１は雌ねじ部１ａを有
するセラミックス製のインサート本体、２はインサート
本体１の一端に設けられ、取付ボルトの挿通孔を有する
コンクリート製のスリーブ体である。インサート本体１
の他端にはコンクリートの打設時にコンクリートの侵入
を防止するために雌ねじ部１ａを覆うシール３が貼付さ
れ、スリーブ体２の他端にはゴムパッキン４が配設され
る。

【０００３】又、実公平５−６３２６には、他のインサ
ート器具も示され、これを図２０に示す。この場合、セ
ラミックス製のインサート本体５の雌ねじ部５ａは一端
が閉塞されて袋ナット状となっている。なお、２ａはス
リーブ体２に形成されたボルト挿通孔である。

【０００４】又、発明者らは、インサート器具に関する
技術を多く提案しており、例えば特開平１１−３２２４
４７、特開平１１−３２２４０６、特開平１１−３２０
５２５、特開２０００−３０３５６６、特開２０００−
３０３５６５、特開２０００−２９７４７７、特開平１
１−２００５０５〜２００５０７、特開平１１−９３２
７４、特開平１０−４６６７６、特開平９−２９６５２
４、特開平９−２７９６９３、特開２０００−３２００
１４〜３２００１７、特開平１１−２２０２３、特開平
１０−１８４３５、特開平９−２２８４８５、特開平９
−２１７４２８，２１７４２９等がある。

【０００５】又、インサート本体の雌ねじ部のねじの種
類には、メートルねじとウィットねじ（通称インチね
じ）が存在し、土木関係では両者が混合して使用されて
いる。また、セラミックスに金属酸化物を微量添加混合
して焼成し、着色セラミックスを得るものとしては、特
開平９−２０８２９５、特開平７−１１８０６４、特開
昭５６−１４００７０〜１４００７１、特開昭５９−１
０５０５５、特開昭６２−２２４２２６等が知られてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１９及び図２０に示
した従来のインサート器具においては、インサート本体
１，５の雌ねじ部１ａ，５ａの一端を閉塞しており、雌
ねじ部１ａ，５ａにコンクリートが侵入せず、雌ねじ部
１ａ，５ａの機能は損なわれない。しかしながら、図１
９に示すようにシール３の貼着により閉塞した場合に
は、シール３はプラスチックなどのペーパー状の薄物で
形成されているので、雌ねじ部１ａにボルトを螺合した
際に、ボルトの押圧によりシール３が剥がれ、コンクリ
ートが雌ねじ部１ａ内に侵入するおそれがあった。

【０００７】一方、図２０の場合には、雌ねじ部５ａに
コンクリートが侵入するおそれはないが、インサート本
体５は雌ねじ部５ａがある部分では筒状であり、雌ねじ
部５ａを閉塞する部分では円板状となるため、セラミッ
クスの原料粉体を加圧成形した場合に、作用する加圧力
に不揃いが起こり、雌ねじ部５ａの内端部において雌ね
じ形成に悪影響が発生し、粉体の充填率、緻密度にアン
バランスが生じやすい。このように、形状の変化する部
分にあっては、粉体の充填率、緻密度に変化を起しやす
く、１０００℃以上の温度で焼成してセラミックス化す
ると、セラミックス化過程における収縮などの変位に複
雑な現象が発生し、雌ねじ部５ａの形成に複雑な悪影響
を及ぼすことになる。即ち、インサート本体５の筒体部
と円板部において焼成時に収縮量に変化が生じ、境界領
域における変位が複雑となり、雌ねじ部５ａの形成へ悪
影響、筒体部と円板部との境界領域への悪影響により、
クラックや歪みの発生、雌ねじ部５ａの変形などが起こ
り、不良品が発生し易くなり、不良品に至らない場合で
あっても、その強度に課題が残るものとなった。

【０００８】又、図２０に示すインート器具において
は、インサート本体５を最初に内部に穴を有する有底円
筒状に形成し、その後に穴に機械加工によりねじ切りを
することも行われたが、インサート本体５の形成に労力
と時間を要した。

【０００９】さらに、メートルねじとウィットねじが混
在している作業現場を考慮すると、同形状、同色(白色)
では、メートルねじとウィットねじの区別ができないと
いうことであり、インサート本体の雌ねじ部にねじの種
類が異なるボルトを螺合することになり、雌ねじ部を破
損する恐れがあり、型枠への取付作業性が悪化すること
になった。

【００１０】この発明は上記のような課題を解決するた
めに成されたものであり、コンクリート打設時にインサ
ート本体の雌ねじ部へのコンクリートの侵入を防止する
とともに、インサート本体の品質及び生産性を向上し、
かつインサート本体の雌ねじ部の損傷を防止することが
できるインサート本体とその製造方法及びインサート器
具を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】インサート本体を雌ねじ
部材とキャップ部材とで形成し、両者を未焼結状態で重
ね合わせて、焼成炉により加熱焼結することにより、両
者を拡散結合して一体化し、インサート本体を形成す
る。このように、雌ねじ部材とキャップ部材とを別々に
形成し、その後両者を一体成形することにより、当初か
ら一体化している場合の課題を解決する。即ち、特開平
１０−２７２６１４等（未焼結のアルミナ成形体の拡散
結合技術）、特開平５−１０５５３５及び特開平６−３
４５５５２等（接着剤を介在して焼結して拡散結合焼結
する技術）に開示されているセラミックスの接合技術を
インサート本体の形成に活用した。

【００１２】この発明の請求項１に係るインサート本体
は、セラミックスからなる、貫通した雌ねじ部を有する
雌ねじ部材と、セラミックスからなる、雌ねじ部材の一
端を閉塞するキャップ部材とからなり、両者を焼結によ
り拡散結合したものである。

【００１３】請求項２に係るインサート本体は、セラミ
ックスをアルミナセラミックスとしたものである。

【００１４】請求項３に係るインサート本体は、雌ねじ
部材の外形を連続した凸曲面状に形成したものである。
例えば、外形を卵状、樽状にする。

【００１５】請求項４に係るインサート器具は、雌ねじ
部材の外形を連続した波状の凹凸面状に形成したもので
ある。例えば、外形を螺旋状の凹凸に形成する。

【００１６】請求項５に係るインサート本体は、キャッ
プ部材が円板状でその反雌ねじ部材側の外面側縁部を面
取りし、その面取りを平面又は曲面としたものである。
面取りは、落下時の損傷を防止するために行われる。

【００１７】請求項６に係るインサート本体は、キャッ
プ部材が雌ねじ部材の雌ねじ部に没入する突部を有する
ものである。この突部を設けたことにより、位置決めが
容易になる。

【００１８】請求項７に係るインサート本体は、セラミ
ックスからなる、貫通した雌ねじ部を有する一対の雌ね
じ部材と、セラミックスからなる、各雌ねじ部材の一端
を閉塞するキャップ部材からなり、三者を焼結により拡
散結合したものである。キャップ部材を介して両側に雌
ねじ部材を設けることにより、コンクリート型枠用イン
サート本体を形成する。

【００１９】請求項８に係るインサート本体は、少なく
ともキャップ部材が、着色助材粉末を添加混合して焼成
して発色させたものにより構成したものである。メート
ルねじとウィットねじの区別を容易にするためである。

【００２０】請求項９に係るインサート本体は、着色助
材を、Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｍｎ，Ｖ，Ｃ
ｒ，Ｓｒ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｓｂの中から選択された元素の
酸化物、窒化物、炭化物の１種類以上から構成したもの
である。Ｃｅを用いた場合にはセラミックスは緑色とな
り、Ｐｒの場合は黄色、Ｎｄの場合は水色、Ｈｏの場合
は肌色、Ｅｒの場合は桃色、Ｍｎの場合は山吹色、Ｃｒ
の場合は赤紫色、Ｃｏの場合は青色、Ｃｕの場合は焦げ
茶色となる。着色助材は、０．１〜０．５重量％添加し
た。着色材の粒径は、０．５〜１０μｍである。

【００２１】請求項１０に係るインサート本体の製造方
法は、セラミックスの原料粉体を加圧成型して、貫通し
た雌ねじ部を有する雌ねじ部材と雌ねじ部材の一端を閉
塞するキャップ部材を成形した後、キャップ部材を下部
に、雌ねじ部材を上部にして両者を重ね合わせて仮組み
立てし、両者を焼成炉で加熱焼結して拡散結合により一
体化するものである。

【００２２】請求項１１に係るインサート本体の製造方
法は、セラミックスの原料粉体を加圧成型して、貫通し
た雌ねじ部を有する雌ねじ部材と雌ねじ部材の一端を閉
塞するキャップ部材を成形した後、キャップ部材を下部
に、雌ねじ部材を上部にして両者を接着助材を介在させ
て重ね合わせて仮組み立てし、両者を焼成炉で加熱焼結
して拡散結合により一体化するものである。

【００２３】請求項１２に係るインサート本体の製造方
法は、セラミックスの原料粉体を加圧成型して、貫通し
た雌ねじを有する雌ねじ部材と雌ねじ部材の一端を閉塞
するキャップ部材を成形した後、雌ねじ部材を焼成炉で
加熱焼結し、焼結済の雌ねじ部材と未焼結のキャップ部
材の間に接着助材を介在させて仮組み立てし、焼成炉で
加熱焼結して両者を拡散結合により一体化するものであ
る。

【００２４】請求項１３に係るインサート本体の製造方
法は、接着助材が、有機接着剤、無機接着剤、ガラス質
成分を含有するバインダの何れかであるものである。

【００２５】請求項１４に係るインサート器具は、雌ね
じ部材の反キャップ部材側に、コンクリート埋設時の位
置を設定するための筒状のスリーブ体を結合したもので
ある。

【００２６】請求項１５に係るインサート器具は、スリ
ーブ体をセラミックス、モルタル、樹脂の何れかにより
形成したものである。

【００２７】請求項１６に係るインサート器具は、スリ
ーブ体がセラミックス又はモルタルの場合には、雌ねじ
部材とスリーブ体を樹脂製の継手又は接着剤により接合
一体化したものである。

【００２８】

【発明の実施の形態】実施形態１ 以下、この発明の実施の形態を図面とともに説明する。
図１（ａ），（ｂ）はこの発明の実施形態１による雌ね
じ部材の断面図及びキャップ部材の正面図を示し、６は
アルミナセラミックスを主成分とした雌ねじ部材であ
り、その外形は樽形状となっている。雌ねじ部材６は中
心に貫通した雌ねじ部６ａを有し、雌ねじ部６ａの一端
は径が大きい大径穴６ｂとなっている。雌ねじ部材６の
大径穴６ｂと反対側外周には、コンクリート埋設時に回
り止めとなる切欠部６ｃが設けられている。７はアルミ
ナセラミックスを主成分とし、雌ねじ部材６の雌ねじ部
６ａの一端を閉塞するキャップ部材であり、円板状の本
体部７ａと、本体部７ａの一面側から突出した突部７ｂ
を有する。本体部７ａの突部７ｂの反対面側縁部には平
面（傾斜面）で切欠された面取り部７ｃが設けられる。
面取り部７ｃは落下時の損傷を防止するために設けてあ
り、面取り部７ｃは図２に示すように曲面状が好まし
い。

【００２９】雌ねじ部材６は酸化アルミニウム粉末（ア
ルミナ９０〜９８重量％、残りの成分はガラス質成分の
結合助材）を加圧成型して未焼結体を得る。又、キャッ
プ部材７もアルミナ粉末（アルミナ９０〜９６重量％、
残りの成分はガラス質成分の結合助材）を加圧成型して
未焼結体を得る。その後、キャップ部材７の突部７ｂを
雌ねじ部材６の雌ねじ部６ａに挿入し、ベース１０上に
おいて、キャップ部材７を下部に、雌ねじ部材６を上部
にして重ね合わせて仮組み立てする。この状態で焼成炉
で１５００〜１７００℃で焼成し、図３に示すように雌
ねじ部材６とキャップ部材７を拡散結合して焼結一体化
し、インサート本体８を得る。焼成炉での焼成において
は、雌ねじ部材６は自重によりキャップ部材７を押圧
し、拡散結合するが、必要に応じて錘９を雌ねじ部材６
の上に乗せてもよい。キャップ部材７に突部７ｂを設け
たことにより、雌ねじ部材６とキャップ部材７の位置決
めが容易となる。

【００３０】実施形態１においては、インサート本体８
は一端が閉塞されているので、コンクリート打設時にコ
ンクリートの侵入は防止され、またインサート本体８は
加圧成形後（焼結前）に雌ねじ部６ａのねじ切りを行う
ものではなく、雌ねじ部６ａを一体に加圧成形するの
で、生産性は良好である。又、加圧成型した未焼結の雌
ねじ部材６とキャップ部材７を重ね合わせて焼結し、拡
散結合によりインサート本体８を得るので、雌ねじ部６
ａの形成を確実にかつ変形少なく行うことができ、クラ
ックの発生もないので、インサート本体８の品質を向上
することができる。

【００３１】なお、雌ねじ部材６とキャップ部材７の焼
結に際して仮組み立てした際に、キャップ部材７の内面
上に接着助材（有機接着剤又は無機接着剤又はガラス質
成分を含有するバインダ）を塗布してもよく、これによ
り両部材６，７を正確にかつ強固に一体化することがで
きる。結合する両者又は一方におけるガラス質成分の含
有量が少ない部分には接着助材が有効である。又、実施
形態１では、雌ねじ部材６に回り止めのための切欠部６
ｃを設けたが、図４（ａ），（ｂ）に示すように、雌ね
じ部材６には切欠部６ｃは設けず、キャップ部材７の本
体部７ａに回り止めのための直線状の切欠部７ｄを設け
てもよい。切欠部７ｄは多角形状でもよい。

【００３２】実施形態２ 図５（ａ）〜（ｃ）は実施形態２による雌ねじ部材１９
の平面図、正面図、及びキャップ部材７の正面図を示
し、雌ねじ部１９は中心に貫通した雌ねじ部１９ａを有
するとともに、雌ねじ部１９ａの一端に大径穴１９ｂを
有する。雌ねじ部材１９の外周には、引き抜き強度を高
めるとともに回り止めとなる螺旋状の凸部１９ｃを設
け、凸部１９ｃには９０度間隔で回り止め用の凹部１９
ｄが設けられる。大径穴１９ｂ側にスリーブ体１１が接
続され、反対側にキャップ部材７が接合される。インサ
ート本体の構成、製造方法及び効果は実施形態１と同様
である。

【００３３】実施形態３ 図６は実施形態３によるインサート本体の仮組み立て時
の断面図を示し、主成分がセラミックスで雌ねじ部３２
ａ，３２ｂを有する雌ねじ部材３２，３３と突部３４
ａ，３４ｂを有するキャップ部材３４を加圧成形し、図
示のように仮組み立てし、焼成炉で１５００〜１７００
℃で焼成し、拡散結合により一体化してインサート本体
を得る。

【００３４】実施形態４ 図７（ａ），（ｂ）は実施形態４による雌ねじ部材の断
面図及びキャップ部材の正面図を示し、雌ねじ部材６は
他の使用目的に作成されているものを利用する場合で、
既に焼結済のものを利用する。ただし、アルミナ量は雌
ねじ部材６よりキャップ部材７の方を少なくして、キャ
ップ部材７の方が低い温度で焼結できるものとしてお
く。例えば、雌ねじ部材６のアルミナは９６重量％で焼
結温度を１６００℃で焼結済のものとし、キャップ部材
７のアルミナ含有量は６０〜９３重量％とし、焼結温度
が１０００〜１４００℃とし、雌ねじ部材６の焼結温度
より低い温度で焼結完了となるようにする。理由は、焼
結済の雌ねじ部材６の焼結温度より高い温度で再加熱す
ると、雌ねじ部材６にダメージを与えるおそれがあるか
らである。次に、未焼結のキャップ部材７の内面上に接
着剤３５を塗布した後、ベース上に載置したキャップ部
材７上に雌ねじ部材６を突部７ｂが雌ねじ部６ａに挿入
されるように載置して仮組み立てし、焼成炉で焼成して
拡散結合により両者を一体化し、図８に示すようにイン
サート本体８を形成する。

【００３５】実施形態５ 図９は実施形態５によるインサート器具の正面図を示
し、インサート本体８のキャップ部材７の反対端に筒状
のスリーブ体１１を結合してインサート器具１７を構成
したものである。スリーブ体１１はインサート本体８を
コンクリートに埋設した際の埋設深さを設定し、所定の
埋設強度を確保するためのものであり、通称「かぶり」
と称されており、この「かぶり」を確保するためのもの
である。スリーブ体１１はセラミックス、モルタル、樹
脂の何れかにより形成され、スリーブ体１１がセラミッ
クス又はモルタルの場合には、接着剤１２によりインサ
ート本体８とスリーブ体１１は結合される。又、スリー
ブ体１１が樹脂製の場合には、嵌合構造にして結合す
る。図１０の１３は筒状で外周に鍔部１３ａを有する樹
脂製継手であり、スリーブ体１１がセラミックス又はモ
ルタルの場合には、樹脂製継手１３を介してインサート
本体８及びスリーブ体１１を嵌合構造により結合する。
上記構成のインサート器具をコンクリートに埋設する際
には、図１１に示すように、まず型枠１４の挿通孔１４
ａに挿通した取付ボルト１５をゴムパッキン４及びスリ
ーブ体１１に挿通した後、インサート本体８の雌ねじ部
６ａに螺合し、インサート器具１７を型枠１４の内側に
固定する。なお、ゴムパッキン４はスリーブ体１１に接
着され、コンクリートの侵入防止と、スリーブ体１１の
損傷防止のために設けてある。次に、型枠１４の内側に
コンクリートを打設し、インサート器具１７をコンクリ
ート内に埋設する。コンクリートの固化後、図１２に示
すように、取付ボルト１５を取り外して型枠１４を取り
外し、ゴムパッキン４も取り外す。次に、図１３に示す
ように、コンクリートの固化により形成されたコンクリ
ート構造物１６に被取付部材１８を当接し、この被取付
部材１８の挿通孔１８ａに挿通した取付ボルト１５をス
リーブ体１１に挿通してインサート本体８の雌ねじ部６
ａに螺着し、被取付部材１８をコンクリート構造物１６
に取り付ける。

【００３６】実施形態６ 図１４（ａ），（ｂ）は実施形態６によるインサート器
具の分解正面図及び埋設時の正面図であり、この例では
インサート器具は既存のコンクリート構造物に穴をあ
け、ここに埋設施工する方式（通称後施工）である。雌
ねじ部材１９の一端にはキャップ部材７が拡散結合によ
り接合され、インサート本体２０が形成される。２１は
プラスチック製の筒状の継手であり、インサート本体２
０の一端及びスリーブ体１１の一端と嵌合する。又、継
手２１の外周にはコンクリート構造物１６に設けられた
穴１６ａの内周と係合して芯出しする複数の突出部２１
ａが形成される。２２はプラスチックにより形成された
埋設深さ制限体であり、スリーブ体１１の他端に着脱自
在に嵌合し、外周には穴１６ａの周辺部と係合して埋設
深さを制限する複数の突出部２２ａが設けられている。
スリーブ体１１は、セラミックス又はモルタルにより形
成する。

【００３７】上記構成のインサート器具の穴１６ａへの
埋設においては、まず図１５（ａ）に示すように、コン
クリート構造物１６に穴１６ａをあけ、内部を清掃す
る。次に、図１５（ｂ）に示すように、透水性容器に充
填された無機質系の接着固定材２３、例えばモルタルか
らなる接着固定材２３を穴１６ａ内に挿入する。ただ
し、接着固定材２３は予め容器２４中の水に浸して活性
化させておく。この際、接着固定材２３は吸水して膨張
する。なお、接着固定材２３は特開昭５９−１６１６０
０、特開昭５９−２２０６００、特開昭６４−３６８９
９などの各公報に示されたカートリッジタイプのもので
ある。次に、図１５（ｃ）に示すように、一体化された
インサート器具２５を穴１６ａに挿入し、埋設深さ制限
体２２の突出部２２ａは穴１６ａの周辺部と係合し、埋
設深さを決定する。又、図１５（ｄ）に示すように、接
着固定材２３の容器が破壊され、接着固定材２３は穴１
６ａ内に充填される。接着固定材２３の固化後、埋設深
さ制限体２２を取り外し、被取付部材１８に挿通した取
付ボルト１５をスリーブ体１１及び継手２１に挿通し、
インサート本体に螺合することにより、被取付部材１８
をコンクリート構造物１６に取り付ける。

【００３８】実施形態６においては、コンクリート構造
物１６の表面に露出するスリーブ体１１及び接着固定材
２３が無機質材により形成され、耐熱、耐火性に優れ
る。

【００３９】実施形態７ 図１６は実施形態７によるインサート器具２６の構成を
示し、セラミックスからなるインサート本体２７は樽形
状でその中心には一対の雌ねじ部２７ａ，２７ｂが隔壁
２７ｃを介して形成されている。このインサート本体２
７に継手１３を介してスリーブ体１１を接続してインサ
ート器具２６が構成され、さらにスリーブ体１１の一端
にはゴムパッキン４が接着される。このようなインサー
ト器具２６は図１７に示すように、雌ねじ部２７ｂに螺
合されたセパレータ２８を介して一対が接続され、他方
の雌ねじ部２７ａには桟木２９及び型枠１４を挿通した
ボルト３１が螺合され、ボルト３１には型枠続付体３０
が螺着される。そして、型枠１４間にコンクリートが打
設され、コンクリート構造物１６が形成される。インサ
ート本体２７の製造方法は、実施形態３に示す通りであ
る。

【００４０】実施形態８ 実施形態８においては、上記各実施形態における雌ねじ
部材６，１９，３２，３３、キャップ部材７，３４及び
スリーブ体１１を雌ねじ部６ａ，１９ａ，３２ａ，３３
ａがメートルねじかウイットねじかによって異なる色に
着色する。例えば、メートルねじの場合には、雌ねじ部
材６，１９，３２，３３又は及びキャップ部材７，３４
をアルミナセラミックスで形成し、白色系とした。一
方、ウイットねじの場合には、アルミナの粉末に着色助
材としてＣｒ酸化物粉末を添加混合して焼成し、赤紫色
系に形成した。なお、着色助材としては、Ｃｅ，Ｐｒ，
Ｎｄ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｍｎ，Ｖ，Ｃｒ，Ｓｒ，Ｃｏ，Ｃ
ｕ，Ｓｂの中から選択された元素の酸化物、窒化物、炭
化物の１種類以上から構成する。

【００４１】実施形態８によれば、雌ねじ部材６，１
９，３２，３３又は及びキャップ部材７，３４を雌ねじ
部６ａ，１９ａ，３２ａ，３３ａのねじの種類に応じて
異なった色に着色したので、雌ねじ部のねじの種類を外
部から視認することができ、同じ種類の取付ボルト１５
を選別することが容易となり、取付ボルト１５の誤使用
が防止されるとともに、雌ねじ部の損傷が防止され、作
業性が向上する。

【００４２】なお、上記各実施形態における、雌ねじ部
材６，１９，３２，３３及びキャップ部材７，３４はガ
ラス質成分を有するが（焼結済の場合には、含有するガ
ラス質成分は有効に作用しない。）、両者共に又は一方
がガラス質成分を含有しない場合又は少ない場合には、
仮組み立てに際して接着助材（有機接着剤、無機接着
剤、ガラス質成分を含有するバインダ）を両者間に介在
させる。

【００４３】

【実施例】（１）雌ねじ部材とキャップ部材との拡散結
合によるインサート本体の製造方法について 加圧成型した未焼結の雌ねじ部材とキャップ部材とを、
キャップ部材の上に雌ねじ部材を載せて、ガス炉により
１６００℃で２時間焼成し、１００℃／時間の降温速度
で焼却してインサート本体を得る。なお、焼成雰囲気は
大気中でもよい。焼成保持温度は１５００〜１７００
℃、２時間以上、降温速度は、焼成保持温度から４００
℃までを５０〜２００℃／時間の冷却速度で行えばよ
い。理由は、９０重量％以上のアルミナと焼結助材（結
合助材、ＭｇＯ，ＳｉＯ₂，ＣａＯ）を含む組識では、
約１５００〜１７００℃で焼結しないと焼結が完了せ
ず、また約５０〜２００℃／時間の降温速度でないと、
焼成後の強度が低下するからである。

【００４４】（２）雌ねじ部材の製造方法について 主成分のアルミナは純度が９９．９重量%でその粒径は
約１μｍ以下とし、その含有量は約９６重量%とする。
なお、アルミナの含有量は約９０〜９８重量%がよい。
９０重量%以下の場合には、強度が不足し、特に雌ねじ
部のねじ山が破損する。９８重量%以上の場合には、焼
結温度を高くする必要があり、経済的に好ましくない。
アルミナ以外の成分は焼結助材であり、ＭｇＯ，ＳｉＯ
２，ＣａＯを添加する。これらの成分はガラス質成分で
あることから、キャップ部材との拡散結合にも好都合で
ある。

【００４５】まず、主成分となるアルミナ原料に焼結を
助けるための副成分（焼結助材）を添加し、さらに純水
を加え、ボールミルにより１０時間混合粉砕を行う。得
られた原料スラリーにポリビニールアルコールなどの有
機バインダーと分散剤としてのポリカルボン酸アンモニ
ウム塩を添加し、スプレードライヤーにより１５０℃の
温度で乾燥し、噴霧造粒する。得られた顆粒を静水圧製
型機（通称ＣＩＰ）により５ＭＰａの圧力で成型する。

【００４６】噴霧造粒された顆粒は、その粒径が約３０
〜２００μｍの範囲に分布する粒子が約８０％以上占め
るものが望ましい。この範囲を下回る、小径の場合に
は、流動性が悪化して成形型への充填が困難となり、空
洞が発生する。この範囲を上回る、大径の場合には、雌
ねじ部のねじ山の形成が確実に行われない。何れの場合
も、所望の接続継手を得ることが困難である。

【００４７】成形圧力は、３〜１０ＭＰａの範囲であれ
ばよい。これ以下であると、成形圧力が不足し、欠けや
クラックを発生し、これ以上では圧力解除までの時間が
かかり、生産性が低下するとともに、離型性が悪くな
り、型割れが発生し易くなるからである。

【００４８】（３）キャップ部材の製造方法について 主成分のアルミナの含有量は、約９３重量％とし、残り
成分は焼結助材で、ＭｇＯ，ＳｉＯ２，ＣａＯを添加す
る。これら成分はガラス質成分であることから、雌ねじ
部材との拡散結合に最適である。

【００４９】（４）スリーブ体の製造方法について 図１８の工程説明図に示すように、まずステップＳ１で
は、主成分となるアルミナに焼結を助けるための副成分
即ち焼結助材を添加し、さらに純水を加え、ボールミル
により１０時間混合破砕を行う。ステップＳ２では、こ
のようにして得られた原料スラリーにポリビニールアル
コールなどの有機バインドと分散剤としてのポリカルボ
ン酸アンモニウム塩を添加し、得られた顆粒を押出成型
機により加熱乾燥しながら円筒状成型体３６に連続押出
成型する。

【００５０】ステップＳ３では、押出成型後の成型体３
６は半生状態であり、ピアの線などによるワイヤ切断機
により所定の長さに切断し、スリーブ体１１を仮成型
し、バッチタイプのガス炉に連続搬送する。ステップＳ
４では、ガス炉に搬送されたスリーブ体１１の仮成型体
を１０００〜１５００℃の焼成保持温度で２時間焼成
し、１００℃／時間の降温速度で冷却し、ステップＳ５
でセラミックス製のスリーブ体１１を得る。

【００５１】なお、主成分のアルミナの含有量は約９３
重量％とし、アルミナ純度は９９．９重量％としたが、
主成分のアルミナの含有量は約６０〜９８重量％がよ
い。６０重量％以下であると、必要な強度が不足する。
一方、含有量が多いほど強度は増すが、スリーブ体１１
はあまり強度を必要としないこと、また含有量を多くす
ると、焼結条件の温度を高温にする必要があること等か
ら、経済性を勘案して含有量を見極めることが必要であ
る。また、焼結助材としてＭｇＯ，ＳｉＯ₂，ＣａＯを
添加することにより、焼成温度が低下し、エネルギーコ
ストの低減が見込まれる。

【００５２】又、造粒された顆粒は、その粒径が約３０
〜２００μｍの範囲に分布する粒子が約８０重量％以上
を占めるものを用いる。この範囲を下回る粒径の顆粒を
用いると、流動性が悪化し、押出成型時に型への充填が
難しくなり、空洞が発生してしまう。又、上記範囲外の
粒径の顆粒を用いると、焼成後のスリーブ体１１の強度
が低下する。

【００５３】又、焼成はガス雰囲気中で行ったが、大気
雰囲気中で行ってもよく、焼成保持温度は約１０００〜
１５００℃、降温速度は焼成保持温度から４００℃まで
の範囲で約５０〜２００℃／時間であればよい。アルミ
ナの含有量が約９０重量％以上でＭｇＯ，ＳｉＯ₂，Ｃ
ａＯなどの焼結助材を含んだ組成では、焼成保持温度が
約１０００〜１５００℃でないと焼結が完了せず、また
約５０〜２００℃／時間の降温速度でないと焼成後の素
材強度が低下するからである。

【００５４】（５）着色雌ねじ部材及び着色キャップ部
材の製造方法について 上記した実施例ではインサート本体は着色しない例を示
したが、着色する場合には、いずれも、上記成分に着色
助材（Ｃｒ₂Ｏ₃）を添加して製造する。それ以外の条件
は、上記実施例と同様である。なお、着色助材の添加量
は、０．１〜０．５重量％とした。多すぎると、強度低
下の原因となり、少ないと発色性が悪い。着色助材の粒
径は、０．５〜１０μｍとし、主成分のアルミナより小
径が望ましい。

【００５５】（６）インサート本体とセラミックス製の
スリーブ体との接続について インサート本体とセラミックス製のスリーブ体との接続
は、接着剤により行った。接着剤としては、常温硬化形
のエポキシ樹脂を使用した。例えば、二液型の接着剤で
あって、主成分のエポキシ樹脂（ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂中間体）と充填剤、染料からなる主剤と、主
成分のポリチオールと充填材からなる硬化剤とからなる
ものを用いた。具体的には、エポキシ系接着剤として、
市販されている商品名ＥＰ−３３０（セメダイン株式会
社製）を使用した。この場合、主剤と硬化剤の二液を５
０：５０で混合し、塗布後インサート本体とスリーブ体
の接合部分を合せて静止状態で自然硬化させて接合し
た。

【００５６】（７）スリーブ体１１とゴムパッキン４と
の接着について スリーブ体１１とゴムリング４との接着には、一液性の
瞬間接着剤、例えば商品名アロンアルファ（東亜合成株
式会社製）、あるいは商品名セメダイン３０００シリー
ズ（セメダイン株式会社製）を用いた。接着が容易であ
り、かつゴムパッキン４の除去が容易であるからであ
る。

【００５７】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１〜
７、１０〜１６によれば、インサート本体は一端が閉塞
されているので、コンクリート打設時にコンクリートの
侵入は防止され、また雌ねじ部材とキャップ部材を別々
に成形し、これを拡散結合により一体化するものである
から、生産性がよい。又、貫通した雌ねじ部を有する雌
ねじ部材と雌ねじ部材の一端を閉塞するキャップ部材と
を加熱焼結時に、拡散結合により両者を一体化してイン
サート本体を形成しており、成型の際の加圧力の不均
一、原料粉体の充填率の不均一、焼結時の収縮量の不均
などの問題が発生せず、変形やクラックが生じず、品質
の良いインサート本体を得ることができる。しかも、イ
ンサート器具として安定したものを得ることができる。

【００５８】又、請求項８，９によれば、雌ねじ部材又
は及びキャップ部材を、セラミックスを主成分とした粉
末に着色助材を添加混合して焼成して発色させたもので
形成しており、インサート本体の雌ねじ部のねじの種類
に応じてこれらの部材を異なった色に着色することによ
り、雌ねじ部のねじの種類を外部から視認することがで
き、この雌ねじ部と螺合する取付ボルトの誤使用が防止
され、雌ねじ部の損傷が防止されるとともに、作業性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態１による雌ねじ部材の断面
図及びキャップ部材の正面図である。

【図２】実施形態１によるキャップ部材の変形例を示す
正面図である。

【図３】実施形態１によるインサート本体の焼成時の断
面図である。

【図４】実施形態１によるインサート本体の変形例を示
す平面図及び正面図である。

【図５】実施形態２による雌ねじ部材の平面図、正面
図、及びキャップ部材の正面図である。

【図６】実施形態３によるインサート本体の仮組み立て
時の断面図である。

【図７】実施形態４による雌ねじ部材の断面図及びキャ
ップ部材の正面図である。

【図８】実施形態４によるインサート本体の焼成時の部
分断面図である。

【図９】実施形態５によるインサート器具の正面図であ
る。

【図１０】実施形態５によるインサート器具の変形例を
示す分解正面図である。

【図１１】実施形態５によるインサート器具の型枠取付
時の正面図である。

【図１２】実施形態５によるインサート器具の型枠除去
時の正面図である。

【図１３】実施形態５によるインサート器具の被取付部
材の取付時の正面図である。

【図１４】実施形態６によるインサート器具の分解正面
図及び埋設時の正面図である。

【図１５】実施形態６によるインサート器具のコンクリ
ート構造物の穴内への埋設手順を示す図である。

【図１６】実施形態７によるインサート器具の構成図で
ある。

【図１７】実施形態７によるインサート器具のコンクリ
ート埋設時の正面図である。

【図１８】この発明によるスリーブ体の製造方法の説明
図である。

【図１９】従来のインサート器具の斜視図である。

【図２０】従来の他のインサート器具の断面図である。

【符号の説明】

６，１９，３２，３３…雌ねじ部材 ６ａ，１９ａ，３２ａ，３３ａ…雌ねじ部 ７，３４…キャップ部材 ７ｂ…突部 ７ｃ…面取り部 ８，２０，２７…インサート本体 １１…スリーブ部 １２，３５…接着剤 １３，２１…継手 １７，２５，２６…インサート器具 １９ｃ…螺旋状凸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 憲 静岡県沼津市東間門字上中溝515番地 明 電セラミックス株式会社内 Ｆターム(参考） 2E125 AA70 AA76 AF01 AG06 AG12 AG41 BA04 BA25 BB08 BB09 BB19 BB24 BB32 BC09 BD03 BD04 BD06 BE07 BE08 BF04 CA03 CA09 CA19 EA32 EB06 4G030 AA36 BA18 CA07 GA13 GA14 GA23

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミックスからなる、貫通した雌ねじ
   部を有する雌ねじ部材と、セラミックスからなる、雌ね
   じ部材の一端を閉塞するキャップ部材とからなり、両者
   を焼結により拡散結合したことを特徴とするインサート
   本体。
2. 【請求項２】 セラミックスは、アルミナセラミックス
   であることを特徴とする請求項１記載のインサート本
   体。
3. 【請求項３】 雌ねじ部材は、外形を連続した凸曲面状
   に形成したことを特徴とする請求項１又は２記載のイン
   サート本体。
4. 【請求項４】 雌ねじ部材は、外形を連続した波状の凹
   凸面状に形成したことを特徴とする請求項１又は２記載
   のインサート本体。
5. 【請求項５】 キャップ部材は、円板状でその反雌ねじ
   部材側の外面側縁部は面取りされており、この面取りが
   平面又は曲面であることを特徴とする請求項１〜４の何
   れかに記載のインサート本体。
6. 【請求項６】 キャップ部材は、雌ねじ部材の雌ねじ部
   に没入する突部を有することを特徴とする請求項１〜５
   の何れかに記載のインサート本体。
7. 【請求項７】 セラミックスからなる、貫通した雌ねじ
   部を有する一対の雌ねじ部材と、セラミックスからな
   る、各雌ねじ部材の一端を閉塞するキャップ部材とから
   なり、三者を焼結により拡散結合したことを特徴とする
   インサート本体。
8. 【請求項８】 少なくともキャップ部材は、着色助材粉
   末を添加混合して焼成して発色させたものであることを
   特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のインサート本
   体。
9. 【請求項９】 着色助材は、Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｈｏ，
   Ｅｒ，Ｍｎ，Ｖ，Ｃｒ，Ｓｒ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｓｂの中か
   ら選択された元素の酸化物、窒化物、炭化物の１種類以
   上からなることを特徴とする請求項８記載のインサート
   本体。
10. 【請求項１０】 セラミックスの原料粉体を加圧成型し
    て、貫通した雌ねじ部を有する雌ねじ部材と雌ねじ部材
    の一端を閉塞するキャップ部材を成形した後、キャップ
    部材を下部に、雌ねじ部材を上部にして両者を重ね合わ
    せて仮組み立てし、両者を焼成炉で加熱焼結して拡散結
    合により一体化することを特徴とするインサート本体の
    製造方法。
11. 【請求項１１】 セラミックスの原料粉体を加圧成型し
    て、貫通した雌ねじ部を有する雌ねじ部材と雌ねじ部材
    の一端を閉塞するキャップ部材を成形した後、キャップ
    部材を下部に、雌ねじ部材を上部にして、両者を接着助
    材を介して重ね合わせて仮組み立てし、両者を焼成炉で
    加熱焼結して拡散結合により一体化することを特徴とす
    るインサート本体の製造方法。
12. 【請求項１２】 セラミックスの原料粉体を加圧成型し
    て、貫通した雌ねじ部を有する雌ねじ部材と雌ねじ部材
    の一端を閉塞するキャップ部材を成型した後、雌ねじ部
    材を焼成炉で加熱焼結し、焼結済の雌ねじ部材と未焼結
    のキャップ部材との間に接着助材を介在させて仮組み立
    てし、焼結炉で加熱焼結して両者を拡散結合により一体
    化することを特徴とするインサート本体の製造方法。
13. 【請求項１３】 接着助材は、有機接着剤、無機接着
    剤、ガラス質成分を含有するバインダの何れかであるこ
    とを特徴とする請求項１１又は１２記載のインサート本
    体の製造方法。
14. 【請求項１４】 請求項１〜９の何れかに記載のインサ
    ート本体における雌ねじ部材の反キャップ部材側に、コ
    ンクリート埋設時の位置を設定するための筒状のスリー
    ブ体を結合したことを特徴とするインサート器具。
15. 【請求項１５】 スリーブ体は、セラミックス、モルタ
    ル、樹脂の何れかにより形成したことを特徴とする請求
    項１４記載のインサート器具。
16. 【請求項１６】 スリーブ体がセラミックス又はモルタ
    ルの場合には、雌ねじ部材とスリーブ体を樹脂製の継手
    又は接着剤により接合一体化したことを特徴とする請求
    項１４記載のインサート器具。