JP2007198572A - 金属拡張アンカー、金属拡張アンカーの施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金属拡張アンカーを用いて母材に固定した取付物から、アンカーに作用する剪断力に起因するアンカーの曲げ変形を抑え、剪断剛性を向上できる技術の開発。
【解決手段】下孔１１１内で拡張される拡張部１２を先端に有するアンカー本体１４の外周に、下孔１１１の内壁面１１３に直接接する孔壁当接部１４ｅ、１４ｆを突設した金属拡張アンカー１１、および、その施工方法を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、金属拡張アンカー、金属拡張アンカーの施工方法に係り、特に、アンカーの剪断剛性を向上させることができる金属拡張アンカー、金属拡張アンカーの施工方法に関する。

従来から、コンクリート躯体等の母材への取付物（パネル、シート等を含む）の固着や、複数層からなる母材の層間結着等に用いられるアンカーとして、金属拡張アンカーが多用されている。金属拡張アンカーは、コンクリート躯体等の母材に穿孔した下孔に挿入し、先端部（拡張部）を拡張させることにより前記母材に固着される。この金属拡張アンカーとしては、芯棒打ち込み式金属拡張アンカー（例えば特許文献１）、テーパーボルト式、コーンナット式、ウェッジ式等に代表される締め付け方式アンカー（例えば、特許文献２）など、様々なものがある。

図８は、金属拡張アンカーを用いた、母材への取付物の固定例を示す。
図８中、符号１１０はコンクリート躯体（母材）、１２０は金属拡張アンカー（以下、単に、拡張アンカー、あるいは、アンカーと称する場合がある）、１３０は取付物である。
図８に示すように、拡張アンカー１２０は、先端側に拡張部１２１を有し、後端側にねじ軸部１２２を有する構造が広く採用されており、母材１１０に穿孔した下孔１１１内で拡張部１２１を拡張させることで母材１１０に固着される。また、この拡張アンカー１２０を用いた、取付物１３０の母材１１０への固定は、拡張アンカー１２０を、取付物１３０に形成された貫通孔１３１に通しておき、取付物１３０を介して母材１１０とは反対の側に突出させたねじ軸部１２２に螺着したナット１４０の締め付けによって、取付物１３０を母材１１０に押さえ込むようにして固定することが一般的である。
なお、符号１５０は、ナット１４０と母材１１０との間に介挿されたワッシャである。
特開２００５−３０７６３７号公報 特公昭５９−３０９２５号公報

ところで、上述したような、拡張アンカーを用いた取付物の固定においては、例えば、取付物に母材表面に沿った方向（剪断方向。スライド方向）の変位力（外力）が作用することなどにより、アンカーに剪断力が作用することがある。
言うまでもなく、アンカーには充分な剪断剛性が確保される必要がある。
しかしながら、母材に形成するアンカー施工用の下孔は、アンカー外径よりも僅か（例えば、０．３〜０．５ｍｍ）に大きい径で形成することが一般的であり、これが剪断剛性の向上の妨げになり、結局、必要な剪断剛性の確保のために、径の太いアンカーを採用せざるを得ないと、といったケースが発生することがあった。

すなわち、従来構成では、アンカーの拡張部以外の部分の外面（外周面）と、アンカー外径よりも大きい径で母材に穿孔した下孔の内壁面との間に隙間（図８の符号１６０を参照）が存在する。このような構成では、アンカーに作用する剪断力が、アンカーの前記拡張部から後端側に位置する部分（特に、下孔内に収納されている部分）に曲げ変形（撓み変形。図８中、仮想線で示したアンカー１２０を参照）を与える曲げ荷重として作用する。アンカーの剪断剛性は、アンカーの曲げ強度によって与えられる。
これに鑑みて、径（外径）の大きいアンカーを採用すれば、剪断荷重に対して、アンカーの曲げ変形を抑えることができる。しかしながら、径の大きいアンカーの採用は、下孔の穿孔径の増大や、コストアップ等を招くことになる。下孔の穿孔径の増大は、下孔の穿孔労力の増大にも繋がるなど、不利な点が多い。
このため、適切な対策が存在しないのが実情であった。

本発明は、前記課題に鑑みて、下孔を大型化すること無く、剪断剛性を向上できる金属拡張アンカー、金属拡張アンカーの施工方法の提供を目的としている。

上記課題を解決するために、本発明では以下の構成を提供する。
請求項１に係る発明は、母材に穿孔された下孔内で拡張される拡張部を先端に有するアンカー本体を具備し、さらに、前記アンカー本体の前記拡張部から後端側に離隔した位置の外周に設けられて、該アンカー本体よりも大径に形成された前記下孔の内壁面に直接接した状態で前記下孔内に収納される孔壁当接部を有することを特徴とする金属拡張アンカーを提供する。
請求項２に係る発明は、前記孔壁当接部が、前記アンカー本体の長手方向の複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１記載の金属拡張アンカーを提供する。
請求項３に係る発明は、複数の前記孔壁当接部の内の１以上が、アンカー本体の周面に突設された突部によって形成されていることを特徴とする請求項２記載の金属拡張アンカーを提供する。
請求項４に係る発明は、前記孔壁当接部が、アンカー本体の前記拡張部よりも後端側に外挿されて、前記下孔の内壁面に直接接した状態で前記下孔内に収納される剛性スリーブであることを特徴とする請求項１又は２記載の金属拡張アンカーを提供する。
請求項５に係る発明は、さらに、前記アンカー本体の前記拡張部から後端側に延出するねじ軸部に螺着されたナットと、前記アンカー本体の内部に穿設され該アンカー本体の後端に開口する芯棒挿入孔に収納され、前記拡張部に打ち込むことで前記拡張部を拡張する芯棒とを具備することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の金属拡張アンカーを提供する。
請求項６に係る発明は、スリーブ打ち込み式の金属拡張アンカーであって、テーパボルトと、このテーパボルトに外挿され、母材に穿孔された下孔内で、前記テーパボルトの先端に形成されたテーパ状の拡径部に前記テーパボルトの後端側から打ち込まれることで拡張されて、前記母材に固着される拡張スリーブと、前記拡張スリーブを前記拡径部に打ち込んで拡張した後に、前記テーパボルトに後端側から外挿されて前記拡張スリーブよりも後端側に配置され、前記下孔の内壁面に直接接した状態で前記下孔内に収納される剛性スリーブと、前記剛性スリーブを前記下孔内に収納した後に、前記テーパボルトの後端側のねじ軸部の、前記下孔の開口部から突出された部分に螺着されるナットとを具備すること特徴とする金属拡張アンカーを提供する。
請求項７に係る発明は、締め付け方式の金属拡張アンカーであって、ボルトと、このボルトに外挿され、母材に穿孔された下孔内で、前記ボルトの先端に設けられているテーパ状のコーン部が押し込まれることで拡張されて、前記母材に固着されるスリーブ状の拡張部と、この拡張部よりも、前記ボルトの前記下孔に挿入される先端側とは反対の後端側にて、前記ボルトの外周に前記ボルトと一体又は別体に設けられ、前記下孔の内壁面に直接接した状態で前記下孔内に収納される孔壁当接部と、前記ボルトの後端側に設けられているねじ軸部に螺着して前記孔壁当接部よりも前記ボルトの後端側に設けられたナットとを具備することを特徴とする金属拡張アンカーを提供する。
請求項８に係る発明は、母材に穿孔された下孔内で拡張される拡張部を先端に有するアンカー本体を前記母材に形成しておいた前記下孔に挿入し、前記拡張部を拡張して前記母材に固着した後、前記アンカー本体よりも大径に形成しておいた前記下孔の内壁面に直接接して前記下孔に収納される剛性スリーブを前記アンカー本体に後端側から外挿して前記下孔に収納することを特徴とする金属拡張アンカーの施工方法を提供する。
請求項９に係る発明は、請求項６記載の金属拡張アンカーの施工方法であって、前記テーパボルトに前記拡張スリーブが外挿されてなるアンカー本体を母材に穿孔した下孔に挿入し、前記テーパボルトの先端の拡径部を前記下孔の最奥部に当接させた状態で、前記拡張スリーブを、前記テーパボルトの後端側から打ち込み棒によって前記拡径部に打ち込んで拡張させ前記アンカー本体を前記母材に固着した後、前記アンカー本体よりも大径に形成された前記下孔の内壁面に直接接して前記下孔に収納される剛性スリーブを前記アンカー本体に後端側から外挿して前記下孔に収納することを特徴とする金属拡張アンカーの施工方法を提供する。

本発明によれば、金属拡張アンカーのアンカー本体の外周に設けられた孔壁当接部、あるいは、スリーブ打ち込み式アンカーのテーパボルトに外挿された孔壁当接部（剛性スリーブ）が下孔内壁面に当接することで、下孔内でのアンカー本体の変位（下孔内での揺動。下孔の断面方向での変位）が抑えられる（あるいは防止される）。その結果、剪断力が作用しても、下孔内のアンカー本体の曲げ変形を抑えることができ、アンカー本体の剪断剛性が向上する。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
なお、図１、図２、図４、図５において、符号１１０はコンクリート躯体（母材）、１１１は下孔、１３０は取付物、１３１は取付物に形成された貫通孔である。

（第１実施形態）
まず、本発明に係る第１実施形態の拡張アンカー（金属拡張アンカー）、拡張アンカーの施工方法を図１、図２を参照して説明する。
ここで説明する拡張アンカー１１は、芯棒打ち込み式の金属拡張アンカーである。
図１は、下孔１１１に拡張アンカー１１を挿入した状態（拡張部１２を拡張する前の状態）を示す図、図２は図１の拡張アンカー１１の拡張部１２を拡張して拡張アンカー１１を母材１１０に固着した状態を示す図である。
なお、拡張アンカー１１について、図１、図２において下側を先端側、上側を後端側、として説明することとする。

図１、図２に示すように、拡張アンカー１１は、先端側の拡張部１２及び後端側のねじ軸部１３を有する外観概略丸棒状のアンカー本体１４と、このアンカー本体１４内に穿設された芯棒収納孔１４ａに挿入された芯棒１５と、前記アンカー本体１４に外挿されたワッシャ１６と、前記ねじ軸部１３に螺着されたナット１７とを具備して構成されている。
ワッシャ１６は、アンカー本体１４の長手方向中央部の外周に突設された孔壁当接部１４ｆ（後述）と、ナット１７との間に介装されている。ワッシャ１６は、孔壁当接部１４ｆの外径よりも内径が小さいリング状に形成されているため、孔壁当接部１４ｆからアンカー本体１４の先端側に抜け出すことは無い。

前記芯棒収納孔１４ａは、アンカー本体１４の後端に開口する開口部１４ｂから前記拡張部１２に到達されている。この芯棒収納孔１４ａの前記拡張部１２側の先端部は、アンカー本体１４の後端側から先端側に行くほど内径が縮小する、先細りのテーパ形状（テーパ部１４ｃ）に形成されている。

前記芯棒１５は、アンカー本体１４内に収納される打ち込み長（棒状本体１５ａの長さ）が、芯棒収納孔１４ａの全長よりも長く確保された棒状体である。図１に示すように、打ち込み前は、フランジ状の頭部１５ｂが形成されている基端側が、芯棒収納孔１４ａからアンカー本体１４の基端側に突出している。図２に示すように、この芯棒１５をアンカー本体１４に打ち込むと、割り溝１２ａによって複数に分割されている拡張部１２が、この芯棒１５の先細りに形成された先端部である尖鋭部１６ｂによって、押し開かれるようにして拡張される。
また、図１では、予め、芯棒収納孔１４ａに芯棒１５が挿入された拡張アンカー１１を例示したが、これに限定されず、芯棒１５の挿入前の拡張アンカー１１を下孔１１１に挿入してセットすることも可能である。

アンカー本体１４の拡張部１２から後端側に離隔した２箇所には、該アンカー本体１４の外周に周設されたリブ状の突部である孔壁当接部１４ｅ、１４ｆが形成されている。孔壁当接部１４ｅ、１４ｆは、アンカー本体１４の長手方向において互いに離隔した２箇所に突設されている。
この孔壁当接部１４ｅ、１４ｆは、アンカー本体１４の外径を大きくして、アンカー本体１４の周面に突出させた大径部である。孔壁当接部１４ｅ、１４ｆの外径は、同じに揃えてある。
アンカー本体１４は、この孔壁当接部１４ｅ、１４ｆが形成されている箇所以外が、孔壁当接部１４ｅ、１４ｆよりも小さい外径で形成してある。

２つの孔壁当接部１４ｅ、１４ｆの内の一方（孔壁当接部１４ｅ）は、アンカー本体１４の、拡張部１２とねじ軸部１３との間に形成された、外周にねじ山を形成していない筒状部分である中間スリーブ部１４ｄの外周に周設されている。
他方の孔壁当接部１４ｆは、孔壁当接部１４ｅからアンカー本体１４の後端側に離隔した位置にて、アンカー本体１４の外周に周設されている。
アンカー本体１４のねじ軸部１３は、孔壁当接部１４ｆから後端側に延出する部分である。アンカー本体１４の各孔壁当接部１４ｅ、１４ｆは、拡張部１２とねじ軸部１３との間に突設されている。

この孔壁当接部１４ｅ、１４ｆは、アンカー本体１４を下孔１１１に挿入したときに、下孔１１１の内壁面１１３に直接接した状態で前記下孔１１１内に収納されることで、下孔１１１内でのアンカー本体１４の変位（下孔１１１の中心軸線に垂直の断面方向における変位）を規制する役割を果たす。
孔壁当接部１４ｅ、１４ｆが下孔１１１内に収納されると、アンカー本体１４は、該アンカー本体１４の中心軸線が下孔１１１の断面中央部に位置合わせされた状態で下孔１１１内に配置される。

次に、この拡張アンカー１１を用いて、取付物１３０を母材１１０に固定する作業を説明する。
母材１１０には、従来通り、アンカー本体１４の外径Ｄ（孔壁当接部１４ｅ、１４ｆ以外の部分の外径）よりも僅かに大きい（例えば、０．３〜０．５ｍｍ）の穿孔径φで、下孔１１１を穿孔する。ここで採用する拡張アンカー１１は、孔壁当接部１４ｅ、１４ｆの外径を穿孔径φに揃えたものである。
拡張アンカー１１は、取付物１３０の貫通孔１３１に通して取付物１３０に貫通させたアンカー本体１４を、先端側から下孔１１１に挿入し、ワッシャ１６が、母材１１０に当接させた取付物１３０の母材１１０とは反対側の面とナット１７との間に挟み込まれるようにする。

拡張アンカー１１（詳細にはアンカー本体１４）の下孔１１１内に挿入する埋め込み深さは、ねじ軸部１３におけるナット１７の螺着位置によって調整できる。
ここで、拡張アンカー１１の埋め込み深さは、アンカー本体１４の外周に突設されている二つの孔壁当接部１４ｅ、１４ｆの内、アンカー本体１４の後端側に位置する孔壁当接部１４ｆが、母材１１０表面に開口する下孔１１１の開口部１１２内に収納されるように調整する。
但し、埋め込み深さは、孔壁当接部１４ｆの全体が下孔１１１内に収納されて、下孔１１１から母材１１０表面に突出しないようにすることが好ましい。これにより、取付物１３０からの剪断力が孔壁当接部１４ｆに直接作用することが回避され、取付物１３０からねじ軸部１３に作用する剪断力を拡張アンカー１１全体で負担するようになる。

下孔１１１へのアンカー本体１４の挿入が完了したら、ハンマー等を使って芯棒１５を後端側（頭部１６ｂ側）から叩打してアンカー本体１４に打ち込んで、拡張部１２を拡張させ、アンカー本体１４を母材１１０に固着する。
これにより、取付物１３０が母材１１０に固定される。

この拡張アンカー１１によれば、該拡張アンカー１１を用いて母材１１０に固定した取付物１３０から剪断力が作用しても、下孔１１１の内壁面１１３に直接接する孔壁当接部１４ｅ、１４ｆによって、アンカー本体１４の曲げ変形が抑えられる。このため、拡張アンカー１１の剪断剛性が向上する。

なお、この実施形態では、アンカー本体１４の長手方向の互いに離隔する２箇所に、孔壁当接部１４ｅ、１４ｆを突設した構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、アンカー本体の長手方向の１箇所、あるいは、３箇所以上に、孔壁当接部を突設した構成も採用可能である。但し、アンカー本体の長手方向の１箇所のみに孔壁当接部を設ける場合は、下孔１１１の開口部１１３あるいは出来るだけ開口部１１３から近い位置で下孔１１１内に収納されるように、設置位置を調整することが、剪断剛性の向上の点で有利である。
また、図１、図２では、孔壁当接部として、アンカー本体１４の外周の全周にわたって周設されたリブ状の突部（横リブ）を例示したが、孔壁当接部としては、これに限定されず、例えば、図３（ａ）に示すように、アンカー本体１４の外周の複数箇所に間隔をあけて突設した突起１４ｇ（突部。図示例は、アンカー本体１４の長手方向に沿った細長の縦リブ。）等であっても良い。また、図３（ｂ）に示すように、アンカー本体１４の外周にスリーブ１４ｈ（例えば金属製のスリーブ。剛性スリーブ）を固定して、これを孔壁当接部として機能させる構成等も採用可能である。

（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態を図４、図５を参照して説明する。
ここで説明する拡張アンカー２１は、スリーブ打ち込み式の金属拡張アンカーである。
図４は、下孔１１１に拡張アンカー２１を挿入した状態（拡張部を拡張する前の状態）を示す図、図５は図４の拡張アンカー２１の拡張部を拡張して拡張アンカー２１を母材１１０に固着した状態を示す図である。
なお、拡張アンカー２１について、図４、図５において下側を先端側、上側を後端側、として説明することとする。

図４、図５に示すように、拡張アンカー２１は、ねじ軸２２２（以下、ねじ軸部と称する）の先端に該ねじ軸部２２２を拡径した形状の拡径部２２１を有するテーパボルト２２と、このテーパボルト２２に外挿された拡張スリーブ２３と、この拡張スリーブ２３よりも後端側にてテーパボルト２２に外挿される剛性スリーブ２４及びワッシャ２５及びスプリングワッシャ２６と、テーパボルト２２に螺着されるナット２７とを具備した構成である。
図示例のテーパボルト２２は、拡径部２２１以外の全体がねじ軸部２２２になっている構成であるが、ねじ軸部２２２が、テーパボルト２２の後端部のみに設けられた構成であっても良い。

剛性スリーブ２４、ワッシャ２５、スプリングワッシャ２６は、下孔１１１内で、拡張スリーブ２３をテーパボルト２２先端のテーパ状の拡径部２２１に打ち込んで拡張（具体的には、拡張スリーブ２３の先端側の拡張部２３１を拡張させる）させ母材１１０に固着させた後に、前記テーパボルト２２に後端側から外挿される。
剛性スリーブ２４は、テーパボルト２２に外挿して、下孔１１１の開口部１１３に収納される。
ワッシャ２５及びスプリングワッシャ２６は、テーパボルト２２に外挿して、取付物１３０の母材１１０とは反対側に配置される。
ナット２７は、拡張スリーブ２３の拡張完了後、剛性スリーブ２４、ワッシャ２５、スプリングワッシャ２６をテーパボルト２２に外挿した後に、テーパボルト２２の後端側からねじ軸部２２２に螺着する。ナット２７を締め付けることで、取付物１３０が、ワッシャ２５及びスプリングワッシャ２６を介して伝達されるナット２７からの押圧力によって母材１１０に押さえ込まれるようにして固定される。

拡張スリーブ２３の先端部は、割り溝２３２によって複数に分割されており、テーパボルト２２先端の拡径部２２１に打ち込まれることで拡張される拡張部２３１を構成している。
拡径部２２１は、テーパボルト２２の後端側から先端側に行くにしたがって径が増大するテーパ状に形成されており、拡張スリーブ２３は、テーパボルト２２の後端側から拡径部２２１に打ち込まれることで、先端の拡張部２３１が拡張される。
また、拡張スリーブ２３は、テーパボルト２２の下孔１１１内に収納される埋め込み長と、下孔１１１内に剛性スリーブ２４を収納するための空間を確保すること、とに鑑みて、適切な長さのものを使用する。拡張スリーブ２３の拡径部２２１への打ち込みを完了したときには（図５参照）、テーパボルト２２に外挿して拡張スリーブ２３から拡張アンカー２１の後端側に離隔した位置に配置される剛性スリーブ２４全体を収納できる収納スペースが下孔１１１内に確保される。

剛性スリーブ２４は、例えば金属等の剛性の高い材料で形成されている。
この剛性スリーブ２４は、本発明に係る孔壁当接部として機能するものである。
剛性スリーブ２４の内径はねじ軸部２２２の外径に揃えられており、剛性スリーブ２４の外径は拡張スリーブ２３の外径よりも僅かに大きく（例えば、０．２〜２．０ｍｍ）形成される下孔１１１の穿孔径（内径）に揃えられている。このため、この剛性スリーブ２４は、下孔１１１内に収納されることで、下孔１１１内でのテーパボルト２２の変位（下孔１１１の中心軸線に垂直の断面方向における変位）を規制する役割を果たす。

次に、この拡張アンカー２１を用いて、取付物１３０を母材１１０に固定する作業（金属拡張アンカーの施工方法）について説明する。
母材１１０には、拡張スリーブ２３の外径の外径Ｄ２よりも僅かに大きい（例えば、０．２〜２．０ｍｍ）の穿孔径φ２で、下孔１１１を穿孔する。
次いで、下孔１１１内を清掃した後、テーパボルト２２に拡張スリーブ２３を外挿してなるアンカー本体２１Ａを先端側から下孔１１１に挿入する。
なお、下孔１１１に挿入するアンカー本体２１Ａは、このとき、剛性スリーブ２４、ワッシャ２５、スプリングワッシャ２６、ナット２７を設けていないものである。

次いで、スリーブ状の打ち込み棒２８（図４参照）を用いて、下孔１１１に挿入されたアンカー本体２１Ａの拡張スリーブ２３を、非貫通孔である下孔１１１の最奥部に突き当てたテーパボルト２２先端の拡径部２２１に打ち込んで拡張させる。これにより、アンカー本体２１Ａを母材１１０に固着する。
打ち込み棒２８は、下孔１１１の内壁面１１３と、拡張スリーブ２３の後端から延出するテーパボルト２２のねじ軸部２２２との間の隙間に挿入される。

アンカー本体２１Ａの母材１１０への固着が完了したら、テーパボルト２２に後端から剛性スリーブ２４を外挿し、下孔１１１に押し込む。
剛性スリーブ２４は、全体を、下孔１１１の開口部１１２（あるいは、下孔１１１において開口部１１２に出来るだけ近い位置）に収納することが、拡張アンカー２１の剪断剛性の向上の点で好ましい。
下孔１１１に収納された剛性スリーブ２４は、孔１１１の内壁面１１３と、拡張スリーブ２３の後端から延出するテーパボルト２２のねじ軸部２２２との間の隙間に圧入されて嵌り込んで、下孔１１１における収納位置が容易にはずれないが、接着剤等でテーパボルト２２に固定するなどによって、収納位置のずれを防止しても良い。

剛性スリーブ２４を下孔１１１に収納したら、テーパボルト２２の、下孔１１１から母材１１０外側に突出されたねじ軸部２２２に、取付物１３０、ワッシャ２５、スプリングワッシャ２６を外挿し、さらに、ねじ軸部２２２にナット２７を螺着して締め付ける。これにより、取付物１３０が、ワッシャ２５及びスプリングワッシャ２６を介して作用するナット２７からの押圧力によって、母材１１０に押し付けられるようにして固定される。

この実施形態では、母材１１０に固定した取付物１３０から拡張アンカー２１に剪断力が作用しても、下孔１１１の内壁面１１３に直接接する孔壁当接部として機能する剛性スリーブ２４によって、アンカー本体２１Ａ（具体的にはテーパボルト２２）の曲げ変形が抑えられるため、拡張アンカー２１の剪断剛性が向上する。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を、図６を参照して説明する。
ここでは、本発明を締め付け方式の金属拡張アンカーに適用した一例として、ウェッジ式の金属拡張アンカー（以下、拡張アンカーとも言う）を説明する。
図６は、下孔１１１に挿入した拡張アンカー３１を母材１１０に固着した状態を実線で示す。図６中、仮想線は、下孔１１１に挿入した拡張アンカー３１の拡張部を拡張する前の状態を示す。
なお、拡張アンカー３１について、図６において下側を先端側、上側を後端側、として説明することとする。

拡張アンカー３１は、ボルト３２と、このボルト３２に外挿されたスリーブ状の拡張部３３と、ボルト３２の下孔１１１に挿入される先端側とは反対の後端側に形成されたねじ軸部３２１に螺着されたナット３４と、前記ねじ軸部３２１に外挿して前記ナット３４よりも前記ボルト３２の先端側に設けられたワッシャ３５及びスプリングワッシャ３６とを具備して構成されている。

ボルト３２は、後端側にねじ軸部３２１が形成されている棒状のボルト本体部３２２と、このボルト本体部３２２よりも細い（後述する孔壁当接部３２６を除く部分の外径よりも細い）軸状に形成され、ボルト本体部３２２の先端から突出する首部３２３と、この首部３２３の先端に形成されたテーパ状のコーン部３２４とを具備する。
ボルト本体部３２２の先端部は、首部３２３との間に段差をなしている。
コーン部３２４は、首部３２３の先端を太く形成した部分であり、ボルト本体部３２２に近い側ほど径が小さく、ボルト本体部３２２から遠い部分ほど径が大きいテーパ形状に形成されている。
前記拡張部３３は、首部３２３に外装されている。この拡張部３３は、外径が、ボルト本体部３２２の外径（後述する孔壁当接部３２６を除く部分の外径Ｄ３。以下も同じ）と揃えられている。また、拡張部３３の内径は、コーン部３２４の最大外径よりも小さい。このため、拡張部３３は、ボルト本体部３２２の先端部（ストッパ部３２５）とコーン部３２４とによって、ボルト３２から離脱しないように抜け止めされている。

コーン部３２４は、図６のように下孔１１１に挿入してセットした拡張アンカー３１のナット３４を締め付けたときに、前記拡張部３３の内側に押し込まれて、前記拡張部３３を拡張させる。
この拡張アンカー３１は、取付物１３０の貫通孔１３１に貫通させて、先端側を下孔１１１に挿入し、ワッシャ３５を取付物１３０に当接させた状態で、ナット３４を締め付け操作することで、拡張部３３が拡張されて、母材１１０に固着される。なお、スプリングワッシャ３６は、ワッシャ３５とナット３４との間に介装する。

孔壁当接部３２６は、首部３２３からボルト３２の後端側に離隔した位置にて、ボルト本体部３２２の外周面に突設（周設）された突部である。
この拡張アンカー３１を施工する際に母材１１０に穿設する下孔１１１は、従来通り、ボルト本体部３２２の外径Ｄ３より僅かに大きい内径φ３で形成する。
孔壁当接部３２６は、下孔１１１の内壁面１１３に直接接した状態で前記下孔１１１内に収納される。
この孔壁当接部３２６としては、ボルト本体部３２２の外周の全周にわたって延在するリブ状（図６）の他、例えば、図３に例示したような複数の突起などであっても良い。
また、孔壁当接部３２６としては、ボルト本体部３２２に外挿してボルト本体部３２２に固定した剛性スリーブ（ボルトとは別体の孔壁当接部）などであっても良い。

この実施形態においても、母材１１０に固定した取付物１３０から拡張アンカー３１に剪断力が作用しても、下孔１１１の内壁面１１３に直接接する孔壁当接部によって、アンカー（具体的にはボルト３２）の曲げ変形が抑えられるため、拡張アンカー３１の剪断剛性が向上する。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を、図７を参照して説明する。
第４実施形態では、芯棒打ち込み式の金属拡張アンカー（以下、拡張アンカーとも言う）に、孔壁当接部として、剛性スリーブを適用した例を示す。
図７に示す拡張アンカー４１では、第１実施形態の拡張アンカー１１のアンカー本体１１の孔壁当接部１４ｆを省略し、前記孔壁当接部１４ｆと拡張部１２との間に位置する孔壁当接部１４ｅから後端側全体をねじ軸部４３とした構造のアンカー本体４２を採用している。また、孔壁当接部として、アンカー本体４２のねじ軸部４３に外挿される剛性スリーブ４４を採用している。
拡張アンカー４１のアンカー本体４２以外の構成は、第１実施形態の拡張アンカー１１と同様であり、共通部分には共通の符号を付し、説明を省略する。
また、アンカー本体４２の内、第１実施形態の拡張アンカー１１のアンカー本体１１と共通の部分には共通の符号を付し、説明を省略する。

この拡張アンカー４１は、アンカー本体４２の後端側からねじ軸部４３に外挿される剛性スリーブ４４を、アンカー本体４２（詳細にはねじ軸部４３）の外周面と下孔１１１内面との間の隙間に介装することで、剛性スリーブ４４を孔壁当接部として機能させて、アンカーの剪断剛性を高めることができる。
剛性スリーブ４４をねじ軸部４３に外挿する作業は、拡張アンカー４１を下孔１１１に挿入する前でも良いし、下孔１１１に挿入した後でも良い。

剛性スリーブ４４は、下孔１１１に嵌め込むようにして収納されることで、下孔１１１内での位置ずれを生じない。
この拡張アンカー４１によれば、孔壁当接部として、アンカー本体４２（詳細にはねじ軸部４３）に外挿する剛性スリーブ４４のアンカー本体４２の長手方向における位置設定の自由度が大きいため、施工現場において、拡張アンカー４１の母材１１０に対する埋め込み深さ等に応じた位置設定が可能である、といった利点がある。
なお、剛性スリーブ４４の下孔１１１内における収納位置は、拡張部１２からの距離を大きく確保できるところであることが好ましく（但し、全体が下孔１１１内に収納されて、下孔１１１から突出しないようにすることが好ましい）、例えば、下孔１１１の開口部１１２あるいはその近傍であることが好ましい。

なお、この拡張アンカー４１においても、孔壁当接部１４ｅとして、リブ状の突部以外に、例えば、図３（ａ）、（ｂ）に例示したような突起１４ｇや、アンカー本体に固定したスリーブ１４ｈ等を採用できることは、第１実施形態と同様である。
また、この拡張アンカー４１では、孔壁当接部１４ｅを省略することも可能である。

アンカーとは別体になっている剛性スリーブを、拡張アンカーに外挿して、下孔内面と拡張アンカー外面との間の隙間に介装し、孔壁当接部として機能させる構成は、芯棒打ち込み式アンカーに限定されず、例えば、締め付け方式の金属拡張アンカー等についても適用可能である。
例えば、上述の第４実施形態の拡張アンカー３１の孔壁当接部３２６に代えて、ボルト本体部３２２に外挿した剛性スリーブを孔壁当接部として機能させても良い。

なお、本発明の適用対象の締め付け方式の金属拡張アンカーとしては、ウェッジ式に限定されず、例えば、テーパボルト式等であっても良い。
本発明は、上述した芯棒打ち込み式、スリーブ打ち込み式といった、打ち込み式の金属拡張アンカー、締め付け方式の金属拡張アンカー以外の、各種の金属拡張アンカーに適用可能である。

本発明の第１実施形態の拡張アンカーを示す図であって、母材に穿孔した下孔にアンカー本体を挿入した状態を示す断面図である。 図１の拡張アンカーの拡張部を拡張させて、アンカー本体を母材に固着した状態を示す断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の第１実施形態の拡張アンカーに適用可能な孔壁当接部の別態様を示す図である。 本発明の第２実施形態の拡張アンカーを示す図であって、母材に穿孔した下孔にアンカー本体を挿入した状態を示す断面図である。 図４の拡張アンカーの拡張部を拡張させて、アンカー本体を母材に固着した状態を示す断面図である。 本発明の第３実施形態の拡張アンカーを示す図であって、拡張部を拡張させて、母材に固着した状態を示す断面図である。 本発明の第４実施形態の拡張アンカーを示す図であって、拡張部を拡張させて、母材に固着した状態を示す断面図である。 従来例の拡張アンカーを用いて取付物を母材に固定した状態を示す断面図である。

符号の説明

１１…金属拡張アンカー、１２…拡張部、１３…ねじ軸部、１４…アンカー本体、１４ａ…芯棒収納孔、１４ｂ…開口部、１４ｅ、１４ｆ…孔壁当接部、１４ｇ…孔壁当接部（突起）、１４ｈ…孔壁当接部（スリーブ）、１５…芯棒、１６…ワッシャ、１７…ナット、２１…金属拡張アンカー、２１Ａ…アンカー本体、２２…テーパボルト、２２１…拡径部、２２２…ねじ軸部、２３…拡張スリーブ、２３１…拡張部、２４…孔壁当接部（剛性スリーブ）、２５…ワッシャ、２６…スプリングワッシャ、２７…ナット、２８…打ち込み棒、３１…金属拡張アンカー、３２…ボルト、３２１…ねじ軸部、３２４…コーン部、３２６…孔壁当接部、３３…拡張部、３４…ナット、３５…ワッシャ、４１…金属拡張アンカー、４２…アンカー本体、４３…ねじ軸部、４４…剛性スリーブ、１１０…母材、１１１…下孔、１１２…開口部、１１３…内壁面、１３０…取付物、１３１…貫通孔。

Claims (9)

1. 母材に穿孔された下孔内で拡張される拡張部を先端に有するアンカー本体を具備し、
   さらに、前記アンカー本体の前記拡張部から後端側に離隔した位置の外周に設けられて、該アンカー本体よりも大径に形成された前記下孔の内壁面に直接接した状態で前記下孔内に収納される孔壁当接部を有することを特徴とする金属拡張アンカー。
2. 前記孔壁当接部が、前記アンカー本体の長手方向の複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１記載の金属拡張アンカー。
3. 複数の前記孔壁当接部の内の１以上が、アンカー本体の周面に突設された突部によって形成されていることを特徴とする請求項２記載の金属拡張アンカー。
4. 前記孔壁当接部が、アンカー本体の前記拡張部よりも後端側に外挿されて、前記下孔の内壁面に直接接した状態で前記下孔内に収納される剛性スリーブであることを特徴とする請求項１又は２記載の金属拡張アンカー。
5. さらに、前記アンカー本体の前記拡張部から後端側に延出するねじ軸部に螺着されたナットと、前記アンカー本体の内部に穿設され該アンカー本体の後端に開口する芯棒挿入孔に収納され、前記拡張部に打ち込むことで前記拡張部を拡張する芯棒とを具備することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の金属拡張アンカー。
6. スリーブ打ち込み式の金属拡張アンカーであって、
   テーパボルトと、
   このテーパボルトに外挿され、母材に穿孔された下孔内で、前記テーパボルトの先端に形成されたテーパ状の拡径部に前記テーパボルトの後端側から打ち込まれることで拡張されて、前記母材に固着される拡張スリーブと、
   前記拡張スリーブを前記拡径部に打ち込んで拡張した後に、前記テーパボルトに後端側から外挿されて前記拡張スリーブよりも後端側に配置され、前記下孔の内壁面に直接接した状態で前記下孔内に収納される剛性スリーブと、
   前記剛性スリーブを前記下孔内に収納した後に、前記テーパボルトの後端側のねじ軸部の、前記下孔の開口部から突出された部分に螺着されるナットとを具備すること特徴とする金属拡張アンカー。
7. 締め付け方式の金属拡張アンカーであって、
   ボルトと、
   このボルトに外挿され、母材に穿孔された下孔内で、前記ボルトの先端に設けられているテーパ状のコーン部が押し込まれることで拡張されて、前記母材に固着されるスリーブ状の拡張部と、
   この拡張部よりも、前記ボルトの前記下孔に挿入される先端側とは反対の後端側にて、前記ボルトの外周に前記ボルトと一体又は別体に設けられ、前記下孔の内壁面に直接接した状態で前記下孔内に収納される孔壁当接部と、
   前記ボルトの後端側に設けられているねじ軸部に螺着して前記孔壁当接部よりも前記ボルトの後端側に設けられたナットとを具備することを特徴とする金属拡張アンカー。
8. 母材に穿孔された下孔内で拡張される拡張部を先端に有するアンカー本体を前記母材に形成しておいた前記下孔に挿入し、前記拡張部を拡張して前記母材に固着した後、
   前記アンカー本体よりも大径に形成しておいた前記下孔の内壁面に直接接して前記下孔に収納される剛性スリーブを前記アンカー本体に後端側から外挿して前記下孔に収納することを特徴とする金属拡張アンカーの施工方法。
9. 請求項６記載の金属拡張アンカーの施工方法であって、
   前記テーパボルトに前記拡張スリーブが外挿されてなるアンカー本体を母材に穿孔した下孔に挿入し、前記テーパボルトの先端の拡径部を前記下孔の最奥部に当接させた状態で、前記拡張スリーブを、前記テーパボルトの後端側から打ち込み棒によって前記拡径部に打ち込んで拡張させ前記アンカー本体を前記母材に固着した後、
   前記アンカー本体よりも大径に形成された前記下孔の内壁面に直接接して前記下孔に収納される剛性スリーブを前記アンカー本体に後端側から外挿して前記下孔に収納することを特徴とする金属拡張アンカーの施工方法。

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