JP2014534390A - 二機能を有するねじを含む固定装置 - Google Patents

Abstract

本発明は二機能を有するねじ（１２）を含む固定装置（１０）に関する。堅固な固定基礎（１６）に設けられ硬化性化合物を充填していないまたは予め充填した孔（１４）に二機能ねじ（１２）を直接ねじ込む。二機能ねじ（１２）は、工具受け部を備えたねじ頭部（１８）と、好ましくは円錐台状または角錐台状にテーパをつけた先端（２２）を備えた実質的に円柱状の軸（２０）と、互いに平行に形成され、少なくとも部分的に軸（２０）の長さに沿ってらせん状に延びた少なくとも２本、好ましくは３本のねじ山（２４、２６、２８）とを備えている。硬化性化合物を使用しない場合の孔（１４）の直径は、硬化性化合物を使用する場合の孔（１４）の直径よりも小さい。しかしながら、硬化性化合物を使用する場合も使用しない場合も、孔（１４）は、二機能ねじ（１２）のねじ山（２４、２６、２８）すべてが固定基礎（１６）に食い込むように形成されている。

Description

本発明は二機能を有するねじを含む固定装置に関する。

コンクリート、組積材または石材に打ち込まれるねじを備えた高負荷用留め具としては、多様な形態のものが広く知られている。このようなねじは形状接合による機械的接合のみを利用している。さらに、金属ロッド、好ましくはねじ山あるいはねじ山状の凸部を備えた金属ロッドを、コンクリート、組積材、あるいは石材に硬化性化合物で固定するケミカルアンカーが知られている。このようなアンカーによる接着の場合、金属部は固定基礎と接触していない。

このような先行技術において、本発明は、ただ１種のねじを使用した二機能を有する固定装置、すなわち二機能を有するねじを使用した固定装置を提供することを課題とする。

上記の課題は、二機能を有するねじを備えた固定装置であって、
二機能ねじが、
工具受け部を備えたねじ頭部と、
好ましくは円錐台状または角錐台状にテーパをつけた先端を備えた実質的に円柱状の軸と、
互いに平行に形成され、少なくとも部分的に軸の長さに沿ってらせん状に延びた少なくとも２本、好ましくは３本のねじ山と
を備えており、
堅固な固定基礎に設けられ硬化性化合物を充填していないまたは予め充填した孔に二機能ねじを直接ねじ込むこと、
硬化性化合物を使用しない場合の孔の直径が、硬化性化合物を使用する場合の孔の直径よりも小さいこと、および
硬化性化合物を使用する場合も使用しない場合も、二機能ねじのねじ山すべてが孔の内壁または固定基礎に食い込むように孔が形成されていること
を特徴とする固定装置によって解決される。

上記のような二機能ねじは、硬化性化合物による接着と摩擦接合および形状接合とを利用した固定基礎への固定、または摩擦接合および形状接合のみを利用した固定基礎への固定に特に適している。本発明によれば、使用方法によって孔の直径が異なることも重要である。

本発明の二機能ねじを使用することによって、硬化性化合物を使用する場合でも使用しない場合でも固定装置を最適化することができる。

各ねじ山の外径が異なっていても同じであってもよいことは有利であり得るが、外径が同じであることが好ましい。ねじ山の外径はねじ山の頂部から頂部までを測定することによって求められる。各ねじ山は軸の長さに沿って一定の外径を有する。各ねじ山は、先端が尖っていないテーパをつけたねじ山として形成されることが好ましい。

各ねじ山のフランク角が異なっていても同じであってもよいことは有利であり得るが、フランク角が同じであることが好ましい。

各ねじ山が互いに均等な間隔で配置されており、軸の円周線を共通の始端としていると有利であり得るが、軸の円周線を共通の始端とすることが好ましい。

各ねじ山の外径は、ねじ山がねじ込まれる際に孔の内壁の少なくとも一部に溝をつけて食い込むような寸法に設定されていると有利である。

硬化性化合物を使用しない孔の場合、軸の表面から各ねじ山の頂部まで垂直に計測したねじ山の高さの２／８〜７／８、好ましくは４／８〜７／８が孔の内壁に溝をつけて食い込むと有利であり得る。硬化性化合物を使用する孔の場合、軸の表面から各ねじ山の頂部まで垂直に計測したねじ山の高さの１／８〜６／８、好ましくは１／８〜４／８が孔の内壁に溝をつけて食い込むと有利であり得る。

このように、硬化性化合物を使用する場合も使用しない場合も、孔の壁と二機能ねじとの間に環状の隙間が残るが、この隙間は、硬化性化合物、孔に二機能ねじをねじ込む際に発生する掘削粉塵、またはこれら２つの混合物で少なくとも部分的に、好ましくは全体的に充填されている。しかしながら、通常の装置では孔内に掘削粉塵が残っていてはならない。本発明においては、掘削粉塵または掘削粉塵と硬化性化合物との混合物が隙間に存在していても、接合特性にはわずかな影響しか及ぼさない。

コンクリートは、固定基礎として特に適切であることが証明されている。しかしながら、「堅固な固定基礎」という用語はより広い意味で捉えられる。「堅固な固定基礎」は、固定基礎として好ましいコンクリートやさらには気泡コンクリートに加えて、天然または人工の石材、岩石、組積材等のみならず、たとえば崩れかかった組積材、軟質れんがおよび他の軟石をも包含する。木材を用いて堅固な固定基礎を形成することもできる。

硬化性化合物として、モルタルまたは化学硬化型接着剤が好適であると考えられ、メタクリル酸メチル接着剤またはポリエステル接着剤が好ましく、エポキシ樹脂接着剤が最も好ましい。

硬化性化合物を使用しない孔の直径が、硬化性化合物を使用する孔の直径より１／１０〜４／１０小さい、好ましくは１／１０〜２／１０小さいと有利であり得る。

図面に示した一例としての実施形態を参照することによって本発明を以下に説明する。

二機能ねじを備えた本発明の固定装置の側面図である。 二機能ねじを備えた図１の本発明の固定装置の横断面（Ｂ）における部分図である。

二機能を有する固定装置１０を図１に示す。

分割面Ａ−Ａの左側は、機械的接合のみによる装置１０を示し、該装置においては、堅固な固定基礎１６に設けられた孔１４にアンカーや硬化性化合物を用いずに二機能ねじ１２を直接ねじ込む。

分割面Ａ−Ａの右側は、堅固な固定基礎１６に設けられ硬化性化合物を予め充填した孔１４に二機能ねじを直接ねじ込む固定装置１０に関する。

このように、図１から明らかなように、ただ１種の本発明のねじ１２を固定装置１０に使用して、２つの異なる機能を発揮させることができる。したがって、このような態様のねじを二機能ねじと呼ぶことができる。

二機能ねじ１２は、工具受け部を備えたねじ頭部１８と、好ましくは円錐台状または角錐台状にテーパをつけた先端２２を備えた実質的に円柱状の軸２０と、互いに平行に形成され、少なくとも部分的に軸２０の長さに沿ってらせん状に延びた少なくとも２本、好ましくは３本のねじ山２４、２６、２８とを有する。

本発明によれば、硬化性化合物を使用しない場合の孔１４の直径は、硬化性化合物を使用する場合の孔１４の直径よりも小さい。これは図１より明らかである。

しかしながら、硬化性化合物を使用する場合も使用しない場合も、つまり分割面Ａ−Ａの右側および左側のいずれの場合においても、孔１４は、二機能ねじ１２のねじ山２４、２６、２８すべてが固定基礎１６すなわち孔１４の内壁に食い込むように形成されている。

図１に示す二機能ねじ１２は、ねじ先端に円錐台状にゆるやかなテーパをつけた先端２２と、ねじ後端にねじ頭部１８とを有する。円錐台状にテーパをつけた先端２２によって、固定基礎１６に設けられた孔１４への二機能ねじ１２の挿入が容易となり、わずかなトルクでねじ山を食い込ませることが可能となる。図示した一例としての本実施形態に、一例としての工具受け部に設けられたねじ頭部１８を示す。この頭部形状は有利であるが、ねじ頭部の形状はこれに限定されない。

図に示した二機能ねじ１２は、軸２０の長さに沿ってらせん状に延びた３本のねじ山２４、２６、２８を有する。頂部３２から頂部３２までを測定した外径、フランク角α、およびリードは、各ねじ山２４、２６、２８とも同じである。

さらに、分割面Ａ−Ａの左側に示した硬化性化合物を使用しない孔１４の場合、軸２０の表面から各ねじ山２４、２６、２８の頂部３２まで垂直に計測した各ねじ山２４、２６、２８の高さの４／８〜７／８が、孔１４の内壁に溝をつけて食い込むことが図１より読み取れる。

また、分割面Ａ−Ａの右側に示した硬化性化合物を使用する孔１４の場合、軸２０の表面から各ねじ山２４、２６、２８の頂部３２まで垂直に計測した各ねじ山２４、２６、２８の高さの１／８〜４／８が、孔１４の内壁に溝をつけて食い込むことが図１より読み取れる。

図２は、二機能ねじを備えた図１の本発明の固定装置の横断面（Ｂ）における部分図である。ねじ山２４、２６、２８は、有利なことに、互いに均等な間隔で配置されており、軸２０の円周線３０を共通の始端とする。他の点については、繰り返しを避けるため、同一の部材に同一の参照番号が付与されている図１の説明を参照されたい。

言うまでもないが、本発明は一例としての本実施形態に限定されるものではなく、開示の範囲内で大幅に変更することができるものである。

（明細書に記載の一部）
１０ 固定装置
１２ 二機能を有するねじ
１４ 孔
１６ 固定基礎
１８ ねじ頭部
２０ 軸
２２ 先端
２４ 第１ねじ山
２６ 第２ねじ山
２８ 第３ねじ山
３０ 円周線
３２ ねじ山の頂部
α ねじ山のフランク角

Claims (10)

1. 二機能を有するねじ（１２）を備えた固定装置（１０）であって、
   二機能ねじ（１２）が、
   工具受け部を備えたねじ頭部（１８）と、
   好ましくは円錐台状または角錐台状にテーパをつけた先端（２２）を備えた実質的に円柱状の軸（２０）と、
   互いに平行に形成され、少なくとも部分的に軸（２０）の長さに沿ってらせん状に延びた少なくとも２本、好ましくは３本のねじ山（２４、２６、２８）と
   を備えており、
   堅固な固定基礎（１６）に設けられ硬化性化合物を充填していないまたは予め充填した孔（１４）に二機能ねじ（１２）を直接ねじ込むこと、
   硬化性化合物を使用しない場合の孔（１４）の直径が、硬化性化合物を使用する場合の孔（１４）の直径よりも小さいこと、および
   硬化性化合物を使用する場合も使用しない場合も、二機能ねじ（１２）のねじ山（２４、２６、２８）すべてが固定基礎（１６）に食い込むように孔（１４）が形成されていること
   を特徴とする固定装置。
2. 前記ねじ山（２４、２６、２８）が、異なる外径を有すること、または好ましくは同じ外径を有することを特徴とする、請求項１に記載の固定装置。
3. 前記ねじ山（２４、２６、２８）が、異なるフランク角（α）を有すること、または好ましくは同じフランク角（α）を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の固定装置。
4. 前記ねじ山（２４、２６、２８）が互いに均等な間隔で配置されており、好ましくは軸（２０）の円周線（３０）を共通の始端とすることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の固定装置。
5. 前記ねじ山（２４、２６、２８）の外径が、前記ねじ山（２４、２６、２８）が孔（１４）にねじ込まれる際に孔（１４）の内壁の少なくとも一部に溝をつけて食い込むような寸法に設定されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の固定装置。
6. 硬化性化合物を使用しない孔（１４）の場合において、軸（２０）の表面から各ねじ山（２４、２６、２８）の頂部（３２）まで垂直に計測した各ねじ山（２４、２６、２８）の高さの２／８〜７／８、好ましくは４／８〜７／８が孔（１４）の内壁に溝をつけて食い込むことを特徴とする、請求項５に記載の固定装置。
7. 硬化性化合物を使用する孔（１４）の場合において、軸（２０）の表面から各ねじ山（２４、２６、２８）の頂部（３２）まで垂直に計測した各ねじ山（２４、２６、２８）の高さの１／８〜６／８、好ましくは１／８〜４／８が孔（１４）の内壁に溝をつけて食い込むことを特徴とする、請求項５に記載の固定装置。
8. 前記固定基礎（１４）がコンクリート、組積材、気泡コンクリート、石材または木材であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の固定装置。
9. 前記硬化性化合物がモルタルまたは化学硬化型接着剤、好ましくはメタクリル酸メチル接着剤またはポリエステル接着剤、最も好ましくはエポキシ樹脂接着剤であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の固定装置。
10. 硬化性化合物を使用しない孔（１４）の直径が、硬化性化合物を使用する孔（１４）の直径より１／１０〜４／１０小さいこと、好ましくは１／１０〜２／１０小さいことを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の固定装置。

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