JP2016223620A

JP2016223620A - アンカーボルト

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Publication number: JP2016223620A
Application number: JP2015147734A
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Inventors: 俊明前田; Toshiaki Maeda
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Filing date: 2015-07-27
Publication date: 2016-12-28
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Abstract

【課題】屋根の上からでも対象物への設置が容易となり、且つ、固定強度が高くなるアンカーボルトの提供。【解決手段】このアンカーボルト２は、ボルト本体４と、このボルト本体４に螺合するナット６と、上記ボルト本体４に、ボルト本体４の軸方向に垂直な方向の支軸回りに回動自在に装着された係止部材１０と、この係止部材１０の一方の側部１６に取り付けられた係止用のバネ部材１８とを備えており、このバネ部材１８が、外方へ突出した係止部２２を有している。このバネ部材１８は、係止部材１０の上記側部１６に固定された本体部２０を有し、上記係止部２２が、この本体部２０から外方へ向けて傾斜しているのが好ましい。【選択図】図１

Description

本発明は、アンカーボルト、及び、アンカーボルトを対象物に設置する方法に関する。

太陽光発電パネル等を建屋の屋根に設置する工事等においては、まず、屋根にパネル設置用の架台（図９の２０４）、金具、アンカーボルト等が設置される。建屋の屋根には、一般的に、リップ溝型鋼等の鉄骨からなる梁（図９（ｄ）の２０６）と、この梁に支持された大波スレート、ガルバリウム（アルミニウム亜鉛合金メッキ鋼板）波板等からなる屋根板（図９の２０８）とを備えた構造が、採用されることがある。従来、この設置工事では、屋根の上から上記梁にドリルネジ（図９の２０２）を打ち込むことが多い。屋根の下側（屋根裏）からの設置工事は、建物内部の構造、設備等の位置変更ができないために、困難な場合が多いからである。梁に固定された上記ドリルネジをアンカーボルトとして使用する場合がある。また、このドリルネジにより、パネル設置用の架台や金具を取り付ける場合もある。

図９には、ドリルネジ２０２によって、パネル設置用の架台２０４を屋根に取り付ける手順が例示されている。この設置工事においては、まず、架台２０４及び屋根板２０８に、ドリルネジ２０２が挿通される貫通孔２１０が明けられる。この貫通孔２１０は、ドリルネジ２０２の六角頭２１２が通過し得ない大きさである。架台２０４が屋根板２０８の上に配置される（図９（ａ））。ドリルネジ２０２は、その先端にドリル刃２１４を備えている。

ついで、ドリルネジ２０２が貫通孔２１０に挿通される（図９（ｂ））。ドリルネジ２０２の回転により、梁であるリップ溝型鋼２０６の上板２１６に雌ねじ２１８が形成される。符号２２６は、リップ溝型鋼のリップを示す。ドリルネジ２０２は、この雌ねじ２１８に螺合した状態となる。ドリルネジ２０２のねじ込みにより、ドリルネジ２０２の六角頭２１２と、梁２０６の上板２１６とで、架台２０４と屋根板２０８とが挟圧される（図９（ｃ））。その結果、架台２０４が屋根板２０８に固定される。図９（ｄ）は、図９（ｃ）の右側面図に相当する。換言すれば、図９（ｃ）は、図９（ｃ）のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図と言える。上記架台２０４を用いずに、もっと長いドリルネジを梁２０６に螺着し、これをアンカーボルトとして使用することもある。

ドリルネジ２０２、屋根板２０８及び架台２０４の固定は、上板２１６の厚さ範囲のネジの螺合にのみ依っている。梁２０６として通常使用されるリップ溝形鋼の上板２１６の板厚は、１．６ｍｍ及び２．３ｍｍが多い。一方、架台２０４の設置に用いられるドリルネジ２０２の径としては、約５ｍｍから約８ｍｍまでが多い。これでは、雄ねじと雌ねじのねじ山同士が一週（３６０°）も係合していないことになる。また、屋根裏における温度変化による結露、雨漏り等により、ネジ部が腐食するおそれがある。ステンレス製のドリルネジが使用されている場合、リップ溝型鋼２０６のネジ部に電気腐食を生じるおそれがある。その結果、ドリルネジ２０２に加わる軸方向の荷重に対する抗力が小さい。また、上記のような薄い範囲の螺合のみに頼る固定では、横荷重によるモーメントに対する抗力が小さい。さらに、屋根板２０８にも大きな荷重が負荷される。

前述したように、従来の、屋根上からのアンカーボルトの設置方法では、十分な固定強度を確保することが困難な場合が多い。

本発明の目的は、屋根の上からであっても対象物への設置が容易であり、且つ、固定強度が高くなるアンカーボルトの提供、及び、アンカーボルトの設置方法の提供にある。

本発明に係るアンカーボルトは、
ボルト本体と、
このボルト本体に螺合するナットと、
上記ボルト本体に、ボルト本体の軸方向に垂直な方向の支軸回りに回動自在に装着された係止部材と、
この係止部材の一方の側部に取り付けられた係止用バネ部材とを備えており、
この係止用バネ部材が、外方へ突出した係止部を有している。

好ましくは、上記係止用バネ部材が、係止部材の上記側部に固定された本体部を有しており、
上記係止部が、本体部から外方へ向けて傾斜している。

好ましくは、上記係止部材が、上記ボルト本体の中心軸を含む面内に回動自在にされており、
上記係止用バネ部材の本体部が、係止部材の上記側部に沿って延びており、
ボルト本体の外周面に、ボルト本体の中心軸に平行に延びるバネ部材収容溝が形成されており、
このバネ部材収容溝の深さが、上記ナットのネジ高さと上記係止用バネ部材のボルト本体半径方向厚さとの和より大きくされている。

本発明に係る他のアンカーボルトは、
ボルト本体と、
このボルト本体に螺合するナットと、
上記ボルト本体の軸方向に離間した２箇所それぞれに装着された係止部材とを備えており、
この両係止部材のいずれもが、ボルト本体の軸方向に垂直な方向の支軸回りに回動自在に構成されている。

好ましくは、上記ボルト本体の先端に、リーマー付きのドリル刃が形成されている。

本発明に係るアンカーボルトの設置方法は、
ボルト本体と、このボルト本体に螺合するナットと、上記ボルト本体の半径方向内部に収容される姿勢及び半径方向外方へ突出する姿勢をとりうる係止部材とを備えたアンカーボルトを、基板に固定することによって設置する方法であって、
上記基板から外方に間隔を置いて板状構造部材が設置されており、この板状構造部材には、上記ナットが挿通されうる第１貫通孔が形成されており、
上記基板には、上記ボルト本体は挿通されうるが、上記ナットは挿通され得ない第２貫通孔が形成されており、
上記設置方法が、
上記第１貫通孔に挿通されて上記ナットを締め付け且つ緩めるための締め付け工具を用意する工程と、
上記ボルト本体を上記第１貫通孔及び第２貫通孔に挿通し、上記係止部材を、上記基板の背面に係止する工程と、
上記締め付け工具を第１貫通孔に挿通し、上記ナットをボルト本体に締め込んで、ナットと係止部材とで基板を挟圧することにより、アンカーボルトを基板に固定する工程とを含んでおり、
上記締め付け工具が、その一端に上記ナットに嵌合しうる第１嵌合部と、その他端にこの締め付け工具を回転させる回転工具に嵌合しうる第２嵌合部とを有しており、
この締め付け工具の長さは、その上記一端が上記基板の手前側表面に当接しているときに、上記第２嵌合部が、上記板状構造部材の第１貫通孔から手前外方に露出しうる長さ以上である。

本発明に係るアンカーボルトの他の設置方法は、
ボルト本体と、このボルト本体に螺合するナットと、上記ボルト本体の半径方向内部に収容される姿勢及び半径方向外方へ突出する姿勢をとりうる係止部材とを備えたアンカーボルトを、基板に固定することによって設置する方法であって、
上記基板から外方に間隔を置いて板状構造部材が設置されており、この板状構造部材には、第３貫通孔が形成されており、
上記基板には、上記ボルト本体は挿通されうる第４貫通孔が形成されており、
上記設置方法が、
上記ボルト本体の外側に嵌合し、上記第３貫通孔に挿通されうるが、上記第４貫通孔に挿通され得ないスペーサーを用意する工程と、
上記ボルト本体を上記第４貫通孔に挿通し、上記係止部材を、上記基板の背面に係止する工程と、
上記ボルト本体に上記スペーサーを嵌合し、その上から上記ナットを締め込むことにより、スペーサーと係止部材とで基板を挟圧することにより、アンカーボルトを基板に固定する工程とを含んでおり、
上記スペーサーの長さは、上記基板の手前側表面から上記板状構造部材の手前側表面までの距離以上である。

本発明に係るアンカーボルトでは、屋根の上からでも対象物への設置が容易となり、且つ、固定強度が高くなる。

図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係るアンカーボルトを示す一部切り欠き正面図であり、図１（ｂ）は、その右側面図である。図２（ａ）は、図１のアンカーボルトのボルト本体を示す正面図であり、図２（ｂ）はその右側面図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）のＩＩ−ＩＩに沿って見た平面図であり、図２（ｄ）は、図１のアンカーボルトの係止部材を示す正面図であり、図２（ｅ）はその右側面図であり、図２（ｆ）は、図１のアンカーボルトのナットを示す右側面図であり、図２（ｇ）は、図１のアンカーボルトの係止部材を枢支するピンを示す正面図である。図３の（ａ）から（ｄ）は、図１に示されたアンカーボルトを、屋根の上から梁に設置する手順を示す一部断面正面図である。図４は、図３（ｄ）におけるアンカーボルトのナット締め込み方法の一例を示しており、図４（ａ）は、アンカーボルトの係止部材を梁に係止した状態を示す一部断面正面図であり、図４（ｂ）は、ナットを締め込み且つ緩めるための締め付け工具の一例を示す正面図であり、図４（ｃ）はその平面図であり、図４（ｄ）は、アンカーボルトのナットを締め込んでアンカーボルトを梁に装着した状態を示す一部断面正面図である。図５（ａ）（ｂ）は、図１のアンカーボルトを、構造物等に横方向に設置する手順を示す正面図であり、図５（ｂ）は、他の実施形態に係るアンカーボルトを、構造物等に横方向に設置する手順を示す正面図である。図６（ａ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るアンカーボルトが梁に設置されている状態を示す一部断面正面図であり、図６（ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るアンカーボルトが梁に設置されている状態を示す一部断面正面図である。図７（ａ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るアンカーボルトが梁に設置されている状態を示す一部断面正面図であり、図７（ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るアンカーボルトが梁に設置されている状態を示す一部断面正面図である。図８（ａ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るアンカーボルトの主要部を示す一部切り欠き正面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のアンカーボルトのバネ部材がナットによって拘束された状態を示す一部切り欠き正面図であり、図８（ｃ）は、図８（ａ）におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って見た断面図である。図９の（ａ）から（ｃ）は、太陽光発電パネル等の取付架台を屋根の上に設置する従来の方法を示す一部断面正面図であり、図９（ｄ）は、図９（ｃ）の右側面図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１には、本発明の一実施形態に係るアンカーボルト２が、組み立てられた状態で示されている。図２には、図１のアンカーボルト２が、組み立て前の状態で示されている。このアンカーボルト２は、ボルト本体４と、このボルト本体４に螺合するナット６と、ボルト本体４の先端近傍に装着された係止部材１０と、後述する係止用バネ部材（以下、単にバネ部材ともいう）１８とを備えている。ボルト本体４のネジサイズは、Ｍ８からＭ１２が一般的であるが、これらのサイズには限定されない。ボルト本体４の先端近傍には、その先端から基端側に向けて、係止部材１０を部分的に収容可能なスリット８が形成されている。スリット８は、ボルト本体４の中心軸を含む平面の方向に形成されている。このスリット８は、ボルト本体４の先端に開放されている。係止部材１０は、長方形の板状を呈している。係止部材１０の形状は、長方形板状には限定されない。係止部材１０は、後述するように、設置対象である梁２０６等に当接しうる後述の側部３２が形成されうる形状であればよく、例えば、角柱状、丸棒状であってもよい。係止部材１０は、このスリット８内に位置した状態で、ボルト本体４に対して回動自在に装着されている。係止部材１０は、ボルト本体４の軸方向に垂直な方向の支軸（ピン）１２の回りに回動自在に装着されている。図１（ａ）に示されるように、係止部材１０の幅は、ボルト本体４の外径とほぼ同一寸法にされている。

係止部材１０の、支軸１２による枢支位置１４は、係止部材１０の軸方向の中央点より一方にややずれている。係止部材１０は、枢支位置１４を境にして、長い部分１０Ｌと短い部分１０Ｓとからなる。長い部分１０Ｌは、短い部分１０Ｓより重量が大きい。従って、図１（ａ）に示されるように、アンカーボルト２の姿勢を、係止部材１０が下方となる上下方向にしたとき、長い部分１０Ｌが下方の位置、短い部分１０Ｓが上方の位置となる。このとき、短い部分１０Ｓはスリット８内に収容される。なお、長い部分１０Ｌは、外力によって回転させられても、スリット８内に収容され得ない。スリット８における枢支位置１４から奥端位置８Ｒまでの長さが、係止部材１０の短い部分１０Ｓより長く、長い部分１０Ｌより短くされているからである。

係止部材１０の一方の側部１６にはバネ部材１８が取り付けられている。本実施形態では、バネ部材１８は弾力性を有する細い金属線材からなる。バネ部材１８は、金属線材には限定されず、合成樹脂等の適度の剛性及び弾力性を有する材質からも形成されうる。また、バネ部材１８の横断面形状は、円形には限定されず、長円形、楕円形、多角形等であってもよい。バネ部材１８は、本体部２０と係止部２２とを有している。本実施形態では、本体部２０及び係止部２２は、ともに直線状を呈している。本体部２０は、スポット溶接、接着剤等により、上記側部１６に固着されている。本体部２０は、係止部材１０の側部１６に沿って延び、係止部材１０の短い部分１０Ｓの先端から外方へさらに延びている。係止部材１０の短い部分１０Ｓがスリット８内に収容されたとき、本体部２０は、ボルト本体４の外周面に沿って、スリット８の奥端（上端）８Ｒよりさらに上方へ延びている。このため、係止部材１０の回転は、本体部２０とボルト本体４の外周面との当接によって阻止される。また、バネ部材１８は大変軽量にされているため、バネ部材１８が短い部分１０Ｓに固着された状態であっても、長い部分１０Ｌは短い部分１０Ｓより重量が大きい。従って、短い部分１０Ｓがスリット８内に収容された状態のアンカーボルト２を、その軸方向が鉛直から水平に向けて回転させたとき、係止部材１０は重力の作用によってボルト本体４に対して相対回転する（図１（ａ）における２点鎖線参照）。

バネ部材１８の係止部２２は、本体部２０の先端から連続している。係止部２２は、本体部２０の先端から、上記側部１６から離れる方向に延びている。係止部２２は、本体部２０の先端から、外方に傾斜している。係止部２２の延びる方向は、本体部２０の延びる方向に対して鋭角をなしている。従って、図１（ａ）に示されるように、係止部材１０の短い部分１０Ｓがスリット８内に収容されたとき、係止部２２は、ボルト本体４の外周面から外方に向けて斜め方向に延びている。本実施形態では、係止部２２は直線状を呈しているが、この形状には限定されない。係止部２２は、本体部２０から湾曲して延びる形状であってもよい。上記した係止部２２の外方への傾斜は、この「湾曲」をも含んでいる。

上記ボルト本体４の基端には、スパナー等の回転工具が係合するための、直方体状の係合凸部２４が設けられている。特に直方体状には限定されない。例えば、一対のいわゆるＤカット部が互いに平行に形成されたものであってもよい。ボルト本体４は総ネジである。すなわち、全長にわたって雄ねじ２６が形成されている。しかし、総ネジには限定されない。例えば、ボルト本体４のうち、係止部材１０が収容される範囲についてはネジが形成されていなくてもよい。

図３には、上記アンカーボルト２を屋根に設置する手順が示されている。より詳細には、屋根の上から、アンカーボルト２を、板状構造部材の一種である波板状の屋根板２０８を貫通して、基板に固定する方法が示されている。本実施形態における設置対象の基板として、リップ溝型鋼からなる梁２０６が挙げられている。具体的な取付部は、リップ溝型鋼２０６のの上板２１６である。屋根板２０８は、梁２０６の上に取り付けられている。屋根板２０８には第１貫通孔２８が形成されている。第１貫通孔２８は、アンカーボルト２のナット６が挿通されうる大きさを有する。上板２１６には第２貫通孔３０が形成されている。第２貫通孔３０は、アンカーボルト２のボルト本体４は挿通されうるが、ナット６は挿通され得ない大きさを有する。また、この第２貫通孔３０の大きさは、ボルト本体４を挿通したときに、バネ部材１８の係止部２２が干渉する程度の大きさである。すなわち、第２貫通孔３０の内径は、図１に示されるＡ寸法より小さい。第１貫通孔２８と第２貫通孔３０とは、鉛直方向の同軸状に位置している。図３に示されるように、屋根板２０８が波板からなるため、第１貫通孔２８と第２貫通孔３０との間には空間が存在する。

まず、ナット６を、ボルト本体４に、バネ部材１８に干渉しない位置まで螺入する。前述したように、係止部材１０の長い部分１０Ｌが下を向いている。このアンカーボルト２を、先端（係止部材１０側の端部）から第１貫通孔２８及び第２貫通孔３０に挿通する（図３（ａ））。このとき、バネ部材１８の係止部２２が、第２貫通孔３０の周囲に干渉する。しかし、そのままアンカーボルト２を押し込めば、係止部２２は撓んで第２貫通孔３０を通過しうる（図３（ｂ））。ボルト本体４のうちのバネ部材１８の範囲は、梁２０６の上板２１６より下方に位置する。係止部２２は、もとの斜め外方向きの姿勢に復元する（図３（ｂ））。このとき、係止部材１０の面が、ほぼ梁２０６の長手方向を向くようにされているのが好ましい。これは、後述するように、アンカーボルト２を上方に引き上げたとき（図３（ｃ）、（ｄ））に、係止部材１０の長い部分１０Ｌの先端が、梁２０６のリップ２２６や底板２２８（図６、７、９）に当接することを回避するためである。

ついで、アンカーボルト２を上方に引き上げると、係止部２２の先端が梁２０６の上板２１６の下面に当接する。さらにアンカーボルト２を上方に引き上げると、上板２１６からバネ部材１８に加わる反力により、係止部材１０が回転させられる（図３（ｃ））。さらにアンカーボルト２を上方に引き上げると、係止部材１０の他方の側部３２が上板２１６の下面に当接する。この状態になれば、バネ部材１８は、その役目が終了したことになるので、損傷してもよく、係止部材１０から外れてしまってもよい。アンカーボルト２をこの状態に保持したまま、ナット６を締め込む（図３（ｄ））。ナット６の締め込み時には、ボルト本体４の共回りを防止するために、係合凸部２４をスパナ等によって拘束しておく。この拘束により、ナット６の締め込みが容易となる。この締め込みにより、ナット６と係止部材１０とが上板２１６を挟圧し、アンカーボルト２が梁２０６にしっかりと固定される。

上記した、ボルト本体４の共回り対策としての係合凸部２４の拘束に代えて、又はこれと共に、係止部材１０の長い部分１０Ｌを利用することも可能である。すなわち、この長い部分１０Ｌを、リップ溝形鋼のリップ２２６又は底板２２８（図６、７、９）に係止することにより、ボルト本体４の軸回りの回転を防止することができる。このために、上記長い部分１０Ｌの長さを、リップ溝形鋼の横断面における内部幅（リップ２２６と底板２２８との間隔）の１／２以上にしておく。図３（ｃ）又は図４（ａ）に示される状態のアンカーボルト２を、その中心軸回りに時計方向に回転させる。そうすると、長い部分１０Ｌの先端が、リップ２２６又は底板２２８に当接する。この状態で、ナット６を締め込めば、ボルト本体４の共回りが防止される。

上記固定は、従来技術のように上板２１６の薄い板厚の範囲の１周（３６０°）にも満たないネジに頼るのではなく、ナットの複数周のネジの螺合によってもたらされている。しかも、上板２１６は、ナット６と係止部材１０とによって挟圧されるだけであるため、損傷が回避されうる。また、係止部材１０にバネ部材１８が備えられているため、前述の通り、貫通孔にアンカーボルトを挿通した後、少し引き上げるだけで係止部材１０を回転させることができる。装着作業が容易となる。

図３及び図４に示されるように、屋根板２０８と梁２０６との間には空間が存在する。このため、ナット６を上板２１６にまで締め込む（図３（ｄ））には工夫を要する。本実施形態では、図４（ｂ）、（ｃ）に示されるような長尺の締め付け工具３４が用いられる。（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図である。図示のごとく、この締め付け工具３４は、横断面が正六角形の六角筒形を呈している。

図４（ｄ）に示されるように、この六角筒は、ちょうどナット６の外周に嵌合しうる大きさである。この締め付け工具３４は、六角穴付きスパナとも呼べる。締め付け工具３４の、ナット６に嵌合しうる端部を第１嵌合部３６と呼ぶ。この締め付け工具３４の六角柱形状の内部には、ボルト本体４が干渉することなく挿通されうる。一方、六角柱形状の外面には、スパナ等の回転工具を係合させることができる。この回転工具を係合させる部位を第２嵌合部３８と呼ぶ。本実施形態では、締め付け工具３４の両端部は、いずれも第１嵌合部３６となりうる。締め付け工具３４の全長にわたって、第２嵌合部３８となりうる。

この締め付け工具３４の長さは、屋根板２０８を構成する波板の谷底から山頂までの距離に、スパナ等の回転工具が係止されうる軸方向寸法を加えた程度にされている。換言すれば、締め付け工具３４は、その一端が上記上板２１６の手前側表面（上面）に当接しているときに、第２嵌合部３８が、屋根板２０８の第１貫通孔２８から手前外方（上方）に露出しうる長さである。締め付け工具の形状構造は、図４（ｂ）、（ｃ）に示されたものには限定されない。例えば、その第１嵌合部３６が、ナット６の６個の側面のうち、対向する２面それぞれに当接して係合するような締め付け工具であってもよい。このように、締め付け工具がナット６の対向２面に当接し係合する動作も、嵌合と呼ばれる。

長尺の上記締め付け工具３４に代えて、図示していないスペーサーを使用してもよい。このスペーサーは、円筒形が好ましい。この円筒形のスペーサーの外径は、屋根板２０８の第３貫通孔（図４の第１貫通孔２８に相当）の内径より小さく、上板２１６の第４貫通孔（図４の第２貫通孔３０に相当）の内径より大きい。スペーサーの内径は、ボルト本体４の外径より大きく、ナット６の外径より小さい。スペーサーの長さは、屋根板２０８を構成する波板の谷底から山頂までの距離以上であるのが望ましい。

まず、この円筒形のスペーサーを、ボルト本体４の上から外周側に嵌合する。次いで、ナット６を、ボルト本体４の上から螺合する。これで、スペーサーは、図４（ａ）に示されるアンカーボルト２の、ナット６より先端側（図４（ａ）中の下側）に装着される。スペーサーが装着された状態で、ナット６を締め込むと、スペーサーの下端と係止部材１０とにより、梁２０６の上板２１６が挟圧される。これにより、アンカーボルト２が、梁２０６に固定される。スペーサーは、円筒形に限定されず、多角筒形等であってもよい。

以上説明されたアンカーボルトの設置方法、すなわち、上記締め付け工具３４又は図示しないスペーサーを用いた設置方法の適用対象は、図１、図５から図８に示されるようなアンカーボルト２、４６、４８、５４、６６、７６、９０には限定されない。上記設置方法は、例えば、実開昭５３−１４５０６０号公報、特開平１１−３１１２２９号公報、特許第３５３２５５９号公報等に開示されているボルトにも適用されうる。特開平１１−３１１２２９号公報に開示されたネジ付きピンでは、係止片は、支持軸によってネジ部（ボルト本体）に回動自在に取り付けられている。この係止片の装着目的は、ナットの締め込みにより、ナットとの間で対象物を締結することである。締結時の反力は、上記支持軸が受ける。上記設置方法の適用対象は、以上のような、係止片が支持軸によってボルト本体に回動自在に取り付けられたアンカーボルトには限定されない。

この設置方法は、係止片（係止部材）の回動自在な装着が支軸に依らないボルトにも適用されうる。すなわち、この設置方法は、上記実開昭５３−１４５０６０号公報に開示されたボルト、特許第３５３２５５９号公報に開示されたブラインドボルト（単に、ボルトとも呼ぶ）等に対しても適用可能である。これらの公報に開示されたボルトも、係止片（係止用の羽根と呼ばれるものもある）を備えている。この係止片の装着目的も、ナットの締め込みにより、ナットとの間で対象物を締結することである。ところが、この係止片は、支軸によっては装着されていない。この係止片は、ボルト本体の軸方向にも移動可能にされている。

例えば、特許第３５３２５５９号公報に開示されたブラインドボルトでは、この係止片は、ボルト本体に形成された長孔に収容されている。係止片は、ボルト本体の内部に収容されて、ボルト本体の半径方向外方には突出しない姿勢、及び、半径方向外方へ突出する姿勢のいずれをもとりうる。この係止片は、上記長孔内において、ボルト本体の軸方向にも移動可能にされている。この係止片には、脱落防止用突起が形成されている。この脱落防止用突起により、この係止片は、ボルト本体からの脱落が防止されている。この係止片は、対象物を締結する際に、ナットの締め込みにより、上記長孔内を移動して長孔の端部内面に当接する。さらなるナットの締め込みによる締結反力は、長孔の端部が受ける。

図５（ａ）には、上記アンカーボルト２を、水平方向に装着する手順が示されている。より詳細には、アンカーボルト２を、建造物の板状構造部材である外壁２２０を貫通して、その内部のＨ型鋼等からなる鉄骨（設置対象基板の一例である）２２２に固定する方法が示されている。外壁２２０と鉄骨２２２との間には空間が存在する。外壁２２０には第５貫通孔４０が形成されている。第５貫通孔４０は、アンカーボルト２のナット６が挿通されうる大きさを有する。鉄骨２２２には第６貫通孔４２が形成されている。第６貫通孔４２は、アンカーボルト２のボルト本体４は挿通されうるが、ナット６は挿通され得ない大きさを有する。また、この第６貫通孔４２の大きさは、ボルト本体４を挿通したときに、バネ部材１８の係止部２２が干渉する程度の大きさである。第５貫通孔４０と第６貫通孔４２とは、水平方向の同軸状に位置している。

図５（ａ）に示されるように、アンカーボルト２を、そのバネ部材１８が下になるように水平姿勢にする。このとき、係止部材１０の先端側の長い部分１０Ｌは、重力の作用によって下方に回転しようとするが、バネ部材１８がボルト本体４に当接しているので、回転し得ない。この状態のまま、アンカーボルト２を、第５貫通孔４０及び第６貫通孔４２に挿通する。バネ部材１８が第６貫通孔４２を通過した後、アンカーボルト２を、その中心軸回りに約１８０°回転させる。そうすると、バネ部材１８による抵抗が解消し、長い部分１０Ｌが重力の作用によって下方に回転する。図示しないが、係止部材１０は支軸１２回りに約９０°回転して鉛直方向に向く。アンカーボルト２を手前に引き戻すと、係止部材１０の他方の側部３２が鉄骨２２２の背面に当接する。アンカーボルト２を１８０°回転させずに引き戻しても、図３（ｃ）、（ｄ）を参照して説明したように、同様の効果が得られる。アンカーボルト２をこの状態を保持したまま、ナット６を締め込む。アンカーボルト２は鉄骨２２２にしっかりと固定される。ナット６の締め込み要領は、既に図３を参照しつつ説明されたので、ここでは省略する。このアンカーボルト２は、上向き以外の装着に適している。特に、水平方向から上向きにかけての装着に適している。

図５（ｂ）には、他のアンカーボルト４６を、水平方向に装着する手順が示されている。このアンカーボルト４６の装着対象は、図５（ａ）を参照しつつ説明した鉄骨２２２と同一であるため、その説明が省略される。また、このアンカーボルト４６の、図１及び図５（ａ）のアンカーボルト２との相違点は、バネ部材１８の装着方向、及び、スリット４７の長さである。図５（ａ）のアンカーボルト２では、バネ部材１８の本体部２０が、係止部材１０の側部１６に沿って、係止部材１０の短い部分１０Ｓの先端から外方へ延びている。しかし、この図５（ｂ）のアンカーボルト４６では、本体部２０が、長い部分１０Ｌの先端から外方へ延びている。そして、スリット４７には、長い部分１０Ｌが収容されうる。従って、このスリット４７は、図５（ａ）のアンカーボルト２のスリット８より長くされている。両アンカーボルト２、４６の同一構成の部分には、同一符号を付して、その説明は省略される。

図５（ｂ）に示されるように、アンカーボルト４６を、そのバネ部材１８が上になるように水平姿勢にする。このとき、係止部材１０の手前側の長い部分１０Ｌは、重力の作用によって下方に回転しようとするが、バネ部材１８がボルト本体４に当接しているので、回転し得ない。この状態のまま、アンカーボルト４６を、第５貫通孔４０及び第６貫通孔４２に挿通する。バネ部材１８が第６貫通孔４２を通過した後、アンカーボルト２を、その中心軸回りに約１８０°回転させる。そうすると、バネ部材１８による抵抗が解消し、長い部分１０Ｌが重力の作用によって下方に回転する。図示しないが、係止部材１０は支軸１２回りに約９０°回転して鉛直方向に向く。アンカーボルト４６を手前に引き戻すと、係止部材１０の他方の側部３２が鉄骨２２２の背面に当接する。アンカーボルト４６を１８０°回転させずに引き戻しても、同様の効果が得られる。アンカーボルト４６をこの状態を保持したまま、ナット６を締め込む。アンカーボルト４６は鉄骨２２２にしっかりと固定される。ナット６の締め込み要領は、既に図３を参照しつつ説明されたので、ここでは省略する。

この図５（ｂ）に示されたアンカーボルト４６は、上向きの装着に好適である。すなわち、屋根の下から装着することが容易である。このアンカーボルト４６を、梁２０６の貫通孔に下から挿通する際、係止部材１０の長い部分１０Ｌが下方を向いて安定し、バネ部材１８の係止部２２も下を向いているからである。このアンカーボルト４６は、下向き以外の装着に適している。特に、水平方向から上向きにかけての装着に適している。

図６（ａ）には、さらに他のアンカーボルト４８が示されている。このアンカーボルト４８の、図１のアンカーボルト２との相違点は、ボルト本体５０の先端部、及び、この先端部から軸方向基端側に離間した部位のそれぞれに、係止部材１０が装着されている点である。このため、このアンカーボルト４８のボルト本体５０は、図１のアンカーボルト２のボルト本体４よりも長くされている。このアンカーボルト４８の、図１のアンカーボルト２との同一構成部分ついてには、同一符号を付して、その説明が省略される。

図６（ａ）に示されるように、上下の両係止部材１０は、その形状、寸法及び構造が同一にされている。基端側の係止部材１０が収容されるスリット５２は、その内部で係止部材１０が回転しうるように、係止部材１０の長さより長くされている。また、このスリット５２は、ボルト本体５０を貫通する、いわば窓状にされている。このアンカーボルト４８では、図示のごとく、２個の係止部材１０が、溝形鋼からなる梁２０６の上板２１６と下板２２４とにそれぞれ係止しうる。このために、予め、上板２１６及び下板２２４の両方に、ボルト本体５０を挿通するための第２貫通孔３０を同軸状に形成しておく。また、ボルト本体５０の長さ、及び、２個の係止部材１０の枢支位置１４は、装着対象の上板２１６と下板２２４との間隔に従って決定される。

このように、ボルト本体５０が、その軸方向に離間した２箇所で、梁２０６等の装着対象に係止される。その結果、アンカーボルト４８に対する引っ張り荷重、及び、横荷重によるモーメント等に対する抗力が向上する。このアンカーボルト４８では、ボルト本体５０の基端側の係止部材１０の位置から先端までは、雄ねじの形成は不要である。また、単に耐モーメント強度の向上のためであれば、ボルト本体５０の先端の係止部材１０及びスリット８は不要である。すなわち、ボルト本体５０を、その先端が下板２２４の第２貫通孔３０に挿通されうる長さに形成すればよい。

図６（ｂ）には、さらに他のアンカーボルト５４が示されている。このアンカーボルト５４も、ボルト本体５６の先端部、及び、この先端部から軸方向基端側に離間した部位のそれぞれに、係止部材１０、５８が装着されている。このアンカーボルト５４の、図６（ａ）のアンカーボルト４８との相違点は、ボルト本体５６の先端側の外径が、基端側の外径より小さくされている点である。その結果、ボルト本体５６先端の係止部材５８が、基端側の係止部材１０よりも幅が狭くされている。ボルト本体５６の、基端側のスリット８と先端のスリット６０との間に、テーパ状の段差部６２が形成されている。このように、ボルト本体５６の先端側の外径が細くされているのは、梁２０６の下板２２４の第３貫通孔６４の径を小さくするためである。この第３貫通孔６４を小さくすることにより、下板２２４の穿孔作業の負担軽減を図る。このアンカーボルト５４の、図６（ａ）のアンカーボルト４８との同一構成部分ついてには、同一符号を付して、その説明が省略される。

図７（ａ）には、さらに他のアンカーボルト６６が示されている。このアンカーボルト６６の、図６（ａ）のアンカーボルト４８との相違点は、ボルト本体６８の先端に、リーマー７０付きのドリル刃７２が設けられている点である。このため、ボルト本体６８の先端側のスリット７４は、ボルト本体６８の先端に向けては開放されていない。このスリット７４は、ボルト本体６８を貫通する、いわば窓状にされている。このアンカーボルト６６の、図６（ａ）のアンカーボルト４８との同一構成部分ついてには、同一符号を付して、その説明が省略される。このアンカーボルト６６によれば、梁２０６に予め第２貫通孔３０を形成しておく必要がない。このアンカーボルト６６自身が、リーマー７０付きのドリル刃７２によって穿孔し、且つ、その孔にスムーズに挿通されうる。リーマー７０付きのドリル刃７２によれば、ボルト本体６８の外径より大きい径の第２貫通孔３０が穿孔されうる。ボルト本体の先端にリーマー７０付きのドリル刃７２を設けるのは、２連の係止部材１０を有するアンカーボルト６６、７６（図７）には限定されない。例えば、１個の係止部材１０を備えた、図１のアンカーボルト２の先端にドリル刃を形成することも容易である。

図７（ｂ）には、さらに他のアンカーボルト７６が示されている。このアンカーボルト７６の、図６（ｂ）のアンカーボルト５４との相違点は、ボルト本体７８の先端に、リーマー８０付きのドリル刃８２が設けられている点である。このため、ボルト本体７８の先端側のスリット８４は、ボルト本体７８の先端に向けては開放されていない。さらに、ボルト本体７８の、大径部と小径部との段差部には、貫通孔を拡径するための、リーマー８６が設けられている。このアンカーボルト７６の、図６（ｂ）のアンカーボルト５４との同一構成部分ついてには、同一符号を付して、その説明が省略される。このアンカーボルト７６によれば、梁２０６に予め第２貫通孔３０及び第３貫通孔６４を形成しておく必要がない。ボルト本体７８の先端のリーマー８０付きドリル刃８２により、第２貫通孔３０の下孔、及び、第３貫通孔６４が穿孔される。また、リーマー８６により、第２貫通孔３０の下孔が拡径されることにより、第２貫通孔３０が完成される。

図８には、さらに他のアンカーボルト９０の先端部が示されている。このアンカーボルト９０の、図１のアンカーボルト２との相違点は、以下の通りである。このアンカーボルト９０では、ボルト本体９２の外周面に、バネ部材１８を収容しうる縦溝（以下、収容溝という）９４が形成されている。また、このアンカーボルト９０の係止部材９６の幅が、ボルト本体９２の外径より小さくされている。バネ部材１８を、収容溝９４の底に収容させるためである。さらに、ボルト本体９２の先端に、図７（ａ）のアンカーボルト６６と同様に、リーマー７０付きのドリル刃７２が設けられている点である。従って、スリット７４は、ボルト本体９２の先端に向けては開放されていない。このアンカーボルト９０の、図１のアンカーボルト２との同一構成部分ついてには、同一符号を付して、その説明が省略される。

図８（ａ）及び（ｂ）に示されるように、上記収容溝９４は、ボルト本体９２の軸方向に沿って形成されている。この収容溝９４は、スリット７４の奥端（上端）７４Ｒから、バネ部材１８を十分に収容しうる長さを有している。この収容溝９４の深さは、上記ナット６のネジ高さと、バネ部材１８のボルト本体半径方向厚さとの和より大きくされる。本実施形態における収容溝９４は、ボルト本体９２の雄ネジの谷底からさらに、バネ部材１８の厚さ寸法又は太さ寸法だけ深くされている。これは、図８（ｂ）に示されるように、ナット６がボルト本体９２に螺入されたときに、バネ部材１８が、ナット６のネジ山によって損傷を受けることを防止するためである。

このドリル刃付きのアンカーボルト９０は、梁２０６等に穿孔する際、中心軸回りに回転させられる。このとき、図８（ｂ）に示されるように、バネ部材１８を、収容溝９４に収容した上でナット６によって拘束する。ナット６は、バネ部材１８の係止部２２に対応する位置にあるのが好ましい。こうすると、アンカーボルト９０の回転時に、係止部材９６及びバネ部材１８が回転の障害になることが防止されうる。バネ部材１８が外れてしまうことが防止されうる。また、ナット６は、バネ部材１８の係止部２２からの反力により、その回転が抑制される。より効果的にナット６の回転を防止するために、ナット６にいわゆるネジロック剤（ネジ緩み止め材）を塗布しておいてもよい。

本発明に係るアンカーボルトは、建屋の屋根の上に太陽光発電パネル等を設置する場合、また、側壁の外面に種々の対象物を取り付ける場合等に有用である。

２、４６、４８、５４、６６、７６、９０・・・アンカーボルト
４、５０、５６、６８、７８、９２・・・装着具
６・・・ナット
１０、５８、９６・・・係止部材
１２・・・支軸（ピン）
１８・・・バネ部材
２０・・・（バネ部材の）本体部
２２・・・（バネ部材の）係止部
２８・・・第１貫通孔
３０・・・第２貫通孔
３４・・・締め付け工具
３６・・・第１嵌合部
３８・・・第２嵌合部
７０、８０、８６・・・リーマー
７２、８２・・・ドリル刃
９４・・・収容溝

Claims

ボルト本体と、
このボルト本体に螺合するナットと、
上記ボルト本体に、ボルト本体の軸方向に垂直な方向の支軸回りに回動自在に装着された係止部材と、
この係止部材の一方の側部に取り付けられた係止用バネ部材とを備えており、
この係止用バネ部材が、外方へ突出した係止部を有しているアンカーボルト。
上記係止用バネ部材が、係止部材の上記側部に固定された本体部を有しており、
上記係止部が、本体部から外方へ向けて傾斜している請求項１に記載のアンカーボルト。
上記係止部材が、上記ボルト本体の中心軸を含む面内に回動自在にされており、
上記係止用バネ部材の本体部が、係止部材の上記側部に沿って延びており、
ボルト本体の外周面に、ボルト本体の中心軸に平行に延びるバネ部材収容溝が形成されており、
このバネ部材収容溝の深さが、上記ナットのネジ高さと上記係止用バネ部材のボルト本体半径方向厚さとの和より大きい請求項２に記載のアンカーボルト。
ボルト本体と、
このボルト本体に螺合するナットと、
上記ボルト本体の軸方向に離間した２箇所それぞれに装着された係止部材とを備えており、
この両係止部材のいずれもが、ボルト本体の軸方向に垂直な方向の支軸回りに回動自在に構成されているアンカーボルト。
上記ボルト本体の先端に、リーマー付きのドリル刃が形成されている請求項１から４のいずれかに記載のアンカーボルト。
ボルト本体と、このボルト本体に螺合するナットと、上記ボルト本体の半径方向内部に収容される姿勢及び半径方向外方へ突出する姿勢をとりうる係止部材とを備えたアンカーボルトを、基板に固定することによって設置する方法であって、
上記基板から外方に間隔を置いて板状構造部材が設置されており、この板状構造部材には、上記ナットが挿通されうる第１貫通孔が形成されており、
上記基板には、上記ボルト本体は挿通されうるが、上記ナットは挿通され得ない第２貫通孔が形成されており、
上記設置方法が、
上記第１貫通孔に挿通されて上記ナットを締め付け且つ緩めるための締め付け工具を用意する工程と、
上記ボルト本体を上記第１貫通孔及び第２貫通孔に挿通し、上記係止部材を、上記基板の背面に係止する工程と、
上記締め付け工具を第１貫通孔に挿通し、上記ナットをボルト本体に締め込んで、ナットと係止部材とで基板を挟圧することにより、アンカーボルトを基板に固定する工程とを含んでおり、
上記締め付け工具が、その一端に上記ナットに嵌合しうる第１嵌合部と、その他端にこの締め付け工具を回転させる回転工具に嵌合しうる第２嵌合部とを有しており、
この締め付け工具の長さは、その上記一端が上記基板の手前側表面に当接しているときに、上記第２嵌合部が、上記板状構造部材の第１貫通孔から手前外方に露出しうる長さ以上である、係止部材を備えたアンカーボルトの設置方法。
ボルト本体と、このボルト本体に螺合するナットと、上記ボルト本体の半径方向内部に収容される姿勢及び半径方向外方へ突出する姿勢をとりうる係止部材とを備えたアンカーボルトを、基板に固定することによって設置する方法であって、
ボルト本体と、このボルト本体に螺合するナットと、上記ボルト本体に、ボルト本体の軸方向に垂直な方向の支軸回りに回動自在に装着された係止部材とを備えたアンカーボルトを、基板に固定することによって設置する方法であって、
上記基板から外方に間隔を置いて板状構造部材が設置されており、この板状構造部材には、第３貫通孔が形成されており、
上記基板には、上記ボルト本体は挿通されうる第４貫通孔が形成されており、
上記設置方法が、
上記ボルト本体の外側に嵌合し、上記第３貫通孔に挿通されうるが、上記第４貫通孔に挿通され得ないスペーサーを用意する工程と、
上記ボルト本体を上記第４貫通孔に挿通し、上記係止部材を、上記基板の背面に係止する工程と、
上記ボルト本体に上記スペーサーを嵌合し、その上から上記ナットを締め込むことにより、スペーサーと係止部材とで基板を挟圧することにより、アンカーボルトを基板に固定する工程とを含んでおり、
上記スペーサーの長さは、上記基板の手前側表面から上記板状構造部材の手前側表面までの距離以上である、係止部材を備えたアンカーボルトの設置方法。