JP5184849B2 - 拡開ねじ - Google Patents
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Description
本発明は、拡開可能なだぼスリーブのための拡開ねじに関する。この拡開ねじはシャフトを有し、このシャフトの第１端部にねじ回し係合手段を設け、第２端部からは少なくとも１条の第１ねじ山を延在させる。
表装材の固定、特にくし刺し固定のため、中実基礎構造及び中空基礎構造に固定可能な装置を用いる。この装置は拡張可能なだぼスリーブと、このだぼスリーブのための拡開素子としての拡開ねじとを有する。だぼスリーブを例えば合成材料によって構成し、事前に形成したドリル孔に挿通する。このだぼスリーブ内に挿入した、またはねじ込んだ拡開ねじによってだぼスリーブを拡張する。だぼスリーブの材料はドリル孔において圧迫されるため、ドリル孔壁において摩擦接合／形状規制ロックが生ずる。この固定によって高い荷重支持を得るためには、拡開ねじにより高い拡開力を生ずることが望まれる。
拡開力を高めるためには、例えば特許文献１に記載されているような、拡開ねじのシャフトのコア半径を拡開ねじのシャフトのねじ部分におけるコア半径よりも大きく構成し、並びに、だぼスリーブの拡開領域の軸線方向長さを、拡開ねじのねじ部分の軸線方向長さよりも大きく構成する方法が知られている。固定状態において、拡開ねじの大きいコア半径を有する領域がだぼスリーブの拡開領域に突出するため、高い拡開力が得られる。
独国特許出願公開第３０１２１７７号明細書
この既知の従来技術は、ねじ山を有さない領域では拡開ねじがだぼスリーブに係合しないため、特に中空石れんがなどの中空基礎構造においては、僅かな荷重によっても固定が外れる恐れがあるという欠点を有する。
特許文献２には、拡張可能なだぼスリーブのための拡開ねじであって、シャフトを有し、このシャフトの第１端部にねじ回し係止手段を設け、第２端部からねじ山を延在させた拡開ねじが記載されている。この拡開ねじのシャフトに第２端部から離間したねじ部分を設け、このねじ部分のねじ山の外径を、このねじ部分と第２端部との間における領域の外径よりも大きく構成する。第２端部から離間させたねじ部分のねじ山をより大きく構成したことにより、拡開ねじとだぼスリーブがより良好に係合するため、ねじ抜けの恐れが少なくなる。
独国特許公開第３４２９５８５号明細書
この既知の従来技術では、ねじ山を前述のように構成するため、拡開ねじをねじ込む際に、使用者にとってほとんど認識できないほど僅かしか、回転モーメントが上昇しないという欠点を有する。拡開ねじにおいて、特許文献２に記載されているようにシャフトの第１端部にねじヘッドを設け、この拡開ねじを完全にねじ込んだとき、さらに回転モーメントを加えると、拡開ねじがその場で回転するため、だぼスリーブが部分的に破損し、得られるべき保持力が低下する。さらに、この時固定装置の予応力が失われるため、表装材の基礎構造に対する固定が緩くなる。それに加えて、この既知の構成のねじ山では拡開ねじの製造コストが明らかに増大する。
本発明の課題は、拡張可能なだぼスリーブのための拡開ねじ、および、この種の拡開ねじを有する固定装置を得ることにある。また、高い拡開力が発生しても安定してだぼスリーブ内に保持され、簡単に製造できる拡開ねじを得るにある。
この課題は、本発明の特許請求の範囲における独立項の後段に記載の特徴により解決することができる。好適な実施例は、特許請求の範囲の従属項に記載する。
本発明によれば、少なくとも１条の第１ねじ山の領域における、第２端部から離間する部分に、少なくとも１条の他の第２ねじ山を有する第２ねじ部分を設け、他の第２ねじ山を有する第２ねじ部分とシャフトの第２端部との間の領域のよりねじ山が少ない第１ねじ部分の軸方向長さを、だぼスリーブにおける拡開領域の軸方向長さよりも小さくする。
これにより、第２端部から離間するねじ部分は多条ねじとなる。好適には、第２端部から延在する第１ねじ山と、第２端部から離間した位置から延在する第２ねじ山とを設けることにより、シャフトの第２端部から離間するねじ部分の領域において、２条ねじを構成する。
シャフトの第２端部から、第２端部から離間するねじ部分の領域までの領域は、少なくとも１条の第１ねじ山を設けるのみとする。この領域には、少なくとも１条の第１ねじ山の間に十分な空間が存在するため、圧迫されただぼ材料を収容できる。少なくとも１条の第１ねじ山は、軸線方向に関して拡開ねじの全体にわたって一定のピッチ勾配を有する。そのため、拡開ねじにおいて、シャフトの第２端部から離間する少なくとも第２ねじ山を有するねじ部分がだぼスリーブに進入すると、ねじをねじ込むために必要な回転モーメントが連続的に上昇する。少なくとも１条の第１ねじ山は連続的に、ねじ込み動作の最初から生じた溝に進入し、一方でシャフトの第２端部から離間する少なくとも１条の第２ねじ山は新たに溝を形成する。シャフトの第２端部から離間するねじ部分の領域では、ねじ山間において圧迫されただぼ材料のための収容空間が小さいため、だぼ材料の大部分が外方のドリル孔壁に押し付けられることにより、高い拡開力が得られ、そのため基礎構造に安定的に固定できる。
シャフトの第２端部から離間するねじ部分におけるねじ山により、拡開ねじをだぼスリーブに噛合させ、同時にねじ材料の大部分を、基礎構造において高い拡開力を生ずるために用いることができる。
好適には、シャフトの第２端部から離間するねじ部分を、だぼスリーブの拡開領域まで到達させることにより、この領域における拡開ねじの横断面を、拡開領域の拡大及び、それによる大きな緊張力の発生に用いることができる。中空建材では通常、固定が基礎構造におけるドリル開口とは反対側の領域においてのみ起こるため、シャフトの第２端部から離間するねじ部分を上述のように拡開ねじのシャフトに設けたことにより、固定装置を取り付けた状態では、ドリル開口とは反対側の領域において最大拡開力が生ずる。シャフトにおけるねじ山のない領域が、固定装置を取り付けた状態で同様にだぼスリーブ内に進入した場合、だぼスリーブの該当領域でも拡開力が生ずる。
拡開ねじは、例えば金属、もしくはスチールによって構成する。例えば、ステンレス鋼を拡開ねじの製造に用いる。拡開ねじを、より簡単にだぼスリーブにねじ込むため、または腐食を防止するために被覆加工することもできる。だぼスリーブは、好適には合成材料によって構成する。
好適には、少なくとも１条の第２ねじ山の外径を、第１ねじ山の外径に等しくする。このことにより、拡開ねじを簡単に製造でき、かつ容易にだぼスリーブにねじ込める。簡単な製造は、シャフト第２端部におけるねじ尖端の移行領域を除いて、外径を一定に構成することにより保証できる。シャフトの第２端部から離間するねじ部分とねじ回し係合手段との間における、ねじ山のない領域のコア半径を、ねじ山の外径にほぼ等しくする、または代案としてねじ山の外径よりも若干大きく構成すると好適である。
好適には、少なくとも１条の第２ねじ山のピッチ勾配を、少なくとも１条の第１ねじ山のピッチ勾配に等しくすることにより、１回の作業サイクルでねじ立てができる。さらに、ピッチ勾配を等しくしたことにより、ねじのねじ込み動作がねじ山の非連続性により阻害されることがない。好適には、少なくとも１条の第２ねじ山を、少なくとも１条の第１ねじ山間の中心に設ける。
好適には、全てのねじ山におけるフランク角度を同一にすることにより、だぼスリーブ壁に対するねじ山の良好な切り込み動作またはねじ込み動作を保証できる。
好適には、少なくとも１条の第２ねじ山を有するねじ部分の領域におけるシャフトのコア半径を、少なくとも１条の第２ねじ山を有するねじ部分とシャフトの第２端部との間における領域のシャフトのコア半径よりも大きく構成する。これにより、少なくとも１条の第２ねじ山を有するねじ部分の領域において、より前方の、シャフトの第２端部とは反対側の領域に対して体積がより大きくなるため、高い拡開力を、少なくとも１条の第２ねじ山を有するねじ部分において実現でき、かつ保持力も上昇する。
好適には、少なくとも１条の第１ねじ山を、少なくとも、少なくとも１条の第２ねじ山を有するねじ部分と、シャフトの第２端部との間における領域では、丸ねじとして構成する。これにより、拡開動作の開始時に、拡開ねじをだぼスリーブに容易にねじ込むことができる。
好適には、ねじ山のうち少なくとも一方を、少なくとも、少なくとも１条の第２ねじ山を有するねじ部分の領域で台形ねじとして構成することにより、拡開ねじがだぼスリーブに好適に噛合することを保証する。好適には台形ねじにおいて、容易にねじ込み動作を行うために角丸めをする。特に、シャフトの第２端部から離間するねじ部分のコア半径をより大きく構成したこととの組み合わせにより、台形ねじによって拡開ねじからだぼスリーブに良好に荷重を伝達できる。特に好適には、少なくとも１条の第２ねじ山を有するねじ部分の領域において、全てのねじ山を台形ねじとして構成する。
好適には、シャフトの第１端部に、ねじ回し係合手段を備えたねじヘッドを設け、このねじヘッドの下面に互いに離間させた複数個の突起を設ける。取り付け動作の終了時には、これらの突起が、好適にはフランジ部分を設けただぼスリーブの遊端に侵入して付加的にだぼスリーブに噛合することにより、拡開ねじの過回転を回避する。
本発明の固定装置は、拡開領域を有する拡張可能なだぼスリーブと、拡開ねじとを備える。拡開ねじの、少なくとも１条の第２ねじ山を有するねじ部分の軸線方向長さを、だぼスリーブにおける拡開領域の軸線方向長さよりも小さくする。これにより、少なくとも１条の第２ねじ山を有するねじ部分の領域における拡開ねじの横断面の一部をだぼスリーブの拡開領域の拡張に用いることができるため、大きな拡開力が生ずる。
以下、図面につき本発明の好適な実施例を詳細に説明する。図面において、原則的に同一部分は同じ符号によって示す。
図１および図２には、拡張可能なだぼスリーブのための拡開ねじ１１を示す。この拡開ねじ１１はシャフト１２を有し、このシャフト１２の第１端部１３に、六角穴またはヘクサロビュラ穴をねじ回し係合手段１５として設けたねじヘッド１４を設け、第２端部１７からは一定のピッチ勾配を有する第１ねじ山１９を延在させる。遊端である第２端部１７に向けての移行部を除いて、第１ねじピッチ１９は一定の外径Ａを有する。シャフト１２の第２端部１７から離間するねじ部２１には、２条ねじ２２として第１ねじ山１９の領域に他の第２ねじ山２３を設ける。この第２ねじ山２３は、第１ねじ山１９と同じ大きさの外径Ａおよび同じピッチ勾配を有するものとする。第１ねじ山１９および第２ねじ山２３のフランク（側面）角度Ｃは同じとする。
第２ねじ山２３を有するねじ部分２１の領域では、シャフト１２のコア半径Ｄ２を、シャフト１２の第２ねじ山２３を有するねじ部分２１とシャフト１２の第２端部１７との間における領域のねじ部分１８のコア半径Ｄ１よりも大きくする。シャフト１２には、第２ねじ山２３を有するねじ部分２１とねじヘッド１４との間に、ねじがない領域１６を設け、このねじがない領域１６のコア半径Ｄ３を、ねじ部分１８およびねじ部分２１の外径Ａにほぼ適合させる。第１ねじ山１９は、第２ねじ山２３を有するねじ部分２１とシャフト１２の第２端部１７との間におけるねじ部分１８において、丸ねじとして構成する。第１ねじ山１９および第２ねじ山２３を、シャフト１２の第２端部１７から離間するねじ部分２１において、角丸めを付けた台形ねじとして構成する。
ねじヘッド１４の下面２６には、複数個の互いに離間する突起２７を設け、これらの突起２７は拡開ねじ１１を遊端である第２端部１７によってねじ込む際に、だぼスリーブに接触し、食い込む。これにより、拡開ねじ１１をだぼスリーブに付加的に係合できるため、拡開ねじ１１の過回転を回避できる。
図３には、本発明の固定装置３０を示す。この固定装置３０により、表装材５を基礎構造である中空れんが６に固定し、固定装置３０は、拡張可能で拡開領域３２を設けただぼスリーブ３１と、拡開ねじ１１とを有する。第２ねじ山２３を有するねじ部分２１と、シャフト１２の第２端部１７との間における領域のねじ部分１８の軸線方向長さは、だぼスリーブ３１の拡開領域３２の軸線方向長さＬよりも短いものとする。
中空れんが６にドリル孔７を設け、だぼスリーブ３１を表装材５に設けた開口からドリル孔７に挿通する。次に、拡開ねじ１１をねじ込んでだぼスリーブ３１を拡張する。第２端部１７から離間して第２ねじ山２３を有するねじ部分２１は、拡開ねじ１１において、固定装置３０を取り付けた状態で最大拡開力が中空れんが６におけるドリル孔開口とは反対側の領域８に作用する位置に設ける。
５ 表装材
６ 中空れんが
７ ドリル孔
８ 領域
１１ 拡開ねじ
１２ シャフト
１３ 第１端部
１４ ねじヘッド
１５ ねじ回し係合手段
１６ 領域
１７ 第２端部
１８ 第１ねじ部分
１９ 第１ねじ山
２１ 第２ねじ部分
２２ ２条ねじ
２３ 第２ねじ山
２６ 下面
２７ 突起
３０ 固定装置
３１ だぼスリーブ
３２ 拡開領域
Ａ 外径
Ｃ フランク角度
Ｄ１ コア半径
Ｄ２ コア半径
Ｄ３ コア半径
Ｌ 軸線方向長さ
６ 中空れんが
７ ドリル孔
８ 領域
１１ 拡開ねじ
１２ シャフト
１３ 第１端部
１４ ねじヘッド
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１７ 第２端部
１８ 第１ねじ部分
１９ 第１ねじ山
２１ 第２ねじ部分
２２ ２条ねじ
２３ 第２ねじ山
２６ 下面
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３０ 固定装置
３１ だぼスリーブ
３２ 拡開領域
Ａ 外径
Ｃ フランク角度
Ｄ１ コア半径
Ｄ２ コア半径
Ｄ３ コア半径
Ｌ 軸線方向長さ
Claims (10)
- 拡張可能なだぼスリーブ（３１）のための拡開ねじであって、シャフト（１２）を有し、このシャフト（１２）の第１端部（１３）にねじ回し係合手段（１５）を設け、第２端部（１７）から少なくとも１条の第１ねじ山（１９）を延在させた該拡開ねじにおいて、
少なくとも１条の第１ねじ山（１９）の領域における、第２端部（１７）から離間する部分に、少なくとも１条の他の第２ねじ山（２３）を有する第２ねじ部分（２１）を設け、
第２ねじ部分（２１）とシャフト（１２）の第２端部（１７）との間の領域のよりねじ山が少ない第１ねじ部分（１８）の軸方向長さを、だぼスリーブ（３１）における拡開領域（３２）の軸方向長さ（Ｌ）よりも小さくしたことを特徴とする拡開ねじ。 - 請求項１記載の拡開ねじにおいて、少なくとも１条の第２ねじ山（２３）の外径（Ａ）を、第１ねじ山（１９）の外径（Ａ）に等しくした拡開ねじ。
- 請求項１または２記載の拡開ねじにおいて、少なくとも１条の第２ねじ山（２３）のピッチ勾配を、少なくとも１条の第１ねじ山（１９）のピッチ勾配に等しくした拡開ねじ。
- 請求項１〜３のいずれか一項に記載の拡開ねじにおいて、全てのねじ山（１９，２３）におけるフランク角度（Ｃ）を同一にした拡開ねじ。
- 請求項１〜４のいずれか一項に記載の拡開ねじにおいて、少なくとも１条の第２ねじ山（２３）を有する第２ねじ部分（２１）の領域におけるシャフト（１２）のコア半径（Ｄ２）を、少なくとも１条の第２ねじ山（２３）を有する第２ねじ部分（２１）とシャフト（１２）の第２端部（１７）との間における領域でのシャフト（１２）のコア半径（Ｄ１）よりも大きくした拡開ねじ。
- 請求項１〜５のいずれか一項に記載の拡開ねじにおいて、少なくとも１条の第１ねじ山（１９）を、少なくとも、少なくとも１条の第２ねじ山（２３）を有する第２ねじ部分（２１）とシャフト（１２）の第２端部（１７）との間における領域では、丸ねじとして構成した拡開ねじ。
- 請求項１〜６のいずれか一項に記載の拡開ねじにおいて、ねじ山（１９，２３）のうち少なくとも一方を、少なくとも、少なくとも１条の第２ねじ山（２３）を有する第２ねじ部分（２１）の領域で台形ねじとして構成した拡開ねじ。
- 請求項７記載の拡開ねじにおいて、少なくとも１条の第２ねじ山（２３）を有する第２ねじ部分（２１）の領域において、全てのねじ山（１９，２３）を台形ねじとして構成した拡開ねじ。
- 請求項１〜８のいずれか一項に記載の拡開ねじにおいて、シャフト（１２）の第１端部（１３）に、ねじ回し係合手段（１５）を備えたねじヘッド（１４）を設け、このねじヘッド（１４）の下面（２６）に互いに離間する複数個の突起（２７）を設けた拡開ねじ。
- 拡開領域（３２）を有する拡張可能なだぼスリーブ（３１）と、請求項１〜９のいずれか一項に記載の拡開ねじ（１１）とを備えた固定装置において、拡開ねじ（１１）の、少なくとも１条の第２ねじ山（２３）を有する第２ねじ部分（２１）の軸線方向長さを、だぼスリーブ（３１）における拡開領域（３２）の軸線方向長さ（Ｌ）よりも小さくしたことを特徴とする固定装置。
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Publications (2)
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