JP5480038B2 - セラミック製インサート及びその製法 - Google Patents

Description

本発明はセラミック製インサート及びその製法に関し、軌道スラブや床版等のコンクリート製品に埋設され、このコンクリート製品を型枠から取り外し、又は取り外した後の運搬や供用場所への設置、例えば軌道スラブの場合の軌道床上への設置等の際にクレーンのフックと係合させるボルトやＩボルト等を螺合するためのもので、その開口面を螺栓で確実に閉塞可能にすると共に、ボルト用の雌ねじと螺栓用の雌ねじを同一軸線上に隔設して、選択使用可能としたものと、その製法である。

従来、セラミック製インサートとして、抜け抵抗を大きくするため外周面に変形部６を形成したものが、本件出願人によって出願されている。（例えば、特開２００８−１０１４４１号公報）。

特開２００８−１０１４４１号公報（段落００２３、図１参照）

特許文献１に記載の発明は、頭部１とスリーブ部２を一体成形することにより繋ぎ目を無くして雨水の侵入を防ぎ、外面の変形部６、７により抜け抵抗を大にしたもので、開口面５の閉塞には単なるプラスチックキャップを嵌め込むようになっている。そのため、コンクリート製品が振動を受ける場所に設置された場合、キャップが緩んで汚水等が侵入して雌ねじを塞ぎ、ひどい時にはキャップが開口面から外れて軸孔が露出してしまうことがある。

本発明は、開口面を螺栓で確実に閉塞可能にすると共に、ボルト用の雌ねじと螺栓用の雌ねじを軸線上に隔設して、選択使用可能としたセラミック製インサート及びその製法を提供することを目的とする。

(請求項１) 本発明にかかるセラミック製インサートは、外周面が異形面で軸線上にボルト孔を備えている。該ボルト孔は、外端に開口面を有し、内端が端壁で塞がり、周壁面の該開口面側に螺栓螺合用の雌ねじを有し、中間部を挟んで該端壁側にボルト螺合用の雌ねじを有する。そして、該両雌ねじのピッチは同じで、該端壁側の雌ねじの谷径は該中間部の内径と同じか小さく、該開口面側の雌ねじの内径は該中間部の内径と同じか大きくなっている。

異形面は、外周面を開口面側で外径が小さく、開口面側と反対側で外径が大きくなる形状としたもので、開口面側に作用する大きな引張力に対抗できるようにしている。ボルト孔は内端閉塞型で、開口面側に螺栓と螺合する雌ねじを備え、内端側にボルトと螺合する雌ねじを備え、両雌ねじ間は円柱状空間の中間部となっている。この両雌ねじはピッチが同じなので、それぞれの雌ねじに螺合する各別の雄ねじを同一軸部材に設けておけば、この軸部材を回転することにより、各雄ねじを各雌ねじと螺合させ、あるいは離脱させることができる。

また、該端壁側の雌ねじの谷径は該中間部の内径と同じか小さく、該開口側の雌ねじの内径は該中間部の内径と同じか大きくなっているので、コンクリート製品の操作用ボルトをボルト孔に挿入して内端の雌ねじと螺合させる際、開口面側の雌ねじや中間部と干渉することがなく、挿入が容易で、螺合作業もし易い。

（請求項２）該螺栓係合用の雌ねじは台形ねじとなっていてもよい。
こうすると、雌雄ねじの接触面積が増え、該螺栓は該雌ねじにしっかりと螺合し、コンクリート製品が強度の振動を受けても、該開口面から抜け出ることはない。

（請求項３）該異形は、該開口面側の外径の均一な円筒状部、該端壁側の該開口面側から該端壁側へ向かって外径が漸増する砲弾状部、該円筒状部と該砲弾状部間の、小径部で円錐台部を介して該円筒状部に続き大径部で段差部を介して該砲弾状部に続く、円錐筒状部を包含していてもよい。
こうすると、インサートに螺合したボルトに引張力が加わることにより該インサートに引抜力が加わっても、異形面を形成している該円錐筒状部と該砲弾状部の外周面で抵抗し、コンクリート製品から抜け出るのを防ぐ。

（請求項４）該円錐筒状部は外周面に、該外周面から放射状に突出し、一端が該円錐台部を越えて該円筒状部に届くリブを備えていてもよい。
こうすると、インサートに螺合したボルトに軸線と角度をなして偏荷重が加わることによって該円筒状部に該軸線と直角方向の荷重が加わっても、該円筒状部はリブにより補強されているので、ひび割れを生じたり、破壊する恐れがなく、また、このリブはインサートの回転止めの作用も果たす。

（請求項５）この発明は、このセラミック製インサートの製法である。軸線上の一端部に雄ねじ部を有し、該一端部から円柱状の中間部を挟んで反対側に雄ねじ部を有し、該両雄ねじ部のピッチは同じでかつ該中間部の外径は該一端部側の該雄ねじ部の外径より大で、該反対側の該雄ねじ部の外径より小となっているマンドレルを使用する。セラミック材を該マンドレルの該一端部及び該各別の雄ねじ部を覆いかつ外周面を異形面に形成して焼成する。そして、焼成済みの該セラミック材を該マンドレルから旋脱する。この旋脱の意味は、セラミック材とマンドレルを同一軸線上で相対的に回転することによって両者を離別させることである。

焼成されたセラミック材は、該マンドレルの同一ピッチの該各別の雄ねじ部を覆っている部分で雌ねじを形成していることになり、該マンドレルの旋回操作により該セラミック材を該マンドレルから外すと、ボルト用の雌ねじと螺栓用の雌ねじを備えたインサートが現出する。

（請求項６）該反対側の該雄ねじ部は台形ねじとなっていてもよい。
こうすると、雌雄ねじの接触面積が増えるので、該螺栓は該雌ねじにしっかりと螺合し、コンクリート製品が強度の振動を受けても、該開口から抜け出ることはない。

(請求項１) 本発明のセラミック製インサートによれば、外周面が異形面で軸線上にボルト孔を備えているので、開口面側に作用する大きな引張力に対抗でき、該ボルト孔は、外端に開口面を有し、内端が端壁で塞がり、周壁面の該開口面側に螺栓螺合用の雌ねじを有し、中間部を挟んで該端壁側にボルト螺合用の雌ねじを有し、該両雌ねじのピッチは同じで、該端壁側の雌ねじの谷径は該中間部の内径と同じか小さく、該開口面側の雌ねじの内径は該中間部の内径と同じか大きくなっているので、それぞれの雌ねじに螺合する各別の雄ねじを同一軸部材に設けておけば、この軸部材を回転することにより、各雄ねじを各雌ねじと螺合させ、あるいは離脱させることができ、コンクリート製品の操作用ボルトをボルト孔に挿入して内端の雌ねじと螺合させる際、開口面側の雌ねじや中間部と干渉することがなく、挿入が容易で、螺合作業もし易い。

請求項２によれば、該螺栓係合用の雌ねじは台形ねじとなっているので、雌雄ねじの接触面積が増え、該螺栓は該雌ねじにしっかりと螺合し、コンクリート製品が強度の振動を受けても、該開口面から抜け出ることはない。

請求項３によれば、該異形面は、該開口面側の外径の均一な円筒状部、該端壁側の該開口面側から該端壁側へ向かって外径が漸増する砲弾状部、該円筒状部と該砲弾状部間の、小径部で円錐台部を介して該円筒状部に続き大径部で段差部を介して該砲弾状部に続く、円錐筒状部を包含しているので、インサートに螺合したボルトに引張力が加わることにより該インサートに引抜力が加わっても、異形面を形成している該円錐筒状部と該砲弾状部の外周面で抵抗し、コンクリート製品から抜け出るのを防ぐ。

請求項４によれば、該円錐筒状部は外周面に、該外周面から放射状に突出し、一端が該円錐台部を越えて該円筒状部に届くリブを備えているので、インサートに螺合したボルトにその軸線と角度をなして偏荷重が加わることによって該円筒状部に軸線と直角方向の荷重が加わっても、ひび割れを生じたり、破壊する恐れがなく、また、このリブはインサートの回転止めの作用も果たす。

請求項５のセラミック製インサートの製法によれば、軸線上の一端部にボルトと同様の雄ねじ部を有し、該雄ねじ部から円柱状の中間部を挟んで反対側に螺栓と同様の雄ねじ部を有し、該両雄ねじ部のピッチは同じでかつ該中間部の外径は該一端部側の該雄ねじ部の外径より大で、該反対側の該雄ねじ部の外径より小となっているマンドレルを使用し、セラミック材を該マンドレルの該一端部及び該各別の雄ねじ部を覆いかつ外周面を異形面に形成して焼成し、焼成済みの該セラミック材を該マンドレルから旋脱するようにしたので、焼成されたセラミック材は、該マンドレルの同一ピッチの該各別の雄ねじ部を覆っている部分で雌ねじを形成していることになり、該マンドレルの旋回操作により該セラミック材を該マンドレルから外して本発明のインサートを提供できる。

請求項６によれば、該反対側の該雄ねじ部は台形ねじとなっているので、雌雄ねじの接触面積が増え、該螺栓は該雌ねじにしっかりと螺合し、コンクリート製品が強度の振動を受けても、該開口面から抜け出ることはない。

本発明にかかるセラミック製インサートの具体例を示す正面図である。 平面図である。 は図２の３−３線断面図、 は図３ａのＡ部拡大図、 は図３ａのＢ部拡大図である。 本発明にかかるセラミック製インサートの製法を示す概略図である。

以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して、説明する。
（請求項１）図１は本発明にかかるセラミック製インサートの正面図である。このインサートは外周面が異形面１で軸線Ｘ上にボルト孔２を備えている。このボルト孔２は、外端に開口面３を有し、内端が端壁４で塞がり、周壁面５の開口面３側に螺栓Ｃと螺合するための雌ねじ６を有し、円柱状の空間部を形成している中間部７を挟んで端壁４側にボルトＴと螺合するための雌ねじ８を有する。
両雌ねじ６及び８のピッチＰは同じで、端壁４側の雌ねじ８の谷径ｄ_１は中間部７の内径ｄ_２と同じか小さく、開口面３側の雌ねじ６の内径ｄ_３は中間部７の内径ｄ_２と同じか大きくなっている。

異形面１は、外周面を開口面３側で外径が小さく、端壁４側で外径が大きくなる形状としたもので、開口面３側に作用する大きな引張力に対抗できるようにしている。ボルト孔２は内端閉塞型で、開口面３側に螺栓Ｃと螺合する雌ねじ６を備え、内端側にボルトＴと螺合する雌ねじ８を備え、両雌ねじ６と８間は円柱状空間の中間部７となっている。この両雌ねじ６と８はピッチＰが同じなので、それぞれの雌ねじ６や８に螺合する各別の雄ねじをマンドレルＭに設けておけば、このンドレルＭを回転することにより、各雄ねじを各雌ねじ６や８と螺合させ、あるいは離脱させることができる。

また、端壁４側の雌ねじ８の谷径ｄ_１は中間部７の内径ｄ_２と同じか小さく、開口面３側の雌ねじ６の内径ｄ_３は中間部７の内径ｄ_２と同じか大きくなっているので、コンクリート製品Ｋの操作用のボルトＴをボルト孔２に挿入して内端の雌ねじ８と螺合させる際、開口面３側の雌ねじ６や中間部７と干渉することがなく、挿入が容易で、螺合作業もし易い。

なお、図面で、４１は回り止めで砲弾状部２２の拡径端部に形成した平坦面部となっている。

（請求項２）螺栓Ｃ係合用の雌ねじ６は台形ねじとなっている。
この場合、雌雄ねじの接触面積が増えるので、螺栓Ｃは雌ねじ６にしっかりと螺合し、コンクリート製品が強度の振動を受けても、該開口から抜け出ることはない。

（請求項３）異形面１は、開口面３側の外径Ｄ_１の均一な円筒状部２１、端壁４側の開口面３側から端壁４側へ向かって外径Ｄ_２が漸増する砲弾状部２２、円筒状部２１と砲弾状部２２間の、小径部２３ａで円錐台部２４を介して円筒状部２１に続き大径部２３ｂで段差部２５を介して砲弾状部２２に続く、円錐筒状部２３を包含している。
この場合、インサートに螺合したボルトに引張力が加わることによりインサートに引抜力が加わっても、異形面１を形成している円錐筒状部２３と砲弾状部２２の外周面で抵抗し、コンクリート製品Ｋから抜け出るのを防ぐ。

（請求項４）円錐筒状部２３は外周面に、この外周面から放射状に突出し、一端が円錐台部２４を越えて円筒状部２１に届くリブ３１を備えている。
この場合、インサートに螺合したボルトＴに軸線Ｘと角度をなして偏荷重が加わることによって円筒状部２１に軸線Ｘと直角方向の荷重が加わっても、この円筒状部２１はリブ３１により補強されているので、ひび割れを生じたり、破壊する恐れがなく、また、このリブ３１はインサートの回転止めの作用も果たす。

（請求項５）請求項１に記載のセラミック製インサートの製法で、マンドレルＭを使用するものである。このマンドレルＭは、軸線Ｘ_１上の一端部６１に雄ねじ部６２を有し、この一端部６１から円柱状の中間部６３を挟んで反対側に雄ねじ部６４を有し、両雄ねじ部６２と６４のピッチＰは同じでかつ中間部６３の外径Ｄ_３は一端部６１側の雄ねじ部６２の外径Ｄ_４より大で、反対側の雄ねじ部６４の外径Ｄ_５より小となっている。このマンドレルＭにセラミック材Ｓを一端部６１及び各別の雄ねじ部６２と６４を覆いかつ外周面を異形面１に形成して焼成し、焼成済みのセラミック材ＳをマンドレルＭから旋脱する。
この場合、焼成されたセラミック材Ｓは、マンドレルＭの同一ピッチの各別の雄ねじ部６２と６４を覆っている部分で雌ねじ６と８を形成していることになり、マンドレルＭの旋回操作によりセラミック材ＳをマンドレルＭから外すと、ボルトＴ用の雌ねじ８と螺栓Ｃ用の雌ねじ６を備えたインサートが現出する。

（請求項６）反対側の雄ねじ部６４は台形ねじとなっている。
この場合、雌雄ねじの接触面積が増えるので、螺栓Ｃは雌ねじ６にしっかりと螺合し、コンクリート製品Ｋが強度の振動を受けても、開口面３から抜け出ることはない。

１ 異形面
Ｘ 軸線
２ ボルト孔
３ 開口面
４ 端壁
５ 周壁面
Ｃ 螺栓
６ 雌ねじ
７ 中間部
８ 雌ねじ
Ｐ ピッチ
ｄ_１ 谷径
ｄ_２ 内径
ｄ_３ 内径
２１ 円筒状部
２２ 砲弾状部
２３ 円錐筒状部
２３ａ 小径部
２３ｂ 大径部
２４ 円錐台部
２５ 段差部
３１ リブ
Ｘ_１ 軸線
６１ 一端部
６２ 雄ねじ部
６３ 中間部
６４ 雄ねじ部
Ｄ_３ 外径
Ｄ_４ 外径
Ｄ_５ 外径
Ｍ マンドレル
Ｓ セラミック材

Claims (6)

1. 外周面が異形面(1)で軸線(X)上にボルト孔(2)を備え、
   該ボルト孔(2)は、外端に開口面(3)を有し、内端が端壁(4)で塞がり、周壁面(5)の該開口面(3)側に螺栓(C)螺合用の雌ねじ(6)を有し、中間部(7)を挟んで該端壁(4)側にボルト(T)螺合用の雌ねじ(8)を有し、
   該両雌ねじ(6,8)のピッチ(P)は同じで、該端壁(4)側の雌ねじ(8)の谷径(d₁)は該中間部(7)の内径(d₂)と同じか小さく、該開口面(3)側の雌ねじ(6)の内径(d₃)は該中間部(7)の内径(d₂)と同じか大きくなっている
   ことを特徴とするセラミック製インサート。
2. 該螺栓(C)係合用の雌ねじ(6)は台形ねじとなっている請求項１に記載のセラミック製インサート。
3. 該異形面(1)は、該開口面(3)側の外径(D₁)の均一な円筒状部(21)、該端壁(4)側の該開口面(3)側から該端壁(4)側へ向かって外径(D₂)が漸増する砲弾状部(22)、該円筒状部(21)と該砲弾状部(22)間の、小径部(23a)で円錐台部(24)を介して該円筒状部(21)に続き大径部(23b)で段差部(25)を介して該砲弾状部(22)に続く、円錐筒状部(23)を包含している請求項１又は２に記載のセラミック製インサート。
4. 該円錐筒状部(23)は外周面に、該外周面から放射状に突出し、一端が該円錐台部(24)を越えて該円筒状部(21)に届くリブ(31)を備えている請求項３に記載のセラミック製インサート。
5. 請求項１に記載のセラミック製インサートの製法で、軸線(X₁)上の一端部(61)に雄ねじ部(62)を有し、該一端部(61)から円柱状の中間部(63)を挟んで反対側に雄ねじ部(64)を有し、該両雄ねじ部(62,64)のピッチ(P)は同じでかつ該中間部(63)の外径(D₃)は該一端部(61)側の該雄ねじ部(62)の外径(D₄)より大で、該反対側の該雄ねじ部(64)の外径(D₅)より小となっているマンドレル(M)にセラミック材(S)を該一端部(61)及び該各別の雄ねじ部(62,64)を覆いかつ外周面を異形面(1)に形成して焼成し、焼成済みの該セラミック材(S)を該マンドレル(M)から旋脱する製法。
6. 該反対側の該雄ねじ部(64)は台形ねじとなっている請求項５に記載のセラミック製インサートの製法。

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