JP6374235B2 - アンカーボルト - Google Patents

Description

本発明は、岩壁の表面やコンクリート製の天井などの壁面に設けた孔に固定するアンカーボルトに関するものである。

例えば、特許文献１で示すように、岩壁の表面などにドリルなどを用いて孔を空け、その孔にアンカーボルトを差し込んで固定するものが知られている。

詳しくは、特許文献１のアンカーボルトでは、先端面（特許文献１の第２図では右側）に近づくに従って径が大きくなる円錐部材の周面に、内面を円錐面形状に勾配させたＣ型形状のシェルを係合させている。また、前記円錐部材の中心軸に沿って貫通状に設けた雌ねじにロッドの外周面に形成している雄ねじを螺合させている。

そして、岩壁などに空けた孔へ前記アンカーボルトを差し込んだのち、前記ロッドを回転させて、前記円錐部材に対して前記孔から引き抜く方向の引っ張り力を加える。すると、円錐部材が孔の開口側（特許文献１の第２図では左側）へ動いて、その円錐部材の周面がシェルを前記孔の内周面側に押し、それによってシェルの外周面が前記孔の内周面に押し付けられて、前記アンカーボルトが岩壁などに固定される。

特開昭５４−１５９５５３号公報

特許文献１のアンカーボルトでは、ロッドの先端のみに前記円錐部材および前記シェルを配置しているために、ロッドなどに加わる振動によって前記シェルを支点に当該ロッドが揺動する虞がある。特に、使用目的などによっては前記孔を深く形成し、それに合わせてロッドを長く形成することがあるが（特許文献１の第１図参照）、その場合にはロッドがより振動し易くなる。

その対策としては、ロッドの長さ方向の中間位置にも前記円錐部材および前記シェルを配置することが考えられるが、そのアンカーボルトの組み立ての際には、円錐部材をロッドの先端に螺合し、その状態で円錐部材またはロッドを回転させて円錐部材をロッドの中間位置まで移動させる作業が必要である。その円錐部材またはロッドを回転さなければならない分だけアンカーボルトの組み立てに手間と時間とがかかることになる。

本発明は、かかる不都合を解決することを目的として提供されたものであり、ロッドが長くても組み立ての手間などを軽減できるアンカーボルトを提供することにある。

本発明は、かかる不都合を解決するために、壁面１に設けた取付孔２に固定するアンカーボルトであって、円柱面状の外周面に雄ねじ３を形成しているロッド４と、ロッド４の雄ねじ３に螺合する雌ねじ６を中心軸に沿って形成しているテーパー部材７と、テーパー部材７に外嵌する拡開部材８とを有していて、テーパー部材７および拡開部材８は、ロッド４の長さ方向の中間に配置可能になっており、拡開部材８は、テーパー部材７の外周面に当接する内面１１を設けている当接部１２を有していて、ロッド４の回転に伴ってテーパー部材７がねじ作用でロッド４に沿って移動することで、テーパー部材７の外周面が当接部１２の内面１１を押し、それによって当接部１２の外周面１５が取付孔２の内周面２ａに押し付けられて、アンカーボルトが取付孔２の内周面２ａに固定されるようになっており、テーパー部材７は、分割面１８・１９によって複数個のテーパー片７ａ・７ｂに分割しており、その分割面１８・１９は、テーパー部材７の雌ねじ６を通るように形成していて、それによって各テーパー片７ａ・７ｂには、雌ねじ部分６ａ・６ｂをそれぞれ有しており、向かい合うテーパー片７ａ・７ｂの分割面１８・１９どうしには、互いに係合する少なくとも一対の凸部２０および凹部２１を配置しており、凸部２０は、円柱形状または四角柱形状であり、それに合わせて凹部２１の形状が設定されており、テーパー片７ａ・７ｂの雌ねじ部分６ａ・６ｂによってロッド４の雄ねじ３を挟むようにして、対になる凸部２０と凹部２１とを互いに係合することで、ロッド４の雄ねじ３にテーパー部材７の雌ねじ６が螺合するようになっていることを特徴とする。

ここでの壁面１には、岩壁やトンネルなどの土木構造物や建築物の天井および側壁などの壁面が含まれる。ここでは、テーパー部材７の外周面がアンカーボルトの基端側ほど径が小さくなる、例えば円錐面形状になっていて、当接部１２の内面１１が、そのテーパー部材７の外周面に合わせて逆円錐面形状になっている場合や、テーパー部材７の外周面に、基端側に向かうに従ってテーパー部材７の中心軸に近づくように傾斜している平面形状の傾斜面１０を設け、当接部１２の内面１１が、テーパー部材７の傾斜面１０に面接触可能な傾斜平面形状になっている場合などが含まれる。テーパー片７ａ・７ｂは、三つ以上である場合も含まれる。

またここでは、当接部１２の外周面１５が取付孔２の内周面２ａに面接触状態で押し付けられて、その際の摩擦でアンカーボルトが取付孔２の内周面２ａに固定される場合や、当接部１２の一部が取付孔２の内周面２ａに食い込むことで、アンカーボルトが取付孔２の内周面２ａに固定される場合などが含まれる。凸部２０は、円柱形状や四角柱形状の形状のものが含まれ、それに合わせて凹部２１の形状が設定される。

詳しくは、凸部２０が凹部２１に対して外れない程度に圧入されるようになっているものとすることができる。

ここでは、例えば、作業者が直接手で、または工具などを使ってテーパー片７ａ・７ｂの分割面１８・１９どうしを押し付け合うことで、凸部２０が凹部２１に圧入される場合などが該当する。

本発明のアンカーボルトは、テーパー部材７を複数個のテーパー片７ａ・７ｂに分割していて、そのテーパー片７ａ・７ｂの雌ねじ部分７ａ・７ｂによってロッド４の雄ねじ３を挟むとともに凸部２０を凹部２１に嵌め込んで当該凸部２０と凹部２１とを互いに係合する。それにより、テーパー片７ａ・７ｂどうしが結合されて一体化して、ロッド４の雄ねじ３にテーパー部材７の雌ねじ６が螺合されるので、ロッド４が長くても、そのロッド４の雄ねじ３の中間にテーパー部材７の雌ねじ６を容易、かつ、迅速に螺合させることができる。

つまり、例えば、テーパー部材７をロッド４の端（先端あるいは基端）から締め込んで当該テーパー部材７をロッド４の中間位置に配置する場合よりも、そのテーパー部材７の配置のために要する手間および時間を軽減することができ、その結果、アンカーボルトの取付孔２への固定作業の効率化を図ることができる。

しかも、テーパー片７ａ・７ｂどうしを結合する際には、凸部２０と凹部２１とを互いに係合させるので、その結合の際にテーパー片７ａ・７ｂどうしがずれることがなく、各テーパー片７ａ・７ｂの雌ねじ部分６ａ・６ｂをロッド４の雄ねじ３の中間に的確に螺合させることができる。

凸部２０が凹部２１に対して外れない程度に圧入されるようになっていると、あまり強くない力で凸部２０を凹部２１に係合して、テーパー片７ａ・７ｂどうしを一体化することができる。従って、アンカーボルトの施工現場などでテーパー部材７をロッド４の中間位置に容易、かつ、迅速に配置することができ、それによってもアンカーボルトの取付孔２への固定作業の効率化を図ることができる。

本発明に係るアンカーボルトのテーパー部材を示す正面図である。 図１のＡ―Ａ線矢視断面図である。 図１のＢ―Ｂ線矢視断面図である。 アンカーボルトの全体を示す縦断面図である。 本発明のアンカーボルトのテーパー部材をロッドに装着する動作を示す平面図である。 アンカーボルトを取付孔へ差し込む際の状態を示す縦断面図である。 アンカーボルトを取付孔へ差し込んだ状態を示す縦断面図である。 アンカーボルトを取付孔に固定した状態を示す縦断面図である。

本発明に係るアンカーボルトの一実施例を図１ないし図８に基づいて説明する。前記アンカーボルトは、例えばコンクリート製の天井の壁面１に設けた（空けた）取付孔２に差し込んで固定（保持）するようになっている（図８参照）。その取付孔２は、上向きに穿孔することで形成している。

前記アンカーボルトは、図４に示すように、外周面に雄ねじ３を形成している円柱形状のロッド４と、アンカーボルトを前記取付孔２の円柱面形状の内周面２ａ（図６参照）に固定するための拡開機構５とを有している。その拡開機構５は、ロッド４の先端（図４では上端）近傍と、ロッド４の長さ方向（図４では上下方向）の中間の少なくとも一箇所とに配置している。

前記拡開機構５には、前記ロッド４の雄ねじ３が螺合する（締め込まれる）雌ねじ６を中心軸に沿って貫通状に設けているとともに基端側（図４では下端側）に向かうに従って中心軸に近づくように傾斜している四個の平面形状の傾斜面１０を外周面に形成しているテーパー部材７と、そのテーパー部材７に外嵌している拡開部材８とを有している。

テーパー部材７の外周面は円柱面形状になっていて、そのテーパー部材７の外周面の前後左右の四箇所に前記傾斜面１０を形成している。つまり、それらの傾斜面１０は、テーパー部材７の周方向に等間隔で配置している。なお、テーパー部材７の傾斜面１０は、テーパー部材７の先端（図１では上端）までは形成しておらず、テーパー部材７の傾斜面１０よりも先端側は直立面形状に形成している。

前記拡開部材８は、図４に示すように、テーパー部材７の各傾斜面１０に当接（面接触）可能な傾斜面形状の内面１１をそれぞれ有している前後左右の四個の当接部１２と、それらの当接部１２の先端部（図４では上端部）をつないでいる弾性変形可能な架橋部１３とを有している。

各当接部１２の内面１１は、テーパー部材７の各傾斜面１０に面接触している状態（図８の状態）で、アンカーボルトの基端側（図８では下端側）に向かうに従ってアンカーボルト（テーパー部材７）の中心軸に近づくように傾斜している。各当接部１２の内面１１の傾斜角度は、前記テーパー部材７の各傾斜面１０の傾斜角度にほぼ等しくなっている。

前記架橋部１３は、ロッド４の先端側に配置している薄平板状の本体部位１３ａと、その本体部位１３ａの縁から架橋部１３の外方へ斜め下方向に延びたのち、長さ方向の中間で架橋部１３の内方へ屈曲して、その自由端部（図４では下端部）に当接部１２の先端部をつないでいる四枚の薄平板状の接続部位１３ｂとを有している。前記接続部位１３ｂは、その自由端部にかしめや溶接などによって前記当接部１２の先端部をつないでいる。

架橋部１３の本体部位１３ａは、平面視でほぼ正方形状になっていて、その四箇所の頂点部（角部）に前記接続部位１３ｂをそれぞれ連設している。架橋部１３の本体部位１３ａの中央部には、ロッド４が挿通可能な円形形状の挿通孔１４を形成している。

そして、アンカーボルトを取付孔２内に押し込んだ際には、図６に示すように接続部位１３ｂの中間部が、取付孔２の開口の縁や取付孔２の内周面２ａに当接して、架橋部１３の内方（ロッド４側）へ押されて接続部位１３ｂが弾性変形し、その際の弾性復元力で接続部位１３ｂの中間部や当接部１２が取付孔２の内周面２ａに押し付けられる（図７の状態）。それによって拡開部材８は、取付孔２から容易には抜けない程度に取付孔２の内周面２ａに保持（仮固定）される。

各当接部１２の外周面１５は、取付孔２の内周面２ａと同様の円柱面形状に形成しており、それによって各当接部１２の外周面１５が取付孔２の内周面２ａに面接触可能になっている。当接部１２の内面１１は、当該当接部１２の先端（図４では上端）や基端（図４では下端）までは傾斜状に形成していなくてもよい。

前記ロッド４には、不図示の設備機器や配管などが取り付けられる。ロッド４およびテーパー部材７は、ステンレススチールなどで形成してある。拡開部材８の各当接部１２は、アルミニウム合金などで形成してあり、前記架橋部１３は、ステンレススチールなどで形成してある。

前記拡開部材８の各当接部１２の外周面１５の下部（自由端側）には、複数本（本実施例では二本）の溝１６を当該当接部１２の長さ方向（図４では上下方向）に並べて形成しており、その溝１６は、各当接部１２の外周面１５の周方向へ延びている。

アンカーボルトのテーパー部材７は、図１ないし図３に示す分割面１８・１９で二個のテーパー片７ａ・７ｂに分割している（半割りしている）。その分割面１８・１９は、テーパー部材７の雌ねじ６の中心軸を通るように形成している。つまり、前記雌ねじ６は、一方のテーパー片７ａの雌ねじ部分６ａと、他方のテーパー片７ｂの雌ねじ部分６ｂとに分割されている。

向かい合うテーパー片７ａ・７ｂの分割面１８・１９には、互いに係合する凸部２０および凹部２１を四対配置している。つまり、それらの凸部２０および凹部２１の対は、前記雌ねじ部分６ａ・６ｂを挟んで両側であって当該テーパー部材７の先端側と基端側との四箇所に配置している。なお、図２および図３では、一方のテーパー片７ａの分割面１８に凸部２０および凹部２１を配置するとともに、それに合わせて凹部２１および凸部２０を他方のテーパー片７ｂの分割面１９に配置しているが、例えば、凸部２０または凹部２１のうちのいずれか一方を、一方のテーパー片７ａの分割面１８のみに配置するとともに、凸部２０または凹部２１のうちの他方を、他方のテーパー片７ｂの分割面１９のみに配置してもよい。また、前記分割面１８・１９には、凸部２０および凹部２１の対を一箇所や二箇所のみ配置してもよく、または三箇所あるいは五箇所以上配置してもよい。

そして、各対の凸部２０を凹部２１に対して容易には外れない程度に圧入することで、一方のテーパー片７ａの分割面１８と他方のテーパー片７ｂの分割面１９とが互いに重ね合わされた状態で結合して一体化される（図２および図３で示す状態）。なお、前記分割面１８・１９は、図２および図３に示すように、前記傾斜面１０から外れた位置に形成することが好ましい。また、一方のテーパー片７ａと他方のテーパー片７ｂとを一体化したのちに、当該テーパー部材７の外周に、環状の合成ゴムやばね鋼をＣ字状に曲げ加工したリングばねなどを外嵌することで、一方のテーパー片７ａと他方のテーパー片７ｂとをより離れ難くしてもよい。

次に、前記拡開機構５のアンカーボルトへの配置について説明すると、例えばロッド４の中間位置（図４の基端側の拡開機構５の配置位置）に拡開機構５を配置する場合には、図５に示すように、一方のテーパー片７ａの分割面１８と、他方のテーパー片７ｂの分割面１９とを向い合せた状態で、一方のテーパー片７ａの雌ねじ部分６ａと他方のテーパー片７ｂの雌ねじ部分６ｂとでロッド４の中間位置を挟み込むようにして（図５の実線図参照）、前記凸部２０と前記凹部２１とを係合することで、ロッド４の雄ねじ３に、一方のテーパー片７ａの雌ねじ部分６ａと他方のテーパー片７ｂの雌ねじ部分６ｂがそれぞれ螺合し、その状態で一方のテーパー片７ａと他方のテーパー片７ｂとが結合して一体化する（図５の仮想線図の状態）。

次いで、前記拡開部材８の架橋部１３の本体部位１３ａの挿通孔１４にロッド４をその先端側から通して、当該拡開部材８を前記ロッド４の中間位置まで移動させて前記テーパー部材７に外嵌する。それによって前記ロッド４の中間位置への拡開機構５の配置が完了する。

なお、ロッド４の最先端（図４では最上端）側に配置する拡開機構５は、例えば、一方のテーパー片７ａと他方のテーパー片７ｂとを予め一体化したのち、そのテーパー部材７をロッド４に締め込んでもよい。その場合、図４に示すように、ロッド４の先端部がテーパー部材７の先端面（図４では上端面）から突出するまでテーパー部材７をロッド４に締め込むことになる。また、前述のロッド４の中間位置への拡開機構５の配置と同様に、ロッド４の最先端位置を両方のテーパー片７ａ・７ｂで挟み込んで、それらのテーパー片７ａ・７ｂを一体化してもよい。その場合でも、ロッド４の先端部はテーパー部材７の先端面から突出している。

その後、拡開部材８の架橋部１３の本体部位１３ａの挿通孔１４にロッド４を通して、前記ロッド４の最先端側に配置しているテーパー部材７に拡開部材８を外嵌する（図４の状態）。それによって前記ロッド４の最先端位置への拡開機構５の配置が完了する。

その各拡開機構５の配置が完了したアンカーボルトを、ロッド４の先端側を上にした姿勢で前記壁面１の取付孔２に差し込む。その際には、図６に示すように、まずロッド４の最先端位置へ配置した拡開機構５の架橋部１３の接続部位１３ｂの中間部が取付孔２の開口の縁に当接するが、そのアンカーボルトを取付孔２内に強制的に押し込むことで、前記接続部位１３ｂが弾性変形して拡開機構５が取付孔２内に入り込む。同様にロッド４の中間位置に配置している拡開機構５を取付孔２に差し込むときにも、当該拡開機構５の架橋部１３の接続部位１３ｂの中間部が取付孔２の開口の縁に当接するが、アンカーボルトを取付孔２内に強制的に押し込むことで当該拡開機構５が取付孔２内に入り込む。

そして、ロッド４の先端面が取付孔２の上面（奥面）に当接するまでアンカーボルトを押し込む（図７の状態）。その際には、各拡開機構５の接続部位１３ｂの弾性復元力によって、当該接続部位１３ｂの中間部や当接部１２が取付孔２の内周面２ａに押し付けられていて、各拡開機構５の拡開部材８が摩擦などによって取付孔２の内周面２ａに、移動および回転不能に仮固定される。その結果、各拡開機構５の拡開部材８の上下移動や周方向への回転が抑えられる。

それにより、ロッド４の先端面を前述のように取付孔２の上面に当接させた状態で、ロッド４をその中心軸まわりに回転させた際に、そのロッド４の回転に各拡開機構５のテーパー部材７が連れ立って回転しようとしても、前記仮固定されている各拡開機構５の拡開部材８の当接部１２の内面１１にテーパー部材７の傾斜面１０が面当たりして（当接して）テーパー部材７の回転が抑えられ、テーパー部材７は上下移動のみが許容される。それによってロッド４を所定方向（テーパー部材７が取付孔２の開口側へ移動する方向）へ回転させたときには、テーパー部材７は、回転することなく、ねじ作用で取付孔２の開口側（図７では下側）へ下降（移動）する。

また、前述のように当接部１２が取付孔２の内周面２ａに押し付けられたときには、その当接部１２の溝１６の上下の縁が取付孔２の内周面２ａに引っ掛かり、それによって前記拡開部材８の接続部位１３ｂによる仮固定と相まって拡開部材８が上下方向へ移動することがより抑えられる。

前記テーパー部材７の下降により、テーパー部材７の各傾斜面１０が拡開部材８の各当接部１２の内面１１に押し当たって、各当接部１２を取付孔２の内周面２ａ側へ移動させて、各当接部１２の外周面１５を取付孔２の内周面２ａにしっかりと押し付ける。その結果、各当接部１２の外周面１５と取付孔２の内周面２ａとの面どうしの摩擦などによって、アンカーボルトを取付孔２に確実に固定することができる。

そのアンカーボルトのロッド４の雄ねじ３に、不図示の設備機器や配管などを固定するためのブラケット２３（図８）を装着し、そのブラケット２３の下側にナット２４（図８）を螺着する。そして、レンチ（スパナ）などの工具でナット２４を締め付けて、ブラケット２３をアンカーボルトに取り付ける（図８の状態）。

そのナット２４を締め付けた際には、ロッド４が下方へ引っ張られ、そのロッド４およびテーパー部材７が更に下降する。それにより、テーパー部材７の各傾斜面１０によって各当接部１２の内面１１が取付孔２の内周面２ａ側へ更に押され、各当接部１２の外周面１５が取付孔２の内周面２ａに強く押し付けられて、アンカーボルトが取付孔２によりしっかりと固定される。なお、ブラケット２３を省略して座金（不図示）をナット２４の上側に装着してもよい。

その取付孔２に固定されたアンカーボルトのロッド４が、前記設備機器などの重量によって下方に引っ張られても、それに伴ってテーパー部材７の各傾斜面１０が各当接部１２の内面１１を強く押すので、各当接部１２の外周面１５が取付孔２の内周面２ａに強く押し付けられる。それによって、アンカーボルトが取付孔２から抜け出ることを確実に防止することができる。

このように、アンカーボルトのテーパー部材７を二つのテーパー片７ａ・７ｂに分割しているので、例えばロッド４の中間位置をこれらのテーパー片７ａ・７ｂで挟み込んで一体化することで、当該ロッド４の中間位置にテーパー部材７を容易、かつ、迅速に配置することができる。

つまり、例えば、テーパー部材７をロッド４の端（先端あるいは基端）から締め込んで当該テーパー部材７をロッド４の中間位置に配置する場合よりも、そのテーパー部材７の配置のために要する手間および時間を軽減することができ、その結果、アンカーボルトの前記取付孔２への固定作業の効率化を図ることができる。

１ 壁面
２ 壁面の取付孔
２ａ 取付孔の内周面
３ ロッドの雄ねじ
４ ロッド
５ 拡開機構
６ テーパー部材の雌ねじ
６ａ 一方のテーパー片の雌ねじ部分
６ｂ 他方のテーパー片の雌ねじ部分
７ テーパー部材
７ａ 一方のテーパー片
７ｂ 他方のテーパー片
８ 拡開部材
１０ テーパー部材の傾斜面
１１ 当接部の内面
１２ 当接部
１４ 拡開部材の挿通孔
１５ 当接部の外周面
１８ 一方のテーパー片の分割面
１９ 他方のテーパー片の分割面
２０ 凸部
２１ 凹部

Claims (2)

1. 壁面（１）に設けた取付孔（２）に固定するアンカーボルトであって、
   円柱面状の外周面に雄ねじ（３）を形成しているロッド（４）と、そのロッド（４）の雄ねじ（３）に螺合する雌ねじ（６）を中心軸に沿って形成しているテーパー部材（７）と、そのテーパー部材（７）に外嵌する拡開部材（８）とを有していて、前記テーパー部材（７）および前記拡開部材（８）は、前記ロッド（４）の長さ方向の中間に配置可能になっており、
   前記拡開部材（８）は、前記テーパー部材（７）の外周面に当接する内面（１１）を設けている当接部（１２）を有していて、前記ロッド（４）の回転に伴って前記テーパー部材（７）がねじ作用で前記ロッド（４）に沿って移動することで、前記テーパー部材（７）の外周面が前記当接部（１２）の内面（１１）を押し、それによって前記当接部（１２）の外周面（１５）が前記取付孔（２）の内周面（２ａ）に押し付けられて、前記アンカーボルトが前記取付孔（２）の内周面（２ａ）に固定されるようになっており、
   前記テーパー部材（７）は、分割面（１８）・（１９）によって複数個のテーパー片（７ａ）・（７ｂ）に分割しており、
   その分割面（１８）・（１９）は、前記テーパー部材（７）の雌ねじ（６）を通るように形成していて、それによって前記各テーパー片（７ａ）・（７ｂ）には、雌ねじ部分（６ａ）・（６ｂ）をそれぞれ有しており、
   向かい合うテーパー片（７ａ）・（７ｂ）の分割面（１８）・（１９）どうしには、互いに係合する少なくとも一対の凸部（２０）および凹部（２１）を配置しており、
   前記凸部（２０）は、円柱形状または四角柱形状であり、それに合わせて前記凹部（２１）の形状が設定されており、
   前記テーパー片（７ａ）・（７ｂ）の前記雌ねじ部分（６ａ）・（６ｂ）によって前記ロッド（４）の雄ねじ（３）を挟むようにして、対になる前記凸部（２０）と前記凹部（２１）とを互いに係合することで、前記ロッド（４）の雄ねじ（３）に前記テーパー部材（７）の雌ねじ（６）が螺合するようになっていることを特徴とするアンカーボルト。
2. 前記凸部（２０）は、前記凹部（２１）に対して外れない程度に圧入されるようになっていることを特徴とする請求項１記載のアンカーボルト。