JP6584890B2 - 逆転防止機構付きアンカーボルト - 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取付孔の開口に差し込んで当該取付孔に固定する逆転防止機構付きアンカーボルトに関するものである。

アンカーボルトとしては、例えば特許文献１で示すように構成したものが提案されている。そのアンカーボルトには、設備機器や配管などを取り付け可能なロッドと、そのロッドの雄ねじに螺着する雌ねじを貫通状に形成しているテーパー部材とを有している。

そのテーパー部材の外周には軸方向に対して斜めに延びる傾斜面を形成しており、またテーパー部材には拡開部材を外嵌している。その拡開部材には、テーパー部材の傾斜面に面接触可能な傾斜面状の内面を形成している当接部を有している。

そして、ロッドに螺着したテーパー部材に拡開部材（当接部）を外嵌した状態で、当該アンカーボルトを前記取付孔の奥まで差し込んだのち、例えばロッドを引っ張って取付孔の開口側に移動させることで、拡開部材の当接部がテーパー部材の傾斜面に押されて取付孔の内周面に押し付けられる。

その結果、当接部の外周面と取付孔の内周面との間の摩擦などによってアンカーボルトが取付孔に固定される。なお、その際には拡開部材（当接部）は、前記取付孔の内周面に引っかかるなどによってテーパー部材に連れ立って取付孔の開口側に移動することが抑えられている。

特開２０１５−８７００３号公報

前記アンカーボルトにあっては、例えば、前記ロッドに取り付けた設備機器などが振動すると、その振動に伴ってロッドが回転する場合がある。その場合、ロッドの回転方向によっては、ねじ作用でテーパー部材が取付孔の奥側に移動し、当接部の内面に対するテーパー部材の傾斜面の押す力が低下してロッドが振動し易くなる。

その結果、前記設備機器などがさらに大きく振動し、その振動によって騒音や設備機器などのがたつきなどを招いてしまうといった問題がある。

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、取付孔に対するアンカーボルトの固定状態を確実に維持することができる逆転防止機構付き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の開口に差し込んで取付孔２に固定する逆転防止機構付きアンカーボルトであって、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が螺着する雌ねじ６を形成しているテーパー部材７と、テーパー部材７に外嵌する当接部１２と、ロッド４の逆転を抑える逆転防止機構とを有しており、テーパー部材７の外周面には、テーパー部材７の中心軸に近づくように傾斜している傾斜面１０を形成しており、取付孔２の開口に差し込んだテーパー部材７を取付孔２の開口側に移動させることで、当接部１２が、テーパー部材７の傾斜面１０によって取付孔２の内周面２ａ側に押されて取付孔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に固定されるようになっており、逆転防止機構は、ロッド４が正転してねじ作用でテーパー部材７が取付孔２の開口側に移動することを許容する一方で、ロッド４の逆転を抑え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。ここでの逆転防止機構としては、ロッド４の雄ねじ３にコイルバネなどのバネを嵌合させて、そのコイルバネなどでロッド４の逆転を抑えるものや、ロッド４の雄ねじ３に楔状のワッシャを嵌めて、そのワッシャでロッド４の逆転を抑えるものなどが該当する。

具体的には、前記逆転防止機構は、コイルバネ１７からなり、コイルバネ１７のバネ本体１７ａは、ロッド４の雄ねじ３のねじ溝３ａに嵌合しており、コイルバネ１７の一端部１７ｂは、テーパー部材７に係止されており、コイルバネ１７の他端部１７ｃは、バネ本体１７ａからロッド４の径方向へ延びており、そのコイルバネ１７は、ロッド４が正転するときにはバネ本体１７ａが径方向に広がって、テーパー部材７が取付孔２の開口側に移動することを許容する一方で、ロッド４が逆転するときにはバネ本体１７ａが径方向に縮まって、ロッド４の逆転を抑える。

ここでのコイルバネ１７の一端部１７ｂには、テーパー部材７の先端面７ａなどに設けた孔や溝や切欠きなどに係止される場合や、テーパー部材７の先端面７ａに設けた突起などに押し当たって係止される場合などが該当する。コイルバネ１７は、テーパー部材７よりも先端側に突出しているロッド４の箇所に配置する場合と、テーパー部材７よりも基端側のロッド４の箇所に配置する場合とが含まれる。ここでは、コイルバネ１７の他端部１７ｃが、ロッド４の中心軸側からテーパー部材７の先端面７ａの縁へ真っ直ぐ延びている場合や、ロッド４の中心軸に対して斜めに延びている場合や、湾曲しながら延びている場合などが含まれる。

詳しくは、ロッド４の先端部４ａが、テーパー部材７の先端面７ａから突出していて、ロッド４の先端部４ａの雄ねじ３のねじ溝３ａにコイルバネ１７のバネ本体１７ａが嵌合しており、コイルバネ１７の一端部１７ｂは、折れ曲がってテーパー部材７の先端面７ａに形成している係止孔１８に差し込まれて係止されており、コイルバネ１７の他端部１７ｃは、バネ本体１７ａからテーパー部材７の先端面７ａに沿ってロッド４の径方向へ延びている。

より詳しくは、コイルバネ１７の他端部１７ｃは、平面視でテーパー部材７の先端面７ａよりも外方へは突出していない。

本発明の逆転防止機構付きアンカーボルトでは、逆転防止機構が、ロッド４が正転してねじ作用でテーパー部材７が取付孔２の開口側に移動することを許容する一方で、ロッド４の逆転を抑えるので、例えばロッド４に取り付けた設備機器などの振動に伴ってロッド４が逆転しようとしても、前記逆転防止機構によって前記逆転が抑えられる。

それにより、前記ロッド４の逆転によって、ねじ作用でテーパー部材７が取付孔２の奥側に移動することを抑えることができる。従って、そのテーパー部材７の移動によって当接部１２の内面１１に対するテーパー部材７の押す力が低下して（テーパー部材７が緩んで）、そのテーパー部材７を介してロッド４が振動し易くなることが抑えられる。その結果、前記設備機器などが大きく振動して、騒音や設備機器などのがたつきなどを招くことを抑えることができる。つまり、取付孔２に対するアンカーボルトの固定状態を確実に維持することができる。

一方、前記設備機器などの振動に伴ってロッド４が正転する場合には、その正転に伴って、ねじ作用でテーパー部材７が取付孔２の開口側に移動しようとし、それによって当接部１２の内面１１に対するテーパー部材７の押す力が強くなり、アンカーボルトが取付孔２の内周面２ａによりしっかりと固定され、ロッド４がより振動し難くなる。その結果、取付孔２に対するアンカーボルトの固定状態をより確実に維持することができ、前記設備機器などが振動することがより抑えられて、前記騒音や設備機器などのがたつきなどをより確実に抑えることができる。

逆転防止機構がコイルバネ１７からなると、部品点数が一個だけで済む分だけ逆転防止機構を低コストで製作することができる。そのコイルバネ１７の他端部１７ｃがロッド４の径方向へ延びているので、例えば、そのコイルバネ１７の他端部１７ｃを指などで摘んでバネ本体１７ａが径方向に広がる方向に容易に回すことができる。

それにより、例えばロッド４をテーパー部材７から取り外す場合に、前述のようにコイルバネ１７の他端部１７ｃを指などで摘んで回すことで、バネ本体１７ａによるロッド４を締め付ける力が弱まり、ロッド４を容易に逆転させて当該ロッド４をテーパー部材７から取り外すことができる。

テーパー部材７の先端面７ａから突出するロッド４の先端部４ａの雄ねじ３のねじ溝３ａにコイルバネ１７のバネ本体１７ａを嵌合すると、ロッド４の先端から当該コイルバネ１７のバネ本体１７ａまでの距離を短くでき、その分だけコイルバネ１７のバネ本体１７ａへのロッド４のねじ込みの量を抑えることができる。それにより、アンカーボルトの組み立ての手間を軽減することができる。

コイルバネ１７の他端部１７ｃが、平面視でテーパー部材７の先端面７ａよりも外方へは突出していないと、そのコイルバネ１７の他端部１７ｃが当接部１２などに干渉することが防がれて、テーパー部材７の傾斜面１０を確実に当接部１２の内面１１に接触させることができる。

本発明の逆転防止機構付きアンカーボルトの斜視図である。 本発明のアンカーボルトに用いるテーパー部材の斜視図である。 ロッドにテーパー部材およびコイルばねを装着した側面図である。 ロッドにテーパー部材およびコイルばねを装着した平面図である。 本発明のアンカーボルトの要部を示す縦断面図である。 テーパー部材にロッドを組み付ける状態を示す側面図である。 アンカーボルトを取付孔へ差し込む際の状態を示す断面図である。 アンカーボルトにブラケットなどを取り付けた状態を示す断面図である。

本発明の逆転防止機構付きアンカーボルトの一実施例を説明する。そのアンカーボルトは、図８に示すように、例えば、コンクリート製の天井の壁面１に上向き設けている取付孔２の開口に差し込んで当該取付孔２に固定し、その固定したのちのアンカーボルトに設備機器や配管などを取り付けるようになっている。なお、前記アンカーボルトは、前記設備機器などの取り付けのみならず、岩盤の固定などにも使用することができる。

前記アンカーボルトは、図１および図３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８参照）に固定するための拡開機構５とを有している。

前記拡開機構５は、図２および図３に示すように、軸方向（図３では上下方向）に斜めに延びる五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、図１および図７に示すように、そのテーパー部材７に外嵌する拡開部材８とを有している。つまり、テーパー部材７の各傾斜面１０は、基端側（図７では下端側）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とともに、テーパー部材７の周方向に等間隔で配置している。そのテーパー部材７には、その中心軸に沿って前記ロッド４の雄ねじ３が螺着する雌ねじ６を貫通状に形成している。

前記拡開部材８は、図１および図８に示すように、テーパー部材７の各傾斜面１０にそれぞれ当接可能な五個の当接部１２と、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）に向かうに従ってテーパー部材７の中心軸に近づくように傾斜している。

前記架橋部１３は、図１および図７に示すように、その本体部位１３ａの縁から五個の接続部位１３ｂがそれぞれ架橋部１３の外方へ斜め下方向に延び、長さ方向の中間で架橋部１３の内方へ屈曲したのちに当接部１２の先端部（図７では上端部）をそれぞれつないでいる。各当接部１２の外周面１５は、前記取付孔２の内周面２ａと同様の円柱面形状に形成していて、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。前記ロッド４と前記テーパー部材７と前記架橋部１３とは、ステンレススチールなどで形成してあり、前記各当接部１２は、アルミニウム合金などで形成してある。

ロッド４の先端部４ａは、図３および図５に示すように、テーパー部材７の先端面７ａから突出していて、そのロッド４の先端部４ａの雄ねじ３のねじ溝３ａには、バネ本体１７ａが弾性的に嵌合するコイルバネ１７（逆転防止機構）を配置している。そのコイルバネ１７のバネ本体１７ａのコイル内径は、自由状態（図６の実線図の状態）でロッド４の雄ねじ３の谷径Ｌ１以下になっている。

それにより、コイルバネ１７のバネ本体１７ａをロッド４の先端部４ａの雄ねじ３のねじ溝３ａに嵌合させるときには、そのコイルバネ１７のバネ本体１７ａが弾性変形して拡径し、その弾性復元力でバネ本体１７ａはロッド４の雄ねじ３のねじ溝３ａに密着する（図５の状態）。なお、コイルバネ１７のバネ本体１７ａの巻き方向は、ロッド４の雄ねじ３のねじ山の巻き方向と同一方向にしている。

コイルバネ１７の一端部１７ｂ（図３および図５では上端側）は、下向き（図３参照）に折れ曲がってテーパー部材７の先端面７ａ（図３および図５では上端面）に形成している係止孔１８に差し込まれて係止されている。コイルバネ１７の他端部１７ｃ（図３および図５では下端部）は、図４に示すように、バネ本体１７ａからテーパー部材７の先端面７ａに沿ってロッド４の径方向へ延びている一方で、図４の平面視でテーパー部材７の先端面７ａよりも外方へは突出していない。

そして、ロッド４を正転（図４では反時計回り方向）させると、コイルバネ１７のバネ本体１７ａには巻き方向とは逆方向の力が加わり、当該バネ本体１７ａは径方向に広がる（拡径する）ように弾性変形する。それによってバネ本体１７ａはロッド４の雄ねじ３のねじ溝３ａへの密着が抑えられてロッド４は容易に正転でき、その正転によってねじ作用でテーパー部材７が取付孔２の開口側に移動する。つまり、コイルバネ１７は、テーパー部材７が取付孔２の開口側に移動することを許容することになる。

一方、ロッド４を逆転（図４では時計回り方向）させようとすると、コイルバネ１７のバネ本体１７ａとロッド４の雄ねじ３のねじ溝３ａとの摩擦によって前記バネ本体１７ａに巻き方向の力が加わって、バネ本体１７ａが径方向に縮まろうとする（縮径しようとする）。それによってバネ本体１７ａがロッド４の雄ねじ３のねじ溝３ａに強く締め付けられてロッド４の逆転が抑えられる。その結果、ロッド４の逆転によってテーパー部材７が取付孔２の奥側に移動することが抑えられる。

なお、コイルバネ１７の一端部１７ｂは、図４の平面視でバネ本体１７ａからその周方向に斜めに延びたのちに下向きに折れ曲がっている。それにより、コイルバネ１７やテーパー部材７の製造誤差などによって、コイルバネ１７の一端部１７ｂの折れ曲がったのちのその下端がテーパー部材７の係止孔１８からずれていても、コイルバネ１７の一端部１７ｂなどを容易に弾性変形させて、そのコイルバネ１７の一端部１７ｂの下端をテーパー部材７の係止孔１８に差し込むことができる。

各当接部１２の外周面１５の下部（自由端側）には、図１に示すように、複数本（本実施例では二本）の溝２０を当該当接部１２の長さ方向に並べて形成しており、その溝２０は、各当接部１２の外周面１５の周方向へ延びている。

次いで、本発明の逆転防止機構付きアンカーボルトの作用を説明する。まず、アンカーボルトの組み立ての一例を説明すると、図６に示すように、コイルバネ１７の一端部１７ｂをテーパー部材７の先端面７ａの係止孔１８に差し込んで、コイルバネ１７をテーパー部材７に係止する。その状態で、テーパー部材７の雌ねじ６の基端（図６では下端）からロッド４を正転させながらねじ込む。

そして、そのままロッド４の先端部４ａの雄ねじ３を前記コイルバネ１７のバネ本体１７ａの内側にねじ込んで、ロッド４の先端部４ａの雄ねじ３にコイルバネ１７のバネ本体１７ａを嵌合させる（図３の状態）。つまり、テーパー部材７の先端面７ａから突出したロッド４の先端部４ａの雄ねじ３のねじ溝３ａにコイルバネ１７のバネ本体１７ａが嵌合することになる。そのテーパー部材７に、図１および図７に示すように、拡開部材８（当接部１２）を外嵌する。それにより、アンカーボルトの組み立てが完了する。

そのアンカーボルトを作業者が、拡開機構５を上にした姿勢（図７の姿勢）でロッド４を手で持って前記取付孔２に差し込む。そのアンカーボルトを取付孔２の奥まで差し込んだ際には（図８の状態）、架橋部１３の接続部位１３ｂや当接部１２が、取付孔２の内周面２ａに押し付けられて摩擦などによって架橋部１３が取付孔２の内周面２ａに仮止めされる。

その状態で、例えば、工具を使ってロッド４を取付孔２の開口側に引っ張ると、テーパー部材７が取付孔２の開口側へ移動し、テーパー部材７の各傾斜面１０が各当接部１２の内面１１を押す。それにより、各当接部１２が取付孔２の内周面２ａ側へ移動して取付孔２の内周面２ａへ押し付けられ、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が取付孔２に固定（仮固定）される。

そのアンカーボルトのロッド４に、例えば設備機器や配管などを固定するためのブラケット２２（図８）を装着し、そのブラケット２２の下側にナット２３（図８）を螺着して、そのナット２３をスパナなどの工具で所定のトルク程度に締め込むことで、図８に示すように、当該アンカーボルトがしっかりと取付孔２に固定（本固定）される。

その後、例えば前記ロッド４に取り付けた設備機器などが振動して、ロッド４が逆転しようとしても、前述のようにコイルバネ１７によって前記逆転が抑えられる。従って、ねじ作用でテーパー部材７が取付孔２の奥側に移動して当接部１２の内面１１に対するテーパー部材７の押す力が低下する（テーパー部材７が緩む）ことが抑制され、ロッド４が振動し易くなることが抑えられる。その結果、前記設備機器などが大きく振動して、騒音や設備機器などのがたつきなどを招くことを抑えることができる。

一方、前記振動に伴ってロッド４が正転する場合には、その正転に伴ってねじ作用でテーパー部材７が取付孔２の開口側に移動しようとし、当接部１２の内面１１に対するテーパー部材７の押す力が強くなる。それによってアンカーボルトが取付孔２の内周面２ａによりしっかりと固定され、ロッド４がより振動し難くなる。

なお、前記説明では、ロッド４を取付孔２の開口側に引っ張ってアンカーボルトを取付孔２に固定したが、ロッド４を引っ張らずに前記ナットのねじ作用のみでアンカーボルトを取付孔２の開口側に移動させて固定してもよい。

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
３ａ ロッドの雄ねじのねじ溝
４ ロッド
４ａ ロッドの先端部
６ テーパー部材の雌ねじ
７ テーパー部材
７ａ テーパー部材の先端面
１０ テーパー部材の傾斜面
１１ 当接部の内面
１２ 当接部
１７ コイルバネ（逆転防止機構）
１７ａ コイルバネのバネ本体
１７ｂ コイルバネの一端部
１７ｃ コイルバネの他端部
１８ 係止孔

Claims (4)

1. 壁面（１）に設けた取付孔（２）の開口に差し込んで当該取付孔（２）に固定する逆転防止機構付きアンカーボルトであって、
   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）が螺着する雌ねじ（６）を形成しているテーパー部材（７）と、そのテーパー部材（７）に外嵌する当接部（１２）と、前記当接部（１２）をつないでいる弾性変形可能な架橋部（１３）と、前記ロッド（４）の逆転を抑える逆転防止機構とを有しており、
   前記テーパー部材（７）の外周面には、当該テーパー部材（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）を形成しており、前記当接部（１２）は、前記傾斜面（１０）に面接触する内面（１１）を有し、
   前記取付孔（２）の開口に差し込んだ前記テーパー部材（７）を前記取付孔（２）の開口側に移動させることで、前記当接部（１２）が、前記テーパー部材（７）の傾斜面（１０）によって前記取付孔（２）の内周面（２ａ）側に押されて当該取付孔（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）に固定されるようになっており、
   前記逆転防止機構は、コイルバネ（１７）からなり、
   そのコイルバネ（１７）のバネ本体（１７ａ）は、前記ロッド（４）の雄ねじ（３）のねじ溝（３ａ）に嵌合しており、
   前記コイルバネ（１７）の一端部（１７ｂ）は、前記テーパー部材（７）に係止されており、
   前記コイルバネ（１７）の他端部（１７ｃ）は、前記バネ本体（１７ａ）から前記ロッド（４）の径方向へ延びており、
   前記コイルバネ（１７）は、前記ロッド（４）が正転するときには前記バネ本体（１７ａ）が径方向に広がって、前記テーパー部材（７）が前記取付孔（２）の開口側に移動することを許容する一方で、前記ロッド（４）が逆転するときには前記バネ本体（１７ａ）が径方向に縮まって、前記ロッド（４）の逆転を抑え、
   前記架橋部（１３）は、前記ロッド（４）の先端側に配置している本体部位（１３ａ）と、前記本体部位（１３ａ）の縁から延びて前記当接部（１２）の先端部につないでいる接続部位（１３ｂ）と、を有しており、
   前記接続部位（１３ｂ）は、前記本体部位（１３ａ）の縁から前記架橋部（１３）の外方へ斜め方向に延びたのち、長さ方向の中間で前記架橋部（１３）の内方へ屈曲して、前記接続部位（１３ｂ）の自由端部に前記当接部（１２）の先端部をつないでおり、前記アンカーボルトを前記取付孔（２）に差し込んだ際には、前記接続部位（１３ｂ）の中間部や前記当接部（１２）が前記取付孔（２）の内周面（２ａ）に押し付けられることを特徴とする逆転防止機構付きアンカーボルト。
2. 前記ロッド（４）の先端部（４ａ）が、前記テーパー部材（７）の先端面（７ａ）から突出していて、そのロッド（４）の先端部（４ａ）の雄ねじ（３）のねじ溝（３ａ）に前記コイルバネ（１７）のバネ本体（１７ａ）が嵌合しており、
   前記コイルバネ（１７）の一端部（１７ｂ）は、折れ曲がって前記テーパー部材（７）の先端面（７ａ）に形成している係止孔（１８）に差し込まれて係止されており、
   前記コイルバネ（１７）の他端部（１７ｃ）は、前記バネ本体（１７ａ）から前記テーパー部材（７）の先端面（７ａ）に沿って前記ロッド（４）の径方向へ延びていることを特徴とする請求項１記載の逆転防止機構付きアンカーボルト。
3. 前記コイルバネ（１７）の他端部（１７ｃ）は、平面視で前記テーパー部材（７）の先端面（７ａ）よりも外方へは突出していないことを特徴とする請求項１又は２記載の逆転防止機構付きアンカーボルト。
4. 前記本体部位（１３ａ）は、薄平板状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の逆転防止機構付きアンカーボルト。