KR20220054805A - 확장 앵커 - Google Patents

Abstract

확장 앵커는, 볼트, 스페이서 슬리브, 확장가능 슬리브, 확장 부재, 및 확장가능 슬리브와 스페이서 슬리브 사이에 배치되고 링형 본체의 형태를 갖는 칼라를 포함하고, 볼트는, 스페이서 슬리브, 칼라 및 확장가능 슬리브에 차례로 삽입되고, 선단에서 원뿔에 나사산 연결되어, 확장 부재를 확장가능 슬리브 내로 당기고, 반경방향으로 확장되고, 상기 칼라는 상이한 경도의 제1 재료와 제2 재료에 의해 형성된다. 이 확장 앵커는 접힘가능 부분의 접힘가능 기능, 회전 방지 기능, 및 고정 기능의 균형을 완벽하게 맞출 수 있다.

Description

확장 앵커

본 발명은, 확장가능 슬리브를 갖는 파스너에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 확장 앵커(expansion anchor)에 관한 것이다.

확장 앵커는 확장을 통해 유지력을 제공하는 석조 기재에 사용하도록 설계된 파스너(fastener)이다. 이러한 유형의 확장 앵커는 특히 콘크리트와 같은 지지대에 무거운 대상을 고정해야 하는 응용분야에 사용된다. 이는 무거운 기기 등의 장착을 포함한다. 콘크리트에 고정하는 것은, 나사 또는 볼트 및 너트를 사용하여 2개의 금속 편을 함께 고정하는 것과 같은 기타 고정 응용분야에 비해 고유하다. 콘크리트 앵커는 설치 및 사용이 훨씬 더 어렵다.

일반적으로, 확장 앵커는, 동일한 기본 원리로 기능하는데, 특정 크기의 구멍을 뚫고, 앵커를 삽입하고, 앵커가 구멍으로부터 빠져나오기 어렵게 하도록 앵커를 구멍보다 크게 확장한다. 콘크리트 앵커는 콘크리트의 구멍에 삽입되어 빠져나오지 않도록 설계된다.

통상적으로, 확장 앵커는, 볼트, 스페이서 슬리브(sleeve), 칼라(collar), 확장가능 슬리브, 및 확장 부재인 원뿔(cone)을 포함한다. 볼트는, 스페이서 슬리브, 칼라 및 확장가능 슬리브에 차례로 삽입되고, 선단에서 원뿔에 나사산 연결되어 원뿔(확장 부재)을 슬리브 내로 당기고 슬리브를 반경방향으로 확장한다.

칼라는, 회전을 방지하기 위해 접힘가능 섹션으로서 기능하고, 초기 인장력(pre-tension force)과 동일한 클램핑 힘을 허용하도록 소정의 초기 인장력 하에 파손될 수 있다. 또한, 접힘가능 섹션은 앵커의 고정력과도 관련이 있다.

앵커의 헤드에 토크를 인가하면, 원뿔이 확장가능 슬리브 내로 당겨진다. 이는 다시 슬리브가 천공된 구멍의 벽에 대해 확장되게 한다. 칼라 상의 리브(rib) 또는 돌출부는 토크를 인가하는 동안 슬리브와 원뿔의 회전을 방지한다. 특정된 설치 토크의 인가는, 고정되는 구성요소를 통해 작용하는 콘크리트의 사전 압축력에 의해 평형을 이루는 볼트의 인장력을 유도한다. 칼라의 변형은, 스페이서 슬리브가 와셔와 접촉하는 경우에 앵커 슬리브에 사전 압축이 축적되는 것을 방지하고, 작업면과 고정되는 구성요소 사이의 간격을 막을 수 있게 한다.

오늘날, 헤비듀티(heavy-duty) 슬리브 앵커는, 회전을 방지하기 위해 항상 접힘가능 섹션을 가지며, 초기 인장력과 동일한 클램핑 힘을 허용하기 위해 소정의 초기 인장력 하에서 파손될 수 있다. 또한, 접힘가능 섹션은 앵커의 고정 에너지와도 관련이 있다. 전 세계적으로 슬리브 앵커용으로 접힘가능 섹션이 상당히 많지만, 대부분은 전술한 세 개의 기능을 수행하기 위해 하나의 재료만을 사용하며, 이는 세 개의 기능의 완벽한 균형을 맞추기에는 매우 제한적이다.

GB2094919에 기술된 바와 같이, 스페이서 슬리브(2)와 확장가능 슬리브(3) 사이의 환형 부재(4)는 2개의 슬리브(2, 3)와 동일한 외경을 갖는다. 이러한 환형 또는 링 형상 부품(4)은 비교적 연질이며 변형가능하고 단단하며 파손되지 않는 재료로 이루어진다. 이 링은, 플라스틱 재료와 같이 비교적 연질이며 변형가능한 재료로 만들어지지만, 동시에 단단하고 파손되지 않는다. 확장가능 슬리브(3)의 칼라(7)와 스페이서 슬리브(2)의 칼라(2") 사이에 도 1에 따른 확장 앵커의 준비된 조립 상태로 배치된 이 링(4)은, 이하에서 상세하게 설명되는 바와 같이, 예를 들어, 언제든지 확장 앵커에 의해 벽에 고정될 대상을 내부 매립(flush mounting)하기 위해 고하중 확장 앵커에 다시 인장을 가할 수 있게 한다.

또한, GB20190164에 기재된 바와 같이, 바람직하게, 와셔 또는 칼라는, E.P.D.M과 같은 탄성 엘라스토머 재료의 성형된 중공 본체이지만, 임의의 형태일 수 있으며 임의의 비부식성 및 내식성 재료, 예컨대, 탄력적으로 또는 그 외에는 충분히 압축가능하거나 부서질 수 있도록 고무, 네오프렌일 수 있다. 예를 들어, 칼라는 나선형 금속 스프링 또는 금속 메쉬 링일 수 있다. 도 2에서 명백한 바와 같이, (E.P.D.M.과 같이 또한 비부식성인 적절한 재료로 제조된) 칼라(5)가, 슬리브(4)와 앵커(6) 사이에 끼워져 있고, 축방향으로 압축된 상태이다.

이제, 기존의 칼라 또는 접힘가능 섹션은 이러한 세 개의 기능을 수행하기 위해 단 하나의 재료로 만들어졌다. 그러나, 하나의 재료만으로는, 제한된 특성으로 인해 단점이 있다. 그 이유는 이들 세 개의 기능이 재료의 상이한 속성 또는 동일한 속성의 상이한 범위와 관련이 있기 때문이다. 예를 들어, 접힘가능 기능은 소정의 압력에서 단면 파손을 필요로 하고, 압력이 작지 않으므로, 더 연질의 재료를 사용하는 경우, 소정의 하중에서 섹션이 파손될 수 없거나 더 높은 하중을 처리하기 위해 섹션의 기하학적 구조가 변경될 필요가 있지만, 기하학적 구조는 또한 구멍을 결합하는 앵커의 스페이서 공간에 있어서 제한된다. 따라서, 기능을 수행하려면 더 단단한 재료가 필요하다. 그러나, 그 동안 더 단단한 재료도 회전 및 고정 기능에 영향을 미친다. 회전 기능에 관하여, 대부분의 설계는, 보어홀보다 직경이 큰 섹션 주위에 일부 리브 또는 돌출부를 갖고, 보어홀에 대하여 더 많은 접촉면을 갖도록 하여, 리브 또는 돌출부가 토크 인가 중 앵커 회전을 방지할 수 있도록 하는 것이다. 더 단단한 재료를 사용하는 경우, 접촉면과 직경을 매우 신중하게 설계할 필요가 있는데, 그 이유는, 직경이 너무 크고 접촉면이 너무 크면 앵커를 보어홀 내로 미리 조립할 수 없고, 직경이 너무 작고 접촉면이 너무 작으면, 고정 또는 조립 동안, 보어홀의 기재가 리브나 돌출부를 쉽게 쉐이빙(shave)할 수 있으며 회전 방지 기능을 가질 수 없는데, 이는 재료가 단단할수록 취성이 커지기 때문이다. 따라서, 더 연질이면서 연성이 있는 재료가 회전 방지 및 고정 기능에 더 좋다.

이에 따라, 상술한 기능들의 균형을 잘 맞추도록 확장가능 슬리브를 갖는 개선된 파스너를 구비하는 것이 유리할 것이다.

이에 따라, 본 발명의 주 목적은, 고 하중에도 사용될 수 있고, 접힘가능 기능, 회전 방지 기능, 및 고정 기능인 세 개의 기능의 균형을 완벽하게 이룰 수 있는, 보어홀에 앵커링하기 위한 확장 앵커를 제공하는 것이다.

일 실시예에서, 본 발명은 확장 앵커를 제공하며, 이 확장 앵커는,

볼트, 스페이서 슬리브, 확장가능 슬리브, 확장 부재, 및

확장가능 슬리브와 스페이서 슬리브 사이에 배치되고, 링형 본체의 형태를 갖는 칼라를 포함하고,

볼트는, 스페이서 슬리브, 칼라 및 확장가능 슬리브에 차례로 삽입되고, 선단에서 확장 부재에 나사산 연결되어, 확장 부재를 확장가능 슬리브 내로 당기고, 반경방향으로 확장되고,

상기 칼라는 상이한 경도의 제1 재료와 제2 재료에 의해 형성된다.

바람직하게, 제1 재료의 인장 강도는 40 Mpa 내지 100 Mpa이고, 제2 재료의 ShoreA 경도는 40 내지 120이다. 바람직하게, 제1 재료의 인장 강도는 60 Mpa 내지 70 Mpa이고, 제2 재료의 ShoreA 경도는 70 내지 90이다.

다른 일 실시예에서, 본 발명은 확장 앵커를 제공하며, 제1 재료는 칼라의 내측 부품을 형성하고, 제2 재료는 칼라의 외측 부품을 형성한다. 제1 재료와 제2 재료는 이중 샷 성형에 의해 함께 성형된다.

또 다른 일 실시예에서, 제1 재료는 내측 링 본체로서 성형되고, 제2 재료는 링 본체의 외면 상의 리브 또는 돌출부로서 성형된다.

또 다른 일 실시예에서, 본 발명은 확장 앵커를 제공하며, 제1 재료는 내측 링 본체를 형성하고, 제2 재료는 외면 상에 돌출부를 갖는 외측 링을 형성하고, 외측 링의 내경은 내측 링 본체의 외경과 실질적으로 동일하고, 외측 링 본체는 압입(press fit)에 의해 또는 접착제에 의해 내측 링 본체에 조립된다.

바람직하게, 외면 상의 리브 또는 돌출부는 쐐기 형상을 갖는다.

유리하게, 본 발명에 따른 확장 앵커는, 상이한 경도의 두 개의 재료에 의해 형성되는데, 내측 부품은 접힘가능 기능을 수행하기 위해 더 단단한 재료를 갖는 한편, 외측 부품은 회전 방지 및 고정 기능을 수행하기 위해 더 연질의 재료를 갖는다. 더 단단한 재료로 형성된 내측 부품은 충분히 높은 토크에 도달할 때까지 파손되지 않는다. 외측 부품의 더 연질의 재료는, 보어홀에 삽입되어 보어홀의 내면에 접촉될 때 변형되는 탄성 및 유연성이 더 좋다. 따라서, 더 연질의 리브나 돌출부는 토크 인가 동안 앵커가 회전하는 것을 매우 잘 방지할 수 있다. 또한, 더 연질의 외측 부품 또는 돌출부로, 앵커를 보어홀 내에 쉽게 고정할 수 있으며, 보어홀의 모재가 돌출부를 쉐이빙하고 회전 방지 기능이 없는 위험을 감소시킬 수 있다.

본 발명은, 본 발명의 목적 및 이점과 함께, 첨부 도면과 더불어 바람직한 실시예의 다음 설명을 참조하여 가장 잘 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 확장가능 슬리브를 갖는 확장 앵커의 개략 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 확장 앵커의 칼라의 개략도이다.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 도 2a의 확장 앵커의 칼라의 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 확장 앵커의 칼라의 개략도이다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 3a의 확장 앵커의 칼라의 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 확장 앵커의 칼라의 개략도이다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 4a의 확장 앵커의 칼라의 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 확장 앵커의 칼라의 개략도이다.
도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도 5a의 확장 앵커의 칼라의 단면도이다.

첨부 도면과 관련하여 아래에 설명된 상세한 설명은, 본 발명의 현재 바람직한 실시예의 설명으로서 의도된 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 본 발명의 사상 및 범위 내에 포함되도록 의도된 상이한 실시예들에 의해 동일하거나 동등한 기능이 달성될 수 있음을 이해해야 한다. 도면에서, 동일한 번호는 전체적으로 동일한 부재를 나타내기 위해 사용된다. 또한, "포함한다", "포함하는" 또는 이들의 다른 임의의 변형 용어들은, 비배타적인 포함을 포함하고자 하는 것이어서, 구성요소들 또는 단계들의 리스트를 포함하는 모듈, 회로, 장치 구성요소, 구조, 및 방법 단계는, 그러한 구성요소만을 포함하는 것이 아니라 이러한 모듈, 회로, 장치 구성요소 또는 단계에서 명시적으로 열거되거나 고유하지 않은 다른 구성요소 또는 단계도 포함할 수 있다. "…을 포함한다"라는 표현이 후속하는 부재 또는 단계는, 더 많은 제약 없이, 해당 부재 또는 단계를 포함하는 동일한 추가 구성요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다.

이제 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 확장 앵커(10)의 개략적인 조립 사시도가 도시되어 있다. 확장 앵커는 볼트(1), 와셔(2), 스페이서 슬리브(3), 칼라(4), 확장가능 슬리브(5), 및 확장 부재(6)로 이루어진다. 볼트(1), 스페이서 슬리브(3), 및 확장가능 슬리브(5)는 모두 축방향으로 연장된다. 칼라(4)를 제외한 확장 앵커의 모든 부품은, 금속, 바람직하게는 강철로 만들어진다.

볼트(1)는, 스페이서 슬리브(3), 칼라(4), 및 확장가능 슬리브(5) 내에 차례로 삽입되고, 선단부(11)에서 확장 부재(6)에 나사산 연결된다. 선단부(11)에는, 확장 부재(6)의 통과 구멍에 배치된 내부 암나사(도시하지 않음)에 의해 나사 연결될 수 있는 외부 수나사가 제공된다. 볼트(1)는, 부재를 고정하기 위한 고정 또는 선단부(11)의 반대측에 있는 후단부(12) 상에 육각형 헤드(8)와 와셔(2)를 갖는다. 당해 분야에서 사용되는 확장 앵커에는 다양한 유형이 있다. 도 2는, 맞닿음 수단이 앵커 로드 상에 배치되고 성형되어 토크가 상이한 응용분야를 적용을 위해 예컨대 육각형 헤드 또는 카운터성크 헤드(countersunk head)에 인가될 수 있는 확장 앵커의 여러 개의 대안 형태를 예시한다. 확실히, 토크를 인가하기 위해 사용되는 나사 로드에 대한 임의의 유형의 맞닿음부가, 본원에서 사용될 수 있으며, 용어 또는 특별한 전문 용어의 선택에 의해 제한되지 않는다. 이와 관련된 개별 특징, 방법, 또는 기능, 또는 이들의 조합은 특허 측면에서 독창적일 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 확장 앵커를 사용하여 대상(30)을 콘크리트에 고정하려는 경우, 일반적으로, 정확한 직경의 미터 측정 비트와 보어홀(20)을 필요한 최소 구멍 깊이까지 먼저 천공한 다음, 블로우아웃 벌브(blowout bulb) 또는 압축 공기로 천공 잔해를 제거한다. 다음으로, 망치를 사용하여, 와셔(2)가 고정 대상(30)에 접촉될 때까지, 천공된 구멍 내에 고정되는 대상(30)을 통해 앵커를 탭핑(tap)한다. 마지막으로, 토크 렌치를 사용하여, 특정된 설치 토크를 인가한다. 일부 경하중 확장 앵커는 토크 렌치를 사용할 필요가 없다.

원추형으로 테이퍼링된 구성의 확장 부재(6)에는, 볼트(1)의 선단부(11)의 나사산이 맞물릴 수 있도록 내부에 나사산이 형성된 내부 보어가 제공된다. 예를 들어, 확장 부재(6)는 원뿔형으로서 형성될 수 있다. 볼트가 회전함에 따라, 확장 부재(6)는 선단부(11)로부터 후단부(12)를 향하는 방향으로 확장가능 슬리브(5) 내로 더 깊게 당겨질 것이라는 점이 명백할 것이다. 이는 확장가능 슬리브(5)가 배치되는 보어 홀이 형성되는 벽의 주변 재료와 계합되는 확장가능 슬리브(5)의 반경방향 확장을 초래한다. 이러한 반경방향 확장을 용이하게 하기 위해, 확장가능 슬리브(5)에는 둘레에 걸쳐 분포된 길이방향 슬롯들(7)이 제공될 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 칼라(4)를 도시한다. 칼라(4)는, 스페이서 슬리브(3)와 확장가능 슬리브(5) 사이에 끼워져 축방향으로 압축되는 적어도 2개의 적절한 재료로 이루어진 링형 본체로서 설계된다. 이후에 자세히 설명되는 바와 같이, 칼라(4)를 형성하기 위한 또한 비부식성인 재료는, 하나의 견고하고 파손되지 않는 제1 재료, 예를 들어, POM 수지, ABS, PA, PC를 포함하지만, 동시에 탄성 플라스틱 재료, TPE, 또는 고무와 같이 비교적 연질이며 변형가능한 제2 재료를 포함한다. 나사산 로드(1)의 직경에 대한 칼라(4)의 상대적 치수가 특히 유리한 것으로 여겨진다. 바람직하게, 스페이서 슬리브(2)와 확장가능 슬리브(3) 사이의 환형 칼라(4)는 2개의 슬리브(2, 3)와 동일한 외경을 갖는다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 칼라(4)는 링형 본체로서 설계된다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 칼라(4)의 링형 본체는, 제1 경질 재료로 형성된 내측 부품(41) 및 제2 연질 재료 형태로 형성된 외측 부품(42)을 포함한다. 제1 재료의 인장 강도는 40 Mpa 내지 100 Mpa이고, 제2 재료의 ShoreA 경도는 40 내지 120이다. 바람직하게, 제1 재료의 인장 강도는 60 Mpa 내지 70 Mpa이고, 제2 재료의 ShoreA 경도는 70 내지 90이다.

바람직하게, 제1 재료 및 제2 재료는 이중 샷 성형에 의해 함께 성형되며, 제1 재료는 내측 부품(41) 내에 단차식 링으로서 성형되고, 제2 재료는 내측 부품(41)의 외면 상에 리브 또는 돌출부(43)로서 성형된다. 상측 단차부의 외경은 내측 부품(41)의 하측 단차부의 외경보다 약간 작다. 칼라(4)의 내측 부품(41)은 더 큰 경도를 갖는 링일 수 있는 반면, 외측 부품(42)은 링 형상을 갖는 내측 부품(41)의 원주 외면 위의 다중 리브 또는 돌출부(43)일 수 있다. 돌출부(43)는 도 2a에 도시된 바와 같이 쐐기 형상으로서 설계될 수 있다.

대안으로, 외측 부품(42)은, 또한, 몇 개의 리브 또는 돌출부(43)를 갖는 링으로서 설계될 수 있다. 예를 들어, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 돌출부(43)는 삼각형 형상으로 설계될 수 있다. 이것은 쉬운 고정 능력을 얻도록 접촉면이 적고 외경이 작은 하측 부품에서 고정 에너지와 회전 방지 간의 더 많은 균형을 가질 수 있으며, 외경과 접촉면은 연속적으로 증가하여, 단부에서 회전 방지 기능을 여전히 갖는다.

다른 실시예에서, 도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이, 외측 부품은, 가장 안정적인 회전 방지 기능을 갖는 가장 큰 접촉면을 갖는 링형 내측 부품(41)을 따라 축방향으로 연장되는 리브(44)로서 설계될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 외측 부품(42)은 나선형일 수 있다. 외측 부품의 나선 형상은, 리브 또는 돌출부와 같은 외측 부품에 비해 고정 에너지를 덜 필요로 하고 더 큰 접촉면을 필요로 한다.

또 다른 실시예에서, 외측 링의 내경은 내측 링 본체의 외경과 실질적으로 동일하고, 외측 링 본체는 압입(press fit) 또는 접착제에 의해 내측 부품(41)에 조립된다.

이제, 예를 들어, 스크류드라이버에 의해, 확장 앵커(10)가 준비된 보어홀(20) 내로 연장되는 단계에서 회전되면, 원추형 확장 부재(6)가 확장가능 슬리브(5) 내로 당겨진다. 그 결과, 확장가능 슬리브(5)는 콘크리트에 확장 앵커(10)를 유지하기 위해 수용 보어홀(20)의 원통형 표면에 대해 작용한다. 이어서, 스크류드라이버에 의해 확장 앵커(10)를 회전시키는 것은 보어홀(20) 내에서 확장 앵커(10)가 단단히 안착될 때까지 계속될 수 있다. 이러한 단단한 안착은, 원추형 확장 부재(6)가 보어홀(20)의 직경에 의해 허용되는 한 확장가능 슬리브(5) 내로 당겨졌을 때 도달된다. 이어서, 확장가능 슬리브(3)의 세그먼트(9)는 원추형 확장 부재(6)에 의해 외면의 대부분이 보어홀(20)의 벽에 견고하게 부착된다. 콘크리트, 예를 들어, 벽, 천장 또는 바닥에 고정되는 대상(30)은, 여전히 보어홀(20)에 단단히 안착된 확장 앵커의 위치에서 로드(1) 상으로 또는 다른 곳으로 느슨하게 미끄러진다.

도 1에 도시된 바와 같이 보어홀(20) 내부의 확장 앵커의 이러한 장착 단계에서, 칼라(4)에는 압력이 아직 인가되지 않았다. 그러나, 확장 앵커를 보어홀에 삽입할 때, 보어홀의 직경이 아주 완벽하지 않은 경우, 예를 들어, 직경이 다소 작은 경우, 돌출부가 충분한 탄성이 없거나 유연하지 않다면 칼라의 리브 또는 돌출부(43)를 쉐이빙할 위험이 있다. 칼라(4)의 외측 부품(42)에 형성된 연질 재료는 고정 기능을 크게 유리하게 개선하고 사전 조립을 용이하게 한다.

도 1 내지 도 5를 참조해 볼 때, 장착 과정 동안, 나사산 헤드(8)를 조임으로써, 칼라(4)는, 확장가능 슬리브(3)와 스페이서 슬리브(2) 사이에서 압축되고, 이 과정에서, 칼라(4)의 주변부가 보어홀(20)의 벽에 대하여 지지되는 정도로 변형되어, 보어홀(20) 내부에 확장가능 슬리브(3)가 단단히 안착되는 것 외에도, 확장 앵커가 변형된 칼라(4) 지점에서 보어홀(20)의 내부에서 여전히 지지된다. 이러한 방식으로, 연질의 외측 부품(42)은 보어홀(20)의 원통형 표면과 접촉할 수 있고, 외측 부품의 재료가 탄성 또는 연성이므로, 돌출부(43)가 보어홀의 내면에 대하여 작용하고, 칼라(4)와 보어홀(2)의 내면 간의 마찰이 증가되며, 따라서, 확장 앵커의 회전을 방지할 수 있다. 확장 앵커는, 보어홀(20) 내부의 확고한 안착 지점(원추형 확장 부재(5)와 확장가능 슬리브(3)의 세그먼트(9)) 주위로 기울어지는 것이 방지되며, 그렇지 않은 경우에는 장기적으로 보어홀(20) 내부의 확고한 안착이 느슨해질 수 있다.

미리 결정된 고정 값을 달성한 후에 나사산 로드(1)에 추가 토크가 인가되면, 칼라(4)는 초기 변형력을 극복한 후 축방향 길이에 있어서 변형되거나 심지어 붕괴될 수 있다. 토크가 헤드(8)에 계속해서 작용할 때, 초기 변형력이 초과되면, 칼라(4)의 내측 부품(41)이 파손되어, 칼라가 축방향으로 짧아질 수 있다. 따라서, 확장 앵커(10)를 추가로 조이면, 칼라(4)의 축방향 압축이 발생하여 헤드를 향한 앵커의 움직임 없이 로드가 인장되거나 최소화되어, 콘크리트 손상을 최소화한다.

다른 실시예에서, 바람직하게, 칼라의 내측 부품(41)은 도 4의 단면도에 도시된 바와 같이 단차식 링형 본체이다. 내측 부품(41)은 개별 직경 영역들 또는 섹션들(43 및 44)로 이루어진다. 상측 섹션(43)은 하측 섹션(44)보다 작고, 외측 부품(42)은 상측 섹션(43) 주위로 덮이거나 둘러싸인다. 외측 부품의 외경은 내측 부품(41)의 하측 섹션(44)의 외경보다 약간 더 클 수 있다. 바람직하게, 외측 부품은 내측 부품에 직접 이중 사출 성형에 의해 성형될 수 있으므로, 칼라는 두 개의 재료에 의해 한 편으로서 만들어질 수 있다. 이는 제조에 유리할 것이다. 대안으로, 내측 부품(41)과 외측 부품은, 개별적일 수 있으며, 접착 연결에 의해 또는 압입에 의해 연결될 수 있다.

칼라(4)를 소정의 한계가 있는 변형가능하거나 접힘가능 재료로 이루어지게 하는 경우, 준비된 보어홀(20) 내부에 고하중 확장 앵커가 단단히 안착될 때까지 최적의 확장량이 취득된다. 보어홀(20) 내부에서 확장 앵커의 미끄러짐으로 인해 발생할 수 있는 모든 틸팅 모멘트는, 고정 대상(30)이 하중에 의해 작용될 때 변형된 칼라(4)가 보어홀의 벽과 접촉하는 지점에 추가 지지를 제공함으로써 방지된다.

칼라(4)의 기능은, 확장가능 슬리브가 홀의 원통형 표면에 대해 밀어질 때까지 확장가능 슬리브의 초기 확산 동안 축방향 길이를 실질적으로 유지하고 앵커의 회전을 억제하기 위해 압축에 대한 충분한 저항을 제공하고, 이후 필요에 따라 나사산 로드가 인장됨으로 인해 압축력이 증가함에 따라 항복하는 것이다. 따라서, 칼라(4) 대신 칼라 및 칼라-유사 구조의 다양한 다른 형태가 가능하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 실질적으로 원통형 형태로 형성된 천공 금속 또는 경질 플라스틱의 내측 부품(41)을 포함하고 또는 내측 부품(41) 위의 더 연하거나 더 유연한 금속 또는 플라스틱의 외측 부품을 포함하는 칼라(4)가 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명은, 예시 및 설명의 목적으로 제시되었지만, 본 발명을 개시된 형태로 제한하거나 철저해지도록 의도된 것이 아니다. 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 광범위한 발명의 개념을 벗어나지 않고 전술한 실시예에 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정 실시예로 제한되지 않고 첨부된 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 사상 및 범위 내에서 수정을 포함하는 것으로 이해된다.

Claims (10)

1. 확장 앵커(expansion anchor)로서,
   볼트, 스페이서 슬리브, 확장가능 슬리브, 확장 부재, 및
   상기 확장가능 슬리브와 상기 스페이서 슬리브 사이에 배치되고, 링형 본체의 형태를 갖는 칼라(collar)를 포함하고,
   상기 볼트는, 상기 스페이서 슬리브, 상기 칼라 및 상기 확장가능 슬리브에 차례로 삽입되고, 선단에서 원뿔에 나사산 연결되어, 상기 확장 부재를 상기 확장가능 슬리브 내로 당기고, 반경방향으로 확장되고,
   상기 칼라는 상이한 경도의 제1 재료와 제2 재료에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 확장 앵커.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 재료는 상기 칼라의 내측 부품으로서 형성되고, 상기 제2 재료는 상기 칼라의 외측 부품으로서 형성되는, 확장 앵커.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1 재료의 경도는 상기 제2 재료의 경도보다 큰, 확장 앵커.
4. 제3항에 있어서, 상기 칼라의 내측 부품은 링형 본체이고, 상기 외측 부품은 상기 내측 부품 주위를 둘러싸며 형성되는, 확장 앵커.
5. 제3항에 있어서, 상기 내측 부품과 상기 외측 부품은 이중 샷 성형에 의해 함께 성형된, 확장 앵커.
6. 제3항에 있어서, 상기 내측 부품과 상기 외측 부품은 압입(press fit) 또는 접착제에 의해 함께 조립된, 확장 앵커.
7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외측 부품은, 상기 내측 부품의 외면 상에 배열된 쐐기 형상의 돌출부인, 확장 앵커.
8. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외측 부품은, 상기 내측 부품의 외면 상에 배열된 삼각 형상의 돌출부인, 확장 앵커.
9. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외측 부품은 상기 내측 부품의 외면 상에서 축방향으로 연장되는 리브(rib)인, 확장 앵커.
10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 재료는 POM, PVC, 또는 ABS이고, 상기 제2 재료는 TPE, TPU, 또는 고무인, 확장 앵커.

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