アンカー
【課題】接着系アンカーに使用されるカプセルを確実に破砕することにより母材に対して確実に定着できる、アンカーを提供する。
【解決手段】母材１０に穿設された下孔１１内に、接着剤が収容されたカプセルとともに挿入されてカプセルを破砕し、下孔１１内に流出した接着剤の硬化により母材１０に固定される棒状体３を有するアンカー１である。棒状体３における下孔１１に挿入される部分の外周面に、外方に突出する凸状部４が形成されている。
【解決手段】母材１０に穿設された下孔１１内に、接着剤が収容されたカプセルとともに挿入されてカプセルを破砕し、下孔１１内に流出した接着剤の硬化により母材１０に固定される棒状体３を有するアンカー１である。棒状体３における下孔１１に挿入される部分の外周面に、外方に突出する凸状部４が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンカーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般の所謂接着系アンカーの施工においては、コンクリート（母材）に対しドリルにより一定深さの下孔を穿設し、その穿設された下孔内をブラシ等で清掃し、清掃された下孔内に接着剤が収容されたカプセルを挿入する。その後、アンカーボルト（アンカー）を回転又は回転・打撃を加えながら前記下孔のカプセルの上から押し込む。すると、下孔内のカプセルが破壊されて内部より接着剤が流出して下孔内を充満し、接着剤の硬化によりコンクリート上にアンカーボルトを固定することができる。
【０００３】
このような接着系アンカーに使用されるカプセルとしては、紙チューブ、フィルムチューブやガラス製容器等が用いられている。カプセル内に収容される接着剤としては、不飽和ポリエステル系液状樹脂等からなる主剤と粒状の珪石等からなる骨材等がある（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「あと施工アンカー技術講習テキスト」社団法人日本建築あと施工アンカー協会 平成１２年５月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来技術で用いられるアンカーボルトは円筒状のボルトから構成されている。そのため、下孔内に押し込まれた際に、接着剤を収容するカプセルの一部がボルトと下孔との間に残存してしまい、カプセルを十分に破砕できない可能性がある。すると、接着剤と下孔との密着性が低下することで施工信頼性が得られない可能性がある。
特に、フィルムチューブを用いる場合には、施工時における取り扱い性が良好であるが、下孔とアンカーボルトとの間にフィルムの一部により隔膜が形成されてしまうことがある。このため、この隔膜によって接着剤の固定力が低くなるのを防ぐことが要望されていた。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、接着系アンカーに使用されるカプセルを確実に破砕することにより母材に対して確実に定着できる、アンカーを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のアンカーは、母材に穿設された下孔内に、接着剤が収容されたカプセルとともに挿入されて前記カプセルを破砕し、前記下孔内に流出した接着剤の硬化により前記母材に固定される棒状体を有するアンカーであって、前記棒状体における前記下孔に挿入される部分の外周面に、外方に突出する凸状部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のアンカーにおいては、前記凸状部は、前記棒状体の延在方向にわたる板状からなるのが望ましい。
【０００９】
また、本発明のアンカーにおいては、前記凸状部が複数形成され、これらのうち少なくとも一対が、前記棒状体の中心軸に対して対称となる位置に形成されているのが望ましい。
【００１０】
さらに、前記複数の凸状部のうち少なくとも二対が、前記棒状体の延在方向に位置を違えて形成されているのが望ましい。
【００１１】
あるいは、前記複数の凸状部のうち少なくとも二対が、前記棒状体の周方向に位置を違えて形成されているのが望ましい。
【００１２】
また、本発明のアンカーにおいては、前記カプセルが、フィルム状のチューブからなるのが望ましい。
【００１３】
また、本発明のアンカーにおいては、前記カプセルが、紙チューブからなるのが望ましい。
【００１４】
また、本発明のアンカーにおいては、前記カプセルが、ガラス管からなるのが望ましい。
【００１５】
また、本発明のアンカーにおいては、前記棒状体が、ねじ部を有するボルト、又は異形棒鋼から構成されるのが望ましい。
【００１６】
また、本発明のアンカーにおいては、前記棒状体は、前記下孔内に挿入される側の端部に切欠が形成されているのが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、棒状体における母材に打ち込まれる側の外周面に外方に突出する板状の凸状部が形成されているので、棒状体が下孔内に挿入された際に凸状部によってカプセルを確実に破砕することができる。これにより、カプセル内に収容された接着剤が下孔内に良好に流出することとなり、棒状体と下孔との間に良好に充填される。この状態で接着剤が硬化することで、前記棒状体は母材に穿設された下孔内に確実に固定されたものとなる。したがって、信頼性の高いアンカー施工を行うことができる。さらに、凸状部を備えることで打撃力を与えることなく、回転力のみによってカプセルを確実に破砕することが可能となる。よって、アンカーの施工時における振動や騒音の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】アンカーの概略構成を示す斜視図である。
【図２】アンカーを正面図である。
【図３】アンカーを母材中の孔に挿入した状態を説明する図である。
【図４】アンカーの要部拡大構成を示す図である。
【図５】アンカーの施工手順を示す施工工程図である。
【図６】図５に続くアンカーの施工手順を示す施工工程図である。
【図７】実験結果を示す表である。
【図８】実験結果を示すグラフを示す図である。
【図９】本実験に用いた引張試験機の構成を示す図である。
【図１０】本発明に係るアンカーの効果を説明するための図である。
【図１１】第１の変形例に係るアンカーの構成を示す図である。
【図１２】第２の変形例に係るアンカーの構成を示す図である。
【図１３】第３の変形例に係るアンカーの構成を示す図である。
【図１４】第４の変形例に係るアンカーの構成を示す図である。
【図１５】第５の変形例に係るアンカーの構成を示す図である。
【図１６】第６の変形例に係るアンカーの構成を示す図である。
【図１７】第７の変形例に係るアンカーの構成を示す図である。
【図１８】第８の変形例に係るアンカーの構成を示す図である。
【図１９】回転力のみを付与した際のアンカーの効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
本発明は、母材を穿孔し、その内部に挿入したボルト等の棒状体を固着することで、母材に対して他の部材の固定を行う所謂接着系のアンカーに関するものである。ここで、母材はコンクリート製母材であり、例えば、建物の壁、天井、柱、コンクリート製パネル等である。
【００２０】
図１は本実施形態のアンカーの概略構成を示す斜視図であり、図２はアンカーの正面図であり、図３はアンカーを母材中の孔に挿入した状態を説明する図であり、図４はアンカーの要部拡大構成を示す図であり、図５，６はアンカーの施工手順を示す施工工程図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態に係るアンカー（アンカー）１は、ねじ山が形成された円柱形状の軸部（棒状体）３を主体として構成されている。アンカー１は、後述するように母材（例えば、コンクリート躯体）１０に穿孔されている孔（下孔）１１内に接着剤が収容されてなるカプセル６とともに前記軸部３を挿入し、カプセル６を破砕し下孔内に流出した接着剤の硬化により母材１０に固定されるようになっている（図５，６参照）。
【００２２】
軸部３は、孔（下孔）１１に挿入される側の端部が鋭角（例えば、４５°）に加工されており、これにより挿入時に上記カプセル６を容易に突き破ることが可能となっている。軸部３としては、例えばＭ１６全ねじボルト（ＳＮＢ７材）を用いた。
また、アンカー１は、軸部３の外周面上に、この軸部３の外方（径方向）に突出する板状の凸状部４が形成されている。すなわち凸状部４は軸部３の延在方向にわたる板状に形成されている。ここで、延在方向にわたる板状とは、軸部３の延在方向に対し凸状部４が所定の長さ（寸法）を有していることを意味している。なお、凸状部４は、その長さ方向が軸部３の延在方向に対して平行、あるいは傾斜していてもよい（本実施形態は平行）。上記凸状部４はプレス加工により軸部３の外周面上に形成することができる。なお、凸状部４の加工方法は、プレスに限定されることはなく、例えば軸部３に形成した溝内に埋め込む、或いはねじ込むことで凸状部４を形成することができる。
【００２３】
また、凸状部４は、図２に示されるように軸部３の中心軸Ｃに対し対称となる位置に対をなすように設けられている。具体的には、四対の凸状部４が軸部３に形成されている。
これら四対の凸状部４は、軸部３の正面（軸部３の延在方向）から視て互いが重ならない位置に配置されている。すなわち、前記軸部３の周方向に位置を違えた状態に形成されている。具体的には四対の凸状部４が外周面上に４５°毎に位置を違えている。
また、四対の凸状部４が軸部３の長さ方向にそれぞれ位置を違えて形成されているので、孔１１に挿入された際に凸状部４が孔１１の内壁面に当接することでアンカーの傾きを防止することができるようになっている。
【００２４】
図３は、アンカー１が母材１０に穿設された孔１１に挿入された状態を示す図であり、図３（ａ）は側面図を示し、図３（ｂ）は正面図を示している。なお、説明を分かり易くするため、同図中では、孔１１内に挿入されるカプセルの図示を省略している。
【００２５】
図３（ａ），（ｂ）に示されるように、アンカー１の外径φ１は母材１０の孔１１における内径ａに対して、同等もしくは若干小さく形成されるのが望ましい。なお、アンカー１の外径φ１とは、図３（ｂ）に示すように軸部３上に設けられた凸状部４における先端部４ａを結ぶ同図中１点鎖線により示される円の径である。
【００２６】
具体的に本実施形態においては、上記アンカー１の外径φ１を１８ｍｍとし、孔１１における内径ａを２０ｍｍとした。また、上述したようにアンカー１における軸部３はＭ１６全ねじボルトから構成されており、その外径φ２が１６ｍｍに設定される。また、図３（ａ）に示したように、軸部３の先端部から最も離間して配置される凸状部４の端部までの距離Ｌは４８ｍｍに設定される。なお、本実施形態においては、上記アンカー１の外径φ１と孔１１の内径ａとの差が、０．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下とするのが望ましい（本実施形態では２．０ｍｍである）。
【００２７】
凸状部４は、図４に示されるように、軸部３の径方向の高さｈ（アンカーの外径φ１と軸部３の外径φ２との差）が１．０ｍｍとされる。また、本実施形態に係る凸状部４は、平面視した状態で略矩形形状とされており、軸部３の延在方向に沿う長さＢが８ｍｍに設定される。
このような構成に基づいて、アンカー１は、凸状部４が孔１１の径方向に対する動きを規制することで孔１１に打ち込まれる際に位置ズレ等が生じるのを良好に防止できるようになっている。
【００２８】
また、前記軸部３は、孔１１への挿入側の反対側に不図示の回転操作部が形成されている。この回転操作部は、アンカー１をコンクリート躯体からなる母材１０に穿孔されている孔１１にねじ込む際に、工具（手工具又は電動工具）等を取り付けることでアンカー１を回転操作してアンカー１に回転力を与える機能をなす部分である。このような回転操作部の一例としては、ダブルナット六角形や四角形等の多角形状の頭部、軸部他端側の頭部の端面に開口する十字穴、マイナス溝、六角穴あるいは四角穴等のレンチ穴等を例示できる。
【００２９】
アンカー１を固着する手段としては、接着剤をカプセル内に収容したものが用いられる（図５参照）。このカプセルとしては紙チューブ、ガラス管、或いはフィルムチューブ等を用いることができ、具体的に本実施形態ではフィルムチューブを用いた。
【００３０】
（アンカーの施工方法）
以下、図５，６を参照しつつ、アンカー１の施工工程について説明するとともに、本発明のアンカー１を用いることで得られる格別の作用効果について述べる。なお、図５，６では断面形状で示される母材１０の孔１１内にアンカー１を施工している。
【００３１】
本実施形態に係るアンカーの施工方法は、接着剤が収容されてなるカプセル６をコンクリート躯体からなる母材１０に穿設された孔１１に入れた後、孔１１にアンカー１を挿入し、前記カプセル６を破壊することで、カプセル６から流出した接着剤の硬化により母材１０と一体にアンカー１を固着させるものである。
【００３２】
まず、図５に示すように母材１０にアンカー１を挿入するための孔１１を穿設する。この孔１１は、マーキングを施したドリル等を用いることで母材１０に所定の深さの孔を形成し、この孔内をブロアー又は吸塵機とブラシとで清掃することで形成される。なお、ブロアー又は吸塵機及びブラシを交互に繰り返し行うことで孔内清掃を行ってもよい。
【００３３】
ここで、前記孔１１にカプセル６を挿入する前処理として、アンカー１を前記孔１１に挿入するとともにアンカー１における母材１０の上面に対応する位置にマーキングを施す。このマーキングに基づいて、アンカー１における孔１１内への挿入量が容易に把握できるようになる。
続いて、図６（ａ）に示すように、接着剤が収容されてなるカプセル６を挿入する。そして、図６（ｂ）に示すように、このカプセル６上に、例えば電動ハンマードリル等に装着したアンカー１を軸部３の先端部側（前記凸状部４が形成された側）から挿入するとともに、他端側（回転操作部側）に回転打撃力を与えてアンカー１を回転させ、上記マーキングを参照にして軸部３に形成されたねじ部を孔１１内の所定深さまでねじ込む。このとき、凸状部４が軸部３の延在方向に沿って形成されているので、軸部３の挿入時にカプセル６に接触する凸状部４の表面積が抑制でき、アンカー１をカプセル６上からスムーズに挿入することができる。そして、挿入時には凸状部４がカプセル（フィルム）を切り開くことで内部から接着剤を流出させる。
【００３４】
さらに、カプセル６上から挿入したアンカー１を回転させることにより、凸状部４がカプセル６を良好に破砕することができる。また、上述したように（図３参照）アンカー１の外径φ１は孔１１の内径ａに対して僅かに小さくなっている。よって、孔１１内にて前記凸状部４によってアンカー１の径方向の動きが規制されるとともに、孔１１内にて良好に回転することができる。また、孔１１の内壁面と軸部３との間に生じた僅かな隙間の間にカプセル６を構成するフィルムチューブが入り込んだ場合でも、凸状部４によって細かく破砕することができる。
【００３５】
具体的には、図３に示したようにアンカー１の正面から視て、四対の凸状部４は軸部３の周方向に位置を違えて形成されているので、アンカー１が孔１１内に挿入される際に異なる位置に配置された凸状部４によってカプセル６（フィルム）が捻られることで、容易に破壊することができる。
【００３６】
また、アンカー１は、図３に示したように軸部３の中心軸に対して対称となる位置に凸状部４が対をなすように配置されているので、アンカー１を孔１１内に挿入された際に、凸状部４と孔１１の内壁との接触点が孔１１の中心に関して対称の位置に配置されることで挿入時における位置ズレを良好に防止するとともに孔１１の略中央にアンカーを配置できる（センタリング効果を得ることができる）。よって、孔１１に挿入されたアンカー１が傾斜した状態で固定されてしまうのを良好に防止できる。
【００３７】
また、四対の凸状部４は軸部３の延在方向に位置を違えて形成されている（図３参照）ので、凸状部４により孔１１内の深さ方向においてアンカー１を位置決めすることができ、接着剤が硬化前における軸部３の傾きを防止できる。
【００３８】
すると、上述したように凸状部４によって破砕されたカプセル６内に収容されていた接着剤が孔１１内に良好に拡がって、軸部３と孔１１との間に均一に行き渡る。ここで、アンカー１の外径φ１は孔１１の内径ａよりも小さくなっているので、凸状部４及び孔１１の僅かな隙間にも接着剤が入り込んで、接着剤は軸部３の周囲に行き渡らせることができるのである。
このような状態で接着剤が硬化することで、本実施形態に係るアンカー１によれば、後述する実験結果に示されるように従来の凸状部４を有しないアンカーに比べ、母材１０に穿設された孔１１内に確実に定着されたものとすることができる。また、本実施形態に係るアンカー１は、凸状部４が孔１１の内壁面に近接した状態となっているため、カプセル６の破砕時に凸状部４が孔１１の内壁面に接着剤を擦りつけるようになる。よって、接着剤を孔１１の内壁面に密着させることができ、施工信頼性を向上させることができる。
【００３９】
（実験例）
図７は、コンクリート躯体からなる母材に形成した異なる径を有する穿孔内に、本発明に係るアンカー１をそれぞれ埋め込み、アンカー１の付着強度を計測し、その結果を示した表である。また、図８は図７における測定結果をグラフ化したものであり、横軸は母材に形成される穿孔径（単位；ｍｍ）を示し、縦軸は付着強度（単位；Ｎ／ｍｍ２）を示す。
【００４０】
なお、実験方法（付着強度の測定方法）としては、例えば圧縮強度２７．３Ｎ／ｍｍ２のコンクリート躯体からなる母材に、深さが約１３０ｍｍ、穿孔径１８ｍｍ、１９ｍｍ、２０ｍｍ、２２ｍｍ、２３ｍｍの条件で穿孔し、孔底の切粉を吸塵機で除去し、孔壁の切粉をナイロンブラシで除去した後、再度吸塵機で切粉を除去し、孔内の清掃を行う。そして、上記アンカー１を孔内へ挿入し、図５、６に示した工程に基づき、ハンマードリルにより回転と打撃力によってアンカー１を所定深さまで埋め込み、１日養生させた後、母材に対するアンカーの付着強度を測定する。
【００４１】
アンカーの付着強度の測定時においては、図９に示す引張試験機１００を用いた。引張試験機１００は、母材に定着させたアンカー１にカップリング１０８を介してセンターシャフト１０１を装着し、架台１０２、球座１０３、支圧板１０４、ロードセル１０５、油圧ジャッキ１０６、および変位計１０７を取り付け、油圧ポンプ１０９の油圧を上げて油圧ジャッキ１０６、センターシャフト１０１を介してアンカー１に引抜荷重を与える。そして、ロードセル１０５によって荷重値を計測し、変位計１０７によってアンカー１の引抜量を計測し、データロガー１１０で記録を行う。そして、データロガー１１０で記録されたデータをコンピュータ１１１の表示画面に出力させることができる。
【００４２】
ところで、本実験においては、母材１０の孔１１の穿孔径が１８ｍｍのものを実施例１、母材１０の孔１１の穿孔径が１９ｍｍのものを実施例２、母材１０の孔１１の穿孔径が２０ｍｍのものを実施例３、母材１０の孔１１の穿孔径が２２ｍｍのものを実施例４、母材１０の孔１１の穿孔径が２３ｍｍのものを実施例５とした。すなわち、上述した実施形態において母材１０の孔１１にアンカー１を埋め込んだ構成は、実施例３に相当する。
【００４３】
また、上記各実施例１〜５において、それぞれの孔１１内に埋め込むアンカー１を、従来のアンカー（凸状部４を備えず、Ｍ１６全ねじボルトからなる軸部３）に置き換えたものをそれぞれ比較例１〜５とした。
【００４４】
図８に示されるように、本発明に係るアンカー（実施例１〜５）によれば、比較例（従来のアンカー）に比べて付着強度が向上することが確認できた。特に、穿孔径が１８ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内（実施例１〜３）において、安定した付着強度を得ることができる。この理由としては、上述のように凸状部４を備えることでカプセル６を良好に破砕することができるためである。
【００４５】
ここで、凸状部４によるカプセル６の優れた破砕性について述べる。
図１０は本発明に係るアンカー（上記実施形態に係るアンカー１）、及び従来のアンカー（凸状部４を有しないアンカー）をそれぞれ母材１０の孔１１内に挿入した後、孔１１内からカプセル６を取り出し、その破砕状態をそれぞれ確認した図である。なお、同図（ａ）は上記実施形態（実施例３）に係るアンカー１の破砕状態を示し、同図（ｂ）は従来のアンカー（凸状部４を有しない比較例の構成）の破砕状態を示すものである。
【００４６】
本発明に係るアンカー１によれば、図１０（ａ）に示されるようにカプセル６が確実には破砕されているのが確認できる。一方、従来のアンカーはフィルムを十分に破砕することができず、図１０（ｂ）に示されるように不破砕フィルム片が発生しているのが確認できる。
【００４７】
また、一般的に、アンカーは穿孔径が大きくなりすぎると、付着強度の低下が生じる。例えば、比較例に示されるように穿孔径が２０ｍｍを超えると付着強度が１０．０Ｎ／ｍｍ２よりも低くなる。これは、従来構成のアンカー（比較例４，５）においては、穿孔径が２０ｍｍを超えると、孔内でカプセル６（フィルム）が十分に破砕できず、孔内における接着剤の攪拌性能が著しく低下することで接着剤が良好に分散されないため、接着強度が低下するからである。
【００４８】
これに対し、本発明に係るアンカー１（実施例４）は、穿孔径が２０ｍｍを超えた場合でも、比較例４のように付着強度が１０．０Ｎ／ｍｍ２よりも低くなることがない。これは、上述したように孔１１内に挿入された軸部３は外周面に設けられた凸状部４によってカプセル６が確実に破砕されるため、軸部３と孔１１との間にフィルム片が残存することがないからである。よって、孔内において攪拌され良好に分散された接着剤が硬化することで孔１１内にアンカー１が確実に固定され、接着強度を向上できる。
【００４９】
本発明に係るアンカー１（実施例１〜４）は、穿孔径１８ｍｍ〜２２ｍｍの場合に、所望の付着強度（１０．０Ｎ／ｍｍ２以上）を得る事ができる。これに対し、従来のアンカー（比較例１〜３）は、穿孔径１８ｍｍ〜２０ｍｍの場合に、所望の付着強度（１０．０Ｎ／ｍｍ２以上）を得る事ができる。
【００５０】
したがって、本発明に係るアンカー１によれば、同一の軸部３を有する従来のアンカー（比較例１〜５）に比べ、所望の付着強度を得るために許容される穿孔径の幅が拡大している。よって、本発明に係るアンカー１は、従来のアンカーに比べ、母材に形成する穿孔径の管理を容易なものとすることができる。
【００５１】
なお、上述の実験例においては、Ｍ１６全ねじボルトからなる軸部３に凸状部４が形成されたアンカー１を、穿孔径１８ｍｍ、１９ｍｍ、２０ｍｍ、２２ｍｍ、２３ｍｍの孔内に挿入することで付着強度について評価し、この結果に基づき、本発明に係るアンカーの優れた作用効果について述べたが、本発明の適応範囲は上述した径（Ｍ１６全ねじボルト）の軸部３、及び上述の凸状部４を有するアンカー１のみに限定されない。
本発明は、アンカーの外径φ１と、アンカーが挿入される孔の内径ａとの差が、例えば０．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下の範囲を満たすものであれば種々のものに適応可能である。すなわち、本発明は、Ｍ１６全ねじボルトよりも径が小さい或いは大きい軸部に凸状部を設けたアンカーを上述の穿孔径とは異なる孔内に埋め込んだ場合においても良好な付着強度を得ることができる。
【００５２】
（変形例）
続いて、本発明のアンカーに係る変形例について説明する。図１１（ａ）は第１の変形例に係るアンカーの斜視図を示し、図１１（ｂ）はアンカーの正面図を示すものである。図１１（ａ）、（ｂ）は上記実施形態の図１，２に対応するものである。また、図１２（ａ）は第２の変形例に係るアンカーの斜視図を示し、図１２（ｂ）はアンカーの正面図を示すものである。また、図１３（ａ）は第３の変形例に係るアンカーの斜視図を示し、図１３（ｂ）はアンカーの正面図を示すものである。なお、本変形例と上記実施形態に係るアンカーとは凸状部の形状が異なり、それ以外の構成については同等である。以下の説明では、上記実施形態と異なる構成についてのみ説明することとし、それ以外の構成については説明を省略若しくは簡略する。
【００５３】
第１の変形例に係る構成では、図１１（ａ）に示されるように軸部３に形成される板状の凸状部４´は外方に向かって板厚が次第に減少しており、先端が尖った断面形状を有する。本変形例に係る凸状部４´を有したアンカー１を用いれば、凸状部４´と孔１１の内壁面との間に入り込んだカプセル６（フィルム）をより良好に破砕することができ、より高い施工信頼性を得ることができる。
【００５４】
また、第２の変形例に係る構成は、図１２（ａ），（ｂ）に示されるように軸部３に形成される凸状部１４が円錐形状から構成され、先端が尖った形状を有する。本変形例に係る凸状部１４を有したアンカー１においても上記実施形態及び変形例と同様に、高い施工信頼性を得ることができる。
また、第３の変形例に係る構成は、図１３（ａ），（ｂ）に示されるように軸部３に形成される凸状部２４が円柱形状から構成されている。本変形例に係る凸状部２４を有したアンカー１においても上記実施形態及び変形例と同様に、高い施工信頼性を得ることができる。
【００５５】
なお、本発明に係るアンカーは、上述した実施形態及び変形例に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、凸状部４の数は上記実施形態（８個）に限定されることは無く、本発明は凸状部４のうちの少なくとも一対が、軸部３の中心軸に対して対象となる位置に形成してもよい。また、前記凸状部４のうち少なくとも二対が、軸部３の延在方向に位置を違えて形成してもよい。あるいは、前記凸状部４のうち少なくとも二対が、前記棒状体の周方向に位置を違えて形成してもよい。
【００５６】
また、上記実施形態及び変形例では、アンカー１を構成する軸部３として金属製のアンカーボルトを用いたが、後述するように異形棒鋼等であっても良い。また、例えば、プラスチック製、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製等の、棒状に形成された各種構成のものを採用できる。
また、本発明の適用対象となる母材１０としては、コンクリート躯体に限定されず、例えばレンガ躯体、ＡＬＣ、樹脂等からなる躯体等も採用可能である。また、棒状打ち込み式の金属拡張アンカー等に比べて、施工対象となる母材の要求強度が低くて済むため、例えば劣化したレンガ躯体等といった脆い母材であっても孔を形成できれば施工可能であり、孔を形成できれば殆どの母材に適用できるといった利点を有している。
【００５７】
図１４は第４の変形例に係るアンカーの斜視図を示すものである。なお、本変形例と上記実施形態に係るアンカー１とは軸部３の先端の形状が異なり、それ以外の構成については同等である。以下の説明では、上記実施形態と異なる構成についてのみ説明することとし、それ以外の構成については説明を省略若しくは簡略する。
【００５８】
第４の変形例に係る構成では、図１４（ａ）、（ｂ）に示されるように軸部３の孔１１内に挿入される側の端部に切欠５０が形成されている。切欠５０の寸法としては、図１４（ｂ）に示されるように、例えば切り込みの角度θを６０°、切り込みの深さｄを２ｍｍに設定した。
このような切欠５０を有したアンカー１を用いれば、アンカー１を回転させた際、切欠５０に挟み込まれたカプセル６（フィルム）が捻られるようになる。すなわち、切欠５０は、カプセル６を良好に破砕させる起点として機能する。したがって、本変形例に係るアンカー１によれば、より良好にカプセル６を破砕することができ、高い施工信頼性を得ることができる。
【００５９】
図１５は第５の変形例に係るアンカーの斜視図を示し、図１６は第６の変形例に係るアンカーの斜視図を示すものである。なお、本変形例と上記実施形態に係るアンカー１とは軸部３の先端の形状が異なり、それ以外の構成については同等である。以下の説明では、上記実施形態と異なる構成についてのみ説明することとし、それ以外の構成については説明を省略若しくは簡略する。
【００６０】
第５の変形例に係る構成では、図１５に示されるように軸部３の孔１１内に挿入される側の端部がＶ型カットに加工されている。第６の変形例に係る構成では、図１６に示されるように軸部３の孔１１内に挿入される側の端部がＷ型カットに加工されている。なお、Ｖ型カットとは軸部３の端部における断面形状がＶ字状をなすことを意味し、Ｗ型カットとは軸部３の端部における断面形状がＷ字状をなすことを意味している。本発明は、このような先端がＶ型カット又はＷ型カットからなる軸部３を有するアンカーにおいても適用可能であり、上記実施形態同様、高い施工信頼性を得ることができる。
【００６１】
なお、第５の変形例或いは第６の変形例に係る構成と、第４の変形例に係る構成とを組み合わせるようにしてもよい。すなわち、Ｖ型カット或いはＷ型カットの先端部に切欠部を形成するようにしてもよい。
【００６２】
図１７は第７の変形例に係るアンカーの斜視図を示すものであり、図１８は第８の変形例に係るアンカーの斜視図を示すものである。なお、本変形例と上記実施形態に係るアンカー１とは軸部３が異形棒鋼から構成されている点で異なり、それ以外の構成については同等である。以下の説明では、上記実施形態と異なる構成についてのみ説明することとし、それ以外の構成については説明を省略若しくは簡略する。
【００６３】
第７の変形例に係る構成では、図１７に示されるように軸部３が異形棒鋼から構成されており、且つ孔１１内に挿入される側の端部がＶ型カットに加工されている。第８の変形例に係る構成では、図１８に示されるように軸部３が異形棒鋼から構成されており、且つ孔１１内に挿入される側の端部がＷ型カットに加工されている。本発明は、このような先端がＶ型カット又はＷ型カットからなる軸部３（異形棒鋼）を有するアンカーにおいても適用可能であり、上記実施形態同様、高い施工信頼性を得ることができる。なお、第６の変形例或いは第７の変形例に係る構成と、第４の変形例に係る構成とを組み合わせることで、先端部に切欠部を形成するようにしてもよい。
【００６４】
また、上記実施形態では、回転打撃力を与えてアンカー１を回転させ、孔１１内にアンカーをねじ込む場合（図１０参照）について説明したが、回転力のみを与えてアンカーをねじ込む場合においても有効である。
【００６５】
例えば、本発明に係るアンカー１は上記凸状部４を備えるため、回転力のみによって一般的に破砕し難いガラス管を確実に破砕するため、打撃力による騒音や振動の発生を防止するとともに高い施工信頼性を得ることができる。
図１９は本発明に係るアンカー（上記実施形態に係るアンカー１）、及び従来のアンカー（凸状部４を有しないアンカー）をガラス管からなるカプセルとともに母材１０の孔１１内にそれぞれ挿入してアンカー１に回転力のみを付与した際、孔１１内から溢れ出した余剰接着剤中に含まれるカプセル（ガラス管）の粉砕状態を示す図である。図１９（ａ）は上記実施形態に係るアンカー１によるカプセルの粉砕状態を示し、図１９（ｂ）は従来のアンカー（凸状部４を有しない比較例の構成）によるカプセルの粉砕状態を示すものである。
【００６６】
本発明に係るアンカー１によれば、図１９（ａ）に示されるようにカプセル（ガラス管）が確実には破砕されているのが確認できる。一方、従来のアンカーはガラス管を十分に粉砕することができず、図１９（ｂ）に示されるように粉砕不良ガラス片が発生していることが確認できた。
以上述べたように本発明に係るアンカー１によれば、カプセルの種類（ガラス管、紙チューブ、チューブフィルム）によらず、高い破砕（粉砕）性が得られるので、孔１１内に接着剤を良好に流出させることでアンカー１を母材１０に確実に固定することで、高い施工信頼性を得ることができる。
【符号の説明】
【００６７】
１…アンカー、３…軸部（棒状体）、４，１４，２４…凸状部、６…カプセル、１０…母材、１１…孔（下孔）、Ｃ…中心軸、φ１…外径、ａ…内径
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンカーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般の所謂接着系アンカーの施工においては、コンクリート（母材）に対しドリルにより一定深さの下孔を穿設し、その穿設された下孔内をブラシ等で清掃し、清掃された下孔内に接着剤が収容されたカプセルを挿入する。その後、アンカーボルト（アンカー）を回転又は回転・打撃を加えながら前記下孔のカプセルの上から押し込む。すると、下孔内のカプセルが破壊されて内部より接着剤が流出して下孔内を充満し、接着剤の硬化によりコンクリート上にアンカーボルトを固定することができる。
【０００３】
このような接着系アンカーに使用されるカプセルとしては、紙チューブ、フィルムチューブやガラス製容器等が用いられている。カプセル内に収容される接着剤としては、不飽和ポリエステル系液状樹脂等からなる主剤と粒状の珪石等からなる骨材等がある（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「あと施工アンカー技術講習テキスト」社団法人日本建築あと施工アンカー協会 平成１２年５月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来技術で用いられるアンカーボルトは円筒状のボルトから構成されている。そのため、下孔内に押し込まれた際に、接着剤を収容するカプセルの一部がボルトと下孔との間に残存してしまい、カプセルを十分に破砕できない可能性がある。すると、接着剤と下孔との密着性が低下することで施工信頼性が得られない可能性がある。
特に、フィルムチューブを用いる場合には、施工時における取り扱い性が良好であるが、下孔とアンカーボルトとの間にフィルムの一部により隔膜が形成されてしまうことがある。このため、この隔膜によって接着剤の固定力が低くなるのを防ぐことが要望されていた。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、接着系アンカーに使用されるカプセルを確実に破砕することにより母材に対して確実に定着できる、アンカーを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のアンカーは、母材に穿設された下孔内に、接着剤が収容されたカプセルとともに挿入されて前記カプセルを破砕し、前記下孔内に流出した接着剤の硬化により前記母材に固定される棒状体を有するアンカーであって、前記棒状体における前記下孔に挿入される部分の外周面に、外方に突出する凸状部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のアンカーにおいては、前記凸状部は、前記棒状体の延在方向にわたる板状からなるのが望ましい。
【０００９】
また、本発明のアンカーにおいては、前記凸状部が複数形成され、これらのうち少なくとも一対が、前記棒状体の中心軸に対して対称となる位置に形成されているのが望ましい。
【００１０】
さらに、前記複数の凸状部のうち少なくとも二対が、前記棒状体の延在方向に位置を違えて形成されているのが望ましい。
【００１１】
あるいは、前記複数の凸状部のうち少なくとも二対が、前記棒状体の周方向に位置を違えて形成されているのが望ましい。
【００１２】
また、本発明のアンカーにおいては、前記カプセルが、フィルム状のチューブからなるのが望ましい。
【００１３】
また、本発明のアンカーにおいては、前記カプセルが、紙チューブからなるのが望ましい。
【００１４】
また、本発明のアンカーにおいては、前記カプセルが、ガラス管からなるのが望ましい。
【００１５】
また、本発明のアンカーにおいては、前記棒状体が、ねじ部を有するボルト、又は異形棒鋼から構成されるのが望ましい。
【００１６】
また、本発明のアンカーにおいては、前記棒状体は、前記下孔内に挿入される側の端部に切欠が形成されているのが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、棒状体における母材に打ち込まれる側の外周面に外方に突出する板状の凸状部が形成されているので、棒状体が下孔内に挿入された際に凸状部によってカプセルを確実に破砕することができる。これにより、カプセル内に収容された接着剤が下孔内に良好に流出することとなり、棒状体と下孔との間に良好に充填される。この状態で接着剤が硬化することで、前記棒状体は母材に穿設された下孔内に確実に固定されたものとなる。したがって、信頼性の高いアンカー施工を行うことができる。さらに、凸状部を備えることで打撃力を与えることなく、回転力のみによってカプセルを確実に破砕することが可能となる。よって、アンカーの施工時における振動や騒音の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】アンカーの概略構成を示す斜視図である。
【図２】アンカーを正面図である。
【図３】アンカーを母材中の孔に挿入した状態を説明する図である。
【図４】アンカーの要部拡大構成を示す図である。
【図５】アンカーの施工手順を示す施工工程図である。
【図６】図５に続くアンカーの施工手順を示す施工工程図である。
【図７】実験結果を示す表である。
【図８】実験結果を示すグラフを示す図である。
【図９】本実験に用いた引張試験機の構成を示す図である。
【図１０】本発明に係るアンカーの効果を説明するための図である。
【図１１】第１の変形例に係るアンカーの構成を示す図である。
【図１２】第２の変形例に係るアンカーの構成を示す図である。
【図１３】第３の変形例に係るアンカーの構成を示す図である。
【図１４】第４の変形例に係るアンカーの構成を示す図である。
【図１５】第５の変形例に係るアンカーの構成を示す図である。
【図１６】第６の変形例に係るアンカーの構成を示す図である。
【図１７】第７の変形例に係るアンカーの構成を示す図である。
【図１８】第８の変形例に係るアンカーの構成を示す図である。
【図１９】回転力のみを付与した際のアンカーの効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
本発明は、母材を穿孔し、その内部に挿入したボルト等の棒状体を固着することで、母材に対して他の部材の固定を行う所謂接着系のアンカーに関するものである。ここで、母材はコンクリート製母材であり、例えば、建物の壁、天井、柱、コンクリート製パネル等である。
【００２０】
図１は本実施形態のアンカーの概略構成を示す斜視図であり、図２はアンカーの正面図であり、図３はアンカーを母材中の孔に挿入した状態を説明する図であり、図４はアンカーの要部拡大構成を示す図であり、図５，６はアンカーの施工手順を示す施工工程図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態に係るアンカー（アンカー）１は、ねじ山が形成された円柱形状の軸部（棒状体）３を主体として構成されている。アンカー１は、後述するように母材（例えば、コンクリート躯体）１０に穿孔されている孔（下孔）１１内に接着剤が収容されてなるカプセル６とともに前記軸部３を挿入し、カプセル６を破砕し下孔内に流出した接着剤の硬化により母材１０に固定されるようになっている（図５，６参照）。
【００２２】
軸部３は、孔（下孔）１１に挿入される側の端部が鋭角（例えば、４５°）に加工されており、これにより挿入時に上記カプセル６を容易に突き破ることが可能となっている。軸部３としては、例えばＭ１６全ねじボルト（ＳＮＢ７材）を用いた。
また、アンカー１は、軸部３の外周面上に、この軸部３の外方（径方向）に突出する板状の凸状部４が形成されている。すなわち凸状部４は軸部３の延在方向にわたる板状に形成されている。ここで、延在方向にわたる板状とは、軸部３の延在方向に対し凸状部４が所定の長さ（寸法）を有していることを意味している。なお、凸状部４は、その長さ方向が軸部３の延在方向に対して平行、あるいは傾斜していてもよい（本実施形態は平行）。上記凸状部４はプレス加工により軸部３の外周面上に形成することができる。なお、凸状部４の加工方法は、プレスに限定されることはなく、例えば軸部３に形成した溝内に埋め込む、或いはねじ込むことで凸状部４を形成することができる。
【００２３】
また、凸状部４は、図２に示されるように軸部３の中心軸Ｃに対し対称となる位置に対をなすように設けられている。具体的には、四対の凸状部４が軸部３に形成されている。
これら四対の凸状部４は、軸部３の正面（軸部３の延在方向）から視て互いが重ならない位置に配置されている。すなわち、前記軸部３の周方向に位置を違えた状態に形成されている。具体的には四対の凸状部４が外周面上に４５°毎に位置を違えている。
また、四対の凸状部４が軸部３の長さ方向にそれぞれ位置を違えて形成されているので、孔１１に挿入された際に凸状部４が孔１１の内壁面に当接することでアンカーの傾きを防止することができるようになっている。
【００２４】
図３は、アンカー１が母材１０に穿設された孔１１に挿入された状態を示す図であり、図３（ａ）は側面図を示し、図３（ｂ）は正面図を示している。なお、説明を分かり易くするため、同図中では、孔１１内に挿入されるカプセルの図示を省略している。
【００２５】
図３（ａ），（ｂ）に示されるように、アンカー１の外径φ１は母材１０の孔１１における内径ａに対して、同等もしくは若干小さく形成されるのが望ましい。なお、アンカー１の外径φ１とは、図３（ｂ）に示すように軸部３上に設けられた凸状部４における先端部４ａを結ぶ同図中１点鎖線により示される円の径である。
【００２６】
具体的に本実施形態においては、上記アンカー１の外径φ１を１８ｍｍとし、孔１１における内径ａを２０ｍｍとした。また、上述したようにアンカー１における軸部３はＭ１６全ねじボルトから構成されており、その外径φ２が１６ｍｍに設定される。また、図３（ａ）に示したように、軸部３の先端部から最も離間して配置される凸状部４の端部までの距離Ｌは４８ｍｍに設定される。なお、本実施形態においては、上記アンカー１の外径φ１と孔１１の内径ａとの差が、０．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下とするのが望ましい（本実施形態では２．０ｍｍである）。
【００２７】
凸状部４は、図４に示されるように、軸部３の径方向の高さｈ（アンカーの外径φ１と軸部３の外径φ２との差）が１．０ｍｍとされる。また、本実施形態に係る凸状部４は、平面視した状態で略矩形形状とされており、軸部３の延在方向に沿う長さＢが８ｍｍに設定される。
このような構成に基づいて、アンカー１は、凸状部４が孔１１の径方向に対する動きを規制することで孔１１に打ち込まれる際に位置ズレ等が生じるのを良好に防止できるようになっている。
【００２８】
また、前記軸部３は、孔１１への挿入側の反対側に不図示の回転操作部が形成されている。この回転操作部は、アンカー１をコンクリート躯体からなる母材１０に穿孔されている孔１１にねじ込む際に、工具（手工具又は電動工具）等を取り付けることでアンカー１を回転操作してアンカー１に回転力を与える機能をなす部分である。このような回転操作部の一例としては、ダブルナット六角形や四角形等の多角形状の頭部、軸部他端側の頭部の端面に開口する十字穴、マイナス溝、六角穴あるいは四角穴等のレンチ穴等を例示できる。
【００２９】
アンカー１を固着する手段としては、接着剤をカプセル内に収容したものが用いられる（図５参照）。このカプセルとしては紙チューブ、ガラス管、或いはフィルムチューブ等を用いることができ、具体的に本実施形態ではフィルムチューブを用いた。
【００３０】
（アンカーの施工方法）
以下、図５，６を参照しつつ、アンカー１の施工工程について説明するとともに、本発明のアンカー１を用いることで得られる格別の作用効果について述べる。なお、図５，６では断面形状で示される母材１０の孔１１内にアンカー１を施工している。
【００３１】
本実施形態に係るアンカーの施工方法は、接着剤が収容されてなるカプセル６をコンクリート躯体からなる母材１０に穿設された孔１１に入れた後、孔１１にアンカー１を挿入し、前記カプセル６を破壊することで、カプセル６から流出した接着剤の硬化により母材１０と一体にアンカー１を固着させるものである。
【００３２】
まず、図５に示すように母材１０にアンカー１を挿入するための孔１１を穿設する。この孔１１は、マーキングを施したドリル等を用いることで母材１０に所定の深さの孔を形成し、この孔内をブロアー又は吸塵機とブラシとで清掃することで形成される。なお、ブロアー又は吸塵機及びブラシを交互に繰り返し行うことで孔内清掃を行ってもよい。
【００３３】
ここで、前記孔１１にカプセル６を挿入する前処理として、アンカー１を前記孔１１に挿入するとともにアンカー１における母材１０の上面に対応する位置にマーキングを施す。このマーキングに基づいて、アンカー１における孔１１内への挿入量が容易に把握できるようになる。
続いて、図６（ａ）に示すように、接着剤が収容されてなるカプセル６を挿入する。そして、図６（ｂ）に示すように、このカプセル６上に、例えば電動ハンマードリル等に装着したアンカー１を軸部３の先端部側（前記凸状部４が形成された側）から挿入するとともに、他端側（回転操作部側）に回転打撃力を与えてアンカー１を回転させ、上記マーキングを参照にして軸部３に形成されたねじ部を孔１１内の所定深さまでねじ込む。このとき、凸状部４が軸部３の延在方向に沿って形成されているので、軸部３の挿入時にカプセル６に接触する凸状部４の表面積が抑制でき、アンカー１をカプセル６上からスムーズに挿入することができる。そして、挿入時には凸状部４がカプセル（フィルム）を切り開くことで内部から接着剤を流出させる。
【００３４】
さらに、カプセル６上から挿入したアンカー１を回転させることにより、凸状部４がカプセル６を良好に破砕することができる。また、上述したように（図３参照）アンカー１の外径φ１は孔１１の内径ａに対して僅かに小さくなっている。よって、孔１１内にて前記凸状部４によってアンカー１の径方向の動きが規制されるとともに、孔１１内にて良好に回転することができる。また、孔１１の内壁面と軸部３との間に生じた僅かな隙間の間にカプセル６を構成するフィルムチューブが入り込んだ場合でも、凸状部４によって細かく破砕することができる。
【００３５】
具体的には、図３に示したようにアンカー１の正面から視て、四対の凸状部４は軸部３の周方向に位置を違えて形成されているので、アンカー１が孔１１内に挿入される際に異なる位置に配置された凸状部４によってカプセル６（フィルム）が捻られることで、容易に破壊することができる。
【００３６】
また、アンカー１は、図３に示したように軸部３の中心軸に対して対称となる位置に凸状部４が対をなすように配置されているので、アンカー１を孔１１内に挿入された際に、凸状部４と孔１１の内壁との接触点が孔１１の中心に関して対称の位置に配置されることで挿入時における位置ズレを良好に防止するとともに孔１１の略中央にアンカーを配置できる（センタリング効果を得ることができる）。よって、孔１１に挿入されたアンカー１が傾斜した状態で固定されてしまうのを良好に防止できる。
【００３７】
また、四対の凸状部４は軸部３の延在方向に位置を違えて形成されている（図３参照）ので、凸状部４により孔１１内の深さ方向においてアンカー１を位置決めすることができ、接着剤が硬化前における軸部３の傾きを防止できる。
【００３８】
すると、上述したように凸状部４によって破砕されたカプセル６内に収容されていた接着剤が孔１１内に良好に拡がって、軸部３と孔１１との間に均一に行き渡る。ここで、アンカー１の外径φ１は孔１１の内径ａよりも小さくなっているので、凸状部４及び孔１１の僅かな隙間にも接着剤が入り込んで、接着剤は軸部３の周囲に行き渡らせることができるのである。
このような状態で接着剤が硬化することで、本実施形態に係るアンカー１によれば、後述する実験結果に示されるように従来の凸状部４を有しないアンカーに比べ、母材１０に穿設された孔１１内に確実に定着されたものとすることができる。また、本実施形態に係るアンカー１は、凸状部４が孔１１の内壁面に近接した状態となっているため、カプセル６の破砕時に凸状部４が孔１１の内壁面に接着剤を擦りつけるようになる。よって、接着剤を孔１１の内壁面に密着させることができ、施工信頼性を向上させることができる。
【００３９】
（実験例）
図７は、コンクリート躯体からなる母材に形成した異なる径を有する穿孔内に、本発明に係るアンカー１をそれぞれ埋め込み、アンカー１の付着強度を計測し、その結果を示した表である。また、図８は図７における測定結果をグラフ化したものであり、横軸は母材に形成される穿孔径（単位；ｍｍ）を示し、縦軸は付着強度（単位；Ｎ／ｍｍ２）を示す。
【００４０】
なお、実験方法（付着強度の測定方法）としては、例えば圧縮強度２７．３Ｎ／ｍｍ２のコンクリート躯体からなる母材に、深さが約１３０ｍｍ、穿孔径１８ｍｍ、１９ｍｍ、２０ｍｍ、２２ｍｍ、２３ｍｍの条件で穿孔し、孔底の切粉を吸塵機で除去し、孔壁の切粉をナイロンブラシで除去した後、再度吸塵機で切粉を除去し、孔内の清掃を行う。そして、上記アンカー１を孔内へ挿入し、図５、６に示した工程に基づき、ハンマードリルにより回転と打撃力によってアンカー１を所定深さまで埋め込み、１日養生させた後、母材に対するアンカーの付着強度を測定する。
【００４１】
アンカーの付着強度の測定時においては、図９に示す引張試験機１００を用いた。引張試験機１００は、母材に定着させたアンカー１にカップリング１０８を介してセンターシャフト１０１を装着し、架台１０２、球座１０３、支圧板１０４、ロードセル１０５、油圧ジャッキ１０６、および変位計１０７を取り付け、油圧ポンプ１０９の油圧を上げて油圧ジャッキ１０６、センターシャフト１０１を介してアンカー１に引抜荷重を与える。そして、ロードセル１０５によって荷重値を計測し、変位計１０７によってアンカー１の引抜量を計測し、データロガー１１０で記録を行う。そして、データロガー１１０で記録されたデータをコンピュータ１１１の表示画面に出力させることができる。
【００４２】
ところで、本実験においては、母材１０の孔１１の穿孔径が１８ｍｍのものを実施例１、母材１０の孔１１の穿孔径が１９ｍｍのものを実施例２、母材１０の孔１１の穿孔径が２０ｍｍのものを実施例３、母材１０の孔１１の穿孔径が２２ｍｍのものを実施例４、母材１０の孔１１の穿孔径が２３ｍｍのものを実施例５とした。すなわち、上述した実施形態において母材１０の孔１１にアンカー１を埋め込んだ構成は、実施例３に相当する。
【００４３】
また、上記各実施例１〜５において、それぞれの孔１１内に埋め込むアンカー１を、従来のアンカー（凸状部４を備えず、Ｍ１６全ねじボルトからなる軸部３）に置き換えたものをそれぞれ比較例１〜５とした。
【００４４】
図８に示されるように、本発明に係るアンカー（実施例１〜５）によれば、比較例（従来のアンカー）に比べて付着強度が向上することが確認できた。特に、穿孔径が１８ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内（実施例１〜３）において、安定した付着強度を得ることができる。この理由としては、上述のように凸状部４を備えることでカプセル６を良好に破砕することができるためである。
【００４５】
ここで、凸状部４によるカプセル６の優れた破砕性について述べる。
図１０は本発明に係るアンカー（上記実施形態に係るアンカー１）、及び従来のアンカー（凸状部４を有しないアンカー）をそれぞれ母材１０の孔１１内に挿入した後、孔１１内からカプセル６を取り出し、その破砕状態をそれぞれ確認した図である。なお、同図（ａ）は上記実施形態（実施例３）に係るアンカー１の破砕状態を示し、同図（ｂ）は従来のアンカー（凸状部４を有しない比較例の構成）の破砕状態を示すものである。
【００４６】
本発明に係るアンカー１によれば、図１０（ａ）に示されるようにカプセル６が確実には破砕されているのが確認できる。一方、従来のアンカーはフィルムを十分に破砕することができず、図１０（ｂ）に示されるように不破砕フィルム片が発生しているのが確認できる。
【００４７】
また、一般的に、アンカーは穿孔径が大きくなりすぎると、付着強度の低下が生じる。例えば、比較例に示されるように穿孔径が２０ｍｍを超えると付着強度が１０．０Ｎ／ｍｍ２よりも低くなる。これは、従来構成のアンカー（比較例４，５）においては、穿孔径が２０ｍｍを超えると、孔内でカプセル６（フィルム）が十分に破砕できず、孔内における接着剤の攪拌性能が著しく低下することで接着剤が良好に分散されないため、接着強度が低下するからである。
【００４８】
これに対し、本発明に係るアンカー１（実施例４）は、穿孔径が２０ｍｍを超えた場合でも、比較例４のように付着強度が１０．０Ｎ／ｍｍ２よりも低くなることがない。これは、上述したように孔１１内に挿入された軸部３は外周面に設けられた凸状部４によってカプセル６が確実に破砕されるため、軸部３と孔１１との間にフィルム片が残存することがないからである。よって、孔内において攪拌され良好に分散された接着剤が硬化することで孔１１内にアンカー１が確実に固定され、接着強度を向上できる。
【００４９】
本発明に係るアンカー１（実施例１〜４）は、穿孔径１８ｍｍ〜２２ｍｍの場合に、所望の付着強度（１０．０Ｎ／ｍｍ２以上）を得る事ができる。これに対し、従来のアンカー（比較例１〜３）は、穿孔径１８ｍｍ〜２０ｍｍの場合に、所望の付着強度（１０．０Ｎ／ｍｍ２以上）を得る事ができる。
【００５０】
したがって、本発明に係るアンカー１によれば、同一の軸部３を有する従来のアンカー（比較例１〜５）に比べ、所望の付着強度を得るために許容される穿孔径の幅が拡大している。よって、本発明に係るアンカー１は、従来のアンカーに比べ、母材に形成する穿孔径の管理を容易なものとすることができる。
【００５１】
なお、上述の実験例においては、Ｍ１６全ねじボルトからなる軸部３に凸状部４が形成されたアンカー１を、穿孔径１８ｍｍ、１９ｍｍ、２０ｍｍ、２２ｍｍ、２３ｍｍの孔内に挿入することで付着強度について評価し、この結果に基づき、本発明に係るアンカーの優れた作用効果について述べたが、本発明の適応範囲は上述した径（Ｍ１６全ねじボルト）の軸部３、及び上述の凸状部４を有するアンカー１のみに限定されない。
本発明は、アンカーの外径φ１と、アンカーが挿入される孔の内径ａとの差が、例えば０．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下の範囲を満たすものであれば種々のものに適応可能である。すなわち、本発明は、Ｍ１６全ねじボルトよりも径が小さい或いは大きい軸部に凸状部を設けたアンカーを上述の穿孔径とは異なる孔内に埋め込んだ場合においても良好な付着強度を得ることができる。
【００５２】
（変形例）
続いて、本発明のアンカーに係る変形例について説明する。図１１（ａ）は第１の変形例に係るアンカーの斜視図を示し、図１１（ｂ）はアンカーの正面図を示すものである。図１１（ａ）、（ｂ）は上記実施形態の図１，２に対応するものである。また、図１２（ａ）は第２の変形例に係るアンカーの斜視図を示し、図１２（ｂ）はアンカーの正面図を示すものである。また、図１３（ａ）は第３の変形例に係るアンカーの斜視図を示し、図１３（ｂ）はアンカーの正面図を示すものである。なお、本変形例と上記実施形態に係るアンカーとは凸状部の形状が異なり、それ以外の構成については同等である。以下の説明では、上記実施形態と異なる構成についてのみ説明することとし、それ以外の構成については説明を省略若しくは簡略する。
【００５３】
第１の変形例に係る構成では、図１１（ａ）に示されるように軸部３に形成される板状の凸状部４´は外方に向かって板厚が次第に減少しており、先端が尖った断面形状を有する。本変形例に係る凸状部４´を有したアンカー１を用いれば、凸状部４´と孔１１の内壁面との間に入り込んだカプセル６（フィルム）をより良好に破砕することができ、より高い施工信頼性を得ることができる。
【００５４】
また、第２の変形例に係る構成は、図１２（ａ），（ｂ）に示されるように軸部３に形成される凸状部１４が円錐形状から構成され、先端が尖った形状を有する。本変形例に係る凸状部１４を有したアンカー１においても上記実施形態及び変形例と同様に、高い施工信頼性を得ることができる。
また、第３の変形例に係る構成は、図１３（ａ），（ｂ）に示されるように軸部３に形成される凸状部２４が円柱形状から構成されている。本変形例に係る凸状部２４を有したアンカー１においても上記実施形態及び変形例と同様に、高い施工信頼性を得ることができる。
【００５５】
なお、本発明に係るアンカーは、上述した実施形態及び変形例に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、凸状部４の数は上記実施形態（８個）に限定されることは無く、本発明は凸状部４のうちの少なくとも一対が、軸部３の中心軸に対して対象となる位置に形成してもよい。また、前記凸状部４のうち少なくとも二対が、軸部３の延在方向に位置を違えて形成してもよい。あるいは、前記凸状部４のうち少なくとも二対が、前記棒状体の周方向に位置を違えて形成してもよい。
【００５６】
また、上記実施形態及び変形例では、アンカー１を構成する軸部３として金属製のアンカーボルトを用いたが、後述するように異形棒鋼等であっても良い。また、例えば、プラスチック製、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製等の、棒状に形成された各種構成のものを採用できる。
また、本発明の適用対象となる母材１０としては、コンクリート躯体に限定されず、例えばレンガ躯体、ＡＬＣ、樹脂等からなる躯体等も採用可能である。また、棒状打ち込み式の金属拡張アンカー等に比べて、施工対象となる母材の要求強度が低くて済むため、例えば劣化したレンガ躯体等といった脆い母材であっても孔を形成できれば施工可能であり、孔を形成できれば殆どの母材に適用できるといった利点を有している。
【００５７】
図１４は第４の変形例に係るアンカーの斜視図を示すものである。なお、本変形例と上記実施形態に係るアンカー１とは軸部３の先端の形状が異なり、それ以外の構成については同等である。以下の説明では、上記実施形態と異なる構成についてのみ説明することとし、それ以外の構成については説明を省略若しくは簡略する。
【００５８】
第４の変形例に係る構成では、図１４（ａ）、（ｂ）に示されるように軸部３の孔１１内に挿入される側の端部に切欠５０が形成されている。切欠５０の寸法としては、図１４（ｂ）に示されるように、例えば切り込みの角度θを６０°、切り込みの深さｄを２ｍｍに設定した。
このような切欠５０を有したアンカー１を用いれば、アンカー１を回転させた際、切欠５０に挟み込まれたカプセル６（フィルム）が捻られるようになる。すなわち、切欠５０は、カプセル６を良好に破砕させる起点として機能する。したがって、本変形例に係るアンカー１によれば、より良好にカプセル６を破砕することができ、高い施工信頼性を得ることができる。
【００５９】
図１５は第５の変形例に係るアンカーの斜視図を示し、図１６は第６の変形例に係るアンカーの斜視図を示すものである。なお、本変形例と上記実施形態に係るアンカー１とは軸部３の先端の形状が異なり、それ以外の構成については同等である。以下の説明では、上記実施形態と異なる構成についてのみ説明することとし、それ以外の構成については説明を省略若しくは簡略する。
【００６０】
第５の変形例に係る構成では、図１５に示されるように軸部３の孔１１内に挿入される側の端部がＶ型カットに加工されている。第６の変形例に係る構成では、図１６に示されるように軸部３の孔１１内に挿入される側の端部がＷ型カットに加工されている。なお、Ｖ型カットとは軸部３の端部における断面形状がＶ字状をなすことを意味し、Ｗ型カットとは軸部３の端部における断面形状がＷ字状をなすことを意味している。本発明は、このような先端がＶ型カット又はＷ型カットからなる軸部３を有するアンカーにおいても適用可能であり、上記実施形態同様、高い施工信頼性を得ることができる。
【００６１】
なお、第５の変形例或いは第６の変形例に係る構成と、第４の変形例に係る構成とを組み合わせるようにしてもよい。すなわち、Ｖ型カット或いはＷ型カットの先端部に切欠部を形成するようにしてもよい。
【００６２】
図１７は第７の変形例に係るアンカーの斜視図を示すものであり、図１８は第８の変形例に係るアンカーの斜視図を示すものである。なお、本変形例と上記実施形態に係るアンカー１とは軸部３が異形棒鋼から構成されている点で異なり、それ以外の構成については同等である。以下の説明では、上記実施形態と異なる構成についてのみ説明することとし、それ以外の構成については説明を省略若しくは簡略する。
【００６３】
第７の変形例に係る構成では、図１７に示されるように軸部３が異形棒鋼から構成されており、且つ孔１１内に挿入される側の端部がＶ型カットに加工されている。第８の変形例に係る構成では、図１８に示されるように軸部３が異形棒鋼から構成されており、且つ孔１１内に挿入される側の端部がＷ型カットに加工されている。本発明は、このような先端がＶ型カット又はＷ型カットからなる軸部３（異形棒鋼）を有するアンカーにおいても適用可能であり、上記実施形態同様、高い施工信頼性を得ることができる。なお、第６の変形例或いは第７の変形例に係る構成と、第４の変形例に係る構成とを組み合わせることで、先端部に切欠部を形成するようにしてもよい。
【００６４】
また、上記実施形態では、回転打撃力を与えてアンカー１を回転させ、孔１１内にアンカーをねじ込む場合（図１０参照）について説明したが、回転力のみを与えてアンカーをねじ込む場合においても有効である。
【００６５】
例えば、本発明に係るアンカー１は上記凸状部４を備えるため、回転力のみによって一般的に破砕し難いガラス管を確実に破砕するため、打撃力による騒音や振動の発生を防止するとともに高い施工信頼性を得ることができる。
図１９は本発明に係るアンカー（上記実施形態に係るアンカー１）、及び従来のアンカー（凸状部４を有しないアンカー）をガラス管からなるカプセルとともに母材１０の孔１１内にそれぞれ挿入してアンカー１に回転力のみを付与した際、孔１１内から溢れ出した余剰接着剤中に含まれるカプセル（ガラス管）の粉砕状態を示す図である。図１９（ａ）は上記実施形態に係るアンカー１によるカプセルの粉砕状態を示し、図１９（ｂ）は従来のアンカー（凸状部４を有しない比較例の構成）によるカプセルの粉砕状態を示すものである。
【００６６】
本発明に係るアンカー１によれば、図１９（ａ）に示されるようにカプセル（ガラス管）が確実には破砕されているのが確認できる。一方、従来のアンカーはガラス管を十分に粉砕することができず、図１９（ｂ）に示されるように粉砕不良ガラス片が発生していることが確認できた。
以上述べたように本発明に係るアンカー１によれば、カプセルの種類（ガラス管、紙チューブ、チューブフィルム）によらず、高い破砕（粉砕）性が得られるので、孔１１内に接着剤を良好に流出させることでアンカー１を母材１０に確実に固定することで、高い施工信頼性を得ることができる。
【符号の説明】
【００６７】
１…アンカー、３…軸部（棒状体）、４，１４，２４…凸状部、６…カプセル、１０…母材、１１…孔（下孔）、Ｃ…中心軸、φ１…外径、ａ…内径
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材に穿設された下孔内に、接着剤が収容されたカプセルとともに挿入されて前記カプセルを破砕し、前記下孔内に流出した接着剤の硬化により前記母材に固定される棒状体を有するアンカーであって、
前記棒状体における前記下孔に挿入される部分の外周面に、外方に突出する凸状部が形成されていることを特徴とするアンカー。
【請求項２】
前記凸状部は、前記棒状体の延在方向にわたる板状からなることを特徴とする請求項１に記載のアンカー。
【請求項３】
前記凸状部が複数形成され、これらのうち少なくとも一対が、前記棒状体の中心軸に対して対称となる位置に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンカー。
【請求項４】
前記複数の凸状部のうち少なくとも二対が、前記棒状体の延在方向に位置を違えて形成されていることを特徴とする請求項３に記載のアンカー。
【請求項５】
前記複数の凸状部のうち少なくとも二対が、前記棒状体の周方向に位置を違えて形成されていることを特徴とする請求項３に記載のアンカー。
【請求項６】
前記カプセルが、フィルム状のチューブからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のアンカー。
【請求項７】
前記カプセルが、紙チューブからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のアンカー。
【請求項８】
前記カプセルが、ガラス管からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のアンカー。
【請求項９】
前記棒状体が、ねじ部を有するボルト、又は異形棒鋼から構成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のアンカー。
【請求項１０】
前記棒状体は、前記下孔内に挿入される側の端部に切欠が形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のアンカー。
【請求項１】
母材に穿設された下孔内に、接着剤が収容されたカプセルとともに挿入されて前記カプセルを破砕し、前記下孔内に流出した接着剤の硬化により前記母材に固定される棒状体を有するアンカーであって、
前記棒状体における前記下孔に挿入される部分の外周面に、外方に突出する凸状部が形成されていることを特徴とするアンカー。
【請求項２】
前記凸状部は、前記棒状体の延在方向にわたる板状からなることを特徴とする請求項１に記載のアンカー。
【請求項３】
前記凸状部が複数形成され、これらのうち少なくとも一対が、前記棒状体の中心軸に対して対称となる位置に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンカー。
【請求項４】
前記複数の凸状部のうち少なくとも二対が、前記棒状体の延在方向に位置を違えて形成されていることを特徴とする請求項３に記載のアンカー。
【請求項５】
前記複数の凸状部のうち少なくとも二対が、前記棒状体の周方向に位置を違えて形成されていることを特徴とする請求項３に記載のアンカー。
【請求項６】
前記カプセルが、フィルム状のチューブからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のアンカー。
【請求項７】
前記カプセルが、紙チューブからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のアンカー。
【請求項８】
前記カプセルが、ガラス管からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のアンカー。
【請求項９】
前記棒状体が、ねじ部を有するボルト、又は異形棒鋼から構成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のアンカー。
【請求項１０】
前記棒状体は、前記下孔内に挿入される側の端部に切欠が形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のアンカー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１０】
【図１４】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１０】
【図１４】
【図１９】
【公開番号】特開２００９−２２１８３８（Ｐ２００９−２２１８３８Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５０７１（Ｐ２００９−２５０７１）
【出願日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【出願人】（３９００２２３８９）サンコーテクノ株式会社 (52)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【出願人】（３９００２２３８９）サンコーテクノ株式会社 (52)
【Ｆターム（参考）】
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