説明

抜け抵抗性セラミック製インサート

【課題】金属製インサートはスパイラル筋の溶接が可能だがセラミック製はできず、スパイラル筋を固定すると複雑な配筋の場合にスパイラル筋が配筋と干渉してインサートの設置が困難になる。
【解決手段】本発明のセラミック製インサート(T)は、一端部(1)に開口(2)を有するボルト孔(3)を軸線(X)上に有し、外面が該一端部(1)から他端部(4)に向かって拡径する異形面(5)で、該異形面に該軸線上で間隔(L1)を保って大係止部(6)と小係止部(7)を有する。コイルばね(C)は一端に該大係止部の外径(D1)より小さい内径(d1)の大ループ部(8)を備え、他端に内径(d2)が該小係止部の外径(D2)より小さく該インサートの該一端部の外径(D3)より大きい小ループ部(9)を備え、かつ全長(L2)が該両係止部(6,7)の間隔(L1)より大きい。このコイルばねを圧縮状態で該大ループ部を該大係止部に、該小ループ部を該小係止部に係合する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は抜け抵抗性セラミック製インサートに関し、セラミック製インサートとコイルばねとの一体化を容易かつ確実にするようにしたものである。
【背景技術】
【0002】
従来、コンクリート部材2からインサート金具1を抜き出そうとする力に対抗するために、本体部3とアンカー部4の外周部にスパイラル筋5を設けたもの(
例えば、実開昭63−81998号公報参照)や、本件出願人が関与したもので筒体11の外側にスパイラル筋12を巡らしてその両端を筒体に固定したもの(特開2008−014100号公報)が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】実開昭63−81998号公報
【特許文献2】特開2008−014100号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載の考案は、スパイラル筋5をインサート金具1に固定するために、本体部3およびアンカー部4に固定用鉄筋13が設けられている。また、この文献1の第3図及びその説明には、スパイラル筋5をインサート金具1に固定する別のやり方として、一端部をアンカー部4よりも小さい径としてこのアンカー部4に係止させ、その大径部側をアンカー部4に溶接した固定用鉄筋13に係止したものが示されている。
【0005】
何れの場合も固定用鉄筋13が不可欠で、インサート1が金属製であるため固定用鉄筋13を溶接できるが、セラミック製の場合は固定用鉄筋13の溶接は期待できない。また、スパイラル筋5と固定用鉄筋13は固定されているため、大型のコンクリート製品等で複雑に配筋されている場合、スパイラル筋5や固定用鉄筋13が配筋と干渉してインサート金具1の設置が困難になる。
【0006】
また、特許文献2に記載の発明で使用されるインサート10は金属製なので、スパイラル筋12の両端を溶接できるが、本発明のようにセラミック製では溶接が不可能である。スパイラル筋12をインサート10と一体化すると、複雑な配筋間にインサートを挿入する際にスパイラル筋が配筋と干渉しても避難したり迂回させることが困難で、結局挿入不能となることがある。
【0007】
本発明は、コイルばねをこのセラミック製インサートの外面に圧止するようにし、複雑な配筋の場合、インサートを先に配筋間に通して所定位置に配置し、後からコイルばねを配筋と干渉しないように撓ませ、あるいは回転させながら送り込んでインサートに圧止させ、又はコイルばねを圧止した状態のままインサートを配筋間に挿入して所定位置に配置し、挿入途中でコイルばねが配筋と干渉したときにはコイルばねを回転させて干渉を逃れるようにし、以って設置の容易化とコイルばねの位置決めの確実化を図れる抜け抵抗性セラミック製インサートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
(請求項1) 本発明にかかる抜け抵抗性セラミック製インサートのインサートは、一端部に開口を有するボルト孔を軸線上に有し、外面が該一端部から他端部に向かって拡径する異形面となっている。該異形面に該軸線上で間隔を保って大係止部と小係止部を有する。また、コイルばねは、一端に該大係止部の外径より小さい内径の大ループ部を備え、他端に内径が該小係止部の外径より小さく該インサートの該一端部の外径より大きい小ループ部を備えている。このコイルばねの全長は該両係止部の間隔より大きい。そして、このコイルばねが圧縮状態で、該大ループ部が該インサートの該大係止部に係合し、該小ループ部が該小係止部に係合するようになっている。
【0009】
該異形面はボルト孔に螺合したボルトに引き抜き荷重がかかったとき、その荷重をコンクリート製品に分散支持させてインサートの脱出を防ぐためのもので、一般的に採用されている手段である。またコイルばねもインサートの抜け抵抗を増大させるために採用されている手段であり、インサートが金属製の場合はコイルばねを溶接して取り付けることができたが、溶接は面倒な作業であった。しかも、セラミック製の場合は溶接による取り付けは不可能である。
【0010】
本発明で、コイルばねの大ループ部を先にしてセラミック製インサートに該開口側から嵌め込んで行くと、大ループ部の内周面が大係止部の外周面と線接触し、それ以上の移行を阻止される。ここで小ループ部を該インサートに該開口側から嵌め込んで大ループ部方向へ押圧して行く。小ループ部は移行中、該インサートの異形面と接触した後は強制的に拡径されて行き、小係止部に到達するとこの強制力から解放されて縮径し、小係止部と係合する。コイルばねの非供用時の大ループ部と小ループ部間の寸法は、該インサートの大係止部と小係止部間の寸法より大きいので、該インサートとの係合状態でコイルばねは圧縮されており、大ループ部は大係止部と、また小ループ部は小係止部と、それぞれ弾発係合を保つ。
【0011】
この状態では、コイルばねがインサートに対して圧接しているだけなので付設作業が容易で、両者は相対的に回動自在なので、インサートを配筋間に挿通して所定位置に設置する際、コイルばねが配筋と干渉したらコイルばねをインサートから外し、先ずインサートを配筋間に通して所定位置に設置し、次いでコイルばねを配筋間に通してインサートに付設すればよい。また、インサートにコイルばねを付設した状態で配筋間に挿通しようとした場合にコイルばねが配筋と干渉したら、コイルばねを回転させて干渉から逃避させればよい。
【0012】
本発明では、インサートを以下のように構成してもよい。ボルト孔の開口側と閉塞側にピッチが同じの雌ねじを設けておく。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、該閉塞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する。これにより、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。
【0013】
(請求項2)該異形面は、該開口のある筒状部、自身の小径部で該筒状部の大径部に続く円錐筒状部、及び自身の小径部に該円錐筒状部の大径部が段差部を介して続く砲弾状部で形成されていてもよい。
こうすると、該異形面は、該開口側で外径が小さく、開口側と反対側で外径が大きくなる形状なので、開口側に作用する大きな引張力をコンクリート製品に分散して十分に対抗できる。
【0014】
(請求項3)該筒状部は該小係止部側の部分がリブ部となっていてもよい。
こうすると、原料を節約でき、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筒状部に剪断荷重が加わっても、該筒状部はリブ部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、このリブ部はインサートの回わり止めの作用も果たす。
【0015】
(請求項4)該コイルばねの該大ループ部は直線部を介して本体部と連続していてもよい。
こうすると、該大ループ部が該大係止部と線接触する距離を長くとれ、係止が安定する。
【0016】
(請求項5)該コイルばねの該小ループ部は直線部を介して該本体部と連続していてもよい。
こうすると、該小ループ部が該小係止部と線接触する距離を長くとれ、係止が安定する。
【0017】
(請求項6)該小係止部は該リブ部の端面となっていてもよい。
こうすると、該小ループ部を該小係止部に容易に係合できる。
【0018】
(請求項7)該端面は該コイルばねの断面形状の円弧面に合致する円弧面となっていてもよい。
こうすると、該コイルばねは該端面と面接触するので、係止が一層安定する。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、コイルばねがインサートに対して圧接しているだけなので付設作業が容易で、両者は相対的に回動自在であり、インサートを配筋間に挿通して所定位置に設置する際、コイルばねが配筋と干渉する場合は先ずインサートを配筋間に通して所定位置に設置し、次いでコイルばねを配筋間に通してインサートに付設させればよい。また、インサートにコイルばねを付設した状態で配筋間に挿通しようとした場合にコイルばねが配筋と干渉したら、コイルばねを回転させて干渉を回避させるようにすればよい。
【0020】
請求項2によれば、該異形面は、該開口側で外径が小さく、開口側と反対側で外径が大きくなる形状なので、開口側に作用する大きな引張力をコンクリート製品に分散して十分に対抗できる。
【0021】
請求項3によれば、原料の節約ができ、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筒状部に剪断荷重が加わっても、該筒状部はリブ部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、このリブ部はインサートの回わり止めの作用も果たす。
【0022】
請求項4によれば、該大ループ部が該大係止部と線接触する距離を長くとれ、係止が安定する。
【0023】
請求項5によれば、該小ループ部が該小係止部と線接触する距離を長くとれ、係止が安定する。
【0024】
請求項6によれば、該小ループ部を該小係止部に容易に係合できる。
【0025】
請求項7によれば、該コイルばねは該端面と面接触するので、係止が一層安定する。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明にかかる抜け抵抗性セラミック製インサートの具体例を、インサートにコイルばねを付加した状態で示す正面図である。
【図2】図1のII−II矢視図で、インサートの大係止部とコイルばねの大ループ部の係合状態を示すものである。
【図3】図1のIII−III矢視図で、インサートの小係止部とコイルばねの小ループ部の係合状態を示すものである。
【図4】インサートの縦断面図で、左半分は隣り合うリブ部31間での断面として筒状部21の構成を明らかにしてある。
【図5】図4のア部詳細図である。
【図6】図4のイ部詳細図である。
【図7】インサートの製造方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
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及び図4で、Tはセラミック製のインサート、Cはコイルばねを示している。
セラミック製のインサートTは軸線X上に、一端部1に開口2を有し他端が閉塞したボルト孔3を有し、外面が一端部1から他端部4に向かって拡径する異形面5で、この異形面5に軸線X上で間隔Lを保って大係止部6と小係止部7を有する。
【0028】
コイルばねCは、図2及び図3で分かるとおり、一端にインサートTの大係止部6の外径Dより小さい内径dの大ループ部8を備え、他端に内径dがインサートTの小係止部7の外径Dより小さくその一端部1の外径Dより大きい小ループ部9を備えている。このコイルばねCの全長LはインサートTの両係止部6と7の間隔Lより大きい。このコイルばねCは圧縮状態で大ループ部8がインサートTの大係止部6に係合し、小ループ部9がインサートTの小係止部7に係合するようになっている。
【0029】
コイルばねCはインサートTに対して圧接しているだけなので付設作業が容易である。この圧接により両者は相対的に回動自在で、インサートTを配筋間に挿通して所定位置に設置する際、コイルばねCが配筋と干渉したら、コイルばねCをインサートTから外し、先ずインサートを配筋間に通して所定位置に設置し、次いでコイルばねを配筋間に通してインサートに付設させればよい。更に、インサートTにコイルばねCを付設した状態で配筋間に挿通しようとした場合にコイルばねが配筋と干渉したら、コイルばねCを回転させて干渉を回避させればよい。
【0030】
このコイルばねCは以下に示す構成としてもよい。図4〜6に示したインサートTのボルト孔3は、開口2側に螺栓Fと螺合するための雌ねじ51を有し、円柱状の空間部を形成している中間部52を挟んで閉塞端側にボルトBと螺合する雌ねじ53を有する。両雌ねじ51及び53のピッチPは同じで、閉塞端側の雌ねじ53の谷径dは中間部52の内径dと同じか小さく、開口2側の雌ねじ51の内径dは中間部52の内径dと同じか大きくなっている。
【0031】
ボルト孔3の両雌ねじ51と53はピッチPが同じなので、図7に示すように、それぞれの雌ねじ51や53に螺合する各別の雄ねじ62や64を同一の軸部材M、例えばマンドレルに設けておけば、この軸部材Mを回転させることにより、各雌ねじ51や53と螺合させ、あるいは離脱させることができる。
【0032】
また、閉塞端側の雌ねじ53の谷径dは中間部52の内径dと同じか小さく、開口2側の雌ねじ51の内径dは中間部52の内径dと同じか大きくしておくと、コンクリート製品Kの操作用のボルトBをボルト孔3に挿入して内端の雌ねじ53と螺合させる際、開口2側の雌ねじ51や中間部52と干渉することがなく、挿入が容易で、螺合作業もし易い。
【0033】
螺栓F係合用の雌ねじ51は台形ねじとしておくと、雌雄ねじの接触面積が増えるので、螺栓Fは雌ねじ51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2から抜け出ることはない。
【0034】
なお、図面で、54は回り止めで砲弾状部23の拡径端部に形成した平坦面部となっている。
【0035】
図7はこのセラミック製インサートTの製法を示してある。この軸部材Mにマンドレルを採用する。従って、以下の説明では、理解に便利なように、マンドレルにMの符号を付する。軸線X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は一端部61側の雄ねじ部62の外径Dより大で、反対側の雄ねじ部64の外径Dより小となっている。
【0036】
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5に形成して焼成する。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53と51を形成していることになる。この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。旋脱の意味は、マンドレルMをその軸線Xの周りに回転させることにより、セラミック材SがマンドレルMから離脱することである。この旋脱により、ボルトB用の雌ねじ53と螺栓F用の雌ねじ51を備えたインサートTが現出する。
【0037】
(請求項2)図1及び図4で、異形面5は、開口2のある筒状部21、自身の小径部22aでこの筒状部21の大径部21aに続く円錐筒状部22、及び自身の小径部23aに円錐筒状部22の大径部22bが段差部24を介して続く砲弾状部23で形成されている。
この場合、異形面5は、開口2側で外径Dが小さく、開口2と反対側で外径Dが大きくなる形状なので、開口2側に作用する大きな引張力をコンクリート製品Kに分散して十分に対抗できる。
【0038】
(請求項3)図1、図3及び図4で、筒状部21は小係止部7側の部分がリブ部31となっている。
この場合、リブ部31以外の部分の原料を節約でき、インサートTに螺合したボルトBに軸線Xと角度をなして偏荷重が加わることによって筒状部21に剪断荷重が加わっても、この筒状部21はリブ部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、このリブ部31はインサートTの回わり止めの作用も果たす。
【0039】
(請求項4)図2で、コイルばねCの大ループ部8は直線部41を介して本体部42と連続している。
この場合、大ループ部8が大係止部6と線接触する距離を長くとれ、係止が安定する。
【0040】
(請求項5)図3で、コイルばねCの小ループ部9は直線部43を介して本体部42と連続している。
この場合、小ループ部9が小係止部7と線接触する距離を長くとれ、係止が安定する。
【0041】
(請求項6)図4で、小係止部7はリブ部31の端面31aとなっている。
この場合、小ループ部9を小係止部7に容易に係合できる。
【0042】
(請求項7)端面31aはコイルばねCの断面形状の円弧面に合致する円弧面31bとなっている。
この場合、コイルばねCはリブ部31の端面31aと面接触するので、係止が一層安定する。
【符号の説明】
【0043】
1 一端部
2 開口
3 ボルト孔
X 軸線
4 他端部
5 異形面
6 大係止部
7 小係止部
T インサート
8 大ループ部
9 小ループ部
C コイルばね
21 筒状部
22 円錐筒状部
22a 小径部
22b 大径部
23 砲弾状部
23a 小径部
24 段差部
31 リブ部
31a 端面
41 直線部
42 本体部
43 直線部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一端部(1)に開口(2)を有するボルト孔(3)を軸線(X)上に有し、外面が該一端部(1)から他端部(4)に向かって拡径する異形面(5)で、該異形面(5)に該軸線(X)上で間隔(L1)を保って大係止部(6)と小係止部(7)を有するセラミック製のインサート(T)に、
一端に該大係止部(6)の外径(D1)より小さい内径(d1)の大ループ部(8)を備え、他端に内径(d2)が該小係止部(7)の外径(D2)より小さく該インサート(T)の該一端部(1)の外径(D3)より大きい小ループ部(9)を備え、かつ全長(L2)が該両係止部(6,7)の間隔(L1)より大きいコイルばね(C)が、
その圧縮状態で該大ループ部(8)が該大係止部(6)に係合し、該小ループ部(9)が該小係止部(7)に係合するようになっている
ことを特徴とする抜け抵抗性セラミック製インサート。

【請求項2】
該異形面(5)は、該開口(2)のある筒状部(21)、自身の小径部(22a)で該筒状部(21)の大径部(21a)に続く円錐筒状部(22)、及び自身の小径部(23a)に該円錐筒状部(22)の大径部(22b)が段差部(24)を介して続く砲弾状部(23)で形成されている請求項1に記載の抜け抵抗性セラミック製インサート。

【請求項3】
該筒状部(21)は該小係止部(7)側の部分がリブ部(31)となっている請求項2に記載の抜け抵抗性セラミック製インサート。

【請求項4】
該コイルばね(C)の該大ループ部(8)は直線部(41)を介して本体部(42)と連続している請求項1、2又は3に記載の抜け抵抗性セラミック製インサート。

【請求項5】
該コイルばね(C)の該小ループ部(9)は直線部(43)を介して本体部(42)と連続している請求項1、2、3又は4に記載の抜け抵抗性セラミック製インサート。

【請求項6】
該小係止部(7)は該リブ部(31)の端面(31a)となっている請求項3に記載の抜け抵抗性セラミック製インサート。

【請求項7】
該端面(31a)は該コイルばね(C)の断面形状の円弧面に合致する円弧面(31b)となっている請求項6に記載の抜け抵抗性セラミック製インサート。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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