(57)【要約】      （修正有）【課題】アンカーをメーソンリーに挿入した後に、孔からツールが容易に取り外され得るように、孔内に受容されたツールとの解放可能な係合によりメーソンリーに固定可能な、セルフタッピングメーソンリーアンカーを提供する。【解決手段】第１端部と第２端部の間に延びる長さを有し、ツールを使用して、メーソンリーホールに挿入可能な、一体的に形成された、セルフタッピングメーソンリーアンカーであって、以下を備える：メーソンリーをタッピングするために適合された型のらせん状ねじ山であって、第１端部から、第１端部と第２端部の間に配置された第１中間点まで延びる；およびアンカー挿入ツールを解放可能に係合するために適合された軸方向孔であって、第２端部に形成され、アンカー中に伸びて第２中間点で終結しており、第２中間点は、第１中間点とほぼ一致する点および第１中間点と第１端部との間の点のうちの１つである。【選択図】図１
2010007858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレドリルされたメーソンリーホールまたはコンクリートホールに包埋するための小型アンカーであって、該アンカーは、以下：
軸長を規定する、前方端部および反対の後方端部；
該メーソンリーホールまたはコンクリートホールをタッピングするための、外部らせん状切削ねじ山；
該アンカーの長さの少なくとも一部にわたって、ほぼ、該前方端部から該後方端部に向かって延びる、中実部分；
該アンカーの長さの少なくとも一部にわたって、該後方端部から該前方端部に向かって延びる、中空部分であって、該中空部分は、以下：
（ａ）該アンカーに構造体を固定するように構成および適合された、ねじ切りされた固定具取り付け部分、および
（ｂ）該固定具取り付け部分に隣接するツール係合部分であって、該ツール係合部分は、該アンカーに回転トルクを提供するためのアンカー挿入ツールを係合するように構成および適合されている、ツール係合部分
を備える、中空部分；
該アンカーを該プレドリルされたメーソンリーホールまたはコンクリートホール中に押入するための、放射状の高さを有し、かつ該らせん状切削ねじ山の連続した列間に配置された、軸方向に広い弧状ランドであって、該ランドは、該高さの少なくとも２倍の軸長を有し、かつ挿入されるときに該アンカーを該ホール中に押入するために、該ホールを擦り減らすように構成されている、ランド；ならびに
該ランドのいずれかの側の、平坦なシャンク部分
を備え、ここで、前記アンカーが、冷間押出しによって形成される、アンカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持構造体（例えば、固定具）のためのセルフタッピングメーソンリー（ｍａｓｏｎｒｙ）アンカーに関する。
【背景技術】
【０００２】
セルフタッピングメーソンリーアンカーは、当該分野で公知である。セルフタッピングメーソンリーアンカーの一例は、特許文献１に開示される。このアンカーは、外部にねじ切りされた締め付け（ｆａｓｔｅｎｉｎｇ）部分５（または内部にねじ切りされた孔１１を有する締め付け部分１０）、および隆起した外部らせん７を有する切削部分６を備える切削シャフト６を有する。このアンカーは、最初にメーソンリー（ｍａｓｏｎｒｙ）にホールを形成し、次いで振動回転性ハンマーで打つことを利用して切削部分６をこのホール中に押入することにより、このメーソンリーホールに固定される。このホールに包埋された隆起したらせんにおける中断線に沿って、コンクリート、メーソンリーまたはレンガを通過させて長手方向スロット１２中にキーを押入させ得る。これにより締め付け部分が回転することを防ぐか、またはホールから外れることを防ぐと述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４，９７３，２１０号明細書
【特許文献２】米国特許第６，４１９，４３５号明細書
【特許文献３】米国特許第５，９５７，６４６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アンカーをメーソンリーに挿入した後に、孔からツールが容易に取り外され得るように、このアンカーの孔内に受容されたツールとの解放可能な係合により、メーソンリーに固定可能である、セルフタッピングメーソンリーアンカーを有することが、望ましい。アンカーが比較的短い長手方向範囲を有し、比較的浅いホールに固定可能であり、かつ／またはその露出した端部がメーソンリーホールと同じ位置かもしくはメーソンリーホール内の奥にある状態で固定されるように、軸方向孔が延びているアンカーの部分の直ぐ近くに、外部切削ねじ山が配置される、アンカーを有することもまた望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの局面において、本発明は、一体的に形成された、セルフタッピングメーソンリーアンカーであって、該アンカーは、該アンカーの第１端部と第２端部の間に延びる長さを有し、ツールを使用してメーソンリーホールに挿入可能であり、以下：
メーソンリーをタッピングするために適合された型のらせん状ねじ山であって、該ねじ山は、該第１端部から、該第１端部と該第２端部の間に配置された第１中間点まで延びる、らせん状ねじ山；および
アンカー挿入ツールを解放可能に係合するために適合された軸方向孔であって、該孔は、該第２端部に形成され、該アンカー中に延びて第２中間点で終結しており、該第２中間点は、該第１中間点とほぼ一致する点および該第１中間点と該第１端部との間の点のうちの１つである、軸方向孔、
を備える、アンカーに関する。
【０００６】
好ましい実施形態において、ツールの係合部と上記第２端部との間に配置されたファスナー係合部をさらに備え得る。
【０００７】
さらに好ましい実施形態において、上記ファスナー係合部が孔の壁上に形成され得る。
【０００８】
別の好ましい実施形態において、上記第２中間点が、上記第１中間点と上記第１端部との間にあり、そしてツール係合部の少なくとも実質的に一部が、上記孔に形成され、該第１中間点と該第１端部との間に位置し得る。
【０００９】
別の好ましい実施形態において、上記ツールを係合するためのメス型六角形部をさらに備え得る。
【００１０】
別の局面において、本発明は、円筒形ブランクからセルフタッピングメーソンリーアンカーを形成するための方法に関し、該ブランクは、該ブランクの長手方向の範囲を規定する第１端部および第２端部を有し、該方法は、以下の工程：
該第１端部から延びて、該第１端部と該第２端部との間に位置する第１中間点で終結する、軸方向孔を形成する工程；および
ローリングによりねじ山を形成する工程であって、該ねじ山は、該第２端部から第２中間点まで延びており、該第２中間点は、該第１中間点とほぼ一致する点および該第１中間点と該第１端部との間の点のうちの１つである、工程、
を包含する。
【００１１】
好ましい実施形態において、上記軸方向孔を形成する工程が、該軸方向孔を冷間押出しする工程を包含し得る。
【００１２】
別の局面において、本発明は、ホール開口部を有するメーソンリーホールにセルフタッピングメーソンリーアンカーを挿入するための方法に関し、該メーソンリーアンカーは、メーソンリーをタッピングするために適合された型のらせん状ねじ山を該アンカー上に形成されており、該アンカーは、該アンカーの長手方向範囲を規定する第１端部および第２端部を有し、そして軸方向孔が該アンカーに形成されており、該方法は、以下の工程：
アンカー挿入ツールを該孔に係合する工程；
該第２端部が、該ホール開口部とほぼ同じ位置になるか該ホール開口部より下に配置されるまで、該アンカーを該メーソンリーホール中に押入する工程；および
該ツールを該孔から取り出す工程であって、該ツールを該孔から引き出すことを包含する、工程、
を包含する。
【００１３】
好ましい実施形態において、上記係合する工程が、上記ツールを、らせん状ねじ山のない上記孔の少なくとも一部に係合することを包含し得る。
【００１４】
別の好ましい実施形態において、上記係合する工程が、上記孔の六角形部分を、上記ツールに係合することを包含し得る。
【００１５】
別の好ましい実施形態において、構造体の対応する嵌合部分に、上記アンカーの第２の係合部を係合することにより、該アンカーに該構造体を装着する工程をさらに包含し得る。
【００１６】
さらに好ましい実施形態において、上記構造体を装着する工程が、上記孔に形成された第２の係合部に該構造体を装着することを包含し得る。
【００１７】
別の好ましい実施形態において、上記係合する工程が、上記ツールを押して、上記孔にロッキング係合する工程を包含し得る。
【００１８】
別の局面において、本発明は、ホールに包埋されるメーソンリーアンカーに関し、該アンカーは、以下：
第１アンカー部分；および
第２アンカー部分、
を備え、
該第１アンカー部分は、該第１アンカー部分上に形成されたらせん状ねじ山を備え、該ねじ山は、該アンカーがツールによりホール中に押入されるにつれて該ねじ山により形成された、該ホールのらせん状溝中に包埋され、
該第２アンカー部分は、第１の部分から、メーソンリーホールとほぼ同じ位置および該メーソンリーホール内の奥の位置のうちの１つの位置まで延びており、該第２の部分は、該第２の部分中に軸方向孔が形成されており、該軸方向孔が、ツールを解放可能に係合するための、軸方向に延びる対向する複数の平面壁を備える。
【００１９】
好ましい実施形態において、上記ホールは、一定のホール直径を有するホールとして予め形成され、上記らせん状ねじ山は、ねじ切り大径を規定するねじ山を有し、そして該第２アンカー部分は、該ねじ切り大径より小さくかつ該ホールの直径にほぼ等しい一定の外径を有し得る。
【００２０】
別の好ましい実施形態において、上記長手方向に延びる対向する複数の平面壁が、メス型六角形部分であり得る。
【００２１】
別の局面において、本発明は、アンカーに対して取り付け構造体のファスナーを係合することによりメーソンリーに該取り付け構造体を結合するためのアンカーに関し、該アンカーは、該アンカーの長手方向の範囲を規定する第１端部および第２端部を有し、以下：
該第１端部から延びて、該第１端部と該第２端部との間に位置する中間点で終結する、中実部分；
該第２端部から該中間点まで延びる軸方向孔により規定される、中空部分であって、ここで第１孔部分が、アンカー挿入ツールを解放可能に係合するためのツール係合部分、および構造体を該アンカーに開放可能に固定するための第２孔部分を規定する、中空部分；ならびに
メーソンリーをタッピングするために適合された型のらせん状ねじ山であって、該ねじ山は、該中実部分のほぼ長手方向範囲以上である長さにわたって延びる、らせん状ねじ山、
を備える。
【００２２】
好ましい実施形態において、上記アンカーの長手方向範囲の約３０％以下が、上記中実部分に対応し得る。
【００２３】
さらに好ましい実施形態において、上記ねじ山が、上記アンカーの長手方向範囲の少なくとも６０％にわたって延び得る。
【００２４】
別の好ましい実施形態において、上記らせん状ねじ山が、鋳造されたらせん状ねじ山であり得る。
【００２５】
本発明のアンカーにより、上記の必要性が達成され、そして先行技術の欠点が克服される。１つの実施形態によれば、メーソンリーをタッピングするために適合された型のらせん状ねじ山、およびアンカー挿入ツールを解放可能に係合するために適合された軸方向孔を備え、このねじ山は、第１端部から、このアンカーの第１端部と第２端部との間に配置された第１中間点まで延び、この軸方向孔は、第２端部に形成され、アンカー中に延びて第２中間点にて終結する。この第２中間点は、第１中間点とほぼ同じ位置、および第１中間点と第１端部との間の点のうちの１つである。この実施形態において、このアンカーは、孔の壁上に形成された第２係合部を備え得、この第２係合部は、ツール係合部と第２端部の間に配置され、そしてこのツール係合部が、六角形型の係合部に対応し得る。
【００２６】
別の実施形態において、円筒形ブランクからセルフタッピングメーソンリーアンカーを形成するための方法は、以下の工程を包含する：第１端部から延びて、第１端部と第２端部との間に配置される第１中間点において終結する、軸方向孔を形成する工程；ならびにローリングによりねじ山を形成する工程であって、該ねじ山が、第２端部から第２中間点まで延びており、この第２中間点が、第１中間点とほぼ一致する点、および第１中間点と第１端部との間の点のうちの１つである、工程。この孔は、冷間押し出しされ得、そしてその部分は、冷間ローリングプロセスによりタッピングされ得る。
【００２７】
別の実施形態において、セルフタッピングメーソンリーアンカーをメーソンリーホールに挿入するための方法は、以下の工程を包含する：露出された第２端部が、ホール開口部とほぼ同じ位置か、ホール開口部の下に配置されるまで、メーソンリーホール内にアンカーを押入する工程；ならびに、次いでこのツールをこの孔から取り出す工程。この実施形態において、ツールは、孔に挿入されて、孔の壁に係合される。次いでこの部分がホール内に押入され、次いでこの孔から真っ直ぐにツールを引くことにより取り外される、このようなツール係合部は、メス型六角形に対応し得る。
【００２８】
別の実施形態において、取り付け構造体をメーソンリーに結合するためのアンカーは、中実部分、中空部分、第２孔部分およびらせん状ねじ山を備え、この中実部分はこのアンカーの第１端部から延びて、アンカーの第１端部と第２端部との間に位置する中間点において終結し、この中空部分は、第２端部から中間点まで延びる軸方向孔により規定されており、ここで第１孔部分は、アンカー挿入ツールを解放可能に係合するためのツール係合部を規定し、第２孔部分は、アンカーに構造体を開放可能に係合するためのものであり、そしてこのらせん状ねじ山は、メーソンリーをタッピングするために適合された型であり、このねじ山は、中実部分のほぼ長手方向範囲以上の長さにわたって延びている。
【００２９】
本発明のさらなる特徴および利点は、記載されるかまたは以下の説明から明らかとなる。本発明の特徴および利点は、記載された説明およびその特許請求の範囲ならびに添付の図面に詳細に挙げられた構成および方法により実現され、そして達成される。
【００３０】
前述の一般的な記載および以下の詳細な説明の両方が例示および説明であり、そして特許請求の範囲のとおりの本発明の範囲を限定することなくさらなる説明を提供することを意図することは、理解されるべきである。
【発明の効果】
【００３１】
アンカーをメーソンリーに挿入した後に、孔からツールが容易に取り外され得るように、このアンカーの孔内に受容されたツールとの解放可能な係合により、メーソンリーに固定可能である、セルフタッピングメーソンリーアンカーが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
添付の図面は、本発明のさらなる理解を提供するために含まれており、これらは、本明細書に組み込まれて明細書の一部を構成し、本発明の好ましい実施形態を例示し、そして詳細な説明と共に、本発明の本質を説明するために役立つ。
【図１】図１は、本発明の本質に従って作製された、セルフタッピングメーソンリーアンカーの第１の実施形態の平面図である。
【図２】図２は、図１のアンカーの頂面図である。
【図３】図３は、図２の断面ＩＩＩ−ＩＩＩにおける、図１のアンカーの平面断面図である。
【図４】図４は、メーソンリーに包埋された図１のアンカーの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
ここで本発明に従うアンカーは、図１〜４に図示されるアンカー１０のような、好ましい実施形態を頻繁に参照して、詳細に記載される。本発明は、予め穿孔されたメーソンリーホールに固定可能な、セルフタッピングメーソンリーアンカーに関する。一旦ホールに固定されると、次いでこのアンカーを使用して、パイプハンガー、多用途トレイ、導管、照明システム、スプリンクラーシステム、電気系統、吊り天井、または冷凍システムのような構造体を支持し得る。このアンカーは、種々の深さまたは直径のメーソンリーホールに固定され得、種々の長さのねじ山を有し、そして構造体を装着するための共通のファスナー（例えば、ねじ切りされたファスナー）、または本発明の範囲から逸脱することなく、特別に変更された大きさ（ｃｕｓｔｏｍ  ｆｉｔｔｉｎｇ）にさえ適応するように形成され得る。一実施形態において、アンカーの露出した端部（すなわち、嵌合構造体を受容する端部）は、図４に図示される例におけるように、メーソンリー表面と同じ位置であり得る。他の実施形態において、このアンカーは、メーソンリーホール中に埋め込まれても、ホールから延びて出ていてもよい。
【００３４】
ここで図１〜４に図示される好ましい実施形態を参照すると、アンカー１０は、ほぼ円筒形の原料金属から形成され、そしてアンカー１０の前方端部１２から延びる外部にねじ切りされた部分１６を含む。上部１８は、ねじ切りされた部分１６から締め付け端部１４まで延びる。アンカー１０は、中実部分３４および中空部分３６を備え、中空部分３６の長手方向範囲は、締め付け端部１４から前方端部１２に向かって延びる孔２０の長さにより規定される。ねじ切りされた部分１６は、中実部分３４に加えて、中空部分３６上に延びる。図２および３を参照して、孔２０は、ほぼ円形であり、一端においてツール継手２４を備え、そして孔２０の開口部２８の隣接した反対の端部において固定具アタッチメント２６（例えば、らせん状ねじ山２６ａ）を備える。
【００３５】
キャンバー（ｃａｍｆｅｒ）３０は、アンカー１０のメーソンリーホールとの整列を補助するために、前方端部１２に形成され得る。キャンバー（ｃａｍｆｅｒ）３２ａ、３２ｂはまた、好ましくは締め付け端部１４およびねじ切りされた部分１６と上部１８との連結部に形成される。図３を参照して、図３は、図２の断面ＩＩＩ−ＩＩＩにおけるアンカー１０の断面図を図示しており、ツール継手２４は、好ましくはツール係合部表面に形成され、この係合部表面は、アンカー１０がメーソンリーホール中に押入されるときに、アンカー挿入ツール（例えば、振動回転ハンマー、ハンマードリルまたはインパクトレンチ）により加えられるトルクから生じる高度に局在化した応力を、確実に持続する。好ましい実施形態において、ツール継手２４は、メス六角形型ツール係合部に対応し、それらの壁２４ａ、２４ｂ、および２４ｃは、図３に示されるように形成され得る。六角形型継手は、ツール係合部の一般的な方であるので、好ましい。他の実施形態において、ツール継手２４は、例えば、メーソンリーをタッピングするために必要なトルクに反応するために適切な深さの、長手方向に延びる対向した平坦な壁により特徴付けられる、他の型の係合部に対応し得る。アンカー１０がメーソンリーホールに挿入された後、ツールが孔２０から容易に取り出され得るように、長手方向に伸長させることが好ましい。例えば、ツール継手２４がらせん状ねじ山である場合、このツールは、孔に固定されるようになり得る。この理由から、ツール継手２４にらせん状ねじ山を使用することを避けることが望ましくあり得る。しかし、とりわけ特定の型のツール係合部を使用することは、本発明に対する限定とはみなされない。
【００３６】
ねじ切りされた部分１６は、軟質材料（例えば、木材、プラスチック）または金属とは反対に、メーソンリーをセルフタッピングするのに適切な型である。メーソンリーをタッピングするのに適したねじ山パターンの例は、特許文献２および特許文献３（これらの全内容は、あらゆる目的のために全体が参考として援用される）に記載される。好ましい実施形態において、ねじ切りされた部分１６は、らせん状切削ねじ山３８、ランド４０（好ましくは弧状（ａｒｃｕｔｅ）（例えば、半球状）のランドとして形成される）、およびランド４０と切削ねじ山３８との間に配置され、そしてねじ切りの谷底直径を規定する谷を備える。上記参考文献に記載されるように、セルフタッピングメーソンリーアンカーがメーソンリー中に押入されるにつれて、このもろい材料中への切削から蓄積された屑が、切削ねじ山の連続した（ｓｕｃｃｅｓｓ）列間に配置された圧密帯に圧縮される。この圧縮された屑は、アンカーとホールの壁との間に摩擦抵抗を生じ、この抵抗が、ホールからアンカーを取り除くことを妨害する。本発明の実施形態は、谷間に配置された半球状または平坦なランドを有し得、この谷が谷底直径により規定され得る。このランドは、アンカーとホール壁との間の摩擦抵抗を促進するように、ホールの直径と等しいかまたはわずかに小さい直径を有し得る。他の型のメーソンリーねじ山パターンは、上記の開示されたねじ山設計の代わりに使用され得る。従って、本発明は、特定の型または種類のセルフタッピングメーソンリーねじ山に限定されない。
【００３７】
アンカーが一定直径のホール中に押入されるように設計されるような場合、アンカーの切削ねじ山（例えば、ねじ山３８）は、アンカーの最大直径を規定し得、そして露出した端部（例えば、締め付け端部１４）は、このアンカーがホールに完全に挿入される場合に、メーソンリー表面と同じ位置かまたはメーソンリー表面の下に配置される。上部１８の最大直径は、好ましくは、メーソンリーホールの直径と同じかまたはわずかに小さい大きさであり、その結果、締め付け端部１４は、メーソンリー表面内に位置付けられ得る。ランド４０は、上部１８の最大直径と等しいかまたはわずかに大きい最大直径範囲を有する大きさであり得る。
【００３８】
孔２０は、好ましくは階段状の直径を有し、ツール継手２４は、固定具装着部分２６の外径よりわずかに小さい直径を有する。らせん状ねじ山は、好ましくは、接続する構造体の適合するらせん状ねじ山との係合のために、固定具装着部分２６の壁表面に沿って形成される。他の型のファスナー係合部が、らせん状ねじ山の代わりに使用され得る。
【００３９】
図４を参照して、アンカー１０は、メーソンリー５０に包埋され、そして予め形成されたホールを規定する壁５４と係合して示される。この好ましい実施形態において、ホールは、締め付け端部１４が表面５２とほぼ同じ位置に位置付けられることを可能にする深さを有する。切削ねじ山３８は、壁５４と係合され、そして上部１８の直径は、ホールの直径とほぼ同じ直径である。
【００４０】
本発明に従うアンカーを形成するための好ましい方法は、冷間押出しを利用する。この工程は、パンチプレスを使用してこの部品を引き、次いで回転式ピンを使用して外表面をタッピングする第２のツールによりアンカーの孔を形成することを包含する。固定具装着部分（例えば、らせん状ねじ山）は、次いで孔の内部壁に沿って形成される。
【００４１】
前述の記載は主に本発明の好ましい実施形態に関するが、他の変形および改変が、当業者に明らかであり、そして本発明の本質または範囲から逸脱することなく変形または改変がなされ得ることに留意する。
【００４２】
セルフタッピングメーソンリーアンカーは、一方の端部に形成されて、アンカーの一部を通って延びる軸方向孔を備える。
【符号の説明】
【００４３】
１０  アンカー
１２  前方端部
１６  ねじ切りされた部分
２０  孔
２４  ツール継手
２８  開口部
３４  中実部分
３６  中空部分
【図１】
2010007858.tif 000003
【図２】
2010007858.tif 000004
【図３】
2010007858.tif 000005
【図４】
2010007858.tif 000006