(57)【要約】  脆弱材料（１）で使用するための自己穿設式アンカー（２１０）が、中心軸線（２０６）、締結具を受承する軸孔（２０８）、基端（２１４）、穿孔端（２１６）、基端（２１４）に隣接させて設けられ脆弱材料に係合するためのネジ（２１９）を有した基端部分（２１８）、および、前記穿孔端に隣接させて設けられた穿孔部分（２２４）を有した本体（２０）であって、前記ネジ部（２１９）が所定の谷底直径（ＰＲ）を有した谷底（２２６）と、所定の頂直径（Ｐ２）を有した頂（２２７）とを有して成る本体と、前記頂直径（Ｐ２）よりも小さな外径（ＨＤ）を有し前記基端（２１４）に配設された頭部（２１０）とを具備する。前記頭部は、前記アンカーが前記脆弱材料中を前進するとき、前記脆弱材料の目に見える歪みを最小化するように形成されている。
2007527487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脆弱材料で使用するための自己穿設式アンカーにおいて、
中心軸線、締結具を受承する軸孔、基端、穿孔端、基端に隣接させて設けられ前記脆弱材料に係合するためのネジ部を有した基端部分、および、前記穿孔端に隣接させて設けられた穿孔部分を有した本体であって、前記ネジ部が所定の谷底直径を有した谷底と、所定の頂直径を有した頂とを有して成る本体と、
前記頂直径よりも小さな外径を有し前記基端に配設された頭部とを具備する自己穿設式アンカー。
【請求項２】
前記頭部の前記外径が、前記頂直径の約５０％〜約８５％となっている請求項１に記載の自己穿設式アンカー。
【請求項３】
前記頭部の前記外径が、前記谷底直径の約１倍〜約１．５倍となっている請求項１に記載の自己穿設式アンカー。
【請求項４】
前記ネジ部が、前記頂直径を規定する外ランド直径を有した概ね平坦なランド部が前記頂に設けられている請求項１に記載の自己穿設式アンカー。
【請求項５】
前記概ね平坦なランド部が、約０．３８mm〜約０．７６mm（約０．０１５inch〜約０．０３inch）の軸方向長さを有する請求項４に記載の自己穿設式アンカー。
【請求項６】
脆弱材料で使用するための自己穿設式アンカーにおいて、
中心軸線、締結具を受承する軸孔、基端、穿孔端、基端に隣接させて設けられ前記脆弱材料に係合するためのネジ部を有した基端部分、および、前記穿孔端に隣接させて設けられた穿孔部分を有した本体と、
前記基端に配設された頭部とを具備し、
前記頭部は、前記アンカーが前記脆弱材料中を前進するとき、前記脆弱材料の目に見える歪みを最小化するように形成されている自己穿設式アンカー。
【請求項７】
前記ネジ部は、前記アンカーが前記脆弱材料中を前進するとき、前記脆弱材料の目に見える歪みを最小化するように形成されている請求項６に記載の自己穿設式アンカー。
【請求項８】
前記頭部が、前記ネジ部の最大外径よりも小さな外径を有する請求項６に記載の自己穿設式アンカー。
【請求項９】
前記ネジ部が、所定の谷底直径を有した谷底と、所定の頂直径を有した頂とを有し、前記頂に概ね平坦なランド部が設けられている請求項６に記載の自己穿設式アンカー。
【請求項１０】
前記頭部が、前記谷底直径と概ね等しい外径を有する請求項９に記載の自己穿設式アンカー。
【請求項１１】
脆弱材料で使用するための自己穿設式アンカーにおいて、
中心軸線、締結具を受承する軸孔、基端、穿孔端、基端に隣接させて設けられ前記脆弱材料に係合するためのネジ部を有した高ネジ基端部分、および、前記脆弱材料に隣接させて設けられた基体に係合するためのネジ部を有し、かつ、前記脆弱材料の厚さよりも長い長さを有した自己穿孔部分を有した本体を具備し、
前記基端部分のネジ部は所定の谷底直径と頂直径とを有し、
前記自己穿孔部分は、前記基端部分の谷底直径および頂直径よりも実質的に小さな谷底直径と頂直径とを有しており、
前記自己穿設式アンカーは、前記基端部分のネジ部の頂直径よりも小さな外径を有した頭部を更に具備する自己穿設式アンカー。
【請求項１２】
前記基端部分の前記ネジ部は、概ね平坦なランド部が前記頂に設けられている請求項１１に記載の自己穿設式アンカー。
【請求項１３】
前記脆弱材料に隣接させて設けられている基体を前記穿孔端が穿孔するために必要な捻り力に前記本体が耐え得るように十分に構造的に支持するために前記本体に配設された補強部材を更に具備する請求項１１に記載の自己穿設式アンカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脆弱材料に用いるアンカーに関し、特に、部材に取付けた乾式壁で用いる自己穿設式アンカーに関する。
【背景技術】
【０００２】
乾式壁は脆弱であるために、それにアンカーを取付けることは難しい。過去、少なくとも３つの方法が用いられてきた。軽量物品用には、小型のプラスチック製膨張アンカーが用いられている。膨張アンカーは、装着するために典型的に３つの段階が必要である。すなわち、先ず、乾式壁に下穴を穿設し、第２に該穿設した下穴にアンカーを挿入し、そして最後に該アンカー内にネジ式締結具を進入させ、アンカーを広げて乾式壁に係合させる。然しながら、膨張アンカーは一般的に軽い荷重のみを保持することができる。
【０００３】
重荷重への応用では、トグルボルトが用いられている。トグルボルトは効果的ではあるが、一般的に高価である。と言うのは、トグルボルトは相対移動する複数の部品を含んでいるからである。トグルボルトは、また、装着が難しいことが知られている。
【０００４】
一層重い負荷を取付けるために、自己穿設アンカーが用いれている。自己穿設式アンカーは、典型的に、アンカーそれ自体によって乾式壁に穴をあけることにより装着される。アンカーは、また、乾式壁内に高い引抜き強度を発生するために高いネジ高さを有している。自己穿設式アンカーの例は、アイティーダブリュビルデックス社(ITW Buildex)からイージーアンカー(E-Z ANCHOR)の商標名で市販されているものがある。また、イージーアンカーは、本願の出願人に譲渡された米国特許第４６０１６２５号、同第５１９０４２５号および同第５５５８４７９号に開示されている。
【０００５】
自己穿設式アンカーは、乾式壁に装着したときに、一層高い荷重を効果的に保持する。然しながら、乾式壁は、多くの場合、ユーザから見ることのできない木製支持部材や、スタッドに取付けられており、こうした支持部材の位置はユーザが知らず、また、調べることもない。典型的な自己穿設式締結具のユーザが、支持部材の位置で乾式壁にアンカーを装着しようとすると、アンカーは支持部材内に穿孔することができず、その場で回転して、アンカーの高いネジ山によって乾式壁が損傷し、結果的にアンカーを装着できずに、壁に見苦しい傷跡が形成されてしまう。支持部材内にアンカーを僅かにねじ込むことができたとしても、アンカーは支持部材に固く食込んでしまい、アンカーが捻れのために破損することが知られている。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４６０１６２５号明細書
【特許文献２】米国特許第５１９０４２５号明細書
【特許文献３】米国特許第５５５８４７９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
乾式壁のアンカーは、典型的に、乾式壁用ネジ山の外径よりも大きな頭部またはフランジ部を有しており、アンカーを乾式壁に装着する際にアンカーが乾式壁を貫通しないようになっている。しかしながら、アンカーの頭部が大きいと、アンカーを捻込んだたときに、頭部が乾式壁を押し退けて、乾式壁はその表面においてアンカーの周辺で膨らみ、これは従来から乾式壁のブリスタと称されている。乾式壁用ネジ山の外径が大きい場合にも、乾式壁が押し退けられてブリスタを生じる。ブリスタは、乾式壁の表面に見苦しい膨らみを形成し、乾式壁の表面と面一となるような物品の該乾式壁への取付けを困難にする。
【０００８】
保持強度を低下させることなく乾式壁のブリスタを低減した、乾式壁用の自己穿設式アンカーが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
自己穿設式アンカーが脆弱材料で使用するために提供され、該アンカーは、締結具を受承する軸孔、基端、穿孔端、基端に隣接させて設けられ前記脆弱材料に係合するためのネジ部を有した基端部分、および、前記穿孔端に隣接させて設けられた穿孔部分を有した本体と、前記ねじ部の頂直径よりも小さな外径を有し前記基端に配設された頭部とを具備する。小さな頭部は、アンカーが脆弱材料に捻込まれるときに、該脆弱材料の目に見える歪みを最小限に抑制する。１つの実施形態では、アンカーが脆弱材料に捻込まれるときに、該脆弱材料の目に見える歪みを最小限とすることを補助するために、前記基端部分の前記ネジ部は、概ね平坦なランド部が前記頂に設けられている。
【００１０】
１つの実施形態では、自己穿設式アンカーが脆弱材料で使用するために提供され、該アンカーは、中心軸線、締結具を受承する軸孔、基端、穿孔端、前記脆弱材料に係合するためのネジ部を有した高ネジ基端部分、および、基体に係合するためのネジ部と、前記脆弱材料の厚さよりも長い長さとを有した自己穿孔部分を有した本体を具備し、前記基端部分のネジ部は所定の谷底直径と頂直径とを有し、前記自己穿孔部分は、前記基端部分の谷底直径および頂直径よりも実質的に小さな谷底直径と頂直径とを有しており、前記自己穿設式アンカーは、前記基端部分のネジ部の頂直径よりも小さな外径を有した頭部を更に具備する。１つの実施形態では、前記頭部の前記外径は、前記谷底直径の約１倍〜約１．５倍となっている。
【００１１】
これらの特徴および他の特徴並びに利点は、添付図面を参照して以下に記載する本発明の説明から明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１〜図４を参照すると、新規な自己穿設式アンカー１０が図示されている。ここで、アンカー１０について、その一般的な特徴を説明し、次いで、以下に、図１〜図４、７に示す尖端破断形の実施形態(break-off tip embodiment)を含んだ複数の例示的実施形態に関して説明する。
【００１３】
アンカー１０は、支持部材２のような部材に取付けられた乾式壁１のような脆弱材料で使用される。新規なアンカー１０は本体、中心軸線６を有した細長い本体部２と、細長い取付締結具４（図７参照）を受承する軸孔８と、トルク伝達面１５を有したフレア形端部１４と、該フレア形端部１４に隣接した基端部分１８と、中間部分２０と、先端部分２２と、フレア形端部１４の反対側の穿孔端１６とを有する。基端部分１８の外面には乾式壁保持用ネジ部１９が設けられている。該ネジ部は、谷底２６と、頂直径ＤＣおよびネジ山高さＤＨを有した頂２７とを有する。中間部分２０は、部材保持用ネジ部２１のようなネジが形成された外面を有している。部材保持用ネジ部は、谷底２８と、頂２９とを有し、該頂は、乾式壁保持用ネジ部の頂直径ＤＣよりも実質的に小さな頂直径ＭＣ、および、乾式壁保持用ネジ部のネジ山高さＤＨよりも実質的に小さなネジ山高さＭＨを有する。先端部分２２は、穿孔用ネジ部２３のようなネジが形成された外面を有している。穿孔用ネジ部は、穿孔端１６へ向けてテーパ状に形成された谷底３０と、頂３１とを有し、該頂は、乾式壁保持用ネジ部の頂直径ＤＣよりも実質的に小さな頂直径ＴＣ、および、乾式壁保持用ネジ部のネジ山高さＤＨよりも実質的に小さなネジ山高さＴＨを有する。
【００１４】
アンカー１０は、図７に示すように、乾式壁１に物品３を取付けるために乾式壁１内に捻込まれる。アンカー１０が装着されると、取付締結具４が、物品３を貫通させてアンカー１０の軸孔８内に挿入される。アンカー１０は、取付締結具４単体よりも強い係合と高い引抜き強度とを発生する。アンカー１０は、乾式壁１だけに装着する場合には、従来の自己穿設式アンカーと同様に用いることができる。然しながら、アンカー１０は、アンカー１０が木製スタッドのような支持部材２内に貫入し該支持部材に係合できるようにすると共に、アンカー１０を乾式壁１および支持部材２内へ進入させる大きな力に耐える強度を有するという特徴を含んでいる。
【００１５】
脆弱材料は、建設業において用いられている複数の脆弱材料において、脆弱材料が耐えることのできる荷重を高めるために、脆弱材料に物品３を取付けることが望ましいものとすることができる。脆弱材料の一例は、ユナイテッド・ステイツ・ジプサム（Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｇｙｐｓｕｍ）社からシートロック（ＳＨＥＥＴＲＯＣＫ）の商標名で市販されている石膏乾式壁１のような石膏ベースの乾式壁１である。乾式壁１は、典型的に、１２．７mm（１／２inch）または１５．９mm（５／８inch）の厚さＴを有しているが、例えば９．５２mm（３／８inch）のような他の厚さであってもよい。
【００１６】
典型的に、乾式壁１のような脆弱材料は、木製の構造支持部材や合板のような部材に取付けられ、或いは、乾式壁の他の層のような他の脆弱材料に取付けられる。前記部材は、例えば、４０６mm（１６inch）毎に等間隔に離間配置された２×４スタッド等の木製支持部材や鋼製支持スタッドのような金属支持部材のような支持部材２とすることができる。支持部材は、乾式壁よりもはるかに裂けにくいため、乾式壁１よりも実質的に、大きな引抜き抵抗を有している。アンカー１０は、他の乾式壁や他の脆弱材料に取付けられた乾式壁１で用いることができるが、本発明は、木製材料のような支持部材２と共に用いることが望ましい。
【００１７】
図７を参照すると、取付締結具４は、取付ネジのようなネジ締結具であって、一端に頭部３５と、他端に尖端３６とを備えた細長いシャンク３４を有している。取付締結具４のシャンク３４は、アンカー１０の軸孔８に係合するネジ部５を含む。取付締結具４のネジ部５は、ユニファイ並目ネジ（ＵＮＣ）またはユニファイ細目ネジ（ＵＮＦ）のような標準的なネジ形とすることができる。或いは、ネジ部５は特殊なネジ形としてもよい。取付締結具４は、頭部５がフィリップス型の凹所を有し、また、約１２．７mm〜約５０．８mm（約１／２inch〜約２inch）、一層好ましくは約３１．８mm（５／４inch）の全長ＦＬを有した標準的な６番、７番または８番ユニファイ並目ネジとすることができる。取付締結具４は、２５．４mm（１inch）当り約８山〜約１８山、好ましくは１５山のネジ山を有することができる。
【００１８】
取付締結具４は、物品３の異なる厚さＡＴに対応して異なる長さを有することができる。好ましくは、アンカー１０は、物品３が比較的薄くても、或いは、アンカー１０との一層長い係合長さを必要とするような比較的厚い場合でも、長い取付締結具４をアンカー１０と共に使用できるようになっている。アンカー１０は、以下に説明するように、取付締結具の尖端３６が穿孔端１６の初期の位置を越えて突き出すことを可能とする形状を有しているので、アンカー１０は、該アンカー１０よりも長い取付締結具４の使用を許容する。アンカー１０は、取付締結具４の尖端３６が穿孔端１６を突き抜けることを可能とするので、アンカー１０は取付締結具４よりも短くても良い。と言うのは、支持部材２内への埋設量が限定され、それによって装着トルクが小さくなり、また、一層安価に製造でき、装着に際しての取扱および安定的に保持することが容易になり、更に、捻込み時間が短くなりユーザが最小の労力および比較的短時間で複数のアンカー１０を装着することが可能となるため、アンカー１０長さは短い方が好ましい。
【００１９】
アンカー
図２、３、７を参照すると、アンカー１０は、概ね中空の細長い本体１２を具備している。該本体は、中心軸線６と、取付締結具４を受承するようにした軸孔８を包囲する薄い壁３８とを有する。軸孔８は、細長い取付締結具４を受承する細長い概ね円筒状の部分と、複数のスプライン４４とを有する。本体１２のフレア形の端部には平坦なフランジ部４０が設けられており、該フランジ部は、カムアウトを最小限に抑制するためにフィリップス型角ドライブとすることのできる、フィリップス型の凹所４２の複数の表面１５のようなトルク伝達面を有している。前記本体は、フレア形端部１４に隣接して軸後方に延びる基端部分１８と、該基端部分と先端部分２２との間で軸方向に延びる中間部分と、軸方向に延びる先端部分２２と、フレア形端部１４の概ね反対側の穿孔端１６とを具備し、中間部分２０は、先端部分２２へ向けてテーパ状に形成されており、先端部分２２は穿孔端１６へ向けてテーパ状に形成されている。アンカー１０は、好ましくは、フィリップス型スクリュードライバー等の手操作式スクリュードライバーによって手操作で捻込むことができる。或いは動力式ドライバによって捻込んでもよい。
【００２０】
図１〜図３を参照すると、アンカーの本体１２は、基端部分１８、中間部分２０および先端部分２２に配設された第１の外ネジ部分１９、２１、２３′と、先端部分２２に配設された第２の外ネジ部分２３″とを具備し、第２の外ネジ部分２３″は、先端部分２２の第１の外ネジ部分２３′の間に配置されている。第１の外ネジ部分１９、２１、２３′および第２の外ネジ部分２３″の双方は、頂と、穿孔端１６に隣接したリード部５６とを有している。基端部分１８において第１の外ネジ部分１９は、頂直径ＤＣと、乾式壁１を保持するための高いネジ山高さＤＨとを有している。中間部分２０において第１の外ネジ部分２１は、頂直径ＤＣよりも実質的に小さな頂直径ＭＣと、ネジ山高さＤＨよりも実質的に小さなネジ山高さＭＨとを有している。先端部分２２において第１の外ネジ部分２３′は、頂直径ＤＣよりも実質的に小さな頂直径ＴＣと、ネジ山高さＤＨよりも実質的に小さなネジ山高さＴＨとを有している。
【００２１】
図７において、アンカー１０は、好ましくは、アンカー１０が装着されているとき、取付締結具の尖端３６が、アンカー１０の穿孔端１６の初期の位置を越えて突出すことを可能とする手段を有している。アンカー１０は、取付締結具の尖端３６がアンカー１０の穿孔端１６を越えて突出すことができるように、取付締結具４がアンカー１０を貫けるようにした薄い壁３８を有することができる。薄い壁３８によって、アンカー１０の谷底直径を小さくすることができ、装着に必要なトルクを低減することができる。更に、薄い壁３８によって、アンカー１０の谷底直径が比較的小さくても、比較的大きな外径を有した取付締結具４を受承可能となる。例えば、壁３８が約０．５１mm（約０．０２inch）の厚さを有し、かつ、スプライン４４が十分に大きければ、後述するように、取付締結具のネジ部５が壁３８内に進入することなく、アンカー１０は、外径約３．６mm（約０．１４inch）の６番ネジまたは外径約４．１ｍｍ（約０．１６inch）の８番ネジの取付締結具を受承可能である。また、薄い壁３８によって、アンカー１０は一層少ない材料から製造可能で、従って、アンカー１０は一層安価に製造可能となる。１つの実施形態では、アンカーの壁３８は、約２．５４ｍｍ〜約１．２７ｍｍ（約０．０１inch〜約０．０５inch）、好ましくは約０．３８ｍｍ〜約０．７６ｍｍ（約０．０１５inch〜約０．０３inch）、より好ましくは約０．６４ｍｍ（約０．０２５inch）である。
【００２２】
図３に示す実施形態では、スプライン４４は、取付締結具４と係合するようにアンカー１０の軸孔８に設けられている。取付締結具のネジ部５がスプライン４４に対応のネジ部４５を形成し、こうして取付締結具４は、スプライン４４に従ってアンカー１０に螺合する。スプライン４４は、また、アンカー１０の支持構造となり、乾式壁１および支持部材２に捻込む際、アンカー１０の本体１２が高い捻り力に耐えることが可能となる。
【００２３】
スプライン４４を備えた軸孔８の有効内径は、取付締結具４の外径すなわち頂直径よりも小さくなければならないが、取付締結具４の谷底直径よりも小さくなく、取付締結具４によってスプライン４４にネジ切りがなされて、対応のネジ部４５が形成されるようにする。好ましくは、壁３８からのスプライン４４の高さは、外径約３．４５ｍｍ（約０．１３６inch）の６番ネジの取付締結具４がスプライン４４にねじ切りを行うように軸孔８の有効内径が十分に小さく、かつ、外径約４．１７ｍｍ（約０．１６４inch）の８番ネジの取付締結具４がスプライン４４のみにねじ切りを行って壁３８にはネジ切りを行わないように軸孔８の有効内径が十分に大きくなるように選択される。好ましい実施形態では、軸孔８は、壁３８において約４．３ｍｍ〜約５．３ｍｍ（約０．１７inch〜約０．２１inch）の内径、好ましくは約４．６ｍｍ〜約５．１ｍｍ（約０．１８inch〜約０．２inch）、より好ましくは約４．８ｍｍ（約０．１９inch）の内径を有し、スプライン４４は、約０．３８ｍｍ〜約１．１ｍｍ（約０．０１５inch〜約０．０４５inch）、好ましくは約０．６４ｍｍ〜約０．８９ｍｍ（約０．０２５inch〜約０．０３５inch）、より好ましくは約０．７６ｍｍ（約０．０３inch）の高さを有し、スプライン４４における軸孔８の有効な異形が、約２．８ｍｍ〜約４．１ｍｍ（約０．１１inch〜約０．１６inch）、好ましくは約３．０ｍｍ〜約３．６８ｍｍ（約０．１２inch〜約０．１４５inch）、より好ましくは約３．３ｍｍ（約０．１３inch）となるようにする。
【００２４】
アンカー１０は、通常の状態でアンカー１０を乾式壁１および支持部材２内に捻込むための捻り力に耐えるに十分な強度を有し、かつ、ネジ型の取付締結具４によってネジ切りができるように十分な展性を有した材料から形成される。取付締結具４の尖端３６がアンカー１０の穿孔端１６を越えて突出すことのできるように、アンカー１０の材料は、好ましくは、取付締結具４が突抜け或いは壊すことのできる材料である。また、アンカー１０は、アンカー１０の特定形状に容易かつ安価に成形できる材料から形成されなけばならない。アンカー１０は、錫合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金、銅合金、青銅合金、黄銅合金、亜鉛合金のような、アンカー１０の形状に鋳造可能な金属または合金から形成することができる。１つの実施形態では、アンカー１０はザマック１(Zamac 1)のような亜鉛合金から形成される。
【００２５】
アンカー１０は、また、デルロン(Delron)、ナイロンまたはガラス充填ナイロンのような充填ナイロンのようなプラスチック材料または他のポリマー材料から形成することができる。然しながら、アンカー１０は、乾式壁１および支持部材２内にアンカー１０を捻込むための捻り力に耐えるよう十分な強度を有するように形成されなけばならない。
【００２６】
先端部分
図１〜図４を参照すると、アンカー１０は、ユーザが手操作によって該アンカーを捻込む際に、その先端部分２２によって乾式壁１および支持部材２内へ捻込むことが可能となっており、独立した下穴穿設工程は必要ない。先端部分２２は、穿孔端１６を有しており、図２に示す好ましい実施形態では、穿孔端１６は、概ね円錐形状をなし、かつ、本体１２と同軸となっており、穿孔端１６は、本体の中心軸線６上において尖端点４６に集まるようになっている。好ましくは、穿孔端１６は、乾式壁１の表面４８および支持部材の前面に案内されるように迅速に係合するために、鋭い尖端点４６を有している。穿孔端１６は、また、アンカー１０が乾式壁１および支持部材２との初期係合を補助するために、図６に示すように、穿孔端１６の下方部分に平坦部分５２を有することができる。
【００２７】
先端部分２２は、乾式壁１および支持部材２と係合するように、先端部分２２に配設された穿孔用ネジ部２３を有した外ネジ部分を含む。穿孔用ネジ部２３は、谷底３０と、頂３１とを有する。該頂は、乾式壁保持用ネジ部の頂直径ＤＣよりも実質的に小さな頂直径ＴＣ、および、乾式壁保持用ネジ部のネジ山高さＤＨよりも実質的に小さなネジ山高さＴＨを有する。穿孔ネジ部のネジ山高さＴＨは、また、一般的なユーザが支持部材２内への装着トルクを手操作で達成してアンカー１０を支持部材２内へ捻込むことが可能となるように十分に小さくなっている。ネジ部２３は、また、ネジ部２３の基部分における応力集中を防止するために、図３に示すように、ネジ部２３の基部分と谷底３０との間に所定の曲率半径を有している。
【００２８】
図２、３を参照すると、穿孔端１６に隣接した位置における穿孔用ネジ部の谷底３０の断面は、中間部分２０における断面に対して小さくなるように、穿孔ネジ部の谷底３０は、中間部分２０から穿孔端１６へ向けて先細りに形成されている。穿孔用ネジ部２３のネジ山高さＴＨは、先端部分２２に沿って実質的に一定となっている。然しながら、谷底３０は、特に穿孔端１６において相対的に小さくなてっており、ネジ山高さＴＨは、例えば、部材保持用ネジ部２１のネジ山高さＭＨよりも高くなっている。と言うのは、谷底３０を小さくすることにより、頂直径ＴＣを過度に大きくすることなく、ネジ山高さを高くすることができるからである。
【００２９】
先端部分のネジ部２３および中間部分のネジ部２１は乾式壁１に係合し、アンカー１０を乾式壁１を貫通するように押し進める。乾式壁１の裏側に支持部材が配置されている位置にアンカー１０が捻込まれた場合、穿孔端１６が支持部材２に突き当たり、支持部材２が例えば木製スタッドなど乾式壁１よりも硬いと、アンカー１０は。一般的に、支持部材２内に軸方向に前進することなく、乾式壁１内で旋回する。本明細書では、これをストールと称する。アンカー１０がストールすると、穿孔端１６が支持部材２に孔を穿設する間、先端部分のネジ部２３および中間部分のネジ部２１は乾式壁１にある大きさの穴を形成する。最終的に、穿孔端１６は、支持部材に所定深さ、通常約３．２ｍｍ〜約６．４ｍｍ（１／８inch〜約１／４inch）の深さまで穿孔し、アンカー１０を支持部材２および乾式壁１内に牽引し始め、乾式壁保持用ネジ部１９が乾式壁１に係合可能となる。
【００３０】
中間部分のネジ部２１によって乾式壁１に穿設される穴の大きさは、特に、アンカー１０が乾式壁にのみ捻込まれる場合に、乾式壁と乾式壁保持用ネジ部１９との間の保持力にとって重要であることを見出した。また、約１２．７ｍｍ（約１／２inch）の頂直径を有した乾式壁保持用ネジ部に対して、約６．４ｍｍ（約１／４inch）の直径の穴を乾式壁に穿設することが理想的であることを見出した。従って、先端部分２２は、実際に達成できる程度まで乾式壁１に対するアンカー１０の引抜き強度を概ね最大化する穴を乾式壁１に穿設するように設計される。
【００３１】
図２を更に参照すると、先端部分２２は、少なくとも１つのウィング部５４を含むことができる。該ウィング部は、先端部分２２から半径方向外側に突き出ており、乾式壁１に孔ぐり加工を行い、特に、アンカー１０が乾式壁１のみに捻込まれ装着位置の裏側に支持部材２が配設されていないときに、乾式壁１からの引抜き強度を最大化するよう選定された所定直径の孔を形成する。好ましくは、ウィング部５４は、フランジ部４０の近傍における基端部分１８の谷底半径と概ね等しい距離を以て、中心軸線６から突き出ている。ここで、谷底半径は、谷底直径ＤＲの１／２である。ウィング部５４は、該ウィング部が支持部材２に当接したときに脱離して、ウィング部５４が乾式壁１のみを孔ぐり加工し、支持部材２には孔ぐり加工しないようになっている。
【００３２】
図２に示す実施形態では、先端部分２２は、該先端部分２２から半径方向に突き出た一対のウィング部５４を具備している。ウィング部５４は、先端部分２２の周方向に等間隔に配置されており、従って、一対のウィング部５４の各々は約１８０°離間している。ウィング部５４は、ウィング部５４間の幅ＷＷがフランジ部４０の近傍における基端部分１８の谷底直径ＤＲと概ね等しくなるように半径方向外側に突き出ている。ウィング部５４が必要な分だけ乾式壁１に孔ぐり加工して、乾式壁保持用ネジ部１９との係合のために乾式壁１が可能な限り多く残るように、ウィング部５４が谷底直径ＤＲと概ね等しい穴を形成するようにすることが好ましい。
【００３３】
穿孔端１６が支持部材２に当接すると、上述したように、穿孔端１６が支持部材２を穿孔する際、瞬間的にストールを生じ、アンカー１０のネジ部が乾式壁１の一部を除去し始める。そのために、アンカー１０が前進する前に乾式壁１が過度に除去されないように、穿孔用ネジ部２３が支持部材に係合して先端部分２２が迅速に支持部材２内に進入するようにし、乾式壁１の表面が損傷しないようにすることが重要である。穿孔用ネジ部２３が一層迅速に支持部材２に係合できるように、穿孔用ネジ部２３は穿孔端１６に可能な限り近い位置まで軸方向に延在している。好ましい実施形態では、図１、２、５に示す穿孔用ネジ部２３のリード部５６が、約０ｍｍ（０inch（この場合、穿孔用ネジ部２３が実質的に穿孔端１６の全体に延在する））〜約１．５ｍｍ（約０．０６inch）の距離を以て尖端点４６から離間するように、穿孔用ネジ部２３は実質的に穿孔端１６まで延在している。理想的には、穿孔用ネジ部２３が実質的に穿孔端１６の全体に延在する、すなわち、尖端点４６とリード部５６との間が開いていないことが好ましいが、谷底直径が本質的に０ｍｍ（０inch）となる点まで延設されている穿孔端１６に対して、穿孔用ネジ部が実際的に軸線上に来てしまい、穿孔用ネジ部が支持部材２に係合することが困難になってしまうことを見出した。この理由のために、穿孔用ネジ部２３のリード部５６は、例えば約０．５１ｍｍ（約０．０２inch）の位置に穿孔端１６から僅かに離間させることができる。
【００３４】
アンカー１０は、特に穿孔端１６において、高い捻り力に対して壊れることなく耐える十分な構造的強度を有していなければならない。アンカー１０の損壊の可能性は、上述した薄い壁３８によって深刻化する。この薄い壁は、支持部材２に捻込まれるとき、アンカー１０が受ける高い捻り力に対して殆ど支持しない。この理由のために、アンカー１０、特に穿孔端１６は、補強要素を有している。穿孔用ネジ部２３は、穿孔端１６に作用する構造的補強を提供する。アンカー１０を支持部材２に捻込む際に高い捻り力が伴うために、特に、アンカーの壁３８が薄く、それ自体構造的に殆ど支持しないので、この構造的補強は重要である。
【００３５】
図１、２を更に参照すると、先端部分２２の外ネジ部２３は、二重螺旋状に配置された２つの概ね螺旋形のネジ部２３′、２３″を含むことができる。ネジ部２３′、２３″の二重螺旋構造は、先端部分２２の周囲を支持し、アンカー１０が支持部材２内に捻込まれるときの捻り力による先端部分２２の損壊防止を補助する。また、二重螺旋ネジ部２３′、２３″によって、支持部材２内にバランス良く捻込むこと、および、穿孔端１６が支持部材２に迅速に係合することが可能となる。更に、アンカー１０が迅速に支持部材２に係合して駆動されるように、二重螺旋ネジ部２３′、２３″は穿孔端１６の近傍の軸方向位置まで延設されている。
【００３６】
二重螺旋のネジ部２３′、２３″の各々は、好ましくは、実質的に同じピッチＰを有しており、ネジ部２３′、２３″の一方が他方を越えないようになっている。第２のネジ部２３″は、好ましくは、ネジ部２３′、２３″のピッチＰの約半分のピッチを以て第１のネジ部２３′から軸方向に離間し、先端部分２２に沿った各軸位置において、両側にネジ部２３′、２３″が配設されて構造的に支持するようになっている。好ましくは、二重螺旋のネジ部２３′、２３″は、実質的に同じネジ山高さＴＨを有している。
【００３７】
二重螺旋の第１のネジ部２３′は、中間部分２０のネジ部２１として連続しており、一方、第２のネジ部２３″は先端部分２２にのみ設けられている。ネジ部２３′、２３″の双方共に先端部分２２はもとより中間部分２０（図示せず）へ二重線状に連続させることもできる。第２のネジ部２３″を中間部分２０へも延設させれば、支持部材２への保持力が改善される。
【００３８】
中間部分
上述したように、取付締結具の尖端３６がアンカー１０の穿孔端１６を越えて突出可能とし、異なる長さの取付締結具４をユーザが使用できるようにすることが望ましい。然しながら、アンカー１０が支持部材２を十分に保持していなければ、取付締結具４が支持部材２内に捻込まれ始めると、取付締結具４の回転によって、取付締結具のネジ部５がアンカー１０を乾式壁１から押し戻してしまう。これは「ジャッキング(jacking)」として知られており、これにより、アンカー１０は完全に失敗し、乾式壁保持用ネジ部１９によって乾式壁１が損傷することもある。取付締結具４が支持部材２内に捻込まれたときのジャッキングに対する抵抗は、部材保持用ネジ部２１および穿孔用ネジ部２３アンカー１０と支持部材２との間の積極係合により達成される。取付締結具４がアンカー１０を貫通しなければ、中間部分２０の部材保持強度は問題ない。然しながら、アンカー１０が支持部材２に十分係合することが望ましいことに変わりない。と言うのは、支持部材２との係合は、アンカー１０の保持力の主要な源であるからである。
【００３９】
図２、３を参照すると、部材保持用ネジ部２１は、中間部分２０に配設されており、谷底２８と、頂２９とを有し、該頂は、乾式壁保持用ネジ部の頂直径ＤＣよりも実質的に小さな頂直径ＭＣを有している。図２に示す実施形態では、特に木製支持部材へのアンカー１０の装着に必要なトルクを最小とするように、中間部分２０の谷底２８は、該谷底２８が先端部分２２へ向けて僅かに先細りとなるように、概ね切頭円錐状に形成されている。と言うのは、これにより、中間部分２０の谷底直径ＭＲおよび頂直径ＭＣが一層小さくなるからである。１つの実施形態では、部材保持用ネジ部の谷底２８は、約０．５°〜約４°、好ましくは２．５°の角度を以て先細りに形成されている。
【００４０】
中間部分２０の最大の頂直径ＭＣは、特に、アンカー１０を乾式壁のみに装着する場合、乾式壁保持用ネジ部１９と乾式壁１との間の保持力を最大とするように選択することが好ましい。例えば、乾式壁保持用ネジ部の頂直径ＤＣが約１２．７ｍｍ（約１／２inch）のアンカー１０の場合、部材保持用ネジ部の頂直径ＭＣが約６．４ｍｍ（約１／４inch）以下であることが望ましい。
【００４１】
乾式壁保持用ネジ部１９とは対照的に、以下に説明するように、部材保持用ネジ部２１は、乾式壁保持用ネジ部１９のネジ山高さＤＨよりも実質的に小さなネジ山高さＭＨを有している。中間部分２０の頂直径ＭＣもまた基端部分１８の頂直径ＤＣよりも実質的に小さくなっており、木製スタッドのような支持部材２への装着に必要なトルクが過度にならないようになっている。上述したように、支持部材２に捻込まれるときにアンカー１０がストールした際、乾式壁１を損傷したり引裂いたりすることなく、かつ、ストールの間に部材保持用ネジ部２１が乾式壁１と係合して乾式壁１が支持部材２から離反しないように、部材保持用ネジ部２１の頂直径ＭＣおよびネジ山高さＭＨは十分に小さくする。
【００４２】
中間部分２０および先端部分２２のネジ山高さＭＨ、ＴＨが高ければ、支持部材２からの引抜き抵抗はより大きくなるが、ユーザが実際に手操作式のスクリュードライバでアンカー１０を装着することが難しくなる。従って、ネジ山高さＭＨ、ＴＨは、中間部分２０が支持部材２に捻込まれるときのトルクが許容できるものであるように選択される。
【００４３】
図１に示す実施形態では、中間部分２０のネジ部２１は、穿孔用ネジ部２３′の延長部分である概ね螺旋状のネジ部２１であり、かつ、乾式壁保持用ネジ部１９へ続いている。中間部分２０の外ネジ部２１もまた先端部分２２の二重螺旋と同様の二重螺旋として、中間部分２０を構造的に支持するようにできる。中間部分のネジ部２１は、また、ネジ部２１の基部に沿って応力が集中しないように、ネジ部２１と谷底２８との間に所定の曲率半径を持たせることができる。
【００４４】
支持部材２へ捻込まれる前にアンカー１０がストールしたときに、（後述するように）中間部分２０の頂の大きなネジ部１９が乾式壁１に係合しないように、中間部分２０および先端部分２２の合計の長さは、好ましくは、乾式壁１の厚さＴよりも大きくする。基端部分１８のネジ部１９が大きければ（後述するように）乾式壁１に係合せずに、乾式壁１を削り乾式壁１の表面に大きな傷が残る。長さＭＬは、また、特に、アンカー１０が乾式壁のみに捻込まれる場合に、乾式壁保持用ネジ部１９が乾式壁１との係合を開始する前に、乾式壁１への穿設を完了するように十分に長くしなければならない。これは、材料の穴あけは、ネジによる材料へ送出しよりも実質的に遅く材料内へ軸方向に前進する傾向があるからである。例えば、乾式壁保持用ネジ部１９によるアンカー１０の乾式壁１内への送出しは、アンカー１０による乾式壁１の穴あけよりも格段に速くなっている。乾式壁保持用ネジ部１９が乾式壁１に係合を開始する前に、穴あけ工程が完了していないと、乾式壁保持用ネジ部１９は、アンカー１０を乾式壁内に送出さずに、乾式壁１を削ってしまう。更に、中間部分２０および先端部分２２の長さＭＬと、アンカー１０を、特に支持部材２に捻込むために必要な装着トルクとのバランスを取ることが重要である。
【００４５】
更に、図１、２に示す実施形態において、中間部分２０は構造的に支持する複数のリブ５８を有している。好ましいリブ５８は、軸方向に延設され、かつ、中間部分２０の谷底２８から僅かに半径方向外側に突出している。リブ５８は、また、基端部分１８または先端部分２２にも配設して、支持部材２に穿設、捻込む際に、アンカー１０に沿って構造的に更に支持するようにしてもよい。
【００４６】
好ましい実施形態では、アンカー１０は二重螺旋ネジ部２３′、２３″およびリブ５８を具備し、該ネジ部およびリブは、協働して先端部分２２および中間部分２０の周囲にケージ状または格子状の支持部を提供し、アンカー１０を支持部材２内に捻込む際の高い捻り力によるアンカー１０の損壊防止を補助する。図３に示す軸孔８内の複数のスプライン４４もまたアンカー１０のケージ状または格子状の支持部を構成する。
【００４７】
基端部分
図１〜図４を参照すると、基端部分１８は、アンカー１０が装着されるとき、特に該アンカー１０が乾式壁のみに捻込まれる場合に、物品３の荷重が乾式壁１によって支持されるように乾式壁１と係合するネジ部を設けた外面を含む。乾式壁保持用ネジ部１９と乾式壁１との間が係合するように、乾式壁保持用ネジ部１９は乾式壁１に対応のネジ部６０を形成する。ネジ部を設けた外面は、基端部分１８に設けられたネジ部１９を含み、該ネジ部は、頂直径ＤＣを有した頂２７と、谷底直径ＤＲを有した谷底２６とを有している。乾式壁保持用ネジ部１９は高いネジ部であって、頂２７と谷底２６との間の距離、すなわちネジ山高さＤＨが部材保持用ネジ部２１および穿孔用ネジ部２３に対して大きくなっている。高い乾式壁保持用ネジ部１９は、該乾式壁保持用ネジ部１９が乾式壁１と接する面積を大きくし、引抜き強度を高めることを補助する。乾式壁保持用ネジ部１９のネジ山高さＤＨは、材保持用ネジ部２１および穿孔用ネジ部２３のネジ山高さＭＨ、ＴＨよりも実質的に大きくなっており、これにより乾式壁１からの引抜き強度が高くなる。乾式壁保持用ネジ部の頂２７の直径ＤＣは、基端部分１８の全長に亘って本質的に等しくなっている。１つの実施形態では、頂２７の直径ＤＣは、谷底２６の直径ＤＲの約２倍となっている。
【００４８】
図５を参照すると、好ましくは、該乾式壁保持用ネジ部が乾式壁１の背面５０の紙５１に係合するように、乾式壁保持用ネジ部１９の約３／４巻き部分が乾式壁１の裏側で係合するようにする。乾式壁の背面５０の係合する紙５１は、アンカー１０が乾式壁のみに捻込まれる場合に特に重要である。と言うのは、紙５１との係合が、アンカー１０と乾式壁１との間の保持力の実質的部分を提供することが見出されたからである。乾式壁保持用ネジ部１９は支持部材２内に捻込むことは意図していない。と言うのは、乾式壁保持用ネジ部１９が高いと、アンカー１０を支持部材２に捻込むために非常に高いトルクが必要となるからである。
【００４９】
図２、３を参照すると、基端部分１８の谷底２６は、該谷底２６が概ね切頭円錐形となり、基端部分１８の頂部における谷底２６の直径が基端部分１８の底部における谷底２６よりも大きくなるように、中間部分２０へ向けて先細りに形成することができる。図２の実施形態では、基端部分１８のテーパ状の谷底２６および中間部分２０のテーパ状の谷底２８は概ね連続し、概ね等しい角度でテーパ状に形成され、谷底２６、２８が概ね同じ切頭円錐形に沿って配置され、アンカー１０が弾道形または銃弾形となる。
【００５０】
図１に示す実施形態では、基端部分１８の外ネジ部１９は、中間部分２０の頂直径ＭＣおよびネジ山高さＭＨよりも実質的な大きな頂直径ＤＣおよびネジ山高さＤＨとを有している点を除いて、部材保持用ネジ部２１の延長部分である１つのネジ部１９である（図２、３参照）。１つの実施形態では、基端部分１８の頂直径ＤＣは、中間部分２０の頂直径ＭＣの約２倍となっている。
【００５１】
好ましくは、中間部分２０と基端部分１８との間に遷移領域６２が設けられ、該遷移領域では、頂直径およびネジ山高さが、部材保持用ネジ部２１から乾式壁保持用ネジ部１９へ大きくなっている。１つの実施形態では、遷移領域６２は、ネジの約３／４巻き分だけ延設されている。乾式壁保持用ネジ部１９は、好ましくは、図１に示すように概ね螺旋状である。乾式壁保持用ネジ部１９は、また、上述したように、２つのネジから成る二重螺旋とすることもでき、二重螺旋の一方のネジ部は、乾式壁保持用ネジ部１９のネジ山高さＤＨよりも実質的に低いネジ山高さを有した細目ねじとすることができる。この第２のネジ部は、アンカー１０に強度を付加するであろう。乾式壁保持用ネジ部１９は、また、ネジ部１９の基部での応力集中を低減するように、ネジ部１９と谷底２６との間に所定の曲率半径を持たせることができる。
【００５２】
図２、４を参照すると、乾式壁保持用ネジ部１９の上端はフランジ部４０から離間しており、フランジ部４０と乾式壁保持用ネジ部１９との間に頸部６４が形成される。頸部６４により、フランジ部４０の上面４１は、図４に示すように、乾式壁の表面４８と同じ高さ或いは同表面より低い位置に配置可能となる。と言うのは、フランジ部４０の手前の頸部６４において、乾式壁保持用ネジ部１９は不連続となり、乾式壁１に形成されたネジ部に空間ができ、これに隣接した材料がフランジ部４０によって圧縮可能となるからである。また、頸部６４によって、乾式壁保持用ネジ部１９が紙４９に係合して該紙を捩ってしまい、乾式壁の表面が見苦しくなることが確実に防止される。頸部６４は、約０．７６ｍｍ〜約２．５ｍｍ（約０．０３inch〜約０．１inch）、好ましくは約１．８ｍｍ（約０．０７inch）の長さＮＬを有している。
【００５３】
フランジ部４０を含めて基端部分１８の長さＤＬは、乾式壁保持用ネジ部１９の一部が乾式壁１の背面で裏面紙５１と係合するように、好ましくは、図４に示すように、乾式壁１の厚さＴよりも僅かに大きくなっている。乾式壁１の背面５０で紙５１と係合する乾式壁保持用ネジ部１９の長さと、乾式壁保持用ネジ部１９のその長さ部分を支持部材２内に捻込むために必要なトルクとをバランスさせて、基端部分１８の長さＤＬを慎重に選択することは重要である。更に、アンカー１０を異なる厚さの乾式壁１で使用可能とすることは望ましい。従って、基端部分１８がある特定長さＤＬを有している場合に、ネジ部１９がある厚さの乾式壁の裏面紙５１に係合することができても、より厚い乾式壁の裏面紙５１に係合させるには基端部分１８の長さが短すぎたり、或いは、薄い乾式壁のためには長すぎて乾式壁保持用ネジ部１９の過大な部分を支持部材内に捻込まなければならず、高い装着トルクが必要となることを覚えておくことは重要である。
【００５４】
乾式壁保持用ネジ部１９のピッチＰは、乾式壁保持用ネジ部１９の少なくとも完全な一巻き、好ましくは７／４巻き〜９／４巻きが乾式壁１内に存在するように、より好ましくは乾式壁保持用ネジ部１９の完全な約二巻きが乾式壁１内に埋設されるように選択される。１つの実施形態では、１２．７ｍｍ（１／２inch）または１５．９ｍｍ（５／８inch）の厚さを有した乾式壁１用の乾式壁保持用ネジ部１９のピッチＰは、約３．２ｍｍ〜約７．６ｍｍ（約１／８inch〜約０．３inch）、好ましくは約５．１ｍｍ（約０．２inch）である。好ましくは、乾式壁保持用ネジ部１９のピッチは、部材保持用ネジ部２１および穿孔用ネジ部２３のピッチに概ね等しくなっている。１つの実施形態では、遷移領域６２の近傍で乾式壁保持用ネジ部１９は、フランジ側端部１４近傍の残りのネジ部１９よりも大きなピッチを有している。この大きなピッチを有したネジ部分が乾式壁１と係合すると、該ネジ部分がアンカー１０を一層速く乾式壁内に牽引し、生じうるジャッキングに対する抵抗を補助する。
【００５５】
フレア形端部
図１〜図４を参照すると、フランジ部４０は、アンカー１０のフレア形端部１４に配設され、かつ、乾式壁保持用ネジ部の谷底２６に比較して拡大された直径ＦＤを有しており、フランジ部４０が乾式壁の表面４８の紙４９を保持するようになっている。１つの実施形態では、フランジ部４０は約１１．４ｍｍ〜約１５．２ｍｍ（約０．４５inch〜約０．６inch）、好ましくは約１３．１ｍｍ（約０．５１５inch）のフランジ直径ＦＤを有している。フランジ部４０は、また、ユーザがドライバでアンカー１０を回転させることができるように複数のトルク伝達面１５を含んでいる。フランジ部４０は、ドライバ４３の先端を受容するための凹所４２を含むことができる（図８参照）。凹所４２は、特定の種類のドライバ用の形状を有している。特に、凹所４２は、フィリップス型のドライバの先端を受承するためのフィリップス型の凹所である。
【００５６】
凹所４２は、ドライバ４３を受け入れるために軸孔８の内径よりも大きな有効直径を有しており、アンカーの壁３８は、凹所４２の位置でアンカー１０沿いの他の軸方向位置よりも薄くなっている。アンカー１０が受ける全トルクは凹所４２に集中しがちなので、フレア形端部１４は、特に、アンカー１０を支持部材２に捻込むための高い必要トルクのために、アンカー１０が支持部材２に捻込まれる場合に、アンカー１０が完全に捻込まれる前に破損してしまう可能性がある。図３に示す１つの実施形態では、アンカー１０は拡大した壁部３９を有しており、これにより凹所４２を補強するための膨出部６６が形成される。膨出部６６の拡大された壁部３９は、アンカー１０を捻込む間、凹所４２を完全に支持するために、凹所４２の軸方向の長さ全体に亘って延在している。
【００５７】
木製支持部材２の木の堅さおよび密度は大幅に変化し得る。硬さと密度の変化は、フランジ部４０の後端面４１を乾式壁の表面４８と面一となるように或いは表面４８よりも凹むようにフランジ部４０を乾式壁１に着座させるために必要な装着トルクを変化させる。更に、フランジ部４０が乾式壁に着座すると、アンカー１０を駆動するために要求されるトルクは、アンカー１０を単に乾式壁１および支持部材２を通して捻込む場合と比較して著しく増加する。ある場合には、ユーザが付与するトルクが過大となり、単にフランジ部４０を着座させことにとどまらず、ユーザがアンカー１０を回転させすぎて乾式壁１を削ってしまうことを生じる程に、着座したときのトルクの増加が高くなることもある。装着に必要なトルクが高く成りすぎる（例えば５．６N-m（５０inch−ポンド））と、通常の手操作工具ではフランジ部４０を着座させることが困難或いは不可能となる。
【００５８】
この着座問題を是正するために、アンカー１０のフランジ部４０は、ユーザが付与しなければならないトルク加重を低減するように修正することができる。１つの実施形態（図示せず）では、アンカー１０はフランジ部を備えないか、或いは、乾式壁保持用ネジ部１９の頂直径ＤＣよりも小さな直径を有し、着座させるために必要なトルクを実質的に低減するようになっている。これにより、ユーザが簡単にフランジ部またはアンカー１０の後端を着座させることが可能となり、過剰に回転させてしまうような状況が低減される。と言うのは、トルクの増加が著しく低減または除去されるからである。
【００５９】
破断フランジ部
アンカー１０は、図８に示すような破断フランジ部４０′を有していてもよい。アンカー１０は、所定のトルクで破断させるために、かじり(scoring)、切欠、スリットまたは複数の小孔などの脆弱要素から成る破断領域６８を具備する。ドライバ４３からアンカー１０に所定のトルクが付与されると、フランジ部４０′はアンカーの本体１２から破断し、ユーザはフランジ部４０′を着座させる必要がなくなる。フランジ部４０′が破断したときに、残ったアンカー本体１２の部分が乾式壁の表面４８と同じ高さまたは該表面から凹んだ位置にあり、かつ、アンカー１０が機能し続けて取付締結具４を受承可能となるような、アンカー１０の軸方向位置に破断領域６８が設けられる。フランジ部４０′の破断トルクは、フランジ部４０′が破断したときに、残ったアンカー１０の外側部分が乾式壁の表面と面一となり或いは該表面から僅かに凹み、これによって、次の仕上作用により、或いは場合によっては更なる仕上をすることなく良好な外観が得られるように、アンカー１０の実質的に全長を乾式壁１および支持部材２に捻込むために通常必要となるトルクよりも高いトルクでなければならない。
【００６０】
本発明のアンカーの多くの特徴を説明した。本発明の例として幾つかの実施形態を以下に説明する。
【００６１】
尖端破断形実施形態
図１〜図４、７を参照すると、アンカー１０の１つの実施形態は、少なくとも１つの中間部分２０と、取付締結具４が本体１２の部分１６′を破断して（図７参照）、取付締結具の尖端３６が穿孔端１６の元の位置（図４参照）を越えて突出すことができるようにした脆弱な先端部分２２とを具備している。
【００６２】
アンカー１０の破断先端部の実施形態は、アンカー１０よりも長い取付締結具４を使用したときに、取付締結具の尖端３６がアンカー１０を壊し或いは突抜け、取付締結具の尖端３６が図７に示すようにアンカー本体１２よりも更に突出し、アンカー１０および取付締結具４のユーザが、色々な厚さの物品３のために、アンカー１０が取付締結具４を支持するために十分な長さを有しているかどうかを気にせずに、非常に長い取付締結具４を使用可能となる。或いは、取付締結具の尖端３６がアンカー本体１２を突抜けずに軸孔８内に残るように、短い取付締結具４を使用することもできる。
【００６３】
図４、７を参照すると、アンカー１０の装着後、取付締結具の尖端３６が、先端部分２２内に軸に垂直に配置された軸孔８の終端９に当接するまで、取付締結具４が軸孔８内に捻込まれる。ユーザが取付締結具４を捻込み続けると、先端部分２２に作用する力が大きくなり先端部分２２の一部がアンカー本体１２の他の部分から破断する。図７に示す実施形態では、先端部分２２の周囲に沿って穿孔端１６′が破断し、かつ、取付締結具４と係合し続けて、該穿孔端１６′は、取付締結具４によって支持部材内に更に押し込められる。
【００６４】
図１〜図３の実施形態において、先端部分２２は、穿孔端１６が所望位置で確実に破断することを補助するための、アンカー本体１２の構造に設けられた脆弱要素を含んでいる。脆弱要素の一例は、所望の軸方向破断位置に設けられた長手方向または横断方向の切欠７０のような、ネジ部２３の破断部である。ネジ部２３は構造的な支持部を提供するので、ネジ部２３の切欠７０は、アンカー本体１２に軸孔の終端に当接する取付締結具４によって生成される引張力に耐えることのできない小さな領域の構造的脆弱部を提供する。切欠７０は、また、取付締結具４をアンカー１０から取外す場合に、ネジ部２３が取付締結具４の周囲でゆるむことを防止するようにし、アンカー１０の乾式壁１からの脱離防止を補助する。１つの実施形態では、切欠７０は約４．３ｍｍ（約０．１７inch）の幅を有し、約０．７６ｍｍ（約０．０３inch）の深さを以てネジ部に切り欠かれている。
【００６５】
図３を参照すると、他の脆弱要素は、軸方向の所望の破断位置に軸孔８の直径に鋭い段差部７２を設けることを含んでいる。段差部７２は、応力集中させて該段差部７２で穿孔端１６が破断しやすくする。他の脆弱要素は、軸孔の終端９の概ね円錐状の領域に設けた内側溝のような、穿孔端１６の軸方向の所望の破断位置に設けられた複数の溝や小孔（図示せず）を含んでいる。
【００６６】
図９、１０に示す割れ尖端の実施形態では、先端部分２２は、等間隔に配置された軸方向に延びるスリット７４のような複数の脆弱領域を含んでいる。この脆弱領域は、取付締結具の尖端３６が軸孔の終端９に当接したときに、概ねスリット７４′に沿って先端部分２２を分割し、穿孔端１６が、図１０に示すように、取付締結具４によって半径方向外側に押圧されるように、先端部分２２の壁３８を弱めることを含んでいる。穿孔端１６の分割された部分はアンカー本体１２に連結された状態で残り、かつ、先端部分のネジ部２３は支持部材２に係合した状態で残り、アンカー１０と支持部材２とが一層強固に保持される。
【００６７】
図２、３を参照すると、アンカー１０の尖端が破断する実施形態は、先端部分２２から突出した一対のウィング部５４を具備している。ウィング部５４の各々は、各ウィング部５４の一部がネジ部２３′、２３″に連結され、かつ、各ウィング部５４の一部が穿孔用ネジ部の谷底３０に連結されるように、先端部分２２に連結されている。アンカー１０のウィング部５４は半径方向外側に突き出ており、かつ、軸方向下方に僅かに延び、尖端点５５を含んでいる。該尖端点は、尖端点４６と概ね同じ方向に配向され、乾式壁の紙４９を裁断するが引裂かないようになっている。１つの実施形態では、ウィング部５４は、中心軸線６から約２．５４ｍｍ〜約３．５６ｍｍ（約０．１inch〜約０．１４inch）、好ましくは約２．７９ｍｍ（約０．１１inch）の距離を以て先端部分２２から半径方向外側に突出しており、かつ、ウィング部５４は、約１．５２ｍｍ〜約２．２９ｍｍ（約０．０６inch〜約０．０９inch）の軸方向長さを有している。１つの実施形態では、ウィング部５４は、約５．０８ｍｍ〜約７．１１ｍｍ（約０．２inch〜約０．２８inch）、好ましくは約５．５９ｍｍ（約０、２２inch）のウィング部５４間の幅ＷＷを有している。
【００６８】
近時使用されてている殆どの乾式壁１は、厚さが１２．７ｍｍ（１／２inch）または１５．９ｍｍ（５／８inch）であり、従って、基端部分１８の長さＤＬは、フランジ部４０を含めて、約１１．１ｍｍ〜約１９．１ｍｍ（約７／１６inch〜約３／４inch）、好ましくは約１２．７ｍｍ〜約１７．５ｍｍ（約１／２inch〜約１１／１６inch）、一層好ましくは１５．９ｍｍ（５／８inch）である。基端部分１８およびフランジ部４０の長さＤＬは、概ね中間部分２０および先端部分２２の長さＭＬに等しくなっている。
【００６９】
基端部分１８は、約１１．４ｍｍ〜約１３．３ｍｍ（約０．４５inch〜約０．５２５inch）、好ましくは約１２．２（約０．４８inch）の頂直径ＤＣと、フランジ部４０の近傍で約６．１０ｍｍ〜約７．６２ｍｍ（約０．２４inch〜約０．３inch）、好ましくは約６．３５（約１／４inch）の谷底直径ＤＲと、約１．９１ｍｍ〜約３．５６ｍｍ（約０．０７５inch〜約０．１４inch）、好ましくは約３．２ｍｍ（約１／８inch）のネジ山高さＤＨとを有し、基端部分１８の谷底２６は、基端部分１８の両側で中心軸線６に対して約１／２°〜約３°、好ましくは約１°の角度を以て中間部分２０へ向けて先細りに形成されている。
【００７０】
アンカー１０の中間部分２０は、基端部分１８の近傍において約６．６０ｍｍ〜約８．８９ｍｍ（約０．２６inch〜約０．３５inch）、好ましくは約７．１１（約０．２８inch）の頂直径ＭＣと、基端部分１８の近傍において約５．０８ｍｍ〜約６．３５ｍｍ（約０．２inch〜約１／４inch）、好ましくは約５．５８ｍｍ（約０．２２inch）のネジ山高さＭＨとを有し、中間部分２０の谷底２８は、中心軸線６に対して約１°〜約４°、好ましくは約２．５°の角度を以て先端部分２２へ向けて先細りに形成されている。図２に示す１つの実施形態では、基端部分の谷底２６のテーパ角は、中間部分の谷底２８のテーパ角と実質的に等しくなっている。
【００７１】
アンカー１０の先端部分２２は、約５．８４ｍｍ〜約６．６０ｍｍ（約０．２３inch〜約０．２６inch）、好ましくは約６．１０ｍｍ（約０．２４inch）の最大頂直径ＴＣと、約４．５７ｍｍ〜約５．５９ｍｍ（約０．１８inch〜約０．２２inch）、好ましくは約５．０８ｍｍ（約０．２inch）の最大谷底直径ＴＲと、約０．５０８ｍｍ〜約１．７８ｍｍ（約０．０２inch〜約０．０７inch）、好ましくは約０．８９ｍｍ（０．０３５inch）のネジ山高さＴＨとを有し、穿孔用ネジ部の谷底３０は、中心軸線６に対して約１０°〜約２０°、好ましくは約１５°の角度を以て穿孔端１６へ向けて先細りに形成されている。中間部分２０および先端部分２２の全長ＭＬは、約１２．７ｍｍ〜約２２．２ｍｍ（約１／２inch〜約７／８inch）、好ましくは約１５．９ｍｍ（約５／８inch）とすることができる。
【００７２】
アンカー１０は、谷底２８に設けられた軸方向に延びる複数の支持リブ５８を含む。１つの実施形態では、リブ５８は、図２に示すように、リブ５８の後端よりも、駆動側端部において半径方向外側に一層長く突出している。１つの実施形態では、リブ５８は、約５．０８ｍｍ〜約６．６０ｍｍ（約０．２inch〜約０．３６inch）、好ましくは約７１１ｍｍ（約０．２８inch）の長さＲＬを有し、約１．０２ｍｍ〜約２．５４ｍｍ（約０．０４inch〜約０．１inch）、好ましくは約２．０３ｍｍ（約０．０８inch）の幅ＲＷを有し、かつ、リブ５８は約０．３８ｍｍ（約０．０１５inch）の距離を以て谷底２８から突出している。
【００７３】
缶切り形実施形態
図１１〜図１３を参照すると、アンカー１０ｂの缶切り形実施形態が図示されており、該実施形態は、少なくとも１つの中間部分２０ｂおよび先端部分２２ｂの外径は、取付締結具４の頂直径すなわち外径よりも小さくなっており、取付締結具のネジ部５が、少なくとも１つの中間部分２０ｂおよび先端部分２２ｂから突出し、取付締結具の尖端３６が、穿孔端１６ｂの元の位置を越えて突き出るようになっている。先端部分２２ｂの近傍において、軸孔８と先端部分２２ｂまたは中間部分２０ｂとの間の壁３８ｂは、図１３に示すように、取付締結具のネジ部５が壁３８ｂを切断可能なように十分に薄く、かつ、中心軸線６の十分に近傍にあり、アンカー本体１２ｂの周壁を切断して、穿孔端１６ｂが残りのアンカー本体１２ｂに連結されていないようにする。穿孔端１６ｂは、アンカー本体１２ｂの残りの部分から分離され、かつ、図７に示す穿孔端１６′のように、取付締結具の尖端３６に係合した状態で保持される。
【００７４】
壁３８ｂは、取付締結具のネジ部５が壁３８ｂを切断できるように、中心軸線６の近傍に配置されているので、中間部分２０ｂの対応の谷底直径ＭＲ′もまた小さくなり、締結具を装着するために必要なトルクが小さくなり、また、製造するための材料も低減される。
【００７５】
アンカー１０ｂは、また、尖端が破断する実施形態のアンカー１０のウィング部５４と同様のウィング部５４ｂを有することができる。１つの実施形態では、ウィング部５４ｂは軸方向に延設されているが、乾式壁１の表面を裁断する尖端点を備えていない。
【００７６】
アンカー１０ｂの缶切り形実施形態の基端部分１８ｂは、上述した尖端が破断する実施形態のアンカー１０と概ね同じ寸法を有している。アンカー１０ｂの中間部分２０ｂは、図２に示すアンカー１０の中間部分２０と少し異なっている。中間部分２０ｂの一部が、基端部分の谷底２６ｂのテーパ角よりも著しく大きな角度で先端部分２２ｂへ向けて先細りに形成されており、部材保持用ネジ部の谷底２８ｂが、尖端が破断する実施形態の部材保持用ネジ部の谷底２８よりも小さくなっている。小さな部材保持用ネジ部の谷底２８ｂによって、取付締結具のネジ部５は、穿孔端１６ｂの一部をアンカー本体１２ｂの残りの部分から切離すことが可能となる。１つの実施形態では、中間部分２０ｂは、約４．０６ｍｍ〜約５．５９ｍｍ（約０．１６inch〜約０．２２inch）、好ましくは約５．０８ｍｍ（約０．２inch）の谷底直径ＭＲ′を有する。アンカー１０ｂの先端部分２２ｂは、また、尖端が破断する実施形態のアンカー１０の最大谷底直径およびネジ山直径よりも小さな最大谷底直径およびネジ山直径を有している。
【００７７】
尖端バイパス形実施形態
図１４〜図１８を参照すると、他の実施形態によるアンカー１０ｃでは、少なくとも１つの中間部分２０ｃ、２２ｃが取付締結具の尖端３６によって貫通され、取付締結具の尖端３６は穿孔端１６ｃをバイパスするようになっている。図１５に示す実施形態では、軸孔８ｃは、中間部分２０ｃへは実質的に延設されておらず、中間部分２０ｃおよび先端部分２２ｃの実質的に全てが中実となっている（図１５参照）。中間部分２０ｃおよび先端部分２２ｃに軸孔８ｃが殆ど存在しないか或いは全く存在しないので、これらの部分は、より細くすることができ、必要トルクが低減されるので、アンカー１０ｃを乾式壁１および支持部材２へ容易に捻込むことが可能となり、また、アンカー１０ｃを一層速く乾式壁１および支持部材２へ捻込むことが可能となる。更に、中実の中間部分２０ｃおよび先端部分２２ｃは、また構造的に一層強固である。１つの実施形態では、中間部分２０ｃは、上述した尖端が破断する実施形態のアンカー１０および缶切り形実施形態のアンカー１０ｂと比較して、約４．５７ｍｍ〜約５．５９ｍｍ（約０．１８inch〜約０．２２inch）、好ましくは約５．０８ｍｍ（約０．２inch）の頂直径ＭＣ″を有している。
【００７８】
アンカー１０ｃの軸孔８ｃは、取付締結具４が側壁３８ｃの薄くなっている領域７６を切断、押圧するようになっている。取付締結具４は、次いで、図１７、１８に示すように、該取付締結具４が通過する際、中間部分２０ｃおよび穿孔端１６ｃを側部へ押圧する。中間部分２０ｃは、取付締結具４ｃにより側部へ押圧されるように、アンカー本体１２ｃに連結された状態で残り、支持部材２に係合した状態を維持して、アンカー１０ｃの引抜き抵抗およびジャッキングに対する抵抗を強化する。
【００７９】
図１５に示す実施形態では、軸孔８ｃは、軸孔の終端９ｃに薄肉領域７６へ向けて傾斜した支持面７８ｃを有している。取付締結具４が捻込まれると、その尖端３６が支持面７８ｃに当接し、中間部分２０ｃおよび先端部分２２ｃを側方へ逸らすカム作用が生じる。
【００８０】
図１６を参照すると、薄肉領域７６は、中間部分２０を通して延在する平坦面５２ｃにより達成することができる。また、中間部分２０と基端部分１８とが接合されている位置の近傍に切欠８０を設けても良い。該切欠８０は、取付締結具４によって中間部分２０が側方へ押圧される際に、該中間部分の回転作用またはカム作用を補助する。
【００８１】
尖端開放形実施形態
図１９に示すアンカー１０ｄの尖端開放形実施形態では、先端部分２２ｄは尖端点を備えておらず、代わりに開いた穿孔端１６ｄを有している。開いた穿孔端１６ｄによって、取付締結具４は、その尖端３６がアンカー１０ｄを穿刺したり或いは破断したりすることなく、端部が開いているアンカー１０ｄが支持部材２を保持した状態で、穿孔端１６ｄを通過して突出することができる。
【００８２】
アンカー１０ｄは、尖端点から所定の軸方向距離の位置で穿孔端が切除されている部分を除いて、尖端が破断する実施形態のアンカー１０と同様に構成されている。開いた穿孔端１６ｄによって、穿孔端１６ｄまで延設されている軸孔８ｄの内径は、取付締結具４が穿孔端１６ｄを過度に貫かないように、好ましくは、ネジ部を有する取付締結具４の谷底直径よりも大きく、また、好ましくは、ネジ部を有する取付締結具４の頂直径に等しいか或いは僅かに大きくする。
【００８３】
好ましくは、開いた穿孔端１６ｄは、乾式壁１を穿孔し始めるときに、乾式壁１と係合し、アンカー１０ｄが所望位置で乾式壁１を穿孔することを確実にする中心位置決め要素８２を含んでいる（図１９参照）。中心位置決め要素８２は、一点８４に収斂する薄肉の複数の脚部８３を含むことができる。薄肉の脚部８３は、最初は乾式壁１を貫通して穿孔可能な構造的完全性を備えているが、アンカー１０ｄが乾式壁１および支持部材２内に捻込むための力によって最終的には破損する。
【００８４】
装着方法
ユーザがアンカー１０および細長い取付締結具４を支持部材に取付けられた乾式壁１に装着する方法は、中心軸線６、細長い取付締結具４を受承する軸孔８、トルク伝達面１５を有したフレア形端部１４、フレア形端部１４の概ね反対側の穿孔端１６、フレア形端部１４の近傍の基端部分１８、中間部分２０および穿孔端１６まで延在する先端部分２２を有する細長いアンカー１０を準備する段階を具備している。基端部分１８は、谷底２６と頂２７とを有した乾式壁保持用ネジ部１９のようなネジを設けた外面を有しており、該頂は、頂直径ＤＣおよびネジ山高さＤＨを有している。中間部分２０は、谷底２８と頂２９とを有した部材保持用ネジ部２１のようなネジを設けた外面を有しており、該頂は、乾式壁保持用ネジ部の頂直径ＤＣよりも実質的に小さな頂直径ＭＣ、および、乾式壁保持用ネジ部のネジ山高さＤＨよりも実質的に小さなネジ山高さＭＨを有している。先端部分２２は、穿孔端１６へ向けて先細りに形成された谷底３０と、頂３１とを有した部材保持用ネジ部２１のようなネジを設けた外面を有しており、該頂は、乾式壁保持用ネジ部の頂直径ＤＣよりも実質的に小さな頂直径ＴＣ、および、乾式壁保持用ネジ部のネジ山高さＤＨよりも実質的に小さなネジ山高さＴＨを有している。前記方法は、更に、穿孔端１６を乾式壁の表面４８に配置する段階と、先端部分２２が乾式壁１を貫通して支持部材２を穿孔し、乾式壁保持用ネジ部１９が前記乾式壁と係合するようにアンカー１０を捻込む段階と、細長い取付締結具４をアンカー１０の軸孔８内に挿入する段階とを含む。
【００８５】
１つの実施形態では、前記装着方法は、更に、穿孔端１６の元の位置を越えて取付締結具の尖端３６を突出させる段階と、図１３に示すように、中間部分２０ｂにおいて取付締結具のネジ部５によって壁３８ｂを切断することにより、或いは、図１７〜図１８に示すように、中間部分２０ｃまたは穿孔端１６ｃを取付締結具の尖端３６によって穿刺することにより、取付締結具４によって中間部分２０と先端部分２２の少なくとも一方を穿刺する段階と、図７に示すように、穿孔端１６′のようなアンカー１０の一部を取付締結具４によって破断する段階と、取付締結具４を支持部材２に係合させる段階と、図７、１０、１３、１８に示すように、取付締結具４に物品３を取付ける段階とを含む。
【００８６】
製造方法
図２０、２１を参照すると、アンカー１０の製造方法は、フレア形端部１１４、フレア形端部１１４の近傍の基端部分１１８、中間部分１２０、先端部分１２２、フレア形端部１１４の概ね反対側の第２の端部１１６、および、フレア形端部１１４において空洞１１０内に延設された細長いコア部１０８を備えた空洞１１０を有した成形型１００を準備する段階を含んでいる。基端部分１１８は、谷底１２６と頂１２７とを有した内ネジ部１１９を有しており、該頂は、頂直径ＭＤＣおよびネジ山高さＭＤＴを有している。中間部分１２０は、谷底１２８と頂１２９とを有した内ネジ部１２１を有しており、該頂は、第１のネジ部の頂直径ＭＤＣよりも実質的に小さな頂直径ＭＭＣ、および、第１のネジ部のネジ山高さＭＤＴよりも実質的に小さなネジ山高さＭＭＴを有している。先端部分１２２は、第２の端部１１６へ向けて先細りに形成された谷底１３０と、頂１３１とを有した内ネジ部１２１を有しており、該頂は、第１のネジ部の頂直径ＭＤＣよりも実質的に小さな頂直径ＭＴＣ、および、第１のネジ部のネジ山高さＭＤＨよりも実質的に小さなネジ山高さＭＴＨを有している。前記製造方法は、更に、亜鉛合金などの溶融金属を空洞１１０内に供給する段階と、該溶融金属を硬化させてアンカー１０を形成する段階と、アンカー１０を成形型１００から取外す段階とを含む。
【００８７】
成形型の空洞１１０は、材料が硬化したときにアンカー１０が形成されるように、アンカー１０と同じ形状を有している。詳細には、成形型のフレア形端部１１４がアンカー１０のフレア形端部１４を形成し、成形型の第２の端部１１６が穿孔端１６を形成し、基端部分１１８が基端部分１８を形成し、中間部分１２０が中間部分２０を形成し、先端部分１２２が先端部分２２を形成し、細長いコア部１０８が軸孔８を形成する。
【００８８】
本発明によるアンカーは、ユーザーがアンカーを装着する乾式壁部分の背後に支持部材が存在するか否かを気にせずに、或は支持部材があることが判っている場合にも気にせずに乾式壁にアンカーを装着することを可能とするものである。また、本発明のアンカーでは、取付締結具の先端がアンカーの穿孔端を越えて突出することを可能となっているため、ユーザーが種々の長さの取付締結具を使用することが可能となる。
【００８９】
小頭部実施形態
図２２〜図２４を参照すると、乾式壁１のような脆弱材料で用いるアンカー２１０は、中心軸線２０６、取付締結具を受承する軸孔２０８、基端２１４および穿孔端２１６を具備している。基端２１４に隣接させて設けられている基端部部２１８は、乾式壁１と係合するネジ部２１９と、穿孔端２１６に隣接した穿孔部分２２４とを有している。ネジ部２１９は、谷底直径ＰＲの谷底２２６と、頂直径ＰＣの頂２２７とを有する。基端２１４に隣接させて設けられている頭部２４０は、頂直径ＰＣよりも小さな外径ＨＤを有する。アンカー２１０は、アンカー２１０を乾式壁１を貫通させて前進させる際、乾式壁１のブリスタ防止を補助する特徴を含んでいる。
【００９０】
図２３、２４を参照すると、頭部２４０は、アンカー２１０が乾式壁１の脆弱材料内を前進する際に、乾式壁１の目に見える歪みまたはブリスタを低減するように形成されている。頭部２４０は、従来のアンカーの頭部や図１〜図３に示すフランジ部４０のようなフランジ部よりも格段に小さな外径ＨＤを有する。頭部２４０の小さな外径ＨＤにより、アンカー２１０が着座したときに、乾式壁１を押圧する頭部の面積が小さくなる。
【００９１】
頭部２４０は、本体２１２の基端２１４に連結されており、スクリュードライバの尖端のようなドライバのための軸方向の凹所２４２を含む。凹所２４２は、アンカー２１０を回転させるためにドライバがアンカー２１０にトルクを付与可能とする複数のトルク伝達面２１５を含む。図２４に示す１つの実施形態では、凹所２４２は、フィリップス形のスクリュードライバまたは動力式スクリュードライバのフィリップス形先端部を受承するためにフィリップス形の形状を有している。
【００９２】
頭部２４０は、乾式壁と係合するネジ部２１９の最大直径または頂直径ＰＣよりも小さな外径ＨＤを有する。基端部部２１８の谷底２２６は、アンカー２１０が捻込まれる際、乾式壁１を押退け、該乾式壁を貫通させて穴を形成する。従って、頭部２４０の外径ＨＤは、ネジ部２１９の谷底直径ＰＲに可及的に近い長さであり、頭部２４０のために乾式壁１の少量が押退けられるように、頭部２４０が、乾式壁１のこの穴からほんの僅か突出するようになっている。また、小さな直径ＨＤによって、取付締結具に取付けた小型のカーテンブラケットや綱止めのような小さな物品の背後に頭部２４０を容易に隠すことができ、物品を取付けるとアンカーの頭部２４０は見えなくなる。
【００９３】
頭部２４０の外径ＨＤは、凹所２４２を包囲する本体２１２の壁であって、アンカー２１０を乾式壁１、好ましくは乾式壁１および該乾式壁１を取付けた木製スタッドのような支持部材２にアンカー２１０を壊すことなく捻込むために必要なトルクに耐え得る構造的完全性を提供するのに十分な厚さのを基端２１４に持ちながら、乾式壁１のブリスタを効果的に防止するために十分に小さく、かつ、頭部２４０に凹所２４２を設けることができる程度に十分に大きくなければならない。
【００９４】
１つの実施形態では、頭部２４０は頂直径ＰＣの約５０％〜約８０％、好ましくは約７５％〜約８０％の外径ＨＤを有する。１つの実施形態では、頭部の直径ＨＤは、頂直径ＰＣの約７８％となっている。望ましくは、頭部２４０の外径ＨＤはネジ部２１９の谷底直径ＰＲと実質的に同じであり、また、谷底直径ＰＲの約１倍〜約１．５倍、好ましくは約１．２５倍〜約１．４５倍としてもよい。図２３に示す１つの実施形態では、頭部２４０の外径ＨＤは、谷底直径ＰＲの約１．３８倍となっている。
【００９５】
１つの実施形態では、頭部２４０の外径ＨＤは、約６．３５ｍｍ〜約１０．２ｍｍ（約０．２５inch〜約０．４inch）、好ましくは約８．３８ｍｍ〜約８．８９ｍｍ（約０．３inch〜約０．３５inch）とすることができ、１つの実施形態では約８．６４ｍｍ（約０．３４inch）である。ネジ部２１９は、約１０．２ｍｍ〜約１２．７ｍｍ（約０．４inch〜約０．５inch）、好ましくは約１０．７ｍｍ〜約１１．４ｍｍ（約０．４２inch〜約０．４５inch）の頂直径ＰＣを有し、また、１つの実施形態では約１０．９ｍｍ（約０．４３inch）である。ネジ部２１９は、約５．０８ｍｍ〜約７．６２ｍｍ（約０．２inch〜約０．３inch）、好ましくは約５．７２ｍｍ〜約６．３５ｍｍ（約０．２２５inch〜約０．２５inch）の谷底直径ＰＲを有し、また、１つの実施形態では約６．２２ｍｍ（約０．２４５inch）となっている。
【００９６】
頭部２４０は、乾式壁と係合するネジ部２１９に対して小さくなっているので、アンカー２１０が適切な深さまで捻込まれたときをユーザが知ることが難しいこともあろう。あるアンカーが適切な深さまで捻込まれたことを示す有効な表示は、乾式壁１に大きな頭部が着座したときにユーザが感じるトルクの増加である。図２３に示す実施形態では、ユーザは、トルクの急激な増加を感知しないであろう。と言うのは、頭部２４０が小さな外径ＨＤを有しているからである。従って、ユーザは、頭部２４０が乾式壁の表面２４８と面一となる或いは該表面のすぐ下にくる適切な深さにくるまでアンカー２１０を捻込むことによって、視覚的にアンカー２１０の適切な装着深さを判断しなければならないであろう。
【００９７】
図２５を参照すると、アンカー２１０′の別の実施形態では、頭部２４０′に環状ワッシャまたはキャップ２４６が取付けられており、アンカー２１０′が適切な深さまで捻込まれ、頭部２４０′が乾式壁１の適切な位置にあるとき、キャップ２４６が頭部２４０′から脱離して、ポンと外れる。キャップ２４６が脱離するするまで該キャップ２４６が頭部２４０′にしっかりと係合しているように、頭部２４０′は、図２５に示すように、キャップ２４６を受承するための溝２４１を含むことができ、キャップ２４６は、該環状キャップ２４６の内側に溝２４１と相補形のリップ部２４７を含むことができる。キャップ２４６は、好ましくはプラスチック材料から形成され、プラスチック製のシートを適切な寸法にて環状ディスクを裁断することにより、或いは、プラスチック製のワッシャを型により成形することにより形成することができる。
【００９８】
基端部分
図２２、２３を参照すると、基端部分２１８は、図１〜図３に示したアンカー１０の基端部分１８と同様に構成されており、基端部分１８は、乾式壁１と係合するための高いネジ部２１９を含み、ネジ部２１９は、谷底直径ＰＲの谷底２２６と、頂直径ＰＣの頂２２７とを有している。好ましくは、ネジ部２１９は、また、アンカー２１０が捻込まれるときに、乾式壁の表面２４８におけるブリスタ形成の防止を補助することによって、乾式壁１に発生する目に見える歪みを最小限に抑制する。
【００９９】
ブリスタ形成の防止を補助するために、アンカー２１０が捻込まれるときに乾式壁１内に押し込まれるネジ部２１９の表面積が小さくなるように、ネジ部２１９の頂直径ＰＣは僅かに低減することができる。図２３に示す１つの実施形態では、図１〜図３に示したアンカー１０の角度を持った頂２７ではなく、ネジ部２１９の頂２２７に概ね平坦なランド部２３４を設けることによって、頂直径が低減されている。概ね平坦なランド部２３４を設けることにより頂２２７が内側に僅かに移動し、全頂直径ＰＣが低減される。頂直径ＰＣは、ランド部２３４を設けなかった場合の頂直径ＰＣから、約２％〜約１０％、好ましくは約３％〜約７％、１つの実施形態では約５％低減される。
【０１００】
１つの実施形態では、ネジ部２１９は概ね螺旋状のネジ部２１９であって、ランド部２３４は、ネジ部２１９の頂２２７に沿って延設された概ね螺旋状の帯である。好ましくはは、ランド部２３４の表面は、中心軸線２０６に概ね平行となっている。ランド部２３４を設けたネジ部２１９は、ランド部２３４を有したアンカー２１０を型により成形したり鋳造したりして形成することができる。或いは、アンカー１０のネジ部１９と同様のネジ部２１９を先ず形成し、次いで、該ネジ部２１９の頂２２７を削り或いは他の方法で低減、平坦化することによって形成することができる。
【０１０１】
単に頂直径を低減し角度を持った頂を形成するのではなく、概ね平坦なランド部２３４を頂２２７に設けることはより望ましい。と言うのは、ネジ部２１９の厚さは、ランド部２３４を形成しなかった場合と同じ厚さに保たれるからである。これは、アンカー本体２１２が乾式壁１および支持部材２内に捻込まれる際、ネジ部２１９がアンカー本体２１２を一層構造的に支持し、より厚いネジ部２１９は一層強固に本体２１２を支持するので望ましい。
【０１０２】
ランド部２３４は、乾式壁１におけるブリスタを防止するのに十分ネジ部２１９の頂２２７が小さくなるように十分に長い軸方向長さＬＥを持つべきであるが、頂直径ＰＣのネジ部２１９が十分の乾式壁１の保持強度を発生し、かつ、乾式壁１および支持部材２内に捻込まれる際にネジ部２１９が十分の構造的強度を提供するように、十分に小さな軸方向長さＬＥを持っている。頭部２４０の軸方向長さＬＥは、ネジ部２１９の頂直径ＰＣの約２％〜約１０％、好ましくは約４．５％〜約６％である。１つの実施形態では、ランド部２３４の軸方向長さＬＥは、約３．８１ｍｍ〜約１．０２ｍｍ（約０．０１５inch〜約０．０４inch）、好ましくは約０．５０８ｍｍ〜約０．６３５ｍｍ（約０．０２inch〜約０．０２５inch）である。
【０１０３】
穿孔部分
図２２、２３を参照すると、アンカー本体２１２は、乾式壁１を貫通させて穿孔するための、かつ、好ましくは、アンカー２１０を木製スタッドのような支持部材２へ駆動するための穿孔部分２２４を含んでいる。穿孔部分２２４は、図１〜図３に示したアンカー１０の中間部分２０および先端部分２２と同様の中間部分２２０および先端部分２２２を有している。
【０１０４】
中間部分２２０もまたネジ部２２１を有しているが、該ネジ部２２１が支持部材に係合したときに、該中間部分のネジ部を支持部材に捻込むために必要なトルクが過度に高くならないように、中間部分２２０のネジ部２２１は、乾式壁と係合する基端部分２１８のネジ部２１９のネジ山高さおよび頂直径ＰＣよりも実質的に小さなネジ山高さおよび頂直径ＩＣを有している。中間部分のネジ部２２１が支持部材に出会うと、該支持部材と係合し、アンカー２１０は、乾式壁１および該支持部材に更に固定される。中間部分のネジ部２２１の谷底２２８は、基端部部２１８の谷底直径ＰＲと概ね等しい直径ＩＲを有している。基端部部２１８の谷底直径２２６および中間部分２２０の谷底２２８は、本体２１２の頭部２４０から先端部分２２２へ向けて僅かに先細りに形成することができる。１つの実施形態では、中間部分２２０は、基端部部のネジ部２１９の高いネジ山高さおよび頂直径ＰＣから中間部分のネジ部２２１の実質的に低いネジ山高さおよび頂直径ＩＣへ遷移しながら、基端部部２１８の概ね螺旋状のネジ部２１９から連続する概ね螺旋状のネジ部２２１を有する。
【０１０５】
図２３を参照すると、先端部分２２２は、アンカー１０の先端部分２２よりも小さくすることができる。好ましくは、先端部分２２２は、概ね円錐形に形成されており、ネジ部２２３ａ、２２３ｂを有している。該ネジ部２２３ａ、２２３ｂは、ユーザが先端部分２２２を支持部材に捻込むことが過度に難しくならずに該ネジ部を支持部材に係合可能となるように、小さなネジ山高さおよび頂直径ＤＴＣを有している。１つの実施形態では、先端部分のネジ部２２３ａ、２２３ｂは、先端部分２２２の周囲に二重螺旋状に設けられた概ね螺旋状の２つのネジ部２２３ａ、２２３ｂから成る。２つの概ね螺旋状の２つのネジ部の一方のネジ部２２３ａは、中間部分の概ね螺旋状のネジ部２２０から連続するように形成することができる。二重螺旋状のネジ部２２３ａ、２２３ｂによって先端部分２２２を支持部材内に均等に駆動可能となり、また該二重螺旋状のネジ部は先端部分２２２の周囲に均等な付加的強度を提供する。先端部分２２２または中間部分２２０は、乾式壁１を穿孔し、所望の直径を有するように該乾式壁１に穴を形成するための１または複数のウィング部２５４を備えている。好ましくは、上述したように、ウィング部２５４は、支持部材に係合したときにアンカー２１０から破断して、ウィング部２５４が支持部材を穿孔しないようになっている。
【０１０６】
好ましい実施形態では、アンカー２１０は、中心軸線２０６、取付締結具を受承する軸孔２０８、基端２１４、基端２１４から延設され乾式壁１のような脆弱材料に係合するためのネジ部２１９を有した高いネジ山を備えた基端部分２１８、乾式壁１に隣接した支持部材のような基体に係合するネジ部２２１、２２３ａ、２２３ｂを有し、乾式壁１の厚さよりも長い長さを有した自己穿孔部分２２４を含む。基端部分２１８のネジ部２１９は、谷底直径ＰＲと頂直径ＰＣとを有し、自己穿孔部分２２４のネジ部２２１、２２３ａ、２２３ｂは、谷底直径ＩＲ、ＤＴＲと、基端部分２１８の頂直径ＰＣよりも実質的に小さな頂直径ＩＣ、ＤＴＣとを有する。該アンカーは、更に、基端２１４に設けられた頭部２４０を含み、該頭部は基端部分２１８のネジ部２１９の頂直径ＰＣよりも地位な外径ＨＤを有している。
【０１０７】
中間部分２２０および先端部分２２２のネジ部２２１、２２３ａ、２２３ｂは、また、乾式壁１のブリスタを更に防止するために頂２２９、２３１に設けられた概ね平坦なランド部を含んでいるが、好ましい実施形態では、穿孔部分２２４のネジ部２２１、２２３ａ、２２３ｂは、基端部分２１８のネジ部２１９と同様に概ね平坦なランド部を備えていない。
【０１０８】
好ましくは、アンカー２１０は、該アンカー２１０の穿孔端２１６が、乾式壁１に隣接し該乾式壁１よりも硬いであろう支持部材に接した場合に、該支持部材を穿設するために必要な捻り力に耐えるように、アンカー２１０を構造的に支持する１または複数の補強部材が本体２１２に配設されている。図２２、２３に示すように、該補強部材は本体２１２の外面に設けられた複数のリブ２５８、または、軸孔２０８内に設けられた複数のスプライン２２４とすることがでい、該スプライン２２４は、また、取付締結具のネジ部と係合する。中間部分２２０および先端部分２２２のネジ部２２１、２２３ａ、２２３ｂは、また、先端部分２２２および中間部分２２０が損壊することなく木製スタッドのような硬質の支持部材内に確実に進入できるように、本体２１２に強度を与え支持する。
【０１０９】
既述した本発明の説明から当業者は、現在最良の形態と考えられるものを製造、使用することができるであろうが、本明細に開示された特定の実施形態および方法の変形、組合せおよび均等物が存在することは当業者に理解されよう。本発明は、従って、上述した実施形態および方法に限定されず、全ての実施形態および方法は、特許請求の範囲に規定された本発明の範囲と精神に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明による自己穿設式アンカーの斜視図である。
【図２】先端破断形実施形態を示した本発明の自己穿設式アンカーの側面図である。
【図３】自己穿設式アンカーの尖端破断形実施形態の側断面図である。
【図４】脆弱材料および支持部材に装着された自己穿設式アンカーの尖端破断形実施形態の側断面図である。
【図５】脆弱材料のみに装着された自己穿設式アンカーの尖端破断形実施形態の斜視図であり、脆弱材料の背面側から見た図である。
【図６】代替的穿孔端を有した自己穿設式アンカーの尖端破断形実施形態の側面図である。
【図７】装着された自己穿設式アンカーの尖端破断形実施形態の側断面図であり、該自己穿設式アンカーに挿通された取付締結具と共に示す図である。
【図８】自己穿設式アンカーのフランジ破断形実施形態の側断面図である。
【図９】自己穿設式アンカーの尖端分割形実施形態の側面図である。
【図１０】自己穿設式アンカーの尖端分割形実施形態の側断面図であり、該アンカーに挿通された取付締結具と共に示す図である。
【図１１】自己穿設式アンカーの缶切り形実施形態の側面図である。
【図１２】自己穿設式アンカーの缶切り形実施形態の側断面図である。
【図１３】自己穿設式アンカーの缶切り形実施形態の側断面図であり、自己穿設式アンカーに取付締結具を挿入した状態で示す図である。
【図１４】自己穿設式アンカーの尖端バイパス形実施形態の側面図である。
【図１５】自己穿設式アンカーの尖端バイパス形実施形態の側断面図である。
【図１６】代替的穿孔端を有した自己穿設式アンカーの尖端バイパス形実施形態の側面図である。
【図１７】アンカーを穿刺し始めた取付締結具と共に示す自己穿設式アンカーの尖端バイパス形実施形態の側断面図である。
【図１８】穿孔端をバイパスした取付締結具と共に示す自己穿設式アンカーの尖端バイパス形実施形態の側断面図である。
【図１９】自己穿設式アンカーの尖端開放形実施形態の側面図である。
【図２０】自己穿設式アンカーを形成するための開いた金型の即断面図である。
【図２１】自己穿設式アンカーを形成するための閉じた金型の即断面図である。
【図２２】乾式壁のブリスタを防止するための小さなヘッドを有した自己穿設式アンカーの斜視図である。
【図２３】自己穿設式アンカーの小型頭部実施形態の側面図である。
【図２４】自己穿設式アンカーの小型頭部実施形態の端面図である。
【図２５】小型頭部自己穿設式アンカーの代替的頭部キャップ実施形態の側面図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１    乾式壁
２    支持部材
４    取付締結具
６    中心軸線
８    軸孔
１０    アンカー
１２    本体
１４    フレア形端部
１８    基端部分
１６    穿孔端
１９    乾式壁保持用ネジ部
２０    中間部分
２１    部材保持用ネジ部
２２    先端部分
２３    穿孔用ネジ部
２６    谷底
２７    頂
２８    谷底
２９    頂
３０    谷底
３１    頂
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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