(57)【要約】【課題】長さを抑制しつつ必要な耐力を得ることができるインサートを得る。【解決手段】雌ネジ部が形成されて片側が閉塞されたネジ孔を備えた胴部３１−１、および胴部３１−１の閉塞端部側に位置して胴部３１−１よりも径の大きな本体側アンカー部３１−２からなるインサート本体３１と、ネジ孔と連通した中空孔３２ａが形成されてインサート本体３１の胴部３１−１に同軸的に接合され、中空孔３２ａが開口した前方からその反対の後方に向かって径が大きくなった切頭円錐の形状を呈し、交軸方向に突出したスリーブ側アンカー部３２ｂが後部に形成されたスリーブ３２と、本体側アンカー部３１−２に放射状に形成された回転阻止部としてのリブ３１−２ａとを有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雌ネジ部が形成されて片側が閉塞されたネジ孔を備えた胴部、および前記胴部の閉塞端部側に位置して前記胴部よりも径の大きな本体側アンカー部からなるインサート本体と、
前記ネジ孔と連通した中空孔が形成されて前記インサート本体の前記胴部に同軸的に接合され、前記中空孔が開口した前方からその反対の後方に向かって交軸方向の断面積が漸進的に拡大するとともに、交軸方向に突出したスリーブ側アンカー部が後部に形成されたスリーブと、
前記インサート本体に設けられ、構造物内に埋設されて前記雌ネジ部にボルトの雄ネジ部が螺合されるときの回転を阻止する回転阻止部と、
を有することを特徴とするインサート。
【請求項２】
前記回転阻止部は、前記本体側アンカー部において放射状に形成されたリブ、または外周が角形に形成された前記本体側アンカー部である、
ことを特徴とする請求項１記載のインサート。
【請求項３】
雌ネジ部が形成されて片側が閉塞されたネジ孔を備えた胴部、および前記胴部の閉塞端部側に位置して前記胴部よりも径の大きな本体側アンカー部からなるインサート本体と、
前記ネジ孔と連通した中空孔が形成されて前記インサート本体の前記胴部に同軸的に固定され、前記中空孔が開口した前部とその反対の後部との間に段差部が形成され、前記前部の交軸方向の断面積よりも前記後部の交軸方向の断面積の方が大きくなったスリーブと、
前記インサート本体に設けられ、構造物内に埋設されて前記雌ネジ部にボルトの雄ネジ部が螺合されるときの回転を阻止する回転阻止部と、
を有することを特徴とするインサート。
【請求項４】
前記回転阻止部は、前記本体側アンカー部において放射状に形成されたリブ、または外周が角形に形成された前記本体側アンカー部である、
ことを特徴とする請求項３記載のインサート。
【請求項５】
前記スリーブの交軸方向の断面における外周形状は、円形または多角形である、
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のインサート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インサートに関し、特に、構造物内に埋設されたインサートの雌ネジ部にボルトの雄ネジ部をねじ込むことにより各種の部材を固定する際において、インサートと構造物との締結力を向上させることのできる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
天井工事や設備工事等においては、建築物や機器等のような構造物内にインサートを埋設し、そのインサートの雌ネジ孔内に寸切ボルト等の雄ネジ部をねじ込むことにより、天井材や設備機器あるいは電気配線等のような各種の部材を吊った状態で支持し固定している。
【０００３】
なお、インサートについては、例えば、特許文献１に記載があり、配管等で生じた振動や騒音等がインサートを通じて建築物等に伝わらないようにする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８００１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インサートには所定の引張耐力と剪断耐力とが要求されるが、インサートを構造物に埋設した際における当該構造物の腐食等による爆裂等を防止するために、かぶりの確保が必要になる。
【０００６】
一般にインサートの長さを長くすれば、引張耐力や剪断耐力といった耐力は向上する。しかしながら、インサートが埋設される構造物の厚みが薄い場合には、インサートを長くすると必要なかぶりを確保することができなくなる。
【０００７】
本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、インサートの長さを抑制しつつ必要な耐力を得ることができる技術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】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明のインサートは、雌ネジ部が形成されて片側が閉塞されたネジ孔を備えた胴部、および前記胴部の閉塞端部側に位置して前記胴部よりも径の大きな本体側アンカー部からなるインサート本体と、前記ネジ孔と連通した中空孔が形成されて前記インサート本体の前記胴部に同軸的に接合され、前記中空孔が開口した前方からその反対の後方に向かって交軸方向の断面積が漸進的に拡大するとともに、交軸方向に突出したスリーブ側アンカー部が後部に形成されたスリーブと、前記インサート本体に設けられ、構造物内に埋設されて前記雌ネジ部にボルトの雄ネジ部が螺合されるときの回転を阻止する回転阻止部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の本発明のインサートは、請求項１記載の発明において、前記回転阻止部は、前記本体側アンカー部において放射状に形成されたリブ、または外周が角形に形成された前記本体側アンカー部である、ことを特徴とする。
【００１０】
また、上記課題を解決するため、請求項３に記載の本発明のインサートは、雌ネジ部が形成されて片側が閉塞されたネジ孔を備えた胴部、および前記胴部の閉塞端部側に位置して前記胴部よりも径の大きな本体側アンカー部からなるインサート本体と、前記ネジ孔と連通した中空孔が形成されて前記インサート本体の前記胴部に同軸的に固定され、前記中空孔が開口した前部とその反対の後部との間に段差部が形成され、前記前部の交軸方向の断面積よりも前記後部の交軸方向の断面積の方が大きくなったスリーブと、前記インサート本体に設けられ、構造物内に埋設されて前記雌ネジ部にボルトの雄ネジ部が螺合されるときの回転を阻止する回転阻止部と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の本発明のインサートは、請求項３記載の発明において、前記回転阻止部は、前記本体側アンカー部において放射状に形成されたリブ、または外周が角形に形成された前記本体側アンカー部である、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の本発明のインサートは、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、前記スリーブの交軸方向の断面における外周形状は、円形または多角形である、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、中空孔の前方からその反対の後方に向かって交軸方向の断面積が漸進的に拡大したスリーブの全体形状とスリーブ側アンカー部で引張方向荷重や剪断方向荷重に抗することになるので、あるいは段差部で引張方向荷重や剪断方向荷重に抗することになるので、インサートの長さを抑制しても必要な耐力を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態のインサートの使用例であるコンクリートスラブ構造体の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態のインサートの使用例である側壁構造体の概略構成図である。
【図３】本発明の一実施の形態のインサートの使用例である製品の水平吊り上げの概略構成図である。
【図４】本発明の一実施の形態のインサートの使用例である製品の傾斜吊り上げの概略構成図である。
【図５】本発明の一実施の形態であるインサートの斜視図である。
【図６】図５のインサートの平面図である。
【図７】図５のインサートの側面図である。
【図８】図５のインサートの軸方向に沿った断面図である。
【図９】図５のインサートの使用態様の一例を示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態であるインサートの斜視図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施の形態であるインサートの斜視図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施の形態であるインサートの斜視図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施の形態であるインサートの斜視図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施の形態であるインサートの斜視図である。
【図１５】本発明のさらに他の実施の形態であるインサートの斜視図である。
【図１６】本発明のさらに他の実施の形態であるインサートの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１６】
まず、本実施の形態のインサートの使用例について図１〜図４を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のインサートの使用例であるコンクリートスラブ構造体の概略構成図、図２は本発明の一実施の形態のインサートの使用例である側壁構造体の概略構成図、図３は本発明の一実施の形態のインサートの使用例である製品の水平吊り上げの概略構成図、図４は本発明の一実施の形態のインサートの使用例である製品の傾斜吊り上げの概略構成図である。なお、図１および図３はインサートに引張方向の荷重がかかる例を示しており、図２および図４はインサートに剪断方向の荷重がかかる例を示している。
【００１７】
さて、図１において、コンクリートスラブ構造体１Ａの梁またはスラブを構成する鉄筋コンクリート製等の建物躯体２ａ（構造物２）の下部には、複数個のインサート３が、各々の中空孔を建物躯体２ａの下面から露出させた状態で埋設されている。各インサート３の中空孔は雌ネジ部が形成されたネジ孔と連通している。図面左側に示す例においては、円柱棒状に形成された金属製の寸切ボルト４の雄ネジ部が雌ネジ部に螺合されており、この複数の寸切ボルト４によって吊り板５が固定され、吊り板５上には配管６が設置されている。また、図面右側に示す例においては、六角ボルト７が雌ネジ部に螺合されており、当該六角ボルト７を介して照明器具８が設置されている。
【００１８】
図２において、側壁構造体１Ｂの側壁２ｂ（構造物２）には、複数個のインサート３が、各々の中空孔を側壁２ｂの壁面から露出させた状態で埋設されている。そして、六角ボルト７がインサート３の雌ネジ部に螺合されて架台９が固定されており、架台９上に設備機器１０が設置されている。
【００１９】
図３において、ＰＣ板２ｃ（構造物２）には、１個から複数個のインサート３が、各々の中空孔を表面から露出させた状態で埋設されている。また、吊り上げ用治具１１がインサート３の雌ネジ部に螺合されている。そして、吊り上げ用治具１１にワイヤ１２が掛けられて、ＰＣ板２ｃは水平な状態でクレーン（図示せず）のフック１３により吊り上げられるようになっている。
【００２０】
図４において、ＰＣ板２ｃ（構造物２）には、１個から複数個のインサート３が、中空孔を表面から露出させた状態で埋設されている。また、吊り上げ用治具１１がインサート３の雌ネジ部に螺合されている。そして、吊り上げ用治具１１にワイヤ１２が掛けられて、ＰＣ板２ｃは傾斜した状態で図示しないクレーンのフック１３により吊り上げられるようになっている。
【００２１】
次に、本実施の形態としてのインサートについて図５〜図８を参照して説明する。
【００２２】
ここで、図５は本発明の一実施の形態であるインサートの斜視図、図６は図５のインサートの平面図、図７は図５のインサートの側面図、図８は図５のインサートの軸方向に沿った断面図である。
【００２３】
これらの図面に示すように、インサート３は、インサート本体３１と、当該インサート本体３１に対して同軸的に接合されたスリーブ３２とを備えている。
【００２４】
インサート本体３１は、例えば、ＳＷＣＨ（冷間圧造用炭素鋼）やステンレス鋼などの鋼材で形成されており、内周に雌ネジ部３１−１ａが形成されて片側が閉塞されたネジ孔３１−１ｂを備えた胴部３１−１、および胴部３１−１の閉塞端部側に位置して胴部３１−１よりも径が大きくなった円板状の本体側アンカー部３１−２からなる。
【００２５】
本体側アンカー部３１−２（より詳しくは、本体側アンカー部３１−２の胴部３１−１側）には、リブ３１−２ａが放射状に複数形成されている。このリブ３１−２ａは、構造物内に埋設されたインサート３の雌ネジ部３１−１ａにボルトの雄ネジ部（図示せず）が螺合されるときの回転を阻止する回転阻止部であり、本体側アンカー部３１−２の補強部材としての機能を兼ねている。なお、本体側アンカー部３１−２に形成される回転阻止部としては、このようなリブ３１−２ａ以外であってもよく、例えば本体側アンカー部の外周を角形に形成することなどが考えられる。
【００２６】
スリーブ３２は、例えば高強度モルタルで製作されている。但し、スリーブ３２の材料は特に限定されるものではなく、例えば、アルミナ等のようなセラミックス、コンクリート、繊維補強コンクリートなどを用いてもよい。
【００２７】
スリーブ３２には、インサート本体３１に形成されたネジ孔３１−１ｂと連通した中空孔３２ａが形成されている。中空孔３２ａには段差部３２ａ−１が形成されており、前方よりも後方の方が径が大きくなっている。そして、インサート本体３１の胴部３１−１の先端が段差部３２ａ−１に当接して、当該胴部３１−１に同軸的に接合されている。なお、本実施の形態において、両者は接着剤で接合されているが、モールドなど他の手段で接合されていてもよい。
【００２８】
さて、スリーブ３２は、中空孔３２ａが開口した前方からその反対の後方に向かって径が大きくなっており、換言すれば、中空孔３２ａが開口した前方からその反対の後方に向かって交軸方向の断面積が漸進的に拡大しており、全体として切頭円錐の形状を呈している。そして、スリーブ３２の後部には、外周面から斜面３２ｂ−１を介して交軸方向に突出した円環状のスリーブ側アンカー部３２ｂが形成されている。なお、スリーブ側アンカー部３２ｂは、斜面３２ｂ−１を介することなく、外周面から段差をもって形成されていてもよい。
【００２９】
ここで、本実施の形態の場合には、インサート３の全長は例えば６０ｍｍ、スリーブ３２の長さは例えば４０ｍｍ、スリーブ３２から出た部分のインサート本体３１の長さは例えば２０ｍｍである。また、スリーブ３２の先端の外径は例えば３２ｍｍ、スリーブ側アンカー部３２ｂが形成された後端の外径は例えば４０ｍｍ、外周面の傾斜角は軸方向に対して例えば５°、外周面からスリーブ側アンカー部３２ｂに至る斜面３２ｂ−１の傾斜角は交軸方向に対して例えば１２０°、スリーブ側アンカー部３２ｂの厚さは例えば２ｍｍである。さらに、インサート本体３１に形成された本体側アンカー部３１−２の厚さは例えば４ｍｍである。
【００３０】
次に、このような構成を有するインサート３を構造物２に埋設したときの作用について説明する。
【００３１】
埋設にあたっては、先ず、ボルトを用いて型枠（図示せず）にインサート３を取り付ける。すなわち、インサート３のスリーブ３２を型枠に当接させておき、その反対側からボルトを挿入して雌ネジ部３１−１ａに螺合する。次に、例えばコンクリートを打設して構造物２を構築する。そして、コンクリートが硬化したならば、ボルトを外して型枠を除去する。これにより、インサート３は、その中空孔３２ａの先端が露出した状態で構造物２に埋設される。
【００３２】
構造物２に埋設されたインサート３には、図１〜図４に例示した態様での使用を行う準備段階において、例えば寸切ボルト４、六角ボルト７、吊り上げ用治具１１などのボルトが雌ネジ部３１−１ａに螺合される際に軸方向周りへの力が作用する。このとき、インサート本体３１の本体側アンカー部３１−２には、回転阻止部であるリブ３１−２ａが放射状に複数形成されているので、当該リブ３１−２ａが軸方向周りへの力に抗することになる。これにより、ボルトを取り付けるときのインサート３の回転が阻止される。
【００３３】
なお、インサート３は、例えば工事現場における作業を行う足場の組み立てに用いられるなど、一時的な使用にとどまり、恒常的には使用されない場合がある。そして、例えばインサート３の設置場所が海辺にある構造物では、使用されていないインサート３をそのままにしておくと、高潮による海水の浸入や塩分を多量に含む風などのためにインサート本体３１の内部が腐食してしまう。そこで、このような事態を招来しないために、使用されていないインサート３には、図示しない保護キャップ（例えば、シリコン製の保護キャップなど）で中空孔３２ａを塞ぐようにすることが必要である。
【００３４】
さて、構造物２に埋設されたインサート３には、例えば図１〜図４に例示した態様での使用を行うことにより、図９に示すように、引張方向荷重Ｆ１や剪断方向荷重Ｆ２がかかる。
【００３５】
このとき、本実施の形態のインサート３は、スリーブ３２が全体として切頭円錐の形状を呈しており、また、スリーブ３２の後部には、交軸方向に突出したスリーブ側アンカー部３２ｂが形成されている。したがって、当該スリーブ３２の全体形状とスリーブ側アンカー部３２ｂとが相俟って引張方向荷重Ｆ１に抵抗し、高強度のスリーブ３２が剪断方向荷重Ｆ２に抵抗することになるので、インサート３の長さを抑制しても、引張耐力や剪断耐力といった必要な耐力を得ることが可能になる。
【００３６】
そして、このようにインサート３の長さを抑制できることから、インサート３が埋設される構造物２の厚みに制約があっても、従来のインサートよりも高い耐力が得られる。
【００３７】
なお、本実施の形態のインサート３によれば、防食性を有するスリーブ３２の先端面が構造物から露出した状態で埋設されることになり、インサート本体３１は構造物からは露出しない。
【００３８】
したがって、金属製のインサート本体３１を用いたインサート３を屋外の風雨に晒される場所などに設置した場合でも、インサート本体３１が腐食してしまうおそれがない。
【００３９】
ここで、スリーブ３２の形状は、以上の説明および図面に示した形状、つまり交軸方向の断面における外周形状が円形状に限定されるものではない。
【００４０】
つまり、切頭錐形のスリーブ３２の形状については、中空孔３２ａの前方からその反対の後方に向かって交軸方向の断面積が漸進的に拡大していれば足り、スリーブ側アンカー部３２ｂは交軸方向に突出している限り、形状は特に限定されるものではない。
【００４１】
例えば、図１０に示すように、スリーブ３２が切頭の多角錐の形状（つまり交軸方向の断面における外周形状が多角形）となっており、スリーブ側アンカー部３２ｂが交軸方向に段差をもって突出した角形環状とすることができる。なお、図示する場合には、スリーブ３２は六角錐であるが、角数は特に限定されず、例えば四角錐や八角錐などでもよい。また、スリーブ側アンカー部３２ｂについても、六角である必要はなく、四角や八角などでもよい。さらに、スリーブ３２を形成する切頭角錐の角数とスリーブ側アンカー部３２ｂの角数は同一でなくてもよく、例えばスリーブ３２が切頭の六角錐で、スリーブ側アンカー部３２ｂが八角とすることができる。
【００４２】
次に、スリーブ３２が切頭円錐の形状の場合のスリーブ側アンカー部３２ｂは、図１１に示すように、軸方向に対して傾斜した形状でもよく、図１２に示すように、軸方向に対して傾斜した部分の後方に軸方向に平行な部分を形成した形状でもよい。
【００４３】
また、図１３に示すように、スリーブ側アンカー部３２ｂに切り欠きを形成したり、図１４に示すように、スリーブ側アンカー部３２ｂを角形環状としてもよい。
【００４４】
さらに、スリーブ３２は切頭錐形（つまり、中空孔３２ａの前方からその反対の後方に向かって交軸方向の断面積が漸進的に拡大した形状）でなくてもよい。つまり、図１５に示す大きさの異なる円柱が重なった形状や、図１６に示す大きさの異なる六角柱が重なった形状のように、中空孔３２ａが開口した前部３２−１とその反対の後部３２−２との間に段差部３２−３が形成され、前部３２−１の交軸方向の断面積よりも後部３２−２の交軸方向の断面積の方が大きくなった形状でもよい。
【００４５】
この場合には、段差部３２−３で引張方向荷重Ｆ１や剪断方向荷重Ｆ２に抗することになるので、やはりインサート３の長さを抑制しても、引張耐力や剪断耐力といった必要な耐力を得ることが可能になる。
【００４６】
なお、重なった段数は２段である必要はなく、３段以上でもよい。また、図１６では六角柱が示されているが、外周が角形であれば角数は特に限定されるものではなく、前部３２−１と後部３２−２の角数が異なっていてもよい。
【００４７】
また、図示する場合、回転阻止部については、本体側アンカー部３１−２に形成されたリブ３１−２ａや、外周が角形に形成された本体側アンカー部とすることができる。
【００４８】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。
【００４９】
たとえば、図５〜図８に示したインサート３の各部の寸法や角度の数値は一例に過ぎず、本発明が当該数値に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、実施の形態においては、本発明に係るインサートの使用例として図１〜図４の場合を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、トンネルの内壁面において配線や配管等を支持する支持構造体等、他の建築物や機器の固定に適用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１Ａ  コンクリートスラブ構造体
１Ｂ  側壁構造体
２  構造物
２ａ  建物躯体
２ｂ  側壁
２ｃ  ＰＣ板
３  インサート
４  寸切ボルト
７  六角ボルト
１１  吊り上げ用治具
３１  インサート本体
３１−１  胴部
３１−１ａ  雌ネジ部
３１−１ｂ  ネジ孔
３１−２  本体側アンカー部
３１−２ａ  リブ
３２  スリーブ
３２ａ  中空孔
３２ａ−１  段差部
３２ｂ  スリーブ側アンカー部
３２ｂ−１  斜面
３２−１  前部
３２−２  後部
３２−３  段差部
Ｆ１  引張方向荷重
Ｆ２  剪断方向荷重
【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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