(57)【要約】【課題】打ち込みが簡単で、ねじ込み直後から荷重支持能力が高く、従来のタッピング固定素子に比べ、高荷重に耐え、取り外し可能である無機物性基礎構造のためのタッピング固定素子を得る。【解決手段】回転把持手段１７を備えた軸１２を有する無機物性の基礎構造６用の固定素子であって、軸１２は、少なくとも部分的にタッピングするねじ部１４を有し、さらに少なくとも部分的に被膜２１で被覆した該固定素子において、被膜２１を極性のある熱可塑性樹脂とする。好適には、この熱可塑性樹脂は、エチレン酢酸ビニルまたは熱可塑性ポリウレタンとする。さらに好適には、熱可塑性樹脂の融点を５０゜Ｃ〜１５０゜Ｃ、もっとも好適には５０゜Ｃ〜１００゜Ｃとする。また、好適には、熱可塑性樹脂の強度は、室温において２〜１５Ｎ／ｍｍ2、最も好適には２〜１０Ｎ／ｍｍ2とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機物性の基礎構造（６）用の軸（１２）を有する固定素子であって、前記軸（１２）に回転把持手段（１７）を設け、少なくとも部分的に、タッピングするねじ部（１４）を設け、さらに少なくとも部分的に被膜（２１）を設けた該固定素子において、前記被膜（２１）を極性のある熱可塑性樹脂としたことを特徴とする固定素子。
【請求項２】
前記極性のある熱可塑性樹脂を、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）とした請求項１記載の固定素子。
【請求項３】
前記極性のある熱可塑性樹脂を、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）とした請求項１記載の固定素子。
【請求項４】
前記極性のある熱可塑性樹脂の溶融温度を、５０゜Ｃ〜１５０゜Ｃとした請求項１〜３のうちいずれか1項に記載の固定素子。
【請求項５】
前記極性のある熱可塑性樹脂の溶融温度を、５０゜Ｃ〜１００゜Ｃとした請求項４記載の固定素子。
【請求項６】
前記極性のある熱可塑性樹脂の強度を、室温において２〜１５Ｎ／ｍｍ2とした請求項１〜５のうちいずれか1項に記載の固定素子。
【請求項７】
前記極性のある熱可塑性樹脂の強度を、室温において２〜１０Ｎ／ｍｍ2とした請求項６記載の固定素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機物性の基礎構造用の軸を有する固定素子に関し、この軸には、回転把持手段を設け、部分的にねじ部を設け、これをさらに部分的に被膜を設ける。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、無機物性の基礎構造のための、軸を有する固定素子が記載されている。この軸の一方の端部には、ねじ込み装置用の回転把持手段として、六角ねじヘッドを設ける。さらにこの軸の回転把持手段とは反対側の端部から軸に沿って部分的に、タッピング（雌ねじ立て）するねじ部を設ける。またこの軸は、部分的にゴム弾性（エラストマー）材料の被膜で被覆する。被膜の強度は、固定素子をねじ込む際に、被膜が部分的に圧縮されて、固定素子のコア部分と穿孔穴壁との間の空間を密閉するような強度を選択する。さらに、この固定素子は、基礎構造に対して固定を生じている部分を残存させることなく取り外すことができる。
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２４３５３７号明細書
【０００３】
この従来技術の欠点は、ゴム弾性（エラストマー）被膜で被覆した固定素子をねじ込むためには、大きなねじ込みモーメントが必要であり、このモーメントは、多数の普通のねじ回し装置の性能限界、または固定素子のトーション（ねじれ）強度をも超える場合がある。予め形成する穿孔穴の横断面は、理論上では円形であるが、実際はこれと異なることがあるため、全ての使用状況において、穿孔穴の封止を保証できない。ゴム弾性（エラストマー）被膜と固定素子のコア部分との連結は、ねじ表面への粘着力が失われることで剥がれ得る。このため、全ての使用状況において、被膜による牽引荷重上昇を保証できない。さらに、ゴム弾性（エラストマー）被膜が変形して空隙内に入り込み、拡開力を生じ、特に穿孔穴の入口領域において、ならびに固定素子の軸線とねじ部端縁との間隔が小さい場合に、基礎構造の表面において被膜の剥がれる原因になりうる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の課題は、無機物性の基礎構造用のタッピング（雌ねじ立て）する固定素子であり、ねじ込みが簡単で、ねじ込み直後から耐荷重能力が高く、従来のタッピング固定素子に比べ、高荷重に耐え、取り外し可能である固定素子を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、独立項に記載する特徴によって達成される。さらに好適な実施形態は、従属項に記載する。本発明によれば、被膜は、極性のある熱可塑性樹脂とする。
【発明の効果】
【０００６】
極性のある熱可塑性樹脂を使用することで、被膜は固定素子の表面に強く付着するので、固定素子をねじ込む際に、この被膜が固定素子への粘着力を失って固定素子から剥がれることがない。また、タッピング固定素子に使用する極性のある熱可塑性樹脂、もしくは合成樹脂は、多くの望まれる特徴を有することが判明した。
【０００７】
固定素子をねじ込む際に、被膜は熱を持ち、半径方向外方における限定的な領域（以下溶融領域）は、極性のある熱可塑性樹脂の溶融温度に達するまで熱せられて、被膜が穿孔穴の壁を閉塞するのを助けるので、固定素子と穿孔穴の寸法に対応するように計られた被膜強度を有する被膜において、穿孔穴を液体媒体から完全に封止することができる。穿孔穴の壁に対する連結の粘着力は限られているため、ねじ込まれた固定素子は、後に簡単に、また固定素子周囲の基礎構造領域を破壊することなく取り外すことができる。また、穿孔穴の公差は、直接ねじ込み作業によって埋められる。さらに本発明固定素子は、ねじ込み後、被膜加工していない固定素子に比べ、高い固定パラメータを有し、そのため、高荷重に耐え、ねじ込み過程においても頑丈である。
【０００８】
本発明タッピング固定素子の基本的な利点は、基礎構造にねじ込んだ後に、基礎構造内に固定を生じている部分を残存させることなく基礎構造から取り外せる点にある。特に、無機物性の基礎構造にねじ込むためのタッピングコンクリートねじは、コンクリート型枠や足場の構築、ダイアモンドドリル穿孔技術、切断技術を実践する穿孔工具や切断工具を固定する際など、一時的に固定される現場において有効である。タッピング固定素子は、単に、取り外し可能なだけでなく、原則的に、再利用可能でもある。この理由から、取り外し可能であることは、タッピング固定素子の基本的な利点である。
【０００９】
封止（シール）効果および高荷重支持能力を確実に達成するために、被膜の材料代謝または化学的プロセスは必要なく、単に物理的プロセスのみが起こるため、ねじ込んだ固定素子は、例えば硬化時間などの待ち時間なしに即座に荷重支持能力を得る。被膜の温度上昇した溶融領域は、２、３分で冷却するので、ねじ込み装置を離してから次の作業の始まりまでに、ねじ込み作業が完了した時点直後に荷重を加えることができる。また、頭上作業でも問題なく固定素子を組み立てることができる。さらに、硬化可能な物質を充填する穿孔穴とは異なり、固定素子導入の際に、未硬化状態の物質の一部が穿孔穴から外部に飛散し、穿孔の周辺領域を汚すこともない。
【００１０】
化学的プロセスが起きないため、本発明固定素子使用する環境の気温はほとんど問題とならない。硬化を前提とする待ち時間もないため、穿孔穴の欠点のない封止が保証される。被膜があるために生じる余分な摩擦モーメントは小さいため、被膜加工をしていないタッピング固定素子に比べ、固定素子を打ち込む際のねじ込みモーメントは、問題にならない程度にしか高くならない。このようにして、ねじ込みモーメントは、固定素子のトーション（ねじり）強度よりもさらに小さく、また、例えば接線方向打撃ねじ回し装置のような従来のねじ回し装置の回転モーメントの最大値よりも小さくなる。
【００１１】
被膜加工をしていない固定素子に対して、本発明固定素子は、火災での適格性に関して制限がない。なぜなら許容しうる牽引荷重は、熱に起因する、固定素子の軸材料、例えば鉄鋼横断面の強度低下によって決定されるからである。
【００１２】
本発明固定素子は、保管に関して制限はなく、また高温下でも機能性の制限なしに保管できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
好適には、極性のある熱可塑性樹脂を、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）とする。エチレン酢酸ビニルは、特に、建設領域での関連媒体における多数回の使用に対しての耐久性等の好適な特性を有する。さらに、エチレン酢酸ビニルは、例えば食品業界におけるパッケージ材料にも使用されるので、使用に問題がない。
【００１４】
代案として、極性のある熱可塑性樹脂を、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）とする。熱可塑性ポリウレタンは、特に、エチレン酢酸ビニルと比較してガラス転移温度が低いことが特徴である。このため、熱可塑性ポリウレタン製の被膜は、周囲と基礎構造の温度が低くてもやわらかく、被膜加工をした固定素子は、このような状況下でも簡単に打ち込め、穿孔穴の封止を達成できる。
【００１５】
好適には、極性のある熱可塑性樹脂の溶融温度を、５０゜Ｃ〜１５０゜Ｃとする。このことに関連して、溶融温度としてこの温度範囲は、ＤＳＣ（示差走査熱量測定:Differential Scanning Calorimetry）において、加熱率が５Ｋ／分であるときに、発熱による熱伝導（熱流）が最大となる。
【００１６】
下限温度を５０゜Ｃにすることで、たとえば、日向の閉ざされた車の中のような高温で保管されていても、被膜は溶融しない。これにより、被膜加工をした固定素子が、輸送の途中や保管中に、互いに癒着することを防止できる。
【００１７】
上限温度の１５０゜Ｃのレベルには、通常は、本発明固定素子をねじ込む際に接線方向打撃駆動ねじ回し装置のようなモータ駆動のねじ回し装置を使用することで、穿孔穴の壁において達する。被膜の溶融領域はこの過程で柔らかくなるため、被膜は軸と穿孔穴の壁との間の空間内に容易に圧入される。さらに、穿孔穴内に存在する粒子、例えば、対向ねじ部のねじ跡を形成する際に発生する穿孔切り粉が混入し易くなるため、被膜が冷却した後、溶融領域の被膜は補強されて、生じた固定の牽引荷重支持能力が一層向上する。さらにこのとき、被膜は穿孔穴壁から容易に剥離できる粘着が保証される。
【００１８】
とくに好適には、極性のある熱可塑性樹脂の溶融温度を、５０゜Ｃ〜１００゜Ｃとする。上限温度を１００゜Ｃとすることで、本発明固定素子は、周囲および基礎構造の温度が低くても所望の固定固有値を達成し、この固定固有値においては、固定作業の際に発生する摩擦熱は、１５０゜Ｃの値には達しない。
【００１９】
被膜の材料である極性のある熱可塑性樹脂の溶融温度を、１５０゜Ｃ以下とすることで、被膜加工のための被膜層温度を選択できる。この被膜層温度は十分に低いものとし、スチールの硬化プロセスから明らかなように、ねじ軌条を形成するのに必要な硬度を減少しないようにする。
【００２０】
好適には、極性のある熱可塑性樹脂の強度を、室温において２〜１５Ｎ／ｍｍ2とする。室温とは、２０゜Ｃ〜４０゜Ｃを指すものとする。この強度の領域は、極性のある熱可塑性樹脂の剰余材料が、固定素子を穿孔穴にねじ込む際に、粘着性包皮作用喪失によって、被膜から削り取られることを実現する。この削り取られた部分は、被膜に溶け込み、穿孔の十分な封止および荷重支持能力の上昇に必要な量の被膜は、熱可塑性樹脂の極性が大きいことで、軸に付いたまま残る。とくに好適には、極性のある熱可塑性樹脂の強度を、室温において２〜１０Ｎ／ｍｍ2とする。
【００２１】
穿孔穴に使われる量の被膜が少しの変形しか成されないため、固定素子の長手方向に直交する押圧力はあっても小さいもので済む。このため、軸線からねじ山の縁までの距離が、例えばゴム弾性（エラストマー）材料で被膜加工をした固定素子よりも小さくて済み、穿孔穴の入口領域でねじ込んだ固定素子周囲の基礎構造から材料が剥離するリスクも小さくなる。
【００２２】
本発明固定素子のねじ込み、および極性のある被膜の溶融領域の冷却後、極性のある熱可塑性樹脂は、実際に、空間における全ての方向への変形を阻止され、これにより、極性のある熱可塑性樹脂の強度が低くても、生ずる固定に欠点とはならない。極性のある熱可塑性樹脂に加わる力において、熱可塑性樹脂は、ほぼ流体静力学的に応答し、固定素子の基礎構造内における荷重転移を支援し、高い固定固有値が実現される。
以下、図面につき本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
基本的に、図面において同一部分には同一の参照符号を付して説明する。
【実施例】
【００２３】
鉱物（無機物）性の基礎構造６用の図示した本発明固定素子１１は、軸１２を有するタッピングコンクリートねじとし、この軸１２は、ねじ込み方向側第１端部１３と、この第１端部１３とは反対側の第２端部１６とを有する。軸１２の第２端部１６には、図示しないねじ込み装置のための回転把持手段１７として六角ねじヘッドを設ける。軸１２の第１端部１３の端部領域からは、軸１２に沿って部分的に、タッピング（雌ねじ立て）するねじ部１４を設ける。軸１２には、第１端部１３から第２端部１６に向かって、部分的に極性のある熱可塑性樹脂製の被膜２１を設ける。極性のある熱可塑性樹脂は、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）とし、この融点は、示差走査熱量測定において６０゜Ｃであり、強度は４Ｎ／ｍｍ2である。この極性のある熱可塑性樹脂は、遠心焼結により、固定素子１１の少なくともねじ部１４の領域に被着する。
【００２４】
図２に示すように、ねじ山１５間の被膜２１は鐘状に分布させ、ねじ山１５間の被膜２１の厚さは、ねじ山１５の側面における被膜２１よりも厚くする。ねじ山１５側面の遊端は、必ずしも被膜２１で覆う必要はない。なぜなら、この領域の被膜２１は、基礎構造６に対向ねじ山をタッピングする際に、完全に剥離するからである。ねじ山１５間の被膜２１の厚さDは、穿孔穴の公差に相当し、軸１２のねじ部１４領域におけるコア直径Aの約０．００５〜０．１０倍とする。
【００２５】
図３には、本発明固定素子がどのように機能するかを示す。まず初めに、穿孔穴５を基礎構造６に形成する。引き続いて、ねじ込み装置により、固定素子１１を穿孔穴５内にねじ込む。固定素子１１をねじ回す際、ねじ山１５の側面は基礎構造内にタッピング（雌ねじ立て）し、対向ねじ部７を形成する。同時に、被膜２１の剰余部分２２は、極性のある熱可塑性樹脂の粘着性包皮機能が喪失することによって、被膜２１から剥離する。極性のある熱可塑性樹脂は、軸１２に対する強度および粘着性が限定的であるため、被膜２１に切れ目２３が生ずる。極性を有する熱可塑性樹脂の極性によって、穿孔穴５を液状媒体に対し完全に密封するのに必要な分量の被膜２１が、剰余部分２２が剥がれた後にも、軸１２に残る。
【００２６】
固定素子をねじ回す際に、被膜２１と穿孔穴壁８との間に発生する摩擦により、被膜層２１は半径方向外方において溶融領域２４を生ずる。穿孔穴５内にあり、対向ねじ部７をタッピングする際に付随的に発生する穿孔切り粉は、被膜２１の溶融領域２４に吸収され、このことにより被膜２１は、溶融領域２４の冷却後に、部分的に補強される。さらに、被膜２１は穿孔穴壁８に、簡単に剥がすことができる程度に付着する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明固定素子の側面図である。
【図２】図１に示す本発明固定素子の部分縦断面図である。
【図３】図１に示す本発明固定素子をねじ込む際の線図的部分縦断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
５  穿孔穴
６  基礎構造
７  対向ねじ部
８  穿孔穴壁
１１  固定素子
１２  軸
１３  第１端部
１４  ねじ部
１５  ねじ山
１６  第２端部
１７  回転把持手段
２１  被膜
２２  剰余部分
２３  切れ目
２４  溶融領域
【図１】
2008025842.tif 000003
【図２】
2008025842.tif 000004
【図３】
2008025842.tif 000005