(57)【要約】【課題】アンダーカット型の下穴内で拡張させるアンカー金具であって、外壁パネルを製造するときに石材板とコンクリートを結合するアンカー金具を提供すること。【解決手段】先端に向って大径となるテーパ形状を有するコーンナット２と、スリーブの外周に円周方向に沿って外溝を形成しスリーブ下端から軸線方向に沿う複数のスリットによって複数の拡張片を形成したカラー３を設ける。被結合基材１００に有底で奥部を拡径した下穴をあけ、下穴内に接着剤を供給してコーンナット２を固定すると共にコーンナット２の外側でカラー３を拡張する。コーンナット２にボルト５を結合してボルトの突出面に他の結合基材３００を結合する。【選択図】　　　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被結合基材が石材板であって該基材を他の結合基材と結合するアンカー部材（１）が、コーンナット（２）と該コーンナットの外側にカラー（３）を装着したものであり、上記カラー（３）はスリーブ（３０）の外周に円周方向に沿って外溝（３１）を形成しスリーブ下端から軸線方向に沿い前記外溝に達する複数のスリット（３２）によって複数の拡張片（３３）を形成し、該拡張片は上記外溝を除いた圧着部（３３ａ）の長さが当該拡張片の長さの３分の１以上で２分の１を越えない長さとし、被結合基材にあけた有底で奥部を拡径した下穴内に接着剤を供給して上記アンカー部材を収容し、当該アンカー部材の上記カラーの頂部を叩打して上記拡張片を上記コーンナットの外側で拡張して当該拡張片の上記圧着部を上記下穴に圧着し、上記アンカー部材に結合部材（４）を設けて被結合基材たる石材板と他の結合基材を結合することを特徴とするアンカー金具。
【請求項２】
カラー（３）の外側に形成した外溝（３１）が、カラー開口部の端壁角度を３０度未満としたことを特徴とする請求項１に記載のアンカー金具。
【請求項３】
アンカー部材（１）が、被結合基材の下穴に供給した接着剤を外溝（３１）及びスリット（３２）内に充填されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンカー金具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンカー金具に関しており、さらに詳しくは、有底穴の奥部を拡径した所謂アンダーカット型の穴内で拡張するアンカー金具に関している。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、石材板とコンクリートを結合するには、石材板の表面に結合金具が露出しないことが望ましいので、石材板にあけたアンダーカット型の穴に拡張機能を有するアンカー金具を装着し、当該アンカー金具によって石材板とコンクリートを結合することが行われている。
【０００３】
従来技術における「あと施工アンカー」は、拡張部とコンクリート壁面が摩擦領域であるため、引抜き力が大きくなると抜け出してしまうおそれがある。この点、アンダーカット型の穴に固着したアンカー金具は、穴奥の拡張角度を大きくすることにより、アンカーに加わる引張り力に対し変位の弾性限を高くすることができるので、摩擦領域による固着に比べれば抜け出るおそれは少ないものである。
【０００４】
アンカー金具を使用して結合する基材が石材板であって石材板の厚みが２０〜３０ｍｍの場合は、アンカー金具の埋込み深さが浅いため所望する引抜き耐力が得難いという問題がある。アンカー金具の引抜き耐力を高めるためには、拡張部材の長さ、すなわち石材板にあけた穴に密着する面の長さを長くすることが考えられるが、単に拡張部材を長くするだけでは問題解決にならない。
【０００５】
図６は、拡張部材が被結合基材に密着する長さと引抜き耐力の力の中心位置関係を示したものである。ここで拡張部材の全面Ｓ１が穴の内壁に密着している場合の引抜き耐力の力の中心位置Ｆ１は、引張り力が作用する方向から見て、拡張部材が密着している長さの約３分の１の長さに相当する位置である。このことは拡張部材の下半分Ｓ２が穴に密着していると仮定した場合であっても、引抜き耐力の力の中心位置Ｆ１は引張り力が作用する方向から見て、密着している長さの約３分の１に相当する位置であることが石材のコーン状破壊から分かる。従って同じ深さの穴にアンカー金具を装着する場合は、引抜き耐力の力の中心位置を可能な限り穴の下方に位置させるとアンカー金具の引抜き耐力が上がり、結局のところアンカー金具は抜け難くなるのである。
【０００６】
しかしながら、一方では穴の内壁に密着させる拡張部材の密着面積を小さくすると、拡張部材の面圧が高くなり、被結合基材がコンクリートなどの圧縮強度が低いものでは基材が破壊してしまうおそれがある。ただし石材板、ことに天然の石材板はコンクリートの１０倍以上の圧縮強度を有しているので、たとえアンカー金具の埋込み深さが浅く、また拡張部材の面圧が高い場合であっても引抜き耐力によって基材が破壊することがなくアンカー金具の使用が可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、所謂アンダーカット型の穴内で拡張させるアンカー金具であって、被結合基材が石材板であって板厚が薄い基材の結合に適するアンカー金具を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
解決手段の第１は、被結合基材が石材板であって該基材を他の結合基材と結合するアンカー部材が、コーンナットと該コーンナットの外側にカラーを装着したものであり、上記カラーはスリーブの外周に円周方向に沿って外溝を形成しスリーブ下端から軸線方向に沿い前記外溝に達する複数のスリットによって複数の拡張片を形成し、該拡張片は上記外溝を除いた圧着部の長さが当該拡張片の長さの３分の１以上で２分の１を越えない長さとし、被結合基材にあけた有底で奥部を拡径した下穴内に接着剤を供給して上記アンカー部材を収容し、該アンカー部材の上記カラーの頂部を叩打して上記拡張片を上記コーンナットの外側で拡張して当該拡張片の上記圧着部を上記下穴に圧着し、上記アンカー部材に結合部材を設けて被結合基材たる石材板と他の結合基材を結合することを特徴とする。
解決手段の第２は、解決手段の第１において、カラーの外側に形成した外溝がカラー開口部の端壁角度を３０度未満としたことを特徴とする。
解決手段の第３は、解決手段の第１又は第２において、アンカー部材が被結合基材の下穴に供給した接着剤を外溝及びスリット内に充填されたものであることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のアンカー金具を示しており、アンカー金具はアンカー部材１と結合部材４から構成されている。アンカー部材１は、コーンナット２とカラー３であり、又、結合部材４は、全ネジボルト５、ワッシャ６、ナット７、フランジナット８である。なお、アンカー部材１のコーンナット２と結合部材４の全ネジボルト５を一体に形成することができる。
【００１０】
図２は、アンカー部材１を示している。図２Ａにおいて　コーンナット２は、筒体２０と先端に向って大径となるテーパ部２１とからなり、筒体２０の内周に雌ネジ２２を設けたものである。またカラー３は、スリーブ３０の外周に円周方向に沿って外溝３１を形成すると共に、スリーブ下端から軸線方向に沿い前記外溝３１に達する複数のスリット３２を設けて拡張片３３を形成したものである。拡張片３３は外溝３１を除いた部分が穴に密着する圧着部３３ａであり、該圧着部３３ａの長さは当該拡張片３３の長さの３分の１以上で２分の１を越えない長さとし、好ましくは、拡張片３３の３分の１の長さとする。なお、スリーブ３０は外溝３１の幅を大きく形成することで拡張片３３を曲げ易くしている。又、スリット３２は８個設けているので拡張片３３も８個形成されている。図２Ｂに示すようにアンカー部材１は、コーンナット２の筒体２０にカラー３の拡張片３３を嵌合する。
【００１１】
図３は、アンカー部材１を石材板に固着する作業手順を示している。１００はアンカー部材１を固着する被結合基材たる石材であって、まず、石材板１００に有底の下穴１０１をあけ、該下穴１０１に奥部を拡径した拡径部１０２を形成する。次いで、下穴１０１の底部にエポキシ樹脂などによる接着剤１０３を供給する（図３Ａ）。接着剤１０３は、アンカー部材１を下穴１０１内で拡張したときに、カラー３の外溝３１及びスリット３２並びに当該カラー３の外径部と下穴１０１の隙間内に充填される量、すなわち、接着剤１０３はアンカー部材１を固着したときに下穴１０１から溢れるくらいの量を供給する。
【００１２】
次に、アンカー部材１を下穴１０１の底面に貼り付ける。ここで下穴１０１の深さは、アンカー部材１を該下穴１０１内で施工したときに、カラー３の頂部が当該下穴１０１の開口部と一致する深さとし（図３Ｃ参照）、又、口径はカラー３の外径と一致する大きさとする。下穴奥部に形成される拡径部１０２は、断面形状をコーンナット２の断面形状と一致させるが、当該拡径部１０２は、コーンナット２を収容したとき該コーンナット２と穴壁との間にカラー３の拡張片３３が挿入できる隙間を形成する（図３Ｂ）。
【００１３】
下穴１０１にアンカー部材１が収容されたら、図示しない治具を使用してカラー３の頂部を叩打し、当該カラー３を下穴１０１の奥部に向って押し込み拡張片３３をコーンナット２のテーパ部２１の外側で拡張する。拡張片３３は外溝３１によって曲げ易くなっているから、カラー３を叩打したときにテーパ部２１に乗り上げて拡張され、同時に拡径部１０２の壁面に密着する（図３Ｃ）。ここで、下穴１０１内に供給した接着剤１０３は、カラー３の外溝３１及び図示しないスリット３２内に充填される。
【００１４】
下穴１０１にアンカー部材１を収容して穴内でアンカー部材１を拡張するが、拡張作業をするときにコーンナット２の雌ネジ２２が損傷するのを防止するための他、雌ネジ２２に接着剤１０３が入り込まないようにするために、コーンナット２の開口部に鍔付キャップ１０４を被せておく。ただし、カラー３の拡張片３３を拡張した後、コーンナット２の筒体２０に結合部材４を装着するときは、鍔付キャップ１０４は取り外す。なお、鍔付キャップ１０４はプラスチック製である。
【００１５】
図４を参照して、スリーブ３０は、外周に形成した外溝３１の溝幅を大きく形成しているので拡張片３３の根元を曲げ易くしていると共に、圧着部３３ａの長さを、拡張片３３の長さの３分の１以上２分の１未満の長さとしているから、当該圧着部３３ａは下穴１０１に接触する面積が小さくなり、同時にアンカー部材１に加わる引抜き耐力の力の中心位置が下穴の奥部に位置している。なお、石材板１００にあけた下穴１０１の深さは浅いが、拡張片３３は金属性であって接着剤たるエポキシ樹脂より硬いので、アンカー部材１が接着剤と共に下穴１０１に固着されていてもアンカーの引抜き耐力は圧着面３３ａで受け、同時に石材板を結合するのに必要な引抜き耐力が得られるものである。
【００１６】
又、スリーブ３０に形成した外溝３１の端壁のうち、スリット３２の開口側の傾斜角度ａは、筒体外周面に対して２４〜３０度の角度で削成しているが、この傾斜角度は、アンカー部材１に発生する引抜き方向の力に対し応力集中を回避できる角度である。
【００１７】
又、アンカー部材１を下穴１０１に固着する接着剤１０３は、両者を接着して部材のガタツキを防ぐためのものであるが、同時に石材板１００の防水処理の修復作用を奏している。石材板１００の裏面には図示しない防水剤が塗布されているが、下穴１０１を開口したことによって防水剤の塗布面が分断されてしまったので、下穴１０１に供給した接着剤１０３は、アンカー部材１を下穴１０１内で拡張した時に下穴１０１から溢れる程度に充填された結果、接着剤が石材板１００の裏面まで達しているから石材板に施された防水処理の修復を兼ね防水効果を維持している。
【００１８】
図５は、本発明のアンカー金具を使用して石材板とコンクリートを結合して形成した外壁パネルを示している。石材板１００の下穴１０１にアンカー部材１が固着されたら、コーンナット２の筒体２０に全ネジボルト５をねじ結合すると共に石材板１００の裏面に硬質資材による断熱材２００を接合する。このとき、全ネシボルト５は断熱材２００の透孔２０１から突出させる。全ネシボルト５の長さは、断熱材２００の表面に形成するコンクリート層の厚みの略半分程度に達する長さがよい。
【００１９】
断熱材２００から突出させた全ネジボルト５には、ワッシャ６及びナット７を締め付けて石材板１００と断熱材２００を固定する。又、断熱材２００から突出させた全ネジボルト５の先端にフランジナット８を設け、しかる後、断熱材２００の表面にコンクリート３００を打設して外壁パネル４００を形成する。なお、全ネジボルト５に設けたフランジナット８は、前述したように、コンクリート３００の略中間位置に達している。
【００２０】
実施例
外壁パネル４００は、全体の大きさが縦横の幅３０００〜３５００×９００〜１８００ｍｍ、厚み１０５ｍｍとした。又、外壁パネルの一部となる石材１００は、縦横の幅４００×４００又は５００×５００ｍｍのものを貼り合わせた。因みに、各部材の厚みは、石材板が２５ｍｍ、断熱材が２０ｍｍ、コンクリートが６０ｍｍである。
カラー３の長さは１１．５ｍｍであり、このうち拡張片３３の長さは６．０ｍｍである。拡張片３３は、外溝３１の幅を４．０ｍｍ、圧着部３３ａの幅を２．０ｍｍとした。なお、石材板１００に対しアンカー金具の埋込み深さを１３ｍｍとした時、アンカーの引抜き耐力の弾性限強さは７００Ｋｇであった。
アンカー部材１ならびに結合部材４はステンレス鋼で製造した。又、石材板１００に対して使用するアンカー金具の本数は４本程度である。
【００２１】
実施例では、被結合基材（石材板）からボルトを突出した面に他の結合基材としてコンクリートを打設したコンクリート層を形成しているが、本発明のアンカー金具は、被結合基材から突出したボルトに他の結合基材を重合し、該結合基材から突出させた上記ボルトにナットを締め付けて両者を結合することができるものである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のアンカー金具は、コーンナットとコーンナットの外側で拡張するカラーを有するものであるから、アンダーカット型の有底穴内に固定できるので、アンカー金具を使用する被結合基材の表面にアンカー金具を露出させないから、表面が石材板となる外壁パネルなどの製造に最適なものである。
又、本発明のアンカー金具は、下穴内で拡張する拡張片に形成した圧着部の長さが、拡張片の長さの３分の１以上で２分の１を越えない長さとしているので、アンカー金具に加わる引抜き耐力の力の中心位置を下穴の下方に設定でき、被結合基材たる石材板が薄い場合であっても高いアンカー引抜き耐力を得ることができるものである。
又、本発明のアンカー金具は、アンカー金具を固着するに際し、下穴から溢れるくらいの接着剤を充填しているので、スリーブを拡張する外溝及びスリット内に充填した接着剤が下穴とアンカー金具を一体にして固着したから、両部材のガタツキを防ぐと共に、分断された石材板の防水処理を修復し防水効果を維持するものである。
さらに又、本発明のアンカー金具は、スリーブに形成した外溝の開口側の傾斜角度を３０度未満としているので、アンカー部材に発生する引抜き方向の力に対して応力集中を回避する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】アンカー金具を示す部品図。
【図２】アンカー部材を示す断面図。
【図３】被結合基材にアンカー部材を固定する作業手順を示す図。
【図４】アンカー部材の拡張状態を示す断面図。
【図５】アンカー金具を使用した外壁パネルの断面図。
【図６】拡張部材に発生する引抜き耐力の力の中心位置を示す図。
【符号の説明】
１　アンカー部材
２　コーンナット
３　カラー
４　結合部材
５　全ネジボルト
６　ワッシャ
７　ナット
８　フランジナット
２０　筒体
２１　テーパ部
２２　雌ネジ
３０　スリーブ
３１　外溝
３２　スリット
３３　拡張片
１００　石材板
１０１　下穴
１０２　拡径部
１０３　接着剤
１０４　鍔付キャップ
２００　断熱材
２０１　透孔
３００　コンクリート
４００　外壁パネル
【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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