(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ山を有するシャフト、前記シャフトから伸長しかつ懸垂すべき物体を固定するための物品取り付け孔を含むハンガ部、および回転工具と係合する形状の外周を有する工具係合部を有するねじ切り要素、
固定工具と係合するためのベース、および内部ねじ切り部を有する長手本体を有するマッシュルーム形状に膨張する膨張自在要素、
前記ねじ切り要素と係合して前記ねじ切り要素を回転させるためのソケット、ならびに 前記ソケットがスリーブ工具内で回転するように、前記ソケットを囲繞しかつ前記膨張自在要素と係合するためのスリーブ工具を含み、
前記長手本体は前記長手本体が長手方向に圧縮されるときに半径方向のアンカストリップを形成するためのスリットを有し、前記膨張自在要素に対して前記ねじ切り要素がそれぞれのねじ山で係合して回転することにより前記膨張自在要素のスリットを付けた長手本体が長手方向に圧縮するように構成された、膨張自在アンカ。
【請求項２】
前記膨張自在要素に取り付けたドリル先端を更に含み、前記ドリル先端は前記膨張自在要素が回転するときに支持体を穿孔する、請求項１の膨張自在アンカ。
【請求項３】
前記ねじ切り要素のシャフトのねじ山および前記膨張自在要素の内部ねじ切り部のねじ山は、それぞれが所望長を有し、かつそれにより前記膨張自在要素の長手本体の所定長が圧潰するように、前記膨脹自在要素に対する前記ねじ切り要素の係合および回転を可能にする、請求項１の膨張自在アンカ。
【請求項４】
前記ソケットはスリーブ工具内で独立に回転する、請求項１の膨脹自在アンカ。
【請求項５】
前記ねじ切り要素のシャフトは、前記ねじ切り要素のハンガ部に対する回転から前記ねじ切り要素のシャフトを固定するために前記ねじ切り要素のハンガ部の内部に形成された六角形頭部受け部へ侵入する、六角形頭部を有する、請求項１の膨張自在アンカ。
【請求項６】
前記ねじ切り要素のシャフトは前記六角形頭部に隣接して形成されたリムを有し、かつ前記ねじ切り要素のハンガ部は前記六角形頭部受け部から前記ねじ切り要素のシャフト上で前記六角形頭部に隣接して形成されたリムが移動するのを阻止するためのフランジを有する、請求項５の膨張自在アンカ。
【請求項７】
前記ねじ切り要素のハンガ部の内部には前記リムと前記六角形頭部受け部との間に空間が形成され、前記ねじ切り要素のシャフトの六角形頭部が前記ねじ切り要素のハンガ部の六角形頭部受け部に対して自由に懸垂、離脱し、前記ハンガ部が前記シャフトに対して旋回できるように構成されている、請求項６の膨張自在アンカ。
【請求項８】
前記ねじ切り要素のハンガ部は内部ねじ山を有し、
前記ねじ切り要素のハンガ部上の内部ねじ山と係合するためのねじ切りロッドを含み、
前記ねじ切りロッドは回転により前記ねじ切り要素と螺合して前記ねじ切り要素を回転させ、前記ねじ切り要素は前記膨張自在要素と螺合して自己穿孔型膨張自在要素を回転させる請求項２の膨張自在アンカ。
【請求項９】
前記ねじ切りロッドがスリーブ工具内で回転するように、前記ねじ切りロッドを囲繞しかつ前記膨張自在要素と係合するためのスリーブ工具を有する、請求項８の膨張自在アンカ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は孔から引き抜けない自己膨張自在締結具、更に詳細にはパイプまたは他の物品をオーバーヘッド部材から建物の内側に懸垂するための膨張自在締結具、即ち、アンカに関する。
【０００２】
【従来の技術】
配管工、電気工、機械請負業者、スプリンクラ取付業者、およびメンテナンス請負人はしばしばパイプ、配管、ケーブル、ダクト、電気固定具、および他の種々の物品を天井、薄い金属板、屋根板、梁、Ｚ母屋桁、桟継手、または他のトラス材等の構造支持体から懸垂する必要がある。
【０００３】
特定ブラケットが使用されるか、または孔がかかる材料に形成されなければならず、かつ取付板またはブラケットがハンガを支持するためにナット、ボルト、または螺子により所定位置に締結される必要がある。材料の上または裏側へアクセスする回数は、組み合わせることが困難または不可能な裏あてナットの使用により限定されやすい。このような方法は幾つかの部品を別々に設置することにより複数の設置工程を使用するか、または設置容易性に制限を加え、かつ設置時または設置後に剥がれ、過剰トルクを与える等の悪条件を与える部品を含む。
【０００４】
更に、殆どの建物に含まれる種々の機械的システムにより必要とされる空間は、ハンガを取り付ける支持体に作業員が容易に達するのを妨害またはしばしば阻止する。孔を穿ち、裏あてナットをその穿孔上に設置し、かつ梯子上でバランスを保ちながらボルト中へ回転させる等ハンガを取り付けるための多工程方法に関係するこの空間制限は時間の消費であり、危険であり、かつ高価につく。
【０００５】
更に、締結結合の強度および一体性が建物検査および最終製品の一体性のために計算かつ把握されなければならない。採用されている幾つかの方法は、基礎材料の制限、最近の建築習慣で使用されている種々の建築材料の厚み、および設置者の誤解によりかかる結合強度を保証できない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、自己膨張自在アンカハンガを提供することである。
【０００７】
本発明の課題は、非常に薄い金属に使用されるときに予想外の引き抜け強度を有する締結具を提供することである。
【０００８】
本発明の課題は、旋回頭部を備えたハンガを提供することである。
【０００９】
本発明の課題は、設置が容易なハンガを提供することである。
【００１０】
本発明の課題は、適正整合設置を確実にすることである。
【００１１】
本発明の課題は，限られた空間内においてハンガ設置を容易にするために支持体への容易アクセスを可能にすることである。
【００１２】
本発明の課題は、ワンピース型締結具を提供することである。
【００１３】
本発明の課題は、迅速設置されるハンガを提供することである。
【００１４】
本発明の課題は、支持体内に予め穿つ孔に本発明を使用することである。
【００１５】
本発明の課題は、支持体内に孔を自己穿孔するための手段を提供することである。
【００１６】
本発明の課題は、物体を懸垂するために一ユニットとして締結具およびねじ切りロッドを設置することである。
【００１７】
本発明の課題は、梯子または足場を使用することなくねじ切りロッドを設置することである。
【００１８】
本発明の他の課題、利点、および新規特徴は添付図面を参照して説明する好適形態に関する説明から明かにされるであろう。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するための本発明による膨張自在アンカは、
ねじ山を有するシャフト、懸垂すべき物体を固定するためのハンガ部、および回転工具と係合するための工具係合部を有するねじ切り要素、ならびに
固定工具と係合するためのベース、および内部ねじ切り部を有する長手本体を有するマッシュルーム形成要素を含み、
前記マッシュルーム形成要素の長手本体はその長手本体を長手方向に圧縮するときに半径方向のアンカストリップを形成するためのスリットを有し、前記マッシュルーム形成要素に対して前記ねじ切り要素がそれぞれのねじ山で係合して回転することにより前記マッシュルーム形成要素のスリットを付けた長手本体が長手方向に圧縮するように構成されたことを特徴とする。
本明細書において、『マッシュルーム形成要素』とは、マッシュルーム形状を形成する要素であり、本発明による「膨張自在アンカ」において「マッシュルーム形状に膨張する膨張自在要素」を意味する。
【００２０】
本発明による他の形態の膨張自在アンカは、
内部ねじ切り部を備えた長手本体、および一端にフランジを有するマッシュルーム形成要素、
前記マッシュルーム形成要素の内部ねじ切り部と係合するための外部ねじ切り部を有する長手本体、および前記マッシュルーム形成要素の長手本体を長手方向に圧縮するために前記マッシュルーム形成要素に対して前記ねじ切り要素を回転させるためのスロットをもつ頭部を有するねじ切り要素、ならびに
懸垂物体を固定するために前記マッシュルーム形成要素に取り付けたハンガ要素を含み、
前記マッシュルーム形成要素の長手本体は、前記長手本体が長手方向に圧縮されるときに半径方向のアンカストリップを形成するためのスリットを有し、かつ前記ハンガ要素は前記ねじ切り要素の頭部にアクセスするための中央開口部を有することを特徴とする。
【００２１】
好適形態において、前記膨張自在アンカは、前記マッシュルーム形成要素に取り付けたドリル先端を更に含み、前記ドリル先端は前記マッシュルーム形成要素が回転するときに支持体を穿孔するものである。
【００２２】
好適形態において、前記ねじ切り要素の工具係合部は回転工具と係合するために前記ハンガ部上に成形外周部を含む。
【００２３】
好適形態において、前記ねじ切り要素の工具係合部は前記シャフト上に螺子頭部を含む。
【００２４】
好適形態において、前記ねじ切り要素のシャフトは、前記ハンガ部に対する回転から前記ねじ切り要素のシャフトを固定するために前記ハンガ部の六角形頭部受け部へ侵入する六角形頭部を有する。
【００２５】
好適形態において、前記ねじ切り要素は前記六角形頭部に隣接したリムを有し、かつ前記ハンガ部は前記ハンガ部の六角形頭部受け部から前記シャフト上の前記六角形頭部上のリムが移動するのを阻止するためのフランジを有する。
【００２６】
好適形態において、前記ハンガ部のドーム形部は前記リムと前記六角形頭部受け部との間に空間を提供し、前記ねじ切り要素の六角形頭部が前記六角形頭部受け部に対して自由に懸垂、離脱し、前記ハンガ部が前記シャフトに対して旋回できるように構成されている。
【００２７】
好適形態において、前記ハンガ部のドーム形部は前記リムと前記六角形頭部受け部との間に空間を提供し、前記ねじ切り要素の六角形頭部が前記六角形頭部受け部に対して自由に懸垂、離脱し、前記ハンガ部が前記シャフトに対して旋回できるように構成されている。
【００２８】
好適形態において、前記膨張自在アンカは前記ねじ切り要素と係合して前記ねじ切り要素を回転させるためのソケットを有する。
【００２９】
好適形態において、前記ソケットが前記スリーブ内で回転するように、前記ソケットを囲繞しかつ前記マッシュルーム形成要素と係合するためのスリーブを有する。
【００３０】
好適形態において、前記ねじ切り要素のねじ山および前記マッシュルーム形成要素のねじ山は所望長延びていて前記マッシュルーム形成部が所定長を圧潰するように相互に対して係合し、かつ相互に対して自由に回転する。
【００３１】
好適形態において、前記マッシュルーム形成要素が圧潰するときに、ドリル先端は前記ねじ切り要素のシャフトと係合し、かつ前記マッシュルーム形成要素から押し出される。
【００３２】
好適形態において、前記ソケットが前記スリーブ内で独立に回転するように、前記ソケットを囲繞しかつ前記マッシュルーム形成要素と係合するためのスリーブを有する。
【００３３】
好適形態において、前記ハンガ部は内部ねじ山を有し、
前記ハンガ部上の内部ねじ山と係合するためのねじ切りロッドを含み、
前記ねじ切りロッドは回転により前記ねじ切り要素と螺合して前記ねじ切り要素を回転させ、前記ねじ切り要素は前記マッシュルーム形成要素と螺合して自己穿孔型マッシュルーム形成要素を回転させる。
【００３４】
好適形態において、前記ねじ切りロッドが前記スリーブ内で回転するように、前記ねじ切りロッドを囲繞しかつ前記マッシュルーム形成要素と係合するためのスリーブを有する。
【００３５】
本発明による膨張自在アンカを設置する方法は、支持体内に孔を穿つ工程、ねじ切り要素およびマッシュルーム形成要素を有する予備組立された膨張自在アンカを前記穿孔内に挿入する工程、前記ねじ切り要素を前記マッシュルーム形成要素に対して回転させて、前記支持体内の穿孔上でアンカストリップを半径方向に伸張するために前記マッシュルーム形成要素を圧潰する工程を含む。
【００３６】
好適形態において、本発明による膨張自在アンカを設置する方法は、螺子が前記膨張自在アンカに対して自由に旋回するように、組立体内に挿入されたアダプタ頭部から六角形螺子頭部を引っ張る工程を更に含む。
【００３７】
好適形態において、本発明による膨張自在アンカを設置する方法は、前記ねじ切り要素および前記マッシュルーム形成要素のねじ切り部が相互に対して通過し、かつ前記ねじ切り要素が前記マッシュルーム形成要素に対して離脱しかつ自由に旋回し、前記マッシュルーム形成要素の圧潰量を制御して引き抜き強さを生じるまで、前記ねじ切り要素を前記マッシュルーム形成要素に対して回転する工程を更に含む。
【００３８】
好適形態において、本発明による膨張自在アンカを設置する方法は、前記ねじ切り要素を前記マッシュルーム形成要素に対して回転することにより前記ドリル先端を前記マッシュルーム形成要素の上部から押し出す工程を更に含む。
【００３９】
上記課題を達成するための本発明による膨張自在アンカおよび膨張自在アンカを設置する方法を次に概説する。
【００４０】
マッシュルーム形成膨張自在アンカは、圧潰またはマッシュルームを形成する部、および圧潰を機械的に起こすねじ切り要素の二つの主要素を有する。
【００４１】
マッシュルームを形成する部、即ち、マッシュルーム形成要素は、一端に内部ねじ山をもつ短い部と反対端に四辺形のフラットワッシャを備えた管状本体を有する。前記マッシュルーム形成要素の管状部は側面にスリットを有し、かつ側面は対称的圧潰を促進するために僅かに膨出している。前記管状部はその管状体内で回転するねじ切りした螺子により、ベースでワッシャへ向けて内部ねじ切り部を下方へ引っ張ることにより、圧潰する。圧潰したときにマッシュルーム形成膨張自在アンカは半径方向に伸張したアンカストリップを有し、締結具が延在する支持体内に穿った孔からの締結具の脱出を阻止する。
【００４２】
締結点への明かなアクセスがありかつ設置者がリフトまたは他のサポート上にいるときに、設置者は第一に支持体を穿孔できる。そこで、膨張自在アンカをその穿孔へ挿入し、かつ内部ねじ切り要素を回転させて締結具の管状部を圧潰する。
【００４３】
他の形態において、ドリル先端は支持体を自己穿孔するために膨張自在アンカの先端へ圧入されてよい。
【００４４】
膨張自在アンカはドリルに取り付けたソケット内にその膨張自在アンカを単に設置しかつそのソケットを回転させることにより容易に使用できる。膨張自在アンカの一端のドリル先端は膨張自在アンカが保持されるべき支持体内に孔を穿つ。一旦、孔が形成されると、膨張自在アンカはその穿孔内で着座し、かつ外部ソケット端のスリーブ工具が内部ソケット上を上方へ摺動し、着座した未膨張締結具と係合する。外部スリーブは締結具の四角形座カラーと係合してその回転を阻止する。そこで、内部ソケットを回転させ、内部ねじ切り部の先端が膨張自在アンカから圧入されたドリル先端を押し出すにつれて、締結具の膨張自在部が圧潰する。この自己穿孔の選択は設置者によるねじ切りロッドの締結および床からの懸垂を可能にする。所定長のねじ切りロッドが高い天井に設置できる。この場合、（１）既に市場で利用されているようなアルミニウム管で形成された格納式工具であってよいポール工具の長さ、および（２）ねじ切りロッドをポール工具内で独立に回転できるようにするためにねじ切りロッドはポール工具の下端から突出しなければならないので、ねじ切りロッドの長さ、による制限を受ける。すでにその端へねじ込まれた自己穿孔締結具によりねじ切りロッドを回転させることにより、締結具は自動的に穿孔しかつ着座する。着座後に、伸張したポール工具（内側にロッドを有する）は上昇し、かつポール工具の外部切欠き端が締結具の膨張自在部のベースと係合し、その回転を阻止する。次の工程は、ねじ切りロッドを回転し、締結具のマッシュルーム形成部を圧潰することである。ねじ切りロッドは締結具内に設置維持され、作業員による意図された負荷の懸垂を可能にする。
【００４５】
選択的に、自己穿孔膨張自在アンカは異なる方法で構成されてよい。この形態において、ドリル先端を伴う圧潰自在マッシュルーム形成要素は、内部ソケット内に設置されかつ回転し、ドリルによって支持体を穿孔し、かつドリル先端の反対端へ直接的に挿入された受け頭部を有する圧潰自在マッシュルーム形成要素を着座させる。ねじ切り要素はその組立体内に一体化されて、内部螺子ドライバの使用によりマッシュルーム形成要素を圧潰させる。ドリル先端は、前進したねじ切り要素によりマッシュルーム形成要素の上部から押し出される。
【００４６】
他の形態において、ベースに六角形部を有するドリルビットがドリル内に設置されて支持体を穿孔する。孔が形成された後に、組み合わせるスリーブ工具がドリルビット上に設置されかつドリルビットベースで六角形部と係合する。組み合わせるスリーブ工具の外部は圧潰自在マッシュルーム形成要素と係合してマッシュルーム形成要素を回転から保持し、かつ膨張自在アンカのねじ切り要素は内部ドライブ／駆動シャフトと係合する。ドリルの操作により、膨張自在アンカを支持体に穿った孔へ挿入し、かつ内部ねじ切り要素を圧潰自在マッシュルーム形成要素に対して回転させてマッシュルーム形成要素を圧潰させる。
【００４７】
膨張自在アンカが支持体内に設置されたならば、ねじ切りロッド全体をねじ切り要素のベースで雄受けへ設置してよい。このようにして、ハンガは意図された負荷に対して準備される。選択的に、ねじ切り要素のベース内を横断する穿孔を有する頭部がワイヤまたはアダプタブラケットを懸垂し、ロッド、ブレース、ブラケットまたはワイヤの締結を可能にする。膨張自在アンカは固定頭部または旋回頭部を有してよい。
【００４８】
膨張自在アンカは建築安全基準に必要な既知の引き抜き強度を有し、他方で、フールプルーフであり、剥離、過剰回転、または過剰トルクを伴わず、機能不全を起こしかつ製造コストを高める締結具の破壊を阻止する設置容易な方法を提供する。
【００４９】
【発明の実施の形態】
図１は組立て前の膨張自在アンカ１０を備えた自己穿孔螺子を示す。第一形態において、膨張自在アンカ１０を備えた自己穿孔螺子は三要素部品を有する。3600 West Lake Avenue, Glenview, IL 60025-5811所在のIllinois Tool Works, Inc.所有のSpeedy Products, Inc.により販売されているSAMMY SUPER SCREW(登録商標）と類似の六角形螺子ねじ切り要素２０、Valencia, CA所在のAVK Industrial Productsにより販売されているAVK Industrial Products A-R Series （商標）Threaded Insertに類似のマッシュルーム形成要素３０、およびドリル先端４０。図１は、また、マッシュルーム形成型膨張自在アンカ１０を設置するために使用される工具を示す。この工具は六角形頭部螺子２０を回転させるためのソケット５０、膨張自在アンカ１０と係合するためのスリーブ工具７０、ソケット５０と係合するための内部が穿孔された駆動シャフト８０、ドリル先端４０が組立体に含まれない場合にドリルビット８１が装備された、上述したような組立体を回転させるための六角形アダプタ部８２および最後にドリル８１を有する駆動工具／アダプタ８３を含む。
【００５０】
第一形態において、図１に示されたように、ドリル先端４０が支持体６０に孔を穿ちかつその穿孔へのマッシュルーム形成要素３０のマッシュルーム形成部３５の適合を可能にするように、ドリル先端４０はマッシュルーム形成要素３０よりも僅かに大きい直径を有する。
【００５１】
マッシュルーム形成要素３０は、基本的に、上部近くに内部ねじ切り部３４そして底部にベース３８を有するシリンダである。マッシュルーム形成要素３０周辺の幾つかの場所でそのシリンダの壁にスロット３６は切られ、図３および７に示されたようにマッシュルーム形成要素３０が、圧潰するときにアンカストリップ３７を形成するためにスロット３６のスリットに沿ってシリンダが圧縮かつ分離するようにする。マッシュルーム形成要素３０はアンカストリップ３７の圧潰を促進するために壁内に形成されたバルジ３５を有する。マッシュルーム形成要素３０は図３および７において円形断面を有する円筒体として示されているが、マッシュルーム形成要素３０は八角形、六角形、四角形、または楕円形等、支持体内に穿った孔に適合しかつ図示されたように圧潰する限り、いずれの断面形状であってもよい。
【００５２】
ねじ切り要素２０は六角形頭部２２、ベース部２４、およびマッシュルーム形成要素３０の内部ねじ切り部３４の直径よりも若干小さい直径の螺子シャフト２６を有する。螺子シャフト２６はマッシュルーム形成要素３０の内部ねじ切り部３４のねじ山と係合するために上部上にねじ切り部２８を有する。
【００５３】
一使用方法として、図２および３に示されたように、マッシュルーム形成要素３０の内部ねじ切り部３４のねじ山は数回転により六角形頭部螺子２０の螺子シャフト２６上のねじ切り部２８のねじ山へねじ込まれる。六角形頭部螺子２０は、六角形頭部螺子２０の六角形頭部２２と嵌合するために内面の一部上に六角形壁５８を有するソケット５０内に設置される。六角形頭部螺子２０は、そのようにして、ソケット５０により回転する。
【００５４】
図１０に最良に示されたように、スリーブ工具７０はソケット５０の外形上に適合する内径を有し、ソケット５０が所望時にスリーブ工具７０の内側で回転するようにする。スリーブ工具７０はマッシュルーム形成要素３０のベース３８のコーナー７４と係合するためのノッチ７２を有する。スリーブ工具７０は１２から１５インチ（約30.5 -38.1 cm)長の携帯工具またはいずれかの長さに拡張する膨張自在ポール工具であってよい。スリーブ工具７０は、ソケット５０をその中で回転させながら所定場所にそれを保持するための手で握る手段を有する。
【００５５】
ソケット５０は内部が穿孔された駆動シャフト８０へ連結するための六角形シャフト５２を有し、駆動シャフト８０は、図１に示されたように、六角形アダプタ部８２を有する機械加工部８３への連結を可能にする。電気もしくは電池駆動ドリル、気体動力ドリル等の駆動手段８４は組立体を回転させる。
【００５６】
駆動手段８４は機械加工部８３によりソケット５０を駆動するために駆動シャフト８０へ連結され、機械加工部８３は使い捨て可能ドリルビット８１を作動自在に保持する。
【００５７】
図２に示されたように、駆動手段８４はマッシュルーム形成要素３０の上部上のドリル先端４０を回転させて支持体６０を切断する。支持体６０は薄い金属ルーフィング、梁、サポート、Ｚ母屋桁、桟継手、屋根材、または他のトラス材であってよい。ドリル先端４０が支持体６０を切り込こんだ後には、ドリル先端４０はもはや必要ない。
【００５８】
この方法の次工程は、図３に示されたように、マッシュルーム形成要素３０を圧潰、即ち、マッシュルーム形にして、それが支持体６０から引き抜けないように固定することである。そこで、設置者が固定位置にスリーブ工具７０を保持している間に、駆動手段８４はソケット５０と駆動シャフト８０の結合体を回転させて、六角形頭部螺子２０がマッシュルーム形成要素３０に対して回転し、それによりねじ切り部２８が回転するようにする。図１に最良に示されたように、螺子のねじ切り部２８は螺子シャフト２６の上部の一部上にのみ存在する。マッシュルーム形成要素３０の内部ねじ切り部３４は、同様に、マッシュルーム形成要素３０の上部上にのみ存在する。螺子シャフト２６とマッシュルーム形成要素３０上のそれぞれのねじ切り部２８と３４の相対的長さは、六角形頭部螺子２０がマッシュルーム形成要素３０に対して回転し、マッシュルーム形成要素３０の上部が下方へ引っ張られてスロット３６を有する湾曲部、即ち、バルジ３５が圧潰し、図３および７に示されたようにアンカストリップ３７を形成するような長さである。ベース３８は支持体６０の底に対して引き上げられかつ支持体６０に穿った孔へは侵入しない。六角形頭部螺子２０がマッシュルーム形成要素３０に対して回転するに従って、アンカストリップ３７は扁平になる。アンカストリップ３７はドリル先端４０により形成された孔へ侵入することなく、取り付けられるいかなるハンガをも支持するだけの強力な引き抜き強さを提供する。図２、３、４、７および９に示されたように、六角形頭部螺子２０の下部の内部ハンガねじ山２５はハンガねじ山２５へねじ込まれるものを保持するために利用可能であるか、またはねじ山を横切る穿孔４６が種々のアダプタの取付を可能にするために組み込まれてよい。引き抜き強さは支持材料６０に依存して変化してよい。
【００５９】
図３に示されたように、ドリル先端４０は、ドリル先端４０が膨張自在アンカ１０の上部へ押し込まれるにつれて螺子シャフト２６の上部によりマッシュルーム形成要素３０の上部から排除される。そこで、ドリル先端４０は落下して支持体６０上に着陸する。
【００６０】
螺子シャフト２６およびマッシュルーム形成要素３０上のねじ切り部２８および３４の長さは、膨張自在アンカ１０が所望量まで圧縮されるときに、螺子シャフト２６上のねじ切り部２８がマッシュルーム形成要素３０上のねじ切り部３４を退去させ、その後に六角形頭部螺子２０を自由に回転できる長さである。この回転自由性は膨張自在アンカ１０に組み込まれた構成要素の可能な過剰トルクまたはフラクチャ（破断）を解消する。
【００６１】
ドリル先端４０は多くの異なる方法によりマッシュルーム形成要素３０に連結できることを注記する。図６において、ドリル先端４０はマッシュルーム形成要素３０内に成形加工される。図５において、ドリル先端４０はマッシュルーム形成要素３０と係合する歯１３０を有する。図３において、ドリル先端４０はマッシュルーム形成要素３０のポスト４５と係合する切欠き歯４４を有する。
【００６２】
支持体６０を自己穿孔するときに、スリーブ７０のノッチ７２がマッシュルーム形成要素３０上のベース３８のコーナー７４と係合しながらソケット５０が六角形頭部螺子２０を回転させる。ソケット５０が螺子２０を回転するときに、マッシュルーム形成要素３０およびスリーブ７０は螺子２０と共に回転する。これは、マッシュルーム形成要素３０が螺子２０上のねじ切り部２８をマッシュルーム形成要素３０のねじ切り部３４へ回転させるのに多大の力を必要とするからである。従って、この穿孔はマッシュルーム形成要素３０を圧潰することなく達成される。ただし、スリーブ７０が回転から維持するように保持される場合には、マッシュルーム形成要素３０は圧潰する。選択的に、マッシュルーム形成要素３０の圧潰が望まれるまでスリーブ７０がマッシュルーム形成要素３０と係合せずかつ回転から維持されないようにしてよい。
【００６３】
六角形頭部螺子２０には種々の形態が採用できる。図１に示されたように、螺子シャフト２６はベース部２４に一体化するかまたは固定される。選択的に、図２、３、４および７に示されたように、六角形頭部螺子２０は二部品、即ち、六角形頭部２２をもつベース部１２４と、ねじ切り部２８を備えた螺子シャフト２６およびリム２３を備えた六角形頭部２９を有する螺子１２６との組立体である。螺子１２６上の六角形頭部２９は六角形頭部螺子２０のベース部１２４内の六角形頭部受け部３１に係合する。六角形頭部２９を備えた螺子１２６は標準的螺子であり、これはいずれかのサプライヤから低価格で大量購入できる。ベース部１２４は螺子１２６の六角形頭部２９を受けるために六角形頭部受け部３１を有しかつベース部１２４に対して所定場所に螺子１２６を保持するためにリム２３上に折り曲げたフランジ２７を有する。本明細書に一部が参考として組み込まれるMOUNTING APPARATUS HAVING A SWIVEL HEADの名称で2001年5月4日に本出願人により出願された出願番号第09/848,658号に詳細に示されたように、フランジ２７は、図７に示されたように、ベース部１２４内にドーム部として空間３３を形成する若干の間隔を六角形頭部受け部３１から置いてしる。ドーム部３３は、螺子を所定位置に固定することが望まれる場合、また膨張自在アンカ１０を圧縮しかつその後に六角形頭部２９を六角形頭部受けフランジ３１から解放するために使用される場合に六角形頭部２９の六角形頭部受け部３１への挿入を可能にして、ドーム部３３内で自由に螺子頭部が回転するようにする。
【００６４】
他の形態において、支持体６０への予備穿孔時に自己穿孔は上述の形態と同様に行なわれるが、六角形頭部２９の代わりに、図９に示されたように螺子頭部がスロットを有する他の形状の頭部１２５またはドライバ１２９等により置換できる。この形態において、螺子シャフト２２６のねじ切り部２２８はねじ切り部２３４に対して回転し、その間に、マッシュルーム形成要素２３０はレンチにより固定保持され、かつ好適にはドリルへ連結された螺子ドライバがスロット１２９へ挿入されるかまたは螺子頭部を備えた他の手段がかかる回転装置を受けるために設計される。このようにして、マッシュルーム形成要素２３０は圧潰する。図９に示されたように、マッシュルーム形成要素２３０は頭部２２の内部へ侵入してフランジ２７により所定位置に保持される。
【００６５】
図１に示されたように、使い捨て可能ドリルビット８１は、六角形アダプタ部８２を有しセット螺子８７を有する機械加工部８３へ嵌入する。機械加工部は、ドリルチャック８４へ嵌入して支持体６０内に孔を穿つ。この形態において、ドリル先端４０は使用されない。孔を形成した後に、両端に六角形内部５３を有する駆動シャフト８０は六角形アダプタ部８２およびソケット５０の六角形シャフト５２に結合して切り要素２０の回転を可能にし、他方で、スリーブ７０はマッシュルーム形成要素３０の回転を阻止する。このようにして、設置者はドリルを再チャックすることなく組立体を反復的に使用できる。設置者は支持材料６０をドリルビット８１で穿孔し、かつ次に六角形アダプタ部８２上の部品８０、５０および７０の組立体によって図１および１０に示されたように組立体を取り付けて、支持体６０内のマッシュルーム形成要素３０を圧潰する。設置者は、次に、部品８０、５０および７０の組立体を取り外して支持体内に次の孔を穿つために利用できるドリルビットを作り、次いで他の予め組立てられた非自己穿孔螺子を膨張自在アンカ１０と共にソケット５０内へ挿入し、かつ支持体６０内で他の圧潰自在要素３０をマッシュルーム形成する準備をする。膨張自在アンカ１０は構成要素としてドリル先端４０を伴わなければ相当に廉価である。
【００６６】
ドリル先端４０と共に膨張自在アンカ１０を具備した螺子の利点の一つは、設置者が孔を穿つために支持体６０に隣接して梯子に登ることなくポール設置方法で使用できることである。設置者は各設置作業のために梯子を移動させる必要を伴うことなく床上で自由に移動できる。この方法により、設置者は、また、パイプ、通風孔または他の設備間の狭い隙間から支持体６０にアクセスできる。ポールおよびそこに取り付けられた設備は、支持体６０を自動的に穿孔しかつ圧潰もしくは膨張自在アンカ１０を圧潰もしくは膨張させるために支持体６０の相当に下方位置に保持できる。この方法を使用するために、図４に示されたような、ねじ切りロッド９０がねじ山２５を使用して自己穿孔六角形頭部螺子２０のベースへねじ切りされてよい。ねじ切りロッドの長さに適合させるために、長いまたは伸縮自在ポール工具７０がねじ切りロッドと共に使用できる。図４に示されたように、ドリルチャック８４は内部にねじを切ったドライバ８５を受け、ドライバ８５はねじ切りロッド９０の長手を受ける。ねじ切りロッド９０はポール工具７０の下端から突出するものである。ドリルチャック８４、ドライバ８５およびねじ切りロッド９０を含む組立体を回転することにより、膨張自在アンカ１０およびドリル先端４０は支持体６０を自動的に穿孔する。穿孔が完了すると、ポール工具７０は上昇して着座した圧潰自在アンカのマッシュルーム形要素３０のカラー７４と係合する。設置者はポール工具７０を握ってその回転を阻止し、他方でドリルチャック８４を操作してねじ切りロッド９０を回転させ、かつ内部螺子であるねじ切り要素２０によりマッシュルーム形成要素３０を圧潰させる。ポール工具７０を、下方へ滑動して、意図された負荷が取り付けられるようにねじ切りロッド９０により膨張自在アンカ１０を完全締結組立体にする。
【００６７】
ポール工具７０は異なる長さのロッド９０に使用するために伸縮自在であってよい。
【００６８】
選択的に、設置者がマッシュルーム形成要素３０上にドリル先端、即ち、ドリルチップ４０を具備しない形態の使用を望む場合には、設置者は最初にドリルチャック８４、ならびに使い捨て可能ドリルビット８１およびアダプタ８３を含む組立体により支持体６０に孔を穿ち、かつ次に上述のごとく圧潰もしくは膨張自在アンカ１０を設置する必要がある。
【００６９】
図示されたように、螺子２０のベースは懸垂すべき物体を連結する内部ねじ山２５を有するが、螺子２０のベースは物体をそこへ取り付けるいずれの手段を使用もしてよい。
【００７０】
他の形態において、六角形頭部２２を横切って形成された孔４６は、孔４６の使用により物体またはブラケットのロッドまたはボルトを挿入するために使用できる。
【００７１】
自明なように、本発明の多くの改良および変更が上述の教示に照らして可能である。従って、添付の特許請求の範囲内で本発明は上述の特定説明以外の方法で実行できると理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】膨張自在アンカを操作するための、ドリル先端、圧潰自在のマッシュルーム形成要素、ナット頭部を取り付けたねじ切り要素、および連結されたソケット、スリーブ工具およびソケット拡張部の分解斜視図である。
【図２】マッシュルーム型膨張自在アンカの設置前の、ドリルチップを設置した膨張自在アンカ、およびソケット、駆動シャフト拡張部、およびスリーブ工具の拡大断面部分図である。
【図３】マッシュルーム型膨張自在アンカの設置後の、ドリルチップを設置した膨張自在アンカ、ソケット、駆動シャフト拡張部およびスリーブ工具の拡大断面部分図である。
【図４】格納式ポール工具内に取り付けた、携帯ドリル、雌螺子ロッド受け、自己穿孔マッシュルーム型膨張自在アンカの拡大側面部分図である。
【図５】ドリルチップ上に歯を備えた膨張自在アンカのマッシュルーム形成要素の一形態の斜視図である。
【図６】成形加工されたドリルチップを備えた膨張自在アンカのマッシュルーム形成要素の一形態の斜視図である。
【図７】設置された膨張自在アンカの第二形態の部分側面図である。
【図８】膨張自在アンカを有する螺子に使用するソケットの部分側面図である。
【図９】スクリュドライバまたは他の矩形駆動装置により回転可能の内部螺子を備えた六角形頭部へ永久的に押圧して成形したマッシュルーム型膨張自在アンカの部分側面図である。
【図１０】ドリル、ドリルビット、スリーブ工具、ソケット、拡張ポール工具、圧潰可能マッシュルーム形成要素、ねじ切り要素、およびドリル先端を有するマッシュルーム型膨張自在アンカの斜視図である。
【符号の説明】
１０…膨張自在アンカ
２０…ねじ切り要素（六角形頭部螺子）
２２…六角形頭部（螺子頭部）
２３…リム
２５…ハンガねじ山
２６…螺子シャフト
２７…フランジ
２８…ねじ切り部（ねじ山）
３０…マッシュルーム形成要素
３１…頭部受け部
３５…バルジ（マッシュルーム形成部）
３６…スロット
３７…アンカストリップ
３８…ベース
４０…ドリル先端
５０…ソケット
６０…支持体
７０…スリーブ工具（ポール工具）
７２…ノッチ
７４…コーナー
８０…駆動シャフト
８１…ドリルビット
８３…駆動工具／アダプタ（機械加工部）
８４…ドリルチャック（駆動手段）
８５…ドライバ
９０…ねじ切りロッド
【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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