特表 2024-533691 低粘度接着剤を使用したコンクリート締結具の取り付け

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-09-12

(54)【発明の名称】低粘度接着剤を使用したコンクリート締結具の取り付け

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/41 20060101AFI20240905BHJP

【ＦＩ】

E04B1/41 503B

E04B1/41 503Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024518549

(86)(22)【出願日】2022-09-29

(85)【翻訳文提出日】2024-05-08

(86)【国際出願番号】 US2022045170

(87)【国際公開番号】W WO2023055888

(87)【国際公開日】2023-04-06

(31)【優先権主張番号】17/491,342

(32)【優先日】2021-09-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】506244375

【氏名又は名称】シンプソン ストロング タイ カンパニー インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ジョエル ハウク

【テーマコード（参考）】

2E125

【Ｆターム（参考）】

2E125AC01

2E125AG13

2E125BA12

2E125BA13

2E125BA32

2E125CA03

(57)【要約】

基材に締結具を取り付けるための方法。締結具は、長さを規定する第１の端部および第２の端部を有するシャンクと、第２の端部に設けられたヘッドと、シャンクに設けられたねじ山であって、基材に挿入されたときに基材の一部を除去するように適合された前端および後端を含む、ねじ山と、を備える。方法は、基材に取り付けられるべき締結具のシャンク呼び径である直径を有する穴を形成するステップを含む。次に、穴は３５０ｃＰ以下の粘度を持つ接着剤で穴を充填される。最後に、ねじ山が穴に完全に挿入されたときに、接着剤がシャンクとねじ山とに隣接する基材の部分に押し込まれるように、締結具は穴の中にむけて回転させられる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材に締結具を取り付けるための方法であって、
前記締結具は、
長さを規定する第１の端部および第２の端部を有するシャンクと、
前記第２の端部に設けられたヘッドと、
前記シャンクに設けられたねじ山であって、前記基材に挿入されたときに前記基材の一部を除去するように適合された前端および後端を含む前記ねじ山と、を備え、
前記方法は、
前記基材に取り付けられるべき前記締結具のシャンク呼び径である直径を有する穴を形成するステップと、
３５０ｃＰ以下の粘度を持つ接着剤で前記穴を充填するステップと、
前記ねじ山が前記穴に完全に挿入されたときに、前記接着剤が前記シャンクと前記ねじ山とに隣接する前記基材の部分に押し込まれるように、前記締結具を前記穴の中にむけて回転させるステップと、
を含む、方法。

【請求項2】

前記充填するステップが、１５０ｃＰ以下の接着剤を前記穴に充填するステップを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記回転させるステップが、前記接着剤のゲルタイムが経過する前に実行される、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記充填するステップの前に、強制空気を用いて前記穴をクリーニングするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記充填するステップの前に、ブラシを用いて前記穴をクリーニングするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記接着剤を硬化させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記基材がコンクリートである、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

締結構造体であって、
基材と、
前記基材に取り付けられるべき締結具のシャンク呼び径である直径を有する穴と、
前記基材内の孔内の締結具であって、前記締結具は、長さを規定する第１の端部および第２の端部を有するシャンクと、前記第２の端部に設けられ、前記基材の上面に隣接するヘッドと、前記シャンクに設けられたねじ山であって、前記基材に挿入されたときに前記基材の一部を除去するように適合された前端および後端とを含む前記ねじ山と、を備え、前記ねじ山は、前記孔の長さに沿って前記基材に埋め込まれている、前記締結具と、
３５０ｃＰ以下の取り付け粘度を有する接着剤であって、前記孔の壁部および埋め込まれた前記締結具の前記ねじ山に隣接する前記基材に埋め込まれる前記接着剤と、
を備える、締結構造体。

【請求項9】

前記接着剤が１５０ｃＰ以下の取り付け粘度を有する、請求項８に記載の構造体。

【請求項10】

前記基材がコンクリートである、請求項８に記載の構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（優先権）
本出願は、２０２１年９月３０日に出願された「ＣＯＮＣＲＥＴＥ ＦＡＳＴＥＮＥＲ ＩＮＳＴＡＬＬＡＴＩＯＮ ＵＳＩＮＧ ＬＯＷ ＶＩＳＣＯＳＩＴＹ ＡＤＨＥＳＩＶＥ」と題する米国特許出願第１７／４９１，３４２号の優先権を主張するものであり、この出願は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

本技術は、スレッドタッピング締結具、特にコンクリート締結具、およびその取り付けの改良に関する。

【背景技術】

【0003】

スレッドタッピングコンクリートねじは、プラグを使用せずに、建設材料、特にコンクリートにドリルで開けた穴にねじ込まれる。通常、ねじがねじ込まれる際、ねじが建設材料内に相手側ねじをタップ加工し、またはねじを切るように、ねじが建設材料に入り込む。そのため、ねじと建設材料の間に要求される良好なはめあいに必要なねじや相手側ねじを、ねじ自体が切ることになる。

【0004】

スレッドタッピングねじがドリル穴にねじ込まれるとき、ねじの端部の領域に建設材料からの石粉が形成される。この石粉は、穴あけ後にドリル穴から完全に取り除かれなかったこと、および／または、スレッドタッピングねじが、ねじの端部の領域においてドリル穴にねじ込まれるときに石粉が形成されることにより生ずる可能性がある。

【0005】

時間の経過とともに、コンクリートへの締結具の取り付けにおいて亀裂が生じることがあり、これは接着剤で補修でき、過去には接着剤を使用して取り付けられた締結具もあった。

【発明の概要】

【0006】

本明細書では、基材に締結具を取り付ける方法について説明する。締結具は、長さを規定する第１の端部および第２の端部を有するシャンクと、第２の端部に設けられたヘッドと、シャンクに設けられたねじ山であって、基材に挿入されたときに基材の一部を除去するように適合された前端および後端を含む、ねじ山と、を備える。方法は、基材に取り付けられるべき締結具のシャンク呼び径である直径を有する穴を形成するステップを含む。次いで、穴は、３５０ｃＰ以下の粘度を持つ接着剤で充填される。最後に、ねじ山が穴に完全に挿入されたときに、接着剤がシャンクとねじ山とに隣接する基材の部分に押し込まれるように、締結具が穴の中にむけて回転させられる。

【0007】

締結構造体についても説明する。構造体は、基材と、基材に取り付けられるべき締結具のシャンク呼び径である直径を有する穴と、基材内の孔内の締結具を備える。締結具は、長さを規定する第１の端部および第２の端部を有するシャンクと、第２の端部に設けられ、基材の上面に隣接するヘッドと、シャンクに設けられたねじ山であって、基材に挿入されたときに基材の一部を除去するように適合された前端および後端を含む、ねじ山と、を備え、ねじ山は孔の長さに沿って基材に埋め込まれている。３５０ｃＰ以下の取り付け粘度を有する接着剤が孔の壁部および埋め込まれた締結具のねじ山に隣接する基材に埋め込まれる。

【0008】

本概要は、詳細な説明において後述する概念の一部を簡略化して紹介するために提供される。本概要は、特許請求される主題の主要な特徴または本質的な特徴を特定することを意図したものではなく、特許請求される主題の範囲を決定する際の補助として使用することを意図したものでもない。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】コンクリートにドリルで開けられた下穴に取り付けられるコンクリート締結具１００の平面図である。

【0010】

【図2】図１に示すような締結具の取り付け方法を示すフローチャートである。

【0011】

【図3】図２の締結具の取り付け方法のステップを示す部分断面図である。

【0012】

【図4】図２の締結具の取り付け方法のステップを示す部分断面図である。

【0013】

【図5】図２の締結具の取り付け方法のステップを示す部分断面図である。

【0014】

【図6】図２の締結具の取り付け方法のステップを示す部分断面図である。

【0015】

【図7】図２の締結具の取り付け方法のステップを示す部分断面図である。

【0016】

【図8】図１に開示された締結具にかかる引き抜き力の経時的な影響を示すシーケンスである。

【0017】

【図9】図１に示すような締結具の取り付け方法を示すフローチャートである。

【0018】

【図10】図９の締結具の取り付け方法のステップを示す部分断面図である。

【0019】

【図11】図９の締結具の取り付け方法のステップを示す部分断面図である。

【0020】

【図12】図９の締結具の取り付け方法のステップを示す部分断面図である。

【0021】

【図13】図２の方法を用いて取り付けられた図１の締結具の亀裂サイクルグラフである。

【0022】

【図14】図９の方法を用いて取り付けられた図１の締結具の亀裂サイクルグラフである。

【0023】

【図15】図１の締結具の取り付けと、図２および図９の方法を用いて取り付けられた出願第１７／２４６，２４７号の締結具の取り付けとを比較した段階的な亀裂サイクルグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

締結具を基材に取り付ける方法の改良について説明する。締結具はシャンクと、シャンクに設けられたねじ山とを備え、ねじ山は、基材に挿入されたときに基材の一部を取り除くように適合された前端および後端を含む。この方法は、基材に取り付けられるべき締結具のシャンク呼び径である直径を有する穴を形成するステップを含む。次に、穴は、３５０ｃＰ以下、一実施形態では１５０ｃＰ以下の粘度を有する接着剤で充填され、ねじ山が穴に完全に挿入されたときに、接着剤がシャンクとねじ山とに隣接する基材の部分に押し込まれるように、締結具が穴の中にむけて回転される。

【0025】

図１は、コンクリート内のドリルで開けられた下穴内に取り付けられるコンクリート締結具１００の平面図である。

【0026】

締結具１００は、締結具シャンク１４０の一端にナット１３０とワッシャ１３２からなる締結具ヘッドを有する。締結具シャンク１４０には、ねじ山１２７が設けられている。シャンク１４０は、ねじ山１２７なしで構成された部分１５５を有する。この部分１５５は、１３５でワッシャ１３２とナット１３０に移行して一体化する。シャンク１４０は、ねじ山１２７の外径Ｄ１に加えて、締結具シャンク５の谷径または呼び径Ｄ２を有する。ねじ山１２７はまた、ねじ山１２７の任意の２つの曲がり部間の距離に対応するピッチＰを有する。締結具１００は、締結具のシャンクと同じか、それよりわずかに大きい直径を持つ、ドリルで開けた下穴に挿入される。

【0027】

締結具１００の前部セクション１２７ａは、締結具端部１４５から始まり、締結具１００の長手方向軸線ＣＬの方向に締結具ヘッドに向かって延在する。本実施形態における前部セクション１２７ａは、ねじ山１２７の約２つの曲がり部を含む。

【0028】

図１の締結具１００は、本技術と共に使用するのに適しているが、２０２１年４月２０日に出願された、「Ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｆａｓｔｅｎｅｒ」と題し、ジョエル フックが発明者である、米国特許出願第１７／２４６，２４７号に開示された締結具の実施形態のいずれもが、その全体が参照により本明細書に具体的に組み込まれ、本明細書に記載される取り付け技術に従って利用され得る。

【0029】

出願第１７／２４６，２４７号の締結具の実施形態は、上部が平坦なねじ山を有する締結具と、および／または、シャンク回り止め領域と、および／または、長さが可変なシャンク回り止め領域と、および／または、深さが可変なシャンク回り止め領域を有する締結具と、および／または、締結具の先端部または前端部に隣接する領域に第１のねじ山角度を有し、第１のねじ山角度と締結具の第２の端部との間の領域に第２のより小さいねじ山角度を有し、および／または、締結具の先端部に１つまたは複数の切り刃先を有するねじ山と、および／または、三角小葉形状のねじ山と、および／または、貝殻状の後端に続く三角形の前端を有する新規な鋸歯状のねじ山を有するねじ山の部分と、および／または、締結具の先端の二重リードねじ山と、を備えてもよい。

【0030】

図２は、図１の締結具１００または出願第１７／２４６，２４７号に示される締結具の実施形態のいずれかを取り付けるための方法を示す。図２は、図３～図７を参照して説明され、これらは、図２の締結具の取り付け方法のステップを示す部分断面図である。

【0031】

ステップ２１０で、施工者は、例えばカーバイドドリルビットを使用して基材３００に孔３０２をドリルで開け、その穴は、取り付けられる締結具の呼び径と同じ直径を有するように開けられる。孔３０２は、締結具と、孔をクリーニングすることによっては除去されないねじ山タッピングの粉塵を収容するために、所定の最小穴深さまで開けられる。これは、ドリルチャック３３０に結合されたドリルビット３２０によってドリルで開けられた孔３０２を有する、基材３００を示す図３に示されている。

【0032】

２２０では、例えば圧縮空気を用いて穴をクリーニングする。これは図４に示されており、孔３０２から微粒子を吹き飛ばすために、孔内に強制空気を送り込むカニューレを有する圧縮空気キャニスタ３４０の一部を示す。ステップ２２０の代わりに、またはステップ２２０に加えて、孔３０２は、２２０での強制空気クリーニングを行わずに、締結具の深さおよび穴あけおよびタッピングの結果生じるあらゆる粉塵を収容するのに十分な深さまで穴あけすることができる。２３０で、図５に図示されているように、ブラシ３５０が、例えば、孔３０２内でバスを行ったり来たり回転させることなどにより、孔３０２をさらにクリーニングするために利用されてもよい。２４０で、締結具１００が固定具４００を通って孔３０２内に挿入される。次に、図６に示されるように、ステップ２５０で、動力式締結工具を用いて締結具を基材に締め付ける。２５０で、締結具は、図７に示されるように、締結具のワッシャヘッド部分が固定具４００に接触するまで基材３００に締め付けられる。

【0033】

図８は、締結具が角度の付いた上面を有する場合の、亀裂の入ったコンクリート基材に対する引き抜き効果を示す締結具１００の４つの断面図であり、４つの段階を示す（図８の各図における１～４のラベルは、図１に開示された締結具の実施形態に対する引き抜き力の経時的な効果を示している）。

【0034】

図８の段階１では、締結具１００はコンクリートスラブ内に静止しており、下穴に取り付けられている。コンクリートに作用する外力によってコンクリートに亀裂が形成され、亀裂は締結具の位置と交差している。図８の段階２で引き抜き力６０２が締結具に作用すると、コンクリートに作用する外力によって横方向の力６０４が作用し、コンクリートスラブにおいて締結具からの剥離が生じる。この段階で、締結具の引き抜き力と相まって、ねじ山の頂部の角度によって、締結具が穴の中で上方に滑る。段階３に示すように、コンクリートに埋め込まれた鉄筋の弾性とともに、外部負荷がなくなることにより、引き抜き力６０２が一定のままであるため、コンクリートは締結具の方へ戻る。締結具は既に穴の中で上方へ滑っているので、コンクリートが元の位置に戻るにつれて、コンクリートはねじ山の頂部でわずかに押しつぶされる。図６の段階３では、コンクリートスラブのねじ溝と締結具のねじ山との間に若干の剥離６１０が生じ始め、スラブにおける締結具の強度が緩むことに留意されたい。時間の経過とともに、この結果、図６の段階４に示すように、剥離６１０が拡大する。

【0035】

本開示の技術は、図８に関して説明した引き抜きに対する抵抗力を高めるのに役立つ。

【0036】

図９は、図１の締結具１００または出願第１７／２４６，２４７号に例示された締結具の実施形態のいずれかを、本技術に従って取り付けるための方法を示す図である。図９を、図３～図５、および図１０～図１２を参照して説明し、これらは、図９の締結具の取り付け方法のステップを示す部分断面図である。

【0037】

図９の方法において、ステップ２１０、２２０および２３０は、上述し、図３～図５に図示したのと同様の方法で実行される。孔内に締結具を取り付ける前に、９９５において、孔内に低粘度の接着剤が塗布される。一実施形態では、接着剤は、３５０ｃＰ以下の粘度を有する低粘度の構造用注入エポキシを含んでもよい。例えば、シンプソンストロングタイ社から入手可能な３５０ｃＰの粘度を有するＣＩ－ＬＶ低粘度注入エポキシのような、コンクリートの亀裂の圧力注入、重力供給およびフラッドコート充填用に設計された、２成分の、高弾性率、ハイソリッド、耐湿性エポキシは、本明細書に開示された取り付け方法を実行するのに有効であることが判明した。別の実施形態では、同じくシンプソンストロングタイ社から入手可能な、１５０ｃＰの粘度を有するＣＩ－ＳＬＶ超低粘度注入エポキシを利用してもよい。図１０に示されるように、接着剤は、注入ガン１０１０を使用して孔３０２に注入されてもよい。

【0038】

次に、９４０で、締結具１００が接着剤を含む孔に挿入され、９４５において、接着剤に固有のゲルタイム内に、締め付けられる。このような接着剤の典型的なゲルタイムは約４０分である。締め付けの過程で、接着剤が孔からはみ出ることがあり、９５０において余分な接着剤を除去する必要がある。９６０では、締結具１００によって締結された固定具４００に負荷を加える前に、接着剤を硬化させるべきである。

【0039】

その結果、接着剤の一部１２００が孔に内張りされた構造となる。図１２に示すように、一部の接着剤は、孔の底部および孔の壁に隣接してコンクリート壁に浸透してもよい。通常、低粘度エポキシは、ヘアライン亀裂（０．００２インチ）および幅１／４インチ（６ミリメートル）までの亀裂の修復に適しているので、本明細書に記載されている低粘度接着剤は、構造コンクリートの亀裂の中に注入するために利用される。開示された方法で低粘度接着剤を使用して締結具を取り付けると、変位した接着剤は、孔３０２の壁に当たって押し上げられ、コンクリートに浸透することができ、締結具のねじ山が係合している表面を補強する。コンクリートの亀裂が開閉するとき、ねじ山と擦れ合う表面はむき出しのコンクリートよりもはるかに硬いので、コンクリートの破砕が少ない。その結果、この状態では、下のグラフに示すように、接着剤を使用しない場合よりもはるかに高い性能が得られる。

【0040】

代替的な接着剤が、この方法に従って利用されてもよく、コンクリートへの接着剤の漏出または浸透の量は、接着剤の組成に応じて変化する。このように、粘度に基づいて、孔内の接着剤についての３つの考えられる状態、すなわち、接着剤のほとんどまたはすべてがコンクリートに浸透し、残りがねじ山シャンクとコンクリートとの間の環状空間の一部を埋めることと、接着剤が締結具とコンクリートとの間の環状空間を埋め、一部がコンクリートに浸透して補強することと、接着剤がねじ山シャンクとコンクリートとの間の環状空間を埋め、コンクリートには何も浸透しないこと、がある。様々な締結具での試験結果は、そのうちのいくつかが以下に記載されており、開示された方法で使用される１５０ｃＰの接着剤は、３５０ｃＰの接着剤よりも優れた性能を発揮することを示したが、それにもかかわらず、３５０ｃＰの接着剤は、この方法を使用せずに取り付けられた締結具よりも引き抜き性能を向上させた。１５０ｃＰよりもさらに低い粘度の接着剤も、この方法に利用することができる。

【0041】

図１３および図１４は、粘度１５０ｃＰの接着剤を使用して図１の締結具の様々な取り付け方法を試験した結果得られた、締結具の変位の亀裂サイクルグラフである。図１３は、取り付け中に接着剤が使用されなかった図２の方法を使用して締結具１００が取り付けられる場合の、多数の応力サイクルにわたる締結具の変位を示す。図１４は、取り付け中に低粘度の接着剤が使用された場合（図９の方法）に取り付けられた締結具の変位を示す図である。

【0042】

図１３に示されるように、一定の試験では、締結具の変位はわずか１０～２０サイクルで急速に上昇する。図９の方法を用いると、数百サイクル後でも変位は０．０１インチ未満である。

【0043】

この締結具の実施形態は、シャンクの直径を収容するのに十分な直径を有する予め形成された孔を有するコンクリート材料に挿入すること、および、コンクリート材料内の孔にセルフスレッド溝を形成するのに適している。

【0044】

図１５は、出願第１７／２４６，２４７号の図３および図４に開示されているような締結具の変位の比較を示し、締結具のねじ山の上端が平坦な上端であるもの（Ｍ８）と締結具１００（Ｍ３）とを比較する。このグラフは、段階的亀裂サイクル試験中の締結具の変位を示しており、ここで、取り付けは、合力が５５％で図２の方法を使用する締結具１００（「Ｍ３ ５５％」）、合力が５５％で図９の方法を使用する締結具１００（「Ｍ３ ｗ／ＳＬＶ ５５％」）、合力が９０％で図９の方法を使用する締結具１００（「Ｍ３ ｗ／ＳＬＶ ９０％」）、合力が１００％で図９の方法を使用する締結具１００（「Ｍ３ ｗ／ＳＬＶ １００％」）、合力が１００％で、孔をブラッシングせずに図９の方法を使用する締結具１００（「Ｍ３ ｗ／ＳＬＶ １００％ ブラシなし」）、合力が１２０％で、ブラッシングせずに図９の方法を使用する出願第１７／２４６，２４７号の締結具（「Ｍ８ ｗ／ＳＬＶ １２０％ ブラシなし」）、を含む。図１５に示されるように、孔をクリーニングしなくても、本明細書に開示される接着剤取り付け方法は、以前の取り付け方法よりも耐変位性を改善し、多数の種類のコンクリート締結具の性能を実質的に改善する。

【0045】

本明細書で議論される締結具のこのような実施形態はすべて、本明細書で説明される取り付け方法を使用することにより利益を得る。

【0046】

本主題は、構造的特徴および／または方法論的行為に特有の文言で説明されてきたが、添付の特許請求の範囲に定義される主題は、必ずしも上述の特定の特徴または行為に限定されるものではないことを理解されたい。むしろ、上述した特定の特徴および行為は、特許請求の範囲を実施する例示的な形態として開示されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【手続補正書】

【提出日】2024-07-24

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材に締結具を取り付けるための方法であって、
前記締結具は、
長さを規定する第１の端部および第２の端部を有するシャンクと、
前記第２の端部に設けられたヘッドと、
前記シャンクに設けられたねじ山であって、前記基材に挿入されたときに前記基材の一部を除去するように適合された前端および後端を含む前記ねじ山と、を備え、
前記方法は、
前記基材に取り付けられるべき前記締結具のシャンク呼び径である直径を有する穴を形成するステップと、
３５０ｃＰ以下の粘度を持つ接着剤で前記穴を充填するステップと、
前記ねじ山が前記穴に完全に挿入されたときに、前記接着剤が前記シャンクと前記ねじ山とに隣接する前記基材の部分に押し込まれるように、前記締結具を前記穴の中にむけて回転させるステップと、
を含む、方法。

【請求項2】

前記充填するステップが、１５０ｃＰ以下の接着剤を前記穴に充填するステップを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記回転させるステップが、前記接着剤のゲルタイムが経過する前に実行される、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記充填するステップの前に、強制空気を用いて前記穴をクリーニングするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記充填するステップの前に、ブラシを用いて前記穴をクリーニングするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記接着剤を硬化させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記基材がコンクリートである、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

締結構造体であって、
基材と、
前記基材に取り付けられるべき締結具のシャンク呼び径である直径を有する穴と、
前記基材内の穴内の締結具であって、前記締結具は、長さを規定する第１の端部および第２の端部を有するシャンクと、前記第２の端部に設けられ、前記基材の上面に隣接するヘッドと、前記シャンクに設けられたねじ山であって、前記基材に挿入されたときに前記基材の一部を除去するように適合された前端および後端とを含む前記ねじ山と、を備え、前記ねじ山は、前記穴の長さに沿って前記基材に埋め込まれている、前記締結具と、
３５０ｃＰ以下の取り付け粘度を有する接着剤であって、前記穴の壁部および埋め込まれた前記締結具の前記ねじ山に隣接する前記基材に埋め込まれる前記接着剤と、
を備える、締結構造体。

【請求項9】

前記接着剤が１５０ｃＰ以下の取り付け粘度を有する、請求項８に記載の構造体。

【請求項10】

前記基材がコンクリートである、請求項８に記載の構造体。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0007】

締結構造体についても説明する。構造体は、基材と、基材に取り付けられるべき締結具のシャンク呼び径である直径を有する穴と、基材内の穴内の締結具を備える。締結具は、長さを規定する第１の端部および第２の端部を有するシャンクと、第２の端部に設けられ、基材の上面に隣接するヘッドと、シャンクに設けられたねじ山であって、基材に挿入されたときに基材の一部を除去するように適合された前端および後端を含む、ねじ山と、を備え、ねじ山は穴の長さに沿って基材に埋め込まれている。３５０ｃＰ以下の取り付け粘度を有する接着剤が穴の壁部および埋め込まれた締結具のねじ山に隣接する基材に埋め込まれる。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0031】

ステップ２１０で、施工者は、例えばカーバイドドリルビットを使用して基材３００に穴３０２をドリルで開け、その穴は、取り付けられる締結具の呼び径と同じ直径を有するように開けられる。穴３０２は、締結具と、穴をクリーニングすることによっては除去されないねじ山タッピングの粉塵を収容するために、所定の最小穴深さまで開けられる。これは、ドリルチャック３３０に結合されたドリルビット３２０によってドリルで開けられた穴３０２を有する、基材３００を示す図３に示されている。

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0032】

２２０では、例えば圧縮空気を用いて穴をクリーニングする。これは図４に示されており、穴３０２から微粒子を吹き飛ばすために、穴内に強制空気を送り込むカニューレを有する圧縮空気キャニスタ３４０の一部を示す。ステップ２２０の代わりに、またはステップ２２０に加えて、穴３０２は、２２０での強制空気クリーニングを行わずに、締結具の深さおよび穴あけおよびタッピングの結果生じるあらゆる粉塵を収容するのに十分な深さまで穴あけすることができる。２３０で、図５に図示されているように、ブラシ３５０が、例えば、穴３０２内でバスを行ったり来たり回転させることなどにより、穴３０２をさらにクリーニングするために利用されてもよい。２４０で、締結具１００が固定具４００を通って穴３０２内に挿入される。次に、図６に示されるように、ステップ２５０で、動力式締結工具を用いて締結具を基材に締め付ける。２５０で、締結具は、図７に示されるように、締結具のワッシャヘッド部分が固定具４００に接触するまで基材３００に締め付けられる。

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0037】

図９の方法において、ステップ２１０、２２０および２３０は、上述し、図３～図５に図示したのと同様の方法で実行される。穴内に締結具を取り付ける前に、９９５において、穴内に低粘度の接着剤が塗布される。一実施形態では、接着剤は、３５０ｃＰ以下の粘度を有する低粘度の構造用注入エポキシを含んでもよい。例えば、シンプソンストロングタイ社から入手可能な３５０ｃＰの粘度を有するＣＩ－ＬＶ低粘度注入エポキシのような、コンクリートの亀裂の圧力注入、重力供給およびフラッドコート充填用に設計された、２成分の、高弾性率、ハイソリッド、耐湿性エポキシは、本明細書に開示された取り付け方法を実行するのに有効であることが判明した。別の実施形態では、同じくシンプソンストロングタイ社から入手可能な、１５０ｃＰの粘度を有するＣＩ－ＳＬＶ超低粘度注入エポキシを利用してもよい。図１０に示されるように、接着剤は、注入ガン１０１０を使用して穴３０２に注入されてもよい。

【手続補正6】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0038】

次に、９４０で、締結具１００が接着剤を含む穴に挿入され、９４５において、接着剤に固有のゲルタイム内に、締め付けられる。このような接着剤の典型的なゲルタイムは約４０分である。締め付けの過程で、接着剤が穴からはみ出ることがあり、９５０において余分な接着剤を除去する必要がある。９６０では、締結具１００によって締結された固定具４００に負荷を加える前に、接着剤を硬化させるべきである。

【手続補正7】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0039】

その結果、接着剤の一部１２００が穴に内張りされた構造となる。図１２に示すように、一部の接着剤は、穴の底部および穴の壁に隣接してコンクリート壁に浸透してもよい。通常、低粘度エポキシは、ヘアライン亀裂（０．００２インチ）および幅１／４インチ（６ミリメートル）までの亀裂の修復に適しているので、本明細書に記載されている低粘度接着剤は、構造コンクリートの亀裂の中に注入するために利用される。開示された方法で低粘度接着剤を使用して締結具を取り付けると、変位した接着剤は、穴３０２の壁に当たって押し上げられ、コンクリートに浸透することができ、締結具のねじ山が係合している表面を補強する。コンクリートの亀裂が開閉するとき、ねじ山と擦れ合う表面はむき出しのコンクリートよりもはるかに硬いので、コンクリートの破砕が少ない。その結果、この状態では、下のグラフに示すように、接着剤を使用しない場合よりもはるかに高い性能が得られる。

【手続補正8】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0040】

代替的な接着剤が、この方法に従って利用されてもよく、コンクリートへの接着剤の漏出または浸透の量は、接着剤の組成に応じて変化する。このように、粘度に基づいて、穴内の接着剤についての３つの考えられる状態、すなわち、接着剤のほとんどまたはすべてがコンクリートに浸透し、残りがねじ山シャンクとコンクリートとの間の環状空間の一部を埋めることと、接着剤が締結具とコンクリートとの間の環状空間を埋め、一部がコンクリートに浸透して補強することと、接着剤がねじ山シャンクとコンクリートとの間の環状空間を埋め、コンクリートには何も浸透しないこと、がある。様々な締結具での試験結果は、そのうちのいくつかが以下に記載されており、開示された方法で使用される１５０ｃＰの接着剤は、３５０ｃＰの接着剤よりも優れた性能を発揮することを示したが、それにもかかわらず、３５０ｃＰの接着剤は、この方法を使用せずに取り付けられた締結具よりも引き抜き性能を向上させた。１５０ｃＰよりもさらに低い粘度の接着剤も、この方法に利用することができる。

【手続補正9】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0043】

この締結具の実施形態は、シャンクの直径を収容するのに十分な直径を有する予め形成された穴を有するコンクリート材料に挿入すること、および、コンクリート材料内の穴にセルフスレッド溝を形成するのに適している。

【手続補正10】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0044】

図１５は、出願第１７／２４６，２４７号の図３および図４に開示されているような締結具の変位の比較を示し、締結具のねじ山の上端が平坦な上端であるもの（Ｍ８）と締結具１００（Ｍ３）とを比較する。このグラフは、段階的亀裂サイクル試験中の締結具の変位を示しており、ここで、取り付けは、合力が５５％で図２の方法を使用する締結具１００（「Ｍ３ ５５％」）、合力が５５％で図９の方法を使用する締結具１００（「Ｍ３ ｗ／ＳＬＶ ５５％」）、合力が９０％で図９の方法を使用する締結具１００（「Ｍ３ ｗ／ＳＬＶ ９０％」）、合力が１００％で図９の方法を使用する締結具１００（「Ｍ３ ｗ／ＳＬＶ １００％」）、合力が１００％で、穴をブラッシングせずに図９の方法を使用する締結具１００（「Ｍ３ ｗ／ＳＬＶ １００％ ブラシなし」）、合力が１２０％で、ブラッシングせずに図９の方法を使用する出願第１７／２４６，２４７号の締結具（「Ｍ８ ｗ／ＳＬＶ １２０％ ブラシなし」）、を含む。図１５に示されるように、穴をクリーニングしなくても、本明細書に開示される接着剤取り付け方法は、以前の取り付け方法よりも耐変位性を改善し、多数の種類のコンクリート締結具の性能を実質的に改善する。

【手続補正11】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0046】

本主題は、構造的特徴および／または方法論的行為に特有の文言で説明されてきたが、添付の特許請求の範囲に定義される主題は、必ずしも上述の特定の特徴または行為に限定されるものではないことを理解されたい。むしろ、上述した特定の特徴および行為は、特許請求の範囲を実施する例示的な形態として開示されている。
下記する項目は、出願当初の特許請求の範囲に記載されていた項目である。
（項目１）
基材に締結具を取り付けるための方法であって、
前記締結具は、
長さを規定する第１の端部および第２の端部を有するシャンクと、
前記第２の端部に設けられたヘッドと、
前記シャンクに設けられたねじ山であって、前記基材に挿入されたときに前記基材の一部を除去するように適合された前端および後端を含む前記ねじ山と、を備え、
前記方法は、
前記基材に取り付けられるべき前記締結具のシャンク呼び径である直径を有する穴を形成するステップと、
３５０ｃＰ以下の粘度を持つ接着剤で前記穴を充填するステップと、
前記ねじ山が前記穴に完全に挿入されたときに、前記接着剤が前記シャンクと前記ねじ山とに隣接する前記基材の部分に押し込まれるように、前記締結具を前記穴の中にむけて回転させるステップと、
を含む、方法。
（項目２）
前記充填するステップが、１５０ｃＰ以下の接着剤を前記穴に充填するステップを含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記回転させるステップが、前記接着剤のゲルタイムが経過する前に実行される、項目１に記載の方法。
（項目４）
前記充填するステップの前に、強制空気を用いて前記穴をクリーニングするステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目５）
前記充填するステップの前に、ブラシを用いて前記穴をクリーニングするステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目６）
前記接着剤を硬化させるステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目７）
前記基材がコンクリートである、項目１に記載の方法。
（項目８）
締結構造体であって、
基材と、
前記基材に取り付けられるべき締結具のシャンク呼び径である直径を有する穴と、
前記基材内の孔内の締結具であって、前記締結具は、長さを規定する第１の端部および第２の端部を有するシャンクと、前記第２の端部に設けられ、前記基材の上面に隣接するヘッドと、前記シャンクに設けられたねじ山であって、前記基材に挿入されたときに前記基材の一部を除去するように適合された前端および後端とを含む前記ねじ山と、を備え、前記ねじ山は、前記孔の長さに沿って前記基材に埋め込まれている、前記締結具と、
３５０ｃＰ以下の取り付け粘度を有する接着剤であって、前記孔の壁部および埋め込まれた前記締結具の前記ねじ山に隣接する前記基材に埋め込まれる前記接着剤と、
を備える、締結構造体。
（項目９）
前記接着剤が１５０ｃＰ以下の取り付け粘度を有する、項目８に記載の構造体。
（項目１０）
前記基材がコンクリートである、項目８に記載の構造体。

【国際調査報告】