(57)【要約】【課題】接続する鉄筋相互の芯ずれが許容できて、プレキャスト鉄筋コンクリート体に適用でき、また接続強度を確保しながら、継手長さを短くできて、配筋の設計や継手の取扱上で有利となり、かつモルタル注入量が節減できてコスト低下が図れる鉄筋継手およびプレキャスト鉄筋コンクリート体を提供する。【解決手段】カプラー２の両方または一方の継手部が、充填筒部２Ａに形成され、鉄筋１との間にモルタル３が充填される。鉄筋１の充填筒部２Ａに挿入される部位に先広がり部１１を有する。充填筒部２Ａは、先端側に至るに従って狭まる絞り形状であり、かつ充填筒部２Ａと鉄筋１の先広がり部１１の間の断面積が、カプラー端部に至るに従って小さくなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の鉄筋の端部を相互に接続する鉄筋継手であって、前記各鉄筋の端部をそれぞれ接続する一対の継手部を有する筒状のカプラーを備え、
このカプラーの両方または一方の前記継手部が、前記鉄筋の端部が挿入されて内部にモルタルが充填される充填筒部に形成され、この充填筒部は、内径が先端側に至るに従って次第に狭まる断面形状の絞り形状であり、
前記鉄筋の、前記充填筒部に挿入される部位に、外径がカプラー中央側に至るに従って次第に広がる断面形状の先広がり部を有し、
かつ前記充填筒部と前記先広がり部の間の横断面の断面積がカプラー端部に至るに従って小さくなる、
ことを特徴とする鉄筋継手。
【請求項２】
請求項１に記載の鉄筋継手において、前記カプラーは、一方の前記継手部が前記充填筒部であり、他方の前記継手部は、内周面が、鉄筋の外周面に形成された雄ねじ部が螺合する雌ねじ部とされたねじ筒部である鉄筋継手。
【請求項３】
請求項１に記載の鉄筋継手において、前記カプラーは、両方の前記継手部が前記充填筒部であり、これら両方の充填筒部にそれぞれ挿入される前記鉄筋が、前記先広がり部を有する鉄筋継手。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の鉄筋継手において、前記鉄筋の前記先広がり部の先端面に位置決め用のボルト孔を有する鉄筋継手。
【請求項５】
複数本の継手付き鉄筋が平行に配筋され、あばら筋で結合された鉄筋組み立て体であって、
前記各継手付き鉄筋は、鉄筋の一端に筒状のカプラーが接続され、他端に先広がり部を有し、
前記カプラーは軸方向の両側に継手部を有し、一方の継手部が、前記先広がり部と同じ形状の先広がり部が挿入されて内部にモルタルが充填される充填筒部に形成され、  前記先広がり部は、先端側に至るに従って次第に広がる断面形状を有し、
かつ前記充填筒部とこの充填筒部に挿入された前記先広がり部との間の横断面の断面積がカプラー端部に至るに従って小さくなる鉄筋組み立て体。
【請求項６】
対向する一対の鉄筋の端部を相互に接続する鉄筋継手であって、前記各鉄筋の端部をそれぞれ接続する一対の継手部を有する筒状のカプラーを備え、
このカプラーの両方または一方の前記継手部が、前記鉄筋の端部が挿入されて内部にモルタルが充填される充填筒部に形成され、この充填筒部は、内径が先端側に至るに従って次第に狭まる断面形状の絞り形状であり、
前記鉄筋の、前記充填筒部に挿入される部位に、外径がカプラー中央側に至るに従って次第に広がる断面形状の先広がり部を有する、
ことを特徴とする鉄筋継手。
【請求項７】
対向する一対の鉄筋の端部を相互に接続する鉄筋継手であって、前記各鉄筋の端部をそれぞれ接続する一対の継手部を有する筒状のカプラーを備え、
このカプラーの両方または一方の前記継手部が、前記鉄筋の端部が挿入されて内部にモルタルが充填される充填筒部に形成され、この充填筒部は、内径が先端側に至るに従って次第に狭まる断面形状の絞り形状であり、
前記鉄筋における前記カプラー内に挿入される端部の先端面に位置決め用のボルト孔を有する、
ことを特徴とする鉄筋継手。
【請求項８】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の鉄筋継手における前記カプラーとこのカプラーの一方の前記継手部に接続された鉄筋とでなる継手付き鉄筋が、前記充填筒部の開口がコンクリート端面から露出するように複数本平行に埋め込まれたプレキャスト鉄筋コンクリート体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄筋を相互に接続するモルタル注入式の鉄筋継手、特にプレキャスト鉄筋コンクリート体に適した鉄筋継手、鉄筋組立体、およびこれを用いた柱，梁等のプレキャスト鉄筋コンクリート体に関する。
【背景技術】
【０００２】
重ね継手やガス圧接継手に比べて接続作業性に優れた鉄筋継手として、モルタル注入式継手や、ねじ式鉄筋継手がある。モルタル注入式継手は、カプラー内に鉄筋端部を差し込み、モルタルを充填して硬化させる継手である。この他に、一方をモルタル注入式継手、他方をねじ式鉄筋継手とした併用型（ハーフカプラー型）の鉄筋継手がある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−６３７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ねじ式鉄筋継手は、モルタル注入式の鉄筋継手に比べて、モルタルの硬化養生を行う時間が不要である点で、工期短縮の観点で非常に優れている。しかし、ねじ式鉄筋継手は、接続作業時の鉄筋の芯ずれを許容できない。そのため、複数本の鉄筋を埋め込んだ柱や梁となるプレキャスト鉄筋コンクリート体を、他のプレキャスト鉄筋コンクリート体や現場打ちの鉄筋コンクリートにおける鉄筋と接続する構成とした場合、施工誤差等のために、いずれかの鉄筋では芯が一致しても、他の鉄筋では芯がずれ、位相が合わせられない。ねじ式鉄筋継手では接続が行えないことがある。
【０００５】
モルタル注入式の鉄筋継手や、特許文献１のようなモルタル注入式とねじ式併用型の鉄筋継手であると、カプラー内周と鉄筋外周との間に多少の隙間があり、その隙間によって施工誤差が許容できる。そのため、プレキャスト鉄筋コンクリート体に適用できる。
しかし、モルタル注入式の鉄筋継手は、ねじ式鉄筋継手に比べて軸方向長さが長く、太くて長いカプラーが存在するため、建物の設計上で他の鉄筋との干渉を回避するなどの制限が生じ、また保管や運搬の面でも不利である。しかも、モルタルは高価な材料であり、カプラー長さに応じて多量のモルタルの充填が必要なため、鉄筋継手が高価なものとなる。
【０００６】
特許文献１のような併用型の鉄筋継手であると、一方の継手部がねじ式であるため、モルタルの注入量が半減されてコスト増が抑えられ、継手長さもある程度は短くできる。しかし、継手長さの短縮化やモルタルの注入量の削減が、今一つ不十分である。なお、単にカプラーの長さを短くしてモルタル注入量を削減したのでは、接続強度が低下する。
【０００７】
この発明の目的は、接続する鉄筋相互の芯ずれが許容できて、プレキャスト鉄筋コンクリート体に適用でき、また接続強度を確保しながら、継手長さを短くできて、配筋の設計や継手の取扱上で有利となり、かつモルタル注入量が節減できてコスト低下が図れる鉄筋継手、鉄筋組立体、およびプレキャスト鉄筋コンクリート体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の第１の鉄筋継手は、対向する一対の鉄筋の端部を相互に接続する鉄筋継手で
あって、前記各鉄筋の端部をそれぞれ接続する一対の継手部を有する筒状のカプラーを備え、
このカプラーの両方または一方の前記継手部が、前記鉄筋の端部が挿入されて内部にモルタルが充填される充填筒部に形成され、この充填筒部は、内径が先端側に至るに従って次第に狭まる断面形状の絞り形状であり、
前記鉄筋の、前記充填筒部に挿入される部位に、外径がカプラー中央側に至るに従って次第に広がる断面形状の先広がり部を有し、
かつ前記充填筒部と前記先広がり部の間の断面積がカプラー端部に至るに従って小さくなることを特徴とする。
【０００９】
この構成によると、鉄筋継手の少なくとも一方の継手部は充填筒部に鉄筋を挿入してモルタルを注入する形式であるため、前記充填筒部の内径と鉄筋の外径との間の余裕によって、互いに接続する一対の鉄筋の間で若干の芯ずれが許容される。そのため、施工誤差が許容できて、プレキャスト鉄筋コンクリート体に埋め込んでおく鉄筋継手にも適用することができる。
また、カプラーの充填筒部は、内径が先端側に至るに従って次第に狭まり、この充填筒部に挿入される鉄筋は、外径がカプラー中央側に至るに従って次第に広がる断面形状の先広がり部を有し、かつ充填筒部と先広がり部の間の断面積がカプラー端部に至るに従って小さくなる。そのため、充填筒部内に挿入された鉄筋に引っ張り力が作用する鉄筋挙動により、拘束効果（コンファインド効果）がより顕著となる。起こる。すなわち、カプラー内部の全周のモルタルに圧縮力が作用することになり、鉄筋とカプラー間の引っ張り強度が向上する。いわばＣＦＴ（コンクリート充填鋼管構造）と同様な効果が期待でき、継手としての性能が向上する。このように継手としての性能が向上するため、それだけ前記充填筒部の長さを短くしてモルタルの充填量を節減することができ、接続強度を確保しながら、カプラーの長さを短くできる。
カプラーの長さが短くできるため、建物の配筋の設計における制限が少なくなり、鉄筋継手のカプラーの保管や運搬の面でも有利となる。高価な材料であるモルタルの充填量を節減できるため、コトス低下も図れる。
また、カプラーの充填筒部と鉄筋の先広がり部間の断面積がカプラー端部に至るに従って小さくなる形状のため、これによってもモルタル注入量が節減できてコスト低下が図れると言う利点も得れる。
【００１０】
このように、接続する鉄筋相互の芯ずれが許容できて、プレキャスト鉄筋コンクリート体にも適用でき、また接続強度を確保しながら、継手長さを短くできて、配筋設計や取扱上で有利となり、かつモルタル注入量が節減できてコスト低下が図れる。
【００１１】
この発明において、前記鉄筋の前記先広がり部の外周面、および前記カプラーの前記筒部における前記絞り形状部の内周面が、いずれも円すい状であっても良い。
前記先広がり部および絞り形状部が円すい状であると、鉄筋に引っ張り力が作用した場合における、前記モルタルに圧縮力が生じて抜け止め効果が高められる作用が効果的に得られる。また、円すい状であると先広がり部および絞り形状部の加工が容易に行える。
【００１２】
この発明において、前記カプラーは、一方の前記継手部が前記充填筒部であり、他方の前記継手部は、内周面が、鉄筋の外周面に形成された雄ねじ部が螺合する雌ねじ部とされていても良い。
一方の継手部がねじ式鉄筋継手部であると、建築現場や、プレキャスト鉄筋コンクリート体製造工場等での接続作業の作業性が良く、養生も不要であり、かつカプラーの軸方向長さをより一層短くできる。また、ねじ式鉄筋継手部とすることで、鉄筋およびカプラーの鉄筋長さ方向の位置決めが行える。両側の継手部のうち、先にコンクリートに埋め込んでおく継手部については、芯ずれを許容する必要性が低く、ねじ式鉄筋継手部としても支
障が生じない。
【００１３】
この発明の鉄筋継手において、前記カプラーは、両方の前記継手部が前記充填筒部であり、これら両方の充填筒部にそれぞれ挿入される前記鉄筋が、前記先広がり部を有していてもよい。
両方の継手部を充填筒部としてモルタルを注入する構成とした場合、両側の鉄筋の芯ずれの許容幅がより大きく得られる。
【００１４】
この発明の鉄筋継手において、前記鉄筋の前記先広がり部の先端面に、位置決め用のボルト孔を有していてもよい。
上記のようにカプラー側が端部に行く程絞られ、鉄筋側のスーブ中央側に行く程大径となる形状によって引っ張り強度を高める効果は、カプラー端部を鉄筋外径面に近づくように小径することが有効である。しかし、プレキャスト部材には多くの鉄筋が入っており、これらを現場で迅速に施工する為には、鉄筋の群としての鉄筋とカプラーとの芯出し精度が重要である。これにつき、鉄筋の前記先広がり部に位置決め用のボルト孔が設けられていると、鉄筋を型枠や鉄筋組み立て用の治具等に精度よく配筋することができて、前記群としての芯出し精度を簡単に向上させることができる。また、鉄筋の先広がり部は拡径しているため、ボルト孔の形成による断面積不足の問題も生じない。
【００１５】
この発明の鉄筋組み立て体は、複数本の継手付き鉄筋が平行に配筋され、あばら筋で結合された鉄筋組み立て体であって、
前記各継手付き鉄筋は、鉄筋の一端に筒状のカプラーが接続され、他端に先広がり部を有し、
前記カプラーは軸方向の両側に継手部を有し、一方の継手部が、前記先広がり部と同じ形状の先広がり部が挿入されて内部にモルタルが充填される充填筒部に形成され、前記先広がり部は、先端側に至るに従って次第に広がる断面形状を有し、
かつ前記充填筒部とこの充填筒部に挿入された前記先広がり部との間の横断面の断面積がカプラー端部に至るに従って小さくなる。
【００１６】
この構成の鉄筋組み立て体によると、この発明のねじ式鉄筋継手につき前述したと同様に、接続する鉄筋相互の芯ずれが許容できて、プレキャスト鉄筋コンクリート体に適用でき、また鉄筋継手における接続強度を確保しながら、継手長さを短くできて、配筋の設計や継手の取扱上で有利となり、かつモルタル注入量が節減できてコスト低下が図れる。
【００１７】
この発明における第２の鉄筋継手は、対向する一対の鉄筋の端部を相互に接続する鉄筋継手であって、前記各鉄筋の端部をそれぞれ接続する一対の継手部を有する筒状のカプラーを備え、
このカプラーの両方または一方の前記継手部が、前記鉄筋の端部が挿入されて内部にモルタルが充填される充填筒部に形成され、この充填筒部は、内径が先端側に至るに従って次第に狭まる断面形状の絞り形状であり、
前記鉄筋の、前記充填筒部に挿入される部位に、外径がカプラー中央側に至るに従って次第に広がる断面形状の先広がり部を有する。
【００１８】
この構成の場合、第１の鉄筋継手における充填筒部と前記先広がり部の間の断面積がカプラー端部に至るに従って小さくなる構成による程の大きな引っ張り強度は得られないが、その他は第１の鉄筋継手につき説明したと同様の効果が得られ、十分な継手強度が得られる。
すなわち、接続する鉄筋相互の芯ずれが許容できて、プレキャスト鉄筋コンクリート体に適用でき、また接続強度を確保しながら、継手長さを短くできて、配筋の設計や継手の取扱上で有利となり、かつモルタル注入量が節減できてコスト低下が図れる。
【００１９】
この発明における第３の鉄筋継手は、対向する一対の鉄筋の端部を相互に接続する鉄筋継手であって、前記各鉄筋の端部をそれぞれ接続する一対の継手部を有する筒状のカプラーを備え、
このカプラーの両方または一方の前記継手部が、前記鉄筋の端部が挿入されて内部にモルタルが充填される充填筒部に形成され、この充填筒部は、内径が先端側に至るに従って次第に狭まる断面形状の絞り形状であり、
前記鉄筋における前記カプラー内に挿入される端部の先端面に位置決め用のボルト孔を有する。
【００２０】
この構成の場合、第１の鉄筋継手における鉄筋の先広がり部による効果は得られないが、その他は第１の鉄筋継手につき説明したと同様の効果が得られる。
すなわち、接続する鉄筋相互の芯ずれが許容できて、プレキャスト鉄筋コンクリート体に適用でき、また接続強度を確保しながら、継手長さを短くできて、配筋の設計や継手の取扱上で有利となり、かつモルタル注入量が節減できてコスト低下が図れる。
また、鉄筋のカプラー内に挿入される先端面に位置決め用のボルト孔が設けられているため、鉄筋を型枠や鉄筋組み立て用の治具等に精度よく配筋することができて、前記群としての芯出し精度を簡単に向上させることができる。
【００２１】
この発明のプレキャスト鉄筋コンクリート体は、この発明の第１の鉄筋継手における上記いずれかの構成の鉄筋継手を用いており、前記カプラーとこのカプラーの一方の前記継手部に接続された鉄筋とでなる継手付き鉄筋が、前記筒部の開口がコンクリート端面から露出するように複数本平行に埋め込まれたものである。
複数の鉄筋がプレキャスト鉄筋コンクリート体に埋め込まれていても、このプレキャスト鉄筋コンクリート体を他のコンクリート体と接続されるカプラーの継手部は充填筒部であるため、相互に接続する鉄筋の芯ずれが多少は許容できる。そのため、このようなプレキャスト鉄筋コンクリート体にこの発明の鉄筋継手を適用した場合に、この鉄筋継手の各利点が効果的に発揮される。
【発明の効果】
【００２２】
この発明の第１の鉄筋継手は、対向する一対の鉄筋の端部を相互に接続する鉄筋継手であって、前記各鉄筋の端部をそれぞれ接続する一対の継手部を有する筒状のカプラーを備え、このカプラーの両方または一方の前記継手部が、前記鉄筋の端部が挿入されて内部にモルタルが充填される充填筒部に形成され、この充填筒部は、内径が先端側に至るに従って次第に狭まる断面形状の絞り形状であり、前記鉄筋の、前記充填筒部に挿入される部位に、外径がカプラー中央側に至るに従って次第に広がる断面形状の先広がり部を有し、かつ前記充填筒部と前記先広がり部の間の横断面の断面積がカプラー端部に至るに従って小さくなるため、接続する鉄筋相互の芯ずれが許容できて、プレキャスト鉄筋コンクリート体に適用でき、また接続強度を確保しながら、継手長さを短くできて、配筋の設計や継手の取扱上で有利となり、かつモルタル注入量が節減できてコスト低下が図れる。
【００２３】
この発明の鉄筋組み立て体は、複数本の継手付き鉄筋が平行に配筋され、あばら筋で結合された鉄筋組み立て体であって、前記各継手付き鉄筋は、鉄筋の一端に筒状のカプラーが接続され、他端に先広がり部を有し、前記カプラーは軸方向の両側に継手部を有し、一方の継手部が、前記先広がり部と同じ形状の先広がり部が挿入されて内部にモルタルが充填される充填筒部に形成され、  前記先広がり部は、先端側に至るに従って次第に広がる断面形状を有し、かつ前記充填筒部とこの充填筒部に挿入された前記先広がり部との間の横断面の断面積がカプラー端部に至るに従って小さくなるため、接続する鉄筋相互の芯ずれが許容できて、プレキャスト鉄筋コンクリート体に適用でき、また鉄筋継手における接続強度を確保しながら、継手長さを短くできて、配筋の設計や継手の取扱上で有利となり
、かつモルタル注入量が節減できてコスト低下が図れる。
【００２４】
この発明の第２の鉄筋継手は、対向する一対の鉄筋の端部を相互に接続する鉄筋継手であって、前記各鉄筋の端部をそれぞれ接続する一対の継手部を有する筒状のカプラーを備え、このカプラーの両方または一方の前記継手部が、前記鉄筋の端部が挿入されて内部にモルタルが充填される充填筒部に形成され、この充填筒部は、内径が先端側に至るに従って次第に狭まる断面形状の絞り形状であり、前記鉄筋の、前記充填筒部に挿入される部位に、外径がカプラー中央側に至るに従って次第に広がる断面形状の先広がり部を有するため、プレキャスト鉄筋コンクリート体に適用でき、また接続強度を確保しながら、継手長さを短くできて、配筋の設計や継手の取扱上で有利となり、かつモルタル注入量が節減できてコスト低下が図れる。
【００２５】
この発明の第３の鉄筋継手は、対向する一対の鉄筋の端部を相互に接続する鉄筋継手であって、前記各鉄筋の端部をそれぞれ接続する一対の継手部を有する筒状のカプラーを備え、このカプラーの両方または一方の前記継手部が、前記鉄筋の端部が挿入されて内部にモルタルが充填される充填筒部に形成され、この充填筒部は、内径が先端側に至るに従って次第に狭まる断面形状の絞り形状であり、前記鉄筋における前記カプラー内に挿入される端部の先端面に位置決め用のボルト孔を有するため、接続する鉄筋相互の芯ずれが許容できて、プレキャスト鉄筋コンクリート体に適用でき、また接続強度を確保しながら、継手長さを短くできて、配筋の設計や継手の取扱上で有利となり、かつモルタル注入量が節減できてコスト低下が図れる。特に、前記位置決め用のボルト孔を有するため、複数本の鉄筋を組み立てた場合に、鉄筋の群としての位置決め精度が得易い。
【００２６】
この発明のプレキャスト鉄筋コンクリート体は、この発明の第１の鉄筋継手を用いるため、接続する鉄筋相互の芯ずれが許容でき、また接続強度を確保しながら、継手長さを短くできて、配筋の設計や継手の取扱上で有利となり、かつモルタル注入量が節減できてコスト低下が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る鉄筋継手の断面図である。
【図２】同鉄筋継手の構成部分を示し、（Ａ）はカプラーの断面図、（Ｂ）は鉄筋の先広がり部付近の部分切欠正面図、（Ｃ）は鉄筋の雄ねじ部付近の正面図である。
【図３】同鉄筋継手に用いる鉄筋の横断面図である。
【図４】同鉄筋継手のねじ筒部の断面図である。
【図５】同鉄筋継手のシールの側面図である。
【図６】同鉄筋継手を用いた鉄筋組み立て体の一部を示す正面図である。
【図７】同鉄筋継手を用いたプレキャスト鉄筋コンクリート体の中間省略断面図である。
【図８】同鉄筋継手を用いた二つのプレキャスト鉄筋コンクリート体の接続部を示す断面図である。
【図９】（Ａ）は、この発明の第２の実施形態に係る鉄筋継手の断面図、（Ｂ）は同図（Ａ）のIX-IX断面図である。
【図１０】この発明の第３の実施形態に係る鉄筋継手の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
この発明の第１の実施形態を図１ないし図８と共に説明する。この鉄筋継手は、対向する一対の鉄筋１，１の端部を、カプラー２で相互に接続する鉄筋継手である。カプラー２は、全体が筒体とされていて、一方の継手部が充填筒部２Ａとされ、他方の継手部がねじ筒部２Ｂとされている。
【００２９】
充填筒部２Ａは、内部に鉄筋１の端部が挿入され、鉄筋１の外周面と充填筒部２Ａの内周面との間にモルタル３が充填される。鉄筋１の充填筒部２Ａ内に挿入される部分は、外径がカプラー２の中央側に至るに従って次第に広がる断面形状の先広がり部１１とされている。先広がり部１１は、例えば円錐状とされる。
【００３０】
ねじ筒部２Ｂは、内周面に雌ねじ部４を有し、鉄筋１の端部に設けられた雄ねじ部９を前記雌ねじ部４に螺合させる継手部分である。ねじ筒部２Ｂの外周面は、ねじ締め工具が係合し易いように、例えば図４に示すような６角形等の多角形や、楕円形、Ｄ形等の非円形の形状とされている。この非円形の形状部分は、ねじ筒部２Ｂの全長に渡って形成されていても良く、また軸方向の一部に設けられていても良い。
【００３１】
カプラー２の充填筒部２Ａは、内径が先端側に至るに従って次第に狭まる断面形状の絞り形状、例えば緩傾斜の円錐状である。充填筒部２Ａの狭まる程度は、この充填筒部２Ａと鉄筋１の先広がり部１１の間の横断面の断面積がカプラー端部に至るに従って小さくなるようにされる。換言すれば、充填筒部２Ａの内周面と鉄筋１の先広がり部１１の外径面との間の半径は、カプラー端部に至るに従って小さくなる。すなわち、図２（Ａ）における各切断面Ａ１〜Ａ３のモルタル３の容積Ａ１、Ａ２、Ａ３は、Ａ１＜Ａ２＜Ａ３とされる。
このように、モルタル３の各単位当たりの容積は、カプラー２の開口に近づくにつれ、
減少するように設計されている。これにより、モルタル３に掛かる力は必然的に大きくなり、カプラー２による拘束効果が高まる。
ただし、充填筒部２Ａの開口径は、その開口端から鉄筋１の先広がり部１１が出し入れ可能な程度とされている。この場合に充填筒部２Ａの内径は、継手強度の面から鉄筋１の外径に近いほど好ましいが、施工面から、両鉄筋１，１に多少の芯ずれが生じていても先広がり部１１の出し入れが可能な程度とされる。
【００３２】
充填筒部２Ａは、より具体的には、図２（Ａ）に示すように長さ方向の中間部分が円すい形状部２Ａａであり、この円すい形状部２Ａａの両側にそれぞれ続くカプラー端付近およびカプラー中央側に直管筒部２Ａｂ，２Ａｃを有し、この中央側の直管部２Ａｄの中央側に続いて段差部２Ａｄが形成されている。前記段差部２Ａｃは、急激に縮径してねじ筒部２Ｂに続く部分である。段差壁部２Ａｄは、図示の例ではテーパ状とされているが、垂直面状であっても、また曲面状であっても良い。なお、前記直管部２Ａｂ，２Ａｃのいずれか一方または両方を設けずに、前記円すい形状部２Ａａとその片方または両側の直管部２Ａｂ，２Ａｃとに渡って円すい形状部とされていても良い。
【００３３】
充填筒部２Ａにおけるカプラー先端側の端部近傍にモルタル注入孔６が形成され、カプラー中央側の端部近傍、例えば前記段差壁部２Ａｄにモルタル排出孔７が形成されている。モルタル排出孔７は、この孔７からモルタルが流出することでモルタル３が充填筒部２Ａの全体に渡って充填されたことを確認する確認用孔としても用いられる。モルタル注入孔６とモルタル排出孔７は、互いに注入と排出が逆に用いられても良い。
【００３４】
充填筒部２Ａにおけるカプラー先端側の端部には、外周面に位置決め用のねじ部１３が形成され、内周面におけるモルタル注入孔６よりも端側の部分の内周に、シール取付部８が形成されている。前記位置決め用のねじ部１３は、後に図６と共に説明するように、型枠２０への固定用である。位置決め用のねじ部１３は、充填筒部２Ａの内周面に設けられていてもよい。
前記シール取付部８にはシール１０が取り付けられ、このシール１０により、充填筒部２Ａの内周面と鉄筋１の外周面との間の隙間が閉じられている。シール１０は、例えば図５に示すように中央に鉄筋挿通孔１０ａを有する円板状であり、ゴム製または樹脂製の部材である。シール１０は、カプラー２への鉄筋挿入後に装着が可能なように、円周方向の一
部が分離された、いわばＣ字状とされている。シール１０は、弾性等の変形性を有する樹脂材等で形成される。シール取付部８は、シール１０を取付け易くする部分、またはさらに外れ難くする部分であり、環状や円周方向複数箇所の溝、凹部、または雌ねじ部、またはテーパ状の面取り状部等で形成される。
【００３５】
鉄筋１は、図２（Ｂ）に示すように、丸棒状の鉄筋本体１ａの外周に節部１ｂおよびリブ１ｃを有する異形鉄筋である。節部１ｂは、鉄筋本体１ａの半周毎に互いに反対側に位置して、鉄筋長さ方向に一定間隔毎に設けられている。リブ１ｃは、鉄筋１の長さ方向に続く直線状とされ、円周方向の複数箇所、例えば節部１ｂの円周方向端となる２箇所に設けられている。節部１ｂは、鉄筋１の全周に続く円形であっても良い。
【００３６】
鉄筋１の前記先広がり部１１は、鉄筋１の異形鉄筋部分の先端面から続いて設けられて外周面が円すい状とされる。先広がり部１１は、具体的には、その大部分を成す円すい状部１１ａと、その先端側に続く大径直軸部１１ｂとで成り、先端周縁には角切状の面取部１１ｃが形成されている。先広がり部１１の先端面には、型枠２０（図６参照）への固定用のボルト２１を螺合させる位置決め用のボルト孔１２が、鉄筋本体１ａと同軸芯に設けられている。
前記先広がり部５は、例えば鉄筋１の先端を高周波誘導加熱等で局部的に赤熱状態に加熱し、この加熱状態で軸方向の圧縮力を加えることなどで形成される。加熱する範囲を順次軸方向に移動させ、その時の圧縮力を制御することなどで、円すい状に先広がり部１１が形成される。
【００３７】
カプラー２の製造については、例えば１本のパイプから切断して複数の筒状素材を得た後、この筒状素材の長さ方向各部の径を充填筒部２Ａやねじ筒部２Ｂの形状に絞り加工し、雌ねじ部４のねじ加工や、モルタル注入孔６、モルタル排出孔７、およびシール取付部８を行うことで形成される。カプラー２は、この他に、鋳鋼製として鋳造しても良い。
【００３８】
寸法例を説明すると、図２（Ａ）において、Ｌ１：１５０、Ｌ２：１００、Ｌ３：２０、Ｌ４：３０とされている。単位は、上記寸法例および以下の各寸法例において、特に説明がない場合はmmである。この場合、鉄筋１は、Ｄ３２であり、鉄筋本体１ａの外径３０．０４φ、節径３４．２４φ、充填筒部２Ａの直筒部２Ａｂの内径は５１．２９φ、外径は６２．０φ、また直筒部２Ａｃの外径は７０．０φ、肉厚５．５とされている。
【００３９】
この鉄筋継手をプレキャスト鉄筋コンクリート体に用いる場合の鉄筋組み立て体の例、およびプレキャスト鉄筋コンクリート体の接続作業例を図６〜８と共に説明する。図６は鉄筋組み立て体を、図７は図６の鉄筋組み立て体を用いたプレキャスト鉄筋コンクリート体２０を、図８は２つのプレキャスト鉄筋コンクリート体２０，２０の接続部をそれぞれ示す。プレキャスト鉄筋コンクリート体２０は、建物の柱または梁の一部または全体を構成する部材である。
【００４０】
図６に示すように、一端に先広がり部１１を有する鉄筋１の雄ねじ部９にカプラー２をねじ筒部２Ｂで接続したカプラー付き鉄筋１Ａを複数本準備しておく。カプラー２は、鉄筋１に適正長さまでねじ込んでおく。このように準備されたカプラー付き鉄筋１Ａを、複数本平行に配置し、あばら筋３１で接続することで、鉄筋組み立て体３０とする。この複数本（例えば数本ないし十数本）の鉄筋１を配置するときに、各鉄筋１は、その先端の位置決め用ボルト孔１２にねじ込んだボルト２１により、型枠２０または鉄筋組み立て用の治具（図示せず）に取付ける。また、充填筒部２Ａの外周のねじ部１３にねじ込んだ位置決め治具１４を介して、充填筒部２Ａを型枠２０または前記鉄筋組み立て用の治具（図示せず）に取付ける。位置決め治具１４は、図示の例では外周縁に円筒部１４ｂを有する円板状であり、円板部１４ａの中心のねじ孔にねじ込んだボルト１５によって前記型枠２０
または前記鉄筋組み立て用の治具に取り付ける。なお、位置決め治具１４は、図６の例の形状に限らず、この他に例えば、充填筒部２Ａの開口部の内周に込む形状（図示せず）であってもよい。
このように鉄筋１の位置決め用ボルト孔１２および位置決め用のねじ部１３を利用し、
鉄筋１の両端を型枠２０等に固定することで、複数本の鉄筋１の群としての位置決め精度を確保することができる。このように製作された鉄筋組み立て体３０に、型枠２０内でコンクリートを打設し、養生して、プレキャスト鉄筋コンクリート体２０とする。
以上の各過程は、例えば工場で行い、製作されたプレキャスト鉄筋コンクリート体２０を現場へ搬入する。鉄筋１へのカプラー２の接続だけを工場で行い、鉄筋組み立て体３０の組み立てやコンクリート打設は、建設現場における建設建物の近くの地上等で行ってもよい。
【００４１】
このように鉄筋１が埋め込まれたプレキャスト鉄筋コンクリート体２０（図７）を、図８に示すように、一方のプレキャスト鉄筋コンクリート体２０の全ての鉄筋１におけるカプラー２の充填筒部２Ａに、他方のプレキャスト鉄筋コンクリート体２０の先広がり部１１が挿入されるように両プレキャスト鉄筋コンクリート体２０，２０を配置し、モルタル３を充填し、硬化養生ことで、各鉄筋継手の接続を行う。
【００４２】
この構成の鉄筋継手によると、一方の継手部が充填筒部２Ａに鉄筋１を挿入してモルタル３を注入する形式であるため、前記充填筒部２Ａの内径と鉄筋１の外径との間の余裕によって、互いに接続する一対の鉄筋１，１の間で若干の芯ずれが許容される。そのため、施工誤差が許容できて、図７，図８に示すようなプレキャスト鉄筋コンクリート体コンクリート体２０に埋め込んでおく鉄筋継手にも適用することができる。
特に、カプラー２の充填筒部２Ａは、内径が先端側に至るに従って次第に狭まり、この充填筒部２Ａに挿入される鉄筋１は、外径がカプラー中央側に至るに従って次第に広がる断面形状の先広がり部１１であり、かつ充填筒部２Ａと先広がり部１１の間の断面積がカプラー端部に至るに従って小さくなっている。そのため、充填筒部２Ａ内に挿入された鉄筋１に引っ張り力が作用する鉄筋挙動により、拘束効果（コンファインド効果）が起こる。すなわち、カプラー２の内部の全周のモルタル３に半径方向の圧縮力が作用することになり、鉄筋１とカプラー２間の引っ張り強度が向上する。いわゆる、ＣＦＴ（コンクリート充填鋼管構造）における効果が期待できる。このように継手としての強度が向上するため、それだけ前記充填筒部２Ａの長さを短くしてモルタル３の充填量を節減することができ、接続強度を確保しながら、カプラー２の長さを短くできる。
カプラー２の長さが短くできるため、建物の配筋の設計における制限が少なくなり、鉄筋継手のカプラー２の保管や運搬の面でも有利となる。
また、上記充填筒部２Ａの先狭まり形状と鉄筋１の先広がり部１１の形状により、高価な材料であるモルタル注入量が節減できてコスト低下が図れると言う利点も得れる。
【００４３】
また、他方の継手部はねじ部２Ｂによるねじ式鉄筋継手部であるため、モルタル注入式に比べて現場での接続作業の作業性が良く、養生も不要であり、かつねじ部２Ｂも短くできて、カプラー２の全体長さをより短くすることができる。また、他方の継手部をねじ式鉄筋継手部とすることで、鉄筋１およびカプラー２の鉄筋長さ方向の位置決めが行える。両側の継手部のうち、先にコンクリートに埋め込んでおく継手部については、芯ずれを許容する必要性が低く、ねじ式鉄筋継手部としても支障が生じない。
【００４４】
このように、接続する鉄筋１，１の相互の芯ずれが許容できて、プレキャスト鉄筋コンクリート体２０（図６，図７）にも適用でき、かつ接続強度を確保しながら、継手長さを短くできて、配筋設計や取扱上で有利となり、モルタル注入量が節減できてコスト低下が図れる。
【００４５】
さらに、この実施形態では、鉄筋１の先広がり部１１の先端面に、位置決め用のボルト孔１２を有するため、次のような位置決め上の効果が得られる。
上記のように充填筒部２Ａの絞り形状と鉄筋１の先広がり部１１の形状により鉄筋１とカプラー２間の力の伝達効率を高める効果は、カプラー２の端部を鉄筋１の外径面に近づくように小径することが有効である。
しかし、図７，８に示すように、プレキャスト鉄筋コンクリート体２０には多くの鉄筋１が平行に埋め込まれ、この鉄筋群が埋め込まれたプレキャスト鉄筋コンクリート体２０の全ての鉄筋１の充填筒部２Ａに隣のプレキャスト鉄筋コンクリート体２０の先広がり部１１が挿入することが必要となる。そのため、鉄筋群としての鉄筋１とカプラー２との芯出し精度が重要である。一本の鉄筋１だけが芯ずれを生じていても、接続が行えない。
これにつき、鉄筋１の先広がり部１１に位置決め用のボルト孔１２が設けられていると、プレキャスト鉄筋コンクリート体２０を製造する過程で配筋を行うときに、各鉄筋１を型枠（図示せず）に精度よく配筋することができ、前記鉄筋群としての芯出し精度を簡単に向上させることができる。また、鉄筋１の先広がり部１１は拡径しているため、ボルト孔１２の形成による断面積不足の問題も生じない。
【００４６】
図９は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態において、特に説明する事項の他は、図１〜図８と共に説明した第１の実施形態と同様である。この実施形態では、カプラー２の両方の継手部が共に充填筒部２Ａとされ、両方の充填筒部２Ａ，２Ａに、互いに接続される各鉄筋１，２の先広がり部１１が挿入されている。この実施形態の鉄筋継手は左右対称である。両側の充填筒部２Ａ，２Ａは、直管部２Ａｅで続いている。鉄筋１の節１ｂは、らせん状に続くねじ節とされている。
カプラー２の各充填筒部２Ａ，２Ａにおける軸方向の中間位置に、芯出しボルト２５を螺合させるねじ孔２６が、円周方向複数個所、例えば３箇所の等配位置に設けられている。これら各ねじ孔２６に芯出しボルト２５を同じ長さだけねじ込み、鉄筋１の先広がり部１１を充填筒部２Ａと同心に保持させた状態で、充填筒部２Ａ内にモルタル３の注入を行う。
これにより、モルタル３の全周の厚さが均一となる。芯出しボルト２５は、必要に応じて増やしてもよい。
この例の場合、モルタル注入孔６は、カプラー２の両端の外周の面に設け、モルタル排出孔７を中央の外周面に設けて両端から同時にモルタル３の注入を行うようにしている。
モルタル排出孔７は、カプラー２の中央の外周面に設け、この孔７からモルタルが流出することでモルタル３がカプラー２の全体に渡って充填されたことを確認する確認用孔としても用いられる。なお、中央のモルタル排出孔７を省略し、両端に設けた孔のいずれか一方をモルタル注入孔６として用い、他方をモルタル排出孔７として用いてもよい。
【００４７】
この実施形態において、カプラー２は、例えば１本のパイプから切り出し、高周波誘導加熱等により赤熱状態に加熱し、この加熱状態で絞り加工を行うことより、前記円すい形状部２Ａａおよび直管部２Ａｂ，２Ａｅを有する形状に加工される。また、この絞り加工により、充填筒部２Ａの先端側の管厚が厚くされている。すなわち、充填筒部２Ａの管厚は、円すい形状部２Ａａの先端側に近づくに従って厚くなり、各直管部２Ａｂ，２Ａｅの管厚は、それぞれ円すい形状部２Ａａの最大厚部分の厚さおよび最小厚部分の厚さと同じとさている。具体例を示すと、中央側の直管部２Ａｅの管厚が９mmであって、これは素材となる鋼管の管厚に等しく、先端開口側の直管部２Ａｂの管厚は１０．４mmとされている。
【００４８】
各部の寸法関係の例につき説明する。カプラー２の各充填筒部２Ａの全長Ｌ１′に対して、前記円すい形状部２Ａａの長さＬ２′は、その半分程度とされる。充填筒部２Ａの残り長さのうち、開口広がり部からなるシール取付部１０の長さを差し引いた長さの半分が、中央側の直筒部２Ａｅの１/２の長さＬ３′とされる。開口側の直筒部２Ａｂの長さＬ
４′は、中央側の直筒部２Ａｃの長さＬ３′に前記シール取付部１０の長さを加えた長さとされている。
鉄筋１のカプラー２の充填筒部２Ａへの挿入深さは、カプラー２の前記中央と鉄筋１の先端面との間にモルタル３が壁状に残る介在厚さＬ６が生じる程度の深さとされる。
【００４９】
この実施形態の場合、カプラー２の両側の継手部が充填筒部２Ａとされ、モルタル３を用いて接続されるため、片側のねじ筒部２Ｂによるねじ式の継手とした場合に比べて、接続する両鉄筋１，１間に芯ずれに対する許容の効果が大きい。
【００５０】
図１０は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態において、特に説明する事項の他は、図１〜図８と共に説明した第１の実施形態、または図９に示す実施形態と同様である。この例は、図９に示した実施形態において、鉄筋１，１に先広がり部１１を設けずに、鉄筋先端まで異形鉄筋としたものであり、カプラー２内に挿入する部分に節部１ｂを有する。また、各鉄筋１，１のカプラー２内に挿入される端面に、位置決め用のボルト孔１２が設けられている。
【００５１】
この実施形態の場合、鉄筋の先広がり部による効果は得られないが、モルタル３の容積Ａ１、Ａ２、Ａ３について、Ａ１＜Ａ２＜Ａ３の関係は保たれており、鉄筋のカプラー内に挿入される部分に節部を有するため、定着効果もある程度得られ、その他は、第１の鉄筋継手につき説明したと同様の効果が得られる。
すなわち、接続する鉄筋相互の芯ずれが許容できて、プレキャスト鉄筋コンクリート体コンクリート体に適用でき、また接続強度を確保しながら、継手長さを短くできて、配筋の設計や継手の取扱上で有利となり、かつモルタル注入量が節減できてコスト低下が図れる。
この実施形態の場合、鉄筋１はカプラー２に入った位置で最大の力が働いており、軸方向の中央に進むに従って、モルタル３を通じてカプラー２に力が伝達される。また、カプラー２は、鉄筋１とは逆であり、中央部が最大で端部は小さい。
鉄筋１は、中央に位置決め用のボルト孔１２を設けても問題がなく、カプラー２は端部を加工しても問題がない。
なお、図１の例では、拘束効果を上げて断面積に余裕があったが、継手部では、鉄筋１は、中央部に近づくにつれ、応力状態は零に近く、同一断面積はである必要はなく、先端部では付着力のみが必要である。
【００５２】
なお、前記各実施形態では、カプラー２の充填筒部２Ａと鉄筋１の先広がり部１１間の断面積がカプラー端部に至るに従って小さくなるようにされているが、必ずしも小さくしなくても良い。また、ボルト孔１２が設けられていると、鉄筋１を型枠や鉄筋組み立て用の治具等に精度よく配筋することができて、前記群としての芯出し精度を簡単に向上させることができる。
また、前記各実施形態は、鉄筋１の節部１ｂにつき、図１、図１０の例では竹節（１周または半周の円周形状の節）として説明し、図９の例ではねじ節として説明したが、前記各実施形態は、いずれも節の形式は問わず、ねじ節および竹節のいずれとしてもよい。
【００５３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５４】
１…鉄筋
２…カプラー
３…モルタル
２Ａ…充填筒部
２Ｂ…ねじ筒部
４…雌ねじ部
６…モルタル注入孔
７…モルタル排出孔
８…シール取付部
９…雄ねじ部
１０…シール
１１…先広がり部
１２…ボルト孔
２０…プレキャスト鉄筋コンクリート体
【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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