(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二本の鉄筋を接合する機械継手であって、
両端が開口した貫挿孔が形成された筒状のスリーブと、
弾性力を有し、線状部材を螺旋状に巻回したスプリングと、を備え、
上記スリーブが、塑性変形によって全体的に縮径しており、
上記スプリングが、上記スリーブの貫挿孔の径に応じて径方向に弾性的に縮径していると共に、軸心方向に弾性的に伸張しており、
上記スプリングが、上記スリーブの貫挿孔内に挿入されていると共に、上記スリーブの貫挿孔の内壁に圧着している、
ことを特徴とする鉄筋の機械継手。
【請求項２】
両端が開口した貫挿孔が形成され、塑性変形によって縮径された筒状のスリーブと、
弾性力を有し、線状部材を螺旋状に巻回したスプリングと、を備え、
上記スリーブが、塑性変形によって全体的に縮径しており、
上記スプリングが、上記スリーブの貫挿孔の径に応じて径方向に弾性的に縮径していると共に、軸心方向に弾性的に伸張しており、
上記スプリングが、上記スリーブの貫挿孔内に挿入されていると共に、上記スリーブの貫挿孔の内壁に圧着している機械継手により、二本の鉄筋を接合する継手構造であって、
上記二本の鉄筋は、内周面にスプリングが圧着した上記スリーブの貫挿孔内に端部が挿入され、上記スリーブの貫挿孔内に充填された充填材によって接合されている、
ことを特徴とする鉄筋の継手構造。
【請求項３】
両端が開口した貫挿孔が形成された筒状のスリーブと、
弾性力を有し、線状部材を螺旋状に巻回したスプリングと、により、二本の鉄筋を接合する方法であって、
上記スリーブの貫挿孔内に上記スプリングを挿入させた状態で、上記スリーブを塑性変形させて全体的に縮径させることにより、上記スプリングを、上記スリーブの貫挿孔の径に応じて径方向に弾性的に縮径させると共に、軸心方向に弾性的に伸張させて、上記スリーブの貫挿孔の内壁に圧着させる工程と、
上記貫挿孔に圧着したスプリングの内周に二本の鉄筋を挿入する工程と、
上記貫挿孔内に充填材を充填する工程と、を有する、
ことを特徴とする鉄筋の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スリーブの内周面にスプリングが圧着された、鉄筋の機械継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄筋を接合するのに用いられる機械継手にはしばしば、スリーブと充填材との付着性を高め、鉄筋の引張力に抗する力を強くするため、スリーブの外周面や内周面に凹凸が形成される。
凹凸の形成に関しては、塑性変形によってスリーブに凹凸を形成する手法が提供されているほか、螺旋状に巻回したスプリングをスリーブ内に挿入して一体化させ、スプリングとスリーブによって形成される形状を凹凸とする手法が提供されている。
【０００３】
しかしながら、単にスプリングをスリーブに挿入しただけでは、スリーブとスプリングの一体化が弱く、鉄筋が外部から軸心方向に引張力を受けた際にスプリングごと抜けたりしてしまう。そこで、スリーブとスプリングの一体化を高めるため、スリーブにスプリングの形状に応じた溝を形成することが行われている。
【０００４】
この点、特許文献１では、コイルばね用のねじ山用凹凸を金属円筒材の両面に形成し、当該ねじ山用凹凸にコイルばねを挿入してコイルばねを固定した継手、及びその製造方法が提案されている。さらに、特許文献１では、コイルばねを挿入した金属円筒材の外側より押圧部材にて荷重を加えて塑性変形させ、前記金属円筒材の両面にねじ山用凹凸を形成した継手、及びその製造方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１８４２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１記載の継手によれば、金属円筒材の内部に挿入したコイルばねによって、鉄筋に作用する引張力に抗している。
しかし、金属円筒材の外周面のうち、コイルばねが当接しない箇所に荷重を加え、当該箇所を径方向内側に凹ませることによって、コイルばねが嵌合する凹みを形成する。そのため、製造工程が煩雑な上、金属円筒部材は塑性変形した部分と、塑性変形していない部分とが併存した状態となり、金属円筒部材自体の強度も十分でない。
【０００７】
そこで本発明は、スリーブ内に挿入したスプリングによって、鉄筋に作用する引張力に抗することができる機械継手であって、製造しやすく、強度の高いものを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る鉄筋の機械継手は、二本の鉄筋を接合する機械継手であって、両端が開口した貫挿孔が形成された筒状のスリーブと、弾性力を有し、線状部材を螺旋状に巻回したスプリングと、を備え、上記スリーブは、上記貫挿孔内に上記スプリングが挿入された状態で、全面的な塑性変形によって縮径されており、上記スプリングは、上記スリーブが縮径されることによって、径方向及び軸心方向に弾性変形して、上記スリーブの貫挿孔の内壁に圧着しており、上記貫挿孔に圧着したスプリングの内周に二本の鉄筋が挿入されると共に、上記貫挿孔内に充填材が充填されて、上記二本の鉄筋が接合されることを特徴とする。
【０００９】
塑性変形は例えば、スウェージング加工による。
充填材は鉄筋と機械継手とを固着するために用いられ、例えば、セメントミルクやモルタル等の無機材料や、エポキシ樹脂等の有機材料を用いることができる。
なお、充填材は、鉄筋の挿入された貫挿孔内に、スプリングの螺旋形状に沿って入るので、貫挿孔内に隙間なく充填することができる。
【００１０】
また、上記二本の鉄筋は異形鉄筋であるものとしてもよい。
【００１１】
また、本発明の別の観点に係る鉄筋の接合方法は、両端が開口した貫挿孔が形成された筒状のスリーブと、弾性力を有し、線状部材を螺旋状に巻回したスプリングと、を備えた機械継手により、二本の鉄筋を接合する方法であって、上記スリーブの貫挿孔内に上記スプリングを挿入した状態で、上記スリーブを塑性変形させて縮径することにより、上記スプリングを上記スリーブの貫挿孔の内壁に圧着させる工程と、上記貫挿孔に圧着したスプリングの内周に二本の鉄筋を挿入する工程と、上記貫挿孔内に充填材を充填する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スリーブ内に挿入したスプリングによって、鉄筋に作用する引張力に抗することができる機械継手をシンプルな工程で製造することができる。また、スリーブ全体が塑性変形しているため、強度の高い機械継手を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る機械継手を示した一部断面図である。
【図２】本実施形態に係る機械継手の分解斜視図である。
【図３】本実施形態に係る機械継手の製造工程において、スリーブを塑性変形させる様子を示す斜視図である。
【図４】本実施形態に係る機械継手の使用と作用を模式的に示す一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態に係る鉄筋の機械継手について、図を参照して説明する。
本実施形態に係る機械継手１は、図１に示されるように、スリーブ２とスプリング３とからなる。
なお、このスリーブ２は、後述するとおり、貫挿孔２１にスプリング３が挿入された状態で、外周面から押圧されて縮径しており、これによってスプリング３が貫挿孔２１の内周面に圧着している。
【００１５】
スリーブ２は、図２に示されるように、円筒形状からなり、両端が開口した貫挿孔２１が内部に形成されている。なお、スリーブ２には適宜、モルタル等の充填材を注入するための注入口や、鉄筋をスリーブ２内に固定する固定ボルトを螺入させるボルト孔等を設けるなどしてもよい。
【００１６】
スプリング３は、図２に示されるように、鉄等の金属製の線状部材を、直線軸を中心に、同一半径、同一ピッチで螺旋状に巻回したものである。
このスプリング３は、軸心方向及び径方向に、弾性力を有している。
また、このスプリング３の径は、外力を受けない自然な状態において、縮径させる前のスリーブ２の内径（貫挿孔２１の径）と略同じであり、スリーブ２の貫挿孔２１に挿入することができる。
【００１７】
続いて、機械継手１の詳細な構造を、製造工程から説明する。
まず、図２に示されるように、スリーブ２とスプリング３の軸心を一致させた状態で、スリーブ２の貫挿孔２１内にスプリング３を挿入する。このとき、貫挿孔２１の径と、スプリング３の径とが略同一であることから、スプリング３と貫挿孔２１の内壁とは、互いに当接した状態となっている。
【００１８】
そして、スプリング３が貫挿孔２１内に挿入された状態で、スリーブ２の外周面全体を押圧して縮径し、塑性変形させる。
この工程は例えばスウェージング加工によって行われる。より詳しくは、図３に示されるように、ダイス４を軸周りに回転させながら、貫挿孔２１内にスプリング３が挿入されたスリーブ２に対して、外周面から径方向の打撃を与える。これにより、スリーブ２全体が縮径させられる共に、軸心方向に伸長する。また、貫挿孔２１内のスプリング３も、スリーブ２の縮径に伴って弾性的に径を小さくしてスリーブ２の内周面（貫挿孔２１の内壁）に反発力を与えると共に、軸心方向に弾性的に伸長し、引っ張られた状態になっている。これにより、スプリング３が貫挿孔２１の内壁に強固に圧着し、スリーブ２とスプリング３一体化している。
【００１９】
以上の通り製造された機械継手１の使用と作用について、図４を参照して説明する。
なお、本例では、接合する鉄筋５、６として、モルタル等の充填材７との付着性を高め、引張力に抵抗する力を増すための凹凸状のリブが外周面上に形成された異形鉄筋を用いている。
【００２０】
２本の鉄筋５、６の端部同士を接合する際には、まず、機械継手１のスプリング３の内周に、一端側から鉄筋５の端部を挿入すると共に、他端側から鉄筋６の端部を挿入し、機械継手１の中心部で、両鉄筋５、６の端部同士を向かい合わせに当接させる。
それから、貫挿孔２１内に充填材７を注入する。この充填材７が固化すると、鉄筋５、６は、機械継手１から引き抜き不能に接合される。なお、充填材７の注入の際、充填材７はスプリング３の螺旋形状に沿って貫挿孔２１内に入るので、貫挿孔２１内に隙間なく充填材７を充填することができる。
【００２１】
以下では、接合構造における力の作用について説明するが、説明の便宜のため、図４に示されるように中心Ｏを定める。この中心Ｏは、スリーブ１の軸心方向及び径方向の中心点、スプリング３の重心を構成している。
鉄筋５、６にかかる引張力Ｆは、充填材７を介して、スプリング３に作用する。そのため、鉄筋５、６の引張力Ｆに抗する力は、充填材７による固着の強度と、スプリング３の引張力に抗する力に依っている。そこで、以下、スプリング３の引張力に抗する力、即ち、スプリング３により当該引張力と逆向きに鉄筋５、６に作用する力に着目する。
【００２２】
スプリング３は、円周方向において、スリーブ２の塑性変形に応じて弾性的に縮径しているため、中心から径方向外側に向く復元力Ｎを有している。そして、スプリング３と貫挿孔２１の内周面とが当接していることから、当該当接する箇所において、この復元力Ｎが、スリーブ２の貫挿孔２１の内周面に対する垂直抗力として作用する。そのため、スリーブ２の貫挿孔２１の内周面とスプリング３の当接面において、当該垂直抗力に比例した摩擦力Ｒ１が、引張力Ｆと逆方向に働く。
【００２３】
また、スプリング３は、軸方向において、スリーブ２の塑性変形に応じて、中心Ｏから軸心方向外側に弾性的に伸長している。
そのため、軸心方向においてスプリング３は、端部から中心Ｏに向かう向き、即ち、引張力Ｆと逆方向に、復元力として張力Ｒ２を有している。
【００２４】
以上のように、貫挿孔２１内に挿入された鉄筋５、６には、その軸心方向において、充填材７を介し、摩擦力Ｒ１と張力Ｒ２の合力が作用している。この合力によって、鉄筋５、６は、引張力に抗することができ、鉄筋５、６が強固に連結されている。
【００２５】
以上の本実施形態に係る機械継手１によれば、スプリング３が挿入されたスリーブ２の外周面全体を押圧して縮径するという、シンプルな工程によって製造することができる。
また、スリーブ３全体が塑性変形されているため、加工硬化によって強度の高い機械継手１が提供される。
さらに、機械継手１を製造する際に、スプリング３が径方向に弾性的に収縮すると共に、軸心方向に弾性的に伸長することから、この弾性的な伸縮に応じた復元力が鉄筋に作用し、より強固に鉄筋を接合することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１      機械継手
２      スリーブ
２１    貫挿孔
３      スプリング
４      ダイス
５、６  鉄筋
７      充填材
【図１】
0005740629.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005740629.tif 000004
【図４】
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