(57)【要約】【課題】非磁性の機械式継手において、高い機械式的強度を得ることを目的とする。【解決手段】非磁性の金属からなる鉄筋を連結する機械式継手であって、非磁性のステレンス鋼からなり、端部が開口し、鉄筋３が挿入される貫挿孔１ａを備えた略筒状のスリーブ１と、スリーブ１の貫挿孔１ａ内に挿入された鉄筋３に対し、スリーブ１からかかる応力を緩衝する緩衝材４とを有する。鉄筋３は、スリーブ１の貫挿孔１ａ内に圧着して取り付けられ、緩衝材４は少なくとも、鉄筋３が挿入される貫挿孔１ａの開口端部近傍において、貫挿孔１ａを形成するスリーブ１の内周面と、鉄筋３の外周面との間に挟み込まれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性の金属からなる鉄筋を連結する機械式継手であって、
非磁性のステレンス鋼からなり、端部が開口し、上記鉄筋が挿入される貫挿孔を備えた略筒状のスリーブと、
上記スリーブの貫挿孔内に挿入された鉄筋に対し、上記スリーブからかかる応力を緩衝する緩衝材と、を有し、
上記鉄筋は、上記スリーブの貫挿孔内に圧着して取り付けられ、
上記緩衝材は少なくとも、上記鉄筋が挿入される貫挿孔の開口端部近傍において、上記貫挿孔を形成するスリーブの内周面と、上記鉄筋の外周面との間に挟み込まれる、
ことを特徴とする機械式継手。
【請求項２】
非磁性の金属からなる鉄筋を連結する機械式継手であって、
非磁性のステレンス鋼からなり、端部が開口し、上記鉄筋が挿入される貫挿孔を備えた略筒状のスリーブと、
上記スリーブの貫挿孔内に挿入された鉄筋に対し、上記スリーブからかかる応力を緩衝する緩衝剤と、を有し、
上記鉄筋は、上記スリーブの貫挿孔内に圧着して取り付けられ、
上記緩衝剤は少なくとも、上記鉄筋が挿入される貫挿孔の開口端部近傍において、上記貫挿孔を形成するスリーブの内周面、あるいは上記鉄筋の外周面に塗装される、
ことを特徴とする機械式継手。
【請求項３】
上記ステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼である、
請求項１又は２記載の機械式継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非磁性の金属材料からなる鉄筋を連結する機械式継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建造物の建造にあたって、建造物の補強のために鉄筋が利用されている。また、鉄筋を連結するために各種の継手が用いられている。
現在、広く市場に供給されている機械式継手は、必要とされる強度や材料費、製造時における加工のしやすさなどの観点から、鉄を主材としたものが主流である。
【０００３】
しかしながら、鉄筋は様々な建造物に用いられるため、利用される環境も多岐にわたっている。そのため、例えば、磁場に対する影響が懸念されるような環境下などでは、鉄などの磁性体を主材としたものを用いるのは好ましくない。
【０００４】
この点、特許文献１では、ステンレス鉄筋母材を熱接合してなるステンレス鉄筋継手であって、酸化スケールと母地との界面における固溶Ｃｒ濃度：８０〜１３．５％を含有し、残部は鉄及び不可避不純物からなるステンレス鉄筋継手が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−９０４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら今のところ、非磁性の金属材料からなる鉄筋を連結する機械式継手は提供されていない。
この点、本願発明者らは、非磁性の金属材料からなる鉄筋をステンレス製のスリーブによって連結する機械式継手を製造したが、スリーブの貫挿孔に挿入された鉄筋は、この貫挿孔の開口端部付近で破断しやすく、材料として用いている金属が本来発揮し得るはずの疲労強度を得ることができなかった。
【０００７】
発明者らが検討したところ、このように非磁性の金属材料からなる鉄筋が破断してしまったのは、鉄筋及びスリーブの材料として用いた金属の硬度や、スリーブの貫挿孔の開口端部付近における非磁性鉄筋への応力集中と微細な傷などに原因があるらしいことが分かった。
【０００８】
そこで、本発明は、非磁性の金属材料からなる鉄筋を連結する機械式継手において、鉄筋に対する応力集中を防いで、高い機械的強度を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る機械式継手は、非磁性の金属からなる鉄筋を連結する機械式継手であって、非磁性のステレンス鋼からなり、端部が開口し、上記鉄筋が挿入される貫挿孔を備えた略筒状のスリーブと、上記スリーブの貫挿孔内に挿入された鉄筋に対し、上記スリーブからかかる応力を緩衝する緩衝材と、を有し、上記鉄筋は、上記スリーブの貫挿孔内に圧着して取り付けられ、上記緩衝材は少なくとも、上記鉄筋が挿入される貫挿孔の開口端部近傍において、上記貫挿孔を形成するスリーブの内周面と、上記鉄筋の外周面との間に挟み込まれることを特徴とする。
【００１０】
なお、本発明において、非磁性の金属と言ったときには、必ずしも厳密な非磁性を要求するものではなく、低磁性のものも含む。さらにここで言う低磁性とは、磁性が好ましくない、本発明に係る機械式継手が利用される環境において、当該環境に対する磁性の影響を無視できる、あるいは磁性の影響が許容される範囲の磁性を意味する。
また、本発明の別の観点に係る機械式継手は、非磁性の金属からなる鉄筋を連結する機械式継手であって、非磁性のステレンス鋼からなり、端部が開口し、上記鉄筋が挿入される貫挿孔を備えた略筒状のスリーブと、上記スリーブの貫挿孔内に挿入された鉄筋に対し、上記スリーブからかかる応力を緩衝する緩衝剤と、を有し、上記鉄筋は、上記スリーブの貫挿孔内に圧着して取り付けられ、上記緩衝剤は少なくとも、上記鉄筋が挿入される貫挿孔の開口端部近傍において、上記貫挿孔を形成するスリーブの内周面、あるいは上記鉄筋の外周面に塗装されることを特徴とする。
【００１１】
また、上記ステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼であるものとしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スリーブの貫挿孔の開口端部付近における応力集中を防ぐことができる。その結果、繰り返し応力が加えられても鉄筋３が破断しにくく、高い疲労強度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る機械式継手の構造を示す一部断面図である。
【図２】本実施形態に係る機械式継手において、鉄筋を連結する工程を示す部分透視図である。
【図３】本実施形態に係る機械式継手の構造を示す一部断面図である。
【図４】本発明の別の実施形態に係る機械式継手において、鉄筋を連結する工程を示す部分透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について、図を参照して説明する。
図１に示されるように、本実施形態に係る鉄筋の機械式継手は、略筒状のスリーブ１、ボルト２、及び緩衝材４から構成される。
【００１５】
スリーブ１は、略円筒形状からなり、一端側を構成する鉄筋挿入部１１と、他端側を構成するボルト螺合部１２とから構成される。
また、スリーブ１は、両端が開口し、一端側開口部から鉄筋が挿入される貫挿孔１ａを有している。
このスリーブ１の貫挿孔１ａは、鉄筋挿入部１１内に形成された鉄筋挿入孔１１ａと、ボルト螺合部１２内に形成されたボルト螺合孔１２ａとからなる。
【００１６】
鉄筋挿入部１１内に形成された鉄筋挿入孔１１ａは、内周面が平滑で、鉄筋３の直径と略同じ径を有し、開口部から鉄筋３が挿入される。
この鉄筋挿入部１１には、鉄筋３を連結する際、外周面から径方向内側に押圧力を加える塑性加工が施され、これにより、緩衝材４が巻き付けられた鉄筋３がスリーブ１の内周面に圧着されている。
【００１７】
一方、ボルト螺合部１２は予め、鉄筋挿入部１１と同じ径から塑性加工によって縮径されており、鉄筋挿入部１１よりも僅かに径が小さい。
このボルト螺合部１２内に形成されたボルト螺合孔１２ａの内周面には、雌ネジが形成されている。このボルト螺合孔１２ａには、外周面に雄ネジが形成されたボルト２が螺合する。
【００１８】
以上の形状からなるスリーブ１は、ステンレス鋼からなり、例えば、ＪＩＳ鋼種記号ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３１６などのオーステナイト系の非磁性のステンレス鋼がより好適に用いられる。
なお、本発明の実施においては、スリーブ１が示す磁性は出来る限り抑制されることが好ましく、塑性加工によって磁性を帯びない金属材料がある場合には、上記に例示した金属材料によらず、当該金属材料を用いてもよい。
【００１９】
また、ボルト２は、外周面に雄ネジが形成された円柱状の部材である。
このボルト２は、スリーブ１と同じステンレス鋼からなる。
【００２０】
ボルト２の外径は、スリーブ１のボルト螺合孔１２ａの径に対応しており、ボルト２は、内周面に雌ネジが形成されたボルト螺合孔１２ａに螺入させることができる。
さらに、ボルト２の軸心方向の長さは、ボルト螺合孔１２ａの長さの約２倍であり、一端側を一のスリーブ１のボルト螺合孔１２ａに螺入させると共に、他端側を他のスリーブ１のボルト螺合孔１２ａに螺入させることにより、鉄筋３が挿入されたスリーブ１同士を連結することができる。
【００２１】
鉄筋３は、外周面に凹凸状のリブが形成された異形鉄筋であり、非磁性の金属からなるが、特に言及がない限り、本発明の実施における非磁性の概念には低磁性が含まれ、したがって非磁性の鉄筋３には低磁性のものも含まれる。
【００２２】
緩衝材４は、スリーブ１の貫挿孔内１ａに挿入された鉄筋３に対し、スリーブ１からかかる応力を緩衝するシート状の部材である。
この緩衝材４には例えば、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリサルファイド系樹脂、ポリエステル系樹脂等を用いることができ、より具体的にはこれらの樹脂を用いたゴム、テープ、熱収縮チューブなどを利用することができる。そのほか、緩衝材４には、スリーブ１から鉄筋１にかかる応力を緩衝できる限り、布テープなども用いることができる。
【００２３】
以上の構成からなる機械式継手によって鉄筋３を連結する工程を、図２を参照して説明する。
まず、スリーブ１を二つ用意し、各スリーブ１の鉄筋挿入孔１１ａに鉄筋３を挿入する。この際、予め鉄筋３の外周面に緩衝材４を巻き付けておく。
【００２４】
そして、鉄筋挿入孔１１ａに鉄筋３が挿入された二つのスリーブ１を、ボルト螺合孔１２ａの開口端部を向かい合わせにし、夫々のボルト螺合孔１２ａに、ボルト２の一端側あるいは他端側を螺合させる。
【００２５】
さらに、鉄筋挿入孔１１ａ内に鉄筋３が挿入された鉄筋挿入部１１を、外周面から径方向内側に向かって押圧し、塑性加工を施す。押圧によって鉄筋挿入孔１１ａは縮径し、緩衝材４を挟んで、鉄筋挿入孔１１ａの内周面と鉄筋３とが圧着する。
【００２６】
これにより、緩衝材４が、上記貫挿孔を形成するスリーブの内周面と、上記鉄筋の外周面との間に挟み込まれた状態で、二つのスリーブ１夫々の鉄筋挿入孔１１ａに鉄筋３が圧着する。また、スリーブ１がボルト２によって連結されて、二本の鉄筋３が連結される。
【００２７】
なお、緩衝材４は、必ずしも鉄筋３全体に巻き付ける必要はなく、少なくとも図３に示されるように、鉄筋３の外周面のうち、鉄筋３をスリーブ１の貫挿孔１ａに挿入した際、鉄筋３が挿入される鉄筋挿入孔１１の開口端部近傍にあたる箇所に巻き付けられていればよい。
【００２８】
本実施形態に係る機械式継手によれば、少なくとも、鉄筋３の外周面のうち、鉄筋３をスリーブ１の貫挿孔１ａに挿入した際、応力が集中しやすい、鉄筋３が挿入される鉄筋挿入孔１１ａの開口端部近傍にあたる箇所において、スリーブ１による鉄筋３の締め付けが緩く、応力が分散する。その結果、当該箇所における、スリーブ１から鉄筋３にかかる応力の集中を防ぐことができ、スリーブ１から鉄筋３に応力が繰り返し又は継続的にかかった場合でも、鉄筋３が破断しにくく、高い疲労強度が実現される。
なお、緩衝材４を、鉄筋３が挿入される鉄筋挿入孔１１ａの開口端部近傍のみに巻き付けた場合、鉄筋３に対する締め付けは、緩衝材４が巻き付けられていない鉄筋挿入孔１１ａの奥側の部分に対して、緩衝材４が巻き付けられている鉄筋挿入孔１１ａの開口側の部分のほうが緩やかである。そのため、鉄筋挿入孔１１ａの奥から開口端部に向かって、鉄筋３に対する締め付けが緩やかとなるため、応力の集中をさらに防ぐことができる。
【００２９】
また、本発明の別の実施形態によれば、図４に示されるように、予め鉄筋の外周形状に応じた挿通孔５１を備えた筒状の緩衝材５を用いてもよい。
この緩衝材５は、緩衝材４と同様に各種の樹脂等によって構成され、鉄筋５を挿通させるための挿通孔５１と、緩衝材５が、スリーブ１の貫挿孔１ａの奥に入り込み過ぎてしまうのを防ぐ鍔部５１を備えている。
【００３０】
緩衝材５を用いて、スリーブ１に鉄筋３を挿し込む際には、先にスリーブ１の鉄筋挿入孔１１ａに緩衝材５を挿し込み、鉄筋挿入孔１１ａの内周面を緩衝材５で覆ってから、鉄筋３を鉄筋挿入孔１１ａに挿し込んでもよいし、鉄筋３を緩衝材５の挿通孔５１に挿し込むことによって鉄筋３の外周面を緩衝材５で覆った後、緩衝材５と共に鉄筋３をスリーブ１の鉄筋挿入孔１１ａに挿し込んでもよい。
【００３１】
鉄筋３をスリーブ１の鉄筋挿入孔１１ａに挿し込む際には、緩衝材５の鍔部５１が鉄筋挿入孔１１ａの開口縁部に引っ掛かるため、緩衝材５が鉄筋挿入孔１１ａに入り込み過ぎるのを防ぐことができる。これにより、鉄筋挿入孔１１ａの開口端部において、鉄筋挿入孔１１ａの内周面と鉄筋３との間に緩衝材５を挟み込ませることができる。また、鉄筋３をスリーブ１の鉄筋挿入孔１１ａに挿し込んだ状態においても、鍔部５１によって、緩衝材５が鉄筋挿入孔１１ａに入り込み過ぎるのを防ぐことができる。
本実施形態によれば、スリーブ１の鉄筋挿入孔１１ａに鉄筋３を挿入する際、緩衝材５がずれにくく、確実に鉄筋挿入孔１１ａと鉄筋３との間に緩衝材５を挟みこむことができる。また、緩衝材４を鉄筋３に巻き付ける場合に比べ、スリーブ１の鉄筋挿入孔１１ａに緩衝材５を挿し込んだりするだけでよいので、手間がかからず便利である。
【００３２】
なお、以上の本実施形態に係る機械式継手では、スリーブ１やボルト２は、非磁性のステンレス鋼からなるものとしたが、これに限らず、応力によって強く帯磁するものでなければ、他の非磁性の金属材料を用いることもできる。
【００３３】
また、以上の本実施形態に係る機械式継手では、一対のスリーブ１とボルト２により、鉄筋３を連結するものとしたが、例えば、両端に鉄筋３を挿入するための開口部が形成された貫挿孔を有した円筒形状からなるスリーブにより、２本の鉄筋３の端部を夫々、一端側又は他端側の開口部から挿入し、これを外周面から押圧することにより、鉄筋と機械式継手とを圧着させるものとしてもよい。この場合には、一対の鉄筋３に対し、当該スリーブの両開口端部において、緩衝材４を巻き付けたり、緩衝材５を取り付けたりすればよい。
【００３４】
以上の本実施形態では、貫挿孔１ａを形成するスリーブ１の内周面と、鉄筋３の外周面との間にシート状の緩衝材４あるいは緩衝材５を挟み込むものとしたが、別の実施形態では、鉄筋３の外周面、あるいは、貫挿孔１ａを形成するスリーブ１の内周面に緩衝剤を塗装するようにしてもよい。
この場合の緩衝剤は例えば、エポキシ系樹脂塗料、ウレタン系樹脂塗料、シリコーン系樹脂塗料、ポリサルファイド系樹脂、ポリエステル系樹脂塗料などの樹脂塗料である。
このような緩衝剤を用い、鉄筋３をスリーブ１に挿入する前に、鉄筋３の外周面、あるいは、貫挿孔１ａを形成するスリーブ１の内周面に樹脂塗装を施しておくことで、当該塗装面に塗膜が形成され、緩衝材４、５を用いた場合と同様に、スリーブ１から鉄筋３にかかる応力を緩衝することができる。
なお、このような緩衝剤を用いる場合にも、上述した緩衝材４、５を用いる場合と同様、鉄筋３の外周面のうち、鉄筋３をスリーブ１の貫挿孔１ａに挿入した際、鉄筋３が挿入される鉄筋挿入孔１１の開口端部近傍にあたる箇所に緩衝材を塗装するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１        スリーブ
１ａ      貫挿孔
１１      鉄筋挿入部
１１ａ    鉄筋挿入孔
１２      ボルト螺合部
１２ａ    ボルト螺合孔
２        ボルト
３        鉄筋
４        緩衝材
５        緩衝材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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