JP2012110936A - ガス圧接用環体を内蔵した環体保持部材 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はガス抜き部の位置を確実に上方にして環体のセット作業が極めて簡単でより安全に行えると共に、環体が収納された新商品として販売が可能となり、且つ、合成樹脂製の保持容器の周面を燃やさずに除去出来るガス圧接用環体が内蔵された環体保持部材を提供することを目的とする。
【解決手段】接合する鋼材の端面と略同形状で且つ略同材料で形成すると共にガス抜き部11を有した環体１と、底面21側に環体１が収納される環体設置空間Ｓを有する突出部22及びそれに連結する凸部23とを少なくとも有した合成樹脂製の保持容器２と、該保持容器２の環体設置空間Ｓを冠着すると共に環体１のガス抜き部11の回転を止める合成樹脂製の蓋体３とから成し、更に保持容器２の底面21と周面2aが分離可能な分離手段４を設けた構造とする。
【選択図】図１

Description

本発明は建築現場や土木現場等で利用される鉄筋をガス圧接する際に用いるガス圧接用環体を内蔵した環体保持部材に関する。

ガス圧接の接合強度を安定して確保可能と成すために、本発明者が提案した特許登録番号第３６２９２２４号「ガス圧接方法」がある。これは、２本の鋼材を対向させてガス圧接する際、接合する端面間に、該端面と略同形状で且つ鋼材と略同材料で環状に形成した環体を挟み込んでガス圧接するものである。しかしながら特許登録番号第３６２９２２４号は、２本の鋼材を対向させて接合する端面間に環体が挟み込まれる際に、指などで環体を支持させながらセットするため、指が挟まれ易く且つ環体を落下させる恐れがあった。更に接合面を合成樹脂雰囲気に包むための合成樹脂製シ−トが環体の内部に入れられているため、合成樹脂がガス化した密閉な空間部は押圧される際に、内部の空気が適宜に押出されて抜け、その空間部の密着を完了させているが、中にはこの時に大きな音を発生させると共に環体の一部が欠けて飛び出す場合もあった。従って、ガス圧接作業中に危険を伴う恐れがあると共に良好な接合面が得られない恐れがあると言う問題点があった。

このため、環体のセット作業が極めて簡単で且つより安全に行えると共に環体の管理がより容易に行えるものとして、特願２００８−２５９４３０や特願２００８−３２９８１４を提案したところである。又、接合時に、大きな音の発生や環体の一部が飛び出す事故を防止するものとして、特願２００８−２５９６４０を提案したところである。しかしながら上記提案で使用されるガス抜き部（スキ間）を有した環体が用いられる場合、図５（ｃ’）に示すようにガス抜き部（11）が下方側にセットされてしまうと、挟持された保持容器部分や蓋体が溶融して図中矢印のようにガス抜き部（11）から流出してしまい、合成樹脂によるガス化する量が減少されてしまうと言う問題点があった。

更に特願２００８−２５９４３０や特願２００８−３２９８１４などを提案した環体保持容器は、環体がセットされた後、点火して鋼材を加熱すると、環体保持容器の周面は一気に燃え尽きるが、この時、燃えながら合成樹脂が落下するため、火災が発生し易かった。特に風が吹いていると、燃えた状態の合成樹脂が周囲に飛び散り、火災の発生がより発生し易い環境となっていた。

特許登録番号第３６２９２２４号公報 特願２００８−２５９４３０号 特願２００８−２５９６４０号 特願２００８−３２９８１４号

本発明はガス抜き部の位置を確実に上方にして環体のセット作業が極めて簡単でより安全に行えると共に、環体が収納された新商品として販売が可能となり、且つ、合成樹脂製の保持容器の周面を燃やさずに除去出来るガス圧接用環体を内蔵した環体保持部材を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために本発明は成されたものであり、つまり、接合する鋼材の端面と略同形状で且つ略同材料で形成すると共にガス抜き部を有した環体と、底面側に環体が収納される環体設置空間を有する突出部及びそれに連結し且つ鋼材の外形に接触して取付けるための凸部とを少なくとも有した合成樹脂製の保持容器と、該保持容器の環体設置空間を冠着すると共に環体のガス抜き部の回転を止める合成樹脂製の蓋体とから成し、更に保持容器の底面と周面が分離可能な分離手段を設けた構造とする。また分離手段として、保持容器の底面の外周に沿って刻設した曲線状分離線と、該曲線状分離線から接続して鋼材の軸方向に且つ保持容器の周面に刻設した直線状分離線とから成されたものを用いるのが好ましく、又、環体として、コイルスプリング状に形成した材料から略１周分を切断して作られると共にその両端にスキ間を空けてガス抜き部を設けると良い。また環体設置空間の上部から蓋体を押圧させるものを用いると良い。尚、本発明で言う「鋼材の軸方向」とは、接合する鋼材の端面間に本発明品を挟んだ状態に於ける鋼材の軸方向を指すものとする。

請求項１のように２本の鋼材（Ｗ）を対向させて接合する端面（ｗ）と略同形状で且つ鋼材（Ｗ）と略同材料で形成すると共にガス抜き部（11）を有した環体（１）と、底面（21）側に環体（１）が収納される環体設置空間（Ｓ）を有する突出部（22）及びそれに連結し且つ鋼材（Ｗ）の外形に接触して取付けるための凸部（23）とを少なくとも有した合成樹脂製の保持容器（２）と、該保持容器（２）の環体設置空間（Ｓ）を冠着すると共に環体（１）のガス抜き部（11）の回転を止める合成樹脂製の蓋体（３）とから成すことにより、保持容器（２）によって環体（１）を所定位置に固定できるため、環体（１）のセット作業が極めて簡単で且つより安全に行えると共に環体（１）の管理がより容易に行えるものとなり、環体（１）を収納した新商品として単独で生産・販売が行え、且つ、その部品管理が容易なものとなる。特に従来の如き空間部を押圧して密着する際に、大きな音を発生させる恐れがなくなると共に環体（１）の一部が欠けて飛び出す恐れもなくなり、ガス圧接作業が安全に行われ、且つ、接合強度を安定させることが可能なものとなる。更に前記保持容器（２）の底面（21）と周面（2a）が分離可能な分離手段（４）を設けることにより、合成樹脂製の保持容器（２）の周面（2a）を予め分離させて燃やさずに除去出来るものとなるため、環体（１）がセットされた後、点火して鋼材（Ｗ）を加熱しても、従来の如き合成樹脂が燃えながら落下する恐れが殆んどなく、火災の発生が極めて減少するものとなる。特に風が吹いている時であっても、火災の発生が減少されるものとなる。

請求項２のように分離手段（４）として、前記保持容器（２）の底面（21）の外周に沿って刻設した曲線状分離線（41）と、該曲線状分離線（41）から接続して鋼材（Ｗ）の軸方向に且つ保持容器（２）の周面（2a）に刻設した直線状分離線（42）とから成すものとすることにより、容易に保持容器（２）の周面（2a）を切り離し、従来の如き合成樹脂が燃えながら落下する恐れがなくなり、火災の発生が極めて減少するものとなる。

請求項３に示すように環体（１）として、コイルスプリング状に形成した材料から略１周分を切断して作ると共にその両端にスキ間を空けてガス抜き部（11）を設けることにより、製造コストを安価にすることが出来るものとなると共にガス抜き部（11）が極めて簡単に設けることが出来るものとなる。

請求項４に示すように蓋体（３）を保持容器（２）の環体設置空間（Ｓ）上部に熱溶着で固定させることにより、環体（１）のガス抜き部（11）の位置を確実に上方にすることが出来ると共に、蓋体（３）の押圧力が例え不充分であってもガス抜き部（11）の回転が完全に止められるものとなる。また簡単な構造でガス抜き部（11）の回転が止められるものとなるため、製造コストを低減することが可能となる。

本発明の実施形態の分解部品を示す一部切欠いた斜視図である。 本実施形態の蓋体が冠着されて固定する状態を示す断面図である。 本発明品の別実施形態を下方から見た斜視図である。 本実施形態で用いる複数種類のガス抜き部の役目を示す説明図である。 本発明品を用いたガス圧接方法を示す説明図である。

ガス圧接用環体のセット作業が極めて簡単で且つ環体が収納された新商品として販売を可能とする目的を、略１周分のコイルスプリング状に形成した環体の両端にスキ間を空けてガス抜き部と成し、この環体を保持容器に内蔵すると共に環体のガス抜き部が回転しないように蓋体で環体を押圧させることで実現した。更に合成樹脂が燃えながら落下する恐れをなくして、火災の発生を極めて減少させる目的を、合成樹脂製の保持容器の周面を燃やさずに除去出来る分離手段を設けることで実現させた。

図１〜図３は本発明の実施形態を示す図であり、これに基づいて説明する。（１）は接合する端面（ｗ）と略同形状で且つ鋼材（Ｗ）と略同材料で形成すると共にガス抜き部（11）を有した環体であり、該環体（１）は、コイルスプリング状に形成した材料から略１周分を切断して作られると共に切断面の合せスキ間がガス抜き部（11）として形成される。前記スキ間としては、0.5mm〜2.5mmの範囲とするのが良いが、特に1.0mm前後とするのが好ましい。また環体（１）の線径は鋼材（Ｗ）の太さに合せて決定するが、一般には0.8mm〜2.5mmを用いるのが良い。尚、前記環体（１）の太さは上記寸法に限定されるものではなく、又、前記環体（１）の形成方法は上記のものに限定されるものでもない。

（２）は底面（21）側に環体（１）が収納されるための環体設置空間（Ｓ）を有する環状の突出部（22）と、該突出部（22）に連結し且つ鋼材（Ｗ）の外形に接触して取付けるための複数の凸部（23）を有する周面（2a）と、を少なくとも有した透明或いは半透明な合成樹脂製の保持容器であり、該保持容器（２）には積重可能となるようにテーパーが付けられており、且つ、前記凸部（23）の接触部分は平面に形成されている。また前記保持容器（２）の環体設置空間（Ｓ）には、環体（１）のガス抜き部（11）の回転を止めるための突起片（24）が図２に示すように設けられている。又、前記底面（21）位置には、後述する蓋体（３）の係止凸部（31）を挿入して係止するための穴状の係止部（25）が穿設されている［図１、図２（ａ）参照］。尚、前記保持容器（２）を透明或いは半透明にすることにより、外部からガス抜き部（11）の位置が確認できるものとなる。また図３に示すように周面（2a）の縁に鍔部（26）を設けたものとしても良い。

（３）は環体設置空間（Ｓ）を冠着すると共に環体（１）のガス抜き部（11）の回転を止める透明或いは半透明な合成樹脂製で板状の蓋体であり、該蓋体（３）の周囲には係止凸部（31）が複数個突出されている。又、前記蓋体（３）は保持容器（２）の底面（21）と密着して固定されている。前記係止凸部（31）は係止部（25）が穿設されていない時には設けない。

又、前記保持容器（２）と蓋体（３）の材料としては、ポリスチレン，ポリエチレン，ポリプロピレンなどの合成樹脂を用いると良い。また前記保持容器（２）と蓋体（３）の厚さとしては、0.1mm〜1.0mmとするのが良い。この時、1.0mm以上になるとガス化するものと溶融するものが混在し、溶融したものが飛出して危険を伴う恐れが生じる。尚、図２に示す状態で本発明品を積重して保管しておくと良い。

前記蓋体（３）を保持容器（２）に固定する方法としては、係止凸部（31）を係止部（25）に挿入して図２（ａ）に示すように係止させる方法と、蓋体（３）を保持容器（２）の底面（21）に重ねて熱溶着して図２（ｂ）のように固着させる方法とがある。この時の環体（１）のガス抜き部（11）をセットする場合は、図２（ａ）の時は、環体（１）の押圧力が大きくならない場合もあるので、突起片（24）を設けるのが好ましい。また図２（ｂ）の場合は、環体（１）を底面（21）に十字状で加圧して熱溶着すると、蓋体（３）の押圧力が環体（１）の上部に作用し、ガス抜き部（11）の回転防止が可能となるため、突起片（24）は必ずしも必要ではない。尚、前記蓋体（３）を熱溶着する際に、突出部（22）が環状に成形されているので、底面（21）の中央部と蓋体（３）を熱溶着させることで、蓋体（３）の固定を確実にすることが可能となる。又、前記熱溶着箇所は十字状に限定されるものではなく、蓋体（３）によって環体（１）が押圧された状態に熱溶着できれば、他の箇所でも良い。

（４）は保持容器（２）の底面（21）と周面（2a）を分離可能とするための分離手段であり、該分離手段（４）としては、保持容器（２）の底面（21）の外周に沿って刻設した曲線状分離線（41）と、該曲線状分離線（41）から接続させると共に鋼材（Ｗ）の軸方向に且つ保持容器（２）の周面（2a）に刻設した直線状分離線（42）とから成されている。また前記曲線状分離線（41）と直線状分離線（42）は、ミシン目や切込みなどが入れられている。又、前記直線状分離線（42）は１本でも良いが、２本以上刻設したものとしても良い。更に直線状分離線（42）の端から分離し易くするために、図３に示すような鍔部（26）を設けた時は、該鍔部（26）にも直線状分離線（42）を連続して刻設させておくのが好ましい。尚、前記直線状分離線（42）はガス抜き部（11）をセットする際にマーキングの役目も果たすものとなる。

次に本発明品を用いて水平方向の２本の鋼材（Ｗ）がガス圧接される場合を、図５に基づいて説明する。予め鋼材（Ｗ）の太さに対応する環体（１）が保持容器（２）の環体設置空間（Ｓ）に収納されて固定した本発明品を用意しておくと共に鋼材（Ｗ）も予め前処理しておく。先ず始めに、前記鋼材（Ｗ）に保持容器（２）の開口側から挿入すると、凸部（23）が鋼材（Ｗ）の外形に面接触しながら挿入されると共に鋼材（Ｗ）の端面（ｗ）に蓋体（３）が密着する。この時、環体（１）のガス抜き部（11）位置が上部に来るようにしておく。また鋼材（Ｗ）の端面（ｗ）から環体設置空間（Ｓ）が突出する。その後、鋼材（Ｗ）を対向させて端面（ｗ）同士を突き合せて２本の鋼材（Ｗ）が図示しない圧接器で、対向する鋼材（Ｗ）の端面（ｗ）が突出部（22）の外側に当接されることにより、環体（１）は対向する端面（ｗ）に挟み込まれるのである。挟み込まれた後、鍔部（26）の直線状分離線（42）を切り開いて保持容器（２）の周面（2a）も切り開き、更に曲線状分離線（41）も切り開くことにより、保持容器（２）の周面（2a）が底面（21）と分離され、図５（ａ）の２点鎖線部分を除去すれば良い。尚、前記周面（2a）の除去方法は上記手順に限定されるものではなく、例えば、先に周面（2a）と底面（21）を分離した後、鋼材（Ｗ）から周面（2a）を除去させても良い。

このように本発明品を用いて対向する端面（ｗ）間に挟み込まれて取付ければ、環体（１）は自然に適宜位置にセットされるため、従来の如き指などで環体（１）を支持する必要がなくなり、極めて安全な取付け作業となる。この時、保持容器（２）の外周に設けた図示しないマーキング或いはそれと共に突起片（24）によって環体（１）のガス抜き部（11）位置が必ず上方に来るようになり、且つ、目視でも確認できるものとなる。尚、２本の鋼材（Ｗ）を垂直方向でガス圧接する際、ガス抜き部（11）位置から流出する溶融物は、環体（１）の内周に溜るため、その流出は少なく、余り問題にはならない。更にセット後、保持容器（２）の周面（2a）を底面（21）と分離して除去させておくことにより、従来に発生し易かった合成樹脂の燃えカスが落下する恐れが殆んどなくなり、火災の発生が極めて減少するものとなる。特に風が吹いている時であっても、火災の発生が殆んどないものとなった。

その後、上限圧に達するまで加圧した後、図示しないバ−ナ−に着火させて酸素と非還元性ガス又はアセチレンガスなどの炎による加熱手段で接合箇所を加熱させる。そして加熱手段によって初期加熱と後期加熱を連続して行う。この初期加熱時について説明する。先ず始めに、加熱手段で接合箇所を加熱する。この時、従来の如く保持容器（２）の外周をバ−ナ−によって燃やすことがなくなる。また合成樹脂製の突出部（22）と底面（21）及び蓋体（３）が介在されて環体（１）の両側は、端面（ｗ）間に挟まれた状態となる［図５（ｂ）参照］。加熱を更に進めて行くと、圧接器の加圧力が降下し再度上限圧に達すると、環体（１）の外周縁が溶けて端面（ｗ）同士の外周と密着すると共に空間部が図５（ｄ）のように密着するのである。この空間部が密着する際、先ず始めに閉鎖された空間部には、合成樹脂製の突出部（22）と底面（21）及び蓋体（３）を燃焼させてガス化したガスが図５（ｃ）のように充満する。そして空間部のガスは、図中の点線矢印のように環体（１）のガス抜き部（11）から上方へ押出されながら空間部は良好状態で密着するのである。

前記空間部が押圧される際、その内部にはガスが充満されているので、外部からの酸素の侵入を防ぎ、端面（ｗ）の酸化物組成を阻止して接合面の酸化防止ができるのである。また本発明にはガス抜き部（11）があるため、従来の如き空間部を押圧して密着する際に大きな音の発生や環体（１）の一部が欠けて飛び出す恐れもなくなり、ガス圧接作業が安全に行われ、且つ、接合強度を安定させることが可能なものとなる。

尚、前記環体（１）のガス抜き部（11）の位置が誤って下側に来ると、図５（ｃ’）のように合成樹脂製の突出部（22）と底面（21）及び蓋体（３）が燃焼しガス化される前に、それらが溶融されてガス抜き部（11）から溶融物として流出するため、閉鎖した空間部にガスの溜る量が減少してしまい、酸素が外部から入らずに加熱を続行させることが難しくなり、端面（ｗ）の酸化物組成を充分に阻止することが出来なくなる恐れも生じる。一方、環体（１）として、コイルスプリング状の略１周分が使用された上記のもの以外に、図４（ａ）に示すような穴をガス抜き部（11）とした環体（１）や、図４（ｂ）に示すような切欠溝をガス抜き部（11）とした環体（１）を用いてガス圧接しても、図５（ｄ）の状態と同様に空間部の密着が良好に行えるものとなる［図４（ｃ）参照］。

前記空間部の密着後、後期加熱を行う。つまり、加熱が更に進み、加圧力が降下し下限圧に達して再度上限圧に到達すると、図５（ｅ）のようなコブが形成されるのである。尚、前記初期加熱と後期加熱が連続して行われるガス圧接方法は本発明者が以前に提案した方法を用いれば良い。

次に特許登録番号第３６２９２２４号と同様に、直径が３２mmの鉄筋の鋼材（Ｗ）をガス圧接方法で１００組接合させた。この時の条件は、合成樹脂製シ−トの代りに本発明品を用いる以外は同一で行った。結果としては、鋼材（Ｗ）の各接合箇所のコブの外観検査及び接合強度検査は全て良好であった。しかも接合箇所の周囲には、燃えた合成樹脂による焼け焦げた箇所が殆んどなかった。

Ｗ 鋼材
ｗ 端面
Ｓ 環体設置空間
１ 環体
11 ガス抜き部
２ 保持容器
2a 周面
21 底面
22 突出部
23 凸部
３ 蓋体
４ 分離手段
41 曲線状分離線
42 直線状分離線

Claims (4)

1. ２本の鋼材（Ｗ）を対向させてガス圧接する際に、接合する端面（ｗ）間に挟み込んで使用されるものであって、前記端面（ｗ）と略同形状で且つ前記鋼材（Ｗ）と略同材料で形成すると共にガス抜き部（11）を有した環体（１）と、底面（21）側に前記環体（１）が収納される環体設置空間（Ｓ）を有する突出部（22）及びそれに連結し且つ鋼材（Ｗ）の外形に接触して取付けるための凸部（23）とを少なくとも有した合成樹脂製の保持容器（２）と、該保持容器（２）の環体設置空間（Ｓ）を冠着すると共に前記環体（１）のガス抜き部（11）の回転を止める合成樹脂製の蓋体（３）とから成し、更に前記保持容器（２）の底面（21）と周面（2a）が分離可能な分離手段（４）を設けたことを特徴とするガス圧接用環体を内蔵した環体保持部材。
2. 前記分離手段（４）が、前記保持容器（２）の底面（21）の外周に沿って刻設した曲線状分離線（41）と、該曲線状分離線（41）から接続して鋼材（Ｗ）の軸方向に且つ前記保持容器（２）の周面（2a）に刻設した直線状分離線（42）とから成された請求項１記載のガス圧接用環体を内蔵した環体保持部材。
3. 前記環体（１）が、コイルスプリング状に形成した材料から略１周分を切断して作られると共にその両端にスキ間を空けてガス抜き部（11）が設けられた請求項１記載のガス圧接用環体を内蔵した環体保持部材。
4. 前記蓋体（３）が、前記保持容器（２）の環体設置空間（Ｓ）上部に熱溶着で固定された請求項１記載のガス圧接用環体を内蔵した環体保持部材。