JP2015010447A - 端部ねじ付き異形鉄筋およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 鉄筋端部の雄ねじ部の形成が容易で、生産性に優れ、雄ねじ部の強度にも優れ、かつ定着性の低下が緩和できる端部ねじ付き異形鉄筋を提供する。【解決手段】 鉄筋本体１ａの外周面に節１ｂａ，リブ１ｂａを有する異形鉄筋であって、端部および長さ方向の中間に前記鉄筋本体１ａの外周面よりも拡径した拡径化部Ｗ１ｄを有する。少なくも一端の拡径化部Ｗ１ｄは雄ねじ部１ｃが形成される。中間の拡径化部Ｗ１ｄの外周面にコンクリート定着用の線状の突起５を有する。拡径化部Ｗ１ｄの外径を、節１ｂａおよびリブ１ｂａを含む鉄筋最外径以下とする。雄ねじ部１ｃは転造ねじとする。前記節１ｂａ，リブ１ｂａ、各拡径化部Ｗ１ｄ、および中間の拡径化部Ｗ１ｄの外周面の突起５は、前記節１ｂａ，リブ１ｂａをロール形成するときに、ロール成形する。【選択図】 図１

Description

この発明は、鉄筋コンクリート用の異形鉄筋における、ねじ式鉄筋継手等に用いられる雄ねじ部を有する端部ねじ付き異形鉄筋およびその製造方法に関する。

鉄筋コンクリートにおいて、鉄筋には一般に異形鉄筋が用いられる。長尺の柱や、梁、布基礎等において、限られた長さの鉄筋を現場において連続な鉄筋とするために、各種の鉄筋継手が用いられる。鉄筋継手としては、鉄筋を所定の長さだけ重ねる重ね継手や、ガス圧接継手が一般的である。しかし、重ね継手は重なりによって配筋構造が煩雑となり、ガス圧接継手は圧接工の技量に継手の良否が左右されるという欠点がある。
そのため、特殊継手として、スリーブ内に鉄筋と共にグラウトを注入する継手が開発されている。このグラウトを注入する特殊継手は、配筋構造の簡略化の面で好ましく、実用化されているが、グラウトの硬化に、例えば１日程度の養生期間が必要になり、工期が長びくという欠点がある。

短い工期で済む特殊継手としては、ねじ式継手が提案されている（特許文献１）。同特許文献１には、接続強度の確保のために、鉄筋端部に拡径化部を設け、ねじ加工を施したり、別体の太径のねじ軸を鉄筋端部に摩擦圧接により接合することが記載されている。

特開２００２−２２７３４２号公報

ねじ式鉄筋継手は、上記のように施工が短時間で行える点で優れているが、接続強度確保のために、端部の雄ねじ部を拡径処理することが必要である。この拡径処理の手法として、別体の太径のねじ軸を鉄筋端部に摩擦圧接により接合する方法と、鉄筋を加熱し、圧縮力を与えて拡径する方法とがある。しかし、これらの摩擦圧接や加熱圧縮の処理は、精度や信頼性確保のために、大がかりな設備が必要であり、生産性確保も難しい。

このような課題を解消する端部ねじ付き異形鉄筋として、素材となる線材のロール成形により外周面の突条を成形すると共に、長さ方向の複数箇所に他の部分よりも拡径した拡径化部を成形し、この拡径化部の外径を前記突条を含む鉄筋最外径以下とし、この拡径化部に、転造により前記雄ねじ部を形成することを提案した（特願２０１２−０９５２１３号）。
この端部ねじ付き異形鉄筋によると、ロール成形時に拡径化部まで形成するため、鉄筋端部の雄ねじ部の形成が容易で、生産性に優れ、かつ雄ねじ部の強度にも優れたものとなる。また、拡径化部の外径を前記突条を含む鉄筋最外径以下としたため、ロール成形時に赤熱した拡径化部がガイドに干渉して曲がりを生じることが回避され、前記ロール成形が実現できる。

しかし、端部ねじ付き異形鉄筋の長さ方向の中間に、円筒面の拡径化部が残り、この箇所は、異形鉄筋における節やリブとなる突条がないため、コンクリートとの定着性が低下する。必要な定着性は確保されるが、より一層、定着性を向上させることが望まれる。

この発明の目的は、鉄筋端部の雄ねじ部の形成が容易で、生産性に優れ、雄ねじ部の強度にも優れ、かつ定着性の低下が緩和できる端部ねじ付き異形鉄筋およびその製造方法を提供することである。

この発明の端部ねじ付き異形鉄筋は、軸部である鉄筋本体の外周面に突条を有する異形鉄筋であって、端部および長さ方向の中間に前記鉄筋本体の外周面（すなわち異形鉄筋の最小径）よりも拡径した拡径化部を有し、少なくも一端の拡径化部は雄ねじ部が形成され、中間の拡径化部の外周面にコンクリート定着用の突起を有することを特徴とする。前記突起は線状であること、つまり突条であることが好ましい。

この構成の異形鉄筋によると、端部の雄ねじ部でねじ式鉄筋継手を構成することができる。雄ねじ部は拡径化部に形成するため、通常の異形鉄筋にそのまま雄ねじ部を形成したものと異なり、強度に優れたものとなる。拡径化部を設けるが、拡径化部を長さ方向の中間にも設けるため、異形鉄筋の節やリブとなる突条のロール成形時に拡径化部まで成形することができる。すなわち、ロール成形ではロールの外周に設けた成形型の部分で突条や拡径化部を成形するため、ロールの１周の長さ毎に拡径化部が生じてしまう。そのため、端部のみに拡径化部を有し、かつロールの１周以上の長さの鉄筋では、ロール成形を採用することができない。しかし、長さ方向の中間に拡径化部を有する鉄筋とすることで、ロール成形の採用が可能となる。中間の拡径化部は、単に円筒面に成形したのでは、定着性が今一つ不十分となるが、この発明では、中間の拡径化部の外周面にコンクリート定着用の突起を設けるため、拡径化部で定着性が低下することが緩和できる。このように、鉄筋端部の雄ねじ部の形成が容易で、生産性に優れ、雄ねじ部の強度にも優れ、かつ定着性の低下も緩和できる端部ねじ付き異形鉄筋となる。

この発明の端部ねじ付き異形鉄筋において、前記拡径化部の外径を、この異形鉄筋の前記突条を含む鉄筋最外径以下とし、前記端部の拡径化部の外周の雄ねじ部は転造ねじとすることが好ましい。
異形鉄筋をロール成形するときに、赤熱した加熱状態で長さ方向に移動する鉄筋は、外周面の突条でガイドに接して案内されるが、突条以上の外径の拡径化部があると、その拡径化部がガイドに接して持ち上がり、鉄筋に曲がりが生じる。この曲がりは鉄筋の冷却後にもある程度残り、曲がりを生じた異形鉄筋となる。そのため、このような太い拡径化部は、鉄筋製造時に製造することはできず、鉄筋の製造完了後に、上記のように加熱圧縮等で加工することが必要となる。しかし、上記のように拡径化部を鉄筋最外径以下としてあると、鉄筋製造時にガイドに接して鉄筋が曲がることがなく、異形鉄筋の製造時に拡径化部付きの鉄筋として製造することができる。そのため、鉄筋製造設備とは別に、拡径処理設備を設けることが不要で、設備の簡素化が図れ、また生産性に優れる。
また、前記鉄筋の雄ねじ部は、転造ねじであるため、ねじ溝を切削する場合と異なり、材料の除去がなくて、ねじ溝とねじ山とで断面積が相殺され、拡径化部が鉄筋最外径以下という限られた範囲で、拡径による補強の効果をできるだけ高めることができる。

この発明の端部ねじ付き異形鉄筋において、前記鉄筋本体の外周面の突条と共に、前記各拡径化部および前記中間の拡径化部の外周面の突起をロール形成により形成したものとすることが好ましい。
前記中間の拡径化部の外周面の突起までロール成形で成形することにより、生産性に優れたものとなる。ロール成形によると、雄ねじ部を加工する箇所の拡径化部にも外周面に突起が残るが、この突起は小さいために、雄ねじ部の転造における影響が小さい。望ましくは、雄ねじ部の転造前に真円加工を行うことが良く、これにより拡径化部の外周面の突起はなくなるため、雄ねじ部の加工への影響が確実に無くせる。

この発明の端部ねじ付き異形鉄筋において、前記鉄筋の長さ方向の中間の拡径化部は、前記雄ねじ部の長さと同じであっても良い。
ロール成形された拡径化部付の鉄筋は、必要長さに応じ、拡径化部の端で切断し、この切断によって端部に位置した拡径化部に雄ねじ部を加工する。このとき、雄ねじ部と同じ長さの拡径化部があれば、拡径された雄ねじ部を加工することができる。また、拡径化部は、外周に線状の突起が設けられていても、その突起の突出高さには制限があるため、異形鉄筋の一般部分よりも拡径化部の定着性が若干低い。そのため、拡径化部の長さを、最低限必要な長さである雄ねじ部の長さと同じとすることで、中間の拡径化部の存在による定着性の低下が緩和される。
なお、切断された残りの拡径化部付の鉄筋は、次の端部ねじ付き異形鉄筋に用いられるが、拡径化部は雄ねじ部の長さであるため、端部に拡径化部が存在しなくなる。しかし、隣の拡径化部の端までの鉄筋を切除することで、端材を生じることなく、端部に拡径化部を有する鉄筋が得られ、端部ねじ付き異形鉄筋に加工することができる。

この発明の端部ねじ付き異形鉄筋において、前記鉄筋の長さ方向の中間の拡径化部は、前記雄ねじ部の長さの略２倍の長さであっても良い。
この場合は、拡径化部の長さの中央で切断すれば、端材となる鉄筋を生じることなく、ロール成形された拡径化部付きの鉄筋から、必要長さの端部ねじ付き異形鉄筋を得ることができる。この場合は、中間の拡径化部の長さが長いため、雄ねじ部の長さの拡径化部とした場合に比べると定着性が劣るが、拡径化部の外周面に突起を設けるため、必要な定着性が十分に確保できる。

この発明の端部ねじ付き異形鉄筋において、前記雄ねじ部は、ねじ筒に両側から一対の鉄筋の雄ねじ部を螺合させて前記一対の鉄筋を接続するねじ式鉄筋継手における前記雄ねじ部であっても良い。
前記雄ねじ部は、このようにねじ式鉄筋継手に用いる場合に、拡径された雄ねじ部であることにより強度に優れるという効果が、効果的に発揮される。
なお、この端部ねじ付き異形鉄筋における雄ねじ部は、ねじ式鉄筋継手に用いる他に、定着板の取付にも適用することができ、その場合にも拡径された雄ねじ部であることによる優れた強度が効果的となる。

この発明の端部ねじ付き異形鉄筋の製造方法は、鉄筋本体の外周面に突条を有し、端部および長さ方向の中間に前記鉄筋本体の外周面よりも拡径した拡径化部を有し、少なくも一端の拡径化部は雄ねじ部が形成され、中間の拡径化部の外周面にコンクリート定着用の突起を有する端部ねじ付き異形鉄筋を製造する方法であって、
素材となる鉄製の線材をロール成形することにより、前記外周面の突条と、前記各拡径化部と、前記拡径化部の突起とを成形し、前記雄ねじ部は転造により形成することを特徴とする。
この製造方法によると、この発明の端部ねじ付き異形鉄筋につき前述したと同様に、鉄筋端部の拡径した雄ねじ部の形成が容易であり、雄ねじ部の強度に優れかつ定着性の低下が緩和できる端部ねじ付き異形鉄筋を、生産性良く製造することができる。

この発明の端部ねじ付き異形鉄筋は、鉄筋本体の外周面に突条を有する異形鉄筋であって、端部および長さ方向の中間に前記鉄筋本体の外周面よりも拡径した拡径化部を有し、少なくも一端の拡径化部は雄ねじ部が形成され、中間の拡径化部の外周面にコンクリート定着用の突起を有するため、鉄筋端部の雄ねじ部の形成が容易で、生産性に優れ、雄ねじ部の強度にも優れ、かつ定着性にも優れたものとなる。
特に、前記拡径化部の外径を、この異形鉄筋の前記突条を含む鉄筋最外径以下とし、前記端部の拡径化部の外周の雄ねじ部は転造ねじとする場合、より生産性に優れ、雄ねじ部の強度にも優れたものとなる。

この発明の端部ねじ付き異形鉄筋の製造方法は、鉄筋本体の外周面に突条を有し、端部および長さ方向の中間に前記鉄筋本体の外周面よりも拡径した拡径化部を有し、少なくも一端の拡径化部は雄ねじ部が形成され、中間の拡径化部の外周面にコンクリート定着用の突起を有する端部ねじ付き異形鉄筋を製造する方法であって、素材となる鉄製の線材をロール成形することにより、前記外周面の突条と、前記各拡径化部と、前記拡径化部の突起とを成形し、前記雄ねじ部は転造により形成することを特徴とするため、鉄筋端部の拡径した雄ねじ部の形成が容易であり、雄ねじ部の強度に優れかつ定着性にも優れた端部ねじ付き異形鉄筋を、生産性良く製造することができる。

（Ａ）はこの発明の第１の実施形態に係る端部ねじ付き異形鉄筋の正面図、（Ｂ）はその拡径化部え変形例を示す端部ねじ付き異形鉄筋の部分正面合図である。 （Ａ）は同端部ねじ付き異形鉄筋を用いたねじ式鉄筋継手の断面図、（Ｂ）はその接続過程を示す断面図、（Ｃ）はその異形鉄筋の断面図である。 同異形鉄筋のねじ式鉄筋継手の分解断面図である。 他の実施形態に係る端部ねじ付き異形鉄筋の一部の拡大正面図である。 同端部ねじ付き異形鉄筋のロール成形過程を示す説明図である。 （Ａ）はロール成形された長尺の素材異形鉄筋の正面図、（Ｂ）は所定長さに切断した拡径化部付き異形鉄筋の正面図である。 同端部ねじ付き異形鉄筋の製造過程におけるねじ溝の転造工程の説明図である。 この発明の他の実施形態に係る端部ねじ付き異形鉄筋の正面図である。 同端部ねじ付き異形鉄筋の製造過程の説明図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、同実施形態に係る端部ねじ付き異形鉄筋における目印用着色部の形成方法を示す工程説明図、（Ｄ）は同端部ねじ付き異形鉄筋を用いたねじ式鉄筋継手の断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、それぞれさらに他の実施形態に係る端部ねじ付き異形鉄筋の一部の拡大正面図である。 端部ねじ付き異形鉄筋に定着板を接合した例の破断正面図である 提案例に係る端部ねじ付き異形鉄筋の製造方法の説明図である。

この発明の第１の実施形態を図１ないし図７と共に説明する。この端部ねじ付き異形鉄筋１は、鉄筋本体１ａの外周面に突条１ｂを有する異形鉄筋であって、端部および長さ方向の中間に、鉄筋本体１ａの外周面よりも拡径した拡径化部Ｗ１ｄを有し、両端の拡径化部Ｗ１ｄは雄ねじ部１ｃが形成され、中間の拡径化部Ｗ１ｄの外周面に線状の突起５を有する。雄ねじ部１ｃは、端部ねじ付き異形鉄筋１の一端のみに形成しても良い。その場合に、端部ねじ付き異形鉄筋１の他端は拡径化部Ｗ１ｄであっても、一般部分であっても良い。

鉄筋本体１ａと突条１ｂとからなる部分は、通常の異形鉄筋と同様であり、前記突条１ｂには、長さ方向に沿って延びるリブ１ｂａと、円周方向に延びる節１ｂｂとがある。節１ｂｂは、長さ方向に離れた一定間隔おきに設けられている。長さ方向に延びるリブ１ｂａは、図示の例では、円周方向に離れた２箇所に設けているが、円周方向に離れた３〜４か所に設けても良い。また節１ｂｂは、全周に渡る円形に形成されているが、節１ｂｂを半円形とし、鉄筋外周の半周部分と残り半周部分に位置する半円形の節を長さ方向に交互に設けても良い。

中間の拡径化部Ｗ１ｄは、１か所であっても複数箇所であっても良く、端部の拡径化部Ｗ１ｄを含めて各拡径化部Ｗ１ｄは一定のピッチで設けられている。この拡径化部Ｗ１ｄのピッチは、例えば住宅等の建物の基礎等に適用する場合、モジュール設計される建物のモジュール（例えば９１０mm、１０００mm等）の整数倍、または前記モジュールの１／２の長さの整数倍とされている。拡径化部Ｗ１ｄの長さＬ０は、この実施形態では雄ねじ部１ｃの長さＬ１と同じとしている。

各拡径化部Ｗ１ｄは、図２（Ｃ）に示す鉄筋最外径Ｄ１以下で、かつ鉄筋本体の外径Ｄ２以上としている。鉄筋端部では、この拡径化部Ｗ１ｄをねじ加工して雄ねじ部１ｃとする。雄ねじ部１ｃは転造ねじとする。
端部ねじ付き異形鉄筋１の拡径化部Ｗ１ｄを除く部分は、異形鉄筋における規格径のうちのいずれかの径とされる。寸法例を説明すると、鉄筋１の鉄筋本体の外径Ｄ２が１５．２mm、鉄筋最外径Ｄ１が１７．６mm（リブ１ｂａ、節１ｂｂの高さが１．２mm）の場合、雄ねじ部１ｃを形成する拡径化部Ｗ１ｄの外径は、１６．３mmとされる。なお、前記「鉄筋最外径Ｄ１」は、中間の拡径化部Ｗ１ｄに設けた突起５の部分の径を除外した最外径である。

雄ねじ部１ｃの有効径は、鉄筋最外径Ｄ１以下でかつ鉄筋本体１ａの外径Ｄ２以上とする。なお、雄ねじ部１ｃのねじ山外径は、鉄筋最外径Ｄ１以下である必要はなく、転造前の拡径化部Ｗ１ｄの状態で鉄筋最外径Ｄ１以下であれば良い。転造ねじとする場合、素材外径よりも転造後のねじ山外径の方が大きくなることがあり、また拡径化部Ｗ１ｄの外径を規制するのは、雄ねじ部１ｃを転造するよりも前のロール成形の過程における都合上の理由のためである。鉄筋１の雄ねじ部１ｃの溝底径は、鉄筋１の鉄筋本体の外径Ｄ２以上としているが、外径Ｄ２以下となる場合もある。雄ねじ部１ｃの有効径となる円の断面積が、鉄筋本体１ａの断面積が大きければ良い。

端部ねじ付き異形鉄筋１の雄ねじ部１ｃに続く部分は、逃がし用ねじ部１ｅとする。逃がし用ねじ部１ｅは、鉄筋１の外周面のリブ１ｂａおよび節１ｂｂ等の突条１ｂに、ねじ式鉄筋継手１０（図２）におけるねじ筒２の雌ねじ部２ａにおけるねじ山と嵌まり合う螺旋状逃がし溝１ｅａを、転造によって形成した部分である。逃がし用ねじ部１ｅの長さＬ３は、ねじ筒２の長さＬ２から雄ねじ部１ｃの長さＬ１を差し引いた長さか、またはこれよりも僅かに長い長さとする。
螺旋状逃がし溝１ｅａの断面形状は、この例では雄ねじ部１ｃのねじ溝と同じ形状としているが、ねじ結合に寄与する形状である必要はない。ねじ筒２のねじ山を逃がすことができる断面形状であれば良く、ねじ山間の噛み合い部分に隙間が大きく生じる断面形状であっても良い。

なお、逃がし用ねじ部１ｅの螺旋状逃がし溝１ｅａの溝底径は、鉄筋本体１ａの外径Ｄ２以上とするが、鉄筋本体１ａの外径Ｄ２未満となっても良い。螺旋状逃がし溝１ｅａは転造で加工するため、溝底径にかかわらず、鉄筋１の断面寸法に変化が生じないためである。
なお、逃がし用ねじ部１ｅは必ずしも設けなくても良く、例えば図４のように、端部ねじ付き異形鉄筋１の雄ねじ部１ｃに続く部分が、逃がし用ねじ部１ｅのないリブ１ｂａ，節１ｂｂが存在する部分としても良い。

図１において、長さ方向の中間の拡径化部Ｗ１ｄは、後述のように、両端の雄ねじ部１ｃを設けるための拡径化部Ｗ１ｄを転造により製造する都合上で設けた部分である。中間の拡径化部Ｗ１ｄの外周面の突起５は、その製造する都合上で設ける拡径化部Ｗ１ｄが、円筒形状であるとコンクリートへの定着性が低いため、コンクリート定着用として設けたものである。この突起５は、長さ方向に離れた一定間隔おきに設けられている。この突起５の間隔は、前記節１ｂｂの間隔と同じであっても良く、またこれより短くても、または長くしてもよい。突起５の形状は、この例では前記節１ｂｂと同じく全周に続く円形に形成しているが、前記節１ｂｂと同様に、半円形として残り半周の半径形の突起５と長さ方向に交互に設けても良い。また、突起５は、図１（Ｂ）に変形例を示すように、円形の節状部分５ａと、軸方向に延びるリブ５ｂとからなるものであっても良い。リブ５ｂは、例えば、拡径化部Ｗ１ｄにおける円周方の２〜４箇所に設ける。突起５の突出高さは、その外径が前記節１ｂｂの外径となる鉄筋最外径Ｄ２と同じとなる高さとしても良く、またこれよりも高くあるいは低く形成しても良い。鉄筋最外径Ｄ２よりも高くする場合は、ロール成形時に支障が生じない高さとする。

図２は、この端部ねじ付き異形鉄筋１を用いたねじ式鉄筋継手を示す。ねじ式鉄筋継手１０は、一対の端部ねじ付き異形鉄筋１，１を、その雄ねじ部１ｃに螺合するねじ筒２で接続する鉄筋継手である。ねじ筒２は、内周に雌ねじ部２ａが略全長に渡って連続して形成された鋼製の円筒状体である。ねじ筒２の雌ねじ部２ａ、および鉄筋１の雄ねじ部１ｃの断面形状は、三角形状であっても、台形、矩形、または曲線状であっても良い。なお、ねじ筒２で接続する一対の端部ねじ付き異形鉄筋１，１の雄ねじ部１ｃ，１ｃは、互いに逆ねじであっても良い。その場合、ねじ筒２の内周の雌ねじ部２ａは、長さ方向の中央に対する両側の部分を互いに逆ねじとする。

次に、端部ねじ付き異形鉄筋１の製造方法を説明する。図５に示すように、素材となる鉄製の丸棒状の線材Ｗ０を、成形用ロール１１，１１間に通すことにより、ロール成形による圧延で突条１ｂを成形した素材異形鉄筋Ｗ１とする。この成形は、線材Ｗ０を加熱しておいて、熱間で行う。この成形用ロール１１，１１によるロール成形の過程で、拡径化部Ｗ１ｄおよびその外周面の突起５を成形する。

具体的には、成形用ロール１１，１１は、成形型面となる外周面に、鉄筋１の突条１ｂ（リブ１ｂａおよび節１ｂｂ）を成形する凹部１１ｃ（一部のみを誇張して図示）を設けたものであるが、この成形用ロール１１，１１の外周面における円周方向の一部を、拡径化部成形用凹部１１ａとする。拡径化部成形用凹部１１ａの周長は、成形する拡径化部Ｗ１ｄの長さ（Ｌ０）とする。また、前記拡径化部成形用凹部１１ａの底部の複数箇所に、さらに凹んだ突起形成用凹部１１ｂを設けておく。このような成形用ロール１１，１１を用いることで、通過した成形後の素材異形鉄筋Ｗ１は、図６（Ａ）に示すように、長さ方向の一部が拡径化部Ｗ１ｄとされ、残り長さ範囲の部分に突条１ｂが成形されたものとなる。また、拡径化部Ｗ１ｄの外周に前記突起５が形成されたものとなる。

拡径化部Ｗ１ｄは、鉄筋最外径Ｄ１以下であるため、素材となる長尺の異形鉄筋Ｗ１のロール成形による製造時に、素材異形鉄筋Ｗ１の突条１ｂに接して加熱状態の素材異形鉄筋Ｗ１を案内するロール等のガイド１２に拡径化部Ｗ１ｄが接触せず、したがって拡径化部Ｗ１ｄがガイド１２に接することによる素材異形鉄筋Ｗ１の曲がりの問題を生じることなく素材異形鉄筋Ｗ１を製造することができる。拡径化部Ｗ１ｄの外周面の突起５の外径が鉄筋最外径Ｄ１よりも大きいと、前記ロール等のガイド１２に接触するが、突起５が細い部分であるため、多少は鉄筋最外径Ｄ１よりも大径となる程度に突出した高さであっても、前記の異形鉄筋Ｗ１の曲がりの問題が回避される。

このように製造された素材異形鉄筋Ｗ１を、各拡径化部Ｗ１ｄの端部で切断し、図６（Ｂ）のように、両端に拡径化部Ｗ１ｄを有する所定の長さの拡径部付き異形鉄筋Ｗ１′を複数本得る。
なお、切断された残りの拡径化部付き異形鉄筋Ｗ１′は、次の拡径化部付き異形鉄筋Ｗ１′の素材として用いられるが、拡径化部Ｗ１ｄは雄ねじ部の長さであるため、端部に拡径化部Ｗ１ｄが存在しなくなる。このため、隣の拡径化部Ｗ１ｄの端までの鉄筋を切除し、端部に拡径化部Ｗ１ｄを有する次の拡径化部付き異形鉄筋Ｗ１′を得る。

この切断された各拡径部付き異形鉄筋Ｗ１′の拡径化部Ｗ１ｄに、図７（Ａ）のように一対の転造用ロール１３，１３の間で、前記雄ねじ部１ｃ（図１）を転造により加工し、両端に拡径した雄ねじ部１ｃを有する鉄筋１とする。一対の転造用ロール１３，１３は、同図のように互いに離れて配置されていて、拡径化部Ｗ１ｄが転造用ロール１３，１３間に位置決めされた後に、両転造用ロール１３，１３を矢印のように径方向に移動させて回転させながら拡径化部Ｗ１ｄに押し付ける。この転造加工時に、雄ねじ部１ｃが転造された後も転造用ロール１３，１３間に拡径部付き異形鉄筋Ｗ１′を送り込み、雄ねじ部１ｃに続く逃がし用ねじ部１ｅ（図１）を転造する。

なお、端部の拡径化部Ｗ１ｄの外周面の突起５は、前記転造によって押し潰されて無くなるが、図７（Ｂ）のように、拡径化部Ｗ１ｄの外周を塑性加工によって円筒面に整形する真円加工を行っても良い。真円加工は必ずしも行わなくても良いが、素材である丸棒状の線材Ｗ０の径や材質によっては、真円加工を行うことより、突起５の潰れが不完全な箇所が残らない精度の良い雄ねじ部１ｃが得られる。

このように製造した端部ねじ付き異形鉄筋１によると、端部の雄ねじ部１ｃで図２のねじ式鉄筋継手を構成することができる。雄ねじ部１ｃは拡径化部Ｗ１ｄに形成するため、通常の異形鉄筋にそのまま雄ねじ部を形成したものと異なり、強度に優れたものとなる。拡径化部Ｗ１ｄを設けるが、この拡径化部Ｗ１ｄは長さ方向の中間にも設けるため、異形鉄筋の節１ｂｂやリブ１ｂａとなる突条１ｂのロール成形時に拡径化部Ｗ１ｄまで成形することができる。すなわち、ロール成形ではロール１１の外周に設けた成形用の凹部１１ａで突条１ｂや拡径化部Ｗ１ｄを成形するため、ロール１１の１周の長さ毎に拡径化部Ｗ１ｄが生じてしまう。そのため、端部のみに拡径化部Ｗ１ｄを有し、かつロール１１の１周以上の長さの鉄筋では、ロール成形を採用することができない。しかし、長さ方向の中間に拡径化部Ｗ１ｄを有する鉄筋とすることで、ロール成形の採用が可能となる。

中間の拡径化部Ｗ１ｄは、単に円筒面に成形したのでは、定着性が今一つ不十分となるが、この拡径化部Ｗ１ｄの外周面にコンクリート定着用の突起５を設けるため、拡径化部Ｗ１ｄが存在することによって定着性が低下することが緩和できる。このように、鉄筋端部の雄ねじ部１ｃの形成が容易で、生産性に優れ、雄ねじ部の強度にも優れ、かつ定着性の低下も緩和できる端部ねじ付き異形鉄筋１となる。

拡径化部Ｗ１ｄの外径は、鉄筋最外径Ｄ１以下としているため、拡径化部Ｗ１ｄが存在しても、前記転造時に曲がりを生じることが回避される。すなわち、異形鉄筋をロール成形するときに、赤熱した加熱状態で長さ方向に移動する鉄筋は、外周面の突条１ｂ（リブ１ｂａ，節１ｂｂ）でガイドに接して案内されるが、突条１ｂよりも大きな外径の拡径化部Ｗ１ｄがあると、その拡径化部Ｗ１ｄがガイドに接して持ち上がり、鉄筋に曲がりが生じる。この曲がりは鉄筋の冷却後にもある程度残り、曲がりを生じた異形鉄筋となる。そのため、このような太い拡径化部Ｗ１ｄは、鉄筋製造時に製造することはできず、鉄筋の製造完了後に、上記のように加熱圧縮で加工することが必要となる。しかし、拡径化部Ｗ１ｄが鉄筋最外径Ｄ１以下であると、鉄筋製造時にガイドに接して鉄筋が曲がることがなく、異形鉄筋の製造時に拡径化部付きの鉄筋として製造することができる。そのため、鉄筋製造設備とは別に、拡径処理設備を設けることが不要で、設備の簡素化が図れ、また生産性に優れる。

なお、拡径化部Ｗ１ｄの外周面の突起５の外径が鉄筋最外径Ｄ１よりも大きいと、前記ロール等のガイド１２に接触するが、突起５が細い部分であるため、多少は鉄筋最外径Ｄ１よりも大径となる程度に突出した高さであっても、前記の異形鉄筋Ｗ１の曲がりの問題が回避される。

また、前記端部ねじ付き異形鉄筋１の雄ねじ部１ｃは、転造ねじであるため、ねじ溝を切削する場合と異なり、材料の除去がなくて、ねじ溝とねじ山とで断面積が相殺され、拡径化部Ｗ１ｄが鉄筋最外径Ｄ１以下という限られた範囲で、拡径による補強の効果をできるだけ高めることができる。

図８および図９は、他の実施形態に係る端部ねじ付き異形鉄筋を示す。この実施形態の端部ねじ付き異形鉄筋１は、長さ方向の中間の拡径化部Ｗ１ｄの長さＬ０を、雄ねじ部１ｃの長さの略２倍の長さとしたものである。ここで、略２倍の長さとあるのは、具体的には、拡径化部Ｗ１ｄを中間で切断するときの切断代を、雄ねじ部１ｃの２倍の長さに加えた長さである。

この場合は、図９に示すように拡径化部Ｗ１ｄの長さの中央で切断することにより、端材となる鉄筋を生じることなく、ロール成形された拡径化部付きの鉄筋Ｗ１から、必要長さの拡径化部付き異形鉄筋Ｗ１′を得ることができる。この場合、中間の拡径化部Ｗ１ｄの長さが長いため、雄ねじ部１ｃの長さと同じ長さの拡径化部とした場合に比べると定着性が若干劣る。しかし、拡径化部Ｗ１ｄの外周に突起５を設けるため、必要な定着性が十分に確保できる。

図８、図９に示す実施形態の端部ねじ付き異形鉄筋１、または他の各実施形態における端部ねじ付き異形鉄筋１において、図１０（Ｃ），（Ｄ）にハッチング部分で示すように雄ねじ部１ｃとこの雄ねじ部１ｃから一つ目の節１ｂｂとの間における鉄筋本体１ａの外周面に、ナット２をねじ込むときのねじ込み深さの目印となる着色部１５ａを施しても良い。このように着色部１５ａが施されていると、同図（Ｄ）のようにナット２をねじ込むときに、ナット２の端から着色部１５ａの全体が露出する程度にねじ込めば、ナット２を雄ねじ部１ｃに対する適正深さまでねじ込んでいることが確認でき、ねじ込み深さの確認が容易に行える。これにより、ナット２に対して一方の端部ねじ付き異形鉄筋１の雄ねじ部１ｃが必要以上に深くねじ込まれ、他方の端部ねじ付き異形鉄筋１の雄ねじ部１ｃのねじ込み深さが不足することが防止できる。

着色部１５ａを施す方法として、種々の方法が取れるが、次のように端部ねじ付き異形鉄筋１の製造過程における、雄ねじ部１ｃの転造前の真円加工を利用することにより、必要範囲のみに簡単に施すことができる。

すなわち、図９（Ｂ）のように拡径化部Ｗ１ｄの中央で切断した後、または切断する前に、図１０（Ａ）に示すように、拡径化部Ｗ１ｄとそれより一つ目の節１ｂｂとの間の部分Ｂａを含む適宜の範囲（ハッチングを付して示す）Ｂの外周面に、塗料等で着色を施す。この着色部１５は、雄ねじ部１ｃの転造の前に拡径化部Ｗ１ｄおよび逃がし用ねじ部１ｅの形成範囲に渡って旋削等で施される真円加工によって大部分が除去される。しかし、拡径化部Ｗ１ｄよりも小径の鉄筋本体１ａの外周面では、着色部１５が残る。この残った部分が目印用の着色部１５ａである。真円加工は、拡径化部Ｗ１ｄの突条５を無くすためや、真円度を向上させて転造による雄ねじ部１ｃの精度を上げるために施される。この真円加工を利用することにより、図１０（Ａ）のように大まかな範囲Ｂに着色を施しても、雄ねじ部１ｃとこの雄ねじ部１ｃから一つ目の節１ｂｂとの間における鉄筋本体１ａの外周面のみに着色部１５ａが残る。このように、必要範囲のみに着色部１５を施す作業が容易に行える。

また、図８、図９に示す実施形態の端部ねじ付き異形鉄筋１において、図１１（Ａ）に示すように、長さ方向の中間の拡径化部Ｗ１ｄにおける長さ方向の中央に、円周溝６を設けても良い。このように拡径化部の中央に円周溝６を設けると、切断して雄ねじ部１ｃを形成する場合に、円周溝６が切断の目印として機能し、切断作業性の向上に繋がる。

前記円周溝６を設ける代わりに、図１１（Ｂ）に示すように、拡径化部Ｗ１ｄの外周に設けられる節状の複数の突起５のうち、拡径化部Ｗ１ｄにおける長さ方向の中央付近の１本の突起５を省いて拡径化部Ｗ１ｄを成形しても良い。すなわち、中央を挟んで隣り合う突起５の間隔を、他の２倍程度に広げる。
このように中央付近の１本の突起５を省くことで、拡径化部Ｗ１ｄの位置を識別する目印となる。すなわち、図では端部ねじ付き異形鉄筋１における拡径化部Ｗ１ｄと一般軸径の鉄筋本体１ａの部分との相違を誇張して図示しているが、実施品では、これら拡径化部Ｗ１ｄと鉄筋本体１ａの径の差が目視では分からない程度となる。そのため、拡径化部Ｗ１ｄに節状の突起５の突起が設けられていると、この突起５と鉄筋本体１ａの外周の節１ｂｂとの区別が分かり難く、拡径化部Ｗ１ｄの位置を識別することが困難な場合がある。この場合に、拡径化部Ｗ１ｄの中央付近の節状の突起５が抜けていると、これが目印となって、拡径化部Ｗ１ｄの位置を識別することが容易となり、作業性が向上する。

なお、端部ねじ付き異形鉄筋１の雄ねじ部１ｃは、前記のようなねじ式鉄筋継手１０に用いる他に、図１２に示すように、コンクリートへの定着用の拡径した鉄筋頭部１Ｔの形成に利用しても良い。すなわち、定着板３を、この定着板３の内周に形成された雌ねじ部３ａで螺合させてもよい。拡径した鉄筋頭部１Ｔは、図のように、定着板３とこれに重ねて鉄筋１の雄ねじ部１ｃに螺合したロックナットとなる固定板４とで構成されている。なお、固定板４は、必ずしも設けなくても良い。
鉄筋１の他端の雄ねじ部１ｃには、鉄筋継手の前記ねじ筒２を螺合させる。なお、鉄筋１の両端の雄ねじ部１ｃを、定着板３や固定板４による拡径頭部１Ｔとしても良い。

図１３は、この発明の端部ねじ付き異形鉄筋と組み合わせて用いられる端部ねじ付き異形鉄筋１０１の製造方法を示す。この発明の各実施形態の端部ねじ付き異形鉄筋１は、いずれも、異形鉄筋をロール成形するときに拡径化部Ｗ１ｄまで成形する方法であるため、ロール１１の回転毎に拡径化部Ｗ１ｄが一定間隔で形成されることになる。そのため、両端に雄ねじ部１ｃを有する任意長さの雄ねじ部付き異形鉄筋を製造することができない。このため、適用できる鉄筋コンクリート構造物の配筋箇所が、異形鉄筋の前記拡径化部の形成ピッチの倍数に適合する長さのものに限られる。そこで、この発明の端部ねじ付き異形鉄筋と組み合わせてねじ式鉄筋継手１０で接続することで、任意長さの長尺の端部ねじ付き異形鉄筋とすることができる端部ねじ付き異形鉄筋１０１を、参考の提案例として示す。

この提案例では、外周面に突条１ｂを有する異形鉄筋Ｗ２を素材として準備する（素材準備過程Ｓ１）。この異形鉄筋は通常に市販されているものであり、前記突条１ｂは、前記と同じくリブ１ｂａと節１ｂとである。

この素材である異形鉄筋Ｗ２の端部に、この異形鉄筋Ｗ２の前記突条１ｂを除く部分の外径よりも大径でかつ外周に突条１ｂを有しない拡径化部Ｗ２ｄを、高周波誘導加熱して軸方向の圧縮力を与えることによって設ける（拡径過程Ｓ２）。
この拡径化部Ｗ２ｄを真円加工する（真円加工過程Ｓ３）。この真円加工は、例えば矯正用金型内に拡径化部Ｗ２ｄを通す塑性加工とする。
この真円加工された拡径化部Ｗ２ｄに、雄ねじ部２ｃを転造により加工する（ねじ加工過程Ｓ４）。

この製造方法によると、雄ねじ部２ｃを加工する拡径化部Ｗ２ｄを、素材となる異形鉄筋の端部に高周波誘導加熱で形成するため、任意の長さの雄ねじ部付き異形鉄筋１０１を製造することができる。そのため、種々の長さの鉄筋コンクリート構造物に適合した雄ねじ部付き異形鉄筋を製造することができる。

１…鉄筋
１ａ…鉄筋本体
１ｂ…突条
１ｂａ…リブ
１ｂｂ…節
１ｃ…雄ねじ部
１ｅ…逃がし用ねじ部
１ｅａ…螺旋状逃がし溝
１ｆ…一般部分
１ｇ…逃がし用ねじ未形成部
１ｓ…端材鉄筋
２…ねじ筒
３…定着板
５…突条
６…円周溝
１０…ねじ式鉄筋継手
１１…成形用のロール
１２…ガイド
１３…転造用ロール
Ｄ１…鉄筋最外径
Ｄ２…鉄筋本体の外径
Ｄ３…拡径化部の外径
Ｌ１…雄ねじ部の長さ
Ｌ０…ねじ筒全長
Ｗ０…線材
Ｗ１…素材異形鉄筋
Ｗ１′…拡径化部付き異形鉄筋
Ｗ１ｄ…拡径化部

Claims (7)

1. 鉄筋本体の外周面に突条を有する異形鉄筋であって、端部および長さ方向の中間に前記鉄筋本体の外周面よりも拡径した拡径化部を有し、少なくも一端の拡径化部は雄ねじ部が形成され、中間の拡径化部の外周面にコンクリート定着用の突起を有することを特徴とする端部ねじ付き異形鉄筋。
2. 請求項１に記載の端部ねじ付き異形鉄筋において、前記拡径化部の外径を、この異形鉄筋の前記突条を含む鉄筋最外径以下とし、前記端部の拡径化部の外周の雄ねじ部を転造ねじとした端部ねじ付き異形鉄筋。
3. 請求項１または請求項２に記載の端部ねじ付き異形鉄筋において、前記鉄筋本体の外周面の突条と共に、前記各拡径化部および前記中間の拡径化部の外周面の突起をロール形成により形成した端部ねじ付き異形鉄筋。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の端部ねじ付き異形鉄筋において、前記鉄筋の長さ方向の中間の拡径化部は、前記雄ねじ部の長さと同じである端部ねじ付き異形鉄筋。
5. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の端部ねじ付き異形鉄筋において、前記鉄筋の長さ方向の中間の拡径化部は、前記雄ねじ部の長さの略２倍の長さである端部ねじ付き異形鉄筋。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の端部ねじ付き異形鉄筋において、前記雄ねじ部は、ねじ筒に両側から一対の鉄筋の雄ねじ部を螺合させて前記一対の鉄筋を接続するねじ式鉄筋継手における前記雄ねじ部である端部ねじ付き異形鉄筋。
7. 鉄筋本体の外周面に突条を有し、端部および長さ方向の中間に前記鉄筋本体の外周面よりも拡径した拡径化部を有し、少なくも一端の拡径化部は雄ねじ部が形成され、中間の拡径化部の外周面にコンクリート定着用の突起を有する端部ねじ付き異形鉄筋を製造する方法であって、
   素材となる鉄製の線材をロール成形することにより、前記外周面の突条と、前記各拡径化部と、前記拡径化部の突起とを成形し、前記雄ねじ部は転造により形成する端部ねじ付き異形鉄筋の製造方法。

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