JP2022079071A - ねじ鉄筋用螺合金物及び継手 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構造でねじ鉄筋用継手とねじ鉄筋のがたつきを抑え、継手とねじ鉄筋の接合の作業性を向上させる。【解決手段】ねじ鉄筋用継手２０の継手本体２１は、筒状で両端に開口２２を有し、内周に雌ねじ部２３を有する。開口２２から雌ねじ部２３にねじ鉄筋１０が螺合される。雌ねじ部２３は、両端開口２２側の第１の領域２３ａと、これらの第１の領域２３ａの間の第２の領域２３ｂを有する。第１の領域２３ａはねじ鉄筋１０に対応するねじピッチを有し、第２の領域２３ｂは第１の領域２３ａより小さいピッチを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、ねじ鉄筋に螺合される金物に関する。

外周にねじ節を有するねじ鉄筋に螺合される金物として、例えば下記特許文献１～３には、２本のねじ鉄筋を連結する継手が記載されている。これらの継手は、筒状で内周に雌ねじ部を有する継手本体を備え、継手本体の両端に形成された開口から雌ねじ部にそれぞれねじ鉄筋が螺合される。これにより、２本のねじ鉄筋同士が連結される。

ねじ鉄筋は圧延により製造され、ねじ節が機械ねじのように高精度に形成されない。そのため、継手本体の雌ねじ部は、ねじ鉄筋との間に大きめの遊びが生じるように形成されている。これにより、継手本体とねじ鉄筋の良好な接合性を得ている。特に、ねじ節のピッチ（換言すればリード角）に生じる誤差に対しては、雌ねじ部のねじ山の頂面の幅（雌ねじ部の軸方向の寸法）を狭くして、軸方向の遊びを確保している。

しかし、遊びの存在により、螺合した継手本体とねじ鉄筋が相対的に移動してがたつく不都合が生じてしまう。特許文献１～３は、継手本体とねじ鉄筋のがたつきを抑えるため、次の手段を用いている。

特許文献１～３では、グラウト材を継手本体の雌ねじ部の内周とねじ鉄筋の外周との間に充填し、グラウト材の硬化により継手本体とねじ鉄筋を固定してがたつきを抑えている。

特許文献２では、さらに、ねじ鉄筋にロックナットを予め螺合させておき、ねじ鉄筋と継手本体との螺合後グラウト材の充填に先立って、ロックナットを継手本体の端面に向かって締め上げることにより、継手とねじ鉄筋の固定強度を高めている。

特許文献３では、グラウト材の充填に先立って、継手本体内に設けた隔壁にねじ鉄筋の先端を当接させることで反力を得て、継手とねじ鉄筋の固定強度を高めている。

特開２００４－２７５８０号公報 実開平１－１５４２１８号公報 特開平１０－２５２２２３号公報

特許文献１～３のグラウト材による継手（螺合金物）とねじ鉄筋の固定は、グラウト材の調整作業、グラウト材の充填作業、グラウト材の充填確認作業等が必要であり、グラウト材の硬化にも時間を要することから、継手とねじ鉄筋の接合の作業性を悪化させていた。

特許文献２の継手とねじ鉄筋の固定は、ロックナットを用いているため、部品点数が多くなり、コストを増大させていた。

特許文献３の継手とねじ鉄筋の固定は、継手内に隔壁を設けることにより、構造を複雑化し、コストを増大させていた。

本発明は上記課題の少なくとも１つを解決するためになされたものであって、本発明の一態様に係る螺合金物は、筒状で少なくとも一端に開口を有するとともに少なくとも一端側の内周に雌ねじ部を有する本体を備え、上記開口から上記雌ねじ部にねじ鉄筋が螺合される螺合金物であって、
上記雌ねじ部は、上記開口側に形成された第１の領域と、この第１の領域の奥側に隣接して形成された第２の領域を有し、
上記第１の領域は上記ねじ鉄筋に対応するピッチを有し、上記第２の領域は上記第１の領域とは異なるピッチを有することを特徴とする。

上記構成によれば、本体の開口から雌ねじ部にねじ鉄筋を螺合させると、雌ねじ部の開口側の第１の領域とねじ鉄筋とは、ピッチが対応しているため螺合を進めることができる。ねじ鉄筋が第１の領域奥側の第２の領域と螺合し始めると、第２の領域はねじ鉄筋より小さいピッチを有するため、螺合を進めるにつれてピッチの差異が螺合の許容範囲を超え、螺合を進めることができなくなる。これにより本体とねじ鉄筋のがたつきが抑えられる。この状態からさらに螺合を試みると、本体とねじ鉄筋は、それらの何れか一方又は双方が変形することにより固定され、がたつきがより抑えられる。よって、簡素な構造により螺合金物とねじ鉄筋のがたつきを容易に抑えることができ、螺合金物とねじ鉄筋の接合の作業性を向上させることができる。

好ましくは、上記第２の領域のピッチは、上記第１の領域のピッチより小さく又は大きく形成されている。

本発明は、ねじ鉄筋用螺合金物として継手に適用することもできる。このねじ鉄筋用の継手は、上記本体が上記開口を両端に有し、上記本体の一端側の開口から上記雌ねじ部にねじ鉄筋からなる第１の鉄筋が螺合され、上記本体の他端側の開口から第２の鉄筋が挿入されることにより、上記第１、第２の鉄筋が連結されることを特徴とする。
上記構成によれば、ねじ鉄筋のがたつきを容易に抑えることができるねじ鉄筋用継手を提供することができる。

好ましくは、上記本体の一端部及び他端部の内周に上記雌ねじ部の第１の領域が配置され、２つの上記第１の領域の間に上記第２の領域が配置され、上記第２の鉄筋がねじ鉄筋からなり、上記本体の他端側の開口から上記他端部の第１の領域に螺合される。
上記構成によれば、ねじ鉄筋用継手は、本体の２つの第１の領域の間に設けた第２の領域により、２本のねじ鉄筋を固定することができる。すなわち、部品点数を抑えた簡素化された構造により、継手に螺合された２本のねじ鉄筋のがたつきを抑えることが可能である。継手の製作は容易で製作コストを低減させることができる。

本発明によれば、簡素な構造で螺合金物とねじ鉄筋のがたつきを抑え、螺合金物とねじ鉄筋の接合の作業性を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るねじ鉄筋用継手の縦断面図である。 上記継手をねじ鉄筋に螺合した状態で示す縦断面図である。 上記継手をねじ鉄筋と分離させた状態で示す要部拡大縦断面図である。 図１の要部拡大図であって、上記継手の中間部付近を示す。 ねじ鉄筋に螺合した上記継手を示す要部拡大断面図であって、（Ａ）は螺合途中の状態を示し、（Ｂ）は螺合が進んだ状態を示す。 ねじ鉄筋に螺合した上記継手の雌ねじ部のねじ山展開図であって、（Ａ）は図５（Ａ）の状態に対応し、（Ｂ）は図５（Ｂ）の状態に対応する。

以下、本発明の一実施形態を図１～図６を参照しながら説明する。この実施形態は、本発明を、一直線上に配置された２本のねじ鉄筋の端部同士を連結するねじ鉄筋用継手に適用したものである。

ねじ鉄筋１０は、圧延された棒鋼からなり、図２に示すように、その外周にねじ節１１を有している。ねじ節１１は、ねじ鉄筋１０の外周において径方向に対向する部位に、不連続に形成され、所定ピッチの仮想螺旋上に配置されている。ねじ節１１間には、谷部１２が形成されている。ねじ節１１は断面が略台形をなし、頂面１１ａと一対の傾斜面１１ｂとを有している。

継手２０（螺合金物）は、図１に示すように、直線状に延びて筒状をなす継手本体２１（本体）を備えている。継手本体２１は、鋳造により形成してもよく、鍛造、機械加工、その他の加工方法により形成してもよい。継手本体２１の外形が断面六角形状をなしているが、その外周の一部又は全部を断面円形等の他の形状にしてもよい。継手本体２１の両端は開口２２となっている。

継手本体２１の内周には全長にわたって雌ねじ部２３が形成されている。雌ねじ部２３は、継手本体２１が鋳造により形成される場合、鋳造時に成形され、連続した螺旋を描くねじ山２４と、ねじ山２４間に形成されて連続した螺旋を描く谷部２５とを有している。ねじ山２４は断面が略台形をなし、継手本体２１の中心軸線を向く頂面２４ａと一対の傾斜面２４ｂとを有している。

図２に示すように、継手２０において、一方のねじ鉄筋１０（第１のねじ鉄筋）の端部が一端側（図２において右側）の開口２２から雌ねじ部２３に螺合される。また、他方のねじ鉄筋（図示しないが、説明の便宜上符号１０’を付す）（第２のねじ鉄筋）の端部が他端側（図２において左側）の開口２２から雌ねじ部２３に螺合される。これにより、ねじ鉄筋１０，１０’同士が継手２０に接合され一直線上に連結される。本実施形態では、ねじ鉄筋１０，１０’は、互いに同一のねじ諸元を有している。

次に、本発明の特徴部について説明する。図１に示すように、雌ねじ部２３は、ねじピッチ（換言すればリード角）の異なる第１の領域２３ａと第２の領域２３ｂを有している。第１の領域２３ａは、両端の開口２２側に２つ形成され、第２の領域２３ｂは、２つの第１の領域２３ａの奥側に隣接して１つ形成されている。すなわち、第２の領域２３ｂは、雌ねじ部２３の長手方向の中間部で２つの第１の領域２３ａの間に配置され、第１の領域２３ａに連続している。本実施形態では、第２の領域２３ｂは、継手本体２１の長手方向の中間線ｍを含む位置に配置されている。

第１の領域２３ａは、ねじ鉄筋１０のねじ節１１と同一のねじピッチを有し、第２の領域２３ｂは、本実施形態では、第１の領域２３ａより小さいねじピッチを有している。第２の領域２３ｂは、第１の領域２３ａより大きいねじピッチを有してもよい。図４に示すように、第１の領域２３ａは、同一のねじピッチＬａを全域に有している。第２の領域２３ｂは、その大部分の領域に同一のねじピッチＬｃを有し、第１の領域２３ａに続く移行部分の一部にねじピッチＬｂを有している。ねじピッチＬｂは、ねじピッチＬｃより大きく、ねじピッチＬａより小さく形成されている（Ｌｃ＜Ｌｂ＜Ｌａ）。言い換えると、図３に示すように、継手本体２１の第２の領域２３ｂのリード角θ_２は、ねじ鉄筋１０のねじ節１１のリード角θ_１より小さい（θ_２＜θ_１）

図２に示すように継手本体２１とねじ鉄筋１０とが良好に接合できるように、継手本体２１の雌ねじ部２３は、ねじ鉄筋１０との間に遊びが生じるように形成されている。特に、雌ねじ部２３の第１の領域２３ａとねじ鉄筋１０との間では、径方向において、谷部２５とねじ節１１の頂面１１ａの間、及びねじ山２４の頂面２４ａと谷部１２の間に遊びが設けられている。軸方向においては、ねじ節１１の頂面１１ａの幅（ねじ鉄筋１０の軸方向における寸法）を狭くして、遊びを確保している。

次に、上記継手２０とねじ鉄筋１０の接合について図３～図６を参照して説明する。
図６は、ねじ鉄筋１０が螺合された継手２０における雌ねじ部２３の谷部２５の展開図であり、図４の矢印I～VIの部位に対応している。図６において、左右方向が雌ねじ部２３の軸方向であり、左下が奥側を表し、右上が一端開口２２側を表す。図６において、谷部２５に隣接するねじ山２４に奥側から順に１周分の領域ずつＲａ～Ｒｄの符号を付す。ねじ山２４は、谷部２５の両側に示されるので、同じ位置が重複して示される。例えば、領域Ｒｂは、谷部２５の奥側の部位の一端開口２２側（図６の右側）と、この部位より１周分ずれた谷部２５の部位の奥側（図６の左側）にも示される。

図６（Ａ），（Ｂ）は、ぞれぞれ、継手２０とねじ鉄筋１０が螺合した状態の図５（Ａ），（Ｂ）に対応している。ねじ鉄筋１０のねじ節１１は、ねじ鉄筋１０の外周の径方向に対向する２箇所に不連続に形成されているが、図６では連続したものと想定する。また、発明の特徴を理解し易くするために、図６において、ねじ山２４及びねじ節１１のねじピッチ（リード角）及び幅を模式的に示す。

先ず、図３に示す継手本体２１の一端側の開口２２から雌ねじ部２３にねじ鉄筋１０を螺合させる。開口２２側の第１の領域２３ａと、ねじ鉄筋１０のねじ節１１とは、ねじピッチ（リード角）が対応しているため、図５（Ａ）、図６（Ａ）に示すように、螺合を進めることができる。

次に、図５（Ｂ）に示すように、ねじ鉄筋１０が第２の領域２３ｂと螺合し始めると、第２の領域２３ｂはねじ節１１と異なるねじピッチ（リード角）を有するため、螺合を進めるにつれてねじピッチの差異が螺合の許容範囲を超える。すなわち、雌ねじ部２３とねじ節１１がかみ合う。尚、このかみ合いは、ねじ節１１のリード角θ_１（図３）と第２の領域２３ｂのリード角θ_２（図３）の差異が大きいほど、早く生じる。

このとき、ねじ鉄筋１０は、奥側と一端開口２２側で、それぞれ、奥側のねじ山２４の一端開口２２側を向く傾斜面２４ｂと、一端開口２２側のねじ山２４の奥側を向く傾斜面２４ｂとに接触している。図６（Ｂ）では、ねじ節１１が、領域Ｒｂのねじ山２４の一端開口２２側（図６の右側）と、領域Ｒｃのねじ山２４の奥側（図６の左側）とに接触している。これにより、軸方向に遊びがなくなり、その結果、軸方向のがたつきが抑えられる。また、螺合を進めることができなくなる。

この状態からより強い力でさらに螺合を試みると、継手本体２１とねじ鉄筋１０は、それらの何れか一方又は双方が変形する。これにより、螺合により接合された継手本体２１とねじ鉄筋１０は、強く固定される。よって、継手本体２１とねじ鉄筋１０のがたつきがより抑えられる。

同様のやり方で、継手本体２１の他端側の開口２２（図１、図２）から雌ねじ部２３にねじ鉄筋１０’（図示しない）を螺合させることにより、ねじ鉄筋１０，１０’は、がたつきを抑えた状態で継手２０によって連結される。

上記実施形態によれば、継手２０は、継手本体２１の雌ねじ部２３の２つの第１の領域２３ａの間に設けた１つの第２の領域により、２本のねじ鉄筋１０，１０’を固定することができる。すなわち、部品点数を抑えた簡素化された構造の継手２０により、これに螺合された２本のねじ鉄筋１０，１０’のがたつきを抑えることができる。また、継手２０の製作が容易で製作コストを低減させることができる。がたつきを抑えるためには、継手２０とねじ鉄筋１０，１０’との螺合を進めればよいため、継手２０とねじ鉄筋１０，１０’の接合の作業性を向上させることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
本発明の螺合金物は、ねじ鉄筋の端部に固定される定着金物であってもよい。
本発明の螺合金物は、１本のねじ鉄筋と他の異形鉄筋とを連結する継手であってもよい。この場合、継手の一端側は本発明を適用できる雌ねじ部となり、他端側は、例えば上記異形鉄筋を挿入してグラウト材を充填するための収容空間としてもよい。
第２の領域のねじピッチは、奥側に進むほど第１の領域のねじピッチよりも次第に小さくなるよう又は次第に大きくなるよう、形成されてもよい。
上記実施形態では、ねじ鉄筋として、圧延により全長にわたって外周にねじ節を形成したものを用いたが、一端部に機械ねじを形成した鉄筋を用いてもよい。
上記実施形態では、継手は、同一のねじ諸元を有する２本のねじ鉄筋を連結させたが、互いに異なるねじ諸元を有する２本のねじ鉄筋を連結させるようにしてもよい。この場合、継手本体の雌ねじ部の第１、第２の領域は、ねじ鉄筋毎に各ねじ諸元に対応して形成される。

本発明は、ねじ鉄筋に螺合される金物に適用することができる。

１０ ねじ鉄筋
１１ ねじ節
１１ａ 頂面
１１ｂ 傾斜面
１２ 谷部
２０ 継手（螺合金物）
２１ 継手本体（本体）
２２ 開口
２３ 雌ねじ部
２３ａ 第１の領域
２３ｂ 第２の領域
２４ ねじ山
２４ａ 頂面
２４ｂ 傾斜面
２５ 谷部

Claims (5)

1. 筒状で少なくとも一端に開口を有するとともに少なくとも一端側の内周に雌ねじ部を有する本体を備え、上記開口から上記雌ねじ部にねじ鉄筋が螺合される螺合金物であって、
   上記雌ねじ部は、上記開口側に形成された第１の領域と、この第１の領域の奥側に隣接して形成された第２の領域を有し、
   上記第１の領域は上記ねじ鉄筋に対応するピッチを有し、上記第２の領域は上記第１の領域とは異なるピッチを有することを特徴とするねじ鉄筋用螺合金物。
2. 上記第２の領域のピッチは、上記第１の領域のピッチより小さく形成されていることを特徴とする請求項１に記載のねじ鉄筋用螺合金物。
3. 上記第２の領域のピッチは、上記第１の領域のピッチより大きく形成されていることを特徴とする請求項１に記載のねじ鉄筋用螺合金物。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載のねじ鉄筋用螺合金物としての継手であって、
   上記本体が、上記開口を両端に有し、
   上記本体の一端側の開口から上記雌ねじ部にねじ鉄筋からなる第１の鉄筋が螺合され、上記本体の他端側の開口から第２の鉄筋が挿入されることにより、上記第１、第２の鉄筋が連結されることを特徴とするねじ鉄筋用継手。
5. 上記本体の一端部及び他端部の内周に上記雌ねじ部の第１の領域が配置され、２つの上記第１の領域の間に上記第２の領域が配置され、
   上記第２の鉄筋がねじ鉄筋からなり、上記本体の他端側の開口から上記他端部の第１の領域に螺合されることを特徴とする請求項４に記載のねじ鉄筋用継手。
   

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