JP6993134B2 - ネジ鉄筋用継手 - Google Patents

Description

本発明は、ネジ鉄筋同士を連結するために用いられる継手に関する。

ネジ鉄筋は、外周に不連続のネジ節からなる雄ネジを有する鉄筋である。下記特許文献１，２に示すように、ネジ鉄筋同士を連結するために用いられる継手は筒形状をなし、その内周に雌ネジを有している。この雌ネジの約半分の領域に一方のネジ鉄筋の端部を螺合し、他の約半分の領域に他方のネジ鉄筋の端部を螺合することにより、ネジ鉄筋同士が一直線上に連結される。

上記継手の雌ネジと上記ネジ鉄筋の雄ネジとの間には、径方向、軸方向の遊びがある。継手の周壁の長手方向中央には注入口が形成されており、この注入口からエポキシ樹脂等の充填材が注入され、上記遊びに充填される。継手は、この充填材を介してネジ鉄筋に加わる引張り荷重を受け止める。

特開平１０－２６６４６４号公報 特開２０１２－２５５２９７号公報

上記特許文献１，２に開示されている通常の継手は、現在求められている継手性能の基準を満たすものではあるが、本発明者はさらに継手性能を高めるべく研究を重ねてきた。本発明者の実験によれば、ネジ鉄筋を上記通常の継手に連結した状態で引張り荷重を増大させると、ネジ鉄筋や継手が破断する前に、継手内においてネジ鉄筋の滑りが生じる。本発明者は、継手内でのネジ鉄筋の滑りを抑制することにより、継手性能をさらに高めるべく、継手構造の改良を重ね、本発明に至ったのである。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、両端に開口を有し、内周に雌ネジが形成された筒形状のネジ鉄筋用継手において、上記雌ネジにおけるネジ山の頂面、ネジ山の斜面および上記ネジ山間の谷部のうちの少なくとも１箇所に、上記雌ネジの螺旋に沿って延びる溝が形成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、溝に充填材が引っ掛かり、溝が充填材の圧縮応力を受け止めることができるため、継手の雌ネジとネジ鉄筋の雄ネジとの間の遊びに充填された充填材に、大きな圧縮応力を生じさせることができる。その結果、継手はネジ鉄筋の滑りを抑制して高い性能を発揮することができる。

好ましくは、上記溝が、上記ネジ山の頂面および上記谷部のうちの少なくとも1箇所に形成され、上記ネジ山間の谷部中心軸線に対して互いに反対方向に傾斜した一対の傾斜面を有している。
上記構成によれば、溝の一方の傾斜面で圧縮応力を受け、他方の傾斜面が圧縮応力の伝達経路を妨げないので、より大きな圧縮応力を生じさせることができる。

好ましくは、上記溝の深さが、上記ネジ山の高さより小さい。
上記構成によれば、溝形成による継手自身の強度への影響を抑えることができる。

好ましくは、上記溝が、上記ネジ山の頂面と上記谷部に形成されている。
上記構成によれば、継手の雌ネジのねじ山頂面とネジ鉄筋の雄ネジの谷部との間の径方向の遊びに充填された充填材と、継手の雌ネジの谷部とネジ鉄筋の雄ネジのねじ節頂面との間の遊びに充填された充填材の両方に、大きな圧縮応力を生じさせることができるので、より一層高い性能を発揮することができる。

好ましくは、上記雌ネジのおける上記中心軸線方向の中央の領域が、上記溝が形成されていない領域である。
継手においてネジ鉄筋が螺合されない中央領域は、継手だけで引張り荷重を担うことになる。上記構成によれば、この中央領域に溝を形成しないので、溝形成による継手の断面欠損の影響を低く抑えることができる。

好ましくは、上記中心軸線方向の中央に充填材を注入するための注入口が形成されている。

本発明によれば、ねじ鉄筋を連結した状態での引張り荷重に対する剛性を高めることができる。また、従来継手と同程度の継手性能を要求される場合であれば、継手を短くすることができる。

本発明の第１実施形態に係る継手の平面図である。 上記継手を中心軸線方向から見た図である。 図１におけるＡ－Ａ線に沿う断面図であり、（Ａ）は上記継手単体、（Ｂ）はネジ鉄筋が螺合された上記継手をそれぞれ示す。 上記継手の雌ネジにおけるネジ山およびネジ山間の谷部を拡大して示す断面図である。 （Ａ）はねじ鉄筋に引張荷重が付与された時に、上記継手内の充填材に生じる圧縮応力を示す説明図であり、（Ｂ）は比較例として通常継手内の充填材に生じる圧縮応力を示す説明図である。 本発明の第２実施形態を示す図４相当図である。 本発明の第３実施形態を示す図４相当図である。 本発明の第４実施形態の継手を示す縦断面図である。 本発明の第５実施形態の継手におけるネジ山の拡大断面図である。

以下、本発明の第１実施形態を、図１～図５を参照しながら説明する。図１、図２に示すように、継手１０は、直線的に延びるとともに両端が開口した筒形状をなしている。継手１０の長手方向（中心軸線Ｌ方向）の中央部は、周壁１１が径方向、外方向に盛り上がり、断面多角形状の工具受け部１２となっている。工具受け部１２において、長手方向の中央の周壁１１には、後述する充填材を注入するための注入口１３が径方向に貫通形成されている。

図３（Ａ）に示すように、継手１０の周壁１１の内周には全長にわたって雌ネジ１５が形成されている。雌ネジ１５は、連続した螺旋を描くネジ山１６と、ネジ山１６間に形成されて連続した螺旋を描く谷部１７とを有している。ネジ山１６は断面が略台形をなし、中心軸線Ｌを向く頂面１６ａと一対の傾斜面１６ｂとを有している。

図３（Ｂ）に示すように、ネジ鉄筋２０は、その外周に雄ネジ２５を有している。より具体的には、ネジ鉄筋２０の外周において径方向に対向する部位に、不連続のネジ節２６が形成されている。このネジ節２６は、継手１０の雌ネジ１５と同ピッチの螺旋に沿って形成されている。ネジ節２６間に谷部２７が形成されている。ネジ節２６は断面が略台形をなし、頂面２６ａと一対の傾斜面２６ｂとを有している。

図３（Ｂ）に示すように、継手１０の雌ネジ１５の約半分の領域に一方のネジ鉄筋２０の端部が螺合され、他の約半分の領域に他方のネジ鉄筋２０の端部が螺合されることにより、ネジ鉄筋２０同士が一直線上に連結される。

上記ネジ鉄筋２０の継手１０への螺合状態において、継手１０の内周とネジ鉄筋２０の外周との間には遊びが形成されている。注入口１３からエポキシ樹脂やモルタル等の充填材３０（図５（Ａ）にのみ示す）が注入されると、この充填材３０は継手１０の内周とネジ鉄筋２０の外周との間の遊びに充填される。充填材３０の注入は、充填材３０が継手１０の両端開口から漏出した時点で終了する。

次に、本発明の特徴部について説明する。図３（Ａ）、図４に示すように、継手１０の雌ネジ１５において、ネジ山１６の頂面１６ａには、雌ネジ１５と同ピッチの螺旋を描く１本の溝１８が形成されている。また、谷部１７には、雌ネジ１５と同ピッチの螺旋を描く２本の溝１９が形成されている。

溝１８は中心軸線Ｌに対して反対方向に傾斜する一対の傾斜面１８ａを有して断面Ｖ字形をなしている。溝１９も同様に一対の傾斜面１９ａを有して断面Ｖ字形をなしている。

溝１８，１９の深さは、ネジ山１６の高さより小さく、例えば、ねじ山１６の高さが３．４ｍｍであれば、溝１８，１９の深さは０．７～１．０ｍｍが好ましい。

以下、本実施形態の継手１０と、比較例としての通常の継手１０’の継手性能について、図５（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら説明する。通常の継手１０’は、溝１８，１９が形成されていない点を除いて本実施形態の継手１０と同様の構造を有している。通常の継手１０’において本実施形態の継手１０に対応する構成部には同番号を付してその詳細な説明を省略する。なお、図５（Ａ）、（Ｂ）において、充填材３０に生じる圧縮応力の大きさを、四角形のマークのサイズにより表す。

最初に図５（Ｂ）を参照しながら、通常の継手１０’について説明する。
２本のネジ鉄筋２０に引張り荷重（図において矢印で示す）を付与すると、充填材３０には圧縮応力が生じる。
詳述すると、継手１０’のネジ山１６の一方（図における左側）の傾斜面１６ｂとネジ鉄筋２０のネジ節２６の一方（図における右側）の傾斜面２６ｂとの間の遊びＧ１（軸方向の遊び）に充填された充填材３０には大きな圧縮応力が発生する。

しかし、継手１０’のネジ山１６の頂面１６ａとネジ鉄筋２０の雄ネジ２５の谷部２７との間の遊びＧ２（径方向の遊び）に充填された充填材３０には小さな圧縮応力しか生じない。同様に、継手１０’の雌ネジ１５の谷部１７とネジ鉄筋２０のネジ節２６の頂面２６ａとの間の遊びＧ３（径方向の遊び）に充填された充填材３０にも小さな圧縮応力しか生じない。その結果、引張り荷重が増大すると充填材３０は引張り荷重を受け止めることができず、ねじ鉄筋２０の継手１０’に対する軸方向移動（滑り）が発生する。

次に図５（Ａ）を参照しながら本実施形態の継手１０について説明する。引張り荷重（図において矢印で示す）を付与した時に、継手１０のネジ山１６の傾斜面１６ｂとネジ鉄筋２０のネジ節２６の傾斜面２６ｂとの間の遊びＧ１（軸方向の遊び）に充填された充填材３０に大きな圧縮応力が発生する点については、図５（Ｂ）の通常継手１０’と同様である。

本実施形態の継手１０では、ねじ山１６の頂面１６ａに形成された溝１８に充填材３０が引っ掛かり、この溝１８が圧縮応力を受け止めることができるため、ネジ山１６の頂面１６ａとネジ鉄筋２０の谷部２７との間の遊びＧ２（径方向の遊び）に充填された充填材３０に大きな圧縮応力が生じる。同様に、継手１０の雌ネジ１５の谷部１７に形成された溝１９が圧縮応力を受け止めることができるため、この谷部１７とネジ鉄筋２０のネジ節２６の頂面２６ａとの間の遊びＧ３（径方向の遊び）に充填された充填材３０にも、大きな圧縮応力が生じる。
その結果、本実施形態の継手１０は、ねじ鉄筋２０と継手１０との間に滑りが生じる限界の引張り荷重を、比較例の継手１０’より高くすることができる。本発明者の実験によれば、約１０～１５％高くすることができる。

上記溝１８，１９では、一方の傾斜面１８ａ，１９ａで圧縮応力を受け、他方の傾斜面１８ａ，１９ａが圧縮応力の伝達経路を妨げないので、大きな圧縮応力を生じさせることができる。

次に、本発明の他の実施形態について図面を参照しながら説明する。これら実施形態において、先行する実施形態に対応する構成部には同番号を付してその説明を省略する。
図６に示す第２実施形態では、ネジ山１６の頂面１６ａに１本の溝１８が形成され、谷部１７にも１本の溝１９が形成されている。

図７に示す第３実施形態では、ネジ山１６の頂面１６ａに３本の溝１８が形成され、谷部１７には４本の溝１９が形成されている。
上述した実施形態からも明らかなように、溝１８，１９の数は特に限定されない。

図８に示す第４実施形態では、継手１０の雌ネジ１５における長手方向の中央の領域Ｒが、溝１８，１９が形成されない領域となっている。これにより、ネジ鉄筋２０を連結した状態の継手１０において、単独で引張り荷重を担う継手１０の中央領域Ｒでの強度低下を回避することができる。なお、この中央領域Ｒの軸方向寸法は、雌ネジ１５の１ピッチ～２ピッチの範囲とするのが好ましい。

第１～第４実施形態では、継手の雌ネジにおいて、ネジ山の頂面と谷部の両方に溝を形成したが、ネジ山の頂面だけ、または谷部だけに溝を形成してもよい。

図９に示す第５実施形態では、継手１０の雌ネジ１５のネジ山１６の２つの傾斜面１６ｂに溝１８が形成されている。この溝１８に充填材が引っ掛かるため、ネジ山１６の傾斜面１６ｂとねじ鉄筋のネジ節の傾斜面との間の軸方向遊びに充填された充填材に大きな圧縮応力が発生する。
なお、ネジ山１６の一方の傾斜面１６ｂだけに溝を形成してもよいし、ネジ山１６の頂面と傾斜面と谷部に溝を形成してもよい。

本発明は上記実施形態に制約されず、種々の態様が可能である。例えば、上記実施形態において、溝を継手の雌ネジの多数のピッチにわたり連続して形成しているが、雌ネジの螺旋に沿って間欠的に形成してもよい。例えば、雌ネジの１ピッチ分だけ連続する溝を、１ピッチ飛ばしに形成してもよい。あるいは、雌ネジの１／３ピッチ毎に溝を形成とする領域と溝を形成しない領域を交互に設けてもよい。

本発明は、ネジ鉄筋を連結するための継手に適用することができる。

１０ 継手
１３ 注入口
１５ 雌ネジ
１６ ネジ山
１６ａ 頂面
１６ｂ 傾斜面
１７ 谷部
１８，１９ 溝
１８ａ，１９ａ 傾斜面
２０ ネジ鉄筋
２５ 雄ネジ
２６ ネジ節
２７ 谷部
３０ 充填材

Claims (6)

1. 筒形状をなし、両端に開口を有するとともに内周に雌ネジを有し、上記雌ネジに２本のネジ鉄筋を螺合させるとともに、上記雌ネジとネジ鉄筋の雄ネジとの間の遊びに充填材を充填させた状態で上記２本のネジ鉄筋を連結するネジ鉄筋用継手において、
   上記雌ネジにおけるネジ山の頂面に、上記雌ネジの螺旋に沿って延びる溝が形成されていることを特徴とするネジ鉄筋用継手。
2. 上記溝が中心軸線に対して互いに反対方向に傾斜した一対の傾斜面を有して断面Ｖ字形をなすことを特徴とする請求項１に記載のネジ鉄筋用継手。
3. 上記溝の深さが、上記ネジ山の高さより小さいことを特徴とする請求項１または２に記載のネジ鉄筋用継手。
4. 上記溝が、上記ネジ山間の谷部にも形成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のネジ鉄筋用継手。
5. 上記雌ネジにおける中心軸線方向の中央の領域が、上記溝が形成されていない領域であることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のネジ鉄筋用継手。
6. 中心軸線方向の中央に充填材を注入するための注入口が形成されていることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載のネジ鉄筋用継手。

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