弁、弁装着構造および鉄筋連結装置
【課題】装着口の径に拘わらず、弁を円滑に装着でき、しかも装着口内周との良好な摩擦を確保することができるようにする。
【解決手段】鉄筋連結装置のグラウト材注入口１２に逆止弁３０が装着される。注入口１２は、開口端に向かって径が小さくなるようなテーパ面１２ｙを有する。逆止弁３０は弾性材料からなり環状の本体部３１と、この本体部に一体に形成されたフラップ３２とを有する。本体部３１は軸方向に延びて先端面３１ａに開口する環状の逃がし溝３５と、その内側に位置する第１部分３６と、外側に位置する第２部分３７と、奥端と後端面３１ｂとの間に位置し、第１部分３６と第２部分３７とを連ねるベース部分３８とを有する。第１部分３６にはフラップ３２が連なり、第２部分３７の外周はテーパ面３７ｙを有し、その先端縁部が最大径部３７ｘとなっていて、注入口１２の内周に接する。注入口１２の径に応じて第２部分３７が弾性変形し装着される。
【解決手段】鉄筋連結装置のグラウト材注入口１２に逆止弁３０が装着される。注入口１２は、開口端に向かって径が小さくなるようなテーパ面１２ｙを有する。逆止弁３０は弾性材料からなり環状の本体部３１と、この本体部に一体に形成されたフラップ３２とを有する。本体部３１は軸方向に延びて先端面３１ａに開口する環状の逃がし溝３５と、その内側に位置する第１部分３６と、外側に位置する第２部分３７と、奥端と後端面３１ｂとの間に位置し、第１部分３６と第２部分３７とを連ねるベース部分３８とを有する。第１部分３６にはフラップ３２が連なり、第２部分３７の外周はテーパ面３７ｙを有し、その先端縁部が最大径部３７ｘとなっていて、注入口１２の内周に接する。注入口１２の径に応じて第２部分３７が弾性変形し装着される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性材料からなる弁と、この弁の装着構造と、この弁装着構造を用いた鉄筋連結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
グラウト材を用いる鉄筋連結装置では、２本の異形鉄筋の端部をスリーブに挿入し、スリーブの周壁の注入口から充填されたグラウト材の硬化により、少なくとも１本の異形鉄筋をスリーブと連結するようになっている。
【０００３】
特許文献１には、上記グラウト材注入のためのゴム製の逆止弁が開示されている。この逆止弁は、スリーブの注入口に装着される環状の本体部と、この本体部の下流端から互いに近づくように斜めに延びる弾性変形可能な複数のフラップ（弁部）とを備えている。
【０００４】
注入ノズルを上記逆止弁にあてがってグラウト材を注入すると、フラップが開いてグラウト材の流通を許容し、注入終了後にフラップはグラウト材に押されて閉じる。これにより、グラウト材の逆流を阻止するのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許４３７３６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の逆止弁において、上記本体部の外周面が単なる円筒面をなしている場合には、その径を注入口の内径より若干小さくし、弾性的に圧縮させながら注入口に嵌め込む必要がある。これにより、グラウト材の注入を終えてノズルを逆止弁から離した時に、逆止弁がグラウト材からの圧力を受けても注入口内周との摩擦が抵抗となって外れない。
【０００７】
しかし、上記スリーブは鋳物で造られるため注入口の内径の公差が比較的大きい。注入口の内径が最小公差の場合、逆止弁の嵌め込みの際に大きな力が必要となる。また、注入口の内径が最大公差の場合、逆止弁の嵌め込みが緩くなり、グラウト材の圧力により注入口から外れ易くなる。
【０００８】
特許文献１では、本体部の外周に軸方向に伸びる突起が周方向に離れて複数形成されており、この突起の弾性圧縮により抜け止めをなしているが、上記不都合を解消しきれていない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、環状の本体部と、この本体部に一体に形成された弁部とを有する、弾性材料からなる弁において、
上記本体部は、その軸方向に延びて先端面に開口する環状の逃がし溝と、この逃がし溝の内側に位置する第１部分と、この逃がし溝の外側に位置する第２部分と、上記逃がし溝の反対側に位置し上記第１部分と第２部分とを連ねるベース部分とを有し、
上記第１部分には上記弁部が連なり、上記第２部分には上記ベース部分から離れた位置において、当該第２部分の他の部位より大きな径を有する最大径部が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、弁は、本体部の第２部分の最大径部が装着対象の装着口の内周面に当たった状態で、装着口に嵌め込まれ、第２部分の弾性変形により装着口の径のばらつきを吸収でき、装着口内周との良好な摩擦を確保できる。しかも、第２部分がその内側の逃がし溝に向かって弾性変形するので、比較的小さな装着口に対応して第２部分の径が大きく縮小しても、弾性力が急激に増大せず、装着口への装着は容易である。なお、装着口の内周が円筒面である場合には、装着口の径が最大公差の時に第２部分が弾性変形する必要であるが、装着口の内周がテーパをなしている場合には、装着口の径が最大公差の時に第２部分の弾性変形は殆ど無くてもよい。
弁部は、逃がし溝の内側の第１部分に連なっており、第２部分の弾性変形の影響を受けないので、本来の機能を果たすことができる。
【００１１】
好ましくは、上記最大径部が上記第２部分の先端縁部に形成されている。
これによれば、第２部分を広い領域にわたって弾性変形させることができる。
【００１２】
好ましくは、上記本体部の第２部分の外周は、上記最大径部から上記ベース部分に向かって径が漸減するテーパ面を含む。
これによれば、第２部分が弾性変形した時に装着口の内周との接触領域を増大させることができる。
【００１３】
好ましくは、上記弁部が複数の弾性変形可能なフラップを有し、これらフラップが、自然状態で、上記第１部分から先端に向かって互いに近づくように傾斜しており、これにより逆止弁として機能する。
これによれば、グラウト材等の流体を注入後に逆流を確実に阻止できる。
【００１４】
本発明の他の態様は、弁装着構造において、上記弁と、装着口を有する装着対象とを備え、上記弁が上記本体部の先端側を奥にするようにして上記装着口に嵌められ、上記装着口の内周は、上記弁の第２部分の先端縁部を係止する段差部と、この段差部から装着口の開口端に向かって径が漸減するするテーパ面を含み、この装着口のテーパ面の開口端側の径が上記逆止弁の第２部分の最大径部より小さいことを特徴とする。
これによれば、弁が、注入された流体から逆方向の圧力を受けて装着口の開口端方向へ変位すると、装着口内周のテーパ面の作用により、第２部分の弾性変形量が増大し、第２部分と装着口内周との摩擦が増大するので、弁が装着口から外れるのを確実に防止できる。
【００１５】
好ましくは、上記弁装着構造において、上記弁の上記第２部分の外周は、上記最大径部から上記ベース部分に向かって径が漸減するテーパ面を含み、この第２部分のテーパ面は上記装着口のテーパ面のテーパ角より大きい。
これによれば、第２部分が弾性変形した時に装着口の内周との接触領域を増大させることができる。
【００１６】
本発明のさらに他の態様は、鉄筋連結装置において、２本の異形鉄筋の端部を連結する装置であって、スリーブを備え、このスリーブは軸線方向の少なくとも一方側が、異形鉄筋の端部をグラウト材を介して連結する筒部となっており、この筒部が上記装着対象として提供され、その周壁に上記弁装着構造が設けられ、上記弁を介してグラウト材を注入することを特徴とする。
これによれば、鉄筋連結のためのグラウト材の注入を良好に行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、装着口の径のばらつきに拘わらず、弁を円滑に装着口に装着でき、しかも装着口内周との良好な摩擦を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（Ａ）は本発明の一実施形態に係わる鉄筋連結装置の縦断面図であり、（Ｂ）は同装置で用いられるスリーブの縦断面図である。
【図２】同鉄筋連結装置で用いられる逆止弁を拡大して示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図、（Ｃ）は底面図である。
【図３】上記逆止弁の上記スリーブへの装着構造を拡大して示す縦断面図であり、（Ａ）は注入口の径が大きい場合、（Ｂ）は注入口の径が小さい場合をそれぞれ示す。
【図４】逆止弁の他の実施形態を示す図３（Ａ）相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１（Ａ）には、一直線上に配置された２本の異形鉄筋１を連結する鉄筋連結装置５が示されている。異形鉄筋１は、図示のようなねじ節１ａを有するねじ鉄筋でもよいし、外周に軸方向に延びる縦リブを有するとともに所定ピッチで横リブを有する通常の竹節鉄筋でも良い。
【００２０】
本実施形態の連結装置５は、１本の金属鋳物からなる円筒形状のスリーブ１０（装着対象）を備えている。図１（Ｂ）に示すように、スリーブ１０の両端内周のそれぞれには、環状リブ１１ａ，１１ｂが形成されており、これら環状リブ１１ａ、１１ｂ間に環状の収容凹部１１ｃが形成されている。図１（Ａ）に示すように、これら収容凹部１１ｃには環状のゴム製のシール材２０が嵌め込まれている。なお、図示のシール材２０は、異形鉄筋１の挿入により弾性変形された状態で示されている。
【００２１】
上記スリーブ１０の一端近傍には、一方のシール材２０に隣接して注入口１２（装着口）が形成されている。この注入口１２には後述する逆止弁３０（弁）が装着されている。
上記スリーブ１０の他端近傍には、他方のシール材２０に隣接して排出確認口１３が形成されている。この排出確認口１３にはゴム製の栓４０が圧入されている。この栓４０には、小径のエア抜き穴（図示しない）が形成されている。
【００２２】
上記スリーブ１０の軸方向長さのそれぞれ半分を占める領域において、スリーブ１０の周壁にはねじ孔１４が形成されている。一方のねじ孔１４は、スリーブ１０の軸方向中央と注入口１２との間に形成されており、他方のねじ孔１４は、スリーブ１０の軸方向中央と排出確認口１３との間に形成されている。これらねじ孔１４には、ボルト５０がねじ込まれるようになっている。
【００２３】
上記注入口１２、排出確認口１３、一対のねじ孔１４は、スリーブ１０の軸芯方向から見た時、互いに重なる位置に配置されている。換言すればスリーブ１０の軸芯と平行をなす１本の直線上に配置されている。
【００２４】
上記スリーブ１０の内周において、ねじ孔１４の形成位置と対峙する領域（軸芯を挟んで反対側の領域）には、ほぼ１８０°の角度範囲にわたって螺旋状に延びる複数の支持リブ１５が、軸芯方向に間隔をおいて形成されている。また、ねじ孔１４の形成位置を含む領域には、ほぼ１８０°の角度範囲にわたって周方向に延びる複数の補助リブ１６が、軸芯方向に間隔をおいて形成されている。
【００２５】
次に、本発明の特徴部をなす逆止弁３０およびその装着構造について、図２、図３を参照しながら詳細に説明する。この逆止弁３０は、合成ゴムＥＰＤＭ等の弾性材料により射出成形され、上記スリーブ１０の注入口１２に嵌る環状の本体部３１と、この本体部３１と一体をなす例えば４枚のフラップ３２（弁部）とを有している。
【００２６】
上記本体部３１は、軸方向に対峙する平坦な両端面３１ａ，３１ｂと、内周３１ｃと外周３１ｄを有している。
本体部３１の内周３１ｃは、端面３１ａ（以下、先端面と称す）から端面３１ｂ（以下、後端面と称す）まで径が漸次増大するテーパをなしており、後述するノズル６０の受部として提供される。
本体部３１の外周３１ｄは、先端面３１ａから後端面３１ｂまで漸次径が減少するテーパをなしている。
【００２７】
上記本体部３１には、その全周にわたって環状の逃がし溝３５が形成されている。この逃がし溝３５は、溝幅が比較的小さく、本体部３１の中心軸線Ｃと同軸をなして軸方向に延び、本体部３１の軸線方向の寸法の過半（例えば約２／３）に相当する深さを有し、先端面３１aに開口している。
【００２８】
上記本体部３１において上記逃がし溝３５と内周３１ｃとの間が環状の第１部分３６として提供され、逃がし溝３５と外周３１ｄとの間が環状の第２部分３７として提供され、逃がし溝３５の奥端と後端面３１ｂとの間（逃がし溝３５の反対側）が環状のベース部分３８として提供される。
上記第１部分３６と第２部分３７は逃がし溝３５を介して離れている。上記ベース部分３８は第１部分３６と第２部分３７を連ねている。
【００２９】
上記本体部３１の外周３１ｄがテーパをなしているため、第２部分３７の先端縁部が環状の最大径部３７ｘとなっている。換言すれば、第２部分３７の外周は、最大径部３７ｘからベース部分３８に向かって径が漸減するテーパ面３７ｙを含んでいる。厳密には、最大径部３７ｘは第２部分３７の先端（本体部３１の先端面３１ａ）から少し離れており、凸曲面をなす短い環状部を介して先端面３１aに連なっている。なお、本明細書における第２部分３７の先端縁部とは、本実施形態のように、先端縁のみならずその近傍部を含む。
【００３０】
上記４枚のフラップ３２は、本体部３１の第１部分３６に周方向に並んで連なり、自然状態において、本体部３１の先端面３１aから突出するとともに互いに近づくように傾斜している。換言すれば、フラップ２３の先部が本体部３１の中心軸線Ｃ（流路２５の中央）に向かうように傾斜している。本実施形態では、フラップ２３の傾斜角度は本体部３１の内周３１ｃのテーパ角度とほぼ等しい。各フラップ３２は、先端に向かって幅が狭くなるような平板形状をなしている。
【００３１】
他方、スリーブ１０の注入口１２の内周は、その軸方向中間部に形成された段差部１２ａと、この段差部１２ａから開口端１２ｂまで径が漸次減少するテーパ面１２ｙを含んでいる。この段差部１２ａとテーパ面１２ｙが交差した部位が、注入口１２の最大径部１２ｘとなる。上記テーパ面１２ｙのテーパ角は、上記逆止弁３０の第２部分３７のテーパ面３７ｙより小さい。
【００３２】
上記構成をなす鉄筋連結装置５の一般的な作用について詳述する。まず一方の異形鉄筋１の端部にスリーブ１０をその全長にわたって挿入しておき、２本の異形鉄筋１，１を一直線上に配置した状態で、スリーブ１０を異形鉄筋１に沿ってずらし、図１（Ａ）に示すように、スリーブ１０の全長の半分ずつを２本の異形鉄筋１，１の端部に被せるようにする。この状態で、環状のシール材２０がスリーブ１０の両端内周と異形鉄筋１の外周との間をシールする。
【００３３】
次に、スリーブ１０の２本のボルト５０をねじ込み、その先端で対応するねじ鉄筋１を支持リブ１５に押し付ける。このようにして２本のねじ鉄筋１にスリーブ１０を仮固定する。
【００３４】
上記仮固定作業に相前後して、注入口１２および排出確認口１３に逆止弁３０および栓４０を嵌め込む。
次に、図２（Ｂ）に示すように上記逆止弁３０の内周３１ｃ（受部）にノズル６０の先端部をあてがい、このノズル６０から逆止弁３０を介して、スリーブ１０内にモルタルやエポキシ樹脂等からなるグラウト材を充填する。なお、ノズル６０の先端面形状は、本体部３１の内周３１ｃの面形状に合致しており、ノズル６０を本体部３１の内周３１ｃに押し付けることにより、両者の間のシール性は良好なものとなる。
【００３５】
注入ノズル６０からグラウト材が注入されると、グラウト材の注入圧力により、４枚のフラップ３２が弾性変形して流通断面積を広げ、グラウト材の注入を良好に行うことができる。
【００３６】
グラウト材はスリーブ１０内のエアを押しのけながら充填される。このエアは排出確認口１３の栓４０のエア抜き穴から排出される。
上記モルタル６０の注入作業は、排出確認口１３の栓４０のエア抜き穴からグラウト材が漏出するのを確認することにより終了する。
【００３７】
上記グラウト材の注入終了後、逆止弁３０はグラウト材から逆方向の圧力を受ける。これにより、上記４枚のフラップ３２は本体部３１に向かって弾性変形し、本体部３１の端面３１ｂとほぼ同一の平面上またはその近傍に位置するようになり、これによりグラウト材の逆流を阻止することができる。
上記グラウト材が時間の経過に伴って硬化することにより、２本の異形鉄筋１がグラウト材およびスリーブ１０を介して連結される。
【００３８】
次に、逆止弁３０およびその装着構造における本発明の特徴部の作用について図３を参照しながら詳述する。
注入口１２の径の公差は比較的大きい。本実施形態では、注入口１２の最大径部１２ｘの径が最大公差にある場合、自然状態の逆止弁３０における第２部分３７の最大径部３７ｘとほぼ同径とする。注入口１２の開口端１２ｂの径は、公差内において、自然状態の逆止弁３０における第２部分３７の最大径部３７ｘより常に小さい。
【００３９】
逆止弁３０を注入口１２に装着する際、本体部３１の第２部分３７を強制的に弾性的に縮径させて注入口１２の開口端１２ｂから挿入し、その後で第２部分３７の先端縁部が注入口１２の段差部１２ａに当たるまで、奥に向かって押し込む。
この逆止弁３０の装着状態において、第２部分３７の最大径部３７ｘが、注入口１２の最大径部１２ｘに接しており、逃がし溝３５はスリーブ１０の内部空間に連なっている。
【００４０】
上記スリーブ１０の注入口１２の最大径部１２ｘが最大交差にある場合には、図３（Ａ）に示すように、逆止弁３０の第２部分３７は殆ど弾性変形せず、逃がし幅３５の溝幅も狭くならない。
この場合には、グラウト材の注入後に逆止弁３０からノズルを離した時に、グラウト材の圧力が逆止弁３０に加わり、逆止弁３０が外に向かって変位するが、上記注入口１２のテーパ面１２ｙの作用により、最大径部３７ｘの弾性変形量が増大して径が縮小し、これに伴い最大径部３７ｘとテーパ面１２ｙの摩擦抵抗が増大するので、逆止弁３０が注入口１２から外れるのを防止することができる。この場合、逃がし溝３５にグラウト材が入り込むことによっても、最大径部３７ｘとテーパ面１２ｙの間の摩擦抵抗の増大を助長できる。
【００４１】
注入口１２の最大径部１２ａが最小交差またはそれに近い場合には、図３（Ｂ）に示すように、第２部分３７の最大径部３７ｘの自然状態の径が注入口１２の最大径部１２ｘより小さいので第２部分３７が弾性変形して縮径する。この際、第２部分３７がその内側の逃がし溝３５に向かって弾性変形する（逃がし溝３５の溝幅を狭めるように弾性変形する）ので、第２部分３７の径が大きく縮小しても、弾性力が急激に増大せず、注入口１２への装着は容易である。
この場合には、第２部分３７の最大径部３７ｘと注入口１２の最大径部１２ｘとの間に最初から十分な摩擦抵抗が働くこと、および上述したと同様に、注入口１２のテーパ面１２ｙの作用により逆止弁３０の外方向への変位に伴って摩擦抵抗が増大ことにより、逆止弁３０が注入口１２から外れるのを防止することができる。
【００４２】
図４は他の実施形態をなす逆止弁３０’を示す。この逆止弁３０’において、最初の実施形態の逆止弁３０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。この実施形態では第２部分３７’の外周形状だけが最初の実施形態と異なる。第２部分３７’の外周はテーパ面を含まずに円筒面をなしており、その先端縁部だけが径方向、外方向に突出して環状の最大径部３７ｘ’となっている。
【００４３】
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、注入口がテーパをなすことを条件に、逆止弁３０の最大径部３７が、注入口１２の最大公差にある時の最大径部１２ｘより若干小さくてもよい。
また、逆止弁３０の最大径部３７は、注入口１２の最大径部１２ｘより大きくてもよい。この場合には、注入口１２が最大公差にある場合でも、逆止弁３０の第２部分３７は弾性変形する。この条件は、注入口の内周がテーパ面でなく円筒面である場合には必須条件である。
【００４４】
第１実施形態において、本体部３１のベース部分３８の外周が円筒面をなし、第２部分３７の外周だけがテーパ面をなしていてもよい。
最大径部は、上記実施形態のように連続した環状でなく、周方向に延びる複数部分で非連続に環状をなしていてもよい。
【００４５】
本発明の弁は、本体部の下流端にダイヤフラムを一体に形成し、このダイヤフラムに十字の切り込み線を入れて４つのフラップを形成することにより弁部を得てもよい。この場合、ノズルがフラップを押しのけるようにして挿入され、グラウト材の充填後にノズルを抜くことにより、フラップが元に戻りグラウト材の逆流を防止する。
【００４６】
本実施形態では、本体部の内周がノズルのための受部となっているが、本体部の上流側に受部を一体に形成し、この受部でノズルを受けるようにしてもよい。この場合には、本体部が注入口に嵌め込まれ、受部が注入口の外に配置される。
【００４７】
鉄筋連結装置のスリーブは、内周に雌ねじを形成してなるねじ連結部と、このねじ連結部と同軸をなして設けられた筒部とを有するものであってもよい。この場合、ねじ連結部にはねじ鉄筋の端部がねじ込まれて連結される。他方、筒部には異形鉄筋の端部が挿入されて、この筒部に充填され硬化されたグラウト材により、スリーブと異形鉄筋との連結がなされる。
排出確認口が小径の場合には栓を省くことができる。
【００４８】
本発明の鉄筋連結装置は、垂直の異形鉄筋同士を連結する装置にも適用できる。
本発明の逆止弁は、鉄筋連結装置におけるグラウト材注入のためだけではなく、他のあらゆる用途に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、鉄筋連結装置においてグラウト材の注入を受ける逆止弁等に適用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１ ねじ鉄筋（異形鉄筋）
５ 鉄筋連結装置
１０ スリーブ（装着対象）
１２ 注入口（装着口）
１２ａ 段差部
１２ｘ 最大径部
１２ｙ テーパ面
３０、３０’ 逆止弁（弁）
３１ 本体部
３２ フラップ（弁部）
３５ 逃がし溝
３６ 第１部分
３７、３７’ 第２部分
３７ｘ、３７ｘ’ 最大径部
３７ｙ テーパ面
３８ ベース部分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性材料からなる弁と、この弁の装着構造と、この弁装着構造を用いた鉄筋連結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
グラウト材を用いる鉄筋連結装置では、２本の異形鉄筋の端部をスリーブに挿入し、スリーブの周壁の注入口から充填されたグラウト材の硬化により、少なくとも１本の異形鉄筋をスリーブと連結するようになっている。
【０００３】
特許文献１には、上記グラウト材注入のためのゴム製の逆止弁が開示されている。この逆止弁は、スリーブの注入口に装着される環状の本体部と、この本体部の下流端から互いに近づくように斜めに延びる弾性変形可能な複数のフラップ（弁部）とを備えている。
【０００４】
注入ノズルを上記逆止弁にあてがってグラウト材を注入すると、フラップが開いてグラウト材の流通を許容し、注入終了後にフラップはグラウト材に押されて閉じる。これにより、グラウト材の逆流を阻止するのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許４３７３６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の逆止弁において、上記本体部の外周面が単なる円筒面をなしている場合には、その径を注入口の内径より若干小さくし、弾性的に圧縮させながら注入口に嵌め込む必要がある。これにより、グラウト材の注入を終えてノズルを逆止弁から離した時に、逆止弁がグラウト材からの圧力を受けても注入口内周との摩擦が抵抗となって外れない。
【０００７】
しかし、上記スリーブは鋳物で造られるため注入口の内径の公差が比較的大きい。注入口の内径が最小公差の場合、逆止弁の嵌め込みの際に大きな力が必要となる。また、注入口の内径が最大公差の場合、逆止弁の嵌め込みが緩くなり、グラウト材の圧力により注入口から外れ易くなる。
【０００８】
特許文献１では、本体部の外周に軸方向に伸びる突起が周方向に離れて複数形成されており、この突起の弾性圧縮により抜け止めをなしているが、上記不都合を解消しきれていない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、環状の本体部と、この本体部に一体に形成された弁部とを有する、弾性材料からなる弁において、
上記本体部は、その軸方向に延びて先端面に開口する環状の逃がし溝と、この逃がし溝の内側に位置する第１部分と、この逃がし溝の外側に位置する第２部分と、上記逃がし溝の反対側に位置し上記第１部分と第２部分とを連ねるベース部分とを有し、
上記第１部分には上記弁部が連なり、上記第２部分には上記ベース部分から離れた位置において、当該第２部分の他の部位より大きな径を有する最大径部が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、弁は、本体部の第２部分の最大径部が装着対象の装着口の内周面に当たった状態で、装着口に嵌め込まれ、第２部分の弾性変形により装着口の径のばらつきを吸収でき、装着口内周との良好な摩擦を確保できる。しかも、第２部分がその内側の逃がし溝に向かって弾性変形するので、比較的小さな装着口に対応して第２部分の径が大きく縮小しても、弾性力が急激に増大せず、装着口への装着は容易である。なお、装着口の内周が円筒面である場合には、装着口の径が最大公差の時に第２部分が弾性変形する必要であるが、装着口の内周がテーパをなしている場合には、装着口の径が最大公差の時に第２部分の弾性変形は殆ど無くてもよい。
弁部は、逃がし溝の内側の第１部分に連なっており、第２部分の弾性変形の影響を受けないので、本来の機能を果たすことができる。
【００１１】
好ましくは、上記最大径部が上記第２部分の先端縁部に形成されている。
これによれば、第２部分を広い領域にわたって弾性変形させることができる。
【００１２】
好ましくは、上記本体部の第２部分の外周は、上記最大径部から上記ベース部分に向かって径が漸減するテーパ面を含む。
これによれば、第２部分が弾性変形した時に装着口の内周との接触領域を増大させることができる。
【００１３】
好ましくは、上記弁部が複数の弾性変形可能なフラップを有し、これらフラップが、自然状態で、上記第１部分から先端に向かって互いに近づくように傾斜しており、これにより逆止弁として機能する。
これによれば、グラウト材等の流体を注入後に逆流を確実に阻止できる。
【００１４】
本発明の他の態様は、弁装着構造において、上記弁と、装着口を有する装着対象とを備え、上記弁が上記本体部の先端側を奥にするようにして上記装着口に嵌められ、上記装着口の内周は、上記弁の第２部分の先端縁部を係止する段差部と、この段差部から装着口の開口端に向かって径が漸減するするテーパ面を含み、この装着口のテーパ面の開口端側の径が上記逆止弁の第２部分の最大径部より小さいことを特徴とする。
これによれば、弁が、注入された流体から逆方向の圧力を受けて装着口の開口端方向へ変位すると、装着口内周のテーパ面の作用により、第２部分の弾性変形量が増大し、第２部分と装着口内周との摩擦が増大するので、弁が装着口から外れるのを確実に防止できる。
【００１５】
好ましくは、上記弁装着構造において、上記弁の上記第２部分の外周は、上記最大径部から上記ベース部分に向かって径が漸減するテーパ面を含み、この第２部分のテーパ面は上記装着口のテーパ面のテーパ角より大きい。
これによれば、第２部分が弾性変形した時に装着口の内周との接触領域を増大させることができる。
【００１６】
本発明のさらに他の態様は、鉄筋連結装置において、２本の異形鉄筋の端部を連結する装置であって、スリーブを備え、このスリーブは軸線方向の少なくとも一方側が、異形鉄筋の端部をグラウト材を介して連結する筒部となっており、この筒部が上記装着対象として提供され、その周壁に上記弁装着構造が設けられ、上記弁を介してグラウト材を注入することを特徴とする。
これによれば、鉄筋連結のためのグラウト材の注入を良好に行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、装着口の径のばらつきに拘わらず、弁を円滑に装着口に装着でき、しかも装着口内周との良好な摩擦を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（Ａ）は本発明の一実施形態に係わる鉄筋連結装置の縦断面図であり、（Ｂ）は同装置で用いられるスリーブの縦断面図である。
【図２】同鉄筋連結装置で用いられる逆止弁を拡大して示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図、（Ｃ）は底面図である。
【図３】上記逆止弁の上記スリーブへの装着構造を拡大して示す縦断面図であり、（Ａ）は注入口の径が大きい場合、（Ｂ）は注入口の径が小さい場合をそれぞれ示す。
【図４】逆止弁の他の実施形態を示す図３（Ａ）相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１（Ａ）には、一直線上に配置された２本の異形鉄筋１を連結する鉄筋連結装置５が示されている。異形鉄筋１は、図示のようなねじ節１ａを有するねじ鉄筋でもよいし、外周に軸方向に延びる縦リブを有するとともに所定ピッチで横リブを有する通常の竹節鉄筋でも良い。
【００２０】
本実施形態の連結装置５は、１本の金属鋳物からなる円筒形状のスリーブ１０（装着対象）を備えている。図１（Ｂ）に示すように、スリーブ１０の両端内周のそれぞれには、環状リブ１１ａ，１１ｂが形成されており、これら環状リブ１１ａ、１１ｂ間に環状の収容凹部１１ｃが形成されている。図１（Ａ）に示すように、これら収容凹部１１ｃには環状のゴム製のシール材２０が嵌め込まれている。なお、図示のシール材２０は、異形鉄筋１の挿入により弾性変形された状態で示されている。
【００２１】
上記スリーブ１０の一端近傍には、一方のシール材２０に隣接して注入口１２（装着口）が形成されている。この注入口１２には後述する逆止弁３０（弁）が装着されている。
上記スリーブ１０の他端近傍には、他方のシール材２０に隣接して排出確認口１３が形成されている。この排出確認口１３にはゴム製の栓４０が圧入されている。この栓４０には、小径のエア抜き穴（図示しない）が形成されている。
【００２２】
上記スリーブ１０の軸方向長さのそれぞれ半分を占める領域において、スリーブ１０の周壁にはねじ孔１４が形成されている。一方のねじ孔１４は、スリーブ１０の軸方向中央と注入口１２との間に形成されており、他方のねじ孔１４は、スリーブ１０の軸方向中央と排出確認口１３との間に形成されている。これらねじ孔１４には、ボルト５０がねじ込まれるようになっている。
【００２３】
上記注入口１２、排出確認口１３、一対のねじ孔１４は、スリーブ１０の軸芯方向から見た時、互いに重なる位置に配置されている。換言すればスリーブ１０の軸芯と平行をなす１本の直線上に配置されている。
【００２４】
上記スリーブ１０の内周において、ねじ孔１４の形成位置と対峙する領域（軸芯を挟んで反対側の領域）には、ほぼ１８０°の角度範囲にわたって螺旋状に延びる複数の支持リブ１５が、軸芯方向に間隔をおいて形成されている。また、ねじ孔１４の形成位置を含む領域には、ほぼ１８０°の角度範囲にわたって周方向に延びる複数の補助リブ１６が、軸芯方向に間隔をおいて形成されている。
【００２５】
次に、本発明の特徴部をなす逆止弁３０およびその装着構造について、図２、図３を参照しながら詳細に説明する。この逆止弁３０は、合成ゴムＥＰＤＭ等の弾性材料により射出成形され、上記スリーブ１０の注入口１２に嵌る環状の本体部３１と、この本体部３１と一体をなす例えば４枚のフラップ３２（弁部）とを有している。
【００２６】
上記本体部３１は、軸方向に対峙する平坦な両端面３１ａ，３１ｂと、内周３１ｃと外周３１ｄを有している。
本体部３１の内周３１ｃは、端面３１ａ（以下、先端面と称す）から端面３１ｂ（以下、後端面と称す）まで径が漸次増大するテーパをなしており、後述するノズル６０の受部として提供される。
本体部３１の外周３１ｄは、先端面３１ａから後端面３１ｂまで漸次径が減少するテーパをなしている。
【００２７】
上記本体部３１には、その全周にわたって環状の逃がし溝３５が形成されている。この逃がし溝３５は、溝幅が比較的小さく、本体部３１の中心軸線Ｃと同軸をなして軸方向に延び、本体部３１の軸線方向の寸法の過半（例えば約２／３）に相当する深さを有し、先端面３１aに開口している。
【００２８】
上記本体部３１において上記逃がし溝３５と内周３１ｃとの間が環状の第１部分３６として提供され、逃がし溝３５と外周３１ｄとの間が環状の第２部分３７として提供され、逃がし溝３５の奥端と後端面３１ｂとの間（逃がし溝３５の反対側）が環状のベース部分３８として提供される。
上記第１部分３６と第２部分３７は逃がし溝３５を介して離れている。上記ベース部分３８は第１部分３６と第２部分３７を連ねている。
【００２９】
上記本体部３１の外周３１ｄがテーパをなしているため、第２部分３７の先端縁部が環状の最大径部３７ｘとなっている。換言すれば、第２部分３７の外周は、最大径部３７ｘからベース部分３８に向かって径が漸減するテーパ面３７ｙを含んでいる。厳密には、最大径部３７ｘは第２部分３７の先端（本体部３１の先端面３１ａ）から少し離れており、凸曲面をなす短い環状部を介して先端面３１aに連なっている。なお、本明細書における第２部分３７の先端縁部とは、本実施形態のように、先端縁のみならずその近傍部を含む。
【００３０】
上記４枚のフラップ３２は、本体部３１の第１部分３６に周方向に並んで連なり、自然状態において、本体部３１の先端面３１aから突出するとともに互いに近づくように傾斜している。換言すれば、フラップ２３の先部が本体部３１の中心軸線Ｃ（流路２５の中央）に向かうように傾斜している。本実施形態では、フラップ２３の傾斜角度は本体部３１の内周３１ｃのテーパ角度とほぼ等しい。各フラップ３２は、先端に向かって幅が狭くなるような平板形状をなしている。
【００３１】
他方、スリーブ１０の注入口１２の内周は、その軸方向中間部に形成された段差部１２ａと、この段差部１２ａから開口端１２ｂまで径が漸次減少するテーパ面１２ｙを含んでいる。この段差部１２ａとテーパ面１２ｙが交差した部位が、注入口１２の最大径部１２ｘとなる。上記テーパ面１２ｙのテーパ角は、上記逆止弁３０の第２部分３７のテーパ面３７ｙより小さい。
【００３２】
上記構成をなす鉄筋連結装置５の一般的な作用について詳述する。まず一方の異形鉄筋１の端部にスリーブ１０をその全長にわたって挿入しておき、２本の異形鉄筋１，１を一直線上に配置した状態で、スリーブ１０を異形鉄筋１に沿ってずらし、図１（Ａ）に示すように、スリーブ１０の全長の半分ずつを２本の異形鉄筋１，１の端部に被せるようにする。この状態で、環状のシール材２０がスリーブ１０の両端内周と異形鉄筋１の外周との間をシールする。
【００３３】
次に、スリーブ１０の２本のボルト５０をねじ込み、その先端で対応するねじ鉄筋１を支持リブ１５に押し付ける。このようにして２本のねじ鉄筋１にスリーブ１０を仮固定する。
【００３４】
上記仮固定作業に相前後して、注入口１２および排出確認口１３に逆止弁３０および栓４０を嵌め込む。
次に、図２（Ｂ）に示すように上記逆止弁３０の内周３１ｃ（受部）にノズル６０の先端部をあてがい、このノズル６０から逆止弁３０を介して、スリーブ１０内にモルタルやエポキシ樹脂等からなるグラウト材を充填する。なお、ノズル６０の先端面形状は、本体部３１の内周３１ｃの面形状に合致しており、ノズル６０を本体部３１の内周３１ｃに押し付けることにより、両者の間のシール性は良好なものとなる。
【００３５】
注入ノズル６０からグラウト材が注入されると、グラウト材の注入圧力により、４枚のフラップ３２が弾性変形して流通断面積を広げ、グラウト材の注入を良好に行うことができる。
【００３６】
グラウト材はスリーブ１０内のエアを押しのけながら充填される。このエアは排出確認口１３の栓４０のエア抜き穴から排出される。
上記モルタル６０の注入作業は、排出確認口１３の栓４０のエア抜き穴からグラウト材が漏出するのを確認することにより終了する。
【００３７】
上記グラウト材の注入終了後、逆止弁３０はグラウト材から逆方向の圧力を受ける。これにより、上記４枚のフラップ３２は本体部３１に向かって弾性変形し、本体部３１の端面３１ｂとほぼ同一の平面上またはその近傍に位置するようになり、これによりグラウト材の逆流を阻止することができる。
上記グラウト材が時間の経過に伴って硬化することにより、２本の異形鉄筋１がグラウト材およびスリーブ１０を介して連結される。
【００３８】
次に、逆止弁３０およびその装着構造における本発明の特徴部の作用について図３を参照しながら詳述する。
注入口１２の径の公差は比較的大きい。本実施形態では、注入口１２の最大径部１２ｘの径が最大公差にある場合、自然状態の逆止弁３０における第２部分３７の最大径部３７ｘとほぼ同径とする。注入口１２の開口端１２ｂの径は、公差内において、自然状態の逆止弁３０における第２部分３７の最大径部３７ｘより常に小さい。
【００３９】
逆止弁３０を注入口１２に装着する際、本体部３１の第２部分３７を強制的に弾性的に縮径させて注入口１２の開口端１２ｂから挿入し、その後で第２部分３７の先端縁部が注入口１２の段差部１２ａに当たるまで、奥に向かって押し込む。
この逆止弁３０の装着状態において、第２部分３７の最大径部３７ｘが、注入口１２の最大径部１２ｘに接しており、逃がし溝３５はスリーブ１０の内部空間に連なっている。
【００４０】
上記スリーブ１０の注入口１２の最大径部１２ｘが最大交差にある場合には、図３（Ａ）に示すように、逆止弁３０の第２部分３７は殆ど弾性変形せず、逃がし幅３５の溝幅も狭くならない。
この場合には、グラウト材の注入後に逆止弁３０からノズルを離した時に、グラウト材の圧力が逆止弁３０に加わり、逆止弁３０が外に向かって変位するが、上記注入口１２のテーパ面１２ｙの作用により、最大径部３７ｘの弾性変形量が増大して径が縮小し、これに伴い最大径部３７ｘとテーパ面１２ｙの摩擦抵抗が増大するので、逆止弁３０が注入口１２から外れるのを防止することができる。この場合、逃がし溝３５にグラウト材が入り込むことによっても、最大径部３７ｘとテーパ面１２ｙの間の摩擦抵抗の増大を助長できる。
【００４１】
注入口１２の最大径部１２ａが最小交差またはそれに近い場合には、図３（Ｂ）に示すように、第２部分３７の最大径部３７ｘの自然状態の径が注入口１２の最大径部１２ｘより小さいので第２部分３７が弾性変形して縮径する。この際、第２部分３７がその内側の逃がし溝３５に向かって弾性変形する（逃がし溝３５の溝幅を狭めるように弾性変形する）ので、第２部分３７の径が大きく縮小しても、弾性力が急激に増大せず、注入口１２への装着は容易である。
この場合には、第２部分３７の最大径部３７ｘと注入口１２の最大径部１２ｘとの間に最初から十分な摩擦抵抗が働くこと、および上述したと同様に、注入口１２のテーパ面１２ｙの作用により逆止弁３０の外方向への変位に伴って摩擦抵抗が増大ことにより、逆止弁３０が注入口１２から外れるのを防止することができる。
【００４２】
図４は他の実施形態をなす逆止弁３０’を示す。この逆止弁３０’において、最初の実施形態の逆止弁３０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。この実施形態では第２部分３７’の外周形状だけが最初の実施形態と異なる。第２部分３７’の外周はテーパ面を含まずに円筒面をなしており、その先端縁部だけが径方向、外方向に突出して環状の最大径部３７ｘ’となっている。
【００４３】
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、注入口がテーパをなすことを条件に、逆止弁３０の最大径部３７が、注入口１２の最大公差にある時の最大径部１２ｘより若干小さくてもよい。
また、逆止弁３０の最大径部３７は、注入口１２の最大径部１２ｘより大きくてもよい。この場合には、注入口１２が最大公差にある場合でも、逆止弁３０の第２部分３７は弾性変形する。この条件は、注入口の内周がテーパ面でなく円筒面である場合には必須条件である。
【００４４】
第１実施形態において、本体部３１のベース部分３８の外周が円筒面をなし、第２部分３７の外周だけがテーパ面をなしていてもよい。
最大径部は、上記実施形態のように連続した環状でなく、周方向に延びる複数部分で非連続に環状をなしていてもよい。
【００４５】
本発明の弁は、本体部の下流端にダイヤフラムを一体に形成し、このダイヤフラムに十字の切り込み線を入れて４つのフラップを形成することにより弁部を得てもよい。この場合、ノズルがフラップを押しのけるようにして挿入され、グラウト材の充填後にノズルを抜くことにより、フラップが元に戻りグラウト材の逆流を防止する。
【００４６】
本実施形態では、本体部の内周がノズルのための受部となっているが、本体部の上流側に受部を一体に形成し、この受部でノズルを受けるようにしてもよい。この場合には、本体部が注入口に嵌め込まれ、受部が注入口の外に配置される。
【００４７】
鉄筋連結装置のスリーブは、内周に雌ねじを形成してなるねじ連結部と、このねじ連結部と同軸をなして設けられた筒部とを有するものであってもよい。この場合、ねじ連結部にはねじ鉄筋の端部がねじ込まれて連結される。他方、筒部には異形鉄筋の端部が挿入されて、この筒部に充填され硬化されたグラウト材により、スリーブと異形鉄筋との連結がなされる。
排出確認口が小径の場合には栓を省くことができる。
【００４８】
本発明の鉄筋連結装置は、垂直の異形鉄筋同士を連結する装置にも適用できる。
本発明の逆止弁は、鉄筋連結装置におけるグラウト材注入のためだけではなく、他のあらゆる用途に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、鉄筋連結装置においてグラウト材の注入を受ける逆止弁等に適用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１ ねじ鉄筋（異形鉄筋）
５ 鉄筋連結装置
１０ スリーブ（装着対象）
１２ 注入口（装着口）
１２ａ 段差部
１２ｘ 最大径部
１２ｙ テーパ面
３０、３０’ 逆止弁（弁）
３１ 本体部
３２ フラップ（弁部）
３５ 逃がし溝
３６ 第１部分
３７、３７’ 第２部分
３７ｘ、３７ｘ’ 最大径部
３７ｙ テーパ面
３８ ベース部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の本体部と、この本体部に一体に形成された弁部とを有する、弾性材料からなる弁において、
上記本体部は、その軸方向に延びて先端面に開口する環状の逃がし溝と、この逃がし溝の内側に位置する第１部分と、この逃がし溝の外側に位置する第２部分と、上記逃がし溝の反対側に位置し上記第１部分と第２部分とを連ねるベース部分とを有し、
上記第１部分には上記弁部が連なり、上記第２部分には上記ベース部分から離れた位置において、当該第２部分の他の部位より大きな径を有する最大径部が形成されていることを特徴とする弁。
【請求項２】
上記最大径部が上記第２部分の先端縁部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の弁。
【請求項３】
上記本体部の第２部分の外周は、上記最大径部から上記ベース部分に向かって径が漸減するテーパ面を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の弁。
【請求項４】
上記弁部が複数の弾性変形可能なフラップを有し、これらフラップが、自然状態で、上記第１部分から先端に向かって互いに近づくように傾斜しており、これにより逆止弁として機能する請求項１〜３のいずれかに記載の弁。
【請求項５】
請求項２に記載の弁と、装着口を有する装着対象とを備え、上記弁が上記本体部の先端側を奥にするようにして上記装着口に嵌められ、
上記装着口の内周は、上記弁の第２部分の先端縁部を係止する段差部と、この段差部から装着口の開口端に向かって径が漸減するするテーパ面を含み、この装着口のテーパ面の開口端側の径が上記逆止弁の第２部分の最大径部より小さいことを特徴とする弁装着構造。
【請求項６】
上記弁の上記第２部分の外周は、上記最大径部から上記ベース部分に向かって径が漸減するテーパ面を含み、この第２部分のテーパ面は上記装着口のテーパ面のテーパ角より大きいことを特徴とする請求項５に記載の弁装着構造。
【請求項７】
２本の異形鉄筋の端部を連結する装置であって、スリーブを備え、このスリーブは軸線方向の少なくとも一方側が、異形鉄筋の端部をグラウト材を介して連結する筒部となっており、この筒部が上記装着対象として提供され、その周壁に請求項５または６に記載の弁装着構造が設けられ、上記弁を介してグラウト材を注入することを特徴とする鉄筋連結装置。
【請求項１】
環状の本体部と、この本体部に一体に形成された弁部とを有する、弾性材料からなる弁において、
上記本体部は、その軸方向に延びて先端面に開口する環状の逃がし溝と、この逃がし溝の内側に位置する第１部分と、この逃がし溝の外側に位置する第２部分と、上記逃がし溝の反対側に位置し上記第１部分と第２部分とを連ねるベース部分とを有し、
上記第１部分には上記弁部が連なり、上記第２部分には上記ベース部分から離れた位置において、当該第２部分の他の部位より大きな径を有する最大径部が形成されていることを特徴とする弁。
【請求項２】
上記最大径部が上記第２部分の先端縁部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の弁。
【請求項３】
上記本体部の第２部分の外周は、上記最大径部から上記ベース部分に向かって径が漸減するテーパ面を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の弁。
【請求項４】
上記弁部が複数の弾性変形可能なフラップを有し、これらフラップが、自然状態で、上記第１部分から先端に向かって互いに近づくように傾斜しており、これにより逆止弁として機能する請求項１〜３のいずれかに記載の弁。
【請求項５】
請求項２に記載の弁と、装着口を有する装着対象とを備え、上記弁が上記本体部の先端側を奥にするようにして上記装着口に嵌められ、
上記装着口の内周は、上記弁の第２部分の先端縁部を係止する段差部と、この段差部から装着口の開口端に向かって径が漸減するするテーパ面を含み、この装着口のテーパ面の開口端側の径が上記逆止弁の第２部分の最大径部より小さいことを特徴とする弁装着構造。
【請求項６】
上記弁の上記第２部分の外周は、上記最大径部から上記ベース部分に向かって径が漸減するテーパ面を含み、この第２部分のテーパ面は上記装着口のテーパ面のテーパ角より大きいことを特徴とする請求項５に記載の弁装着構造。
【請求項７】
２本の異形鉄筋の端部を連結する装置であって、スリーブを備え、このスリーブは軸線方向の少なくとも一方側が、異形鉄筋の端部をグラウト材を介して連結する筒部となっており、この筒部が上記装着対象として提供され、その周壁に請求項５または６に記載の弁装着構造が設けられ、上記弁を介してグラウト材を注入することを特徴とする鉄筋連結装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２６１９６（Ｐ２０１２−２６１９６Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６６９８８（Ｐ２０１０−１６６９８８）
【出願日】平成２２年７月２６日（２０１０．７．２６）
【出願人】（３９００２６７２３）東京鐵鋼株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２６日（２０１０．７．２６）
【出願人】（３９００２６７２３）東京鐵鋼株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
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