鉄筋への定着部材取付け方法と定着用鉄筋
【課題】加工の手間を省きながら、鉄筋に対して定着板をガタツキのないよう強固に固定することができる鉄筋の定着板構造を提供する。
【解決手段】鉄筋１を挿通することのできる定着部材２５と、前部に定着部材２５の嵌め込み部３０と、その後部に拡径部３１を成形するための成形凹部３２を設けた成形金型２４とを用い、前記鉄筋１の先端部周辺を加熱した状態で鉄筋１と成形金型２４を相対的に接近動させ、鉄筋１に軸方向の圧縮力を加えることで、前記鉄筋１の先端部を成形凹部３２内の形状に合う拡径部３１に成形し、前記拡径部３１の成形後も鉄筋１に軸方向の圧縮力を加えることで、この鉄筋１の定着部材２５の外面側に位置する部分に、鉄筋１よりも大径となる隆起部分３６を定着部材２５の外面に密着する状態で形成する。
【解決手段】鉄筋１を挿通することのできる定着部材２５と、前部に定着部材２５の嵌め込み部３０と、その後部に拡径部３１を成形するための成形凹部３２を設けた成形金型２４とを用い、前記鉄筋１の先端部周辺を加熱した状態で鉄筋１と成形金型２４を相対的に接近動させ、鉄筋１に軸方向の圧縮力を加えることで、前記鉄筋１の先端部を成形凹部３２内の形状に合う拡径部３１に成形し、前記拡径部３１の成形後も鉄筋１に軸方向の圧縮力を加えることで、この鉄筋１の定着部材２５の外面側に位置する部分に、鉄筋１よりも大径となる隆起部分３６を定着部材２５の外面に密着する状態で形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンクリートに埋設する各種鉄筋の端部に定着部材を固定する鉄筋への定着部材取付け方法と、端部に定着部材を取付けた定着用鉄筋に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物の柱や梁等に埋設する鉄筋は、その強度を担保するため、従来の鉄筋端部を折り曲げたフックに代えて、鉄筋の端部に外径がこの鉄筋よりも大径のリング状となる定着部材を固着することが行なわれている。
【０００３】
図８と図９は、従来の鉄筋端部に対する定着部材の固着方法を示し、鉄筋１を挿通することのできる内径の貫通孔２を有する厚肉で環状の定着部材３と周知の圧接器４を用い、図８（ａ）に示すように、圧接器４の一方クランプ５で鉄筋１を、他方クランプ６で加圧用治具鉄筋７をそれぞれ固持して同軸心で対向するように配置し、一方クランプ５の位置決め用治具８から鉄筋１の先端側を加圧用治具鉄筋７の側に所定長さ突出させた状態で、この鉄筋１の先端部に定着部材３を外嵌し、定着部材３を位置決め用治具８に当接させた状態で、定着部材３から突出する鉄筋の先端部をバーナー９の火炎で加熱する。
【０００４】
このとき、鉄筋１の先端側を加圧用治具鉄筋７の側に所定長さ突出させるため、鉄筋１の先端から定規で寸法を測った位置の外周にマーキングを施し、このマーキングを位置決め用治具８の外面に合わせるようにしている。
【０００５】
図８（ｂ）に示すように、バーナー９での加熱が完了すると、他方クランプ６で加圧用治具鉄筋７を所定ストロークだけ前進移動させ、鉄筋１の先端部を軸方向に加圧することで、鉄筋１よりも大径で定着部材３よりも小径の拡径部１０を成形する。
【０００６】
次に、一方クランプ５による鉄筋１の固持を解き、この一方クランプ５を退動位置にして定着部材３から離反させ、加圧用治具鉄筋７に拡径部１０が当接する状態で、再び一方クランプ５で鉄筋１の途中を固持し、図９（ｃ）のように、鉄筋１の定着部材３を挟んで拡径部１０と反対側の位置をバーナー９の火炎で加熱し、バーナー９での加熱が完了すると、図９（ｄ）のように、一方クランプ５を他方クランプ６側に移動させることで鉄筋１に軸方向の加圧を加え、この鉄筋１の前記加熱部分を鉄筋１よりも大径で定着部材３よりも小径の隆起部分１１に形成するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
このようにして作成された定着用鉄筋は、定着部材３を拡径部１０と隆起部分１１で両側から挟むことで、鉄筋１に対して軸方向に抜け止めとなるよう固定した構造になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１９４０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記した定着部材３の固着方法は、鉄筋１に対して拡径部１０と隆起部分１１を別の工程で加工するので、鉄筋１に対して寸法位置のマーキングを施したり、加工途中で一方クランプ５による鉄筋１のクランプ位置を変更しなければならず、その分加工時間が長くかかるという問題がある。
【００１０】
また、拡径部１０と隆起部分１１の加工において、鉄筋１の加熱は、外嵌する定着部材３を挟んで拡径部１０となる部分と隆起部分１１となる部分を別個に加熱するため、鉄筋に対する加熱に連続性がなく、鉄筋１の定着部材３で覆われた部分は加熱されないため、この部分に拡径は生じないと共に、隆起部分１１の加工時には定着部材３を固定保持する部分が全くないため、拡径部１０と隆起部分１１の間で定着部材３を強固に締め付け固定化するのが困難であり、どうしても定着部材３に軸方向のガタツキが発生したり、鉄筋１に対して定着部材３が傾斜した固定状態になりやすく、定着部材の取付けに対して強度的に不具合があるという問題が生じる。
【００１１】
そこで、この発明の課題は、鉄筋への定着部材の固定が鉄筋に対する連続した加熱と加圧によって行え、マーキングを施したり一方クランプによる鉄筋のクランプ位置の変更を不要にし、加工に要する手間と時間を短縮することができると共に、鉄筋に対して定着部材を直角に精度よくガタツキのないよう強固に固定することができる鉄筋への定着部材取付け方法と定着用鉄筋を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、鉄筋を挿通することのできる内径の貫通孔を有する定着部材と、前部に定着部材の嵌め込み部と、その後部に定着部材の外径よりも小径で鉄筋よりも大径の成形凹部を設けた成形金型とを用い、前記嵌め込み部に定着部材を嵌め込んだ成形金型と鉄筋を同軸心の対向状に配置し、前記鉄筋の先端部周辺を加熱した状態で鉄筋と成形金型を相対的に接近動させ、前記鉄筋の先端部を定着部材の貫通孔に挿通させた状態で、鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、前記鉄筋の先端部を成形凹部内の形状に合う拡径部に成形し、更に、拡径部の成形後に鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、この鉄筋の定着部材の外面側に位置する部分に、鉄筋よりも大径となる隆起部分を形成するようにしたものである。
【００１３】
請求項２の発明は、鉄筋を挿通することのできる内径の貫通孔を有する定着部材と、前記鉄筋に軸方向の圧縮力を加える先端面を備えた金型本体及び、この金型本体の先端部に対して着脱可能に嵌合し、先端部内周に定着部材の嵌め込み部が設けられた環状金型の組み合わせからなり、金型本体の先端部に環状金型を嵌め合わせた組み立て状態で、前記嵌め込み部の後部に定着部材よりも小径で鉄筋よりも大径の成形凹部を形成することができる成形金型とを用い、前記嵌め込み部に定着部材を嵌め込んだ環状金型を鉄筋に外嵌挿入した状態で、金型本体と鉄筋を同軸心の対向状に配置し、前記鉄筋の先端部周辺を加熱した状態で、環状金型を前記鉄筋に沿って移動させることで金型本体の先端部に嵌合して成形金型を組立て、この状態で鉄筋と成形金型を相対的に接近動させ、前記鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、この鉄筋の先端部を成形凹部内の形状に合う拡径部に成形し、更に、拡径部の成形後に鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、この鉄筋の定着部材の外面側に位置する部分に、鉄筋よりも大径となる隆起部分を形成するようにしたものである。
【００１４】
請求項３の発明は、上記鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、この鉄筋の定着部材における貫通孔内に位置する部分を拡径させて貫通孔内周と結合させ、鉄筋に対して定着部材を上記拡径部と隆起部分及び貫通孔との結合部分によって固定化するようにしたものである。
【００１５】
請求項４の発明は、鉄筋を挿通することのできる内径の貫通孔を有する定着部材を鉄筋の先端部に外嵌し、この鉄筋の定着部材を挟む両側の位置に、定着部材よりも小径で鉄筋よりも大径の拡径部と隆起部分を設け、この鉄筋の貫通孔内に位置する部分を、拡径により前記貫通孔内周と結合させた拡径結合部にしたものである。
【００１６】
ここで、成形金型に設けた定着部材の嵌め込み部は、この定着部材が丁度納まる内径と深さの環状溝となり、また、成形凹部は、節とリブのある異形鉄筋の外径ｄに対して、軸方向の厚みが０．６ｄ以上、外径が１．３ｄ以上の拡径部を成形する大きさに形成され、前記嵌め込み部と成形凹部は段付の孔になると共に、隆起部分の大きさはこの拡径部よりも小さい範囲になるよう鉄筋押し込み量を設定すればよく、また、定着部材は、鉄筋が呼び名Ｄ３２で最大外径３６ｍｍの場合、外径８０ｍｍ、厚み２０ｍｍ、貫通孔の内径は鉄筋の最大外径３６ｍｍが通過できる条件に設定された厚肉で環状に形成されている。
【００１７】
また、鉄筋は、軸方向に加圧して拡径部と隆起部分を形成するとき、先ず、その先端から拡径部を形成する部分と貫通孔内に位置する部分までの長さ範囲を加熱し、拡径部の成形後に続いて隆起部分を形成する部分を所定の長さ範囲だけ加熱し、このような鉄筋に対する連続的な加熱により、鉄筋の貫通孔内に位置する部分も軸方向の加圧によって拡径し、貫通孔内周と結合させた拡径結合部に形成することができ、また、拡径部と隆起部分の成形時に、定着部材は成形金型で固定保持されて位置決めされているので、拡径部と隆起部分は定着部材の両面に対して密着した状態で拡径することになり、鉄筋に対して定着部材を固定したときの直角精度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によると、嵌め込み部に定着部材を嵌め込んだ成形金型と鉄筋を同軸心の対向状に配置し、先端部周辺を加熱した鉄筋と金型を相対的に接近動させ、前記鉄筋の先端部を定着部材の貫通孔に挿通させて、鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、前記鉄筋の先端部を成形凹部内の形状に合う拡径部に成形し、前記拡径部の成形後も鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、この鉄筋の定着部材の外面側に位置する部分に鉄筋よりも大径となる隆起部分を形成するようにしたので、鉄筋に対する連続的な加熱と加圧によって拡径部と隆起部分を形成することができ、しかも、クランプによる鉄筋のクランプ位置を変えることなく加工が行えるので、鉄筋の加工に要する手間と時間を短縮することができる。
【００１９】
また、成形金型として、金型本体と環状金型の組み合わせ構造を用いることにより、金型本体と鉄筋を同軸心の対向状に配置するとき、予め、鉄筋の先端を金型本体に接近させた配置とすることができ、これにより、鉄筋と成形金型を相対的に接近動させるときの移動ストロークを極力少なくでき、鉄筋の加工能率の向上が図れることになる。
【００２０】
更に、鉄筋の定着部材内に位置する部分も拡径により貫通孔内周と結合させた拡径結合部とすることで、鉄筋に対する定着部材の固定強度が向上し、拡径部と隆起部分の成形時に、定着部材は成形金型で固定保持されているので、拡径部と隆起部分を定着部材の面に沿って拡径させることができ、これにより、鉄筋に対して定着部材を直角に精度よくガタツキのないよう強固に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施の形態の鉄筋への定着部材取付け装置を示す、鉄筋と成形金型をセットした状態の正面図
【図２】第１の実施の形態の鉄筋への定着部材取付け装置を示す、鉄筋と成形金型をセットした状態の斜視図
【図３】（ａ）は定着用鉄筋の加工途中の状態を示す拡大した要部切り欠き正面図、（ｂ）は定着用鉄筋の加工完了の状態を示す拡大した要部切り欠き正面図
【図４】完成した定着用鉄筋の拡大した一部切り欠き斜視図
【図５】（ａ）は第２の実施の形態の鉄筋への定着部材取付け装置を示す、成形金型を分離して鉄筋を加熱する状態を示す要部の縦断正面図、（ｂ）は同じく成形金型を組合わせた状態を示す要部の縦断正面図
【図６】（ｃ）は鉄筋を軸方向に加圧して拡径部を形成した状態を示す要部の縦断正面図、（ｄ）は同じく鉄筋の隆起部分の形成に該当する部分を加熱する状態を示す要部の縦断正面図
【図７】（ｅ）は鉄筋を軸方向に加圧して隆起部分を形成した状態を示す要部の縦断正面図
【図８】（ａ）は従来の定着用鉄筋の加工方法を示す鉄筋加熱状態の正面図、（ｂ）は拡径部加工状態を示す正面図
【図９】（ｃ）は隆起部分の形成箇所に対する加熱状態を示す正面図、（ｄ）は隆起部分の成形状態を示す正面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２３】
図１と図２は、鉄筋への定着部材取付け装置の第１の実施の形態を示し、周知の圧接器２１と、これに取付ける成形金型２４の組み合わせからなり、圧接器２１の一方クランプ２２で加工せんとする鉄筋１を固持し、他方クランプ２３に成形金型２４が取り付けられ、この成形金型２４の内部に定着部材２５がセットされるようになっている。
【００２４】
上記圧接器２１は、図示の場合、外筒２６の軸方向に沿う一端に内筒２７を移動させる油圧シリンダ２８を連結し、一方クランプ２２が外筒の他方端部に固定された固定クランプとなり、他方のクランプ２３が内筒２７と一体に移動する可動クランプになっている。
【００２５】
上記定着部材２５は、軸心に鉄筋１へ挿通する貫通孔２９が設けられた円形板状に形成され、例えば、鉄筋１の「呼び名Ｄ３２」の場合、外径８０ｍｍ、厚み２０ｍｍ、貫通孔２９の直径は鉄筋１の最大径３６ｍｍが丁度挿通できる大きさになっている。
【００２６】
上記成形金型２４は、円軸状となる取付け部２４ｂの前面側に大径となる円筒部２４ｃを同軸心に連成し、取付け部２４ｂに後面で開口するよう設けたねじ孔３４で治具鉄筋３５の先端に螺合固定すると共に、前記円筒部２４ｃの内周で前面側の位置に定着部材２５の嵌め込み部３０と、その後部に定着部材２５よりも小径で鉄筋１よりも大径の拡径部３１を成形するための成形凹部３２が設けられ、この嵌め込み部３０と成形凹部３２は段付孔の構造になっていると共に、嵌め込み部３０は、定着部材２５の外径が丁度納まる内径と、厚みが丁度納まる深さの溝孔となり、この嵌め込み部３０に嵌め込んだ定着部材２５は、成形金型２４の外部からねじ込む複数のボルト３３によって固定することができるようになっている。なお、治具鉄筋３５は圧接器２１の他方クランプ２３で固持する。
【００２７】
上記成形凹部３２は、節とリブのある異形鉄筋１の「呼び名Ｄ」に対して、例えば、軸方向の厚み（深さ）が０．６Ｄ以上、その内径は外径が１．３Ｄ以上の拡径部３１を成形することができる大きさに形成されている。ちなみに、鉄筋１には、「呼び名Ｄ」が１０から５１まである。
【００２８】
この成形凹部３２は、図示の場合、内周面が嵌め込み部３０の側が大径のテーパとなり、後部の小径側内端面は成形金型２４の軸心と直角で、鉄筋１と成形金型２４の相対的な接近時に鉄筋１に軸方向の圧縮力を加える平坦面３２ａとなり、この平坦面３２ａには、軸心上の位置に略半球状の突起２４ａを突設し、この成形凹部３２によって拡径部３１を成形するとき、突起２４ａで鉄筋１の半径方向への拡径効率がよくなるようにしている。
【００２９】
この突起２４ａは、高さ寸法が１０ｍｍ程度、最大外径が鉄筋１の直径に応じて１０〜３０ｍｍ程度の大きさに設定され、鉄筋１に軸方向の圧縮力を加えたとき、鉄筋１の先端面を半径方向に押し広げ、鉄筋１の先端部分を成形凹部３２の内部形状に効率よく変形させる役目をしている。なお、上記成形凹部３２は、図示のようなテーパ形状だけでなく、ストレートの内周に形成してもよい。
【００３０】
次に、第１の実施の形態の定着部材取付け装置を用いた定着用鉄筋の加工方法を説明する。
【００３１】
図１と図２のように、ボルト２２ａの締め付けにより圧接器２１の一方クランプ２２で鉄筋１を固持し、他方クランプ２３に治具鉄筋３５をボルト２３ａの締め付けで固持することで成形金型２４を取付け、この成形金型２４の嵌め込み部３０に定着部材２５を嵌め込んでボルト３３で固定する。
【００３２】
上記鉄筋１と成形金型２４は同軸心状で、一方クランプ２２と他方クランプ２３の間で対向する配置となり、鉄筋１の先端側は、加工に必要な長さが一方クランプ２２から他方クランプ２３に向けて突出している。
【００３３】
上記の状態で、鉄筋１の先端から拡径部３１と拡径結合部３８の形成に必要な長さ範囲の先端部周辺をバーナー３７の火炎で連続的に加熱し、鉄筋１の前記部分が所定温度まで昇温して軟化すると、圧接器２１の油圧シリンダ２８に油圧を供給し、図１に矢印で示すように、他方クランプ２３を一方クランプ２２に向けて移動させ、前進した成形金型２４は前記鉄筋１の先端部に定着部材２５の貫通孔２９が挿通し、鉄筋１の先端面に成形凹部３２内の突起２４ａが当接した状態で更に他方クランプ２３の前進動を続けると、突起２４ａと続いて平坦面３２ａで鉄筋１に軸方向の圧縮力を加えることになり、従って、鉄筋１の軟化した先端部は、軸方向に加圧されて押し潰されることで径方向に拡径するように変形し、成形凹部３２内の形状に合う拡径部３１に成形される。
【００３４】
このとき、成形凹部３２は定着部材２５の貫通孔２９よりも大径になっているので、成形される拡径部３１の定着部材２５側の部分は、定着部材２５の側面に密着するような形状に変形しながら拡径する。
【００３５】
上記鉄筋１の先端部周辺は、先端から拡径部３１と拡径結合部３８の形成に必要な長さ範囲が連続的に加熱されているので、鉄筋１の先端部が変形して成形凹部３２内を埋める拡径部３１になると、鉄筋１に加わる軸方向の圧縮力で、鉄筋１の定着部材２５に設けた貫通孔２９内に位置する部分も拡径することになり、従って、鉄筋１の定着部材２５に設けた貫通孔２９内に位置する部分は、貫通孔２９との隙間を埋めることで貫通孔２９の内周と結合する拡径結合部３８になる。
【００３６】
上記のように、鉄筋１の先端部を拡径部３１と拡径結合部３８に成形すると、鉄筋１の定着部材２５の外側面から突出する部分を、隆起部分３６の形成に必要な長さ範囲にわたってバーナー３７により加熱し、続けて鉄筋１に軸方向の圧縮力を加えると、鉄筋１の定着部材２５の外面から突出する部分は、軸方向に押し潰されることで径方向に拡径するように変形し、図３（ａ）のように、鉄筋１よりも大径となる隆起部分３６になる。ちなみに、この隆起部分３６は、鉄筋１の呼び名Ｄに対して、軸方向の幅は０．６Ｄ程度、外径は１．２Ｄ程度の大きさとする。
【００３７】
このとき、定着部材２５は成形金型２４に固定され、鉄筋１の軸心に対して直角の配置で固定保持されているので、隆起部分３６は定着部材２５の外側面に沿うよう変形し、定着部材２５の外側面に密着することになる。
【００３８】
このようにして、鉄筋１に拡径部３１と隆起部分３６及び拡径結合部３８を加工すると、図３（ｂ）に示すように、成形金型２４のボルト３３を緩めて定着部材２５の固定を解き、他方クランプ２３と共に成形金型２４を鉄筋１から離反する後退位置に戻すと、定着部材２５及び拡径部３１から成形金型２４が抜け、一方クランプ２２から鉄筋１を取外せば作業が完了し、図４のような定着用鉄筋１ａが完成する。
【００３９】
この定着用鉄筋１ａは、鉄筋１の先端にこの鉄筋１よりも大径となる定着部材２５を鍔状に外嵌し、これを拡径部３１と隆起部分３６で両側から挟むことで、鉄筋に対して軸方向に移動しないよう固定し、同時に、貫通孔２９に収まる部分が貫通孔２９の内周と結合する拡径結合部３８となる構造となり、定着部材２５が鉄筋１をコンクリートに埋設したときの定着部分となる。
【００４０】
次に、図５乃至図７に示す第２の実施の形態の定着部材取付け装置を説明する。なお、上述した第１の実施の形態の定着部材取付け装置と同一部分には同一符号を付して説明に代える。
【００４１】
この第２の実施の形態の定着部材取付け装置は、周知の圧接器と、これに取付ける成形金型２４ｂの組み合わせからなり、この成形金型２４ｂは金型本体４１と環状金型４２の分割構造となっている。なお、前記圧接器は第１の実施の形態で説明したものと等しい構造であるので図示省略している。
【００４２】
上記成形金型２４ｂは、鉄筋１に軸方向の圧縮力を加える先端面３２ａを備えた金型本体４１と、この金型本体４１の先端部に対して着脱可能に嵌合し、先端部内周に定着部材２５の嵌め込み部３０が設けられた環状金型４２からなり、金型本体４１の先端部に環状金型４２を嵌め合わせた組み立て状態で、前記嵌め込み部３０の後部に内径が定着部材２５よりも小径で鉄筋１よりも大径の成形凹部３２を形成することができるようになっている。
【００４３】
上記金型本体４１は、治具鉄筋３５の先端に一体成形又は螺合固定した円軸状に形成され、その外周で後端側の位置にフランジ４３が設けられた構造となり、上記成形凹部３２の最大内径よりも少し大きな外径を有し、先端面が成形凹部３２を形成したときの内端となる平坦面３２ａになり、この平坦面３２ａの軸心の位置に突起２４ａが突設されている。
【００４４】
上記環状金型４２は、上記フランジ４３と同程度の外径を有する円筒状に形成され、前面側の内周位置に定着部材２５の嵌め込み部３０と、後面側内周の位置に金型本体４１への嵌合孔４４と、前記嵌め込み部３０と嵌合孔４４の間の内周に、上記平坦面３２ａとで成形凹部３２を形成するテーパ孔４５とが同軸心の配置で設けられている。
【００４５】
上記嵌め込み部３０は、定着部材２５の外径が丁度納まる内径と、厚みが丁度納まる深さの溝孔となり、テーパ孔４５は嵌め込み部３０の側が大径で嵌合孔４４の側が小径のテーパとなっている。なお、前記テーパ孔４５に代えてストレート孔を採用してもよい。
【００４６】
この環状金型４２の嵌合孔４４を金型本体４１の先端側に嵌合した成形金型２４ｂの組み立て状態にすると、テーパ孔４５の小径端が平坦面３２ａで閉鎖され、定着部材２５よりも小径で鉄筋１よりも大径の拡径部３１を成形するための成形凹部３２を形成することになり、金型本体４１と環状金型４２は、成形金型２４ｂの組み立て状態を結合手段４６によって固定化することができるようになっている。
【００４７】
図示の場合、結合手段４６は、金型本体４１のフランジ４３にバネ４７により閉じ方向の弾性を付勢した状態で取付けたフック金具４８と、環状金型４２の外周に設けた凹部４９とで形成し、環状金型４２を金型本体４１に嵌挿すると、フック金具４８の爪先が自動的に凹部４９に係合し、金型本体４１に対して環状金型４２を抜け止め状に固定し、また、フック金具４８の後端側を押し込んで凹部４９との係合を解くと、金型本体４１から環状金型４２をワンタッチで抜き取ることができるようにした構造を例示したが、金型本体４１と環状金型４２の嵌合部分をボルトの締め付けで固定するような構造を採用してもよい。
【００４８】
なお、上記金型本体４１の外周で後端側の位置に設けたフランジ４３は、その前面が環状金型４２の後面の当接面となり、金型本体４１に外嵌した環状金型４２の位置決めを行うことになる。
【００４９】
このフランジ４３は、金型本体４１と一体構造でもよいが、図示の場合、金型本体４１の外周にねじを用いて軸方向に位置調整可能に取付け、成形金型２４ｂの繰り返し使用による各部の摩耗等により、嵌合孔４４の内端面と平坦面３２ａの当接面に隙間が生じたような場合に、フランジ４３を回動操作してこれを修正することができるようにしている。
【００５０】
次に、第２の実施の形態の定着部材取付け装置を用いた定着用鉄筋の加工方法を説明する。
【００５１】
図５（ａ）のように、圧接器の一方クランプで鉄筋１を固持し、先端に金型本体４１を設けた治具鉄筋３５を他方クランプで固持し、鉄筋１の先端面を突起２４ａに接近させて金型本体４１と鉄筋１を同軸心状に対向配置する。
【００５２】
このとき、環状金型４２の嵌め込み部３０に定着部材２５を嵌め込んでボルト３３で固定し、定着部材２５を鉄筋１に外嵌挿入することによって前記環状金型４２を鉄筋１に予め取付け、この環状金型４２を金型本体４１から所定距離だけ離れた位置に待機させておく。
【００５３】
上記の状態で、鉄筋１の先端から拡径部３１と拡径結合部３８の形成に必要な長さ範囲の先端部周辺をバーナー３７の火炎で連続的に加熱し、鉄筋１の前記部分が所定温度まで昇温して軟化すると、図５（ｂ）のように、環状金型４２を鉄筋１に沿って人為的に移動させ、これを金型本体４１の先端部に嵌合し、結合手段４６の係合により固定することにより成形金型２４ｂの組み立てを行い、続いて圧接器の油圧シリンダに油圧を供給し、図６（ｃ）に矢印で示すように、他方クランプを一方クランプに向けて移動させ、成形金型２４ｂが前進することにより、鉄筋１の先端面に成形凹部３２内の突起２４ａが当接した状態で更に他方クランプの前進動を続けると、突起２４ａと続いて平坦面３２ａで鉄筋１に軸方向の圧縮力を加えることになり、従って、鉄筋１の軟化した先端部は、軸方向に加圧されて押し潰されることで径方向に拡径するように変形し、成形凹部３２内の形状に合う拡径部３１に成形される。
【００５４】
このとき、成形凹部３２は定着部材２５の貫通孔２９よりも大径になっているので、成形される拡径部３１の定着部材２５側の部分は、定着部材２５の側面に密着するような形状に変形する。
【００５５】
上記鉄筋１の先端部周辺は、先端から拡径部３１と拡径結合部３８の形成に必要な長さ範囲が連続して加熱されているので、鉄筋１の先端部が変形して成形凹部３２内を埋める拡径部３１になると、鉄筋１に加わる軸方向の圧縮力で、鉄筋１の定着部材２５に設けた貫通孔２９内に位置する部分も拡径することになり、従って、鉄筋１の定着部材２５に設けた貫通孔２９内に位置する部分は、貫通孔２９との隙間を埋めることで貫通孔２９の内周と結合する拡径結合部３８になる。
【００５６】
上記のように、鉄筋１の先端部を拡径部３１と拡径結合部３８に成形すると、図６（ｄ）のように、鉄筋１の定着部材２５の外側面から突出する部分を、隆起部分３６の形成に必要な長さ範囲にわたってバーナー３７により加熱し、続けて鉄筋１に軸方向の圧縮力を加えると、鉄筋１の定着部材２５の外面から突出する部分は、押し潰されることで径方向に拡径するように変形し、図７（ｅ）のように、鉄筋１よりも大径となる隆起部分３６になる。
【００５７】
このとき、定着部材２５は成形金型２４ｂに固定保持され、鉄筋１の軸心に対して直角の配置になっているので、隆起部分３６は定着部材２５の外側面に沿うよう変形し、定着部材２５の外側面に密着することになる。
【００５８】
このようにして、鉄筋１に拡径部３１と隆起部分３６及び拡径結合部３８を加工すると、成形金型２４ｂのボルト３３を緩めて定着部材２５の固定を解き、他方クランプと共に成形金型２４ｂを鉄筋１から離反する後退位置に戻すと、定着部材２５及び拡径部３１から成形金型２４ｂが抜け、一方クランプ２２から鉄筋１を取外せば作業が完了し、鉄筋１の先端にこの鉄筋１よりも大径となる定着部材２５が鍔状に外嵌し、これを拡径部３１と隆起部分３６で両側から挟むことで、鉄筋１に対して軸方向に移動しないよう固定し、同時に、貫通孔２９に収まる部分が貫通孔２９の内周と結合する拡径結合部３８となる図４で示したような定着用鉄筋１ａが完成する。なお、環状金型４２は結合手段４６の係合を解いて金型本体４１から取外すことにより、次回の成形に使用する。
【００５９】
このような第２の実施の形態の定着部材取付け装置においては、金型本体４１から環状金型４２を分離し、この環状金型４２を鉄筋１に沿って移動させて離反位置に待機させておくことにより、上記第１の実施の形態に比べて、成形開始時に環状金型４２の長さに略見合う長さだけ鉄筋１の先端と金型本体４１を接近させた配置にセットでき、これにより、圧接器において、加圧のために必要な移動ストロークを少なくすることができ、このように、移動ストロークが短くなれば既存の圧接器を改良することなくそのまま使用することができるという利点がある。
【００６０】
また、何れの実施の形態においても、上記定着用鉄筋１ａは、拡径部３１と隆起部分３６を鉄筋１に対する連続的な加熱と加圧によって形成することができ、これによって、鉄筋１を加圧する工程を簡素化することで、加工能率の向上が図れることになり、また、定着部材２５が拡径部３１と隆起部分３６で挟まれ、鉄筋１の定着部材２５内に位置する部分も拡径により貫通孔２９の内周と結合させた拡径結合部３８となるので、定着部材２５は軸方向に移動しないよう鉄筋１に対して強固に固定されると共に、定着部材２５を成形金型２４、２４ｂで固定保持した状態で拡径部３１と隆起部分３６を成形するので、拡径部３１と隆起部分３６は定着部材２５の面に沿って拡径することになり、これにより、鉄筋１に対して定着部材２５を直角に精度よくガタツキのないよう強固に固定することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１ 鉄筋
２１ 圧接器
２２ 一方クランプ
２３ 他方クランプ
２４ 成形金型
２４ｂ 成形金型
２５ 定着部材
２６ 外筒
２７ 内筒
２８ 油圧シリンダ
２９ 貫通孔
３０ 嵌め込み部
３１ 拡径部
３２ 成形凹部
３３ ボルト
３４ ねじ孔
３５ 治具鉄筋
３６ 隆起部分
３７ バーナー
３８ 拡径結合部
４１ 金型本体
４２ 環状金型
４３ フランジ
４４ 嵌合孔
４５ テーパ孔
４６ 結合手段
４７ バネ
４８ フック金具
４９ 凹部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンクリートに埋設する各種鉄筋の端部に定着部材を固定する鉄筋への定着部材取付け方法と、端部に定着部材を取付けた定着用鉄筋に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物の柱や梁等に埋設する鉄筋は、その強度を担保するため、従来の鉄筋端部を折り曲げたフックに代えて、鉄筋の端部に外径がこの鉄筋よりも大径のリング状となる定着部材を固着することが行なわれている。
【０００３】
図８と図９は、従来の鉄筋端部に対する定着部材の固着方法を示し、鉄筋１を挿通することのできる内径の貫通孔２を有する厚肉で環状の定着部材３と周知の圧接器４を用い、図８（ａ）に示すように、圧接器４の一方クランプ５で鉄筋１を、他方クランプ６で加圧用治具鉄筋７をそれぞれ固持して同軸心で対向するように配置し、一方クランプ５の位置決め用治具８から鉄筋１の先端側を加圧用治具鉄筋７の側に所定長さ突出させた状態で、この鉄筋１の先端部に定着部材３を外嵌し、定着部材３を位置決め用治具８に当接させた状態で、定着部材３から突出する鉄筋の先端部をバーナー９の火炎で加熱する。
【０００４】
このとき、鉄筋１の先端側を加圧用治具鉄筋７の側に所定長さ突出させるため、鉄筋１の先端から定規で寸法を測った位置の外周にマーキングを施し、このマーキングを位置決め用治具８の外面に合わせるようにしている。
【０００５】
図８（ｂ）に示すように、バーナー９での加熱が完了すると、他方クランプ６で加圧用治具鉄筋７を所定ストロークだけ前進移動させ、鉄筋１の先端部を軸方向に加圧することで、鉄筋１よりも大径で定着部材３よりも小径の拡径部１０を成形する。
【０００６】
次に、一方クランプ５による鉄筋１の固持を解き、この一方クランプ５を退動位置にして定着部材３から離反させ、加圧用治具鉄筋７に拡径部１０が当接する状態で、再び一方クランプ５で鉄筋１の途中を固持し、図９（ｃ）のように、鉄筋１の定着部材３を挟んで拡径部１０と反対側の位置をバーナー９の火炎で加熱し、バーナー９での加熱が完了すると、図９（ｄ）のように、一方クランプ５を他方クランプ６側に移動させることで鉄筋１に軸方向の加圧を加え、この鉄筋１の前記加熱部分を鉄筋１よりも大径で定着部材３よりも小径の隆起部分１１に形成するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
このようにして作成された定着用鉄筋は、定着部材３を拡径部１０と隆起部分１１で両側から挟むことで、鉄筋１に対して軸方向に抜け止めとなるよう固定した構造になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１９４０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記した定着部材３の固着方法は、鉄筋１に対して拡径部１０と隆起部分１１を別の工程で加工するので、鉄筋１に対して寸法位置のマーキングを施したり、加工途中で一方クランプ５による鉄筋１のクランプ位置を変更しなければならず、その分加工時間が長くかかるという問題がある。
【００１０】
また、拡径部１０と隆起部分１１の加工において、鉄筋１の加熱は、外嵌する定着部材３を挟んで拡径部１０となる部分と隆起部分１１となる部分を別個に加熱するため、鉄筋に対する加熱に連続性がなく、鉄筋１の定着部材３で覆われた部分は加熱されないため、この部分に拡径は生じないと共に、隆起部分１１の加工時には定着部材３を固定保持する部分が全くないため、拡径部１０と隆起部分１１の間で定着部材３を強固に締め付け固定化するのが困難であり、どうしても定着部材３に軸方向のガタツキが発生したり、鉄筋１に対して定着部材３が傾斜した固定状態になりやすく、定着部材の取付けに対して強度的に不具合があるという問題が生じる。
【００１１】
そこで、この発明の課題は、鉄筋への定着部材の固定が鉄筋に対する連続した加熱と加圧によって行え、マーキングを施したり一方クランプによる鉄筋のクランプ位置の変更を不要にし、加工に要する手間と時間を短縮することができると共に、鉄筋に対して定着部材を直角に精度よくガタツキのないよう強固に固定することができる鉄筋への定着部材取付け方法と定着用鉄筋を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、鉄筋を挿通することのできる内径の貫通孔を有する定着部材と、前部に定着部材の嵌め込み部と、その後部に定着部材の外径よりも小径で鉄筋よりも大径の成形凹部を設けた成形金型とを用い、前記嵌め込み部に定着部材を嵌め込んだ成形金型と鉄筋を同軸心の対向状に配置し、前記鉄筋の先端部周辺を加熱した状態で鉄筋と成形金型を相対的に接近動させ、前記鉄筋の先端部を定着部材の貫通孔に挿通させた状態で、鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、前記鉄筋の先端部を成形凹部内の形状に合う拡径部に成形し、更に、拡径部の成形後に鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、この鉄筋の定着部材の外面側に位置する部分に、鉄筋よりも大径となる隆起部分を形成するようにしたものである。
【００１３】
請求項２の発明は、鉄筋を挿通することのできる内径の貫通孔を有する定着部材と、前記鉄筋に軸方向の圧縮力を加える先端面を備えた金型本体及び、この金型本体の先端部に対して着脱可能に嵌合し、先端部内周に定着部材の嵌め込み部が設けられた環状金型の組み合わせからなり、金型本体の先端部に環状金型を嵌め合わせた組み立て状態で、前記嵌め込み部の後部に定着部材よりも小径で鉄筋よりも大径の成形凹部を形成することができる成形金型とを用い、前記嵌め込み部に定着部材を嵌め込んだ環状金型を鉄筋に外嵌挿入した状態で、金型本体と鉄筋を同軸心の対向状に配置し、前記鉄筋の先端部周辺を加熱した状態で、環状金型を前記鉄筋に沿って移動させることで金型本体の先端部に嵌合して成形金型を組立て、この状態で鉄筋と成形金型を相対的に接近動させ、前記鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、この鉄筋の先端部を成形凹部内の形状に合う拡径部に成形し、更に、拡径部の成形後に鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、この鉄筋の定着部材の外面側に位置する部分に、鉄筋よりも大径となる隆起部分を形成するようにしたものである。
【００１４】
請求項３の発明は、上記鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、この鉄筋の定着部材における貫通孔内に位置する部分を拡径させて貫通孔内周と結合させ、鉄筋に対して定着部材を上記拡径部と隆起部分及び貫通孔との結合部分によって固定化するようにしたものである。
【００１５】
請求項４の発明は、鉄筋を挿通することのできる内径の貫通孔を有する定着部材を鉄筋の先端部に外嵌し、この鉄筋の定着部材を挟む両側の位置に、定着部材よりも小径で鉄筋よりも大径の拡径部と隆起部分を設け、この鉄筋の貫通孔内に位置する部分を、拡径により前記貫通孔内周と結合させた拡径結合部にしたものである。
【００１６】
ここで、成形金型に設けた定着部材の嵌め込み部は、この定着部材が丁度納まる内径と深さの環状溝となり、また、成形凹部は、節とリブのある異形鉄筋の外径ｄに対して、軸方向の厚みが０．６ｄ以上、外径が１．３ｄ以上の拡径部を成形する大きさに形成され、前記嵌め込み部と成形凹部は段付の孔になると共に、隆起部分の大きさはこの拡径部よりも小さい範囲になるよう鉄筋押し込み量を設定すればよく、また、定着部材は、鉄筋が呼び名Ｄ３２で最大外径３６ｍｍの場合、外径８０ｍｍ、厚み２０ｍｍ、貫通孔の内径は鉄筋の最大外径３６ｍｍが通過できる条件に設定された厚肉で環状に形成されている。
【００１７】
また、鉄筋は、軸方向に加圧して拡径部と隆起部分を形成するとき、先ず、その先端から拡径部を形成する部分と貫通孔内に位置する部分までの長さ範囲を加熱し、拡径部の成形後に続いて隆起部分を形成する部分を所定の長さ範囲だけ加熱し、このような鉄筋に対する連続的な加熱により、鉄筋の貫通孔内に位置する部分も軸方向の加圧によって拡径し、貫通孔内周と結合させた拡径結合部に形成することができ、また、拡径部と隆起部分の成形時に、定着部材は成形金型で固定保持されて位置決めされているので、拡径部と隆起部分は定着部材の両面に対して密着した状態で拡径することになり、鉄筋に対して定着部材を固定したときの直角精度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によると、嵌め込み部に定着部材を嵌め込んだ成形金型と鉄筋を同軸心の対向状に配置し、先端部周辺を加熱した鉄筋と金型を相対的に接近動させ、前記鉄筋の先端部を定着部材の貫通孔に挿通させて、鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、前記鉄筋の先端部を成形凹部内の形状に合う拡径部に成形し、前記拡径部の成形後も鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、この鉄筋の定着部材の外面側に位置する部分に鉄筋よりも大径となる隆起部分を形成するようにしたので、鉄筋に対する連続的な加熱と加圧によって拡径部と隆起部分を形成することができ、しかも、クランプによる鉄筋のクランプ位置を変えることなく加工が行えるので、鉄筋の加工に要する手間と時間を短縮することができる。
【００１９】
また、成形金型として、金型本体と環状金型の組み合わせ構造を用いることにより、金型本体と鉄筋を同軸心の対向状に配置するとき、予め、鉄筋の先端を金型本体に接近させた配置とすることができ、これにより、鉄筋と成形金型を相対的に接近動させるときの移動ストロークを極力少なくでき、鉄筋の加工能率の向上が図れることになる。
【００２０】
更に、鉄筋の定着部材内に位置する部分も拡径により貫通孔内周と結合させた拡径結合部とすることで、鉄筋に対する定着部材の固定強度が向上し、拡径部と隆起部分の成形時に、定着部材は成形金型で固定保持されているので、拡径部と隆起部分を定着部材の面に沿って拡径させることができ、これにより、鉄筋に対して定着部材を直角に精度よくガタツキのないよう強固に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施の形態の鉄筋への定着部材取付け装置を示す、鉄筋と成形金型をセットした状態の正面図
【図２】第１の実施の形態の鉄筋への定着部材取付け装置を示す、鉄筋と成形金型をセットした状態の斜視図
【図３】（ａ）は定着用鉄筋の加工途中の状態を示す拡大した要部切り欠き正面図、（ｂ）は定着用鉄筋の加工完了の状態を示す拡大した要部切り欠き正面図
【図４】完成した定着用鉄筋の拡大した一部切り欠き斜視図
【図５】（ａ）は第２の実施の形態の鉄筋への定着部材取付け装置を示す、成形金型を分離して鉄筋を加熱する状態を示す要部の縦断正面図、（ｂ）は同じく成形金型を組合わせた状態を示す要部の縦断正面図
【図６】（ｃ）は鉄筋を軸方向に加圧して拡径部を形成した状態を示す要部の縦断正面図、（ｄ）は同じく鉄筋の隆起部分の形成に該当する部分を加熱する状態を示す要部の縦断正面図
【図７】（ｅ）は鉄筋を軸方向に加圧して隆起部分を形成した状態を示す要部の縦断正面図
【図８】（ａ）は従来の定着用鉄筋の加工方法を示す鉄筋加熱状態の正面図、（ｂ）は拡径部加工状態を示す正面図
【図９】（ｃ）は隆起部分の形成箇所に対する加熱状態を示す正面図、（ｄ）は隆起部分の成形状態を示す正面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２３】
図１と図２は、鉄筋への定着部材取付け装置の第１の実施の形態を示し、周知の圧接器２１と、これに取付ける成形金型２４の組み合わせからなり、圧接器２１の一方クランプ２２で加工せんとする鉄筋１を固持し、他方クランプ２３に成形金型２４が取り付けられ、この成形金型２４の内部に定着部材２５がセットされるようになっている。
【００２４】
上記圧接器２１は、図示の場合、外筒２６の軸方向に沿う一端に内筒２７を移動させる油圧シリンダ２８を連結し、一方クランプ２２が外筒の他方端部に固定された固定クランプとなり、他方のクランプ２３が内筒２７と一体に移動する可動クランプになっている。
【００２５】
上記定着部材２５は、軸心に鉄筋１へ挿通する貫通孔２９が設けられた円形板状に形成され、例えば、鉄筋１の「呼び名Ｄ３２」の場合、外径８０ｍｍ、厚み２０ｍｍ、貫通孔２９の直径は鉄筋１の最大径３６ｍｍが丁度挿通できる大きさになっている。
【００２６】
上記成形金型２４は、円軸状となる取付け部２４ｂの前面側に大径となる円筒部２４ｃを同軸心に連成し、取付け部２４ｂに後面で開口するよう設けたねじ孔３４で治具鉄筋３５の先端に螺合固定すると共に、前記円筒部２４ｃの内周で前面側の位置に定着部材２５の嵌め込み部３０と、その後部に定着部材２５よりも小径で鉄筋１よりも大径の拡径部３１を成形するための成形凹部３２が設けられ、この嵌め込み部３０と成形凹部３２は段付孔の構造になっていると共に、嵌め込み部３０は、定着部材２５の外径が丁度納まる内径と、厚みが丁度納まる深さの溝孔となり、この嵌め込み部３０に嵌め込んだ定着部材２５は、成形金型２４の外部からねじ込む複数のボルト３３によって固定することができるようになっている。なお、治具鉄筋３５は圧接器２１の他方クランプ２３で固持する。
【００２７】
上記成形凹部３２は、節とリブのある異形鉄筋１の「呼び名Ｄ」に対して、例えば、軸方向の厚み（深さ）が０．６Ｄ以上、その内径は外径が１．３Ｄ以上の拡径部３１を成形することができる大きさに形成されている。ちなみに、鉄筋１には、「呼び名Ｄ」が１０から５１まである。
【００２８】
この成形凹部３２は、図示の場合、内周面が嵌め込み部３０の側が大径のテーパとなり、後部の小径側内端面は成形金型２４の軸心と直角で、鉄筋１と成形金型２４の相対的な接近時に鉄筋１に軸方向の圧縮力を加える平坦面３２ａとなり、この平坦面３２ａには、軸心上の位置に略半球状の突起２４ａを突設し、この成形凹部３２によって拡径部３１を成形するとき、突起２４ａで鉄筋１の半径方向への拡径効率がよくなるようにしている。
【００２９】
この突起２４ａは、高さ寸法が１０ｍｍ程度、最大外径が鉄筋１の直径に応じて１０〜３０ｍｍ程度の大きさに設定され、鉄筋１に軸方向の圧縮力を加えたとき、鉄筋１の先端面を半径方向に押し広げ、鉄筋１の先端部分を成形凹部３２の内部形状に効率よく変形させる役目をしている。なお、上記成形凹部３２は、図示のようなテーパ形状だけでなく、ストレートの内周に形成してもよい。
【００３０】
次に、第１の実施の形態の定着部材取付け装置を用いた定着用鉄筋の加工方法を説明する。
【００３１】
図１と図２のように、ボルト２２ａの締め付けにより圧接器２１の一方クランプ２２で鉄筋１を固持し、他方クランプ２３に治具鉄筋３５をボルト２３ａの締め付けで固持することで成形金型２４を取付け、この成形金型２４の嵌め込み部３０に定着部材２５を嵌め込んでボルト３３で固定する。
【００３２】
上記鉄筋１と成形金型２４は同軸心状で、一方クランプ２２と他方クランプ２３の間で対向する配置となり、鉄筋１の先端側は、加工に必要な長さが一方クランプ２２から他方クランプ２３に向けて突出している。
【００３３】
上記の状態で、鉄筋１の先端から拡径部３１と拡径結合部３８の形成に必要な長さ範囲の先端部周辺をバーナー３７の火炎で連続的に加熱し、鉄筋１の前記部分が所定温度まで昇温して軟化すると、圧接器２１の油圧シリンダ２８に油圧を供給し、図１に矢印で示すように、他方クランプ２３を一方クランプ２２に向けて移動させ、前進した成形金型２４は前記鉄筋１の先端部に定着部材２５の貫通孔２９が挿通し、鉄筋１の先端面に成形凹部３２内の突起２４ａが当接した状態で更に他方クランプ２３の前進動を続けると、突起２４ａと続いて平坦面３２ａで鉄筋１に軸方向の圧縮力を加えることになり、従って、鉄筋１の軟化した先端部は、軸方向に加圧されて押し潰されることで径方向に拡径するように変形し、成形凹部３２内の形状に合う拡径部３１に成形される。
【００３４】
このとき、成形凹部３２は定着部材２５の貫通孔２９よりも大径になっているので、成形される拡径部３１の定着部材２５側の部分は、定着部材２５の側面に密着するような形状に変形しながら拡径する。
【００３５】
上記鉄筋１の先端部周辺は、先端から拡径部３１と拡径結合部３８の形成に必要な長さ範囲が連続的に加熱されているので、鉄筋１の先端部が変形して成形凹部３２内を埋める拡径部３１になると、鉄筋１に加わる軸方向の圧縮力で、鉄筋１の定着部材２５に設けた貫通孔２９内に位置する部分も拡径することになり、従って、鉄筋１の定着部材２５に設けた貫通孔２９内に位置する部分は、貫通孔２９との隙間を埋めることで貫通孔２９の内周と結合する拡径結合部３８になる。
【００３６】
上記のように、鉄筋１の先端部を拡径部３１と拡径結合部３８に成形すると、鉄筋１の定着部材２５の外側面から突出する部分を、隆起部分３６の形成に必要な長さ範囲にわたってバーナー３７により加熱し、続けて鉄筋１に軸方向の圧縮力を加えると、鉄筋１の定着部材２５の外面から突出する部分は、軸方向に押し潰されることで径方向に拡径するように変形し、図３（ａ）のように、鉄筋１よりも大径となる隆起部分３６になる。ちなみに、この隆起部分３６は、鉄筋１の呼び名Ｄに対して、軸方向の幅は０．６Ｄ程度、外径は１．２Ｄ程度の大きさとする。
【００３７】
このとき、定着部材２５は成形金型２４に固定され、鉄筋１の軸心に対して直角の配置で固定保持されているので、隆起部分３６は定着部材２５の外側面に沿うよう変形し、定着部材２５の外側面に密着することになる。
【００３８】
このようにして、鉄筋１に拡径部３１と隆起部分３６及び拡径結合部３８を加工すると、図３（ｂ）に示すように、成形金型２４のボルト３３を緩めて定着部材２５の固定を解き、他方クランプ２３と共に成形金型２４を鉄筋１から離反する後退位置に戻すと、定着部材２５及び拡径部３１から成形金型２４が抜け、一方クランプ２２から鉄筋１を取外せば作業が完了し、図４のような定着用鉄筋１ａが完成する。
【００３９】
この定着用鉄筋１ａは、鉄筋１の先端にこの鉄筋１よりも大径となる定着部材２５を鍔状に外嵌し、これを拡径部３１と隆起部分３６で両側から挟むことで、鉄筋に対して軸方向に移動しないよう固定し、同時に、貫通孔２９に収まる部分が貫通孔２９の内周と結合する拡径結合部３８となる構造となり、定着部材２５が鉄筋１をコンクリートに埋設したときの定着部分となる。
【００４０】
次に、図５乃至図７に示す第２の実施の形態の定着部材取付け装置を説明する。なお、上述した第１の実施の形態の定着部材取付け装置と同一部分には同一符号を付して説明に代える。
【００４１】
この第２の実施の形態の定着部材取付け装置は、周知の圧接器と、これに取付ける成形金型２４ｂの組み合わせからなり、この成形金型２４ｂは金型本体４１と環状金型４２の分割構造となっている。なお、前記圧接器は第１の実施の形態で説明したものと等しい構造であるので図示省略している。
【００４２】
上記成形金型２４ｂは、鉄筋１に軸方向の圧縮力を加える先端面３２ａを備えた金型本体４１と、この金型本体４１の先端部に対して着脱可能に嵌合し、先端部内周に定着部材２５の嵌め込み部３０が設けられた環状金型４２からなり、金型本体４１の先端部に環状金型４２を嵌め合わせた組み立て状態で、前記嵌め込み部３０の後部に内径が定着部材２５よりも小径で鉄筋１よりも大径の成形凹部３２を形成することができるようになっている。
【００４３】
上記金型本体４１は、治具鉄筋３５の先端に一体成形又は螺合固定した円軸状に形成され、その外周で後端側の位置にフランジ４３が設けられた構造となり、上記成形凹部３２の最大内径よりも少し大きな外径を有し、先端面が成形凹部３２を形成したときの内端となる平坦面３２ａになり、この平坦面３２ａの軸心の位置に突起２４ａが突設されている。
【００４４】
上記環状金型４２は、上記フランジ４３と同程度の外径を有する円筒状に形成され、前面側の内周位置に定着部材２５の嵌め込み部３０と、後面側内周の位置に金型本体４１への嵌合孔４４と、前記嵌め込み部３０と嵌合孔４４の間の内周に、上記平坦面３２ａとで成形凹部３２を形成するテーパ孔４５とが同軸心の配置で設けられている。
【００４５】
上記嵌め込み部３０は、定着部材２５の外径が丁度納まる内径と、厚みが丁度納まる深さの溝孔となり、テーパ孔４５は嵌め込み部３０の側が大径で嵌合孔４４の側が小径のテーパとなっている。なお、前記テーパ孔４５に代えてストレート孔を採用してもよい。
【００４６】
この環状金型４２の嵌合孔４４を金型本体４１の先端側に嵌合した成形金型２４ｂの組み立て状態にすると、テーパ孔４５の小径端が平坦面３２ａで閉鎖され、定着部材２５よりも小径で鉄筋１よりも大径の拡径部３１を成形するための成形凹部３２を形成することになり、金型本体４１と環状金型４２は、成形金型２４ｂの組み立て状態を結合手段４６によって固定化することができるようになっている。
【００４７】
図示の場合、結合手段４６は、金型本体４１のフランジ４３にバネ４７により閉じ方向の弾性を付勢した状態で取付けたフック金具４８と、環状金型４２の外周に設けた凹部４９とで形成し、環状金型４２を金型本体４１に嵌挿すると、フック金具４８の爪先が自動的に凹部４９に係合し、金型本体４１に対して環状金型４２を抜け止め状に固定し、また、フック金具４８の後端側を押し込んで凹部４９との係合を解くと、金型本体４１から環状金型４２をワンタッチで抜き取ることができるようにした構造を例示したが、金型本体４１と環状金型４２の嵌合部分をボルトの締め付けで固定するような構造を採用してもよい。
【００４８】
なお、上記金型本体４１の外周で後端側の位置に設けたフランジ４３は、その前面が環状金型４２の後面の当接面となり、金型本体４１に外嵌した環状金型４２の位置決めを行うことになる。
【００４９】
このフランジ４３は、金型本体４１と一体構造でもよいが、図示の場合、金型本体４１の外周にねじを用いて軸方向に位置調整可能に取付け、成形金型２４ｂの繰り返し使用による各部の摩耗等により、嵌合孔４４の内端面と平坦面３２ａの当接面に隙間が生じたような場合に、フランジ４３を回動操作してこれを修正することができるようにしている。
【００５０】
次に、第２の実施の形態の定着部材取付け装置を用いた定着用鉄筋の加工方法を説明する。
【００５１】
図５（ａ）のように、圧接器の一方クランプで鉄筋１を固持し、先端に金型本体４１を設けた治具鉄筋３５を他方クランプで固持し、鉄筋１の先端面を突起２４ａに接近させて金型本体４１と鉄筋１を同軸心状に対向配置する。
【００５２】
このとき、環状金型４２の嵌め込み部３０に定着部材２５を嵌め込んでボルト３３で固定し、定着部材２５を鉄筋１に外嵌挿入することによって前記環状金型４２を鉄筋１に予め取付け、この環状金型４２を金型本体４１から所定距離だけ離れた位置に待機させておく。
【００５３】
上記の状態で、鉄筋１の先端から拡径部３１と拡径結合部３８の形成に必要な長さ範囲の先端部周辺をバーナー３７の火炎で連続的に加熱し、鉄筋１の前記部分が所定温度まで昇温して軟化すると、図５（ｂ）のように、環状金型４２を鉄筋１に沿って人為的に移動させ、これを金型本体４１の先端部に嵌合し、結合手段４６の係合により固定することにより成形金型２４ｂの組み立てを行い、続いて圧接器の油圧シリンダに油圧を供給し、図６（ｃ）に矢印で示すように、他方クランプを一方クランプに向けて移動させ、成形金型２４ｂが前進することにより、鉄筋１の先端面に成形凹部３２内の突起２４ａが当接した状態で更に他方クランプの前進動を続けると、突起２４ａと続いて平坦面３２ａで鉄筋１に軸方向の圧縮力を加えることになり、従って、鉄筋１の軟化した先端部は、軸方向に加圧されて押し潰されることで径方向に拡径するように変形し、成形凹部３２内の形状に合う拡径部３１に成形される。
【００５４】
このとき、成形凹部３２は定着部材２５の貫通孔２９よりも大径になっているので、成形される拡径部３１の定着部材２５側の部分は、定着部材２５の側面に密着するような形状に変形する。
【００５５】
上記鉄筋１の先端部周辺は、先端から拡径部３１と拡径結合部３８の形成に必要な長さ範囲が連続して加熱されているので、鉄筋１の先端部が変形して成形凹部３２内を埋める拡径部３１になると、鉄筋１に加わる軸方向の圧縮力で、鉄筋１の定着部材２５に設けた貫通孔２９内に位置する部分も拡径することになり、従って、鉄筋１の定着部材２５に設けた貫通孔２９内に位置する部分は、貫通孔２９との隙間を埋めることで貫通孔２９の内周と結合する拡径結合部３８になる。
【００５６】
上記のように、鉄筋１の先端部を拡径部３１と拡径結合部３８に成形すると、図６（ｄ）のように、鉄筋１の定着部材２５の外側面から突出する部分を、隆起部分３６の形成に必要な長さ範囲にわたってバーナー３７により加熱し、続けて鉄筋１に軸方向の圧縮力を加えると、鉄筋１の定着部材２５の外面から突出する部分は、押し潰されることで径方向に拡径するように変形し、図７（ｅ）のように、鉄筋１よりも大径となる隆起部分３６になる。
【００５７】
このとき、定着部材２５は成形金型２４ｂに固定保持され、鉄筋１の軸心に対して直角の配置になっているので、隆起部分３６は定着部材２５の外側面に沿うよう変形し、定着部材２５の外側面に密着することになる。
【００５８】
このようにして、鉄筋１に拡径部３１と隆起部分３６及び拡径結合部３８を加工すると、成形金型２４ｂのボルト３３を緩めて定着部材２５の固定を解き、他方クランプと共に成形金型２４ｂを鉄筋１から離反する後退位置に戻すと、定着部材２５及び拡径部３１から成形金型２４ｂが抜け、一方クランプ２２から鉄筋１を取外せば作業が完了し、鉄筋１の先端にこの鉄筋１よりも大径となる定着部材２５が鍔状に外嵌し、これを拡径部３１と隆起部分３６で両側から挟むことで、鉄筋１に対して軸方向に移動しないよう固定し、同時に、貫通孔２９に収まる部分が貫通孔２９の内周と結合する拡径結合部３８となる図４で示したような定着用鉄筋１ａが完成する。なお、環状金型４２は結合手段４６の係合を解いて金型本体４１から取外すことにより、次回の成形に使用する。
【００５９】
このような第２の実施の形態の定着部材取付け装置においては、金型本体４１から環状金型４２を分離し、この環状金型４２を鉄筋１に沿って移動させて離反位置に待機させておくことにより、上記第１の実施の形態に比べて、成形開始時に環状金型４２の長さに略見合う長さだけ鉄筋１の先端と金型本体４１を接近させた配置にセットでき、これにより、圧接器において、加圧のために必要な移動ストロークを少なくすることができ、このように、移動ストロークが短くなれば既存の圧接器を改良することなくそのまま使用することができるという利点がある。
【００６０】
また、何れの実施の形態においても、上記定着用鉄筋１ａは、拡径部３１と隆起部分３６を鉄筋１に対する連続的な加熱と加圧によって形成することができ、これによって、鉄筋１を加圧する工程を簡素化することで、加工能率の向上が図れることになり、また、定着部材２５が拡径部３１と隆起部分３６で挟まれ、鉄筋１の定着部材２５内に位置する部分も拡径により貫通孔２９の内周と結合させた拡径結合部３８となるので、定着部材２５は軸方向に移動しないよう鉄筋１に対して強固に固定されると共に、定着部材２５を成形金型２４、２４ｂで固定保持した状態で拡径部３１と隆起部分３６を成形するので、拡径部３１と隆起部分３６は定着部材２５の面に沿って拡径することになり、これにより、鉄筋１に対して定着部材２５を直角に精度よくガタツキのないよう強固に固定することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１ 鉄筋
２１ 圧接器
２２ 一方クランプ
２３ 他方クランプ
２４ 成形金型
２４ｂ 成形金型
２５ 定着部材
２６ 外筒
２７ 内筒
２８ 油圧シリンダ
２９ 貫通孔
３０ 嵌め込み部
３１ 拡径部
３２ 成形凹部
３３ ボルト
３４ ねじ孔
３５ 治具鉄筋
３６ 隆起部分
３７ バーナー
３８ 拡径結合部
４１ 金型本体
４２ 環状金型
４３ フランジ
４４ 嵌合孔
４５ テーパ孔
４６ 結合手段
４７ バネ
４８ フック金具
４９ 凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋を挿通することのできる内径の貫通孔を有する定着部材と、
前部に定着部材の嵌め込み部と、その後部に定着部材の外径よりも小径で鉄筋よりも大径の成形凹部を設けた成形金型とを用い、
前記嵌め込み部に定着部材を嵌め込んだ成形金型と鉄筋を同軸心の対向状に配置し、
前記鉄筋の先端部周辺を加熱した状態で鉄筋と成形金型を相対的に接近動させ、
前記鉄筋の先端部を定着部材の貫通孔に挿通させた状態で、鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、前記鉄筋の先端部を成形凹部内の形状に合う拡径部に成形し、
更に、拡径部の成形後に鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、この鉄筋の定着部材の外面側に位置する部分に、鉄筋よりも大径となる隆起部分を形成する鉄筋への定着部材取付け方法。
【請求項２】
鉄筋を挿通することのできる内径の貫通孔を有する定着部材と、
前記鉄筋に軸方向の圧縮力を加える先端面を備えた金型本体及び、この金型本体の先端部に対して着脱可能に嵌合し、先端部内周に定着部材の嵌め込み部が設けられた環状金型の組み合わせからなり、金型本体の先端部に環状金型を嵌め合わせた組み立て状態で、前記嵌め込み部の後部に定着部材よりも小径で鉄筋よりも大径の成形凹部を形成することができる成形金型とを用い、
前記嵌め込み部に定着部材を嵌め込んだ環状金型を鉄筋に外嵌挿入した状態で、金型本体と鉄筋を同軸心の対向状に配置し、
前記鉄筋の先端部周辺を加熱した状態で、環状金型を前記鉄筋に沿って移動させることで金型本体の先端部に嵌合して成形金型を組立て、
この状態で鉄筋と成形金型を相対的に接近動させ、
前記鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、この鉄筋の先端部を成形凹部内の形状に合う拡径部に成形し、
更に、拡径部の成形後に鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、この鉄筋の定着部材の外面側に位置する部分に、鉄筋よりも大径となる隆起部分を形成する鉄筋への定着部材取付け方法。
【請求項３】
上記鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、この鉄筋の定着部材における貫通孔内に位置する部分を拡径させて貫通孔内周と結合させ、鉄筋に対して定着部材を上記拡径部と隆起部分及び貫通孔との結合部分によって固定化する請求項１又は２に記載の鉄筋への定着部材取付け方法。
【請求項４】
鉄筋を挿通することのできる内径の貫通孔を有する定着部材を鉄筋の先端部に外嵌し、この鉄筋の定着部材を挟む両側の位置に、定着部材よりも小径で鉄筋よりも大径の拡径部と隆起部分を設け、この鉄筋の貫通孔内に位置する部分を、拡径により前記貫通孔内周と結合させた拡径結合部にした定着用鉄筋。
【請求項１】
鉄筋を挿通することのできる内径の貫通孔を有する定着部材と、
前部に定着部材の嵌め込み部と、その後部に定着部材の外径よりも小径で鉄筋よりも大径の成形凹部を設けた成形金型とを用い、
前記嵌め込み部に定着部材を嵌め込んだ成形金型と鉄筋を同軸心の対向状に配置し、
前記鉄筋の先端部周辺を加熱した状態で鉄筋と成形金型を相対的に接近動させ、
前記鉄筋の先端部を定着部材の貫通孔に挿通させた状態で、鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、前記鉄筋の先端部を成形凹部内の形状に合う拡径部に成形し、
更に、拡径部の成形後に鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、この鉄筋の定着部材の外面側に位置する部分に、鉄筋よりも大径となる隆起部分を形成する鉄筋への定着部材取付け方法。
【請求項２】
鉄筋を挿通することのできる内径の貫通孔を有する定着部材と、
前記鉄筋に軸方向の圧縮力を加える先端面を備えた金型本体及び、この金型本体の先端部に対して着脱可能に嵌合し、先端部内周に定着部材の嵌め込み部が設けられた環状金型の組み合わせからなり、金型本体の先端部に環状金型を嵌め合わせた組み立て状態で、前記嵌め込み部の後部に定着部材よりも小径で鉄筋よりも大径の成形凹部を形成することができる成形金型とを用い、
前記嵌め込み部に定着部材を嵌め込んだ環状金型を鉄筋に外嵌挿入した状態で、金型本体と鉄筋を同軸心の対向状に配置し、
前記鉄筋の先端部周辺を加熱した状態で、環状金型を前記鉄筋に沿って移動させることで金型本体の先端部に嵌合して成形金型を組立て、
この状態で鉄筋と成形金型を相対的に接近動させ、
前記鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、この鉄筋の先端部を成形凹部内の形状に合う拡径部に成形し、
更に、拡径部の成形後に鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、この鉄筋の定着部材の外面側に位置する部分に、鉄筋よりも大径となる隆起部分を形成する鉄筋への定着部材取付け方法。
【請求項３】
上記鉄筋に軸方向の圧縮力を加えることで、この鉄筋の定着部材における貫通孔内に位置する部分を拡径させて貫通孔内周と結合させ、鉄筋に対して定着部材を上記拡径部と隆起部分及び貫通孔との結合部分によって固定化する請求項１又は２に記載の鉄筋への定着部材取付け方法。
【請求項４】
鉄筋を挿通することのできる内径の貫通孔を有する定着部材を鉄筋の先端部に外嵌し、この鉄筋の定着部材を挟む両側の位置に、定着部材よりも小径で鉄筋よりも大径の拡径部と隆起部分を設け、この鉄筋の貫通孔内に位置する部分を、拡径により前記貫通孔内周と結合させた拡径結合部にした定着用鉄筋。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１０６０８７（Ｐ２０１１−１０６０８７Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５６１６７（Ｐ２００９−２５６１６７）
【出願日】平成２１年１１月９日（２００９．１１．９）
【出願人】（５９６０４２７０７）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月９日（２００９．１１．９）
【出願人】（５９６０４２７０７）
【Ｆターム（参考）】
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