JP5197652B2 - ガス圧接用環体を内蔵した環体保持部材 - Google Patents

Description

本発明は建築現場や土木現場等で利用される鉄筋をガス圧接する際に用いるガス圧接用環体を内蔵した環体保持部材に関する。

ガス圧接の接合強度を安定して確保可能と成すために、本発明者が提案した特許登録番号第３６２９２２４号「ガス圧接方法」がある。これは、２本の鋼材を対向させてガス圧接する際、接合する端面間に、該端面と略同形状で且つ鋼材と略同材料で環状に形成した環体を挟み込んでガス圧接するものである。しかしながら特許登録番号第３６２９２２４号は、２本の鋼材を対向させて接合する端面間に環体が挟み込まれる際に、指などで環体を支持させながらセットするため、指が挟まれ易く且つ環体を落下させる恐れがあった。更に接合面を合成樹脂雰囲気に包むための合成樹脂製シ−トが環体の内部に入れられているため、合成樹脂がガス化した密閉な空間部は押圧される際に、内部の空気が適宜に押出されて抜け、その空間部の密着を完了させているが、中にはこの時に大きな音を発生させると共に環体の一部が欠けて飛び出す場合もあった。従って、ガス圧接作業中に危険を伴う恐れがあると共に良好な接合面が得られない恐れがあると言う問題点があった。

このため、環体のセット作業が極めて簡単で且つより安全に行えると共に環体の管理がより容易に行えるものとして、特願２００８−２５９４３０や特願２００８−３２９８１４を提案したところである。又、接合時に、大きな音の発生や環体の一部が飛び出す事故を防止するものとして、特願２００８−２５９６４０を提案したところである。しかしながら上記提案で使用されるガス抜き部（スキ間）を有した環体が用いられる場合、図４（ｃ’）に示すようにガス抜き部（11）が下方側にセットされてしまうと、挟持された保持容器部分や蓋体が溶融して図中矢印のようにガス抜き部（11）から流出してしまい、合成樹脂によるガス化する量が減少されてしまうと言う問題点があった。

特許登録番号第３６２９２２４号公報 特願２００８−２５９４３０号 特願２００８−２５９６４０号 特願２００８−３２９８１４号

本発明はガス抜き部の位置を確実に上方にして環体のセット作業が極めて簡単に行え、且つ、環体のセット作業が極めて簡単でより安全に行えると共に、環体が収納された新商品として販売が可能となるガス圧接用環体を内蔵した環体保持部材を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために本発明は成されたものであり、つまり、接合する鋼材の端面と略同形状で且つ略同材料で形成すると共にガス抜き部を有した環体と、底面側に環体が収納される環体設置空間を有する突出部及びそれに連結し且つ鋼材の外形に接触して取付けるための凸部とを少なくとも有した合成樹脂製の保持容器と、該保持容器の環体設置空間を冠着すると共に環体のガス抜き部の回転を止める合成樹脂製の蓋体とから成す。また環体として、コイルスプリング状に形成した材料から略１周分を切断して作られると共にその両端にスキ間を空けてガス抜き部を設けると良く、保持容器の凸部の接触部分を面とするのが良い。又、前記保持容器の環体設置空間に、環体のガス抜き部の回転を止めるための突起片を設け、且つ、環体設置空間の上部から蓋体を押圧させると良い。尚、本発明に於いて、「凸部の接触部分を面とする」とは、凸部の先端が平面又は若干凹面に形成して鋼材外周により多く接触する形状を指すものとする。

請求項１のように２本の鋼材（Ｗ）を対向させて接合する端面（ｗ）と略同形状で且つ鋼材（Ｗ）と略同材料で形成すると共にガス抜き部（11）を有した環体（１）と、底面（21）側に環体（１）が収納される環体設置空間（Ｓ）を有する突出部（22）及びそれに連結し且つ鋼材（Ｗ）の外形に接触して取付けるための凸部（23）とを少なくとも有した合成樹脂製の保持容器（２）と、該保持容器（２）の環体設置空間（Ｓ）を冠着すると共に環体（１）のガス抜き部（11）の回転を止める合成樹脂製の蓋体（３）とから成すことにより、保持容器（２）によって環体（１）を所定位置に固定できるため、環体（１）のセット作業が極めて簡単で且つより安全に行えると共に環体（１）の管理がより容易に行えるものとなり、環体（１）を収納した新商品として単独で生産・販売が行え、且つ、その部品管理が容易なものとなる。特に本発明品を水平方向の鋼材（Ｗ）の圧接作業に於いて、環体（１）が蓋体（３）で押圧して冠着されることにより、環体（１）のガス抜き部（11）の回転が止められると共に環体（１）が外れる恐れのないものとなるため、圧接作業が容易なものとなる。しかも従来の如き空間部を押圧して密着する際に、大きな音を発生させる恐れがなくなると共に環体（１）の一部が欠けて飛び出す恐れもなくなり、ガス圧接作業が安全に行われ、且つ、接合強度を安定させることが可能なものとなる。

請求項２のように環体（１）として、コイルスプリング状に形成した材料から略１周分を切断して作ると共にその両端にスキ間を空けてガス抜き部（11）を設けることにより、製造コストを安価にすることが出来るものとなると共にガス抜き手段（11）が極めて簡単に設けることが出来るものとなる。

請求項３に示すように保持容器（２）の凸部（23）の接触部分を面にすることにより、鋼材（Ｗ）の芯に合せて環体（１）が所定位置にセットされ易くなり、端面（ｗ）の接合状態が良好となり、その接合強度が安定し、品質がより安定するものとなる。

請求項４に示すように保持容器（２）の環体設置空間（Ｓ）に、環体（１）のガス抜き部（11）の回転が止められるための突起片（24）を設けることにより、ガス抜き部（11）の位置を確実に上方にすることが出来ると共に、蓋体（３）の押圧力が例え不充分であってもガス抜き部（11）の回転が完全に止められるものとなる。

請求項５のように保持容器（２）の環体設置空間（Ｓ）上部に係止部（25）を設けると共に該係止部（25）に係止される係止凸部（31）を蓋体（３）の外周に設けることにより、環体（１）のガス抜き部（11）の回転が蓋体（３）の押圧力で止められるため、ガス抜き部（11）の位置を確実に上方にすることが出来ると共に、環体（１）のセット作業が極めて簡単に且つ確実に行えるものとなる。又、蓋体（３）は板状に形成することが出来るため、少ない材料で製作できるものとなる。更に鋼材（Ｗ）の外周に被着した合成樹脂製部分を少なくさせて、その燃えカスが周囲に散らばる量も減るため、火災や火傷などの心配が減少されるものとなる。

請求項６のように蓋体（３）を保持容器（２）の環体設置空間（Ｓ）上部に熱溶着で固定させることにより、請求項４と同様な効果が得られると共に、簡単な構造で環体（１）のガス抜き部（11）の回転が止められるものとなり、製造コストを低減することが可能となる。

本発明の実施形態の分解部品を示す一部切欠いた斜視図である。 本実施形態の蓋体が冠着されて固定する状態を示す断面図である。 本実施形態で用いる複数のガス抜き部の役目を示す説明図である。 本発明品を用いたガス圧接方法を示す説明図である。

ガス圧接の接合強度を安定して得られると共に環体のセット作業が極めて簡単で且つ環体が収納された新商品として販売が可能とする目的を、略１周分のコイルスプリング状に形成した環体の両端にスキ間を空けてガス抜き部と成し、この環体を保持容器に内蔵すると共に環体のガス抜き部が回転しないように蓋体で環体を押圧させることで実現した。

図１、図２は本発明の実施形態を示す図であり、これに基づいて説明する。（１）は接合する端面（ｗ）と略同形状で且つ鋼材（Ｗ）と略同材料で形成すると共にガス抜き部（11）を有した環体であり、該環体（１）は、コイルスプリング状に形成した材料から略１周分を切断して作られると共に切断面の合せスキ間がガス抜き部（11）として形成される。前記スキ間としては、0.5mm〜2.5mmの範囲とするのが良いが、特に1.0mm前後とするのが好ましい。また環体（１）の線径は鋼材（Ｗ）の太さに合せて決定するが、一般には0.8mm〜2.5mmを用いるのが良い。尚、前記環体（１）の太さは上記寸法に限定されるものではなく、又、前記環体（１）の形成方法は上記のものに限定されるものでもない。

（２）は底面（21）側に環体（１）が収納されるための環体設置空間（Ｓ）を有する環状の突出部（22）及びそれに連結し且つ鋼材（Ｗ）の外形に接触して取付ける凸部（23）と、を少なくとも有した透明或いは半透明な合成樹脂製の保持容器であり、該保持容器（２）には積重可能となるようにテーパーが付けられており、且つ、前記凸部（23）の接触部分は平面に形成されている。また前記保持容器（２）の環体設置空間（Ｓ）には、環体（１）のガス抜き部（11）の回転を止めるための突起片（24）が図２に示すように設けられている。又、前記底面（21）位置には、後述する蓋体（３）の係止凸部（31）を挿入して係止するための穴状の係止部（25）が穿設されている［図１、図２（ａ）参照］。尚、前記保持容器（２）を透明或いは半透明にすることにより、外部からガス抜き部（11）の位置が確認できるものとなる。また前記突起片（24）を設けた保持容器（２）の外周には図示しないマーキングを付けておくのが好ましい。一方、マーキングだけ付けておき、そこにガス抜き部（11）をマーキング位置に合せて環体（１）をセットした後、蓋体（３）を保持容器（２）の底面（21）に密着させて熱溶着することにより、蓋体（３）の押圧力が環体（１）の上部に作用し、ガス抜き部（11）の回転防止が蓋体（３）の押圧力で可能となるため、突起片（24）は必ずしも必要ではない。又、前記突出部（22）を環状に成形させることにより、蓋体（３）を熱溶着する際に、底面（21）の中央部と熱溶着でき、蓋体（３）の固定を確実にすることが可能となる。（３）は環体設置空間（Ｓ）を冠着すると共に環体（１）のガス抜き部（11）の回転を止める合成樹脂製で板状の蓋体であり、該蓋体（３）の周囲には係止凸部（31）が複数個突出されている。尚、前記係止部（25）が穿設されていない時は、係止凸部（31）は設けない。

又、前記保持容器（２）と蓋体（３）の材料としては、ポリスチレン，ポリエチレン，ポリプロピレンなどの合成樹脂を用いると良い。また前記保持容器（２）と蓋体（３）の厚さとしては、0.1mm〜1.0mmとするのが良い。この時、1.0mm以上になるとガス化するものと溶融するものが混在し、溶融したものが飛出して危険を伴う恐れが生じる。尚、前記蓋体（３）を保持容器（２）に固定する方法としては、係止凸部（31）を係止部（25）に挿入して図２（ａ）に示すように係止させる方法と、蓋体（３）を保持容器（２）の底面（21）に重ねて熱溶着して図２（ｂ）のように固着させる方法とがある。尚、図２（ａ）の場合は、環体（１）の押圧力が大きくならない場合もあるので、突起片（24）を設けるのが好ましい。図２（ｂ）の場合は、環体（１）を底面（21）に十字状で加圧して熱溶着するのが好ましいが、この熱溶着箇所は十字状に限定されるものではない。この時は突起片（24）を設けなくても、ガス抜き部（11）が回転しないように押圧することが可能であるが、上記同様に突起片（24）を設けた方が確実である。又、図２に示す状態で本発明品を積重して保管しておくと良い。

次に本発明品を用いて水平方向の２本の鋼材（Ｗ）がガス圧接される場合を、図４に基づいて説明する。予め鋼材（Ｗ）の太さに対応する環体（１）が保持容器（２）の環体設置空間（Ｓ）に収納されて固定した本発明品を用意しておく。この時、ガス抜き部（11）は図示しないマーキング位置に合せて収納されている。また鋼材（Ｗ）は予め前処理しておく。先ず始めに、前記鋼材（Ｗ）に保持容器（２）の開口側から挿入すると、凸部（23）が鋼材（Ｗ）の外形に面接触しながら挿入されると共に鋼材（Ｗ）の端面（ｗ）に蓋体（３）が密着する。この時、鋼材（Ｗ）の端面（ｗ）から環体設置空間（Ｓ）が突出する。その後、鋼材（Ｗ）を対向させて端面（ｗ）同士を突き合せて２本の鋼材（Ｗ）が図示しない圧接器で、対向する鋼材（Ｗ）の端面（ｗ）が突出部（22）の外側に当接されることにより、環体（１）は対向する端面（ｗ）に挟み込まれるのである。そして、環体（１）のガス抜き部（11）位置を確認し、ずれている場合には手で保持容器（２）を回転させて、ガス抜き部（11）が上部に来るようにセットし直す。このように本発明品を用いて対向する端面（ｗ）間に挟み込まれて取付ければ、環体（１）は自然に適宜位置にセットされるため、従来の如き指などで環体（１）を支持する必要がなくなり、極めて安全な取付け作業となる。更に保持容器（２）の外周に設けた図示しないマーキング或いはそれと共に突起片（24）によって環体（１）のガス抜き部（11）位置が必ず上方に来るように確認してセットできるものとなる。尚、２本の鋼材（Ｗ）を垂直方向でガス圧接する際、ガス抜き部（11）位置から流出する溶融物は、環体（１）の内周に溜るため、その流出は少なく、余り問題にはならない。

その後、上限圧に達するまで加圧した後、図示しないバ−ナ−に着火させて酸素と非還元性ガス又はアセチレンガスなどの炎による加熱手段で接合箇所を加熱させる［図４（ａ）参照］。そして加熱手段によって初期加熱と後期加熱を連続して行う。この初期加熱時について説明する。前記加熱手段で接合箇所が加熱されると、先ず始めに、保持容器（２）の外周はバ−ナ−によって直ぐに燃えてなくなる。そして図４（ｂ）に示すように合成樹脂製の突出部（22）と底面（21）及び蓋体（３）が介在されて環体（１）の両側は、端面（ｗ）間に挟まれた状態となる。加熱が更に進むと、圧接器の加圧力が降下し再度上限圧に達すると、環体（１）の外周縁が溶けて端面（ｗ）同士の外周と密着すると共に空間部が図４（ｄ）のように密着するのである。この空間部が密着する際、先ず始めに閉鎖された空間部には、合成樹脂製の突出部（22）と底面（21）及び蓋体（３）を燃焼させてガス化したガスが図４（ｃ）のように充満する。そして空間部のガスは、図４（ｃ）の点線矢印のように環体（１）のガス抜き部（11）から上方へ押出されながら空間部は良好状態で密着するのである。

このように空間部が押圧される際、その内部にはガスが充満されているので、外部からの酸素の侵入を防ぎ、端面（ｗ）の酸化物組成を阻止して接合面の酸化防止ができるのである。また本発明にはガス抜き部（11）があるため、従来の如き空間部を押圧して密着する際に大きな音の発生や環体（１）の一部が欠けて飛び出す恐れもなくなり、ガス圧接作業が安全に行われ、且つ、接合強度を安定させることが可能なものとなる。

尚、前記環体（１）のガス抜き部（11）の位置が誤って下側に来ると、図４（ｃ’）のように合成樹脂製の突出部（22）と底面（21）及び蓋体（３）が燃焼しガス化される前に、それらが溶融されてガス抜き部（11）から溶融物として流出するため、閉鎖した空間部にガスの溜る量が減少してしまい、酸素が外部から入らずに加熱を続行させることが難しくなり、端面（ｗ）の酸化物組成を充分に阻止することが出来なくなる恐れも生じる。一方、環体（１）として、コイルスプリング状の略１周分が使用された上記のもの以外に、図３（ａ）に示すような穴をガス抜き部（11）とした環体（１）や、図３（ｂ）に示すような切欠溝をガス抜き部（11）とした環体（１）を用いてガス圧接しても、図４（ｄ）の状態と同様に空間部の密着が良好に行えるものとなる［図３（ｃ）参照］。

空間部の密着後、後期加熱を行う。つまり、加熱が更に進み、加圧力が降下し下限圧に達して再度上限圧に到達すると、図４（ｅ）のようなコブが形成されるのである。尚、前記初期加熱と後期加熱が連続して行われるガス圧接方法は本発明者が以前に提案した方法を用いれば良い。

次に特許登録番号第３６２９２２４号と同様に、直径が３２mmの鉄筋の鋼材（Ｗ）をガス圧接方法で１００組接合させた。この時の条件は、合成樹脂製シ−トの代りに本発明品を用いる以外は同一で行った。結果としては、鋼材（Ｗ）の各接合箇所のコブの外観検査及び接合強度検査は全て良好であった。

Ｗ 鋼材
ｗ 端面
Ｓ 環体設置空間
１ 環体
11 ガス抜き部
２ 保持容器
21 底面
22 突出部
23 凸部
24 突起片
25 係止部
３ 蓋体
31 係止凸部

Claims (6)

1. ２本の鋼材（Ｗ）を対向させてガス圧接する際に、接合する端面（ｗ）間に挟み込んで使用されるものであって、前記端面（ｗ）と略同形状で且つ前記鋼材（Ｗ）と略同材料で形成すると共にガス抜き部（11）を有した環体（１）と、底面（21）側に前記環体（１）が収納される環体設置空間（Ｓ）を有する突出部（22）及びそれに連結し且つ鋼材（Ｗ）の外形に接触して取付けるための凸部（23）とを少なくとも有した合成樹脂製の保持容器（２）と、該保持容器（２）の環体設置空間（Ｓ）を冠着すると共に前記環体（１）のガス抜き部（11）の回転を止める合成樹脂製の蓋体（３）とから成したことを特徴とするガス圧接用環体が内蔵される環体保持部材。
2. 前記環体（１）が、コイルスプリング状に形成した材料から略１周分を切断して作られると共にその両端にスキ間を空けてガス抜き部（11）が設けられた請求項１記載のガス圧接用環体が内蔵される環体保持部材。
3. 前記保持容器（２）の凸部（23）の接触部分が面である請求項１記載のガス圧接用環体が内蔵される環体保持部材。
4. 前記保持容器（２）の環体設置空間（Ｓ）に、前記環体（１）のガス抜き部（11）の回転を止めるための突起片（24）が設けられた請求項１記載のガス圧接用環体が内蔵される環体保持部材。
5. 前記保持容器（２）の環体設置空間（Ｓ）上部に係止部（25）が設けられると共に該係止部（25）に係止する係止凸部（31）が前記蓋体（３）の外周に設けられた請求項１又は４記載のガス圧接用環体が内蔵される環体保持部材。
6. 前記蓋体（３）が、前記保持容器（２）の環体設置空間（Ｓ）上部に熱溶着で固定された請求項１記載のガス圧接用環体が内蔵される環体保持部材。