【手続補正書】
【提出日】平成15年11月21日(2003.11.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】ケーブル固定用のジョーを製造するための一体部品と、そのようなジョーの製造方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】  ケーブル固定用のジョー（１０）を製造するための一体部品（２０）であって、ほぼ円筒状の形状を有する穴（５）の周囲に配置され、前記穴に隣接する橋部（２７）によって連結されている複数の角度セグメント（２２）を有し、前記各橋部が、２つの前記セグメントの間に前記構成部品の外周面から延びている各半径方向スロット（２５）の底部に位置している一体部品において、
前記各橋部は、前記スロットの半径方向の面と垂直な方向（Ｘ）に対して、前記橋部（２７）の厚みが前記方向（Ｘ）に沿った所定の位置で最小となるように傾いている少なくとも一部分を有する表面を、各スロットに面して有していることを特徴とする一体部品。
【請求項２】  各橋部（２７）がその各スロット（２５）に面して有している前記表面は実質的にＶ字形である、請求項１に記載の一体部品。
【請求項３】  Ｎ個のくさび部（１２）の組立部品から形成されているケーブル固定用のジョー（１０）を製造する方法であって、
ほぼ円筒状の穴（５）を一体部品に形成するステップと、
Ｎ回の切削を、前記一体部品にその外周面から半径方向の面に沿って、前記部品のＮ個の角度セグメント（２２）を区切るＮ個の半径方向スロットを形成するように行うステップであって、少なくともＮ−１回の切削を、セグメントを連結する橋部（２７）をそれに対応するスロットの底部に残すために前記穴（５）に達する前に中断するステップと、
このようにして得られた前記部品（２０）に硬化処理を施すステップと、
Ｎ個のセグメントを、前記橋部を分断するために強制的に分離し、前記ジョーの各くさび部（１２）を前記セグメント（２２）の１つから得るステップとを有する方法において、
前記中断される切削は、相応する前記スロットに面し、少なくとも一部分が、前記スロットの半径方向の面と垂直な方向（Ｘ）に対して、前記橋部が前記方向（Ｘ）に沿った所定の位置で分断するように傾いている表面を、各橋部（２７）に与えるように行われることを特徴とする、ジョーの製造方法。
【請求項４】  前記Ｎ−１回の切削は、切削面に対して垂直な実質的にＶ字形の輪郭を備えた歯（３１）を有する１つまたは２つ以上の工具（３０）を用いて行われる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】  前記ほぼ円筒状の穴（５）に、各くさび部（１２）の内面上に横方向の細溝（１１）を形成するようにねじ切りを行うステップをさらに含む、請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】  環状の溝（１４）を前記一体部品（２０）の外周面上に形成するステップと、組立用のリング（１３）を前記溝内に、前記硬化処理の前にはめ込むステップをさらに含む、請求項３〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】  請求項３〜６のいずれか１項に記載の方法で得られる複数のくさび部（１２）を組み立てることによって形成される、ケーブル固定用のジョー（１０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、土木工学向け用途に使用されるプレストレス用ケーブル、橋梁の控えケーブルなど、固定台のアンカーケーブルに使用されるジョーに関する。
【０００２】
これらのジョーは、通常、円錐台形であり、固定しようとするケーブル緊張材を受け入れるほぼ円筒状の軸方向の穴を有している。ジョーは、少なくとも１つのこれとぴったりと合った円錐台形の部分を有する座部と協働する。これらの座部は固定台に切削され、固定対象のケーブル緊張材が貫通される。
【０００３】
当該ジョーは、円錐台形の表面によって外形が定められ、内面に溝が設けられていることが有利な貫通する円筒状の軸方向の穴を有する元部品から得られるいくつかの（通常は、２、３、または４個の）同一の部材（以下、「くさび部」と呼ぶ）から構成されている。元部品は、鋸引きを行って２つ、３つ、または４つ（または５つ以上）の半径方向半面を切削することによって、くさび部に分割される。
【０００４】
鋸引きによって作られたくさび部は表面硬化させるために熱処理を施される。スチール製の環状リングが、元の部品の広くなっている底部の近傍の円錐台形外面上に機械加工された円形の溝内に、それによってジョーのくさび部を組み立てるためにはめ込まれる。
【０００５】
フランス特許明細書第２５８６０７６号には、すべて１つの元部品から得られた複数のくさび部を有する固定用のジョーが記述されている。この部品をくさび部に分割しようとする鋸引きは、わずかな厚さの橋部を隣接するくさび部間に、この部品の中央穴に沿って残すよう、故意に完全に引ききらないままにされる。
【０００６】
このジョーの製造方法は、大量生産に適している。くさび部を形成する切削は、厳密には規則正しく同一ではないにもかかわらず、くさび部をジョーとして組み立てるときに、緊張材を把持する円筒状の穴を変形させる場合がある非相補的な支持面をくさび部の間に生じさせないようにできる。したがって、製作公差および品質管理は、くさび部が完全に切り離され、切断工程と組立工程との間ばらで保管される方法ほど厳密さを求められない。
【０００７】
図１は、３つのくさび部９を備えたジョーが作られる、フランス特許明細書第２５８６０７６号による一体部品１の端面図である。円筒状の穴３に隣接している橋部７が、部品１の外周面から、その全長にわたって行われる鋸引きの結果、半径方向のスロット６の底部に位置している。橋部は厚みが薄く（１ｍｍ未満）、その主な機能は、橋部が分断されるまで複数のくさび部９を一緒に保持することである。この分断を行うのに使用される通常の方法は、穴３の中に分離部材を挿入することであり、分離されたくさび部は、その後、組立用のリングによって保持される。
【０００８】
この種のジョーが直面する問題は、橋部の分断を十分に制御できないことである。スロット６の底部は平坦であり、したがって、スロットの厚みに沿って（半径方向の面に対して垂直方向に）あらゆる箇所で分断が発生し得る。分断部が、円筒状の穴３の壁にねじ切りを行うことによって形成される横方向の細溝４のためにジグザグ形になる場合がある。また、橋部７は往々にして複数箇所で分断する。
【０００９】
これらの問題は、固定の品質を損なわせる場合がある。橋部の断片が、くさび部の半径方向の面上に、ジョーの長さ方向のある箇所だけに残っている場合、隣接するくさび部間の接触支持が不完全なために円筒状の穴が変形することがあり、それによって締付作用の均一性に影響が生じる。また、いくつかの橋部が、固定工程のあいだに受ける応力の影響で変形したり、くさび部から分離されることもあり、その場合、これらの断片は、くさび部間、くさび部と緊張材の間、またはくさび部と固定台の円錐台形の開口部の間に、望ましくなく入り込みがちである。
【００１０】
均一に締め付けられる緊張材の場合、その円筒状の穴の直径が、固定対象の緊張材の直径よりわずかに小さく設計されることに注意すべきである。したがって、一旦、ジョーの細溝が、緊張材の金属にある程度まで入り込み、締付応力の作用を受けて緊張材が半径方向にわずかに収縮すると、穴はその円筒状の形状をほぼ取り戻し、それによって応力が緊張材の外周面上に均一に伝達される。
【００１１】
くさび部間で行われる鋸引きにより、締付応力を伝達するのに必要な間隔がくさび部間に残される。これらの間隔がくさび部間になければ、円錐台状の接触面に作用する半径方向の締付作用は、緊張材への締付作用の伝達ではなく、半径方向の面に沿ったくさび部の相互締め付けを生じさせる。
【００１２】
固定工程の間に、これらの間隔のうちのいくつかの大きさが小さくなって他が大きくなることを回避しなければならない。Ｎ個のくさび部を備えたジョーにとって最悪のシナリオでは、これによってＮ−１個の間隔が無くなり、厚みがＮ倍大きい１つの間隔が生じる。これにより、緊張材の締付の作用が無くなり、それによって滑りが発生することもある。Ｎが３で、切削によってくさび部間に１．５ｍｍの間隔が残される一般的な状況の場合、１つの間隔が４．５ｍｍとなって終わる可能性があり、それによって、各周辺ワイヤが５ｍｍの直径を有する従来の７芯の撚線の固定に著しい悪影響が生じる。
【００１３】
橋部の分断が十分には制御されないために、従来のジョーのこの不都合を解消することができない。
【００１４】
本発明の目的は、フランス特許明細書第２５８６０７６号に記載されている種のジョーを、前述の問題の影響を緩和することによって改良することにある。
【００１５】
そこで本発明は、ほぼ円筒状の形状を有する穴の周囲に配置され、穴に隣接する橋部によって連結されているいくつかの角度セグメントを有し、各橋部が、２つのセグメント間に、一体部品の外周面から延びる各半径方向スロットの底部に位置している、ケーブル固定用のジョーを作るための一体部品を提案する。本発明によれば、各橋部は、スロットの半径方向の面と垂直な方向に対して、橋部の厚みが前記方向に沿った特定の位置で最小となるように傾いている少なくとも一部分を有する表面を、その各スロットに面して有している。
【００１６】
一体部品が、角度セグメントに相当するくさび部を生じるように分離する時、橋部は、その厚みが最小となる箇所、すなわち、部品に半径方向のスロットを形成するのに適した切削工具を使用することによって制御できる箇所で、比較的確実に分断する。
【００１７】
その結果、締付力はこの部品外周上に、橋部の内側の締付表面にわたって比較的良好に分布する。
【００１８】
分断した橋部が、ジョーの円筒状の穴の縁部の、くさび部の半径方向の面に残す突起は、適切に定められた形状のものであり、力を緊張材に伝達するのを助けることができる。角度セグメントの全幅をこのように利用することによって、力の分布が改善される（ピーク応力が減少する）。
【００１９】
また、これらの突起は、くさび部の間の間隔のうちの１つが過度に広くなることに関する前述の問題を実質的に解消する。
【００２０】
好適な実施態様の１つにおいて、各橋部がその各スロットに面して有する表面は、実質的にＶ字形である。したがって、Ｖの面の傾斜によって、円筒状の穴の壁に一般に存在する細溝の全面にわたって締付力を伝達させることが可能になり、それによって、固定緊張材または撚線を構成するワイヤのそれぞれに対する締付作用の均一性が著しく増す。また、Ｖの面の傾斜によって、くさび状セグメントを、Ｖの部分上での、半径方向に垂直な、くさび状セグメントのすべり動作によって規則正しく間隔があけられるように配置することができる。
【００２１】
別の態様によれば、本発明は、Ｎ個のくさび部の組立部品から形成されるケーブル固定用のジョーを製造する方法であって、
−  ほぼ円筒状の穴を一体部品に形成するステップと、
−  Ｎ回の切削を、一体部品にその外周面から半径方向の面に沿って、部品のＮ個の角度セグメントを区切るＮ個の半径方向スロットを形成するように行うステップであって、少なくともＮ−１回の切削を、セグメントを連結する橋部を相応するスロットの底部に残すために穴に達する前に中断するステップと、
−  このようにして得られた部品に硬化処理を施すステップと、
−  Ｎ個のセグメントを、橋部を分断するために強制的に分離し、ジョーの各くさび部をセグメントの１つから得るステップとを有する方法を提案する。
【００２２】
中断される切削は、相応するスロットに面し、少なくとも一部分が、スロットの半径方向の面と垂直な方向に対して、橋部が前記方向に沿った所定の位置で分断するように傾いている表面を各橋部に与えるように行われる。
【００２３】
本発明の他の特徴および利点は、限定的なものではない以下の実施形態の、添付図面を参照しての説明から明らかになる。
【００２４】
図２は、例えばプレストレス用または控えケーブル撚線などのようなケーブル緊張材８を締め付けるのに使用される、本発明による固定用のジョー１０の形状を示している。この具体例のジョー１０は、撚線８が挿入される中央の円筒状の穴５を備えたほぼ円錐台形の形状を有し、この穴の内壁には、撚線をしっかりと把持するために横方向の細溝１１が設けられている。この円錐台の形状は、１２０°の３つの角度セグメントに分けられ、全く同じ３つのくさび部１２から形成されている。これらのくさび部１２は、ジョーの最も広い端部の近くにある、周囲の溝１４内にはめ込まれているリング１３によって組み立てられている。
【００２５】
このジョー１０は、固定台１６に設けられた、ぴったりと合う円錐台形状の開口部１５と係合する。撚線を固定する手順は次の通りである。撚線８を開口部１５に通し、この撚線のまわりにジョー１０を配置し、例えばジャッキを利用して固定台１６の外面１７を越えて突出している部分で撚線を牽引し、撚線の周囲のジョー１０を円錐台形の開口部１５に押し込む。一旦牽引力が解除されると、ジョー１０は固定台１６の中の撚線８をしっかりと締め付ける。
【００２６】
図２に示されているように、撚線８は、撚り合わされた７本の金属ワイヤから構成してもよい。
【００２７】
この種のジョー１０を作るための出発点は、円錐台形の表面によって外面の範囲が定められた、それ自体が公知の一体部品である。軸方向の円筒状の穴５がこの円錐台形の部品を貫いて形成されている。図３に、そのような部品２０を示す。
【００２８】
穴５の内面には、雌ねじ切りによって作成される、三角形の断面を有する、例えば螺旋状のねじ山で横方向に溝がつけられ、それによってくさび部１２の内面上に細溝１１が形成されている。図３では見えない環状の溝１４が、部品２０の広くなっている底部の近傍の円錐台形状の表面に機械加工で形成されている。
【００２９】
この部品２０は、機械加工しやすく、セメンテーションのような熱処理による表面硬化が可能な低炭素鋼から作るのが有利である。
【００３０】
部品の軸を通る面に沿って延び、ジョーのくさび部１２を形成する角度セグメント２２を区切る半径方向のスロット２５が部品２０に切削されている。
【００３１】
図示の実施形態では、スロット２５の個数Ｎは３であり、スロット２５は穴の軸の周りに１２０°の間隔で配されている。スロットを作るために使用される切削工具３０の厚みによって決まるこれらのスロットの厚みは、例えば１．５ｍｍである。スロット２５は、部品２０の材料を貫いて穴５まで延びてはおらず、各スロット２５は、穴５に沿って橋部２７をあとに残すように途中で止まっている。
【００３２】
図３に示すように、各スロット２５の底部はＶ字形になっており、頂点が部品２０の軸線に、すなわち穴５に向いている。これを行うために、フライスまたは丸鋸３０であってよい、切削面に対して垂直な実質的にＶ字形の輪郭を備えた歯３１を有する、すなわちその先のとがった形状がスロット２５の底部の所望のＶ字形に一致する切削工具が用いられる。
【００３３】
スロット２５の底部がＶ字形であることにより、くさび部１２を分離するときの橋部２７の分断箇所を制御することが可能となる。橋部２７は、Ｖの頂点の高さで、すなわち、スロット２５の厚みのほぼ中心の位置で優先的に分断する。
【００３４】
別の実施形態において、スロット２５の底部は、Ｖ字形の輪郭でなく、朝顔形に開いた形状であってもよい。重要なことは、この形状が、スロットに面している橋部表面の少なくとも一部がこのスロットの半径方向の面と垂直な方向Ｘに対して、橋部の半径方向の厚みがこの方向Ｘに沿った所定の位置において最小となるように傾いているような形状でなくてはならないということである。分断が生じるのは、この最小部の位置においてである。Ｖ字形を使用することの利点は、実現しやすいことである。
【００３５】
例示として、例えば、Ｖの頂点と穴５の壁の間で測定した橋部の厚みは０．８ｍｍ（細溝１１の底部）と１．３ｍｍ（細溝１１の最上部）の間であってよく、Ｖの２つの傾斜面の間の角度αは９０°であってよい。
【００３６】
スロット２５の極めて微細な厚みと形状にもかかわらず、それぞれの寸法および位置が厳密に定められ、間で部品２０が軸線方向に押される３つの精密工具を使用して３つのスロットを同時に作ることができるので、鋸引き工程を制御するのは比較的容易であることが分かる。
【００３７】
このように切削された後も、ジョーのブランクは一片のままであり、他の同様な部品とともにばらで保管できる。
【００３８】
この段階で橋部２７にかかる力は、それらを分断するのに必要な力より、事実上、かなり小さい。この段階では、橋部はセメンテーションのためにもろくなっておらず、橋部の機能は、本質的に、くさび１２に相当するセグメント２２間の連結を維持することである。
【００３９】
次に、まだ個々のくさび部に分離されていない一体部品２０を１つずつ取り出して、一般にバネ鋼から作られている組立用リング１３を各溝１４内にはめ込む。
【００４０】
このようにして組み立てられたユニットは、次に、くさび部１２と橋部２７の表面硬化を行うセメンテーション処理にかけられる。
【００４１】
この処理は、炭化物雰囲気中で３／４時間にわたって９００〜１０００℃の温度で加熱し、加熱後に焼き入れを行うことであってよい。
【００４２】
このように処理されると、鋼は表面が非常に硬くなり、橋部２７は比較的もろくなり、容易に分断するようになる。
【００４３】
この段階では、橋部２７を分断するには手の力で十分である。さもなければ、分離部材が穴５の開口部に配置され、橋部はこの部材を叩くことによって分断される。ジョーのくさび部１２は、それから、組立用のリング１３によって組み立てられたまま、互いに分離される。
【００４４】
図２に示すように、分断した橋部は、ほぼ三角形の断面を各くさび部の半径方向の面上に有する突起２８を残す。これらの突起２８は、ジョーが撚線８を締め付ける穴５に隣接している。したがって、突起２８は、締付力を緊張材に伝達し、くさび部間の距離が大き過ぎることによって緊張材にかかる締付力が減少するのを防止する助けになる。相関的に、撚線にかかるピーク応力が減少する。
【００４５】
突起２８は、固定工程のときに、くさび部間の間隔のいくつかが縮もうとし、一方他の間隔が広がろうとすることも防止する。
【００４６】
本発明の範囲から逸脱することなく本願明細書に記載された実施形態に対し、例えば次のようないくつかの変更を行ってもよい。
【００４７】
−  くさび部の個数Ｎは３以外であってよい。
【００４８】
−  ジョーの外周面は単一の円錐台形状でなくてよい。代わりに、いくつかの連続する円錐台形部分から構成してよい。湾曲させてもよい。
【００４９】
−  部品２０に対して行われるＮ回の切削のうちの１回は完全な切断であってもよい。部品はＮ−１個だけの橋部で一片に保たれる。
【００５０】
−  ジョーを製造するのに用いられる方法のあるステップを実施する順序を変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
フランス特許明細書第２５８６０７６号に開示されている種の固定用のジョーの一体部品の端面図である。
【図２】
本発明によって作られた固定用のジョーの一体部品を示す斜視図である。
【図３】
図２に記載されている種のジョーの一片のブランクの端面図である。