(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面にボール操作用のテーパー面２１を備えている筒状のケース２２と、
ケース２２内に装填されて、ケース２２の軸心に沿って往復移動できるホルダー２３と、
ホルダー２３で径方向へ移動可能に保持される大小２組のボール２４・２５と、
ホルダー２３をテーパー面２１の小径端側へ向かって移動付勢するばね２６とを備えており、
ホルダー２３の軸心に沿って通設したワイヤ通口３２に挿通されるワイヤ１を、テーパー面２１のくさび作用を受けた大小２組のボール２４・２５でクランプ固定するボールチャックであって、
大小２組のボール２４・２５のいずれか一方が鋼材で形成され、他方が鋼材より軟質の金属で形成してあることを特徴とするボールチャック。
【請求項２】
鋼材で形成したボール２５のチャッキング径を基準にして、軟質の金属で形成したボール２４のチャッキング径が、先のチャッキング径より僅かに大きく設定されている請求項１記載のボールチャック。
【請求項３】
ホルダー２３の小径端側から順に、小径のボール２５と大径のボール２４とが隣接配置されており、
小径のボール２５が鋼合金で形成され、大径のボール２４が銅合金で形成されている請求項１または２記載のボールチャック。
【請求項４】
ワイヤ１の一端を固定保持するワイヤ固定具２と、ワイヤ１の他端をワイヤ固定具２から遠ざかる側へ緊張操作するワイヤ緊張具３とを備えているワイヤ緊張装置であって、
ワイヤ固定具２は、ワイヤ１の端部に固定したエンド金具４を受け止める圧縮ばね５およびスラストベアリング６と、エンド金具４、圧縮ばね５およびスラストベアリング６を収容する筒状のケース７と、ケース７の開口端に装着した取付金具９とを含み、
ワイヤ緊張具３は、ワイヤ１の遊端をクランプ固定するボールチャック１５と、ボールチャック１５のケース２２の開口端に緊張ねじ１７を介してねじ込まれる取付金具１９とを含み、
ボールチャック１５が、内面にボール操作用のテーパー面２１を備えている筒状のケース２２と、ケース２２内に装填されて、ケース２２の軸心に沿って往復移動できるホルダー２３と、ホルダー２３で径方向へ移動可能に保持される大小２組のボール２４・２５と、ホルダー２３をテーパー面２１の小径端側へ向かって移動付勢するばね２６とを備えており、
大小２組のボール２４・２５のうち、小径のボール２５が鋼材で形成され、大径のボール２４が鋼材より軟質の金属で形成してあることを特徴とするワイヤ緊張装置。
【請求項５】
ホルダー２３の全体が、ケース２２の一端に開口した通口２８の開口縁より内側に設けられており、
ケース２２の外周面に締緩操作用の操作部２９が形成してあるある請求項４記載のワイヤ緊張装置。
【請求項６】
小径のボール２５のチャッキング径を基準にして、大径のボール２４のチャッキング径が先のチャッキング径より僅かに大きく設定されている請求項４または５記載のワイヤ緊張装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールチャックと、ボールチャックを用いてワイヤを２点間にたるみなく張り渡すためのワイヤ緊張装置に関する。ワイヤ緊張装置は、例えば手すりや柵等の支柱に装着されて支柱間にワイヤを張り渡し、あるいは天井と床との間や、壁面に沿ってワイヤを張り渡す場合などに使用する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置は、特開平１０−３８０３４号公報に公知である。そこではボールチャックによるワイヤのクランプ力を大きくするために、大小２組のボールでワイヤをクランプ固定している。大小２組のボールのチャッキング径は同じに設定してあり、従ってワイヤの隣接部位の２個所を３個ずつのボールで同時にクランプ固定できる。
【０００３】
上記のように大小２組のボールでワイヤをクランプ固定するボールチャックにおいて、大小の各ボールを銅合金で形成し、各ボールをワイヤ表面に食い込み変形させることにより、接触面積を増してワイヤの解離と切断を抑止できるようにしたチャックが、実公昭６２−３７８５５号公報に公知である。但し、このボールチャックにおいても、大小２組のボールのチャッキング径は同じに設定してある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
先のワイヤ緊張装置においては、外径寸法が３〜６mm前後の撚り線ワイヤを張り渡すが、ボールによるクランプ力が一定値を越えると、ボールチャックでクランプしたワイヤ部分の撚りが解離することがある。こうした場合には、解離したワイヤを取り外した後、新たなワイヤを再度張り渡さねばならず、やり直し作業に多くの手間が掛かる。解離したワイヤは、解離部分を切断することによって再利用できるが、既に一定長さに切断してあるため保管や移送に手間が掛かる。
【０００５】
元来、ワイヤは必要かつ十分な引張り強さを備えているが、これをボールチャックでクランプするとクランプ力がワイヤ周面に局部的に作用するため、その引張り強さの概ね半分前後の引張り荷重が作用するだけで、先のような解離を生じる。場合によっては、解離した部分の素線が次々と切断することもある。そのため、引張り強さに余裕があるにもかかわらず、ワイヤに一定値以上の引張り荷重を作用させるのが困難であった。
【０００６】
大小の各ボールを銅合金で形成したボールチャックによれば、ボールが塑性変形してワイヤとの接触面積を増加できるので、クランプ部分が解離し始める引張り荷重を先のボールチャックに比べて増強できる。しかし、大小のボールのそれぞれが同時に塑性変形してワイヤをクランプ固定するので、引張り荷重が一定値を越えると、各ボールの変形量が増すだけでクランプ力は頭打ちになる。つまり、ボールの変形応力を大きく越えるクランプ力を発揮することはできない。
【０００７】
上記のように従来のボールチャックにおいては、ボール自体の強度を十分なものにすると、ワイヤが解離し、ボールを銅合金等の比較的変形しやすい素材で形成すると、ワイヤの解離は妨げるものの、その変形応力を大きく越えるクランプ力を発揮できないため、ワイヤをより強固に張り渡すのが困難であった。
【０００８】
本発明の目的は、ワイヤの解離の進行を阻みながらより大きなクランプ力を発揮でき、従って従来のボールチャックに比べてワイヤをより強固に固定保持できるボールチャックを提供することにある。
【０００９】
本発明の目的は、ワイヤを２点間により大きな引張り荷重で張り渡すことができるワイヤ緊張装置を提供することにある。本発明の目的は、ワイヤを張り渡した後にホルダーがいたずら等によってクランプ解除されるのを防止できるうえ、必要時にはホルダーをクランプ解除操作してワイヤを取り外すことができるワイヤ緊張装置を提供することにある。本発明の目的は、いたずら防止構造を備えているワイヤ緊張装置の構造を簡素化し、その分だけワイヤ緊張装置の製作コストを削減することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のボールチャックは、内面にボール操作用のテーパー面２１を備えている筒状のケース２２と、ケース２２内に装填されて、ケース２２の軸心に沿って往復移動できるホルダー２３と、ホルダー２３で径方向へ移動可能に保持される大小２組のボール２４・２５と、ホルダー２３をテーパー面２１の小径端側へ向かって移動付勢するばね２６とを備えている。ホルダー２３の軸心に沿って通設したワイヤ通口３２に挿通されるワイヤ１を、テーパー面２１のくさび作用を受けた大小２組のボール２４・２５でクランプ固定する。大小２組のボール２４・２５のいずれか一方を鋼材で形成し、他方は鋼材より軟質の金属で形成する。
【００１１】
具体的には、鋼材で形成したボール２５のチャッキング径を基準にして、軟質の金属で形成したボール２４のチャッキング径を、先のチャッキング径より僅かに大きく設定する。
【００１２】
ホルダー２３の小径端側から順に、小径のボール２５と大径のボール２４とを隣接配置する。小径のボール２５は鋼合金で形成し、大径のボール２４は銅合金で形成する。
【００１３】
本発明のワイヤ緊張装置は、ワイヤ１の一端を固定保持するワイヤ固定具２と、ワイヤ１の他端をワイヤ固定具２から遠ざかる側へ緊張操作するワイヤ緊張具３とを備えている。ワイヤ固定具２は、ワイヤ１の端部に固定したエンド金具４を受け止める圧縮ばね５およびスラストベアリング６と、エンド金具４、圧縮ばね５およびスラストベアリング６を収容する筒状のケース７と、ケース７の開口端に装着した取付金具９とを含む。ワイヤ緊張具３は、ワイヤ１の遊端をクランプ固定するボールチャック１５と、ボールチャック１５のケース２２の開口端に緊張ねじ１７を介してねじ込まれる取付金具１９とを含む。ボールチャック１５は内面にボール操作用のテーパー面２１を備えている筒状のケース２２と、ケース２２内に装填されて、ケース２２の軸心に沿って往復移動できるホルダー２３と、ホルダー２３で径方向へ移動可能に保持される大小２組のボール２４・２５と、ホルダー２３をテーパー面２１の小径端側へ向かって移動付勢するばね２６とを備えている。大小２組のボール２４・２５のうち、小径のボール２５は鋼材で形成し、大径のボール２４は鋼材より軟質の金属で形成する。
【００１４】
具体的には、ホルダー２３の全体が、ケース２２の一端に開口した通口２８の開口縁より内側に設けられている。ケース２２の外周面に締緩操作用の操作部２９を形成する。
【００１５】
小径のボール２５のチャッキング径を基準にして、大径のボール２４のチャッキング径を先のチャッキング径より僅かに大きく設定する。
【００１６】
【作用および発明の効果】
大小２組のボール２４・２５の一方を鋼材で、他方を例えば銅合金などの鋼材より軟質の金属で形成するので、ワイヤ１を各ボール２４・２５でクランプした状態において、軟質の金属で形成したボール２４は塑性変形した状態でワイヤ１に密着して、ワイヤ１が解離するのを防止する。従って、鋼材で形成したボール２５によってワイヤ１が解離しようとしても、その進行が前者ボール２４で阻止される。その結果、ワイヤ１より大きなクランプ力で強固に固定できる。
【００１７】
軟質金属で形成したボール２４のチャッキング径を、鋼材製のボール２５のチャッキング径より僅かに大きく設定するのは、後者ボール２５がワイヤに食い込み始める状態において、前者ボール２４が塑性変形しながらワイヤ１の表面に食い込んで密着できるようにするためである。こうしたボールチャック１５によれば、ワイヤ１が解離し始めるときに、前者ボール２４に過大なくさび力が作用するのを防いで、ワイヤ１の解離をよく防止するので、その分だけクランプ力を増強できる。
【００１８】
小径のボール２５を鋼合金で形成し、大径のボール２４を銅合金で形成すると、後者ボールが塑性変形するときのワイヤ１に対する密着面積を増加できるので、形成素材が逆になっている場合に比べて、ワイヤ１の解離を効果的に食い止めて、さらに大きなクランプ力を発揮できる。
【００１９】
上記のボールチャック１５を利用して構成したワイヤ緊張具によれば、ワイヤ１の解離を阻止しながらワイヤ１を２点間に張り渡すことができるので、施工時のワイヤ１の解離に伴うワイヤの張り直し作業を省略でき、ワイヤ１の不必要な消費を解消して施工費用を削減できる。また、ワイヤ１により大きな引張り荷重を作用させた状態で２点間に張り渡すことができるので、ワイヤ緊張装置で構成した手摺や棚等の構体強度を向上でき、長期にわたってワイヤ１を適正な緊張状態に維持できる。人がもたれ掛かるような場合にも、その横荷重に耐えてワイヤ１の緊張状態を維持し、ワイヤ１がたるむのを阻止できる。
【００２０】
ホルダー２３の全体をケース２２内に収容したボールチャック１５によれば、一旦ワイヤ１を張り渡した後には、ホルダー２３を操作することができないので、いたずらによってワイヤ１が取り外されるのをよく防止できる。なお、ワイヤ１の交換や撤去を行う場合には、図５に示すように専用の治具３４を使用してホルダー２３をクランプ解除操作できるので、ワイヤ１を張り渡した後の保守作業等に支障を来たすことはない。
【００２１】
ワイヤ緊張具３をボールチャック１５と取付金具１９とで構成し、従来のワイヤ緊張具に比べてボールチャック１５の構造を簡素化するので、その分だけワイヤ緊張装置の製作コストを削減でき、先に延べたように施工時のコスト削減を実現できることも加わって、この種の装置の全体コストを減少できる。
【００２２】
【実施例】
図１ないし図７は本発明に係るワイヤ緊張装置の実施例を示す。図３において符号１はステンレス材製のワイヤ、２はワイヤ１の一端を固定保持するワイヤ固定具、３はワイヤ１の他端に設けたワイヤ緊張具であり、これらの部材でワイヤ緊張装置が構成されている。
【００２３】
図２においてワイヤ固定具２は、ワイヤ１の端部にかしめ固定したエンド金具４を受け止める圧縮ばね５およびスラストベアリング６と、これら三者４・５・６を収容する有底筒状のケース７と、ケース７の開口端にねじ８を介して装着した取付金具９とからなる。ケース７、取付金具９およびエンド金具４はそれぞれステンレス鋼材で形成する。圧縮ばね５の一端に深絞り加工したキャップ状の受金具１０を内嵌装着し、この受金具１０でエンド金具４を受け止めている。圧縮ばね５の他端はケース７の内奥端に装填したスラストベアリング６で受け止める。スラストベアリング６は、圧縮ばね５を受け止めるラッパ状の保持リング６ａと、多数個のステンレス鋼材製のボール６ｂとからなる。ケース７の筒端にはワイヤ通口７ａを設けてある。
【００２４】
取付金具９は、周面に雄ねじが形成された有底筒状のキャップ１１と、キャップ１１をブラケット１２に締結するボルト１３とからなる。ブラケット１２は四角形、六角形、八角形等の角軸で形成してあり、その一端を取付対象に予め溶接しておく。キャップ１１の底壁にはブラケット１２に外嵌できる同じ断面形状の係合穴１４を通設する。キャップ１１をブラケット１２に外嵌した後、ボルト１３をキャップ１１の開口面の側からブラケット１２に設けたねじ穴にねじ込むことにより、キャップ１１を脱落不能に受け止めることができる。ボルト１３は六角穴付きボルトからなり、頭部の直径寸法を係合穴１４の対辺長よりも大きく設定する。先のケース７の開口側内面には、キャップ１１の雄ねじに対応する雌ねじが形成してある。
【００２５】
図１においてワイヤ緊張具３は、ワイヤ１の遊端をクランプ固定するボールチャック１５と、ボールチャック１５のケース２２の開口端に緊張ねじ１７を介してねじ込んだ取付金具１９とからなる。
【００２６】
ボールチャック１５は、内面にボール操作用のテーパー面２１を有する筒状のケース２２と、ケース２２内に組み込んだコーン形状のホルダー２３と、ホルダー２３で支持される大小２組のボール２４・２５と、ホルダー２３をテーパー面２１の小径端へ向かってクランプ付勢する圧縮コイル形のばね２６などで構成してあり、従来のボールチャックに比べて以下の点が異なる。ホルダー２３をばね２６の付勢力に抗してクランプ解除操作するための操作部を省略し、ホルダー２３の全体をケース２２の内部に位置させる。ケース２２の外面からホルダー２３を操作できないようにし、いたずらの余地を無くすためである。ホルダー２３には、その軸心に沿ってワイヤ通口３２を通設する。大小のボール２４・２５はそれぞれ３個を一組にして設けてあり、ワイヤ１を強固にクランプ固定できる。
【００２７】
ケース２２内に、ボール２４・２５が装填されたホルダー２３とばね２６を組み、ケース２２の内面に嵌め込んだ止め輪２７でばね２６の大径端を受け止めて、ボールチャック１５を一個のユニット部品化する。ケース２２の内奥端の中央には通口２８を通設し、ケース外周面に締結操作用の操作部２９を設ける。操作部２９はテーパー面２１に臨むケース外周面に設けた平行な一対の操作溝で形成する（図６参照）。ケース内面の開口端寄りには、緊張ねじ１７を構成する雌ねじ１７ｂを形成する（図３参照）。
【００２８】
取付金具１９は先に説明した取付金具９と同じ部品であって、その周面に上記の雌ねじ１７ｂに対応する雄ねじ１７ａを形成する。他は取付金具９と同じであるので同一部材には同じ符号を付して説明を省略する。なお、ケース２２、ホルダー２３および連結金具９・１９はそれぞれステンレス鋼材で形成してある。緊張ねじ１７のねじ込み代Ｓは、圧縮ばね５の圧縮代と同じか、これより大きく設定する。
【００２９】
ボール２４・２５によるクランプ力が一定値を越えるときに、ワイヤ１の撚りが解離されてクランプ力が急激に低下するのを防ぐために、大小２組のボール２４・２５のうち、小径のボール２５のみをステンレス鋼材で形成する。大径のボール２４は黄銅で形成し、電気防蝕のためにニッケルあるいはクロームメッキを施す。さらに、小径のボール２５のチャッキング径を基準にして、大径のボール２４のチャッキング径を、先のチャッキング径より僅かに大きく設定する。小径のボール２５がワイヤ１の周面に食い込み、ワイヤ１が解離し始める状態のとき、大径のボール２４がワイヤ１の表面に塑性変形しながら密着し、それ以上にワイヤ１の解離が進行するのを防ぐためである。この実施例では、小径のボール２５によるクランプ力を１００とするとき、大径のボール２４のクランプ力が８０前後になるように、各ボール２４・２５のチャッキング径を設定した。
【００３０】
次にワイヤ緊張装置を用いて、図７に示すように隣接する支柱３１・３１の間にワイヤ１を張り渡す場合の作業手順を説明する。ブラケット１２は各支柱３１に予め溶接しておく。まず、取付金具９・１９をそれぞれの開口面が対向する状態でブラケット１２に組み、ボルト１３を完全に締め込む。次に、図３に示すようにケース２２のねじ山の数条をキャップ１１のねじ溝にかみ合わせ、ケース２２のワイヤ通口２８からワイヤ１をホルダー２３内に差し込んで、ワイヤ１の遊端をボールチャック１５でクランプ固定する。同様にワイヤ固定具２のケース７を取付金具９にねじ込み、図２に示すようにキャップ１１がケース７内に入り込んでしまうまでケース７をねじ込む。このときは、圧縮ばね５が圧縮変形するので、ワイヤ固定金具２を容易にねじ込み操作できる。
【００３１】
上記のようにワイヤ１を仮張設した後、ケース２２の操作部２９にスパナ等の工具を当てがって、ケース２２を取付金具１９にねじ込み、ワイヤ１を徐々に緊張させる。最終的には、圧縮ばね５が全圧縮するまでケース２２をねじ込み操作して、ワイヤ１にたるみが生じる余地を無くす。なお、圧縮ばね５の全圧縮状態は、ケース２２のねじ込み力が急激に増加することで知ることができる。もちろん、上記とは異なる手順でワイヤ１を張り渡してもよい。先に述べた圧縮ばね５の圧縮代とは、ワイヤ１を仮張設したのち圧縮ばね５が全圧縮するまでのたわみ量、あるいは受金具１０の筒端がスラストベアリング６に接当するまでの圧縮ばね５のたわみ量のいずれかを意味する。
【００３２】
ワイヤ固定具２にスラストベアリング６が内蔵してあるので、ワイヤ２が各ケース７・２２のねじ込み操作によってねじり変形するのを確実に防止できる。ワイヤ１を張り渡した状態では、ホルダー２３がケース２２で覆い隠されて操作できないので、いたずらの余地を皆無にできる。ボルト１３がキャップ１１内に収容されることも、いたずらを排除することに役立っている。
【００３３】
張り渡したワイヤ１を取り外す必要がある場合には、図５に示す治具３４でホルダー２３をクランプ解除する。治具３４は軸部３５の一端にフランジ３６を張り出して構成してあり、軸部３５およびフランジ３６の双方にわたってワイヤ１を受け入れる溝３７を設ける。軸部３５をケース２２の通口２８からケース内へ差し込み、治具３４の全体をケース内方へ押し込むと、ホルダー２３がテーパー面２１の大径端側へ移動するので、各ボール２４・２５によるクランプ力を解放してワイヤ１をボールチャック１５から取り外すことができる。
【００３４】
上記の実施例以外に、ボール２５はステンレス鋼材以外の鋼材や鋼合金で形成することができる。ボール２４は黄銅以外の銅合金や、鋼材より軟質の金属を適用できる。必要があれば、小径のボール２５を黄銅等の金属で形成し、大径のボール２４を鋼材で形成することができる。操作部２９は溝として形成する必要はなく、浅い穴や平行な平坦面で形成することができる。本発明のボールチャックは、ワイヤ緊張装置以外のワイヤクランプや、小径棒材のクランプとして適用することができる。スラストベアリング６は、市販のベアリングやスリップワッシャを流用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ワイヤ緊張具の縦断面図である。
【図２】ワイヤ固定具の縦断面図である。
【図３】ワイヤ緊張装置を仮張設した状態の縦断面図である。
【図４】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】ホルダーをロック解除操作する治具を示す断面図である。
【図６】小形のボールのクランプ状態を示す縦断側面図である。
【図７】ワイヤ緊張装置の使用例を示す正面図である。
【符号の説明】
１  ワイヤ
２ ワイヤ固定具
３ ワイヤ緊張具
４ エンド金具
５ 圧縮ばね
６ スラストベアリング
７ ケース
９ 取付金具
１５ ボールチャック
１９ 取付金具
２１ テーパー面
２２ ケース
２３ ホルダー
２４ ボール（大）
２５ ボール（小）
２６ ばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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