(57)【要約】【課題】疲労強度に優れ、かつスムースなリンキングを可能とした主動または電動用チェーンブロック用リンクチェーンを低コストで製造する方法を提供する。【解決手段】上下２分割のマンドレルによって成形されるリンクチェーンであって、マンドレルの割り位置をリンクチェーンの線材の中心に対しオフセット量を持たせ、リンクチェーンの最大主応力発生箇所に対応するマンドレルの箇所とマンドレルの割り位置を一致することのない構成としたことを特徴とするリンクチェーンであり、また、上下２分割のマンドレルによって成形されるリンクチェーンであって、マンドレルの割り位置をリンクチェーンの線材の中心に対しオフセット量を持たせ、リンクチェーンの最大主応力発生箇所に対応するマンドレルの箇所とマンドレルの割り位置を一致することなく、更に、前記オフセット量を位置により変化させたことを特徴とするリンクチェーン。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下２分割のマンドレルによって成形されるリンクチェーンであって、該マンドレルの割り位置をリンクチェーンの線材の中心に対しオフセット量を持たせ、リンクチェーンの最大主応力発生箇所に対応するマンドレルの箇所とマンドレルの割り位置を一致させることなく成形することを特徴とするリンクチェーン。
【請求項２】
上下２分割のマンドレルによって成形されるリンクチェーンであって、該マンドレルの割り位置をリンクチェーンの線材の中心に対しオフセット量を持たせ、リンクチェーンの最大主応力発生箇所に対応するマンドレルの箇所とマンドレルの割り位置を一致させることなく、更に、前記オフセット量を位置により変化させて成形することを特徴とするリンクチェーン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手動または電動チェーンブロック等に用いられるチェーンに関するもので、特に荷の上げ下げ、或いは荷締め等の類似作業に供するチェーンブロック用リンクチェーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、チェーンブロック用チェーンのリンク部材は、図１に示すように、円のほぼ１／４の弧面１−１、２−１を有する２つの型（マンドレル）１、２によりリンク部材３を円弧状に曲折し、最終的にリンク部材の両端を突き合わせて溶接して製造される。しかし、このリンク部材を円弧状に曲折する際に、リンク部材３の内側部の中心部分が型材１、２の突き合わせ部分４内にはみ出し、図２に示すように円弧状曲折部の内側に突条部５が形成されることが頻発する。この突条部５が形成された製品においては、この突条部５に応力集中が起こり、使用中に磨耗および疲労が激しく遂には破断に至り、長期の使用には耐えられないものである。
【０００３】
上記問題に対応するため幾つかの提案がなされている。例えば、特許文献１には、上記突条部５の形成を回避すべく、リンク部材の円弧状曲折部の内側面を偏平状に形成したリンク部材を連結したリンクチェーンが開示されている。即ち、この特許文献１では曲げ機構を１つの型からなるマンドレルとし、この１つの型（マンドレル）でチェーンがリンク状に成形される際に生じる突起状欠陥をなくし、疲労強度の向上を図ることを意図したものである。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたような１種類の型（マンドレル）で構成された方法では、突起状欠陥は排除されるものの、チェーン素材が型（マンドレル）フラット面に巻きついた際、強い当たりによりチェーンリンク内側が全周にわたり偏平状のフラットな面が生じ、しかも、このフラット面の幅は、素材硬さ等の種々のバラツキにより、フラット面の幅のコントロールが困難であり、１リンク内でも場所により前記フラット面の幅が異なる場合が多い。更に、リンクチェーンとして円滑に結合される必要がある、図３に示すリンキング部６において、幅広のフラット面が存在するとチェーンを巻き取るためのチェーンブロック内に配置されたロードシーブとの噛み合いの際に、縦・横リンクを順次巻き取る作業で、リンキング点７の移動に伴い、ピッチ変動が生じ、巻き込み現象等の異常挙動を起こすことが、実機による検証と挙動解析結果で明らかとなった。なお、ここでの検証は直径９ｍｍチェーンの場合、リンキング部のフラット面の幅は５ｍｍ以下とする必要があることも判明した。しかし、上記１つの型（マンドレル）で成形されたチェーンリンクのフラット面を確実に上記寸法以下に抑えることは困難である。
【０００５】
【特許文献１】
実公昭５５−４２０２１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、疲労強度とスムースなリンキングを可能としたリンクチェーンと、このリンクチェーンを安価に製造する方法が望まれていた。上記特許文献１に記載の従来技術による技術でも作業工程を増やして製造すれば突起状の瑕疵を最小限にしたチェーンの製造は可能であるが、コストが嵩むこと、製造技術および検査に熟練を要するという問題がある。
【０００７】
本発明は上記課題を踏まえ、荷の上げ下げ、或いは荷締め等の類似作業に供する疲労強度に優れ、かつスムースなリンキングを可能とした手動または電動チェーンブロック等に用いられる低コストのリンクチェーンを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その要旨は、上下２分割のマンドレルによって成形されるリンクチェーンであって、該マンドレルの割り位置をリンクチェーンの線材の中心に対しオフセット量を持たせ、リンクチェーンの最大主応力発生箇所に対応するマンドレルの箇所とマンドレルの割り位置を一致させることなく成形することを特徴とするリンクチェーンであり、また、本発明は、上下２分割のマンドレルによって成形されるリンクチェーンであって、該マンドレルの割り位置をリンクチェーンの線材の中心に対しオフセット量を持たせ、リンクチェーンの最大主応力発生箇所に対応するマンドレルの箇所とマンドレルの割り位置を一致させることなく、更に、前記オフセット量を位置により変化させて成形することを特徴とするリンクチェーン、である。
【０００９】
【発明の実施の形態・実施例】
本発明者は、上述したように、従来の上型・下型で構成されるマンドレルで成形されたチェーンリンクは、チェーンリンクの応力分布の点から疲労破壊の起点となる位置に突起状の欠陥（図２の５）があるため、応力集中を受け易く、疲労強度低下の原因となるという知見に基づき、応力分布において疲労破壊の起点となる位置から突起状の欠陥を上・下いずれか一方、または両方の部位にずらすことで疲労強度の低下を回避しうることを見いだした。
【００１０】
すなわち、本発明によるリンクチェーンは、図４に示すように、円のほぼ１／４の弧面１−１を有する上型１と、円のほぼ１／４の弧面２−１にフラット面２−３を連続して有する下型２の２つの型（マンドレル）により、円形断面を有する直棒状のリンク部材を曲折しリンクに成形される。上型１と下型２の突き合わされる面、すなわち弧面１−１下端面とフラット面２−３の上端面との突合せ面１−２（割り位置）を、リンク部材の曲折成形する際の中心線を通る面であるセンターから紙面上方（上型方向）にずらしている（オフセットしている）ので、曲折成形時に、マンドレルに押し当てられたリンク部材とマンドレルとの接触圧が最も高くなるセンターの部位と、上下の２つの型の突合せ面１−２とが一致していないので、突起状の形状欠陥の発生を防止できる。また、僅かな突起状の形状欠陥が形成されても、リンクチェーンの使用状態におけるリンク内側に発生する最大主応力発生部位と該突起状の形状欠陥の部位とが一致していないので、疲労破壊の起点を分散、または無くすことが可能となった。フラット面２−３と円弧面２−１の境界線２−２の位置は、リンク部材のセンターを中心に突合せ面１−２と対称の位置が好ましい。つまり、弧面１−１と弧面２−１を同じ形状とすることが好ましいが、リンク部材のセンターと一致させてもほぼ同等の効果が得られる。
【００１１】
疲労破壊の観点では突合せ面の位置をセンターＳから出来るだけ遠ざけ、突起状の形状欠陥のできる位置をリンク部材の内側センターから遠ざけた方が有利となるが、その結果、リンクチェーンのリンク内側に帯状のフラット面の幅も、センターから遠ざけた分だけ広く形成されるので、特許文献１によるリンクチェーンと同様の問題が発生する。そこで、図５の本発明によるリンクチェーンの別の形態によると、リンク成形時に発生するリンク内側の帯状のフラット面の幅を、リンク平行部では広くし、リンク内側Ｒ頂点付近ではフラット部を狭く、または無くすことにより、疲労破壊の起点を無くすとともに、隣接するリンク同志の滑らかな滑動（リンキング）を可能としたリンクチェーンとすることができた。
【００１２】
図５は、リンクチェーンを成形するのに用いられるマンドレルの正面図であり、図中、マンドレルの中央部がリンクチェーンのリンク平行部中央部に相当し、両端がリンクの内Ｒ頂点に相当する。円のほぼ１／４の弧面１−１を有する上型１と、円のほぼ１／４の弧面２−１にフラット面２−３を連続して有する下型２において、上型１と下型２との突き合せ面（割り位置）を、センターＳから上方（上型方向）にセンターＳに平行にずらした（オフセットした）突合せ面１−２と、該突合せ面１−２の両端から外方に向けて徐々にセンターＳに向かう傾斜した突合せ面１−３とから構成している。下型のフラット面２−３は、下型の円弧面との境界線２−２、２−４と前記突合せ面１−２、１−３に囲まれた帯状となっており、センターＳを中心に対称な形状となっているが、境界線２−２と２−４はセンターＳと一致させても良い。また、突合せ面１−２の長さｄ、およびセンターＳからのオフセット量は、リンクチェーンの使用時に最大主応力発生する部位に対し、マンドレル突合せ面の位置が重ならない限り自由に設定することが出来る。
【００１３】
また、本発明によるリンクチェーンにおいては、上型・下型の２つの型（マンドレル）の具体的寸法としては、直径９ｍｍのリンク材の検証結果から、フラット面の幅は５ｍｍ以下とすることが好ましく、これは線径比で表すと、０．５６ｄ（ｄ：線径）以下となる。
【００１４】
図６に本発明によるマンドレルを使用してチェーンを製造した場合の疲労試験結果を示した。図６において、横軸は繰返し回数、縦軸は最大負荷応力である。図６から分かるように、従来形状◆の疲労強度に比較し、本発明による全周フラット形状（中黒三角）、およびリンキング部Ｒ形状●の疲労強度は遙に優れた結果を示していることが分かる。
【００１５】
更に、図７にリンク材３の平面図における各部位Ｂ，Ｃ，ＤをＡ−Ａ断面でそれぞれ展開し、図８に示したような形状を得たが、それぞれの最大主応力発生箇所を見ると、本発明による基本形として、上型・下型の突合わせ面１−２をセンターＳから上・下いずれか一方にセンターＳに平行してずらしたマンドレルによって成形されたリンクの展開図、図８（ａ）に対し、図８（ｂ）に示すようにリンキングＤ点のフラット幅を他の部位に比較して狭めたリンク形状や、図８（Ｃ）に示すようにリンキングＤ点に向け勾配を有し、Ｄ点でセンターＳとなるようなフラット部を有するリンク形状（図５に示すマンドレルにより成形したリンク）、更にはＣ点でフラット部を設け、Ｂ点およびＤ点でセンターＳとなるような形状においても、最大主応力発生箇所のＣ点、およびＣ▽点とマンドレルの突合せ面（割り位置）をずらすこともできることが分かる。従って、本発明においては、最大主応力発生箇所がマンドレルの割り位置がセンターＳよりずれていればよいことになる。
【００１６】
このような構成とすることにより、リンキング部に生じるフラット面の幅は上記マンドレルの寸法形状にも依存するために、フラット面の幅を自在にコントロールすることが可能となる。しかも、解析の結果、ロードシーブとの噛み合いにおいて何ら異常挙動を示すことがなかった。
【００１７】
【発明の効果】
上述したように、本発明は、１）チェーンリンクに生じる突起状の欠陥を疲労破壊の起点部より多少ずらすことで疲労強度の向上が期待できると共に、２）従来と同等レベルの疲労強度を有しながらリンキング部の動きが滑らかな電動チェーンブロックに最適なチェーンを安価に製造することができ、更に、３）上記突起状の瑕疵の許容量が増大し、低コストで高品質のリンクチェーンを製造することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の１種類の型（マンドレル）の断面図。
【図２】突起状欠陥を有する従来のリンク材の断面図。
【図３】連結されたリンク材同士のリンキング部とリンキング点を示す平面図。
【図４】本発明によるマンドレルの正面図。
【図５】本発明によるマンドレルの別の実施形態を示す正面図。
【図６】本発明によるマンドレルを使用して製造したチェーンの疲労強度試験結果を示す図。
【図７】リンク材の最大最大主応力発生箇所の部位を示す図。
【図８】図７のＡ−Ａ断面拡大図で、（ａ）は割り位置を平行にずらせた例、（ｂ）はリンキング部に勾配を持たせた例、（ｃ）はリンキング部に勾配を持たせセンターで一致する例、（ｄ）はリンキング部に勾配を持たせセンター２箇所で一致する例を示す図。
【符号の説明】
１…上型（マンドレル）
１−１…円弧面
１−２、１−３…突き合わせ面（割り位置）
２…下型（マンドレル）
２−１…円弧面
２−３…フラット面
２−２、２−４…境界線
３…リンク部材
４…突き合わせ部
５…突条部
６…リンキング部
７…リンキング点
８…リンク平行部
９…リンクＲ部
Ｓ…センター
【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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【図８】
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