JP3037017U - 高強力繊維ロープの端末定着構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構造により非常にすぐれた定着力を得る
ことができる高強力繊維ロープの端末定着構造を提供す
る。 【解決手段】円筒状の軟質樹脂を内蔵した鋼管の前記軟
質樹脂に高強力繊維ロープの端末が挿入されており、か
つ、前記鋼管の半径方向の変形による前記軟質樹脂の塑
性流動により軟質樹脂が高強力繊維ロープのストランド
の谷間に圧入充填されることで一体化されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は高強力繊維ロープの端末定着構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

高強力繊維ロープは高強度、高弾性であり、かつ軽量で、引張り疲労に強く、 耐摩性、耐侯性、耐食性がよく、さらにまた電気絶縁性がすぐれているため、係 留索、曳航索はもとより、電設工事や通信施設工事の際のリードロープや安全索 として、また、送電、送信用の鉄塔等の長尺構造物類の倒壊防止用のステー索な どに汎用されつつある。 こうした用途における高強力繊維ロープは、使用上、端末定着部が必要である ため、汎用の合成繊維ロープと同様に、一般にアイスプライスによる定着部を設 けているが、アイの先端が折れると高強力繊維ロープの強力低下が大きくなるた め必ずシンブルをアイ内側に入れている。このため端末定着部が大型になってし まう。さらに、このアイをシャックルで接続して使用することになるためますま す大型化する。このためたとえば電設工事、通信施設工事のリードロープや安全 策、あるいはステー索において実用に適さなくなるという問題があった。

【０００３】 この対策として、ボルトとナットで接続することができるソケット式端末構造 が用いられている。このソケット式端末構造は一般に、ソケットに高強力繊維ロ ープの端末を挿入し、高強力繊維ロープとソケット内周とのあいだに熱硬化性樹 脂を注入硬化させて樹脂封止したもので、この場合、接着面積を大きくするため 、高強力繊維ロープの端末をヤーンの状態にバラバラに解くことが多い。

【０００４】

【考案が解決しようする問題点】

しかし、この構造では、封止用樹脂の硬化に時間がかかり、また振動、塵埃な どが発生しやすい環境で封止用樹脂を硬化させるためには、ソケットをカバーで 覆ったり、高強力繊維ロープやソケットを動かないように保持しつつ温度管理を するなど煩雑な手間が必要となる。 しかも、ヤーンをソケツト内で均一な状態とすることが難しいともに、熱硬化 性樹脂がソケット内のすみずみまで均一にゆきわたりにくく、かつ、ロープが抱 いている空気がソケツト内に持ち込まれるため、熱硬化する際にソケット内に気 泡が生じ、あるいは熱硬化中に気泡が破裂する。こられの理由によりアイスプラ イスにくらべて小型でコンパクトにはなるものの、定着力ないし締結力が低いと いう問題があった。

【０００５】 本考案は前記のような問題点を解消しようとするもので、その目的とするとこ ろは、簡単な構造により非常にすぐれた定着力を得ることができる高強力繊維ロ ープの端末定着構造を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため本考案は、高強力繊維ロープをスリーブないしソケツ トに挿入し、熱硬化性樹脂で硬化結着させるという従来の発想を転換し、外部力 による軟質樹脂の塑性流動により高強力繊維ロープと一体化するようにしたもの である。 すなわち本考案の特徴とするところは、高強力繊維ロープの端末定着構造であ って、円筒状の軟質樹脂を内蔵した鋼管の前記軟質樹脂に高強力繊維ロープの端 末が挿入されており、かつ、前記鋼管の半径方向の変形による前記軟質樹脂の塑 性流動により軟質樹脂が高強力繊維ロープの少なくともストランドのヤーンの谷 間に圧入充填されることで一体化されている構成としたことにある。 軟質樹脂は好適には熱硬化性樹脂でかつ、デュロメータ式硬さ試験Ｄ型によ る硬度Ｄが５５〜７５、弾性率が８０〜１６０kｇｆ/mm²程度のものが用いられ る。 円筒状の軟質樹脂は予め鋼管内側に一体化されていてもよいし、鋼管と別部材 として作られて鋼管に内嵌されてもよく、軟質樹脂および鋼管は高強力繊維ロー プの径の７倍以上の長さを有し、軟質樹脂の孔が高強力繊維ロープの径の１．０ ３〜１．２倍となつていることが好ましい。 本考案において、「高強力繊維ロープ」は、全体が高強力、高弾性率の繊維か らなっているものはもとより、耐摩耗性や耐侯性を向上するために高強力繊維ロ ープの本体外周をポリエステル繊維などからなる少なくとも１層の外層で覆った ものも含んでいる。この場合、外層は軟質樹脂に挿入される部分だけめくられる か除去され、高強力繊維ロープの本体が軟質樹脂に挿入される。

【０００７】

【作用】

本考案は鋼管２の内側に設けられている円筒状の軟質樹脂３に高強力繊維ロー プ１の端末１’を挿入し、この状態で鋼管２を外周から圧縮することで定着部を 形成するものであるから、円筒状の軟質樹脂３を有する鋼管２を予め準備してお くだけでよく、簡単に施工することができる。 円筒状の軟質樹脂３は鋼管２の圧縮に伴う断面積の減少により塑性流動して高 強力繊維ロープ１のストランド１０の谷間さらに原糸、ヤーン１００の谷部に圧 入充填され、また、軟質樹脂３は鋼管２の断面積の減少により圧密化され、外周 側も鋼管２に拘束され、内径側が広い表面積の高強力繊維ロープ１に圧接し、そ れぞれ大きな摩擦力が生ずる。したがって、接着方式でないにもかかわらず優れ た定着性能を得ることができ、しかも適切な小型化を実現することができる。

【０００８】 以下本考案を添付図面に基いて詳細に説明する。 図１ないし図３は本考案による高強力繊維ロープの端末定着構造の一例を示し ている。 図１と図２において、１は高強力繊維ロープ、２は鋼管、３は円筒状の軟質樹 脂である。 高強力繊維ロープ１は、引張り強さが２０ｇｆ／Ｄ以上、引張り弾性率５００ ｇ／Ｄ以上の高強力、高弾性率の繊維、代表的にはアラミド繊維、超高分子量ポ リエチレン、全芳香族ポリエステル（ポリアリレート繊維）が用いられる。そし てかかる高強力、高弾性率の極細長繊維を多数本集合させたヤーン１００を複数 本複数本撚り合わせてストランド１０とし、このストランドａの複数本を８つ打 ち（２×４）、１２打ち（２×６）、１×８などに編成したり、１×３、１×７ 、１×１９、１×３７などに撚合したものである。

【０００９】 前記高強力繊維ロープ１の端末部１’が軟質樹脂３の貫通孔３０に挿入され、 鋼管２が外力により多角形状に圧縮変形されることにより軟質樹脂３が塑性流動 して図２と図３のように高強力繊維ロープ１の原糸中、ヤーン１００の谷間１１ ０およびストランド１０の谷間１１に圧入充填されている。

【００１０】 鋼管２は、圧縮時に軟質樹脂３からの圧力に耐えられる強度をもち、圧縮した ときに金型の形状どおりに変形して偏肉などもなく変形して均一な内圧を発生さ せることができる比較的軟質なものが用いられる。硬い鋼管では変形がいびつに なりやすいため内圧も不均一となり、定着性が低下する。 好適な鋼管としては、たとえば配管用炭素鋼鋼管(SGP)，圧力配管用炭素鋼鋼 管(STPG)などがある。前者は引張り強度が３０ｔｆ程度、後者は引張り強度が４ ０ｔｆで、後者の方がやわらかい材質である。 また、鋼管２は厚さが２．５〜５ｍｍ程度、長さは定着効率のうえから少なく とも高強力繊維ロープ１の径の７倍以上が必要である。鋼管１は内面が平滑であ ってもよいし微細な溝を有していてもよい。

【００１１】 次に、軟質樹脂３は鋼管２および高強力繊維ロープ１と馴染がよく、圧縮力に よって割れたり破砕せずに流動しやすい特性を有する樹脂、ことに次の性状を有 する熱硬化性樹脂が適している。 １）デュロメータ式硬さ試験Ｄ型による硬度Dが５５〜７５であること。 ２）弾性率が８０〜１６０ｋｇｆ/mm²程度であること 硬度Ｄを限定した理由は、Ｄが７５以上では流動性が低下し、高強力繊維ロー プ１のストランド１０やヤーン１００の谷間への充填、密着が不完全となり、ま た圧縮時にストランド１０やヤーン１００の損傷を招くため不適当だからである 。しかし、硬度Ｄが５５以下では、クリープによって繊維ロープが滑り抜けるい わゆる遅れ破壊を生ずるため不適当である。 弾性率を限定したのは、これが１６０ｋｇｆ/mm²以上では内圧が過度に上昇す るため繊維ロープに損傷を与え、また８０ｋｇｆ/mm²以下では、内圧が不足し繊 維ロープの定着荷重を高くできないため不適当だからである。 その他、使用樹脂の性状としては、圧縮強度が０．０５ｋＮ以上、圧縮伸びが ５％以上好ましくは１０%程度である。 こうした樹脂の具体例としては、エポキシ系樹脂に硬化剤として三級アミン， 変成脂肪族ポリアミン，ポリアミドアミンなどのアミン系樹脂のいずれか１種以 上を混合し、さらに硬化物の流動性を付与するため多硫化化合物を添加したもの が挙げられる。また、アルミナ微粉末などの充填材を配合して硬度を維持するこ とができる

【００１２】 軟質樹脂体３は中心に貫通孔３０を有しており、その貫通孔３０の径は、高強 力繊維ロープＡの直径の１．０３〜１．２倍程度が好適である。 軟質樹脂３の厚さは、圧縮時の塑性流動を可能にするため少なくとも３mm以上 であることが必要である。また、上限は、鋼管２からのグリップ力を伝達するた め８mmとすることが好ましい。 軟質樹脂３はあらかじめ鋼管２の内側に一体化されていてもよいし、あるいは 別体として作られ、鋼管２に嵌合または圧入されていてもよい。前者は鋼管２の 中心に芯枠を貫挿し、この状態で芯枠と鋼管２との環状空隙に熱硬化性樹脂(主 剤と硬化剤の混合物)を流し込み、芯枠を除去するような方法で作られる。ある いは、鋼管２に熱硬化性樹脂を充満するように充填して中実体として硬化した後 に、機械加工により貫通穴３０を穿設してもよい。後者は押出し成形などにより パイプ材を作り、これを鋼管２に強嵌すればよい。

【００１３】 本考案による端末定着構造は次のような手順で作られている。 すなわち、図４のように高強力繊維ロープ１の端末部１’を筒状の軟質樹脂３ の貫通孔３０に挿入する。次いで端末部１’を貫挿した鋼管２を図５のように冷 間プレス機の２つ割り金型Ａ，Ａ’内に配置して、圧縮力を加えるだけでよい。 プレス圧は、これがあまり強すぎると軟質樹脂３の過度の内圧によって高強力 繊維ロープ１が損傷を受けて、低荷重で破断し、見掛け上定着荷重が低下する。 逆に圧縮が低すぎると十分な定着荷重が得られない。一般に軟質樹脂３の断面を １５〜３０%減少させるに十分な大きさが必要であり、それは使用する鋼管２の 強度、寸法、樹脂の性状などにもよるが、一般に１〜２．５kN/mm²程度である。 上記のプレス機を作動すれば、２つ割り金型Ａ，Ａ’により鋼管２は全周から 圧縮され、図２のように断面積が縮小した多角形状に塑性変形される。鋼管２が 圧迫され塑性変形が開始されるのに伴い、鋼管内の軟質樹脂３は全周から強力な 圧縮力を受ける。軟質樹脂３は前記のように硬度Dが５５〜７５、弾性率が８０ 〜１６０ｋｇｆ/mm²の軟質のものであるため、塑性流動を起こし、端末部１’を 構成するヤーン１００やストランド１０の各谷間１１０，１１に圧入、充填され る。 そして、鋼管２が所定の断面積まで塑性変形される過程において軟質樹脂３は 圧密化され、外径側は鋼管２の内面２０により拘束され、内径側は編組や撚りに よる大きな表面積の高強力繊維ロープ端末部１’の表面に大きな摩擦力で圧接す る。このため、端末部１’と軟質樹脂体３と鋼管２は緊密に一体化される。 また、高強力繊維ロープ１のストランド１０が螺旋状の凹凸や編組による凹凸 を有し、その凹部に塑性流動した軟質樹脂３が圧入されているため、大きな引抜 き抵抗が得られる。これらにより、定着効率の高い定着部が形成される。

【００１４】

【具体例】

次に本考案の具体例を示す。 高強力繊維ロープとしてアラミド繊維を使用して作ったストランドを８つ打ち した直径９．５ｍｍ、アイスプライスによる引張り強さ８．９３ｔｆにつき、本 考案による端末定着部を作った。 定着具は、鋼管としてSGPとSTGP２種の材質のものを使用し、軟質樹脂は、主 剤に変成脂肪族アミンを混合した軟質エポキシ樹脂を鋼管の内側に充填、硬化さ せて一体成形したものを使用した。 プレス機は六角形のキャビティを持つ２方向冷間プレス機を使用し、プレス圧 を４００ｋｇ／ｍｍ²とした。 得られた端末定着部の定着力を測定するため、高強力繊維ロープＡの他端にア イスプライスをつくり、引張り破断試験を行なった。その結果を表１に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】 この表１から明らかなように、本考案による定着部は非常に良好な定着力が得 られている。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明した本考案の請求項１によれば、円筒状の軟質樹脂３を内蔵した鋼管 ２の前記軟質樹脂３に高強力繊維ロープ１の端末が挿入されており、かつ、前記 鋼管２の半径方向の変形による前記軟質樹脂３の塑性流動により軟質樹脂３が高 強力繊維ロープ１のストランド１０の谷間に圧入充填されることで一体化してい るため、小型、コンパクトでしかも定着力や締結力の優れた定着部をきわめて簡 単な構造によって得ることができる。また、製作上も、高強力繊維ロープの端末 を解撚する必要がなく、樹脂の硬化を待ったり温度等の管理を行ったりする必要 もなく、また射出成形機といった特殊な機械を使用する必要もがなく単純なプレ ス加工で足りるため、定着力のバラツキの少ないものを需要先でも簡単かつ能率 的に作ることができるという優れた効果が得られる。 請求項２によれば、円筒状の軟質樹脂３が硬度Ｄが５５〜７５、弾性率が８０ 〜１６０kｇｆ/mm²程度の熱硬化性樹脂であるため、良好な塑性流動性とほどよ い内圧によりストランドやヤーンの谷間に確実に充填、密着するとともにロープ を傷つけないため、良好な定着部を形成することができるというすぐれた効果が 得られる。 請求項３によれば、軟質樹脂３および鋼管２が高強力繊維ロープ１の径の７倍 以上の長さを有し、軟質樹脂３の孔３０が高強力繊維ロープの径の１．０３〜１ ．２倍となつているため、過大なプレス圧を加えずにストランドやヤーンの谷間 に塑性流動した軟質樹脂３を確実に充填、密着して良好な定着効率を達成できる というすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による高強力繊維ロープの端末定着構造
の一例を示す縦断側面図である。

【図２】図１の断面図である。

【図３】図２の部分的拡大図である。

【図４】本考案の端末定着構造を得る直前段階を示す縦
断側面図である。

【図５】図５の断面図である

【符号の説明】

１ 高強力繊維ロープ １’ 端末部 １０ ストランド １００ ヤーン ２ 鋼管 ３ 軟質樹脂 ３０ 貫通孔

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】高強力繊維ロープの端末定着構造であっ
   て、円筒状の軟質樹脂を内蔵した鋼管の前記軟質樹脂に
   高強力繊維ロープの端末が挿入されており、かつ、前記
   鋼管の半径方向の変形による前記軟質樹脂の塑性流動に
   より軟質樹脂が高強力繊維ロープのストランドの谷間に
   圧入充填されることで一体化されていることを特徴とす
   る高強力繊維ロープの端末定着構造。
2. 【請求項２】円筒状の軟質樹脂が硬度Ｄが５５〜７５、
   弾性率が８０〜１６０kｇｆ/mm²程度の熱硬化性樹脂で
   ある請求項１に記載の高強力繊維ロープの端末定着構
   造。
3. 【請求項３】軟質樹脂および鋼管が高強力繊維ロープの
   径の７倍以上の長さを有し、軟質樹脂の孔が高強力繊維
   ロープの径の１．０３〜１．２倍となつている請求項１
   または請求項２に記載の高強力繊維ロープの端末定着構
   造。