JP3706138B2 - 改善した予負荷結合リンク - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、フランジ付き結合部に予負荷を与えて結合リンクの疲労寿命を延ばす手段を設けたチェーンのためのフランジ付き結合部を有する結合リンクの改良に関するものである。
【０００２】
予負荷を与えたフランジ付き結合部を有する結合リンクは本件出願人によるヨーロッパ特許出願第００３４５９９号の明細書に記載されており、この明細書は端部フランジを有する２個の互いに対向するＵ字状部分と、端部フランジ対を収容するポケットを有する２個の互いに対向する連結シェルとにより構成した部材のリンク状組立体について開示している。フランジを連結シェルのポケットに部分的に整列させるときフランジの傾斜面が突き合わせ状態を保持する。連結シェルをねじによって互いに引き寄せ合うと、フランジは強制的に傾斜面に沿って、またフランジと連結シェルとの間の荷重伝達面に沿って整列状態に向けて摺動し、これにより、フランジ対の幅が増大しかつポケットが拡張し、フランジに圧縮予負荷及び連結シェルに予張力を発生する。
【０００３】
この予負荷結合リンクは３つの欠点がある。先ず、互いに整列したフランジ対とポケットが拡張して所要の予負荷を生ずるのに必要な同一オーダーのポケットとの間の幅の容認できない不確定要素を生ずるフランジとポケットとの間の複合した製造誤差を減少するのに必要な極めて精密な微小製造公差ミル加工のためコストが高くなる点である。第２に、フランジの摺動整列中にフランジと連結シェルとの間の予負荷が高くなって連結シェルのポケットが拡張するときの相対運動により、フランジと連結シェルとの間の比較的小さい荷重伝達面に摩擦損傷（高い負荷の下で摺動するとき互いに付着し合うことによって一方の表面から他方の表面が材料を奪い取ること）を生ずる点である。更に、第３に、精密なミル加工にも係わらず、衝合連結シェル間の予負荷応力の変動を最小にするためポケット対に実際に得られた幅の正確な測定に続いて各フランジの傾斜面を研磨することによって各衝合フランジ対の幅を仕上げることの必要性があることからリンク間の構成部分の互換性の欠如を生ずる点である。上述の第１の欠点は、沖合で使用するチェーン結合リンクの疲労によって早期欠陥に対する必要な技術的解決を与えるとしても、予張力リンクの広範囲の採用の妨げとなっている。
【０００４】
従って、本発明の目的は、上述の欠点を解決する改善した予張力結合リンクを得るにある。
【０００５】
この目的を達成するため、本発明は、隣接のチェーン部分を保持するため互いに対向するＵ字状部分を有するリンク状組立体を具え、このリンク状組立体は、隣接のチェーン部分に結合リンクを装着できるようにする複数個の組み立て可能な部分を有し、これらの組み立て可能な部分のうちの少なくとも１個にフランジ手段を設けるとともに、他の１個にはリンクの組立中に前記フランジ手段を収容する収容手段を設けたチェーン結合リンクにおいて、前記窪み手段の幅を対応の前記フランジ手段の幅よりも大きくし、フランジ手段の挿入に続いて窪み手段に挿入するくさびをくさび手段に設け、くさびの第１挿入位置でフランジ手段と窪み手段の幅の差を吸収し、前記第１挿入位置からくさびを所定距離にわたり更に強制的に第２挿入位置まで挿入することにより、前記フランジ手段と前記窪み手段との間に実質的な相対移動なしに窪み手段を拡張させて前記フランジ手段に所定の圧縮予負荷を発生し、これに応じて窪み手段の周囲に所定の予張力を発生させることを特徴とする。
【０００６】
好適には、くさびには、くさびを第２挿入位置に位置決めしたとき前記窪み手段から突出する部分を設ける。更に好適には、くさびの突出部分には、くさび形のツールに掛合して連携動作する傾斜面を設け、前記ツールはこのツールにおける止め部間でリンクの横方向に摺動可能とし、この摺動によってくさびを第１挿入位置から第２挿入位置まで所定距離にわたり強制的に移動させるものとする。更に、好適には、前記釈放手段は前記窪み手段に設けたアクセス孔により構成し、このアクセス孔を経て前記窪み手段内のくさびにドリフト手段を当接し、前記くさびを前記第２挿入位置から前記第１挿入位置まで強制復帰移動させ、リンクの分解を容易にする。
【０００７】
また好適には、前記くさびを前記第２挿入位置にロックする前記ロック手段を設ける。
【０００８】
更に、好適には、前記リンクの中心領域を横方向から支持するコラム状の支持体によって構成したスタッドを設け、このスタッドをリンクの長手方向軸線の両側に各１個配置した２個の個別のハーフ部分により構成する。
【０００９】
更に好適には、前記スタッドのハーフ部分をねじ手段によって互いに引き寄せて緊締するようにする。
【００１０】
また好適には、前記スタッドのハーフ部分には、このハーフ部分をねじ手段によって互いに引き寄せ合わせるとき、前記リンクの掛合したＵ字状部分の対向する傾斜内面に押し広げるよう整合する傾斜面を設ける。
【００１１】
更に、好適には、前記スタッドにはくさびの突出部分を収容する窪み（１９）を設ける。
【００１２】
更に好適には、前記スタッドの傾斜面をリンクの対応の傾斜面に対する拡張整合を阻止することなく、くさびの前記突出部分を把持しかつくさびを第２挿入位置にロックする変形可能材料を前記スタッドの窪みに配置する。
【００１３】
また、前記リンクの長手方向軸線に平行な横方向平面を前記互いに対向する傾斜内面間で各Ｕ字状部材に配置し、前記くさび形のツールの反作用面とするとよい。
【００１４】
更に、前記くさび手段を、前記フランジ手段及び前記窪み手段に圧着することによって前記窪み手段を拡張させる２個の可変間隔平行面を生ずる複数個のくさびにより構成するとよい。
以下に図面につき本発明の好適な実施例を説明する。
【００１５】
図１〜図７につき説明すると、チェーン部分の結合リンク１は、互いに向き合って掛合する１対の同一のＵ字状部材２を有する。各Ｕ字状部材２のそれぞれ互いに対向する一方の端部には内向きフランジ３と、他方の端部には外向きフランジ４とを設ける。フランジ３，４にはそれぞれ平面状の荷重伝達面５，６を設け、これらの荷重伝達面５，６は結合リンクの長手方向軸線Ｘ−Ｘ（図１及び図４参照）に直交する方向に延在する。一方のＵ字状部材２の内向きフランジ３に隣接して窪み７を設け、他方のＵ字状部材２の外向きフランジ４を収容し、Ｕ字状部材が互いに掛合したとき荷重伝達面５，６が互いに整合するようにする。図５に示すように、フランジ４及び窪み７の断面はともにＤ字状の形状を有する。軸線Ｘ−Ｘに平行に図った窪み７の幅は対応のフランジ４の幅よりも相当大きくしてほぼＤ字状のくさび８を収容することができるようにし、このくさびの薄い方の端部を曲線状にし、例えば、最大で６°、好適には、２°の精密に研削した角度αを有するものとして構成する。フランジ４の外側端面９も荷重伝達面６に対して精密に研削した角度αをなすようにする。くさび８の薄い方の端部には平坦なランド１０を設け、くさびの厚い方の端部に傾斜面１２を有する突出タング１１を設ける。くさび８を窪み７内に挿入するとき、この傾斜面１２は挿入方向に対して８０°〜８６°の角度δの角度をなすようにする（図１２参照）。各Ｕ字状部材２には孔１３を設け、くさび８が窪み７の後面１４に衝合して窪み７内に配置されたときくさび８の薄い方の端部の平坦なランド１０にアクセスすることができるようにする。
【００１６】
コラム状の支持スタッド１５を設け、組み合わせた結合リンクの中心の所定位置に配置したとき、互いに掛合したＵ字状部材２の端部を支えるようにする。スタッド１５には、断面Ｂ−Ｂの平面（図１及び図３参照）に対して横方向に角度β（図５参照）をなす上側支持面及び下側支持面１６を設け、これらの支持面１６は互いに整合したＵ字状部材２の端部の内側面に位置する他のの傾斜面に掛合する。この角度βの大きさは１°〜５°の範囲、好適には、２°とするとよい。スタッド１５は２個の同一のハーフ１８により形成し、これらのハーフ１８にはくさび８のタング１１に掛合する変形可能な材料２０を収容する窪み１９を設ける。各スタッドハーフ１８には、スタッドハーフ相互を緊締するボルト２２及びナット２３を収容する横方向の中心皿孔２１を設ける。互いに平行な表面２４を、互いに整合したＵ字状部材２の平面１７間に配置し、くさび挿入具の反作用面をなすようにする。
【００１７】
結合すべきチェーン部分の端部リンク（図示せず）に挿通するとき、結合リンク１の組立は、Ｕ字状部材２をほぼ整列し（図７参照）、次に完全掛合状態に摺動することによって行う（図８参照）。くさび８を、結合リンクの一方の側面側から窪み７内に手で挿入し、フランジ４及び窪み７の後面１４に僅かに接触させる。図５ＡにはＵ字状部材２の窪み７内にくさび８を挿入する方法を示す。このように、くさび８は本体に直交する方向に挿入し、次に９０°転向して図９の位置に移動する。この位置はくさび８の第１挿入位置である（図９参照）。くさび挿入ツール２５（図１２参照）にはねじ付き円筒形部分２６を設け、この円筒形部分２６の一方の端部にはくさびブロック２７を設け、他方の端部にはアンビルヘッド２８を設ける。くさびブロックは、表面１２，２４間をブリッジし、これらの表面間の角度に整合する。広いディスク状の止めナット２９を円筒形部分２６にねじ付け、軸線方向に位置を調整可能な止め部として作用させる。くさび挿入ツール２５のくさびブロック２７を部分的に組み合わせたリンクに配置し（図１２参照）、このくさびブロック２７を表面１２及びこれに対向する表面２４の双方に完全に接触させる。止めナット２９を回し下げ、部分的に組み合わせたリンクの外側表面に接触させる。このとき止めナット２９を、部分的に組み合わせたリンクの先に接触した外側表面の上方に特別な高さＨとなるまでねじ戻す。止めナット２９のこの後退移動の精度はスペーサゲージ（符号３２で示す）を使用して得ることができ、このスペーサゲージは、例えば、チェーンによってアンビルヘッド２８に結び付けて一体の装置を構成するようにすると好適である。このようにして、止めナット２９は、スペーサゲージ３２がナット２９と結合リンクの本体との間にぴったり嵌合するまでねじ戻すことができる。代案として、ゲージ３２はナット２９の頂部に着座させておくことができ、ねじ付き円筒形部分２６上の位置決めナット２６Ａをゲージ３２上に降下させ、必要な空間Ｈを生ずるようゲージ３２を取り除いたとき、ナット２９をねじ戻して位置決めナット２６Ａに掛合するようにすることもできる。ハンマー３０により打撃をアンビルヘッド２８に加えて、止めナット２９が再び部分的に組み合わせたリンクの外側表面に接触するまでくさびブロック２７を下方に打ち込み、この結果、くさび８は特定の距離Ｈｔａｎαだけ打ち込まれ、また傾斜面１２を介して窪み７内の所要の第２挿入位置に移動する。これにより、Ｕ字状部材２の窪み８の周囲の材料は伸張し、従って、この材料に予張力を生じ、これに対応してフランジ４に圧縮予負荷を生ずる。くさび挿入ツール２５の止めナット２９は表面１２，２４間の挿入距離をＨに制限し、従って、窪み７内へのくさび８の精密な挿入（Ｈｔａｎα）を制御でき、フランジ４の窪み７に存在するミル加工誤差に無関係に、予張力の精密制御及び予設定が可能になる。予張力がこのように製造誤差の影響から逃れることは、従来の予張力結合リンクでは得ることができなかったが、これにより比較的粗い製造公差のミル加工を行うことができるようになり、結合リンクのコストを相当減少することができる。荷重伝達面５，６の高い圧縮による予負荷は摺動掛合の完了後に生ずるため、比較的小さい面積の高い負荷が加わる表面での摩損を回避することができる。更に、フランジ３，４で実際に得られるミル加工幅の測定を伴うくさび８の幅の仕上げが不要になるため、構成部品のすべてを同一寸法の結合リンク間で交換可能になる。
【００１８】
第１くさび８を第２挿入位置に配置した状態で、この手順を繰り返して第２くさび８を第２挿入位置への挿入を行い、結合リンクの両サイドでの予張力を同一にすることができる。
【００１９】
このとき、スタッド１５の２個のハーフ１８をＵ字状部材２の表面１７間に滑り込み、ハーフ１８の窪み１９内の変形可能材料２０はくさび８のタング１１に掛合する。次に、ボルト２２をスタッド１５の孔２１に配置し、ナット２３で固定する。ナット２３の締め込みによりリンクの組み立てを完了し（図１１参照）、スタッド１５のハーフ１８を互いに引き寄せ、窪み１９内の変形可能材料２０をタング１１に強固に掛合させ、くさび８をそれぞれの第２挿入位置にクランプ及びロックするとともに、傾斜面１６を傾斜面１７上で摺動させてこの傾斜面１７に強固に押しつけ、両者間のギャップを排除する。
【００２０】
組み合わせた結合リンクの各脚における予張力の和を越える一時的な軸線方向の過負荷に起因する弾性伸張力が結合リンクに加わっても、くさび８が第２挿入位置から移動して通常の負荷条件における結合リンクの均衡のとれた予張力を破壊することはない。
【００２１】
リンクを分解してチェーン部分から離脱させるためには、ナット２３を先ずねじ外し、ボルト２２を取り外し、スタッド１５のハーフ１８をＵ字状部材２の表面１７から引き出し、くさび８のタング１１を釈放する。ドリフト３１をＵ字状部材２の孔１３からくさび８の平坦ランド１０に当接し（図１２のツール２５を取り外した状態で）、ドリフトにハンマー３０の打撃を加えてくさび８を第２位置から移動させて窪み７から押し出す。このことを第２くさび８を取り外す際に繰り返す。分解作業を完了するために、Ｕ字状部材２を互いの掛合状態から引き出し、結合してあるチェーン部分の互いに隣接するチェーンリンクから抜き出す。
【００２２】
本発明による結合リンクの構造を変更することも勿論可能である。例えば、くさび８は２個又はそれ以上のくさびにより外部表面が互いに平行なくさびスタックにしたものを使用することもでき、この場合、くさびスタック内における傾斜接触面間の相対移動が個別に変化する。スタックの摺動くさびはタング１１を有する。フランジ４の表面９は荷重伝達面６に平行に形成し、２個のくさびスタックに摺動接触しないようにするとともに、３個のくさびスタックを使用するとき窪み７の後面１４と接触しないようにする。このことは、Ｕ字状部材２の機械セッティング作業を容易にし、コストを一層低減することができるようになる。
【００２３】
上述の３個のくさびスタック構成は、例えば、米国特許第２，５３７，４０５号に記載の既知のＣ字状タイプの結合リンクにも適用可能であり、Ｃ字状部材の端部に互いに離れて対向するフランジを設ける。この場合、Ｕ字断面の窪み部材及び各端部における支持内向きフランジを、Ｃ字状部材（Ｕ字状の端部部分を有する）の外向きフランジに配置し、上述の３個のくさびスタックによって伸張させて予張力を発生させるが、窪み部材の外側表面に反作用するくさびツールを使用する。支持及びロックスタッドは、上述のようにくさびのタングをクランプするのみならず、Ｃ字状部材の中心の対応の固定タングをもクランプする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるリンクチェーンの結合リンクの側面図である。
【図２】図１の結合リンクの断面Ａ−Ａをとった一部断面とする平面図である。
【図３】図１の結合リンクの断面Ｂ−Ｂをとった一部断面とする平面図である。
【図４】図１の結合リンクの断面Ｃ−Ｃをとった一部断面とする平面図である。
【図５】図１の結合リンクの断面Ｄ−Ｄをとった一部断面とする端面図である。
【図５Ａ】くさびの挿入状況を示す図５と同様の一部断面とする端面図である。
【図６】図１の結合リンクの中心部の部分断面図である。
【図７】図１の結合リンクの順次の組み立てステップの各段階を示す説明図である。
【図８】図１の結合リンクの順次の組み立てステップの各段階を示す説明図である。
【図９】図１の結合リンクの順次の組み立てステップの各段階を示す説明図である。
【図１０】図１の結合リンクの順次の組み立てステップの各段階を示す説明図である。
【図１１】図１の結合リンクの順次の組み立てステップの各段階を示す説明図である。
【図１２】図９に示す第１挿入位置から図１０に示す第２挿入位置まで各くさびを押し込む工具を差し込んだ状態を示す図５の断面Ｄ−Ｄにおける説明図である。

Claims (14)

1. 隣接のチェーン部分を保持するため互いに対向するＵ字状部分（２）を有するリンク状組立体（１）を具え、このリンク状組立体（１）は、隣接のチェーン部分に結合リンクを装着できるようにする複数個の組み立て可能な部分（２，１５）を有し、これらの組み立て可能な部分のうちの少なくとも１個にフランジ手段（４）を設けるとともに、他の１個にはリンクの組立中に前記フランジ手段（４）を収容する窪みを有する窪み手段（７）を設けたチェーン結合リンクにおいて、前記窪み手段（７）の幅を対応の前記フランジ手段（４）の幅よりも大きくし、フランジ手段（４）の挿入に続いて窪み手段（７）に挿入するくさび（８）をくさび手段に設け、くさび（８）がフランジ（４）及び窪みの後面（１４）に僅かに接触する第１挿入位置でフランジ手段と窪み手段の幅の差を吸収し、前記第１挿入位置からくさびを所定距離にわたり更に強制的に第２挿入位置まで挿入することにより、前記フランジ手段（４）と前記窪み手段（７）との間に実質的な相対移動なしに窪み手段（７）を拡張させて前記フランジ手段（４）に所定の圧縮予負荷を発生し、これに応じて窪み手段（７）の周囲に所定の予張力を発生させることを特徴とする結合リンク。
2. くさび（８）には、くさびを第２挿入位置に位置決めしたとき前記窪み手段（７）から突出する部分を設けた請求項１記載のチェーン結合リンク。
3. くさび（８）の突出部分には、くさび形のツール（２７）に掛合して連携動作する傾斜面（９）を設け、前記ツール（２７）はこのツールにおける止め部間でリンクの横方向に摺動可能とし、この摺動によってくさび（８）を第１挿入位置から第２挿入位置まで所定距離にわたり強制的に移動させるものとした請求項２記載のチェーン結合リンク。
4. くさび（８）を前記第２挿入位置から前記第１挿入位置に復帰移動させることができる釈放手段（１３）を前記組立体に設けた請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載のチェーン結合リンク。
5. 前記釈放手段（１３）は前記窪み手段（７）に設けたアクセス孔により構成し、このアクセス孔を経て前記窪み手段（７）内の前記くさび（８）にドリフト手段を当接し、前記くさび（８）を前記第２挿入位置から前記第１挿入位置まで強制復帰移動させ、リンクの分解を容易にした請求項４記載のチェーン結合リンク。
6. 前記くさび（８）を前記第２挿入位置にロックする前記ロック手段（１５）を設けた請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載のチェーン結合リンク。
7. 前記リンクの中心領域を横方向から支持するコラム状の支持体によって構成したスタッド（１５）を設け、このスタッド（１５）をリンクの長手方向軸線の両側に各１個配置した２個の個別のハーフ部分（１８）により構成した請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載のチェーン結合リンク。
8. 前記スタッドのハーフ部分（１８）をねじ手段（２１，２２）によって互いに引き寄せて緊締するようにした請求項７記載のチェーン結合リンク。
9. 前記スタッドのハーフ部分（１８）には、このハーフ部分（１８）をねじ手段（２１，２２）によって互いに引き寄せ合わせるとき、前記リンクの掛合したＵ字状部分の対向する傾斜内面に押し広げるよう整合する傾斜面（１６）を設けた請求項８記載のチェーン結合リンク。
10. 前記スタッド（１５）にはくさび（８）の突出部分（１１）を収容する窪み（１９）を設けた請求項７，８又は９のうちのいずれか一項に記載のチェーン結合リンク。
11. 前記スタッドの傾斜面をリンクの対応の傾斜面に対する拡張整合を阻止することなく、くさびの前記突出部分を把持しかつくさびを第２挿入位置にロックする変形可能材料を前記スタッドの窪み（１９）に配置した請求項１０記載のチェーン結合リンク。
12. 前記リンクの長手方向軸線に平行な横方向平面（２４）を前記互いに対向する傾斜内面間で各Ｕ字状部材（２）に配置し、前記くさび形のツール（２７）の反作用面とした請求項９記載のチェーン結合リンク。
13. 前記くさび手段を、前記フランジ手段及び前記窪み手段に圧着することによって前記窪み手段を拡張させる２個の可変間隔平行面を生ずる複数個のくさびにより構成した請求項１乃至１２のうちのいずれか一項に記載のチェーン結合リンク。
14. 前記Ｕ字状部材（２）を同一にし、各部材（２）にはそれぞれフランジ手段（４）と前記窪み手段（７）とを有する脚を設け、これらのフランジ手段及び窪み手段が他方の部材の窪み手段（７）及びフランジ手段（４）に掛合して連携動作するようにした請求項１乃至１３のうちのいずれか一項に記載のチェーン結合リンク。

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