JP5475036B2

JP5475036B2 - 牽引フック並びにこの牽引フックの製造方法

Info

Publication number: JP5475036B2
Application number: JP2012042275A
Authority: JP
Inventors: 達夫久保田
Original assignee: 理研精工株式会社
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2032-02-28
Also published as: CN103287232A; JP2013177074A; CN103287232B

Description

本発明は、海上輸送する自動車を船体に固定する際に用いて好適な牽引フック並びにこの牽引用フックの製造方法に関する。

輸送船に自動車を積載させて輸送する場合には、輸送船の海上での激しい揺れや振動によって自動車が動いて船体や他の自動車や荷物にぶつかって破損したり疵が付いたりしてしまわないように、自動車の車体のバンパーリンフォースの部分に牽引フックを取り付けこの牽引用フックに牽引用のワイヤーロープの一端部を取り付け、このワイヤーロープの他端部を船体に固定させることが行なわれている。従来技術においては、この種の牽引フックは、下記特許文献１の図８に記載されているように製造されている。

ＷＯ２００８−１２９８６０号公報

即ち、上記特許文献１によれば、従来の牽引フックは、炭素鋼やクロム・モリブデン鋼などの特殊鋼からなる丸棒を所定の長さに切断して成形素材を作り、この成形素材を１２００度以上に加熱させた後、鍛造装置によってフック部と軸部を含む全体を一気に熱間鍛造し、生じたバリをプレス機を用いて取り去りることにより、その原型が製造されていた。

しかるに、上記従来公知の製造方法で製造した牽引フックは、単価も高い上に、これを長期間繰り返し使用すると、変形や亀裂が生じ易くその耐久性の点でも問題があった。また、従来技術は成形素材全体を一気に熱間鍛造するために、成形素材の径を実際の牽引フックの径よりも太くしなくてはならない上に、その成形素材を切り出す際の長さにおいても、若干長めにする必要のあることから、１本の丸棒から取れる成形素材の数においても無駄があるという問題があった。さらに、従来の牽引フックの製造方法によれば、成形素材に高品質のものを用いなくては品質にばらつきのない牽引フックを得ることが困難であるという問題もあった。

そこで、本発明の目的は、従来公知の技術によるものよりも、耐久性があってしかも安価に製造できる牽引フック並びにこの牽引フックの製造方法を提供せんとするにある。

上記した目的を達成するために本発明は、被輸送体を輸送体に固定させる際に用いる牽引フックにおいて、長尺の丸棒より完成品の牽引フックの軸方向の長さより短く切り出した成型素材を用い、この成型素材を全体として鍛造に適した温度に加熱し、完成品の牽引フックの胴部に当たる部分を押さえつつそのフック部或はフック部から首部に至る部分のみを熱間鍛造させ、もって胴部の外形が成型素材と同じ外径を有し、さらに前記成型素材よりもその軸方向の長さが長くなるように成したことを特徴とする。

本発明はまた、被輸送体を輸送体に固定させる際に用いる牽引フックを製造するに当たり、長尺の特殊鋼製の丸棒より成型素材を完成品の牽引フックの軸方向の長さより短く切り出し、この成形素材を全体として鍛造に適した温度に加熱し、この加熱した成型素材を鍛造用金型にセットし、胴部となる部分を押えつつフック部或はフック部と首部の部分のみに熱間鍛造を加えて当該胴部となる部分を成型素材と同一径となるように軸方向へ伸ばし、次いでフック部或はフック部と首部の部分のバリ取りを行い、次いで前記胴部にねじ切りをして取付部を形成させ、その後に焼き入れ焼き戻しの熱処理を行って完成品を得ることを特徴とする。

前記被輸送体は自動車であることを特徴とする。

前記輸送体は輸送船であることを特徴とする。

本発明は以上のように構成したので、熱間鍛造する部分はフック部であり、他の部分は鍛造しないことから、成形素材の径に鍛造によって圧延する鍛造代を見なくても良いので、成形素材の径を小さいものを用いることができることにより、材料の節約を図ることができる。また、炭素鋼やクロム・モリブデン鋼などの特殊鋼製の丸棒から成形素材を切り出すに当っても、軸方向の鍛造代を見なくとも良いので、従来技術のものよりも短い成形素材を用いることができることにより、同じく材料の節約をすることができる。さらに、耐久性においては、従来品のものよりもその耐久性が大幅に向上した牽引フックを提供できる上に、成形素材に高品質のものを用いなくとも、例えば海外の特殊鋼を用いても品質にばらつきのない安定した耐久性を持つ牽引フックを製造できるものである。さらに、金型に対しても、鍛造に使用する部分は小さくてすむので、金型のメンテナンスも軽減することができるものである。

本発明に係る牽引フックの斜視図である。本発明に係る牽引フックの使用例を示す斜視図である。本発明に係る牽引フックの製造工程を従来技術のものと対比して説明する説明図である。

以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明するが、本発明に係る牽引フックは自動車を船積みで海上輸送する際以外にも、ヨットやオートバイ、その他のものの海上輸送や、陸上輸送の際、さらには車両などを牽引する際にも用いることができるものである。

まず、図１は本発明に係る牽引フックを示す。図示したように、本発明に係る牽引フック１は、例えば炭素鋼製のもので、リング状形成したフック部１ａと、このフック部１ａに続いて設けられたフック部１ａから次第に拡径するテーパー形状の首部１ｂと、この首部１ｂに続いて設けられた丸棒状の胴部１ｃと、この胴部１ｃに続いて設けられた外周に雄ネジを設けた取付部１ｄとで構成されており、図面上は明らかではないが、首部１ｂの胴部１ｃに対する接続部分から先のフック部１ａの部分のみが熱間鍛造され、他の胴部１ｃ或は取付部１ｄの部分は成形素材のままで熱間鍛造はされていない。尚、この熱間鍛造は、場合によってはフック部１ａのみ、或はフック部１ａと首部１ｂの一部までを熱間鍛造するものも含まれる。さらには、胴部１ｃの一部までを含む場合もあろう。

図２は、本発明に係る牽引フック１の使用例を示し、牽引フック１は自動車のような車両２の後部のバンパー３の図示してないバンパーリンフォースへその取付部（図示せず雄ネジ部）を取り付け、そのフック部１ａに牽引用のワイヤーロープ４の一端に取り付けたフック部４ａを連結させ、ワイヤーロープ４の他端部を船体に取り付けた図示してない取付具に例えば同じく図示してない締付具を介して取り付けられている。この牽引フック１は通常車両２の前部と後部のバンパーリンフォースへ取り付けられ、車体を船体へ固定するものである。

図３は、本発明に係る牽引フックの製造を説明するもので、その製造工程を従来技術による製造工程と対比して図示してある。図面によれば、まず、第１の材料切断工程１において成形素材の切り出しを行う。この成形素材の切り出しは、炭素鋼やクロム・モリブデン鋼などの特殊鋼製の丸棒から切り出される。図示したように、従来の公知技術のものはその外径がφ２８のものを用い、これを２２０ｍｍの長さに切断して成形素材１０を得ていた。しかるに、本発明のものは材料が同じでも、外径がφ２３のものを用い、その長さを２１１ｍｍで切り出して成形素材１１を得ている。したがって、ここでまず、本発明に係るものは従来技術のものに比べ材料を節約でき、このことによって、本発明に係るものは、製造単価のコストダウンを図ることができるものである。

次に、従来技術の成形素材１０と本発明の成形素材１１は、次の工程である熱間鍛造工程２に移る。この熱間鍛造工程２においては、成形素材１１は、高周波加熱機を用いて５秒間で例えば１２００度以上に加熱される。この際に、本発明に係る成形素材１１は、その径と長さが従来技術の成形素材１０よりも小さいので、加熱に従来技術のものよりも大きな熱エネルギーを必要とすることなく、また、従来の成形素材１０のものよりも短時間で加熱が完了する。このことによっても、本発明に係るものは、製造単価のコストダウンを図ることができる。

次に、加熱された成形素材１０と１１のものは、共に金型にセットして鍛造装置を用いて熱間鍛造を行なうが、この際に従来技術のものは、成形素材１０全体を金型１２、１３を用いて荒鍛造と仕上げ鍛造による熱間鍛造を行なうが、本発明のものは、図１に示したフック部１ａと首部１ｂの部分を金型１４、１５を用いて熱間鍛造を行い、フック部１ａと首部１ｂ以外の部分は熱間鍛造を行なわないものである。即ち、従来技術のものは、成形素材１０全体を熱間鍛造するので、鍛造装置の加重を大きいものにしなくてはならないが、本発明に係るものは成形素材１１の一部だけを鍛造し、他の部分は鍛造しないので、荷重が小さくて済むことから、製造を容易とし、また、金型の保守が容易であることにより、コストダウンを図ることができるものである。尚、熱間鍛造を行う部分は、本発明にあっては、図１に示したフック部１ａと首部１ｂとなる部分であるが、牽引フック１の形状によっては、フック部１ａとこれに続く首部１ｂとなる部分の一部分のみである場合もある。さらに、場合によっては胴部１ｃの一部を含む場合もある。

次に、熱間鍛造をした従来技術の仕掛品１６と本発明の仕掛品１７は、プレス機を用いてバリ取り工程３に移る。このバリ取り工程３においては、従来技術のものは、成形素材１０全体を鍛造する全鍛造であるので、このバリ取りも、図示したように、従来技術の仕掛品１６は全体に渡ってバリ１６ａを取る必要があるが、本発明のものは、成形素材１１の図１に示したフック部１ａと首部１ｂとなる部分のみを熱間鍛造する半鍛造であるので、仕掛品１７の完成品では図１に示したようなフック部１ａと首部１ｂとなる部分のバリ１７ａを取るだけでよいので、バリ取り作業も容易となることにより、製造コストを下げることができるものである。尚、本発明に係る牽引フックの製造装置によれば、熱間鍛造する際に、図１に示した胴部１ｃの部分が軸方向へ延びるので、金型１４と金型１５にはそのことを予め予測した長さの凹部が形成されている。これは最初から計算済みであり、このことにより金型の製造単価の上昇はない。

バリ取り工程３によりバリ取りを行なった後、ネジ下径加工工程４により、従来品の仕掛品１６と本発明に係る品の仕掛品１７は、共に図１に示した取付部１ｄに設ける雄ネジ部の下径加工を行い、さらに、粘性を出すために熱処理工程５により８２０℃〜８７０℃で約１１０分程度過熱して焼入れを行なった後、４９０℃で１４０分間掛けて焼き戻しの熱処理を行なう。その後、ネジ部転造加工工程６により、共に取付部に転造ローラ１８と１９或は転造ローラ２０と２１を用いて雄ネジを切り、表面処理工程７において鍍金による表面処理をして完成品となる。以上の製造工程４、５、６、及び７は本発明のものも従来技術のものと同じである。

以上のようにして製造した本発明に係る製造方法によって製造した５本の牽引フックと、上記従来公知の製造方法によって製造した同じく５本の牽引フックについて船積み耐久試験を行なった。この船積み耐久試験は、油圧サーボ加振装置を用い、試料（牽引フック）を４５度に傾斜させて取付部を固定させ、鉛直の方へ加重を０〜６．６ＫＮ（０〜６７３ｋｇｆ）とし、周波数２Ｈｚで破断するまで振動を加えた。その結果、下記表１に記載した試験結果が得られた。

上記表１の試験結果のデータから明らかなごとく、本発明に係る製造方法で製造された半鍛造の牽引フックは、少ないもので試料３の７０万回、多いもので試料１の８６万回の振動を加えた結果、初めてその表面に亀裂が生じた。その他の試料２のものは７３万回、試料４のものは８２万回、さらに試料５のものは８４万回というように、いずれもその表面に亀裂や変形が生ずるまでに高い耐久性を示した。これに対し、従来技術による全鍛造のものは、少ないものは試料５の８．６万回、多いものでも試料２の１９．３万回で表面に亀裂が生じる結果となった。その他の試料でも、試料１のもので１５．４万回、試料３のもので１７．８万回、試料４のもので１０．７万回というように、本発明のものに比べてその表面に亀裂や変形が生じるまでにかなり低い耐久試験結果であった。このことから、本発明に係る牽引フックと、この牽引フックの製造方法は、従来技術のものに比べ、製造コストを大幅に下げた上で、耐久性の極めて高い牽引フックと、この牽引フックの製造方法を提供できることは明らかとなった。

以上説明したように、本発明は、とくに船積みして海上輸送する被輸送体としての自動車やその他の貨物を輸送体としての輸送船の船体、その他の輸送手段へ安定的に固定できる製造単価の安価な、しかも、耐久性のある牽引フック並びにこの牽引フックの製造方法として好適に利用されるものである。

１牽引フック
１ａフック部
１ｂ首部
１ｃ胴部
１ｄ取付部
２車両
３バンパー
４ワイヤーロープ
４ａフック部
１０成形素材（従来技術）
１１成形素材（本発明）
１２、１３金型（従来技術）
１４、１５金型（本発明）
１６仕掛品（従来技術）
１７仕掛品（本発明）
１８、１９転造ローラ（従来技術）
２０、２１転造ローラ（本発明）

Claims

被輸送体を輸送体に固定させる際に用いる牽引フックにおいて、長尺の丸棒より完成品の牽引フックの軸方向の長さより短く切り出した成型素材を用い、この成型素材を全体として鍛造に適した温度に加熱し、完成品の牽引フックの胴部に当たる部分を押さえつつそのフック部或はフック部から首部に至る部分のみを熱間鍛造させ、もって胴部の外形が成型素材と同じ外径を有し、さらに前記成型素材よりもその胴部を形成する軸方向の長さが長くなるように成したことを特徴とする、牽引フック。
前記被輸送体は自動車であることを特徴とする、請求項１に記載の牽引フック。
前記輸送体は輸送船であることを特徴とする、請求項１に記載の牽引フック。
被輸送体を輸送体に固定させる際に用いる牽引フックを製造するに当たり、長尺の特殊鋼製の丸棒より成型素材を完成品の牽引フックの軸方向の長さより短く切り出し、この成形素材を全体として鍛造に適した温度に加熱し、この加熱した成型素材を鍛造用金型にセットし、胴部となる部分を押えつつフック部或はフック部と首部の部分のみに熱間鍛造を加えて当該胴部となる部分を成型素材と同一径となるように軸方向へ伸ばし、次いでフック部或はフック部と首部の部分のバリ取りを行い、次いで前記胴部にねじ切りをして取付部を形成させ、その後に焼き入れ焼き戻しの熱処理を行って完成品を得ることを特徴とする、牽引フックの製造方法。
前記被輸送体は自動車であることを特徴とする、請求項４に記載の牽引フックの製造方法。
前記輸送体は輸送船であることを特徴とする、請求項４に記載の牽引フックの製造方法。