繩索的末端緊固構(gòu)造的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種繩索的末端緊固構(gòu)造，該繩索的末端緊固構(gòu)造具有形成于近位端(7)的近位開口(15)、形成于遠(yuǎn)位端(9)的遠(yuǎn)位開口(17)、以及連通近位開口(15)和遠(yuǎn)位開口(17)的通孔(11)。在該通孔(11)形成有小徑部(25)和設(shè)置于遠(yuǎn)位端開口(17)側(cè)的大徑部(23)；插通通孔(11)的繩索(1)；以及插入位于大徑部(23)的繩索(1)的末端部并對繩索(1)的遠(yuǎn)位開口(17)側(cè)的末端進(jìn)行擴(kuò)徑的擴(kuò)徑用部件(31)，繩索(1)的被擴(kuò)徑了的末端的直徑比小徑部(25)的直徑大。
【專利說明】繩索的末端緊固構(gòu)造

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種使用緊固配件的繩索的末端緊固構(gòu)造。

【背景技術(shù)】
[0002] 繩索一般廣泛用于船舶的系泊、車輛的連結(jié)等。另外，特別是碳纖維復(fù)合材線纜等 高強(qiáng)度纖維復(fù)合材線纜的絞線繩索具有高強(qiáng)度、輕型、高耐腐蝕性、非磁性等特征，因此，例 如作為腐蝕環(huán)境下的預(yù)應(yīng)力混凝土橋、棧橋等混凝土構(gòu)造物的加強(qiáng)件、高耐腐蝕性的錨的 受拉構(gòu)件、撓度小的架空送電線的加強(qiáng)心材、磁性混凝土構(gòu)造物（例如，磁懸浮列車導(dǎo)軌） 的加強(qiáng)件等被使用。
[0003] 為了將這些繩索用于上述這些用途中，需要以適合于連結(jié)繩索的末端的方式使用 末端緊固工具來進(jìn)行加工。
[0004] 但是，根據(jù)繩索的不同，當(dāng)向繩索施加拉伸載荷時(shí)，繩索的直徑變小，存在與末端 緊固工具的緊固力變?nèi)醵鴱哪┒司o固工具脫落的可能性。另外，在高強(qiáng)度纖維復(fù)合材線纜 的情況下，雖然相對于軸向的拉伸具有與PC鋼絞線相當(dāng)?shù)母邚?qiáng)度，但是有相對于直徑方向 的局部的剪切力、表面的損傷等較弱這一特性。因此，在將末端緊固工具安裝于繩索時(shí)，通 常的作為PC鋼絞線的緊固法能夠采用的、將楔子直接插入固定的方法中，容易產(chǎn)生剪切破 壞引起的切斷，從而不能得到較高的緊固效率。
[0005] 作為這些問題的對策，例如，有本 申請人:的所有的專利（專利文獻(xiàn)1)中提出的繩 索的末端緊固方法。這些都是適合在施工的現(xiàn)場使用的緊固方法。
[0006] 專利文獻(xiàn)1的緊固方法是在高強(qiáng)度纖維復(fù)合材線纜末端加工時(shí)，為了不產(chǎn)生局部 的應(yīng)力的集中而使用膨脹材填充插頭。具體而言，將設(shè)置有線纜插通孔、和線纜插通孔的周 圍的填充材通過用孔的間隔材外嵌線纜的末端，接下來將該線纜插入套筒內(nèi)以使間隔材位 于套筒的長邊方向的中央，接著在套筒的兩端安裝防水件。接下來，注入水泥等膨脹性填充 材以使得通過間隔材的填充材通過用孔而填充至套筒內(nèi)整體，其后，對膨脹性填充材進(jìn)行 養(yǎng)生并通過膨脹性填充材的膨脹壓所產(chǎn)生的摩擦來緊固線纜末端。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利第4288122號公報(bào)
[0010] 但是，在專利文獻(xiàn)1的緊固方法中，因?yàn)槭褂盟嗟扰蛎浶蕴畛洳?，所以需要判?套筒內(nèi)是否可靠地填充有填充材，另外，在填充后到填充材固化且產(chǎn)生強(qiáng)度需要時(shí)間（至 少幾小時(shí)）。這樣，從膨脹性填充材的填充到填充材的固化、強(qiáng)度的產(chǎn)生，需要對填充材的 量、溫度、養(yǎng)生進(jìn)行精密管理，因此在施工時(shí)要求高度的技能，有不一定能說繩索的末端加 工簡便的情況。因此，有充分改善的余地。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0011] 本實(shí)用新型是鑒于上述的問題點(diǎn)而產(chǎn)生的，其目的在于提供一種繩索末端緊固構(gòu) 造，該繩索末端緊固構(gòu)造不論繩索的材質(zhì)，即使在施工現(xiàn)場，也能夠以簡易的作業(yè)實(shí)現(xiàn)較高 的緊固效率、緊固效果，能夠即時(shí)產(chǎn)生緊固效果，并且難以產(chǎn)生由剪切破壞引起的切斷。
[0012] 為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型的繩索的末端緊固構(gòu)造的特征是，包括：筒狀的 末端配件，該末端配件具有形成于近位端的近位開口、形成于遠(yuǎn)位端的遠(yuǎn)位開口、以及連通 上述近位開口和上述遠(yuǎn)位開口的通孔，在該通孔形成有小徑部和設(shè)于上述遠(yuǎn)位端開口側(cè)的 大徑部；繩索，該繩索插通上述通孔；以及擴(kuò)徑用部件，該擴(kuò)徑用部件插入位于上述大徑部 的繩索的上述末端部并對繩索的遠(yuǎn)位開口側(cè)的末端進(jìn)行擴(kuò)徑，繩索的被擴(kuò)徑了的末端的直 徑比上述小徑部的直徑大。
[0013] 上述繩索在插通于上述通孔之后，從周向外側(cè)擠壓末端配件，使上述通孔的直徑 比繩索的直徑小，而使通孔的內(nèi)周面與上述繩索的外表面壓接。這樣，能夠?qū)⒗K索限制在上 述通孔內(nèi)。該擠壓通常遍及緊固配件的整周施加均勻的壓力來進(jìn)行以使針對繩索的負(fù)荷均 衡，但是也包括施加偏置的壓力的情況、僅對末端配件的一部分施加壓力的情況。
[0014] 由于通過使緊固配件的通孔的內(nèi)周面接觸繩索來將該繩索限制在末端配件內(nèi)，所 以能夠防止相對于繩索的局部的應(yīng)力集中，并且能夠更加簡便地實(shí)現(xiàn)繩索的可靠的防脫。
[0015] 上述擴(kuò)徑用部件插入構(gòu)成上述繩索的多個(gè)股線或者線的空隙部。即，繩索的末端 的擴(kuò)徑能夠通過安裝楔子狀的擴(kuò)徑用部件等方法來實(shí)現(xiàn)，該擴(kuò)徑用部件在構(gòu)成繩索的多個(gè) 線或者股線的外周例如具有線的通孔，并在外圓周具有錐面。另外，作為其它的方法，也可 以在繩索的末端的繩索外圓周安裝環(huán)狀的部件。如所述那樣，繩索的末端的擴(kuò)徑的構(gòu)造不 限定于這些構(gòu)造。
[0016] 本實(shí)用新型的緊固構(gòu)造中，能將上述繩索設(shè)為繞著心股（芯股）加捻多個(gè)側(cè)股線 (周圍股線）而成的繩索。
[0017] 上述繩索例如能夠是包括繞著芯線加捻多個(gè)周圍線而形成的碳纖維復(fù)合材線纜 的高強(qiáng)度纖維復(fù)合材線纜。
[0018] 優(yōu)選在上述通孔的上述遠(yuǎn)位開口側(cè)，在從形成有上述突出部而直徑變小的內(nèi)表面 至不形成上述突出部而直徑變大的上述遠(yuǎn)位開口側(cè)端部的內(nèi)表面之間形成有錐面。該錐面 能夠在末端配件的制造時(shí)形成，或者能夠在從周向外側(cè)擠壓末端配件時(shí)形成。
[0019] 為了進(jìn)行繩索的末端的擴(kuò)徑，而安裝在外圓周具備錐面的楔子狀的擴(kuò)徑用部件的 情況下，該擴(kuò)徑用部件優(yōu)選在上述突出部的與上述端部相對的一側(cè)具有與上述錐面對應(yīng)的 互補(bǔ)型的錐面。這樣，能在被夾在兩個(gè)錐面間的繩索的線之間確保較大的接觸面積或者摩 擦力。
[0020] 如上所述，根據(jù)本實(shí)用新型的末端緊固構(gòu)造，與股線或者線結(jié)合的擴(kuò)徑用部件擴(kuò) 徑為繩索的末端比通孔的小徑部大，并且，通孔的內(nèi)表面與構(gòu)成繩索的股線或者線接觸而 限制繩索，因此，能夠?qū)K索產(chǎn)生錨定效應(yīng)（日文>力効果）。因而，能夠得到可靠性高 的繩索的防脫效果。
[0021] 另外，根據(jù)本實(shí)用新型，由于不使用水泥等膨脹性填充材，所以在作業(yè)現(xiàn)場不需要 進(jìn)行膨脹性填充材的量、溫度等精密的管理。因此，與作業(yè)者的技能無關(guān)，并且也不需要等 待填充劑的固化等，從而能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)效率的提高。
[0022] 根據(jù)以下的說明、附圖、以及添加的實(shí)用新型注冊權(quán)利要求書的記載可知本實(shí)用 新型的其它的目的以及優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1是表示本實(shí)用新型的緊固構(gòu)造，其是表示緊固配件的通孔的內(nèi)表面與繩索接 觸而限制該繩索、并且擴(kuò)徑用部件將繩索的中心線以外的周圍線按壓于通孔的內(nèi)表面的狀 態(tài)的局部剖切圖。
[0024] 圖2是分別表示供擴(kuò)徑用部件安裝的繩索的末端、繩索末端配件、以及擴(kuò)徑用部 件的圖。
[0025] 圖3是將本實(shí)用新型的緊固構(gòu)造的遠(yuǎn)位側(cè)放大表示的剖視圖。
[0026] 符號說明
[0027] 1…繩索
[0028] 2…芯線
[0029] 3…周圍線
[0030] 5…末端配件
[0031] 7…近位端
[0032] 9…遠(yuǎn)位端
[0033] 11…通孔
[0034] I3…內(nèi)周面
[0035] 15…近位開口
[0036] 17…遠(yuǎn)位開口
[0037] 20…外圓周面
[0038] 21…第2錐面
[0039] 23…大徑部
[0040] 24…錐面
[0041] 25…小徑部
[0042] 31…擴(kuò)徑用部件
[0043] 33…底部
[0044] 35…圓錐部
[0045] 37 …孔

【具體實(shí)施方式】
[0046] 以下，參照附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0047] 在本說明書中繩索包括不管何種材質(zhì)、對齊或者加捻多個(gè)線而形成的繩索。另外， 包括將多個(gè)線加捻形成股線、并將這些多個(gè)股線加捻而形成的繩索。
[0048] 另外，在1根線或者通過加捻多根線而形成的1根線的線中浸入樹脂以成為復(fù)合 材，將多根由這些復(fù)合材構(gòu)成的線加捻為繩索。也可以在加捻前，在復(fù)合體的表面由纖維覆 蓋為片狀、或者由樹脂覆蓋、或者卷繞纖維，來實(shí)施拋光處理。
[0049] 對于繩索的具體例，例如，能夠例舉出由以橡膠、尼龍、滌綸舉例表示的合成纖維 等高彈性纖維構(gòu)成的繩索，或者是通過將環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂或者聚氨基甲酸乙酯 樹脂等熱固化性樹脂浸入碳纖維、芳綸纖維或者炭化硅纖維等高強(qiáng)度低伸度纖維中、并將 多根這樣形成的復(fù)合材作為線加捻而形成的高強(qiáng)度纖維復(fù)合材線纜等。
[0050] 此外，高強(qiáng)度纖維復(fù)合材線纜例如適合用于腐蝕環(huán)境下的預(yù)應(yīng)力混凝土橋、棧橋 等混凝土構(gòu)造物的加強(qiáng)件、高耐腐蝕性地錨的受拉構(gòu)件、撓度小的架空送電線的加強(qiáng)心材、 或者非磁性混凝土構(gòu)造物（例如，磁懸浮列車導(dǎo)軌）的加強(qiáng)件等的用途等。以下，以作為高 強(qiáng)度纖維復(fù)合材線纜一種的碳纖維復(fù)合材線纜為例，對本實(shí)施方式的繩索的末端緊固構(gòu)造 進(jìn)行說明。
[0051] 參照圖1，在本實(shí)施方式中，碳纖維復(fù)合材線纜1是通過將碳纖維浸入環(huán)氧樹脂來 形成復(fù)合材，在該復(fù)合體的表面卷繞拋光纖維以形成線，并將多根該線加捻而形成的。
[0052] 如圖2所示，碳纖維復(fù)合材線纜1是將7根線加捻在一起的7根絞線，其具有位于 中心的一根芯線2和卷繞于該芯線2周圍的6根周圍線3。但是，碳纖維復(fù)合材1也可以由 7根以外的合適數(shù)量的絞線形成，例如也可以是19根絞線或者37根絞線。
[0053] 此外，在19根絞線的情況下，碳纖維復(fù)合材線纜通常具有：芯線；加捻在該芯線周 圍的6根第1周圍線、和進(jìn)一步加捻于第1周圍線的周圍的12根第2周圍線，另外，在37 根絞線的情況下，在上述12根第2周圍線的周圍還包括被加捻在一起的18根第3周圍線。 圖中，更詳細(xì)地對末端配件5進(jìn)行說明。該緊固構(gòu)造包括楔子狀的擴(kuò)徑用部件35。通過末 端配件5和擴(kuò)徑用部件31構(gòu)成碳纖維復(fù)合材線纜1的末端緊固工具。
[0054] 如圖1所示，末端配件5整體為筒狀，在近位端7以及遠(yuǎn)位端9分別設(shè)置近位開口 15以及遠(yuǎn)位開口 17,沿軸向延伸的通孔（筒孔）11使這些開口 15、17連通。在該通孔11 的遠(yuǎn)位端9側(cè)形成有內(nèi)徑較大的大徑部23,在遠(yuǎn)位端9側(cè)形成有內(nèi)徑比大徑部23的內(nèi)徑小 的小徑部25。
[0055] 另外，在從上述大徑部23至小徑部25的部分設(shè)有從遠(yuǎn)位端9側(cè)朝向近位端7側(cè) 縮徑并且傾斜的錐面24。
[0056] 上述那樣的末端配件5例如能夠由鋼鐵類、不銹鋼類、鋁類等金屬形成。
[0057] 用于繩索1的末端擴(kuò)徑的擴(kuò)徑用部件31在本實(shí)施方式中是圓錐體狀，并形成為具 有底面33、從該底面33朝向前端延伸且前端變?yōu)閳A形的圓錐面35、以及沿軸向設(shè)置的孔37 的楔子狀?？?7優(yōu)選具有與碳纖維復(fù)合材線纜1的芯線2的直徑相同或者比碳纖維復(fù)合 材線纜1的芯線2的直徑稍大的直徑。
[0058] 上述擴(kuò)徑用部件31的外形在圖示的例子中是圓錐體，但也可以適當(dāng)?shù)厥前肭蛐巍?前端變?yōu)閳A形的圓柱形等。另外，擴(kuò)徑用部件31也可以由具有一半的孔的一半的擴(kuò)徑用部 件構(gòu)成，在使用時(shí)結(jié)合這些一半的擴(kuò)徑用部件。擴(kuò)徑用部件31通常能夠由鋼鐵類、不銹鋼 類、鋁類等金屬形成，但例如也可以由硬質(zhì)合成樹脂等金屬以外的材料形成。
[0059] 為了使碳纖維復(fù)合材線纜1緊固于緊固配件5,首先，從末端配件5的近位開口 15 向通孔11插入碳纖維復(fù)合材線纜1的末端，并使該線纜1的前端部從遠(yuǎn)位開口 17延伸突 出。
[0060] 接下來，解捻從末端配件5的遠(yuǎn)位開口 17延伸突出的碳纖維復(fù)合材線纜1的末端 的前端部，而使被周圍線3(圖2)圍住的中心部的芯線2露出。這也能夠用手指來進(jìn)行。而 且，將擴(kuò)徑用部件31通過其孔37從圓錐部35的前端側(cè)壓入芯線使之外嵌固定。該作業(yè)可 以使用專用的夾具（未圖示）。此時(shí)，為了使擴(kuò)徑用部件31固定根據(jù)必要也能夠使用粘合 劑等。
[0061] 此外，在擴(kuò)徑用部件31由一半的擴(kuò)徑用部件構(gòu)成的情況下，只要從線2的兩側(cè)方 嵌合、固定就可以了。此外，在其它的實(shí)施方式中，碳纖維復(fù)合材線纜1例如由19根絞線或 者37根絞線構(gòu)成的情況下，作為芯線，也能選擇位于中心的線和包圍該線的第1周圍線（6 根）或者第2周圍線（12根），并將擴(kuò)徑用部件31固定于這些多根線周圍。
[0062] 將擴(kuò)徑用部件31壓入芯線2之后，將碳纖維復(fù)合材線纜1的末端向末端配件5的 通孔11內(nèi)按壓。這也可以使用專用的夾具（未圖示）進(jìn)行。擴(kuò)徑用部件31在其圓錐部35 的圓錐面上沿周向排列有6根周圍線3的狀態(tài)下被壓入。壓入擴(kuò)徑用部件31的位置為末 端配件5的錐面24的附近。
[0063] 另外，將末端配件5從周向外側(cè)進(jìn)行擠壓以使通孔11縮徑。
[0064] 因由上述擠壓導(dǎo)致的縮徑而使通孔11的內(nèi)表面與碳纖維復(fù)合材線纜1的表面接 觸，用末端配件5限制碳纖維復(fù)合材線纜1。由此，末端配件5不使用粘合劑等就能夠牢固 地安裝于線纜1的末端。
[0065] 另一方面，壓入并固定于碳纖維復(fù)合材線纜1的芯線2的擴(kuò)徑用部件31在通孔11 內(nèi)位于與遠(yuǎn)位開口 17側(cè)的錐面24相鄰的位置，并將芯線以外的6根周圍線3夾在其與錐 面24之間。在周圍線3沿周向排列于擴(kuò)徑用部件31的圓錐部35的狀態(tài)下，將周圍線按壓 于錐面24。
[0066] 這樣，擴(kuò)徑用部件31與錐面24-起牢固地固定線纜1，起到限制的錨的作用。由 此，可靠地阻止線纜1從末端配件5脫落。這時(shí)，根據(jù)本實(shí)施方式，錐面24和擴(kuò)徑用部件31 的圓錐部35具有彼此互補(bǔ)型的傾斜的較大面積，因此，可在與被夾在它們之間的周圍線3 之間確保較大的接觸面積或者摩擦力，并且使其達(dá)到錨定效應(yīng)。
[0067] 此外，錐面24(以及擴(kuò)徑用部件的圓錐部）的傾斜角度根據(jù)使用的繩索的伸縮特 性等設(shè)定，通常，例如較為理想的是相對于水平5度?25度的范圍。在5度以下按壓效果 弱，在25度以上因?yàn)樾纬蔀榻遣慷蔀榧羟辛Φ脑蛩圆粌?yōu)選。
[0068] 另外，另一個(gè)位于近位開口側(cè)的第2錐面21的與線纜1接觸的內(nèi)表面形成為錐 形，其具有防止線纜1在末端配件5 口部處的開裂。
[0069] 這樣，根據(jù)本實(shí)用新型，利用向末端配件的通孔內(nèi)突出形成且沿軸向延伸的一定 寬度的突出部以從周向的外側(cè)包入的方式限制繩索，因此，即使在繩索是相對于徑向的局 部的剪切力較弱的高強(qiáng)度纖維復(fù)合材線纜等的情況下，也能夠不作用剪切負(fù)載，從而能牢 固地固定繩索并防脫。
[0070] 另外，擴(kuò)徑用部件在通孔內(nèi)對繩索起到了錨定效應(yīng)，繩索牢固地緊固于末端配件。 同樣地，即使在繩索是拉伸時(shí)的伸長大且截面積容易變化的橡膠等高彈性繩索的情況下， 也能夠起到穩(wěn)固的防脫效果。
[0071] 此外，不使用水泥（cement)等膨脹性填充材，因此，在作業(yè)現(xiàn)場不需要對膨脹性 填充材的量、溫度進(jìn)行精密管理。因此，根據(jù)本實(shí)用新型，能夠簡便地將緊固具安裝于繩索 的末端，并且實(shí)現(xiàn)較高的緊固效率、緊固效果、以及緊固效果的即時(shí)發(fā)現(xiàn)，因此，沒有必要特 別選擇作業(yè)者的技能。另外，能夠大幅縮短作業(yè)時(shí)間，能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)效率的提高。
[0072] 雖然將本實(shí)用新型的較為理想的實(shí)施方式進(jìn)行了圖示說明，但這僅是舉例表示， 并不應(yīng)該解釋為限定本實(shí)用新型的范圍。根據(jù)本說明書的記載，在不脫離本實(shí)用新型的精 神以及范圍能夠有很多的變形例、改變例等，但是應(yīng)該解釋為這些變形例、改變例等包含于 本實(shí)用新型的保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種繩索的末端緊固構(gòu)造，其特征在于，包括： 筒狀的末端配件，該末端配件具有形成于近位端的近位開口、形成于遠(yuǎn)位端的遠(yuǎn)位開 口、以及連通所述近位開口和所述遠(yuǎn)位開口的通孔，在該通孔形成有小徑部和設(shè)于所述遠(yuǎn) 位端開口側(cè)的大徑部； 繩索，該繩索插通所述通孔；以及 擴(kuò)徑用部件，該擴(kuò)徑用部件插入位于所述大徑部的繩索的所述末端部并對繩索的遠(yuǎn)位 開口側(cè)的末端進(jìn)行擴(kuò)徑， 繩索的被擴(kuò)徑了的末端的直徑比所述小徑部的直徑大。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的繩索的末端緊固構(gòu)造，其特征在于， 通過從周向外側(cè)擠壓末端配件，使所述通孔的直徑比繩索直徑小并使通孔的內(nèi)周面與 所述繩索的外表面壓接，來將所述繩索限制在所述通孔內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的繩索的末端緊固構(gòu)造，其特征在于， 從所述小徑部到大徑部的內(nèi)周面是形成為錐形的錐面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的繩索的末端緊固構(gòu)造，其特征在于， 所述錐面是在從周向外側(cè)擠壓末端配件時(shí)形成的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的繩索的末端緊固構(gòu)造，其特征在于， 所述擴(kuò)徑用部件插入構(gòu)成所述繩索的多個(gè)股線或者線的空隙部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的繩索的末端緊固構(gòu)造，其特征在于， 所述繩索是包括繞著芯線加捻多根周圍線而形成的碳纖維復(fù)合材線纜的高強(qiáng)度纖維 復(fù)合材線纜。
【文檔編號】F16G11/02GK203836077SQ201320782471
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】福田康之, 古瀨德明 申請人:東綱橋梁株式會(huì)社, 東京制綱株式會(huì)社