JP2000297849A - ボールチャックおよびワイヤ緊張装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２点間にワイヤをより大きな緊張力で張り渡
すのに適したボールチャックを提供する。 【解決手段】 ワイヤ１の一端をワイヤ固定具２で固定
し、ワイヤ１の他端をワイヤ緊張具３で緊張操作する。
ワイヤ緊張具３は大小２組のクランプ用のボール２４・
２５を備えたボールチャック１５を有する。小径のボー
ル２５を鋼材で形成し、大径のボール２４を黄鋼で形成
する。小径のボール２５がワイヤ１の表面に食い込んで
ワイヤ１が解離しようとするのを、大径のボール２４が
塑性変形してワイヤ１に密着することで阻止するので、
より大きなクランプ力でワイヤを固定でき、その分だけ
ワイヤ１により大きな引張り荷重を付与できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボールチャック
と、ボールチャックを用いてワイヤを２点間にたるみな
く張り渡すためのワイヤ緊張装置に関する。ワイヤ緊張
装置は、例えば手すりや柵等の支柱に装着されて支柱間
にワイヤを張り渡し、あるいは天井と床との間や、壁面
に沿ってワイヤを張り渡す場合などに使用する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置は、特開平１０−３８０３
４号公報に公知である。そこではボールチャックによる
ワイヤのクランプ力を大きくするために、大小２組のボ
ールでワイヤをクランプ固定している。大小２組のボー
ルのチャッキング径は同じに設定してあり、従ってワイ
ヤの隣接部位の２個所を３個ずつのボールで同時にクラ
ンプ固定できる。

【０００３】上記のように大小２組のボールでワイヤを
クランプ固定するボールチャックにおいて、大小の各ボ
ールを銅合金で形成し、各ボールをワイヤ表面に食い込
み変形させることにより、接触面積を増してワイヤの解
離と切断を抑止できるようにしたチャックが、実公昭６
２−３７８５５号公報に公知である。但し、このボール
チャックにおいても、大小２組のボールのチャッキング
径は同じに設定してある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】先のワイヤ緊張装置に
おいては、外径寸法が３〜６mm前後の撚り線ワイヤを張
り渡すが、ボールによるクランプ力が一定値を越える
と、ボールチャックでクランプしたワイヤ部分の撚りが
解離することがある。こうした場合には、解離したワイ
ヤを取り外した後、新たなワイヤを再度張り渡さねばな
らず、やり直し作業に多くの手間が掛かる。解離したワ
イヤは、解離部分を切断することによって再利用できる
が、既に一定長さに切断してあるため保管や移送に手間
が掛かる。

【０００５】元来、ワイヤは必要かつ十分な引張り強さ
を備えているが、これをボールチャックでクランプする
とクランプ力がワイヤ周面に局部的に作用するため、そ
の引張り強さの概ね半分前後の引張り荷重が作用するだ
けで、先のような解離を生じる。場合によっては、解離
した部分の素線が次々と切断することもある。そのた
め、引張り強さに余裕があるにもかかわらず、ワイヤに
一定値以上の引張り荷重を作用させるのが困難であっ
た。

【０００６】大小の各ボールを銅合金で形成したボール
チャックによれば、ボールが塑性変形してワイヤとの接
触面積を増加できるので、クランプ部分が解離し始める
引張り荷重を先のボールチャックに比べて増強できる。
しかし、大小のボールのそれぞれが同時に塑性変形して
ワイヤをクランプ固定するので、引張り荷重が一定値を
越えると、各ボールの変形量が増すだけでクランプ力は
頭打ちになる。つまり、ボールの変形応力を大きく越え
るクランプ力を発揮することはできない。

【０００７】上記のように従来のボールチャックにおい
ては、ボール自体の強度を十分なものにすると、ワイヤ
が解離し、ボールを銅合金等の比較的変形しやすい素材
で形成すると、ワイヤの解離は妨げるものの、その変形
応力を大きく越えるクランプ力を発揮できないため、ワ
イヤをより強固に張り渡すのが困難であった。

【０００８】本発明の目的は、ワイヤの解離の進行を阻
みながらより大きなクランプ力を発揮でき、従って従来
のボールチャックに比べてワイヤをより強固に固定保持
できるボールチャックを提供することにある。

【０００９】本発明の目的は、ワイヤを２点間により大
きな引張り荷重で張り渡すことができるワイヤ緊張装置
を提供することにある。本発明の目的は、ワイヤを張り
渡した後にホルダーがいたずら等によってクランプ解除
されるのを防止できるうえ、必要時にはホルダーをクラ
ンプ解除操作してワイヤを取り外すことができるワイヤ
緊張装置を提供することにある。本発明の目的は、いた
ずら防止構造を備えているワイヤ緊張装置の構造を簡素
化し、その分だけワイヤ緊張装置の製作コストを削減す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のボールチャック
は、内面にボール操作用のテーパー面２１を備えている
筒状のケース２２と、ケース２２内に装填されて、ケー
ス２２の軸心に沿って往復移動できるホルダー２３と、
ホルダー２３で径方向へ移動可能に保持される大小２組
のボール２４・２５と、ホルダー２３をテーパー面２１
の小径端側へ向かって移動付勢するばね２６とを備えて
いる。ホルダー２３の軸心に沿って通設したワイヤ通口
３２に挿通されるワイヤ１を、テーパー面２１のくさび
作用を受けた大小２組のボール２４・２５でクランプ固
定する。大小２組のボール２４・２５のいずれか一方を
鋼材で形成し、他方は鋼材より軟質の金属で形成する。

【００１１】具体的には、鋼材で形成したボール２５の
チャッキング径を基準にして、軟質の金属で形成したボ
ール２４のチャッキング径を、先のチャッキング径より
僅かに大きく設定する。

【００１２】ホルダー２３の小径端側から順に、小径の
ボール２５と大径のボール２４とを隣接配置する。小径
のボール２５は鋼合金で形成し、大径のボール２４は銅
合金で形成する。

【００１３】本発明のワイヤ緊張装置は、ワイヤ１の一
端を固定保持するワイヤ固定具２と、ワイヤ１の他端を
ワイヤ固定具２から遠ざかる側へ緊張操作するワイヤ緊
張具３とを備えている。ワイヤ固定具２は、ワイヤ１の
端部に固定したエンド金具４を受け止める圧縮ばね５お
よびスラストベアリング６と、エンド金具４、圧縮ばね
５およびスラストベアリング６を収容する筒状のケース
７と、ケース７の開口端に装着した取付金具９とを含
む。ワイヤ緊張具３は、ワイヤ１の遊端をクランプ固定
するボールチャック１５と、ボールチャック１５のケー
ス２２の開口端に緊張ねじ１７を介してねじ込まれる取
付金具１９とを含む。ボールチャック１５は内面にボー
ル操作用のテーパー面２１を備えている筒状のケース２
２と、ケース２２内に装填されて、ケース２２の軸心に
沿って往復移動できるホルダー２３と、ホルダー２３で
径方向へ移動可能に保持される大小２組のボール２４・
２５と、ホルダー２３をテーパー面２１の小径端側へ向
かって移動付勢するばね２６とを備えている。大小２組
のボール２４・２５のうち、小径のボール２５は鋼材で
形成し、大径のボール２４は鋼材より軟質の金属で形成
する。

【００１４】具体的には、ホルダー２３の全体が、ケー
ス２２の一端に開口した通口２８の開口縁より内側に設
けられている。ケース２２の外周面に締緩操作用の操作
部２９を形成する。

【００１５】小径のボール２５のチャッキング径を基準
にして、大径のボール２４のチャッキング径を先のチャ
ッキング径より僅かに大きく設定する。

【００１６】

【作用および発明の効果】大小２組のボール２４・２５
の一方を鋼材で、他方を例えば銅合金などの鋼材より軟
質の金属で形成するので、ワイヤ１を各ボール２４・２
５でクランプした状態において、軟質の金属で形成した
ボール２４は塑性変形した状態でワイヤ１に密着して、
ワイヤ１が解離するのを防止する。従って、鋼材で形成
したボール２５によってワイヤ１が解離しようとして
も、その進行が前者ボール２４で阻止される。その結
果、ワイヤ１より大きなクランプ力で強固に固定でき
る。

【００１７】軟質金属で形成したボール２４のチャッキ
ング径を、鋼材製のボール２５のチャッキング径より僅
かに大きく設定するのは、後者ボール２５がワイヤに食
い込み始める状態において、前者ボール２４が塑性変形
しながらワイヤ１の表面に食い込んで密着できるように
するためである。こうしたボールチャック１５によれ
ば、ワイヤ１が解離し始めるときに、前者ボール２４に
過大なくさび力が作用するのを防いで、ワイヤ１の解離
をよく防止するので、その分だけクランプ力を増強でき
る。

【００１８】小径のボール２５を鋼合金で形成し、大径
のボール２４を銅合金で形成すると、後者ボールが塑性
変形するときのワイヤ１に対する密着面積を増加できる
ので、形成素材が逆になっている場合に比べて、ワイヤ
１の解離を効果的に食い止めて、さらに大きなクランプ
力を発揮できる。

【００１９】上記のボールチャック１５を利用して構成
したワイヤ緊張具によれば、ワイヤ１の解離を阻止しな
がらワイヤ１を２点間に張り渡すことができるので、施
工時のワイヤ１の解離に伴うワイヤの張り直し作業を省
略でき、ワイヤ１の不必要な消費を解消して施工費用を
削減できる。また、ワイヤ１により大きな引張り荷重を
作用させた状態で２点間に張り渡すことができるので、
ワイヤ緊張装置で構成した手摺や棚等の構体強度を向上
でき、長期にわたってワイヤ１を適正な緊張状態に維持
できる。人がもたれ掛かるような場合にも、その横荷重
に耐えてワイヤ１の緊張状態を維持し、ワイヤ１がたる
むのを阻止できる。

【００２０】ホルダー２３の全体をケース２２内に収容
したボールチャック１５によれば、一旦ワイヤ１を張り
渡した後には、ホルダー２３を操作することができない
ので、いたずらによってワイヤ１が取り外されるのをよ
く防止できる。なお、ワイヤ１の交換や撤去を行う場合
には、図５に示すように専用の治具３４を使用してホル
ダー２３をクランプ解除操作できるので、ワイヤ１を張
り渡した後の保守作業等に支障を来たすことはない。

【００２１】ワイヤ緊張具３をボールチャック１５と取
付金具１９とで構成し、従来のワイヤ緊張具に比べてボ
ールチャック１５の構造を簡素化するので、その分だけ
ワイヤ緊張装置の製作コストを削減でき、先に延べたよ
うに施工時のコスト削減を実現できることも加わって、
この種の装置の全体コストを減少できる。

【００２２】

【実施例】図１ないし図７は本発明に係るワイヤ緊張装
置の実施例を示す。図３において符号１はステンレス材
製のワイヤ、２はワイヤ１の一端を固定保持するワイヤ
固定具、３はワイヤ１の他端に設けたワイヤ緊張具であ
り、これらの部材でワイヤ緊張装置が構成されている。

【００２３】図２においてワイヤ固定具２は、ワイヤ１
の端部にかしめ固定したエンド金具４を受け止める圧縮
ばね５およびスラストベアリング６と、これら三者４・
５・６を収容する有底筒状のケース７と、ケース７の開
口端にねじ８を介して装着した取付金具９とからなる。
ケース７、取付金具９およびエンド金具４はそれぞれス
テンレス鋼材で形成する。圧縮ばね５の一端に深絞り加
工したキャップ状の受金具１０を内嵌装着し、この受金
具１０でエンド金具４を受け止めている。圧縮ばね５の
他端はケース７の内奥端に装填したスラストベアリング
６で受け止める。スラストベアリング６は、圧縮ばね５
を受け止めるラッパ状の保持リング６ａと、多数個のス
テンレス鋼材製のボール６ｂとからなる。ケース７の筒
端にはワイヤ通口７ａを設けてある。

【００２４】取付金具９は、周面に雄ねじが形成された
有底筒状のキャップ１１と、キャップ１１をブラケット
１２に締結するボルト１３とからなる。ブラケット１２
は四角形、六角形、八角形等の角軸で形成してあり、そ
の一端を取付対象に予め溶接しておく。キャップ１１の
底壁にはブラケット１２に外嵌できる同じ断面形状の係
合穴１４を通設する。キャップ１１をブラケット１２に
外嵌した後、ボルト１３をキャップ１１の開口面の側か
らブラケット１２に設けたねじ穴にねじ込むことによ
り、キャップ１１を脱落不能に受け止めることができ
る。ボルト１３は六角穴付きボルトからなり、頭部の直
径寸法を係合穴１４の対辺長よりも大きく設定する。先
のケース７の開口側内面には、キャップ１１の雄ねじに
対応する雌ねじが形成してある。

【００２５】図１においてワイヤ緊張具３は、ワイヤ１
の遊端をクランプ固定するボールチャック１５と、ボー
ルチャック１５のケース２２の開口端に緊張ねじ１７を
介してねじ込んだ取付金具１９とからなる。

【００２６】ボールチャック１５は、内面にボール操作
用のテーパー面２１を有する筒状のケース２２と、ケー
ス２２内に組み込んだコーン形状のホルダー２３と、ホ
ルダー２３で支持される大小２組のボール２４・２５
と、ホルダー２３をテーパー面２１の小径端へ向かって
クランプ付勢する圧縮コイル形のばね２６などで構成し
てあり、従来のボールチャックに比べて以下の点が異な
る。ホルダー２３をばね２６の付勢力に抗してクランプ
解除操作するための操作部を省略し、ホルダー２３の全
体をケース２２の内部に位置させる。ケース２２の外面
からホルダー２３を操作できないようにし、いたずらの
余地を無くすためである。ホルダー２３には、その軸心
に沿ってワイヤ通口３２を通設する。大小のボール２４
・２５はそれぞれ３個を一組にして設けてあり、ワイヤ
１を強固にクランプ固定できる。

【００２７】ケース２２内に、ボール２４・２５が装填
されたホルダー２３とばね２６を組み、ケース２２の内
面に嵌め込んだ止め輪２７でばね２６の大径端を受け止
めて、ボールチャック１５を一個のユニット部品化す
る。ケース２２の内奥端の中央には通口２８を通設し、
ケース外周面に締結操作用の操作部２９を設ける。操作
部２９はテーパー面２１に臨むケース外周面に設けた平
行な一対の操作溝で形成する（図６参照）。ケース内面
の開口端寄りには、緊張ねじ１７を構成する雌ねじ１７
ｂを形成する（図３参照）。

【００２８】取付金具１９は先に説明した取付金具９と
同じ部品であって、その周面に上記の雌ねじ１７ｂに対
応する雄ねじ１７ａを形成する。他は取付金具９と同じ
であるので同一部材には同じ符号を付して説明を省略す
る。なお、ケース２２、ホルダー２３および連結金具９
・１９はそれぞれステンレス鋼材で形成してある。緊張
ねじ１７のねじ込み代Ｓは、圧縮ばね５の圧縮代と同じ
か、これより大きく設定する。

【００２９】ボール２４・２５によるクランプ力が一定
値を越えるときに、ワイヤ１の撚りが解離されてクラン
プ力が急激に低下するのを防ぐために、大小２組のボー
ル２４・２５のうち、小径のボール２５のみをステンレ
ス鋼材で形成する。大径のボール２４は黄銅で形成し、
電気防蝕のためにニッケルあるいはクロームメッキを施
す。さらに、小径のボール２５のチャッキング径を基準
にして、大径のボール２４のチャッキング径を、先のチ
ャッキング径より僅かに大きく設定する。小径のボール
２５がワイヤ１の周面に食い込み、ワイヤ１が解離し始
める状態のとき、大径のボール２４がワイヤ１の表面に
塑性変形しながら密着し、それ以上にワイヤ１の解離が
進行するのを防ぐためである。この実施例では、小径の
ボール２５によるクランプ力を１００とするとき、大径
のボール２４のクランプ力が８０前後になるように、各
ボール２４・２５のチャッキング径を設定した。

【００３０】次にワイヤ緊張装置を用いて、図７に示す
ように隣接する支柱３１・３１の間にワイヤ１を張り渡
す場合の作業手順を説明する。ブラケット１２は各支柱
３１に予め溶接しておく。まず、取付金具９・１９をそ
れぞれの開口面が対向する状態でブラケット１２に組
み、ボルト１３を完全に締め込む。次に、図３に示すよ
うにケース２２のねじ山の数条をキャップ１１のねじ溝
にかみ合わせ、ケース２２のワイヤ通口２８からワイヤ
１をホルダー２３内に差し込んで、ワイヤ１の遊端をボ
ールチャック１５でクランプ固定する。同様にワイヤ固
定具２のケース７を取付金具９にねじ込み、図２に示す
ようにキャップ１１がケース７内に入り込んでしまうま
でケース７をねじ込む。このときは、圧縮ばね５が圧縮
変形するので、ワイヤ固定金具２を容易にねじ込み操作
できる。

【００３１】上記のようにワイヤ１を仮張設した後、ケ
ース２２の操作部２９にスパナ等の工具を当てがって、
ケース２２を取付金具１９にねじ込み、ワイヤ１を徐々
に緊張させる。最終的には、圧縮ばね５が全圧縮するま
でケース２２をねじ込み操作して、ワイヤ１にたるみが
生じる余地を無くす。なお、圧縮ばね５の全圧縮状態
は、ケース２２のねじ込み力が急激に増加することで知
ることができる。もちろん、上記とは異なる手順でワイ
ヤ１を張り渡してもよい。先に述べた圧縮ばね５の圧縮
代とは、ワイヤ１を仮張設したのち圧縮ばね５が全圧縮
するまでのたわみ量、あるいは受金具１０の筒端がスラ
ストベアリング６に接当するまでの圧縮ばね５のたわみ
量のいずれかを意味する。

【００３２】ワイヤ固定具２にスラストベアリング６が
内蔵してあるので、ワイヤ２が各ケース７・２２のねじ
込み操作によってねじり変形するのを確実に防止でき
る。ワイヤ１を張り渡した状態では、ホルダー２３がケ
ース２２で覆い隠されて操作できないので、いたずらの
余地を皆無にできる。ボルト１３がキャップ１１内に収
容されることも、いたずらを排除することに役立ってい
る。

【００３３】張り渡したワイヤ１を取り外す必要がある
場合には、図５に示す治具３４でホルダー２３をクラン
プ解除する。治具３４は軸部３５の一端にフランジ３６
を張り出して構成してあり、軸部３５およびフランジ３
６の双方にわたってワイヤ１を受け入れる溝３７を設け
る。軸部３５をケース２２の通口２８からケース内へ差
し込み、治具３４の全体をケース内方へ押し込むと、ホ
ルダー２３がテーパー面２１の大径端側へ移動するの
で、各ボール２４・２５によるクランプ力を解放してワ
イヤ１をボールチャック１５から取り外すことができ
る。

【００３４】上記の実施例以外に、ボール２５はステン
レス鋼材以外の鋼材や鋼合金で形成することができる。
ボール２４は黄銅以外の銅合金や、鋼材より軟質の金属
を適用できる。必要があれば、小径のボール２５を黄銅
等の金属で形成し、大径のボール２４を鋼材で形成する
ことができる。操作部２９は溝として形成する必要はな
く、浅い穴や平行な平坦面で形成することができる。本
発明のボールチャックは、ワイヤ緊張装置以外のワイヤ
クランプや、小径棒材のクランプとして適用することが
できる。スラストベアリング６は、市販のベアリングや
スリップワッシャを流用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワイヤ緊張具の縦断面図である。

【図２】ワイヤ固定具の縦断面図である。

【図３】ワイヤ緊張装置を仮張設した状態の縦断面図で
ある。

【図４】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図５】ホルダーをロック解除操作する治具を示す断面
図である。

【図６】小形のボールのクランプ状態を示す縦断側面図
である。

【図７】ワイヤ緊張装置の使用例を示す正面図である。

【符号の説明】

１ ワイヤ ２ ワイヤ固定具 ３ ワイヤ緊張具 ４ エンド金具 ５ 圧縮ばね ６ スラストベアリング ７ ケース ９ 取付金具 １５ ボールチャック １９ 取付金具 ２１ テーパー面 ２２ ケース ２３ ホルダー ２４ ボール（大） ２５ ボール（小） ２６ ばね

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面にボール操作用のテーパー面２１を
   備えている筒状のケース２２と、 ケース２２内に装填されて、ケース２２の軸心に沿って
   往復移動できるホルダー２３と、 ホルダー２３で径方向へ移動可能に保持される大小２組
   のボール２４・２５と、 ホルダー２３をテーパー面２１の小径端側へ向かって移
   動付勢するばね２６とを備えており、 ホルダー２３の軸心に沿って通設したワイヤ通口３２に
   挿通されるワイヤ１を、テーパー面２１のくさび作用を
   受けた大小２組のボール２４・２５でクランプ固定する
   ボールチャックであって、 大小２組のボール２４・２５のいずれか一方が鋼材で形
   成され、他方が鋼材より軟質の金属で形成してあること
   を特徴とするボールチャック。
2. 【請求項２】 鋼材で形成したボール２５のチャッキン
   グ径を基準にして、軟質の金属で形成したボール２４の
   チャッキング径が、先のチャッキング径より僅かに大き
   く設定されている請求項１記載のボールチャック。
3. 【請求項３】 ホルダー２３の小径端側から順に、小径
   のボール２５と大径のボール２４とが隣接配置されてお
   り、 小径のボール２５が鋼合金で形成され、大径のボール２
   ４が銅合金で形成されている請求項１または２記載のボ
   ールチャック。
4. 【請求項４】 ワイヤ１の一端を固定保持するワイヤ固
   定具２と、ワイヤ１の他端をワイヤ固定具２から遠ざか
   る側へ緊張操作するワイヤ緊張具３とを備えているワイ
   ヤ緊張装置であって、 ワイヤ固定具２は、ワイヤ１の端部に固定したエンド金
   具４を受け止める圧縮ばね５およびスラストベアリング
   ６と、エンド金具４、圧縮ばね５およびスラストベアリ
   ング６を収容する筒状のケース７と、ケース７の開口端
   に装着した取付金具９とを含み、 ワイヤ緊張具３は、ワイヤ１の遊端をクランプ固定する
   ボールチャック１５と、ボールチャック１５のケース２
   ２の開口端に緊張ねじ１７を介してねじ込まれる取付金
   具１９とを含み、 ボールチャック１５が、内面にボール操作用のテーパー
   面２１を備えている筒状のケース２２と、ケース２２内
   に装填されて、ケース２２の軸心に沿って往復移動でき
   るホルダー２３と、ホルダー２３で径方向へ移動可能に
   保持される大小２組のボール２４・２５と、ホルダー２
   ３をテーパー面２１の小径端側へ向かって移動付勢する
   ばね２６とを備えており、 大小２組のボール２４・２５のうち、小径のボール２５
   が鋼材で形成され、大径のボール２４が鋼材より軟質の
   金属で形成してあることを特徴とするワイヤ緊張装置。
5. 【請求項５】 ホルダー２３の全体が、ケース２２の一
   端に開口した通口２８の開口縁より内側に設けられてお
   り、 ケース２２の外周面に締緩操作用の操作部２９が形成し
   てあるある請求項４記載のワイヤ緊張装置。
6. 【請求項６】 小径のボール２５のチャッキング径を基
   準にして、大径のボール２４のチャッキング径が先のチ
   ャッキング径より僅かに大きく設定されている請求項４
   または５記載のワイヤ緊張装置。