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JPH0259119B2 - - Google Patents
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JPH0259119B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0259119B2
JPH0259119B2 JP58501836A JP50183683A JPH0259119B2 JP H0259119 B2 JPH0259119 B2 JP H0259119B2 JP 58501836 A JP58501836 A JP 58501836A JP 50183683 A JP50183683 A JP 50183683A JP H0259119 B2 JPH0259119 B2 JP H0259119B2
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JP
Japan
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rope
arm
tension
elastic
cable
Prior art date
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Application number
JP58501836A
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Japanese (ja)
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JPS59500713A (en
Inventor
Hooru Yuujin Sariban
Jooji Uorutaa Petsuperu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAADOTSUKU MASHIN ANDO ENG CO OBU TEKISASU
Original Assignee
MAADOTSUKU MASHIN ANDO ENG CO OBU TEKISASU
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Filing date
Publication date
Application filed by MAADOTSUKU MASHIN ANDO ENG CO OBU TEKISASU filed Critical MAADOTSUKU MASHIN ANDO ENG CO OBU TEKISASU
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Description

請求の範囲 1 ワイヤロープあるいはその他の比較的非弾力
性であるが柔軟な線に対するテンシヨン緩衝装置
において、 フレームと; 第1の回転軸心を有する回転可能アームと; 前記アームを前記フレームに接続するために前
記アームの前記第1の回転軸心の周りで方向づけ
られた弾性捩りばねと; 前記アームの前記第1の回転軸心と平行であつ
て、かつ第1の位置において前記アームと交錯す
る第2の回転軸心を有し前記アームに対して回転
可能に取り付けられている第1の索車と; 前記第1の位置から隔置した第2の位置におい
て前記アームに回転可能に取り付けられ、前記ア
ームの前記第1の回転軸心に対して平行の第3の
回転軸心を有する第2の索車とを含み;前記ロー
プが前記緩衝装置を通過するにつれて、該ロープ
が第1の索車と第2の索車とにより案内されて全
体的にS字形となり、前記ロープに加えられるテ
ンシヨンが増加するにつれて前記S字形が比較的
真直な形状へ徐々に歪み、前記アームが前記第1
の回転軸心の周りで回転するようにされることを
特徴とするテンシヨン緩衝装置。
Claim 1. A tension dampener for wire rope or other relatively inelastic but flexible wire, comprising: a frame; a rotatable arm having a first axis of rotation; said arm being connected to said frame. a resilient torsion spring oriented about the first axis of rotation of the arm for the purpose of operation; parallel to the first axis of rotation of the arm and intersecting with the arm in a first position; a first sheave having a second axis of rotation and rotatably attached to the arm; a first pulley rotatably attached to the arm at a second location spaced apart from the first location; , a second sheave having a third axis of rotation parallel to the first axis of rotation of the arm; as the rope passes through the shock absorber, the rope guided by a pulley and a second pulley into a general S-shape, and as tension applied to the rope increases, the S-shape is gradually distorted to a relatively straight configuration such that the arm
A tension shock absorber, characterized in that it rotates around a rotation axis.

2 請求の範囲第1項に記載の装置において、前
記弾性捩りばねは円筒形の本体を含み、該本体内
で捩り剪断が該捩り要素の長手方向に分配されて
長手方向の捩り剪断作用を発生させ、前記円筒体
は前記アームと共に回転する第1の端部と前記フ
レームに対して回転しないよう固定されている第
2の端部とを有することを特徴とするテンシヨン
緩衝装置。
2. The device of claim 1, wherein the elastic torsion spring includes a cylindrical body within which torsional shear is distributed in the longitudinal direction of the torsion element to produce a longitudinal torsional shear action. The tension shock absorber is characterized in that the cylindrical body has a first end that rotates together with the arm and a second end that is fixed so as not to rotate with respect to the frame.

3 請求の範囲第2項に記載の装置において、さ
らに第2のフレームと第2の弾性捩りばねとを含
み、前記第2の弾性捩りばねは作動特性において
前記第1の弾性捩りばねと概ね同一であり、前記
第2の弾性捩りばねの一端は前記アームと共に回
転するようにされ、前記第2の弾性捩りばねの他
端は前記第2のフレームに対して回転しないよう
固定されており、前記第2のフレームは前記第1
のフレームから隔置され、かつ前記アームにより
分離されていることを特徴とするテンシヨン緩衝
装置。
3. The device according to claim 2, further comprising a second frame and a second elastic torsion spring, the second elastic torsion spring having substantially the same operating characteristics as the first elastic torsion spring. one end of the second elastic torsion spring is configured to rotate together with the arm, the other end of the second elastic torsion spring is fixed so as not to rotate with respect to the second frame, and The second frame is the first frame.
A tension shock absorber spaced apart from the frame of the apparatus and separated by the arm.

4 請求の範囲第1項に記載の装置において、前
記弾性捩りばねは少なくとも一対の円筒形の弾性
捩り要素を含み、前記捩り要素の少なくとも一方
は中空であつて同心状の載置関係で第2の前記捩
り要素を受入れるようにされ、前記中空の円筒形
要素の第1の端部は選定した方の前記フレームと
前記アームに対してしつかりと固定され、前記中
空の円筒形要素の第2の端部は前記第2の円筒形
要素の第1の端部にしつかりと固定され、前記第
2の円筒形要素の第2の端部は前記アームに接続
されていることを特徴とするテンシヨン緩衝装
置。
4. The apparatus of claim 1, wherein the elastic torsion spring includes at least a pair of cylindrical elastic torsion elements, at least one of the torsion elements being hollow and arranged in a concentric mounting relationship with a second torsion element. the torsion element of the hollow cylindrical element, a first end of the hollow cylindrical element being fixedly secured to a selected one of the frames and the arms, and a second end of the hollow cylindrical element an end of which is fixedly fixed to a first end of said second cylindrical element, and a second end of said second cylindrical element is connected to said arm. Buffer device.

5 請求の範囲第4項に記載の装置において、前
記円筒形要素の前記第2の端部と前記アームとの
間の接続はしつかりした接続であることを特徴と
するテンシヨン緩衝装置。
5. A tension damper according to claim 4, characterized in that the connection between the second end of the cylindrical element and the arm is a rigid connection.

6 請求の範囲第5項に記載の装置において、前
記第2の円筒形要素の前記第2の端部と前記アー
ムとの間の前記接続は少なくとも1個の別の弾性
要素を含む柔軟な接続であることを特徴とするテ
ンシヨン緩衝装置。
6. The device according to claim 5, wherein the connection between the second end of the second cylindrical element and the arm is a flexible connection comprising at least one further elastic element. A tension shock absorber characterized by:

7 請求の範囲第6項に記載の装置において、前
記第1のフレームから隔置され、かつアームによ
つて前記第1のフレームから分離された第2のフ
レームに前記アームを固定するために第2の載置
関係の装置が設けられていることを特徴とするテ
ンシヨン緩衝装置。
7. The apparatus of claim 6, wherein a second frame is provided for securing the arm to a second frame spaced from the first frame and separated from the first frame by an arm. 1. A tension shock absorbing device characterized by comprising: 2 mounting-related devices.

8 請求の範囲第1項に記載の装置において、前
記弾性捩りばねがハブ部分と周囲部分とを有し前
記ハブ部分が前記周囲部分に相対して回転し、前
記弾性捩り要素内の弾性材に該弾性材を通して基
本的に均一な半径方向の捩り剪断作用が加えら
れ、前記ハブと前記周囲部分との一方が前記アー
ムに接続され、前記ハブと前記周囲部分との他方
が前記フレームに接続されていることを特徴とす
るテンシヨン緩衝装置。
8. The device of claim 1, wherein the resilient torsion spring has a hub portion and a peripheral portion, the hub portion rotating relative to the peripheral portion, and wherein the resilient torsion spring has a an essentially uniform radial torsional shearing action is applied through the elastic material, one of the hub and the peripheral portion being connected to the arm, and the other of the hub and the peripheral portion being connected to the frame; A tension buffer device characterized by:

9 請求の範囲第1項に記載の装置において、前
記弾性捩りばねが複数の剛性の環状デイスクによ
り補強されていることを特徴とするテンシヨン緩
衝装置。
9. The device of claim 1, wherein the elastic torsion spring is reinforced by a plurality of rigid annular discs.

10 請求の範囲第1項に記載の装置において、
前記弾性捩りばねが複数の剛性のチユーブにより
補強されていることを特徴とするテンシヨン緩衝
装置。
10. The device according to claim 1,
A tension shock absorber characterized in that the elastic torsion spring is reinforced by a plurality of rigid tubes.

技術分野 本発明は一般的には航海用装具、より詳しくは
船がその係船設備に対して動く場合に、該係船設
備に船を固定しているロープあるいはその他弾性
のワイヤに加えられる引張力の急激な変化を吸収
するために使用しうるテンシヨン緩衝装置に関す
る。
TECHNICAL FIELD This invention relates generally to navigational equipment, and more particularly to the application of tensile forces to ropes or other resilient wires securing a ship to a mooring arrangement as the ship moves relative to the mooring arrangement. This invention relates to a tension buffer device that can be used to absorb sudden changes.

背景技術 ボートあるいはその他の船がワイヤロープある
いはその他柔軟ではあるが比較的非弾性の線によ
つて埠頭あるいはその他の係船設備に係留される
場合、前記線を緊張させるが一方船とその係船設
備との間の相対運動を許容する所定量の弾性伸び
を提供するように線を保持するある種の装置を前
記線に設けるのが通例である。
BACKGROUND OF THE INVENTION When a boat or other vessel is moored to a pier or other mooring facility by wire rope or other flexible but relatively inelastic line, the line is placed under tension while the vessel and its mooring facility are moored. It is customary to provide the wire with some type of device that holds it in such a way as to provide a predetermined amount of elastic stretch that allows relative movement between the wires.

「線緊張装置(Line Teusioning Device)」と
いう名称の米国特許第4022450号はそのような従
来技術による装置の代表であつて、前記線に所定
量の引張力が加えられると伸びてさらに伸び切つ
た形となるZ字形の弾性曲げ部を該線に保持する
ために一対の引張ばねを使用している。
U.S. Pat. No. 4,022,450, entitled "Line Tensioning Device," is representative of such a prior art device, in which the wire is stretched when a predetermined amount of tensile force is applied to it, and the line is stretched further. A pair of tension springs is used to hold the Z-shaped elastic bend in line.

それぞれ「ケーブルバツフア(Cable
Buffer)」および「弾性ボートクリート
(Yielding Boat Cleat)」という名称の米国特許
第546788号および同第869130号は係船大網、ケー
ブルあるいはロープに過度の引張あるいは歪が加
えられると1個以上のコイルばねが圧縮されるよ
うな従来技術による機械装置を開示している。
"Cable Batsuhua"
No. 546,788 and No. 869,130 entitled "Yielding Boat Cleat" and "Yielding Boat Cleat," when excessive tension or strain is applied to a mooring net, cable or rope, one or more coils A prior art mechanical device is disclosed in which a spring is compressed.

それぞれ「巻上げ機(Windlasses)」および
「サージ解放装置の改良(Improvements in
Surge−Relievers)」という名称の米国特許第
143993号および同第107917号は船の運動によつて
もたらされるケーブルのシヨツクが複数のゴム製
ばねによつて吸収されるその他の装置を開示して
いる。
"Improvements in Windlasses" and "Surge Release Devices" respectively.
U.S. Patent No. 1 entitled “Surge-Relievers”
No. 143993 and No. 107917 disclose other devices in which the shock of the cable caused by the movement of the ship is absorbed by a plurality of rubber springs.

従来技術による前述の緊張吸収装置は直線方向
に圧縮あるいは伸びるばね要素を使用しており、
そのためロープに加えられる応力と、その結果と
してのロープの有効長の増加との間には概ね直線
的な関係がある。
The aforementioned strain absorbing devices according to the prior art use spring elements that are compressed or stretched in a linear direction;
There is therefore an approximately linear relationship between the stress applied to the rope and the resulting increase in the effective length of the rope.

「油貯槽船、係船装置および海上製油用油送り
装置(Oil Storage Vessel、Mooring
Apparatus And Oil Delivery for The Off−
Shore Production of Oil)」という名称の米国
特許第4273066号は、特定の用途に応じて浮遊ロ
ープあるいは重量チエインである係船用の線と、
長さが柔軟な油送ホースの双方を含む深海潜水係
船装置に対して海上で船を係留するための各種の
装置を提案している。前記特許はその5と8の欄
において手動あるいは自動制御のテンシヨン解放
(自動)係船ウインチと機械的緩衝装置(緩衝ロ
ーラ)について述べている。前記特許の欄5にお
いて係船用線に加えられる周期的なシヨツクによ
る負荷の一部を吸収するよう設計され、かつ調整
されると説明されている。「ダンパ(The
Damper)」と称する機構を説明している。前記
ダンパはその上を係船用線が通る突合せ端を備え
た凹形ローラを含むものとして説明されており、
該ローラは軸心の周りを枢動する2個のアームに
よつてワイヤロープウインチの上方特定の高さ
で、かつ該ウインチの後方で保持され、前記アー
ムの方はばねあるいは油圧制御のラムによつて適
所に保持されている。また前記の特許は、サービ
スタンカーのプロペラを逆転位置にさせ係船用の
線に所定のテンシヨンを発生させそれにより必要
なテンシヨンで浮遊貯槽船とサービスタンカーの
間の弾力的な連結を行うための係船用線の使用に
ついて述べており、双方の船の間の相対運動が
150フイート(約45メートル)まで許容しうるよ
う油ホースが配設されている(同時許欄12)。
“Oil Storage Vessel, Mooring Equipment and Oil Sending Equipment for Offshore Oil Refining”
Apparatus And Oil Delivery for The Off−
U.S. Pat. No. 4,273,066, entitled ``Shore Production of Oil'', discloses a mooring line, which may be a floating rope or a weight chain, depending on the particular application;
We have proposed various devices for mooring ships at sea, including deep-sea diving mooring devices that include both oil supply hoses with flexible lengths. The patent describes in columns 5 and 8 a manually or automatically controlled tension release (automatic) mooring winch and a mechanical shock absorber (buffer roller). It is described in column 5 of the said patent as being designed and regulated to absorb a portion of the periodic shock loads applied to the mooring line. “Dampa (The
Damper). The damper is described as including a concave roller with an abutted end over which the mooring line passes;
The roller is held at a particular height above the wire rope winch and behind the winch by two arms pivoting about their axes, the latter being supported by spring or hydraulically controlled rams. This keeps it in place. The above-mentioned patent also discloses a mooring method for creating a resilient connection between a floating storage tanker and a service tanker by placing the propeller of a service tanker in a reverse position to generate a predetermined tension in a mooring line, thereby creating a resilient connection between a floating storage tanker and a service tanker. It describes the use of right-of-way lines and the relative movement between both ships.
Oil hoses are installed to accommodate up to 150 feet (approximately 45 meters) (12 simultaneous rails).

また、近代的な原動機に付属する各種の付属補
助装置を駆動するため使用する場合のように、無
端駆動ベルトにおいてある程度一定のテンシヨン
を保持するため機械的な緊張装置が使用されてき
た。そのようなベルト緊張装置はその使用寿命に
わたつてベルトの長さ変化を補正し、一方ベルト
とその周りを運動する各種プーリの間のスリツプ
を排除し、同時にベルトに過度のテンシヨンを加
えずにベルトに適度のテンシヨンを確実にするた
めに使用される。
Mechanical tensioning devices have also been used to maintain a somewhat constant tension in endless drive belts, such as when used to drive various auxiliary devices associated with modern prime movers. Such a belt tensioning device compensates for belt length changes over its service life, while eliminating slip between the belt and the various pulleys moving around it, and at the same time without applying excessive tension to the belt. Used to ensure proper tension on the belt.

それぞれ「機械的ベルト緊張装置構造
(Mechanical Belt Tensioner Construction)」
および「緊張装置(Tensioning Apparatus)」
という名称の米国特許第4285676号およびその再
発行特許第330842号は典型的な従来技術による駆
動ベルト緊張装置を開示しており、そこではベル
トが隣接する固定プーリの間を延びる際、該ベル
トの長手方向に対して全体的に垂直の方向にアイ
ドルプーリをレバーアームの他端で枢動させるよ
う捩りばねが前記レバーアームの一端に設けられ
ている。前記捩りばねは(例えば特許第4285676
号に示すように)複数のコイルばねを含んでよ
く、あるいは代替的に(例えば前記特許の再発行
分第30842号に示すように)弾性材に捩り剪断力
がかかる結果必要な回転力を発生させる、弾性材
製の中空シリンダでもよい。
"Mechanical Belt Tensioner Construction" respectively
and “Tensioning Apparatus”
U.S. Pat. No. 4,285,676 and its Reissue Patent No. 330,842 disclose typical prior art drive belt tensioning devices in which tensioning of a belt as it extends between adjacent stationary pulleys is disclosed. A torsion spring is provided at one end of the lever arm for pivoting the idler pulley at the other end of the lever arm in a direction generally perpendicular to the longitudinal direction. The torsion spring (for example, patent No. 4285676
(as shown in Reissue No. 30,842 of said patent) or alternatively (as shown in Reissue No. 30,842 of said patent) as a result of torsional shear forces being applied to the elastic material to generate the necessary rotational force. A hollow cylinder made of elastic material may also be used.

「細長いパツドで弾圧されたアイドルホイル張
り装置を備えたチエイン駆動装置(Chain Dive
with Idler wheel Tensioning Means Biased
by Elongated Pads)」という名称の米国特許第
3817112号は特に急激に停止および再始動させそ
のためチエインに著しい歪が加えられる可能性の
ある織機用チエイン駆動装置に関している。張り
装置が回転するにつれて複数のゴムパツドの断面
が歪むめ捩り効果が得られる。
``Chain Dive'' with an idle foil tensioning device compressed by elongated pads.
with Idler wheel Tensioning Means Biased
by Elongated Pads)”
No. 3,817,112 relates in particular to chain drives for weaving looms, which may stop and restart abruptly, thereby subjecting the chain to significant strain. As the tensioning device rotates, the cross-sections of the rubber pads become distorted, creating a torsional effect.

連続ベルトチエインおよびその他類似の駆動装
置に使用されてきた緩衝装置は、特に大きい力
や、多くの航海用途に付随する一定の強打への対
処には絶対に要求されないことが認められる。し
たがつて、(均衝したトルク偶力ではなく)不均
衡のトルクを加えることによつて生じる反力が、
前記緩衝装置をその所定の用途に使用した場合そ
の信頼性に著しい影響を与えることは多分ないで
あろう。
It is recognized that the shock absorbers that have been used in continuous belt chains and other similar drive systems are never required to cope with the particularly large forces and constant bangs associated with many nautical applications. Therefore, the reaction force caused by applying an unbalanced torque (rather than an balanced torque couple) is
The reliability of the shock absorber when used for its intended purpose is unlikely to be significantly affected.

「特に椅子用の傾動機構(Tilting
Mechanism Especially For Chairs)」という名
称の米国特許第2087253号は高度に圧縮され、同
心の管状部材の間に囲まれるため、事実上該管状
部材の面に接着されることによつて、前記管状部
材間の相対回転運動がゴム本体を捩り歪ませるゴ
ム製の円筒状本体の使用を示している。ゴムに加
えられる捩り歪を変え、したがつて弾性ゴム装置
によつて支持させる椅子の壁を傾かせるに要する
力を変える調整機構が設けられている。前述のよ
うな構造形態は、隣接する構造要素の間の限定さ
れた回転運動を許容し、同時に該機構を通常位置
へ弾圧するために円筒状のゴム製ブツシユが使用
される多種の使用例の典型と考えられる。前述の
ブツシユはその形状は円筒形であるが以下「長手
方向の捩り剪断(longitudiual forsional
shear)」と称するものを使用しておらず、かつさ
らに半径方向の(radiating)捩り剪断が均一に
分布するのでなくハブ部分に集中することに注目
すべきである。
“Tilting mechanisms especially for chairs
No. 2,087,253 entitled "Mechanism Especially For Chairs", the tubular members are highly compressed and surrounded by concentric tubular members, so that said tubular members are effectively bonded to the surfaces of said tubular members. illustrates the use of a cylindrical body made of rubber, in which relative rotational movement between the rubber bodies torsionally distorts the rubber body. An adjustment mechanism is provided to vary the torsional strain applied to the rubber and thus the force required to tilt the wall of the chair supported by the elastic rubber device. A construction configuration such as that described above allows for limited rotational movement between adjacent construction elements and at the same time allows for a variety of applications in which cylindrical rubber bushings are used to spring the mechanism into its normal position. Considered typical. The bush mentioned above has a cylindrical shape, but hereafter it is called "longitudinal torsional shear".
It should be noted that the radiating torsional shear is not used and that the radiating torsional shear is not evenly distributed but concentrated in the hub section.

発明の開示 新規なロープのテンシヨン緩衝装置はワイヤロ
ープあるいはその他の類似の弾性線の長さの中間
位置に取り付けられるようにされている。例えば
張索装置はロープの有効長さを制御するウインチ
と、ロープを案内する導索器の間の位置で船の甲
板に取り付けられ、ロープがウインチに巻かれた
り巻き戻される際に当つたりもつれないようにで
きる。代替的に前記装置は好ましくは導索器と、
ロープが取り付けられているクリートとの間でロ
ープの固定端の近くに設置してもよい。
DISCLOSURE OF THE INVENTION A novel rope tension dampener is adapted to be installed at an intermediate point in the length of a wire rope or other similar elastic line. For example, a tensioning device is installed on the deck of a ship between a winch that controls the effective length of the rope and a line guide that guides the rope, and is used as the rope is wound around the winch and unwound. You can avoid getting tangled. Alternatively, the device preferably includes a tether;
It may be installed near the fixed end of the rope between the cleat to which the rope is attached.

実際の装置は回転可能アームの両端でそれぞれ
取り付けられた共平面の対の索車を含む。2個の
索車はそれぞれの回転軸心がアームの回転軸心と
平行となるよう方向づけられ、そのためロープが
第1の索車の周囲上のある点に対して接線方向に
緩衝装置へ入り第2の索車の周囲上の第2の点に
対して接線方向に該緩衝装置から出ていくように
させて、ロープに何らかのテンシヨンを加える前
にロープが緩衝装置から出入りするにつれてアー
ムの長手方向軸心をロープの方向に対して多少垂
直方向とさせることにより緩衝装置内のロープは
2個の索車によつて案内されて全体的にS字形と
なり、ロープのテンシヨンがアームに対してトル
ク偶力を加えるにつれて徐々に比較的真直な形と
なり、そのため緩衝装置の外部においてアームを
ロープの方向に対してさらに平行となるよう回転
させる。1個以上の弾性捩りばねが回転可能の内
側アームを外側の固定フレームに接続させ、弾性
材内部の剪断力が回転している内側アームにトル
ク偶力を発生させ、アームと索車の組立体が負荷
零の位置から回転するにつれて可変の緩衝力がロ
ープに加わるようにする。
The actual device includes a pair of coplanar pulleys each mounted at opposite ends of a rotatable arm. The two sheaves are oriented so that their axis of rotation is parallel to the axis of rotation of the arm, so that the rope enters the shock absorber tangentially to a point on the circumference of the first sheave. the longitudinal direction of the arm as the rope moves in and out of the shock absorber before applying any tension to the rope, causing the rope to exit the shock absorber in a direction tangential to a second point on the circumference of the two pulleys. By making the axis somewhat perpendicular to the direction of the rope, the rope in the shock absorber is guided by the two pulleys and has an overall S-shape, so that the tension of the rope is controlled by the torque force relative to the arm. As the force is applied, it gradually assumes a relatively straight shape, thus causing the arm to rotate more and more parallel to the direction of the rope outside the shock absorber. One or more resilient torsion springs connect the rotatable inner arm to the outer fixed frame, and shear forces within the resilient material create a torque couple on the rotating inner arm, thereby assembling the arm and pulley. A variable damping force is applied to the rope as it rotates from its zero load position.

本発明の好適実施例によれば、弾性捩りばねは
一方が他方の内側に同心状に載置する一対の中空
円筒体の形状であり、同筒体の軸心がアームの回
転軸心と共軸心であつて、外側円筒体の第1の端
部が内側円筒体の第1の端部に固定され、そのた
めそれぞれの第2の端部の一方がアームに取り付
けられ、それぞれの第2の端部が外側フレームに
取り付けられた場合、内側の弾性円筒体によつて
発生するトルクと、外側の弾性円筒体によつて発
生するトルクとが組み合わされる。載置した2個
の円筒体の各々は外側フレームに対するアームの
回転の一部のみを許容すればよいので、円筒体の
各々の対応する長さは弾性材内の所定の最大剪断
角度に対して短くなり、そのため所定の作動パラ
メータに対してよりコンパクトな構造を構成でき
るようにする。
According to a preferred embodiment of the invention, the elastic torsion spring is in the form of a pair of hollow cylinders, one placed concentrically inside the other, the axes of which coincide with the axis of rotation of the arm. an axis, the first end of the outer cylinder being fixed to the first end of the inner cylinder such that one of the respective second ends is attached to the arm; When the end is attached to the outer frame, the torque generated by the inner elastic cylinder and the torque generated by the outer elastic cylinder are combined. Since each of the two mounted cylinders only needs to accommodate a portion of the rotation of the arm relative to the outer frame, the corresponding length of each cylinder is for a given maximum shear angle in the elastic material. shorter, thereby allowing a more compact structure to be constructed for a given operating parameter.

回転可能アームの各側に1個づつ、回転軸心を
同心状にさせた一対の前記弾性捩り部材を設ける
ことが好ましい。
Preferably, a pair of elastic torsion members having concentric rotation axes are provided, one on each side of the rotatable arm.

本発明のその他の実施例によれば、弾性部材は
一端を回転可能部材に、他端を固定部材に取り付
けた細長い円筒体か、ハブ部分を前記部材の一方
に、縁部を前記部材の他方に取り付けたデイスク
のいづれかの形状とできる。
According to other embodiments of the invention, the elastic member is an elongated cylinder attached at one end to the rotatable member and at the other end to a stationary member, or a hub portion to one of said members and an edge to the other of said member. It can be any shape of a disk attached to.

前記構造形状の結果、ロープのテンシヨンの増
加によつてアームを回転させ、S字形曲げ部を延
すにつれて、対応して、ロープのテンシヨンによ
りアームに加えられるトルク偶力に関係するてこ
比は小さくなる。弾性材がアームの角度運動に概
ね比例した逆トルクを発生させるので、緩衝装置
は常にケーブルにおいて少なくともわづかな曲げ
部を保持し、このためケーブルに加えられるテン
シヨンのそれ以上の瞬間的な増加を吸収すること
ができる。ロープが緩衝装置へ出入りするにつれ
て、ロープの方向に対する、捩り負荷零の状態の
回転可能アームの方向を適当に初期調整すること
により、緩衝装置の作動特性、特にロープの有効
長さがテンシヨンの所定増分に対して変化する割
合を変えることができる。
As a result of said structural shape, as the arm rotates and extends the S-bend with increasing rope tension, the leverage associated with the torque couple exerted on the arm by the rope tension correspondingly decreases. Become. Since the elastic material generates a counter-torque roughly proportional to the angular movement of the arm, the shock absorber always maintains at least a small bend in the cable, thus preventing any further instantaneous increase in tension applied to the cable. Can be absorbed. As the rope enters and exits the shock absorber, by suitably initializing the orientation of the rotatable arm with zero torsion load relative to the direction of the rope, the operating characteristics of the shock absorber, in particular the effective length of the rope, are adjusted to a given tension. The rate of change for the increment can be changed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は船を係船ブイに取り付けるために使用
するロープのテンシヨンの急激な変化を吸収する
ため船の甲板で使用している、本発明によるロー
プテンシヨン緩衝装置の概略図;第2図は関連の
ロープの一部と共に示す第1図の緩衝装置の斜視
図;第3図は第2図に示す緩衝装置の部分的に断
面の側面図;第4a図と第4b図は円筒体に捩り
剪断力が加わる前後における剪断と捩れとの幾何
学的関係を示す、弾性材製の円筒体の一対の斜視
図;第5図は本発明によつて構成され、弾性捩り
要素が載置され、そのためよりコンパクトな装置
を提供しているロープテンシヨン緩衝装置の第2
の実施例の斜視図;第6図は第5図に示す実施例
の部分的に断面の側面図;第7図はロープテンシ
ヨン緩衝装置の第3実施例の斜視図;第8図は第
7図に示す実施例の部分的に断面の側面図;第9
図から第14図まではアームとロープの外方方向
との間の角度がそれぞれマイナス30度、0度、15
度、45度、90度および120度である場合の、本発
明によるロープテンシヨン緩衝装置を概略的に示
す幾何学的図面、および第15図はロープに対す
るアームの負荷零の初期方向がそれぞれ45度、15
度、0度およびマイナス30度である場合の、移動
量の関数としてロープに加えられるテンシヨンの
関数を示す一組のグラフである。
Figure 1 is a schematic diagram of a rope tension buffer according to the present invention used on the deck of a ship to absorb sudden changes in the tension of ropes used to attach ships to mooring buoys; FIG. 3 is a partially sectional side view of the damper shown in FIG. 2; FIGS. 4a and 4b are twisted into a cylindrical body; FIG. FIG. 5 is a perspective view of a pair of cylindrical bodies made of elastic material showing the geometric relationship between shear and torsion before and after shear force is applied; FIG. Therefore, the second type of rope tension shock absorber provides a more compact device.
FIG. 6 is a partially sectional side view of the embodiment shown in FIG. 5; FIG. 7 is a perspective view of a third embodiment of the rope tension shock absorber; FIG. Partially cross-sectional side view of the embodiment shown in FIG. 7;
From Figures to Figure 14, the angles between the arm and the outward direction of the rope are -30 degrees, 0 degrees, and 15 degrees, respectively.
FIG. 15 is a geometric drawing schematically showing a rope tension damper according to the invention when the initial direction of zero load of the arm on the rope is 45 degrees, 45 degrees, 90 degrees and 120 degrees, respectively. degree, 15
2 is a set of graphs illustrating the tension applied to a rope as a function of displacement for degrees, 0 degrees and minus 30 degrees.

発明を実施するための現在の好適実施例 係船ロープのテンシヨンの変化を吸収するため
に使用する本発明による装置の概略図である図
面、特に第1図を参照する。船10は係船ロープ
30により係船ブイ20に取り付けられる。典型
的には、係船ロープ30は全体直径が約5センチ
であつて、鋼線を撚製したケーブルであり、著し
い引張力に耐えうるが、その他適当な形式のロー
プあるいはチエインであつてもよい。ケーブル3
0は通常その係船ブイ20に対して、相対的に大
きい船(例えば100トンオイルタンカー)を取り
付けるに十分以上の強度を有する。しかしなが
ら、公海においては波の作用により船10をうね
らせ、そのため船10とその係船設備の相対運動
を生じさせる。したがつて、船10がその係船設
備に向かうにつれて、係船ロープ30にたるみが
生じる傾向がある。逆に、船10が係船設備30
から離れるにつれてケーブル30のたるみが延ば
され、過度のテンシヨンを阻止する適当な装置が
設けられていなければ、船10の慣性が今や緊張
したロープ30を介して係船設備20に伝達され
るにつれてケーブル30は急激な潜在的に大きい
力の衝撃に耐えねばならない。ある程度までは、
ロープ30に加えられるテンシヨンの増加による
作用は前述した従来技術によるばね負荷のシヨツ
クアブソーバによつてかわすことはできるが、さ
らにはケーブル30が自動的に巻き戻される前に
ケーブル30内のテンシヨンの増加に対して極く
限定的に抵抗するようウインチ40を設計、かつ
作動するようにしてもよい。そのような手段はあ
る限定された作動要件の範囲内では効果はある
が、引張力がロープ、あるいはその接続部の引張
強度と同じか、それを上廻る点まで上昇する前に
ロープにかかるテンシヨンを確実に緩衝し、かつ
吸収するに適当な装置を設ける必要性が依然とし
てあることを認めるべきである。
CURRENTLY PREFERRED EMBODIMENTS FOR CARRYING OUT THE INVENTION Reference is now made to the drawings, and in particular to FIG. 1, which is a schematic illustration of a device according to the invention used to absorb changes in tension in mooring ropes. The ship 10 is attached to a mooring buoy 20 by a mooring rope 30. Typically, the mooring rope 30 is a stranded steel cable having an overall diameter of approximately 5 cm and capable of withstanding significant tensile forces, but may be any other suitable type of rope or chain. . cable 3
Typically, the mooring buoy 20 has more than enough strength to attach a relatively large vessel (for example, a 100 ton oil tanker). However, on the high seas, wave action causes the ship 10 to undulate, thereby causing relative movement of the ship 10 and its mooring equipment. Therefore, as the ship 10 moves towards its mooring facility, the mooring rope 30 tends to slacken. Conversely, the ship 10 is the mooring facility 30.
As the inertia of the ship 10 is transferred through the now taut rope 30 to the mooring facility 20, the slack in the cable 30 increases as it moves away from the cable 30, unless suitable devices are provided to prevent excessive tension. 30 must withstand sudden and potentially large force impacts. To a certain extent,
Although the effect of increased tension on the rope 30 can be counteracted by the prior art spring-loaded shock absorber described above, it is also possible to avoid increasing the tension in the cable 30 before the cable 30 is automatically unwound. The winch 40 may be designed and operated to provide very limited resistance to. Although such measures are effective within certain limited operating requirements, the tension applied to the rope before the tensile force increases to the point where it equals or exceeds the tensile strength of the rope or its connections. It should be recognized that there is still a need to provide suitable equipment to reliably buffer and absorb.

図示のように、係船設備はブイ20であつて、
これも波の作用を受ける。しかしながら、ブイ2
0は通常、その浮力により緊張状態に保たれてい
る錨および(または)パイプ(図示せず)装置に
より海床に固定されている。ブイ20の容積のほ
とんどが激しい波の作用を受けない適当な程度ま
で深く沈んでいるためブイ20に加わる波の作用
を最小にすることは可能ではあるが、ブイ20も
また、船10のうねりとは位相のずれたある種の
運動が加わり、そのため船10をその係船設備2
0との間の相対運動に追加されることが認められ
る。
As shown, the mooring equipment is a buoy 20,
This is also affected by waves. However, buoy 2
0 is typically anchored to the sea bed by means of an anchor and/or pipe (not shown) arrangement which is kept under tension by its buoyancy. Although it is possible to minimize the wave action on the buoy 20 because most of the volume of the buoy 20 is sunk to an appropriate depth where it is not affected by the action of violent waves, the buoy 20 also resists the swells of the ship 10. A certain kind of motion is added which is out of phase with the
It is observed that the relative motion between 0 and 0 is added.

ケーブル30の第1の端部は船10の甲板上の
ウインチ40の周りに巻きつけられ、該ケーブル
30の他端は適当な取付具50によつてブイ20
に取り付けられ、こうしてウインチ40は調整自
在にケーブ30を船10に対して固着させる。新
規な張索装置60がウインチ40と、張索装置6
0に対するケーブル30の出側部分80の方向を
制御するため船の航縁に設ける導索器70との間
の中間位置で船10に装着されている。張索装置
60へ入るケーブル30の部分90は通常、ケー
ブル30がウインチ40から張索装置60まで直
接に延び、かつウインチ40と張索装置60の双
方が船10の甲板上に共に装着されているという
事実からウインチ40と張索装置60との双方に
対して適度の方向に向けられる。さらに、ケーブ
ル30の入側部分90と出側部分80とは相互に
対して概ね平行に向けられるが、テンシヨンがケ
ーブル30に加えられるにつれて、トルク偶力が
張索装置60に加えられるよう隔置されている。
トルク偶力の大きさはロープ30のテンシヨンの
みならず、ケーブルの出側部分80に対する入側
部分90の垂直距離によつて決まる。
A first end of the cable 30 is wrapped around a winch 40 on the deck of the ship 10, and the other end of the cable 30 is attached to the buoy 20 by a suitable attachment 50.
The winch 40 thus adjustably secures the cable 30 to the ship 10. The new rope tensioning device 60 includes the winch 40 and the tensioning device 6.
In order to control the direction of the exit portion 80 of the cable 30 with respect to 0, the cable 30 is mounted on the ship 10 at an intermediate position between the cable conductor 70 provided at the edge of the ship. The portion 90 of the cable 30 that enters the line system 60 is typically such that the cable 30 extends directly from the winch 40 to the line system 60 and that both the winch 40 and the line system 60 are mounted together on the deck of the ship 10. Due to the fact that the winch 40 and the tensioning device 60 are both properly oriented. Further, the entry portion 90 and the exit portion 80 of the cable 30 are oriented generally parallel to each other, but spaced apart such that as tension is applied to the cable 30, a torque couple is applied to the tensioning device 60. has been done.
The magnitude of the torque couple is determined not only by the tension of the rope 30 but also by the vertical distance of the input section 90 relative to the output section 80 of the cable.

この点について、オイルタンカーを海中の油井
からの立上り導管の上端に設けたブイに対して固
定することにより、弾性の油配管(図示せず)に
より油井から油がタンカーへ汲み出される間船を
係船ブイに対して位置づけるのに使用するのが特
に適しているが、張索装置60はまた、埠頭ある
いは(例えば大隆棚に沿つて浅瀬区域での)海床
へ侵入させたパイルに取り付けた固定プラツトフ
オームのような固定係船設備に船を取り付ける場
合や、(例えばタグボートをはしけへ、あるいは
サービスタンカが貯槽船から油を積込んでいる間
海中油井近くに係留した浮遊貯槽船をサービスタ
ンカーへ接続する場合のように)第1の船を第2
の船に接続する場合にも有利に使用しうることに
注目すべきである。
In this regard, by anchoring the oil tanker against a buoy placed at the upper end of the riser conduit from the subsea well, the vessel can be suspended while elastic oil piping (not shown) pumps oil from the well to the tanker. Although particularly suitable for use in positioning against mooring buoys, the tensioning device 60 can also be attached to piers or to piles penetrated into the seabed (e.g. in shallow water areas along the Dalung Shelf). A service tanker may be attached to a fixed mooring facility such as a fixed platform, or a floating storage vessel moored near a subsea well while a tugboat is being loaded onto a barge, or a service tanker is loading oil from a storage vessel. (as when connecting the first ship to the second)
It should be noted that it can also be used advantageously when connecting to other ships.

第1図に示す緩衝装置のそれぞれ斜視図および
側面図である第2図と第3図とを参照する。ロー
プ30はウインチ40と張索装置60との間を延
びる全体的に水平方向の部分から上部索車102
の前方部分104上を通り下部索車108の後部
106まで上部索車102により案内され、張索
装置60から導索器70(第1図)に向かつて延
びるにつれてロープ30の下方水平部分まで最終
的に導かれる。
Reference is made to FIGS. 2 and 3, which are perspective and side views, respectively, of the shock absorber shown in FIG. The rope 30 is routed from the generally horizontal portion extending between the winch 40 and the tensioner 60 to the upper sheave 102.
is guided by the upper sheave 102 over the forward portion 104 of the rope to the rear portion 106 of the lower sheave 108 to the lower horizontal portion of the rope 30 as it extends from the tensioning device 60 towards the conductor 70 (FIG. 1). be guided by.

上部索車102と下部索車108とは回転可能
アーム組立体110のそれぞれ上端部と下端部と
に回転可能に取り付けられている。図示のよう
に、アーム組立体110の長手方向は休止待(即
ちケーブルにテンシヨンのないとき)は概ね垂直
であつて、したがいケーブル30の入側および出
側部分90,80のそれぞれの水平方向に対して
概ね垂直である。
An upper sheave 102 and a lower sheave 108 are rotatably attached to the upper and lower ends, respectively, of a rotatable arm assembly 110. As shown, the longitudinal direction of the arm assembly 110 is generally vertical when at rest (i.e., when there is no tension on the cable) and is therefore horizontal in each of the entry and exit portions 90, 80 of the cable 30. It is generally perpendicular to the surface.

第2図と第3図に示す実施例において、アーム
組立体110は一対の隔置プレート、即ちそれぞ
れの上端において上部索車ピン116、下端にお
いて下部索車ピン118によつて相互に接続され
た左側プレート112と右側プレート114とを
含む。上部索車102は該索車が上部ピン116
の周りを共軸線関係で回転しうるようにするハブ
ブツシユ120を含み、一方下部索車108は該
索車が下部ピン118の周りで同様に回転可能に
取り付けられるようにする類似のハブブツシユ1
22を含む。2個の索車ピン116,118はア
ーム組立体110を構成する2個の側方プレート
114の各1個にそれぞれ固定され、その自由端
は対向するプレート112の一部として設けられ
たブツシユを摺動出入りする。この方法により、
左側プレート112と右側プレート114との間
の間隔のある程度の変動は許容されうる。
In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the arm assembly 110 is interconnected by a pair of spacing plates, an upper sheave pin 116 at each upper end and a lower sheave pin 118 at each lower end. It includes a left side plate 112 and a right side plate 114. The upper sheave 102 is connected to the upper pin 116.
The lower sheave 108 includes a similar hub bushing 120 that allows the sheave to rotate in a coaxial relationship about the lower pin 118, while the lower sheave 108 includes a similar hub bushing 1 that allows the sheave to be similarly rotatably mounted about the lower pin 118.
Contains 22. Two pulley pins 116, 118 are respectively fixed to each one of the two side plates 114 making up the arm assembly 110, and their free ends engage bushings provided as part of the opposing plate 112. Sliding in and out. With this method,
Some variation in the spacing between left plate 112 and right plate 114 may be tolerated.

左側のアームプレート112は左側の弾性捩り
ばね126により左側の外方フレーム部材124
に接続されている。同様に右側の弾性捩りばね1
28も右側プレート114を右側の側方フレーム
部材130に接続する。第3図を特に参照すれ
ば、左側の捩りばね126と右側の捩りばね12
8とは概ね相互に同一であつて、それぞれ円筒体
であり、約90度(1/2πラジアン)でアーム側立
体110と交錯する共通軸線132の周りで同心
状である。
The left arm plate 112 is connected to the left outer frame member 124 by the left elastic torsion spring 126.
It is connected to the. Similarly, the elastic torsion spring 1 on the right side
28 also connects the right side plate 114 to the right side frame member 130. With particular reference to FIG. 3, the left torsion spring 126 and the right torsion spring 12
8 are substantially identical to each other, and are each cylindrical, concentric around a common axis 132 that intersects the arm-side solid 110 at about 90 degrees (1/2π radian).

第3図で断面で示す左側の捩りばね126を参
照すれば、捩りばね組立体は比較的厚い外側端プ
レート134と、該端プレート134より若干薄
い中間部分136と内側端プレート138とを含
む。中間ばね部分136は、航海環境において遭
合する例えば太陽光線、塩水およびその他の関連
の劣悪な環境条件に耐えるネオプレンあるいはそ
の他のゴム状材料のような適当な弾性部材から成
形されている。また、中間部分136を複数の剛
性の補強プレート140を含み、該補強プレート
の各々は薄く、比較的平坦であつて、アーム組立
体110が周りを回転する軸線132に対して全
体的に垂直である。弾性ばね126,128の弾
性部材部分142は補強デイスク140と2個の
端部プレート134,138に接着されており、
そのため内側の端部プレート138が軸心132
の周りを回転し、外側の端部プレート134が静
止していると、弾性部材142に対して捩り剪断
作用が加えられ、弾性材の方は外側端プレート1
34に対する内側端プレート138の回転量に概
ね比例した量だけ軸心132の周りでトルク偶力
を発生させる。
Referring to the left torsion spring 126 shown in cross-section in FIG. 3, the torsion spring assembly includes a relatively thick outer end plate 134, an intermediate portion 136 that is slightly thinner than the end plate 134, and an inner end plate 138. The intermediate spring portion 136 is molded from a suitable resilient member, such as neoprene or other rubber-like material, to withstand sunlight, salt water, and other related adverse environmental conditions encountered in a nautical environment. The intermediate section 136 also includes a plurality of rigid reinforcing plates 140, each of which is thin, relatively flat, and generally perpendicular to the axis 132 about which the arm assembly 110 rotates. be. The elastic member portions 142 of the elastic springs 126, 128 are bonded to the reinforcing disk 140 and the two end plates 134, 138;
Therefore, the inner end plate 138
, and when the outer end plate 134 is stationary, a torsional shearing action is applied to the elastic member 142 which causes the outer end plate 1
A torque couple is generated about axis 132 by an amount generally proportional to the amount of rotation of inner end plate 138 relative to axis 34 .

補強板140の機能は円筒体136の軸心13
2の周りで捩りばねの一端が他端に対して巻き上
げ巻き戻しができるばね性能を減少することなく
弾性ばねに不等方性を付与し、特に好ましくない
撓みがないよう弾性材を強固にすることである
(以下の第4図についての説明も参照のこと)。こ
の機能は補強デイスク140を所定の剪断方向に
向けることにより達成される。また、補強デイス
ク140は単純な外方からの圧縮力および引張力
に応答して弾性材の長さや直径が変化しようとす
る傾向を最小にする効果を有する。軸心132に
対して垂直方向に剪断力を発生させるトルク偶力
が補強された弾性組立体136に加えられると、
個々の補強プレートには著しい作用が加わらない
ことが認められる。
The function of the reinforcing plate 140 is that the axial center 13 of the cylindrical body 136
2, one end of the torsion spring can be wound up and unwound relative to the other end. This imparts anisotropy to the elastic spring without reducing the spring performance, and particularly strengthens the elastic material so that there is no undesirable deflection. (See also the explanation for Figure 4 below). This function is accomplished by orienting the reinforcing disk 140 in a predetermined shear direction. The reinforcing disk 140 also has the effect of minimizing the tendency of the elastic material to change length or diameter in response to simple external compressive and tensile forces. When a torque couple is applied to the reinforced elastic assembly 136 that creates a shear force in a direction perpendicular to the axis 132,
It is observed that the individual reinforcing plates are not subjected to any significant action.

第2図と第3図に示す実施例においては、外側
端プレート134の各々は複数の取付具144に
より対応する外側フレーム部材124,130に
対して適所に固定される。取付具144は外側の
端プレート134の対応する複数の孔146と係
合する。取付具144とそれぞれの孔146は円
周の周りで規則的な間隔(例えば15度)で隔置さ
れているので、特定の孔146に挿入すべき特定
のピン144を選定することによりロープが張索
装置60へ入り80かつ出ていく90際のロープ
の方向に対してアーム組立体110と2個の索車
102,108の初期の角度方向を調整すること
ができることが認められる。そのような調整の最
小増分は隣接する取付具144の間の角度間隔に
よつて決定される。しかしながら微調整を要する
場合、1回の増分量を減少させるために追加の調
整装置を設けることにより前述の必要性が充され
ることは専門家には明らかであろう。
In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, each outer end plate 134 is secured in position to a corresponding outer frame member 124, 130 by a plurality of fittings 144. Fittings 144 engage corresponding plurality of holes 146 in outer end plate 134 . Since the fittings 144 and their respective holes 146 are spaced at regular intervals (eg, 15 degrees) around the circumference, selecting a particular pin 144 to be inserted into a particular hole 146 allows the rope to be It will be appreciated that the initial angular orientation of the arm assembly 110 and the two pulleys 102, 108 can be adjusted relative to the direction of the rope as it enters 80 and exits 90 the tensioner 60. The minimum increment of such adjustment is determined by the angular spacing between adjacent fixtures 144. However, it will be clear to those skilled in the art that if fine adjustment is required, the aforementioned need can be met by providing an additional adjustment device to reduce the amount of each increment.

アーム組立体110を形成する左右プレート1
12,114をそれぞれ左右の弾性捩りばね組立
体126,128のそれぞれ内方の端プレート1
38に固定するために複数のボルト148が設け
られている。図示実施例において、アーム組立体
110に面する内側の端プレート138の各面に
は適当な溝が設けられ、該溝へ各アームプレート
112,114が部分的に埋設され、そのため端
プレート138と各アームプレート112,11
4の間の滑り回転を阻止する。したがつて、2個
の端プレート138をそれぞれのアームプレート
112,114に固定する個々のボルト148は
弾性ばね126,128からアーム組立体110
へ、かつその逆にトルクが伝達される結果、過度
の側方剪断力にさらされることはない。図示実施
例においては、単にアーム固定ボルト148を緩
め、ボルト148を締めつけ直す希望位置までア
ーム110を内側の端プレート138の前記の溝
に沿つて摺動させることにより弾性ばね126,
128と外側フレーム124,130に対してア
ーム組立体110の高さ調整も可能である。この
点については通常、アーム組立体110を円筒形
の捩り要素136の軸心132に対して求心さ
せ、ウインチ40と導索器70(第1図参照)を
ケーブル30の入側および出側部分90,80に
対して対称的に方向づけ、そのため純粋なトルク
偶力のみが弾性ばね126,128に加えられ、
過度の変移力が加わらないようにすることが好ま
しい。
Left and right plates 1 forming arm assembly 110
12 and 114 are the inner end plates 1 of the left and right elastic torsion spring assemblies 126 and 128, respectively.
A plurality of bolts 148 are provided for securing to 38. In the illustrated embodiment, each side of the inner end plate 138 facing the arm assembly 110 is provided with a suitable groove into which each arm plate 112, 114 is partially embedded so that the end plate 138 and Each arm plate 112, 11
4 to prevent slipping and rotation. Thus, the individual bolts 148 securing the two end plates 138 to their respective arm plates 112, 114 are removed from the resilient springs 126, 128 to the arm assembly 110.
As a result of the torque being transmitted to and vice versa, it is not exposed to excessive lateral shear forces. In the illustrated embodiment, the resilient spring 126 is removed by simply loosening the arm fixing bolt 148 and sliding the arm 110 along the aforementioned groove in the inner end plate 138 to the desired position and retightening the bolt 148.
Height adjustment of arm assembly 110 relative to 128 and outer frames 124, 130 is also possible. In this regard, the arm assembly 110 is typically centered relative to the axis 132 of the cylindrical torsion element 136, and the winch 40 and conductor 70 (see FIG. 1) are connected to the entry and exit portions of the cable 30. 90, 80, so that only a pure torque couple is applied to the elastic springs 126, 128;
It is preferable to avoid applying excessive displacement force.

弾性捩り要素により発生するトルクは等式 M=aG Ip/Lにより表わされ、aは他方の端
プレートに対する一方の端プレートの角度移動
(ラジアン)であり:Gは平方メートル当りキロ
グラム(Kg/m)での弾性材の剪断係数であり:
Ipは平方メートル(m4)での慣性極モーメント
で、Lはメートル(m)で表現した弾性材の軸線
方向長さである。(中実の円筒体に対しては、慣
性極モーメントIpは1/4πR4に等しく、Rはメー
トルでの円筒体の半径である)。
The torque developed by an elastic torsional element is expressed by the equation M=aG Ip/L, where a is the angular displacement of one end plate relative to the other in radians: G is kilograms per square meter (Kg/m ) is the shear modulus of the elastic material:
Ip is the polar moment of inertia in square meters (m4) and L is the axial length of the elastic material in meters (m). (For a solid cylinder, the polar moment of inertia Ip is equal to 1/4πR4, where R is the radius of the cylinder in meters).

1度は0.01745ラジアンであり、典型的な剪断
係数は225psi(約1.6×105×Kg/m2)なので、半径
が24インチ(約0.61メートル)で長さが46インチ
(約1.17メートル)の、第2図と第3図とに示す
一対の弾性円筒体は1度の回転当り約520メート
ル.キログラムの組合せトルク偶力を発生させる
ものと計算される。
One degree is 0.01745 radians, and the typical shear coefficient is 225 psi (approximately 1.6 × 10 5 × Kg/m 2 ), so a radius of 24 inches (approximately 0.61 meters) and a length of 46 inches (approximately 1.17 meters) , the pair of elastic cylinders shown in Figures 2 and 3 rotate approximately 520 meters per degree of rotation. It is calculated to produce a combined torque couple of kilograms.

剪断と捩りとの間の幾何学的関係を示すもので
ある第4図を参照すれば、何ら剪断捩りが加えら
れる前の弾性円筒体の外周152Aに四角の要素
150を形成し、その四角の要素が円筒体152
の外端および内端154,156において、かつ
円筒体の軸心158に対して平行に、点AとBを
接続する直線A−Bに対して位置しているのが判
る。しかしながら、一端154が他端に対してあ
る角度だけ回転し(円筒体152B)、そのため
点Aを点Bに接続する線がもはや軸心158に対
して平行の直線でなく、むしろらせん状160と
なると、四角の要素150は(角度αだけ剪断さ
れて)歪み菱形162となり、該菱形のそれぞれ
の頂点は(1/2π−α)および(1/2π+α)とな
る。典型的な弾性材料に対しては、その弾性を喪
失することなく該材料に加わりうる最大剪断角度
は腔え目にいつて45度に限定される(1/4πラジ
アン)。前述の典型的な値(L=1.17メートル、
R=0.61メートル)を使用すれば、他方の端プレ
ート138に対する一方の端プレート134の対
応する最大回転βは約1.9ラジアン(109度)であ
る。
Referring to FIG. 4, which shows the geometric relationship between shear and torsion, a square element 150 is formed on the outer periphery 152A of the elastic cylinder before any shear torsion is applied; The element is a cylinder 152
It can be seen that it is located at the outer and inner ends 154, 156 of the cylinder and parallel to the axis 158 of the cylinder relative to the straight line A-B connecting points A and B. However, one end 154 is rotated by an angle relative to the other end (cylindrical body 152B) so that the line connecting point A to point B is no longer a straight line parallel to axis 158, but rather a spiral 160. Then, square element 150 (sheared by angle α) becomes a distorted diamond 162 whose respective vertices are (1/2π-α) and (1/2π+α). For a typical elastic material, the maximum shear angle that can be applied to the material without losing its elasticity is limited to 45 degrees at the opening (1/4π radian). Typical values mentioned above (L=1.17 meters,
R=0.61 meters), the corresponding maximum rotation β of one end plate 134 relative to the other end plate 138 is approximately 1.9 radians (109 degrees).

弾性捩り要素を載置させた結果第1図に示すも
のよりさらにコンパクトな装置が提供される本発
明の別の実施例を示す第5図と第6図とを参照す
る。
Reference is now made to FIGS. 5 and 6, which illustrate another embodiment of the invention in which the mounting of elastic torsion elements results in a more compact device than that shown in FIG. 1.

第4図についての説明から、控え目に設計して
も弾性材のどの部分も45度以上の剪断歪がないこ
とが想起される。したがつて、第2図と第3図に
示す実施例においては、アーム組立体110にそ
の休止位置からいづれかの方向に109度ずれるこ
とができるようにするには、円筒体の直径はその
長さに概ね等しくする必要がある。さらに、弾性
要素がその軸心の周りで捩られるにつれて該弾性
要素によつて発生するトルクに関する前述の公式
から、トルクは該軸心の周りの慣性の極モーメン
トの関数であることが判る。したがつて、円筒体
の内部が全体トルクに比較的関係することが少な
い。前述の要件を考慮すれば、外側の円筒体の第
1の端部を内側の円筒体の第1の端部に固着させ
て2個の中空弾性円筒体を一方を他方の内側に載
置させれば、内側の弾性円筒体によつて発生する
トルクと、外側の弾性円筒体によつて発生するト
ルクとは、外側フレームに対するアーム組立体1
10の回転の極一部のみが2個の載置した円筒体
の各々によつて許容すればよいように組み合わさ
れる。第5図と第6図に示す実施例はこれらの考
えを利用している。これらの図面においては、第
1図と第2図に示す実施例について前に使用した
種々の参照番号を残しているが、2つの実施例に
おける類似の要素を区別するためにプライム符号
(′)を追加している。(同様のことが二重プライ
ム符号(″)を使用した第7図と第8図に示す実
施例についてもいえる。) 詳しく第5図と第6図とを参照するが、第5図
は(アーム組立体110をよく示すため特に破断
した)斜視図で、第6図は第5図の線6−6より
みた部分的に断面の側面図であり、ある所定の作
動パラメータに対して全体の高さはケーブルの入
側部分90と出側部分80との間の垂直方向のず
れによつて決定され、したがつて前述の実施例の
対応する垂直方向寸法と概ね同一ではあるが、長
手方向軸線132′の方向でははるかにコンパク
トになつていることが判る。中実の円筒形の弾性
捩り要素126(第2図と第3図)の機能は載置
した対の中空捩り要素即ち内側の中空円筒形要素
170と外側の中空円筒形要素172とによつて
達成される。中央の基部176にしつかりと取り
付けられた外側の管状外被174は前の実施例の
左側の外方プレート124と機能的に対応する。
It will be recalled from the discussion of FIG. 4 that even with conservative design, no part of the elastic material has a shear strain greater than 45 degrees. Thus, in the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the diameter of the cylindrical body is such that its length is sufficient to allow arm assembly 110 to be displaced 109 degrees in either direction from its rest position. should be approximately equal to. Furthermore, from the above formula for the torque developed by an elastic element as it is twisted about its axis, it can be seen that torque is a function of the polar moment of inertia about its axis. Therefore, the inside of the cylinder has relatively little influence on the overall torque. Considering the above requirements, it is possible to place two hollow elastic cylinders, one inside the other, with the first end of the outer cylinder fixed to the first end of the inner cylinder. If the torque generated by the inner elastic cylinder and the torque generated by the outer elastic cylinder are
The combination is such that only a small fraction of the 10 rotations need be allowed by each of the two mounted cylinders. The embodiments shown in FIGS. 5 and 6 utilize these ideas. In these drawings, the various reference numerals previously used for the embodiments shown in FIGS. 1 and 2 are retained, but a prime sign (') is used to distinguish similar elements in the two embodiments. is added. (The same is true for the embodiments shown in FIGS. 7 and 8 that use double prime signs ('').) Referring to FIGS. 5 and 6 in detail, FIG. 6 is a partially cross-sectional side view taken along line 6--6 of FIG. The height is determined by the vertical offset between the inlet section 90 and the outlet section 80 of the cable and is therefore generally the same as the corresponding vertical dimension of the previous embodiment, but in the longitudinal direction. It can be seen that it is much more compact in the direction of axis 132'.The function of the solid cylindrical elastic torsion element 126 (FIGS. 2 and 3) is that of the mounted pair of hollow torsion elements, i.e. This is accomplished by a hollow cylindrical element 170 and an outer hollow cylindrical element 172. An outer tubular jacket 174, which is rigidly attached to a central base 176, is similar to the left outer plate 124 of the previous embodiment. Correspond functionally.

第6図の断面図から、内方へ突出した環状リム
178が適当な機械的取付具182により外側の
弾性要素172の内側環状端プレート180に取
り付けられているのが判る。図面ではボルト18
2で表わしているが、例えば溶接および(また
は)リベツトのようなその他の取付手段を用いて
外被174と内側端プレート180との間の必要
な相対的にしつかりした接続を提供してもよいこ
とが認められる。外側の弾性要素172の外端は
外側の環状端プレート184で終つており、該プ
レートは複数のボルト(あるいはその他の適当な
取付装置)により内側弾性要素170の外側の環
状端プレート188にしつかりと取り付けられて
いる。内側弾性要素170の内端は内側端プレー
ト138′で終つており、該プレート138′には
回転可能アーム組立体110′の左側アーム11
2′が固定されている。また図面から、内側の中
空円筒体170の半径方向の厚さは外側の中空円
筒体172の半径方向厚さより若干大きいことが
判る。前述のように、長手方向軸心の周りでの所
定の捩りに対して弾性要素が発生するトルクは慣
性極モーメントの直線的な関数であつて、実際半
径の4乗で増加する。外側の捩れ要素172は内
側の捩れ要素170と等しくアーム組立体110
のトルクおよび回転運動を分け合うので、内側の
弾性要素と略同じ剛性であつて、若干薄くあるべ
きである。内側および外側弾性要素170,17
2の双方共第3図に示す弾性要素136と同じ補
強した一体成形構造を採用しており、(例えばネ
オプレンのような)航海環境での過酷な作用に耐
えうるゴム状材料から成形することが好ましく、
ゴムは例えばステンレス鋼、アルミニウムのよう
な適当な補強材の複数のプレートによつて補強す
るか、成形過程中に弾性材中に埋設させ、張索装
置の回転の主軸心132′に対して垂直に方向づ
けたケブラー(Kevlar)によつて補強する。し
かしながら、個々の補強要素はデイスク状ではな
く、むしろそれぞれ外側環状体190および内側
環状体192の形状である。(この点についてい
えば、デイスク140の補強機能は円筒体の中央
よりもむしろその周囲に向かう方がより要求され
るので、第2図と第3図に示す実施例は同図に示
すデイスク状要素140に対して環状補強要素は
代替させ任意に修正してよいことが認められる)。
The cross-sectional view of FIG. 6 shows that an inwardly projecting annular rim 178 is attached to the inner annular end plate 180 of the outer resilient element 172 by suitable mechanical fasteners 182. In the drawing, bolt 18
2, other attachment means, such as welding and/or rivets, may be used to provide the necessary relatively rigid connection between the outer skin 174 and the inner end plate 180. It is recognized that The outer end of the outer resilient element 172 terminates in an outer annular end plate 184 that is secured to the outer annular end plate 188 of the inner resilient element 170 by a plurality of bolts (or other suitable attachment devices). installed. The inner end of the inner resilient element 170 terminates in an inner end plate 138' that includes the left arm 11 of the rotatable arm assembly 110'.
2' is fixed. It can also be seen from the drawing that the radial thickness of the inner hollow cylinder 170 is slightly greater than the radial thickness of the outer hollow cylinder 172. As previously mentioned, the torque developed by an elastic element for a given torsion about its longitudinal axis is a linear function of the polar moment of inertia and actually increases as the fourth power of the radius. The outer torsion element 172 is equal to the inner torsion element 170 of the arm assembly 110.
Since it shares the torque and rotational motion of the inner elastic element, it should be about the same stiffness as the inner elastic element, but slightly thinner. Inner and outer elastic elements 170, 17
2 both employ the same reinforced, monolithic construction as the resilient element 136 shown in FIG. Preferably,
The rubber may be reinforced by plates of suitable reinforcing material, such as stainless steel, aluminum, or embedded in an elastic material during the molding process, perpendicular to the main axis of rotation 132' of the tensioner. Reinforced with Kevlar oriented to However, the individual reinforcing elements are not disc-shaped, but rather in the shape of an outer annulus 190 and an inner annulus 192, respectively. (In this regard, since the reinforcing function of the disk 140 is more required toward the periphery of the cylinder than toward the center, the embodiment shown in FIGS. 2 and 3 is It is recognized that the annular reinforcing element may be substituted and optionally modified for element 140).

右側の環状外被190の内側にあり、かつ右側
の基部192によつて支持されている、第2の実
施例60′の右側弾性ばねと張索装置の左側部分に
ついて前述した対応構造と対称形であることが認
められる。さらに剛性を付与するため、左側の管
状外被174と右側の管状外被190の対応する
上部分を接続するために、上部接続リンク194
を設けるのが有利である。また、そのような接続
部材194は全体装置60′の吊り上げを便利に
させる手段を提供し、かつアーム組立体110′
が休止位置にあり、ケーブル30がたるむ可能性
のある場合ケーブルの入側部分90を上部索車1
02′に対して適度な関係に保持するための案内
装置として作用する。
Symmetrical to the corresponding structure described above for the left part of the right elastic spring and tensioning device of the second embodiment 60', which is inside the right annular jacket 190 and supported by the right base 192. It is recognized that To provide further rigidity, a top connecting link 194 is provided to connect the corresponding upper portions of the left tubular jacket 174 and the right tubular jacket 190.
It is advantageous to provide Such a connecting member 194 also provides a means for conveniently lifting the entire apparatus 60', and also provides a means for conveniently lifting the entire apparatus 60' and attaching the arm assembly 110'.
is in the rest position and there is a possibility that the cable 30 may slack, the entry section 90 of the cable is removed from the upper pulley 1.
02' acts as a guiding device to hold it in the proper relationship.

第7図と第8図を参照するがこれらは、捩り要
素の一端を回転可能アームに固定させ、捩り要素
の他端を固定フレームに取り付け、該捩り要素の
軸線(長手)方向に捩れ剪断が分配される円筒形
本体の弾性緩衝効果を利用している点で前述の二
実施例とは著しく相違する本発明のさらに別の実
施例を示している。対照的に、第7図と第8図と
に示す実施例はテーパ付きデイスクの形状で異つ
た形状の弾性捩り要素を使用しており、デイスク
の厚さをそのハブから周囲に向かつて著しいテー
パをつけたため剪断歪みがデイスクの軸心近くの
ハブ部分からデイスクの周囲の円周部分へ半径方
向に分配されるため、剪断作用は弾性材全体にわ
たり均一である。前者の剪断形式は「長手方向の
捩れ剪断」と考えられるのに対し、後者の剪断形
式は「半径方向の捩れ剪断」と称することができ
る。
7 and 8, one end of the torsion element is fixed to a rotatable arm, the other end of the torsion element is attached to a fixed frame, and torsional shear is applied in the axial (longitudinal) direction of the torsion element. Figure 3 shows a further embodiment of the invention which differs significantly from the previous two embodiments in that it takes advantage of the elastic damping effect of the dispensing cylindrical body. In contrast, the embodiments shown in FIGS. 7 and 8 use differently shaped elastic torsion elements in the form of tapered discs, which significantly taper the thickness of the disc from its hub to the periphery. The shearing effect is uniform throughout the elastic material because the shear strain is distributed radially from the hub near the axis of the disk to the circumferential portion around the disk. The former type of shear can be considered "longitudinal torsional shear," whereas the latter type of shear can be referred to as "radial torsional shear."

前述の実施例におけるように、上部索車10
2″と下部索車108″とが設けられ、前記2個の
索車の各々は上部枢動ピン116″と下部枢動ピ
ン118″とによりアーム組立体の両端にそれぞ
れ枢着され、そのため2個の索車102″,10
8″はそれぞれの軸線の周りで、かつ2個の索車
の間の領域でアーム組立体110″と交錯する軸
心132″に対して平行に回転自在である。
As in the previous embodiment, the upper sheave 10
2'' and a lower sheave 108'', each of said two sheaves being pivotally connected to opposite ends of the arm assembly by an upper pivot pin 116'' and a lower pivot pin 118'', respectively, so that the 2'' of tugs 102″, 10
8'' are rotatable about their respective axes and parallel to an axis 132'' which intersects the arm assembly 110'' in the region between the two sheaves.

左側のテーパ付きデイスク状弾性要素200は
回転可能アーム110″の左側プレート112″に
取り付けられ、そのため弾性要素200のハブ部
分202はアーム組立体110″の回転にしたが
つて張索装置の主軸心132″の周りで回転する。
弾性装置200の周囲部分204は適当なボル
ト、あるいはその他の取付装置210によつて対
応する左側の側部フレーム124″に固定された
外周ストラツプ208により締付けられている。
同様に、概ね同一のテーパ付きデイスク状弾性要
素206がそのハブ部分をアーム組立体の右側プ
レート114″に固定させ、その周囲部分を第2
の取り付けストラツプ208により右側フレーム
部材130″に固定させて張索装置の右側に設け
られている。第8図の左側に見られる左側の弾性
要素の断面図を特に参照すれば、弾性要素20
0,206の各々には、それぞれ張索装置の軸心
132″の周りで同心状の複数の管状補強要素2
12が設けられている。
The left tapered disk-like elastic element 200 is attached to the left plate 112'' of the rotatable arm 110'' so that the hub portion 202 of the elastic element 200 aligns with the main axis of the tensioner as the arm assembly 110'' rotates. Rotates around 132″.
The peripheral portion 204 of the resilient device 200 is secured by a peripheral strap 208 secured to the corresponding left side frame 124'' by suitable bolts or other attachment devices 210.
Similarly, a generally identical tapered disc-like resilient element 206 secures its hub portion to the right side plate 114'' of the arm assembly and its peripheral portion to the second
The elastic element 20 is secured to the right side frame member 130'' by an attachment strap 208 on the right side of the tensioning device.
0,206 each include a plurality of tubular reinforcing elements 2 each concentric about the axis 132'' of the tensioning device.
12 are provided.

本発明により構成したロープ張索装置の作動特
性を第9図から第14図までの幾何学的線図と、
第15図のグラフとを特に参照して以下説明す
る。
The operational characteristics of the rope tensioning device constructed according to the present invention are shown in the geometrical diagrams shown in FIGS. 9 to 14,
The following description will be made with particular reference to the graph of FIG.

第9図から第14図までは本発明による典型的
なロープ張索装置60,60′または60″を概略
的に示すものであつて、アーム110,110′,
110″とロープ80,90の外方方向との間の
角度がそれぞれマイナス30度(第9図)、零度
(第10図)、15度(第11図)、45度(第12
図)、90度(第13図)および120度(第14図)
に回転している。
9 to 14 schematically illustrate a typical rope tensioning device 60, 60' or 60'' according to the invention, with arms 110, 110',
110'' and the outward direction of the ropes 80 and 90 are -30 degrees (Fig. 9), zero degrees (Fig. 10), 15 degrees (Fig. 11), and 45 degrees (12 degrees), respectively.
), 90 degrees (Figure 13) and 120 degrees (Figure 14)
It is rotating.

第9図を詳しく参照すれば、第9図は上部索車
102、下部索車108、アーム110、(ロー
プ30がウインチからロープ張索装置へ入る上部
分90と、ロープ導索器70に到る途中で張索装
置から出ていく下部の出側部分80とを含む)ロ
ープ30の部分とを象微的に示しているのが判
る。上部索車102と下部索車108の双方は半
径「R」が同じであつて、一定距離「A」で回転
可能アーム110に沿つて相互に隔置されてい
る。ケーブル30の入側部分90と出側部分80
とは張索装置の所期の使用中(第1図参照)は概
ね水平方向を向いているので、テンシヨンがケー
ブルの入側部分および出側部分の間の垂直方向ず
れ「V」にテンシヨン「T」を掛けたものに等し
い大きさのトルク偶力をロープ張索装置に加える
ことが判る。第9図から第14図まではアームを
垂直方向に対する種々の傾斜角において使用して
いる本発明のロープ張索装置に対応する。しかし
ながら全体的に、テンシヨンTは必ずしも水平方
向で張索装置に加えられるのではなく、交錯角は
ロープの入側部分90と出側部分80の方向に対
して垂直の線に対して(あるいは前記ロープの部
分が平行でない場合はそれらの間の角度の半分に
対して垂直の線に対して)測定される。
Referring specifically to FIG. 9, FIG. It can be seen that the portions of the rope 30 (including the lower exit portion 80 exiting the tensioning device on the way there) are shown schematically. Both upper and lower sheaves 102 and 108 have the same radius "R" and are spaced apart from each other along rotatable arm 110 by a distance "A". Inlet part 90 and outlet part 80 of cable 30
During the intended use of the cable tensioning device (see Figure 1), it is oriented generally horizontally, so that the tension " It can be seen that a torque couple of magnitude equal to "T" is applied to the rope tensioning device. 9 to 14 correspond to the rope tensioning device of the present invention in which the arms are used at various angles of inclination with respect to the vertical direction. Overall, however, the tension T is not necessarily applied to the tensioning device horizontally, and the crossing angle is relative to a line perpendicular to the direction of the entry and exit portions 90 and 80 of the rope (or If the parts of the rope are not parallel they are measured (with respect to a line perpendicular to half the angle between them).

アームが垂直方向から30度後方に傾斜している
場合のロープ張索装置の幾何学的特性を示す第9
図を特に参照すれば、垂直距離Vはアーム110
が垂直方向に向いている第10図に示す場合より
も若干少ない。簡単に幾何学的算をすれば第10
図における垂直距離Vは2R+Aに等しく、一方
第9図では2R+Acos(30゜)に等しいことを示す。
さらに、ケーブル30の有効長さは第9図に示す
マイナスθラジアンの位置と第10図に示す0位
置との間(あるいは0とプラスθラジアンとの
間)でS=S1+S2=2Rθ+Asin(θ)の量だけ増
加する。
No. 9 showing the geometrical characteristics of the rope tensioning device when the arm is tilted 30 degrees backward from the vertical direction.
With particular reference to the figures, the vertical distance V is the arm 110
slightly less than in the case shown in FIG. 10, where the is oriented vertically. If you do simple geometric arithmetic, you can get to number 10.
The vertical distance V in the figure is equal to 2R+A, while in FIG. 9 it is shown to be equal to 2R+Acos (30°).
Furthermore, the effective length of the cable 30 is between the minus θ radian position shown in FIG. 9 and the 0 position shown in FIG. 10 (or between 0 and plus θ radian) . It increases by the amount of (θ).

アーム110が垂直方向に対してプラス15度の
角度で向いている第11図を参照すれば、垂直距
離Vは2R+Acos(15゜)に等しく、一方ケーブル
30の有効長さはさらに(1/6πR)だけ増加した
ことが判る。
Referring to FIG. 11, where the arm 110 is oriented at an angle of plus 15 degrees to the vertical, the vertical distance V is equal to 2R + Acos (15 degrees), while the effective length of the cable 30 is also (1/6πR ) has increased.

テンシヨンTが連続して増加した結果アーム1
10がさらに回転したことを示す第12図および
第13図に対応して対応した計算をすれば、対応
する垂直距離VはそれぞれAcos(45゜)+2Rと2R
であつて、一方対応する伸びSはそれぞれAsin
(45゜)+1/2πRとA+πRである。
As a result of continuous increase in tension T, arm 1
If we perform the corresponding calculations corresponding to Figures 12 and 13, which show that 10 has been rotated further, the corresponding vertical distances V are Acos (45°) + 2R and 2R, respectively.
, while the corresponding elongation S is Asin
(45°)+1/2πR and A+πR.

第14図を参照すれば、ケーブル30のテンシ
ヨンは角度が120度まで増加した点まで、即ち
(少なくとも第2図と第3図に示す実施例に関し
て示した数字例について)想起されるように109
度の通常最大回転偏向である弾性捩れ要素の通常
の作動範囲を越えた値まで増加していることが判
る。いづれにしても、垂直距離Vは2R−Asin
(30゜)に等しい量まで減少し、伸びSは(4/3)
πRである。
Referring to FIG. 14, the tension of the cable 30 is increased to the point where the angle increases to 120 degrees, i.e. 109 as recalled (at least for the numerical examples given with respect to the embodiments shown in FIGS. 2 and 3).
It can be seen that the normal maximum rotational deflection in degrees has increased to a value beyond the normal operating range of the elastic torsion element. In any case, the vertical distance V is 2R−Asin
(30°), and the elongation S is (4/3)
It is πR.

第15図を参照するが、同図は4本の曲線がそ
れぞれアーム110が休止状態(即ちケーブル3
0のテンシヨンTが零であつて)初期傾斜がマイ
ナス30度の場合(下方の曲線300)、零度(曲
線302)、プラス15度(曲線304)およびプ
ラス45度(曲線306)の場合の張索装置60の
作動特性にそれぞれ対応しており長手方向の捩れ
剪断作用が加えられる弾性捩れ要素を使用したロ
ープテンシヨン緩衝装置の作動特性を示すグラフ
である。これらの曲線は第9図、第10図、第1
1図および第12図に線図で示す幾何学的形状に
それぞれ対応する。したがつて、第1の曲線30
0が最も直線的であつて約50メートルトンのテン
シヨンがケーブル30に加えられた場合垂直距離
Sは約4メートルである(あるいは逆に約50トン
のテンシヨンがかかれば約4メートルの垂直距離
をもたらす)ことが判る。対照的に0度の曲線3
02は垂直距離Sが3メートルを越え、および
(または)テンシヨンTが40トンを越えた場合急
激に立ち上り始める。15度の曲線304は垂直距
離Sおよび(または)テンシヨンTがさらに少な
い場合でも急速に立ち上る。45度の曲線306で
はさらに極端である。約65メートルトンに相等す
る水平の点線308と3メートルをわずかに上廻
つたところに相等する垂直の点線310は典型的
な設計パラメータのセツトを示す。各種のグラフ
から、アーム110の初期方向が0度とプラス15
度との中間の角度であれば、設計パラメータに到
達するにつれて著しい抵抗性の増加をもたらす滑
かな変移状態をもたらすが、作動パラメータが過
度に高速度なテンシヨンTの増加をもたらさない
よう制限されているのであれば若干の付加的な垂
直距離をも許容することが判る。
Referring to FIG. 15, each of the four curves indicates that the arm 110 is at rest (i.e., the cable 3
0 tension T is zero) and the initial slope is -30 degrees (lower curve 300), zero (curve 302), plus 15 degrees (curve 304) and plus 45 degrees (curve 306). 2 is a graph illustrating the operating characteristics of a rope tension damper using elastic torsion elements each corresponding to the operating characteristics of the rope device 60 and subjected to a longitudinal torsional shearing action; These curves are shown in Figures 9, 10 and 1.
1 and 12, respectively, correspond to the geometrical shapes shown diagrammatically in FIG. Therefore, the first curve 30
If 0 is the straightest line and approximately 50 metric tons of tension is applied to cable 30, the vertical distance S will be approximately 4 meters (or conversely, if approximately 50 metric tons of tension is applied, the vertical distance S will be approximately 4 meters). It can be seen that Contrasting 0 degree curve 3
02 starts to rise rapidly when the vertical distance S exceeds 3 meters and/or when the tension T exceeds 40 tons. The 15 degree curve 304 rises rapidly even if the vertical distance S and/or tension T is even smaller. The 45 degree curve 306 is even more extreme. Horizontal dotted line 308, which equates to approximately 65 metric tons, and vertical dotted line 310, which equates to just over 3 meters, shows a typical set of design parameters. From various graphs, the initial direction of arm 110 is 0 degrees and plus 15 degrees.
Angles intermediate to 100° will provide a smooth transition condition that results in a significant increase in resistance as the design parameters are reached, but the operating parameters are limited so as not to result in an excessively rapid increase in tension T. It can be seen that some additional vertical distance is acceptable if there is.

新規なロープテンシヨン緩衝装置の三種の実施
例を詳細に説明してきたが、前述の説明に照して
みれば専門家には、本発明の根流をなす種々の発
明概念から逸脱しないでその他の変更やその他の
実施例を行なうことが明らかである。したがつ
て、請求の範囲の精神と広義の範囲内に入る代
替、修正および変更も本発明に網羅する意図であ
る。
Although three embodiments of the novel rope tension shock absorber have been described in detail, in the light of the foregoing description, it will be appreciated by those skilled in the art that there may be other variations without departing from the various inventive concepts that form the basis of the present invention. Obviously, modifications and other embodiments may be made. Accordingly, it is intended that the invention cover such alternatives, modifications, and variations as come within the spirit and broad scope of the claims.

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