特開 2024-95543 繊維チェーン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024095543

(43)【公開日】2024-07-10

(54)【発明の名称】繊維チェーン

(51)【国際特許分類】

   D03D 1/00 20060101AFI20240703BHJP

   D03D 3/02 20060101ALI20240703BHJP

   F16G 15/12 20060101ALI20240703BHJP

【ＦＩ】

D03D1/00 Z

D03D1/00 C

D03D3/02

F16G15/12

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023200175

(22)【出願日】2023-11-27

(31)【優先権主張番号】10-2022-0186680

(32)【優先日】2022-12-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】523447845

【氏名又は名称】リサーチ インスティテュート オフ ミディアム アンド スモール シップビルディング

(71)【出願人】

【識別番号】523447856

【氏名又は名称】ディーエスアール コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100130111

【弁理士】

【氏名又は名称】新保 斉

(72)【発明者】

【氏名】キム、ギョン ス

(72)【発明者】

【氏名】キム、ナム フン

(72)【発明者】

【氏名】キム、ド ギュン

(72)【発明者】

【氏名】カン、ヨン ジュン

【テーマコード（参考）】

4L048

【Ｆターム（参考）】

4L048AA15

4L048AA48

4L048AB06

4L048AC09

4L048BB01

4L048BB04

4L048DA24

4L048EB00

(57)【要約】      （修正有）

【課題】軽量化を図りつつ、引張強度が改善される繊維チェーンを提供する。
【解決手段】所定の幅を有するように緯糸および経糸が製織された繊維生地が第１方向に沿ってループ形状に複数回巻き取られ、中央部に第１貫通ホール１１が貫通形成され、巻き取られた端１２部が縫合される第１ループ部１０と；前記第１ループ部に対応する幅を有する繊維生地が前記第１方向に垂直な第２方向に沿ってループ形状に複数回巻き取られ、前記第１貫通ホールに貫通挿入されて係合し、中央部に前記第１ループ部が係合するように第２貫通ホールが貫通形成され、巻き取られた端部２２が縫合される第２ループ部２０と；を含み、前記第１ループ部および前記第２ループ部は、それぞれ超高分子量ポリエチレン材質からなり、それぞれ複数個設けられ、互いに交互に係合することを特徴とする繊維チェーン１００である。
【選択図】図１ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の幅を有するように緯糸および経糸が製織された繊維生地が第１方向に沿ってループ形状に複数回巻き取られ、中央部に第１貫通ホールが貫通形成され、巻き取られた端部が縫合される第１ループ部と；
前記第１ループ部に対応する幅を有する繊維生地が前記第１方向に垂直な第２方向に沿ってループ形状に複数回巻き取られ、前記第１貫通ホールに貫通挿入されて係合し、中央部に前記第１ループ部が係合するように第２貫通ホールが貫通形成され、巻き取られた端部が縫合される第２ループ部と；を含み、
前記第１ループ部および前記第２ループ部は、それぞれ超高分子量ポリエチレン材質からなり、それぞれ複数個設けられ、互いに交互に係合することを特徴とする繊維チェーン。

【請求項2】

前記第１ループ部および前記第２ループ部は、緯糸と経糸とが会う地点の数であるピック数が、１インチ当たり１２．７～１４．７個にそれぞれ設定され、
前記第１ループ部および前記第２ループ部のピック数は、相互同一に設定されることを特徴とする請求項１に記載の繊維チェーン。

【請求項3】

前記第１ループ部および前記第２ループ部の各巻き取り回数は、９～１１回に設定され、
前記第１ループ部および前記第２ループ部の巻き取り回数は、相互同一に設定されることを特徴とする請求項１に記載の繊維チェーン。

【請求項4】

前記第１ループ部および前記第２ループ部の緯糸と経糸とが会う地点の数であるピック数と巻き取り回数との割合は、１．１５～１．６３：１に設定されることを特徴とする請求項１に記載の繊維チェーン。

【請求項5】

前記第１ループ部および前記第２ループ部の各内径は、１２０～１４０ｍｍに設定され、
前記第１ループ部および前記第２ループ部の内径は、相互同一に設定されることを特徴とする請求項１に記載の繊維チェーン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、繊維チェーンに関し、より詳細には、引張強度が改善される繊維チェーンに関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、産業分野において用いられている一般的なリンクチェーンは、スチール製の環を複数本連結して作ったストラップの形態で設けられ、重量物搬送のためにクレーン、ウィンチなどに連結したり、重量物を指定された位置に固縛するための装置として用いられる。
ここで、リンクチェーンのうちロードチェーンが代表的であり、要求される使用荷重によってチェーンの線径を増加させて現場で用いている。

【0003】

しかしながら、スチールチェーンは、使用荷重の増加に伴い、線径が増加すると、チェーンの重さが比例して増加するので、作業性が顕著に低下し、適用範囲も制限される問題点があった。
したがって、チェーンを直接用いる現場では、スチールチェーンの軽量化と運用容易性の向上を要求していて、造船海洋分野では、繊維チェーンに素材を変更した新製品開発研究が進行中にある。

【0004】

しかしながら、繊維チェーンの場合、スチールチェーンに比べて引張強度が劣り、容易に破断される問題点があった。

【0005】

また、従来のスチールチェーンは、要求される使用荷重によってチェーンの線径を増加させて現場で用いているが、使用荷重の増加に伴い、線径が増加すると、チェーンの重さが比例して増加するので、作業性が顕著に低下し、適用範囲も制限される問題点があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】韓国実用新案公開第２０－２０１２－０００８３６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記のような問題点を解決するために、本発明は、引張強度が改善される繊維チェーンを提供することを解決課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明は、所定の幅を有するように緯糸および経糸が製織された繊維生地が第１方向に沿ってループ形状に複数回巻き取られ、中央部に第１貫通ホールが貫通形成され、巻き取られた端部が縫合される第１ループ部と；前記第１ループ部に対応する幅を有する繊維生地が前記第１方向に垂直な第２方向に沿ってループ形状に複数回巻き取られ、前記第１貫通ホールに貫通挿入されて係合し、中央部に前記第１ループ部が係合するように第２貫通ホールが貫通形成され、巻き取られた端部が縫合される第２ループ部と；を含み、前記第１ループ部および前記第２ループ部は、それぞれ超高分子量ポリエチレン材質からなり、それぞれ複数個で設けられ、互いに交互に係合することを特徴とする繊維チェーンを提供する。

【発明の効果】

【0009】

上記の解決手段を通じて、本発明は、下記のような効果を提供する。
第一に、第１ループ部および第２ループ部が所定の幅を有するように緯糸および経糸が製織された超高分子量ポリエチレン材質の繊維生地としてそれぞれ複数回巻き取られるので、従来のスチールチェーンに比べて顕著に軽量化され、互いに交互に係合するループの個数を増加させることができ、製品の適用可能範囲を顕著に改善することができる。
第二に、超高分子量ポリエチレン材質の繊維生地として巻き取られた第１ループ部および第２ループ部のピック数が１インチ当たり１２．７～１４．７個にそれぞれ設定され、各巻き取り回数は、９～１１回に設定されることにより、スチールチェーンと比較して、同じ重量でさらに高い引張強度を形成し、低い重さおよび高い引張強度を同時に提供するシナジー効果を提供することができる。
第三に、第１ループ部および第２ループ部の各繊維生地がそれぞれ複数回巻き取られた後、各端部が縫合して製造されることにより、長期間荷重作用時にも繊維生地の損傷を最小化し、耐久性を顕著に改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1a】本発明の一実施形態による繊維チェーンを示す例示図である。

【図1b】本発明の一実施形態による繊維チェーンを示す例示図である。

【図2】本発明の一実施形態による繊維チェーンにおいてピック数、巻き取り回数、内径による引張強度を示すグラフである。

【図3】本発明の一実施形態による繊維チェーンにおいてピック数および巻き取り回数による引張強度を示すグラフである。

【図4】本発明の一実施形態による繊維チェーンにおいて内径および巻き取り回数による引張強度を示すグラフである。

【図5】本発明の一実施形態による繊維チェーンにおいてピック数および内径による引張強度を示すグラフである。

【図6】本発明の一実施形態による繊維チェーンのピック数を示す例示図である。

【図7】本発明の一実施形態による繊維チェーンの内径を示す例示図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施形態による繊維チェーンを詳細に説明する。
図１ａおよび図１ｂは、本発明の一実施形態による繊維チェーンを示す例示図であり、図２は、本発明の一実施形態による繊維チェーンにおいてピック数、巻き取り回数、内径による引張強度を示すグラフであり、図３は、本発明の一実施形態による繊維チェーンにおいてピック数および巻き取り回数による引張強度を示すグラフであり、図４は、本発明の一実施形態による繊維チェーンにおいて内径および巻き取り回数による引張強度を示すグラフであり、図５は、本発明の一実施形態による繊維チェーンにおいてピック数および内径による引張強度を示すグラフであり、図６は、本発明の一実施形態による繊維チェーンのピック数を示す例示図であり、図７は、本発明の一実施形態による繊維チェーンの内径を示す例示図である。

【0012】

図１～図７から明らかなように、本発明の一実施形態による繊維チェーン１００は、第１ループ部１０および第２ループ部２０を含む。このような前記繊維チェーン１００は、重量物搬送のために、クレーン、ウィンチなどに連結したり、重量物を指定された位置に固縛するための装置として用いられる。
ここで、前記第１ループ部１０は、所定の幅を有するように緯糸および経糸が製織された繊維生地が第１方向に沿ってループ形状に複数回巻き取られ、中央部に第１貫通ホール１１が貫通形成され、巻き取られた端部１２が縫合されることが好ましい。

【0013】

また、前記第２ループ部２０は、前記第１ループ部１０に対応する幅を有する繊維生地が前記第１方向に垂直な第２方向に沿ってループ形状に複数回巻き取られ、前記第１貫通ホール１１に貫通挿入されて係合し、中央部に前記第１ループ部１０が係合するように第２貫通ホール２１が貫通形成され、巻き取られた端部２２が縫合されることが好ましい。
ここで、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０は、それぞれ複数個設けられ、互いに交互にチェーン（Ｃｈａｉｎ）形態で係合することが好ましい。すなわち、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０が環形態でそれぞれ設けられ、相互間係合することが好ましい。

【0014】

また、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０は、超高分子量ポリエチレン（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｗｅｉｇｈｔ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ，ＵＨＭＷＰＥ）材質で各繊維生地が設けられることが好ましく、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０は、相互同じ材質で設けられる。
ここで、超高分子量ポリエチレンは、分子量が１００万以上のポリエチレンを意味し、高弾性ポリエチレン（ｈｉｇｈ ｍｏｄｕｌｕｓ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ，ＨＭＰＥ）とも呼ぶ。また、超高分子量ポリエチレンは、高い分子量に起因した高い引張強度および弾性率、耐化学性と耐摩耗性などの長所を有し、重合体が非常に長い鎖を構成していて、分子量が高いため、大きな荷重が作用しても、長い重合体鎖に負荷を分散させて保持することにより、切れずに耐えることができ、分子どうしの結合も丈夫な特徴がある。

【0015】

また、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０は、製織された繊維生地が巻き取られてそれぞれ製造され、各端部１２、２２を超高分子量ポリエチレン材質の繊維糸により縫合して固定することができる。もちろん、場合によって、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０の各端部を鉄心、高弾性バンドなどの手段により固定することもできる。

【0016】

なお、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０は、緯糸と経糸とが会う地点の数であるピック数が、１インチ当たり１２．７～１４．７個にそれぞれ設定され、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０のピック数は、相互同一に設定されることが好ましい。この際、図６を参照すると、ピックａは、前記繊維生地の緯糸と経糸とが会う地点を意味する。例えば、ピック数は、所定の幅を有するように緯糸および経糸が製織された繊維生地の巻き取り方向に沿って１インチ程度の範囲内で緯糸と経糸とが会う地点の数と理解することができる。
この際、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０の各ピック数が、１インチ当たり１２．７個未満に設定される場合、繊維チェーン１００に用いられるサイズを確保しにくい恐れがあり、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０の各ピック数が、１インチ当たり１４．７個を超過して設定される場合、繊維チェーン１００の破断強度が低下する恐れがあった。したがって、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０のピック数が、１インチ当たり１２．７～１４．７個にそれぞれ設定されることにより、破断強度が顕著に改善される繊維チェーン１００を提供することができる。

【0017】

なお、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０の各巻き取り回数は、９～１１回に設定され、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０の巻き取り回数は、相互同一に設定されることが好ましい。
この際、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０の各巻き取り回数が９回未満に設定される場合、繊維チェーン１００の破断強度が低下する恐れがあり、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０の各巻き取り回数が１１回を超過して設定される場合、経済性が低下する恐れがあった。したがって、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０の各巻き取り回数が９～１１回に設定されることにより、破断強度が顕著に改善される繊維チェーン１００を提供することができる。

【0018】

さらに、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０の緯糸と経糸とが会う地点の数であるピック数と巻き取り回数との割合は、１．１５～１．６３：１に設定されることが好ましい。
この際、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０のピック数と巻き取り回数との割合が１．１５：１未満に設定されたり、１．６３：１を超過して設定される場合には、繊維チェーン１００の破断強度が低下する恐れがあった。したがって、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０のピック数と巻き取り回数との割合が１．１５～１．６３：１に設定されることにより、最適な破断強度を有する繊維チェーン１００を提供することができる。

【0019】

また、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０の各内径は、１２０～１４０ｍｍに設定され、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０の内径は、相互同一に設定されることが好ましい。
ここで、図７を参照すると、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０の内径というのは、前記第１貫通ホール（図１ａの１１）および前記第２貫通ホール（図１ｂの２１）が円形断面に維持されるときの内部直径と理解することが好ましい。

【0020】

なお、繊維チェーン１００の運用過程を見ると、引張力が徐々に増加する高張力条件、外力によるピックロード、長期間の繰り返し荷重などが作用するので、繊維チェーン１００の研究開発過程では、このような荷重条件を考慮する必要がある。

【0021】

【表1】

【0022】

表１は、繊維チェーンの最適強度のための設計変数の範囲を示す表である。
この際、繊維チェーン１００の形状開発のために繊維チェーン１００が有し得る設計変数の範囲と各設計変数の目的関数強度に対する影響度を評価するために、実験表を構成した。設計変数は、強度に対する影響性評価のためにピック数、ラッピング数、内径で構成した。
この際、ピック数は、１インチ（Ｉｎｃｈ）に入っている緯糸と経糸とが会う地点の数であり、ピック数によって生地の形態安定性と破断される引張性能の差を有する。また、ラッピング数は、前記巻き取り回数と同じ意味で理解することが好ましく、繊維チェーン１００を巻くレイヤー数として理解することが好ましい。

【0023】

【表2】

【0024】

表２は、繊維チェーンの設計変数影響度の分析のための実験表である。この際、それぞれ－１、０、１で表示されたピック数、ラッピング数および内径は、表１に示されたレベル（Ｌｅｖｅｌ）に対応するものと理解することが好ましい。

【0025】

また、ピック数、レイヤー数、内部長さの３つの設計変数に対して３因子３水準の実験表において、引張強度（破断強度、Ｔｅｎｓｉｌｅ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ）結果を追加した表は、下記の表の通りである。

【0026】

【表3】

【0027】

表３は、繊維チェーンの設計変数影響度の分析のための実験結果を示す表である。
ここで、表１～表３、および図２～図５を参照すると、破断強度に対する設計変数レベル変化に対する影響度を見ると、ピック数が小さいほど破断強度が大きくなり、レイヤー数が大きいほど、内部長さが長くなるほど破断強度が大きくなる効果があることが分かる。また、主効果図式化結果を見ると、ピック数が破断強度に対して影響度が最も大きく、その次がレイヤー数、内部長さであった。また、ピック数は、レベル変化によって最大１１．８％破断強度の変化があると分析され、レイヤー数は６．７％、内部長さは３．５％影響度があると計算された。また、ピック数は、１２．７と１３．７の範囲で強度変化が大きく、レイヤー数は、１０から１１の範囲で強度変化が大きかった。最大破断強度を示す設計変数の範囲を導き出すために、目的関数に対する等高線の図式化結果を示した。また、ピック数とレイヤー数の関係では、ピック数が低く、レイヤー数が高い組み合わせが、強度が大きく現れ、レイヤー数と内部長さの関係では、レイヤー数と内部長さが共にレベルが高い組み合わせにおいて強度が大きく予測された。

【0028】

このように、本発明は、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０が所定の幅を有するように緯糸および経糸が製織された超高分子量ポリエチレン材質の繊維生地としてそれぞれ複数回巻き取られるので、従来のスチールチェーンに比べて顕著に軽量化され、互いに交互に係合するループの個数を増加させることができ、製品の適用可能範囲を顕著に改善することができる。

【0029】

また、超高分子量ポリエチレン材質の繊維生地として巻き取られた前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０のピック数が、１インチ当たり１２．７～１４．７個にそれぞれ設定され、各巻き取り回数は、９～１１回に設定され、各内径は、１２０～１４０ｍｍに設定されることにより、スチールチェーンと比較して、同じ重量でさらに高い引張強度を形成し、低い重さおよび高い引張強度を同時に提供するシナジー効果を提供することができる。

【0030】

さらに、前記第１ループ部１０および前記第２ループ部２０がそれぞれ複数回巻き取られた後、各端部を縫合して製造することにより、長期間荷重作用時にも繊維生地の損傷を最小化し、耐久性を顕著に改善することができる。

【0031】

この際、以上で記載された「含む」、「構成する」または「具備する」などの用語は、特に反対される記載がない限り、当該構成要素が内在し得ることを意味するので、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいものと解すべきである。以上説明したように、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の請求項で請求する範囲を逸脱することなく、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって変形実施されることは可能であり、このような変形実施は、本発明の範囲に属する。

【符号の説明】

【0032】

１０ 第１ループ部
２０ 第２ループ部
１００ 繊維チェーン

【図1a】

【図1b】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】