JP2005016659A - ロープ緊張装置 - Google Patents

Abstract

【課題】取扱簡単で携帯容易でロープを傷めないロープ緊張装置を提供する。
【解決手段】ロープ緊張装置１は、１対の対向側板２ａ，２ａを有するフレーム２と、前記両側板間に回転可能に支持したドラム１０と、該ドラムの手動回転駆動手段１４と、ドラム１０の逆転を阻止する解除可能な逆転防止手段２０と、フレーム２の後方に設けたフック７とを有し、且つ、ドラム１０には、胴部１１の外周壁を貫通する導入孔１１ｃと、該導入孔と連通し且つドラム側面の中央部と側板２ａとを貫通して外部に連通する導出孔１３ａとからなるロープの挿通路２４を設けて構成する。手動回転駆動手段１４は、フレーム２の外側に向け突出するドラム支持用軸部材またはドラムと一体的に回転する歯車に噛み合うピニオンの駆動軸片１８の端部にレンチ装着部１８ａを設けて構成する。逆転防止手段２０は、ドラムまたはピニオン部材にラチェット機構２０を設けて構成する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロープの緊張装置の技術に係わり、更に詳しくは、高所作業の転落防止用の親綱または建設や解体の工事現場で部材を仮支持するロープなどの緊張作業に用いる装置であって、ロープの端末を装置に挿通させて弛んだ余長部を引き込んでたぐり寄せたのち、レンチなどでこの装置のロープ巻き掛け部を回転操作することにより前記ロープを緊張させるロープ緊張装置の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高所作業の転落防止用親綱などのロープを緊張させるロープ緊張装置に関する従来技術として、対向する一対の側板と、該両側板のそれぞれの一端側同士を間隔をあけて連結する連結部と、前記両側板のそれぞれの他端側同士の間に回転自在に設けた回転部材と、前記両側板の一方に設けて前記回転部材の逆回転を阻止するラチェット機構とを備え、前記回転部材には挿通孔を有し且つ該挿通孔に前記ロープの端末を引っ掛けて巻き取る巻取部を有するとともに、該巻取部は外郭形状が略矩体状で且つ軸直角方向の一方の面の幅を他方の面の幅よりも大きくした構成からなるロープ緊張装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来のロープ緊張機は、回転部材の軸端にレンチを装着してこれを回転させ、手動操作でロープを回転部材に巻き取って緊張させる構造となっている。
【０００３】
前記従来のロープ緊張装置は、ロープの弛み部の全長を前記回転部材に巻き取る方式であるが、回転部材のロープ巻取部が軸直交断面で矩形をなし、高所作業の転落防止用に用いられる被覆ワイヤーロープからなる親綱など、剛性の高いワイヤーロープを巻き取りこれを緊張する目的に対しては最適な形状であるとは言えない。即ち前記従来のロープ緊張装置は、角張った前記巻取部にロープを巻き取ると、ロープの被覆が損傷して内部の素線も断線し被覆表面に棘状に突き出し、これが手指のけがや作業衣を引っ掛かけて傷めるなどの原因になるのみならず、ロープが乱巻き状となり下層の乱れたロープの隙間に食い込んで抜き取りに困難が伴い、且つ、ロープの劣化が激しく耐久性が劣るなどといった問題がある。この装置の場合、ロープ端から順次巻き取る方式のため、弛んだ余長が長い場合は巻き取りに長時間を要し作業性が劣るばかりでなく、巻き太るにつれて回転部材の回転操作が重くなる。また、ロープの損傷を軽減し且つロープの必要な巻取容量を確保するためには回転部材の半径方向の寸法と横幅とを大きくする必要があり、装置の寸法と重量が重くなって携帯と高所での取扱に困難が伴うなどといった問題もあった。また、ロープが乱巻きになるとラチェットを外すだけではロープの抜き取りが困難で、装置を支える人とハンドルを逆転操作する人とロープを引き出す人との２〜３人がかりで抜き取る必要が生じる場合もある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１４７５４１号公報（第１〜２頁、図１〜図５）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述の状況に鑑み本発明が解決しようとするところは、小型軽量で携帯と高所での取扱も容易で安全に操作でき、且つロープの損傷の少ないロープの緊張装置を提供することにある。即ち、ロープに悪影響を及ぼす変形が生じることなくロープを緊張させることができるとともに、ロープの弛んだ余長部の殆ど全長を手でたぐり寄せる動作で引き込み、緊張を付加する最終段階の僅かな長さだけをロープ緊張装置にハンドル手段として軽量小型のレンチを装着してその回転操作で繰り込むことが可能な、つまり、ロープの緊張作業を軽い操作力で迅速且つ簡単に一人で行うことが可能で、且つ、ロープ抜き取り作業も一人で迅速に行えるロープ緊張装置を提供することにある。また、本発明が解決しようとする別の課題は、前記の機能を備えるとともに、大きな張力でロープを緊張させる必要のある場合でも軽い操作力で作業できるロープ緊張装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述の課題解決のため、本発明では、ロープ緊張装置は、１対の対向側板を有するフレームと、前記フレームの側板間に回転可能に支持され且つほぼ円筒状の胴部を有するドラムと、該ドラムの手動回転駆動手段と、前記ドラムの逆転を阻止する解除可能な逆転防止手段と、前記フレームの後方に設けたフックとを有し、且つ、前記ドラムには、胴部外周壁を半径方向に貫通する導入孔と、前記導入孔に連通し且つドラム側面の中央部と前記フレームの側板とを貫通して外部に連通する導出孔とを有してなるロープの挿通路を設けて構成する。即ちロープをドラムのロープ挿通路を通してその端末を手でたぐり寄せるだけで迅速にロープの緊張作業に移行できるようにして、従来のような弛んだロープの余長部の全長を巻き取る手間をなくする。そしてドラムにロープの途中から数回（例えば１〜３回転程度）巻き掛けるだけでロープを緊張させてロープとドラムに作用する摩擦力で保持し、且つ、抜き取り時も逆転防止手段を解除するとロープの緊張力でドラムがその巻き掛け回数だけ逆転し、その後はロープを単純に引き抜く構成となる。つまり、緊張装置にロープの余長部の全長を巻き取る必要が無く、ドラムの幅を狭くして小型軽量化をはかり、携帯に便利で高所作業においても作業者の負担が軽減され簡単な操作で迅速に作業ができるようにする。またロープ巻き掛け部は円筒状にしてロープの損傷が起こらないようにする。
【０００７】
前記において、ドラムの手動回転駆動手段は、ドラムの回転軸心に沿って前記フレームの側板を貫通して外側面に突出し且つドラムと一体的に回転するドラム支持用軸部材の端部に、レンチ装着部を設け、該レンチ装着部に装着したレンチでドラムの回転操作を可能に構成するか、または、ドラムの回転軸心と同心に設けられ且つドラムと一体的に回転する歯車と、前記フレームに回転可能に支持され且つ端部が該フレームの外側に向けて突出する軸部と、該軸部と一体的に回転し且つ前記歯車に噛み合うピニオンとを有し、該ピニオンの軸部の端部には、レンチ装着部を設け、該レンチ装着部に装着したレンチでドラムの回転操作を可能に構成すると都合がよい。つまり、ロープ緊張装置に専用のハンドルやレバーを装備しなくても、作業者が現場で常時携帯しているレンチを用いてドラムの回転操作が容易に行えるようにして装置の重量軽減をはかる。また、前記においてピニオンを介さずドラムを直接回転操作する方式ではレンチの操作回数が少なく迅速に作業が行え、一方、ピニオンを介して回転する方式ではロープに大きな緊張力を与える際のドラムの回転操作力即ち作業者の労力を軽減する。
【０００８】
また、ドラムの逆転防止手段は、ドラムまたは前記ピニオンのいずれかに対し固着または一体的に装着され且つ外周に沿って形成された複数の爪を有する爪車と、前記フレームの側板に揺動可能に支持され且つ前記爪車に係合する爪を有する係止部材と、該係止部材の爪を前記爪車に向け付勢する付勢バネとを有して構成されたラチェット機構とすると都合がよい。即ちこのラチェット機構で、ロープ緊張時にドラムの逆転をセルフロックして安全に保持し、また、ロープ抜き取り時には増し締め方向にドラムを僅かに回転するだけでロック状態を外し、ドラムがロープの緊張力で数回逆転して巻き掛けたロープがほどけ、ロープを引き抜くことができるようにする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。図１は本発明に係るロープ緊張装置の実施例の平面を示し、その側面を図２に示す。図３は図１のロープ緊張装置のフレーム部をドラム中心で水平に断面にした部分断面を、図４は前記ロープ緊張装置のフックを除く本体部の展開図をそれぞれ示す。
【００１０】
本発明に係るロープ緊張装置１は、１対の側板２ａ，２ａを所定の間隔を隔てて対向させ、且つ前方と後方とを連結部材３ａ，３でそれぞれ連結た構造からなるフレーム２と、フレーム２の側板２ａ，２ａにそれぞれ貫通形成した円形孔２ｂ，２ｂに軸部材としての環状ボス部材１３，１３を介し回転可能に支持され且つほぼ円筒状の胴部１１を有するロープ巻き掛け用ドラム１０と、ドラム１０を回転する手動回転駆動手段（以下、「回転駆動手段」ともいう。）１４と、前記ドラムの逆転を阻止する解除可能な逆転防止手段２０と、フレーム２の後方即ちドラム１０の後方の連結部材３に取り付けたフック７とを有し、且つ、ドラム１０には、胴部１１の外周壁１１ａを半径方向に貫通して胴部内の中空部１１ｂに通じる導入孔１１ｃと、胴部１１の両端に取り付けられた前記環状ボス部材１３，１３の中央貫通孔から側板２ａ，２ａの外側に通じる導出孔１３ａ，１３ａと、導入孔１１ｃおよび導出孔１３ａ，１３ａとを連通する前記胴部１１の内部の中空部１１ｂとで構成されるロープの挿通路２４とを有して構成される。
【００１１】
つぎに、上記構成からなるロープ緊張装置１の各部の詳細な構造を以下に説明する。まずフレーム２について説明する。フレーム２は、１対の側板２ａ，２ａをドラム１０の左右の鍔部１２，１２の幅よりも僅かに広い間隔で対向させ、その前方（図１の下方）と後方（図２の上方）とを連結部材３ａ，３でそれぞれ連結するとともに、側板２ａ，２ａには、やや前方寄りにドラム１０を回転可能に支持する円形孔２ｂ，２ｂと、該円形孔の後方にドラム１０の回転駆動手段１４のピニオン部材１５（後述）を回転可能に支持する円形孔２ｃ，２ｃをそれぞれ貫通形成し、且つ、一方の側板２ａには、逆転防止手段２０の爪部材２２（後述）を揺動可能に支持する支持ピン２２ａを側方に向け突出するようにして円形孔２ｃの近傍に固着した構造からなる。
【００１２】
フレーム２の後方の連結部材３は、両端にネジ孔を設けた棒状の連結軸と、該連結軸の半分よりもやや短かく且つ連結軸に嵌合する管状部材からなるスペーサ４，４と、前記連結軸の両端を側板２ａ，２ａの後端に固定する固定ネジ５とで構成される。この連結部材３に、フック７の基端部を装着して更にスペーサ４，４を両側から装着してフック７の基端部を挟み、側板２ａ，２ａの後端部に形成した貫通孔に固定ネジ５，５で前記連結軸の両端を固定する。一方、フレーム２の前方の連結部材３ａは、それぞれ両端にネジ孔を設けた２本の棒状の連結軸と、該連結軸に嵌合し該連結軸とほぼ同じ長さの１対の管状部材からなるスペーサ４ａ，４ａを、互いに平行に配置しその中間部を適宜の間隔を隔てて２本のバーで連結して構成した井桁状の幅寄せ部材６と、前記連結軸の両端を側板２ａ，２ａの前端部に固定する固定ネジ５とで構成される。この幅寄せ部材６のスペーサ４ａ，４ａに前記連結軸をそれぞれ装着して側板２ａ，２ａ間の前端部に挟み、前記連結軸端を側板２ａ，２ａの前端部に形成した貫通孔に一致させて４本の固定ネジ５で前記連結軸の両端を固定する。なお、固定ネジ５は、打ち込みピンに代えてもよいし、また、連結軸の軸端に前記貫通孔に嵌合する嵌合部を突設して該嵌合部をフレーム２の側板２ａ，２ａに挿入して端部をかしめて固定する方法に代えてもよい。以上により側板２ａ，２ａは平行に対向して固定される。井桁状の幅寄せ部材６は、ドラム１０の前方に位置し、ロープ２５は該幅寄せ部材の井桁状部の中央を通ってドラム１０の挿通路２４に挿通され、ドラム１０の胴部１１に数回巻き掛ける。つまり、幅寄せ部材はロープ２５をドラム１０幅方向の適正位置に導く案内の機能をする。
【００１３】
つぎに、フック７について説明する。フック７は、一端が他端よりも長い逆Ｕ字状の鉤部材７ａと、先端が該鉤部材７ａの前記他端の内側面に接し且つ基端側を鉤部材７ａの基端近傍にピン８ａで揺動可能に連結支持した外れ止め部材８と、鉤部材７ａの基端部外側に中間部をピン９ａで揺動可能に支持し外れ止め部材８の揺動を規制可能なロックレバー９とで構成される。前記外れ止め部材８の基端近傍には鉤部材７ａの側面に重なるように突出する係止部を有する。ロックレバー９には、外れ止め部材８の一端が鉤部材７ａの他端に当接して鉤部を閉じた状態で外れ止め部材８の前記係止部の先端に係合して外れ止め部材８の揺動を規制するロックピン９ｂを有し、且つ、中間支持部のピン９ａにはロックピン９ｂが外れ止め部材８の係止部と係合する方向にロックレバー９を付勢するスプリング（図示しない）を装着している。以上の構成により、外れ止め部材８が鉤部材７ａの鉤部を閉じた状態では、ロックレバー９が前記スプリングの付勢力でロックピン９ｂが外れ止め部材８の係止部に係合して外れ止め部材８をロックする。一方、スプリング９ｃの付勢力に逆らってロックレバー９の先端を鉤部材７ａの側に押すと、ロックレバー９が回動してロックピン９ｂが外方に回避し、ロックピン９ｂと外れ止め部材８の係止部との係合が解除され、外れ止め部材８の先端を鉤部材７ａの内方に回動させて開き、その開いた鉤部材に足場パイプなどの支え部材２６を挿入してフック７を引っ掛け、或いは予め引っ掛けていた前記支え部材２６から取り外すことができる。
【００１４】
つぎに、ドラム１０および回転駆動手段１４について説明する。ドラム１０は、中空でほぼ円筒状の胴部１１の中空部１１ｂの両端開口部に固着した環状ボス部材１３，１３と、胴部１１の両端から半径方向外側に延出する円形鍔部１２，１２と、胴部１１の円筒状周壁に内部の中空部に向け半径方向に貫通形成した導入孔１１ｃとを有する。そしてドラム１０の鍔部１２，１２は、外周にそれぞれ歯を設けて１対の歯車１２ａ，１２ａとなす。該ドラム１０は、環状ボス部材１３，１３をフレーム２の側板２ａ，２ａの円形孔２ｂ，２ｂに装着して回転可能に支持する。つまり、上記の環状ボス部材１３は、ロープの導出孔になるとともにドラム支持用軸部材でもある。なお、ドラム１０の胴部１１は、中空の円筒状に限らず中空の角形または中空の多角形でもよいが、ロープ２５を損傷しないようにするためには角部を滑らかな円弧状にするのが好ましい。また、胴部１１は中実構造としてその両端に支持用軸部材を突出形成し、該ドラムの胴部外周面に導入孔を設け、且つ、該胴部の中心部に前記導入孔に連通する案内通路を設けるとともに、支持用軸部材貫通する導出孔を形成してその奧端を前記案内通路に連通させる構成としてもよい。
【００１５】
そして、ドラム１０の歯車１２ａに噛み合うピニオン部材１５は、ドラム１０の鍔部１２，１２の外側面間とほぼ同幅の筒体１６の両端に半径方向外側に延出する円形の鍔部１７，１７をそれぞれ有し、且つ該各鍔部１７，１７には、ドラム１０の歯車１２ａ，１２ａに噛み合う歯を外周に沿ってそれぞれ設けて１対の歯車（つまりピニオン）１７ａ，１７ａを構成する。このピニオン部材１５には、一側端に駆動軸片１８と他側端に支持軸片１９とをそれぞれ固着するかまたは一体的に設け、この駆動軸片１８と支持軸片１９とをフレーム２の側板２ａ，２ａの円形孔２ｃ，２ｃにそれぞれ装着して回転可能に支持する。なお、駆動軸片１８の軸端には、レンチが装着可能な六角部１８ａ（即ちレンチ装着部）を設け、この六角部１８ａを側板２の外側に突出させる。以上により、該六角部１８ａに回転操作用のレンチ、レバー、またはハンドルなど適宜の部材を装着してピニオン部材１５を回転させると、これに噛み合う歯車１２ａ，１２ａが回転し、ドラム１０を回転させることができる。
【００１６】
つぎに、逆転防止手段２０について説明する。ピニオン部材１５の支持軸片１９の側板２ａの外側に突出した軸端部に、外周に複数の爪が形成された爪車２１を固定ボルト２１ｂで一体的に固設する。一方、爪車２１の係止部材として、先端に爪車２１の爪２１ａに係合する爪を有する爪部材２２を、爪車２１の外周近傍の側板２ａに固設した支持ピン２２ａに揺動可能に取り付ける。そして、爪車２１の爪２１ａに向け爪部材先端を付勢する付勢バネ２３を支持ピン２２ａに介在させる。以上によりドラムの逆転防止手段としてのラチェット機構２０を構成する。このラチェット機構２０は、ドラム１０の正回転を許容し、逆回転を規制する。そして、前記ドラム１０の回転駆動手段１４を正方向に僅かに回転させると、爪部材２２の後端を指で回転させて爪車２１の爪２１ａと爪部材２２の先端の爪との係合を解除することができる。
【００１７】
つぎに、上記構成からなるロープ緊張装置１の使用方法を説明する。ロープ緊張装置１は、例えば建設現場の足場に作業者の転落防止用安全ロープの親綱を張設してこの親綱を緊張させる作業に用いるほか、工事現場の通路確保用の安全ロープの張設作業、構造物の組み立て時の柱部材などの仮支持など各種作業におけるロープの緊張用の道具として多目的に用いる。以下に、このロープ緊張装置１を親綱の緊張作業に用いる場合を例としてその使用方法を以下に説明する。
【００１８】
親綱と称されるロープ２５は、一般に、合成繊維素材からなる外径約１６ｍｍの繊維ロープ、または約１０ｍｍのワイヤロープに厚さ約０．５〜１ｍｍのビニール被覆を施した外径が約１１〜約１２ｍｍのビニール被覆付きワイヤロープが用いられる。このロープ２５の一端をシャックルなどを介して足場パイプなどに係止し、足場パイプなどの支え部材２６にこのロープ緊張装置１のフック７を引っ掛け、前記ロープ２５の他端を該ロープ緊張装置１のロープ挿通路２４に導入孔１１ｃ側から挿入し、ドラム１０の両側のいずれか一方の導出孔１３ａから導出させる。そして導出したロープ２５を挿通路２４を介して手で引き込んで弛んだロープ２５の余長部をたぐり寄せる。つぎに、通常は作業者が腰ベルト等に挿して携帯しているレンチを、ロープ緊張装置１の駆動軸片１８の軸端の六角部１８ａに装着して正方向に回転操作する。これによって、ロープ２５はドラム１０に巻き掛けられ徐々に緊張する。予めたぐり寄せられたロープ２５の余長部はロープ緊張装置１の導出孔１３ａから外部に垂れ下がっており、上記の操作でドラム１０が回転してもこの余長部はドラム１０に巻き付くことはない。そしてロープ２５をドラム１０に数回巻き掛ける過程でロープ２５は所定の緊張力に到達する。この場合、少なくとも１回転以上約３回転前後のドラム１０の回転で所定の緊張力に達するように、余長部のたぐり寄せ量を予め調整しておくと短時間で緊張作業が完了するので都合がよい。ドラム１０はラチェット機構２０の作用で逆転が規制され、巻き掛けたロープ２５が弛むことはない。このときのロープ２５の初期張力はスパン５ｍの場合で約２００Ｎ（約２０ｋｇｆ）、スパン１０ｍの場合で約４００Ｎ（約４０ｋｇｆ）が適当とされている。
【００１９】
ロープ２５はドラム１０のロープ挿通路２４を通しただけでは係止はされないが、ロープ２５には適度な剛性があることと、ロープ２５をドラム１０に数回巻き掛けるとロープ２５が緊張を増してドラム１０の胴部１１を押圧して挿通路２４の導入孔１１ｃでドラムの胴部外周の曲率よりも大きな曲率で曲げられることと、ロープ挿通路２４は予め予定された使用ロープ２５の直径にほぼ一致する隙間に作られているなどの理由により、ロープ挿通路２４には適度な抵抗力が発生してロープ２５の抜け出しが規制される。また、ドラム１０の胴部１１とロープ２５との押圧面には摩擦力が発生する。そのため、ロープをドラムに対し僅か数回（通常１〜３回転程度）巻き掛けるだけで大きな緊張力に耐えられる摩擦保持力が発生する。
【００２０】
前記の摩擦保持力について、キャプスタンヘッドやボラードなどのドラム部にロープを巻き付けて係止保持する場合を参考例に補足説明する。ドラムの胴部とこれに巻き掛けたロープとの摩擦係数をｆとし、該ロープのドラムへの巻き掛け角度（胴部中心から見て胴部周面に沿って巻き掛けたロープの巻き掛け始点から終点（即ち自由端）までの総巻き掛け角度）をａ（単位はラジアン）、自然対数の底をｅ＝２．７１８２８とすると、ロープがスリップする限界の保持張力（即ちロープがスリップせずに保持可能な負荷）Ｔは、ドラムに巻き掛けたロープの版深川の自由端における引き留め抵抗力ｔの値にｅの（ｆ×ａ）乗の値を乗じた力として求められる（つまり、Ｔ＝ｔ×ｅ^ｆａの関係がある。）。この関係を用いて鉄製ドラムにビニール被覆付きワイヤロープを２〜３回転巻き掛けた場合を試算すると、摩擦係数ｆが約０．３、全巻き掛け角度ａが（２または３）×２π（＝約１２．５７〜約１８．８５）ラジアンとなる（但しπは円周率で３．１４１５）。従ってｆ×ａの値は０．３×（１２．５７〜１８．８５＝３．７７〜５．６６となるから、ｅの３．７７〜５．６６乗の値は４３〜２８７となる。つまり、ロープのスリップする限界の保持力は、ロープ２回巻きでロープの自由端側の引き留め抵抗力ｔの約４３倍、ロープ３回巻きではｔの約２８７倍となる。
【００２１】
一方、本発明に係るロープ緊張装置１において、ロープ挿通部２４における引き留め抵抗力ｔは、親綱自体の剛性と、この親綱の緊張作用で親綱がドラム外周面に張り付き且つロープ挿通路２４の導入孔１１ｃの部分で曲がる曲率と、親綱とロープ挿通路との隙間などで異なるが、約１０Ｎ〜約１００Ｎ程度である。上記の試算の関係を用いると、ロープ緊張装置１は前記抵抗力ｔの約４３倍（ロープ２回巻きの場合）〜２８５倍（ロープ３回巻きの場合）の力を保持可能と想定される。つまり、ビニール被覆付きワイヤロープを親綱に用いて、該親綱が保持必要な力を仮に約１４ｋＮ（約１４３０ｋｇｆ）とした場合、ロープ緊張装置１のドラム１０に親綱を３回巻き掛けると約４９Ｎ（約５ｋｇｆ）の引き留め抵抗力でこれを保持できるといえる。この試算はドラム１０が鉄製の場合である。実際には軽量化のためドラム１０はエンジニアリングプラスチックなどの合成樹脂材で成形する。従ってロープとドラムとの摩擦係数が上記よりも大い。つまりその場合には、摩擦保持力が上記よりも大きくなり、或いは保持必要に対抗させるためにロープ挿通路２４で必要な引き留め抵抗力ｔは上記よりも小さなる。
【００２２】
本発明に係るロープ緊張装置の機能と強度の確認手段としては、社団法人仮設工業会が制定した「親綱支柱・支柱用親綱・緊張器の認定基準」における「緊張器の性能試験」の項に記載された基準が参考になる。この試験方法によると、「緊張器に親綱を取り付けて１１．５ｋＮの荷重を作用させて異常の有無及び荷重の最大値を測定する」、且つ、「緊張器の強度は最小１４ｋＮ以上の荷重に耐える」と定められている。一方、作業者が転落して安全ロープ（長さ１．５ｍ）で親綱に吊り下がる際に親綱に対し衝撃的に作用する負荷に対する機能と強度の確認手段としては、上記の社団法人仮設工業会制定の認定基準の「親綱支柱の落下阻止性能試験」の項に記載された基準が参考になる。この落下阻止性能試験の項には、「１０ｍスパンで固定した親綱支柱間に親綱を張設し初期張力を約５００Ｎとし、その親綱の中央部に、長さ１．５ｍの安全帯用ロープの一端を引っ掛け且つ該安全帯用ロープの他端に質量８５ｋｇのウエイトを取り付け、このウエイトを親綱のレベルから自由落下させた際に、支柱に折損や亀裂が無く且つ支柱が固定治具から離脱せず、また、親綱保持金具から親綱治具が離脱しない事。」との趣旨の基準が定められている。
【００２３】
なお、ウエイトを自然落下させた際にウエイト吊り索に作用する衝撃荷重は、現場における親綱の張り方で異なる。実際の工事現場では、親綱や安全帯用ロープは統一された仕様ではなく繊維索およびビニール被覆付きワイヤロープの複数種が用いられ、ロープ緊張装置に作用する荷重即ち必要な摩擦保持力は、親綱および安全帯用ロープの種類と親綱の支持支柱のスパンと親綱に加える初期緊張力などの条件により異なってくる。
【００２４】
前述の構成からなるロープ緊張装置が、作業者の転落（自由落下）に伴う衝撃荷重に耐え且つスリップや損傷が起こらずに親綱を安全に保持する機能を有するか否かを確認するため、上記の「親綱支柱の落下阻止性能試験」の基準を参考にして、図５に模式的に示す実験装置４０で動的な荷重を作用させる実験を行った。この落下阻止性能の確認と合わせて、ロープ緊張装置に上記の仮設工業会が定めた「緊張器の性能試験」に基づく強度確認実験を行った。実験に用いたロープ緊張装置４１は、図１に示すものと同じ構造で且つドラムは合成樹脂製である。該ロープ緊張装置４１のドラムの主要寸法は、直径７６ｍｍ、長さ（鍔部内面間の幅）３８ｍｍ、鍔部外周部における内面間の幅４４ｍｍ、鍔部直径１１４ｍｍ、導入孔の横幅３６ｍｍ、導入孔の周方向の幅１５ｍｍ、環状ボス部材の内径３０ｍｍ、環状ボス部材の外端部間の幅７０ｍｍである。実験装置４０は、外径１１ｍｍのビニール被覆付きワイヤロープ（ワイヤロープ外径１０ｍｍ、被覆材の厚さ約０．５ｍｍ）を親綱４２とし、該親綱４２の一端を約１０ｍの間隔で配置された１対の支柱４３，４３の一方に係止し、他端を前記他方の支柱４３にフック部を引っ掛けたロープ緊張装置４１のドラムに通して端末をたぐり寄せ、該ロープ緊張装置４１を操作して、親綱４２のスパンＬが約１０ｍ、高さＨが約３ｍになるようにして水平に張設するとともに、親綱４２のスパンＬの中間部には、一端に質量８５ｋｇのウエイトを取り付けたウエイト吊り索４４（安全ロープに相当するもの）の他端をシャックルを介して掛け止めて構成した。このウエイト吊り索４４の長さは１．５ｍである。ロープ緊張装置４１は、親綱４２をドラムに約２回転巻き掛けた状態で初期緊張力が約５００Ｎに達する様に調整した。
【００２５】
第１実験は、ウエイト吊り索４４に取り付けたウエイト４５を親綱４２の高さから自由落下させて、そのときのロープ緊張装置４１の状態を目視にて確認した。第２実験は、図示は省略するが、上記のロープ緊張装置４１のドラムに親綱４２を通しこれを約２回転巻き掛けた状態にして、フック部を固定部に掛けて支持し、親綱４２の他端側に１４ｋＮの静荷重を作用させた時のロープ緊張装置４１の状態を目視にて確認した。
【００２６】
第１実験および第２実験の結果、ともに、ロープ緊張装置４１には損傷発生等の異常は発見されず、親綱のスリップも無く、安定的に保持状態を保つことが確認された。そして、第１実験、第２実験のいずれにおいても、親綱には危険なキンク現象や大きな曲率の永久変形は認められず、ワイヤ素線の断線やビニール被覆の重大な損傷などは認められなかった。
【００２７】
つぎに、詳細構造は図示はしないが、本発明に係るロープ緊張装置に関し、前述の構造以外の他の実施例について以下に説明する。ドラムの回転手段２０のピニオン部材１５の駆動軸片１８の六角部１８ａは、六角部１８ａ係合する２面を端部に備えたレンチで回転させるための形態であるが、これにかえて例えば、駆動軸部材の端部を丸軸状の外周を切り欠いて前記六角部の対向２面と同幅の平行に対向する２面を形成した形態でもよく、或いは、六角レンチを装着可能な六角凹部を駆動軸部材の端部に形成した形態でもよい。ドラムの回転駆動手段２０は、ドラム１０の回転中心に沿って側板２ａの外側面に突出してドラムと一体的に回転するドラム支持軸部の軸端に、前記いずれかの形態のレンチ装着部を形成して、ドラムを直接回転させる構造にしてもよい。また、フックは添付の図に示す形態に限らず、一般市場に流通するフックを適宜選択して採用してもよい。
【００２８】
また、ピニオン部材１５は、筒体１６を中実部材に代え、または、筒体１６と駆動軸片１８と支持軸片１９とを一体形成した軸部材にしてもよい。更に前記一体形成した軸部材に対し、歯車１７ａ，１７ａを一体形成するかまたは別体の歯車を固着するなど、適宜の形態に代えてよい。また、歯車１２ａと歯車１７ａについては、ドラムとピニオン部材の左右のいずれか片側に設けていればよい。そして歯車１２ａ，１７ａを片側だけに設ける場合、ドラムとピニオン部材のそれぞれの鍔部は片側のみとして他方の鍔部は側板２ａを鍔部に兼ねさせてもよい。更に、ドラムの回転駆動手段１４は、ドラムの歯車１２ａとピニオン部材の歯車１７ａをスプロケットに代えて、この両スプロケットにチェーンを巻き掛けた巻き掛け伝動装置で構成してもよい。
【００２９】
更に、逆転防止手段２０については、爪車２１は、側板２ａの外側に限らず側板２ａの内側即ち側板２とピニオン部材１５の筒体１６の側面との間に筒体１６と一体的に回転するように設けてもよい。歯車１２ａ，１７ａを左右いずれか片側のみに設ける形態にした場合、その反対側の鍔部に爪２１ａに相当する爪を形成して爪車２１に代えてもよい。そして上記の場合、爪部材２２は、側板の内側の上記爪車と係合する位置に設ければよい。
【００３０】
一方、軽負荷で使用するロープ緊張装置の場合、前述のピニオン部材などの減速機構を介さずドラムを直接駆動する構造に構成してもよい。図６にドラムを直接駆動する構造のロープ緊張装置３０の実施例を示し、図７にはそのロープ緊張装置３０の側面を示し、図８にはドラムと逆転防止機構の部分を展開して斜視図で示している。ロープ緊張装置３０は、対向する１対の側板３１ａ，３１ａを、前述の実施例のロープ緊張装置１の場合と同様、連結部材を介して所定の間隔を隔てて連結固定したフレーム３１と、フレーム３１の側板３１ａ，３１ａにそれぞれ貫通形成した円形孔に対し一端を環状ボス部材３７他端を駆動軸片３６をそれぞれ介し回転可能に支持され且つほぼ円筒状の胴部３３を有するドラム３２と、ドラム３２を回転する手動回転駆動手段３５と、前記ドラムの逆転を阻止する解除可能な逆転防止手段３８と、フレーム３１の後方連結部材に取り付けたフック７とを有する構成からなる。
【００３１】
ドラム３２には、前述の実施例と同様に、胴部３３の外周壁３３ａを貫通して胴部内の中空部３３ｂに通じる導入孔３３ｃと、胴部３３の片側に取り付けられた前記環状ボス部材３７の中央貫通孔から側板３１ａの外側に通じる導出孔３７ａと、導入孔３３ｃおよび導出孔３７ａとを連通する前記胴部３３の内部の中空部３３ｂとからなるロープ挿通路３９を備える。また、逆転防止手段３８は、ドラム３２の一方の鍔部に外周に沿って爪を設けて形成した爪車３８ａと、爪車３８ａの爪に係合する爪を先端に有する爪部材３８ｂと、爪部材３８ｂを側板３１ａに対し揺動可能に支持するため側板３１ａに固設した支持ピン３８ｃと、爪部材３８ｂの先端を爪車３８ａに向け付勢する付勢バネ３８ｄとで構成する。
【００３２】
このロープ緊張装置３０の使用方法、作用、機能についての説明は省略するが、ロープの導出孔３７ａがドラム３２の一方の側に１箇所設けていること、ドラム３２の回転駆動手段の駆動軸片３６をドラム３２の他方の側に一体的に設けていること、逆転防止手段３８がドラム３２の鍔部３４に形成した爪車３８ａとフレーム３１の側板３１ａに揺動可能に支持されて爪車３８ａに係合する爪部材３８ｂとで構成していることを除き、使用方法、作用、機能は前述の実施例のロープ緊張装置１で説明した内容とほぼ同様である。
【００３３】
【発明の効果】
以上にしてなる請求項１に係る発明のロープ緊張装置は、１対の対向側板を有するフレームと、前記側板間に回転可能に支持されほぼ円筒状の胴部を有するドラムと、該ドラムの手動回転駆動手段と、前記ドラムの逆転を阻止する解除可能な逆転防止手段と、前記フレームの後方に設けたフックとを有し、且つ、前記ドラムには、胴部外周壁を半径方向に貫通する導入孔と、前記導入孔に連通し且つドラム側面の中央部とフレームの側板とを貫通して外部に連通する導出孔とを有してなるロープの挿通路を設けて構成したので、ロープの端末をドラム外周からロープの挿通路に挿入して側板の側面外側に導き出し、このロープの端末を手でたぐり寄せて弛んだ余長部を引き込み、最終段階でドラムの手動回転手段を操作してドラムを数回転（１〜３回転程度）回転させてドラムにロープの途中を巻き掛けるだけでロープとドラムとの摩擦力でロープに所定の緊張力を付加させて保持できる。即ち、最終段階のロープ緊張作業時にロープの途中をドラムの円筒状の胴部に沿って数回巻き掛けるだけでだけでよい。従って、本発明のロープ緊張装置は、従来のロープ緊張装置のような、初期のロープの弛みを無くするため余長部の全長を回転部材に巻き取るといった手間がいらず、且つ、断面が矩形の回転部材の角部でロープが何回も曲げられて大きな曲率の永久変形を多数生ずる事や、乱巻きとなって食い込んだりキンクしたりしてロープが早期損耗する危険などがない。つまり、本発明のロープの緊張作業は、ロープに悪影響を与えるような変形やしごきが加わることがなく、極めて迅速且つ短時間でしかも安全に作業を行うことができ、またロープの巻き掛け回数が少ない結果、ドラムの横幅を狭くすることができて小型軽量となり、携帯が容易で高所作業時にも作業者の負担を軽減し作業が安全に行え、更に、ロープ引き抜き時も、逆転防止機構を解除してロープの緊張力でドラムが数回逆転するとその後はドラムを回転させることなく迅速に引き抜きできる、など多くの作用効果が得られる。
【００３４】
請求項２に係る発明のロープ緊張装置は、ドラムの手動回転駆動手段が、該ドラムの回転軸心に沿って前記フレームの側板を貫通して外側面に突出し且つドラムと一体的に回転するドラム支持用軸部材の端部に、レンチ装着部を設け、該レンチ装着部に装着したレンチでドラムの回転操作を可能に構成したので、ロープ緊張装置に専用のハンドルやレバーを装備したりあるいは作業者が携帯しなくても作業者が現場で常時携帯しているレンチで簡単に操作でき、小型軽量化ができて携帯にも便利となる。また、直接ドラムを回転させるため、レンチの操作回数が少なく、作業が迅速に行える。などといった作用効果が得られる。
【００３５】
請求項３に係る発明のロープ緊張装置は、ドラムの手動回転駆動手段を、ドラムの手動回転駆動手段が、該ドラムの回転軸心と同心に設けられ且つドラムと一体的に回転する歯車と、前記フレームに回転可能に支持され且つ端部が該フレームの外側に向けて突出する軸部と、該軸部と一体的に回転し且つ前記歯車に噛み合うピニオンとを有し、該ピニオンの軸部の端部には、レンチ装着部を設け、該レンチ装着部に装着したレンチでドラムの回転操作を可能に構成したので、ロープ緊張装置に専用のハンドルやレバーを装備したりあるいは作業者が携帯しなくても作業者が現場で常時携帯しているレンチで簡単に操作でき、小型軽量化ができて携帯にも便利となるといった作用効果が得られるほか、ピニオンと歯車からなる減速機構を備えているので、大きな張力でロープを緊張させる必要のある場合にも軽い操作力で作業が行えるといった作用効果が得られる。
【００３６】
請求項４に係る発明のロープ緊張装置は、ドラムの逆転防止手段を、ドラムまたは前記ピニオンのいずれかに対し固着または一体的に装着され且つ外周に沿って形成された複数の爪を有する爪車と、フレームの側板に揺動可能に支持され且つ前記爪車に係合する爪を有する係止部材と、該係止部材の爪を前記爪車に向け付勢する付勢バネとを有して構成するラチェット機構としたので、ロープを緊張させる作業時および緊張後もドラムの逆転がセルフロックされて安全に作業が行える。また、ロープ抜き取り時には増し締め方向にドラムを僅かに回転するだけでロック状態を外すことができる。本発明のロープ緊張装置は、ロープをドラムに数回巻き掛けるだけでロープを緊張させ、そのロープの緊張力によるドラムとの摩擦力で保持するので、爪の係合を外しドラムがロープ張力で逆転して数回の巻き掛けが外れるとその後はドラムを回転させずにロープを引き抜くことができ、手間が省けて作業性が極めて良好である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るロープ緊張装置の実施例を示す平面図である。
【図２】図１のロープ緊張装置の側面図である。
【図３】図１のロープ緊張装置のフレーム部をドラム中心で水平断面にして示す部分断面図である。
【図４】図１のロープ緊張装置のフックを除く本体部を展開して示す斜視図である。
【図５】図１のロープ緊張装置の実験装置を示す図である。
【図６】本発明に係るロープ緊張装置の別の実施例を示す平面図である。
【図７】図６のロープ緊張装置の側面図である。
【図８】図６のロープ緊張装置のドラムおよび逆転防止機構の部分を展開して示す斜視図である。
【符号の説明】
１，３０ ロープ緊張装置
２、３１ フレーム
２ａ，３１ａ 側板
２ｂ，２ｃ 円形孔
３，３ａ 連結部材
４，４ａ スペーサ
５ 固定ネジ
６ 幅寄せ部材
７ フック
７ａ 鉤部材
８ 外れ止め部材
８ａ ピン
９ ロックレバー
９ａ ピン
９ｂ ロックピン
９ｃ スプリング
１０，３２ ドラム
１１，３３ 胴部
１１ａ，３３ａ 外周壁
１１ｂ，３３ｂ 中空部
１１ｃ，３３ｃ 導入孔
１２，３４ 鍔部
１２ａ 歯車
１３，３７ 環状ボス部材（ドラム支持用軸部材）
１３ａ，３７ａ 導出孔
１４，３５ 回転駆動手段
１５ ピニオン部材
１６ 筒体
１７ 鍔部
１７ａ 歯車（ピニオン）
１８，３６ 駆動軸片
１８ａ，３６ａ 六角部（レンチ装着部）
１９ 支持軸片
２０，３８ 逆転防止手段（ラチェット機構）
２１，３８ａ 爪車
２１ａ 爪
２１ｂ 固定ボルト
２２，３８ｂ 爪部材（係止部材）
２２ａ，３８ｃ 支持ピン
２３、３８ｄ 付勢バネ
２４，３９ ロープ挿通路
２５ ロープ
２６ 支え部材
４０ 実験装置
４１ ロープ緊張装置
４２ 親綱
４３ 支柱
４４ ウエイト吊り索
４５ ウエイト

Claims (4)

1. １対の対向側板を有するフレームと、前記フレームの側板間に回転可能に支持され且つほぼ円筒状の胴部を有するドラムと、該ドラムの手動回転駆動手段と、前記ドラムの逆転を阻止する解除可能な逆転防止手段と、前記フレームの後方に設けたフックとを有し、且つ、前記ドラムには、胴部外周壁を半径方向に貫通する導入孔と、前記導入孔に連通し且つドラム側面の中央部と前記フレームの側板とを貫通して外部に連通する導出孔とを有してなるロープの挿通路を設けて構成したロープ緊張装置。
2. ドラムの手動回転駆動手段が、該ドラムの回転軸心に沿って前記フレームの側板を貫通して外側面に突出し且つドラムと一体的に回転するドラム支持用軸部材の端部に、レンチ装着部を設け、該レンチ装着部に装着したレンチでドラムの回転操作を可能に構成した、請求項１記載のロープ緊張装置。
3. ドラムの手動回転駆動手段が、該ドラムの回転軸心と同心に設けられ且つドラムと一体的に回転する歯車と、前記フレームに回転可能に支持され且つ端部が該フレームの外側に向けて突出する軸部と、該軸部と一体的に回転し且つ前記歯車に噛み合うピニオンとを有し、該ピニオンの軸部の端部には、レンチ装着部を設け、該レンチ装着部に装着したレンチでドラムの回転操作を可能に構成した、請求項１記載のロープ緊張装置。
4. ドラムの逆転防止手段が、該ドラムまたは前記ピニオンのいずれかに対し固着または一体的に装着され且つ外周に沿って形成された複数の爪を有する爪車と、前記フレームの側板に揺動可能に支持され且つ前記爪車に係合する爪を有する係止部材と、該係止部材の爪を前記爪車に向け付勢する付勢バネとを有して構成されたラチェット機構からなる、請求項１〜３のいずれかに記載のロープ緊張装置。

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