JP4024070B2 - ロープ用緩衝装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は落石、雪崩、崩壊土砂等の衝撃力を吸収する衝撃吸収柵やロープ製のガードレール等に適用可能なロープ用緩衝装置に関するものである。
【０００２】
【従来の装置】
衝撃吸収柵を構成するロープの緩衝装置としては、例えば特開平６―５７７１２号公報や特開平７−２６５２７号公報に開示されている。
これらの装置は共に、ロープ材を２枚の板体の間に挟み込み、ボルトで締結して把持したり、楔要素を備えたボルトで板体に押し付けて把持したりするもので、主にロープを把持する把持部の摩擦抵抗を利用してロープに作用する張力を減衰するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来のロープ用緩衝装置にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞緩衝装置の本体は切削加工に適さない形状であるため鋳鉄で製造している。
そのため、緩衝装置は数十キロと重たく、持ち運びや組付けに多大の労力を必要とする。
＜ロ＞落石防護柵に使用する緩衝装置は、巨大落石の衝撃にも耐え得るように厚肉に形成することから、重量面だけではなく製造コストも嵩む。
＜ハ＞楔要素を備えたボルトでロープを部分的に締付けるタイプにあっては、ロープとの接触面積が小さいため、ボルトの締付力が大きい割に緩衝性能が低い。
＜ニ＞緩衝装置が２枚の板体の間でロープを挟持するタイプである場合、所定の緩衝性能を発揮するには、ロープを跨ぐように緩衝装置本体の両側に設置するすべてのボルトを均等に締結する必要がある。
しかし、各ボルトを均等に締付けることは難しく、しかも緩衝装置の製造公差も加わって、各側のボルトの締付力にバラツキを生じ易い。
殊に、従来の緩衝装置は実際の落石などが作用して初めて緩衝性能を評価できるものであって、実際の緩衝性能を設置直後に確認することはできない。
そのため、安定した緩衝性能に対する信頼性の点で不安が残る。
＜ホ＞コンプレッサなどの機器の搬入が困難な山岳地帯での取り付け工事においては、スパナやレンチ等の簡単な工具によるボルトの締付作業を強いられる。
ボルトの締付作業を手作業に頼ると、ロープの把持力のバラツキがさらに生じ易くなる。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的とするところはつぎのロープ用緩衝装置を提供することにある。
▲１▼ 小型軽量化と緩衝性能の高性能化の両立を図ることができるロープ用緩衝装置。
▲２▼ 組付性に優れたロープ用緩衝装置。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明のロープ用緩衝装置は、引張力が作用する複数のロープの重合部に設置する装置であって、板体の中央を折り返して形成した拡張部を有する拘束板と、前記拘束板内に介挿して拡張部の内空にロープの収容空間を画成する複数の板体よりなる仕切板と、前記拘束板の拡張部を収縮方向に締付け、拡張部と仕切板とを各ロープに接面させる締付手段とからなり、前記仕切板を構成する複数の板体の一端に、各ロープの外周面と弾性的に接面能な折曲部を形成し、拘束板へ作用させた締付力を拡張部を通じて、各ロープに均等な拘束力として伝達可能に構成したことを特徴とするものである。
【０００７】
さらに、本発明は前記した何れかのロープ用緩衝装置において、仕切板を複数の板体と、これらの板体の間に介在する間隔調整板とより構成することを特徴とするものである。
【０００８】
さらに本発明は、前記した何れかのロープ用緩衝装置において、拘束板をばね鋼板で形成したことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態１】
以下図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
＜イ＞緩衝装置の構成
図１に緩衝装置１０の斜視図を示し、図２にその横断面図を示す。
本発明に係る緩衝装置１０は相互に逆向きの引張力が作用する両ロープＡ、Ｂの重合部に設置し、ロープＡ、Ｂを直接拘束する拘束具で、２本のロープＡ、Ｂを収容する拘束板２０と、拘束板２０の間に介挿する複数の板体３１、３１からなる仕切板３０と、拘束板２０の両端を締付ける締付手段４０とからなる。
【００１１】
ロープＡ、Ｂは、ワイヤロープ、ＰＣストランド、ＰＣ鋼棒等の引張耐力に優れた各種のロープを含むものである。
また本例では締付手段４０がボルト４１とナット４２である場合について示すが、これに限定されるものでなく、拘束板２０の両端を締付け可能な公知の手段を適用できる。
【００１２】
＜ロ＞拘束板
拘束板２０は矩形の板材を折曲加工して形成したもので、この板材の中央部を横長の略楕円径（球根状）に折曲して湾曲した拡張部２２を形成すると共に、拡張部２２の終端を外方へ屈曲し、その屈曲部２３から先の平らな部位を立上部２４，２４として形成している。
【００１３】
立上部２４，２４には、仕切板３０に所定の間隔を隔てて横一列に設けたボルト孔３２に合わせて複数のボルト孔２５を穿設する。
ボルト孔２５，３２の形成位置、すなわちボルト４１の締結位置は、拘束板２０の拘束効果を考慮すると拡張部２２により近い位置が望ましい。
【００１４】
図２に示すように拡張部２２の内空は仕切板３０によって二分し、各ロープＡ、Ｂを個別に収容可能なふたつの収容空間２６，２６を形成する。
【００１５】
拡張部２２をより詳細に説明すると、拡張部２２は左右対称形を呈していて、各ロープＡ、Ｂの周面と面接触が可能な湾曲部２２１と、これらの湾曲部２２１，２２１の間を結ぶ連絡部２２２とからなる。
湾曲部２２１，２２１は各ロープＡ、Ｂの曲率半径と等しいか、或いはそれより少し大きく形成してあって、各ロープＡ、Ｂの半分近い外周面と接面できるように形成してある。
拘束板２０を一枚ものの板体で形成したのは、拡張部２２の立上部２４をボルト４１で締付けたとき、この締付力Ｆを拡張部２２を通じて各ロープＡ、Ｂに均等な拘束力として作用させるためである。
したがって、拡張部２２の周方向の長さは拡張部２２の立上部２４をボルト４１で締付けたとき、各ロープＡ、Ｂを所定の力で拘束できる寸法に設定しておくとよい。
【００１６】
拘束板２０の長手方向（ロープＡ、Ｂと平行な方向）の長さやボルト４１の設置本数は、各ロープＡ、Ｂに作用する引張力に応じて適宜決定するものとする。
【００１７】
また拘束板２０の素材は、引張強度の高い各種金属板を使用できるが、ばね鋼で形成することが好ましい。
拘束板２０を一枚ものの一般鋼板で形成した場合、各ロープＡ、Ｂを均等な力で拘束できるものの、その拘束力はボルト４１の締付力だけの要因で決まり、各ボルト４１のトルク管理を厳密に行なう必要がある。
拘束板２０にばね鋼を用いれば、ボルト４１の締付力に加えてばね鋼固有のばね力を利用できるので、両ロープＡ、Ｂをより強固で弾力的に拘束することが可能となる。
また拘束板２０にばね鋼を使用した場合には、各ボルト４１の締付力に多少のバラツキがあっても、拘束板２０のばね力がこのバラツキを緩和するため、両ロープＡ、Ｂに対して安定した力で拘束することが可能となる。
【００１８】
＜ハ＞仕切板
仕切板３０は２枚の板体３１，３１よりなる。
両板体３１，３１は同一構造であるからその一方について説明する。
板体３１は拘束板２０の立上部２４，２４から拡張部２２内に亘って差込可能な長さを有する矩形の板体で、その板厚は拘束板２０の立上部２４，２４の開口幅のほぼ半分の厚さを有する。
板体３１の一方に穿設する複数のボルト孔３２は円形でも良いが、板体３１の差込方向に沿った長穴としてもよい。
【００１９】
板体３１の他方は略く字形に屈曲して折曲部３３を形成する。
折曲部３３は各ロープＡ、Ｂの外周面との接触面積を増すために形成するもので、その屈曲形状は図示した形態に限定されるものではなく、例えばロープＡ、Ｂの曲率に合わせた円弧形としてもよい。
また、板体３１にばね鋼を使用すると、折曲部３３により高い弾性力を付与できる。
【００２０】
【作用】
つぎに本発明に係る緩衝装置１０の使用方法について説明する。
【００２１】
＜イ＞組付け
図２に示すようにボルト締結前の拘束板２０の立上部２４，２４間の開口を通じて、または拡張部２２の側方から差し込んで拡張部１１内に各ロープＡ、Ｂを収容する。
【００２２】
つぎに拘束板２０内に収容したロープＡ、Ｂの間に板体３１，３１を一枚ずつ差し込み、両ロープＡ，Ｂの間に仕切板３０を位置させる。
すなわち一枚目の板体３１の折曲部３３を例えばロープＡの外周面と軽く当接させた状態で拘束板２０の側方から差し込むか、或いは拘束板２０の立上部２４，２４間の開口側から拡張部２２内へ差し込み、先端の折曲部３３をロープＡの外周面に当接させる。つぎに二枚目の板体３１の折曲部３３をロープＢの外周面と軽く当接させた状態で拘束板２０の側方から差し込む。
拘束板２０の立上部２４，２４の開口部は重ね合わせた二枚の板体３１，３１によりその大半の空間を閉鎖する。このように両ロープＡ，Ｂ間に仕切板３０を介挿することで、各ロープＡ，Ｂは拘束板２０の拡張部２２の湾曲した内周面と、各板体３１，３１の湾曲した折曲部３３，３３の湾曲した側面とに夫々当接して絶縁される。
つぎに拘束板２０の立上部２４，２４と仕切板３０のボルト孔２５，３２，２５にボルト４１を挿通し、ナット４２を螺着してスパナやレンチ等の簡単な工具で締付けて、ロープＡ、Ｂの周面を所要の力で拘束する。
【００２３】
単に仕切板に仕切効果だけを求めるのであれば、仕切板を厚手の一枚板で構成することも想定できるが、この形態の場合は両ロープＡ、Ｂの間への差し込み作業が困難となる。これは、拘束板２０の拡張部２２の最大離間寸法が、両ロープＡ、Ｂの径に仕切板の板厚を加えたギリギリの寸法に設定してあるためである。
またこの形態の場合、ロープＡ，Ｂと仕切板との間が点（線）接触となり、大きな接触面積を確保できない不都合がある。
また、一枚ものの仕切板の両側面に夫々断面円弧形の連続溝を形成してロープとの接触面積を増大させる形態も想定できるが、この形態にあっては、連続溝をロープＡ、Ｂに当接させるためには、溝の深さ分だけ仕切板の全体板厚を厚くしなければならず、仕切板の板厚が厚くなるほどロープＡ、Ｂ間への差し込みが更に困難となる。逆に差込性を優先して仕切板の板厚を薄くすると接触面積が犠牲となる。
このように仕切板が一枚板の場合は、差込性と接触面積の確保の両立が困難である。
【００２４】
これに対して、本発明のように仕切板３０を２枚の板体３１，３１で構成すると共に、各板体３１に折曲部３３を形成することで、拘束板２０内へ良好に差込みできるうえに、各ロープＡ，Ｂとの接触面積を増大させることができる。
【００２５】
図３に基づいて緩衝装置１０が各ロープＡ、Ｂを拘束するまでのメカニズムについて詳述する。
一対の立上部２４，２４に仕切板３０の接近方向へ向けた締付力Ｆを作用させると、拘束板２０の拡張部２２の全体が仕切板３０の接近方向に変位して各ロープＡ、Ｂの周面に当接する。一方仕切板３０の二股状に開いた折曲部３３，３３の内周面に各ロープＡ、Ｂの周面が当接する。
両者とも、軽く当接しただけでは拘束力は生じない。
【００２６】
その後も継続的に締付力Ｆが作用すると、締付力Ｆは拡張部２２を構成する両湾曲部２２１，２２１を仕切板３０の接近方向へ牽引する力となって作用する。
拘束板２０を一枚ものの板体で形成しているので、両湾曲部２２１，２２１に作用した牽引力ｆ１は相互に伝達し合い、拘束板２０の中央で支持される。
そのため、拘束板２０の拡張部２２と接面した両ロープＡ、Ｂの拘束力が徐々に増していく。拘束板２０による拘束力は、仕切板３０の二股状に開いた折曲部３３，３３で弾性的に支持される。
このように拘束板２０の片側（立上部２４，２４）を締付けるだけの操作で、両ロープＡ、Ｂを均等で、かつ大きな力で拘束することができる。
【００２７】
所定の拘束力に達するまでボルト４１を締付ける。
立上部２４が仕切板３０の側面に当接したときに、各ロープＡ、Ｂの拘束力が所定の値に達するように拘束板２０を形成しておけば、面倒なボルト４１の締結トルクの管理が不要となる。
また緩衝装置１０は、数十キロにも及ぶ重量物である従前の鋳鉄製の緩衝装置１０と比べて小型軽量であるから、運搬や組付けが容易である。
【００２８】
＜ロ＞緩衝作用
各ロープＡ、Ｂに夫々逆方向へ向けて引張力が作用した場合の緩衝作用について説明する。
【００２９】
各ロープＡ、Ｂに作用する引張力が、各ロープＡ、Ｂを拘束する緩衝装置１０の拘束力に基づく摩擦抵抗より小さい場合、各ロープＡ、Ｂと緩衝装置１０の間には相対的な摺動は起きない。
【００３０】
各ロープＡ、Ｂに作用する引張力が大きくなって、各ロープＡ、Ｂを拘束する緩衝装置１０の拘束力による摩擦抵抗を超えると、各ロープＡ、Ｂと緩衝装置１０の間で相対的な摺動を開始する。
すなわち、各ロープＡ、Ｂの周面に圧接する拘束板２０の拡張部２２との接触部および仕切板３０の側面との接触部の摩擦抵抗により引張力が減衰される。
特に各ロープＡ、Ｂの外周面と緩衝装置１０との接触面がロープの長手方向に沿って広範囲に形成されているので、大きな摩擦抵抗面の確保によって極めて高い緩衝性能が得られる。
【００３１】
【発明の実施の形態２】
以降に他の実施の形態について説明するが、その説明に際し、前記した実施の形態１と同一の部位は同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００３２】
図４に示すように仕切板３０を構成する板体３１，３１の間に単数または複数の間隔調整板３４を介在させて構成してもよい。
【００３３】
本例では間隔調整板３４の差込長さが、板体３１，３１の折曲部３３，３３に達する長さである場合について示すが、折曲部３３に達しない長さであってもよい。
仕切板３０を一対の板体３１，３１と間隔調整板３４とにより構成することで、拘束板２０の立上部２４，２４の開口幅を大きく確保してロープＡ，Ｂの差込セット性が良くなる他に、一対の板体３１，３１の差込セット性もよくなる利点がある。また先行してセットした一対の板体３１，３１の側面をガイド面として間隔調整板３４を円滑に差込みできるので、仕切板３０の差込作業性がさらによくなるといった利点もある。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞ロープ用緩衝装置を板材で形成できるため、従前の鋳鉄製のものと比較して大幅な小型軽量化と低コスト化が可能となる。
＜ロ＞仕切板を複数の板体で構成することで、仕切板の組付性を大幅に改善することができる。また板体に形成した折曲部によりロープの外周面との接触面積が増して、高い減衰性能を発揮できる。
＜ハ＞拘束板にばね鋼を用いると、ばね鋼固有のばね力を利用できるので、締付力のバラツキを緩和して、ロープを強固で弾力的に拘束することが可能となる。
さらに拘束力のバラツキがなくなり、安定した減衰性能を発揮できることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るロープ用緩衝装置の斜視説明図。
【図２】ロープ用緩衝装置の横断面図。
【図３】ロープの拘束原理の説明図。
【図４】発明の実施の形態２に係るロープ用緩衝装置の横断面図。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ ロープ
２０ 拘束板
２２ 拡張部
２４，２４ 立上部
３０ 仕切板
４１ ボルト
４２ ナット
３１，３１ 板体
３３，３３ 折曲部
３４ 間隔調整板

Claims (3)

1. 引張力が作用する複数のロープの重合部に設置する装置であって、
   板体の中央を折り返して形成した拡張部を有する拘束板と、
   前記拘束板内に介挿して拡張部の内空にロープの収容空間を画成する複数の板体よりなる仕切板と、
   前記拘束板の拡張部を収縮方向に締付け、拡張部と仕切板とを各ロープに接面させる締付手段とからなり、
   前記仕切板を構成する複数の板体の一端に、各ロープの外周面と弾性的に接面能な折曲部を形成し、
   拘束板へ作用させた締付力を拡張部を通じて、各ロープに均等な拘束力として伝達可能に構成したことを特徴とする、
   ロープ用緩衝装置。
2. 請求項１において、仕切板を複数の板体と、これらの板体の間に介在する間隔調整板とより構成することを特徴とする、ロープ用緩衝装置。
3. 請求項１または請求項２において、拘束板をばね鋼板で形成したことを特徴とする、ロープ用緩衝装置。

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