JP4510839B2 - ロープ緊張装置 - Google Patents

Description

本発明はロープ緊張装置、特に、建築現場等において安全のために用いるロープ緊張装置に関するものである。

高所作業をする場合に万一作業者が落下した場合に効果を発揮する落下防止用安全帯のフックを柱等に掛けるためのロープは適度な張力で張らなければならない。また高所の開放部には人が落下しないように柵などを施設するが、ビル建築などではロープを張り、柵の代用とすることが多い。この場合でも、その効果を発揮するためにはロープを適度な張力で張らなければならない。またロープを施設する間隔も一定ではないためロープの長さを調節できるようにしなければならない。繊維ロープを用いる場合にはカムロック方式のロープ緊張器、また被覆ワイヤーロープを用いる場合には巻き胴にロープを巻きつけて緊張する巻き胴方式、あるいはトラックの荷を締め付ける荷締め器方式のロープ緊張器が知られている。しかしカムロック方式のロープ緊張器ではロープ緊張力の大きさに問題があり、被覆ワイヤーロープに用いられるロープ緊張器、特に巻き胴方式では緊張力を発揮し、その上でロープ長さを自在に調整させるためには巻き胴へのロープ巻きつけ回数が決められているなど制約が多く、施設に時間がかかる問題があり、荷締め器方式のものでは被覆ワイヤーロープの被覆（一般にプラスチック）が破損しやすく、またロープが変形し再利用する際に問題がある。

また、レバーの回動により親綱を緊張せしめる装置としては特許文献１に示されたものがある。
特開２００２−３１７５５９号公報

本発明は上記の欠点を除くようにしたものである。

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、ロープ施設時間の短縮が可能で、なおかつロープの変形が少なく被覆が破損しにくいロープ緊張装置を提供することにある。

本発明のロープ緊張装置は、ロープに緊張力を加えるための入力軸と、この入力軸の回転によって回転されるねじ軸と、このねじ軸の軸方向両端部に夫々形成された左ねじ及び右ねじと、この左ねじ及び右ねじに夫々螺合され、上記入力軸の回転方向に応じて互いに離，接する方向に移動する一対のロープ拘束板とより成り、上記一対のロープ拘束板間に緊張すべきロープを挿通せしめるようにしたロープ拘束シーブ機構と、ロック用回転軸と、このロック用回転軸に固定した、この軸と偏心した外周面を有するインナーロックと及び上記外周面と略同心円状の内周面を有するアウターロックとより成り上記インナーロックの外周面とアウターロックの内周面間の間隙に上記ロープ拘束シーブ機構から送り出されたロープを通すようにした回転楔方式のロープロック機構と、より成ることを特徴とする。

また、本発明のロープ緊張装置は、ロープに緊張力を加えるための入力軸と、この入力軸の回転によって回転されるねじ軸と、このねじ軸の軸方向両端部に夫々形成された左ねじ及び右ねじと、この左ねじ及び右ねじに夫々螺合され、上記入力軸の回転方向に応じて互いに離，接する方向に移動する一対のロープ拘束板とより成り上記一対のロープ拘束板間に、緊張すべきロープを挿通せしめるようにしたロープ拘束シーブ機構と、上記ロープ拘束板のロープ巻き込み方向と反対方向の回転を制止するため上記ロープ拘束板の外周に対接せしめたロープ拘束板回転制止機構と、より成ることを特徴とする。

本発明のロープ緊張装置によれば、緊張ロープの施設時間の短縮が図れ、かつ確実に緊張ロープを保持することができる。また緊張ロープは特に被覆の損傷を受けにくいため、また緊張ロープの変形も少なく緊張ロープの再利用、再施設に有利である。

以下図面によって本発明の実施例を説明する。

図中、１ａはフレーム、１ｂはフレーム、２は入力軸、３ａは小歯車、３ｂは小歯車、４ａは大歯車、４ｂは大歯車、５はねじ軸、６ａはロープ拘束円板、６ｂはロープ拘束円板、７はガイドローラー、８ａはカム、８ｂはカム、９ａはスプリング、９ｂはスプリング、１０はアウターロック、１１はインナーロック、１２はロック軸、１３はアッパー軸、１４は連結ピン、１５は緊張ロープである。

本発明のロープ緊張装置は図１〜図４に示すように、図示しない柱などの施設相手に図示しないシャックルなどを使用して連結ピン１４を連結し、緊張ロープ１５の一方を図示しない柱などの施設相手に図示しないシャックルなどを使用して連結し、緊張ロープ１５の他方を図５及び図６に示すようにロープ拘束円板６ａ，６ｂに懸架する。

なお、この時点ではロープ拘束円板６ａ，６ｂの軸方向間隔をあらかじめ外側に拡げておくと同時にロック軸１２によりインナーロック１１を時計回りに回転させ回転楔方式のロック機能が働かないようにし、緊張ロープ１５が自由に回転楔方式のロープロック機構内を通過できるようにしておく。

ロープ拘束円板６ａ，６ｂの対向する内側の面は、緊張ロープ１５を通したときにロープ１５がずり落ちず、また緊張ロープ１５を挟み付け、締めこんだ場合でも外側にずれないような角度で内周に向かうに従って対面間隔が小さくなるような傾斜面とする。

図示されないラチェットレンチなどによりフレーム１ａ，１ｂの軸穴に組み込まれている入力軸２を時計回りに回転させれば入力軸２にキーなどで一体的に固定された小歯車３ａ，３ｂが回転し、それによって小歯車３ａ，３ｂと噛み合わされている大歯車４ａ，４ｂが反時計方向に回転するようにする。

また、大歯車４ａ，４ｂの中心にねじ軸５をキーなどで一体的に固定する。このねじ軸５の両端はフレーム１ａ，１ｂの軸穴に嵌め込み、中央部両側にはロープ拘束円板６ａの中心部に設けられた左ねじ、ロープ拘束円板６ｂの中心部に設けられた右ねじとそれぞれに螺合する左右一対のねじを設ける。従って、ねじ軸５が回転するとロープ拘束円板６ａ，６ｂはねじ軸５と一緒に回転しようとする。

この場合、緊張ロープ１５を通していない場合はロープ拘束円板６ａ，６ｂに回転を妨げる抵抗がないのでロープ拘束円板６ａ，６ｂはねじ軸５と共に回転する。

しかしながら、緊張ロープ１５を通した時は、緊張ロープ１５の引き力などの抵抗がねじ軸５とロープ拘束円板６ａ，６ｂのねじの螺合抵抗より大きければ、ロープ拘束円板６ａ，６ｂはねじ軸５と共に回転することはできない。

従って、この状態でねじ軸５を回転させると、ロープ拘束円板６ａ，６ｂはそれぞれがねじ軸５のねじと螺合しているためねじ軸５の回転方向によっては互いに内側に寄せられ緊張ロープ１５を両側から締め付けるようになる。

さらにねじ軸５を回転させるとロープ拘束円板６ａ，６ｂの締付け力が増大し、それに比例して緊張ロープ１５とロープ拘束円板６ａ，６ｂとの摩擦抵抗力が増大する。

緊張ロープ１５の引き力が緊張ロープ１５とロープ拘束円板６ａ，６ｂの摩擦抵抗力より大きい状態で入力軸２の回転力をさらに大きくすれば、ついには緊張ロープ１５の引き力より緊張ロープ１５とロープ拘束円板６ａ，６ｂとの摩擦抵抗力が大きくなり、ロープ拘束円板６ａ，６ｂはねじ軸５と一緒に回転する。

以下の式が成立するとき緊張ロープ１５は入力軸２に入力される回転力によりロープ拘束円板６ａ，６ｂと一緒に緊張させられながら巻き込まれる。

１）緊張ロープ１５の引き力≦緊張ロープ１５とロープ拘束円板６ａ，６ｂとの摩擦抵抗力。

２）上記１）の式を満足させる緊張ロープ１５とロープ拘束円板６ａ，６ｂとの摩擦抵抗力を発生させるロープ拘束円板６ａ，６ｂの締付け力≦入力軸２の回転力より得られるねじ軸５からのロープ拘束円板６ａ，６ｂの締付け力。

３）上記２）式を満足させる入力軸２の回転力より得られるねじ軸５からのロープ拘束円板６ａ，６ｂの締付け力を発生させるねじ軸５のトルク≦緊張ロープ１５の引き力によるねじ軸５のトルク。

４）緊張ロープ１５の引き力によるねじ軸５のトルク≦入力軸２に入力される回転力により発生するねじ軸５のトルク。

上記１）〜４）式を満足させ、ロープ緊張装置の機能を効率よく発揮させるためロープ拘束円板６ａ，６ｂの対向する内側の面の傾斜角度、拘束円板６ａ，６ｂおよびねじ軸５に設けられる左右一対のねじのリードを決める。

入力軸２に回転可能に組み込まれロープ拘束円板６ａ，６ｂの内側に挟み込まれ、ロープ拘束円板６ａ，６ｂに接することによって自身の回転力を得るロープ送り出し機構のガイドローラー７を設け、これにより、ロープ拘束シーブ機構によって巻き込まれた緊張ロープ１５をロープ拘束シーブ機構から回転楔方式のロープロック機構のアウターロック１０とインナーロック１１間に送り出すようにする。

このガイドローラー７はロープ拘束円板６ａ，６ｂ間に巻き込まれる緊張ロープ１５の外側で接触回転し、緊張ロープ１５の巻き込み速度より高い速度で緊張ロープ１５を送り出すことによって緊張ロープ１５のロープ拘束シーブ機構内での緩みを防止する役割を果す。またガイドローラー７はロープ拘束円板６ａ，６ｂが外側に拡がっている場合にはロープ拘束円板６ａ，６ｂと接触しない幅にする。

また、ロープ拘束円板回転制止機構として入力軸２にはスプリング９ａ，９ｂによって反時計回りの回転力を与えられて常に拘束円板６ａ，６ｂの外周に接触しているカム８ａ，８ｂを回転可能に組み込む。カム８ａ，８ｂの外周接触部分にはロープ拘束円板６ａ，６ｂが時計回り（反巻き込み方向）に回転しようとする場合に相互の中心間隔を拡げようとする働きを持つ傾斜（一般的なカムロック形状）を付け、ロープ拘束円板６ａ，６ｂの反巻き込み方向の回転を制止し、逆にロープ拘束円板６ａ，６ｂが反時計回り（巻き込み方向）に回転しようとする場合には相互の中心間隔を拡げようとする働きを持たない傾斜とし、ロープ拘束円板６ａ，６ｂの巻き込み方向の回転を阻害しないようにする。

なお、一般的なラチェット式逆転制止機構等も用い得る。

回転楔方式のロープロック機構をフレーム１ａ，１ｂの軸穴に組み込まれているロック軸１２と、このロック軸１２にキーなどで一体的に固定されたインナーロック１１と、ロック軸１２に回転可能に組み込まれているアウターロック１０および緊張ロープ１５が反巻き込み方向にロープロック機構を回転させようとしたとき、その回転を制止するためアウターロック１０と、フレーム１ａ，１ｂが一体となるようアウターロック１０の軸穴を貫通し、フレーム１ａ，１ｂの軸穴に組み込まれているアッパー軸１３とで構成する。

上記インナーロック１１の外周面とアウターロック１０の内周面は上記ロック軸１２とは偏心した弧状面とし、上記２つの弧状面は略互いに等しい同心円状でこの間にロープ１５を通す間隙が形成されるようにし、インナーロック１１の外周面とアウターロック１０の内周面は、インナーロック１１を反時計回り（ロック方向）に回したとき緊張ロープ１５を締め付けロックするように互いの間隔が一様に小さくなるような形状とする。

また回転楔方式のロープロック機構のインナーロック１１を時計回りに回転させた時インナーロック１１の面に接触する側のカム８ａ，８ｂに半円弧状の突起部分を設け、これによってカム８ａ，８ｂを時計回りに回転させ、カム８ａ，８ｂの制止機能を解除できるようにし、インナーロック１１を時計回りに回転させることによってカム８ａ，８ｂのロープ拘束円板制止機能が解除されロープ拘束円板６ａ，６ｂが自由に回転することを可能とし、緊張ロープ１５をロープ緊張装置からはずすことができるようにする。

上記ロープ送り出し機構から送り出された緊張ロープ１５はロープ緊張装置に緊張ロープ１５を通すためにあらかじめインナーロック１１を時計回りに回転させてロック機能が働かない状態にある回転楔方式のロープロック機構のアウターロック１０内を通過しロープ緊張装置の外側に送り出す。

緊張ロープ１５を緊張し、ロック軸１２を反時計回りすなわちロック方向に回転すれば緊張ロープ１５は回転楔方式のロープロック機構によりロックされ緊張ロープ１５は緊張状態を保持することが可能となる。

以上説明したとおり、本発明のロープ緊張装置は図６のごとく緊張ロープ１５を略Ｕ状に通し、図示されないラチェットレンチなどにより入力軸２に巻き取り方向の回転力を与えればロープ拘束シーブ機構の働きで与えた回転力に相応した緊張力で緊張ロープ１５を巻き込み、またロープ送り出し機構およびロープ拘束円板回転制止機構の働きで緊張ロープ１５を緊張していない状態で緊張器外へ送り出すことができるため、また巻き胴方式のロープ緊張器のように巻き胴へのロープ巻きつけ回数が決められているなどの制約もないため施設時間の短縮を図れ、また緊張ロープ１５の折り曲げが緩やかで機構上ロープ同士が接触あるいは重なり合うことがないため緊張ロープ１５は特に被覆の損傷を受けにくく、また緊張ロープ１５の変形も少なく緊張ロープ１５の再利用、再施設に適している。

本発明のロープ緊張装置においては、前記入力軸からの回転力によってロープ拘束シーブ機構のロープ拘束円板がロープからの抵抗を受け回転できない場合、ねじ軸は回転しているためロープ拘束円板は自身嵌め合わされているねじ軸の相対する左右一対のねじにより内側に寄せられロープを挟み付け回転しようとする。それでも回転できない場合、さらにロープ拘束円板はロープを強く挟み付け、ついには回転を始める。巻き込まれたロープはロープ送り出し機構の働きによって緊張を保持しつつロープロック機構へ送られた後回転楔方式のロープロック機構にてロックされる。

また、ロープロック機構の働きによって、万一の落下事故などによる急激なロープ張力上昇時にも確実にロープをロックすることが可能となる。またロープ取り外しの場合でもロープロック機構の働きを解除するだけでロープを取り出すことができ作業時間の短縮を図れる。またロープの折り曲げが緩やかなためロープの変形も少ない。

本発明のロープ緊張装置の実施例の平面図である。 本発明のロープ緊張装置の実施例の正面図である。 図２に示すロープ緊張装置のロープ拘束シーブ機構部分の正面図。 図３に示すロープ拘束シーブ機構部分のフレーム１ａを除いた側面図。 緊張ロープの経路を示すロープ緊張器の平面図。 緊張ロープ経路、ロープ拘束シーブ機構、ロープ拘束円板回転制止、ロープ送り出し機構、回転楔方式のロープロック機構の配列を示すロープ緊張器の内部構造図。

１ａ フレーム
１ｂ フレーム
２ 入力軸
３ａ 小歯車
３ｂ 小歯車
４ａ 大歯車
４ｂ 大歯車
５ ねじ軸
６ａ ロープ拘束円板
６ｂ ロープ拘束円板
７ ガイドローラー
８ａ カム
８ｂ カム
９ａ スプリング
９ｂ スプリング
１０ アウターロック
１１ インナーロック
１２ ロック軸
１３ アッパー軸
１４ 連結ピン
１５ 緊張ロープ

Claims (2)

1. ロープに緊張力を加えるための入力軸と、この入力軸の回転によって回転されるねじ軸と、このねじ軸の軸方向両端部に夫々形成された左ねじ及び右ねじと、この左ねじ及び右ねじに夫々螺合され、上記入力軸の回転方向に応じて互いに離，接する方向に移動する一対のロープ拘束板とより成り、上記一対のロープ拘束板間に緊張すべきロープを挿通せしめるようにしたロープ拘束シーブ機構と、
   ロック用回転軸と、このロック用回転軸に固定した、この軸と偏心した外周面を有するインナーロックと及び上記外周面と略同心円状の内周面を有するアウターロックとより成り上記インナーロックの外周面とアウターロックの内周面間の間隙に上記ロープ拘束シーブ機構から送り出されたロープを通すようにした回転楔方式のロープロック機構と、
   より成ることを特徴とするロープ緊張装置。
2. ロープに緊張力を加えるための入力軸と、この入力軸の回転によって回転されるねじ軸と、このねじ軸の軸方向両端部に夫々形成された左ねじ及び右ねじと、この左ねじ及び右ねじに夫々螺合され、上記入力軸の回転方向に応じて互いに離，接する方向に移動する一対のロープ拘束板とより成り上記一対のロープ拘束板間に、緊張すべきロープを挿通せしめるようにしたロープ拘束シーブ機構と、
   上記ロープ拘束板のロープ巻き込み方向と反対方向の回転を制止するため上記ロープ拘束板の外周に対接せしめたロープ拘束板回転制止機構と、
   より成ることを特徴とするロープ緊張装置。

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