JP6443687B2 - ワイヤ張力調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤを被緊張線材として水中にて緊張させることができるワイヤ張力調整装置に関するものである。

水中にて緊張させる被緊張線材として、河川や湖、海などを区画して、所定の距離を漕いで所要時間を競うボート競技やカヌー競技のコースワイヤが知られている。
このボート競技では、複数のコースが設定され、一斉にスタートする。コースは、スタート位置からゴール位置まで張られたコースワイヤに、コースワイヤを浮上させるためのブイが所定間隔ごとに配置されて設定される。そして、スタート位置とゴール位置とに、このコースワイヤを緊張させるためのワイヤ張力調整装置が設置される。

このようなワイヤ張力調整装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。
特許文献１に記載の浮設ワイヤ調整装置は、水面上に浮上し第一係合部を持つフロートと、フロートから浮力を受け、水中または水面に浮設される浮設ワイヤの端部が接続された浮設ワイヤ用接続部と、第二係合部（敷設ワイヤ係合リング）とを持つフロート側連結具と、水底に沈設されるウェイトと、ウェイトに接続され、第三係合部を持つウェイト側連結具と、水面上から、第一係合部、第二係合部、第三係合部の順に係合し、ウェイト側連結具に接続された調整ワイヤと、フロートとフロート側連結具との間に介装されたスペーサとを備えたものである。
特許文献１に記載の浮設ワイヤ調整装置によれば、岸にウインチやアンカーなどの構造物を設置しなくても、水上から調整ワイヤを弛張させることにより浮設ワイヤを調整することができる。

特開２００５−９５２５０号公報

しかし、特許文献１に記載の浮設ワイヤ調整装置では、フロートから調整ワイヤを引き上げることでウェイト（アンカー）側にフロート側連結具を引き寄せ、浮設ワイヤを緊張させている。そのため、水上に浮かべたボートから調整ワイヤを引き上げるには、相当な力が必要である。例えば、ウインチなどを使って調整ワイヤを引き上げるにしても、大きな巻き上げ力を有するものが必要となる。

また、特許文献１に記載の浮設ワイヤ調整装置では、円筒状のスペーサを用いてフロート側連結具の水深を位置決めすることで、浮設ワイヤの深さを設定している。そのため、浮設ワイヤをコースワイヤとして設置するときには、浮設ワイヤを緊張させるための調整ワイヤの他に円筒状のスペーサが必要である。
従って、特許文献１に記載の浮設ワイヤ調整装置では、部品点数が多く、持ち運びが容易ではない。

そこで本発明は、被緊張線材を容易に緊張させることができ、運搬時や設置時、保管時など、取り扱いが容易なワイヤ張力調整装置を提供することを目的とする。

本発明は、水中に配設された被緊張線材を緊張するワイヤ張力調整装置において、前記被緊張線材が配置される水深の長さに形成された軸部材と、前記軸部材の水面上に設けられたハンドル部と、前記軸部材の下部に設けられたウォームギアであり、前記軸部材と同軸に設けられたウォームと前記ウォームと噛み合うウォームホイールとを有するウォームギアと、前記ウォームホイールと同軸に設けられたリール部と、前記リール部により巻き取られる緊張用線材とを備え、前記ウォームギアまたは前記緊張用線材の巻き取られる側とは反対となる遠位端のいずれか一方が固定され、他方が前記被緊張線材に連結され、固定されていることを特徴とする。

本発明のワイヤ張力調整装置によれば、軸部材のハンドル部を操作して軸部材を回転させると、ウォームギアのウォームが回転することで、ウォームに噛み合うウォームホイールが回転する。ウォームホイールが回転することで、リール部が回転するため、リール部に緊張用線材が巻かれる。ウォームギアまたは緊張用線材の巻き取られる側とは反対となる遠位端のいずれか一方が固定され、他方に被緊張線材が連結されているため、リール部に緊張用線材が巻かれると、被緊張線材の全体の長さが短くなるため、被緊張線材を緊張させることができる。被緊張線材の緊張に、ハンドル部を軸回転させるだけよいので、フロートからワイヤを引き上げるより軽く被緊張線材を緊張させることができる。また、被緊張線材の水深は、軸部材の長さに形成されているため、被緊張線材の水深の設定のために新たな部材を準備する必要がない。
なお、連結とは、直接的または部材を介して間接的に繋がって固定されていることを示す。

前記軸部材は、水面に浮上するフロートから垂下され、前記ハンドル部は、前記フロートから突出した前記軸部材に設けられ、前記ウォームギアに前記被緊張線材が連結され、前記緊張用線材の遠位端には、水底に沈降されたアンカーが連結されていることが望ましい。フロート部から突出した軸部材に設けられたハンドル部を操作して軸部材を回転させることで、ウォームギアを作動させ、リール部を回転させることができる。従って、リール部に緊張用線材が巻かれ、ウォームギアとアンカーとの距離が短くなるため、ウォームギアに連結された被緊張線材が引っ張られるので、被緊張線材を緊張させることができる。

前記緊張用線材は、前記アンカーに前記遠位端となる一端が連結された第１緊張用線材と、前記第１緊張用線材の他端が連結された滑車部材と、前記ウォームギアに一端が連結されていると共に、前記滑車部材に掛け回され、前記リール部に他端が巻き取られる第２緊張用線材とを備えていることが望ましい。
このように構成することで、滑車部材が動滑車として機能するため、第２緊張用線材の緊張に要する力を減少させることができる。

前記ウォームギアは、護岸に固定され、前記緊張用線材の遠位端は、前記被緊張線材が連結されていることが望ましい。護岸にウォームギアが固定できれば、緊張用線材の遠位端を被緊張線材に連結することで、被緊張線材が配置される水深の長さに形成された軸部材を、ハンドル部を操作して軸回転することで、被緊張線材を緊張させることができる。従って、ウォームギアの固定にアンカーなどが不要となる。

前記緊張用線材は、前記被緊張線材に連結された滑車部材と、前記リール部に巻き取られる側から、前記遠位端となる前記滑車部材に掛け回され、前記ウォームギアに連結された第３緊張用線材とを備えたことが望ましい。このように構成することで、滑車部材が動滑車として機能するため、第２緊張用線材の緊張に要する力を減少させることができる。

前記滑車部材がロープを介して連結するブイが設けられたていることが望ましい。滑車部材の水深をブイからのロープの長さとすることで、滑車部材を最適な水深に位置させることができる。

前記ウォームギアは、被緊張線材の揺動を抑止する錘を兼ねることが望ましい。被緊張線材を一定の水深で揺動させずに安定した状態で位置させるためには、被緊張線材の揺動を抑止する錘が必要となるが、ウォームギアはある程度の重量があるため、新たな錘を準備することなく、錘の代わりにウォームギアを兼用させることができる。

本発明のワイヤ張力調整装置によれば、ワイヤを引き上げるより軽く被緊張線材の緊張させることができ、軸部材の長さにより被緊張線材の水深を調整することができるため、新たな部材を準備する必要がないので、被緊張線材を容易に緊張させることができ、運搬時や設置時、保管時など、取り扱いが容易である。

本発明の実施の形態１に係るワイヤ張力調整装置の構成を説明するための側面図である。 図１に示すワイヤ張力調整装置の平面図である。 図１に示すワイヤ張力調整装置のウォームギアを説明するための図であり、ウォームホイールの軸線方向から見た図である。 図３に示すウォームギアを説明するための図であり、ウォームホイールの軸線方向と直交する方向から見た図である。 本発明の実施の形態２に係るワイヤ張力調整装置の構成を説明するための側面図である。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係るワイヤ張力調整装置について、図面に基づいて説明する。
図１および図２に示すワイヤ張力調整装置１０は、所定間隔を空けて平行に敷設され、各コースを区切るコースワイヤＷ１を被緊張線材として引っ張り、緊張状態とするものである。コースワイヤＷ１は、ステンレスワイヤと樹脂ワイヤなどから形成される。
ワイヤ張力調整装置１０は、各コースワイヤＷ１の両端部（スタート地点，ゴール地点）に設置されている。

ワイヤ張力調整装置１０は、水面Ｓに浮上するフロート１１から垂下する操作棒１３と、操作棒１３の上端に設けられたハンドル部１４と、コースワイヤＷ１が連結されたウォームギア１５と、ウォームギア１５に設けられたリール部１６と、リール部１６により巻かれ、水底Ｂに沈降したアンカー１２と連結された緊張用線材１７とを備えている。

フロート１１は、略円柱状に形成された浮きである。フロート１１には、操作棒１３が貫通している。
アンカー１２は、水底Ｂに配置される錘である。
操作棒１３は、ハンドル部１４が上端に設けられ、下部にウォームギア１５が設けられた軸部材１３ａと、軸部材１３ａが貫通する筒状部材１３ｂとを備えている。
軸部材１３ａおよび筒状部材１３ｂは、水に濡れて放置されても腐食し難い金属製棒体である。軸部材１３ａおよび筒状部材１３ｂは、コースワイヤＷ１を所定の水深に維持するために、コースワイヤＷ１の水深に合わせて長さが設定される。

ハンドル部１４は、フロート１１から突出した軸部材１３ａの上端に設けられている。ハンドル部１４は、軸部材１３ａを中心に、水平に、かつ半径方向に延びる放射状部と１４ａ、放射状部１４ａの先端を繋ぐ円形状部１４ｂと、円形状部１４ｂから上方に突き出した把持部１４ｃとを備えている。

図１および図２に示すハンドル部１４は、軸部材１３ａの上端に設けられているが、水面上にあれば作業者がハンドル部１４を操作することができるため、軸部材１３ａが長く、フロート１１から大きく突出している場合には、ハンドル部１４は軸部材１３ａの上部であってもよい。

また、ハンドル部１４は、輪郭が円形状に形成されているが、軸部材１３ａから半径方向に延びる水平部材と、水平部材の先端から上方に延びる垂直部材とからなるＬ字形状のものとしたり、軸部材１３ａを中心に直径方向の双方に延びる水平部材と、水平部材の両端に設けた２本の平行部材とからなるＨ字状のものとしたりすることができる。

図３および図４に示すように、ウォームギア１５は、軸部材１３ａの下端に、軸部材１３ａと同軸に設けられたウォーム１５ａと、ウォーム１５ａと噛み合うウォームホイール１５ｂと、ウォーム１５ａおよびウォームホイール１５ｂを収納するケース部１５ｃとを備えている。
ウォーム１５ａは、金属製とすることができる。本実施の形態１ではステンレスにより形成されている。
ウォームホイール１５ｂは、金属製としたり、樹脂製としたりすることができる。ウォームホイール１５ｂを金属製とするときには真鍮製とすることができ、樹脂製とするときにはナイロン製とすることができる。
ケース部１５ｃは箱状に形成され、外部にコースワイヤＷ１が連結されている。

リール部１６は、リール部１６の回転軸がウォームホイール１５ｂの回転軸と共通することで、ウォームホイール１５ｂと同軸に設けられている。リール部１６は、緊張用線材１７が巻かれる中空円柱状の軸芯部１６ａと、軸芯部１６ａの両端部に形成された一対の鍔部１６ｂとを備えている。

図１および図２に示すように、緊張用線材１７は、遠位端となる一端１７１ａがアンカー１２に連結された第１緊張用線材１７１と、第１緊張用線材１７１の他端１７１ｂが連結された滑車部材１９と、ウォームギア１５のケース部１５ｃ（図３および図４参照）に第２緊張用線材１７２の一端１７２ａが連結されていると共に、滑車部材１９に掛け回され、リール部１６に他端１７２ｂが巻き取られる第２緊張用線材１７２とを備えている。第２緊張用線材１７２は、ステンレスロープや、アラミド繊維などの繊維ロープとすることができる。

滑車部材１９は、ロープ２０を介してブイ２１と連結している。
ブイ２１は、球形状のブイ本体２１ａと、ブイ本体２１ａの下端に、ロープ２０を連結するための貫通孔が形成された三角形状の取付部２１ｂとを備えた、水上に浮上する浮きである。また、滑車部材１９には、錘２２が連結されている。

以上のように構成された本発明の実施の形態１に係るワイヤ張力調整装置１０の動作および使用状態について図面に基づいて説明する。
図１に示すように作業者は、フロート１１に、ボート（図示せず）などにより近づき、コースワイヤＷ１が弛んだ状態では、ハンドル部１４の軸中心に形成された嵌合穴に、電動ドライバーにより挿入してハンドル部１４を回転させ、コースワイヤＷ１が張った状態になると、ハンドル部１４の把持部１４ｃを掴んだり、円形状部１４ｂを持ったりして、ハンドル部１４を回転させる。

ハンドル部１４が回転することで、軸部材１３ａが筒状部材１３ｂの中で軸回転する。軸部材１３ａの軸回転により、軸部材１３ａの下端に設けられたウォーム１５ａが軸回転する。ウォーム１５ａに噛み合うウォームホイール１５ｂの回転に伴ってリール部１６が回転するため、緊張用線材１７の第２緊張用線材１７２の他端１７２ｂ側がリール部１６に巻き取られる。

第２緊張用線材１７２の一端１７２ａがウォームギア１５に連結されて固定されているため、第２緊張用線材１７２の他端１７２ｂがリール部１６に巻き取られることにより、第２緊張用線材１７２が掛け回された滑車部材１９がウォームギア１５側に引き寄せられる（図１に示す矢線Ｆ１，Ｆ２参照）。ところが、第１緊張用線材１７１は、一端１７１ａがアンカー１２に連結されて固定され、他端１７１ｂが滑車部材１９に連結されて固定されている。そのため、第１緊張用線材１７１が緊張状態（図１に示す矢線Ｆ３参照）となると、滑車部材１９はウォームギア１５側に引き寄せられないため、相対的に、ウォームギア１５に連結されたコースワイヤＷ１が引っ張られる（図１に示す矢線Ｆ４参照）。

従って、ハンドル部１４の操作により、コースワイヤＷ１を緊張させることができる。 このように、コースワイヤＷ１の緊張に、ハンドル部１４を軸回転させるだけでよいので、特許文献１に記載の浮設ワイヤ調整装置のようにフロートからワイヤを引き上げるより軽くコースワイヤＷ１を緊張させることができる。また、コースワイヤＷ１の水深は、軸部材１３ａの長さにより調整することができるため、コースワイヤＷ１の水深を決定するための棒状部材など新たな部材を準備する必要がない。
従って、ワイヤ張力調整装置１０は、被緊張線材を容易に緊張させることができ、運搬時や設置時、保管時など、取り扱いが容易である。

また、ウォームギア１５により第２緊張用線材１７２をリール部１６に巻き取るため、作業者がウォームギア１５を操作するためのハンドル部１４から手を離しても、ウォームギア１５のウォーム１５ａが巻き取り方向とは反対方向に回転しない。そのため、ハンドル部１４にロック機構が不要であり、急にハンドル部１４が逆回転し始めることがないため安全である。

また、第２緊張用線材１７２が、ウォームギア１５に一端１７２ａが連結されていると共に、滑車部材１９に掛け回され、リール部１６に他端１７２ｂ巻かれているため、滑車部材１９が動滑車として機能する。従って、コースワイヤＷ１を緊張させるために、第２緊張用線材１７２の緊張に要する力を半減させることができる。

更に、滑車部材１９は、ロープ２０を介してブイ２１に繋がっている。従って、第１緊張用線材１７１および第２緊張用線材１７２が弛んでいても、ブイ２１から垂下するロープ２０により滑車部材１９の水深を一定とすることができる。従って、ロープ２０の長さを調整することで、滑車部材１９を最適な水深に位置させることができる。

また、滑車部材１９には錘２２が連結されている。そのため、ウォームギア１５により第２緊張用線材１７２をリール部１６に巻き取る際に、第２緊張用線材１７２を軸中心に滑車部材１９が第２緊張用線材１７２と共に回転して、滑車部材１９にて折り返す第２緊張用線材１７２が捩れてしまうことを防止することができる。

ところで、本実施の形態１に係るワイヤ張力調整装置１０では、コースワイヤＷ１の水深は軸部材１３ａの長さにより決定することができるが、フロート１１から垂下する軸部材１３ａの先端に位置するコースワイヤＷ１は、軸部材１３ａが揺動すると一緒に揺動する。
しかし、コースワイヤＷ１は、ウォームギア１５に連結されており、ウォームギア１５はある程度の重量がある。従って、コースワイヤＷ１がウォームギア１５に連結されていることで、ウォームギア１５をコースワイヤＷ１の揺動を抑止する錘に兼ねさせることができる。従って、ワイヤ張力調整装置１０では、コースワイヤＷ１の設置を安定させるための新たな錘を準備しなくてもよい。

なお、本実施の形態１では、一端１７１ａがアンカーに連結され、他端１７１ｂが滑車部材１９に連結された第１緊張用線材１７１と、一端１７２ａがウォームギア１５に連結され、滑車部材１９に掛け回された後に、他端１７２ｂがリール部１６に巻かれる第２緊張用線材１７２とを備えた緊張用線材１７としていた。
しかし、滑車部材１９を省略し、一端がリール部１６により巻かれ、遠位端とした他端がアンカー１２と連結された１本の緊張用線材としてもよい。このように構成しても、リール部１６に緊張用線材の一端側が巻き取られることにより、ウォームギア１５とアンカー１２との距離が短くなるため、ウォームギア１５に連結されたコースワイヤＷ１が引っ張られることで、コースワイヤＷ１を緊張させることができる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係るワイヤ張力調整装置を図面に基づいて説明する。なお、図５においては図１と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
実施の形態１に係るワイヤ張力調整装置１０（図１参照）では、操作棒１３がフロート１１から垂下しており、アンカー１２により緊張用線材１７の遠位端を固定した。本実施の形態２に係るワイヤ張力調整装置では、図５に示すように護岸に設置される。

本実施の形態２に係るワイヤ張力調整装置１０ｘでは、操作棒１３の上部と、操作棒１３の下部に設けられたウォームギア１５とが、固定部材である固定用レール
により護岸Ｇに固定されている。
そして、リール部１６が巻き取る緊張用線材１７ｘとして、コースワイヤＷ１に連結された滑車部材１９と、滑車部材１９を遠位端として、リール部１６に巻き取られる側から滑車部材１９に掛け回され、ウォームギア１５に連結された第３緊張用線材１７３とを備えたものとしている。

なお、図５においては、メインとなるブイ２１より小さく形成され、コースワイヤＷ１の所定間隔ごとに設置されるコースブイ２４が、コースワイヤＷ１を吊り下げている（図１においては省略）。

このように構成されたワイヤ張力調整装置１０ｘによりコースワイヤＷ１を緊張させるときには、まず、作業者は、ハンドル部１４を回転させる。
ハンドル部１４が回転することで、軸部材１３ａが筒状部材１３ｂの中で軸回転して、実施の形態１と同様にウォームギア１５が作動してリール部１６が回転する。そうすると、第３緊張用線材の一端１７３ａはウォームギア１５のケース部１５ｃ（図３および図４参照）に連結された状態で、第３緊張用線材の他端１７３ｂがリール部１６に巻き取られる（図５に示す矢線Ｆ５，Ｆ６参照）。そのため、緊張用線材１７ｘの遠位端となる滑車部材１９がウォームギア１５側に引き寄せられる（図５に示す矢線Ｆ７参照）。滑車部材１９がウォームギア１５側に引き寄せられることで、コースワイヤＷ１が緊張する（図５に示す矢線Ｆ８参照）。
このように、ワイヤ張力調整装置１０ｘでも、実施の形態１と同様に、地上からハンドル部１４を操作することにより、コースワイヤＷ１を緊張させることができる。

また、滑車部材１９には錘２２が連結されているので、実施の形態１と同様に、滑車部材１９にて折り返す第３緊張用線材１７３が捩れてしまうことを防止することができる。

本発明のワイヤ張力調整装置は、ボート競技などのボートコースにおいて、各コースを区切るコースワイヤだけでなく、コースワイヤを横断する横張ワイヤを設置する際に好適である。また、本発明のワイヤ張力調整装置は、他のワイヤを被緊張線材として水中で緊張させる際に適用することができる。

１０，１０ｘ ワイヤ張力調整装置
１１ フロート
１２ アンカー
１３ 操作棒
１３ａ 軸部材
１３ｂ 筒状部材
１４ ハンドル部
１４ａ 放射状部
１４ｂ 円形状部
１４ｃ 把持部
１５ ウォームギア
１５ａ ウォーム
１５ｂ ウォームホイール
１５ｃ ケース部
１６ リール部
１６ａ 軸芯部
１６ｂ 鍔部
１７，１７ｘ 緊張用線材
１７１ 第１緊張用線材
１７１ａ 一端
１７１ｂ 他端
１７２ 第２緊張用線材
１７２ａ 一端
１７２ｂ 他端
１７３ 第３緊張用線材
１７３ａ 一端
１７３ｂ 他端
１９ 滑車部材
２０ ロープ
２１ ブイ
２１ａ ブイ本体
２１ｂ 取付部
２２ 錘
２３ 固定用レール
２４ コースブイ
Ｓ 水面
Ｂ 水底
Ｇ 護岸
Ｗ１ コースワイヤ

Claims (6)

1. 水中に配設された被緊張線材を緊張するワイヤ張力調整装置において、
   前記被緊張線材が配置される水深の長さに形成された軸部材と、
   前記軸部材の水面上に設けられたハンドル部と、
   前記軸部材の下部に設けられたウォームギアであり、前記軸部材と同軸に設けられたウォームと前記ウォームと噛み合うウォームホイールとを有するウォームギアと、
   前記ウォームホイールと同軸に設けられたリール部と、
   前記リール部により巻き取られる緊張用線材とを備え、
   前記ウォームギアが前記被緊張線材に連結されていると共に、前記緊張用線材の巻き取られる側とは反対となる遠位端が水底に沈降されたアンカーに連結され、または前記ウォームギアが護岸に固定されていると共に、前記緊張用線材の巻き取られる側とは反対となる遠位端が前記被緊張線材に連結され、固定されているワイヤ張力調整装置。
2. 前記ウォームギアが前記被緊張線材に連結され、前記緊張用線材の前記遠位端が前記アンカーに連結された場合に、
   前記軸部材は、水面に浮上するフロートから垂下され、
   前記ハンドル部は、前記フロートから突出した前記軸部材に設けられた請求項１記載のワイヤ張力調整装置。
3. 前記緊張用線材は、前記アンカーに前記遠位端となる一端が連結された第１緊張用線材と、前記第１緊張用線材の他端が連結された滑車部材と、前記ウォームギアに一端が連結されていると共に、前記滑車部材に掛け回され、前記リール部に他端が巻き取られる第２緊張用線材とを備えた請求項２記載のワイヤ張力調整装置。
4. 前記ウォームギアが護岸に固定され、前記緊張用線材の前記遠位端が前記被緊張線材に連結された場合に、
   前記緊張用線材は、前記被緊張線材に連結された滑車部材と、前記リール部に巻き取られる側から、前記遠位端となる前記滑車部材に掛け回され、前記ウォームギアに連結された第３緊張用線材とを備えた請求項１記載のワイヤ張力調整装置。
5. 前記滑車部材がロープを介して連結するブイが設けられた請求項３または４記載のワイヤ張力調整装置。
6. 前記ウォームギアは、被緊張線材の揺動を抑止する錘を兼ねる請求項１から５のいずれかの項に記載のワイヤ張力調整装置。

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