JP6578502B1

JP6578502B1 - 制動装置

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Publication number: JP6578502B1
Application number: JP2019091698A
Authority: JP
Inventors: 登三崎
Original assignee: Maruichi Co Ltd
Current assignee: Maruichi Co Ltd
Priority date: 2019-05-14
Filing date: 2019-05-14
Publication date: 2019-09-25
Anticipated expiration: 2039-05-14
Also published as: JP2020186770A

Abstract

【課題】ロープの制動を効果的に行うことができるようにする。【解決手段】制動装置は、ロープの周囲を囲う摩擦部材と、摩擦部材にロープの長手方向の張力を与えるためのフックと、を備える。摩擦部材は、張力が与えられた場合に、ロープに圧接するように付勢される。摩擦部材は、たとえば、ばねである。摩擦部材は、板状部材を結合部材により円筒状に連結して構成されるようにしてもよい。制動装置は、摩擦部材を収容するカバーを備えてもよい。【選択図】図１

Description

本発明は、制動装置に関する。

ロープの制動装置として、たとえば特許文献１に開示されるような、登高を支援するアッセンダーが知られている。

米国特許第８２２５９０５号明細書

特許文献１に開示されるようなアッセンダーでは、カムをロープに１方向から圧接させるため、十分な摩擦を得るためにはカムに凹凸が設ける必要がある。しかしながら、これはロープに局所的な力を与えることになり、ロープの外皮等に破損のおそれがある。

本発明はこのような背景を鑑みてなされたものであり、ロープの制動を効果的に行う技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の主たる発明は、制動装置であって、ロープの周囲を囲う摩擦部材と、前記摩擦部材に前記ロープの長手方向の張力を与えるためのフックと、を備え、前記摩擦部材は、前記張力が与えられた場合に、前記ロープに圧接するように付勢されることとする。

その他本願が開示する課題やその解決方法については、発明の実施形態の欄及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、ロープの制動を効果的に行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係る制動装置１を説明する図である。制動装置１の伸縮した状態を説明する図である。本発明の第２の実施形態に係る制動装置１の例を示す図である。本発明の第３の実施形態に係る制動装置１の例を示す図である。本発明の第４の実施形態に係る制動装置１の例を示す図である。本発明の第５の実施形態に係る制動装置１を説明する図である。板材５１と連結部５２とが連結している状態を説明する図である。本発明の第６の実施形態に係る制動装置１を説明する図である。本発明の第７の実施形態に係る制動装置１を説明する図である。従来の制動装置９の構成例を示す図である。

本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の実施の形態による制動装置は、以下のような構成を備える。

［項目１］
ロープの周囲を囲う摩擦部材と、
前記摩擦部材に前記ロープの長手方向の張力を与えるためのフックと、を備え、
前記摩擦部材は、前記張力が与えられた場合に、前記ロープに圧接するように付勢されること、
を特徴とする制動装置。
［項目２］
項目１に記載の制動装置であって、
前記摩擦部材はばねであること、
を特徴とする制動装置。
［項目３］
項目１または２に記載の制動装置であって、
前記摩擦部材を収容するカバーをさらに備え、
前記摩擦部材の第一端部は前記カバーに固定され、
第１の前記フックが前記カバーに配され、
第２の前記フックが前記摩擦部材の第二端部に配されること、
を特徴とする制動装置。
［項目４］
項目１に記載の制動装置であって、
前記摩擦部材の第一および第二端部にはそれぞれリングが設けられ、
前記第一端部の前記リングと前記第二端部の前記リングとを貫通する棒状部材をさらに備えること、
を特徴とする制動装置。
［項目５］
項目１に記載の制動装置であって、
前記摩擦部材は、板状部材を結合部材により筒状に連結して構成されること、
を特徴とする制動装置。
［項目６］
項目５に記載の制動装置であって、
前記摩擦部材は、断面が四角形または八角形の筒状に構成されること、
を特徴とする制動装置。
［項目７］
項目６に記載の制動装置であって、
前記摩擦部材を収容するカバーをさらに備えること、
を特徴とする制動装置。

以下、本発明の一実施形態に係る制動装置１について説明する。本実施形態の制動装置１は、ロープを用いた下降を補助するべく、摩擦によりクライミング用ロープの摺動を制御するデッセンダーである。なお、本実施形態の制動装置１をアッセンダーとして用いることも可能である。

図１０は、従来の制動装置９の構成例を示す図である。従来の制動装置９では、本体９１と揺動部９２との間にロープ２を案内する。揺動部９２のロープ２と反対側に設けられた孔９４を鉛直方向下方に引くと、揺動部９２が軸９３を中心に揺動し、端部９５がロープ２に向けて付勢され、端部９５と本体９１の案内部内壁９６との間にロープ２が挟持され、これによりロープ２の摺動が停止される。端部９５には複数の溝９７が形成されて、端部９５とロープ２との間の摩擦力を上げることが行われる。

このように、従来の制動装置９では、揺動部９２の端部９５と案内部内壁９６との間にロープ２が挟持され、とくに凸凹の端部９５がロープ２に圧接されることになるため、ロープ２には局部的な応力がかかり、ロープ２の外皮に損傷をもたらす可能性がある。

そこで、本願発明では、ロープ２を２方向から挟持するのではなく、３方向以上から、好適には少なくとも４方向以上から、さらに好適には全周囲から略均等に、付勢による応力がかかるようにして摩擦を発生させる制動装置１を提供する。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る制動装置１を説明する図である。本実施形態では制動装置１をデセンダーとして使用することを想定している。第１の実施形態に係る制動装置１は、本体部１１を備え、本体部１１は、ばねにより構成される。本体部１１の内径は、内部にロープ２を通すことができる大きさに設定され、本体部１１の内面がロープ２の外皮に当接しつつもロープ２が摺動可能な大きさであることが好適である。本体部１１の下端部１３にはフック１５が設けられ、フック１５を身体と連結し、下降時に下端部１３を引き下げる（図１の矢印ＤＮ方向に動かす）ことにより、本体部１１の内径が縮まり、ロープ２と本体部１１との間に摩擦が生じ、ロープ２の摺動が抑制される。ユーザはたとえばフック１５に接続したロープ（不図示）を矢印ＵＰの方向に引き上げたり、手でフック１５または下端部１３を矢印ＵＰの方向に持ち上げたりした場合には、本体部１１の内径が広がりロープ２が摺動可能となる。これを利用してユーザはゆっくりとロープ２にぶら下がりながら下降することが可能となる。

図２は、制動装置１の伸縮した状態を説明する図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す制動装置１の本体部１１の下端部１３を引下げた状態を示している。図２（ｂ）における本体部１１の長手方向長さＬ２は、図２（ａ）における長さＬ１よりも長くなるとともに、図２（ｂ）における本体部１１の内径Ｗ２は、図２（ａ）における内径Ｗ１よりも小さくなる。

図２（ａ）の状態では、本体部１１の内面とロープ２の外皮とは接触しつつも、ロープ２は制動装置１の内部で摺動可能であるものとする。これに対し、図２（ｂ）の状態では、本体部１１からロープ２に対して、ロープ２の全周から径方向内向きの力Ｆがかかる。したがって、本体部１１とロープ２との間の摩擦が増大し、ロープ２が本体部１１に対して摺動困難となる。これにより、ロープ２が制動される。このようにして、制動装置１は、内部に通したロープ２の制動が可能である。

本実施形態の制動装置１では、ロープ２に対して本体部１により全周から満遍なく略均等な径方向内向きの力Ｆをかけることができる。したがって、図１０に示した従来技術のように２方向からロープ２を挟持するような構成に比べて、ロープ２に対して局所的にかかる力を減らす（ロープ２の外周にかかる力を分散する）ことができるので、ロープ２のとくに外皮に対する裂傷の危険性を低減することができる。ロープは主に外皮により張力を発揮するため、外皮に対する傷を減らすことで、ロープ２の張力低下を防ぎ、寿命を長くすることができる。

＜第２の実施形態＞
図３は、本発明の第２の実施形態に係る制動装置１の例を示す図である。第２の実施形態では、第１の実施形態と略同様の本体部１１をケース３の内部に配したものである。第２の実施形態では、ケース３は円筒状であることを想定するが、たとえば、断面が多角形となる筒状体としてもよい。ケース３の長さは、好適には、本体部１１の長さ以上であってよい。ケース３の長さは、本体部１１の長さとフック１５の長さとの合計以上であってもよい。

本体部１１は、係止部２１によりケース３に固定される。係止部２１は、本体部１１の上端部１２とケース３とを固定することが望ましい。係止部２１を、複数個所設けてもよい。たとえば、上端部１２の複数個所をケース３に固定することができる。また、好適には、円筒内面で対面する位置に係止部２１をペアで設けるようにしてもよい。

第２の実施形態の制動装置１では、ケース３が本体部１１を覆うため、たとえば、ばねなどにより構成される本体部１１を掴んでしまい、本体部１１の伸長が阻害されたり、手をばねの隙間に挟んでしまったりすることを防止することができる。

＜第３の実施形態＞
図４は、本発明の第３の実施形態に係る制動装置１の例を示す図である。第３の実施形態に係る制動装置１は、上記図３に示した第２の実施形態に係る制動装置１の本体部１１が伸縮する範囲を制限したものである。

第３の実施形態に係る制動装置１では、２つめの係止部２２が設けられ、本体部１１の下部とケース３を摺動可能に係止する。なお、図４の例では、係止部２２は、本体部１１の下端部１３よりも上段の部分を摺動可能に係止しているが、下端部１３を摺動可能に係止する形態が好適である。

ケース３には、複数のスリット２３が設けられる。係止部２２は、本体部１１に固着するとともに、スリット２３内部を摺動可能であるように設けられる。係止部２２は、たとえば、本体部１１にナットを固着させておき、ケース３の外面からスリット２３を通じてネジをナットに螺合することにより実現することができる。

スリット２３により係止部２２の移動範囲が制限される。これにより本体部１１の伸縮範囲が制限される。また、スリット２３は、ケース３の長手方向に、互いにずれた位置に配置される。これにより、ロープ２の太さに応じて、係止部２２をどのスリット２３内に配するかを変更することができる。

フック１４または１５を引っ張り始めてから制動開始までの時間を無くすべく、ロープ２と制動装置１の本体部１１との間隙は略無いことが好ましい。第４の実施形態に係る制動装置１によれば、係止部２２を設けるスリット２３を変更することにより、ロープ２と制動装置１の本体部１１との間隙を無くすように、本体部１１を調整することができる。

＜第４の実施形態＞
図５は、本発明の第４の実施形態に係る制動装置１の例を示す図である。第４の実施形態に係る制動装置１では、ケース３に代えて複数の棒状の保護材４を本体部１１の周囲に配している。図５に示すように、本体部１１の上端部１２および下端部１３にはそれぞれ、保護材４の数と同数のリング４１および４２が設けられ、リング４１および４２の中を通るように保護材４が配される。保護材４の両端部４３は球状であり、リング４１および４２から保護材４が抜けないように、両端部４３の球の直径は、リング４１および４２の内径よりも大きくすることができる。

図４の実施形態に係る制動装置１においても、本体部１１の周囲に保護材４を配しているため、第２および第３の実施形態に係る制動装置１と同様に、ユーザが制動装置１を握ってしまった場合にも、本体部１１の伸縮が妨げられず、またユーザの手が挟まって怪我をする危険性を低減することができる。

＜第５の実施形態＞
図６は、本発明の第５の実施形態に係る制動装置１を説明する図である。第５の実施形態に係る制動装置１において、本体部１１’は、ばねではなく、複数の板材５１を断面四角形の筒状に構成したものである。

板材５１は、筒状の本体部１１’の外側に凸状となるように湾曲してよい。すなわち、本体部１１の断面形状が円に近づくように板材５１を湾曲させることができる。

複数の板材５１間には連結部５２が設けられる。第５の実施形態において、連結部５２は、円盤状の部材である。図７は、板材５１と連結部５２とが連結している状態を説明する図である。連結部５２には、４つの貫通孔が設けられ、板材５１の端部にも貫通孔が設けられ、連結部５２の貫通孔と板材５１の貫通孔とを通るピン５３により、連結部５２と板材５１とがピン５３を中心に回動可能に接続される。

上記のように４つの板材５１と接続した連結部５２を、本体部１１’が断面四角形の筒状となるように配置する。連結部５２に接続された板材５２の開放端は他の連結部５２と接続される。また、図６に示すように、全ての板材５１（本体部１１’の下端に配されるものを除く。）は、本体部１１’の長手方向（矢印ＤＮと平行な方向）に対して、角度をつけて配置する。これにより、矢印ＤＮ方向（または矢印ＤＮと逆方向）の張力が本体部１１’にかかった場合に、上側および下側の２組の板材５１のペアのそれぞれの間の角度が小さくなり、本体部１１’全体の長手方向の長さが長くなるとともに、内径が小さくなる。

図６（ａ）は、フック１５に張力がかかっていない状態を示す図であり、図６（ｂ）は、フック１５に張力がかかっている状態を示す図である。同図に示すように、本体部１１’に矢印ＤＮの力がかかると、長手方向の長さがＬ１であった本体部１１’は、長さＬ２まで伸長し、本体部１１’の内部方向への応力が生じる。このために、ピン５３による板材５１と連結部５２との接続部分では、板材５１と連結部５２との間に間隙（遊び）を設けてよい。本体部１１’が伸長し内部方向への応力が生じることにより、本体部１１’とロープ２との間に摩擦が発生し、ロープ２が制動される。

＜第６の実施形態＞
図８は、本発明の第６の実施形態に係る制動装置１を説明する図である。第６の実施形態に係る制動装置１の本体部１１’は、第５の実施形態の本体部１１’と同様の構成であるが、筒状の本体部１１’の断面が八角形となっている。第６の実施形態に係る制動装置１についても、第５の実施形態と同様に、全ての板材５１（本体部１１’の下端に配されるものを除く。）は、本体部１１’の長手方向（矢印ＤＮと平行な方向）に対して、角度をつけて配置する。

本体部１１’に張力のかかっていない図８（ａ）に示す状態において、矢印ＤＮ方向への張力がかかると、本体部１１’は、図８（ｂ）に示す状態になり、本体部１１’の内部向けの応力が発生する。第６の実施形態では、本体部１１’は断面八角形の筒状になっているため、内部向けの応力が発生した場合に、第５の実施形態の制動装置１の場合に比べて、ロープ２に対して圧接する個所が増える。したがって、より容易かつ確実に摩擦を発生させることができる。

＜第７の実施形態＞
図９は、本発明の第７の実施形態に係る制動装置１を説明する図である。第７の実施形態では、第６の実施形態の本体部１１’をケース３’の内部に配したものである。ケース３’の内部に本体部１１’を配することにより、必要以上に本体部１１’の径が大きくなることを防ぎ、フック１５を矢印ＤＮの方向に引いた場合に、本体部１１’がロープ２（不図示）に応力を与えて摩擦を発生させるまでの時間を短くすることが可能となる。

また、図９では、靴などの着用具５に対して留め具５１により制動装置１を連結した例を示している。このようにユーザが着用するものに制動装置１を固定することで、制動装置１をアッセンダーとして機能させることが容易となる。

＜変形例＞
以上説明したように、本実施形態の制動装置１は、上下（長手）方向への張力がかかると、本体部１１、１１’は内径が縮まり、本体部１１、１１’の内部とロープ２とが圧接し、ロープ２に対して内部向けの応力が発生する。これにより、本体部１１、１１’とロープ２との間に摩擦が生じてロープ２を停止させることができる。本実施形態の制動装置１によれば、ロープ２の周囲から内部方向に向けて略均等に本体部１１、１１’を圧接させることができる。したがって、従来のようにロープを２方向から挟持する場合に比べ、ロープ２の外皮に対する局所的な応力の発生を低減させることができる。

また、第１ないし第４の実施形態に係る制動装置１では、本体部１１は、ばねでできてきる。したがって、上下（長手）方向への張力を緩めるだけで、本体部１１は収縮し、内径が広がり、ロープ２が本体部１１内部を運動可能とすることができる。よって、ユーザはロープ２の制動を容易に行うことができる。

また、第５および第６の実施形態に係る制動装置１では、板材５１を連結部５２と回動可能に連結させて網状に配置することで、多角形の筒状の本体部１１’を構成している。したがって、第１ないし第４の実施形態に係る本体部１１のように収縮力は発生しないものの、上下（長手）方向への張力を緩めるだけで、全周において内部向けの応力が解消させるため、即座に本体部１１’の内部においてロープ２が運動可能となる。したがって、ロープ２の制動をやはり容易に行うことができる。

以上、本実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。

たとえば、第１ないし第４の実施形態において、本体部１１はばねであるものと説明したが、両端を逆方向に引いた場合に径が小さくなるように変形可能なものであれば、本体部１１が弾性を有しなくてもよい。

また、本体部１１にばねを採用する場合、引張ばねであれば、線材の形状やバネ係数その他の要素については任意のものを選択することができる。たとえば、線材の断面を四角形とした角バネとしてもよいし、線材の断面を円形ではなく楕円形とすることもできる。また、本体部１１に圧縮ばねを採用することも可能である。

また、本実施形態では、本体部１１を貫通させたロープ２は下方に延在することを想定していたが、本体部１１（好適には本体部１１の外部のカバーのケース３または保護材４）の下端部１３付近に滑車を配し、ロープ２の延在方向を変化させてもよい。これにより、ロープ２を容易に引き上げることが可能となり、スラックテンディングをスムーズに行うことができる。

また、上記の説明では、第５および第６の実施形態において、制動装置１の本体部１１’を断面が四角形または八角形の筒状となるように構成するものとしたが、これに限らず、断面が多角形の筒状になるように構成すればよい。ただし、断面が三角形の筒状とすると、三角形が安定的な形状であることから、応力を内部向けに効率的に発生させることができないので、断面三角形の形状は採用しないのが好適である。また、断面が３の倍数の多角形の形状を採用した場合、図６および図８のそれぞれに示す第５および第６の実施形態に係る制動装置１のように、全ての板材５１を本体部１１’の長手方向（矢印ＤＮと平行な方向）に対して角度をつけて配置することができず、長手方向に直交して２つの連結部５２を横架する板材５１が存在してしまい、この横架板材５１が存在することにより、内部向けの応力が不調になってしまう。したがって、断面が３の倍数の多角形の形状は採用しないのが好適である。

また、第５および第６の実施形態では、板材５１は板状の部材であることを想定したが、棒状の部材を採用するようにしてもよい。また、板材５１は本体部１１’の外側に凸部を設けるように湾曲していてもよいし、平面状であってもよい。ただし、板材５１を湾曲させることにより、とくに湾曲した板材５１を、本体部１１’の断面が略円形となるように構成した場合には、本体部１１’に張力がかかった後張力がなくなった場合に、湾曲した板材５１と連結部５２との間に反発力が生じ、本体部１１’から外向きの応力が発生することになるので、迅速に本体部１１’とロープ２との間の摩擦を解消することが可能となる。

１制動装置
２ロープ
３ケース
４保護材
９従来の制動装置
１１本体部
１１’ 本体部
１２上端部
１３下端部
１４フック
１５フック
１６間隙
２１係止部
２２係止部
２３スリット
４１リング
４２リング
４３端部
９１本体
９２揺動部
９３軸
９４孔
９５端部
９６内壁
９７溝

Claims

ロープの周囲を囲う摩擦部材と、
前記摩擦部材に前記ロープの長手方向の張力を与えるためのフックと、を備え、
前記摩擦部材は、前記張力が与えられた場合に、前記ロープに圧接するように付勢され、
前記摩擦部材の第一および第二端部にはそれぞれリングが設けられ、
前記第一端部の前記リングと前記第二端部の前記リングとを貫通する棒状部材をさらに備えること、
を特徴とする制動装置。
ロープの周囲を囲う摩擦部材と、
前記摩擦部材に前記ロープの長手方向の張力を与えるためのフックと、を備え、
前記摩擦部材は、前記張力が与えられた場合に、前記ロープに圧接するように付勢され、板状部材を結合部材により筒状に連結して構成されること、
を特徴とする制動装置。
請求項１または請求項２に記載の制動装置であって、
前記摩擦部材はばねであること、
を特徴とする制動装置。
請求項１または請求項２に記載の制動装置であって、
前記摩擦部材を収容するカバーをさらに備え、
前記摩擦部材の第一端部は前記カバーに固定され、
第１の前記フックが前記カバーに配され、
第２の前記フックが前記摩擦部材の第二端部に配されること、
を特徴とする制動装置。
請求項１または請求項２に記載の制動装置であって、
前記摩擦部材は、断面が四角形または八角形の筒状に構成されること、
を特徴とする制動装置。
請求項１または請求項２に記載の制動装置であって、
前記摩擦部材を収容するカバーをさらに備えること、
を特徴とする制動装置。