(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
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。
【0011】
[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、
を特徴とし、
かつ、前記摩擦部材は、前記ロープの長手方向に伸縮可能な部材であ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、
前記摩擦部材は樹脂であること、
を特徴とする制動装置。
[項目3]
項目1に記載の制動装置であって、
前記摩擦部材は金属であること、
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、
前記摩擦部材は金属及び樹脂からなること、
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6]
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
<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の内径がちぢまり広がり、摩擦が減じるため、適切な摺動を発生さながら、本体部101の下降が始まる。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が摺動可能となる。これを利用してユーザは上昇することが可能となる。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
<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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
<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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
<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。
【0029】
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。
【0030】
<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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
<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。
【0036】
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。
【0037】
<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。
【0038】
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。
【0039】
<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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
<第8の実施形態>
図11は、第8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が、アッセンダーとして使用することも可能である。第8の実施形態に係る制動装置1は、本体部101を備え、本体部101は、伸縮自在な部材、例えば、樹脂、金属または樹脂と金属とを混合させたもの(例えば、50対50の比率により混合されるもの)により構成される。また、本体部101は、例えば、3Dプリンタにより一体に成型されることも可能である。本体部101の内径は、内部にロープ(図示せず)を通すことができる大きさに設定され、本体部101の内面がロープの外皮に当接しつつもロープが摺動可能な大きさであることが好適である。本体部101の下端部103にはフック104が設けられ、フック104を、例えば、ハーネスを介して身体と連結し、下降時に上端部102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101の内径が広がり、ロープと本体部101との間の摩擦が減じるため、適切な摺動を発生さながら、本体部101の下降が始まる。ユーザはたとえばフック104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104または下端部103を矢印UPの方向に持ち上げたりした場合には、本体部101の内径が広がりロープが摺動可能となる。これを利用してユーザは上昇することが可能となる。
【0049】
本実施形態の制動装置1では、ロープに対して本体部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方向からロープを挟持するような構成に比べて、ロープに対して局所的にかかる力を減らす(ロープの外周にかかる力を分散する)ことができるので、ロープのとくに外皮に対する摩耗及び裂傷の危険性を低減することができる。制動装置は外皮に当接することで摩擦力を発生させ張力をロープに伝えるため、外皮に対する傷を減らすことで、ロープの張力低下を防ぎ、寿命を長くすることができる。
【0050】
さらに、本実施形態の制動装置1では、本体部を3Dプリンタにより一体として成型することもできるので、パーツを組み立てる場合に比べて、部品数を少なくすることができるので、組立時における品質のばらつきを少なくすることができ、製造工数を削減することができる。3Dプリンタでの成型を可能とすることを加味し、本体101の材料は、例えば、ABS樹脂、ポリエステル等耐熱性に優れたものであることが好ましい。また、本体部101の材料を樹脂とする場合、ロープとの摺動を発生させるために、例えば、粉末状の成分を混入させることもできる。
【0051】
また、本体部101の材料を金属とする場合は、柔軟性のあるワイヤー状の部材であることが好ましい。その他、本体部101として、ナイロン、ポリエステル、テクノ―ラ/ポリエステル混紡、ケブラー/ポリエステル混紡等の繊維で形成された複数本の細いロープを編み込んだものを利用してもよい。例えば、上端部102、下端部103、フック104を樹脂または金属で構成し、本体部101を上記のような複数のロープで構成することもできる。これにより、例えば、上端部102、下端部103に複数のロープの貫通穴を設け、ロープを結び付けて固定することができる。
【0052】
さらに、本制動装置をウィンチのバックアップ装置として用いることもできる。本実施形態の制動装置1は、その構成上適用可能な範囲で、第1の実施形態と同様に、例えば、第2の実施形態等他の実施形態に適用可能である。
【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、ロープの長手方向に伸縮可能な部材であり、たとえば、樹脂、金属である。