(57)【要約】      （修正有）【課題】長さ１０ｍ程度の安全ロープの強度試験が可能な引張りストロークの長い引張り強度試験機を提供する。【解決手段】供試体ロープ１の一端は、把持金具１０を経てロードセル１１に連結され、更に、床に固定された土台２３と堅固に接続された直立架台２２に連結されている。供試体ロープ１の他端は、把持金具１０を経た後、滑車１４と巻取りドラム１６から伸びるワイヤロープ１５で構成された倍力装置に連結されている。巻取りドラム１６は、減速機構を介して電動モーター１７と連結されており、電動モーター１７は、回転速度制御装置１８から電力を受けるとともに回転数を制御されている。巻取りドラム１６と電動モーター１７は床に固定された土台２３に堅固に設置されており、他端である直立架台２２との間の距離一定を保っている。ロードセルで検知された張力は、データー変換装置を経てパソコンに送られ、リアルタイムの張力として表示される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺な供試体用の引張り強度試験機であって、張力の測定できるロードセルまたは同種の機能を有する機器と、供試体と、ワイヤーロープまたは同等の機能を有する線状体と、電動モーターまたは同等の機能を有する装置の動力でワイヤーロープまたは同等の機能を有する線状体に張力を発生させる装置と、ワイヤーロープまたは同等の機能を有する線状体を巻き取る装置または同等の機能を有する装置とを直列に連結し、張力を発生させるために固定する終端とその対極となる前記張力を発生させる装置とが堅固な地上に固定、または支持梁で一体となっている架台に固定されていることを特徴とする引張り強度試験機。
【請求項２】
請求項１に示した引張り強度試験機で、ワイヤーロープまたは同等の機能を有する線状体部分を、ワイヤーロープまたは同等の機能を有する線状体と１個以上の滑車を組み合わせた倍力装置としたことを特徴とする引張り強度試験機。
【請求項３】
請求項１に示す引張り強度試験機の張力を発生させる装置として、ワイヤーロープまたは同等の機能を有する線状体に張力を発生させるドラムまたは同等の機能を有する装置と一対となったワイヤーロープまたは同等の機能を有する線状体を巻き取るドラムまたは同等の機能を有する装置、あるいはワイヤーロープまたは同等の機能を有する線状体を巻き取りながら張力を発生させるドラムまたは同等の機能を有する装置を有し、張力を発生させるドラムまたは同等の機能を有する装置はインバーター等の回転速度制御機能を有する装置と一対となる電動モーターまたは回転速度制御可能な同等の機能を有する装置と機械的に連結した機構を備えていることを特徴とする引張り強度試験機。
【請求項４】
請求項１に示した引張り強度試験機において、供試体把持金具およびワイヤーロープまたは同等の機能を有する線状体と滑車を組み合わせた装置が、供試体に荷重を載荷時および供試体をセットするための移動時の円滑な移動とワイヤーロープまたは同等の機能を有する線状体と滑車を組み合わせた装置が捩れるのを防止することを確保するためのレールまたは同等の機能を有する装置を備えていることを特徴とする引張り強度試験機。
【請求項５】
請求項１に示した引張り強度試験機において、供試体に荷重を載荷中は抵抗が無く、供試体が破断した際には供試体把持金具およびワイヤーロープまたは同等の機能を有する線状体と滑車を組み合わせた装置が供試体破断の反動で逸走開始時に瞬時にその位置で停止するような装置を備えたことを特徴とする引張り強度試験機。
【請求項６】
請求項１に示した引張り強度試験機において、供試体が破断した後、供試体把持金具およびワイヤーロープまたは同等の機能を有する線状体と滑車を組み合わせた装置を、無張力状態の供試体をロードセルとの間にセットできる位置まで容易に引戻せる装置を備えていることを特徴とする引張り強度試験機
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、安全ロープなどの長尺供試体の引張り強度試験に必要な長い引張りストロークを具備する引張り強度試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】  高所作業時の墜落防止に用いられている各種安全ロープのなかには、全長７ｍに及ぶロープがあり、これの運用中の品質管理では残存強度を確認するための長ストロークの引張試験が必要である。つまり、７ｍの合成繊維製安全ロープは破断までに全長の５０％程度、すなわち３ｍ以上伸びるため、引張りストロークは１０ｍ以上必要となる。【０００３】  一方、一般的な市販の万能引張り強度試験機の引張りストロークは長くても２〜３ｍであり、試料としてのロープは１〜２ｍ程度の長さに切断しサンプリングする必要があった。こうして製作された試料では、安全ロープ全長の中の最弱点部が内在するかどうか、すなわち試験対象なった安全ロープ全体の強度を的確に把握できるかどうか確証が持てない状況であった。【０００４】  また、比較的に引張りストロークを長く確保できそうな紐状材用の引張り強度試験機の例が［特許（公開実用新案）文献１］で提供されているが、装置全体の強度設計、破断時の安全設計などを考慮すると巨大な設備となり、目標としている安全ロープの強度試験には適用困難な状況であった。
【先行技術文献】
【０００５】
【特許（公開実用新案）文献１】
実用新案出願公開  昭６３−６０９３９引張強度試験装置
【発明の概要】
【０００６】  本発明は、合成繊維製安全ロープを長尺のまま試験できる引張り強度試験機に関するものである。なお、本発明は安全ロープの引張り強度試験に限定するものではなく、供試体に適した把持用具が有れば様々な材質の長尺な試料、並びに、長尺かつ伸びの大きい試料に適用できる。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  これまでの引張り強度試験機の引張りストロークは長くても２〜３ｍであり長尺の試料の試験は実施できなかったので、ロープ等の長尺の試料を試験する場合、試験機のストローク内で破断するように破断までの伸びを考慮した試料長さに切断しサンプリングする必要が有った。【０００８】  単純に安全ロープに張力が載荷された場合、安全ロープはその長さ方向の最も弱い部位で破断するので、長さ方向に均一に劣化しているとは限らない運用途中の安全ロープではより弱体化している部位をサンプリング範囲に含むように切り出し区間を選定していたが、最弱体部位を見逃す危険性も排除できなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明では、張力を載荷する装置の一部にワイヤーロープまたは同等の機能を有する線状体（以下、ワイヤーロープ等という）を採用し、引張りストロークを自由な長さに設計できる引張り強度試験機を提供した。【００１０】  請求項１では、本発明の主題である引張り強度試験機の載荷装置の一部にワイヤーロープ等を採用し、このワイヤーロープ等に張力を発生させる装置の全体像を提供している。
すなわち、所定の間隔を持って配置され堅固に固定された土台または支持梁で一体化された架台の間に、ワイヤーロープ等を採用した張力載荷装置と供試体と張力を検出するセンサーを直列に連結する。張力載荷装置には、ワイヤーロープ等に張力を発生させるドラムまたは同等の機能を有する装置と、ワイヤーロープ等を巻き取るドラムまたは同等の機能を有する装置が必要であり、この２個のドラム等の機能は２個のドラムで構成しても１個のドラムで実現してもよい。【００１１】  本発明では、ワイヤーロープ等はドラムに巻き取れることから、従来の油圧式やネジ式に比べてコンパクトな専有面積の引張り強度試験機が設計できる。
油圧式やネジ式では引張りストロークと同長以上の油圧ピストンや載荷ロッドが必要で、これらの自重たわみや設置スペースを考えると巨大な装置となり、スペースやコスト面で問題が多い。
また、一般に強度試験機は両端が支持梁などで一体となっている堅固に作られた架台で構成されているが、本発明では両端が支持梁などで一体となる構造は必要とせず、引張りストロークが極端に長くなった場合には堅固な床や地面に試験機の両端を固定すれば良い。【００１２】  ワイヤーロープ等は、ワイヤーロープに限らず、高強度な繊維ロープや繊維製ベルトなどでも良いが、載荷荷重における伸びは一定限度以下に抑える必要がある。【００１３】  請求項２では張力載荷装置にワイヤーロープ等を採用したことにより可能となった、簡易な倍力装置の使用を提供している。
ワイヤーロープ等を使用した作業において滑車を利用した倍力装置は日常的に利用されているが、引張り強度試験機への利用は他に類を見ない。倍力装置は、滑車の数やワイヤーロープ等の組み合わせにより、２倍、３倍など各種の設計が可能である。【００１４】  請求項３では、ワイヤーロープ等に張力を発生させる装置として、回転速度制御機能を装備した電動モーター等の動力装置とワイヤーロープ等を巻いてワイヤーロープ等に張力を発生させるドラム等の装置を提供している。
１個のドラム等で張力を与えながら巻き取っても良いし、１個のドラム等で張力を発生させ別の１個のドラム等に巻き取っても良い。更にドラム以外の装置でワイヤーロープ等を規則正しくコンパクトに整理しても良い。【００１５】  請求項４では、ワイヤーロープ等で張力を与える装置の欠点として、無張力または低張力時はワイヤーロープ等と供試体の把持金具が地上または架台上に落下してしまい、あるいはワイヤーロープが捩れてしまうなど作業が煩わしくなることがある。このため、捩れ防止と前後への移動の円滑化を実現できるレール等の装置を提供している。【００１６】  請求項５では、ワイヤーロープ等で張力を与える装置の欠点として、供試体のロープ等の破断時に、張力のかかっていた荷重載荷用のワイヤーロープ等が供試体破断の反動でドラム等に向かって逸走することが明らかで、場合によっては荷重載荷装置に損傷を与えることとなるため、逸走直後にワイヤーロープ等を把持して停止させる装置を提供している。この装置が請求項１〜４に示す装置と一体になることで、安全な引張り強度試験機が完成する。【００１７】  請求項６では、本試験機を更に使い易くするため、供試体ロープ破断時に供試体ロープの伸び長さ分離れてしまった供試体把持金具の間隔を、無張力の供試体ロープがセットできる位置まで引き戻すための装置を提供している。
【発明の効果】
【００１８】  本発明によれば、長尺かつ伸びの大きい線状体、すなわち合成繊維製ロープ等を対象とした引張りストロークの大きな引張り強度試験が可能となる。
高所作業に使用している安全ロープ等は部分的な劣化や傷で、強度の弱点部になっている場合そこで破断するため引張り強度試験では弱点部が供試体に含まれることが必要であり、本発明の試験機ではそれが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】合成繊維製ロープの引張り強度試験装置の基本システム構成例を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２０】  図１において、供試体ロープ１の一端は、把持金具１０を経てロードセル１１に連結され、更に、床に固定された土台２３と堅固に接続された直立架台２２に連結されている。
ロードセルで検知された張力は、データー変換装置を経てパソコンに送られ、リアルタイムの張力として表示し、データとして保管される。【００２１】  一方、供試体ロープの他端は、把持金具１０を経た後、滑車１４と巻取りドラム１６から伸びるワイヤロープ１５で構成された倍力装置に連結されている。
倍力装置は、動滑車１個と固定滑車１個で構成される３倍力方式で、ワイヤーロープを使う作業では広く一般に利用されている方式であるが、引張り強度試験機としての採用は類を見ない。【００２２】  把持金具と倍力装置は、無張力時に地上に落下したりワイヤーロープが捩れてしまうことがあるので、直上に張り渡した把持金具支持ワイヤーに装着した横行滑車に接続された吊下げワイヤーに連結され、所定の地上高を保持するとともに試験機内の円滑移動を実現している。【００２３】  巻取りドラム１６は、減速機構を介して機械的に電動モーター１７と連結されており、電動モーター１７は、回転速度制御装置１８から電力を受けるとともに回転数を制御されている。巻取りドラム１６と電動モーター１７は床に固定された土台２３に堅固に設置されており、他端である直立架台２２との間の距離一定を保っている。なお、予防的に土台２３同士の間に鉄骨等で支持梁を設けて両架台を一体のものにしてもよい。【００２４】  また、供試ロープの破断試験を実施すると、破断にともない張力を解放された把持金具１０と倍力装置の動滑車１４は破断の反動で巻取りドラム１６の方向へ逸走してしまうので、把持金具引戻しワイヤー１９を介して接続されている把持金具逸走防止装置２１が逸走開始直後に動作して、把持金具１０等をその位置に固定する。
把持金具逸走防止装置は、試験荷重載荷時のゆっくりした動きではほとんど抵抗を示さないので、引張り強度試験には何らの影響を及ぼさない。【００２５】  以上で強度試験は可能であるが、無張力の供試体をセットするには把持金具１０の間隔を縮める必要が有り、［図１］では把持金具逸走防止装置のワイヤー１９を巻き付けた把持金具引戻しドラムを人力で回転させることで容易に把持金具１０と動滑車１４を引戻している。
【符号の説明】
【００２６】１    供試体ロープ
１０  把持金具
１１  ロードセル
１２  データ変換装置
１３  データ表示／格納装置（パソコン）
１４  滑車
１５  ワイヤーロープ
１６  引張り／巻取りドラム
１７  電動モーター
１８  電動モーター制御装置
１９  把持金具引戻しワイヤー
２０  把持金具引戻しドラム
２１  把持金具逸走防止装置
２２  直立架台
２３  土台
３０  把持金具支持ワイヤー
３１  横行滑車
３２  吊下げワイヤー
【図１】
2014044184.tif 000003