(57)【要約】      （修正有）【課題】落下時に作用する短時間の落下エネルギーを十分に吸収することができる衝撃荷重緩和ロープを提供する。【解決手段】複数本のストランド１１ａの編み込みまたは撚り込みによって形成されたロープ本体である内層１１と、内層１１を被覆する外層１２とを備え、内層１１及び外層１２より伸度が低く、引張荷重がかかって内層１１及び外層１２が伸長している間に、所定値以上の引張荷重が加えられると切断されるテンション部材１３が内層１１と外層１２の間に配されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本のストランドの編み込みまたは撚り込みによって形成されたロープ本体である内層及び前記内層を被覆する外層を備え、かつ、前記内層及び前記外層よりも伸度が低く、引張荷重が作用して前記内層及び前記外層が伸長する間に所定値以上の引張荷重で切断されるテンション部材が、前記内層と前記外層の間に配されている
ことを特徴とする衝撃荷重緩和ロープ。
【請求項２】
前記テンション部材が樹脂でコーティングされていることを特徴とする請求項１記載の衝撃荷重緩和ロープ。
【請求項３】
前記テンション部材が、前記内層又は前記外層の少なくとも一方と接着されていることを特徴とする請求項１記載の衝撃荷重緩和ロープ。
【請求項４】
伸度が異なる複数本のテンション部材が前記内層と前記外層の間に配されていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の衝撃荷重緩和ロープ。
【請求項５】
前記各テンション部材を構成している原糸の本数が異なっていることを特徴とする請求項４に記載の衝撃荷重緩和ロープ。
【請求項６】
前記各テンション部材を構成している原糸の編み方又は撚り方が異なっていることを特徴とする請求項４に記載の衝撃荷重緩和ロープ。
【請求項７】
前記各テンション部材を構成している原糸の材質が異なっていることを特徴とする請求項４に記載の衝撃荷重緩和ロープ。
【請求項８】
内層を形成している複数本のストランドの全部又は一部あるいは芯材の全部又は一部に、他のストランドより伸度が低いテンション部材が用いられていることを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の衝撃荷重緩和ロープ。
【請求項９】
内層を形成している複数本のストランドの全部または一部の原糸あるいは芯材の全部または一部の原糸に、他のストランドより伸度が低いテンション部材が用いられていることを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の衝撃荷重緩和ロープ。
【請求項１０】
複数本のストランドの編み込み又は撚り込みによって形成されたロープ本体である内層と、前記内層を被覆する外層とを備え、
前記内層及び前記外層より伸度が低く、引張荷重が作用して内層及び外層が伸長する間に、所定値以上の引張荷重が加えられると切断されるテンション部材が前記内層と前記外層の間に配されている衝撃荷重緩和ロープと、
前記衝撃荷重緩和ロープの一端を作業者が着用している安全帯と連結する第１の連結部材と、
前記衝撃荷重緩和ロープの他端を作業場における落下防止用の支持部と連結する第２の連結部材と
を備えたランヤード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高所作業者が装着する安全帯と構造物等を接続するために設けられるランヤードと、そのランヤードのロープに用いる衝撃荷重緩和ロープとに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、高所作業者は、万一の落下に備えて、安全帯を装着している。
この安全帯は、ロープ又はストラップの先端にフック（あるいは、カラビナ）が接続されているランヤードを備えている。
作業者は、前記ランヤードのフック等を親綱や堅固な構造物等に掛止し、作業者の身体に巻きつけられる安全帯を、ランヤードを介して構造物等と連結することで、万一、足を踏み外した場合等の墜落を防止する。
【０００３】
ところで、前記ランヤードに用いられているロープの材質は、一般的には合成繊維であり、その構成の違いにより、３本のストランドが撚られている三つ打ちロープ、８本のストランドが編み込まれている八つ打ちロープ、または複数のストランドが外層で被覆されているダブルブレードロープなどがある。
これらのランヤードに用いられているロープは、落下時にロープ自体が伸長して衝撃荷重を吸収、緩和するが、前記三つ打ちロープは、キンクが生じ易いため、その取り扱いに注意を要する。ここで、「キンク」とは、ロープが捻れて型くずれが起きる現象であり、キンクの発生は、ロープの強度が低下する原因となる。
【０００４】
前記八つ打ちロープは、三つ打ちロープと比べて柔らかくキンクが起こり難いが、編み方が緩いので、例えば、突起物などに引っ掛かったりすると、容易にストランドが突出することがある。
前記ダブルブレードロープは、複数のストランドが外層で被覆されているため、キンクの発生やストランドの突出がなく取り扱いが容易であり、かつ、耐候性も良好である。
また、前記三つ打ちロープや八つ打ちロープは、その端末加工として、熟練者により手作業で行われる「さつま編み込み」と呼ばれる加工が必要であるが、ダブルブレードロープは、自動ミシンによる縫製加工が可能であり、端末加工性も良好である。
しかしながら、ダブルブレードロープは、三つ打ちロープや八つ打ちロープと比べて、伸びが少ないので、落下して宙吊りになった際に安全帯の装着者が受ける衝撃荷重が大きくなる問題がある。
【０００５】
一方、ランヤードが接続される安全帯には、胴ベルト型とハーネス型があり、ハーネス型の安全帯は、胴ベルト型の安全帯と比べて、落下時の衝撃荷重が分散されるので、作業者の身体に与える損傷を低減できる特長がある。
また、ハーネス型の安全帯を装着している作業者は、宙吊り状態から救助されるまでの間、安定した姿勢を保つことができるという特長もある。
このような理由から、最近は胴ベルト型よりもハーネス型の安全帯の方が多く使用されるようになってきているが、これは落下時の衝撃荷重が分散される一方で、衝撃荷重は、胴ベルト型の安全帯より大きくなることがある。
即ち、落下時における作業者の落下距離は、ランヤードの先端のフックが構造物等に掛止されている位置と、ランヤードの基端における作業者との接続位置との高さの差に影響されるが、胴ベルト型の安全帯の場合、作業者との接続位置が人体腰部になるのに対して、ハーネス型の安全帯の場合、作業者との接続位置が人体背中部となるため、胴ベルト型の安全帯より接続位置が高い。このため、構造物等に対する掛止位置が同じであれば、胴ベルト型の安全帯よりも、ハーネス型の安全帯の方が作業者の落下距離が長くなり、落下時の衝撃荷重が大きくなる。
【０００６】
したがって、ハーネス型の安全帯に用いられるランヤードは、胴ベルト型の安全帯に用いられるランヤードより衝撃吸収性能が優れていることが要求される。
そのため、ハーネス型の安全帯に用いられるランヤードとして、ショックアブソーバを備えているランヤードが開発されている。
因みに、ハーネス型の安全帯に用いられるランヤードのロープとして、ダブルブレードロープを使用するとき、そのランヤードがショックアブソーバを備えていなければ、落下時の最大衝撃荷重が大きくなり、「安全帯の規格」に定められている値（落下衝撃荷重８ｋＮ以下）をクリアできないことが知られている。
【０００７】
ここで、ショックアブソーバとしては、例えば、繊維ベルトを長さ方向に折り畳んで、その重合部を多条に縫合しておき、落下時に衝撃荷重が加わると、その縫合糸を破断させて衝撃荷重を緩和するタイプのほか、繊維ベルトの製織時に、予め強度の弱い糸を織り込んでおき、落下時に衝撃荷重が加わると、強度の弱い糸を破断させて前記衝撃荷重を吸収、緩和するタイプなどがある。
しかし、何れのタイプのショックアブソーバでも、ランヤード用のロープと別体であり、かつ、相当の厚みを有しているため、安全帯を装着した際に腰まわりの障害物となることがある。また、ショックアブソーバが揺動して、煩わしさが生じることもある。
さらに、縫合糸や予め織り込んだ糸を切断させるものであるため、落下距離が大きくなり、地面等に激突する恐れもある。
【０００８】
一方、ランヤードのロープにおいて、衝撃荷重緩和機能を備えているロープとして、以下の特許文献１，２及び３に開示されているものがある。
特許文献１に開示されているランヤードのロープは、該ロープの中心部である芯ヤーンが低伸度糸で構成され、その芯ヤーンの外側にある中間層が高伸度糸で、その中間層を被覆している皮層がやはり高強力糸で構成されている。
これにより、大きな荷重がランヤードのロープに加わったときに、芯ヤーンのみが切断されて、落下エネルギーが吸収される。
ただし、ロープの伸度は、ストランドを形成する糸自体の伸びや、ストランドの撚り方（ロープの長さ方向に対するストランドの角度が大きい撚りロープの方が高伸度になる）などにより決まるが、このランヤードでは、主に落下衝撃荷重を受け持つ中間層が撚りロープではない。
このため、このランヤードのロープでは、中間層が落下衝撃荷重を大きく吸収、緩和することができず、芯ヤーンの切断だけで落下エネルギーを吸収している。したがって、体重の重い作業員等が使用する場合には、落下衝撃荷重を十分に緩和できないことがある。
【０００９】
特許文献２に開示されているランヤードのロープは、三つ打ちロープからなる内層と、三つ打ちロープからなる外層とから構成されている。
このランヤードのロープでは、内層と外層における三つ打ちロープの材料を互いに異なるものとし、内層の伸度と外層の伸度を変えることで、内層と外層が同調して落下衝撃荷重を緩和するようにしている。
したがって、作業員の落下時には、内層と外層が伸びることで落下衝撃荷重が緩和（落下エネルギーが吸収）されるが、内層と外層が伸びることによる落下衝撃荷重の緩和は、ある程度、長い時間をかけて行われるものであり、ごく短時間で、落下エネルギーを吸収するものではない。
落下時に生じる落下衝撃荷重の作用時間は、０．３〜０．４秒程度の短時間であり、内層と外層が伸びることによる落下衝撃荷重の吸収だけでは十分ではないことがある。すなわち、ある程度、時間をかけてロープ自体が伸長することによって落下衝撃荷重の緩和が可能になるが、ごく短時間での衝撃吸収性能は低いということである。
【００１０】
なお、特許文献３には、内層の伸度と外層の伸度が異なる弾性繊維ロープが開示されているが、この弾性繊維ロープは、海洋観測や水中・水底探査などを行う際の補助ロープなどに適用されるものであり、ロープが太く重量がある。このため、作業者がこのような弾性繊維ロープを装着することは困難であり、ランヤードに適用可能なものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特公昭５２−１２３０４号公報（第２図）
【特許文献２】特開平８−３１１７８７号公報（段落番号［０００３］、図１）
【特許文献３】特開平８−２８４０７５号公報（段落番号［０００４］、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来のランヤードのロープは上記のように構成されているので、安全帯を装着した際に、障害物等になるショックアブソーバが実装されているランヤードより、衝撃荷重緩和機能を備えているロープを用いたランヤードの方が、作業員の作業性を高めることができる。しかし、芯ヤーンの切断だけで落下エネルギーを吸収するランヤードの場合（特許文献１）、十分に落下衝撃荷重を緩和することができず、例えば、落下時に大きな落下衝撃荷重が加わる体重の重い作業員等には適さない場合があるという課題があった。
また、内層と外層が伸びることで落下衝撃荷重を緩和するランヤードの場合（特許文献２）、落下時に作用する短時間の落下エネルギーを十分に吸収することができず、やはり、大きな落下衝撃荷重が加わる体重が多い作業員等には適さない場合があるという課題があった。
【００１３】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、落下時に、短時間に落下エネルギーを十分に吸収できる衝撃荷重緩和ロープを得ることを目的とする。
また、ロープ自体にショックアブソーバ機能を持たせ、落下時の最大衝撃荷重を緩和するロープ、及びそのロープを用いたランヤードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る衝撃荷重緩和ロープは、複数本のストランドの編み込み又は撚り込み(以下、編み込み等という)によって形成されたロープ本体である内層及び前記内層を被覆する外層を備え、かつ、前記内層及び前記外層よりも伸度が低く、引張荷重が作用して前記内層及び前記外層が伸長する間に所定値以上の引張荷重で切断されるテンション部材が、前記内層と前記外層の間に配されている。
かかる構成によれば、大きな引張荷重がこの衝撃荷重緩和ロープに加えられた場合、内層及び外層が伸長する間にテンション部材が伸長して切断されることで、内層及び外層の伸長速度が抑制される。したがって、これをランヤードに使用すればより多くの落下エネルギーが吸収可能となり、安全帯の装着者に作用する最大衝撃荷重が低減する効果がある。
【００１５】
本発明に係る衝撃荷重緩和ロープは、内層及び外層との摩擦力を高めるために、テンション部材が樹脂でコーティングされているようにしてもよい。
この構成によれば、大きな落下衝撃荷重が加えられた場合、テンション部材が長手方向の複数の箇所で切断されるようになり、吸収可能な落下エネルギーを高めることができ、最大衝撃荷重をより効果的に緩和することができる。
【００１６】
本発明に係る衝撃荷重緩和ロープは、内層及び外層との摩擦力を高めるために、テンション部材が、内層又は外層の少なくとも一方と接着されている構成としてもよい。
この構成によれば、大きな落下衝撃荷重が加えられた場合、同様に、テンション部材が長手方向の複数の箇所で切断されるようになり、吸収可能な落下エネルギーを高めることができ、最大衝撃荷重をより効果的に緩和することができる。
【００１７】
本発明に係る衝撃荷重緩和ロープは、複数本のテンション部材が内層と外層の間に配されているようにしてもよい。
この構成によれば、大きな落下衝撃荷重が加えられた場合、同様に、複数本のテンション部材が数箇所で切断されるため、吸収可能な落下エネルギーを高めることができる。
【００１８】
本発明に係る衝撃荷重緩和ロープでは、伸度の異なる複数本のテンション部材が内層と外層の間に配されているようにしてもよい。
この構成によれば、大きな落下衝撃荷重が加えられた場合、伸度が異なるテンション部材が、時間差をもって順番に切断されるようになるので、吸収可能な落下エネルギーを高めることができる。
【００１９】
本発明に係る衝撃荷重緩和ロープは、テンション部材を切断しやすくするために、各テンション部材を構成している原糸の本数が異なっているようにしてもよい。
この構成によれば、大きな落下衝撃荷重が加えられた場合、原糸の本数が少ないものから順番にテンション部材が切断されるので、吸収可能な落下エネルギーが高くなる。
【００２０】
本発明に係る衝撃荷重緩和ロープでは、各テンション部材を構成している原糸の撚り方が互いに異なるようにしてもよい。
この構成によれば、大きな落下衝撃荷重が加えられた場合、撚りの相違によって伸度が異なるテンション部材が、伸度の小さいものから順番に切断されるようになり、衝撃荷重の作用する時間を長くして最大衝撃荷重を低減することができる。
【００２１】
本発明に係る衝撃荷重緩和ロープは、各テンション部材を構成している原糸の材質が異なるようにしてもよい。
この構成によれば、材質の相違によって伸度が異なる複数本のテンション部材が内層と外層の間に介在しているので、大きな落下衝撃荷重が加えられた場合、伸度が小さいものから順番に切断されるようになり、吸収可能な落下エネルギーが高められる。
【００２２】
本発明に係る衝撃荷重緩和ロープは、内層を形成している複数本のストランドの全部又は一部あるいは芯材の全部又は一部に、他のストランドより伸度が低いテンション部材が用いられているようにしてもよい。
この構成によれば、衝撃荷重の作用する時間を長くして最大衝撃荷重を低減することができる。
【００２３】
本発明に係る衝撃荷重緩和ロープは、内層を形成している複数本のストランドの全部又は一部の原糸あるいは芯材の全部又は一部の原糸に、他のストランドより伸度が低いテンション部材が用いられているようにしてもよい。
この構成によれば、衝撃荷重の作用する時間を長くして最大衝撃荷重を低減することができる。
【００２４】
本発明に係るランヤードは、複数本のストランドの編み込み等によって形成されたロープ本体である内層及び前記内層を被覆する外層を備え、かつ、前記内層及び前記外層よりも伸度が低く、引張荷重が作用して前記内層及び前記外層が伸長する間に所定値以上の引張荷重で切断されるテンション部材が、前記内層と前記外層の間に配されている衝撃荷重緩和ロープと、衝撃荷重緩和ロープの一端を作業者が着用している安全帯と連結する第１の連結部材と、衝撃荷重緩和ロープの他端を作業場における落下防止用の支持部と連結する第２の連結部材とを備えるようにしたものである。
【発明の効果】
【００２５】
また、この発明によれば、テンション部材が内層と外層の間に配されているので、大きな落下衝撃荷重が加えられた場合、テンション部材が切断されることで外層と内層の伸長速度が抑制されるので、衝撃荷重がロープに作用する時間を長くして最大衝撃荷重を低減することができる。
また、この発明に係る衝撃荷重緩和ロープを用いたランヤードによれば、かかるロープ自体にショックアブソーバ機能があるため、製作に手間のかかるショックアブソーバを安全帯に設ける必要がない。そのため、安全帯の製造コストが安価になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施の形態１によるランヤードを示す側面図である。
【図２】この発明の実施の形態１による衝撃荷重緩和ロープを示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１による衝撃荷重緩和ロープの一部を示す側面図である。
【図４】２本のテンション部材が内層と外層の間に配されている衝撃荷重緩和ロープの断面図である。
【図５】４本のテンション部材が内層と外層の間に配されている衝撃荷重緩和ロープの断面図である。
【図６】内層と外層との間に４本のテンション部材が配されているとともに、内層を形成している複数本のストランドの一部として、テンション部材が用いられている衝撃荷重緩和ロープの断面図である。
【図７】内層と外層との間に４本のテンション部材が配されているとともに、内層を形成している芯材がテンション部材である衝撃荷重緩和ロープの断面図である。
【図８】内層と外層との間に４本のテンション部材が配されているとともに、内層を形成している複数本のストランドの一部として、テンション部材が用いられ、また芯材がテンション部材である衝撃荷重緩和ロープの断面図である。
【図９】衝撃荷重緩和ロープの荷重伸び曲線を示す説明図である。
【図１０】テンション部材が挿入されていない衝撃荷重緩和ロープに加えられる落下衝撃荷重を示す説明図である。
【図１１】テンション部材が内層と外層の間に挿入されている衝撃荷重緩和ロープに加えられる落下衝撃荷重を示す説明図である。
【図１２】テンション部材が長手方向の複数の箇所で切断された場合の衝撃荷重緩和ロープに加えられる落下衝撃荷重を示す説明図である。
【図１３】テンション部材が長手方向の複数の箇所で切断された場合の衝撃荷重緩和ロープに加えられる落下衝撃荷重を示す説明図である。
【図１４】テンション部材が長手方向の複数の箇所で切断された場合の衝撃荷重緩和ロープに加えられる落下衝撃荷重を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の衝撃荷重緩和ロープについて、図面を参照しながら、説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による衝撃荷重緩和ロープを示す側面図である。
図１において、衝撃荷重緩和ロープ１は、複数本のストランドの編み込み等によって形成されたロープ本体からなる内層と、前記内層を被覆する筒状の外層とを備えた、いわゆるダブルブレードロープであって、
前記内層及び外層より伸度が低く、引張荷重がかかって内層及び外層が伸長している間で、所定値以上の引張加重が加えられると切断されるテンション部材が前記内層と前記外層との間に配されているなどにより構成されている。
なお、前記ダブルブレードロープには、複数本のストランドが編み込まれ又は撚り合わせによって形成された内層と、その内層の外周に配され、複数本のストランドが編み込まれ又は撚り合わせによって形成された外層とからなるものを含む。
前記衝撃荷重緩和ロープ１の両端には、輪状部であるアイ部１ａ，１ｂが設けられており、それらは、例えば自動ミシンによって縫製加工されている。
【００２８】
詳述すると、図２はこの発明の実施の形態１による衝撃荷重緩和ロープを示す断面図であり、図３はこの発明の実施の形態１による衝撃荷重緩和ロープの一部を示す側面図である。なお、図３では、衝撃荷重緩和ロープ１の構成を分かり易くするために、図中、右側の部分において、衝撃荷重緩和ロープ１の外層を剥した状態で図示している。
図２及び図３において、衝撃荷重緩和ロープ１のロープ本体である内層１１は、複数本のストランド１１ａの編み込み（あるいは、撚り込み）によって形成されたロープであり、１６本のストランドが編み込まれている１６打ちロープの例を示している。
【００２９】
しかしながら、前記内層１１を構成するロープ本体は、ロープを構成する編み方や撚り方に特に限定はない。
したがって、内層１１は、例えば、３本のストランドを使用して撚合されている三つ打ちロープ,または、４本のストランドを使用し、中心の芯材の周りに撚り合わせている４つ打ちロープ,６本のストランドを使用し、中心の芯材の周りに撚り合わせている６つ打ちロープ,７本のストランドを使用して撚合されている７本撚りロープ,８本のストランドが編み込まれている八つ打ちロープ,１２本のストランドを使用して撚合されている１２打ちロープであってもよい。
また、ストランドを２本ずつ１組とし、これを４組使用して２×４打ちロープとしたものであってもよいし、ストランドを２本ずつ１組とし、これを６組使用して２×６打ちロープとしたものであってもよい。
【００３０】
前記ストランド１１ａは、その構成を説明すると、たとえば、高伸度繊維からなる原糸を集合したヤーンを多数本集めて束にし、その束を平行に引き揃えるか、あるいは長いリードで撚ることにより構成されている。
また、上記芯材とは芯テープまたは芯ストランドからなっていて、前記芯ストランドは例えば、ナイロン、ポリエステルなどから選択された汎用繊維原糸を集合したヤーンを多数本集めて束にし、その束を平行に引き揃えるか、あるいは長いリードで撚ることによりストランドを構成し、該ストランドを複数本撚り合わせることにより構成されている。
なお、芯ストランドは一本の芯ストランドであっても、複数本の芯ストランドであってもよい。
また、前記芯テープは合成樹脂を帯状に形成したものであるが、上記汎用繊維原糸を帯状に織製して形成したものであってもよい。
【００３１】
前記内層１１は落下衝撃荷重が加えられたときに、伸びによって衝撃を吸収させるため、前記ストランド１１ａのヤーンの原糸は、伸びによって落下エネルギーの吸収が可能な高伸度繊維が用いられる。
かかる高伸度繊維は、この実施の形態１では、内層１１を形成するストランド１１ａのヤーンの原糸の破断伸度としては、通常、例えば３０％〜４０％の範囲が好ましい。
内層１１については、この範囲に相当する原糸を適宜選択使用すればよく、例えば、ナイロンやポリエステルなどの汎用合成繊維糸が用いられる。
【００３２】
外層１２は複数本のストランド１２ａの編み込み（あるいは、撚り込み）によって形成され、内層１１を被覆する筒状の袋(編組カバー)であり、前記内層の一端から他端に至る全体に亘って存在している。
外層１２については、内層１１を被覆可能な筒状の袋(編組カバー)であればよく、外層１２の筒状の袋(編組カバー)の構造は任意であるが、一般には、２×２４、２×３２など密なものが好適である。
【００３３】
外層１２は、衝撃荷重緩和ロープ１としての耐摩耗性や耐候性を高める役割を担うため、外層１２を構成するストランド１２ａのヤーンの原糸は、伸びによって落下エネルギーの吸収が可能な高伸度繊維が用いられる。
かかる高伸度繊維は、この実施の形態１では、内層１１のストランド１１aのヤーンの伸度と同様に、外層１２を形成するストランド１２ａのヤーンの原糸の破断伸度として、例えば３０％〜４０％の範囲とするのが好ましい。
この範囲に相当する原糸を適宜選択使用すればよく、例えば、ナイロンやポリエステルなどの汎用合成繊維糸が用いられる。しかしながら、外層１２は内層１１と役割が違うため、必ずしも内層１１と同一の材質である必要性はない。
また、外層１２は、耐摩耗性や耐候性を高める役割を担うほか、夜間作業時の視認性を高める役割を担う場合には、原糸等に蓄光材が混入されているナイロンを用いるようにしてもよい。
【００３４】
テンション部材１３は内層１１と外層１２の間に配されるものであり、前記内層１１及び外層１２よりも伸度が低く、引張荷重がかかって内層及び外層が伸長している間に、所定値以上の引張荷重が加えられると切断される部材である。
前記テンション部材１３の切断は長手方向の一部であり、断面方向の全体が切断されるものである。
また、テンション部材１３は低伸度な高張力繊維が複数本集められて形成されている。
かかるテンション部材は、ストランド状の部材や帯状の部材であってもよいが、切断を行いやすくするために、複数本の低伸度な高張力繊維を引き揃えた（撚り・編み込みなしのストレート）ヤーンが好適に使用できる。
テンション部材１３は、衝撃荷重緩和ロープ１の一端から他端に至る全体に亘って存在している。
【００３５】
さらに、テンション部材１３は、一本の低伸度高張力繊維を原糸として複数本引き揃えて（撚り・編み込みなしのストレートで）構成されているが、材質の異なる低伸度高張力繊維を混在させて形成してもよい。
このテンション部材１３を構成する原糸は、前記内層と外層に使用される原糸と相対的な低伸度繊維が使用され、かかる低伸度繊維の原糸の伸度として、内層及び外層の伸度を３０％〜４０％の範囲とした場合は、例えば３％〜１０％の範囲とするのが好ましい。
テンション部材１３を構成する材質としては、例えば、メタ系アラミド繊維、パラ系アラミド繊維（ケブラー(登録商標)やテクノーラ(登録商標)）、高強力ポリアリレート繊維（ベクトラン(登録商標)）、超高分子量ポリエチレン繊維（ダイニーマ(登録商標)）などの低伸度高張力繊維が用いることができる。テクノーラの伸度は３％から５％の伸度の原糸を使用している。
【００３６】
上記のようにテンション部材１３は、所定値以上の引張荷重が加えられると切断される部材であるが、例えば、落下衝撃荷重として、約２〜３ｋＮが加えられたときに切断されるものが好適に使用できる。作業者の移動中、衝撃荷重緩和ロープ１が構造物等に引っ掛かったときに切断される等の不具合の発生を防止するため、例えば１．５ｋＮ程度の落下衝撃荷重では切断されないようにするのがよい。
なお、衝撃荷重緩和ロープ１は、上述したように、両端が縫製されて、輪状部であるアイ部１ａ，１ｂが設けられるが、縫製時にテンション部材１３がミシンで縫われると、強度が低下することがあるため、テンション部材１３の配置位置は、この縫い目を避けることが望ましい。そのため、図２の例では、テンション部材１３は、図中、真上の位置（０°の位置）に配置している。
【００３７】
次に、上記の衝撃荷重緩和ロープの作用について説明する。
この実施の形態１では、衝撃荷重緩和ロープ１における内層１１と外層１２の間にテンション部材１３が配されており、衝撃荷重緩和ロープ１に所定の荷重が掛かると、衝撃荷重緩和ロープ１を構成する内層１１と外層１２のいずれもが伸長する。このとき、テンション部材１３も内層と外層の間に配され、内層の外面と外層の外面により圧接されているため、内層１１と外層１２の伸長と同時に伸長する。
しかしながら、テンション部材１３は内層１１及び外層１２よりも伸度が低いため、落下時に大きな落下衝撃荷重が加えられ、その結果、所定値以上の引張荷重が作用すると切断される。
このようにテンション部材１３が切断されることで落下エネルギーが吸収されるが、切断による落下エネルギーの吸収は、「伸び」による落下エネルギーの吸収と異なり、極めて短時間で衝撃を吸収することができる。そのため、内層１１が伸びるだけでは十分に吸収されない落下エネルギーが、テンション部材１３の切断によって吸収可能である。
【００３８】
以上のように、この実施の形態１に係る衝撃荷重緩和ロープによれば、内層１１及び外層１２よりも伸度が低く、大きな落下衝撃荷重が加えられ、所定値以上の引張荷重が作用すると切断されるテンション部材１３が、内層１１と外層１２の間に配されているので、落下時に作用する短時間の落下エネルギーを十分に吸収することができる。
【００３９】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、テンション部材１３を内層１１と外層１２の間に配しているものを示したが、テンション部材１３と内層１１及び外層１２との間の摩擦力を高めるために、テンション部材１３を樹脂でコーティングしてもよい。
テンション部材１３にコーティングされる樹脂としては、例えば、クロロプレンや、ウレタンなどのゴム系の樹脂が挙げられる。
なお、樹脂によるテンション部材１３のコーティングは、その全体又は一部について施される。
【００４０】
このように、樹脂をテンション部材１３にコーティングすることで、テンション部材１３と内層１１及び外層１２間の摩擦力を高めると、落下時に大きな落下衝撃荷重が加えられたとき、テンション部材１３を、一箇所だけでなく、長手方向の複数の箇所で切断させることが可能になる。
即ち、テンション部材１３を内層１１と外層１２の間に配しただけで、内層１１及び外層１２との摩擦力が低い場合は、テンション部材１３が１箇所で切断されると、もはや、そのテンション部材１３に対する引張荷重が略ゼロになるため、複数の箇所でこれが切断されることはない。
しかし、内層１１及び外層１２との摩擦力が高ければ、既に切断されている箇所より、引張荷重が加わっているため、その引張荷重が所定値より高ければ、その部分でさらに切断されることがある。
【００４１】
また、テンション部材１３を内層１１又は外層１２の少なくとも一方に接着することで、摩擦力を高めるようにしてもよい。例えば、製造時に、外周に接着剤が塗布されているテンション部材１３を内層１１及び外層１２間の配することで、テンション部材１３が内層１１及び外層１２に接着されるようにする。
この場合も同様の理由で、テンション部材１３を長手方向の複数の箇所で切断させることが可能になり、落下衝撃荷重の最大値を低減することができる。
【００４２】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、テンション部材１３が内層１１と外層１２の間に配されているものを示したが、伸度が異なる複数本のテンション部材１３が内層１１と外層１２の間に配されているようにしてもよい。
なお、伸度が同一の複数本のテンション部材１３が内層１１と外層１２の間に配されるようにしてもよいことはいうまでもない。
【００４３】
例えば、伸度が異なるテンション部材１３を複数本形成する方法としては、各々のテンション部材１３を構成している原糸（低伸度な高張力繊維）の本数が異なっていれば、伸度が異なる複数本のテンション部材１３が形成される。各々のテンション部材１３を構成する原糸の本数は、例えば、１〜１５本の範囲で変更することができる。
【００４４】
また、各々のテンション部材１３を構成している原糸（低伸度な高張力繊維）の撚り方や編み方が異なっていれば、同様に、伸度が異なる複数本のテンション部材１３を形成できる。例えば、あるテンション部材１３を「引き揃え」として、他のテンション部材１３を「撚り込み,撚り合わせ」とする方法が考えられる。また、あるテンション部材１３を「三つ打ちロープ状」として、他のテンション部材１３を「八つ打ちロープ状」として伸度を異ならせる方法も考えられる。
【００４５】
また、各々のテンション部材１３を構成している原糸（低伸度な高張力繊維）の材質を相違させることで、伸度が異なる複数本のテンション部材１３を形成できる。例えば、あるテンション部材１３をメタ系アラミド繊維で形成し、他のテンション部材１３をパラ系アラミド繊維（ケブラーやテクノーラ）で形成するなどが考えられる。
【００４６】
上記のように、伸度が異なる複数本のテンション部材１３を内層１１と外層１２の間に配すれば、大きな落下衝撃荷重が加えられたとき、伸度が低いテンション部材１３から順次、切断されるので、複数の箇所で落下エネルギーを吸収することができる。このため、上記実施の形態２と同様に、落下衝撃荷重の最大値をより効率的に低減できる効果が得られる。
【００４７】
なお、伸度が異なる複数本のテンション部材１３を内層１１と外層１２の間に配する場合、輪状部であるアイ部１ａ，１ｂを設ける際に、テンション部材１３がミシンで縫われることがない位置に配置することが望ましい。
例えば、２本のテンション部材１３を内層１１と外層１２の間に配する場合、図４に示すように、１本のテンション部材１３を真上の位置（０°の位置）に配置するとともに、もう１本のテンション部材１３を６０°〜９０°の間に配置すれば、これらがミシンで縫われることが防止される。もし１８０°の位置に配置すると、ミシンで縫われる可能性がある。
また、３本や４本のテンション部材１３を挿入する場合は、これらのテンション部材１３を均等に配置、あるいは、６０°〜９０°の間に全てを集中して配置するなどの方法が考えられる。図５は、４本のテンション部材１３を配した例を示す。
【００４８】
実施の形態４．
上記実施の形態１〜３では、テンション部材１３が内層１１と外層１２の間に配されているものを示したが、テンション部材１３を内層１１と外層１２の間に４本配される他に、内層１１を形成している複数本のストランド１１ａまたは内層１１を形成している複数本のストランド１１ａにおける一本以上のストランドを、他のストランドより伸度の低いテンション部材を一部に含むストランド１１ａとするか、他のストランドより伸度の低いテンション部材のみからなるストランド１１ａとしてもよい。
ここで、他のストランドより伸度の低いテンション部材を一部に含むストランド１１ａとは、ストランドを構成しているヤーンのいずれかのヤーンを、他のヤーンよりも伸度の低いテンション部材とすることを含む。
また、内層を形成している複数本のストランドにおいて、前記ストランドを構成するヤーンの全部または一部の原糸を、他のストランドまたは他のストランドの原糸、他のストランドを構成するヤーンの原糸、他の原糸より伸度が低いテンション部材としてもよい。
なお、上記テンション部材は、いずれも実施の形態１〜３に示されているテンション部材と同一である。
即ち、ストランド１１ａとテンション部材を用いて、内層１１を形成するようにしてもよい。
図６は、内層１１を形成している１６本のストランド１１ａにおける１本のストランドを、テンション部材１４を一部に含むストランド１１ａとした例を示している。
この場合、落下時に大きな落下衝撃荷重が加えられたとき、内層１１が伸びるだけでなく、内層１１を形成するテンション部材１４も切断されるので、衝撃荷重の作用する時間を長くして最大衝撃荷重を低減することができる。
【００４９】
実施の形態５．
上記実施の形態４では、テンション部材１３が内層１１と外層１２の間に４本配されているものを示したが、前記内層が、中心に配された芯材１５と前記芯材の周りに配された複数本のストランド１１ａとからなっていて、前記芯材１５は芯テープまたは芯ストランドからなっており、前記芯材１５の全部または一部を、前記複数本のストランドより伸度が低いテンション部材としてもよい。
また、内層の中心に配されている芯材の全部又は一部の原糸を、他のストランドまたは他のストランドの原糸、他のストランドを構成するヤーンの原糸よりも伸度の低いテンション部材としてもよい。
なお、上記テンション部材は、いずれも実施の形態１〜３に示されているテンション部材と同一であり、芯テープまたは芯ストランドの構造も既述の内容と同一である。
図７は、特に、内層の中心に配された芯材１５が内層を形成している複数本のストランドよりも伸度の低いテンション部材で形成されている例を示している。
この場合、落下時に大きな落下衝撃荷重が加えられたとき、内層１１が伸びるだけでなく、テンション部材を構成する芯材１５も切断するので、衝撃荷重の作用する時間を長くして最大衝撃荷重を低減することができる。
図８は、複数本のストランド１１ａの内の一本のストランドを、テンション部材１４を含むストランド１１ａとするとともに、芯材１５の全部が伸度の低いテンション部材で形成されている例を示している。
この場合、落下時に大きな落下衝撃荷重が加えられたとき、内層１１が伸びるだけでなく、内層１１を構成するストランド１１ａのテンション部材も切断され、芯材１５を構成するテンション部材も切断されるようになり、落下エネルギーの吸収量を高めることができる。
【００５０】
続いて、上記した衝撃荷重緩和ロープ１を、ランヤードとして適用した実施の形態を説明する。
【００５１】
図１は、この発明の実施の形態の衝撃荷重緩和ロープを用いたランヤードを示す側面図である。
図１において、１は衝撃荷重緩和ロープであり、１ａ、１ｂは衝撃荷重緩和ロープ１の両端に形成された輪状部であるアイ部である。
２は連結金具２であり、衝撃荷重緩和ロープ１のアイ部１ａに取り付けられており、作業者が着用している図示せぬ安全帯（胴ベルト型の安全帯、ハーネス型の安全帯など）の連結金具（例えば、金属製のフック）と連結される第１の連結部材である。
図１には、連結金具２がリング状の金具である例を示しているが、これに限られるものではなく、例えば、連結金具２が金属製のフックなどでもよい。
【００５２】
３は連結金具であり、前記衝撃荷重緩和ロープ１のアイ部１ｂに取り付けられており、作業場に設けた落下防止用の支持部（例えば、親綱、堅固な構造物の支柱など）に連結される第２の連結部材である。
図１では、連結金具３が金属製のフックである例を示しているが、落下防止用の支持部と連結可能な部材であれば、このようなフックに限られない。
【００５３】
次に前記ロープを含むランヤードの動作について説明する。
作業者は、高所での作業を行う際、ランヤードの連結金具２を、着用している安全帯（図示せず）の連結金具と連結させる。
また、ランヤードの連結金具３を作業場における落下防止用の支持部と連結させる。これにより、作業者の身体が、ランヤードを介して、構造物等と連結された状態になる。
【００５４】
連結が完了している状態で、作業者が、作業場の足場等から足を踏み外すなどの状況が発生すると、大きな落下衝撃荷重が衝撃荷重緩和ロープ１に加わる。
このとき、衝撃荷重緩和ロープ１の内層１１によって、落下時の落下衝撃荷重が吸収されるが、内層１１の伸びによる落下エネルギーは、ある程度、長い時間をかけて吸収されるものであり、ごく短時間で、落下エネルギーを吸収するものではない。
これに対して、落下時に加えられる落下衝撃荷重の作用時間は、０．３〜０．４秒程度のごく短時間であり、内層１１が伸びることによる落下衝撃荷重の吸収、緩和だけでは、作業者に作用する衝撃荷重の低減が十分でないことがあり得る。
【００５５】
しかし、この実施の形態における衝撃荷重緩和ロープ１は、テンション部材１３が内層１１と外層１２の間に配されており、テンション部材１３は、内層１１及び外層１２より伸度が低いため、落下時に大きな落下衝撃荷重が発生して所定値以上の引張荷重が加えられると、内層１１と外層１２が伸長する間にこれが切断される。
テンション部材１３が切断されることで、内層１１と外層１２が伸長する速度が抑制される結果、落下エネルギーが吸収されるが、このような切断による落下エネルギーの吸収は、伸びによる落下エネルギーの吸収のみの場合と異なり、全体として極めて短時間で衝撃を吸収することが可能である。
このため、内層１１が伸びるだけでは十分に吸収されない落下エネルギーが、テンション部材１３の切断によって吸収される。
【００５６】
上述のように、この実施の形態における衝撃荷重緩和ロープ１は、内層１１及び外層１２よりも伸度が低く、落下時に大きな落下衝撃荷重による所定値以上の引張荷重によって切断されるテンション部材１３が内層１１と外層１２の間に配されているので、短時間に生じる落下エネルギーを十分に吸収できる効果を奏する。
即ち、衝撃荷重緩和ロープ１に加えられる落下衝撃荷重の最大値が低減されるため、落下時に大きな落下衝撃荷重が生じる場合、例えば体重が多い作業員等にも適用することができる。
【実施例１】
【００５７】
衝撃荷重緩和ロープの長さを１．５ｍ、テンション部材を、低伸度のパラ系アラミド繊維(テクノーラ)を原糸として形成して、これを内層１１と外層１２の間の所定箇所に計２本配されたものを作成し、荷重による伸びを測定した。
なお、衝撃荷重緩和ロープの外層の材質はナイロンであり、その破断伸度は９４％である。衝撃荷重緩和ロープの内層の材質はナイロンであり、その破断伸度は６３％である。テンション部材の材質は低伸度のパラ系アラミド繊維(テクノーラ)であり、その破断伸度は５％である。
図９は、上記の衝撃荷重緩和ロープ１が引張試験に供された際の荷重−伸び曲線を示すグラフである。
図９（ａ）は、テンション部材１３が使用されておらず、内層１１と外層１２のみからなる衝撃荷重緩和ロープ１の荷重伸び曲線を示したグラフであり、図９（ｂ）は、テンション部材１３が内層１１と外層１２の間に配されている衝撃荷重緩和ロープ１の荷重伸び曲線を示したグラフである。
【００５８】
図９（ａ）に示すように、テンション部材が配されていない場合は、伸び率が２０％
を超えた地点で、急激な曲線の立ち上がりが見られる。
これに対して、テンション部材が配されている場合は、図９（ｂ）に示すように、伸び率は小さいが、落下衝撃荷重の立ち上がりが早くなる傾向にあり、落下衝撃荷重が２〜３ｋＮの範囲で、テンション部材１３が切断しているものと認められる。その後、伸び率が３５％に到達するまでは落下衝撃荷重の立ち上がりは小さなり、伸び率が３５％を超えたときに静的荷重の立ち上がりが早くなることが認められる。
したがって、伸び率が３５％を超えるまではロープの伸長速度が抑制され、急速に荷重が増大することがないことと、これをランヤードに使用すれば、装着者への負担が軽減される。
【実施例２】
【００５９】
実施例１の同様の衝撃荷重緩和ロープ１を使用したランヤードの一端を荷重計に掛止し、他端を質量が８５ｋｇのトルソーに固定した。そして、前記トルソーを１．７ｍ落下させたときの衝撃荷重値を荷重計で測定した。
図１０はテンション部材１３が配されていないもの、すなわち、内層１１と外層１２だけからなる衝撃荷重緩和ロープ１に加えられる時間−落下衝撃荷重を示したグラフであり、図１１はテンション部材１３が内層１１と外層１２の間に１本配されている衝撃荷重緩和ロープ１に加えられる時間−落下衝撃荷重を示したグラフである。
【００６０】
テンション部材１３が配されていない場合、衝撃荷重緩和ロープ１に加えられる落下衝撃荷重は、図１０に示すような放物線を表し、その最大荷重は８ｋＮを超えている。
一方、テンション部材１３が配されている場合、衝撃荷重緩和ロープ１に加えられる落下衝撃荷重は、図１１に示すように、ロードセルに荷重が加わってから約０．０７秒を経過したとき、テンション部材１３が切断されることで落下エネルギーが吸収されている。その結果、落下衝撃荷重の最大値が８ｋＮ以下に低減されている。
【実施例３】
【００６１】
図１２〜図１４は、衝撃荷重緩和ロープについて落下衝撃試験を行った結果であるが、実施例２と異なる点は、テンション部材が内層と外層の間に(長手方向に)複数本、配されていることである。
図１２と図１３は、テンション部材１３を長手方向に、６０°〜９０°の間で、２本配した場合の衝撃荷重緩和ロープに加えられる時間−落下衝撃荷重を示したグラフである。
図１２は、トルソーが落下してから約０．０５秒を経過したときに、１箇所目のテンション部材が切断され、次に、トルソーが落下してから約０．０７秒を経過したときに、２箇所目のテンション部材が切断されて落下エネルギーが吸収されている。その結果、落下衝撃荷重の最大値が８ｋＮ以下に低減されている。
なお、図１２に示す波形は、テンション部材を１本配した場合において長手方向に２箇所切断させた場合に生じた波形とも同一である。
図１３は、トルソーが落下してから約０．０５秒を経過後、テンション部材が３箇所以上で切断され、落下エネルギーが吸収されている。その結果、落下衝撃荷重の最大値が７ｋＮ以下に低減されている。
次に、テンション部材を長手方向に３本配した衝撃荷重緩和ロープを準備し、これに加えられる時間−落下衝撃荷重を示したグラフである。
図１４は、トルソーが落下してから約０．０４秒を経過後、６箇所以上で切断され、落下エネルギーが吸収されている。その結果、落下衝撃荷重の最大値が５ｋＮ以下に低減されている。
【００６２】
上記のように、テンション部材の切断数が最も多い図１４の場合の落下衝撃荷重の最大値が最も小さくなっている。すなわち、図１２〜図１４から明らかなように、テンション部材の切断数が多いほど、落下エネルギーの吸収回数が増えるため、落下衝撃荷重の最大値が小さくなることが認められる。
【符号の説明】
【００６３】
１  衝撃荷重緩和ロープ
１ａ，１ｂ  アイ部
２  連結金具（第１の連結部材）
３  連結金具（第２の連結部材）
４，５  留め具
１１  内層
１１ａ  ストランド
１２  外層
１２ａ  ストランド
１３，１４  テンション部材
１５  芯材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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