(57)【要約】【課題】重量物を揚重する際に用いる滑車ブロックを複数個使用する滑車装置であって、装置全体の高さが低く、市販の標準品の滑車ブロックをそのまま使え、ワイヤの張力の不均衡による滑車間の干渉が生じにくい滑車装置、及び、それを用いた揚重方法を提供する。【解決手段】１個のシーブを有する滑車ブロック２ａを複数個組み合わせて使用する滑車装置１ａ、１ｂであって、それらの滑車ブロックを取付ける「へ」の字型の板状材からなる取付金具６ａ，６ｂと、その取付金具を吊荷の荷重を支える固定点の吊りピース１０、あるいは、吊荷の吊りピース１３に結合させる結合部材１５ａ、１５ｂとを有し、その結合部材と取付金具の結合点Ａと滑車ブロックと取付金具の結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、ＢｍとがＡを頂点とする「ヘ」の字型に並び、結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、Ｂｍが結合点Ａの左右にほぼ同数配置されている滑車装置とそれを用いた揚重方法。【選択図】        図２
2007230755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量物を揚重する際に用いる滑車ブロックを複数個組み合わせて使用する滑車装置であって、
当該複数個の滑車ブロックは各々固定部を有し、
当該固定部を介して当該複数個の滑車ブロックを取付ける取付金具と、当該取付金具を揚重作業に当たり吊荷の荷重を支える固定点の吊りピース、あるいは、吊荷の吊りピースに結合させる結合部材とを有し、
当該結合部材と当該取付金具の結合点Ａと当該固定部と当該取付金具の結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、ＢｍとがＡを頂点とする「ヘ」の字型に並び、当該結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、Ｂｍが当該結合点Ａを挟んでその左右にほぼ同数配置されており、当該結合部材は当該結合点Ａより「ヘ」の字の上方に位置し、当該複数個の滑車ブロックは当該結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、Ｂｍより「ヘ」の字の下方に位置している滑車装置。
【請求項２】
請求項１記載の滑車装置であって、前記複数個の滑車ブロックの各々が１個のシーブ（ロープ車）を有する滑車装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の滑車装置であって、前記取付金具そのものが「へ」の字型の板状材からなる滑車装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の滑車装置であって、前記取付金具が「へ」の字型の２枚の板状材をその「へ」の字の頂点において直交する形で結合した形状を成し、当該「へ」の字の頂点、すなわち、当該２枚の板状材の交点に前記結合点Ａを有し、当該交点から四方に伸びる板状材それぞれに前記結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、Ｂｍがほぼ同数配置されている滑車装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の滑車装置であって、前記取付金具が傘の骨のように前記結合点Ａを中心に放射状に複数の枝部を有する構造を成し、各々の枝部それぞれに前記結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、Ｂｍがほぼ同数配置されている滑車装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の滑車装置を２組用いて、１組の当該滑車装置は前記「へ」の字型をその上下を逆さまにした状態で前記結合部材を用いて吊荷の吊りピースに結合させて動滑車として用い、他の１組の当該滑車装置は前記「へ」の字型をそのままの状態で前記結合部材を用いて吊荷の荷重を支える固定点の吊りピースに結合させて定滑車として用いて重量物を揚重する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウインチとワイヤを用いて重量物を揚重する際に用いる滑車装置、及び、その滑車装置を用いた揚重方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
吊荷の揚重は、揚重される位置より上に設けられ、吊荷の荷重を支える固定点に取付けられた定滑車と、吊荷側に取付けられて吊荷とともに上下に移動する動滑車とを組み合わせた滑車装置を用いて、それらに掛け渡されたワイヤをウインチで牽引して行なうことが多い。
吊荷が重量物の場合には、ウインチやワイヤにかかる荷重を軽減するため、定滑車と動滑車として複数個のシーブ（ロープ車）を有する滑車ブロックを用い、吊荷の巻き上げに関与するワイヤの本数を多くすることが一般に行なわれている。
【０００３】
一方、複数個のシーブを有する市販の滑車ブロックは、吊荷の荷重を支える固定点に力を伝える固定部（フック、アイ、シャックル等の滑車ブロックを吊荷や固定点に固定するのに用いる部分）は同一のものを用い、単にシーブの数を増やすことにより標準化しているので、滑車ブロックの強度、すなわち、その滑車ブロックを用いて揚重できる荷重は固定部の強度で決まってしまう。
【０００４】
言い換えれば、シーブが２個、すなわち、２車（以下、シーブの個数がＮ個のものを「Ｎ車」という。）、あるいは、３車の滑車ブロックを用いて、１車の場合に比べて揚重に関与するワイヤの本数を２倍、あるいは、３倍にし、個々のワイヤやシーブへかかる荷重を２分の１、あるいは、３分の１に軽減しても、滑車ブロック全体としての強度は１車の場合と変わらないので、１車の場合に比べて２倍、あるいは、３倍の荷重を揚重できるわけではない。
【０００５】
そこで、複数のシーブを有する１個の滑車ブロックでは強度が不足する重い吊荷に対しては、定滑車と動滑車として、それぞれに１車の滑車ブロックを複数個用いて、それぞれの滑車ブロックの固定部を、定滑車の場合は揚重中の荷重を支える固定点に設けた複数個の吊りピースに、動滑車の場合は吊荷に設けた複数個の吊りピースに掛けて揚重を行なう。
実際には、固定点側、吊荷側とも吊りピースを複数個設けることは現実的ではないので、滑車ブロックの取付金具を工夫して、例えば、図７のように１車のシーブを複数個縦に並べる滑車装置や、図８のように１車の滑車ブロックを複数個横に並べる滑車装置が使用されている。
【０００６】
しかし、図７の滑車装置では、滑車装置全体の高さが高くなり、吊荷を揚重すべき高さに比べて固定点の高さをその分だけ高く設定しないと吊り上げた際に定滑車と動滑車が干渉してしまう。固定点の高さを高く設定することは、多くの場合不経済であり、揚重作業を行なう場所の状況によっては不可能な場合も出てくる。
また、この滑車装置は、市販の標準品の滑車ブロックをそのまま使うことができず、特別に製作する必要がある。
【０００７】
図８（ａ）の滑車装置では、滑車装置全体の高さはあまり高くならないので、複数のシーブを有する滑車ブロックを用いるのとほぼ同じ高さに固定点を設けて揚重をすることができるはずである。また、図７の場合と異なり、市販の標準品の滑車ブロックをそのまま使えるという利点がある。
【０００８】
一方、ウインチでワイヤを巻き取っていくときに、各シーブには回転運動への抵抗があるので、ワイヤがシーブを経由する毎に張力は少しずつ小さくなることが知られている。
滑車ブロックの個体差、新品・旧品の差、給油等のメンテナンスの差、等の滑車の状態によって変わってくるが、一般にはシーブを１個経由する毎に５％程度張力が減少する。
【０００９】
すなわち、ウインチから第１のシーブまでのワイヤの張力をＴとすると、Ｎ個のシーブを経由した後のワイヤの張力は、Ｔ／１．０５Ｎに減少する。
例えば、図８のように８個のシーブを有する場合には、最後のシーブを経由した後のワイヤの張力は０．６８Ｔとなり、左右のワイヤで大きな張力の不均衡が生ずる結果となる。
【００１０】
図８（ａ）の滑車装置では、この張力の不均衡により揚重作業を始めると図８（ｂ）に示すように滑車装置を構成する取付金具が傾く。この張力の不均衡は揚重作業中ずっと持続されるので、取付金具の傾きはどんどん大きくなり、予想外の定滑車と動滑車、例えば、滑車ブロックＥと滑車ブロックＦの干渉が生じて、吊荷を揚重すべき高さまで上げられないと言う不具合が生じる。また、傾きが大きくなると隣り合う滑車ブロック同士、例えば、滑車ブロックＦと滑車ブロックＧが干渉すると言う不具合も生ずる。
【００１１】
なお、出願人が知る限りでは、この問題の解決に寄与する特許文献や非特許文献は皆無である。
【特許文献１】無し
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで本発明が解決しようとする課題は、重量物を揚重する際に用いる滑車ブロックを複数個使用する滑車装置であって、装置全体の高さが低く、市販の標準品の滑車ブロックをそのまま使うことができ、かつ、ワイヤの張力の不均衡による滑車間の干渉が生じにくい滑車装置、及び、それを用いた揚重方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明は重量物を揚重する際に用いる滑車ブロックを複数個組み合わせて使用する滑車装置であって、
当該複数個の滑車ブロックは各々固定部を有し、
当該固定部を介して当該複数個の滑車ブロックを取付ける取付金具と、当該取付金具を揚重作業に当たり吊荷の荷重を支える固定点の吊りピース、あるいは、吊荷の吊りピースに結合させる結合部材とを有し、
当該結合部材と当該取付金具の結合点Ａと当該固定部と当該取付金具の結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、ＢｍとがＡを頂点とする「ヘ」の字型に並び、当該結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、Ｂｍが当該結合点Ａを挟んでその左右にほぼ同数配置されており、当該結合部材は当該結合点Ａより「ヘ」の字の上方に位置し、当該複数個の滑車ブロックは当該結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、Ｂｍより「ヘ」の字の下方に位置している滑車装置である。
【００１４】
取付金具において、結合点Ａと結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、Ｂｍとが結合点Ａを頂点とする「へ」の字型に並び、結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、Ｂｍが結合点Ａを挟んでその左右にほぼ同数配置され、かつ、結合部材は結合点Ａより「ヘ」の字の上方に位置し、複数個の滑車ブロックは結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、Ｂｍより「ヘ」の字の下方に位置しさせると言う構成は、図１により容易に理解されよう。
【００１５】
なお、図１において接合点の表示は、固定点側の滑車装置、すなわち、定滑車側には「ａ」を付して、Ａａ、Ｂ１ａ、Ｂ２ｂ、・・・と表し、吊荷側の滑車装置、すなわち、動滑車側には、「ｂ」を付して、Ａｂ、Ｂ１ｂ、Ｂ２ｂ、・・・と表すことにする。
【００１６】
図１（ａ）は、まだ揚重作業をしていない状態であり、シーブ間に掛け渡されたワイヤには荷重はかかっているが、移動はしていない。この状態で、固定点に取付けられた取付金具と、吊荷に取付けられた取付金具とは、それぞれ左右対称な位置関係にあるか、あるいは、多少傾いていても、手で僅かな力を加えることによりそれぞれを左右対称な位置関係に置くことができる状態である。
【００１７】
この状態から揚重作業を始め、図１（ｂ）のように、ウインチを用いて矢印の方向にワイヤを張力Ｔで牽引すると、各シーブ間に張り渡されたワイヤにその張力が伝達されるが、シーブの回転運動への抵抗によりシーブを１個経由する毎にワイヤには５％程度減少した張力が発生することが知られている。
【００１８】
シーブの抵抗による張力の減少を５％と仮定して計算すると、図１（ｂ）に示すようにワイヤの張力は、結合点Ｂ１ｂに取付けられた滑車ブロックを経由したところで０．９５Ｔ、結合点Ｂ１ａに取付けられた滑車ブロックを経由したところで０．９１Ｔ、結合点Ｂ２ｂに取付けられた滑車ブロックを経由したところで０．８６Ｔ、結合点Ｂ２ａに取付けられた滑車ブロックを経由したところで０．８２Ｔ、・・・と順次減少していき、結合点Ｂ４ａに取付けられた滑車ブロックを経由したところでは０，６８Ｔまで減少する。
【００１９】
図から分かるように、結合点ＡａおよびＡｂそれぞれにおいて、左側、すなわち、ウインチで牽引する側にかかる張力は、右側にかかる張力より大きいので、固定点側の取付金具は反時計回りに傾き、吊荷側の取付装置は時計回りに傾く。
【００２０】
本発明の構成を取ることにより、結合点Ａｂの左側の結合点、例えば、結合点Ｂ１ｂにかかる張力Ｔによる回転モーメントは、取付金具が回転しない場合、すなわち、図１において、結合点Ａｂと結合点Ｂ１ｂとを結ぶ線が水平と成す角度がα１の場合に生じたであろうＴ×Ｌ１から、図２のように、回転により角度がα１からα２に増加した場合のＴ×Ｌ２に減少する。ここで、Ｌ１は取付金具が回転しない場合の結合点Ａｂと結合点Ｂ１ｂとの水平距離、Ｌ２は取付金具が回転した場合の結合点Ａｂと結合点Ｂ１ｂとの水平距離であり、Ｌ２＝（ｃｏｓα２／ｃｏｓα１）Ｌ１の関係がある。
【００２１】
すなわち、上述の（ｃｏｓα２／ｃｏｓα１）はα２の増加により一方的に減少し、理論的にはα２＝９０°にて０になるから、回転モーメントＴ×Ｌ２も取付金具の回転に伴い０にむかって一方的に減少する。
【００２２】
以上は結合点Ｂ１ｂにかかる張力Ｔを例として説明したが、結合点Ａより左側に掛かる各ワイヤの張力による回転モーメントは、同様に取付金具の回転に伴い一方的に減少する。
【００２３】
一方、結合点Ａｂの右側の結合点、例えば、結合点Ｂ４ｂにかかる張力０．７１Ｔによる回転モーメントは、取付金具が回転しない場合、すなわち、結合点Ａｂと結合点Ｂ４ｂとを結ぶ線が水平と成す角度がα１の場合にに生じたであろう０．７１Ｔ×Ｌ３から、回転により角度がα１からα３に減少した場合のＴ×Ｌ４に増加する。ここで、Ｌ３は取付金具が回転しない場合の結合点Ａｂと結合点Ｂ４ｂとの水平距離、Ｌ４は取付金具が回転した場合の結合点Ａｂと結合点Ｂ４ｂとの水平距離であり、Ｌ４＝（ｃｏｓα３／ｃｏｓα１）Ｌ３の関係がある
【００２４】
すなわち、（ｃｏｓα３／ｃｏｓα１）は、取付金具の回転に伴いα３が減少するとともに増加する。それに伴い、回転モーメント０．７１Ｔ×Ｌ４も増加する。同様に、結合点Ａの右側に掛かる各ワイヤの張力による回転モーメントは取付金具の回転に伴い増加する。
なお、α３がマイナス、すなわち、結合点Ｂ４ｂが結合点Ａより下に位置するケースまで考えれば、回転モーメント０．７１Ｔ×Ｌ４は再び減少に転ずることになるが、この構成から容易に分かるように、その減少は、たとえ生じたとしても回転モーメントＴ×Ｌ２の減少には追いつかない。
【００２５】
その結果、複数の滑車ブロックを有する滑車装置にとって不可避のワイヤの張力の不均衡により生ずる結合点Ａの左側に掛かる力の回転モーメントと結合点Ａの右側に掛かる力の回転モーメントとのアンバランスは、本発明の構成を取ることにより取付金具がある角度傾いたところでバランスし、それ以上傾きを増加させることなく揚重作業を続行できる。
【００２６】
出願人の試算によれば、図１のように定滑車、及び、動滑車としてそれぞれ４個の滑車ブロックを使い、Ｌ１＝３００ｍｍ、α１＝２６，４４°とした場合で、動滑車では時計回りに、定滑車では反時計回りに、取付金具がそれぞれ僅か２°回転したところで左右バランスをした。
【００２７】
取付金具が僅か２°の傾きでバランスすれば、結合点Ｂ１ａとＢ１ｂの間の距離Ｈ１の減少量（Ｈ１−Ｈ２）は僅か２１ｍｍであり、その影響は極めて僅かである。
このような僅かな減少量であれば、吊荷を吊り上げるべき高さに対して大幅に固定点の高さを高く設定しなくてもよいし、予想外の定滑車と動滑車の干渉を避けることができる。また取付金具の傾きが小さいので、隣り合う滑車ブロック同士の干渉も生じない。
【００２８】
また、この試算例では、結合点Ａｂと結合点Ｂ１ｂとの高さの差は、１４９ｍｍである。
図ｘ２の場合に比べて装置全体の高さは僅か１４９ｍｍ、これを定滑車と動滑車として２台組み合わせて使用しても両方で２９８ｍｍであり、図７のケースに比べて大幅に装置全体の高さを低減できる。
【００２９】
なお、取付金具の傾きが生ずることにより、ウインチに近い側では回転モーメントが減少し、ウインチに遠いところでは回転モーメントが増大すればよいのであるから、「へ」の字型を構成する左右の辺は、必ずしも一直線でなくていい。また、水平と成す角度α１が、左右で多少異なっていても問題はない。
【００３０】
さらに、図１の例では、結合点Ａの左右に２個ずつの結合点Ｂ１とＢ２、および、Ｂ３とＢ４を配置したが、結合点Ｂの数が増減しても良いし、片方が２個で他方が３個という場合も同じ効果がえられる。したがって、結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、Ｂｍが結合点Ａを挟んでその左右にほぼ同数配置されればよい。
【００３１】
以上、図を用いて説明してきた滑車装置では、そこで使われる複数個の滑車ブロックの各々が１個のシーブを有している。
「背景技術」で述べたように、複数のシーブを有する１個の滑車ブロックでは強度的に不十分な場合の対応として発案された本発明の滑車装置であるから、１車の滑車ブロックを用いるのが通常ではあろうが、強度的に問題がないのであれば、複数のシーブを有する滑車ブロックを複数個用いて、あるいは、複数のシーブを有する滑車ブロックと１車の滑車ブロックを組み合わせて用いて、本発明の滑車装置を構成しても良い。いずれの場合でも、市販の標準品の滑車ブロックをそのまま使用することができる。
【００３２】
また、以上説明してきた滑車装置では、「へ」の字型の板状材からなる取付金具を用いているが、それは本発明を実施するのに極めて妥当な一つの形態であるからである。
しかし、本発明の滑車装置がその効果を発揮するのは、取付金具の形状によってではなく、結合点Ａと結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、Ｂｍとの位置関係によってである。したがって、本発明の滑車装置で用いる取付金具は、必ずしも「へ」の字型の板状材である必要はなく、他の形、例えば、矩形の板状材や、「へ」の字型に曲げたパイプ材であってもかまわない。
【００３３】
さらに、本発明の滑車装置は、前記取付金具が「へ」の字型の２枚の板状材をその「へ」の字の頂点において直交する形で結合した形状を成し、当該「へ」の字の頂点、すなわち、当該２枚の板状材の交点に前記結合点Ａを有し、当該交点から四方に伸びる板状材それぞれに前記結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、Ｂｍがほぼ同数配置されている滑車装置である。
【００３４】
結合点Ａと結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、Ｂｍとの配置は、必ずしも一平面内に限られることはなく、上述の条件を満たして結合点が立体的に配置された場合にも、本発明の滑車装置で得られる効果を享有できる。その一例がこの構成である。
【００３５】
また、本発明の滑車装置は、、前記取付金具が傘の骨のように前記結合点Ａを中心に放射状に複数の枝部を有する構造を成し、各々の枝部それぞれに前記結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、Ｂｍがほぼ同数配置されている滑車装置である。
【００３６】
この形状は、２枚の板状材をその「へ」の字の頂点において直交する形で結合された形状が、四方に伸びる４枚の枝を有するのに対し、さらに枝の数を増やしたものといえる。
【００３７】
これらの構成を取ることにより、左右方向ばかりでなく、それに直交する前後方向でも、あるいは、傘の枝のどの方向でも、取付金具が僅かに傾いたところでバランスが成り立ち、定滑車と動滑車の干渉や、隣り合う滑車ブロック同士の干渉を、容易に避けることができる。
【００３８】
組み合わせて使用する滑車ブロックの数が多いにもかかわらず、揚重作業を行なう周囲の状況が、その滑車ブロックの数に応じた長さの１枚の板状材からなる取付金具の使用を許さず、かつ、立体的な取付金具の使用が許容される場合には、これらの取付金具の使用が有益である。
【００３９】
さらに、本発明は、以上に説明した滑車装置を２組用いて、１組の当該滑車装置は前記「へ」の字型をその上下を逆さまにした状態で前記結合部材を用いて吊荷の吊りピースに結合させて動滑車として用い、他の１組の当該滑車装置は前記「へ」の字型をそのままの状態で前記結合部材を用いて吊荷の荷重を支える固定点の吊りピースに結合させて定滑車として用いて重量物を揚重する方法である。
【００４０】
吊荷の吊りピースに結合させて動滑車として使う側の滑車装置は逆「へ」の字型の配置にし、吊荷の荷重を支える固定点の吊りピースに結合させて定滑車として使う側の滑車装置は「へ」の字型そのままの配置にすることにより、いずれの滑車装置においても、揚重作業を始めるとそれぞれの取付金具が傾き、それに伴ってワイヤの張力の大きい方の回転モーメントが減少し、ワイヤの張力の小さい方の回転モーメントが増加し、その取付金具が僅かに傾いたところで、両回転モーメントはバランスすることになる。
【００４１】
その結果、ワイヤの張力の不均衡により揚重作業の進捗に伴って進行する取付金具の傾きによる予想外の定滑車と動滑車の干渉を避けることができ、また取付金具の傾きが小さいので、隣り合う滑車ブロック同士の干渉も生じない。したがって、極めてスムースに、計画どおりの揚重作業を行なうことができる。
【発明の効果】
【００４２】
以上に説明した通り、本発明に係る滑車装置は、装置全体の高さが低く、市販の標準品の滑車ブロックをそのまま使うことができ、揚重作業に際しての取付金具の傾きも僅かなので、吊荷を吊り上げるべき高さに対して大幅に固定点の高さを高く設定する必要が無く、取付金具の傾きが小さく、しかも揚重作業中その傾きが安定しているので、予想外の定滑車と動滑車干渉が生じることが無く、また、取付金具の傾きが小さいので隣り合う滑車ブロック同士の干渉も生じないと言う効果を生ずる。
【００４３】
また、本発明の揚重方法は、本発明の滑車装置を、動滑車としては逆「へ」の字型の配置し、定滑車としては「へ」の字型そのままの配置にして使用することにより、予想外の定滑車と動滑車の干渉を避けることができ、隣り合う滑車ブロック同士の干渉も生じないので、極めてスムースに揚重作業を行なうことができると言う効果を生ずる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づき図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明はかかる形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて良いことは言うまでもない。
【００４５】
図１は本発明の滑車装置の作用を示す説明図、図２は本発明の滑車装置の第１の実施例の説明図、図３は同実施例の模型を用いて揚重の実験を行なった状態を示す鳥瞰図、図４は本発明の滑車装置の第２の実施例の取付金具の説明図、図５は本発明の滑車装置の第３の実施例の取付金具の説明図、図６は本発明の揚重方法の説明図、図７は１車の滑車ブロックを複数個縦に並べる従来の滑車装置の説明図、そして、図８は１車の滑車ブロックを複数個横に並べる従来の滑車装置の説明図である。
【００４６】
図２は本発明の滑車装置の第１の実施例の正面図（ａ）と側面図（ｂ）を示す。本実施例は、先に本発明の作用を示す図１と同様に、定滑車及び動滑車として、それぞれ４個の１車の滑車ブロックを使用した滑車装置である。
以下の説明では、定滑車と動滑車において、同じ構造を有し、同じ機能を有する部品には同じ付番を付し、必要に応じその付番の最後に、定滑車側には「ａ」を、動滑車側には「ｂ」を付け加えることにする。また、結合点の表示も図１と同様にする。
【００４７】
本実施例の滑車装置１（１ａ，１ｂ）は、それぞれ４個の１車の滑車ブロック２（２ａ、２ｂ）を有する。各滑車ブロック２は市販の標準品であり、それぞれスイベルジョイント（図示されていない）を有するフック４（４ａ、４ｂ）、および、それを取付金具６（６ａ、６ｂ）に取付けるシャックル７（７ａ、７ｂ）を有している。前述の固定部は、これらフック４とシャックル７の組み合わせに相当する。
【００４８】
取付金具６は、揚重作業にあたって吊荷の荷重を支える固定点、例えば、上部の梁構造物９の吊りピース１０、あるいは、吊荷１２の吊りピース１３に結合させる結合部材１５（１５ａ、１５ｂ）を有している。本実施例では結合部材１５ａ、１５ｂはいずれも２個のシャックルを組み合わせたものとしているが、必ずしもこの組み合わせに限らない。
【００４９】
滑車装置１ａでは、結合部材１５ａは結合点Ａａにおいて取付金具６ａに結合し、４個の滑車ブロック２ａは、フック４ａ及びシャックル７ａを介して、それぞれ結合点Ｂ１ａ、Ｂ２ａ、Ｂ３ａ、及び、Ｂ４ａにおいて結合している。以下それぞれの結合点に結合している滑車ブロックを順に２ａ１、２ａ２、２ａ３、及び、２ａ４と表示する。
結合点Ａａと結合点Ｂ１ａ、Ｂ２ａ、Ｂ３ａ、及び、Ｂ４ａはＡを頂点とする「へ」の字型に並び、Ａを挟んでその左にＢ１ａとＢ２ａ、その右にＢ３ａとＢ４ａと、左右同数配置されている。
【００５０】
同様に、滑車装置１ｂでは、結合部材１５ｂは結合点Ａｂにおいて取付金具６ｂに結合し、４個の滑車ブロック２ｂは、フック４ｂ及びシャックル７ｂを介して、それぞれ結合点Ｂ１ｂ、Ｂ２ｂ、Ｂ３ｂ、及び、Ｂ４ｂにおいて結合している。それぞれの結合点に結合している滑車ブロックを順に２ｂ１、２ｂ２、２ｂ３、及び、２ｂ４と表示する。
結合点Ａｂと結合点Ｂ１ｂ、Ｂ２、Ｂ３ｂ、及び、Ｂ４ｂの配置状況は滑車装置１ａと同様になっている。しかし、全体として逆「へ」の字型の配置となり、滑車ブロック２ｂは取付金具６ｂの上方にあって滑車ブロック２ａに対峙し、結合部材１５ｂは取付金具６ｂの下方に位置して吊荷の吊りピース１３に結合している。
【００５１】
本実施例では、取付金具６ａ，６ｂは、それぞれ「へ」の字型の板状材から成っている。結合点Ａ及びＢ１、Ｂ２、Ｂ３、および、Ｂ４の上述の配置を可能にし、かつ、揚重に必要な十分な強度を容易に得られる形状の一つである。
【００５２】
地上におかれたウインチ（図示されていない）から伸びるワイヤ１６は別途設けられた定滑車１７を経由し、滑車ブロック２ｂ１、滑車ブロック２ａ１、滑車ブロック２ｂ２、・・・、滑車ブロック２ｂ４、滑車ブロック２ａ４のシーブに順次掛け渡され、その端部は取付金具６ｂに設けられた固定用の穴１８に固定される。
【００５３】
ウインチを起動し、矢印１９の方向にワイヤ１６を牽引すると、その張力は各滑車のシーブ間のワイヤに伝達され、吊荷１２の揚重が開始される。
【００５４】
図１を用いて説明した通り、ワイヤ１６の牽引を始めると、シーブの回転抵抗によりシーブを経由する毎にワイヤに発生する張力が少しずつ減少する。その結果、ウインチに近い側、すなわち、図２（ａ）の結合点Ａａ、Ａｂより左側では、ウインチから遠い右側より大きな張力が働く。その張力の不均衡により、取付金具６ａ、６ｂには回転モーメントが生じて、取付金具６ａでは反時計回りに、取付金具６ｂでは時計回りに傾けようとするが、僅かに傾いたところで回転モーメントはバランスし、それ以上傾くことはない。
【００５５】
その結果、取付金具６ａ、６ｂが大きく傾くことによって揚重作業中に生じる恐れがある滑車ブロック２ａと滑車ブロック２ｂとの間の干渉を避けることができる。
また、取付金具６ａ、６ｂが大きく傾くことにより生じる恐れがある同じ取付金具に結合した隣り合う滑車ブロック、例えば、滑車ブロック２ａ１と滑車ブロック２ａ２の間等の干渉も避けることができる。
【００５６】
また、結合点Ａ、及び、結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・を「へ」の字型に配置するだけであるから、従来使われてきた図８のケースに比べて滑車装置１の高さに大きな差はなく、吊荷を吊り上げる高さに対して、大幅に固定点の高さを高くする必要がない。
【００５７】
図２では、本実施例をその静止状態を念頭に置いてやや模式的に示したが、本実施例の模型を用いて揚重の実験を行なった状態を鳥瞰図の形で図３に示す。理解を容易にするため図２と同じ機能を有する部品には、同じ付番を付すことにする。
【００５８】
図３において滑車装置１ａ、１ｂは、図２の場合と同様にそれぞれ４個の１車の滑車ブロック２ａ１〜２ａ４、２ｂ１〜２ｂ４を有する。各滑車ブロックは、図２のフック４とシャックル７に替えて、簡単に紐１４で取付金具６ａ、６ｂに取付けられている。この紐１４が固定部に相当し、スイベルジョイント付きのフックを使ったように、自由に滑車ブロックを回転させることができることを意図している。
【００５９】
取付金具６ａは固定点の吊りピース１０に、取付金具６ｂは吊荷１２の吊りピース１３に、ワイヤ等の結合部材１５ａ、１５ｂで結合されている。
図示されていないウインチから伸びるワイヤ１６は、滑車ブロック２ｂ１、滑車ブロック２ａ１、滑車ブロック２ｂ２、・・・、滑車ブロック２ｂ４、滑車ブロック２ａ４のシーブに順次掛け渡され、その端部は取付金具６ｂに設けられた固定用の穴１８に固定されている。
【００６０】
ウインチを起動し、矢印１９の方向にワイヤ１６を牽引すると、吊荷１２の揚重が始まり、上述した試算のように、両滑車装置１ａ、１ｂの取付金物６ａ、６ｂは僅かに傾いた位置で安定し、揚重作業がスムースに施工できることがこの実験で確かめられた。
【００６１】
ここで注目すべきは、滑車ブロック２の取付金具６への取付に回転自在なスイベルジョイント付きフックを模して紐１４を使ったことにより、滑車ブロック２ａ１〜２ａ４、２ｂ１〜２ｂ４は、掛かっているワイヤの張力に応じて自由な向きを取っていることである。
【００６２】
滑車ブロックが各々自由な向きを取ることにより、ワイヤに無理な力が掛かったり、ワイヤとシーブの溝壁が擦れ合ったりすることが減ずると言う効果が期待できる。
【００６３】
図４は本発明の滑車装置の第２の実施例の取付金具２１を示す。
取付金具２１は、「へ」の字型の２枚の板状材をその「へ」の字の頂点において直交する形で結合した形状を有している。実際に製作するにあたっては、「へ」の字型の板状材２２に、二つをつなぎ合わせれば「へ」の字型を構成する２枚の板状材２３ａ、２３ｂを、互いに直交するように配置して溶接等により結合すればよい。
【００６４】
その交点に結合点Ａを設け、板状材２２，２３ａ，２３ｂに、結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、Ｂ８が配置される。
実施例１の場合と同様に、結合点Ａは結合部材を介して固定点や吊荷の吊りピースに結合され、結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、Ｂ８は固定部を介して滑車ブロックを取付ける。
【００６５】
図５は本発明の滑車装置の第３の実施例の取付金具２５を示す。
取付金具２５は、結合点Ａを有する中心軸２６から６枚の枝部２７ａ〜２７ｆがあたかも傘の骨のように放射状に伸びた形状を成し、それぞれの枝部に結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、Ｂ１２が配置される。
ここでも、実施例１の場合と同様に、結合点Ａは結合部材を介して固定点や吊荷の吊りピースに結合され、結合点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・、Ｂ１２は固定部を介して滑車ブロックを取付ける。
【００６６】
図４の取付金具２１、あるいは、図５の取付金具２５を用いることにより、左右方向ばかりでなく、それに直交する前後方向でも、あるいは、傘の枝のどの方向でも、取付金具が僅かに傾いたところでバランスが成り立ち、定滑車と動滑車の干渉や、隣り合う滑車ブロック同士の干渉を、容易に避けることができる。
【００６７】
吊荷の重量が大きいために組み合わせて使用する滑車ブロックの数が多くなるにもかかわらず、揚重作業を行なう周囲の状況が、それら滑車ブロックの数に応じた長さの１枚の板状材からなる取付金具の使用を許さず、かつ、立体的な取付金具の使用が許容される場合には、これらの取付金具の使用が有益である。
【００６８】
次に、図６を用いて本発明の揚重方法を説明する。理解を容易にするために、ほぼ同じ形状と機能を有する部材には、図２で用いた付番を付することにする。
【００６９】
吊荷１２は、円筒形の圧力容器の壁の一部を成す弧状に成型された鋼板構造物であり、その重量は約４０ｔｏｎである。これを上部の梁構造物９を荷重を受ける固定点として、実線で描いた仮置き位置から、点線１２’で描いた所定の位置まで揚重作業を行なう。
【００７０】
梁構造物９に設けられた吊りピース１０には、滑車装置１ａが結合部材１５ａを介して取付けられる。同様に、吊荷１２に設けられた吊りピース１３には、滑車装置１ｂが結合部材１５ｂを介して取付けられる。滑車装置１ａ、１ｂは、図２で説明した本発明の滑車装置の実施例１である。
【００７１】
地上におかれたウインチ２９から伸びるワイヤ１６は、別途設けられた定滑車３０及び定滑車１７を経由して、図２で説明した通り滑車装置１ａ及び１ｂの各滑車ブロックに掛け渡され、その端部は滑車装置１ｂの取付金具に固定される。
【００７２】
ウインチ２９を起動し、矢印１９の方向にワイヤ１６を牽引すると、その張力は各滑車ブロックのシーブ間のワイヤに伝達され、吊荷１２の揚重が開始される。
【００７３】
シーブの回転抵抗により発生するワイヤ間の張力の不均衡により、滑車装置１ａ、１ｂではその取付金具６ａ、６ｂを傾けようとする回転モーメントが働くが、取付金具６ａ、６ｂが、それぞれ僅かに傾いたところで回転モーメントはバランスし、それ以上傾くことはない。
【００７４】
したがって、取付金具６ａ、６ｂが大きく傾くことによって揚重作業中に生じる恐れがある滑車装置１ａと滑車装置１ｂの滑車ブロック間の干渉を避けることができる。
また、取付金具６ａ、６ｂが大きく傾くことにより生じる恐れがある同じ取付金具に結合した隣り合う滑車ブロック間の干渉も避けることができる。
その結果、極めてスムースに所定の位置１２’までの揚重作業を行なうことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の滑車装置及びそれを用いた揚重方法は、建設・据付現場や工場内で重量物を揚重する際に極めて有効な手段として、広く活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の滑車装置の作用を示す説明図である。
【図２】本発明の滑車装置の第１の実施例の説明図である。
【図３】同実施例の模型を用いて揚重の実験を行なった状態を示す鳥瞰図である。
【図４】本発明の滑車装置の第２の実施例の取付金具の説明図である。
【図５】本発明の滑車装置の第３の実施例の取付金具の説明図である。
【図６】本発明の揚重方法の説明図である。
【図７】１車の滑車ブロックを複数個縦に並べる従来の滑車装置の説明図である。
【図８】１車の滑車ブロックを複数個横に並べる従来の滑車装置の説明図である。
【符号の説明】
【００７７】
１、１ａ、１ｂ    滑車装置
２、２ａ、２ｂ、２ａ１、２ａ２、・・・、２ｂ１、２ｂ２、・・・滑車ブロック
４ａ、４ｂ    フック
６ａ、６ｂ    取付金具
７ａ、７ｂ    シャックル
９            梁構造物
１０、１３      吊りピース
１２            吊荷
１５ａ、１５ｂ      結合部材
１６            ワイヤ
１７、３０      別置きの定滑車
１９            牽引方向
２１            実施例２の取付金具
２２、２３ａ、２３ｂ    「へ」の字型板状材
２５            実施例３の取付金具
２６            中心軸
２７ａ、２７ｂ、・・・    枝部
２９            ウインチ
Ａ、Ａａ、Ａｂ      結合部材と取付金具の結合点
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ１ａ、Ｂ２ａ、・・・、Ｂ１ｂ、Ｂ２ｂ、・・・固定部と取付金具の結合点
【図１】
2007230755.tif 000003
【図２】
2007230755.tif 000004
【図３】
2007230755.tif 000005
【図４】
2007230755.tif 000006
【図５】
2007230755.tif 000007
【図６】
2007230755.tif 000008
【図７】
2007230755.tif 000009
【図８】
2007230755.tif 000010