JP3199266U - 繊維ロープ - Google Patents

Abstract

【課題】紫外線や熱により劣化する恐れが少なく、「擦れ」によって容易に劣化するおそれを格段に改善できる繊維ロープを提供する。【解決手段】芯材２とその外側を被覆する外層ロープ３の二重構造とした繊維ロープ１であって、芯材２が高強度・高弾性率繊維よりなり、外層ロープ３には高強度・高弾性率繊維と汎用繊維が混在するヤーンによりなる編組されたロープが採用されてなり、前記高強度・高弾性率繊維と汎用繊維の混在比率は重量比において、汎用繊維１に対して高強度・高弾性率繊維が１よりも多く混在され、芯材２が主としてロープの強度を担い、外層ロープ３が耐久性を担う構成にした。【選択図】図１

Description

本考案は、例えば船舶の係留、タグボートの曳航、更には海洋土木工事用などに用いられる二重構造の繊維ロープに関する。

従来のこの種の二重構造の繊維ロープは、内外層共に一般繊維とし、繊維の種類の組み合わせを変える或いは高機能なものに置き換えるなどして、ロープそのものの強度や強張力性、耐破断性等の改善に意を払ってきた（特許文献１〜３参照）。

特開平０７−２０８０６１号公報 特開２０００−１７８８８８号公報 実用新案登録第３１５２４００号公報

ところで、上記した係留や海洋等の現場で採用される二重構造の繊維ロープの耐久性は、適用される環境上、擦れによる損傷と紫外線による劣化によって大きく左右される。

この観点から、従来の構造を考察すると、特許文献１〜３に開示された構造は、何れもが、本考案者らが望むものではなかった。
つまり、繊維ロープを船舶で使用する場合、繰り返し引張疲労による強度低下、損傷などもさることながら、言わば鉄の塊である船舶での使用は、ロープが繊維製品であるが故に、やはり「擦れ」が最大の劣化要因になっていることが分かって来た。

このような観点から上述従来の二重構造の繊維ロープを考察すると、内外二層の何れもが強張力や耐破断性、低伸度性等に対応する考えであって、この「擦れ」に対する対策は全くされていないのが現状である。即ち、「擦れ」の影響を直接的に受ける外層の対応は皆無であった。つまり、強張力や耐破断性、低伸度性等に対応させるという機能を内外二層で共に担うと言うのが、従来のこの種二重繊維ロープの基本的な考えであることが分かってきた。

そこで本考案者らは、この種繊維ロープの特異な環境を考慮しながら従来技術を種々検討した結果、従前の考え方とは全く異なって、内外二層のロープにそれぞれ他とは異なった働きを担わせるという発想に至り、この観点から種々試行錯誤の結果、試作品を作製した。得られた結果は略満足でき、新規な二重構造の繊維ロープを得ることが出来たので、ここに提案する。

従って、本考案の目的は、紫外線や熱により劣化する恐れの少ないことは言うまでもなく、「擦れ」によって容易に劣化するおそれを格段に改善できる繊維ロープを提供することにある。

上記の目的を達成するために、この考案の請求項１に記載の繊維ロープは、芯材とその外側を被覆する外層ロープの二重構造とした繊維ロープで、芯材が高強度・高弾性率繊維よりなり、外層ロープには高強度・高弾性率繊維と汎用繊維が混在するヤーンによりなる編
組されたロープが採用されてなり、前記高強度・高弾性率繊維と汎用繊維の混在比率は重量比において、汎用繊維１に対して高強度・高弾性率繊維が１よりも多く混在され、芯材が主としてロープの強度を担い、外層ロープが耐久性を担う構成になっている。

本考案の請求項１に係る考案では、芯材に高機能・高弾性率繊維を用いることによってロープの強度をもっぱらこの芯材に担わせ、外層ロープには汎用繊維が１に対して高強度・高弾性率繊維が１よりも多い重量比で混在するヤーンによりなる編組されたロープを採用して耐久性を高めるように特化したことによって、特に船舶など金属と接触して「擦れ」が生じ、早期に劣化する外層ロープの劣化を上手く防止できるようになった。つまり、引っ張りに強く併せて切創性が高い高機能・高弾性率繊維と熱に強い、即ち擦れに強い汎用繊維を混在する特異なロープを外層ロープとすることで、「擦れ」にはこの外層ロープで上手く対応し、強度は高機能・高弾性率繊維を用いた心材で上手く対応できるようになった。しかも、心材と外層ロープは共に紫外線の影響が生じ難い。併せて、用いられるロープ素材は何れも比重が軽い。

このように、この考案の請求項１に係る繊維ロープは、引っ張りに強く併せて切創性が高い高機能・高弾性率繊維と熱に強い、即ち擦れに強い汎用繊維を混在する特異なロープを外層ロープとすることで、「擦れ」にはこの外層ロープで上手く対応し、強度は高機能・高弾性率繊維を用いた心材で上手く対応できるようになり、紫外線や熱により劣化する恐れの少ないことは言うまでもなく、「擦れ」によって容易に劣化するおそれを格段に改善でき、併せて軽く取り扱い易い繊維ロープを提供できるようになった。

請求項２に係る考案では、高強度・高弾性率繊維と汎用繊維の混在比率は、重量比において、上限２であるのが望ましい。
汎用繊維の混在比率が１を超えて多くなると、外層ロープは強度が弱くなり、外層ロープ全体として使用中に磨滅してくるので好ましくない。また、高機能・高弾性率繊維が２を超えて多くなりすぎるとコストアップにつながり、併せて熱に弱くなり、好ましくない。好ましい混合比率の範囲は高機能・高弾性率繊維２に対して汎用繊維１である。

また、請求項３に係る考案では、外層ロープのロープ径とピッチの比率は１対１．８〜５にすることによって、つまり、外層ロープのピッチを短くして固く打つことによって、繊維ロープの型崩れを予防し、より一層強い繊維ロープを得ることができる。
ロープ径とピッチとの関係は、打ち数によって異なり、例えば１６打ちで径が５０ｍｍの場合であれば、理想的なピッチは１００ｍｍ程度、つまり１対２となる。しかし、例えば２４打ちの場合、径とピッチの関係は４〜５倍になり、径が６０ｍｍの場合には理想的なピッチは２５０ｍｍ程度、つまり１対４．１６となる。更に３２打ち〜６４打ち等になるとこの比率は更に大きくなり１対５程度になる。

この考案に係る繊維ロープの実施例を示し、要部の分解斜視図である。 要部の拡大外観図である。

図１、２は本考案の実施の形態を示している。
１は繊維ロープ、２はこの繊維ロープ１を構成する心材であり、３はこの心材の外側を囲繞する外層ロープである。

この実施例において、心材２はロープを用いている。この芯材２には超高分子量ポリエステル繊維、パラ系アラミド繊維、更にはポリアリレート繊維等から適宜に選択された高
機能・高弾性率繊維からなるストランドを複数本撚り合わせることによって構成されている。ロープの打ち方としては、目的に応じて、３つ打ち、８打ち、１２打ち、更にはスライバーであっても、所期の目的を達成できる。図例は１２打ちを示す。具体的には、超高分子量ポリエステルのマルチフィラメント１６００Ｄのヤーンからストランドを得て、これを１２打ちして得たロープを採用した。ピッチは径の１５倍である。

尚、径とピッチとの関係は、ロープ全体の耐久性で考えると、心材２があまり撚れていなく、柔らかすぎるものは屈曲、捻じれに弱くなるので、理論的にはピッチは径の３倍以上であることが望ましいが、必要に応じて前記の通り、スライバーであっても良い。

前記心材２の外周に、高機能・高弾性率繊維と汎用繊維を混在させた繊維から成るロープが編組されて前記外層ロープ３が設けられている。
高機能・高弾性率繊維は超高分子量ポリエステル繊維、パラ系アラミド繊維、更にはポリアリレート繊維等から適宜に選択された高機能・高弾性率繊維からなるストランドが採用される。また、汎用繊維としては、ポリエステル、ナイロン、ポリエチレン、ポリビニルアルコール等を素材にしたものから適宜に選択される。

混在の態様としては、１本のヤーンそのものに２種の繊維を混在させている場合の他に、高機能・高弾性率繊維のヤーンと汎用繊維のヤーンとを併用する場合も包含する。生産性を考え合わせるとヤーン（撚糸製造）段階で、前記高機能・高弾性率繊維と汎用繊維の２種類を合わせて撚るのが望ましい。また、混在の割合は重量比で、高機能・高弾性率繊維が２に対して汎用繊維は１が理想的である。この混在の許容される範囲としては、高機能・高弾性率繊維は２に対して±０．２、また、汎用繊維は１に対して同じく±０．２の範囲が望ましい。±０．２の範囲を超えると所期の望ましい硬さが得られ難くなる。つまり、汎用繊維の混在比率が多すぎると、外層ロープ２は柔らかなり、心材１とのフィット感が損なわれ、逆に高機能・高弾性率繊維が多すぎると外層ロープ２は硬くなり、ロープを曲げるのに船員が苦労をし、使い難くなるからである。また、この外層ロープ２の打ち方としては、１６打ち、２４打ち、３２打ち、４８打ち、６４打ち等から使用の目的に応じて適宜に選択される。図例は１６打ちを示す。具体的には、超高分子量ポリエステルのマルチフィラメント糸１６００Ｄ４本にポリエステルのマルチフィラメント糸１５００Ｄ３本を撚り合せて得た第１撚糸３本を撚り合わせて得たヤーンを撚り合わせてストランドを得、これを前記心材２の周囲に配した構造を採用した。ピッチは径の２倍である。

更に本考案にあっては、前記外層ロープ３の打ち方も工夫が凝らされている。
即ち、二重構造繊維ロープは芯材と外層ロープとがよりフィットしている方が、繊維ロープ全体として型崩れし難い。繊維ロープは使用中にねじられる場合がよくあり、心材と外層ロープとのバランスが崩れやすくなるが、硬いとバランスが良く保たれ、強いロープを得ることができる。そのためにも、本考案では、外層ロープ３を硬めに打っている。つまり、一例を示すと、１６打ちで、外径が５０ｍｍの繊維ロープであれば、１ピッチを１００ｍｍ程度にするのが理想的である。前記の１６打ちの場合で例をとると、ピッチが１を下回ると繊維ロープ１は柔らかなり、心材２とのフィット感が損なわれ、２を超えると外層ロープ３は硬くなり過ぎて、繊維ロープ１を曲げるのに船員が苦労をし、使い難くなるからである。

ここに言う硬めの度合いは、経験則からみても、外層ロープ３のピッチの長さと繊維ロープ１の直径の比率が１．８〜５対１であるのが望ましい。前記１６打ちで、外径が５０ｍｍの繊維ロープであれば、１ピッチが１００ｍｍ程度にするのが理想的であるが、この比率は打ち数によって異なり、例えば２４打ちの場合、径とピッチの関係は４〜５倍になり、径が６０ｍｍの場合には理想的なピッチは２５０ｍｍ程度、つまり１対４．１６となる。更に３２打ち〜６４打ち等になるとこの比率は更に大きくなり１対５程度になる。

以上のように構成された本考案による繊維ロープ１は、引っ張りに強く併せて切創性が高い高機能・高弾性率繊維と熱に強い、即ち擦れに強い汎用繊維を混在する特異なロープを外層ロープ３としているので、「擦れ」にはこの外層ロープ３で上手く対応し、強度は高機能・高弾性率繊維を用いた心材２で上手く対応できるようになり、紫外線や熱によって劣化する恐れの少ないことは言うまでもなく、「擦れ」によっても容易には劣化するおそれを格段に改善でき、併せて軽く取り扱い易い繊維ロープを提供できるようになった。

また、高強度・高弾性率繊維と汎用繊維の混在比率は、重量比において、２対１が望ましい。高機能・高弾性率繊維の混在比率が２を超えて多くなりすぎるとコストアップにつながり、併せて熱に弱くなり、好ましくない。逆に２を下回って少なすぎると、外層ロープ３の強度が弱くなり、外層ロープ３全体として使用中に磨滅してくるので好ましくない。また、汎用繊維の混在比率が１を超えて多くなると、外層ロープ３の強度が弱くなり、外層ロープ３全体として使用中に磨滅してくるので好ましくない。逆に１を下回って少なすぎると、熱に弱くなり、好ましくない。好ましい混合比率の範囲は高機能・高弾性率繊維１．８〜２．２に対して汎用繊維０．８〜１．２程度、つまり何れも前後２０％の範囲内である。

更に外層ロープ３のピッチとロープ径の比率は１. ８〜５対１にすることによって、つまり、外層ロープ３のピッチを短くして固く打つことによって、繊維ロープ１の型崩れを予防し、より一層強い繊維ロープを得ることができる。

以上説明した各実施例は、必ずしも図示する構造に限定されるものではなく、示された個々の構造、形状は考案の趣旨と矛盾しない範囲で相互に組み合わせたり、援用したりすることが出来る。

本考案に係る繊維ロープは、海洋資源の探査等に用いられる浮遊海上構造物を海底に係留するため係留ロープの他、船舶用ロープに、また、必要に応じて養殖, 定置, 底曳等の水産漁業用ロープ、又は陸上用一般ロープなどとしても好適に適用される。

１…繊維ロープ
２…心材
３…外層ロープ

Claims (3)

1. 芯材とその外側を被覆する外層ロープの二重構造とした繊維ロープで、芯材が高強度・高弾性率繊維よりなり、外層ロープには高強度・高弾性率繊維と汎用繊維が混在するヤーンによりなる編組されたロープが採用されてなり、前記高強度・高弾性率繊維と汎用繊維の混在比率は重量比において、汎用繊維１に対して高強度・高弾性率繊維が１よりも多く混在され、芯材が主としてロープの強度を担い、外層ロープが耐久性を担う構成になっていることを特徴とする繊維ロープ。
2. 高強度・高弾性率繊維の汎用繊維に対す混合比率は、重量比において、上限２である請求項１記載の繊維ロープ。
3. 外層ロープのピッチの長さとロープ径の比率は１．８〜５対１であるのが望ましい請求項１記載の繊維ロープ。