JPH10168772A - 電線入り繊維ロープ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ロープ本来の強力特性を発揮することができし
かもそれでいて電線の機能が損なわれず、通信機能や送
電機能をもつ係留索としてきわめて有効な電線入り繊維
ロープを提供する。 【解決手段】高強力・高弾性率繊維からなる心１の外周
に、複数の電線４を柔軟性のある線状体５と組み合わせ
て螺旋状に巻き付け、さらにその外周に通水性の固定層
６を設け、該固定層６の外周に合成繊維からなる外層７
を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電線入り繊維ロ-プ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ロープに通信機能や送電機能を持たせる
手段として電線入り繊維ロープないし電らん入り繊維ロ
ープが従来より知られている。かかる電線入り繊維ロー
プは、ロープが撚り構造の場合には各ストランドの中心
に電線を入れ、ロープが編組構造の場合には中心の空洞
部に電線を入れた構造となっていた。しかしながら、繊
維ロープはワイヤロープに比べて格段に伸びが大きいた
め、ロープに負荷がかかった時にロープに伸びが生ずる
ことによって電線が切れやすく、また、ロープに張力が
作用することによってロープ長手方向と直角の断面にお
ける中心方向への応力(ラジアルフォース)が発生し、こ
れにより電線が半径方向から強力に圧縮されて損傷し、
電線としての機能が低下したりあるいは消失してしまう
という問題があった。このため、従来では電線入り繊維
ロープでは電線機能を低下させないようにロープにかか
る負荷の限界を見極め、ロープ本来の安全率よりも高い
安全率のもとで使用しなければならず、この結果ロープ
としては必要以上に太径で引張り強さの大きなものとな
り、近年の繊維ロープ使用環境に十分対応することが困
難となっていた。

【０００３】すなわち、近年、海洋開発の発達に伴い、
ブイ類の係留索に信号伝達機能を持たせる必要性が迫ら
れている。この場合、ブイ類の係留索として十分な機能
を発揮するするためにはロープは太径で高強力でなけれ
ばならず、ロープの引張り強さを許せる限り十分に利用
できるようにしなければならない。この点に関してアラ
ミド繊維や超高分子量ポリエチレン繊維などで代表され
る高強力・高弾性繊維の出現によりかなり高強力のロー
プとすることが可能である。しかしこのようなロープに
おいて、前記のようにストランドの中心やロープの中心
に電線を入れる構造としたのでは、係留索としての機能
を発揮させると電線の機能が失われ、逆に電線の機能を
活かそうとすると本来の目的である強力特性が発揮され
なくなるという問題が生ずる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
問題点を解消するために研究して創案されたもので、そ
の目的とするところは、ロープ本来の強力特性を発揮す
ることができしかもそれでいて電線の機能が損なわれ
ず、通信機能や送電機能をもつ係留索としてきわめて有
効な電線入り繊維ロープを提供することにある。なお、
本発明において、「電線」とは電力線、信号線の双方を含
む概念である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、高強力・高弾性率繊維からなる心の外周に複
数本の電線を配すると共に各電線の間に柔軟性のある線
状体を配し、これらを心の外周に螺旋状に巻き付け、さ
らにその外周に電線と線状体を固定する通水性の固定層
を設け、該固定層の外周に合成繊維からなる外層を設け
た構成としたものである。心の周りに合成繊維からなる
保護層を設け、これの外周に前記電線と線状体を配して
螺旋状に巻き付けてもよく、保護層は好ましくは編組構
造からなっている。 線状体は無負荷の状態で径が電線
の径よりも適度に太いものたとえば電線径に対し１０〜
３０％程度太いものを使用することが好ましい。本発明
において、「線状体」は巻き付け可能な柔軟性があるも
のであれば限定はなく、合成高分子系、金属系、あるい
はそれらの複合したものなどを使用できる。固定層はヤ
ーン、テープ、帯布などの条体を巻き付けることで構成
される。条体は通水性を有していてもよいし、通水性を
有しないものであってもよい。後者の場合には条体の幅
方向でオーバラップ状にせず各巻き間に隙間をあけるよ
うに巻き付ければよい。表層は好ましくは編組構造から
なっている。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を添付図面に
基いて説明する。図１ないし図３は本発明による電線入
り繊維ロープの第１実施例を示している。 １は強力母
体となるべき心であり、電気絶縁性がよくしかも高強
力、高弾性率でかつ伸びの少ない特性の繊維、たとえば
引張り強さが２０ｇｆ／Ｄ以上、伸度が３〜５％、引張
り弾性率５００ｇｆ／Ｄ以上のものが用いられる。この
特性を備えた繊維の例としては、アラミド繊維、超高分
子量ポリエチレン、ポリアリレートなどの高性能繊維が
挙げられる。心１はこうした繊維からなるヤーンを撚り
合わせたストランド１０を編組して構成されている。そ
の構造は８打ち、１２打ち、１６打ち、２４打ちなど任
意である。２は前記強力母体としての心１を保護するた
め心１の外周に密着させて設けられている保護層(第４
層)である。該保護層２は心１に用いた繊維よりも伸度
の大きな汎用繊維、たとえばポリエステル、ナイロンな
どから選択された繊維からなるヤーンを撚り合わせたス
トランド２０を２×２４打ち、３×１６打ちなどに編組
している。

【０００７】３は電線配置層(第３層)であり、複数本
(この例では４本)の電線４と柔軟性のある線状体５との
組み合わせからなっている。前記各電線４，４は導体４
０の周りを外被４１で被覆されることで構成されてお
り、保護層２の外周に等間隔で配置されている。線状体
５は前記各電線４，４の間に配されている。線状体５は
この例では隣あう電線４，４の間に２本ずつ計８本配さ
れている。そしてそれら電線４と線状体５は保護層２の
外周に螺旋状に巻き付けられている。図３はこの状態を
示している。前記線状体５は適度の弾性(可縮性)と柔軟
性を有するものであればよく、たとえばステンレスの撚
り線、合成高分子系のロッド、あるいは合成繊維の紐状
ないしコード状のものが挙げられる。具体例としてはス
テンレス線の１×１９構造のもの、ウレタン樹脂のロッ
ド、ナイロンのコードなどが挙げられる。線状体５の断
面形状は円形、矩形など任意であり、また中実であって
も中空であってもよいが、電線４が後述する固定層や外
層から受ける外力の影響を軽減するため、無負荷状態に
おいて電線４の巻き付け径よりも適度に突出するよう
に、電線４の直径よりも太い径(断面積)を有しているこ
とが好ましい。

【０００８】線状体５の増径の程度は線状体５の可縮度
合いにもよるが、一般的に電線４の直径に対して約１０
〜３０％大きい範囲から選定すればよい。電線の直径の
１０％を下回る太さでは、固定層や外層からの力が作用
したときに、その力が電線４に直接的に作用してしまう
危険があるため好ましくない。しかし、電線４の直径の
３０％を超える太さとした場合には、電線４に対する外
力の影響防止には効果があるものの、電線４が浮いて保
護層２から離間して動きやすくなり、配置の片寄りが生
ずる不都合があるため好ましくない。電線４と線状体５
の固定層２に対する巻き付けピッチは、強力母体として
の心１の伸びに追従し得るよう適宜選定するもので、た
とえば心１と保護層２を合算した径の５〜９倍程度の範
囲が挙げられる。

【０００９】６は電線４と線状体５を動かないように固
定するため前記電線配置層３の外周に施された固定層
(第２層)である。この固定層６はロープの内部まで水を
浸透させ、水深の深いところで使用された場合にもロー
プの受ける水圧の影響をできるだけ少なくするようにす
べく通水性を有していることが必要である。前記通水性
は固定層を構成する部材自体に備わっていてもよい。あ
るいは層を構成する部材そのものには通水性がないが、
電線配置層３への取付け具合によって通水性を得てもよ
い。

【００１０】この第１実施例は前者の態様を採用してお
り、多孔質の条体６０が用いられ、これを電線配置層３
の外周に螺旋状に巻き付けている。この多孔質の条体６
０としては、合成繊維の織物または編物、不織布あるい
は孔明け加工により多数の孔を配設した多孔性のテープ
状ないし帯布状が挙げられる。しかし、条体６０はこれ
に限らず、たとえば１．５ｍｍ〜３ｍｍ程度のヤーンま
たはストランドであってもよい。合成繊維や繊維として
は伸びのある程度あるものたとえば、ポリエステル、ナ
イロンなどが挙げられる。このように条体自体が通水性
を有している場合には、条体６０は巻回幅方向でオーバ
ーラップしていてもよい。また、前記条体６０は電線配
置層３に面する側に粘着層あるいは接着層を有していて
もよい。７は前記固定層６の外周を覆う外層(第１層)で
あり、ポリエステルなど耐摩耗性の良好な合成繊維を編
組したもので、この例では２×２４打ちからなっている
が、３×１６打ち、２×３２打ちなどでもよい。

【００１１】図４は本発明の第２実施例を示している。
この実施例においては、固定層６の条体６０としてそれ
自体には通水性のないものたとえばたとえばポリエチレ
ン系やビニール系などの合成樹脂テープが用いられてお
り、該条体６０は幅方向でラップし合わないように各タ
ーンごとに適度の隙間を設けて螺旋状に巻き付けられて
いる。他の構成は第１実施例と同じであるから、同じ部
位や部分に同符号を付し、説明は省略する。

【００１２】本発明は上記実施例に限定されるものでは
ない。すなわち、場合によっては、心１の外周の保護層
２を省略し、心１の外周に電線配置層３を直接設けても
よい。また、電線４の配置本数は４本でなく、３本、５
本、６本など任意である。線状体５も必ずしも２本組と
する必要はなく、隣あう電線４，４間に１本ずつ配置し
てもよいし、３本組あるいはそれ以上としてもよい。

【００１３】

【実施例】次に本発明の実施例を示す。1)アラミド繊維
を使用し、これを２×８(8打ち)に編組して径１５ｍｍ
の心とした。この心の外周にポリエステル繊維を２×２
４打ちに編組して保護層(第４層)を作った。この保護層
形成時の径は１８ｍｍである。この保護層の外周に径が
４ｍｍの電線を４本等間隔に配置し、各電線の間に無負
荷時の径が５ｍｍのウレタン線状体を２本ずつ引き揃え
て配置し、ピッチ１３５ｍｍで螺旋状に巻き付けて電線
配置層(第3層)を得た。この段階での径は２８ｍｍであ
る。そして、電線配置層の外周に幅７０ｍｍのポリエス
テル繊維製の帯布を各ターンがラップするように巻き付
け、径が２８，５ｍｍの固定層(第2層)を得しめ、この
固定層の外周にポリエステル繊維により２×２４打ちに
編組して外層(第1層)を得た。こうして得られた本発明
の電線入りロープは、径が３６ｍｍで、引張り強さ１８
tonｆ、伸度６％の特性を示した。2)このロープの性能
を比較するため、アラミド繊維を２×８(8打ち)に編組
し、その中心に直径４ｍｍの電線を４本入れて径１７ｍ
ｍとし、その外周にポリエステル繊維を２×２４打ちに
編組したロープを作り、直径２２ｍｍ、引張り強さ１８
tonf、伸度６％の従来型電線入りロープを得た。

【００１４】試験内容は次の通りである。 A.繰り返し引張りによる導体抵抗値の変化 これは試料長１．６ｍのロープの両端を把持し、荷重範
囲１tonｆ〜５tonｆの間で軸線方向の引張りと除荷を繰
り返し、抵抗値の変化を見たものである。この結果を表
１に示す。 B.Ｕ曲げ繰り返し引張りによる導体抵抗値の変化 これは試料長６．６ｍの試料をシーブ径１２１０ｍｍ
（Ｄ／ｄ＝３３．６）のシーブを経由させ、試料の両端
を把持して２．２tonｆの荷重にて交互に引張りと除荷
を繰り返し、抵抗値の変化を見たものである。この結果
を表２に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【表２】

【００１７】これら表１と表２から明らかなように、本
発明品はA.の試験において６００００回程度まで引張り
の影響がないが、従来品では電線が損傷されるため、１
０００回で抵抗値が上がってしまっている。また、B.の
試験でも、本発明品は５０回のＵ曲げでも抵抗値に変化
はないが、従来品は１０回のＵ曲げで著しく抵抗値が上
がってしまっている。これらから、本発明のように強度
母体として心の周辺に電線を柔軟性のある線状体と交互
に巻き付け、固定層でその配置を固定することによって
高強力でしかも良好な電線機能が得られることがわか
る。

【００１８】

【発明の効果】以上説明した本発明の請求項１によると
きには、高強力・高弾性率繊維からなる心１の外周に複
数本の電線４を配すると共に各電線４，４の間に柔軟性
のある線状体５を配し、これらを心１の外周に螺旋状に
巻き付け、さらにその外周に電線４と線状体５を固定す
る通水性の固定層６を設け、該固定層６の外周に合成繊
維からなる外層７を設けたので、心１が強力母体となっ
て優れた高強力性能を発揮し、しかも、電線４が心１の
周辺に配されているためロープに外力がかかった時にも
ロープ中心方向の応力の影響を受けにくく、かつ各電線
４は電線間に配置された線状体５によるスペーサ作用に
より外力の負荷を軽減される。しかも、線状体５と電線
４を固定する固定層６は通水性を有しているため、水が
ロープ内部まで浸透し、水深の深い場合にも電線４が水
圧の影響を受けることが少ない。このため、ブイの係留
索などに使用した場合にロープの強力を十分に利用しつ
つしかも電線機能を良好に維持することができるという
すぐれた効果が得られる。

【００１９】請求項２によれば、心１が外周に合成繊維
からなる保護層２を有し、これの周りに電線４と線状体
５の巻き付けているため、心１への圧痕等の発生が防止
され強力母体の特性を十分に発揮させることができると
いうすぐれた効果が得られる。 請求項３によれば、線
状体５が無負荷の状態で径が電線４の径よりも１０〜３
０％程度太いものからなっているため、外力が作用した
ときにこれを自ら受け止め電線への負荷を的確に軽減す
ることができるというすぐれた効果が得られる。請求項
４によれば、固定層６はヤーン、テープ、帯布などの条
体を巻き付けることで構成されているため、電線４と線
状体５をしっかりと固定することができるとともに、線
状体５が圧縮されてその反力で巻き付け状態が緊張され
るためゆるまないというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す側面図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図３】本発明における電線と線状体の巻き付け段階の
状態を示す斜視図である。

【図４】本発明の第２実施例を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 心 ２ 保護層(第４層) ３ 電線配置層 ４ 電線 ５ 線状体 ６ 固定層 ７ 外層 ６０ 条体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高強力・高弾性率繊維からなる心１の外周
   に複数本の電線４を配すると共に各電線４，４の間に柔
   軟性のある線状体５を配し、これらを心１の外周に螺旋
   状に巻き付け、さらにその外周に電線４と線状体５を固
   定する通水性の固定層６を設け、該固定層６の外周に合
   成繊維からなる外層７を設けたことを特徴とする電線入
   り繊維ロープ。
2. 【請求項２】心１が周りに合成繊維からなる保護層２を
   有し、これの外周に電線と線状体を配して螺旋状に巻き
   付けているものを含む請求項１に記載の電線入り繊維ロ
   ープ。
3. 【請求項３】線状体５が無負荷の状態で電線径に対し１
   ０〜３０％程度太い径ないし断面積を有している請求項
   １又は請求項２に記載の電線入り繊維ロープ。
4. 【請求項４】固定層６がヤーン、テープ、帯布などの条
   体６０を巻き付けることで構成されている請求項１ない
   し請求項３のいずれかに記載の電線入り繊維ロープ。