JP2009079342A

JP2009079342A - エネルギ吸収織物要素

Info

Publication number: JP2009079342A
Application number: JP2008219132A
Authority: JP
Inventors: Marc Burlaud; ビュルラマルク; Nicolas Faye; ファヤニコラ
Original assignee: Sperian Fall Protection France SA
Current assignee: Honeywell Fall Protection France SAS
Priority date: 2007-09-13
Filing date: 2008-08-28
Publication date: 2009-04-16
Also published as: EP2036591A1; FR2920995A1; US20090071749A1; FR2920995B1; CA2645266A1

Abstract

【課題】エネルギ吸収布片要素を提供すること。
【解決手段】第１の要素（７）、特に少なくとも第１の点（５）と第２の点（６）の間を長手方向に延びる糸と、第２の要素（８）、特に第１の点と第２の点の間を延びる糸とを備え、この２つの要素が、前記第１および前記第２の点のところで同一の引っ張り力に曝される墜落制止装置の構成部品であって、張力のない状態で、第２の要素の長手方向延びが第１の要素の長手方向延びより大きいことを特徴とする、墜落制止装置の構成部品。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、安全装具などの墜落制止装置の構成部品、特に布片および／または拘束綱に関し、およびこの型式の構成部品を備える墜落制止装置に関する。

近年、安全装具を備えるものなどの、墜落制止装置に使用される布片または拘束綱は、実質的に剛体であり、装具を着用している人の墜落中どのようなエネルギ吸収能力も全くまたはほとんどもたらさず、その結果、装置にその複雑性およびコストを増加させる補助のエネルギ吸収システムを加えることが必要となっている。
米国特許第４７３６５００号米国特許第４２４４１７４号米国特許第４４１５５２１号

本発明は、例えば高い高さのところで働いており、万一墜落の場合には拘束されなければならない人によって着用され、その構成部品が言わば使用者の墜落を中断させ、その結果特に速度が墜落速度からゼロ速度に突然変わるときの最後のときに、墜落に伴う怪我を防止する、例えば安全装具を備える墜落制止装置の構成部品、例えば布片または綱に関する。

本発明によれば、この構成部品は請求項１に定義されるようなものであり、それは以下のとおりである：
第１の要素（１０）、少なくとも第１の点（５）と第２の点（６）の間を長手方向に延びる糸と、前記第１の点と前記第２の点の間を延びる第２の要素（１１）とを備え、前記２つの要素が前記第１および前記第２の点のところで同一の引っ張り力に曝される、墜落制止装置の構成部品、特に拘束綱または布片であって、前記第２の要素が前記第１の要素の周りを螺旋旋回の形態で巻き付けられた糸であり、前記２本の糸がいわゆる笹縁糸を形成することを特徴とする、墜落制止装置の構成部品。

そのような構成部品から出発して、墜落制止の観点で優れた能力を有する要素、例えば墜落制止装置の布片、綱または任意の他の部品、あるいは墜落制止装置それ自体を、非常に簡単な方法で得ることができるように、該構成部品を織ること、編むこと、網状にすること等によって各種要素を製造することができる。墜落中、長さの短い第１の要素が一部で伸張し、墜落重量または人の効果の下で伸び、そして第１の要素の伸張前は一種の長手方向遊びを備える（その長さが第１の要素の長さより長い）第２の要素は、第１の要素の形状により近い形状をとり、かつ特により直線的な形状をとり、特に伸張した第１の要素と一列に並び、墜落に伴う衝撃はこれらの２つの要素の組み合わされた作用によって吸収される。

第１の要素の特性曲線がその伸張割合をそれに加えられる牽引力の関数として表わし、該特性曲線が、弾力範囲の後、一定のまたはわずかしか増加しない牽引力で伸張する範囲を、横軸に沿って少なくとも２５％、好ましくは少なくとも３３％、特に少なくとも５０％、特に２５％と１００％の間にわたり示すことが好ましい。

この弾性範囲は、前記一定の牽引力で伸張する範囲に対して小さく、特に１０分の１以下であることが好ましい。

この弾性範囲が小さく、特に横軸に沿って１０％より少ない、特に５％より少ない長さにわたり延びることが好ましい。

この構成部品または構成部品の一部分の特性曲線が、その伸張割合をそれに加えられる牽引力の関数として表わし、該特性曲線が、弾力範囲の後に、一定のまたはわずかしか増加しない牽引力で伸張する範囲を、横軸に沿って少なくとも２５％、好ましくは少なくとも３３％、特に少なくとも５０％、特に２５％と１００％の間にわたり示すことが好ましい。

特に、布片または墜落制止装置綱は、織るまたは編むこと等によって一緒に結合される複数の「笹縁」糸によって形成することができる。

本発明の別の好ましい実施形態によれば、この第１の要素はストリップ形状の布片部分であり、第２の要素はストリップ形状の部分であり、その真空下の長さまたは張力の掛かっていない長さが第１のストリップ形状の要素の真空下の長さまたは張力の掛かっていない長さより長く、その長さが最大伸張下で第１のストリップの長さに実質的に等しいものとされる。

一実施形態によれば、この構成部品は「笹縁」糸から構成される拘束綱である。

一改善例によれば、この構成部品は、外装を形成する被覆組織を形成するように、例えば編む、織る、網状にする等によって結合された複数の笹縁糸を備え、この外装内に、伸張割合を加えられる牽引力の関数として表わす特性曲線を有する材料を配置し、その特性曲線が、弾性範囲の後、一定のまたはわずかしか増加しない牽引力で伸張する範囲を、横軸に沿って少なくとも２５％、好ましくは少なくとも３３％、特に少なくとも５０％、特に２５％と１００％の間にわたり示すものとされる。

特に、この外装内の材料はＰＯＹである。

この型式の構成部品は、笹縁糸と特にＰＯＹから作られる伸張可能材料の組み合わせのおかげで、鋭いリッジ上への墜落の場合に特に適合している。

本発明は、特に装具を備え、本発明による構成部品、特に布片または綱、特に拘束綱を備える墜落制止装置にも関係する。

第１の要素がＰＯＹ(部分延伸糸(partially oriented yarn)）から作られ、第２の糸が熱可塑性材料、特にポリエステルから作られるのが好ましい。

ＰＯＹは、従来は紡糸に使用される材料、例えばポリエステルなどの熱可塑性材料から作られるが、その製造中、多数の米国特許、例えば米国特許第４７３６５００号、米国特許第４２４４１７４号および米国特許第４４１５５２１号に記載されているように、伸張ステップの全てに掛けられていない糸である。

したがってＰＯＹは、図４に示す形状を有するその特性曲線から出現するような、少なくとも伸張領域にわたり増加する牽引を加えなければならないことなしに、伸張可能のままである。

次に例示として、添付の図面と関連する本発明の実施形態の説明を行う。
図１ａは、本発明の一実施形態による布片を備える装具の図である。
図１ｂは、本発明の別の実施形態による布片を備える装具の図である。
図２Ａ及び図２Ｂは、それぞれ図１ａおよび１ｂの布片の一部分の拡大図である。
図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃは、本発明による一群の糸を、非伸張状態、次いで伸張状態、最後に布片に織られた状態で示す図である。
図４は、本明細書で前述した笹縁糸、または本明細書で前述した布片の一部分に関して、該糸または布片の一部分を伸張させる曲線の形状を、その２つの端部のところに加えられる牽引力の関数として示す図である。
図５Ａは、本発明による拘束綱の図である。
図５Ｂは、図５Ａの綱の横断面図である。
図６、図７及び図８は、付属書１に定義される試験の様々な構成を示す図である。

図１ａでは、装具１は、墜落保護安全装具を着用している人の腿を取り囲むためのものである２つの脚帯紐９を備え、この装具は連結糸２によって保持装置に連結される。この装具１は、複数の布片、特に装具を着用している人の肩の上を通過させるためのものである２つの布片３を備え、これらの布片は、この装具の設計に応じて様々な様式で構成することができ、特に図１に示される様式に構成することができる。各布片３は、２つの点５と６の間を延びる少なくとも１つの部分４を備える。２つの点５と６の間のこの部分４は、その長さが２つの点５と６の間の布片の長さと等しい第１の布片要素７とやはり点５と６の間を延びる第２のストリップ形状の要素８から構成される。この第２の要素８は、布片の残りと連続しており、要素７は少なくとも２つの点５と６のところで、例えば溶接、接着、編むこと等によって、要素８に面して、布片の残りに固定される。これを行うために、布片３が取り上げられ、ストリップ部分８を形成するために一種のループが形成され、次いでストリップ７が固定される。点５と６の間を延びる要素８の全長は、直線的に配設されるとき、やはり直線的に配設されるときの、要素７の荷重なしの長さまたは非伸張長さより長い。

図１ｂは、布片３’が部分４‘を備え、該部分４’はその２つの端部のところで（当該布片が切断された後で）布片３’に固定された別の実施可能な形態を示し、この部分４’は、笹縁糸から作られ、その芯はＰＯＹおよび外装から作られ、それらはそれらの製造中に完全に伸張された従来型の熱可塑性織物材料から作られる糸から構成され、点５と６の間の外装の糸は、直線的に配設されるとき、非伸張でかつやはり直線的に配設されるときのＰＯＹ芯の単数または複数の糸より長い長さを有する。

墜落中、要素７（それぞれ、部分４’の笹縁糸の芯）の長さは張力に起因して増加するであろう。同時に、ストリップ８（それぞれ、部分４’の笹縁糸の外装を形成する糸）は次いで、非伸張状態でストリップ７（それぞれ、笹縁糸の芯）と当初の長さでのその相違と関連するその遊びを利用することによって、ストリップ７（それぞれ、笹縁糸の芯）に平行な状態に接近する傾向になるであろう。墜落の最終時点で、ストリップ８（それぞれ、各外装糸）は、特に、重量、墜落の高さ等の関数としての計算が誤りなしで行われている場合、要素７（それぞれ、各芯糸）と同じ長さを有する。しかしながら緩衝作用は、要素８（それぞれ、各外装糸）が、墜落の終わりのときに、ストリップ７（それぞれ、笹縁糸の芯）に対して未だわずかな遊びを有するか、または、逆に伸張されるときストリップ７の長さと等しい長さを有することができるようにいくらか伸ばされているようなものとすることができる。特に、布片のストリップ７は、ＰＯＹから作られる芯を備えた笹縁糸か、または直接的にＰＯＹからなる笹縁糸に基づいており、一方布片３の残りおよびストリップ８は、その製造中に完全に伸張された従来型の織物材料から作られる。

図３Ａは、図１ａの布片部分の２本のストリップのセットと同じ機能を果たす、図１ｂの布片を製造するために使用することができる糸を示す。これを行うために、２本の糸、すなわち、第１の直線糸１０および第１の糸の周りに螺旋旋回の形態で巻き付けられる第２の糸１１が使用される。糸１０は実質的に直線的に延び、一方より長い長さを有する糸１１は、糸１０から離れて延びる。この２本の糸１０および１１は、笹縁糸として知られているものを一緒に形成する。墜落中、この糸１０は伸張され、同時に糸１１が広げられ、糸１０に接近するように進む。この型式の笹縁糸を基にして、図３Ｃに示すような織られた布片を得るために、図３Ａまたは図３Ｂに示すような（各々が糸１０および糸１１から構成される）笹縁糸を織るまたは編むことによって布片を製造することができ、したがってこの布片は、部分４’を形成するように布片１’の点５と６の間に固定するか、またはストリップ７として布片１に適用することができる。この場合（図１ａ）、笹縁糸ではなく専らＰＯＹから作られる糸を使用し、外装糸の機能をストリップ８に行わせることもできる。

図５Ａおよび５Ｂは、笹縁糸の網状物によって形成される拘束綱を示し、その芯はＰＯＹから作られる。この綱は、ＰＯＹから作られる主芯を形成する中央要素２０、およびこの主芯を取り囲む笹縁糸２１の網状物から構成される外装とを備え、各笹縁糸は、ＰＯＹから作られる芯２２およびＰＯＹではない、すなわち従来型の完全伸張方法を使用して製造されてきた、従来型の織物材料、特に熱可塑性プラスチック材料から作られる糸の網状物から構成される外装２３を有する。さらに、この組み立て品は、（ＰＯＹから作られない、すなわち、その製造中実質的に完全に引っ張られた）ポリエステル、ポリアミドまたは別の従来型の熱可塑性プラスチック織物材料から作られる筒状布片の形態の追加の外側外装２４を備えることも、備えないこともできる。この拘束綱は、本明細書で後に付属書１で説明する鋭いリッジ上への墜落試験に合格する。

糸１０または要素７は、ある程度の伸張可能性を有する材料、特にＰＯＹから作られる、すなわち、牽引力の関数として伸びの割合を与えるその曲線内において、弾性部分に対応する区画の後に実質的に水平なレベルの部分を含むことが好ましい。

糸、布片または任意の要素の伸張の割合を与える曲線を、破断まで加えられる牽引力の関数として追跡することが可能である。

この曲線を作り出すために、引張試験機、例えば一定の伸張勾配を有し、かつアダメル・ロマージイ(Adamel Lhomargy)から入手可能な、動作モードに従うＤＹ３１引張試験機が使用される。

０と１００の間の番手（Ｄｔｅｘ）に対して、１０Ｎ力センサおよび鋸歯状のゴム縁部を装備する空圧式プライヤーが使用され、１０Ｎ−５００ｍｍプログラムが選択される。

１００と２，０００の間の番手（Ｄｔｅｘ）に対して、１００Ｎ力センサおよび鋸歯状のゴム縁部を装備する空圧式プライヤーが使用され、１００Ｎ−５００ｍｍプログラムが選択される。

引き続き間隔が５００ｍｍにセットされ、次いで力センサが開始され、従来型の任意選択の「較正」を使用して基準化される。

次いで解析すべき要素のサンプル、例えば単数の笹縁糸もしくは複数の笹縁糸または笹縁糸の織物から構成される布片のストリップもしくは笹縁糸から形成される綱の一部分のストリップが、選択された糸サイズの範囲に対応する寸法を選択することによって取り出され、このサンプルはその２つの端部のところで引張試験機の掴み具の間にクランプされる。伸張力が徐々に増加されると、図４に示す外観を有する曲線が生み出される。

この曲線は、一連の３つの区間、Ｄ１、Ｄ２およびＤ３の形態で大雑把に示すことができ、本発明の好ましい実施形態による要素に特徴的なものである。

第１の区間Ｄ１は、この場合においては非常に小さいが、この要素の弾性部分に対応し、その曲線は僅かである。実際、本発明によるこの要素は弾性的でなく、または低弾性であることが好ましい。この第１の区間は扇形に広がり、０から１０％の範囲にわたり延び、この場合は３％まで延びる。

第２の区間Ｄ２は実質的に水平であり、上記要素が、実質的に一定の牽引力の下で、または所望により牽引力をわずかに増加させつつ（この勾配はゼロまたは低く、特に弾性部分Ｄ１の勾配よりも、かつ本明細書で後に説明する最後の部分Ｄ３の勾配よりも小さい）伸張することができる部分に対応する。

この第２の区間Ｄ２は、笹縁糸の芯のＰＯＹ材料の伸張に対応する。本発明の好ましい実施形態によれば、この区間Ｄ２は、横軸に沿って少なくとも２５％、好ましくは少なくとも３３％、特に少なくとも５０％にわたって延び、例えば３３％と１００％の間にわたって延びる。図４に示す実施例では、それは約４７％にわたって延びる。

最後に、この曲線は、増加する勾配を有し要素が破断するまで延びる第３の区間Ｄ３を含む。この区間Ｄ３の勾配は、区間Ｄ２の勾配より大きい。

糸１１または布片８は、例えばポリエステル、ケブラーまたはポリアミド等の熱可塑性材料から作られるのが好ましいが、全てはその製造中従来型の伸張ステップを受けており、したがって、糸１０または要素７よりも少ししか伸張できない。

本発明によれば、この要素は図４に示す形状を有する特性曲線を有し、特にＰＯＹから作られるのが好ましい。しかしながら、この型の特性曲線を有し、かつ特に非常に伸びの低い第２の区間を有する可能性のある要素を用いることはできない。これは、例えば、その芯がＰＯＹではなく、紡がれたとき完全に引っ張られた熱可塑性プラスチック材料から単純に作られた笹縁糸に対する場合に相当する。

笹縁糸としては、例えば、ＦＩＬＩＸのＤＡ５４６４糸を使用でき、それは、糸の組成の５１．３０％を占める１，１８０ＤｔｅｘＰＥＳＰＯＹ４／２９５／６６の芯と、内側および外側の２つの被覆とからなり、各被覆は、５６０ＤｔｅｘＰＡ６．６ＦＴＳＨＴＣｏｒｄｕｒａＴ４４０から作られ、かつ糸の２４．３０％を占め、かつこの笹縁糸は、４，５７４Ｄｔｅｘ＋／−７％の最終番手を有し、この被覆は、メートル当たり１，４００ターン＋／−７％の捩りを有する。

笹縁糸としては、ＦＩＬＩＸのＤＡ５６６４糸も使用でき、それは、２６４のフィラメントを含有し、糸の組成の７４．６０％を占める１，１８０ＤｔｅｘＰＥＳＰＯＹ４／２９５／６６の芯と、内側及び外側の２つの被覆とからなり、各被覆は、２００ＤｔｅｘＮｍ１／５０伸張破断ケブラーから作られ、かつ糸の１２．７０％を占め、かつこの笹縁糸は、２，１５２Ｄｔｅｘ＋／−７％の最終番手を有し、この被覆は、メートル当たり１，５００ターン＋／−７％の捩りを有する。

付属書１
使用説明書およびラベルが水平使用に関する特性を述べるときの、エネルギ吸収体を有する綱に対する試験機器要件および試験方法。

Ｂ１要件
Ｂ．１．１動的性能
最大公称荷重、ただし少なくとも１００ｋｇ、に等価の試験物体でＢ．３．１に従って綱を試験に掛けるとき、この試験重量は維持されなければならず、かつこの物体のブレーキ力Ｆ_ｍａｘは、６ｋＮを超えてはならない。

Ｂ．１．２静的強度
最大公称荷重の３倍、ただし少なくとも４．５ｋＮ、に対応する試験力または重量でＢ．３．２に従って綱を試験に掛けるとき、エネルギ吸収体を有するこの綱は、３₀ ^+0.25）分の時間にわたり加えられるこの試験力または重量に耐えなければならない。

Ｂ．２試験機器
試験機器は、ＥＮ３６４：１９９２の４．４、４．５および４．６に従わなければならない。

Ｂ．３試験方法
ＥＮ１０２７８に従った引き抜き鋼（材料Ｃ４５／Ｅ３５５ＧＣ（ＳＴ６０）からEN １００２５−２に対する）から作られた直角のバーを支持リッジとして使用した。この鋼バーの最小サイズは、（１０×７０）ｍｍ、かつリッジの半径は（０．５±０．１）ｍｍでなければならない。

Ｂ．３．１動的性能
Ｂ．３．１．１サンプリング
試験サンプルは、綱およびエネルギー吸収体を含まなければならない。少なくとも２つの試験サンプルを準備しなければならない。

Ｂ．３．１．２動作の試験モード
鋼チェインまたはケーブルを、綱の係合要素に取り付け、鋼チェインまたはケーブルを試験構造体の剛体固定点に連結した。Ｂ．２で指定した試験物体を公差（₀ ⁺¹）ｋｇで取り付けるとともに、エネルギ吸収体のもう１つの端部のところに力測定計器をとりつけた
。

２つの試験墜落を行った。１つの試験では試験物体をリッジに対して直角に、もう１つの試験では横方向に１．５０ｍのオフセットを設けて位置決めした。新しい試験サンプルを各試験に対し使用することができる。図Ｂ．１は、横方向オフセットを示す平面図での試験配置を示す。

試験物体を、リッジから５００ｍｍの最大水平距離に対して（2000₀ ⁺⁵⁰）
ｍｍだけ上昇させた。

鋼チェインまたはケーブルの長さは、試験物体を上昇させたときシステムが完全にぴんと張るように調整した。

試験物体を、急速分配装置を用いて維持した。

試験物体を初期速度なしで解放した。

制止力を測定し、Ｂ．１．１の要件に合致することをチェックした。

図６および７は、それぞれ側面図ならびにリッジに対して９０°のところでの平面図での試験配置を示し、かつ図８に対しては、上方から見た、横方向オフセットを有する試験配置を示す。

図６、７および８の符号は、以下の通りである。
符号
１０１急速分配装置
１０２力測定計器
１０３エネルギ吸収体を有する綱
１０４鋼チェイン／ケーブル
１０５剛体固定点
１０６剛体鋼物体
１０７バー
１０８プラットフォーム
１０９ブリッジ・ガーダー

Ｂ．３．２静的強度
Ｂ．３．１に従った動的性能テストの後、この試験物体を、（₀ ⁺¹）
ｋｇの公差を有するＢ．１．２に指定される試験物体または力と交換し
３分（3₀ ^+0.25）の間維持した。

本発明の一実施形態による布片を備える装具の図である。本発明の別の実施形態による布片を備える装具の図である。図１ａの布片の一部分の拡大図である。図１Ｂの布片の一部分の拡大図である。本発明による一群の糸を、非伸張状態で示す図である。本発明による一群の糸を、伸張状態で示す図である。本発明による一群の糸を、布片に織られた状態で示す図である。本明細書で前述した笹縁糸、または本明細書で前述した布片の一部分に関して、該糸または布片の一部分を伸張させる曲線の形状を、その２つの端部のところに加えられる牽引力の関数として示す図である。本発明による拘束綱の図である。図５Ａの綱の横断面図である。付属書１に定義される試験の構成を示す図である。付属書１に定義される試験の構成を示す図である。付属書１に定義される試験の構成を示す図である。

符号の説明

１、１’ 装具
２連結糸
３、３’ 布片
４、４’ 点５と６の間の部分
５、６点
７第１の要素、ストリップ
８第２の要素、ストリップ
９脚帯紐
１０第１の糸
１１第２の糸
２０中央要素
２１網状物
２２芯
２３外装
２４外側外装

Claims

第１の要素（１０）と、少なくとも第１の点（５）と第２の点（６）の間を長手方向に延びる糸と、前記第１の点と前記第２の点の間を延びる第２の要素（１１）とを備え、前記２つの要素が前記第１および前記第２の点のところで同一の引っ張り力に曝される、墜落制止装置の構成部品、特に拘束綱または布片であって、前記第２の要素が前記第１の要素の周りを螺旋旋回の形態で巻き付けられた糸であり、前記２本の糸がいわゆる笹縁糸を形成することを特徴とする、墜落制止装置の構成部品。
前記第１の要素の特性曲線がその伸張割合をそれに加えられる牽引力の関数として表わし、該特性曲線が、弾性範囲（Ｄ１）の後、一定のまたはわずかしか増加しない牽引力で伸張する範囲（Ｄ２）を、横軸に沿って少なくとも２５％、好ましくは少なくとも３３％、特に少なくとも５０％、特に２５％と１００％の間にわたり示すことを特徴とする、請求項１に記載の構成部品。
前記弾性範囲（Ｄ１）が前記一定の牽引力で伸張する範囲（Ｄ２）に対して小さく、特に１０分の１以下であることを特徴とする、請求項２に記載の構成部品。
前記弾性範囲が小さく、特に横軸に沿って１０％より少ない、特に５％より少ない長さにわたり延びることを特徴とする、請求項２または３のいずれかに記載の構成部品。
前記構成部品、特に布片が、織るまたは編むこと等によって一緒に結合された複数の「笹縁」糸によって形成されたものであることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の構成部品。
前記構成部品が、網状にされた「笹縁」糸から構成された拘束綱であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の構成部品。
前記構成部品が、外装を形成する被覆組織を形成するように、例えば編む、織る、網状にする等によって結合された複数の笹縁糸と、伸張割合を加えられる牽引力の関数として表わす特性曲線を有する材料とを含んでなり、その特性曲線が、弾性範囲の後、一定のまたはわずかしか増加しない牽引力で伸張する範囲を、横軸に沿って少なくとも２５％、好ましくは少なくとも３３％、特に少なくとも５０％、特に２５％と１００％の間にわたり示すことを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の構成部品。
前記第１の要素がＰＯＹ（部分延伸糸）から作られ、前記第２の糸が熱可塑性材料、特にポリエステルから作られることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の構成部品。
請求項１から８のいずれか一項に記載の構成部品、特に布片または拘束綱を備える、墜落制止装置。