ロープ
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右巻きの4本撚りロープのコイル

ロープとは、糸、撚り糸、繊維、またはストランドを撚り合わせたり、編み込んだりして、より太く強固な形状にしたものです。ロープは高い引張強度を持ち、牽引や吊り上げに使用できます。ロープは、同様の構造を持つコード、紐、より糸よりも太く強固です。

工事

ロープは、長い繊維状の素材（例えば、籐などの天然素材）から作ることができますが、一般的には特定の天然繊維または合成繊維から作られています。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]合成繊維ロープは天然繊維ロープよりもはるかに強く、引張強度が高く、天然繊維から作られたロープよりも腐敗しにくく、水に浮くようにすることができます。[ 4 ]しかし、合成ロープには滑りやすさなどの欠点もあり、紫外線によって簡単に損傷するものもあります。[ 5 ]

ロープによく使われる天然繊維は、マニラ麻、麻、リネン、綿、コイア、ジュート、麦わら、サイザル麻です。ロープの原料となる合成繊維には、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル（PET、LCP、ベクトランなど）、ポリエチレン（ダイニーマ、スペクトラなど）、アラミド繊維（トワロン、テクノーラ、ケブラーなど）、アクリル繊維（ドラロンなど）があります。ロープの中には、数種類の繊維を混ぜて作ったものや、共重合体繊維を使用しているものもあります。ワイヤーロープは、スチールなどの金属合金で作られています。シルク、ウール、髪の毛など、他の繊維を使ったロープも作られていますが、一般的には入手できません。レーヨンは、装飾用のロープを作るのに使われる再生繊維です。

撚りロープや編みロープにおける撚りは、ロープを束ねるだけでなく、個々の撚り線間の張力をより均等に分散させる役割も果たします。ロープに撚りがない場合、最も短い撚り線が常に全体の荷重のより大きな割合を支えることになります。

  • 工事
  • 3本撚りの天然繊維ホーサーレイドライン
    3本撚りの天然繊維ホーサーレイドライン
  • ケーブルレイドロープ（結び目、継ぎ目、ロープの作業。Verrill、Alpheus Hyatt、1919年）
    ケーブルレイドロープ（結び目、継ぎ目、ロープの作業。Verrill、Alpheus Hyatt、1919年）
  • ホーサーロープ（Seaman's Pocket-Book、1943年）
    ホーサーロープ（Seaman's Pocket-Book、1943年）

サイズ測定

ロープの歴史は古く、ロープのサイズを規定するために様々なシステムが用いられてきました。インチ単位（ヤードポンド法および米国慣用単位）を用いるシステムでは、船舶用ロープなど、直径1インチ（25.4 mm）を超える太いロープは、その周長をインチ単位で測定します。より細いロープは、周長を3で割った値（円周率のおおよその近似値）に基づいて公称径が算出されます。メートル法では、公称径はミリメートル単位で表されます。現在、ロープのサイズに関する国際標準として推奨されているのは、単位長さあたりの質量をキログラム/メートルで示すことです。しかし、メートル法を用いる情報源であっても、太いロープについては、周長をインチで表​​した「ロープ番号」を記載することがあります。[ 6 ]

使用

ボラードと係留索

ロープは先史時代から使用されてきました。[ 7 ]建設、航海、探検、スポーツ、演劇、通信など、様々な分野で極めて重要な役割を果たしています。ロープを固定したり、ロープを繋いだり、ロープを利用して機械的利点を生み出したりするために、多くの種類の結び目が開発されてきました。滑車はロープの引っ張り力を別の方向に向け、持ち上げ力や牽引力を増幅させ、同じロープの複数の部分に荷重を分散させることで安全性を高め、摩耗を軽減します。

ウインチとキャプスタンはロープを引っ張るために設計された機械です。

結び目のあるロープは、歴史的に測定や数学的な計算に使用されてきました。例えば、古代エジプトのロープを張る人は距離を測るために結び目のあるロープを使用し、中世ヨーロッパの造船業者や建築家は算術ロープを用いて計算を行い、植民地化以前の南米の一部の文化ではキープを用いて数値を記録していました。

歴史

狩猟、牽引、固定、連結、運搬、持ち上げ、登山のためのロープの使用は、先史時代にまで遡ります。最も初期の「ロープ」は、ツタなどの植物繊維が自然に生えていたものと考えられ、その後すぐにこれらの繊維を撚り合わせ、編み合わせることで、現代の意味での最初の本格的なロープを作ろうとする試みが始まりました。ロープとみられる最も古い証拠は、ネアンデルタール人の遺跡から発見された、約5万年前の3本撚りの紐の非常に小さな断片です。[ 8 ] [ 9 ]この断片は非常に小さかったため、高倍率顕微鏡を用いて初めて発見・記述されました。平均的な親指の爪よりわずかに太く、小指の爪の端から端まで伸びるほどではありません。自然界では、意図的に作られていなくても、繊維が撚られる方法は他にもあります。[ 10 ]

ドイツ南西部のホーレ フェルス洞窟で発見された 35,000～40,000 年前のものとされる道具が、ロープを作るための手段であると特定されました。 [ 11 ]これは 20 cm (8 インチ) のマンモスの象牙の細長いもので、4 つの穴が開けられています。各穴には、正確に切られた螺旋状の切り込みが並んでいます。3 つの穴の溝は、細長い部分の各側から時計回りの螺旋状になっています。1 つの穴の溝は、片側では時計回りの螺旋状ですが、反対側では反時計回りになっています。[ 12 ]この道具には植物繊維が見つかっており、植物繊維が穴に通されて道具がねじれて単撚りの糸が作られたと考えられます。レプリカを使った繊維製造実験により、穿孔が生の繊維にとって効果的なガイドとして機能し、手で繊維を単にねじるよりも強くて弾力性のあるロープを簡単に作成できることが分かりました。螺旋状の切り込みは繊維を所定の位置に維持する傾向があったと考えられます。[ 11 ] [ 13 ]しかし、切り込みは穴に通された繊維にねじれを与えることはできない。[ 14 ]ヨーロッパ各地で発見された、螺旋状の切り込みが入った穴のある1万5000年前の物品は、トナカイの角で作られており、ロープの操作、あるいは他の目的で使われていたと考えられている。[ 15 ]これらはもともと「警棒」と呼ばれ、階級章として携帯されていたと考えられている。[ 13 ] [ 16 ]

焼成粘土に残された縄の痕跡は、モラビア地方パブロフ1世における24,000年から26,000年前の紐とロープの製造技術の証拠となっている。 [ 17 ]ラスコーの洞窟の一つでは、紀元前15,000年頃の「直径約7mm[0.28インチ]の2本撚りのロープ」の化石化した破片が発見された。[ 18 ]

古代エジプト人は、おそらくロープを作るための特別な道具を開発した最初の文明です。エジプトのロープは紀元前4000年から3500年に遡り、一般的には水葦の繊維で作られていました。[ 19 ]古代の他のロープは、ナツメヤシ、亜麻、草、パピルス、革、または動物の毛の繊維で作られていました。何千人もの労働者が引くそのようなロープを使用することで、エジプト人は記念碑の建設に必要な重い石を運ぶことができました。紀元前2800年頃から、麻の繊維で作られたロープが中国で使用されていました。ロープとロープを作る技術は、その後数千年にわたってアジア、インド、ヨーロッパ全体に広まりました。

中世から 18 世紀にかけて、ヨーロッパではロープはロープウォークと呼ばれる非常に長い建物で作られていました。ロープウォークとは、ロープの全長分のストランドを広げ、それを積み重ねたり、より合わせたりしてロープを形成するものです。したがって、ケーブル長は利用可能なロープウォークの長さによって決まります。これは、ケーブル長と呼ばれる長さの単位に関係しています。これにより、最長 300 ヤード (270 m) 以上の長いロープを作ることができました。これらの長いロープは船舶輸送に必要でした。短いロープでは、シートやハリヤードに使用できる長さにするために継ぎ合わせる必要があったからです。最も強度の高い継ぎ合わせはショート スプライスで、これにより継ぎ目部分でロープの断面積が 2 倍になり、滑車に通す際に問題が生じます。スムーズな走行を維持できるほど狭い継ぎ合わせでは、必要な重量を支える能力が低くなります。海軍用のロープには、「ローグヤーン」と呼ばれる色付きの糸がレイアップに含まれていました。これにより、ロープの出所を特定し、盗難を検知することができました。[ 20 ]

レオナルド・ダ・ヴィンチはロープ製造機の構想をスケッチしましたが、実現には至りませんでした。高度な技術は必要としなかったものの、ロープを用いて驚くべき建設技術が達成されました。1586年、ドメニコ・フォンターナはローマのサン・ピエトロ広場に327トンのオベリスクを建立しました。このオベリスクは、900人の作業員、75頭の馬、そして数え切れないほどの滑車と何メートルものロープを駆使した共同作業によって実現しました。18世紀後半までに、実際に動作する機械がいくつか製作され、特許を取得していました。

1950 年代以降ますます人気が高まってきた ナイロンやポリプロピレンなどの合成繊維が主流となっているにもかかわらず、一部のロープは今でもココヤシ繊維やサイザル麻などの天然繊維から作られています。

ナイロンは1930年代後半に発見され、第二次世界大戦中に初めて繊維ロープに採用されました。実際、最初の合成繊維ロープは、第二次世界大戦中にナイロンで作られた細長い編組パラシュートコードとグライダー用の3本撚りの牽引ロープでした。[ 21 ]

スタイル

横たわったりねじれたりする

SとZの命名規則の図

撚りロープ（レイドロープとも呼ばれる）は、歴史的に見て、少なくとも近代西洋史においては、ロープの一般的な形態です。標準的な撚りロープは、一般的に3本のストランドで構成され、通常は右撚り、つまり最終的に右撚りが施されています。ISO 2規格では、大文字のSとZを用いて、2つの可能な撚り方向を示します。これは、これらの2つの文字の中央部分の傾斜方向から推測されます。撚りの向きは、観察者から遠ざかる方向に撚りが進む方向です。したがって、Z撚りロープは右撚り、S撚りロープは左撚りと呼ばれます。

撚ロープは3つの工程で作られる。まず、繊維を集めて糸を紡ぐ。次に、これらの糸を複数本撚り合わせてストランドを形成する。そして、ストランド同士を撚り合わせてロープを形成する。糸の撚りはストランドの撚りと逆向きであり、ストランドの撚りはロープの撚りと逆向きである。この逆撚りが各工程で生み出されることにより、最終的なロープは安定した一体の物体として保持される。[ 22 ]

1928 年製メッターズロープ製造機によるツイストロープ法によるロープ製造

伝統的に、3本撚りのロープはプレーンレイドまたはホーサーレイド、4本撚りのロープはシュラウドレイド、3本以上のマルチストランドロープを逆撚りして作るより大きなロープはケーブルレイドと呼ばれます。[ 23 ]ケーブルレイドロープは、逆撚りを強く保つためにクランプで固定されることがあり、その結果、実質的に防水になります。この機能がなければ、（鋼鉄のチェーンやその他のラインが登場する前の）深海での航海は事実上不可能でした。なぜなら、アンカーや船舶間の積み替えに使うかなり長いロープは、水に浸かりすぎて（したがって重すぎて）、キャプスタンやウインドラスを使っても持ち上げることができなかったからです。

撚りロープの特性の一つは、使用時に部分的に撚りが解けることです。[ 24 ]これにより、吊り荷が回転したり、ロープ自体が伸びたり、ねじれたり、ホックリングしたりすることがあります。撚り構造のもう一つの欠点は、ロープの長さ全体にわたってすべての繊維が何度も摩耗にさらされることです。つまり、ロープは数インチほどの繊維片に分解され、目視では容易に検出できない状態になる可能性があります。

ねじれロープには、巻く方向が定められています。通常の右巻きロープは、ねじれを防ぐために時計回りに巻く必要があります。この巻き方により、ロープにねじれが生じます。このタイプのロープは、ねじれが解けないように、端部を何らかの方法で 結束する必要があります。

編み込み

スウェーデンのノルシェーピングにあるアルベテッツ博物館（労働博物館）のロープ編み機

ロープは3本以上のストランドで作られることもあるが、[ 25 ]現代の編組ロープは、編組された管状のジャケットを繊維のストランド（これも編組されている場合がある）で覆ったものから構成されている。撚りのない芯を持つ編組ロープの中には、応力がかかってもねじれの力が余計に加わらないという特別な利点を持つものがある。ねじれの力が加わらないことは、ロープを懸垂下降やアーボリストの吊り下げに使うときのように、荷物を自由に吊り下げるときには有利である。その他の特殊な芯は、個人またはグループの安全システムの一部として使用された場合、落下を止める際の衝撃を軽減する。

編組ロープは、一般的にナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、または高弾性ポリエチレン（HMPE）やアラミドなどの高性能繊維で作られています。ナイロンは強度と弾力性から選ばれています。しかし、ナイロンは吸水性があり、濡れると10～15%強度が低下します。ポリエステルはナイロンの約90%の強度を持ちますが、荷重がかかっても伸びにくく、水の影響を受けません。また、耐紫外線性もやや優れており、耐摩耗性も優れています。ポリプロピレンは低コストで軽量（水に浮く）という利点がありますが、紫外線、摩擦、熱に対する耐性は限られています。

撚りや固有のねじれのない編組ロープ（および庭用ホース、光ファイバー ケーブル、同軸ケーブルなど）は、8 の字コイルのように、交互のループが反対方向にねじれていると、ねじれが定期的に反転して打ち消されるため、よりよくほどけます。

一つの組紐は、偶数本のストランド（通常 8 本または 12 本）で構成され、ストランドの半分は時計回り、残りの半分は反時計回りの円形パターンに編まれています。ストランドは、綾織りまたはパナマ織り（バスクド）で絡み合うことができますが、まれに平織りになることもあります。キョセフは、ドイツ語の表記法を英語に導入しました。この表記法では、編み方は、織りパターン名ではなく、浮き長さ（ドイツ語：Flechtigkeit）とグループ内の糸の数（ドイツ語：Fädigkeit）で説明されます。[ 25 ]中央の空洞は大きくても小さくてもかまいません。大きい場合は、組紐は中空と呼ばれることがあります。

二重編組（または編組オン編組）は、外側の編組の中央の隙間を内側の編組が埋める構造で、外側の編組は同じ素材でも異なる素材でも構いません。内側の編組繊維は強度を基準に選ばれ、外側の編組繊維は耐摩耗性を基準に選ばれることが多いです。

ソリッド編組（スクエア編組、ガスケット編組、またはフォーム編組[ 26 ]）は、少なくとも3つ以上の糸のグループが複雑に絡み合った構造をしています。この構造はガスケットや汎用ユーティリティロープではよく使用されますが、特殊な高性能ラインではほとんど使用されません。

カーンマントルロープは、中心に長く撚られた繊維の芯（カーン）があり、その外側には編み込まれた繊維の編組された外被（マントル）があります。カーンが強度の大部分（約70%）を担い、マントルはカーンを保護し、ロープの取り扱いやすさ（持ちやすさ、結びやすさなど）を決定します。ダイナミッククライミングラインでは、通常、芯繊維に撚りが加えられ、ロープの弾力性を高めています。スタティックカーンマントルロープは、撚りのない芯繊維と密に編まれた編組で作られており、弾力性は抑えられていますが、より硬くなっています。

その他のタイプ

組紐は撚ったストランドを編んで作られ、スクエアブレイドとも呼ばれます。[ 27 ]撚りロープほど丸くなく、手触りが粗くなっています。撚りロープよりもよじれにくく、素材によっては非常に柔軟なので、扱いやすく、結び目を作りやすいです。この構造もすべての繊維が露出するため、上記と同じ欠点があります。 組紐は組紐と編み紐を組み合わせたもので、撚り合わせた3本撚りロープに代わる非回転式のロープです。エネルギー吸収特性に優れているため、アーボリストによく使用されます。また、アンカー用ロープとしても人気があり、係留ワープとしても使用できます。エール・コーデージ社がこのタイプの構造の先駆者でした。

エンドレスワインディングロープは、高性能糸の単糸を両端の端末に巻き付け、所望の破断強度または剛性に達するまで巻き付けることによって作られます。このタイプのロープ（編組ロープや撚りロープと区別するためにケーブルロープと呼ばれることが多い）は、上記の構造とは異なり、構造上の伸びがないという利点があります。SmartRiggingとFibreMaxは、エンドレスワインディングのパイオニアです。

ロッククライミング

編組シースをカットしてねじれたコアヤーンとコアヤーンプライを露出させたダイナミックカーンマントルロッククライミングロープ
カーンマントルロープの断面

ロッククライミングでは、 「ダイナミックロープ」と呼ばれる弾性ロープが使用されます。これは、荷重を受けると伸びる性質を持つロープで、落下を止める際に発生するエネルギーを吸収しますが、クライマーに怪我を負わせるほどの大きな力は発生しません。このようなロープは、後述するカーンマントル構造をしています。

一方、「スタティック」ロープは伸縮性が最小限で、自由落下を阻止するようには設計されていません。洞窟探検、懸垂下降、救助活動、窓拭きなどの様々な産業で使用されています。

UIAAはCENと連携して、クライミングロープの規格を策定し、試験を監督しています。GUIANAまたはCE認証タグが付いたロープはクライミングに適しています。クライミングロープは荷重がかかると切れやすいため、鋭利な岩の縁から遠ざけることが不可欠です。ロープによる落下防止、被覆の損傷、汚れや溶剤による汚染は、いずれもロープを弱め、その後のスポーツでの使用に適さなくなる可能性があります。

ロッククライミングロープは、シングル、ダブル、ツインの3種類があります。シングルロープは最も一般的で、単独で使用することを目的としています。ロープの太さは約9～11mm（0.35～0.43インチ）です。直径が細いロープは軽量ですが、摩耗が早くなります。

ダブルロープはシングルロープよりも細く、通常9mm（0.35インチ）以下で、2本1組での使用を想定しています。2本とも切断される可能性は低いため、切断に対する安全性は高くなりますが、ビレイとリードの両方の操作が複雑になります。ダブルロープは交互にプロテクションにクリップすることで、それぞれのロープの直線性を維持し、個々のロープの抵抗と全体の抵抗を軽減できます。

ツインロープとは、同じ保護具にクリップ留めする細いロープのことで、実質的には1本のロープとして扱われます。これにより、ロープが切れる可能性がある状況での安全性が向上します。しかし、より軽量で安全性が高い新しいロープが、このタイプのロープに事実上取って代わりました。

バタフライコイルとアルパインコイルは、運搬用にロープを巻く方法です。

2D画像/断面

  • セクション

2D 飛行経路/断面図

  • セクション

3Dレンダリング

  • セクション

3D フライトスルー/セクション

  • セクション

取り扱い

フランスの練習船ミュタン号の索具

麻、綿、ナイロン製のロープは、適切に保管するために、一般的に涼しく乾燥した場所に保管されます。よじれを防ぐため、通常はコイル状に巻かれます。ほつれや解けを防ぐため、ロープの端部は撚糸（ホイップ）、テープ、または熱収縮チューブで結束されます。プラスチック繊維ロープの端部は、しばしば溶融して固着しますが、ロープと結び方の専門家であるジェフリー・バドワースは、この方法に対して次のように警告しています。[ 28 ]

ロープの端をこのようにシールするのは、手抜きであり危険です。かつてタグボートの操船者が、熱シールされたロープの硬くなった（そして明らかに鋭利な）端を握りしめ、手のひらを腱まで切り裂いてしまったことがあります。適切なホイップ（鞭打ち）に代わるものはありません。

荷重を支えるロープが急激な衝撃を受けたり、劣化の兆候が見られたりした場合は、直ちにロープを交換することをお勧めします。ロープは廃棄するか、荷重を受けない作業にのみ使用してください。[ 29 ] [ 30 ]

ロープの平均寿命は5年です。この期間を過ぎたら、ロープは厳重に点検する必要があります。ただし、ロープの用途によって点検頻度は異なります。係留索やランニングリギングなど、ミッションクリティカルな用途で使用されるロープは、これよりもはるかに短い期間で定期的に点検する必要があります。一方、登山など、生命に関わる用途で使用されるロープは、使用直前を含め、はるかに頻繁に点検する必要があります。

登山用ロープを踏まないようにしてください。小さな岩片が鞘を通り抜け、最終的にロープの芯が劣化する可能性があります。

安全、見栄え、整理整頓のため、ロープをデッキに巻き付けることがあります。

腐食性液体、溶剤、高温は、ロープを構成する多くの種類のフィラメントを弱めます。このような損傷は目に見えないことが多いため、特に危険です。[ 31 ]

衝撃荷重はロープを損傷する可能性があるため、一般用ロープでは避けるべきです。[ 32 ]すべてのロープは、破断強度よりもはるかに低い安全使用荷重内で使用する必要があります。

張力がかかったロープ、特に伸縮性の高いロープは、切れると危険です。荷重がかかったロープには注意が必要です。

用語

「ロープ」は素材であり、道具でもあります。特定の機能が割り当てられている場合は、特に航海においては「ライン」と呼ばれることがよくあります。ラインはさらに区別されることもあり、例えば帆のコントロールラインは「シート」（例：ジブシート）と呼ばれます。

ハリヤードとは、帆を上げ下げするために用いられるロープで、通常は帆の端にシャックルが付いています。海事における「ライン」の他の例としては、アンカーライン、係留索、釣り糸、マーラインなどがあります。一般的なものとしては、物干しロープやチョークラインなどがあります。

一部の海洋用途では、マンロープ、ボルトロープ、ベルロープなど、「ロープ」という用語がそのまま使用されます。

参照

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  • ストランク、P. Abels、J. Das große Abenteuer 2.Teil、Verlag Karl Wenzel、マールブルク、1986 年。
  • ティーター、エミリー、1987年、「古代エジプトのロープ製造の技術と用語」、エジプト考古学ジャーナル、第73巻（1987年）。
  • タイソン、ウィリアム、日付なし。『ロープ：英国における硬質繊維索具産業の歴史』、ウィートランド・ジャーナル社、ロンドン。

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