キャップバランサーが
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【アンテスト】キャップバランサーの型式選定のための計測・計算方法について
キャップバランサーは様々な重さや大きさの蓋でも、軽く開閉いただけるよう、型式を豊富に取り揃えております。
しかし、型式の選定を誤ってしまうとキャップバランサーの能力を最大限に発揮できません。
最適な型式ついてはお客様からの情報に基づいて弊社で選定しています。
当コラムではキャップバランサーの型式選定のために必要となるトルク計算の概要と既存マンホールの仕様を計測する方法をご紹介します。
トルク計算の概要
キャップバランサーの選定において、取り付けを検討していのトルクを計算する必要があります。
蓋のトルク計算の計算式は下記のとおりです。
蓋のトルク＝蓋の総重量×トルク計算長さ×COS(マンホール傾斜角度)
求めた蓋のトルクに対してどの型式が最適かは下記リンクより確認ください。
・フリーストップ型
・一般型
テスト大見出し
テストテスト
1）蓋の総重量の求め方について
蓋の重さを直接測れない場合は、次の方法で求めることができます。
まず、バネばかりを用いて蓋の引き上げ力を計測し、既存のヒンジまでの寸法を計測し、以下の計算式を用いて概算の蓋重量を求めます。
【（概算蓋重量(kg)）=（最大引上力(kg)）×（軸心から取手までの距離(mm)）÷（軸心から重心までの距離(mm)）÷（cos(傾斜角度(°)）】
●『最大引上力』はバネばかりを使用して測定します。
バネばかりは、蓋の把手に引っ掛け、蓋が開き始める直前の重量を測定します。
●『軸心から取手までの距離』は現状お使いのヒンジの軸心から把手までの距離を測定してください。
●『軸心から重心までの距離』は現状お使いのヒンジ軸心から蓋の重心までの距離を測定します。蓋の重心は多くの場合、蓋の中心となります。
●最後にマンホールの『傾斜角度』を測定します。スマートフォンの測定器アプリや実機の測定器を用いて測定ください。
これらを公計算式に当てはめれば、蓋の総重量の計算が可能です。
2)トルク計算長さ
トルク計算長さの求め方は下記の通りです。
【トルク計算長さ(mm)）=（蓋の半径(mm)）＋キャップバランサーの標準取付距離(mm)】
標準取付距離は各型式によって異なります。下記表をご参照ください。
また、スイングボルトやアイナットを使用する場合は干渉を避けるために取付距離が異なりますので、弊社までお問い合わせください。
3）COS(マンホール傾斜角度)
COS（マンホール傾斜角度）はスマートフォンの測定アプリや市販の測定器を使って測定します。コサインを用いて計算してください。
蓋の重心の高さ
蓋の重心の高さ蓋の特性を表すキャップバランサーを選定する上で大切な指標となっております。
例えば蓋の重心が比較的高い場合、蓋を全開する際に開く方向に倒れる力が強くなります。キャップバランサーの型式を少し大きいものにし、バネの力を弱く設定することで、開閉時の引き上げ力は変わらずに倒れる力を軽減させることができます。
【（重心の高さ(mm)）＝（軸心から重心までの距離(mm)）×（tan(|90-蓋の開度(°)|)）】
・蓋の開度とは蓋を開きバランスする位置（手を離しても倒れない位置 ＝ 重心が軸心の真上にくる位置）を探して、その角度を測定します。
・倒れた蓋に挟まれないように、複数人で計測することをお勧めします。
・測定方法は動画の1:13~を参照ください。
上記公式より蓋の重心の高さを求めることができます。
まとめ
弊社がキャップバランサーを選定する際は上記内容にて、キャップバランサーを選定しております。
お客様にて計算していただいても問題ありませんが先ずは弊社にお問い合わせいただくのが無難です。導入を検討されておりましたら、ぜひ一度お問い合わせください。
参考動画
選定ガイド
取付対象の機器に適した型式のキャップバランサーを選定することが重要です。
選定時には次の点をご確認ください。
重い蓋の「1mmのズレ」も許さない、カンテックの品質基準
トルク計算の公式は一つですが、現場の条件は千差万別です。有限会社カンテックが
選定アドバイスを行う際、最も重視するのは「数値に表れない現場の摩擦」です。
私たちは、単なる部品メーカーではなく、現場の安全を設計するパートナーであり
たいと考えています。たとえ計算上は適合していても、少しでも不安要素があれば
正直に「再設計」をご提案します。
この記事の監修・執筆者
技術課長：佐藤 誠
「キャップバランサー」の設計に20年従事。これまで300件以上の特殊仕様タンクの選定・計算支援を行い、現場ごとに異なる重心位置や摩擦抵抗の微調整を専門とする。「計算上の正解」ではなく「現場での安全性」を最優先に、技術的な観点から本記事の正確性を担保しています。
「計算に自信がない」「図面にどう組み込めばいいか不安」という方は、
まずは当社の技術データをご活用いただくか、私たちの経験を頼ってください。
ライター
カンテック 技術広報
重い蓋の開閉補助装置の専門メーカーとして、長年培った制御技術と現場経験を体系化して発信。執筆は、日々お客様の「この蓋、軽くなりますか？」という相談に応える技術と営業のスタッフです。複雑な計算が必要な特殊蓋の事例から、ステンレス（SUS304）仕様による衛生管理まで、技術的な裏付けに基づいた「失敗しないヒンジ選び」をサポートします。
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