JP2003201092A - 起重装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 災害時に容易に入手でき、日常生活で利用す
ることで操作を習熟することができ、小型軽量で、人力
で駆動でき、低い対象物のジャッキアップに対応でき、
かつ常に軽い操作力でジャッキアップできるジャッキを
提供する。 【解決手段】 Ｘ状に交差する一対のリンク１，２と、
該リンクの交差角度を変える駆動手段８，９とを備え、
前記Ｘ状のリンク１，２の４つの端部のうち隣り合う２
端部を地面側に設置し、他の２端部のうち一方に荷重受
け１３を設け、他方の端部とその下方の前記地面側の端
部との間に前記駆動手段９を垂直方向に装着した。好ま
しくは駆動手段９を水平方向に切換えて配設可能とし
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、Ｘ状に交差するリ
ンクの交差角度を変えることにより昇降動作するジャッ
キ等の起重装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】災害救助用ジャッキ等の起重装置（以下
ジャッキという）としては、油圧や空気圧を利用したも
のが知られている。また、民生用ジャッキとしては、ラ
ック・ピニオンを利用したジャッキや、乗用車等に標準
的に装備されているパンタグラフジャッキが知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】災害救助用の油圧を利
用したジャッキは、救助作業専用として特別に準備され
た機材であり、重量や操作性の点で日常生活での利用に
は適さず、防災倉庫等に拠点配備されることが多い。そ
のため、操作方法に習熟する機会が少なく、また広域に
わたる震災で同時並行して発生する救助現場での住民に
よる初期救助に対しては、数量不足や所在不明、重量が
大きく運搬が困難といった問題がある。

【０００４】空気圧を利用したジャッキは、空気圧源を
必要とするため、コンプレッサが不可欠であり、油圧を
利用したジャッキと同様の問題点に加えて動力源の確保
が必要となる。

【０００５】また、ラック・ピニオンを利用したジャッ
キは、対象物の高さによる操作力の変化はないものの、
大型であり、倒壊家屋内といった狭い空間への運搬や、
同空間での救助作業には利用しずらい。

【０００６】乗用車に装備されているパンタグラフジャ
ッキは、住民による初期救助に利用され、一定の成果を
あげたが、搭載されている乗用車のジャッキアップに対
して最適化されており、災害時特有の低い対象物のジャ
ッキアップに適用させようとすると過大な操作力を必要
とするため、救助が困難となる。

【０００７】本発明は上記従来技術を考慮したものであ
って、災害時に容易に入手でき、日常生活で利用するこ
とで操作を習熟することができ、小型軽量で、人力で駆
動でき、低い対象物のジャッキアップに対応でき、かつ
常に軽い操作力で重量物を持ち上げることができる起重
装置を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、Ｘ状に交差する一対のリンクと、該リ
ンクの交差角度を変える駆動手段とを備え、前記Ｘ状の
リンクの４つの端部のうち隣り合う２端部を地面側に設
置し、他の２端部のうち一方に荷重受けを設け、他方の
端部とその下方の前記地面側の端部との間に前記駆動手
段を装着したことを特徴とする起重装置を提供する。

【０００９】この構成によれば、Ｘ形状のリンクの交差
角度を変えて昇降動作させることにより、その端部に荷
重受けを設けて、これを低い位置の狭い隙間に差込んで
重量物を持ち上げることができるため、災害現場で効果
的に使用して救助活動に利用できる。

【００１０】また、例えば送りネジ機構等からなるジャ
ッキアップ駆動手段をＸ状に交差する一対のリンクの垂
直方向の端部間に配設し、上下のリンク端部間の間隔を
伸縮させて昇降動作させることにより、低い位置から高
い位置まで常に一定の軽いトルクでネジを回転させるこ
とができ、操作性が向上する。

【００１１】好ましい構成例では、前記駆動手段は、前
記地面側以外の２端部間に装着されるように配置変更可
能としたことを特徴としている。

【００１２】この構成によれば、ジャッキアップの駆動
手段を構成する例えばネジ軸を、地面あるいは床等（以
下単に地面という）に対し垂直に配置した状態から水平
に配置した状態へ又はその逆に変更可能とすることによ
り、Ｘ形状のリンクが低い状態（地面に対するリンクの
角度が小さい状態）ではネジ軸を垂直方向に配置し、リ
ンクが高い状態（地面に対するリンクの角度が大きい状
態）ではネジ軸を水平に配置することができる。これに
より、使用状態に応じてネジ軸の配置を変えて常にネジ
軸の回転トルクを小さくすることができ、操作性が向上
するとともに、重量物を受ける側の端部とネジ軸を装着
した側の端部間の距離が大きい状態（ジャッキが低い状
態）ではネジ軸を垂直に配置し、ジャッキが高くなって
重量物を受ける側の端部とネジ軸を装着した側の端部が
近づいたらネジ軸を水平に配置して回すことができ、使
用性が向上する。

【００１３】この点について、さらに説明する。人間が
ジャッキのハンドルを操作するときのトルク（回転させ
る力）をＴ、角速度（回転させる速度）をωとする。こ
のときの人間の出力をＰとすると、 Ｐ＝Ｔ×ω （１） となる。これが全てジャッキアップ対象物を上下させる
ために利用されるとする。対象物を上下させるために必
要な力をＷ、その移動速度をＶとすれば、 Ｐ＝Ｗ×Ｖ （２） で表わされる。

【００１４】一方、ネジをトルクＴで回転させたときに
発生するナットを軸方向へ移動させる力Ｆは、Ｔに比例
し、 Ｆ∝Ｔ （３） である。

【００１５】図１０（Ａ）は自動車用ジャッキとして利
用する場合を示している。このとき軸力Ｆと対象物Ｗと
の関係は、リンクが接地面となす角度をθとすると、 Ｆ＝Ｗ／ｔａｎθ （４） となる。θ＞４５度のとき １／ｔａｎθ＜１ （５） であるから、軸力Ｆは対象物を上下させるために必要な
力Ｗよりも小さく、 Ｆ＜Ｗ （６） となり、Ｆと比例関係にあるハンドルを回転させるトル
クＴも小さくてすむ。

【００１６】θ＝４５度のとき、Ｆ＝Ｗである。

【００１７】θ＜４５度のとき、 １／ｔａｎθ＞１ （７） であり、対象物重量Ｗは一定であるにもかかわらず、角
度θが減少するにしたがって、軸力Ｆは無限に大きくな
り、軸力Ｆと比例関係にあるトルクＴも無限に大きくな
る。

【００１８】Ｆ＞Ｗ （８） θ→０：Ｆ→∞ （９） となる。つまり、対象物が低い位置にあるほど、ハンド
ルを回転させるトルクは増加する。災害時の救助活動に
従来のパンタグラフジャッキを利用した場合、こうした
理由により対象物をジャッキアップできない場合があっ
た。

【００１９】このような場合には、図１０（Ｂ）に示す
特性を有する本発明のジャッキを使用する。このジャッ
キは「てこ」として機能するため、常に Ｆ＝Ｗ （１０） となる。式（１０）には角度θの影響はないため、対象
重量物の高さはハンドルを回転させるトルクに影響を与
えない。角度θが４５度より大きいときは図１０（Ａ）
の特性を利用し、角度θが４５度より小さいときは図１
０（Ｂ）の特性を利用するように、ジャッキの特性を切
換えて使用可能にすることにより、図１０（Ｃ）に示す
ように、ハンドルを回転させるトルクは常に小さくてす
む。この場合、Ｘ状に交差するリンクの交差中心点から
端部までの距離は全て等しいものとして解析したが、こ
れらが全て等しくなくても上記特性の傾向は変わらな
い。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態に係る
ジャッキの斜視図である。リンクプレート１ａとリンク
プレート１ｂは相対する面が平行になるように、両端部
が連結され、１組のリンク１を構成する。同様にリンク
プレート２ａとリンクプレート２ｂが相対する面を平行
にして両端部が連結され１組のリンク２を構成する。リ
ンク１とリンク２は、一対でＸ形状となるように中央で
交差し、ピボット軸３により交差角度が自由に変わるよ
うに相互に回転可能に連結される。

【００２１】リンク１の前側の端部は回転軸４で連結さ
れる。この回転軸４に台５が回転可能に装着される。台
５にはガイドホルダ６を介してガイドシャフト７が左右
両側に固定される。リンク１の後側の端部はナット軸８
で連結される。ナット軸８にネジ軸９が螺合する。ネジ
軸９の回転により、ナット軸８がネジ軸９に沿ってスラ
イドする。ネジ軸９にはフライホイール１０が装着され
る。このフライホイール１０は、後述のように、ネジ軸
９の下端部を外したときにネジ軸９のみを回転させるた
めのものである。ネジ軸９の上端部には回転操作用のク
ランク棒（不図示）を挿通させて係止させる係止片１１
が備わる。

【００２２】リンク２の前側の端部は回転軸１２で連結
される。この回転軸１２には、ジャッキアップすべき重
量物（不図示）の荷重を受ける荷重受け爪１３が回転自
在に装着される。荷重受け爪１３にはガイドホルダ１４
を介してガイドシャフト１５が左右両側に固定される。
リンク２の後側の端部は回転軸１６で連結される。この
回転軸１６にネジ軸９の下端部のフック部材１７が係止
する（後述）。回転軸１６の左右両側にはガイドスリー
ブ１７が固定され、それぞれ下側のガイドシャフト７が
挿通する。同様にナット軸８の左右両側にガイドスリー
ブ１８が固定され、それぞれ上側のガイドシャフト１５
が挿通する。このようなガイドシャフト７，１５を設け
ることにより、ジャッキの昇降動作中、荷重受け爪１３
を常に水平状態に保って移動させることができる。

【００２３】図２は、上記ネジ軸９の構成説明図であ
る。なお、本図では前述のフライホイール１０及び係止
片１１は省略してある。ネジ軸９の端部（前記図１では
下側の端部）はネジ部より細い径に加工されている。こ
の細い径の端部は、フック部材１７の上片１７ａ及びこ
れを上下両側から挟む座金１８及びベアリング１９を挿
通してこれらに取付けられる。座金１８はネジ軸９に固
定され、ベアリング１９及びフック部材１７は、ネジ軸
９に対し正逆両方向に回転可能である。フック部材１７
のＣ型フック部分の内径は前述の回転軸１２及び１６が
装着できる径であり、入口部分の幅Ｗは回転軸１２及び
１６が挿通できる幅である。このフック部材１７は、回
転軸１２及び１６に対しいずれか一方を選択して着脱可
能に引掛けられて保持される。図１に示したように、地
面側の回転軸１６に係止した場合には、ネジ軸９が地面
に対し垂直方向に配設される。フック部材１７をこの回
転軸１６から外してジャッキの前側上部の回転軸１２に
係止すれば、ネジ軸９が水平方向に配設される。

【００２４】図３及び図４は、それぞれネジ軸を水平方
向及び垂直方向に配置した状態の構成及び機能説明図で
ある。図３では、フック部材１７はリンク１の前側上端
部の回転軸１２に掛けられ、ネジ軸９が水平状態に保持
される。このとき対象物重量Ｗと軸力Ｆとの間には、リ
ンクと水平線（地面）との角度をθとすると、前述（課
題を解決するための手段の項）のように、 Ｆ＝Ｗ／ｔａｎθ の関係が成り立つ。接地面から対象物が高い位置にある
ほど角度θは大きくなるため、対象物重量に対して軸力
Ｆは小さくなり、ネジ軸９を回転させる操作が容易にな
る。

【００２５】この図３の使用方法において、角度θが４
５度より小さい場合、対象物重量Ｗより軸力Ｆは大きく
なる。その場合には、フック部材１７を図４に示すよう
にリンク１の後側下端部の回転軸１６に係止させてネジ
軸９を垂直配置とする。この図４の使用方法によれば、
対象物重量Ｗと軸力Ｆとは、リンクの角度θによらず常
に同一となる。図３の使用方法と図４の使用方法を、リ
ンクの角度θにより使い分けることにより、軸力Ｆは対
象物重量を越えることがなくなり、軸力Ｆを生成するた
めにネジ軸９に与えるトルクが、角度θが小さいときに
過大になることを防止できる。

【００２６】図５は、上記実施形態のジャッキのネジ軸
を垂直方向にした場合の使用状態の図である。ジャッキ
先端の荷重受け爪１３を重量物２０の下に差込んでネジ
軸９をクランク棒２１で回転させてジャッキアップさせ
る。このように、ジャッキ先端の低い位置に荷重受け爪
１３が備わるため、低い位置の重量物の下に荷重受け爪
１３を差込むことができ、災害時の救助活動において効
果的に使用できる。

【００２７】図６は、ネジ軸９のフライホイール１０の
使用状態の図である。ネジ軸９の下端部のフック部材１
７を回転軸１６又は１２から外し、このフック部材１７
を手で押えながら、フライホイール１０を回転させる。
これにより、ネジ軸９がリンクを動作させることなく単
体で回転してナット部材８に対する相対位置を容易に迅
速に調整することができる。

【００２８】図７、図８及び図９は、本発明の別の実施
形態の斜視図である。この実施形態は、Ｘ形状の一対の
リンク１，２からなるジャッキの接地位置を変えること
によりネジ軸９の配置方向を水平又は垂直のいずれかに
変更するようにしたものである。

【００２９】前記実施形態と同様に、一対のリンク１，
２が中央のピボット軸３でＸ状に連結される。一方のリ
ンク２の一方の端部に荷重受け爪１３が備わり他方の端
部に荷重台２２が備わる。他方のリンク１の一方の端部
に支持台２３が備わり、他方の端部にナットホルダ２４
が装着されナット２５が着脱可能に嵌め込まれる。この
ナット２５に螺合してネジ軸９が荷重台２２を装着した
リンク２の端部との間に設けられる。

【００３０】図７の使用状態では、ネジ軸９が垂直にな
るように、Ｘ状リンク１，２の４つの端部のうち２つの
端部を地面に設置している。リンク２の端部に設けた荷
重受け爪１３で重量物（不図示）をジャッキアップす
る。

【００３１】図８は、ジャッキの姿勢を図７の状態から
９０度回転させて、ネジ軸９を水平配置した使用状態を
示す。この場合は支持台２３で重量物（不図示）をジャ
ッキアップする。

【００３２】なお、地面側に設置するＸ状リンクの端部
に車輪等を設けてスライドしやすくしておいてもよい。

【００３３】図９は、ナット２５をナットホルダ２４か
ら外して手で回している状態を示す。このようにナット
２５を外してリンク１，２とは別に単独で回転可能とす
ることにより、ジャッキアップすべき重量物の高さに合
わせてナット２５の位置を容易に迅速に調整することが
できる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、Ｘ形
状のリンクの交差角度を変えて昇降動作させることによ
り、その端部に荷重受けを設けて、これを低い位置の狭
い隙間に差込んで重量物を持ち上げることができるた
め、災害現場で効果的に使用して救助活動に利用でき
る。

【００３５】また、例えば送りネジ機構等からなるジャ
ッキアップ駆動手段をＸ状に交差する一対のリンクの垂
直方向の端部間に配設し、上下のリンク端部間の間隔を
伸縮させて昇降動作させることにより、低い位置から高
い位置まで常に一定の軽いトルクでネジを回転させるこ
とができ、操作性が向上する。

【００３６】また、ジャッキアップの駆動手段を構成す
る例えばネジ軸を、地面あるいは床等に対し垂直に配置
した状態から水平に配置した状態へ又はその逆に変更可
能とすることにより、Ｘ形状のリンクが低い状態（地面
に対するリンクの角度が小さい状態）ではネジ軸を垂直
方向に配置し、リンクが高い状態（地面に対するリンク
の角度が大きい状態）ではネジ軸を水平に配置すること
ができる。これにより、使用状態に応じてネジ軸の配置
を変えて常にネジ軸の回転トルクを小さくすることがで
き、操作性が向上するとともに、重量物を受ける側の端
部とネジ軸を装着した側の端部間の距離が大きい状態
（ジャッキが低い状態）ではネジ軸を垂直に配置し、ジ
ャッキが高くなって重量物を受ける側の端部とネジ軸を
装着した側の端部が近づいたらネジ軸を水平に配置して
回すことができ、ネジ軸の回転操作がしやすくなり使用
性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の斜視図。

【図２】 図１の実施形態で用いるネジ軸の構成説明
図。

【図３】 図１の実施形態のネジ軸水平配置状態の構成
説明図。

【図４】 図１の実施形態のネジ軸垂直配置状態の構成
説明図。

【図５】 図１の実施形態の使用状態の斜視図。

【図６】 図１の実施形態のネジ軸回転操作の説明図。

【図７】 本発明の別の実施形態の斜視図。

【図８】 図７の実施形態の使用例の斜視図。

【図９】 図７の実施形態のナット回転操作の説明図。

【図10】 本発明に係るジャッキの軸力特性の説明図。

【符号の説明】 １，２：リンク、１ａ，１ｂ：リンクプレート、３：ピ
ボット軸、４：回転軸、５：台、６：ガイドホルダ、
７：ガイドシャフト、８：ナット軸、９：ネジ軸、１
０：フライホイール、１１：係止片、１２：回転軸、１
３：荷重受け爪、１４：ガイドホルダ、１５：ガイドシ
ャフト、１６：回転軸、１７：フック部材、１７ａ：上
片、１８：座金、１９：ベアリング、２０：重量物、２
１：クランク棒、２２：荷重台、２３：支持台、２４：
ナットホルダ、２５：ナット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩原 哲夫 神奈川県海老名市下今泉705−１ 神奈川 県産業技術総合研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｘ状に交差する一対のリンクと、該リンク
   の交差角度を変える駆動手段とを備え、前記Ｘ状のリン
   クの４つの端部のうち隣り合う２端部を地面側に設置
   し、他の２端部のうち一方に荷重受けを設け、他方の端
   部とその下方の前記地面側の端部との間に前記駆動手段
   を装着したことを特徴とする起重装置。
2. 【請求項２】前記駆動手段は、前記地面側以外の２端部
   間に装着されるように配置変更可能としたことを特徴と
   する請求項１に記載の起重装置。