JP2005154141A

JP2005154141A - 螺旋階段と昇降機を組み合わせた装置

Info

Publication number: JP2005154141A
Application number: JP2003435351A
Authority: JP
Inventors: Eizo Aoki; 栄三青木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-11-25
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【課題】階段としての機能を持つ構造物と、駆動力で上層階との間を昇降する装置を組み合わせても互いの機能と装置に支障が出ない仕組みを得ること。
【解決手段】螺旋階段を回転させるようにし、この回転する螺旋階段の下の階段と上の階段の空間域へ嵌まり込む昇降機を、螺旋階段の回転に合わせて上下に昇降する装置に仕組むと解決できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転する螺旋階段と、その螺旋階段の下の階段と上の階段の中間域を、螺旋階段の回転に合わせて昇降機が昇降する装置に関するものである。

螺旋階段の構造体を利用して人、又は物品を昇降するのに従来からの人間の力を借りずに動力を利用して昇降さす方法が考案されている、例えば螺旋階段のピッチに合わせて螺旋階段本体を回転さしながら昇降さし、階段踏面とこれに踏み出す床面の高さが常に揃う仕組みの考案がある。また螺旋階段踏面に沿って適宜な位置にガイドレールを設け、これに昇降台を組み付け、さらに駆動装置をガイドレールに噛み合わせて昇降台を昇降させる案もある。また螺旋階段を支えるパイプ状の支柱の側面に、昇降台が螺旋階段の中心を軸に螺旋階段のピッチ勾配に沿って一回り昇降して生じる縦長の軌跡曲線を溝状に開きあけ、この溝状開口部から外方部に出たアームで昇降台を支え、パイプ状の支柱内のアーム基部をワイヤーロープで上方え引き張り、ワイヤーのドラムを駆動してアームに支えられた昇降台を昇降さすか、支柱内のアーム基部に雌ネジ溝を設けてこれにネジシャフトを螺合し、このネジシャフトの下端を駆動装置で回転さして昇降台を支えたアームを昇降さす考案がなされている。
特開０５−０００７８６実開０７−０１３８７３特開２００２−１６７１４３

解決しようとする問題点は、螺旋階段本体を回転さしながら昇降さすので、その床面より下方に螺旋階段の１階分の容積の穴を設ける不都合がある。

次の問題点は、固定された螺旋階段の勾配に沿って適所の位置にガイドレールを設け、これに従って回動しながら斜め勾配に昇降台を昇降さすので昇降さす駆動方法に問題があるし、二次元的に身体の向きを変えることから不安を感じることがある。

特許文献３も上記と同様の仕組みで不安を感じる問題点がある。

本発明は、螺旋階段を利用して昇降するときには本来の状態で使用し、昇降機を利用するときは、螺旋階段を回転さし、この傍らに立ち上げたガイド支柱で昇降機を垂直に昇降する機構にし、下の螺旋階段と上の螺旋階段の１ピッチ間の中間域へ昇降機を嵌まり込ませ、この昇降機が螺旋階段の回転に合わせて上下に昇降することを最も主要な特徴とする。

本発明で、螺旋階段を利用して昇降するときには従来の状態であるが、昇降機を利用して昇降するときには昇降機は従来のエレベーターと同様な機構で昇降するため昇降機の乗り心地は従来のエレベーターと同様な乗り心地が得られ、又エレベーターの公知の機構技術が利用できる。

昇降機を利用して昇降形態にすると、昇降機が留まった位置から上昇するときは昇降機が先に上昇し階段の適度のピッチまで上昇すると螺旋階段が昇降機の上昇方向へ回転を始め昇降機の上昇速度と螺旋階段のピッチ上昇速度は同一にして適度の間隔を保って上昇し、昇降機の床と上階の床とが同高になると停止し、遅れて回転を始めた螺旋階段はそのまま回転し、昇降機の停止した床面と螺旋階段の階段面が同一の面で合間を設けて接する所定の位置、又は１ピッチ上の階段面が形成される所定の位置まで回転接近して螺旋階段の回転も停止する。

次に、昇降機が降下するときは、昇降機が降下する方向へ螺旋階段から先に回転を始め、螺旋階段が昇降機から離れると昇降機が遅れて降下を始め、螺旋階段とは一定の間隔を保って降下し、螺旋階段が所定の位置まで回転して停止するが昇降機はそのまま降下し、第一の階段面３０の適宜な段差を設けた位置になる所定の位置まで昇降機は降下して着床停止する。

昇降機が昇降するには回転する螺旋階段の階段の上の階段と下の階段の１ピッチ間に開けた空間域へ昇降機を嵌め込ませて昇降するので、昇降するときは螺旋階段とは離れており、昇降装置は従来のエレベーターと同様の機構で昇降さすことが出来る。

図１は、本発明装置の１実施例の側面図であって、所要の高さに立ち上げた支柱２に螺旋階段３を備え、螺旋階段３と共に回動自在にした支柱の下端部に駆動回転盤２１を固着くし、支柱２の下端を軸支した基盤１の外方で、回動する螺旋階段３に支障のない傍ら位置に、基盤１から対のガイド支柱５を回動する支柱の上端２２を軸支出来る高さまで立ち上げ、これに支柱２の方向に向けて組み付けたアーム４１の先端で支柱の上端２２を軸支する。

図２は、対のガイド支柱５は断面がコの字型でこれを向き合わせて構成し、この上端部に支持桿４を組み付け、昇降機６の昇降する荷重に耐えられる構造にした支持桿４に昇降機６を昇降さすためのワイヤーロープ４３を架ける滑車４２を取付け、昇降機６をワイヤーロープ４３で上階層への間を昇降さす。

そして、昇降機６はガイド支柱５内の、例えばフオークリフトのフオークを支える構造をした台のように、ローラー４４を上下に備えた構成体６６と合体し、昇降機６は螺旋階段３の１ピッチ間の中間域６７に嵌まり込ませた状態で所定の垂直軌道位置を上下に昇降する構造にする。

図３の実施例は、支持桿４に組み付けたスラスト兼用のローラー軸受２７に保持されたボールネジシャフト７をガイド支柱５内の構成体６６に螺合させて昇降機６を吊り下げた状態にし、ボールネジシャフト７の下端７７は駆動源（図示せず）に嵌挿し、昇降機６を吊り下げた状態にしたボールネジシャフト７を回転さして昇降機６を昇降さす。

そして、ボールネジシャフト７を回転さして昇降機６を上昇さすと、下方の駆動源と昇降機６の構成体６６との間隔が長くなって回転による振動で起こるボールネジシャフト７は共振で横揺れが発生する、これをを防ぐためボールネジシャフト７の外形径に嵌挿した保持桿１７をガイド支柱５内で上下にスライドできるように嵌挿し、昇降機６と複数の保持桿１７をワイヤーロープｌ８で連結し、昇降機６が上昇すると適宜な長さに定めたワイヤーロープ１８で保持桿１７を順次に引き上げボールネジシャフト７の横揺れを防ぐ構造にしておく。

次に図１で、回転している螺旋階段３を所定の位置に停止させる作動スイッチ３１を基盤１上に立ち上げ、これに触れる接触片３２を螺旋階段３の下端部に取り付け、又、この接触片３２の軌道より外れた位置に、昇降機６が降下を始める作動スイッチ３３も同じ基盤１上の適宜な位置に設け、これに触れる軌道位置に昇降機６が降下を始める始動用接触片３４を螺旋階段３の下端部にも取り付けておく。

そして、昇降機６側にも昇降機６を所定の位置に停止させる作動スイッチ６１をガイド支柱５の適宜な位置に取り付け、これに触れる接触片６２を昇降機６の側面に取り付け、この接触片６２の軌道より外れた内方のガイド支柱５側面の適宜な位置に、螺旋階段３が回転を始める回転用スイッチ６３を取り付け、これに触れる接触片６４を昇降機６の背面に設けておく。

上記の実施例で、昇降機６が上昇するときは昇降機６が先に上昇を始め、背面に設けた接触片６４で回転用スイッチ６３を作動させて螺旋階段６の回転を遅延してから回転を始めさし、昇降機６が降下するときは、昇降機６が降下できる方向に螺旋階段３が先に回転を始め、この下端に設けた始動用接触片３４が昇降機６が降下を始める作動スイッチ３３に触れると昇降機６は螺旋階段３が始めた回転より遅れて降下を始める。

このように、昇降機６が上昇、又は降下するときの作用状態で両者の装置のどちらかが先に始動すると対の装置が遅延して作動する仕組みから、又次のような仕組みもある、先に始動する装置が始動するとこれに伴なってタイマースイッチが作動し設定された遅延時間を過ぎると相手の装置に信号を送り相手の装置を作動さす方法もある。

図４、図５、の実施例は螺旋階段を省略した図面で、昇降機６を昇降さす方法は、フオークリフトのフオークを油圧装置で昇降する装置と同様であるが、フオークリフトでは油圧シリンダーから伸縮するロッドの上端に軸着した軸にスプロケットを遊嵌し、この軸端はインナーマストの上部にも固着し、これでインナーマストを昇降させると、一端をマストに固着し他端を昇降体に固着した昇降体はインナーマストの昇降に連動したチェーンの作用で昇降体は上下動をするが、本発明では、建屋内を昇降する装置なので昇降する行程が長くなり、インナーマストを設けると複雑な構造になるから昇降油圧装置で作動するときは、次のような構造にしておく。

昇降装置となる油圧シリンダー８の下端を基盤１の適所に取り付け、油圧シリンダー８から伸縮するロッド９の上端部の動きはガイド支柱５に沿わせ、ロッド９の上端部に軸着した軸５１の両脇にスプロケットａ５２を遊嵌し、さらにその外方に設けた両端のガイドローラー５５は、昇降機６側からすると背面側になるガイド支柱５の外背面に設けた縦長溝１０が中央に有するガイド溝付レール１１上を転動するように遊嵌し、このガイドローラー５５の中央部に設けた突起状のリブ５９がガイド溝付レール１１の縦長溝１０に嵌合してガイドローラー５５が脱輪しないようにガイド溝付レール１１上を転動するようにしておく。

次に、スプロケットａ５２に懸着したチェーン５４の一端は、ガイド支柱５の適所に固着し、ロッド９の上端部の軸５１に軸支されたスプロケットａ５２の前方に、すなわちカイド支柱５内でスプロケットａ「５２より低くなる位置にスプロケットｂ５３を設けるようにし、これを遊嵌した軸５８はロッド９の上端部の軸５１とリンク桿５７で連結して一体化し、スプロケットｂ５３を軸支した軸５８の両端部にもローラー５６を遊嵌し、このローラー５６はガイド支柱５内の内面「すなわちガイド溝付レール１１の裏面を転動するようにし、スプロケットｂ５３に懸着したチェーン５４の下方端は昇降機の構成体６６に固着しておく。

このような仕組みにすると、チェーン５４が昇降機６の荷重でガイド支柱５内のローラー５６とガイドローラー５５の両ローラーで、ガイド溝付レール１１を構成したガイド支柱５部材を両面から締め付けた状態で両ローラーは転動し、ロッド９の上端部はガイドローラー５５に支えられてガイド支柱５に添った状態で上下に昇降し、これに伴って昇降機６も安全に昇降できる。

尚、ガイド溝付レール１１に嵌合して転動するガイドローラー５５の代わりに、鉄道車輪のようにローラーの内方側にリブを設けこのリブを、ガイド支柱５の断面コの字型の折り曲げ片をレールにした端面にリブを沿わして転動さしてもガイドローラーの脱輪は防げる。

図４、図５、の油圧シリンダー８の作動で、昇降機６を上下に昇降さし、図示していない螺旋階段の回転は油圧モーターで回転さすこの駆動源は一つの油圧ポンプで行ない、上記で述べた昇降機が上昇、又は降下するときのその作動でどちらかの装置が先行し、遅れて対の装置が始動するシステムを、この油圧装置では電磁バブルを電気制御して装置の作動制御が容易に行なわれる

以上から、本発明の装置で、電気の制御や回路、又は油圧回路、制御等はその分野の業界では公知の技術であり、その技術で本発明の装置には充分に対応ができ、本発明の主体からはかい離した事項なので省略する。

螺旋階段と昇降機を組み合わせた装置の側面図である。（実施例１）螺旋階段と昇降機を組み合わせた装置の正面図である。（実施例１）螺旋階段と昇降機を組み合わせた装置でボールネジシャフトとこれに嵌挿した保持桿を昇降装置が引き上げる状態を示す正面図である。（実施例２）螺旋階段を省略した図面でガイド支柱の一部を切断し、ロッド上端部の要部を示した側面図である。（実施例３）螺旋階段を省略した図面で、ガイド支柱の一部とロッド上端部の要部を示した正面図である。（実施例３）

符号の説明

１基盤
２支柱
３螺旋階段
４支持桿
５ガイド支柱
６昇降機
７ボールネジシャフト
８油圧シリンダー
９ロッド
１０縦長溝
１１ガイド溝付レール
２１駆動回転盤
２７ローラー軸受
４２滑車
５１ロッド上端部に軸着した軸
５２スプロケットａ
５４チエーン
５５ガイドローラー
５６ローラー
５７リンク桿
５９リブ

Claims

所要の高さに立ち上げた支柱２に螺旋階段３を備え、螺旋階段３と共に回動自在にした支柱２の下端部に駆動回転盤２１を固着し、支柱２の下端を軸支した基盤１の外方で回動する螺旋階段３に支障のない傍ら位置に、基盤１から対のガイド支柱５の高さは、回動する支柱２の上端１１を軸支出来る高さまで立ち上げ、この対のガイド支柱５は向き合せて構成し、この上端部に支持桿４を組付け、昇降機６の昇降する荷重に耐えられる構造にした支持桿４に昇降機６を昇降さすためのワイヤーロープ４３を架ける滑車４２を取付けるか、又は昇降機６を昇降さすためのボールネジシャフト７の上端で昇降機６を吊り下げた状態でボールネジシャフト７が回転できるスラスト兼用のローラー軸受２７を支持桿４に組付けておき、昇降機６はガイド支柱内を上下に昇降するローラー４４を備えた構成体６６と合体して昇降機６は所定の軌道位置を上下に昇降する構造にし、回転する螺旋階段３の回転と、昇降機６を昇降さす速度は互いを組合わせた同一の移動速度で回転と昇降をさし、螺旋階段３の下の階段と一回り上の階段になる１ピッチの中間域６７へ嵌まり込ませた昇降機６が上下に昇降するときには回転する螺旋階段３の中間域６７位置でやや下方の位置を保って昇降機６が昇降することを特徴とする螺旋階段と昇降機を組み合わせた装置。
昇降機６が上昇するときは、まず先に昇降機６が上昇を始め、螺旋階段３より適度に浮き離れた時点で昇降機６が上昇できる方向へ螺旋階段３が回転をはじめ。昇降機６が降下するときは、昇降機６が降下できる方向へ螺旋階段３が先に回転をはじめ昇降機６と適度に離れた時点で昇降機６が降下を始め、昇降機６と螺旋階段３とは一定の間隔を保って昇降と回転をし、前者が所定の位置に停止すると後者も所定の位置に達するまで運転して停止するもので、昇降機６の昇降の状態により先に始動した装置より対の装置は遅延して始動し、停止も前記のように追従することを特徴とする螺旋階段と昇降機を組み合わせた装置。
昇降機６と合体した構成体６６に螺合したボールネジシャフト７が回転して構成体６６が上昇すると下の駆動源との間隔が長くなり、ボールネジシャフト７が振動しやすくなって共振による横揺れを防ぐための保持桿１７をガイド支柱５内をスライドできるように複数個を嵌挿し、適宜な長さに定めたワイヤーロープ１８でそれぞれの保持桿１７と昇降機６の構成体６６とを連結し、これで回転によるボールネジシャフト７の横揺れを防止することを特徴としたボールネジシャフト７による昇降装置。
フオークリフトの昇降油圧装置のような装置でロッド９の上端部に軸着した軸５１の両脇にスプロケットａ５２を遊嵌し、さらにその外方の両端にガイドローラー５５を遊嵌し、これでガイド支柱５に設けたガイド溝付レール１１上を転動するようにし、又スプロケットａ５２の前方のガイド支柱５内でスプロケットａ５２より低くなる位置にスプロケットｂ５３を設け、これに遊嵌した軸５８の両端にもローラー５６を遊嵌し、このローラー５６はガイド支柱５内のガイド溝付レール１１の裏面を転動できるようにしたこの軸５８と、ロッド９の上端部に軸着した軸５１とはリンク桿５７で連結して一体化し、スプロケットａ５２に懸着したチェーン５４の下端はガイド支柱５の適所に固着し、スプロケットｂ５３に懸着したチェーン５４の下端は昇降機の構成体６６に固着し、昇降機６の荷重をスプロケットｂ、ａ、にかけると、スプロケットｂ、ａ、と同軸で軸支したガイドローラー５５とローラー５６はこの荷重でガイド溝付レール１１を設けたガイド支柱５の折り曲げ片を両面から圧接しながら上下に転動することを特徴とする昇降油圧装置。