JP2007008688A - 昇降装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単かつ安価に製造でき、しかも、耐久性に優れる昇降装置を提供する。
【解決手段】 昇降装置１０は、中空筒状の外筒体１８と、外筒体１８の内部に摺動自在に挿入された支柱２２とを備えており、支柱２２の側面には、複数のラックギア３６が上下方向へ延びて連続的に配設されており、外筒体１８の外面には、ピニオンギア４４がラックギア３６に噛み合った状態で回転自在に取り付けられている。そして、支柱２２を上昇させる際には、ハンドル５０を回転操作してピニオンギア４４を回転させ、ラックギア３６に対して上昇力を付与する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、クレーン等のような高さ調整が必要な装置に適用される昇降装置に関する。

荷物を吊り上げるクレーンでは、チェーンブロックから引き出されたチェーンの長さを調整することによって、高さ方向の可動範囲を調整することができる。しかし、低所で吊上作業を行うにも拘わらず、チェーンブロックが高所に配設されていたのでは、チェーンの長さが無駄になるだけでなく、チェーンブロックが不必要に大型化してしまう。また、クレーンの操作性が悪くなって、作業効率が大幅に低下してしまう。この場合、チェーンブロックを支持する支柱を短くして、チェーンブロックの配設高さを低くすることも考えられるが、これでは、高所での吊上作業に適用できなくなってしまう。

そこで、チェーンブロックの配設高さを調整するための昇降装置が必要となり、その一例が、特許文献１に開示されている。この昇降装置は、具体的には、荷役手段（チェーンブロックに相当）を支持する支脚体であり、外筒体と、外筒体に摺動自在に挿入された支柱本体と、巻き上げウインチ等に接続されたワイヤによって支柱本体を昇降させる昇降機構とを備えている。
特開２００２−１１４４７９号公報

従来の昇降装置（特許文献１）では、巻き上げウインチ等に接続されたワイヤによる昇降機構を用いていたので、装置全体が複雑かつ高価になり、しかも、ワイヤが切断された場合には、もはや昇降不可能となるため、耐久性の面で問題があった。

それゆえに、本発明の主たる解決課題は、簡単かつ安価に製造でき、しかも、耐久性に優れる昇降装置を提供することである。

請求項１に記載した発明は、「中空筒状の外筒体１８、前記外筒体１８の下端部に設けられ、前記外筒体１８を支持する脚部２０、前記外筒体１８の内部に摺動自在に挿入された支柱２２、前記支柱２２の側面に上下方向へ延びて設けられたラックギア３６、前記ラックギア３６に噛み合った状態で、前記外筒体１８の外面に回転自在に設けられたピニオンギア４４、および前記ピニオンギア４４を回転させるハンドル５０を備える、昇降装置１０」である。

この発明では、ラックギア３６に噛み合わされたピニオンギア４４をハンドル５０で回転させることによって、ラックギア３６と共に支柱２２を上昇させることができる。ラックギア３６およびピニオンギア４４は、鉄等のような高剛性材料で形成することができるので、高い耐久性を得ることができる。しかも、装置全体の構成が単純なため、簡単かつ安価に製造できる。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した「昇降装置１０」において、「前記支柱２２は、互いに平行な２つの側面を有する四角柱であり、前記ラックギア３６は前記側面のそれぞれに配設されており、前記外筒体１８の外面には、前記ラックギア３６のそれぞれに噛み合う２つのピニオンギア４４が回転自在に設けられている」ことを特徴とする。

この発明では、支柱２２の互いに平行な２つの側面にラックギア３６が配設され、ラックギア３６のそれぞれにピニオンギア４４が噛み合わされるので、支柱２２を左右に振れることなく真直ぐに昇降させることができる。

請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載した「昇降装置１０」において、「前記ピニオンギア４４と共に回転されるロック爪６２と、前記ロック爪６２に係合可能なロックカム６４とを備え、前記支柱２２を上昇させる際に前記ピニオンギア４４が順方向へ回転されると前記ロック爪６２と前記ロックカム６４との係合状態が解除される」ことを特徴とする。

この発明では、ロック爪６２とロックカム６４とが係合されることによって、ピニオンギアの回転が禁止され、支柱２２の降下が阻止される。支柱２２を上昇させる際にピニオンギア４４を順方向へ回転させると、ロック爪６２とロックカム６４との係合状態が解除される。

請求項１〜３に記載した発明によれば、ラック機構を採用しているので、「ワイヤによる昇降機構」を採用した従来技術（特許文献１）に比べて、昇降装置全体の構成を単純にすることができ、簡単かつ安価に製造できる。また、ラックギアおよびピニオンギアは、鉄等のような高剛性材料で形成することができるので、耐久性を飛躍的に高めることができる。

図１は、本発明が適用された昇降装置１０を用いたクレーン支脚１２を示す正面図であり、図２は、クレーン支脚１２を示す側面図である。

クレーン支脚１２（図１、図２）は、チェーンブロック１４が走行する走行レール１６と、走行レール１６を支持する２つの昇降装置１０とによって構成されており、主要構成部材である「昇降装置１０」が本発明の対象である。

昇降装置１０は、図１および図２に示すように、外筒体１８と、脚部２０と、支柱２２と、ラック機構２４とによって構成されている。

外筒体１８（図１、図２）は、支柱２２が挿入される空部を有する四角柱であり、クレーン支脚としての強度を確保するために、鉄等のような高剛性材料によって形成されている。外筒体１８の長さは、昇降装置１０の最低高さを規定するものであり、チェーンブロック１４の想定される最低配設高さよりも短く設定されている。そして、外筒体１８の下端部には、外筒体１８を支持する脚部２０が設けられており、外筒体１８の内部には、支柱２２が摺動自在に挿入されている。

脚部２０（図１、図２）は、棒状の脚部本体２６と、脚部本体２６の両端部下面に取り付けられた２つの車輪２８とによって構成されている。脚部本体２６の長さは、クレーン支脚１２の転倒を防止するために、外筒体１８および支柱２２の長さおよび重量や、チェーンブロック１４および走行レール１６の重量等を考慮して設定されている。また、車輪２８は、あらゆる方向への移動が可能なように回転自在に構成されており、車輪２８には、クレーン支脚１２の移動を禁止するためのブレーキ（図示省略）が付設されている。そして、脚部本体２６の中央部に外筒体１８がボルト等によって立設されている。

支柱２２（図１、図２）は、外筒体１８の内面に沿う外面を有する中空または中実の四角柱であり、クレーン支脚としての強度を確保するために、鉄等のような高剛性材料によって形成されている。支柱２２の長さは、外筒体１８の長さと共に昇降装置１０の最高高さを規定するものであり、外筒体１８から最大に引き出されたときに、チェーンブロック１４の想定される最高配設高さとほぼ同じになるように設定されている。そして、支柱２２の上端部には、受板３０を介して走行レール１６の端部が固定されており、支柱２２の互いに平行な２つの側面には、ラック機構２４を構成するラックレール３２が上下方向へ延びて配設されている。

ラック機構２４は、支柱２２を昇降させる昇降手段として機能するものであり、図３および図４に示すように、支柱２２の互いに平行な２つの側面に配設された２本のラックレール３２と、外筒体１８の外面に配設された駆動ギア装置３４とによって構成されている。

各ラックレール３２は、図２に示すように、複数のラックギア３６を連続的に配設することによって構成されている。各ラックギア３６は、図４に示すように、幅方向端部に歯３６ａを有しており、支柱２２の側面に収まるようにして、ボルト３８によって支柱２２に取り付けられている。

駆動ギア装置３４は、図３に示すように、ラックレール３２を構成するラックギア３６に上昇力を付与する作動部４０と、ラックギア３６の降下を禁止するロック部４２とによって構成されている。

作動部４０は、図３および５に示すように、ラックギア３６と噛み合う２つのピニオンギア４４と、ピニオンギア４４を支持する回転軸４６と、回転軸４６を回転自在に支持する支持フレーム４８と、回転軸４６を回転操作するハンドル５０とによって構成されている。

ピニオンギア４４（図３、図５）は、ラックギア３６の歯３６ａに適合する歯４４ａを有する円盤状の部材であり、２つのピニオンギア４４が、２つのラックレール３２に対応するように、互いに所定間隔を隔てて平行に配設されている。そして、各ピニオンギア４４の中心孔に回転軸４６が挿通され、かつ、固定されている。

支持フレーム４８（図３〜図５）は、底板５２と、底板５２の幅方向両側端から立ち上がって形成された２つの側板５４と、側板５４間に架け渡され、側板５４の歪みを防止するスペーサ５６とによって構成されており、底板５２の所定箇所には、ラックギア３６へ向けてピニオンギア４４を突出させるための２つの長孔５２ａが形成されており、各側板５４には、固定ボルト５８（図４）が挿通される複数のボルト挿通孔６０（図５）が形成されている。

そして、図３に示すように、２つのピニオンギア４４と回転軸４６とが側板５４間に配設され、回転軸４６の両端が軸受（図示省略）を介して各側板５４に回転自在に取り付けられる。また、回転軸４６の一方端部にハンドル５０が取り付けられる。

ロック部４２は、図３、図４および図６に示すように、ロック爪６２と、ロック爪６２に係合可能なロックカム６４とによって構成されている。

ロック爪６２（図３、図４、図６）は、一方向へ傾斜した爪部６２ａを外周部に有する円盤状の部材であり、ロック爪６２の中心孔に回転軸４６が挿通され、かつ、固定されている。したがって、ロック爪６２は、２つのピニオンギア４４と同様に、回転軸４６に対して回転不能であり、常に回転軸４６と共にピニオンギア４４と同じ方向へ回転されることになる。

ロックカム６４（図３、図４、図６）は、その両端部に係合部６４ａおよび６４ｂを有する「く」字状の部材であり、ロックカム６４の中央部には、軸受孔６６が形成されている。そして、このロックカム６４が、軸受孔６６に挿通された回動軸６８を介して支持フレーム４８の側板５４に回動自在に取り付けられている。

ロック爪６２における爪部６２ａの傾斜方向および傾斜角度は、図６に示すように、ロックカム６４における係合部６４ａおよび６４ｂとの関係において、ロック部４２のロック機能を発揮し得るように設定されている。つまり、回転軸４６が順方向（支柱２２を上昇させる方向）へ回転されるときは、係合部６４ａまたは６４ｂを爪部６２ａの外側面Ａによって押し退けることができ、回転軸４６が逆方向へ回転されるときは、係合部６４ａまたは６４ｂを爪部６２ａの内側面Ｂに係合できるように設定されている。

昇降装置１０を用いたクレーン支脚１２を使用する際には、図１に示すように、走行レール１６にチェーンブロック１４が走行自在に取り付けられ、チェーンブロック１４から引き出されたチェーン１４ａの先端には、フック１４ｂが取り付けられる。そして、昇降装置１０のラック機構２４を操作することによって、支柱２２が昇降され、走行レール１６およびチェーンブロック１４の配設高さが調整される。

ラック機構２４によって支柱２２を上昇させる際には、ハンドル５０を回転操作することによって回転軸４６を順方向へ回転させる。すると、ラックギア３６に噛み合った２つのピニオンギア４４が、回転軸４６と共に順方向へ回転され、ピニオンギア４４からラックギア３６へ上昇力が付与され、ラックギア３６と共に支柱２２が上昇される。

支柱２２を上昇させる際には、図７に示すように、爪部６２ａの外側面Ａによって係合部６４ａまたは６４ｂが押し退けられるため、ロック機構が作動することはない。

支柱２２の上昇を停止して、走行レール１６およびチェーンブロック１４の配設高さを固定する際には、係合部６４ａまたは６４ｂをロック爪６２の爪部６２ａに当接させるとともに、ハンドル５０から手を離す。すると、支柱２２は、その自重と、走行レール１６およびチェーンブロック１４の重量とによって降下しようとするが、図６または図８に示すように、係合部６４ａまたは６４ｂが爪部６２ａの内側面Ｂに係合されるため、回転軸４６およびピニオンギア４４の回転が停止される。したがって、支柱２２が降下することはない。

支柱２２を降下させる際には、ロックカム６４を回動させることによって、係合部６４ａまたは６４ｂと爪部６２ａとの係合状態を解除する。すると、回転軸４６およびピニオンギア４４の回転が許容され、支柱２２は、その自重と、走行レール１６およびチェーンブロック１４の重量とによって降下する。

なお、上述の実施例では、２つの昇降装置１０を用いてクレーン支脚１２を構成した場合を示したが、１つの昇降装置１０だけでクレーン支脚を構成してもよい。この場合には、支柱２２の上端部にチェーンブロック１４を取り付けるための取付け部材が設けられ、また、クレーン支脚に適した脚部が外筒体１８の下端部に設けられる。

また、上述の実施例では、昇降装置１０を「クレーン支脚」に用いた場合を示したが、本発明に係る昇降装置は、クレーン支脚の他、「照明灯の支柱」等のような高さ調整機能を必要とする支柱または支脚に対して幅広く適用可能である。

昇降装置を用いたクレーン支脚を示す正面図 クレーン支脚を示す側面図 ラック機構を示す正面図 ラック機構を示す側面図 ラックギアとピニオンギアとの噛み合い状態を示す断面図 ロック爪とロックカムとの係合状態を示す断面図 ロック爪とロックカムとの係合解除状態を示す断面図 ロック爪とロックカムとの他の係合状態を示す断面図

符号の説明

１０…昇降装置
１２…クレーン支脚
１４…チェーンブロック
１６…走行レール
１８…外筒体
２０…脚部
２２…支柱
２４…ラック機構
２８…車輪
３２…ラックレール
３４…駆動ギア装置
３６…ラックギア
４０…作動部
４２…ロック部
４４…ピニオンギア
４６…回転軸
４８…支持フレーム
５０…ハンドル
６２…ロック爪
６２ａ…爪部
６４…ロックカム
６４ａ，６４ｂ…係合部

Claims (3)

1. 中空筒状の外筒体、
   前記外筒体の下端部に設けられ、前記外筒体を支持する脚部、
   前記外筒体の内部に摺動自在に挿入された支柱、
   前記支柱の側面に上下方向へ延びて設けられたラックギア、
   前記ラックギアに噛み合った状態で、前記外筒体の外面に回転自在に設けられたピニオンギア、および
   前記ピニオンギアを回転させるハンドルを備える、昇降装置。
2. 前記支柱は、互いに平行な２つの側面を有する四角柱であり、前記ラックギアは前記側面のそれぞれに配設されており、前記外筒体の外面には、前記ラックギアのそれぞれに噛み合う２つのピニオンギアが回転自在に設けられている、請求項１に記載の昇降装置。
3. 前記ピニオンギアと共に回転されるロック爪と、前記ロック爪に係合可能なロックカムとを備え、前記支柱を上昇させる際に前記ピニオンギアが順方向へ回転されると前記ロック爪と前記ロックカムとの係合状態が解除される、請求項１または２に記載の昇降装置。
   

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