JP2019210606A - 昇降式足場の過傾斜補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容易な構成でかつ低コストで作業床の過度の傾斜を補正する昇降式足場の過傾斜補正装置を提供する。【解決手段】本発明は、所定の間隔を隔てて立設される第１のマスト部１及び第２のマスト部２と、両マスト部１，２に沿ってそれぞれ移動自在な第１の移動部５及び第２の移動部６と、両移動部５，６に掛け渡されるように支持されるとともに作業者が搭乗する搬器部７と、を備える。各マスト部１，２に上下方向の等間隔にそれぞれ設けられた複数のドグ２８と、各移動部５，６にそれぞれ設けられ、いずれかのドグ２８の位置を検出する第１及び第２リミットスイッチ２５，２６とを備え、両移動部５，６の移動による搬器部７の昇降時に、例えば第１リミットスイッチ２５がドグ２８のいずれかを検出したとき、第１リミットスイッチ２５が設けられた方の第１移動部５の移動を一時的に停止させる移動制御部３１を備える。【選択図】図９

Description

本発明は、作業床の昇降が可能な昇降式足場に関するものである。

従来、仮設足場は、例えばビル等の建築工事において建築物に沿うようにして設けられ、高所作業時の作業床として用いられる。近年では、仮設足場として作業床が上下方向に昇降移動することが可能な昇降式足場が提案されている（例えば特許文献１参照）。

上記昇降式足場の中には、例えば２本のマストを備え、これらのマスト間に作業床を有する足場部が連結され、この足場部がほぼ水平状態を維持したまま昇降するものが知られている。すなわち、この昇降式足場は、地盤に例えば２本のマストが所定の間隔を隔てて並設され、各マストに沿って摺動可能な昇降部がそれぞれ備えられている。各昇降部は、例えばモータの回転駆動によってそれぞれ昇降される。そして、足場部は、両昇降部を連結するように設けられ、かつ各昇降部の側方方向に延びている。

この昇降式足場によれば、各昇降部が同じタイミングで昇降されるので、足場部がほぼ水平を維持したまま上昇及び下降する。これにより、足場部に搭乗している作業者は、足場部が所定の高さまで上昇すると、その高さ位置で高所作業を行うことができる。

しかしながら、この昇降式足場では、各昇降部はそれぞれモータの回転駆動によって昇降されるため、各モータの回転速度にばらつきがあると、足場部がいずれかの方向に傾く場合がある。足場部が傾いた状態では、それに搭乗している作業者の作業に支障をきたしたり、高所作業に使用する工具等が足場部から落下したりするおそれがある。

そこで、この昇降式足場では、各モータに各昇降部の高さ位置を検出するエンコーダをそれぞれ備えさせ、両昇降部の高さ位置がずれた場合、すなわち足場部が傾いた場合に、いずれかのモータの回転を一時的に停止させて足場部がほぼ水平になるようにし、足場部の昇降時の水平状態を維持するようにしている。

ところが、各昇降部の高さ位置を検出するためのエンコーダは一般に高価であり、従来の昇降式足場では装置全体のコストが増大するといった問題点がある。また、従来の昇降式足場では、エンコーダが検出した高さ位置のずれを制御するためにシーケンサ等を用いる必要があり、このこともコストが増大する一因となっていた。

特開２０１５−１８９２３７号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、容易な構成でかつ低コストで昇降時における作業床の過度の傾斜を補正する、昇降式足場の過傾斜補正装置を提供することをその課題とする。

本発明によって提供される昇降式足場の過傾斜補正装置は、所定の間隔を隔てて立設される第１のマスト部及び第２のマスト部と、前記両マスト部に沿ってそれぞれ移動自在な第１の移動部及び第２の移動部と、前記両移動部に掛け渡されるように支持されるとともに作業者が搭乗する搬器部と、を備える昇降式足場であって、前記各マスト部に上下方向の等間隔にそれぞれ設けられた複数の被検出体と、前記各移動部にそれぞれ設けられ、前記いずれかの被検出体の位置を検出する検出手段と、前記両移動部の移動による前記搬器部の昇降時に、前記いずれか一方の検出手段が前記被検出体のいずれかを検出したとき、当該検出手段が設けられた方の前記一方の移動部の移動を一時的に停止させる移動制御手段と、を備えることを特徴としている。

本発明の昇降式足場の過傾斜補正装置において、前記移動制御手段は、前記一方の移動部の移動を一時的に停止させた後、前記いずれか他方の検出手段が前記被検出体のいずれかを検出したとき、前記一方の移動部の移動を再開させるとよい。

本発明の昇降式足場の過傾斜補正装置において、前記各移動部を上下方向にそれぞれ移動させる第１の駆動機構及び第２の駆動機構を備え、前記両駆動機構は、それぞれ電動工具による回転力により駆動されるとよい。

本発明の昇降式足場の過傾斜補正装置において、前記検出手段は、リミットスイッチであり、前記被検出体は、ドグであるとよい。

本発明によれば、搬器部の昇降中に検出手段（例えば第１リミットスイッチ）がいずれかの被検出体（例えばドグ）を検出した場合に、第１リミットスイッチが設けられた第１の移動部の移動を一時的に停止させる。この場合、他の検出手段（例えば第２リミットスイッチ）が設けられた第２の移動部の移動は継続されるので、搬器部は徐々に水平状態に戻るようになり、搬器部における過度の傾斜を補正することができる。このように、本発明によれば、搬器部における過度の傾斜の補正をリミットスイッチ及びドグといった容易な構成でかつ低コストで行うことができるとともに、シーケンサ等の制御装置を用いる必要がなくコストの低減化を図ることができる。

本発明に係る過傾斜補正装置が適用される昇降式足場を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。 図１に示す昇降式足場の搬器支持機構を示す斜視図である 電動ドライバがギアボックスに接合された状態を示す図である。 支柱の斜視図及び要部拡大斜視図である。 搬器部と搬器支持機構の斜視図である。 リミットスイッチとドグの位置関係を示す斜視図である。 移動制御部とそれに接続される機器構成を示す図である。 移動制御部の電気的接続構成を示すシーケンス図である。 搬器部が傾斜したときの各リミットスイッチとドグの位置関係を示す図である。 移動制御部の制御を示すタイミングチャート図である。

以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１は、本発明に係る過傾斜補正装置が適用される昇降式足場を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。図２は、図１に示す昇降式足場の搬器支持機構を示す斜視図である。なお、以下の説明では、構成が共通する部材については同符号で示す。

この昇降式足場は、例えば建築物の外装面を補修等するときに用いられるものであり、特に作業床が昇降する昇降式のものである。昇降式足場は、図１に示すように、所定間隔を隔てて配置された一対の第１マスト部１及び第２マスト部２と、各マスト部１，２をそれぞれ支持するための一対の第１ベース部３及び第２ベース部４と、各マスト部１，２に沿ってそれぞれ上下動自在とされた一対の第１移動部５及び第２移動部６と、両移動部５，６に架け渡されるようにして支持される搬器部７とによって概略構成されている。

この昇降式足場では、搬器部７に作業を行う作業者が搭乗し、第１及び第２移動部５，６によって搬器部７がそれぞれ第１及び第２マスト部１，２に沿うように昇降移動される。これにより、作業者は、好適な高さ位置で作業を行うことができる。なお、第１及び第２マスト部１，２、第１及び第２ベース部３，４、並びに第１及び第２移動部５，６は、それぞれ互いに同様の構成とされ、以下の説明において一方の構成のみを説明している場合、特に断りがない限り他方の構成も同様とされる。

第１及び第２マスト部１，２は、それぞれ複数の支柱８からなり、それらが順次連結されることによって上下方向に延びている。支柱８同士の連結は、搬器部７に搭乗した作業者によって行われ、これにより、作業者は、第１及び第２マスト部１，２の高さを所望の高さに調整することができる。なお、支柱８の詳細については後述する。

第１及び第２ベース部３，４は、図２に示すように、支柱８を支持するためのベースフレーム９を備えている。ベースフレーム９は、平面視で略矩形状に形成された枠体からなり、その上面に支柱８の支持受けとなる支柱受け１０を複数備えている。

ベースフレーム９の４つの角には、放射状に延びるように配置された４本のアウトリガー１１が連結されている。アウトリガー１１は、この昇降式足場をグランド（地面）に対して安定保持するためのものであり、その先端部には、アウトリガー１１の高さを調整可能なジャッキ部材１２が設けられている。アウトリガー１１は、そのベースフレーム９に対する取付方向が所定の角度範囲で変更自在とされている。

ベースフレーム９の長手方向中央部にも、ジャッキ部材１２が設けられている。ベースフレーム９の下面側には、例えば作業者がこの昇降式足場を手押しで移動させるためのキャスター１３がそれぞれ設けられており、各キャスター１３はストッパ付きとされている。

第１及び第２移動部５，６は、搬器部７を支持しつつそれを昇降移動させるためのものであり、上下方向に延びかつ断面視で略コの字状に形成された移動プレート１４を備えている。移動プレート１４は、支柱８の側面に沿って摺動自在に配され、その正面下部には、搬器部７を支持するためのサポート部材１５が連結されている。サポート部材１５は、搬器部７の幅方向の長さよりやや大の長さを有しており、その先端には、搬器部７の本体を巻き込むようにして係止する係止片１６が取付自在に備えられている。

移動プレート１４の正面上部には、ギアボックス１７が取付けられている。ギアボックス１７は、内部に複数のギア（図略）を備えており、後述するように、ギアボックス１７に接合される電動ドライバＤによる回転動作を第１及び第２移動部５，６の昇降方向への進行動作に変換するものである。

ギアボックス１７の上面には、図３に示すように、ドライバ受け１８が設けられ、ドライバ受け１８には、作業者によって電動ドライバＤの回転軸が接合される。電動ドライバＤには、例えばＡＣ１００Ｖの電源電圧が供給されるが、その供給途中で後述する移動制御部３１が介在されている。移動制御部３１は、電動ドライバＤに対する電源供給のオン、オフ制御を行うものである。

支柱８は、図４に示すように、所定長さを有する略角柱状に形成されており、本実施形態の昇降式足場では、複数の支柱８を順次上方向に連結しながら積み上げて用いられる。支柱８の４つの側面には、上下方向に延びる凹部がそれぞれ形成されており、４つの側面のうちの正面側の一側面には、長板状のトラック２０が嵌め込まれている。トラック２０には、長手方向に沿って複数の係合孔２１が形成されている。

トラック２０の係合孔２１には、上述したギアボックス１７のギアが係合される。すなわち、ギアボックス１７のギアが係合孔２１に嵌合されながら電動ドライバＤの回転動作により回転されることにより、移動プレート１４は、支柱８に沿って上下動され、これにより、第１及び第２移動部５，６は昇降移動される。なお、ギアボックス１７及び支柱８のトラック２０の構成は、「特許請求項の範囲」に記載の第１の駆動機構及び第２の駆動機構として機能する。

また、支柱８の左右側面の上端部には、図４に示すように、他の支柱８を連結するための連結レバー２２が設けられている。連結レバー２２は、下方の支柱８の上端と上方の支柱８の下端とが合わさったとき、上方の支柱８の下端に設けられた図示しないレバーロックと接続され、これにより、上方の支柱８は下方の支柱８に連結される。また、支柱８の上面の角部近傍には、他の支柱８の下端に形成された突起（図略）が嵌合する４つの凹部２３が形成されている。

搬器部７は、図５に示すように、長尺状に形成されており、作業者が立位するための作業床２４と、作業床２４の周囲に配置され作業者の墜落を防止するための手摺２５とを備えている。搬器部７は、並行に配置された第１及び第２移動部５，６のサポート部材１５の上面に載置される。搬器部７は、図５に示す手前側がサポート部材１５の係止片１６によって係止され、奥行き側がサポート部材１５に図略の係止片を用いて係止される。

なお、作業床２４及び手摺２５は、複数の部材からなりそれらを組み合わせることによって、搬器部７は、例えば図２及び図５に示す搬器支持機構等と独立して組み立てることが可能である。搬器部７等を構成する各部材の材質は、例えばアルミ合金製とされ、これにより搬器部７の軽量化が図られている。

次に、本実施形態の特徴である傾斜補正装置の構成について説明する。この傾斜補正装置は、搬器部７の昇降時にそれが傾斜した場合、その状態をほぼ水平状態になるよう補正するためのものである。傾斜補正装置は、後述するように、第１及び第２移動部５，６の移動プレート１４のそれぞれに設けられた第１リミットスイッチ２５及び第２リミットスイッチ２６、各支柱８に設けられた複数のドグ２８、及び移動制御部３１によって構成されている。

第１及び第２リミットスイッチ２５，２６は、搬器部４の傾斜状態を検出するためにいずれかのドグ２８の位置を検出するものであ。図６は、第１リミットスイッチ２５とドグ２８の位置関係を示す斜視図であるが、第１リミットスイッチ２５は、移動プレート１４の側面に設けられ、各支柱８に設けられたドグ２８に対向するように配置されている。第２リミットスイッチ２６は、第１リミットスイッチ２５の構成と同様である。

第１リミットスイッチ２５は、検出体としてのアクチュエータ部２７が上下方向であって円弧状に回動自在とされている。第１リミットスイッチ２５は、アクチュエータ部２７が支柱８側に取り付けられるいずれかのドグ２８に当接されることによりオン動作する。第１リミットスイッチ２５は、オン動作した場合にａ接点信号及びｂ接点信号を移動制御部３１に出力する。

ドグ２８は、第１リミットスイッチ２５の被検出体として機能し、図６に示すように、側面視で略台形状に形成されている。ドグ２８は、各支柱８の一側面に面一にかつ上下方向に延びた延出片２９に、等間隔に複数設けられている。この間隔としては、例えば約１００〜３００ｍｍの範囲内のいずれかの値でよく、望ましくは約２００ｍｍとされる。なお、ドグ２８同士の間隔は、支柱８と他の支柱８とが連結された場合にも、同一となるように予め考慮されて設定されている。

上記構成により、移動プレート１４が支柱８に沿って移動すると、上方向または下方向にかかわらず第１リミットスイッチ２５のアクチュエータ部２７がいずれかのドグ２８に当接し、第１リミットスイッチ２５がオン動作する。

図７は、移動制御部３１とそれに接続される機器の構成を示す図である。移動制御部３１は、第１及び第２リミットスイッチ２５，２６からの出力信号を入力する。移動制御部３１は、２つの元電源からそれぞれ独立に電源電圧を入力し、それらの電源電圧は、２つの第１電磁開閉器３３及び第２電磁開閉器３４を介して２つの電動ドライバＤにそれぞれ供給される。第１及び第２電磁開閉器３３，３４は、電源電圧の供給を許可または阻止するものである。

また、移動制御部３１は、タイマーＴを有しており、タイマーＴは、第１及び第２リミットスイッチ２５，２６がオン動作した後、ドグ２８を乗り越えてオフ動作し初期の状態になるまでの時間を計時するためのものであり、３つのａ接点信号を出力する（詳細は後述）。

図８は、第１及び第２リミットスイッチ２５，２６を含む移動制御部３１の電気的接続構成を示すシーケンス図である。移動制御部３１では、第１電磁開閉器３３のリレー（図８の「Ｒ１」参照）に、第１リミットスイッチ２５（図８の「ＬＳ１」参照）のｂ接点とタイマーＴのａ接点とが接続されている。また、第２電磁開閉器３４のリレー（図８の「Ｒ２」参照）に、第２リミットスイッチ２６（図８の「ＬＳ２」参照）のｂ接点とタイマーＴのａ接点とが接続されている。さらに、タイマーＴには、第１及び第２リミットスイッチ２５，２６のａ接点が直列に接続されているとともに、自己のａ接点が接続されている。

次に、過傾斜補正装置の作用について、主に図９及び図１０を参照して説明する。図９は、搬器部７が傾斜したときの第１及び第２リミットスイッチ２５，２６とドグ２８の位置関係を示す図であり、図１０は、移動制御部３１の制御を示すタイミングチャート図である。

本昇降式足場では、２人の作業者が搬器部７に搭乗して第１及び第２移動部５，６近傍に位置し、それぞれギアボックス１７に接合された電動ドライバＤを動作させる。両電動ドライバＤが回転駆動されると、その回転駆動力がギアボックス１７内のギアに与えられ、ギアは支柱８の係合孔２１に嵌合されているので、各移動部５，６が上下方向に移動されて搬器部７が昇降するようになる。

このとき、両電動ドライバＤの回転駆動力のばらつき等が原因で各移動部５，６の移動速度が異なり、搬器部７が傾斜する場合がある。例えば搬器部７が上昇中であって第１移動部５側が第２移動部６側より高くなるように傾斜すると、図９に示すように、第１リミットスイッチ２５が第２リミットスイッチ２６より先にいずれかのドグ２８に当接する。これにより、第１リミットスイッチ２５がオン動作する。

第１リミットスイッチ２５がオン動作すると、第１リミットスイッチ２５のｂ接点が開き（図８参照）、これにより、第１電磁開閉器３３のリレーＲ１への動作電圧（例えばＤＣ２４Ｖ）が遮断されるので、第１電磁開閉器３３は開状態になる（図１０（ａ），（ｃ）参照）。そのため、第１移動部５側の電動ドライバＤへの電源供給が一時的に停止され、搬器部７の第１移動部５側の上昇が停止される。この場合、第２移動部６側の電動ドライバＤへの電源供給は継続されているので、搬器部７は徐々に水平状態に近づいていく。

その後、今度は第２リミットスイッチ２６がドグ２８に当接し、第２リミットスイッチ２６がオン動作する。第２リミットスイッチ２６がオン動作すると、第２リミットスイッチ２６のｂ接点が開き（図８参照）、これにより、第２電磁開閉器３４のリレーＲ２への動作電圧が遮断されようとする。

このとき、第１及び第２リミットスイッチ２５，２６は、ともにオン動作しているので両リミットスイッチ２５，２６のａ接点は、ともに閉じられ、これにより、タイマーＴが動作を開始する（図８及び図１０（ｅ）参照）。タイマーＴは、ａ接点信号を出力するオフディレイタイマーであるので、タイマーＴの動作により第１電磁開閉器３３のリレーＲ１及び第２電磁開閉器３４のリレーＲ２に動作電圧が供給される。よって、第１電磁開閉器３３が閉状態になる一方（図１０（ｃ）参照）、第２電磁開閉器３４の閉状態は継続される（図１０（ｄ）参照）。

そのため、２つの電動ドライバＤは、ともに電源電圧が供給され、搬器部７はほぼ水平状態で上昇する。電源電圧の供給が継続されると、第１及び第２リミットスイッチ２５，２６がドグ２８を乗り越え、両者はオフ動作される。この場合、タイマーＴのオン動作時間は、搬器部７が昇降中であるときに当接してからドグ２８を乗り越えるまでの時間ｔより長く設定されている（図１０（ｂ）参照）。よって、タイマーＴの動作時間が終了したとしても、第１及び第２リミットスイッチ２５，２６は、オフ状態に既に戻っているので、リレーＲ１，Ｒ２には動作電圧が供給され、すなわち第１及び第２電磁開閉器３３，３４は閉状態を継続し、両電動ドライバＤに電源電圧が供給される。

以後、同様にして、先にドグ２８に当接した一方のリミットスイッチが設けられた方の一方の移動部がその移動を停止され、他方の移動部の移動が継続されることにより、搬器部７の昇降中においてその傾斜が補正される。

このような制御は、搬器部７が下降する場合も、同様に行われる。すなわち、搬器部７が下降しながら傾斜している場合、高さ位置の低い側の一方のリミットスイッチが高さ位置の高い側の他方のリミットスイッチより先にドグに当接し、当接した方の一方の移動部の電源ドライバＤが回転停止される。これにより、搬器部７が下降する場合も、搬器部７の過度の傾斜を補正してほぼ水平状態を維持しながら搬器部７が下降される。

上記のように、本実施形態によれば、リミットスイッチとドグといった容易な構成でかつ低コストで昇降時に搬器部７における過度の傾斜を補正することができる。この場合、従来の構成にようにエンコーダによる高さの検出ずれを制御するシーケンサ等を用いなくてもよいので、コストの低減化を図ることができる。

なお、本発明の範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば、上記実施形態における過傾斜補正装置の各構成部材の形状、大きさ及び数量等は、上記実施形態に限るものではなく、適宜設計変更可能である。例えば、本実施形態では、搬器部７の傾き状態を検出する構成として、リミットスイッチとドグを用いたが、これに限らず、例えば非接触の光電式センサ等を用いてもよい。

また、上記実施形態において搬器部７の検出される傾斜角度は、ドグ２８同士の間隔に依存するので、例えばドグ２８同士の配置間隔の異なる他の支柱を準備し、必要に応じて他の支柱に置き換えて用いてもよい。あるいは、配置間隔の異なるドグ２８を備える他の延出片が用いられてもよい。

１ 第１マスト部
２ 第２マスト部
３ 第１ベース部
４ 第２ベース部
５ 第１移動部
６ 第２移動部
７ 搬器部
８ 支柱
１４ 移動サポート
１５ サポート部材
１７ ギアボックス
２５ 第１リミットスイッチ
２６ 第２リミットスイッチ
２８ ドグ
３１ 移動制御部
Ｄ 電動ドライバ

特許第５７８３３５１号公報

Claims (4)

1. 所定の間隔を隔てて立設される第１のマスト部及び第２のマスト部と、
   前記両マスト部に沿ってそれぞれ移動自在な第１の移動部及び第２の移動部と、
   前記両移動部に掛け渡されるように支持されるとともに作業者が搭乗する搬器部と、を備える昇降式足場であって、
   前記各マスト部に上下方向の等間隔にそれぞれ設けられた複数の被検出体と、
   前記各移動部にそれぞれ設けられ、前記いずれかの被検出体の位置を検出する検出手段と、
   前記両移動部の移動による前記搬器部の昇降時に、
   前記いずれか一方の検出手段が前記被検出体のいずれかを検出したとき、当該検出手段が設けられた方の前記一方の移動部の移動を一時的に停止させる移動制御手段と、
   を備えることを特徴とする、昇降式足場の過傾斜補正装置。
2. 前記移動制御手段は、
   前記一方の移動部の移動を一時的に停止させた後、
   前記いずれか他方の検出手段が前記被検出体のいずれかを検出したとき、前記一方の移動部の移動を再開させる、請求項１に記載の昇降式足場の過傾斜補正装置。
3. 前記各移動部を上下方向にそれぞれ移動させる第１の駆動機構及び第２の駆動機構を備え、
   前記両駆動機構は、それぞれ電動工具による回転力により駆動される、請求項１または２に記載の昇降式足場の過傾斜補正装置。
4. 前記検出手段は、リミットスイッチであり、
   前記被検出体は、ドグである、請求項１ないし３のいずれかに記載の昇降式足場の過傾斜補正装置。

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