JP2020138829A - 昇降装置 - Google Patents

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【課題】連続滑車構造を組み込み、昇降フロアを円滑かつ安定的に昇降する。【解決手段】昇降装置1は、枠状の基台10であって複数の固定シーブを有する基台10と、基台10内に昇降自在に配置した複数の可動シーブを有する昇降フロア20と、基台10に付設したドラム部を有する昇降手段30と、昇降フロア20を吊下可能な一端をドラム部に巻回した複数の索状体40と、を備え、複数の索状体40の少なくとも1本を、ドラム部から基台10の前方に延出し、複数の固定シーブ及び複数の可動シーブに掛けわたして基台10又は昇降フロア20に固定し、複数の索状体40の他の少なくとも1本を、ドラム部32から基台10の後方に延出し、複数の固定シーブ及び複数の可動シーブに掛けわたして基台10又は昇降フロア20に固定し、昇降手段30の駆動によって、複数の索状体40を介して昇降フロア20を昇降可能に構成する。【選択図】図1

Description

本発明は昇降装置に関し、特に連続滑車構造を組み込んだ合理的設計により昇降フロアを円滑かつ安定的に昇降可能な昇降装置に関する。
複数階層に作業域を有する建設工事において、トラックなどの車両を低層から高層へ、又は高層から低層へ移動させるための昇降装置が利用されている。
従来技術の昇降装置として、基台内を昇降する昇降床によって車両を昇降する昇降装置が開発されている。これは基台上に設けた複数の電動ウィンチによって、昇降床に固定したワイヤロープを介して昇降床を吊り上げて昇降させる構造である。
従来の昇降装置には次のような欠点がある。
<1>電動ウィンチが昇降床の荷重を直接負担する構造であるため、吊り上げ能力の高い大型電動ウィンチに大径のワイヤロープを組み合わせ、電動ウィンチを複数基設置する必要がある。このため、装置全体の設計が大型・厚肉となるので製造コストが嵩む。また、装置が大型で重量が大きいため、移動能力が低く施工性が悪い。
<2>ワイヤロープを昇降床の前後端に直接固定する構造であり、床版上の支点間距離が大きいため、床版に十分な厚みがないと床版の自重及び積載物の荷重によって床版が撓むおそれがある。一方、床版を厚く設計すると昇降床が重くなるため、これを吊る電動ウィンチも大型化し、結果として装置全体が大型・厚肉の設計となり、製造コストが嵩む。
<3>複数のウィンチを同調させるのが容易でなく、ワイヤロープの繰り出し長に差が生じる可能性がある。繰り出し長に差が生じると、作業床が傾いたり特定のワイヤロープに荷重が集中して破断するなどのおそれがある。
本発明の目的は、従来技術の課題を解決可能な昇降装置を提供することにある。
本発明の昇降装置は、枠状の基台であって複数の固定シーブを有する基台と、基台内に昇降自在に配置した昇降フロアであって複数の可動シーブを有する昇降フロアと、基台に付設した昇降手段であってドラム部を有する昇降手段と、昇降フロアを吊下可能な複数の索状体であって一端をドラム部に巻回した複数の索状体と、を備え、複数の索状体の少なくとも1本を、ドラム部から基台の前方に延出し、複数の固定シーブ及び複数の可動シーブに掛けわたして基台又は昇降フロアに固定し、複数の索状体の他の少なくとも1本を、ドラム部から基台の後方に延出し、複数の固定シーブ及び複数の可動シーブに掛けわたして基台又は昇降フロアに固定し、昇降手段の駆動によって、複数の索状体を介して昇降フロアを昇降可能に構成したことを特徴とする。
この構成によれば、組み合わせ滑車構造によって昇降フロアを小さな力で昇降させることができる。また、複数の可動シーブを介して昇降フロアを多点で吊り上げるため、安定した昇降が可能となる。
本発明の昇降装置は、複数の可動シーブを、昇降フロアの幅方向両側に沿って昇降フロアの前後方向に複数配列してもよい。
この構成によれば、昇降フロア長手方向における可動シーブの支点間距離を小さくすることで、フロア本体の撓み変形を防止することができる。
本発明の昇降装置は、基台の前方に延出する索状体と基台の後方に延出する索状体とを同一の昇降手段のドラム部に巻回し、基台の前方に延出する索状体のドラム部への巻回方向が、基台の後方に延出する索状体のドラム部への巻回方向と同一であってもよい。
この構成によれば、前後二方向の索状体の動きを1つのドラム部に機械的に同調させることで、簡易な構造でもって昇降フロアを円滑かつ効率的に昇降させることができる。
本発明の昇降装置は、昇降フロアの両側から外側方向又は基台の両側から内側方向へ突出可能な複数のアウトリガーを備え、突出した複数のアウトリガーを介して、昇降フロアの荷重を基台に伝達可能に構成してもよい。
この構成によれば、昇降フロアの荷重を桁材に受け替えることで、索状体の伸長による昇降フロアの沈下を防止して昇降フロアを安定的に支持することができる。すなわち、例えば昇降フロア上に複数の車両を積載する場合、積載済みの車両の荷重によって索状体が伸びて昇降フロアが沈下し、乗り込み口との間に段差が生じることで、後続する車両が乗り込み難くなる事態を回避することができる。
本発明の昇降装置は、索状体における基台若しくは昇降フロアへの固定端又は索状体の中間に、索状体の配設長さを調整可能なアジャスタを備えてもよい。
この構成によれば、伸長による索状体間の長さ差をアジャスタによって微調整して吸収することができる。
本発明の昇降装置は、基台及び/又は昇降フロアに、基台内における昇降フロアの水平方向の揺動を規制するガイド手段を備えていてもよい。
この構成によれば、昇降フロアの円滑な昇降が可能となるとともに、設置場所に勾配がある場合であっても昇降フロアを昇降軌道に沿って昇降させることできる。
本発明の昇降装置は、以上の構成を有するため、次の効果の少なくともひとつを備える。
<1>多数の固定シーブと可動シーブの組み合わせからなる合理的設計によって昇降フロアの荷重の一部を基台に分担させることで、昇降フロアを小さな力で昇降させることができる。このため、従来技術に比べて昇降手段を小型化して設置数を減らすことで、製造コストを大幅に削減することができる。
<2>複数の可動シーブを介して昇降フロアを多点で吊り上げる構造であり、フロア本体上の支点間距離が小さいため、フロア本体が撓みにくい。このため、フロア本体を薄型化・軽量化できるとともに、昇降手段の小型化、索状体の細径化、基台を構成する鋼材の薄肉化等によって、装置全体の軽量化を図ることができる。
<3>複数の可動シーブを介して昇降フロアを多点で吊り上げるため、昇降フロアを安定的かつ円滑に昇降させることができる。
<4>複数の索状体を単一の昇降手段に連結することで、各索状体の繰り出し量を機械的に同調させることができる。このため、昇降フロアを水平に維持しつつ昇降させることができる。
本発明に係る昇降装置の説明図。 本発明に係る昇降装置の説明図。 昇降手段の説明図。 昇降作業の説明図。
以下、図面を参照しながら本発明の昇降装置について詳細に説明する。
なお本発明において「上下」「左右」「前後」「高さ方向」「幅方向」「奥行き方向」等の方位は、昇降装置を地上に配置して供用している状態において、昇降装置を昇降フロアへの搭乗方向から正面視した各方位、すなわち図2における各方位を意味する。
[昇降装置]
<1>全体の構成(図1、2)。
本発明の昇降装置1は、昇降手段30によって作業台又は車両走行路たる昇降フロア20を昇降可能な装置である。
本例では、昇降フロア20がトラック等の車両を昇降可能な走行路である例について説明する。ただし昇降装置1の使用態様は上記に限らず、少なくとも建設工事用途であれば土木工事/建築工事を問わず他の様々な使用態様に使用することができる。また、建設工事用途以外の用途にも適用することができる。
昇降装置1は、基台10と、昇降フロア20と、昇降手段30と、複数の索状体40と、を少なくとも備える。
昇降フロア20は、枠状の基台10の内部に昇降自在に配置する。
昇降手段30は、基台10の上部に配置する。
複数の索状体40は、それぞれ一端を昇降手段30と接続し、他端を昇降フロア20に掛け渡した後に基台10内に固定する。
以上の構造より、昇降手段30の駆動によって、索状体40を介して昇降フロア20を昇降させることができる。
<2>基台。
基台10は、昇降フロア20の荷重を支持する構成要素である。
基台10は、枠状のフレーム11と、フレーム11の上部に設けた複数の固定シーブ12と、を少なくとも備える。
本例ではフレーム11として、形鋼の組み合わせからなる正面視略門型の枠状体を採用する。より詳しくは、梁材11aと支柱11bを組んでなる複数の門型部材を、複数の桁材11cで奥行き方向に相互に連結して構成する。
本例では、フレーム11の奥行き方向中間部の2つの梁材11aの間に、索状体40の最終端を固定する固定梁11dを配置する。
昇降フロア20に後述するアウトリガー26を設ける場合には、昇降フロア20を支持する高さに合わせて桁材11cを複数段設ける。
本例では、下段の桁材11cの下部に複数の移動用の車輪14を備える。但し、車輪14は必須の構成要素ではない。
<2.1>固定シーブ。
固定シーブ12は、後述する可動シーブ24と共に組み合わせ滑車構造を構成する部材である。
本例では固定シーブ12は、フレーム11の最前列及び最後列の梁材11a上の両端部に設けた計4つの上固定シーブ12aと、フレーム11の左右両肩部の桁材11cの下部にそれぞれ4つずつ設けた計8つの下固定シーブ12bと、からなる。
各固定シーブ12は輪軸がフレーム11の幅方向に対応し、輪溝がフレーム11の前後方向に対応する。
<3>昇降フロア。
昇降フロア20は、基台10内を昇降自在な構成要素である。
昇降フロア20は、矩形面状のフロア本体21と、複数の可動シーブ24と、を少なくとも備える。昇降フロア20の前後方向、すなわちフロア本体21の長手方向が車両の走行路となる。
本例では、フロア本体21の両側辺に沿って2つの欄部22を設け、複数の可動シーブ24は欄部22上に配置する。ただしこれに限らず、欄部22を設けず、可動シーブ24をフロア本体21上に直接設置してもよい。
<3.1>可動シーブ。
可動シーブ24は、固定シーブ12と共に後述する組み合わせ滑車構造を構成する部材である。ここで「可動」とは、固定シーブ12に対して輪軸が固定されていないいわゆる動滑車であることを意味するものであって、フロア本体21に対して可動であるという意味ではない。
可動シーブ24は、昇降フロア20の幅方向両側に沿って、昇降フロア20の前後方向に所定間隔で配列する。
本例では、2つの欄部22上に所定間隔でそれぞれ4つ計8つの可動シーブ24を上向きに設置する。
各可動シーブ24は輪軸がフロア本体21の幅方向に対応し、輪溝がフロア本体21の前後方向に対応する。
<3.2>アウトリガー。
昇降フロア20は、昇降フロア20の荷重を桁材11c上に受け替えるためのアウトリガー26を備えていてもよい。
本例では、アウトリガー26として昇降フロア20の欄部22に固定した油圧シリンダと、昇降フロア20の側方から外側へ向けて進退自在なアームの組み合わせを採用し、アウトリガー26を欄部22の長手方向に沿って所定間隔で各4つ、計8つ付設する。
フロア本体21上での作業時には、アウトリガー26のアームを外側に突出させて基台10の桁材11c上に配置し、昇降フロア20の荷重を基台10に受け替える。
昇降フロア20の昇降時には、アウトリガー26のアームを短縮して桁材11c上から後退させる。
なお、アウトリガー26の構成や数は上記に限られない。
例えばアウトリガー26の駆動機構として、電動シリンダやスクリュージャッキ等を採用してもよい。
また、アウトリガー26を欄部22ではなく、基台10両側の桁材11c上に設け、桁材11c上から昇降フロア20の下部にアームを突出させて昇降フロア20の荷重を受け替える構成としてもよい。
あるいはアウトリガー26を進退式ではなく、電動機によるアームの水平回動式とし、欄部22から桁材11c上へ、又は桁材11cから昇降フロア20下へ、アームを水平に回動して延出可能な構成にしてもよい。
要は作業員の操作によって、昇降フロア20の荷重を桁材11c上に受け替え可能な構成であればよい。
<4>昇降手段(図3)。
昇降手段30は、索状体40の巻き上げと巻き出しによって昇降フロア20を昇降させる構成要素である。
昇降手段30は、ドラム部32と、ドラム部32を回転駆動させる駆動部31と、を少なくとも備える。
本例では昇降手段30として電動ウィンチを採用し、単一の昇降手段30によって前後両方向の索状体40を巻き上げ・巻き出し可能な構成とする。
昇降手段30は、ドラム部32のドラム軸が基台10の幅方向に対応する向きで基台10上に固定する。
ただし昇降手段40の構成や数は上記に限らず、例えば複数の昇降手段30前後の索状体40を分担してもよい。
<4.1>ドラム部。
本例では、ドラム部32が、同軸かつ同方向に回転可能な、第一ドラム32a、第二ドラム32b、第三ドラム32c、及び第四ドラム32dを備える。
第一ドラム32a及び第二ドラム32bは駆動部31の一側に、第三ドラム32c及び第四ドラム32dは駆動部31の他側に並列する。
各ドラムには、それぞれ独立した索状体40の一端を巻回する。
各ドラムへの索状体40の巻回方向は同一方向である。ここで「巻回方向」とは、ドラム部32の回転軸に対して索状体40を巻き付ける周方向の向きを意味する。
<5>索状体。
索状体40は、昇降フロア20を吊下する構成要素である。
本例では、索状体40として4本のワイヤロープを採用する。ただし索状体40はワイヤロープに限らず、ローラーチェンや鎖等であってもよい。
索状体40は、一端を昇降手段30のドラム部32に巻回し、他端を昇降フロア20内を経由して基台10内に固定する。
本例では、第一ドラム32a及び第四ドラム32dの索状体40を、それぞれ基台10の前方へ延出し、上固定シーブ12a及び下固定シーブ12bを経由して下方へ向きを変え、昇降フロア20の可動シーブ24に掛け渡す。
その後、順次他の下固定シーブ12b及び可動シーブ24に掛け渡し、最終端をフレーム11中間部の固定梁11dに固定する。
一方、第二ドラム32b及び第三ドラム32cの索状体40は、それぞれ基台10の後方へ延出し、第一ドラム32a及び第四ドラム32dの索状体40と同様の経路を経て最終端を固定梁11dに固定する。
なお、索状体40の延出方向の組み合わせは一例にすぎず、索状体40を相対する二方向に延出してさえいれば、他の組み合わせであってもよい。
また、索状体40の最終端の固定先は固定梁11dに限らず、梁材11a、支柱11b、あるいは桁材11c等であってもよい。又はフレーム11ではなく昇降フロア20に固定してもよい。要は基台10又は昇降フロア20の適宜の箇所に固定していればよい。
<6>ガイド手段。
本発明の昇降装置1は、昇降時における昇降フロア20の水平方向の揺動を規制するガイド手段を備えていてもよい。
本例ではガイド手段として、基台10に設けたガイドレール13と、昇降フロア20に設けたガイドローラ25の組み合わせを採用する。
ガイドレール13は、断面略I字形状の鋼材を採用する。ガイドレール13は、フレーム11の支柱11bのうち任意の支柱11bの内側に、支柱11bの上下方向に沿って4本付設する。
ガイドローラ25は、ガイドレール13を三方向から囲むように配置したローラの組み合わせを採用する。ガイドローラ25は、欄部22上の、4本のガイドレール13に対応した位置に4つ付設する。
昇降フロア20の昇降時、ガイドローラ25が、基台10のガイドレール13を三方からガイドすることによって、昇降フロア20昇降時の揺れやがたつきをなくし、昇降フロア20の昇降を円滑化させることができる。
また、昇降装置1の設置場所に勾配がある場合であっても、傾斜による昇降フロア20の偏荷重をガイドレール13が支持することで、昇降フロア20を本来の昇降軌道に沿って精確に昇降させることができる。
なお、ガイド手段の構成や部材数は上記に限られない。
例えば、ガイドレール13をガイドローラ25によって四方向から囲む構成であれば、ガイドレール13は1本であってもガイド機能を発揮できる。
また、ガイドレール13は支柱11bに付設せず、例えば上下の桁材11c間に独立して掛け渡してもよい。
要は昇降フロア20の昇降軌道を基台10の上下方向にガイドし、昇降フロア20の水平方向の揺動を規制可能な構成であればよい。
<7>アジャスタ。
基台10又は昇降フロア20は、索状体40の配設長さを調整するためのアジャスタ50を備えていてもよい。
本発明の昇降装置1は、複数の索状体40を介して昇降フロア20を昇降する構成である。
しかし、各索状体40に掛かる引張力は必ずしも同一ではないため、伸長によって索状体40ごとの長さに若干の差が生じ、昇降フロア20の円滑な昇降を阻害するおそれがある。
そこで、このような場合に、各索状体40の長さをアジャスタ50で個別に微調整することで、昇降作業の円滑性を確保することが可能となる。
本例では、アジャスタ50として、索状体40のワイヤエンドにネジ金具を接合し、これをターンバックルで繋いだいわゆるエンドクランプを採用する。エンドクランプの他端はフレーム11の固定梁11dとピン接合する。
ただしアジャスタ50はエンドクランプに限らず、要は索状体40の長さを調整できればよい。また、設置位置も索状体40とフレーム11の接続部に限らず、昇降フロア20の欄部22上や索状体40の中間等に設置してもよい。
<8>組み合わせ滑車構造(図1)。
本発明の昇降装置1は、定滑車たる固定シーブ12と動滑車たる可動シーブ24の組み合わせ滑車構造を備える点に特徴を有する。
本例では、第一ドラム32aから第四ドラム32dに接続する4本の索状体40がそれぞれ2つの可動シーブ24を経由する。従って、各索状体40にかかる張力はそれぞれ1/2×1/2=1/4(機械的倍率4)になるため、昇降手段30が昇降フロア20及びその積載物を略1/4の力で吊り上げることができる。
また、4本の索状体40によって、昇降フロア20を多点吊り(本例では8点吊り)する構成であるため、昇降フロア20を安定して吊り上げることができる。
なお、固定シーブ12と可動シーブ24の数や組み合わせは、本実施例の記載に限られない。昇降手段30の牽引能力と巻き上げ時間を勘案して、適宜の数及び組み合わせを選択することができる。
例えば、上述した実施例における複数の固定シーブ12と複数の可動シーブ24をそれぞれ左右2列配置とし、索状体40をフレーム11の中間部付近の固定シーブ12で折り返し、索状体40配設済みのシーブと隣り合う固定シーブ12及び可動シーブ24に連続して掛け渡してもよい。この場合、索状体40の最終端はフレーム11の前端部及び後端部の梁材11a等に固定してもよい。
本例の場合、同一のシーブ配置間隔で機械的倍率を倍増し、索状体40への張力をさらに減少させることで、昇降手段30の更なる小型化を図ることができる。
<9>昇降作業(図4)。
基台10内の低位置にある昇降フロア20を高位置にリフトアップする例について説明する。
昇降フロア20の欄部22から、基台10の最下段の桁材11c上に複数のアウトリガー26のアームが張り出している。この状態では、昇降フロア20の荷重(昇降フロア20の自重及びフロア本体21上の積載物の荷重)はアウトリガー26を介して基台10によって支持されている。
昇降手段30のドラム部32を回転駆動させることによって、基台10前方2本、後方2本、計4本の索状体40が同時に巻き上げられる。これによって、可動シーブ24を介して昇降フロア20が索状体40に吊り上げられ、アウトリガー26のアームが最下段の桁材11c上から浮き上がり地切りされる。この時点で昇降手段30の駆動を一旦停止する。
中段の桁材11cへの干渉を避けるために、アウトリガー26のアームをフロア本体21の内側へ短縮する(図4(a))。
再び昇降手段30を駆動して、昇降フロア20を高位置まで吊り上げる(図4(b))。
複数のアウトリガー26のアームを中段の桁材11c上に張り出す(図4(c))。
昇降手段30を僅かに巻き出して、アウトリガー26を中段の桁材11c上に載せ、アウトリガー26を介して昇降フロア20の荷重を基台10に受け替える。
昇降フロア20をリフトダウンする場合には、以上の手順を逆に行えばよい。
本発明の昇降装置1は、基台10前方に延出する索状体40と後方に延出する索状体40とを、ドラム部32の同一方向に巻回しているため、相対する二方向に延出する索状体40を一つの昇降手段30で同調して巻き取り/巻き出しすることができる。
このように、複数の索状体40の動きを機械的に同調させるため、昇降フロア20の吊り点間の高さにずれが生じず、作動が円滑である。また、構成が単純なので製造コストが比較的安価な反面故障が少ない。
1 昇降装置
10 基台
11 フレーム
11a 梁材
11b 支柱
11c 桁材
11d 固定梁
12 固定シーブ
12a 上固定シーブ
12b 下固定シーブ
13 ガイドレール
14 車輪
20 昇降フロア
21 フロア本体
22 欄部
24 可動シーブ
25 ガイドローラ
26 アウトリガー
30 昇降手段
31 駆動部
32 ドラム部
32a 第一ドラム
32b 第二ドラム
32c 第三ドラム
32d 第四ドラム
40 索状体
50 アジャスタ

Claims (6)

  1. 枠状の基台であって複数の固定シーブを有する基台と、
    前記基台内に昇降自在に配置した昇降フロアであって複数の可動シーブを有する昇降フロアと、
    前記基台に付設した昇降手段であってドラム部を有する昇降手段と、
    前記昇降フロアを吊下可能な複数の索状体であって一端を前記ドラム部に巻回した複数の索状体と、を備え、
    前記複数の索状体の少なくとも1本を、前記ドラム部から前記基台の前方に延出し、前記複数の固定シーブ及び前記複数の可動シーブに掛けわたして前記基台又は前記昇降フロアに固定し、
    前記複数の索状体の他の少なくとも1本を、前記ドラム部から前記基台の後方に延出し、前記複数の固定シーブ及び前記複数の可動シーブに掛けわたして前記基台又は前記昇降フロアに固定し、
    前記昇降手段の駆動によって、前記複数の索状体を介して前記昇降フロアを昇降可能に構成したことを特徴とする、
    昇降装置。
  2. 前記複数の可動シーブを、前記昇降フロアの幅方向両側に沿って前記昇降フロアの前後方向に複数配列したことを特徴とする、請求項1に記載の昇降装置。
  3. 前記基台の前方に延出する前記索状体と前記基台の後方に延出する前記索状体とを同一の前記昇降手段のドラム部に巻回し、前記基台の前方に延出する前記索状体の前記ドラム部への巻回方向が、前記基台の後方に延出する前記索状体の前記ドラム部への巻回方向と同一であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の昇降装置。
  4. 前記昇降フロアの両側から外側方向又は前記基台の両側から内側方向へ突出可能な複数のアウトリガーを備え、突出した前記複数のアウトリガーを介して、前記昇降フロアの荷重を前記基台に伝達可能に構成したことを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の昇降装置。
  5. 前記索状体における前記基台若しくは前記昇降フロアへの固定端又は前記索状体の中間に、前記索状体の配設長さを調整可能なアジャスタを備えることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の昇降装置。
  6. 前記基台及び/又は前記昇降フロアに、前記基台内における前記昇降フロアの水平方向の揺動を規制するガイド手段を備えることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の昇降装置。
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