JP4115035B2 - 建設工事用リフトの安全装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設工事用リフトの安全装置に係るものであって、詳しくは高速で昇降するロープ吊下げ式のリフトにおいて、非常時に搬器の落下速度を検出してレールクランプが作動し、搬器が停止する際、発生する衝撃を緩和して安全に落下を阻止する緩衝機能を備えてなる建設工事用リフトの安全装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ロープ駆動式の建設工事用リフトにあっては、周知のごとく安全装置を必要とし、このリフトの安全装置としては既に知られている種々の形式が提案され、実用に供されている。先行技術としては、（１）実公昭４２−１４１９４号公報にて開示されているように、吊下げロープの破断により蓄勢されたばね力でベルリンクを介してレールのフランジ部を挟持する部片を作動させて停止させるものがある。
【０００３】
また、（２）実公昭５５−２０７０４号公報にて開示されているように、吊下げロープの破断で蓄勢されたばね力で梃子式の係止爪をガイドレールの側面に押し付けて、対向するガイドローラとレール構成部材のフランジ部を次第締まりに係止するものがある。さらに、（３）実公昭３８−１３３２２号公報に開示されているように、吊下げロープの破断によって、昇降フレーム側に設けられた上向き収縮の傾斜面をもつ受け座とガイドレールとの間に介在させたローラが作動して狭隘部に噛み込むことにより、摩擦力を大にして落下を阻止する方式がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような建設工事用リフトにおける公知の安全装置にあっては、（１）〜（３）のいずれに記載のものにおいても、吊下げロープが巻き掛けられる搬器吊下げシーブに連結されるばねの蓄勢力の放出によってガイドレールに制動力を付加して落下を阻止しようとするものである。そして、それら公知の安全装置はいずれも搬器の昇降速度が低速で運転されるリフトや揚程が低いものにおいて概ね目的を達成できる構造になっている。しかしながら、いずれも作動開始時から係止機能が働いて搬器が停止するまでに可成り多くの時間を必要とし、瞬時に停止して安全性を確保するのに不安定であるという問題がある。
【０００５】
近時建設作業現場において使用されるリフトは、作業の能率向上を図るために、揚降運転も高速化し、しかも高揚程のものが要求される。このようなリフトにあっては、搬器の移動速度（昇降速度）が速くなるのと高揚程のために吊下げロープが長くなるのとで、非常時における搬器の安全装置としては従来のような方式では不安感が生じ、より安全なものが要求される。すなわち、揚程が高くなると吊下げロープの長さが長くなって万一のロープ破断事故にあって、瞬時の検出で安全装置が直ちに作動せず、事故の検出から安全装置の作動迄に時間的な後れが生じ、事故検出時には搬器の落下速度が増大して、安全装置の確実な作動に不安が生じる。
【０００６】
このようなことから、搬器の降下速度を検出して設定された速度を越えると信号を発して油圧シリンダを作動させ、この油圧シリンダによって梃子リンクを強制的に操作して、ガイドレールと昇降フレーム側に取付くクランプ枠との間にクランプローラを押し込むようにさせ、そのクランプローラの噛み込みによって次第効きで昇降フレーム（搬器）の落下を防止するように構成された安全装置が実公平３-１２７８８号公報によって提案されている。
【０００７】
しかしながら、前記実公平３−１２７８８号公報によって提案される安全装置にあっては、確かに昇降フレーム（搬器）の降下速度を検知して、設定値以上になると電気的に安全装置の作動を指令して落下を阻止することになるので、高揚程になって高速運転される場合でも、従来のばねの蓄勢力のみに依存した方式に比べて効果的であるが、その反面非常停止時には急激に安全装置が作動することになるので、その衝撃が著しく増大し、リフト装置全体に大きなショックを受けることになり、非常時に搬器の落下事故は防げるがリフト装置全体として障害が発生する危険がある、という問題が生じる。特に、高速化するほどその影響が大きい。
【０００８】
本発明は、前述のような状況に鑑みて、搬器の昇降速度を速度検出器によって設定値以上の速度を検出すると直動の作動機を駆動させて係止機構を作動させるとともに、緩衝機構が作動するようにして、急激な落下停止による衝撃を緩衝機構によって緩衝させて搬器にショックを与えないで停止できるようにされた建設工事用リフトの安全装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
このような目的を達成するためになされた本発明の建設工事用リフトの安全装置は、
二本のガイドレールに沿って昇降する搬器の昇降フレームに組込まれて非常時にガイドレールとその昇降フレームに設けられる係止部との間に次第効きとなる係止手段を備えて、前記昇降フレームに付設される速度検出器が設定値以上の速度を検知して信号を発すると、直動の作動機を駆動して前記係止手段を作動させ、昇降フレームの落下を停止させるようにされた建設工事用リフトの安全装置において、
前記係止手段は、前記昇降フレームの中央部において昇降可能に支持されて直動の作動機に繋がる起動部材と、この起動部材に一端が連結される梃子リンクの他端に連結されて下端にクランプローラを備えるロッドと、このロッドが引上げられるとガイドレールに前記クランプローラを噛み込ませて係止力を発生させる傾斜面を備えたクランプ主枠と、このクランプ主枠を前記昇降フレームに上下動可能に支持して基部に緩衝体を装備する制動体とを備え、かかる係止手段が左右対称に配設されており、
前記制動体には、前記クランプ主枠を備える基部の上面に直立するシャフトが取付けられ、このシャフトの上端部と前記基部の側面とで前記制動体が前記昇降フレームに上下動可能に支持され、前記シャフトに被嵌されて前記昇降フレームの当該シャフト上端部の支持部下面と前記基部の上面との間に前記緩衝体が介挿されていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明によれば、非常時に速度検出器が設定速度を越える速度を検出したならば、制御器を介して直動の作動機を操作する信号が与えられる。すると、その直動の作動機によって起動部材が引き下げられ、連結する梃子リンクによってロッドが引上げられ、ロッドの下端に付属のクランプローラがクランプ主枠内でその傾斜面に沿って転動しながら上昇して、その傾斜面と対向する位置のガイドレール面との間に係合し、噛み合い状態となってクランプ主枠が一体に設けられる制動体が制動停止される。この際、制動停止時に生じる急激な降下停止に伴なう衝撃は、制動体の基部に付設される緩衝体が作用して緩衝され、昇降フレームは大きな衝撃を受けることなく瞬時に停止される。したがって、高速で運転中に生じた吊下げロープの破断など不測の事故に対しても、安全確実に、かつ衝撃を緩和して落下が阻止されるという効果を奏するのである。
【００１１】
しかも、前記制動体は、緩衝体を備えているので、クランプ主枠とクランプローラとでなるガイドレールに対してのクランプローラ噛み合い動作による次第締まりの制動作用が働くと同時に、前記緩衝体による昇降フレームに対しての緩衝作用の反力が結果的に前記クランプローラ噛み合い部に働いて、その制動作用力を増大させる効果を呈し、より確実に落下防止機能を発揮できるという作用効果を奏するのである。
【００１２】
また、制動体による制動作動時の衝撃が、その制動部（係止部）に直結される緩衝体によって直接緩衝され、昇降フレームに与える衝撃力を速やかに緩衝して搬器を安全に停止させることができる。
【００１３】
前記梃子リンクとクランプローラを接続するロッドは、中間部において自在継ぎ手によって接続されているのがよい。こうすると、非常時における制動体が作動するとともに、緩衝機構が作動して緩衝動作したとき、自在継ぎ手部分でロッドが屈曲変位でき、円滑に緩衝制動できるという効果を奏する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の建設工事用リフトの安全装置を、その実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１に示されるのは、本発明の一実施例に係る建設工事用リフトの安全装置を備えるリフト主体部を表す正面図であり、図２は一部切り欠いて表す安全装置の正面図、図３は図２のＡ−Ａ視平断面図、図４は図２のＢ−Ｂ視平断面図、図５は図２のＣ−Ｃ視断面図、図６は図２のＤ−Ｄ視側面図であり、図７（ａ）は制動体部分の拡大平面図で（ｂ）は（ａ）の右側面図を示し、図８（ａ）は速度検出器取付部を示す正面図で（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ視図である。
【００１６】
これらの図によって示されるのは、建設工事用リフトにおける昇降フレームを主体にして表されている。昇降フレーム３を案内するガイドレール２，２は、所要の間隔で枠組支持体１の前面に取り付けられるＨ形鋼のような部材によって形成され、その枠組支持体１（鉄塔）は構築物に支持されて立設されている。
【００１７】
前記鉄塔１のガイドレール２，２に沿って昇降する昇降フレーム３は、その両側部に付設されるガイドローラ４を前記ガイドレール２に当接させて案内され、頂部に付設の吊下げ滑車５を介して昇降用の吊り索６により吊り下げられ、フレーム上部に安全装置１０が組み込まれている。
【００１８】
この昇降フレーム３の上部に組み込まれている安全装置１０は、フレーム中心線上に配置される起動用の直動作動機（油圧シリンダ）１１と、この直動作動機１１の作動杆１１ａに直結される起動部材１２と、この起動部材１２に一端を連結される一対の梃子リンク１３，１３と、各梃子リンク１３の他端に連結されて下端部にクランプローラ１５を備えるロッド１４と、昇降フレーム３の両脇にそれぞれ組み込まれて前記クランプローラ１５と協動してガイドレール２をクランプするクランプ主枠２２を外側に突き出して前記鉄塔１の各ガイドレール２に対応させた制動体２０と、その制動体２０に組み合わされて制動時に緩衝作用させる緩衝体１９および昇降フレーム３の頂部に取り付けられて非常時の落下速度を検出して制動信号を前記直動作動機（油圧シリンダ）１１の制御部に与える速度検出器３０とで構成されている。
【００１９】
直動作動機１１としては、油圧シリンダが用いられる。この油圧シリンダ１１は昇降フレーム３の内部中心線上のブラケット１１ｂに基端を取り付けられ、上向きに突き出すロッド１１ａの上端を昇降フレーム３内部にて上下動自在に配設された起動部材１２に接続されている。なお、この油圧シリンダ１１には、昇降フレーム３に付設される架台など搬器（図示せず）の適所に設置された油圧ユニットと接続されて、常態ではロッド１１ａが突き出すように設定され、非常時にはロッド１１ａが後退するように制御回路（図示せず）が接続されている。
【００２０】
前記起動部材１２は、Ｔ字状に形成されて中央下部に突き出す部分１２ｂの下端で前記油圧シリンダ１１のロッド１１ａ端とピン１１ｃで連結され、左右両端部で梃子リンク１３の一端とそれぞれピン１３ａで連結される。また、前記油圧シリンダ１１のロッド１１ａとの連結部を挟んで両下部にガイド軸１２ｃ，１２ｃが垂設され、それらガイド軸１２ｃ，１２ｃは昇降フレーム３内部に設けられるガイドベアリング１２ｄ，１２ｄによってバランスをとって上下動できるようにされている。
【００２１】
左右の梃子リンク１３，１３は、いずれも中間部を昇降フレーム３にピン１３cで枢支されて左右対称に配置され、これら各梃子リンク１３の他端部（外側端部）に、クランプローラ１５を下端部に備えるロッド１４がそれぞれピン１３ｂで連結されている。
【００２２】
これら各ロッド１４は中間部に自在継ぎ手１６を介在させて下端にクランプローラ１５を備えるローラブラケット１７が継ぎ手１８にて屈曲可能に接続されている。なお、ローラブラケット１７には、外周に係止爪歯を全周に亙り形成されたクランプローラ１５が回転自在に取り付けられ、そのクランプローラ１５が後述する制動体２０のクランプ主枠２２の内側に位置するように関連づけて吊り下げられている。
【００２３】
制動体２０は、ブロック状の基部２１から昇降フレーム３に装着状態で外向きに突出す部分にクランプ主枠２２が形成され、前記基部２１の上面には所要長さで縦軸２５（本発明のシャフトに相当）が直立付設されている。このような制動体２０は、左右対称に形成されて、昇降フレーム３の両脇に設けられた一側部を開放されて箱形構造で左右対称に配設の制動体収容部３ａ，３ａに、それぞれ基部２１を受け入れられ、その昇降フレーム３の制動体収容部３ａ内側面と前後側面に所要長さで上下方向に設けられた長孔３ｃ，３ｄに挿入される案内ピン２１ａ，２１ｂによって垂直に移動案内されるとともに、前記制動体収容部３ａの上側位置に設けられた軸受部２７にて前記縦軸２５上部を上下動可能に支持されている。
【００２４】
前記制動体２０のクランプ主枠２２は、図７（ａ）（ｂ）で示されるように、鉄塔におけるガイドレール２のフランジ部２ａを受入れる切り込み２３が側方に切り開かれており、この切り込み２３はガイドレール２に対向する面を上向きに縮小する勾配面２３ａに、またガイドレール２側を垂直面２３ｂにして、常時は垂直面２３ｂ側がガイドレール２のフランジ部２ａ背後に位置するように関係づけられる。なお、前記クランプ主枠２２は、切り込み２３の形成部内に、前述のようにクランプローラ１５を組込むため、前記勾配面２３ａの傾斜角度に平行する長孔２４ａを設けられたガイドプレート２４，２４′が所要の間隔でその勾配面２３ａに直交するようにして固着され、それらガイドプレート２４，２４′間にクランプローラ１５が、前記長孔２４ａに支持軸１５ａを挿通案内されてブラケット１７を介し組込まれている。
【００２５】
前記制動体２０には、昇降フレーム３の制動体収容部３ａ内において、その基部２１上面と縦軸２５の軸受部２７（縦軸上端部の支持部）下側との間に、その縦軸２５に外嵌して緩衝体（コイルバネ）１９が配され、常時制動体２０を押し下げるように付勢されている。なお、前記コイルバネ１９は、縦軸２５の上端ねじ部に螺合するナット２８によってその作動力を規定するようにされている。
【００２６】
このようにされた安全装置１０は、図８で示されるように、昇降フレーム３の頂部に取付けられてガイドレール２の側面に沿って昇降時の速度を検出できるようにされた速度検出器３０による電気信号を受けて前記油圧シリンダ１１の制御部（図示せず）が操作されるように電気的に繋がれている。前記速度検出器３０は、例えば遠心力スイッチ（これに限定されない）３１が用いられ、ガイドレール２の側面に常時接触するように例えばスプリング３４で付勢して回転速度を検知できるようにされるローラ３２から歯車列３３を介して回転力が伝達され、設定値を越える回転が遠心力スイッチ３１において検知されると停止信号が発するようにされている。
【００２７】
このように構成された安全装置１０の作動態様は、まず、図９（ａ）（ｂ）で示されるように、正常時には油圧シリンダ１１の作動杆１１ａが突出した状態で、接続される起動部材１２に連結の左右両梃子リンク１３，１３の先端側が下向きに下げられて、これら梃子リンク１３，１３に繋がるロッド１４，１４を押し下げているので、それらロッド１４の下端に繋がるローラブラケット１７を介して支持されているクランプローラ１５が、制動体２０のクランプ主枠２２内で最下部に保持され、このクランプローラ１５はフリーの状態に保たれて昇降運転に際して全く関わりなく、昇降フレーム３はガイドレール２に沿って正常に昇降される。
【００２８】
昇降フレーム３（搬器）が昇降するに際して、速度検出器３０により常時その昇降速度が検知されており、不測の事態（例えば吊り索６の破断など）が発生して速度検出器３０によって下降速度が設定されている速度以上を検知すると、その信号が油圧ユニット（図示せず）の制御部に伝達され、制御信号によって油圧シリンダ１１が作動杆１１ａを後退させる。
【００２９】
すると、図１０（ａ）（ｂ）に示されるように、作動杆１１ａの後退（矢印ａで示す）によって起動部材１２が引き下げられる。この起動部材１２の下降によって連結される左右の梃子リンク１３，１３を介して両側のロッド１４，１４が同時に矢印bの方向に引き上げられる。ロッド１４が引き上げられると、その下端に取り付くローラブラケット１７によってクランプローラ１５が上向きに移動させられる。すると、クランプローラ１５は、その支持軸１５ａをクランプ主枠２２付設のガイドプレート２４，２４′の長孔２４ａに案内されて勾配面２３ａを転動しながらガイドレール２のフランジ部２ａ表面に接触係合する。その結果、制動体２０のクランプ主枠２２において上向き縮小に形成される切り込み２３部内で次第に狭まる空間にクランプローラ１５が進入する状態になるので、勾配面２３ａによってそのクランプローラ１５がガイドレール２のフランジ部２ａ表面に押し付けられる分力が作用すると同時にクランプ主枠２２の垂直面２３ｂが前記クランプローラ１５対向面でフランジ部２ａ背後面に押し付けられ、次第締まりになって、その垂直面２３ｂとクランプローラ１５により強力にフランジ部２ａを挟み付け、クランプローラ１５の周面に設けられている係止爪歯がフランジ面に食い込んで確実に係止制動される。
【００３０】
このようにして、クランプローラ１５とクランプ主枠２２の切り込み２３内部垂直面２３ｂとによるガイドレール２に対する係止制動操作が行われると、その時点で制動体２０がガイドレール２に対して固定される。これらの動作は瞬間的に行われるが、昇降フレーム２は慣性によってさらに下降しようとする。しかしながら、ガイドレール２に対して前記のような作動で係止固定された制動体２０の基部２１上面と昇降フレームの制動体収容部３ａ上部との間で緩衝体１９が介在されているので、この緩衝体１９によって慣性で下降しようとする昇降フレーム３を受け止めて衝撃を緩和させることができる（図１１（ａ）（ｂ）参照）。
【００３１】
この緩衝体１９による衝撃吸収に際して、その緩衝体１９は制動体２０における縦軸２５に外嵌して上下方向に収縮するが、当該縦軸２５は軸受部２７において摺動して上方に突出す。ロッド１４は中間部において自在継ぎ手１６，１８によって屈曲され、制動係止動作を行わせる機構には何ら支障なく上下方向の変位に対応させて機構部での障害の発生を予防される。
【００３２】
なお、この安全装置の作動に伴う昇降体（昇降フレーム−搬器）に対する衝撃緩衝作用は、その緩衝体１９による衝撃力吸収の反力の一部が前記次第締まり構造の係止機構部に合わせて作用し、その結果係止部ではより強力に係止制動して不測の事態に際しても一層の安全性を発揮することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例に係る建設工事用リフトの安全装置を備えるリフト主体部を表す正面図である。
【図２】図２は、一部切り欠いて表す安全装置の正面図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ視平断面図である。
【図４】図４は、図２のＢ−Ｂ視平断面図である。
【図５】図５は、図２のＣ−Ｃ視断面図である。
【図６】図６は、図２のＤ−Ｄ視側面図である。
【図７】図７は、制動係止部の詳細図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図８】図８は、速度検出部を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＦ−Ｆ視図である。
【図９】図９は、本実施例安全装置の作動態様を説明する図で、（ａ）は正面からみた状態を、（ｂ）はクランプローラの動作状態を、それぞれ示している。
【図１０】図１０は、本実施例安全装置の作動態様を説明する図で、（ａ）は正面からみた状態を、（ｂ）はクランプローラの動作状態を、それぞれ示している。
【図１１】図１１は、本実施例安全装置の作動態様を説明する図で、（ａ）は正面からみた状態を、（ｂ）はクランプローラの動作状態を、それぞれ示している。
【符号の説明】
１ 枠組支持体
２ ガイドレール
２ａ ガイドレールのフランジ部
３ 昇降フレーム
３ａ 制動体収容部
３ｂ，３ｃ 制動体を案内する長孔
５ 吊下げ滑車
６ 吊り索
１０ 安全装置
１１ 直動作動機（油圧シリンダ）
１２ 起動部材
１３ 梃子リンク
１４ ロッド
１５ クランプローラ
１６ 自在継ぎ手
１７ ローラブラケット
１８ 継ぎ手
１９ 緩衝体（コイルバネ）
２０ 制動体
２１ 制動体の基部
２１ａ，２１ｂ 制動体の案内ピン
２２ クランプ主枠
２３ 切り込み
２３ａ 切り込み部の勾配面
２３ｂ 切り込み部の垂直面
２４，２４′ ガイドプレート
２４ａ 長孔
２５ 縦軸（シャフト）
２７ 軸受部
３０ 速度検出器
３１ 遠心力スイッチ
３２ ローラ

Claims (2)

1. 二本のガイドレールに沿って昇降する搬器の昇降フレームに組込まれて非常時にガイドレールとその昇降フレームに設けられる係止部との間に次第効きとなる係止手段を備えて、前記昇降フレームに付設される速度検出器が設定値以上の速度を検知して信号を発すると、直動の作動機を駆動して前記係止手段を作動させ、昇降フレームの落下を停止させるようにされた建設工事用リフトの安全装置において、
   前記係止手段は、前記昇降フレームの中央部において昇降可能に支持されて直動の作動機に繋がる起動部材と、この起動部材に一端が連結される梃子リンクの他端に連結されて下端にクランプローラを備えるロッドと、このロッドが引上げられるとガイドレールに前記クランプローラを噛み込ませて係止力を発生させる傾斜面を備えたクランプ主枠と、このクランプ主枠を前記昇降フレームに上下動可能に支持して基部に緩衝体を装備する制動体とを備え、かかる係止手段が左右対称に配設されており、
   前記制動体には、前記クランプ主枠を備える基部の上面に直立するシャフトが取付けられ、このシャフトの上端部と前記基部の側面とで前記制動体が前記昇降フレームに上下動可能に支持され、前記シャフトに被嵌されて前記昇降フレームの当該シャフト上端部の支持部下面と前記基部の上面との間に前記緩衝体が介挿されていることを特徴とする建設工事用リフトの安全装置。
2. 前記梃子リンクとクランプローラを接続するロッドは、中間部が自在継ぎ手によって接続されている請求項１に記載の建設工事用リフトの安全装置。

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