JP6038964B2 - 梯子昇降装置 - Google Patents

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Description

本発明は、梯子昇降装置に関する。さらに詳しくは、自動車上部に載せて運搬される梯子の積み降ろしを補助する昇降装置に関する。
従来、消防自動車は消火作業や救助作業等に使用する梯子を消防自動車上部の作業台に載せて運搬している。消防自動車が災害等の現場に到着すると、梯子は作業台から降ろされ、作業が終了すると作業台に再び載せられる。一般的には、梯子の積み降ろしは人力によって行われている。
しかし、消防自動車に搭載される梯子は、重量が大きくその大きさも大型である。そのため、人力による梯子の積み降ろしは安全性、緊急性という点で問題がある。そこで、駆動源を用いた梯子昇降装置が提案されている。
例えば、特許文献1には、梯子等の重量物が載せられる荷台をモータで昇降させる昇降装置が開示されている。この昇降装置は、車両の屋根等に設けられた荷台を、モータを用いて、車両の上面に水平状態から車体後部側へ傾斜した状態へまたはその逆へ昇降させる。荷台は、モータにより回転駆動される駆動軸によって揺動するスイングアームと、車両後部で荷台を支持する支持具と、に連結されている。荷台はスイングアームの揺動によって水平状態から傾斜状態に移動し、支持具によって傾斜した状態で移動案内される。これにより、昇降装置は荷台を昇降させる。
特開2005−350016号公報
しかしながら、特許文献1の昇降装置は、スイングアームおよび駆動軸に大きな力がかかるため、スイングアームおよび駆動軸の剛性や強度を向上させる必要がある。このため、昇降装置が大型化する。また、駆動軸を駆動するモータの駆動力を大きくする必要があるため、大電流が必要となり、バッテリーの負担が大きい。このような事情から昇降装置の価格は比較的高価である。その結果、人力で荷台を昇降させる装置から置き換えが十分に進んでいないのが現状である。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、強度および安全性が高く、より小型かつ廉価な梯子昇降装置を提供することを目的とする。
本発明に係る梯子昇降装置は、
自動車上部に設けられる基台と、梯子が脱着可能な架台と、を備え、該架台を収納位置から梯子脱着位置へ昇降させる梯子昇降装置であって、
前記基台上を前後へ移動可能、かつ前記基台上で前後へ揺動可能に設けられ、前記架台と連結して前記架台を支持する長尺アームと、該長尺アームの中間部と連結する短尺アームと、で構成されるリンクアームと、
前記基台の後部に設けられ、前記架台を支持する支持部と、
前後方向に伸びるシャフトを駆動部が回転することにより、前記短尺アームと連結する雌ネジブロックを移動させる雄ネジシャフトと、
を備え、
前記雄ネジシャフトが前記雌ネジブロックを前記基台の前方から中間部へまたはその逆へ移動させた場合に、前記リンクアームが前後へ移動して前記架台を前記収納位置から中間位置へまたはその逆へ移動させ、
前記雄ネジシャフトが前記雌ネジブロックを前記基台の中間部から後方へまたはその逆へ移動させた場合に、前記リンクアームが前後へ揺動して前記架台を傾斜角度が増加または減少する方向へ傾斜させるとともにその傾斜した方向へ平行移動させ、前記架台を前記中間位置から前記梯子脱着位置へまたはその逆へ移動させる、
ことを特徴とする。
前記長尺アームの一端が前記架台と回転可能に連結し、前記長尺アームの他端が前記基台に設けられたレール内を前後方向へ移動することが可能なローラを有し、
前記短尺アームの一端が前記長尺アームの中間部と回転可能に連結し、前記短尺アームの他端が前記基台のレール内を前後方向へ移動可能なローラを有するとともに、前記長尺アームの他端よりも前方に位置し、
前記雌ネジブロックが前記短尺アームと連結してもよい。
前記リンクアームは、
前記架台が前記収納位置にある場合に、前記長尺アームと前記短尺アームとが前記基台に略平行であり、
前記架台が前記梯子脱着位置にある場合に、前記短尺アームの一端とその他端と前記長尺アームの他端とが三角形を形成してもよい。
前記基台に設けられたストッパをさらに備え、
前記雄ネジシャフトが前記雌ネジブロックを前記基台の中間部よりも後方に移動させた場合に、前記長尺アームのローラが前記ストッパに当接し、前記長尺アームが前記基台に略平行な状態から前記長尺アームのローラを中心にして揺動した状態へ変化して前記架台を傾斜させてもよい。
前記長尺アームのローラの軸に設けられたフックと、
前記基台に設けられ、前記フックが掛止することが可能なフック受けと、
をさらに備え、
前記長尺アームのローラが前記ストッパに当接した状態で、前記長尺アームが前記長尺アームのローラを回転中心にして回転することにより、前記フックが前記長尺アームのローラの軸とともに回転して前記フック受けに掛止し、前記雌ネジブロックが前記リンクアームを固定してもよい。
前記短尺アームの一端を前記長尺アームの中間部に回転可能に連結させる連結軸と、
該連結軸に回転可能に設けられたローラと、
前記基台の中央部に設けられ、前記基台の後方へ向かうに従いその高さが高くなるように傾斜する傾斜台と、
をさらに備え、
前記傾斜台は、
前記雌ネジブロックが前記基台の前方から中間部へ移動する場合に、前記連結軸のローラを前記傾斜台の斜面に乗り上げさせて前記連結軸を上方へ持ち上げ、前記長尺アームを起立させる方向へ揺動させてもよい。
前記架台に設けられ、前後方向へ伸びるレールをさらに備え、
前記支持部は、前記基台に支持される軸と、前記架台のレール内で該軸を中心に回転することが可能なローラと、を有し、
該ローラは、前記架台が前記収納位置と前記梯子脱着位置との間を移動する場合に、前記架台のレール内で回転するとともに前記架台のレールに当接して前記架台を支持してもよい。
本発明によれば、強度および安全性が高く、より小型かつ廉価な梯子昇降装置を提供することができる。
本発明の実施形態に係る梯子昇降装置を装着した消防自動車を示す側面図である。 梯子昇降装置の昇降動作を示す側面図である。 (a)は梯子昇降装置の側面図であり、(b)は梯子昇降装置の平面図である。(c)は架台を傾斜させた状態の梯子昇降装置を示す側面図である。 (a)は図3(a)におけるA−A断面を示す断面図である。(b)は架台を傾斜させた状態におけるA−A断面を示す断面図である。 梯子を架台に積載した状態の梯子昇降装置を示す側面図である。 架台を車体後方に移動させた状態の梯子昇降装置を示す側面図である。 架台を車体後方に移動させ、かつ傾斜させた状態の梯子昇降装置を示す側面図である。 架台を車体後方へ降ろした状態の梯子昇降装置を示す側面図である。 (a)は基台の変形例の側面図であり、(b)はその変形例の平面図である。 (a)は図9(a)におけるB−B断面を示す断面図である。(b)は架台を傾斜させた状態での、B−B断面を示す断面図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では消防自動車用梯子昇降装置を例に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。本実施形態でいう左右は、消防自動車の前方に向いた状態での左右を意味する。
本発明の実施形態に係る消防自動車用梯子昇降装置3(以下、梯子昇降装置3という)は、図1および図2に示すように、消防自動車1の上部作業台2に装着されて使用される装置である。梯子昇降装置3は、消防自動車1が走行しているとき、図1に示すように、上部作業台2前方の収納位置で梯子9を上部作業台2に平行に収納している。消防自動車1が災害現場等に到着し、梯子9を取り外すとき、梯子昇降装置3は、図2に示すように、梯子9を収納位置から消防用自動車1の後方で梯子9を傾斜させた梯子脱着位置へ移動させる(矢印F1〜F3参照)。この位置で梯子9が取り外されて消火、救助活動等が行われる。活動が終わると再び梯子9が取り付けられ、梯子9が梯子脱着位置から収納位置へ戻される。このように、本実施形態に係る梯子昇降装置3は、梯子9の積み降ろしを容易にする。
この梯子昇降装置3は、図3および図4に示すように、基台11、架台12、リンクアーム13、後端支持部14、駆動部15、雌ネジブロック16、および雄ネジシャフト17で構成されている。
基台11は、図3(b)に示すように、互いに平行に配置された長尺基台部材11a、11bと、長尺基台部材11a、11bの端部をつなぐ短尺基台部材11c、11dとで構成され、これらの部材が組み合わされて平面略長方形の台を形成している。本実施形態では、長尺基台部材11a、11b、および短尺基台部材11c、11dが金属材料で形成され、開口側が内側に向くように配置されたチャンネル(溝形鋼)、またはアングル(山形鋼)で構成されている。
基台11には、図4に示すように、リンクアーム13のローラ13c、13dを案内するレール11e、11fが設けられている。レール11e、11fは、図3に示すように、長尺基台部材11a、11bに沿って前後方向へ伸び、その中間部には、ローラ13c、13dの移動を停止させるストッパ11gが配置されている。本実施形態では、チャンネルまたはアングルの内側の面がレール11e、11fを兼ね、その面にストッパ11gが配置されている。基台11上面には、ブロック11hが設けられ、ブロック11hは収納位置にある架台12を支持する。
架台12は、梯子9が載置されて固定される台であり、互いに平行に配置された長尺架台部材12a、12bと、長尺架台部材12a、12bの端部をつなぐ短尺架台部材12c、12dとで構成されている。架台12は平面略長方形に形成され、その上面には梯子9が脱着可能とする脱着具が設けられている。また側面には、後端支持部14のローラ14bを案内するレール12e、12fが設けられ、レール12e、12fが前後方向へ伸びている。本実施形態では、長尺架台部材12a、12b、および短尺架台部材12c、12dが金属材料で形成され、開口側が内側に向くチャンネル、またはアングルで構成されている。また、レール12e、12fが金属材料で形成されたチャンネルで構成されている。架台12はリンクアーム13によって前後へ移動可能かつ傾斜可能に支持されている。
リンクアーム13は、図3および図4に示すように、アームの一端が架台12に回転可能に連結され、アームの他端が基台11のレール11e、11f上を前後方向へ移動可能に設けられている。具体的には、リンクアーム13は、左右それぞれに配置された長尺アーム13aおよび短尺アーム13bで構成されている。長尺アーム13aの一端は長尺基台部材11aまたは11bに回転可能に連結され、長尺アーム13aの他端にはレール11e、11fに嵌められたローラ13cが設けられている。一方、短尺アーム13bは、長尺アーム13aの前方に配置され、短尺アーム13bの一端が、長尺アーム13aの中間部に設けられた連結軸13hを軸に回転可能に連結されている。短尺アーム13bの他端には、レール11e、11fに嵌められたローラ13dが設けられている。長尺アーム13aと短尺アーム13bとは、両端が連結軸13f〜13iで連結され、短尺アーム13b他端の連結軸13iが雌ネジブロック16と連結している。
長尺アーム13aおよび短尺アーム13bは、架台12が収納位置近傍にある場合、基台11に略平行である(図3(a)参照)。短尺アーム13bは雌ネジブロック16の移動に連動してレール11e、11fに沿って前後方向へ移動し、それとともに長尺アーム13aがレール11e、11fに沿って前後方向へ移動する。これにより、架台12が前後方向へ移動する。
また、長尺アーム13aが後方へ移動して、ローラ13cがレール11e、11f上のストッパ11gに当接すると、長尺アーム13aはローラ13cの軸を中心にして揺動するようになる。これにより、長尺アーム13aと短尺アーム13bとが基台11を底辺とする三角形を形成して、架台12を傾斜させる(図2参照)。一方、基台11後端に設けられた後端支持部14は架台を支持する。
後端支持部14は、図3および図4に示すように、基台11に設けられた支柱14aと、支柱14aの先端に回転可能に支持されるローラ14bとで構成されている。ローラ14bは架台12のレール12e、12fに嵌められ、レール12e、12fに当接しながら回転する。架台12が前後へ移動したり停止したり、また傾斜したりしても、ローラ14bは常にレール12e、12fによって案内される。ローラ14bは、架台12の動作によらず、レール12e、12fを介して架台12を支持する。
上述したように、リンクアーム13の短尺アーム13bでは他端の連結軸13iが雌ネジブロック16と連結している。雌ネジブロック16は、前後方向へ伸びる雄ネジシャフト17と螺合し、雄ネジシャフト17が回転することにより前後へ移動する。雄ネジシャフト17は基台11の左右中央部に設けられた駆動部15(例えば、モータ)により回転する。これにより、駆動部15は、リンクアーム13に連結した架台12を移動させる。
一方、本実施形態に係る梯子昇降装置3には、図3に示すように、リンクアーム13に所定の運動をさせるフック21およびフック受け22と、リンクアーム13を所定の方向へ案内する傾斜台31とが設けられている。
フック21は長尺アーム13aの他端の連結軸13fに設けられている。フック21は連結軸13fを中心にローラ13cとともに回転し、かつ前後へ移動する。一方、フック受け22は基台12の前後方向においてストッパ11gとほぼ同じ位置に設けられている。長尺アーム13aの他端のローラ13cがレール11e、11f上のストッパ11gに当接したとき、フック受け22にはフック21が係止する。フック21がフック受け22に係止することにより、長尺アーム13aのローラ13cがストッパ11gに当接した状態で拘束される。フック21およびフック受け22は、ローラ13cの軸を中心に長尺アーム13aを揺動可能にする。
傾斜台31は、基台11の中央近傍に設けられ、後方へ向かうに従いその高さが高くなるように傾斜する傾斜面を有している。この傾斜面は、長尺アーム13aおよび短尺アーム13bが基台11に略平行であるときの、連結軸13hの高さよりも高く形成されている。長尺アーム13aおよび短尺アーム13bが基台11の中央近傍まで移動すると、連結軸13hに設けられたローラ13eが傾斜台31の傾斜面へ乗り上げる。傾斜台31は、ローラ13eを介して連結軸13hを上方へ案内し、長尺アーム13aを起立する方向へ揺動させる。
次に、図5〜図8を参照して梯子昇降装置3の動作および使用方法を説明する。梯子9が架台12に載せられ、その架台12が収納位置にある状態から説明する。図5に示すように、この状態では、リンクアーム13の長尺アーム13aおよび短尺アーム13bが基台11に略平行であり、架台12は、リンクアーム13および基台11のブロック11hに支持されている。架台12は基台11に対して略平行である。
まず、梯子昇降装置3の駆動部15を動作させる。駆動部15によって雄ネジシャフト17が回転し、雌ネジブロック16が後方へ移動する。雌ネジブロック16を介して、リンクアーム13が後方へ移動し、架台12が基台11に対して略平行なまま後方へ移動する。
リンクアーム13が基台11の中央近傍にまで移動すると、図6に示すように、連結軸13のローラ13eが傾斜台31に案内されて上方へ移動する。連結軸13に連結する長尺アーム13aは、起立する方向へやや揺動する。これにより長尺アーム13aの揺動が容易となり、架台12が傾斜しやすくなる。
リンクアーム13がさらに後方へ移動すると、長尺アーム13aの他端のローラ13cがストッパ11gに当接し、フック21がフック受け22に係止する。これにより、ローラ13cがストッパ11gに当接した状態で固定される。図7に示すように、長尺アーム13aはローラ13cの軸を中心に後方へ向かって揺動する。これにより、架台12が傾斜する。後端支持部14のローラ14bは架台12のレール12e、12fに案内されたままの状態であるので、架台12は傾斜したまま、その傾斜方向へ平行に移動する。これにより、図8に示すように、架台12は消防自動車1後部の下方へ降りて梯子脱着位置まで移動する。この状態で駆動部15が停止される。
以上により、梯子9を取り外し可能な状態となる。梯子9を取り付けて消防自動車1に収納する場合は、上記の動作と逆の動作を行う。駆動部15を動作させて雄ネジシャフト17を逆回転させ、架台12を収納位置へ移動させる。
以上のように、本実施形態に係る梯子昇降装置3は、基台11、架台12、リンクアーム13、後端支持部14、駆動部15、雌ネジブロック16、および雄ネジシャフト17で構成されている。梯子昇降装置3では、雄ネジシャフト17が雌ネジブロック16を前後へ移動させることで、雌ネジブロック16に連結されたリンクアーム13を前後へ移動かつ揺動させ、架台12を前後へ移動および傾斜させる。また、後端支持部14は、移動および傾斜した架台12を支持する。本実施形態によれば、梯子9の積み降ろしを容易にするとともに、剛性や全体強度が高い梯子昇降装置を提供することができる。
リンクアーム13は長尺アーム13aとその中間部に連結する短尺アーム13bとで構成されている。このため、本実施形態に係る梯子昇降装置3によれば、従来の昇降装置と比較して、剛性や全体強度をより高くすることができる。また剛性や全体強度が高いため、安全性をより高くすることができる。
梯子昇降装置3では、剛性や全体強度が高いため、リンクアーム13や雄ネジシャフト17等の構造物が大型化しない。このため、小型かつ廉価な梯子昇降装置が提供される。
梯子昇降装置3では、架台12が梯子脱着位置にある場合に、リンクアーム13と連結する雌ネジブロック16と、後端支持部14とが架台12を直接的かつ間接的に支持し、その位置を維持する。このため、架台12を地面につけて安定させる必要がない。また架台2に外力を加えて安定させる必要がない。このため、地面に凹凸がある場合や地面が軟らかい場合でも、安全に梯子9を脱着させることが可能である。
梯子昇降装置3は、フック21とフック受け22とを備え、長尺アーム13aの他端のローラ13cがレール11e、11f上のストッパ11gに当接したときにフック21がフック受け22に係止する。このため、長尺アーム13aの他端がより強固に基台11に保持される。本実施形態によれば、強度が高く、安全性が高い梯子昇降装置が提供される。
梯子昇降装置3は、傾斜台31と、ローラ13eとを備えている。リンクアーム13の連結軸13が傾斜台31によって持ち上げられ、リンクアーム13が起立する方向へやや揺動する。このため、雌ネジブロック16および雄ネジシャフト17がリンクアーム13を容易に揺動させることができる。雌ネジブロック16および雄ネジシャフト17の負荷を小さくなるため、より小型かつ廉価な梯子昇降装置を提供することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態等によって限定されるものではない。例えば、上記の実施形態では、長尺基台部材11aと11bとがチャンネルまたはアングルで構成され、レール11e、11fを兼ねていたが、本発明はこれに限定されない。図9および図10に示すように、長尺基台部材11aと11bとは別にレール11e、11fが設けられてもよい。
また、上記の実施形態では、傾斜台31が設けられていたが、本発明では、傾斜台は任意の構成である。本発明には傾斜台31が設けられない梯子昇降装置3が含まれる。傾斜台31が設けられない梯子昇降装置3であっても、リンクアーム13を起立させることができ、本発明の目的を達成することができる。以上のように、本発明の実施形態に係る構成、形状、配置等は、発明の趣旨に沿って適宜変更することが可能である。
1 消防自動車
2 上部作業台
3 梯子昇降装置(消防自動車用梯子昇降装置)
9 梯子
11 基台
11a、11b 長尺基台部材
11c、11d 短尺基台部材
11e、11f レール
11g ストッパ
11h ブロック
12 架台
12a、12b 長尺架台部材
12c、12d 短尺架台部材
12e、12f レール
13 リンクアーム
13a 長尺アーム
13b 短尺アーム
13c〜13e ローラ
13f〜13i 連結軸
14 後端支持部(支持部)
14a 支柱
14b ローラ
15 駆動部
16 雌ネジブロック
17 雄ネジシャフト
21 フック
22 フック受け
31 傾斜台
F1〜F3 矢印

Claims (7)

  1. 自動車上部に設けられる基台と、梯子が脱着可能な架台と、を備え、該架台を収納位置から梯子脱着位置へ昇降させる梯子昇降装置であって、
    前記基台上を前後へ移動可能、かつ前記基台上で前後へ揺動可能に設けられ、前記架台と連結して前記架台を支持する長尺アームと、該長尺アームの中間部と連結する短尺アームと、で構成されるリンクアームと、
    前記基台の後部に設けられ、前記架台を支持する支持部と、
    前後方向に伸びるシャフトを駆動部が回転することにより、前記短尺アームと連結する雌ネジブロックを移動させる雄ネジシャフトと、
    を備え、
    前記雄ネジシャフトが前記雌ネジブロックを前記基台の前方から中間部へまたはその逆へ移動させた場合に、前記リンクアームが前後へ移動して前記架台を前記収納位置から中間位置へまたはその逆へ移動させ、
    前記雄ネジシャフトが前記雌ネジブロックを前記基台の中間部から後方へまたはその逆へ移動させた場合に、前記リンクアームが前後へ揺動して前記架台を傾斜角度が増加または減少する方向へ傾斜させるとともにその傾斜した方向へ平行移動させ、前記架台を前記中間位置から前記梯子脱着位置へまたはその逆へ移動させる、
    ことを特徴とする梯子昇降装置。
  2. 前記長尺アームの一端が前記架台と回転可能に連結し、前記長尺アームの他端が前記基台に設けられたレール内を前後方向へ移動することが可能なローラを有し、
    前記短尺アームの一端が前記長尺アームの中間部と回転可能に連結し、前記短尺アームの他端が前記基台のレール内を前後方向へ移動可能なローラを有するとともに、前記長尺アームの他端よりも前方に位置し、
    前記雌ネジブロックが前記短尺アームと連結することを特徴とする請求項1に記載の梯子昇降装置。
  3. 前記リンクアームは、
    前記架台が前記収納位置にある場合に、前記長尺アームと前記短尺アームとが前記基台に略平行であり、
    前記架台が前記梯子脱着位置にある場合に、前記短尺アームの一端とその他端と前記長尺アームの他端とが三角形を形成することを特徴とする請求項1または2に記載の梯子昇降装置。
  4. 前記基台に設けられたストッパをさらに備え、
    前記雄ネジシャフトが前記雌ネジブロックを前記基台の中間部よりも後方に移動させた場合に、前記長尺アームのローラが前記ストッパに当接し、前記長尺アームが前記基台に略平行な状態から前記長尺アームのローラを中心にして揺動した状態へ変化して前記架台を傾斜させることを特徴とする請求項2に記載の梯子昇降装置。
  5. 前記長尺アームのローラの軸に設けられたフックと、
    前記基台に設けられ、前記フックが掛止することが可能なフック受けと、
    をさらに備え、
    前記長尺アームのローラが前記ストッパに当接した状態で、前記長尺アームが前記長尺アームのローラを回転中心にして回転することにより、前記フックが前記長尺アームのローラの軸とともに回転して前記フック受けに掛止し、前記雌ネジブロックが前記リンクアームを固定することを特徴とする請求項4に記載の梯子昇降装置。
  6. 前記短尺アームの一端を前記長尺アームの中間部に回転可能に連結させる連結軸と、
    該連結軸に回転可能に設けられたローラと、
    前記基台の中央部に設けられ、前記基台の後方へ向かうに従いその高さが高くなるように傾斜する傾斜台と、
    をさらに備え、
    前記傾斜台は、
    前記雌ネジブロックが前記基台の前方から中間部へ移動する場合に、前記連結軸のローラを前記傾斜台の斜面に乗り上げさせて前記連結軸を上方へ持ち上げ、前記長尺アームを起立させる方向へ揺動させることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の梯子昇降装置。
  7. 前記架台に設けられ、前後方向へ伸びるレールをさらに備え、
    前記支持部は、前記基台に支持される軸と、前記架台のレール内で該軸を中心に回転することが可能なローラと、を有し、
    該ローラは、前記架台が前記収納位置と前記梯子脱着位置との間を移動する場合に、前記架台のレール内で回転するとともに前記架台のレールに当接して前記架台を支持することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の梯子昇降装置。
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