JP6056113B1

JP6056113B1 - 登高器

Info

Publication number: JP6056113B1
Application number: JP2016046372A
Authority: JP
Inventors: 健二小倉
Original assignee: KENTECH SYSTEMS LIMITED
Current assignee: KENTECH SYSTEMS LIMITED
Priority date: 2016-03-09
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2036-03-09
Also published as: KR20170133502A; CN107530558A; EP3281676A4; WO2017155076A1; US20180147421A1; US10335616B2; KR102004639B1; CN107530558B; EP3281676B1; JP2017158816A; EP3281676A1

Abstract

【課題】人力を使わずに登高可能とする。【解決手段】固定プレート１０にプーリ１６と大径の歯車１８を一体的に軸支し、プーリ１６の上側に入力軸１７と小径の歯車１９を一体的に軸支し、歯車１９、１８は歯合させる。入力軸１７の左側に間隔を空けてガイドローラ３３とガイド板３１を配設し、ロープ入口通路３５を形成し、入力軸１７の右側に間隔を空けてガイドローラ３４とガイド板３２を配設し、ロープ出口通路３６を形成する。プーリ１６の下側の固定プレート１０にカラビナ掛着用の穴４０の空いた支軸４１を装着し、固定プレート１０の前面の開放部３０を閉塞する可動プレート４２を回動自在に軸支させる。また、プーリ１６に接近・離間自在なカム５０を回動自在に軸支し、引っ張りコイルバネ５０Ａにより、カム５０をプーリ１６へ接近する方向へ付勢する。操作部材５４によりカム５０をプーリ１６から離間可能とする。【選択図】図１

Description

本発明は登高器に係り、とくにロープに駆動力を与えて登高を可能とした登高器に関する。

橋梁、高層建築物等、地上から足場を組むのが困難な高所に作業員がロープを使ってアクセスし、保守・点検等の作業を行うロープアクセス技術が普及し始めている。ロープアクセス技術では最高点から下降して作業場所にアクセスし、作業後、最高点に登高して戻るのが基本であり、最高点に確保した支点からアクセスロープを吊り下げ、ハーネスを身に着けた作業員はアクセスロープに係合した下降器とハーネスをカラビナ付きのロープスリングで連結し、下降器を操作して少しずつ下降し、作業場所にアクセスする。反対に、アクセスロープに係合した登高器とハーネスをカラビナ付きのロープスリングで連結し、登高器を操作して少しずつ登高して支点に戻るようにしている。

ところで従来の登高器は人力で登高するため、大変な労力を要する欠点があった。

特開平０７−５５１号公報

本発明は上記した従来技術の問題に鑑みなされたもので、人力を使わずに登高のできる登高器を提供することを、その目的とする。

請求項１記載の登高器では、
ロープを着脱自在に巻き掛け可能なプーリと、
回転式電動工具の出力軸を着脱自在に連結可能な入力軸と、
プーリ及び入力軸を回転自在に支持するとともに、ロープをプーリに巻き掛け可能とする開放部を有する支持部材と、
入力軸とプーリの間に介装されて入力軸の回転力をプーリに伝達する伝達機構と、
支持部材に装備されてプーリに巻き掛けられたロープを入口通路と出口通路に案内するガイドと、
プーリに対し接近・離間自在に支持部材に枢支されて、ロープが下降方向へ移動しようとするときプーリに接近することでプーリに巻き掛けられたロープに食い込んで移動を阻止し、ロープが登高方向へ移動しようとする際は、プーリから離間して移動を許容するように構成されたカムと、
カムをプーリに接近する方向へ付勢する付勢手段と、
カムをプーリから離間する操作を行う操作手段と、
支持部材に装着されたカラビナ掛着穴付の支軸に枢支されて開放部の開放、閉塞をする可動の閉塞部材と、
を備えたことを特徴としている。
請求項２記載の登高器では、
カムのロープ接触面に形成されてロープが下降方向へ移動しようとする際にロープ表面に刺さる多数の歯を備えたこと、
を特徴としている。
請求項３記載の登高器では、
カムをプーリからの離間位置にロックしたり、ロック解除したりするロック手段を備えたこと、
を特徴としている。
請求項４記載の登高器では、
回転式電動工具は充電式としたこと、
を特徴としている。

回転式電動工具を駆動源としてロープの登高ができるので、作業者の登高労力の負担を著しく軽減できる。また、回転式電動工具には作業用に携帯する通常の工具を用いることができ、特別な駆動源を用意したり携帯したりする手間や負担が掛からない。回転式電動工具を充電式とすれば電源コードを引き回す煩わしさもない。

本発明の一実施例に係る登高器の前面を開放した状態を示す正面図である（実施例１）。図１の背面図である。図１の左側面図である。図１の登高器の前面を閉塞した状態を示す正面図である。図１中のカムの組み立て図である。図１の登高器のカムの動作説明図である。図１の登高器のカムの動作説明図である。図１の登高器のカムの動作説明図である。図１の登高器のカムの動作説明図である。図１の登高器の使用方法の説明図である。図１の登高器の使用方法の説明図である。図１の登高器の使用方法の説明図である。図１の登高器の使用方法の説明図である。

以下、本発明の最良の形態を実施例に基づき説明する。

図１は本発明の一実施例に係る登高器の前面を開放した状態を示す正面図、図２は図１の登高器１の背面図、図３は図１の登高器１の左側面図、図４は図１の登高器の前面を閉塞した状態を示す正面図、図５は図１中のカムの組み立て図である。
これらの図において、１は動力式の登高器であり、作業者が携帯する充電式の電動ドライバにより駆動力を得てロープ（図１０の符号２参照）を登高可能になっている。登高器１は背面側に縦に長い略六角形状の支持部材としての固定プレート１０を備えており、この固定プレート１０は背面部１１の上端部の左右両側が前面側に湾曲されて、背面部１１から一定距離おいて前面側の左右両上隅部分を覆うように設けられたアーム部１２、１３と、背面部１１の上端の中央部分からＬ字状に折曲されて背面部１１と平行に一定距離おいて固定プレート１０の中央付近まで延設された前側支持部１４を有している。固定プレート１０の背面部１１の中央と前側支持部１４の下端部との間に支軸１５が固着されており、この支軸１５にプーリ１６が回転自在に軸支されている。プーリ１６は着脱自在に巻き掛けられるロープ２を周方向へ移動させる機能を有する。

固定プレート１０の背面部１１の上端部中央と前側支持部１４の上端部との間に、充電式の電動ドライバの出力軸（図３の符号３、４参照）を着脱自在に結合可能で、電動ドライバ３から回転力が入力される入力軸１７が回転自在かつ支軸１５と平行に軸支されている。入力軸１７は六角軸の形状を有し、電動ドライバ３の出力軸であるチャック部４を着脱自在に装着可能である。入力軸１７はプーリ１６の外周より半径方向外側に配置されている。プーリ１６にはプーリ１６の外径より大きい径の歯車１８が同軸上に一体化されており、プーリ１６と一体的に回転する（なお、歯車１８の外径はプーリ１６の外径と同一または小さくても良い）。入力軸１７には歯車１８と歯合する小径の歯車１９が同軸上に一体化されている。これらの歯車１８、１９により、入力軸１７に加えられた回転力を減速してプーリ１６に伝達する歯車伝達機構２０が構成されている。

固定プレート１０の前面側の内、アーム部１２、１３と前側支持部１４以外の部分はロープ２を登高器１の前面側からプーリ１６に着脱自在とする開放部３０となっている。前側支持部１４の上部の左右両端と固定プレート１０の背面部１１の間には、ロープ２が入力軸１７、歯車１９と接触しないようにするためのガイド板３１、３２が背面部１１から垂設して設けられている。また、左右のアーム部１２、１３と固定プレート１０の背面部１１の間にはロープ２の侵入進路と脱出進路を案内するガイドローラ３３、３４がガイド板３１、３２から距離をおいて回転自在に軸支されている。ガイドローラ３３とガイド板３１の間の空間によりロープ２を登高器１の外部からプーリ１６へ案内するロープ入口通路３５が形成されており、ガイドローラ３４とガイド板３２の間の空間によりロープ２をプーリ１６から登高器１の外部へ案内するロープ出口通路３６が形成されている。アーム部１２の先端縁３７とガイド板３１の間、アーム部１３の先端縁３８とガイド板２３の間にはロープ２を登高器１の前面側からロープ入口通路３５、ロープ出口通路３６へ挿脱可能な隙間Ｓ１、Ｓ２が空いている。

固定プレート１０の背面部１１の下端部で、プーリ１６及び歯車１８の下方にはカラビナ掛着用の穴４０が空いた円筒状の支軸４１が背面部１１から垂直に装着されている。支軸４１の前端部には固定プレート１０の前面側の開放部３０を閉塞・開放する可動の閉塞部材としてのガードプレート４２が回動自在に軸支されている。ガードプレート４２は略洋ナシ形に形成されており、開放部３０を閉塞した状態から１８０度回動させたときの上端部が支軸４１に軸支されている（図１参照）。ガードプレート４２は開放部３０を閉塞する位置に回動したとき、開放部３０の背面に前側支持部１４の前面が近接する（図４参照）。プーリ１６の支軸１５の前面側にはプッシュボタン４３が装備されており、このプッシュボタン４３の先端部は円柱凸形に形成されており、前側支持部１４より前方に突出して設けられている（図３参照）。プッシュボタン４３は図示しないコイルバネにより前方へ付勢されており、先端部を指で登高器１の背面方向へ押圧することで、前側支持部１４と略同一の高さまで押し込み可能となっており、指を放すと元の突出状態に復帰する。

ガードプレート４２の中央付近には開放部３０を覆う位置に回動したときにプッシュボタン４３に係合する半楕円状の係合穴部４４が形成されている。また、下方へ回動して開状態にあるガードプレート４２の係合穴部４４の右端からガードプレート４２の右端縁まで断面がドーム状に前方へ膨出されるとともに正面視が部分円環状に形成された膨出部４５が設けられている。膨出部４５はプッシュボタン４３をガードプレート４２の外側から係合穴部４４まで通過可能とする。係合穴部４４の図１における上側と下側及び左側を囲むようにして、硬質ゴムから成る横向きＵ字状の保護部材４６が被着されている。保護部材４６は作業者が復帰状態にあるプッシュボタン４３を押圧するときの段差感を軽減するものであり、この保護部材４６の断面は山形に形成されている。図４に示す如くガードプレート４２を開放部３０を閉塞する位置に移動したとき、係合穴部４４の内、膨出部４５と反対側の端縁４７が押し込み状態または復帰状態にあるプッシュボタン４３と係合するようになっており、ガードプレート３２の図４における反時計方向への回動規制がなされる。また、膨出部４５の内、係合穴部４４の側の端縁４８が前方復帰状態にあるプッシュボタン３３と係合するようになっており、ガードプレート３２の図４における時計方向への回動規制がなされる。

支軸４１にはカム５０が回動自在に軸支されている。カム５０はプーリ１６にに対して接近・離間自在に軸支されており、ロープ２に対し登高器１が下降方向へ移動しようとするとき（ロープ２とともにプーリ１６が図１の時計方向へ移動しようとするとき）、平面視略円弧状で断面が窪んだロープ接触部５１がロープ２に食い込む方向（図１の反時計方向）に回動して移動を阻止し、ロープ２に対し登高器１が登高方向へ移動しようとするとき（ロープ２とともにプーリ１６が図１の反時計方向へ移動しようとするとき）、ロープ接触部５１がプーリ１６から離間する方向（図１の時計方向）に回動して、ロープ２とともにプーリ１６が図１の反時計方向へ移動するのを許容するように構成されている。ロープ接触部５１の窪んだロープ接触面５１Ａにはロープ２がプーリ１６とともに時計方向へ移動しようとする際にロープ表面に刺さって移動を阻止する多数の歯５２が突設されている（図３参照）。カム５０の支軸４１寄りの内周部には部分円環状の溝５０Ａが刻設されており、この溝５０Ａにカム５０を常時、図１の反時計方向でプーリ１６に接近する方向へ付勢する付勢手段としての引っ張りコイルバネ５０Ｂが内蔵されている。引っ張りコイルバネ５０Ｂは図１の左端が支軸４１に固定されており、右端がカム５０に固定されている。固定プレート１０の背面部１１には引っ張りコイルバネ５０Ｂに付勢されたカム５０の復帰方向移動を制限するストッパピン５３が植設されており、ロープ接触部５１の先端部がプーリ１６の内径に接する位置以上には図１の反時計方向へ回動しないようになっている。

カム５０の内、ロープ接触部５１の先端寄りの後側には、ロープ接触部５１をプーリ１６やロープ２から離間させる操作を行なうための操作部材５４がロープ接触部５１から略垂直な後方へ直線的に延設されたレール状のスライド案内部５５にスライド自在に装備されている（図５（１）参照）。操作部材５４は下部に断面コ字状の凹部５４Ａが形成されており、凹部５４Ａがスライド案内部５５に跨るようにしてスライド自在に装備されている。スライド案内部５５には長孔５６が形成されており、操作部材５４は前端部に植設されたピン５７が長孔５６に嵌合した状態でスライド案内部５５に沿って前後に直線的にスライド可能になっている（図５（２）参照）。スライド案内部５５の長孔５６にはピン５７と長孔５６の後端の間に圧縮コイルバネ５８（図１参照）が介装されており、操作部材５４を常時、ロープ接触部５１の先端部寄りに付勢している。操作部材５４は先端側に設けられた指掛け部５９に親指を掛け、支軸４１を中心とする図１の時計方向へ押圧することでカム５０をプーリ１６から離間する方向に回動させたり、指掛け部５９をスライド案内部５５に沿ってロープ接触部５１の先端部から見て垂直な後方へ押圧することで、カム５０に対し操作部材５４を後方（図１の斜め下方、図５（２）の矢印Ａ参照）へスライドさせたりできる。

ピン５７の図１における背面側の端部は固定プレート１０の背面外側へ突出されている（図３参照）。固定プレート１０の背面部１１には図２に示す如く、支軸４１を中心に略円弧状に延設されてピン５７を遊挿可能な案内孔６０が刻設されている。案内孔６０にはスライド案内部５５の先端寄り（ロープ接触部５１の先端部寄り）に在る操作部材５４を支軸４１を中心とした図１の時計方向（図２の反時計方向）へ押圧し、カム５０をプーリ１６から離間する方向に回動させたとき、途中からピン５７に当接して操作部材５４をスライド案内部５５に沿ってロープ接触部５１の先端部から見て垂直な後方へスライドさせる直線案内部６１と（図２、図６、図７参照）、この直線案内部６１の後端から略９０度外向き（支軸４１の半径方向外側向き）に切除されてピン５７を係止可能なピン係止部６２が設けられている（図８参照）。従って、スライド案内部５５の先端寄りに在る操作部材５４を支軸４１を中心とした時計方向へ押圧すると、最終的にピン５７がピン係止部６２に係止させることができ、ロープ接触部５１とプーリ１６の間に大きな隙間があいてロープ２をプーリ１６に着脱可能となる（図８参照）。係止状態から、操作部材５４をスライド案内部５５に沿ってロープ接触部５１の先端部から見て垂直な後方へ押圧することで係止状態を解除することができ（図９参照）、操作部材５４をスライド案内部５５の前端側に戻し、指を放すことで引っ張りコイルバネ５０Ｂによりカム５０を図１の反時計方向へ復帰させることができる（図１０参照）。スライド案内部５５、長孔５６、ピン５７、圧縮コイルバネ５８、案内孔６０、直線案内部６１、ピン係止部６２により、カム５０をプーリ１６からの離間位置にロックしたり、ロック解除したりするロック手段
が構成されている。

図４の如く登高器１の前面を閉塞したガードプレート４２を時計方向へ回動すると開放部３０が空き、操作部材５４が露出して作業者が操作可能となる。またプーリ１６が露出し、ロープ２を登高器１の前面側からプーリ１６に巻き掛けるとともに、ロープ２の内、プーリ１６の両側から延びた部分をロープ入口通路３５、ロープ出口通路３６に挿入することで、ロープ２の装填ができる。

図６乃至図１３は上記した登高器１の使用方法を示す説明図であり、以下、これらの図を参照して上記した実施例の動作を説明する。
予め、図４に示す如くガードプレート４２が固定プレート１０の開放部３０を閉塞した状態にあり、またプッシュボタン４３はガードプレート４２の係合穴部４４の端縁４７と膨出部４５の端縁４８に係合可能な高さに突出しているものとする。また、カム５０が引っ張りコイルバネ５０Ｂに付勢されてプーリ１６に接近した位置に復帰しており、操作部材５４も圧縮コイルバネ５８に付勢されてロープ接触部５１の先端寄りに復帰した状態にあるものとする。また、作業場所の上方の支点から登高対象のロープ（図１０の符号２参照）が吊下されているものとする。

登高器１を使用してロープ２を登高したい場合、プッシュボタン４３を押圧して押し込み、ガードプレート４２を図４の時計方向に回動して膨出部４５の背面側をプッシュボタン４３を通過させ、開放部３０を前方に露出させる（図１、図２参照）。プッシュボタン４３は図示しないコイルバネに付勢されて元の突出状態に復帰する。続いて、操作部材５４の指掛け部５９に親指を掛け図１の時計方向に押圧して回動させ、ピン５７が案内孔６０の直線案内部６１に当接したところで（図６参照。なお、図６乃至図９は背面図である）、操作部材５４を図６の反時計方向及びスライド案内部５５の後方へ押圧し（図６の矢印Ｂ、図７の矢印Ｃ参照）、ピン５７がピン係止部６２を過ぎたところで（図８の矢印Ｄ、Ｅ参照）、図８の反時計方向への押圧は続けながらスライド案内部５５の前方へ移動させ、ピン係止部６２にピン５７が当接したところで親指を離す。操作部材５４は圧縮コイルバネ５８によりスライド案内部５５の前方へ付勢されるので、ピン５７はピン係止部６２に係止状態となり、カム５０のロープ接触部５１がプーリ１６から離間する（図９の矢印Ｆ参照）。

次に、登高器１の開放部３０の前側からロープ２をプーリ１６に巻き掛け、支点に近いロープ２の上側２ａをガイド板３１とガイドロープ３３の間のロープ入口通路３５に挿入し、支点から遠いロープ２の下側２ｂをガイド板３２とガイドロープ３４の間のロープ出口通路３６に挿入する。しかるのち、操作部材５４の指掛け部５９に親指を掛け、スライド案内部５５の後方へ押圧しピン５７をピン係止部６２から外し、更に、操作部材５４を図９の時計方向へ回動させながら親指を離す。カム５０は引っ張りコイルバネ５０Ｂに付勢されて図９の時計方向に復帰し、ロープ接触部５１がロープ２に接触する。操作部材５４は圧縮コイルバネ５８に付勢されてスライド案内部５５の先端寄りに復帰する（図１０参照。なお、図１０乃至図１３は登高器１を正面側から見た図である）。

次に、ガードプレート４２を図１１の反時計方向に回動して膨出部４５の一端側から背面側にプッシュボタン４３を通過させていき（図１１の矢印Ｇ、図１２の矢印Ｈ参照）、途中でプッシュボタン４３を僅かに押し込ませながら他端側の端縁４８から係合孔部４４に露出させる。プッシュボタン４３は元の復帰状態に戻り、ガードプレート４２を開放部３０を閉塞する位置に固定する（図１３参照）。
最後に、支軸４１のカラビナ掛着用の穴４０にカラビナ付ロープスリング（図示せず）の一端側のカラビナを掛着し、カラビナ付ロープスリングの他端側のカラビナ（図示せず）を作業員の装着したハーネスに掛着して準備を終える。作業員がカラビナ付ロープスリングを介して登高器１に体重を掛けると、ロープ２の上側２ａに張力が掛かってプーリ１６に図１３の時計方向の回転力が生じるが、この際、カム５０にプーリ１６に接近する方向の回転力が生じ、ロープ接触部５１がロープ２に食い込んで挟圧するとともに歯５２がロープ表面に刺さってプーリ１６の回転が拘束される。このため、ロープ２に対し登高器１が下降することはない。

登高を開始したい場合、携帯した電動ドライバ３の出力軸としてのチャック４に入力軸１７を嵌合して締結し（図３参照）、電動ドライバ３を図１３の時計方向に回転させる。すると、電動ドライバ３の回転力が伝達機構２０により減速されてプーリ１６が図１３の反時計方向に回転し、ロープ２をプーリ１６の周方向に沿って反時計方向へ移動させる。このとき、カム５０はプーリ１６から離間する方向の力を受けるので、プーリ１６は回転を拘束されず、ロープ２を継続的に反時計方向（登高方向）へ移動させる。これにより、作業員はロープ２を登高していくことができる。所望の高さで電動ドライバ３を停止させれば、登高を止めることができる。このとき、作業員の体重でロープ２の上側２ａに張力が掛かってプーリ１６に時計方向の回転力が生じるが、カム５０のロープ接触部５１がロープ２を挟圧してプーリ１６の回転が拘束される。このため、ロープ２に対し登高器１が下降することはない。

この実施例によれば、電動ドライバ３を駆動源としてロープ２の登高ができるので、作業者の登高の労力の負担を著しく軽減できる。また、電動ドライバ３は各種作業用に携帯する通常工具であり、特別な駆動源を用意したり携帯したりする負担もない。また電動ドライバ３は充電式なので、電源コードを引き回す煩わしさもない。

なお、上記した実施例では、電動工具として電動ドライバを例に挙げたが、本発明は何らこれに限定されず、電動ドリルなど、他の回転式電動工具であっても良い。また、充電式でない電動工具を用いても良い。
また、操作部材はスライド案内部に沿ってスライド自在としたが、カムに固定した構成としても良い。
また、入力軸に六角ビットを着脱自在に結合可能な六角ビット穴を形成しておき、六角ビット付の回転式電動工具を用いて六角ビットを回転式電動工具の出力軸として入力軸に結合して回転させるようにしても良い。
また、入力軸に加えられた回転力を大小２つの歯車で構成された歯車伝達機構によりプーリに伝達させるようにしたが、遊星歯車機構により伝達するようにしても良い。

本発明は、回転式電動工具を携帯した作業員がロープを使って登高する登高器に適用可能である。

１登高器
１０固定プレート
１６プーリ
１７入力軸
１８、１９歯車
３０開放部
３１、３２ガイド板
３３、３４ガイドローラ
３５ロープ入口通路
３６ロープ出口通路
４０穴
４１支軸
４２可動プレート
５０カム
５０Ｂ引っ張りコイルバネ
５１ロープ接触部
５２歯
５４操作部
５５スライド案内部
５８圧縮コイルバネ
６０案内孔

Claims

ロープを着脱自在に巻き掛け可能なプーリと、
回転式電動工具の出力軸を着脱自在に連結可能な入力軸と、
プーリ及び入力軸を回転自在に支持するとともに、ロープをプーリに巻き掛け可能とする開放部を有する支持部材と、
入力軸とプーリの間に介装されて入力軸の回転力をプーリに伝達する伝達機構と、
支持部材に装備されてプーリに巻き掛けられたロープの入口通路と出口通路の案内を行うロープガイドと、
プーリに対し接近・離間自在に支持部材に枢支されて、ロープが下降方向へ移動しようとするときプーリに接近することでプーリに巻き掛けられたロープに食い込んで移動を阻止し、ロープが登高方向へ移動しようとする際は、プーリから離間して移動を許容するように構成されたカムと、
カムをプーリに接近する方向へ付勢する付勢手段と、
カムをプーリから離間する操作を行う操作手段と、
支持部材に装着されたカラビナ掛着穴付の支軸に枢支されて開放部の開放、閉塞をする可動の閉塞部材と、
を備えたことを特徴とする登高器。
カムのロープ接触面に形成されてロープが下降方向へ移動しようとする際にロープ表面に刺さる多数の歯を備えたこと、
を特徴とする請求項１記載の登高器。
カムをプーリからの離間位置にロックしたり、ロック解除したりするロック手段を備えたこと、
を特徴とする請求項１または２記載の登高器。
回転式電動工具は充電式としたこと、
を特徴とする請求項１乃至３の内のいずれか一項記載の登高器。