JPH0640320Y2

JPH0640320Y2 - 安全梯子

Info

Publication number: JPH0640320Y2
Application number: JP9784988U
Authority: JP
Inventors: 悦雄小林
Original assignee: 社団法人長野県農協地域開発機構
Priority date: 1988-01-22
Filing date: 1988-07-26
Publication date: 1994-10-19
Anticipated expiration: 2003-07-26
Also published as: JPH01179999U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は少なくとも一対の脚部を有する梯子に関するも
のである。

（従来技術の問題点）種々の作業を比較的高所で行うに際して梯子を用いる場
合には、作業者が体重を各脚部にバランスよく作用させ
ないと梯子が転倒し、作業者の転落事故が憂慮されるも
のである。言うまでもなく、梯子の転倒は作業時の重心
が脚部の接地端の間の領域から外れたときに生じるもの
であり、作業者の注意力がもっぱら作業に傾注され、体
重が各脚部にアンバランスに負荷されると、梯子は転倒
に至ることが多い。作業の安全性を向上させるために、
脚部が下方に向けて末広がりとなるように配置された梯
子も普及するに至っているが、本質的な転倒防止策とは
なっていない。特に、多くの場合に反射機能や平衡感覚
が低下した老人若しくは主婦が主として各種の作業に従
事している農作業において、傾斜地での梯子の使用を極
力回避したり、もっぱら作業者の熟練のみに依存して転
倒を防止することは困難である場合が多く、かかる消極
的な解決手段に止どまらず、梯子自体の構成と関連して
一層積極的な転倒防止策を講じることが望まれている。

（考案の課題およびその解決手段）本考案は、傾斜地においても作業者の熟練や反射機能に
依存することなく転倒を未然に防止し、作業の安全性を
確保しうる構成とした安全梯子を提案することを目的と
している。

そして、かかる目的を達成するために本考案は、梯子に
おける少なくとも一対の脚部に及ぼされる鉛直方向の荷
重を検出する荷重センサを設け、少なくとも１つの脚部
に作用する荷重が予定値を越えて低下したことを当該脚
部に設けた荷重センサが検出したときに警報を発する警
報回路を具えることを特徴とする安全梯子を要旨とする
ものである。

本考案の上述の構成によれば、梯子の使用時に作業者の
体重のバランスが崩れつつある場合に、少なくとも１つ
の脚部に作用する荷重は予め設定された値を越えて低下
するので、これを荷重センサにより検出し、警報回路が
例えばブザー等による警報を発生して転倒の可能性が高
まりつつあることを作業者に警告することが可能となる
ものである。したがって、反射機能や平衡感覚が低下し
又は熟練していない老人や婦人が梯子を使用する場合で
も、平地は勿論のこと、傾斜地においても転倒を未然に
防止することが可能となり、従来は危険を伴いがちであ
った作業の安全性を十分に確保することができる。

なお、本考案は、少なくとも一対の脚部を有する梯子と
して、通常の２脚梯子および３脚梯子のみならず、４本
の脚部を有するいわゆる脚立にも適用しうるものであ
る。

（実施例）次に、本考案を図面について一層具体的に説明する。

第１図（ａ）〜（ｄ）は、梯子における転倒の発生メカ
ニズムを、例示した３脚梯子につき説明する略図であ
る。言うまでもなく、第１図（ａ）に示す３脚梯子10は
３本の脚部11,12,13を具えており、前側の一対の脚部1
1,12が下方に向けて末広がり形状に形成されると共に脚
部11,12の間に複数の水平ステップ14が相互に離間して
配置され、上記各要素11,12,14の全体が所要の剛性を有
する一体構体をなしている。また、後側に位置する脚部
13は前側の脚部11,12およびステップ14が形成する一体
構体に対して頂部でヒンジ結合され、通常の３脚梯子と
しての使用状態に対応する図示の開放位置と、収納状態
または２脚梯子としての使用状態に対応する図示しない
閉鎖位置との間で枢動可能とされ、この閉鎖位置では梯
子の側面から見て前記一体構体に重ね合わされるもので
ある。

第１図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、梯子を使用する通常
の作業時に作業者の重心が時々刻々と前後左右に移動す
ることを示しており、ここに左右方向はＸ軸で、また前
後方向はＹ軸でそれぞれ表される。

この重心の移動を第１図（ｄ）に示す水平面内への投影
図につき考察すると、同図における閉曲線Ｒは、梯子の
脚部がいずれも確実に地上に固定されている場合の重心
の移動領域を表している。この場合の移動領域Ｒは、梯
子の各脚部11,12,13における接地端A,B,Cを結ぶ３本の
線分を３辺とする三角形ABCの内部のみならず、外部に
まで及ぶものである。

作業者の重心が三角形ABCの内部領域内にある状態での
作業時には、梯子の脚部が地上に固定されていない場合
であっても梯子は安定であり、転倒の恐れがないことは
言うまでもない。

他方、先ず、作業者の重心が三角形ABCの手前の外部領
域R_AB内にある状態での作業は、その殆どが極端な傾斜
地において梯子の下部のステップ14を利用して行われる
ものであり、かかる場合には地上からの高さが低いこと
もあって梯子のアンバランスに比較的容易に対処するこ
とができる。また、作業の進展に伴い上部のステップ14
に作業者が移行すると、作業者の重心は三角形ABCの内
部領域の中心に向けて移動するので、当然に安定性も向
上する。換言すれば、三角形ABCの手前の領域R_AB内に重
心がある状態での作業に際しては、梯子に上る初期段階
での注意を怠らなければ、ほぼ完全に転倒を回避しうる
ことは明らかである。

これに対して、三角形ABCの左右の外部領域R_BC，R_CA内
への作業者の重心の移動は、多くの場合には作業者の注
意力が主として作業の進行に傾注された結果として、僅
かな作業姿勢の変化によっても誘発されるものである。
かかる重心移動に起因する梯子の転倒が、その時点では
作業者の念頭にないため、予想外の転倒によって多くの
場合には作業者の重大な負傷事故が発生している。

本考案は、このような事故の発生を確実に防止すること
を意図しており、そのために例えば３脚梯子を使用して
の作業時には作業者の重心が前記三角形ABCの外部領域R
_AB，R_BC，R_CAに向けて移動する傾向にあるか否かを判別
し、かかる傾向のあることが判明した場合には作業者に
速やかに警告を与えるのが有効であるとの着想に立脚し
た安全梯子を提案するものである。

以下、本考案を第２図および第３図に示す好適な実施例
について説明する。本実施例においては、３脚梯子の前
側脚部11,12に作用する鉛直方向の荷重を検出する荷重
センサ15を当該脚部に設ける。各脚部の本体下端部分16
に滑り止めとして作用する接地端部材17を取付け、圧縮
ばね18により接地端部材17を脚部の本体の下端部分16か
ら常時離間する方向に付勢する。荷重センサ15は接地端
部材17と脚部の本体下端部分16の対向面上にそれぞれ配
置された接点よりなるスイッチ素子15A,15Bを含むスイ
ッチとして構成することができる。

また、一方の前側脚部11,12に作用する荷重が予め設定
されている値を越えて低下したことを、当該脚部に設け
た荷重センサ15が検出したときに警報を発する警報回路
21を設け、上述の荷重センサ15における両スイッチ素子
15A,15Bを含む接点を警報回路21にその一部として配置
する。この警報回路21は、第３図に示すように、例えば
1.5V程度の電圧の電池よりなる直流電源22と、メインス
イッチ23と、第２図に示すスイッチ素子15A,15Bに相当
するスイッチ素子24A,24B;25A,25Bをもった一対の常開
接点形のスイッチ24,25と、これら常開接点形のスイッ
チ24,25が閉じたときに励磁される一対のリレーコイル2
6,27と、リレーコイル26,27が励磁されたときに閉じる
一対の常開接点形28,29と、リレーコイル26,27が励磁さ
れたときに開く一対の常閉接点30,31と、所要に応じて
警報を発するためのブザー32とを具える構成とすること
ができる。

上述の構成を有する３脚梯子の使用時の機能につき説明
すれば、以下に記載するとおりである。なお、３脚梯子
の使用に先立ち、警報回路21のメインスイッチ23は手動
で又は適宜の手段によって自動的に閉じておくものとす
る。

作業者が体重をバランスよく梯子のステップに負荷して
いる適正使用時には、体重が梯子の各脚部にほぼ均等に
作用し、作業者の重心は各脚部の接地端により限定され
る三角形の内部にあるので梯子は安定である。この場
合、警報回路21のブザー32による警報が不要であること
は勿論である。すなわち、両前側脚部に配置した荷重セ
ンサ15の圧縮コイルばね18がいずれも体重によって圧縮
されているため、荷重センサ15のスイッチ素子15A,15B
が相互に接触し、警報回路21のスイッチ24,25が閉状態
にある。その結果、リレーコイル26,27が励磁されてい
るので、常開接点28,29が閉状態に、また常閉接点30,31
が開状態にそれぞれ保持されている。かかる状態では、
警報回路21のブザー32に電力が供給されず、したがって
警報は発せられない。

他方、例えば作業者が作業に熱中して体重のバランスが
崩れると、作業者の重心は、上記三角形の外部領域に向
けて移動を開始する。これにより一方の前側脚部、例え
ば正面から見て左前側に位置する脚部に作用する体重が
減少すると、その脚部に設けた荷重センサ15の圧縮ばね
18に作用する圧縮力が予定値を越えて減少するので、そ
の荷重センサ15におけるスイッチ素子15A,15Bは相互に
離間する。したがって、警報回路21の一方のスイッチ24
が開き、リレーコイル26が消勢されるので、常開接点28
が開き、また常閉接点30は閉じることになる。そして、
警報回路21のブザー32に電力が供給さるのでブザー32が
警報を発し、作業者に梯子の転倒する可能性が生じたこ
と並びにそれ故に作業姿勢を正してバランスを確保すべ
きことを未然に警報するものである。

なお本例では、第２図に示すように梯子の脚部の下端に
接地端部材17をねじ結合し、その締め代を加減して圧縮
ばね18のばね力を調整することにより、荷重センサ15の
スイッチ素子15A,15Bが相互に間し始める設定値を調整
可能とし、作業者の反射機能等に応じて警報回路21の作
動感度を適宜変化させうる構成としている。

第４図および第５図は、本考案の他の実施例を示してい
る。前述の実施例では梯子の脚部の下端に配置した荷重
センサのスイッチ素子を体重の作用時に閉じられる常開
接点として構成したのと対比し、本例では荷重センサ15
のスイッチ素子15A,15Bを、梯子の脚部から体重が除荷
されたときに開かれる常閉接点形のスイッチとして形成
し、これに応じた修正を警報回路21に施したものであ
る。この場合には、梯子上での作業がバランスよく行わ
れている間には電力が全く消費されず、警報を発する必
要が生じたときにのみ電源22からの電力供給が行われる
ので、効果的に節電を図ることが可能となる。なお、本
例の警報回路21の構成および機能は、上記以外の点では
前述の実施例おけると変わるところがない。

第6,7,8図は、本考案に係る梯子の更に他の好適な実施
例を示している。この実施例の特徴とするところは、前
述の実施例とは異なり、荷重センサ部分を脚部の作動部
分に対して離れた場所に設けたことにある。すなわち、
この実施例は、第６図に示すように、脚部の下端領域に
作業者の重心移動に伴って変位する部分を形成した点は
前述の実施例と同様であるが、脚部の変位に応動するス
イッチをステップ14に取付けたスイッチボックス40内に
納められるものである。

脚部の変位は、脚部の本体下端部分と接地端部材との間
に介挿された弾性素子に抗して行われる。第７図に示す
ように、脚部の本体下端部分16の外部には弾性素子18の
上端部分を保持するばね保持部41が設けられており、接
地端部材17の中央には脚部の下端部分16の上下動を案内
する案内体42が設けられている。また、弾性素子18を泥
等から保護するためのダストブーツ状のカバー43を設
け、このカバー43は、ばね保持部41と接地端部材17とを
連結すると共に内部に弾性素子18を収容している。

第８図に示すように、スイッチボックス40内には荷重セ
ンサとしてのスイッチ24が設けられており、このスイッ
チ24は、対向する接触型のスイッチ素子24A,24Bを含
み、脚部の変位に応動してスイッチ作動を行うよう構成
されている。そのために、スイッチボックス40内で可動
側スイッチ素子24Bをワイヤ45に固定し、このワイヤ45
は、固定側スイッチ素子24Aの中央開口46を貫通してス
イッチボックス40の外部に引出すと共に脚部内を経て接
地端部材17まで延在させて接地端部材17に固定する。ス
イッチ素子24A,24Bの相対的な位置関係は、両者の間隔
が脚部の変位量の増加に伴って減少するように設定す
る。スイッチボックス40内におけるワイヤ45の端部は、
調整手段46を介してスイッチボックス40に取付けられて
いる。この調整手段46は、ワイヤ45の弛みを吸収する第
２の弾性素子47とこの素子の弾性力を調整する調整ねじ
48とからなっている。第２の弾性素子47は、一端がワイ
ヤ45の端部に取付けられ、他端が調整ねじ48に取付けら
れている。この調整ねじ48はスイッチボックス40に螺着
されて軸線方向に移動可能となっている。前述した固定
側スイッチ素子24Aは弾性素子49を介してスイッチボッ
クス40に取付け、可動側のスイッチ素子24Bとの接触に
際して、接触力を一定に保持しうる構成とすることがで
きる。前述にかかる構造のスイッチ24は各脚部11,12毎
に設け、第３図に示したごとき警報回路と組合わせるこ
とができる。

作動について簡単に説明すると、梯子に作業者がのった
場合、脚部本体が押下げられ、それに伴ってワイヤ45が
スイッチの方へ繰り出され、スイッチ素子24Aと24Bが離
間する。その後、脚部に作用する荷重が低下するとワイ
ヤ45が引き戻され、それにつれて可動側のスイッチ素子
24Bが移動し、最終的に荷重が予定値を越えて低下した
時点でスイッチ素子24A,24Bが相互に接触して、警報回
路（第３図参照）のブザー32により警報を発することに
なる。

第9,10,11図は本考案の更に他の実施例を示している。
この実施例は第８図に示したものと対比して、スイッチ
の構成が相違するものである。すなわち、第9,10図に示
すように、各脚部11,12と連動する荷重センサとしての
スイッチ24,25は、例えば、接触形式のマイクロスイッ
チや非接触形式の光電スイッチ等から構成されていると
共に、ワイヤ45に設けられた可動側のスイッチ素子24B,
25Bと、スイッチボックス40に取付けられた固定側のス
イッチ素子24A,25Aとを含んでいる。したがって、スイ
ッチ素子24Aと24B;25Aと25Bの協働により警報回路（第
３図参照）におけるスイッチのオンオフが行われる。

この場合の作動を第11図に基づいて説明する。第11図
（Ａ）に示すように、梯子に作業者がのった場合、脚部
が下がりワイヤ45がスイッチの方へ繰り出され、それに
伴って第２の弾性素子（引張りばね）47が縮むと同時に
可動側スイッチ素子24Bが固定側スイッチ素子24Aを横切
って移動する。その際、可動側スイッチ素子24Bが固定
側スイッチ素子24Aをオフ状態にする。その後、作業者
の重心移動に伴い脚部に作用する荷重が低下すると、第
11図（Ｂ）に示すように、ワイヤ45が引き戻され、それ
に伴い第２の弾性素子47が伸びると同時に可動側スイッ
チ素子24Bが固定側スイッチ素子24Aを横切り、固定側ス
イッチ24Aをオン状態にする。したがって、脚部に作用
する荷重が予定値になった時点でスイッチ素子24Aと24
B;25Aと25Bが相互に協働してスイッチ24,25をオン状態
にし、警報回路（第３図参照）のブザー32により警報を
発することとなる。

第12,13,14図は本考案の更に他の実施例を示している。
この実施例において、スイッチボックス40内には、振子
形の荷重センサとしての磁気スイッチ54が設けられてい
る。このスイッチ54は振子動作を行う可動のスイッチ素
子54B（例えばＮ極を構成する）と、所定幅Ｌをもって
この素子54Bと協働する固定のスイッチ素子54A（例えば
Ｓ極を構成する）とを含んでいる。これら素子54A,54B
は支持板70上に適切に配置され、固定のスイッチ素子54
Aは、可動のスイッチ素子54Bの移動に伴う磁束密度変化
を検出する構成となっている。したがってスイッチ54
は、振子動作をなすスイッチ素子54Bが大きく触れると
磁束密度が減少し、これに伴ってオン又はオフとなる構
成をもっている。

上述したスイッチ動作を好適なものとするために、振子
動作するスイッチ素子54Bを挟んで両側に一対のワイヤ4
5A,45Bが取付けられている（第12,13図参照）。ワイヤ4
5Aの一端は脚部11の接地端部材17Aに固定され、他端は
第２の弾性素子（引張りばね）47Aを介してスイッチ素
子54Bに取付けられている。同様にワイヤ45Bの一端は脚
部12の接地端部材17Bに固定され、他端は第２の弾性素
子（引張りばね）47Bを介して取付けられている。ま
た、ワイヤ45A,45Bを案内する各一対の案内ローラ50A,5
0Bもスイッチボックス40内に設けられている。このよう
に構成することによって、脚部11又は脚部12の作動に応
動して振子状のスイッチ素子54Bが矢印60で示す方向に
振れ、固定側スイッチ素子54Aに作用する磁束密度を変
化させることができる。また、第２の弾性素子47A,47B
の弾性力を調整する調整ねじ48が支持板70に取付けられ
ており、この調整ねじ48はスイッチボックス40に螺着さ
れている。したがって、調整ねじ48を軸線方向に変位さ
せると、これに伴って支持板70が上下方向に変位し、そ
の結果として第２の弾性素子47A,47Bの弾性力が変化す
る。

上述した振子形式のスイッチ素子54Bを、脚部における
変位量が小さい場合であっても確実に作動させるために
は、スイッチ素子54Bを挟んで左右対称の構造をとるの
が特に好ましく、また、振子動作をなすスイッチ素子54
Bの力点Ｐの位置を固定側スイッチ素子から遠ざける程
振子の先端（Ｎ極点）が大きく振れるので脚部本体の変
位量に応じてＰ点を変えることで好適な結果が得られ
る。梯子に作業者がのった状態で安全に作業をしている
状態および梯子の持ち運びにおいて、スイッチ素子54B
が中立の位置にあることが好ましく、警報回路として
は、第14図に示すような構成が好適である。

本実施例のスイッチ54の作動を以下説明する。梯子の持
ち運びに際しては、第12図に示すようにスイッチ素子54
Bが中立位置にあり、ブザー32に電流が流れないため警
報は発せられない。また、梯子に作業者がのった場合で
も通常は両脚部に体重が均等に負荷されているため、ス
イッチ素子54Bは中立位置を維持し、ブザー32が鳴るこ
とはない。その後、作業が進むにつれて作業者の重心が
移動し、それに伴なって例えば脚部11の本体が持上がる
とワイヤ45Aが引き戻されてスイッチ素子54Bを所定量だ
け脚部11の方へ移動させる。その結果、スイッチ素子54
Aと54Bと間の磁束密度が減少する。それから更に作業者
の重心移動が進むと、磁束密度が所定値まで低下し、そ
の時点でスイッチ54がオン状態となり警報回路21のブザ
ー32に電流が流れ警報を発することとなる。

第12図に示した構成により、二本の脚部の作動を共通の
スイッチにより検知することができるので、全体構成を
簡単なものにすることができる。その上、梯子の持ち運
び時と、梯子上での安全作業時のいずれの場合にあって
も振子状のスイッチ素子54Bは中立位置を保つのでメイ
ンスイッチを省くことができる。

本実施例は４本の脚部を有する脚立にも適用しうるもの
である。この場合には、第12図に示した一対の脚部を対
角線上に配置すると好適である。また、前述したワイヤ
45,45A、45Bを脚部内部に収容することで、外部からの
影響を受けずしてワイヤの作業を確実ならしめることが
できる。

本考案は、上述した実施例に限定されるものではなく、
例えばブザーに代えて音声ROMを利用した警告器を設け
てもよい。また、脚部本体と接地端部材との間に直接圧
力センサを設けることも可能である。その際、警告回路
としては第３図に示した回路を利用すると好適である。

以上詳述したとおり、本考案によれば、梯子の脚部に及
ぼされる鉛直方向の荷重を検出する荷重センサと、使用
時に少なくとも１つの脚部に作用する荷重が予定値を越
えて低下したことを検出したときに警報を発する警報回
路とを具える構成によって、梯子を使用する作業者の体
重のバランスが崩れつつある場合にこれを荷重センサに
より検出して警報回路のブザー等による警報を発生し、
転倒の可能性が高まりつつあることを警告することがで
き、したがって老人や婦人等が傾斜地で梯子を使用する
場合であっても作業者の熟練や反射機能に依存せずに転
倒を未然に防止うしるので、従来は危険を伴いがちであ
った作業の安全性を十分に確保して作業者の転落事故を
効果的に回避することが可能となる等、多くの利点が得
られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は梯子の転倒メカニズムの説明
図、第２図は本考案の一実施例における梯子の脚部に設けた
荷重センサの構成を一部破断して示す正面図、第３図は第２図の荷重センサを含む警報回路の一例を示
す電気回路図、第４図は他の実施例における梯子の脚部に設けた荷重セ
ンサの構成を一部破断して示す正面図、第５図は第４図の荷重センサを含む警報回路の一例を示
す電気回路図、第６図は梯子の好適な実施例を示す斜視図、第７図は梯子における脚部の下端部分を示す断面図、第８図は本考案の梯子に設けた荷重センサの他の実施例
を示す断面図、第9,10図は荷重センサの更に他の実施例を示す正面図及
び平面図、第11図（Ａ），（Ｂ）は、第９図に係る荷重センサの作
動を示す概略図、第12図は本考案の梯子に設けた荷重センサの更に他の実
施例を示す正面図、第13図は第12図の荷重センサの平面図、第14図は第12図の荷重センサを含む警報回路の一例を示
す電気回路図である。 10……梯子、11,12,13……梯子の脚部 15……荷重センサ 15A,15B;24A,25B;54A,54B……スイッチ素子 16……脚部の下端部分、17,17A,17B……接地端部材 18……弾性素子、21……警報回路 24,25,54……スイッチ、28〜31……接点 32……ブザー、40……スイッチボックス 45,45A,45B……ワイヤ、46……調整手段 47,47A,47B……第２の弾性素子

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】梯子における少なくとも一対の脚部に及ぼ
される鉛直方向の荷重を検出する荷重センサを設け、使
用時に少なくとも１つの脚部に作用する荷重が予定値を
越えて低下したことを前記荷重センサが検出したときに
警報を発する警報回路を具えることを特徴とする安全梯
子。
【請求項２】請求項１記載の安全梯子において、前記脚
部の本体下端部分に弾性素子を介して接地端部材を設
け、前記脚部に作用する荷重に応じて前記接地端部材を
前記脚部に対し相対変位しうる構成としたことを特徴と
する安全梯子。
【請求項３】請求項２記載の安全梯子において、前記脚
部の本体下端部分と前記接地端部材との間に前記弾性素
子を外部から封鎖するカバーを配置したことを特徴とす
る安全梯子。
【請求項４】請求項２記載の安全梯子において、各荷重
センサを、前記脚部の本体と前記接地端部材との間の相
対変位に応じて開閉作動させうるスイッチにより構成す
ることを特徴とする安全梯子。
【請求項５】請求項４記載の安全梯子において、前記ス
イッチの作動感度を調整する調整手段を更に具えたこと
を特徴とする安全梯子。
【請求項６】請求項５記載の安全梯子において、前記ス
イッチを、前記脚部の端部領域から離間した位置で梯子
に固定したスイッチボックス内に配置したことを特徴と
する安全梯子。
【請求項７】請求項６記載の安全梯子において、前記ス
イッチを作動させるために該スイッチと前記接地端部材
との間をワイヤで連結したことを特徴とする安全梯子。
【請求項８】請求項７記載の安全梯子において、前記脚
部の本体と前記接地端部材との間の相対変位に伴う前記
ワイヤの弛みを吸収する第２の弾性素子を前記ワイヤに
連結したことを特徴とする安全梯子。
【請求項９】請求項７記載の安全梯子において、一対の
前記脚部の接地端部材に結合されたワイヤにより両脚部
に共通の荷重センサを作動させることを特徴とする安全
梯子。
【請求項１０】請求項１記載の安全梯子において、前記
警報回路は、全ての脚部に荷重が作用しない不使用時に
は警報を発しない構成としたことを特徴とする安全梯
子。