(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮荷重を受ける脚部を有し、その脚部に伸縮軸装置を付設した有脚構造物であって、該伸縮軸装置は、所定の長さを有するスライド軸と、該スライド軸をその軸線に沿う伸長方向及び短縮方向に移動案内する固定ガイドと、前記スライド軸の短縮方向の移動を抑止すると共にその解除が可能であるロック手段と、前記スライド軸を伸長方向に付勢する伸長手段とを有し、前記脚部に対して前記伸縮軸装置の固定ガイドが固定されており、
前記伸長手段は、前記スライド軸に沿って移動可能に設けられると共に該スライド軸に対して任意の位置に固定可能とされる可動子と、前記スライド軸を伸長方向に付勢するための弾性エネルギーを蓄えるバネとを含み、そのバネは前記可動子と前記固定ガイドとの間で前記スライド軸の外周に装備され、そのバネに蓄えられた弾性エネルギーが前記可動子を介して前記スライド軸に作用するものであり、
前記スライド軸が前記バネにより伸長方向に付勢された状態で前記有脚構造物が設置可能であり、且つ、設置後に、前記ロック手段が前記スライド軸の短縮方向への移動を抑止している状態において前記脚部に圧縮荷重を与える接触対象から前記脚部が離れたときに、前記スライド軸が前記バネの付勢力によって自動的に伸長することを特徴とする有脚構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸方向の負荷を支持する伸縮軸装置に係わり、特に軸方向に作用する圧縮負荷が低減したときに自動的に伸長する自動アジャスト機能を有する伸縮軸装置と、この伸縮軸装置を備えた仮設階段、作業台、脚立、椅子、又は支柱などの有脚構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、作業台や脚立の脚を伸縮させる装置として、例えば特許文献１、２に開示されるものが知られる。
【０００３】
特許文献１に開示される伸縮装置は、コ字形を有するガイド枠の内側に、一端を支点として上下に揺動するストッパ板と、そのストッパ板を傾斜姿勢に保持する抗縮発条とを設ける共に、ガイド枠の上下とストッパ板とに補助脚を通すガイド孔を穿設した構造であり、補助脚はその外周面にストッパ板のガイド孔の周縁が食い付くことにより短縮方向の移動を抑止され、ストッパ板を抗縮発条の弾力に抗して補助脚に直交させたときには補助脚の短縮方向の移動が許容されるようになっている。
【０００４】
又、特許文献２に開示される伸縮装置は、上部脚部材に摺動自在に嵌め込まれる下部脚部材にラックを設けると共に、上部脚部材の下端部にラックと噛み合う歯をもつストッパを回動自在に設けた構造であり、そのストッパとラックとの噛合により下部脚部材の伸長方向の移動が抑止されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公昭５６−８５０１号公報
【特許文献２】特許第３８９３５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１、２に開示される伸縮装置によれば、その長さを必要に応じて調整することができるものの、使用中における負荷変動により上部構造を安定支持できなくなることがあった。
【０００７】
例えば、特許文献２の伸縮装置を備えた脚立において、図１１のように片側の下部脚部材Ｌａが土砂などの軟弱面Ｆｗ上に配置され、他方側の下部脚部材Ｌｂがコンクリートなどの硬質面Ｆｈ上に配置された場合、脚立上で高所作業を行う作業者が下部脚部材Ｌａ側に体重移動すると、その下部脚部材Ｌａの下端が軟弱面Ｆｗに食い込んで軟弱面Ｆｗが掘り下がり、次いで下部脚部材Ｌｂ側に体重移動すると反対の下部脚部材Ｌａが掘り下がった軟弱面Ｆｗ上に浮き上がって脚立ががたつくようになる。そして、この場合には脚立から下りて下部脚部材Ｌａの下に生じた隙間に石などを詰めるか、あるいは下部脚部材Ｌａを伸長せしめてその下端を再接地させなければならない。
【０００８】
本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は接地面が軟弱面である場合などでも負荷（支持対象）を好適に支持することのできる伸縮軸装置とこれを備えた有脚構造物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る伸縮軸装置は、
所定の長さを有するスライド軸と、
前記スライド軸をその軸線に沿う伸長方向及び短縮方向に移動案内する固定ガイドと、
前記スライド軸の短縮方向の移動を抑止するロック手段と、
前記スライド軸を伸長方向に付勢する伸長手段と、
を有することを特徴とする。
【００１０】
又、上記のように構成される伸縮軸装置に関し、
前記伸長手段は、前記スライド軸に沿って移動可能に設けられると共に前記スライド軸に対して任意の位置に固定可能とされる可動子と、前記スライド軸を伸長方向に付勢するための弾性エネルギーを蓄えるバネとを含み、そのバネは前記可動子と前記固定ガイドとの間で前記スライド軸の外周に装備され、そのバネに蓄えられた弾性エネルギーが前記可動子を介して前記スライド軸に作用するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
更に、圧縮荷重を受ける脚部を有し、その脚部に上記伸縮軸装置を付設した構造物であり、前記脚部に対して前記伸縮軸装置の固定ガイドが固定されており、前記スライド軸が前記バネにより伸長方向に付勢された状態で前記有脚構造物が設置可能であり、且つ、設置後に、前記ロック手段が前記スライド軸の短縮方向への移動を抑止している状態において前記脚部に圧縮荷重を与える接触対象から前記脚部が離れたときに、前記スライド軸が前記バネの付勢力によって自動的に伸長することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、従前の如く固定ガイドを作業台その他の脚部に固定して上部構造を支持できるだけでなく、スライド軸を伸長方向に付勢する伸長手段を備えることにより、例えばスライド軸の下端が位置する地面が陥没してスライド軸に作用する圧縮負荷が低減すると、スライド軸が伸長方向に作用する付勢力により自動的に伸長し、その下端が地面に接触した状態に維持されるため、使用中に上部構造ががたついたり横転したりすることがなく、これを安定支持し続けることができる。
【００１３】
又、係る伸長手段は、スライド軸に沿って移動可能に設けられると共にスライド軸に対して任意の位置に固定可能とされる可動子と、スライド軸を伸長方向に付勢するための弾性エネルギーを蓄えるバネとを含み、そのバネが可動子と固定ガイドとの間でスライド軸の外周に装備される構成であるから、簡易構造にして製造コストを抑制でき、既存の装置にも適用することができる。
【００１４】
更に、本発明に係る伸縮軸装置を備えた有脚構造物によれば、使用中にガタツキを生ずることなく安全であり、架設階段、作業台、ならびに脚立では、高い安定性を有して使用者の転落を防止でき、庭木の支柱では強風時などにも倒れずして庭木の枝を支持し続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る伸縮軸装置を示す正面図
【図２】同装置の部分拡大断面図
【図３】同装置を備えた有脚構造物（架設階段）を示す正面図
【図４】図３に示した架設階段の側面図
【図５】伸縮軸装置の使用態様を示す説明図
【図６】伸縮軸装置の使用態様を示す説明図
【図７】本発明の変更例を示す説明図
【図８】本発明の変更例を示す説明図
【図９】本発明の変更例を示す部分拡大断面図
【図１０】本発明の伸縮軸装置を備えた有脚構造物（支柱）を示す部分断面図
【図１１】従来装置の使用態様を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の具体例を図面に基づいて詳しく説明する。先ず、図１により係る伸縮軸装置Ａの構造を概説すれば、１は金属パイプから成る円柱状のスライド軸であり、その一端（下端）には滑り止め機能を有する接地シュー２が球面対偶により揺動自在に取り付けられている。尚、本例において、スライド軸１の長さは５０ｃｍ程度とされている。
【００１７】
また、図１において、３はスライド軸１をその軸線に沿う伸長方向Ｅ及び短縮方向Ｓに移動案内する固定ガイドである。この固定ガイド３は、上面部３１と、上面部３１の一端に直角に連なる側壁部３２と、上面部３１に対向するよう側壁部３２の一端に直角に連なる底面部３３とを有するコ字形で、上面部３１と底面部３３との間にはその両者に平行する中板部３４が一体に形成されている。
【００１８】
尚、本例において、伸長方向Ｅはスライド軸１が固定ガイド３に対して接地シュー２を有する下端側に移動する方向であり、短縮方向Ｓはその反対にスライド軸１が固定ガイド３に対して接地シュー２とは反対の上端側に移動する方向である。
【００１９】
ここに、底面部３３と中板部３４との間において、側壁部３２には凸部３２ａが形成されており、その凸部３２ａに対してロックプレート４１の一端が係合されている。ロックプレート４１は、スライド軸１が短縮方向Ｓに移動することを抑止するロック手段となるもので、このロックプレート４１と固定ガイド３の底面部３３との間にはロック保持バネ４２が介在される。ロック保持バネ４２は圧縮コイルバネであり、その内部をスライド軸１が貫通している。そして、係るロック保持バネ４２は、固定ガイド３の底面部３３を座面としてロックプレート４１を上方付勢し、そのロックプレート４１をスライド軸１に対して傾斜姿勢に保持する働きをする。
【００２０】
一方、固定ガイド３の下方において、スライド軸１の外周にはその軸方向に移動可能な可動子５１が設けられている。この可動子５１は、スライド軸１の外径よりも若干大きな内径を有するリング状部材で、その外周部には手回し式の固定ネジ５１ａが設けられている。固定ネジ５１ａは、スライド軸１に対して可動子５１を固定するためのもので、その締付けにより可動子５１をスライド軸１の任意の位置に固定することができ、これを緩めたときにスライド軸１に沿って可動子５１を移動させることが可能とされている。
【００２１】
また、可動子５１と固定ガイド３の底面部３３との間において、スライド軸１の外周にはバネ５２が装備される。本例において、バネ５２は圧縮コイルバネであり、その内径は可動子５１の内径と同じかそれよりも大きく、その外径は可動子５１の外径と同じかそれよりも小さい。従って、可動子５１をバネ５２に向けて移動させることによりバネ５２を圧縮させることができ、その状態で可動子５１をスライド軸１に対して固定すれば、バネ５２の復元力によりスライド軸１を伸長方向に移動させることができる。要するに、可動子５１及びバネ５２は、スライド軸１を伸長方向Ｅに付勢する伸長手段を構成する。
【００２２】
次に、図２により係る伸縮軸装置の構造を詳しく説明すると、固定ガイド３の上面部３１、中板部３４、及び底面部３３には、それぞれスライド軸１を通すガイド孔３１ａ，３４ａ，３３ａが穿設されている。それらガイド孔３１ａ，３４ａ，３３ａは、スライド軸１の外径より若干大きい直径の丸孔で、各々同一直線上に位置している。
【００２３】
又、ロックプレート４１にも円形のロック孔４１ａが穿設されている。このロック孔４１ａもスライド軸１の直径より若干大きく、そのロック孔４１ａにスライド軸１が通されるようになっている。
【００２４】
ここに、ロックプレート４１は、その一端が凸部３２ａに係合した状態でロック保持バネ４２により上方付勢されるところ、凸部３２ａと係合する一端とは反対側が押し上げられ、その結果として上記のようにスライド軸１に対して傾斜するようになる。ロックプレート４１が傾斜すると、スライド軸１に直交する面内においてロック孔４１ａの径が小さくなって、その周縁部がスライド軸１の外周面に食い付くようになる。このため、スライド軸１はロック保持バネ４２の弾力に抗してロックプレート４１を押し下げる方向（伸長方向Ｅ）に対する移動を許容されるものの、ロック保持バネ４２によるロックプレート４１の付勢方向（短縮方向Ｓ）に対しては移動を抑止される。尚、ロック保持バネ４２の弾力に抗してロックプレート４１の一端を指先で押し下げ、ロックプレート４１をスライド軸１に対して略直交状態にしてやれば、スライド軸１を短縮方向Ｓに対しても移動させることが可能になる。
【００２５】
一方、バネ５２を圧縮させた状態で可動子５１をスライド軸１に固定すれば、バネ５２に蓄えられた弾性エネルギーがスライド軸１に対して伸長方向に移動させる付勢力として作用するのであり、その付勢力がスライド軸１の短縮方向Ｓに作用する外力（支持反力）を上回れば、スライド軸１がバネ５２の圧縮量を上限に伸長することとなる。
【００２６】
次に、以上のように構成される伸縮軸装置の使用態様として、これを備えた有脚構造物について説明する。図３及び図４は、係る有脚構造物の一例として非常用の仮設階段を示す。この仮設階段６は、例えば鉄道車両が事故などによって走行できなくなくなった場合に乗客を下車させるに用いられるもので、６１は鉄道車両の乗降口においてその床面と面一に配されるデッキプレート、６２はデッキプレート６１を支持する左右一対の梯子であり、その梯子６２は平行する一対の脚部６３（図４では、便宜的に鉄道車両Ｒ側の脚部及びスライド軸に「ａ」を付与し、その反対側の脚部及びスライド軸に「ｂ」を付与している）の間に複数のステップ６４を等間隔に架設して構成されている。特に、４つの脚部６３には、それぞれ上記の伸縮軸装置Ａが付設されている。本例において、各脚部６３は中空軸であり、その各下端に固定ガイド３の上面部３１が溶接にて固定され、スライド軸１の上端部が脚部６３内に挿入されている。
【００２７】
ここで、係る架設階段６の設置時において、図４のように鉄道車両Ｒ側の脚部６３ａ及びスライド軸１ａが砕石などから成る軟弱面Ｆｗ上に位置し、その反対側の脚部６３ｂ及びスライド軸１ｂがコンクリートなどから成る硬質面Ｆｈ上に位置する状況を想定する。尚、脚部６３ａ，６３ｂ及びスライド軸１ａ，１ｂは、それぞれデッキプレート６１を支持する上で圧縮荷重を受けるが、乗客が梯子６２を下りるとき、脚部６３ａとスライド軸１ａ、及び脚部６３ｂとスライド軸１ｂには左右交互に衝撃荷重が作用する。
【００２８】
すなわち、図４において、乗客が右足を最上段のステップ６４に掛けたとき脚部６３ａ及びスライド軸１ａに衝撃荷重が集中的に作用し、次いで左足を２段目のステップ６４に掛けたときには反対側の脚部６３ｂ及びスライド軸１ｂに衝撃荷重が集中的に作用する。スライド軸１ａに衝撃荷重が作用すると、その下端（接地シュー２）が軟弱面Ｆｗに食い込み、図５のように軟弱面Ｆｗに陥没Ｃが生じ、次いでスライド軸１ｂ側に衝撃荷重が作用すると、スライド軸１ａの下端が軟弱面Ｆｗ（陥没Ｃ）上に浮き上がる。この状態のままスライド軸１ａ側に荷重が移動すると、梯子６２が車両Ｒ側に急速に傾き、転落事故を発生する危険性がある。
【００２９】
しかし、本発明に係る伸縮軸装置Ａを備えた架設階段によれば、スライド軸１ａが軟弱面Ｆｗ上に浮き上がろうとするとき、軟弱面Ｆｗからスライド軸１ａの短縮方向に作用する反力が無くなるために、伸長方向に付勢された状態にあるスライド軸１ａが図５の一点鎖線で示されるよう伸長し、その下端が軟弱面Ｆｗに接触した状態に維持される。
【００３０】
従って、係る架設階段６によれば、多数の乗客が順次梯子６２を駆け下りてもがたつかず、デッキプレート６１を水平状態に維持することができる。
【００３１】
尚、架設階段６の設置に際しては、図６(a)のように、可動子５１をスライド軸１に固定せずしてバネ５２を伸ばしておき、その状態でスライド軸１を下方に引き下げるか、あるいはロックプレート４１を押し下げてスライド軸１のロックを解除しながらスライド軸１を短縮方向に押し上げ、しかしてスライド軸１の下端（接地シュー２）が接地するよう調整する。その後、図６(b)のように、可動子５１を押し上げてバネ５２を圧縮せしめ、その状態で固定ネジ５１ａを締付けて可動子５１をスライド軸１に固定する。
【００３２】
以上、本発明の具体的態様を説明したが、係る伸縮軸装置は上記のような構成に限らず、例えばロック手段として特許文献２に記載されるラックとストッパのようなラチェット式一方向機構を採用してもよい。
【００３３】
又、図７のように固定ガイド３の側壁部３２に固定ネジ３５ａをもつリング状の連結具３５を固着し、その連結具３５を構造物の脚部６３に嵌め付けるようにしてもよく、あるいは、図７に示されるような連結具３５を設けずして側壁部３２を脚部６３に溶接するなどしてもよい。
【００３４】
又、図７のようにスライド軸１が脚部６３内に挿入されない外付けタイプでは、図８に示すように伸長手段を構成するバネ５２として、引張りコイルバネを用いることができる。尚、図８において、可動子５１は固定ガイド３よりも上方でスライド軸１の外周に設けられ、その可動子５１と固定ガイド３の上面部３１とに対して、バネ５２の両端部が係止される。
【００３５】
更に、伸長手段を構成するバネ５２として、図９に示されるような空気バネを採用することもできる。尚、図９において、５２ａは空気室となる環状溝５２ｂを形成するリング状の外胴、５２ｃは環状溝５２ｂ内に嵌合するスライドリングであり、その内外周面にはＯリングなどから成るパッキンｐを嵌め込むパッキン溝５２ｄが形成され、そのパッキン溝５２ｄに嵌め込まれたパッキンｐにより環状溝５２ｂ内の気密性が保持されるようになっている。そして、係る空気バネ５２でも、スライドリング５２ｃを環状溝５２ｂ内に押し込むことにより、環状溝５２ｂ内の空気を圧縮し、その空気圧（弾性エネルギー）をスライドリング５２の端面に突き当てられる可動子５１を介してスライド軸１に作用せしめることができる。
【００３６】
一方、本発明に係る伸縮軸装置を装備する有脚構造物とは、上記例のような架設階段６に限らず、作業台、脚立、椅子、又は支柱などが含まれる。このうち、支柱の構成例を図１０に示して説明すれば、７１は支柱７の下部構造を成す単一の脚部で、その下端には接地用の石突７２が固着されている。脚部７１は金属パイプから成る中空軸であり、その上端には伸縮軸装置Ａを構成する固定ガイド３が装着され、脚部７１内にはスライド軸１が挿入される。本例において、固定ガイド３は、脚部７１の上端を嵌め込む軸部３６を有し、固定ガイド３（上記例のような中板部３４を有しない）の内側にはスライド軸１の短縮方向Ｓ（図１０において下向き）の移動を抑止するロック手段として、上記例と同じくロックプレート４１及びロック保持バネ４２が設けられている。又、固定ガイド３の上方において、スライド軸１の外周に伸長手段を構成するバネ５２（圧縮コイルバネ）、及び固定ネジ５１ａをもつ可動子５１が設けられ、スライド軸１の上端には、ブラケットＢが取り付けられる。
【００３７】
そして、係る支柱７は、例えば庭木の枝を支持するのに用いられるが、支持している枝が風に煽られてブラケットＢから浮き上がると、スライド軸１が瞬時に伸長して枝を支持し続けるので、強風時にも支柱７が倒れて枝が折れ曲がってしまうことを防止することができる。
【符号の説明】
【００３８】
Ａ  伸縮軸装置
１  スライド軸
３  固定ガイド
４１  ロックプレート（ロック手段）
４２  ロック保持バネ（ロック手段）
５１  可動子（伸長手段）
５１ａ  固定ネジ
５２  バネ（伸長手段）
６  架設階段（有脚構造物）
６３  脚部
７  支柱（有脚構造物）
７１  脚部
【図１】
0005398070.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0005398070.tif 000009
【図１０】
0005398070.tif 000010
【図１１】
0005398070.tif 000011
【図４】
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