(57)【要約】【課題】小型で減衰力があり、減衰力に脈動やムラがなく、ワイヤの巻き戻しが可能な高所避難用緩降器を提供する。【解決手段】本発明による高所避難用緩降器は、ハウジングに設けた支軸に揺動自在に一端が連結され、往復方向に制動作用を有する２つのオイルダンパーと、ワイヤが巻かれた回転ドラムと、回転ドラムと各オイルダンパーの他端とが連結されるクランク軸とを備え、クランク軸は９０度位相をずらした状態で各オイルダンパーの他端と回動自在に連結されている。【選択図】図１
2006305013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに設けた支軸に揺動自在に一端が連結され、往復方向に制動作用を有する２つのオイルダンパーと、ワイヤが巻かれた回転ドラムと、前記回転ドラムが取り付けられる主軸と、前記主軸に偏心して取り付けられ、前記オイルダンパーの各他端が連結されるクランク軸とが備えられ、前記クランク軸が９０度位相をずらした状態で各オイルダンパーの他端と回動自在に連結されていることを特徴とする高所避難用緩降器。
【請求項２】
前記オイルダンパーは、ピストンの往復動によりオイルがオリフィスを正逆方向に流動する構造となっているとともに、シリンダー内に前記オイルの熱膨張吸収材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の高所避難用緩降器。
【請求項３】
前記回転ドラムに前記ワイヤを巻き戻す手動巻上げ第１ギアと、前記手動巻上げ第１ギアの回転を回転ドラムに伝える手動巻上げ第２ギアと、前記回転ドラムと前記主軸との間にラチェット及びラチェットギアとが設けられ、前記手動巻上げ第１ギアと前記手動巻上げ第２ギアによって前記回転ドラムが降下時とは反対方向に回転されると、前記ラチェットと前記ラチェットギアの噛み合いが外れて、前記主軸及び前記主軸に連結されるクランク軸が回転せず前記オイルダンパーが作動しないように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の高所避難用緩降器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震等によって階下への出入り口が変形し開扉できない場合やビルやマンションの火災の場合に、上階から自力で安全に降下することのできる高所避難用緩降器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大型震災や集合ビルなどの高所での火災では、逃げ遅れて大きな事故につながっている。その対策のため各階の所定の場所や屋上には、緊急避難用の避難器具が用意される。特許文献１には、オイルの充填された２つのシリンダーの下端がオリフィスで連通され、一方のオイルシリンダーのピストンが上昇すると、他方のオイルシリンダーのピストンが下降するように反対の動作をさせて、一方のオイルシリンダーから他方のオイルシリンダーへのオイルの移動をオリフィスで制限し、避難者がぶら下がったワイヤの下降速度を減衰させる避難器具が開示されている。
【０００３】
このような避難器具においては、下降速度が大きくなって避難者がパニックになることを防止するため、シリンダーの径を大きくして減衰力を大きくすると、装置が大型化する問題がある。また、ピストンの上死点と下死点ではピストンの速度がゼロとなるので、オイルダンパーの減衰力がなくなり、避難者の下降速度が加速される。このような減衰力の脈動は、装置を使い心地を低下させる問題がある。さらに、オイルダンパーのオイルが熱を持って圧力が高くなり減衰力にムラが出る問題もある。加えて、ワイヤを巻き戻す機構がないので、１回使用すると再度使用することができなかった。
【特許文献１】特開平４−２５０１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記のような問題点を解決するために創出されたもので、その目的は、小型で減衰力があり、減衰力に脈動やムラがなく、ワイヤの巻き戻しが可能な高所避難用緩降器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による請求項１に記載の高所避難用緩降器は、ハウジングに設けた支軸に揺動自在に一端が連結され、往復方向に制動作用を有する２つのオイルダンパーと、ワイヤが巻かれた回転ドラムと、前記回転ドラムが取り付けられる主軸と、前記主軸に偏心して取り付けられ、前記オイルダンパーの各他端が連結されるクランク軸とが備えられ、前記クランク軸が９０度位相をずらした状態で各オイルダンパーの他端と回動自在に連結されていることを特徴とする。
【０００６】
前記オイルダンパーは、ピストンの往復動によりオイルがオリフィスを正逆方向に流動する構造となっているとともに、シリンダー内に前記オイルの熱膨張吸収材が配置されることが好ましい。
【０００７】
前記回転ドラムに前記ワイヤを巻き戻す手動巻上げ第１ギアと、前記手動巻上げ第１ギアの回転を回転ドラムに伝える手動巻上げ第２ギアと、前記回転ドラムと前記主軸との間にラチェット及びラチェットギアとが設けられ、前記手動巻上げ第１ギアと前記手動巻上げ第２ギアによって前記回転ドラムが降下時とは反対方向に回転されると、前記ラチェットと前記ラチェットギアの噛み合いが外れて、前記主軸及び前記主軸に連結されるクランク軸が回転せず前記オイルダンパーが作動しないように構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明の高所避難用緩降器によれば、２つのオイルダンパーを使用し、オイルダンパーは、往復方向に減衰力を発揮する２方向型のオイルダンパーであるから機器を小型にできる。従来の２シリンダー×１オリフィスに対して、本願では２シリンダー×２オリフィスである。また、一方のオイルダンパーと他方のオイルダンパーの動作を互いに反対の動作ではなく、９０度のずれをもって動作させるようにしたから、一方のオイルシリンダーが上死点または下死点にあるとき、他方のオイルシリンダーは減衰力を最大に発揮するポイントにあって、減衰力の脈動を抑えることができる。
【０００９】
請求項２の発明によれば、シリンダー内のオイルの膨張を吸収する熱膨張吸収材を設けたから、シリンダー内の温度が上昇しオイル圧が高くなっても、減衰力にムラがない。
【００１０】
請求項３の発明によれば、手動巻上げギアを設け回転ドラムにワイヤを巻き戻すようにしたので、高所避難用緩降器が１台しかなくても複数の人が使用できる。また、ラチェットとラチェットギアを設けたので、巻き戻し時にラチェットを外してオイルダンパーの抵抗力を排除するようにしたから、巻き戻しがスムーズにできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施例を図面によって詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明による高所避難用緩降器の内部構造を示す正面図である。高所避難用緩降器１００は、ハウジング５０を備え、このハウジング５０内には、第１オイルダンパー１０ａと第２オイルダンパー１０ｂと、ワイヤ２０が巻かれた回転ドラム３０と、回転ドラム３０の回転を直線往復運動に変換するクランク軸４０が配置されている。オイルダンパー１０ａ、１０ｂは、ピストンロッド２がシリンダー１を貫通して設けられる。シリンダー１にはブラケット７が取り付けられており、ブラケット７はハウジング５０の上部に掛け渡される支軸１９に揺動自在に取り付けられる。ピストンロッド２の一端は、それぞれクランク軸に回動可能に連結される。クランク軸４０は、回転ドラム３０の両側に取り付けられるクランクホィール１６に、回転ドラム３０の主軸１８とは偏心して軸が取り付けられたものである。クランクホィール１６はここでは円板としたが、主軸１８から伸びるアームであってもよい。
【００１３】
ワイヤ２０は、回転ドラム３０に巻き取られている。その長さは例えば３０ｍである。ワイヤ２０は、径が１．５ｍｍのステンレスの撚り線とした。この径であれば約２００ｋｇの重さを支えることができる。主軸１８には主軸ベアリング２１が装着される。ワイヤ２０を回転ドラム３０に巻き戻すために、手動巻上げ第１ギア２３と手動巻上げ第２ギア２４が設けられる。手動巻上げ第２ギア２４は回転ドラム３０と一体に成形される。巻き戻しは、外部よりクランク棒を手動巻上げ軸２２に連結して、手動巻上げ第１ギア２３と手動巻上げ第２ギア２４を回転させることによって行なう。巻き戻し時は、ラチェット２５の爪がラチェットギア２６を噛み込まない方向になるので、回転ドラム３０と主軸１８との間が遮断され、回転ドラム３０が回転しても主軸１８は回転しない。なお、降下時は、ラチェット２５がラチェットギア２６に噛み込むので、回転ドラム３０の回転が主軸１８に伝達され、主軸に固定されるクランクホィール１６が回転する。
【００１４】
図２は、高所避難用緩降器の内部構造を示す図１の左側面図である。図２に示すように、第１オイルダンパー１０ａのピストンロッド２の一端はクランク軸４０に連結される位置と、第２オイルダンパー１０ｂのピストンロッド２がクランク軸４０に連結される位置は、クランクホィール１６の中心軸に対する角度にして丁度９０度離して設けられる。クランクホィール１６の回転によってクランク軸４０が回転すると、ピストンロッド２は、先端が上死点７０と下死点７１の間で直線運動を行なう。また、クランク軸４０が左右端を通過する毎に、支軸１９のブラケット７が回動して、第１オイルダンパー１０ａと第２オイルダンパー１０ｂが左右に揺動する。ワイヤ押さえ板バネ１５は、ワイヤ２０の上部を押さえて巻き戻し時のジャムを防止している。また、操作レバー２８を引くと、クランクホィール１６の溝から操作レバー２８の先端が外れて、引出円Ｃ１に示すように、バネでハウジング５０の壁に操作レバー２８がロックされるように構成している。これにより回転ドラム３０が回転を開始できる。
【００１５】
図３はオイルダンパーの内部構造図である。オイルダンパー１０は、シリンダー１にピストンロッド２が貫通する構造で内部にオイル１１が充填される。ピストンロッド２の一端にはクランク軸の取り付け孔４が設けられる。ピストン３がシリンダー１内のピストンロッド２に取り付けられる。ピストン３にはオリフィス５が形成されている。ピストンロッド２が動くとピストン３が動き、オイル１１がオリフィス５を通過してピストン３によって分けられたシリンダー１の室内を行き来する。これにより、ピストンロッド２の往復動作の両方で減衰力が発揮される。シリンダー１内には、オイルシール８、ベアリング９、発泡ゴム１２、ストッパ１３、キャップ１４などが設けられる。発泡ゴム１２は、耐油性のものでオイル１１の熱膨張を吸収する。シリンダー１には、支軸取り付け孔６を有するブラケット７が取り付けられる。なお、シリンダー１の径は２３ｍｍ、長さが１４０ｍｍとした。ピストンロッド２の径は１０ｍｍ、長さが２６０ｍｍとした。オリフィス５の開口部を調節する手段（図示せず）があり、例えば、０．１５ｍ／秒での減衰力を例えば３０ｋｇ程度に設定できる。
【００１６】
図４は、ラチェットとラチェットギアの側面図である。ラチェット２５は回転ドラム３０の側面に固定して取り付けられる。ラチェットギア２６は主軸１８に固定して取り付けられる。ここで、回転ドラム３０が降下方向（矢印で示す）に回転すると、ラチェット２５がラチェットギア２６を噛み込んで回転させるから、主軸１８が回転する。主軸１８が回転すると主軸１８に固定したクランクホィール１６も回転し、オイルダンパー１０ａ、１０ｂの往復運動を起こす。このようにして、ワイヤ２０が引き出され、回転ドラム３０は避難者の体重に見合った回転速度で回転し、一定の速度でワイヤが降下する。一方、ワイヤ２０を手動で巻上げる場合、回転ドラム３０の回転方向は逆（矢印「巻戻時」で示す）となるが、ラチェット２５がラチェットギア２６の上をスリップしてラチェットギア２６を回転させないようにしている。そのため、主軸１８が回転しないから、クランクホィール１６も回転せず、オイルダンパー１０ａ、１０ｂも作動しないから、オイルダンパーの抵抗力を受けず、ワイヤ２０の巻き戻しが高速にできる。
【００１７】
図５は、高所避難用緩降器１００の使い方を示す説明図である。高所避難用緩降器１００は、窓枠５１などにロープで吊り下げられる。避難者６０は、安全ハーネス２９を装着し、これをワイヤ２０に接続する。降下するときには、操作レバー２８を引く。高所避難用緩降器１００そのものは降下しない。最初の避難者の降下が完了すると、ワイヤ２０を巻き戻して再度使用する。ワイヤの巻き戻し機構がないと、人数分の緩降器が必要となり、これが備えられていない場合、複数の人が重乗して降下することになって非常に危険である。高所避難用緩降器１００は、ラチェット機構を組み込んでおりオイルダンパーの動作を切り離せるから、手動によるワイヤ巻き戻しがスムーズにできる。
【００１８】
図６は、オイルダンパーの減衰力と回転ホィールの回転角との関係を示すグラフである。第１オイルダンパー１０ａの減衰力８０ａは実線で、第２オイルダンパー１０ｂの減衰力８０ｂは破線で示す。主軸１８がある角速度で回転する場合、クランク軸に直結するピストンロッド２の速度は正弦波となる。これは角速度を速度ベクトルとして水平成分、垂直成分に分けるなら、垂直成分の速度がピストンロッド２の速度となるからである。そして、減衰力はピストンロッド２の速度に比例するので、減衰力も図６に示すように正弦波となって変動する。第１オイルダンパー１０ａを例に取ると、第１オイルダンパー１０ａが上死点７０に位置する時を０度とすると、この場合、角速度の垂直成分がゼロのためピストンロッド２の速度もゼロで、減衰力８０ａもゼロである。また、下死点７１は回転角が１８０度の時で、この場合もピストンロッド２の速度がゼロで、減衰力８０ａもゼロになる。減衰力８０ａは、上死点７０と下死点７１の真ん中で最大となる。
【００１９】
そのため、第１オイルダンパー１０ａと第２オイルダンパー１０ｂを９０度離角して取り付けた場合、一方のオイルダンパーが上死点または下死点にあって減衰力がない場合でも、他方のオイルダンパーが最大の減衰力を発揮できる。結局、高所避難用緩降器１００の減衰力は減衰力８０ａと８０ｂの和であるから、図６の二点鎖線で示すようなフラットな、脈動のない減衰力を発揮できる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、本発明は、災害時にビルの上階から脈動なく安全に降下することができるから、高所避難用緩降器に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による高所避難用緩降器の内部構造を示す正面図である。（実施例１）
【図２】図１の高所避難用緩降器の内部構造を示す側面図である。
【図３】オイルダンパーの内部構造図である。（実施例１）
【図４】ラチェットとラチェットギアの側面図である。（実施例１）
【図５】図１の高所避難用緩降器の使い方を示す説明図である。
【図６】オイルダンパーの減衰力と回転ホィールの回転角との関係を示すグラフである。（実施例１）
【符号の説明】
【００２２】
１    シリンダー
２    ピストンロッド
３    ピストン
４    クランク軸の取り付け孔
５    オリフィス
６    支軸取り付け孔
７    ブラケット
８    オイルシール
９    ベアリング
１０    オイルダンパー
１０ａ    第１オイルダンパー
１０ｂ    第２オイルダンパー
１１    オイル
１２    発泡ゴム
１３    ストッパ
１４    キャップ
１５    ワイヤ押さえ板バネ
１６    クランクホィール
１８    主軸
１９    支軸
２０    ワイヤ
２１    主軸ベアリング
２２    手動巻上げ軸
２３    手動巻上げ第１ギア
２４    手動巻上げ第２ギア
２５    ラチェット
２６    ラチェットギア
２８    操作レバー
２９    安全ハーネス
３０    回転ドラム
４０    クランク軸
５０    ハウジング
５１    窓枠
６０    避難者
７０    上死点
７１    下死点
１００    高所避難用緩降器
【図１】
2006305013.tif 000003
【図２】
2006305013.tif 000004
【図３】
2006305013.tif 000005
【図４】
2006305013.tif 000006
【図５】
2006305013.tif 000007
【図６】
2006305013.tif 000008