(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
土台部の上方に配した昇降部を上下させる昇降機構ユニットであって、
Ｘ字状に交差させたクロスリンクの互いの中間部分をピン軸支して、交差角度を変更可能にし、
前記クロスリンクの各端部を、アームをピン軸支して上下方向に伸縮可能にひし形に組んだパンタグラフの各アームの中間部分にピン軸支し、
前記パンタグラフの上方の角部を昇降部側に取付け、
前記パンタグラフの下方の角部を土台部側に取付け、
シリンダの一端部をクロスリンク側にピン軸支してあることを特徴とする、
昇降機構ユニット。
【請求項２】
クロスリンクの上方側の左右端部は、パンタグラフの各アームの中間部よりも上方にピン軸支されていることを特徴とする、請求項１記載の昇降機構ユニット。
【請求項３】
パンタグラフの上方の角部は、昇降部の下面に設けられた上下方向に長く、かつ少なくとも下部の一部の内側縁が、ピストンロッドの伸長方向側に湾曲している長孔に遊嵌して軸支することを特徴とする、請求項１又は２記載の昇降機構ユニット。
【請求項４】
土台部側に、昇降部の下降を規制するためのストッパーを起立させ、当該ストッパーの高さが、パンタグラフの折りたたんだ高さよりも大きいことを特徴とする
請求項１乃至３の何れか１項に記載の昇降機構ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築工事などで足場として使用する作業台座などに採用され、高さを上げ下げするための昇降機構ユニットに関するものであり、特にパンタグラフ機構を使用した昇降機構ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
様々な分野において、高さを上げ下げして、その上の荷物を上げ下げしたり、上に乗った作業員の足場の高さ調整を行なうため、昇降機構が採用されている。
例えば、特開２００１−１３０８７９号公報における電動昇降ユニットにあっては、Ｘ字状にクロスさせたアームを使用し、クロスさせたアームの交差角度を変えることによって上のテーブルを昇降し、テーブルの上に載せた物などを上げ下げしようとするものである。
【０００３】
その基本的な機構は、図９に示すものと同じである。
図９に示す機構では、Ｘ字状にクロスさせたアームａ・ａのクロスさせた部分をピンｂによって軸支する。
図において、アームａ・ａの左側上下端はピンｃ・ｃによって軸支してあり、その位置が移動することはない。
他方、図において、アームａ・ａの右側の上下端部には車輪ｄ・ｄが取付けられており、左右に移動可能となっている。
両アームａ・ａの間にはシリンダｅを取付けてあり、シリンダｅのピストンロッドｆを伸縮することによって、アームａ・ａの交差角度を変えるものである。
アームａ・ａの交差角度が変わることによってテーブルｇの高さが上下するものである。
【０００４】
上記機構で問題となるのは、まず昇降高さが小さいことである。
テーブルｇが一番低いのは、アームａ・ａを横に低く折りたたんだときであり、一番高いのはアームａ・ａを出来るだけ垂直近くに立てたときである。
従って昇降高さは、最大、アームａ一本分の長さ以上になることがない。
【０００５】
次に問題となるのが、一方側、図で右側のアームａ・ａ端部が車輪ｄ・ｄによって移動可能であって、アームａ・ａを立てるようにすると、車輪ｄ・ｄが左側に移動する。
これはつまり、テーブルｇを支える車輪ｄの位置が左側に移動するもので、テーブルｇの右側端部直下をアームａ・ａによって支えていないことになる。
これによって、テーブルｇの右側が重みによって撓むことがある。
図９のような運搬車のようなものであれば大きな問題はないが、本件発明の実施例で実施した作業足場として使用する台座などでは問題である。
台座などでは四本の脚部によって天板を支えるところ、天板の昇降に伴って脚部も伸縮しなければならず、多くの場合、大きな直径のパイプの中に小さな直径のパイプを収納した脚部などを採用し、太い直径のパイプからバネで付勢したピンを、内側の小さな直径のパイプの孔に嵌めこむことによってストッパーとするような機構の場合、全体の高さが同じ高さにならなければ、周囲の四本の脚部が同じ高さでストッパーとして機能しない。
【０００６】
つまりは、図９のような昇降機構であれば、一部のストッパーは作動しても、撓んで高さが下がった方のストッパーは高さが足りずに、引っかからず、ストッパーとして機能しないことがある。
作業台座などでは、作業員がひとりで足場を昇降するため、全部のストッパーが一様に作動して、ストップ機構が機能しなければ、作業の手間になるし、また危険でもある。
【０００７】
次に問題となるのは、昇降する際の持ち上げる大きな力を得ることが難しいことである。
シリンダなどを使用した場合、ピストンロッドの伸縮方向が出来るだけ昇降方向と平行に近いことが望ましい。平行に近くなればなるほど、ピストンの力が上げ下げするためのより大きな力となるからである。
しかしながら、シリンダを昇降方向、つまりは上下方向に向けると、それだけ収納の高さ（スペース）が必要となることとなり、機構全体を小さく収めることができない。
そこで下降させたときにシリンダを横置きなるようにして収めることが考えられるが、これではピストンロッドの伸長方向は真横に近い状態となる。
【０００８】
図１０に示すのは、シリンダｅのピストンロッドｆの方向による分力を示すものである。
シリンダｅを真横に横たえれば、ピストンロッドｆは水平に伸長するため、その伸長時の上方向に働く分力はゼロである。
しかし、シリンダｅのロッドｆの伸長方向が少しでも大きく上方へ傾けば傾くほど、ロッドｆの伸長によって生じる上方向への分力は大きくなる。
【０００９】
上記したように、シリンダを小さく収めるために横向きにした場合、その上方向へ持ち上げようとする分力は非常に小さい。
そこでこの持ち上げる最初の段階で、シリンダの上向きへの力を出来る限り大きくする工夫が必要である。
それに加え、最初のシリンダの伸長の際に抵抗となる荷重などの負荷を出来る限り小さくすることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−１３０８７９号公報
【特許文献２】特開２００４−２３８１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、本発明は、昇降機構ユニットの昇降高さを十分に確保するとともに、荷重を持ちあげる力を大きくした昇降機構ユニットを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では、Ｘ字状に交差させたクロスリンクの互いの中間部分をピン軸支して、交差角度を変更可能にする。
前記クロスリンクの各端部を、アームをピン軸支して上下方向に伸縮可能にひし形に組んだパンタグラフの各アームの中間部分にピン軸支する。
クロスリンクの交差角度を変えることにより、パンタグラフが上下方向に伸縮するものである。
前記パンタグラフの上方の角部、つまりはひし形の四つの角の一つを昇降部側に取付け、下方の角部を土台部側に取付ける。
前記したようにクロスリンクが交差角度を変えることによりパンタグラフのひし形が上下に伸縮し、それに伴って昇降部が昇降することになる。
シリンダの一端部、例えばピストンロッドの先端部をクロスリンク側にピン軸支する。
シリンダの基端部側は、クロスリンク、パンタグラフ、或いは土台部側のいずれかにピン軸支して、クロスリンクを動かすための反力を得られればよい。
シリンダのピストンロッドが伸縮することにより、クロスリンクの交差角度が変わり、それに伴ってパンタグラフのひし形が上下に伸縮し、シリンダの力によって昇降部が昇降することになる。
【００１３】
本発明の他の手段は、クロスリンクの上方側の左右端部は、パンタグラフの各アームの中間部よりも上方にピン軸支するものである。
クロスリンクの上方側の左右端部を、パンタグラフの各アームの中間部よりも上方に軸支する。
このことにより、クロスリンクの交差部分が常にパンタグラフの左右の軸支部よりも上方に位置することになり、シリンダのクロスリンクにピン軸支した位置が常時高くなって、シリンダが上向きに取り付けられることになる。
これにより、シリンダ始動時の上向きの分力が大きくなる。
【００１４】
本発明の他の手段は、パンタグラフの上方の角部は、昇降部の下面に設けられた上下方向に長く、かつ少なくとも下部の一部の内側縁が、ピストンロッドの伸長方向側に湾曲している長孔に遊嵌、つまりは長孔内を移動可能にした状態で軸支するものである。
ピストンロッドの最初の伸長時に、先端部の軸支部分が湾曲部分に沿って伸長するスペースとなる。
【００１５】
本発明の他の手段は、土台部側に、昇降部の下降を規制するためのストッパーを起立させ、ストッパーの高さを、パンタグラフの折りたたんだ高さよりも大きくするものである。
昇降部が下降したとき、昇降部分はストッパーの上に載り、それ以下に折りたたんだパンタグラフには昇降部の荷重が作用しない。
この状態でシリンダのピストンロッドを伸長すると、最初はほとんど荷重が作用してない状態でパンタグラフが垂直に伸長し始め、よりシリンダが上向いて上方への分力が大きくなった段階で昇降部を持ち上げ始めることになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は以上の手段により、以下に記載する効果のうちいずれか一つを達成することが可能である。
（１）クロスリンクの外側にパンタグラフを連結したため、クロスリンクの交差角度を変えることによってパンタグラフのひし形が上下方向に伸縮するため、クロスリンクだけよりも遥かに大きな昇降高さを得ることが可能である。
（２）シリンダのピストンロッドの伸縮長さが、クロスリンクとパンタグラフの二つによって昇降の高低差に変換され、シリンダが小さくとも、大きな昇降高さを得ることが可能である。
（３）シリンダの一端部をクロスリンク側にピン軸支したため、クロスリンクとパンタグラフを折りたたんだとき、シリンダはほぼ横向きになり、昇降機構自体を小さく収めることが出来る。
（４）クロスリンクの上方側の左右端部を、パンタグラフの各アームの中間部よりも上方にピン軸支することにより、シリンダが上向きに傾斜して収められることになり、シリンダの上向きの分力を得やすい。
（５）パンタグラフの上方の角部を、昇降部の下面に設けられた上下方向に長く、かつ少なくとも下部の一部の内側縁が、ピストンロッドの伸長方向側に湾曲している長孔に遊嵌して軸支したため、ピストンロッドの最初の伸長時に、その伸びを許容してガイドする役割を果たし、より大きな上向きの分力が生まれるまでの最初の抵抗を緩和する。
（６）土台部側にストッパーを起立させ、ストッパーの高さは、パンタグラフの折りたたんだ高さよりも大きくすることにより、パンタグラフを折りたたんだ状態ではストッパーが荷重を支え、ピストンロッドによるより大きな上向きの分力が生まれるまでパンタグラフには昇降部分の荷重が作用せず、大きな荷重でも持ち上げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を実施した作業台座全体の斜視図である。
【図２】昇降機構ユニットを縮めて折りたたんだ状態の正面図である。
【図３】昇降機構ユニットを伸長して昇降部分を持ちあげた状態の正面図である。
【図４】昇降機構ユニットを最大限度伸ばした正面図である。
【図５】昇降部分に設けた長孔にパンタグラフの上方の角部を遊嵌した状態の正面図である。
【図６】昇降部分に設けた長孔の他の実施例の正面図である。
【図７】土台部分に設けたストッパーと、パンタグラフの上方の角部の位置を示す正面図である。
【図８】シリンダを作動して、昇降部分を持ちあげ始めた状態の正面図である。
【図９】従来の昇降機構の正面図である。
【図１０】シリンダの分力を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の昇降機構ユニットは、様々な装置や機器に採用、実施可能であって、本発明の実施例では、建築現場などで使用する仮設足場となる作業台座において採用したものである。
建築現場での高い位置での作業も可能なように、作業員が載る天板の十分な昇降高さを得るとともに、作業員や資材が載った大きな重量物でも持ち上げることが可能となる。
【実施例】
【００１９】
＜１＞作業台座。
図１は本発明を実施した作業台座の斜視図であって、作業員が載る方形の天板１を、四本の脚部２によって支えている。
実施した作業台座は折りたたみ機構を有しているが、図面では折りたたみ機構は開示していない。
折りたたみ機構としては、特許第４５６５０３３号公報を参照されたい。
脚部２は、外側の大きな直径のパイプ３の中に、直径のより小さなパイプ４が挿嵌されている。
パイプ４には上下に適宜間隔づつあけて複数の孔が形成されており、パイプ３に開けてある孔からバネによって付勢したストッパーＰの先端を、前記パイプ４の孔に差し込ませて脚部２の長さ（高さ）を固定する。
４本のパイプ３と４本のパイプ４は、それぞれ水平に交差させたＸ字状桟５・６によって支えられている。
天板１と太い直径のパイプ３とＸ字状桟５が、昇降する昇降部分Ａとなり、より小さな直径のパイプ４とＸ字状桟６が、土台部分Ｂとなる。
その昇降部分Ａと土台部分Ｂの間に、本発明の昇降機構ユニットＣが配置したあり、実際は上方のＸ字状桟５と下方のＸ字状桟６の間に昇降機構ユニットＣが取付けられている。
【００２０】
＜２＞昇降機構ユニット。
昇降機構ユニットＣは、Ｘ字状に交差させ、互いの中間部分をピンによって軸支したクロスリンク７と、クロスリンク７の端部をピン軸支したひし形のパンタグラフ８から成っている。
実施例では、クロスリンク７は左右に二枚づつ配したリンク７ａ・７ｂを二つ、それらを互いにＸ字状に交差させ、互いの中間部分をピン９によって軸支してあり、ピン９によって交差角度を変えることが可能となっている。
パンタグラフ８は、平行な二本のアーム１０を四組、それら端部をピン１１によって軸支して方形に枠組みしてある。
クロスリンク７の四つの端部を、それぞれピン１２によって軸支してある。
よって、Ｘ字状に交差したクロスリンク７の周囲を、方形のパンタグラフ８が囲むような形である。
クロスリンク７の交差角度を変えることにより、ひし形のパンタグラフ８の形状が、ひしゃげたり拡がったりすることになる。
【００２１】
＜３＞クロスリンクのパンタグラフへの取付位置。
前記したパンタグラフ８は起立させて取付け、ひし形が上下方向に伸縮するように取り付けるのであるが、クロスリンク７の上方側の端部のピン１２は、アーム１０の中間点よりも上方に位置するように取付けられている。
つまりは、ピン１２からパンタグラフ８の上端のピン１１までの長さＴ１よりも、ピン１２からパンタグラフ８の左右に張り出た端部のピン１１までの長さＴ２が長くなっている。
これにより、パンタグラフ８を折りたたんだとき、クロスリンク７の交差部分のピン９がパンタグラフ８の左右に張り出た端部のピン１１よりも常時上方に位置することになる。
これにより、クロスリンク７に取り付けたシリンダ１７の取付け位置が高くなり、シリンダ１７が上向きに傾斜することになる。
【００２２】
＜４＞パンタグラフの昇降部への取付。
昇降部ＡのＸ字状桟５の下面には、ブラケット１３が取付けられている。
ブラケット１３には、上下に長い長孔１４が形成されており、長孔１４は上方よりも下側部分の径が大きくなっている。
その長孔１４の中にて移動可能なように、パンタグラフ８の上方端に位置するピン１１が遊嵌されている。
孔１４の形状は長孔に限らず、後述するシリンダの伸長方向側の内側縁が、湾曲するように形成されておればよく、半月形にしてもよいし、図６に示すように円弧形状に長くなっていてもよい。
【００２３】
＜５＞パンタグラフの土台部への取付け。
パンタグラフ８の一番下に位置するピン１１は、土台部ＢのＸ字状桟６の上面に取り付けてあるストッパー１５に軸支されている。
ストッパー１５の高さＨは、パンタグラフ８を折りたたんだときの高さよりも高くしてある。
ストッパー１５の上下方向に長いガイド溝１６が形成されており、そのガイド溝１６にパンタグラフ８の上方のピン１１が下降して、その中に嵌り込むようになっている。
【００２４】
＜６＞シリンダの取付。
昇降機構ユニットＣを駆動する駆動源として、シリンダ１７を使用する。
シリンダ１７は油圧式でも空圧式であってもよく、実施例では油圧式を採用した。
シリンダ１７の一端部、実施例ではピストンロッド１９の先端部が、クロスリンク７の一方のリンク７ａの中間部分に、ブラケット２０にピン軸支されて取付けられている。
シリンダ１７の他方の端部、実施例では基端部側がクロスリンク７のパンタグラフ８との連結ピン１２よりも外側にピン１８によって取付けられている。
シリンダ１７の他方の端部は、パンタグラフ８だけでなく、クロスリンク７の他方のリンク７ｂ、或いは土台部Ｂ側のいずれかにピン軸支する。
要するに、シリンダ１７の伸長によって、その端部を軸支したクロスリンク７の一方のリンクを移動可能としてクロスリンク７の交差角度を変更可能とし、他端部はその伸長の反力を得られる位置であればいずれかに軸支されていればよい。
前記ブラケット２０の位置は、クロスリンク７の交差部分のピン９よりも若干上方に位置している。
これによってシリンダ１７は常時傾斜して取付けられることになり、始動時においても上向きの分力が得易くなる。
【００２５】
以上のような作業台座の天板１の高さを上げる作業について説明する。
＜７＞シリンダの初動。
シリンダ１７を始動して、ピストンロッド１９を伸ばす。
パンタグラフ８が折りたたまれた状態で、シリンダ１７は最も横向きになった状態であるが、ピストンロッド１９が伸び始めたとき、パンタグラフ８の上方端に位置するピン１１が長孔１４の円弧状の内側縁に沿って上昇する。
これによって、最も上向きの分力の小さい状態でのピン１１の移動を円滑にガイドし、ピストンロッド１９の伸長を妨げない。
【００２６】
＜８＞ストッパーによる荷重の支え。
パンタグラフ８が畳み込まれた状態では、昇降部Ａはストッパー１５上に載っているため、パンタグラフ８には昇降部Ａの荷重は作用していない。
この荷重がほぼ無い状態であれば、シリンダ１７が始動したばかりの上向きの分力が小さい状態であっても、パンタグラフ８は上方に伸びることが可能である。
パンタグラフ８が伸びるということは、シリンダ１７がより上方に傾斜することになり、より大きな上向きの分力を得ることが可能となる。
前記したように、パンタグラフ８の一番上方に位置するピン１１が長孔１４の上端にまで至ると、シリンダ１７はより傾斜が大きくなり、その大きくなった上向きの分力で昇降部Ａを持ちあげることができる。（図８）
【００２７】
＜９＞パンタグラフの伸長。
更にシリンダ１７のピストンロッド１９を伸ばすと、クロスリンク７はより大きく立ち上がり、それに従ってパンタグラフ８のひし形はより上方に伸びて立ち上がることになる。
つまりは、クロスリンク７だけよりも、パンタグラフ８が立ち上がる分、昇降機構ユニットＣ全体の高さがより高くなることになる。
昇降機構ユニットＣの高さが高くなることにより、昇降部Ａが押し上げられ、作業台座の天板１の高さが高くなる。
よって、パンタグラフ８は、最初は上下にひしゃげて折りたたまれているが（図２）、シリンダ１７の駆動によってひし形が縦に拡がるように持ち上がり（図３）、より上方へ伸長すると左右にひしゃげたひし形へと変形することになる。（図４）
【００２８】
＜１０＞脚部の固定。
昇降機構ユニットＣはその昇降高さにかかわらず、昇降部Ａへの取付位置と、土台部Ｂへの取付位置が変わらず、垂直線上に位置している。
従って、昇降部Ａは全体が一様に持ち上がり、或いは下降するため、実施例のような作業台座にあっては、四本の脚部２のストッパーＰが、内側のパイプ４の同じ高さに設けられた孔に、それぞれ正確に嵌り込んで高さが固定されることになる。
従って、ひとりの作業でも台座の上げ下げが容易で、またストッパーが嵌り損なって事故となるようなことがない。
【００２９】
＜１１＞天板の下降。
天板１を下降させる場合は、以上の作業を逆に行なえばよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の昇降機構ユニットＣは、上記した作業台座だけでなく、昇降機構を有する運搬機器、ダムウエイターなどの昇降装置など、様々な用途に適用可能である。
【符号の説明】
【００３１】
Ａ  昇降部
Ｂ  土台部
Ｃ  昇降機構ユニット
１  天板
２  脚部
５  Ｘ字状桟
６  Ｘ字状桟
７  クロスリンク
８  パンタグラフ
９  ピン
１０  アーム
１１  ピン
１２  ピン
１３  ブラケット
１４  長孔
１５  ストッパー
１６  ガイド溝
１７  シリンダ
１９  ピストンロッド
【要約】
【課題】昇降機構ユニットの昇降高さを十分に大きくし、荷重を持ちあげる力を大きくする。
【解決手段】Ｘ字状に交差させたクロスリンク７の互いの中間部分をピン９軸支して、交差角度を変更可能にする。クロスリンク７の各端部を、アーム１０をピン１１軸支して上下方向に伸縮可能にひし形に組んだパンタグラフ８の、各アームの中間部分にピン１２軸支する。パンタグラフ８の上方を昇降部Ａ側に取付け、下方の角部を土台部Ｂ側に取付ける。シリンダ１７のピストンロッド１９の先端部をクロスリンク７側にピン軸支する。クロスリンク８の交差角度を変えることによりパンタグラフ８も昇降し、十分な昇降高さを得る。
【選択図】図３【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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】
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【図１０】
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