JPWO2002009816A1 - 高所降下搬送装置 - Google Patents
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Abstract
降下装置と制動装置と駆動逓伝装置とを備え、前記降下装置は、上下に配設されるスプロケットと、該スプロケット間に懸架される懸架チェーンと、該懸架チェーンに取り付けられる搬送体吊り手段とを備え、前記制動装置は、クランクシャフトの回転運動をピストンの往復運動に変換し、流体を吸込路から吸い込んで噴出路から噴出させる流体ポンプと、該流体ポンプの前記噴出路から噴出した流体を前記流体ポンプの前記吸込路に循環する流体循環路と、前記流体ポンプの前記噴出路の液体通過流量を調整してピストンの流体圧縮抵抗を発生させる噴出量調整弁と、前記スプロケットの回転数の変動を検知して前記噴出量調整弁を制御する回転ガバナーとを備え、前記駆動逓伝装置は、前記降下装置の前記スプロケットの回転を前記制動装置の前記クランクシャフトに伝達するように伝達手段を備え、前記懸架チェーンに搬送体が吊り下がったときの該搬送体の重みで回転する前記スプロケットの回転数の大きさに応じ、前記回転ガバナーにて前記噴出量調整弁を制御してピストンの流体圧抵抗を変動させ、前記降下装置の前記スプロケットの回転に制動力を与えるように構成する。
Description
技 術 分 野
本発明は、非常災害時に避難者をビル等の高所から低所の安全な場所に搬送することができ、また、荷物等の降下搬送にも用いることができる高所降下搬送装置に関する。
背 景 技 術
吊下用のワイヤロープやチェーンを吊持枠体に捲いたものをビル等の適所に設け、ワイヤロープ等の始端にゴンドラ等を着脱自在に取り付け、安全な降下速度で脱出させるために滑車内にギアポンプを組み込んだ制動装置を備えたビル用避難具が、特公昭４６−１９９９９号、特公昭４９−１１１０６６号、特公昭５９−７４１号等の公報に提案されている。
また、特公昭５３−５４７９号や特公平７−２６８５６号等の公報には、シリンダーに内蔵されたピストンを利用した制動装置が提案されている。
しかしながら、これらの提案は、何れも短時間内に多数の人を連続して降下脱出させることは困難である。この中には、例えば特公平７−２６６５６号の装置のように、循環式の梯子を形成したものが提案されているが、成人の体長などを考慮すると、脱出できる成人の数が限られるという問題がある。また、災害などの非常時には、人が避難具に殺到するが、これらの人を効率的に脱出させるには、単位長さ当たりのロープやチェーン等にできるだけ多くの人を吊って降下させる必要があるが、上記の提案ではこれらの要求に応えることができない。
本発明はこれに応えることができ、しかも、構造的に簡易で、最少の設置面積で実施可能であり、また、動力源を必要とせず、更には流体抵抗を利用することにより摩擦による部品消耗がない高所降下搬送装置を提供することを目的とする。
発 明 の 開 示
本発明は、上記課題を達成するため、降下装置と制動装置と駆動逓伝装置とを備え、前記降下装置は、上下に配設されるスプロケットと、該スプロケット間に懸架される懸架チェーンと、該懸架チェーンに取り付けられる搬送体吊り手段とを備え、前記制動装置は、クランクシャフトの回転運動をピストンの往復運動に変換し、流体を吸込路から吸い込んで噴出路から噴出させる流体ポンプと、該流体ポンプの前記噴出路から噴出した流体を前記流体ポンプの前記吸込路に循環する流体循環路と、前記流体ポンプの前記噴出路の液体通過流量を調整してピストンの流体圧縮抵抗を発生させる噴出量調整弁と、前記スプロケットの回転数の変動を検知して前記噴出量調整弁を制御する回転ガバナーとを備え、前記駆動逓伝装置は、前記降下装置の前記スプロケットの回転を前記制動装置の前記クランクシャフトに伝達するように伝達手段を備え、前記懸架チェーンに搬送体が吊り下がったときの該搬送体の重みで回転する前記スプロケットの回転数の大きさに応じ、前記回転ガバナーにて前記噴出量調整弁を制御してピストンの流体圧抵抗を変動させ、前記降下装置の前記スプロケットの回転に制動力を与えるように構成されている。
また、前記制動装置は副制動装置を備え、該副制動装置は、流体が充填されたケーシングと、該ケーシング内に配設されるポンプインペラと、該ポンプインペラと相対向し且つ該ポンプインペラとの間隔が変更可能となるように前記ケーシング内に移動自在に配設されるタービンランナーと、前記スプロケットの回転数の変動を検知して前記ポンプインペラと前記タービンランナーとの間隔を制御する回転ガバナーとを備え、前記駆動逓伝装置は、前記降下装置の前記スプロケットの回転を前記副制動装置の前記タービンランナーに伝達する伝達手段を備え、前記降下装置は、固定函内に上下動函を上下動自在に配設し、前記上下動函を弾性体スプリングにて上方に弾性付勢し、前記上下動函内に前記降下装置の上部スプロケットを固定し、前記降下装置の下部スプロケットを繋止用スプリングにて地上に繋着して構成され、前記上下動函の下動を検知して前記間隔を狭める前記副制動装置用の制御手段が設けられ、前記懸架チェーンに前記搬送体が吊り下がったときの該搬送体の重みで回転する前記スプロケットの回転数の大きさに応じ、前記回転ガバナーにて前記間隔を制御して流体による前記タービンランナーの回転抵抗を変動させ、前記流体ポンプの前記ピストンによる制動力と共に前記降下装置の前記スプロケットの回転に制動力を与える一方、前記搬送体の重みによる前記上下動函の下動を前記制御手段が検知して前記間隔を制御し、前記流体ポンプの前記ピストンによる制動力が発揮される前に、前記降下装置の前記スプロケットの回転に制動力を与えるように構成するのが好ましい。
また、前記制御手段は、リンク機構を備え、機械的に上下動函の下動を検知して前記タービンランナーを移動させるように構成されるのが好ましい。
また、前記スプロケットの回転数に比例した制動力を発生させて前記搬送体が常に一定速度で降下するように構成するのが好ましい。
また、前記ケーシングに流体の流出路及び流入路を設け、前記ケーシングの前記流出路から噴出した流体を前記ケーシングの前記流入路に循環する流体循環路を形成し、該流体循環路に流体冷却手段を挿入するのが好ましい。
また、前記降下装置の前記搬送体吊り手段は、人体に巻かれる安全ベルトを引っ掛けるための脱出用フックであるのが好ましい。
また、前記脱出用フックは、チェーン挿着溝を有するフック本体と、該フック本体に開閉自在に取り付けられる一対の咬合歯と、一対の該咬合歯を閉じ方向に弾性付勢して前記チェーン挿着溝内の前記懸架チェーンに咬合させる弾性体と、弾性体の弾性力に抗して一対の前記咬合歯を開いて前記懸架チェーンを前記咬合歯から解放する咬合歯開閉手動レバーとを備えるのが好ましい。
また、フック用鉤型アームを前記フック本体に水平軸にて枢着し、前記フック用鉤型アームの先端に安全ベルト金具環を設け、該安全ベルト金具環に前記搬送物を吊り下げて垂下状態になったフック用鉤型アームが上方に回動するときには、前記懸架チェーンを前記咬合歯から解放する解放機構部を設けるのが好ましい。
また、前記フック本体からフック解除用衝突杆を上下動自在にして下方に突出し、一対の前記咬合歯が閉じた状態では、前記フック解除用衝突杆は前記弾性体の弾性力にて下方に突出し、且つ、前記フック解除用衝突桿が前記弾性体の弾性力に抗して上方に移動したときには、一対の前記咬合歯を開いて前記懸架チェーンを一対の前記咬合歯から解放する解除機構部を設け設けるのが好ましい。
発明を実施するための最良の形態
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、高所降下搬送装置は、搬送体（例えば、火災時の脱出者）を降下させる降下装置Ａ１と、搬送体の降下速度を一定速度に保持する制動装置Ａ２と、両装置Ａ１，Ａ２を連係させる駆動逓伝装置Ａ３とを備えている。
降下装置Ａ１は、図１及び図２に示すように、上下に配設されるダブル型原スプロケットＧと下部スプロケット１１と、該スプロケットＧ，１１間に懸架される懸架チェーン７と、該懸架チェーン７に取り付けられる脱出用フック（搬送体吊り手段）Ｆとを備えている。
建物の最上階等には固定函Ｗが固定して設置され、固定函Ｗ内には上下動函２が空隙１が形成されるように配設され、該空隙１には複数個のロール３は回転自在に配設されて上下動函２が固定函Ｗ内を上下に移動となっている。
上下動函２には原スプロケットＧが支持軸４にて回動自在に支持した状態で収容されている。
固定函Ｗの下部には上下動函２を弾性的に支持するための大重量用スプリング（コルスプリング）１５及び小重量用スプリング（コイルスプリング）４が配設されている。
大重量用スプリング１５の上下両端には大重量用スプリング天板１５ａ及び大重量用スプリング受板１５ｂが設けられ、また、小重量用スプリング１５の上下両端には小重量用スプリング天板１４ａ及び小重量用スプリング台板１４ｂが設けられている。
大重量用スプリング１５は固定函Ｗの底板１７上に立設されている。
小重量用スプリング１４は大重量用スプリング１５内の中央の縦方向に位置し、且つ、後述する調整ボルト２０の調整ボルト用受板１９の上に立設され、小重量用スプリング１４の上部は大重量用スプリング天板１５ａに設けられた孔Ｈから上方に突出している。
上下動函２の底板Ｂは小重量用スプリング天板１４ａ上に位置して上下動函２は小重量用スプリング１５にて上方にばね付勢されている。
固定函Ｗの底板１７の貫通孔の周囲には調整ボルト用ナット部１８が固定され、該調整ボルト用ナット部１８を調整ボルト２０に螺着して調整ボルト２０の上部を固定函Ｗ内の突出させており、調整ボルト２０を回転させて大重量用スプリング天板１５ａからの小重量用スプリングの突出長が調整される
そして、複数の人（全重量を例えば２００ｋｇとする）が懸架チェーン７に吊り下がると、まず、原スプロケットＧと共に上下動函２が下動して小重量用スプリングが縮み、さらに避難者が吊り下がって大きな荷重（全重量を例えば２ｔとする）がかかると、上下動函２の底板Ｂが大重量用スプリング天板１５ａと接触して大重量用スプリングも縮んで大重量用スプリング１５及び小重量用スプリング１４のクッション性が発揮される。なお、固定函Ｗの下部には上下動函２のストッパー１６，１６ａは配設され、上下動函２の下限まで降下したときにはストッパー１６，１６ａに係当して固定函Ｗ等の破損を防止する。
但し、降下装置Ａ１の設置場所の高さにより懸架チェーン７の長さや連数等が変わって懸架チェーン７の全体重量が変動しても、上下動函２の適正な支持状態を確保できる。
下部スプロケット１１は、吊り下げ函１０に取り付けられ、支持杆２４と支持軸２３にて可動自在に軸支されている。吊り下げ函１０の底部には錘１２が固定されと共に、繋止用スプリング１３にて地面近くに繋着されて原スプロケットＧの鉛直下に繋止されている。懸架チェーン７の逆転防止のために懸架チェーン７の一方の片側７ａは懸架チェーンカバー８７により覆包され、懸架チェーン７の他の片側７ｂは露出し、該露出した片側７ｂに脱出用フックＦが取り付けられる。吊り下げ函１０には脱出用フック解除突起２２が形成されている。
図１に示すように、制動装置Ａ２は、主制動装置Ｍとブレーキコンバーター部（副制動装置）Ｓとを備えている。また、制動装置Ａ２には、同図のように、主制動装置Ｍ及びブレーキコンバーター部Ｓを流体６８ａが流れる流体循環路が形成され、該流体循環路は流体用低圧パイプ４７，４７ａや流体用高圧パイプ４８等にて構成されている。
主制動装置Ｍは、図４に示すように、クランクシャフト３３ｂ及びピストン５０ａが内蔵された流体ポンプＭ１を備え、クランクシャフト３３ｂには流体ポンプ軸３３ａが連結され、流体ポンプ軸３３ａにより回転するクランクシャフト３３ｂの回転運動をピストン５０ａの往復運動に変換して流体６８ａを吸込路から吸い込んで噴出路の末端の噴出用に孔５２から噴出させる。流体ポンプ軸３３ａには該流体ポンプ軸３３ａの回転数の変動を検知する回転ガバナー５１が装着されている。流体ポンプＭ１の孔５２には有効摺動パイプ５２ａと孔５２に対して摺動させて該孔５２の口径を拡張縮小させることにより噴出量調整弁が形成されている。そして、噴出量調整弁により液体通過量を調整することによりピストン５０ａの流体圧縮抵抗を発生させ、流体ポンプ軸３３ａを通じて原スプロケットの回転に制動力を与える。
図４に示すように、有効摺動パイプ５２ａはリンク５５，５５ａ、５５ｂ等から成るリンク機構を介して回転ガバナー５１により制御される。なお、調整用リンク５５を手動で調整するようにしても良い。
図中の符号５４は流体ポンプ内圧受ピストンであって、流体ポンプＭ１のピストン５０ａにより発生する流体圧で作動し、リンク５５ａを介して有効摺動パイプ５２ａを作動させて制動力を発生させるものである。
ブレーキコンバーター部Ｓは、図３に示すように、流体６８ａが充填されたコンバーターボディ６４と、該コンバーターボディ６４内に配設されるポンプインペラ６３及びタービンランナー６２とを備えている。ポンプインペラ６３はコンバーターボディ６４に固定され、タービンランナー６２はブレーキコンバーター軸５９に取り付けられてポンプインペラ６３と間隔が変更可能となるようにコンバーターボディ６４内をブレーキコンバーター軸５９の軸方向に移動自在に配設されている。ブレーキコンバーター軸５９には該ブレーキコンバーター軸５９の回転数の変動を検知する回転ガバナー５８が装着され、回転ガバナー５８によりコントロールリンク２５、回転ガバナー可動カラーレバー２５ｂ等からなるリンク機構を介してタービンランナー６２が制御される。また、このリンク機構は、上述した上下動函２の下動を検知してタービンランナー６２とポンプインペラ６３との間隔を狭める機能もする。
図１乃至図３に示すように、コントロールリンク２５の一端部は、コンバーターボディ６４の補助制動函Ａに設けられた流体６８ａのシールＡａを貫通し、ポンプエンペラ６３とタービンランナー６２の間隔をコントロールするスラストベアリング６５の付いたカラー６０の中央部に嵌装されたレリーズレバー６６の先端の三日月形状受け部１００に達している。コントロールリンク２５にはリンクアジャスト６７が設けられ、コントロールリンク２５の他端部にはリンク頭２５ａが設けられている。また、回転ガバナー可動カラーレバー２５ｂとコントロールリンク２５とは十字形に交差し、コントロールリンク２５の軸方向に穿設された楕円孔２５ｃに回転ガバナー可動カラーレバー２５ｂに取り付けられた可動ピン１０１を摺動自在に軸着している。図中の符号６４ａはベアリングステであり、６６ａはレリーズレバーステであり、６３ｃはベアリングであり、６３ｂはシールであり、９８は支点部である。
そして、前述のように降下装置Ａ１に脱出人が吊り下がると、降下装置Ａ１の上下動函２が押し下げられ、上下動函２の底板Ｂがリンク頭２５ａに接触してポンプインペラ６３を作動させ、タービンランナー６２とポンプインペラ６３との間隔を狭めて流体６８ａによるタービンランナー６２の回転抵抗は発生させ、ブレーキコンバータ軸５９を通じて原スプロケットの回転に制動力を与え、また、タービンランナー６２とポンプインペラ６３との間隔が狭くなるほど制動力が大きくなる。
なお、図中の符号１０２，１０２ａは調整ばねである。
次に、流体６８ａの循環経路について説明する。主制動装置Ｍ及びブレーキコンバーター部Ｓを経た流体６８ａは流体用低圧パイプ４７ａを通って合流した後、流体タンク４４に送られ、流体用高圧パイプ４８や流体用低圧パイプ４７を通って主制動装置Ｍとブレーキコンバーター部Ｓに再び送り込まれる。
流体循環路には流体冷却手段及びスーパーチャージャー４１が挿入されている。スーパーチャージャー４１は、流体ポンプＭ１が高速回転になったときに、流体６８ａを流体ポンプＭ１内に流体６８ａが圧入せて流体ポンプＭ１内への吸入流体量の不足を防止するものである。また、主制動装置Ｍとブレーキコンバーター部Ｓを経ることにより摩擦熱で加熱された流体６８ａを、上下２体の流体タンク４４，４４ａを連通するラジエーターフイン部４５を通過させて冷却ファン４３により冷却する。
主制動装置Ｍ、ブレーキコンバーター部Ｓ及び流体循環路には流体６８ａが常に充満し、また、流体６８ａの自然減に応じて流体６８ａが流体投入口４６より適宜補充される。
流体６８ａとしては純粋のエチレングリコール液を使用する。これにより、流体６８ａの耐凍性が飛躍的に向上し、流体６８ａと接触する部材の防錆効果が発揮され、また、その優れた不燃性により火災時であっても制動機能が低下したり、制動不能になるのを防止できる。
なお、過剰に発生する流体圧は、ブレーキコンバーター部Ｓに設けられる安全弁６９により調整される。
次に、駆動逓伝装置Ａ２を説明する。図１に示すように、駆動逓伝装置は、降下装置Ａ１の上部スプロケットＧの回転を主制動装置Ｍのピストン５０ａ及び副制動装置Ｓのタービンランナーに伝達するものであって、ダブル型の第１スプロケット２７Ａとトリプル型の第２スプロケット３１Ａとダブル型の第３スプロケット３４Ａと第４スプロケット３６とを備えている。
降下装置Ａ１の原スプロケットＧの後部スプロケット５と、該後部スプロケット５と同径の第１スプロケット２７Ａの前部スプロケット２６との間には第１逓伝チェーン９が懸架されている。なお、第１逓伝チェーン９の張力はチェーンテンショナー８にて調整される。
第１スプロケット２７Ａの後部スプロケット２７からブレーキコンバーター部Ｓのブレーキコンバーター軸付スプロケット５６には、第２スプロケット３１Ａの前部スプロケット２９及び中段部スプロケット３０を介して第２逓伝チェーン２８及びチェーン５７により駆動力が逓伝され、また、第２スプロケット３１Ａの後部スプロケット３１を介して第３逓伝チューン３２により第３スプロケット３４Ａの前部スプロケット３３に駆動力が逓伝され、また、第３スプロケット３４Ａの中心部にスプライン圧入されてスプロケット軸及び流体ポンプ軸３３ａを介して主制動装置Ｍの回転ガバナー５１及びピストン５０ａ等を作動させる。
第３スプロケット３４Ａの後部スプロケット３４から第４逓伝チェーン３５により第４スプロケット３６に駆動力が逓伝され、また、第４スプロケット３６のスプロケット軸３７及びスーパーチャージャー回転軸３８によりスーパーチャージャー４１に駆動力が逓伝される。
なお、スーパーチャージャー回転軸３８に取り付けられ冷却ファン用出力スプロケット３９は、第５逓伝チェーン４０により冷却ファン用スプロケット４２に駆動力を逓伝して冷却ファン４３を回転させる。
次に、以上の構成される本装置の動作について説明する。まず、降下装置Ａ１の懸架チェーン７に脱出用フックＦを取り付けて脱出者が吊り下がると、懸架チェーン７に脱出者の重量が加わって原スプロケットＧの回転トルクに変わる。この回転トルクは駆動逓伝装置Ａ２を介してブレーキコンバーター部Ｓのブレーキコンバーター軸付スプロケット５６に伝達され、ブレーキコンバーター軸５９が回転して回転ガバナー５８が作動し、回転ガバナー可動カラーレバー２５ｂ及びコントロールリンク２５によりポンプインペラを作動させ、タービンランナーとポンプインペラとの間隔を狭めて制動力を発生させる。
一方、原スプロケットＧの回転トルクは駆動逓伝装置Ａ２を介して主制動装置にも伝達され、ピストン５０ａの流体圧抵抗により、ブレーキコンバーター部Ｓによる制動力と同時に主制動装置Ｍによっても制動力は発揮される。
また、主制動装置Ｍにより制動力が発生する前に、上下動函２の下動を上記リンク機構が検知してブレーキコンバーター部Ｓのタービンランナー６２とポンプインペラ６３との間隔を狭めて制動力を発生させて、主制動装置Ｍの負担を軽減できる。
このように、原スプロケットＧへの制動力は、主制動装置Ｍとブレーキコンバーター部Ｓとの共働により行われる。
主制動装置Ｍ及びブレーキコンバーター部Ｓの回転ガバナー５１，５８は、懸架チェーン７にかかる脱出者の重みによる原スプロケットＧの回転数の大きさに比例して、ピストン５０ａの流体圧抵抗及びタービンランナー６２の回転抵抗を変動させて制動力を調整し、脱出者の重みが減って原スプロケットＧの回転数が低下したときには、制動力を低下する。これにより、脱出者を常に一定の安全速度（例えば秒速１．２６ｍ程度）で降下搬送できる。なお、該速度は適宜設計変更ができ、搬送体が荷物等の場合には、それに応じた速度に設定できる。
次に、降下装置Ａ１の脱出用フックＦについて説明する。
脱出用フックＦは、平面視においてＨ字形の境界板Ｆｃと、該境界板Ｆｃの前面側に配設される前相函Ｆａと、背面側に配設される後相函Ｆｂと、前相函Ｆａの前面に配設される前面板９７，９７ａと、後相函Ｆｂの背面に配設される後面板９２とを夫々添着した一体型多層構造のフック本体を有しており、フックＦの形態及び作用機能等を以下に詳述する。なお、図５は脱出用フックＦの完成品の正面図、図６は同平面図であって、前面板９７，９７ａ及び後面板９２を除いたフックＦを、夫々図７及び図８に示している。
図５乃至図７に示すように、前相函Ｆａには側面板７０，７０ａの間に隙間を設けることによってチェーン挿着溝Ｃが形成されている。チェーン挿着溝Ｃは、前相函Ｆａの前面中央の縦方向に懸架チェーン（ローラチェーン）７が上下動可能に、且つ、懸架チェーン７のローラー面が側面板７０，７０ａに対向するように形成されている。前相函Ｆａには、先端部に唆合歯７２ｂ，７２ｃを有する左右一対の喫合歯台金７２，７２ａが配設され、唆合歯７２ｂ，７２ｃはチェーン挿着溝Ｃ内の懸架チェーン７に、互いに位相差を持って突出して懸架チェーン７のローラ部を咬着するようになっている。
咬合歯台金７２，７２ａは、例えばがんどう提灯を両側から逆八字形に突き合わせたような形状をなし、咬合歯台金７２，７２ａの元部のほぼ中心には円孔７５’，７５’ａが穿設され、円孔７５’，７５，ａに挿入されるピン７５，７５ａにて咬合歯台金７２，７２ａを前相函Ｆａに枢着している。また、咬合歯７２ｂ，７２ｃがチェーン挿着溝ｃ内で懸架チェーン７に弾性的に咬着できるように、ピン７５，７５ａには咬合歯台金用巻スプリング７８，７６ａが巻回され、巻スプリング７８，７６ａの一端は該校合歯台金７２，７２ａに、巻スプリング７８，７６ａの他端は掛ピン７７，７７ａにそれぞれ引掛けられている。
前記フック本体には丸穴７３’，７３’ａが穿設され、この丸穴７３’，７３’ａは円孔７５’，７５’ａと側面板７０，７０ａとの間に位置し、境界板Ｆｃを貫通して後相函Ｆｂの後面板９２に達するように穿設されている。
嘆合歯台金７２，７２ａ下に位置する境界板Ｆｃには、丸穴７３’，７３’ａを起点としてピン７５，７５ａの中心点を中心に描かれる約４分の１周分の円弧状の咬合歯台金７２，７２ａの作動用ピン案内溝７４，７４ａが十字形摺動平リンク８０の対称位置にそれぞれ穿設されている。
唆合歯台金７２，７２ａには作動用ピン７３，７３ａが植設され、この作動用ピン７３，７３ａは丸穴７３’，７３’ａに挿入されている。なお、作動用ピン７３，７３ａの突出長は、後述する後相函Ｆｂ側に設けられた図８の十字形リンク水平部８０ｂの厚さよりもやや長くなるように設定されている。
図８は後相函Ｆｂの正面図を示し、この後相函Ｆｂには脱出者の腰等に巻かれる図外の安全ベルトとの円滑な連結及び作動を図るためのフック用鉤型アーム８７が取り付けられて前相函Ｆａと一体的に作動する。即ち、図６及び図８に示すように、フック用鉤形アーム８７は、鉤形アーム頭部８７ａ、鉤形アーム水平部８７ｂ、鉤形アーム垂直部８７ｃ及び安全ベルト用金具環８８を有する鉤形アーム尾部８７ｄから成る。フック用鉤形アーム８７の鉤形アーム頭部８７ａは後相函後面側Ｆｂａの上隅において境界板Ｆｃにフック用アーム取付ピン８６にて回動自在に軸支され、鉤形アーム水平部８７ｂは後相函Ｆｂａの上を通り、境界板Ｆｃ上に突設されるアームストッパー８９の上を通って前面板９７ａの前上縁方向に曲折し、前面板９７ａの上縁を超えた点で右曲し（図５、図６参照）、鉤形アーム垂直部８７ｄは前面板９７ａの右縦縁の寸前で下方に曲折して延設され、前面板９７ａの下縁部を越えた点で左折し（図５参照）、鉤形アーム尾部８７ｄは懸架チェーン７に接触しないようにしてが納まる所まで延設している。
なお、図５に示すように、鉤形アーム尾部８７ｄを内側に曲げるのは、脱出用フックＦを使用する際の脱出者の重さによる傾きを防止するなど重量バランスを考慮するからである。
後相函Ｆｂ内の境界板後面板Ｆｃｂの中央縦方向の上端において十字形リンク用の上限ストッパー７１が取り付けられ、上から下に向けて略々等間隔で同形の５個の縦長溝孔９３，８４，８４ａ，８４ｂ，９３ａが列設された十字形摺動平リンク８０は、該十字形摺動平リンク８０のリンク水平部８０ｂを前相函Ｆａの咬合歯台金作動用ピン７３，７３ａに載せた状態で取り付けられている。
また、十字形摺動平リンク８０の縦部の最上位と最下位の縦長溝孔９３，９３ａに該溝幅より幅広の座金を有するワッシヤ付螺子９４，９４ａ，９４ｂが挿通され、該ワッシヤ付螺子９４，９４ａ，９４ｂの先端は境界板後面板Ｆｃｂの螺着されることにより、境界板後面板Ｆｃｂで該異形十字架型摺動平リンク８０が、縦長構孔９３，９３ａの縦方向に摺動して縦長溝孔９３，８４，８４ａ，８４ｂ，９３ａに沿って上下動可能となり、衝突杆リターンスプリング８２，８２ａにて下方に弾性付勢されている。
フック解除用衝突板８３に押し上げ力が加わった場合、即ち、懸架チェーン７に吊り下げられた脱出用フックＦが降下して吊り下げ函１０の脱出用フック解除突起２２に当たって押し上げられて場合には、フック解除用衝突杆８１及びフック解除衝突杆用水平リンク８１ａは、水平リンク中央支点８１ｃ、衝突杆平リンク力点８１ｂ、衝突杵平リンク作用点８１ｄ等を介して上下に摺動し、これに伴い縦長溝孔９３，８４，８４ａ，８４ｂ，９３ａによる摺動可能範囲内で、十字形摺動平リンク８０が作動して咬合歯台金７２，７２ａの咬合歯７２ｂ，７２ｃを斜め下方へ開かせて懸架チェーン７から脱出用フックＦは解放される。このように十字形摺動平リンク８０の上下動により懸架チェーン７からの脱出用フックＦを着脱が可能になっている。また、フック解除用衝突板８３は衝突杆リターンスプリング８２，８２ａにて下方に弾性付勢されている。
脱出用フックＦを懸架チェーン７から手動で外す場合には、フックＦに脱出者の荷重が加わらない状態にあることが必要である。
また、図８に示すように、咬合歯開閉手動レバー７８をフックボデー用ステ９１の方へ引き寄せれば、咬合歯開閉手動レバー７８と連係する手動レバー用平リンク７９、同Ｌ形平リンク７９ａ、同平リンク７９ｂ及び同平リンク７９ｃを備えたリンク機構により、平リンク支点９８を介して異形十字架型摺動平リンク８０を下方に押し下げて懸架チェーン７から脱出用フックＦを解放できる。なお、ステ９１と側面９９ａとの間には咬合歯開閉手動レバー７８を手指にて作動可能となる空隙９０が設けられている。
脱出用フックＦの使用に当たり、先ず、脱出者が安全ベルトを身に確実に着装し、本フックＦのフックボデー用ステ９１を持ち、該フックＦの安全ベルト金具環８８に該ベルト金具を取り付け、手動レバー７８をステ９１の方向へ手指にて握り寄せれば、唆合歯７２ｂ，７２ｃが開いて脱出用フックＦの前面側に設けられた懸架チェーン挿着溝Ｃに懸架チェーン７の挿入が可能な隙間ができ、咬合歯開閉手動レバー７８のみ手指から放せば、咳合歯７２ｂ，７２ｃが左右から懸架チェーン挿着溝Ｃ内の懸架チェーン７を咬着して降下脱出が可能になり、空中に飛び出せば安全降下速度で降下脱出できる。また、空中に飛び出す前の待機する場合、図５及び図６に示すように、脱出用フックＦの咳合歯台金７２，７２ａの咬合歯７２ｃ，７２ｂの歯の向きと咬合歯台金用巻スプリング７６，７８ａの弾性付勢方向の調整によるワンウェイクラッチの働きにより、懸架チェーン７の作動中にフックＦがチェーン７に咬合した状態での待機が可能になる。これにより、待機中の脱出者は、別の階の脱出者が懸架チェーン７を使用して懸架チェーン７が回転しても待機中の脱出者は懸架チェーン７に引きずられて降下するのを防止できる。また、懸架チェーン７が回動中であっても、脱出用フックＦを安全に取り付けることができる。
そして、上記手順により懸架チェーン７に脱出用フックＦを懸架させて降下脱出できるが、その後地上面まで到達すれば、フック解除用衝突板８３が地上面に押し付けられて懸架チェーン７から脱出用フックＦが自動的に解放される。また、地上面に到達するまでの途中階に安全な場所がある場合には、該場所の脱出者が着地すれば、懸架チェーン７を停止するが、脱出用フックＦの降下惰性によってフック用鉤形アーム８７が鉤形アーム取付ピン８８を中心に回動してフック用鉤形アーム８７の安全ベルト金具用環８８の部分が上方に円弧を描きながら引き上げられ、唆合歯開閉フック用アーム平リンク８５，８５ａにより十字形摺動リンク８０は下動して咬合歯７２ｂ，７２ｃが開いて該チェーン７から脱出用フックＦが自動的に解放される。なお、リンク８５，８５ａ同士はピン連結され、リンク８５ａはピン９８にてフック本体にシーソー自在に連結され、リンク８５の一端はピン９８にてフック用鉤形アーム８７に連結され、リンク８５ａの一端のピン９８は十字形摺動リンク８０の縦長溝孔８４内に摺動自在に挿入されている。
また、該フックＦに脱出者の重量がかかっていないときは、該フックＦの咬合歯開閉レバー７８をフックボデー用ステ９１の方向に脱出者本人又は他人が握り寄せれば、手動でも該チェーン７から該フックＦが解放できる。
本発明に係る装置に使用する材料は全て金属製である事が好ましい。但し極寒地では耐寒性の懸架チェーン７を使用する。脱出用フックＦは各階毎に複数個用意する。脱出用フックＦは、例えば、２００ｋｇの重量（３人分の重量）に耐えられるように設計されている。
高所降下搬送装置は、建物の各階において人が容易に出入りできる窓など建物の外側に位置させ、最上階の外側から地上まで鉛直線上に懸架チェーン７を垂下させ、最上階や屋上に前述のように原スプロケットＧ等は配置する。
なお、懸架チェーン７，７ａ及び吊り下げ函１０並びにフックＦ等を除いた降下装置Ａ１と、制動装置Ａ３、駆動逓伝装置Ａ２は適宜な大きさの収納函に納める。
本発明に係る高所降下搬送装置は、以上に説明したとおり構成されているので、その効果は以下の通り多大である。
（１）駆動用原動機等を必要とせず、脱出者の降下に伴って自然発生する重量エネルギーを動力源として利用することができる至極経済的な装置である。また、本装置は電力を要しないので、停電時においても何等影響も蒙らない。しかも、製作は容易で且つ費用も低廉であるため、その経済効果は大きい。
（２）老若、男女、身体障害者を問わず、手指さえ健常であれば極めて安全かつ確実に降下脱出ができる。
（３）懸架チェーンによるエンドレス運転が可能になるので、本装置１機により同一場所から同時に数名を降下脱出させ、しかも、短時間内に多数の人間（例えば、２０名程度）の降下脱出が可能になる。
（４）建造物の高さは限定されず、どの階であっても窓などの脱出口があれば容易に降下脱出が可能となる。また、装置の作動中であっても、脱出用フックを懸架チェーンに取り付けて脱出でき、脱出効率が向上する。
（５）装置の構成上、部品の磨耗消耗がなく、耐久性が極めて高くなり、構造仕様が機械式で故障が少なくなるので、メンテナンス等の面でも有利である。
（６）設置面積は少なくて済む（例えば、１平方メートル乃至はそれ以下の面積）。
（７）エチレングリコール液を流体として使用することにより、例えば環境温度の範囲が−４０℃〜６０℃であっても、正常に運転でき、全天候型運転が可能になり、防錆や不燃効果が発揮される。
（８）地上まで降下しなくても中間階で途中下車して脱出できるので、安全な場所にいち早く脱出できる。また、中間階からの脱出（途中乗車）も可能であり脱出効率が更に向上する。
（９）安全確実且つ無故障をモットーにし、併せて、脱出者は特別な体力を必要とせず、老若男女を問わず、誰でも簡単に操作できるよう配慮されている。
（１０）懸架チェーンに対する脱出用フックの着脱が容易であるので、脱出の安全性や脱出効率を更に高めることができる。
（１１）人に限らず、荷物等も安全かつ効率的に降下させることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の実施形態を示す全体図である。
図２は、本発明の装置の原スプロケット関連の要部説明図である。
図３は、本発明の装置のブレーキコンバーター部関連の要部説明図である。
図４は、本発明の装置の流体ポンプ関連の要部説明図である。
図５は、本発明の装置の脱出用フックの正面図である。
図６は、本発明の装置の脱出用フックの平面図である。
図７は、本発明の装置の前相関の前面板を除去した脱出用フックの正面図である。
図８は、本発明の装置の後相関の後面板を除去した脱出用フックの正面図である。
本発明は、非常災害時に避難者をビル等の高所から低所の安全な場所に搬送することができ、また、荷物等の降下搬送にも用いることができる高所降下搬送装置に関する。
背 景 技 術
吊下用のワイヤロープやチェーンを吊持枠体に捲いたものをビル等の適所に設け、ワイヤロープ等の始端にゴンドラ等を着脱自在に取り付け、安全な降下速度で脱出させるために滑車内にギアポンプを組み込んだ制動装置を備えたビル用避難具が、特公昭４６−１９９９９号、特公昭４９−１１１０６６号、特公昭５９−７４１号等の公報に提案されている。
また、特公昭５３−５４７９号や特公平７−２６８５６号等の公報には、シリンダーに内蔵されたピストンを利用した制動装置が提案されている。
しかしながら、これらの提案は、何れも短時間内に多数の人を連続して降下脱出させることは困難である。この中には、例えば特公平７−２６６５６号の装置のように、循環式の梯子を形成したものが提案されているが、成人の体長などを考慮すると、脱出できる成人の数が限られるという問題がある。また、災害などの非常時には、人が避難具に殺到するが、これらの人を効率的に脱出させるには、単位長さ当たりのロープやチェーン等にできるだけ多くの人を吊って降下させる必要があるが、上記の提案ではこれらの要求に応えることができない。
本発明はこれに応えることができ、しかも、構造的に簡易で、最少の設置面積で実施可能であり、また、動力源を必要とせず、更には流体抵抗を利用することにより摩擦による部品消耗がない高所降下搬送装置を提供することを目的とする。
発 明 の 開 示
本発明は、上記課題を達成するため、降下装置と制動装置と駆動逓伝装置とを備え、前記降下装置は、上下に配設されるスプロケットと、該スプロケット間に懸架される懸架チェーンと、該懸架チェーンに取り付けられる搬送体吊り手段とを備え、前記制動装置は、クランクシャフトの回転運動をピストンの往復運動に変換し、流体を吸込路から吸い込んで噴出路から噴出させる流体ポンプと、該流体ポンプの前記噴出路から噴出した流体を前記流体ポンプの前記吸込路に循環する流体循環路と、前記流体ポンプの前記噴出路の液体通過流量を調整してピストンの流体圧縮抵抗を発生させる噴出量調整弁と、前記スプロケットの回転数の変動を検知して前記噴出量調整弁を制御する回転ガバナーとを備え、前記駆動逓伝装置は、前記降下装置の前記スプロケットの回転を前記制動装置の前記クランクシャフトに伝達するように伝達手段を備え、前記懸架チェーンに搬送体が吊り下がったときの該搬送体の重みで回転する前記スプロケットの回転数の大きさに応じ、前記回転ガバナーにて前記噴出量調整弁を制御してピストンの流体圧抵抗を変動させ、前記降下装置の前記スプロケットの回転に制動力を与えるように構成されている。
また、前記制動装置は副制動装置を備え、該副制動装置は、流体が充填されたケーシングと、該ケーシング内に配設されるポンプインペラと、該ポンプインペラと相対向し且つ該ポンプインペラとの間隔が変更可能となるように前記ケーシング内に移動自在に配設されるタービンランナーと、前記スプロケットの回転数の変動を検知して前記ポンプインペラと前記タービンランナーとの間隔を制御する回転ガバナーとを備え、前記駆動逓伝装置は、前記降下装置の前記スプロケットの回転を前記副制動装置の前記タービンランナーに伝達する伝達手段を備え、前記降下装置は、固定函内に上下動函を上下動自在に配設し、前記上下動函を弾性体スプリングにて上方に弾性付勢し、前記上下動函内に前記降下装置の上部スプロケットを固定し、前記降下装置の下部スプロケットを繋止用スプリングにて地上に繋着して構成され、前記上下動函の下動を検知して前記間隔を狭める前記副制動装置用の制御手段が設けられ、前記懸架チェーンに前記搬送体が吊り下がったときの該搬送体の重みで回転する前記スプロケットの回転数の大きさに応じ、前記回転ガバナーにて前記間隔を制御して流体による前記タービンランナーの回転抵抗を変動させ、前記流体ポンプの前記ピストンによる制動力と共に前記降下装置の前記スプロケットの回転に制動力を与える一方、前記搬送体の重みによる前記上下動函の下動を前記制御手段が検知して前記間隔を制御し、前記流体ポンプの前記ピストンによる制動力が発揮される前に、前記降下装置の前記スプロケットの回転に制動力を与えるように構成するのが好ましい。
また、前記制御手段は、リンク機構を備え、機械的に上下動函の下動を検知して前記タービンランナーを移動させるように構成されるのが好ましい。
また、前記スプロケットの回転数に比例した制動力を発生させて前記搬送体が常に一定速度で降下するように構成するのが好ましい。
また、前記ケーシングに流体の流出路及び流入路を設け、前記ケーシングの前記流出路から噴出した流体を前記ケーシングの前記流入路に循環する流体循環路を形成し、該流体循環路に流体冷却手段を挿入するのが好ましい。
また、前記降下装置の前記搬送体吊り手段は、人体に巻かれる安全ベルトを引っ掛けるための脱出用フックであるのが好ましい。
また、前記脱出用フックは、チェーン挿着溝を有するフック本体と、該フック本体に開閉自在に取り付けられる一対の咬合歯と、一対の該咬合歯を閉じ方向に弾性付勢して前記チェーン挿着溝内の前記懸架チェーンに咬合させる弾性体と、弾性体の弾性力に抗して一対の前記咬合歯を開いて前記懸架チェーンを前記咬合歯から解放する咬合歯開閉手動レバーとを備えるのが好ましい。
また、フック用鉤型アームを前記フック本体に水平軸にて枢着し、前記フック用鉤型アームの先端に安全ベルト金具環を設け、該安全ベルト金具環に前記搬送物を吊り下げて垂下状態になったフック用鉤型アームが上方に回動するときには、前記懸架チェーンを前記咬合歯から解放する解放機構部を設けるのが好ましい。
また、前記フック本体からフック解除用衝突杆を上下動自在にして下方に突出し、一対の前記咬合歯が閉じた状態では、前記フック解除用衝突杆は前記弾性体の弾性力にて下方に突出し、且つ、前記フック解除用衝突桿が前記弾性体の弾性力に抗して上方に移動したときには、一対の前記咬合歯を開いて前記懸架チェーンを一対の前記咬合歯から解放する解除機構部を設け設けるのが好ましい。
発明を実施するための最良の形態
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、高所降下搬送装置は、搬送体（例えば、火災時の脱出者）を降下させる降下装置Ａ１と、搬送体の降下速度を一定速度に保持する制動装置Ａ２と、両装置Ａ１，Ａ２を連係させる駆動逓伝装置Ａ３とを備えている。
降下装置Ａ１は、図１及び図２に示すように、上下に配設されるダブル型原スプロケットＧと下部スプロケット１１と、該スプロケットＧ，１１間に懸架される懸架チェーン７と、該懸架チェーン７に取り付けられる脱出用フック（搬送体吊り手段）Ｆとを備えている。
建物の最上階等には固定函Ｗが固定して設置され、固定函Ｗ内には上下動函２が空隙１が形成されるように配設され、該空隙１には複数個のロール３は回転自在に配設されて上下動函２が固定函Ｗ内を上下に移動となっている。
上下動函２には原スプロケットＧが支持軸４にて回動自在に支持した状態で収容されている。
固定函Ｗの下部には上下動函２を弾性的に支持するための大重量用スプリング（コルスプリング）１５及び小重量用スプリング（コイルスプリング）４が配設されている。
大重量用スプリング１５の上下両端には大重量用スプリング天板１５ａ及び大重量用スプリング受板１５ｂが設けられ、また、小重量用スプリング１５の上下両端には小重量用スプリング天板１４ａ及び小重量用スプリング台板１４ｂが設けられている。
大重量用スプリング１５は固定函Ｗの底板１７上に立設されている。
小重量用スプリング１４は大重量用スプリング１５内の中央の縦方向に位置し、且つ、後述する調整ボルト２０の調整ボルト用受板１９の上に立設され、小重量用スプリング１４の上部は大重量用スプリング天板１５ａに設けられた孔Ｈから上方に突出している。
上下動函２の底板Ｂは小重量用スプリング天板１４ａ上に位置して上下動函２は小重量用スプリング１５にて上方にばね付勢されている。
固定函Ｗの底板１７の貫通孔の周囲には調整ボルト用ナット部１８が固定され、該調整ボルト用ナット部１８を調整ボルト２０に螺着して調整ボルト２０の上部を固定函Ｗ内の突出させており、調整ボルト２０を回転させて大重量用スプリング天板１５ａからの小重量用スプリングの突出長が調整される
そして、複数の人（全重量を例えば２００ｋｇとする）が懸架チェーン７に吊り下がると、まず、原スプロケットＧと共に上下動函２が下動して小重量用スプリングが縮み、さらに避難者が吊り下がって大きな荷重（全重量を例えば２ｔとする）がかかると、上下動函２の底板Ｂが大重量用スプリング天板１５ａと接触して大重量用スプリングも縮んで大重量用スプリング１５及び小重量用スプリング１４のクッション性が発揮される。なお、固定函Ｗの下部には上下動函２のストッパー１６，１６ａは配設され、上下動函２の下限まで降下したときにはストッパー１６，１６ａに係当して固定函Ｗ等の破損を防止する。
但し、降下装置Ａ１の設置場所の高さにより懸架チェーン７の長さや連数等が変わって懸架チェーン７の全体重量が変動しても、上下動函２の適正な支持状態を確保できる。
下部スプロケット１１は、吊り下げ函１０に取り付けられ、支持杆２４と支持軸２３にて可動自在に軸支されている。吊り下げ函１０の底部には錘１２が固定されと共に、繋止用スプリング１３にて地面近くに繋着されて原スプロケットＧの鉛直下に繋止されている。懸架チェーン７の逆転防止のために懸架チェーン７の一方の片側７ａは懸架チェーンカバー８７により覆包され、懸架チェーン７の他の片側７ｂは露出し、該露出した片側７ｂに脱出用フックＦが取り付けられる。吊り下げ函１０には脱出用フック解除突起２２が形成されている。
図１に示すように、制動装置Ａ２は、主制動装置Ｍとブレーキコンバーター部（副制動装置）Ｓとを備えている。また、制動装置Ａ２には、同図のように、主制動装置Ｍ及びブレーキコンバーター部Ｓを流体６８ａが流れる流体循環路が形成され、該流体循環路は流体用低圧パイプ４７，４７ａや流体用高圧パイプ４８等にて構成されている。
主制動装置Ｍは、図４に示すように、クランクシャフト３３ｂ及びピストン５０ａが内蔵された流体ポンプＭ１を備え、クランクシャフト３３ｂには流体ポンプ軸３３ａが連結され、流体ポンプ軸３３ａにより回転するクランクシャフト３３ｂの回転運動をピストン５０ａの往復運動に変換して流体６８ａを吸込路から吸い込んで噴出路の末端の噴出用に孔５２から噴出させる。流体ポンプ軸３３ａには該流体ポンプ軸３３ａの回転数の変動を検知する回転ガバナー５１が装着されている。流体ポンプＭ１の孔５２には有効摺動パイプ５２ａと孔５２に対して摺動させて該孔５２の口径を拡張縮小させることにより噴出量調整弁が形成されている。そして、噴出量調整弁により液体通過量を調整することによりピストン５０ａの流体圧縮抵抗を発生させ、流体ポンプ軸３３ａを通じて原スプロケットの回転に制動力を与える。
図４に示すように、有効摺動パイプ５２ａはリンク５５，５５ａ、５５ｂ等から成るリンク機構を介して回転ガバナー５１により制御される。なお、調整用リンク５５を手動で調整するようにしても良い。
図中の符号５４は流体ポンプ内圧受ピストンであって、流体ポンプＭ１のピストン５０ａにより発生する流体圧で作動し、リンク５５ａを介して有効摺動パイプ５２ａを作動させて制動力を発生させるものである。
ブレーキコンバーター部Ｓは、図３に示すように、流体６８ａが充填されたコンバーターボディ６４と、該コンバーターボディ６４内に配設されるポンプインペラ６３及びタービンランナー６２とを備えている。ポンプインペラ６３はコンバーターボディ６４に固定され、タービンランナー６２はブレーキコンバーター軸５９に取り付けられてポンプインペラ６３と間隔が変更可能となるようにコンバーターボディ６４内をブレーキコンバーター軸５９の軸方向に移動自在に配設されている。ブレーキコンバーター軸５９には該ブレーキコンバーター軸５９の回転数の変動を検知する回転ガバナー５８が装着され、回転ガバナー５８によりコントロールリンク２５、回転ガバナー可動カラーレバー２５ｂ等からなるリンク機構を介してタービンランナー６２が制御される。また、このリンク機構は、上述した上下動函２の下動を検知してタービンランナー６２とポンプインペラ６３との間隔を狭める機能もする。
図１乃至図３に示すように、コントロールリンク２５の一端部は、コンバーターボディ６４の補助制動函Ａに設けられた流体６８ａのシールＡａを貫通し、ポンプエンペラ６３とタービンランナー６２の間隔をコントロールするスラストベアリング６５の付いたカラー６０の中央部に嵌装されたレリーズレバー６６の先端の三日月形状受け部１００に達している。コントロールリンク２５にはリンクアジャスト６７が設けられ、コントロールリンク２５の他端部にはリンク頭２５ａが設けられている。また、回転ガバナー可動カラーレバー２５ｂとコントロールリンク２５とは十字形に交差し、コントロールリンク２５の軸方向に穿設された楕円孔２５ｃに回転ガバナー可動カラーレバー２５ｂに取り付けられた可動ピン１０１を摺動自在に軸着している。図中の符号６４ａはベアリングステであり、６６ａはレリーズレバーステであり、６３ｃはベアリングであり、６３ｂはシールであり、９８は支点部である。
そして、前述のように降下装置Ａ１に脱出人が吊り下がると、降下装置Ａ１の上下動函２が押し下げられ、上下動函２の底板Ｂがリンク頭２５ａに接触してポンプインペラ６３を作動させ、タービンランナー６２とポンプインペラ６３との間隔を狭めて流体６８ａによるタービンランナー６２の回転抵抗は発生させ、ブレーキコンバータ軸５９を通じて原スプロケットの回転に制動力を与え、また、タービンランナー６２とポンプインペラ６３との間隔が狭くなるほど制動力が大きくなる。
なお、図中の符号１０２，１０２ａは調整ばねである。
次に、流体６８ａの循環経路について説明する。主制動装置Ｍ及びブレーキコンバーター部Ｓを経た流体６８ａは流体用低圧パイプ４７ａを通って合流した後、流体タンク４４に送られ、流体用高圧パイプ４８や流体用低圧パイプ４７を通って主制動装置Ｍとブレーキコンバーター部Ｓに再び送り込まれる。
流体循環路には流体冷却手段及びスーパーチャージャー４１が挿入されている。スーパーチャージャー４１は、流体ポンプＭ１が高速回転になったときに、流体６８ａを流体ポンプＭ１内に流体６８ａが圧入せて流体ポンプＭ１内への吸入流体量の不足を防止するものである。また、主制動装置Ｍとブレーキコンバーター部Ｓを経ることにより摩擦熱で加熱された流体６８ａを、上下２体の流体タンク４４，４４ａを連通するラジエーターフイン部４５を通過させて冷却ファン４３により冷却する。
主制動装置Ｍ、ブレーキコンバーター部Ｓ及び流体循環路には流体６８ａが常に充満し、また、流体６８ａの自然減に応じて流体６８ａが流体投入口４６より適宜補充される。
流体６８ａとしては純粋のエチレングリコール液を使用する。これにより、流体６８ａの耐凍性が飛躍的に向上し、流体６８ａと接触する部材の防錆効果が発揮され、また、その優れた不燃性により火災時であっても制動機能が低下したり、制動不能になるのを防止できる。
なお、過剰に発生する流体圧は、ブレーキコンバーター部Ｓに設けられる安全弁６９により調整される。
次に、駆動逓伝装置Ａ２を説明する。図１に示すように、駆動逓伝装置は、降下装置Ａ１の上部スプロケットＧの回転を主制動装置Ｍのピストン５０ａ及び副制動装置Ｓのタービンランナーに伝達するものであって、ダブル型の第１スプロケット２７Ａとトリプル型の第２スプロケット３１Ａとダブル型の第３スプロケット３４Ａと第４スプロケット３６とを備えている。
降下装置Ａ１の原スプロケットＧの後部スプロケット５と、該後部スプロケット５と同径の第１スプロケット２７Ａの前部スプロケット２６との間には第１逓伝チェーン９が懸架されている。なお、第１逓伝チェーン９の張力はチェーンテンショナー８にて調整される。
第１スプロケット２７Ａの後部スプロケット２７からブレーキコンバーター部Ｓのブレーキコンバーター軸付スプロケット５６には、第２スプロケット３１Ａの前部スプロケット２９及び中段部スプロケット３０を介して第２逓伝チェーン２８及びチェーン５７により駆動力が逓伝され、また、第２スプロケット３１Ａの後部スプロケット３１を介して第３逓伝チューン３２により第３スプロケット３４Ａの前部スプロケット３３に駆動力が逓伝され、また、第３スプロケット３４Ａの中心部にスプライン圧入されてスプロケット軸及び流体ポンプ軸３３ａを介して主制動装置Ｍの回転ガバナー５１及びピストン５０ａ等を作動させる。
第３スプロケット３４Ａの後部スプロケット３４から第４逓伝チェーン３５により第４スプロケット３６に駆動力が逓伝され、また、第４スプロケット３６のスプロケット軸３７及びスーパーチャージャー回転軸３８によりスーパーチャージャー４１に駆動力が逓伝される。
なお、スーパーチャージャー回転軸３８に取り付けられ冷却ファン用出力スプロケット３９は、第５逓伝チェーン４０により冷却ファン用スプロケット４２に駆動力を逓伝して冷却ファン４３を回転させる。
次に、以上の構成される本装置の動作について説明する。まず、降下装置Ａ１の懸架チェーン７に脱出用フックＦを取り付けて脱出者が吊り下がると、懸架チェーン７に脱出者の重量が加わって原スプロケットＧの回転トルクに変わる。この回転トルクは駆動逓伝装置Ａ２を介してブレーキコンバーター部Ｓのブレーキコンバーター軸付スプロケット５６に伝達され、ブレーキコンバーター軸５９が回転して回転ガバナー５８が作動し、回転ガバナー可動カラーレバー２５ｂ及びコントロールリンク２５によりポンプインペラを作動させ、タービンランナーとポンプインペラとの間隔を狭めて制動力を発生させる。
一方、原スプロケットＧの回転トルクは駆動逓伝装置Ａ２を介して主制動装置にも伝達され、ピストン５０ａの流体圧抵抗により、ブレーキコンバーター部Ｓによる制動力と同時に主制動装置Ｍによっても制動力は発揮される。
また、主制動装置Ｍにより制動力が発生する前に、上下動函２の下動を上記リンク機構が検知してブレーキコンバーター部Ｓのタービンランナー６２とポンプインペラ６３との間隔を狭めて制動力を発生させて、主制動装置Ｍの負担を軽減できる。
このように、原スプロケットＧへの制動力は、主制動装置Ｍとブレーキコンバーター部Ｓとの共働により行われる。
主制動装置Ｍ及びブレーキコンバーター部Ｓの回転ガバナー５１，５８は、懸架チェーン７にかかる脱出者の重みによる原スプロケットＧの回転数の大きさに比例して、ピストン５０ａの流体圧抵抗及びタービンランナー６２の回転抵抗を変動させて制動力を調整し、脱出者の重みが減って原スプロケットＧの回転数が低下したときには、制動力を低下する。これにより、脱出者を常に一定の安全速度（例えば秒速１．２６ｍ程度）で降下搬送できる。なお、該速度は適宜設計変更ができ、搬送体が荷物等の場合には、それに応じた速度に設定できる。
次に、降下装置Ａ１の脱出用フックＦについて説明する。
脱出用フックＦは、平面視においてＨ字形の境界板Ｆｃと、該境界板Ｆｃの前面側に配設される前相函Ｆａと、背面側に配設される後相函Ｆｂと、前相函Ｆａの前面に配設される前面板９７，９７ａと、後相函Ｆｂの背面に配設される後面板９２とを夫々添着した一体型多層構造のフック本体を有しており、フックＦの形態及び作用機能等を以下に詳述する。なお、図５は脱出用フックＦの完成品の正面図、図６は同平面図であって、前面板９７，９７ａ及び後面板９２を除いたフックＦを、夫々図７及び図８に示している。
図５乃至図７に示すように、前相函Ｆａには側面板７０，７０ａの間に隙間を設けることによってチェーン挿着溝Ｃが形成されている。チェーン挿着溝Ｃは、前相函Ｆａの前面中央の縦方向に懸架チェーン（ローラチェーン）７が上下動可能に、且つ、懸架チェーン７のローラー面が側面板７０，７０ａに対向するように形成されている。前相函Ｆａには、先端部に唆合歯７２ｂ，７２ｃを有する左右一対の喫合歯台金７２，７２ａが配設され、唆合歯７２ｂ，７２ｃはチェーン挿着溝Ｃ内の懸架チェーン７に、互いに位相差を持って突出して懸架チェーン７のローラ部を咬着するようになっている。
咬合歯台金７２，７２ａは、例えばがんどう提灯を両側から逆八字形に突き合わせたような形状をなし、咬合歯台金７２，７２ａの元部のほぼ中心には円孔７５’，７５’ａが穿設され、円孔７５’，７５，ａに挿入されるピン７５，７５ａにて咬合歯台金７２，７２ａを前相函Ｆａに枢着している。また、咬合歯７２ｂ，７２ｃがチェーン挿着溝ｃ内で懸架チェーン７に弾性的に咬着できるように、ピン７５，７５ａには咬合歯台金用巻スプリング７８，７６ａが巻回され、巻スプリング７８，７６ａの一端は該校合歯台金７２，７２ａに、巻スプリング７８，７６ａの他端は掛ピン７７，７７ａにそれぞれ引掛けられている。
前記フック本体には丸穴７３’，７３’ａが穿設され、この丸穴７３’，７３’ａは円孔７５’，７５’ａと側面板７０，７０ａとの間に位置し、境界板Ｆｃを貫通して後相函Ｆｂの後面板９２に達するように穿設されている。
嘆合歯台金７２，７２ａ下に位置する境界板Ｆｃには、丸穴７３’，７３’ａを起点としてピン７５，７５ａの中心点を中心に描かれる約４分の１周分の円弧状の咬合歯台金７２，７２ａの作動用ピン案内溝７４，７４ａが十字形摺動平リンク８０の対称位置にそれぞれ穿設されている。
唆合歯台金７２，７２ａには作動用ピン７３，７３ａが植設され、この作動用ピン７３，７３ａは丸穴７３’，７３’ａに挿入されている。なお、作動用ピン７３，７３ａの突出長は、後述する後相函Ｆｂ側に設けられた図８の十字形リンク水平部８０ｂの厚さよりもやや長くなるように設定されている。
図８は後相函Ｆｂの正面図を示し、この後相函Ｆｂには脱出者の腰等に巻かれる図外の安全ベルトとの円滑な連結及び作動を図るためのフック用鉤型アーム８７が取り付けられて前相函Ｆａと一体的に作動する。即ち、図６及び図８に示すように、フック用鉤形アーム８７は、鉤形アーム頭部８７ａ、鉤形アーム水平部８７ｂ、鉤形アーム垂直部８７ｃ及び安全ベルト用金具環８８を有する鉤形アーム尾部８７ｄから成る。フック用鉤形アーム８７の鉤形アーム頭部８７ａは後相函後面側Ｆｂａの上隅において境界板Ｆｃにフック用アーム取付ピン８６にて回動自在に軸支され、鉤形アーム水平部８７ｂは後相函Ｆｂａの上を通り、境界板Ｆｃ上に突設されるアームストッパー８９の上を通って前面板９７ａの前上縁方向に曲折し、前面板９７ａの上縁を超えた点で右曲し（図５、図６参照）、鉤形アーム垂直部８７ｄは前面板９７ａの右縦縁の寸前で下方に曲折して延設され、前面板９７ａの下縁部を越えた点で左折し（図５参照）、鉤形アーム尾部８７ｄは懸架チェーン７に接触しないようにしてが納まる所まで延設している。
なお、図５に示すように、鉤形アーム尾部８７ｄを内側に曲げるのは、脱出用フックＦを使用する際の脱出者の重さによる傾きを防止するなど重量バランスを考慮するからである。
後相函Ｆｂ内の境界板後面板Ｆｃｂの中央縦方向の上端において十字形リンク用の上限ストッパー７１が取り付けられ、上から下に向けて略々等間隔で同形の５個の縦長溝孔９３，８４，８４ａ，８４ｂ，９３ａが列設された十字形摺動平リンク８０は、該十字形摺動平リンク８０のリンク水平部８０ｂを前相函Ｆａの咬合歯台金作動用ピン７３，７３ａに載せた状態で取り付けられている。
また、十字形摺動平リンク８０の縦部の最上位と最下位の縦長溝孔９３，９３ａに該溝幅より幅広の座金を有するワッシヤ付螺子９４，９４ａ，９４ｂが挿通され、該ワッシヤ付螺子９４，９４ａ，９４ｂの先端は境界板後面板Ｆｃｂの螺着されることにより、境界板後面板Ｆｃｂで該異形十字架型摺動平リンク８０が、縦長構孔９３，９３ａの縦方向に摺動して縦長溝孔９３，８４，８４ａ，８４ｂ，９３ａに沿って上下動可能となり、衝突杆リターンスプリング８２，８２ａにて下方に弾性付勢されている。
フック解除用衝突板８３に押し上げ力が加わった場合、即ち、懸架チェーン７に吊り下げられた脱出用フックＦが降下して吊り下げ函１０の脱出用フック解除突起２２に当たって押し上げられて場合には、フック解除用衝突杆８１及びフック解除衝突杆用水平リンク８１ａは、水平リンク中央支点８１ｃ、衝突杆平リンク力点８１ｂ、衝突杵平リンク作用点８１ｄ等を介して上下に摺動し、これに伴い縦長溝孔９３，８４，８４ａ，８４ｂ，９３ａによる摺動可能範囲内で、十字形摺動平リンク８０が作動して咬合歯台金７２，７２ａの咬合歯７２ｂ，７２ｃを斜め下方へ開かせて懸架チェーン７から脱出用フックＦは解放される。このように十字形摺動平リンク８０の上下動により懸架チェーン７からの脱出用フックＦを着脱が可能になっている。また、フック解除用衝突板８３は衝突杆リターンスプリング８２，８２ａにて下方に弾性付勢されている。
脱出用フックＦを懸架チェーン７から手動で外す場合には、フックＦに脱出者の荷重が加わらない状態にあることが必要である。
また、図８に示すように、咬合歯開閉手動レバー７８をフックボデー用ステ９１の方へ引き寄せれば、咬合歯開閉手動レバー７８と連係する手動レバー用平リンク７９、同Ｌ形平リンク７９ａ、同平リンク７９ｂ及び同平リンク７９ｃを備えたリンク機構により、平リンク支点９８を介して異形十字架型摺動平リンク８０を下方に押し下げて懸架チェーン７から脱出用フックＦを解放できる。なお、ステ９１と側面９９ａとの間には咬合歯開閉手動レバー７８を手指にて作動可能となる空隙９０が設けられている。
脱出用フックＦの使用に当たり、先ず、脱出者が安全ベルトを身に確実に着装し、本フックＦのフックボデー用ステ９１を持ち、該フックＦの安全ベルト金具環８８に該ベルト金具を取り付け、手動レバー７８をステ９１の方向へ手指にて握り寄せれば、唆合歯７２ｂ，７２ｃが開いて脱出用フックＦの前面側に設けられた懸架チェーン挿着溝Ｃに懸架チェーン７の挿入が可能な隙間ができ、咬合歯開閉手動レバー７８のみ手指から放せば、咳合歯７２ｂ，７２ｃが左右から懸架チェーン挿着溝Ｃ内の懸架チェーン７を咬着して降下脱出が可能になり、空中に飛び出せば安全降下速度で降下脱出できる。また、空中に飛び出す前の待機する場合、図５及び図６に示すように、脱出用フックＦの咳合歯台金７２，７２ａの咬合歯７２ｃ，７２ｂの歯の向きと咬合歯台金用巻スプリング７６，７８ａの弾性付勢方向の調整によるワンウェイクラッチの働きにより、懸架チェーン７の作動中にフックＦがチェーン７に咬合した状態での待機が可能になる。これにより、待機中の脱出者は、別の階の脱出者が懸架チェーン７を使用して懸架チェーン７が回転しても待機中の脱出者は懸架チェーン７に引きずられて降下するのを防止できる。また、懸架チェーン７が回動中であっても、脱出用フックＦを安全に取り付けることができる。
そして、上記手順により懸架チェーン７に脱出用フックＦを懸架させて降下脱出できるが、その後地上面まで到達すれば、フック解除用衝突板８３が地上面に押し付けられて懸架チェーン７から脱出用フックＦが自動的に解放される。また、地上面に到達するまでの途中階に安全な場所がある場合には、該場所の脱出者が着地すれば、懸架チェーン７を停止するが、脱出用フックＦの降下惰性によってフック用鉤形アーム８７が鉤形アーム取付ピン８８を中心に回動してフック用鉤形アーム８７の安全ベルト金具用環８８の部分が上方に円弧を描きながら引き上げられ、唆合歯開閉フック用アーム平リンク８５，８５ａにより十字形摺動リンク８０は下動して咬合歯７２ｂ，７２ｃが開いて該チェーン７から脱出用フックＦが自動的に解放される。なお、リンク８５，８５ａ同士はピン連結され、リンク８５ａはピン９８にてフック本体にシーソー自在に連結され、リンク８５の一端はピン９８にてフック用鉤形アーム８７に連結され、リンク８５ａの一端のピン９８は十字形摺動リンク８０の縦長溝孔８４内に摺動自在に挿入されている。
また、該フックＦに脱出者の重量がかかっていないときは、該フックＦの咬合歯開閉レバー７８をフックボデー用ステ９１の方向に脱出者本人又は他人が握り寄せれば、手動でも該チェーン７から該フックＦが解放できる。
本発明に係る装置に使用する材料は全て金属製である事が好ましい。但し極寒地では耐寒性の懸架チェーン７を使用する。脱出用フックＦは各階毎に複数個用意する。脱出用フックＦは、例えば、２００ｋｇの重量（３人分の重量）に耐えられるように設計されている。
高所降下搬送装置は、建物の各階において人が容易に出入りできる窓など建物の外側に位置させ、最上階の外側から地上まで鉛直線上に懸架チェーン７を垂下させ、最上階や屋上に前述のように原スプロケットＧ等は配置する。
なお、懸架チェーン７，７ａ及び吊り下げ函１０並びにフックＦ等を除いた降下装置Ａ１と、制動装置Ａ３、駆動逓伝装置Ａ２は適宜な大きさの収納函に納める。
本発明に係る高所降下搬送装置は、以上に説明したとおり構成されているので、その効果は以下の通り多大である。
（１）駆動用原動機等を必要とせず、脱出者の降下に伴って自然発生する重量エネルギーを動力源として利用することができる至極経済的な装置である。また、本装置は電力を要しないので、停電時においても何等影響も蒙らない。しかも、製作は容易で且つ費用も低廉であるため、その経済効果は大きい。
（２）老若、男女、身体障害者を問わず、手指さえ健常であれば極めて安全かつ確実に降下脱出ができる。
（３）懸架チェーンによるエンドレス運転が可能になるので、本装置１機により同一場所から同時に数名を降下脱出させ、しかも、短時間内に多数の人間（例えば、２０名程度）の降下脱出が可能になる。
（４）建造物の高さは限定されず、どの階であっても窓などの脱出口があれば容易に降下脱出が可能となる。また、装置の作動中であっても、脱出用フックを懸架チェーンに取り付けて脱出でき、脱出効率が向上する。
（５）装置の構成上、部品の磨耗消耗がなく、耐久性が極めて高くなり、構造仕様が機械式で故障が少なくなるので、メンテナンス等の面でも有利である。
（６）設置面積は少なくて済む（例えば、１平方メートル乃至はそれ以下の面積）。
（７）エチレングリコール液を流体として使用することにより、例えば環境温度の範囲が−４０℃〜６０℃であっても、正常に運転でき、全天候型運転が可能になり、防錆や不燃効果が発揮される。
（８）地上まで降下しなくても中間階で途中下車して脱出できるので、安全な場所にいち早く脱出できる。また、中間階からの脱出（途中乗車）も可能であり脱出効率が更に向上する。
（９）安全確実且つ無故障をモットーにし、併せて、脱出者は特別な体力を必要とせず、老若男女を問わず、誰でも簡単に操作できるよう配慮されている。
（１０）懸架チェーンに対する脱出用フックの着脱が容易であるので、脱出の安全性や脱出効率を更に高めることができる。
（１１）人に限らず、荷物等も安全かつ効率的に降下させることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の実施形態を示す全体図である。
図２は、本発明の装置の原スプロケット関連の要部説明図である。
図３は、本発明の装置のブレーキコンバーター部関連の要部説明図である。
図４は、本発明の装置の流体ポンプ関連の要部説明図である。
図５は、本発明の装置の脱出用フックの正面図である。
図６は、本発明の装置の脱出用フックの平面図である。
図７は、本発明の装置の前相関の前面板を除去した脱出用フックの正面図である。
図８は、本発明の装置の後相関の後面板を除去した脱出用フックの正面図である。
Claims (9)
- 降下装置と制動装置と駆動逓伝装置とを備え、
前記降下装置は、上下に配設されるスプロケットと、該スプロケット間に懸架される懸架チェーンと、該懸架チェーンに取り付けられる搬送体吊り手段とを備え、
前記制動装置は、クランクシャフトの回転運動をピストンの往復運動に変換し、流体を吸込路から吸い込んで噴出路から噴出させる流体ポンプと、該流体ポンプの前記噴出路から噴出した流体を前記流体ポンプの前記吸込路に循環する流体循環路と、前記流体ポンプの前記噴出路の液体通過流量を調整してピストンの流体圧縮抵抗を発生させる噴出量調整弁と、前記スプロケットの回転数の変動を検知して前記噴出量調整弁を制御する回転ガバナーとを備え、
前記駆動逓伝装置は、前記降下装置の前記スプロケットの回転を前記制動装置の前記クランクシャフトに伝達するように伝達手段を備え、
前記懸架チェーンに搬送体が吊り下がったときの該搬送体の重みで回転する前記スプロケットの回転数の大きさに応じ、前記回転ガバナーにて前記噴出量調整弁を制御してピストンの流体圧抵抗を変動させ、前記降下装置の前記スプロケットの回転に制動力を与えるように構成したことを特徴とする高所降下搬送装置。 - 前記制動装置は副制動装置を備え、
該副制動装置は、流体が充填されたケーシングと、該ケーシング内に配設されるポンプインペラと、該ポンプインペラと相対向し且つ該ポンプインペラとの間隔が変更可能となるように前記ケーシング内に移動自在に配設されるタービンランナーと、前記スプロケットの回転数の変動を検知して前記ポンプインペラと前記タービンランナーとの間隔を制御する回転ガバナーとを備え、
前記駆動逓伝装置は、前記降下装置の前記スプロケットの回転を前記副制動装置の前記タービンランナーに伝達する伝達手段を備え、
前記降下装置は、固定函内に上下動函を上下動自在に配設し、前記上下動函を弾性体スプリングにて上方に弾性付勢し、前記上下動函内に前記降下装置の上部スプロケットを固定し、前記降下装置の下部スプロケットを繋止用スプリングにて地上に繋着して構成され、
前記上下動函の下動を検知して前記間隔を狭める前記副制動装置用の制御手段が設けられ、
前記懸架チェーンに前記搬送体が吊り下がったときの該搬送体の重みで回転する前記スプロケットの回転数の大きさに応じ、前記回転ガバナーにて前記間隔を制御して流体による前記タービンランナーの回転抵抗を変動させ、前記流体ポンプの前記ピストンによる制動力と共に前記降下装置の前記スプロケットの回転に制動力を与える一方、
前記搬送体の重みによる前記上下動函の下動を前記制御手段が検知して前記間隔を制御し、前記流体ポンプの前記ピストンによる制動力が発揮される前に、前記降下装置の前記スプロケットの回転に制動力を与えるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の高所降下搬送装置。 - 前記制御手段は、リンク機構を備え、機械的に上下動函の下動を検知して前記タービンランナーを移動させるように構成された請求項２に記載の高所降下搬送装置。
- 前記スプロケットの回転数に比例した制動力を発生させて前記搬送体が常に一定速度で降下するように構成したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の高所降下搬送装置。
- 前記ケーシングに流体の流出路及び流入路を設け、前記ケーシングの前記流出路から噴出した流体を前記ケーシングの前記流入路に循環する流体循環路を形成し、該流体循環路に流体冷却手段を挿入したことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の高所降下搬送装置。
- 前記降下装置の前記搬送体吊り手段は、人体に巻かれる安全ベルトを引っ掛けるための脱出用フックであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の高所降下搬送装置。
- 前記脱出用フックは、チェーン挿着溝を有するフック本体と、該フック本体に開閉自在に取り付けられる一対の咬合歯と、一対の該咬合歯を閉じ方向に弾性付勢して前記チェーン挿着溝内の前記懸架チェーンに咬合させる弾性体と、弾性体の弾性力に抗して一対の前記咬合歯を開いて前記懸架チェーンを前記咬合歯から解放する咬合歯開閉手動レバーとを備えたことを特徴とする請求項６に記載の高所降下搬送装置。
- フック用鉤型アームを前記フック本体に水平軸にて枢着し、前記フック用鉤型アームの先端に安全ベルト金具環を設け、該安全ベルト金具環に前記搬送物を吊り下げて垂下状態になったフック用鉤型アームが上方に回動するときには、前記懸架チェーンを前記咬合歯から解放する解放機構部を設けたことを特徴とする請求項７に記載の高所降下搬送装置。
- 前記フック本体からフック解除用衝突杆を上下動自在にして下方に突出し、一対の前記咬合歯が閉じた状態では、前記フック解除用衝突杆は前記弾性体の弾性力にて下方に突出し、且つ、前記フック解除用衝突桿が前記弾性体の弾性力に抗して上方に移動したときには、一対の前記咬合歯を開いて前記懸架チェーンを一対の前記咬合歯から解放する解除機構部を設けたことを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の高所降下搬送装置。
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