JP7114069B2

JP7114069B2 - 安全帯用ショックアブソーバ及びこれを用いた墜落制止器具

Info

Publication number: JP7114069B2
Application number: JP2018175766A
Authority: JP
Inventors: 幸治平松
Original assignee: サンコー株式会社
Priority date: 2018-09-20
Filing date: 2018-09-20
Publication date: 2022-08-08
Anticipated expiration: 2038-09-20
Also published as: JP2020044158A

Description

この発明は、高所作業時に作業員が墜落制止のために装着する安全帯用のショックアブソーバ及びこれを用いた墜落制止器具に関するものである。

建設現場等の高所で作業を行う作業員が装着する安全帯には、作業員が誤って落下した緊急時に墜落が制止されたとき、ランヤードのストラップやロープを介して作業員に作用する衝撃を緩和するためのショックアブソーバが設けられる場合が一般的である。

このようなショックアブソーバとして、例えば、下記特許文献１，２に記載されているように、ナイロン、ポリエステル等の合成繊維で織った上下のベルトを重ね合わせ、その重合部をからみ糸で製織して折り畳んだ状態で、チューブにより被覆し、作業員が落下してベルトに衝撃が作用すると、重合部を織り合せたからみ糸が順次切れて衝撃を緩和するものが一般に使用されている。

特開昭５８－２２０８４５号公報登録実用新案第３０８２５１５号公報

しかしながら、上記のようなショックアブソーバは、気温や湿度が高いとベルトが伸びやすく、屋外での長期間の使用によりベルトや糸が劣化するため、荷重特性が不安定となり、墜落制止時の衝撃が想定どおりに緩和されない場合がある。

そのほか、緊急時にストラップの繰り出しを阻止する巻取器と組み合わせた場合、嵩張って作業員が煩わしく感じることがある。

そこで、この発明は、緊急時に使用環境の影響を受けない安定した荷重特性を有するショックアブソーバを提供し、これを用いたコンパクトな墜落制止器具を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、この発明は、高所作業を行う作業員が装着する安全帯に備えられ、ベルトを介して緊急時に作業員に作用する衝撃を緩和する安全帯用ショックアブソーバにおいて、
前記ベルトは、対向するベースに挟まれて回転自在に保持されたスプールの外周に巻き付けられ、前記スプールの一端部に、トーションバーの一方の係止端部が共回りするように係止され、前記トーションバーの他方の係止端部は、前記ベースのうち、一方のベースに回転しないように係止され、
緊急時には、前記スプールからの前記ベルトの引出力により、前記トーションバーの軸部が捻じれて作業員に作用する衝撃が緩和されるものとしたのである。

そして、前記ショックアブソーバにおいて、前記ベルトは、端末が前記スプールの内部に固定されずに、前記スプールに形成された径方向の中通穴を貫通し、前記スプールの外周に二重巻きにされ、
緊急時には、前記スプールの回転に伴い、前記スプールから前記ベルトが両方向に同時に引き出されるものとしたのである。

また、前記ショックアブソーバと一体に巻取器を備え、前記巻取器は、巻回されたストラップが随時引き出し可能に巻取方向に付勢され、緊急時には、ストラップの繰り出しがロック機構により阻止される安全帯用墜落制止器具において、
前記巻取器のストラップを巻き取るスプールは、前記ショックアブソーバと共用の対向するベースに挟まれて、回転自在に保持されており、
前記ストラップの端末が止着されるストラップピンは、前記スプールの内部に保持されるが、前記スプールの回転支持軸とはならず、
前記ストラップは、前記ストラップピンから前記スプールの内部を介して外周に巻き付けられるものとしたのである。

また、前記巻取器及びショックアブソーバのスプールは、前記対向するベースが間隔を維持した状態で締結されることにより、スラスト方向に保持されるものとしたのである。

この発明に係る安全帯用ショックアブソーバでは、ベルトの重合部を織り合せたからみ糸が切れることにより衝撃を緩和するのではなく、鋼等の金属から成るトーションバーの軸部の捻じれにより衝撃を緩和するので、使用環境の影響を受けることなく、設定値に従い安定した荷重特性を得ることができる。

また、スプールが対向するベースで回転自在に保持された巻取器と組み合わせて一体化すると、嵩張らないコンパクトな墜落制止器具を構成することができる。

この発明に係る安全帯用ショックアブソーバの参考形態の分解斜視図同上の片側のケースを開いた組立状態を示す斜視図同上の厚さ方向中間部における横断平面図同上のケースを閉じた状態の縦断側面図同上のトーションバーが捻じれた後の状態を示す横断平面図同上のスプールの他形態を示す厚さ方向中間部における横断平面図同上のトーションバーが捻じれた後の状態を示す横断平面図この発明に係る安全帯用ショックアブソーバの実施形態の片側のケースを開いた組立状態を示す斜視図同上の厚さ方向中間部における横断平面図この発明の参考形態に係るショックアブソーバと巻取器を一体化した安全帯用墜落制止器具の第１実施形態において、片側のケースを開いた組立状態を示す斜視図同上の厚さ方向中間部における横断平面図同上のケースを閉じた状態の縦断側面図同上の安全帯用墜落制止器具の第２実施形態において、片側のケースを開いた組立状態を示す斜視図

まず、ショックアブソーバの参考形態について、図１乃至図７に基づき説明する。

図１乃至図４に示すように、このショックアブソーバは、一対のケース４１の内部に構成部品が収められ、円柱状の軸部３０ａの両端に六角形状の係止端部３０ｂを有する形状とされた鋼から成るトーションバー３０と、ベルト３が巻き付けられるスプール３１と、スプール３１を挟む２枚の板状のベース１２とを主要構成部品としている。

スプール３１は、アルミニウム合金や亜鉛合金等のダイキャストによる一体成型品とされ、ベルト３が外周に巻回される巻胴部３１ａの両端側にフランジ３１ｂを有し、フランジ３１ｂの外面に嵌合部３１ｃが突設された形状となっている。嵌合部３１ｃの外周は、フランジ３１ｂより小径の円筒面状となっている。

巻胴部３１ａには、トーションバー３０が隙間をもって挿入される軸線方向の芯穴３１ｄが形成されている。芯穴３１ｄの一端（図１及び図４では下端）の内部には、スプール３１の端壁を外側へ膨出させることにより六角状に窪んだ係止凹所３１ｅが形成され、他端（図１及び図４では上端）は開放されている。

そして、トーションバー３０の一方（図１及び図４では下方）の係止端部３０ｂは、係止凹所３１ｅに嵌め入れられて、スプール３１の一端中央部（図１及び図４では下端中央部）に共回りするように係止されている。

また、巻胴部３１ａには、外周の一側から芯穴３１ｄを経て外周の他側へ至る中通穴３１ｆが形成されている。中通穴３１ｆの一端の入口部の幅は、ベルト３の端末が折り返されて固定されるベルトピン３２の直径よりも少し大きく設定され、芯穴３１ｄとの連通側の幅は、ベルトピン３２の直径よりも小さく設定されている。

そして、ベルト３は、中通穴３１ｆの一端の入口部からスプール３１の内部に挿入されて、折り返された端末がベルトピン３２に止着された状態で、スプール３１から抜け止めされ、芯穴３１ｄの内部を経て中通穴３１ｆの他端から引き出された後、巻胴部３１ａの外周に巻き付けられている。

ベース１２は、スプール３１よりも硬い鋼製とされ、丸穴状の嵌合穴１２ｃを有し、スプール３１の両端側の嵌合部３１ｃが枠環３３を介して２枚のベース１２の嵌合穴１２ｃに嵌め入れられることにより、スプール３１は回転自在に保持されている。

一方（図１及び図４では上方）のベース１２は、嵌合穴１２ｃに被さるように一端側から迫り出した受板部１２ｄを有し、受板部１２ｄには六角状の係止穴１２ｅが形成され、係止穴１２ｅを覆うように端板部材３４がビス３５で取り付けられている。

そして、トーションバー３０の他方（図１及び図４では上方）の係止端部３０ｂは、受板部１２ｄの係止穴１２ｅに嵌め入れられて、一方（図１及び図４では上方）のベース１２に対し回転しないように係止され、トーションバー３０は、端板部材３４により、係止穴１２ｅから軸方向へ抜けないように押さえられている。

また、図１乃至図４に示すように、２枚のベース１２の間のベルト３が引き出される一側部には、ベルト３を両側から挟んで案内する２本のガイドローラー３６ａが回転軸３６ｂにより回転自在に保持されている。

２枚のベース１２の四隅部は、一方のベース１２の穴に挿通して他方のベースのねじ穴にねじ込んだボルト２０ａにより締結され、ボルト２０ａが挿通される円筒形のスペーサ２０ｂを挟み込むことにより、２枚のベース１２の間隔が保たれる。これにより、スプール３１は、２枚のベース１２の間に挟まれて、スラスト方向に保持されている。

２枚のベース１２の他側寄りには、ランヤードのベルト４やロープ、金具等を係止する接続ピン３７が取り付けられている。接続ピン３７の両端部は、２枚のベース１２の他側の端縁寄りの穴に挿入されている。

一方（図１及び図４では下方）のケース４１の内底面には、円形の周壁に囲まれたベース受部４１ｂが設けられ、スプール３１の係止凹所３１ｅに対応した外側への膨出部がベース受部４１ｂの内側に嵌め入れられて、ベース受部４１ｂの内底面に当接している。

そして、このように組み立てられた構成部品を収納するように、一方のケース４１に他方（図１及び図４では上方）のケース４１が被せられ、ケース４１同士は、その四隅部において、一方のケース４１の穴に挿通したビス２３を他方のケース４１のねじ穴にねじ込むことにより結合され、このショックアブソーバは組立状態とされている。

上記のようなショックアブソーバを備えた安全帯を作業員が装着し、高所作業時に誤って落下した場合、ベルト３に引っ張られてスプール３１が回転しようとし、スプール３１と共にトーションバー３０の一方の係止端部３０ｂも回転しようとするが、トーションバー３０の他方の係止端部３０ｂは、一方のベース１２に回転しないように係止されているので、トーションバー３０の軸部３０ａに捻じれが生じ、ベルト３が一定の荷重で引き出される状態となって、衝撃が緩和される。

そして、図５に示すように、ベルト３が全量引き出されると、緩衝が終了する。このベルト３の引き出しのストロークを、スプール３１への巻付量を調整して適宜設定することにより、所定の緩衝性能を得ることができる。

上記のような安全帯用ショックアブソーバでは、トーションバー３０の軸部３０ａの捻じれにより衝撃を緩和するので、温度、湿度や屋外での長期使用による経年劣化等、使用環境の影響を受けることなく、設定値に従い安定した荷重特性を得ることができ、十分な緩衝性を確保しつつ、コンパクト化することができる。

なお、図６及び図７に示すように、スプール３１は、巻胴部３１ａに芯穴３１ｄを挟んで外周の一側から他側へ至る弦方向の２本の中通穴３１ｆが形成されたものとして、一方の中通穴３１ｆの一端の入口部にベルト３のベルトピン３２に止着された端末が係止された状態で、ベルト３が２本の中通穴３１ｆに順次向きを変えて縫うように挿通され、巻胴部３１ａの外周に巻き付けられるようにしてもよい。

そして、図８及び図９に示す実施形態においては、ベルト３は、端末がスプール３１の内部に固定されずに、スプール３１の内部に形成された径方向の中通穴３１ｆを貫通し、スプール３１の巻胴部３１ａの外周に二重巻きにされたものとし、作業員の落下等の緊急時には、スプール３１の回転に伴い、スプール３１からベルト３が両方向に同時に引き出されるようにする。

この実施形態では、適用箇所が限定されるものの、上記第１実施形態とトーションバー３０の軸部３０ａの長さが同一であれば、２倍の緩衝ストロークが得られるので、トーションバー３０の軸部３０ａの長さを半分にしても、第１実施形態のものと同一の緩衝ストロークを得ることができ、小型軽量化が可能となるほか、ベルトピンも廃止できる。

また、上記参考形態に記載したショックアブソーバは、例えば、図１０乃至図１２に示すように、巻取器と直列に配置し、これらがベース１２により一体化された墜落制止器具を構成することもできる。

この墜落制止器具の第１実施形態における巻取器は、巻回されたベルトが随時引き出し可能に巻取方向に付勢され、作業員が高所から落下してストラップ１が急速に繰り出されると、ストラップ１の繰り出しが揺動するパウル１４を備えたロック機構により阻止されるものであって、ストラップ１を巻き取るスプール１１は、対向するベース１２により回転自在に保持され、ストラップ１の端末が止着されるストラップピン１３は、スプール１１の内部に保持されるが、スプールの回転支持軸とはならず、ストラップ１がスプール１１の内部を介して外周に巻き付けられるものである。

このような墜落制止器具は、巻取器とショックアブソーバとで部品を共用することができるので、それぞれの機能を有しながらコンパクトで取り扱いやすいサイズとなり、使用環境等の影響を受けない安定した荷重特性を持つものとなる。

また、図１３に示す墜落制止器具の第２実施形態のように、巻取器は、スプール１１が２個並列に配置されたものとし、この巻取器とショックアブソーバとをベース１２により一体化してケース４１に収納するようにしてもよい。

このような構成とすると、作業員が長い距離を移動する場合、一方のスプール１１から繰り出されたストラップ１の先端のフックを構造物から外す前に、他方のスプール１１から繰り出されたストラップ１の先端のフックを構造物の移動する方向に離れた位置に掛けられるので、コンパクト化を図りつつ、安全性の向上を図ることができる。

１ストラップ
３，４ベルト
１１スプール
１２ベース
１２ｃ嵌合穴
１２ｄ受板部
１２ｅ係止穴
１３ストラップピン
１４パウル
２０ａボルト
２０ｂスペーサ
２３ビス
３０トーションバー
３０ａ軸部
３０ｂ係止端部
３１スプール
３１ａ巻胴部
３１ｂフランジ
３１ｃ嵌合部
３１ｄ芯穴
３１ｅ係止凹所
３１ｆ中通穴
３２ベルトピン
３３枠環
３４端板部材
３５ビス
３６ａガイドローラー
３６ｂ回転軸
３７接続ピン
４１ケース
４１ｂベース受部

Claims

高所作業を行う作業員が装着する安全帯に備えられ、ベルト(3)を介して緊急時に作業員に作用する衝撃を緩和する安全帯用ショックアブソーバにおいて、
前記ベルト(3)は、対向するベース(12)に挟まれて回転自在に保持されたスプール(31)の内部に端末が固定されずに、前記スプール(31)に形成された径方向の中通穴(31f)を貫通し、前記スプール(31)の外周に二重巻きにされ、
前記スプール(31)の一端部に、トーションバー(30)の一方の係止端部(30b)が共回りするように係止され、前記トーションバー(30)の他方の係止端部(30b)は、前記ベース(12)のうち、一方のベース(12)に回転しないように係止され、
緊急時には、前記スプール(31)の回転に伴い、前記スプール(31)から前記ベルト(3)が両方向に同時に引き出され、前記スプール(31)からの前記ベルト(3)の引出力により、前記トーションバー(30)の軸部(30a)が捻じれて作業員に作用する衝撃が緩和されることを特徴とする安全帯用ショックアブソーバ。
高所作業を行う作業員が装着する安全帯用墜落制止器具において、ショックアブソーバと一体に巻取器を備え、
前記ショックアブソーバは、ベルト(3)を介して緊急時に作業員に作用する衝撃を緩和するものであり、
前記ベルト(3)は、対向するベース(12)に挟まれて回転自在に保持されたスプール(31)の外周に巻き付けられ、前記スプール(31)の一端部に、トーションバー(30)の一方の係止端部(30b)が共回りするように係止され、前記トーションバー(30)の他方の係止端部(30b)は、前記ベース(12)のうち、一方のベース(12)に回転しないように係止され、
緊急時には、前記スプール(31)からの前記ベルト(3)の引出力により、前記トーションバー(30)の軸部(30a)が捻じれて作業員に作用する衝撃が緩和されることを特徴とし、
前記巻取器は、巻回されたストラップ(1)が随時引き出し可能に巻取方向に付勢され、緊急時には、ストラップ(1)の繰り出しがロック機構により阻止されるものであり、
前記ストラップ(1)を巻き取るスプール(11)は、前記ショックアブソーバと共用の対向するベース(12)に挟まれて、回転自在に保持されており、
前記ストラップ(1)の端末が止着されるストラップピン(13)は、前記スプール(11)の内部に保持されるが、前記スプール(11)の回転支持軸とはならず、
前記ストラップ(1)は、前記ストラップピン(13)から前記スプール(11)の内部を介して外周に巻き付けられることを特徴とする安全帯用墜落制止器具。
前記巻取器及びショックアブソーバのスプール(11,31)は、前記対向するベース(12)が間隔を維持した状態で締結されることにより、スラスト方向に保持されることを特徴とする請求項２に記載の安全帯用墜落制止器具。