JP2012152316A - 墜落阻止器具 - Google Patents

Abstract

【課題】特段の調整を行うことなしにドラムに所望の回転抵抗を付与することができ、墜落阻止及び衝撃吸収を確実に行うことが可能な墜落阻止器具を提供すること。
【解決手段】ドラム４とラチェットホイール７が中空筒２２のネジ部２２ｂを介して螺合連結されるとともに、その連結部においてドラム４とラチェットホイール７との間に衝撃吸収部材２６，２７が介挿されており、ロック爪８によるラチェットホイール７のロック状態において、ドラム４に命綱５の引き出し方向へのトルクが作用したときに、ドラム４がラチェットホイール７に対して軸方向に接近するとともに、衝撃吸収部材２６，２７が圧縮されて押し潰される。
【選択図】 図５

Description

本発明は、建築現場などの高所作業において用いられる墜落阻止器具に関する。

従来から、建築現場などでの高所作業において、万が一、作業者が足を踏み外したときに、その墜落を防止する器具が用いられている。例えば、特許文献１の墜落阻止器具は、ケース内に収容されて命綱を巻取るドラムと、ドラムを巻取方向に付勢するゼンマイバネと、ケース内に固定されたラチェットホイール（ラチェット内歯車）と、ドラムに設けられてラチェットホイールのラチェット歯に係合してラチェットホイールの回転をロックするロック爪とを有する。この墜落阻止器具では、通常作業中に比較的ゆっくりした速度で命綱がケースから引き出されたときにはロック爪がラチェットホイールのラチェット歯と係合せず、ドラムの回転がロックされないようになっている。しかし、作業者が高所から落下して急速に命綱が引き出された場合には、ロック爪がラチェットホイールのラチェット歯と係合してドラムの回転が速やかにロックされ、それ以上命綱が引き出されなくなって作業者の墜落が阻止される。

ところで、上記のような墜落阻止器具において、作業者の落下時にロック爪によってドラムの回転がロックされたときに、命綱の引き出しが急に止まるために作業者に大きな衝撃が作用する。特に、命綱が伸縮性のないワイヤロープである場合には、命綱自体で衝撃を吸収できないため、作業者にそのまま衝撃が作用することから大きな問題となる。

これに関連して、特許文献２には、照明器具等を対象とした落下防止装置ではあるが、落下時の衝撃を吸収するための構成を備えたものが開示されている。この特許文献２の装置では、ケース内にベルト（命綱に相当）を巻取るドラムが回転可能に収容されており、また、ラチェットホイール（ラチェット歯車）がケースに取り付けられる一方で、ロック爪（ラチェット爪）がドラムに設けられている。そして、照明器具等が落下してベルト（命綱に相当）が急速に引き出されて、ドラムが高速で回転したときにはロック爪がラチェットホイールに係合し、ドラムの回転がロックされるようになっている。また、ラチェットホイールにはブレーキシューが押圧されて回転抵抗が付与されている。その上で、上記のようにロック爪とラチェットホイールとの係合によってドラムの回転がロックされた状態で、ドラムに一定値以上の荷重（ベルトの引き出し方向のトルク）が作用したときには、ラチェットホイールがゆるやかに回転し、ドラムがベルトを徐々に繰り出すようになっている。これにより照明器具等に作用する衝撃が緩和される。

実開平７−１９５１号公報 実用新案登録第３０３３３６２号公報

特許文献２では、ブレーキシューの押圧によってラチェットホイールに回転抵抗を付与し、一定値以上の荷重（トルク）が作用したときにのみラチェットホイールが回転するようになっている。この場合、ラチェットホイールが回転し始めるときの荷重（回転抵抗）をブレーキシューの締付けによって調整する必要があるが、設計で定められた所定値に正しく調整することが非常に難しいという問題がある。そして、調整の結果、実際にラチェットホイールに付与される回転抵抗が小さすぎると、ロック爪とラチェットホイールが係合した状態でドラムがかなり速い速度で回転してしまい、墜落を阻止できない虞がある。逆に上記回転抵抗が大きすぎると、ロック爪とラチェットホイールの係合時に大きな衝撃荷重が作用してもドラムが回らなくなる虞があり、この場合には、ベルトが全く繰り出されないために衝撃荷重を吸収できなくなる。

本発明の目的は、特段の調整を行うことなしにドラムに所望の回転抵抗を付与することができ、墜落阻止及び衝撃吸収を確実に行うことが可能な墜落阻止器具を提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

第１の発明の墜落阻止器具は、本体ケースと、前記本体ケースに内包された本体フレームと、前記本体フレームに対して固定された巻取軸と、前記本体ケース内に収容され、前記巻取軸に回転可能に取り付けられたドラムと、一端部において前記ドラムに固定された状態で前記ドラムに巻取られるとともに、前記本体ケースに形成された引き出し口から引き出される命綱と、前記ドラムを前記命綱の巻取り方向に付勢する巻取付勢手段と、複数のラチェット歯を有し、前記ドラムと連結されてこのドラムと一体回転可能に前記巻取軸に取り付けられたラチェットホイールと、前記本体ケースに設けられ、前記ドラムが所定速度以上で前記命綱の引き出し方向に回転したときに、前記ラチェットホイールの前記ラチェット歯に係合して前記ラチェットホイールの回転をロックするロック爪を備え、前記ドラムと前記ラチェットホイールの連結部において、両者の間に衝撃吸収部材が介挿され、前記衝撃吸収部材は、前記ロック爪による前記ラチェットホイールのロック状態において、前記ドラムに前記命綱の引き出し方向へのトルクが作用したときに、前記ドラムの前記ラチェットホイールに対する回転を許容しつつ、前記ドラムに回転抵抗を付与することを特徴とするものである。

本発明の墜落阻止器具において、作業者が落下して命綱が急速にドラムから引き出されたときには、ロック爪によってラチェットホイールの回転がロックされてドラムの回転も停止して、命綱の引き出しが止まるため、作業者の墜落が阻止される。さらに、上記ラチェットホイールのロック時において衝撃荷重によってドラムに命綱の引き出し方向へのトルクが作用すると、ドラムがラチェットホイールに対して回転しようとするが、その際に、ドラムとラチェットホイールとの間の衝撃吸収部材によって、ドラムに回転抵抗が付与される。これにより、ドラムがゆっくりとした速度で回転して命綱が徐々に引き出されることで、落下時の衝撃が吸収される。

ここで、ドラムに付与される回転抵抗は、衝撃吸収部材の形状や材質等によって定まる。従って、所望の回転抵抗を付与するためには、形状や材質等の条件を決定して作製した衝撃吸収部材を組み込むだけでよく、特段の調整作業が不要である。従って、調整によってドラムに付与される回転抵抗がばらつくということがなく、墜落阻止及び衝撃吸収を確実に行うことができる。

第２の発明の墜落阻止器具は、前記第１の発明において、前記衝撃吸収部材が変形することにより、落下衝撃を吸収することを特徴とするものである。

本発明によれば、作業者の墜落時に、ラチェットホイールがロックされた状態で、衝撃荷重によってドラムに命綱の引き出し方向へのトルクが作用し、ドラムがラチェットホイールに対して回転しようとしたときに、両者の間に介挿されている衝撃吸収部材が変形することにより、ドラムに回転抵抗が付与される。これにより、落下衝撃が吸収される。この場合、ドラムに付与される回転抵抗は、衝撃吸収部材の変形のしにくさ（曲げ剛性、あるいは、ねじり剛性）によって定まる。

第３の発明の墜落阻止器具は、前記第１又は第２の発明において、前記ロック爪による前記ラチェットホイールのロック状態において、前記ドラムに前記命綱の引き出し方向へのトルクが作用したときに、前記ドラムが前記ラチェットホイールに対して回転しながら軸方向に接近するとともに、前記衝撃吸収部材が圧縮されて押し潰されることを特徴とするものである。

本発明によれば、ドラムとラチェットホイールとがネジ部を介して螺合連結されていることから、ラチェットホイールがロックされた状態で、衝撃荷重によってドラムに命綱の引き出し方向へのトルクが作用したときに、ドラムがラチェットホイールに対して回転しながら接近する。このとき、ドラムとラチェットホイールの間に介挿されている衝撃吸収部材が圧縮されて押し潰されることによって、ドラムに回転抵抗が付与される。尚、この場合、ドラムに付与される回転抵抗は、衝撃吸収部材の潰れにくさによって定まる。

第４の発明の墜落阻止器具は、前記第３の発明において、前記ドラムが前記ラチェットホイールに接近して前記衝撃吸収部材が所定量押し潰されたときに、それ以上の前記ドラムの接近を規制するストッパーを有することを特徴とするものである。

本発明では、衝撃吸収部材がある程度押し潰されると、それ以上のドラムのラチェットホイールへの接近がストッパーによって規制されてドラムが回転しなくなるため、ロック爪によるロック後に一定以上に命綱が引き出され過ぎることを防止できる。

第５の発明の墜落阻止器具は、前記第３又は第４の何れかの発明において、前記ドラムと前記ラチェットホイールとの間に、第１の衝撃吸収部材と第２の衝撃吸収部材がそれぞれ介挿され、前記第２の衝撃吸収部材は、前記第１の衝撃吸収部材と比べて、前記ドラム及び前記ラチェットホイールとの間に軸方向に関して大きな隙間を空けた状態で配置されていることを特徴とするものである。

本発明において、衝撃吸収部材とドラム及びラチェットホイールとの間の、軸方向に関する「隙間」とは、衝撃吸収部材とドラムあるいはラチェットホイールとの間において、他部材が介在していない空間の幅を指す。そして、本発明では、第２の衝撃吸収部材の、ドラム及びラチェットホイールとの間の軸方向隙間が、第１の衝撃吸収部材と比べて大きくなっていることから、先に第１の衝撃吸収部材が所定量（前記隙間の分だけ）押し潰された後、第２の衝撃吸収部材が圧縮されて押し潰され始め、ドラムに付与される回転抵抗が強まる。従って、第１の衝撃吸収部材だけでは衝撃吸収が十分に行われなかった場合でも、第２の衝撃吸収部材で残りの衝撃を吸収しつつ、一定以上に命綱が引き出され過ぎることを防止できる。

第６の発明の墜落阻止器具は、前記第３〜第５の何れかの発明において、前記衝撃吸収部材は筒状に形成され、この筒状の衝撃吸収部材の内面又は外面の少なくとも一方に環状溝が形成されていることを特徴とするものである。

筒状の衝撃吸収部材の環状溝が形成されている部分は、強度が局部的に弱くなっており、衝撃吸収部材が圧縮されたときにはこの環状溝の部分において真っ先に塑性変形（折れ曲がり）が生じる。即ち、変形を生じさせる位置が定まることから、常に同じ変形態様で押し潰すことができ、ドラムに付与される回転抵抗がばらつきにくい。

第７の発明の墜落阻止器具は、前記第６の発明において、前記衝撃吸収部材の軸方向中央部の内面に１本の環状の内面溝が形成され、前記衝撃吸収部材の軸方向両端部の外面に、前記内面溝を軸方向において挟むように２本の環状の外面溝が形成されていることを特徴とするものである。

衝撃吸収部材が圧縮されて一度塑性変形が生じると、衝撃吸収部材の強度が急に低下するため、ドラムに付与される回転抵抗も急激に減って、衝撃吸収効果が激減する。本発明では、筒状の衝撃吸収部材の軸方向中央部の内面に１本の内面溝が形成される一方で、この内面溝を軸方向に挟むように、両端部に２本の外面溝が形成される。そして、衝撃吸収部材が軸方向に圧縮されると、３本の溝においてそれぞれ変形が生じ、筒状の衝撃吸収部材は径方向外側へ膨らんだ形状となる。このような形状は圧縮に対しては強度を発現することになるから、溝が形成された部分において塑性変形（折れ曲がり）が生じた後の圧縮に対しても一定時間強度を維持でき、ドラムに一定の回転抵抗を付与し続けることができる。

第８の発明の墜落阻止器具は、前記第３〜第７の何れかの発明において、前記巻取軸には、前記衝撃吸収部材が押し潰されたときの前記ラチェットホイールの軸方向の移動を規制する規制部が設けられていることを特徴とするものである。

ドラムとラチェットホイールとの間に存在する衝撃吸収部材が押し潰されると、その分、ラチェットホイールにガタが生じ、本体ケース側に設けられているロック爪との位置がずれて、係合が外れてしまう虞がある。本発明では、巻取軸に、ラチェットホイールの軸方向の移動を規制する規制部が設けられていることから、ラチェットホイールががたついてロック爪との係合が外れることを防止できる。

本発明に係る墜落阻止器具の使用例を示す図である。 墜落阻止器具の分解斜視図である。 本体ケースの片側を取り外した状態の墜落阻止器具の正面図である。 墜落阻止器具の側面図である。 図４に示される、墜落阻止器具の本体ケースを除いた内部構造体の断面図である。 図５のＡ部詳細図であり、（ａ）は衝撃吸収前の状態、（ｂ）は衝撃吸収後の状態をそれぞれ示す。 変更形態に係る衝撃吸収部材の断面図である。 別の変更形態に係る衝撃吸収部材の断面図である。 別の変更形態に係る墜落阻止器具の、図６相当の断面図である。 別の変更形態に係る墜落阻止器具の、図６相当の断面図である。 別の変更形態に係る墜落阻止器具の、図４相当の側面図である。 落下試験結果のグラフである。

次に、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る墜落阻止器具の使用例を示す図である。図１に示すように、墜落阻止器具１は建築現場の構造物に掛けられて、上方から吊り下げられる。また、墜落阻止器具１はその本体ケース２の内部に命綱５を巻取るドラム４（図２および図５参照）を有し、このドラム４から引き出された命綱５の先端に取り付けられたフック１０が、作業者の腰部に装着された安全帯１１に固定される。この状態で作業者は高所作業を行い、架台１００上の作業者の移動に応じて命綱５が本体ケース２から引き出されたり、本体ケース２内に巻取られたりする。また、万が一、作業者が架台１００から踏み外して落下した場合には、本体ケース２から命綱５が急速に引き出されるものの、すぐにドラム４の回転がロックされて命綱５の引き出しが停止し、これによって作業者の墜落が阻止されるようになっている。

次に、墜落阻止器具１の構造について詳細に説明する。図２は、墜落阻止器具１の分解斜視図である。また、図３は本体ケース２の片側（図２に示されるケース分割体１２）を取り外した状態の墜落阻止器具１の正面図、図４は墜落阻止器具１の側面図である。但し、図４では、本体ケース２内の構造が分かるように、本体ケース２を断面で示している。また、図５は、図４に示される、本体ケース２を除く墜落阻止器具１の内部構造体の断面図である。

図２〜図５に示すように、墜落阻止器具１は、本体ケース２と、ブラケット１７，１８（本願の本体フレームに相当する）と、巻取軸３と、ドラム４と、ワイヤロープからなる命綱５と、ゼンマイバネ６と、ラチェットホイール７と、ロック爪８等を備えている。

図２に示すように、本体ケース２は、２つのケース分割体１２，１３が複数のボルトで結合された構造を有する。ケース分割体１２，１３の上部には穴部１２ａ，１３ａがそれぞれ形成され、図１に示すように、穴部１２ａ，１３ａに連結具１４を介して吊り下げ用のベルト１５が装着される。また、本体ケース２の下部には開口形成部材１６が取り付けられ、開口形成部材１６によって命綱５の引き出し口１６ａが形成されている。本体ケース２の２つのケース分割体１２，１３にはブラケット１７，１８がそれぞれ固定され、これら２つのブラケット１７，１８には巻取軸３の両端部が固定されている。即ち、巻取軸３は、本体ケース２に内包されたブラケット１７，１８に固定されている。尚、２つのブラケット１７，１８の上部にも、本体ケース２と同様に、吊り下げ用の穴部１７ａ，１８ａがそれぞれ形成されている。

図４、図５に示すように、ドラム４の幅方向両端部には２つのフランジ２０，２１が固定されている。また、図５に示すように、ドラム４の中心部には鍔部２２ａを有する中空筒２２が固定され、この中空筒２２に巻取軸３が挿通されることで、ドラム４と中空筒２２とが一体となって巻取軸３を中心に回転可能である。尚、図２、図５に示すように、中空筒２２の鍔部２２ａよりも先端側の部分の外周面にはネジ部２２ｂが形成されている。また、ドラム４には命綱５の一端部が固定され、ドラム４が回転することによって２つのフランジ２０，２１の間に命綱５が巻取られる。また、ドラム４が巻取方向と逆方向に回転することで命綱５はドラム４から繰り出され、本体ケース２の引き出し口１６ａから引き出される。

ドラム４の一方のフランジ２１にはゼンマイケース２３が固定されておりドラム４と一体回転可能である。ゼンマイケース２３には各種バネ鋼からなるゼンマイバネ６（巻取付勢手段）が収容されている。ゼンマイバネ６は、その一端がゼンマイケース２３に固定されるとともに他端が巻取軸３に固定されており、ゼンマイケース２３（ドラム４）を命綱５の巻取方向へ付勢している。

ドラム４の他方のフランジ２０には、外周部に複数のラチェット歯７ａを有するラチェットホイール７が設けられている。このラチェットホイール７は、その内側に配されたナット２４とジョイントプレート２５によって固定されており、さらに、このナット２４は中空筒２２のネジ部２２ｂと螺合している。即ち、ドラム４とラチェットホイール７とは中空筒２２及びナット２４によって螺合連結され、一体的に回転可能である。また、ドラム４とラチェットホイール７との連結部である中空筒２２の外面の、鍔部２２ａとナット２４との間の位置には２つの筒状の衝撃吸収部材２６，２７が装着されている。これら２つの衝撃吸収部材２６，２７については後ほど説明する。

図３〜図５に示すように、ブラケット１７には、ロック爪８が回動軸２８を中心に回動可能に取り付けられている。図３から分かるように、ロック爪８は回動軸２８を挟む両端部にそれぞれ爪部８ａ，８ｂを有し、ロック爪８は、一方の爪部８ａがラチェットホイール７に接触する方向にバネ２９によって回動付勢されている。また、この一方の爪部８ａは、ラチェットホイール７の外周面に接触した状態で、ラチェットホイール７が命綱５の巻取方向（図３の矢印Ａ方向）、引き出し方向（同矢印Ｂ方向）の何れに回転しても、ラチェット歯７ａとは係合しない形状になっている。一方、他方の爪部８ｂは、ラチェットホイール７の外周面に接触した状態で、ラチェットホイール７が命綱５の引き出し方向（矢印Ｂ方向）に回転したときには、ラチェット歯７ａと係合する形状となっている。

命綱５が比較的ゆっくりとした速度で引き出され、ドラム４の回転速度が所定速度未満である場合には、バネ２９の付勢力によってロック爪８の一方の爪部８ａがラチェットホイール７に押し当てられた状態でラチェットホイール７がドラム４とともに引き出し方向（矢印Ｂ方向）に回転するが、このとき、他方の爪部８ｂはラチェットホイール７からは離れており、ラチェットホイール７の回転はロックされない。一方、作業者が墜落したときに、命綱５が非常に速い速度で引き出され、ドラム４の引き出し方向の回転速度が所定速度以上となった場合には、高速回転するラチェットホイール７のラチェット歯７ａによって一方の爪部８ａが蹴り上げられ、その反動で他方の爪部８ｂがバネ２９の付勢力に打ち勝ちラチェットホイール７に接触する。このとき、他方の爪部８ｂがラチェット歯７ａに係合することになり、ラチェットホイール７（ドラム４）の回転が瞬時にロックされて命綱５の引き出しが停止する。

次に、衝撃吸収部材２６，２７について説明する。衝撃吸収部材２６，２７は、作業者が墜落してラチェットホイール７の回転がロックされたときに発生する、衝撃荷重を吸収するための部材であり、ドラム４とラチェットホイール７との間に設けられている。

図６は図５のＡ部詳細図であり、（ａ）は衝撃吸収前の状態、（ｂ）は衝撃吸収後の状態をそれぞれ示す。図６に示すように、ドラム４に固定された中空筒２２の鍔部２２ａと、ラチェットホイール７に固定されたナット２４との間に、２つの筒状の衝撃吸収部材（第１衝撃吸収部材２６、第２衝撃吸収部材２７）が介挿されている。ここで、上述したように、ドラム４とラチェットホイール７は、中空筒２２とナット２４との螺合によって連結されていることから、作業者の墜落時にラチェットホイール７の回転がロック爪８によってロックされてから、衝撃荷重によってさらに命綱５を引き出す方向にドラム４にトルクが作用すると、ドラム４はラチェットホイール７に対して回転しながら巻取軸３に沿ってラチェットホイール７（図６（ｂ）の矢印Ｒで示す方向）に接近する。このとき、ドラム４は、ラチェットホイール７との間に介挿された衝撃吸収部材２６，２７を圧縮して押し潰しながらラチェットホイール７に接近することになり、ドラム４に回転抵抗が付与される。

ここで、ドラム４に付与される回転抵抗は、衝撃吸収部材２６，２７の形状や材質等で決まる、衝撃吸収部材２６，２７の潰れにくさによって定まる。従って、ドラム４に所望の回転抵抗を付与するためには、衝撃吸収部材２６，２７の形状や材質等の条件を決めて作製した上で、これらの衝撃吸収部材２６，２７を組み込むだけでよく、ドラム４に所望の回転抵抗を付与するための特段の調整が不要である。

さらに、衝撃吸収部材２６，２７の詳細構成について説明する。図６に示すように、２つの衝撃吸収部材２６，２７のうち、第１衝撃吸収部材２６は、その軸方向中央部の内面に１本の環状の内面溝２６ａが形成されるとともに、軸方向両端部のそれぞれの外面に、内面溝２６ａを軸方向において挟むように２本の環状の外面溝２６ｂが形成されている。一方、第２衝撃吸収部材２７の一端部には鍔部２７ａが形成されている。

そして、図６（ａ）に示すように、第２衝撃吸収部材２７がその鍔部２７ａを中空筒２２の鍔部２２ａに当接させた状態で中空筒２２の外周面に装着され、さらに、この第２衝撃吸収部材２７に被せられるように第１衝撃吸収部材２６が装着される。尚、第１衝撃吸収部材２６は、その両端面が、他の部材（第２衝撃吸収部材２７の鍔部２７ａと、ナット２４）にそれぞれ当接しているのに対して、第２衝撃吸収部材２７の鍔部２７ａと反対側の端面と、ナット２４との間に所定の隙間ｄが存在している。即ち、第２衝撃吸収部材２７は、第１衝撃吸収部材２６と比べて、ラチェットホイール７（ナット２４）との間に、軸方向に関して隙間を大きく空けて配置されている。

ロック爪８によるラチェットホイール７のロック状態で、ドラム４に命綱５の引き出し方向へのトルクが作用すると、ドラム４がラチェットホイール７に接近しつつ、第１衝撃吸収部材２６が先に圧縮されて押し潰される。ここで、第１衝撃吸収部材２６は、１本の内面溝２６ａ及び２本の外面溝２６ｂが形成されている、強度の弱い部分において真っ先に塑性変形（折れ曲がり）が生じて潰れる。つまり、環状の溝２６ａ，２６ｂによって変形が生じる位置が定まることから、常に同じ変形態様で押し潰すことができ、ドラム４に付与される回転抵抗がばらつきにくい。

また、衝撃吸収部材に一度塑性変形が生じると、この衝撃吸収部材の強度が急に低下するため、ドラム４に付与される回転抵抗も急激に減って、衝撃吸収効果が激減する。しかし、本実施形態の第１衝撃吸収部材２６には、中央の１本の内面溝２６ａと、それを挟むように２本の外面溝２６ｂが形成されていることから、第１衝撃吸収部材２６が軸方向に圧縮されたときに、３本の溝２６ａ，２６ｂにおいてそれぞれ変形（折れ曲がり）が生じることによって、図６（ｂ）に示すように、第１衝撃吸収部材２６は径方向外側へ膨らんだ形状となる。このような形状は圧縮に対しては強度を発現することになるから、溝２６ａ，２６ｂが形成された部分において塑性変形（折れ曲がり）が生じた後の圧縮に対しても一定時間強度を維持でき、ドラム４に一定の回転抵抗を付与し続けることができる。

さらに、第１衝撃吸収部材２６が、図６（ａ）に示す隙間ｄだけ圧縮され押し潰されると、第２衝撃吸収部材２７の軸方向両端が中空筒２２の鍔部２２ａとナット２４に接する状態となって圧縮され始める。即ち、第１衝撃吸収部材２６が一定量押し潰された後、第２衝撃吸収部材２７が圧縮されて押し潰され始めることで、ドラム４に付与される回転抵抗が強まるため、第１衝撃吸収部材２６だけでは衝撃吸収が十分に行われなかった場合でも、第２衝撃吸収部材２７で残りの衝撃を吸収しつつ、一定以上に命綱５が引き出され過ぎることを防止できる。

尚、先に圧縮される第１衝撃吸収部材２６は、ラチェットホイール７のロック直後の大きな衝撃荷重を速やかに吸収することができるように、ロック後にすぐに潰れ始めることが必要とされることから、比較的強度が低い材料（例えば、ジュラルミン等のアルミニウム合金）で形成されることが好ましい。また、上述のように環状の溝２６ａ，２６ｂを形成することに加えて、ある程度肉厚を薄くすることが好ましい。一方、後に圧縮される第２衝撃吸収部材２７は、第１衝撃吸収部材２６によってある程度衝撃が吸収された後に、第１衝撃吸収部材２６で吸収しきれなかった衝撃荷重を吸収しつつ（減衰させつつ）命綱５の引き出しを抑制していくという機能が要求されることから、潰れにくくしてより大きな回転抵抗をドラム４に付与することができるように、第１衝撃吸収部材２６よりも強度の高い材料（例えば、炭素鋼やステンレス鋼等）で形成されることが好ましく、また、肉厚もやや厚めのものが好ましい。

ところで、上述したように、ドラム４とラチェットホイール７との間に存在する衝撃吸収部材２６，２７が押し潰されると、その分、ラチェットホイール７に軸方向のガタが生じ、本体ケース２側に設けられているロック爪８との位置がずれて、係合が外れてしまう虞がある。そこで、本実施形態では、巻取軸３に、ラチェットホイール７の軸方向の移動を規制するための構成が設けられている。

詳細には、図６に示すように、巻取軸３の一端部（図４の右端部）に段付き部３ａが形成されている。また、この段付き部３ａよりも右側の、巻取軸３の先端部の小径部分にラチェットホイール７とナット２４とを固定するジョイントプレート２５が装着され、ジョイントプレート２５の左面が段付き部３ａに当接することによってラチェットホイール７の図中左側への移動が規制されている。即ち、巻取軸３に形成された段付き部３ａが、ラチェットホイール７の軸方向（左方）の移動を規制する規制部として機能することから、ラチェットホイール７ががたついてロック爪８との係合が外れることが防止される。

尚、前記規制部は段付き部３ａには限られず、この段付き部３ａの代わりに、巻取軸３に径方向外側に突出する突起が設けられ、この突起がラチェットホイール７（ナット２４）に図中左側から係合することによって軸方向（左方）の移動が規制される構成を採用してもよい。

次に、本実施形態の墜落阻止器具１の動作について説明する。図１に示すように、架台１００上で作業者が作業している間は、本体ケース２内のドラム４から命綱５が引き出されたり、あるいは、ドラム４に命綱５が巻取られたりする。このとき、命綱５は比較的ゆっくりとした速度で引き出されることから、ラチェット歯７ａによってロック爪８が蹴り上げられて爪部８ｂがラチェット歯７ａと係合することはなく、ラチェットホイール７の回転はロックされない。

一方、作業者が架台１００から墜落した場合には、本体ケース２から命綱５が非常に速い速度で引き出されることから、ドラム４と一体的にラチェットホイール７が高速で回転してラチェット歯７ａによってロック爪８の一方の爪部８ａが蹴り上げられる。これにより、ロック爪８の他方の爪部８ｂがラチェット歯７ａと係合し、ラチェットホイール７の回転がロックされる。

ラチェットホイール７の回転がロックされると、ドラム４の回転も停止して命綱５の引き出しが止まるため、墜落した作業者に衝撃荷重が作用する。しかし、本実施形態では、ドラム４がラチェットホイール７に接近しつつ、両者の間に介挿された第１衝撃吸収部材２６を圧縮して押し潰しながら命綱５の引き出し方向に回転することから、ドラム４に回転抵抗が付与されて命綱５が徐々に引き出されることになり、衝撃が吸収される。さらに、第１衝撃吸収部材２６が所定量押し潰されると、第２衝撃吸収部材２７が圧縮され始めてより大きな回転抵抗がドラム４に付与されることになり、残存する衝撃荷重を吸収しつつ、命綱５が引き出されすぎてしまうことが防止される。

尚、本実施形態の墜落阻止器具１では、巻取軸３が本体ケース２に固定され、この固定された巻取軸３に対してドラム４及びラチェットホイール７が回転可能な構成を採用している。これに対し、巻取軸３が本体ケース２に対して回転可能に枢支された上で、この巻取軸３にドラム４及びラチェットホイール７が固定された構成（巻取軸３、ドラム４、及び、ラチェットホイール７が一体回転する構成）も考えられる。しかし、本実施形態は、高所作業を行う作業者の墜落防止に用いられるものであり、命綱５は例えば十数メートルにも及ぶ、かなり長いものが使用される。そのために、上述したような巻取軸３を回転可能に枢支する構成を採用する場合には、命綱５を巻取った重量の大きな巻取軸３を安定して支持するために、巻取軸３の両端の軸受けが大きなものとなるなど、構造が大型化し、また、複雑になる。そこで、本実施形態では、巻取軸３がブラケット１７，１８に固定され、この巻取軸３にドラム４及びラチェットホイール７を回転可能とした構成を採用することで、ドラム４に巻取られる命綱５の長さが長くとも、器具の構造を簡素化することが可能となる。

次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

１］衝撃吸収部材の形状や配置等は適宜変更可能である。例えば、図７（ａ）に示すように、衝撃吸収部材２６に環状の内面溝２６ａのみが形成されてもよい。尚、図７（ａ）のように、衝撃吸収部材２６の軸方向中央部に１つの内面溝２６ａが形成されていると、前記実施形態と同様に、軸方向に圧縮されたときに径方向外側に膨らむように変形するため、強度を発現させることができる。また、図７（ｂ）に示すように、外面溝２６ｂのみが形成されてもよい。尚、内面溝２６ａの数、あるいは、外面溝２６ｂの数は適宜変更可能である。さらには、図７（ｃ）に示すように、内面溝２６ａと外面溝２６ｂとが軸方向に同じ位置に形成され、衝撃吸収部材２６が蛇腹状に形成されてもよい。また、図８（ａ）〜（ｄ）のように、内面溝２６ａ、あるいは、外面溝２６ｂが断面円弧状の溝であってもよい。あるいは、図８（ｅ）に示すように、内面及び外面の両方に溝が形成されていないものであってもよい。

また、前記実施形態では、第２衝撃吸収部材２７はその一端がドラム４（中空筒２２）に当接し、他端とラチェットホイール７（ナット２４）との間に隙間が存在していたが（図６参照）、これとは逆に、ラチェットホイール７（ナット２４）と当接するとともに、ドラム４（中空筒２２）との間に隙間が存在していてもよい。

また、衝撃吸収部材は筒状である必要は必ずしもなく、複数の衝撃吸収部材が中空筒２２の周りにおいて周方向に複数配置された構成であってもよい。

２］前記実施形態では、２種類の衝撃吸収部材２６，２７が設けられていたが、第１衝撃吸収部材２６のみで衝撃荷重を十分に吸収できるのであれば、第２衝撃吸収部材２７を省いてもよい。

あるいは、衝撃吸収部材が複数種類設けられる代わりに、衝撃吸収部材が所定量押し潰されたときに、それ以上のドラムの接近を規制するストッパーが設けられてもよい。例えば、前記実施形態において、筒状の第２衝撃吸収部材２７の代わりに、ドラム４とラチェットホイール７の間で圧縮されても潰れない、より高強度（高剛性）の筒状のストッパーが設けられてもよい。また、ストッパーは、第２衝撃吸収部材２７のように、ドラム４とラチェットホイール７の間に介挿されている必要はなく、例えば、本体ケース２やブラケット１７，１８などの他部材に固定されて、ドラム４がラチェットホイール７に接近してきたときにドラム４に当たってそれ以上の接近を阻止する所定の位置に設置されてもよい。このように、ストッパーが設けられることで、衝撃吸収部材がある程度押し潰されたときに、それ以上のドラム４のラチェットホイール７への接近がストッパーによって規制されてドラム４が回転しなくなるため、衝撃吸収部材が潰され続けて一定以上に命綱が引き出され過ぎることを防止できる。

３］前記実施形態の、ドラム４とラチェットホイール７の間に介挿された衝撃吸収部材２６は、ドラム４がラチェットホイール７に対して接近したときに押し潰されることによって、ドラム４に回転抵抗を付与して衝撃を吸収するものであったが、上記構成以外のものを採用することも可能である。

例えば、ドラム４とラチェットホイール７とを連結する、中空筒２２のネジ部２２ｂ及びナット２４からなるネジ機構そのものによって衝撃を吸収することも可能である。即ち、図９に示すように、雄ネジであるネジ部２２ｂ、又は、ナット２４の雌ネジ穴の何れか一方が、先細りのテーパー状に形成された構成とすればよい（図９にはナット２４の雌ネジ穴がテーパー状である形態が開示されている）。この場合、図９（ａ）の状態から、ドラム４がラチェットホイール７に接近して、図９（ｂ）のように、ネジ部２２ｂがナット２４の雌ネジ穴にねじ込まれていくに従って、ドラム４に徐々に回転抵抗が付与される。この形態では、ネジ部２２ｂ及びナット２４が本願の衝撃吸収部材に相当し、ネジ部２２ｂ又はナット２４の雌ネジ穴のテーパー角度によって、ドラム４に付与される回転抵抗が定まる。

また、図１０に示すように、ドラム４とラチェットホイール７がネジ部で螺合連結されているのではなく、ねじれ変形可能な衝撃吸収部材３０で連結されていてもよい。この場合には、衝撃荷重によってドラム４がラチェットホイール７に対して回転したときに、衝撃吸収部材３０がねじれることによってドラム４に回転抵抗が付与される。尚、この場合には、衝撃吸収部材３０のねじり剛性によってドラム４に付与される回転抵抗が定まる。

４］前記実施形態は、ドラム４と一体回転可能に連結されたラチェットホイール７が、ブラケット１７（本体フレーム）側に設けられたロック爪８によってロックされる構成であったが（図３、図４参照）、これとは逆に、ロック爪８がドラム４側に設けられたドラム４と一体可能である一方で、ラチェットホイール７がブラケット１７側に固定された構成においても本発明を採用できる。以下に一例を挙げる。

図１１に示すように、ラチェットホイール３７はその内周側にラチェット歯３７ａを有し、このラチェットホイール３７はブラケット１７に固定されている。一方、ロック爪３８はラチェットホイール３７のラチェット歯３７ａと係合可能に、ラチェットホイール３７の内側に配されている。また、ロック爪３８は巻取軸３に対して回転可能なベース板３１に取り付けられ、このベース板３１はナット３２によってドラム４側のネジ部（図示省略）と螺合連結されている。これにより、ラチェットホイール３７と係合していない状態ではロック爪３８はドラム４と一体的に回転可能となっている。また、ロック爪３８は、前記実施形態と同様に、ドラム４の回転速度が所定速度以上となったときにラチェットホイール３７のラチェット歯３７ａと係合する。ここで、ロック爪３８が、前記実施形態と同じく、ドラム４の回転速度が大きくなったときに一方の端部が強く蹴り上げられたときに他方の端部がラチェット歯３７ａと係合する構成（図３参照）であってもよいが、遠心力によって外側に変位することでラチェット歯３７ａと係合する構成のものであってもよい。

この構成において、ドラム４とロック爪３８との連結部、即ち、ドラム４側のネジ部と、ロック爪３８側のナット３２との間に衝撃吸収部材（例えば、前記実施形態の衝撃吸収部材２６，２７（図６参照）や、先に述べた変更形態のテーパー状のネジ機構（図９参照）など）が介挿される。そして、ロック爪３８がラチェットホイール３７と係合してドラム４の回転がロックされた状態で、衝撃荷重によってドラム４に命綱５の引き出し方向にトルクが作用したときには、ドラム４がロック爪３８（ベース板３１）に対して回転しながら接近するが、その際に、ドラム４とロック爪３８との間の衝撃吸収部材によって、ドラム４に回転抵抗が付与される。

５］命綱５はワイヤロープには限られず、ワイヤロープ以外の長尺体（例えば、ベルトなど）を採用することもできる。

（衝撃吸収効果の検証）
次に、本発明の衝撃吸収部材を備えた墜落阻止器具の衝撃吸収効果について、実験により検証した。尚、ここでは、図８（ｄ）に示される、中央の１本の円弧状内面溝２６ａとその両側の２本の円弧状外面溝２６ｂを有する衝撃吸収部材２６を用いて検証した。そして、独立行政法人労働安全衛生総合研究所が発行する「安全帯構造指針」（ＴＲ−Ｎｏ．３５）の定める試験条件に準じ、ウエイトの重量を１２０ｋｇとした落下試験を実施した。その結果を図１２に示す。

安全帯構造指針では、質量８５ｋｇの落下体（ウエイト）を用いて落下試験を行ったときに、落下体を保持でき、且つ、最大衝撃荷重が８．０ｋＮを超えず、さらに、落下距離は２．０ｍを超えないことが求められている。これに対して、図１２に示すように、本試験では、最大衝撃荷重は約４ｋＮであり、また、落下距離は１．１ｍであった。即ち、安全帯構造指針の定める試験よりも厳しい条件（本試験のウエイト：１２０ｋｇ＞指針で定める落下体：８５ｋｇ）での試験においても、安全帯構造指針の求める数値を満足しており、このことから、本発明の墜落阻止器具が非常に高い衝撃吸収効果を奏することが理解される。

１ 墜落阻止器具
２ 本体ケース
３ 巻取軸
３ａ 段付き部
４ ドラム
５ 命綱
６ ゼンマイバネ
７ ラチェットホイール
７ａ ラチェット歯
８ ロック爪
１６ａ 引き出し口
１７，１８ ブラケット
２２ｂ ネジ部
２４ ナット
２６ 第１衝撃吸収部材
２６ａ 内面溝
２６ｂ 外面溝
２７ 第２衝撃吸収部材
３０ 衝撃吸収部材
３７ ラチェットホイール
３８ ロック爪

Claims (8)

1. 本体ケースと、
   前記本体ケースに内包された本体フレームと、
   前記本体フレームに対して固定された巻取軸と、
   前記本体ケース内に収容され、前記巻取軸に回転可能に取り付けられたドラムと、
   一端部において前記ドラムに固定された状態で前記ドラムに巻取られるとともに、前記本体ケースに形成された引き出し口から引き出される命綱と、
   前記ドラムを前記命綱の巻取り方向に付勢する巻取付勢手段と、
   複数のラチェット歯を有し、前記ドラムと連結されてこのドラムと一体回転可能に前記巻取軸に取り付けられたラチェットホイールと、
   前記本体フレームに設けられ、前記ドラムが所定速度以上で前記命綱の引き出し方向に回転したときに、前記ラチェットホイールの前記ラチェット歯に係合して前記ラチェットホイールの回転をロックするロック爪を備え、
   前記ドラムと前記ラチェットホイールの連結部において、両者の間に衝撃吸収部材が介挿され、
   前記衝撃吸収部材は、前記ロック爪による前記ラチェットホイールのロック状態において、前記ドラムに前記命綱の引き出し方向へのトルクが作用したときに、前記ドラムの前記ラチェットホイールに対する回転を許容しつつ、前記ドラムに回転抵抗を付与することを特徴とする墜落阻止器具。
2. 前記衝撃吸収部材が変形することにより、落下衝撃を吸収することを特徴とする請求項１に記載の墜落阻止器具。
3. 前記ドラムと前記ラチェットホイールはネジ部を介して螺合連結され、
   前記ロック爪による前記ラチェットホイールのロック状態において、前記ドラムに前記命綱の引き出し方向へのトルクが作用したときに、前記ドラムが前記ラチェットホイールに対して回転しながら軸方向に接近するとともに、前記衝撃吸収部材が圧縮されて押し潰されることを特徴とする請求項１又は２に記載の墜落阻止器具。
4. 前記ドラムが前記ラチェットホイールに接近して前記衝撃吸収部材が所定量押し潰されたときに、それ以上の前記ドラムの接近を規制するストッパーを有することを特徴とする請求項３に記載の墜落阻止器具。
5. 前記ドラムと前記ラチェットホイールとの間に、第１の衝撃吸収部材と第２の衝撃吸収部材がそれぞれ介挿され、
   前記第２の衝撃吸収部材は、前記第１の衝撃吸収部材と比べて、前記ドラム及び前記ラチェットホイールとの間に軸方向に関して大きな隙間を空けた状態で配置されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の墜落阻止器具。
6. 前記衝撃吸収部材は筒状に形成され、この筒状の衝撃吸収部材の内面又は外面の少なくとも一方に環状溝が形成されていることを特徴とする請求項３〜５の何れかに記載の墜落阻止器具。
7. 前記衝撃吸収部材の軸方向中央部の内面に１本の環状の内面溝が形成され、
   前記衝撃吸収部材の軸方向両端部の外面に、前記内面溝を軸方向において挟むように２本の環状の外面溝が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の墜落阻止器具。
8. 前記巻取軸には、前記衝撃吸収部材が押し潰されたときの前記ラチェットホイールの軸方向の移動を規制する規制部が設けられていることを特徴とする請求項３〜７の何れかに記載の墜落阻止器具。

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