JP2012183246A

JP2012183246A - 緩降器

Info

Publication number: JP2012183246A
Application number: JP2011049795A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Inagaki; 泰弘稲垣
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2011-03-08
Filing date: 2011-03-08
Publication date: 2012-09-27

Abstract

【課題】一定速度で降下用索を繰り出して安定した降下速度を実現することができる緩降器を提供することである。
【解決手段】本発明の課題解決手段は、降下用索Ｗが巻回されるリール１と、リール１の回転軸１ａに連結される液圧ポンプ２と、液体を貯留するタンク３と、液圧ポンプ２の吸込口２ａとタンク３とを接続する吸込流路４と、液圧ポンプ２の吐出口２ｂとタンク３とを接続する排出流路５と、排出流路５の途中に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える弁要素６とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、緩降器に関する。

緩降器は、中高層の建築物に設置されており、建築物で火災等が発生した際に、人を高所から安全に地上へ降下させる避難用の器具である。そして、緩降器としては、たとえば、降下用の索を巻きつけたリールと、リールの内周に設けたブレーキシューとを備えており、リールを回転させて策を繰り出す際に、ブレーキシューをリールの内周へ押しつけて、リールの回転を抑制する摩擦力を生じさせ、これによってリールの回転速度を調節して、索をゆっくり繰り出すようにして、高所から地上へ安全に人を降下させることができるものがある（たとえば、特許文献１参照）。

また、降下用索を巻きつけたリールの回転を二つの直動型の油圧ダンパを用いて抑制する緩降器もある。この緩降器は、油圧ダンパのシリンダを揺動可能に支持し、各油圧ダンパのピストンに連結されたピストンロッドの先端をリールに設けたクランクシャフトへ９０度の位相をもって取り付けたものである。リールが回転すると、この回転がピストンクランク機構によって油圧ダンパのピストンの往復運動に変換される。そして、油圧ダンパは、ピストンの動きを抑制する減須力を発揮するので、リールの回転が抑制されてリールの回転速度が緩慢となり、索をゆっくり繰り出すことができるようになっている（たとえば、特許文献２参照）。

特開２００１−２９９９４５号公報特開２００６−３０５０１３号公報

特開２００１−２９９９４５号公報に開示された緩降器は、ブレーキシューをリールに押し付けて摩擦させることで制動力を得ているが、摩擦力を安定しないので降下速度にばらつきがでるとともに、摩擦によってブレーキシューが高温となる問題がある。

また、特開２００６−３０５０１３号公報に開示された緩降器では、直動型の油圧ダンパを用いている。油圧ダンパは上死点と下死点で減衰力が０となるとともに、ピストンクランク機構を用いているので油圧ダンパの伸縮速度が絶えず変化するので、個々の油圧ダンパの減衰力は絶えず変動している。当該緩降器では、油圧ダンパの上記特性に鑑みて、二つの油圧ダンパの上死点と下死点とが重ならないように伸縮動作に９０度の位相ずれをもたせるようにしているが、上記したように、油圧ダンパの減衰力は絶えず変動しているので、二つの油圧ダンパの減衰力を総合した総合減衰力も変動している。したがって、この特開２００６−３０５０１３号公報に開示された緩降器でも降下中の速度に変動が出てしまう問題を解決することができない。

そこで、本発明は、上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、一定速度で降下用索を繰り出して安定した降下速度を実現することができる緩降器を提供することである。

上記した課題を解決するために、本発明の課題解決手段は、降下用索が巻回されるリールと、上記リールの回転軸に連結される液圧ポンプと、液体を貯留するタンクと、上記液圧ポンプの吸込口と上記タンクとを接続する吸込流路と、上記液圧ポンプの吐出口と上記タンクとを接続する排出流路と、排出流路の途中に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える弁要素とを備えたことを特徴とする。

本発明の緩降器によれば、一定速度で降下用索を繰り出して安定した降下速度を実現することができる。

一実施の形態における緩降器の構造を示す図である。他の実施の形態における緩降器の構造を示す図である。

図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１に示すように、一実施の形態における緩降器Ｓは、降下用索Ｗが巻回されるリール１と、リール１の回転軸１ａに連結される液圧ポンプ２と、液体を貯留するタンク３と、液圧ポンプ２の吸込口２ａとタンク３とを接続する吸込流路４と、液圧ポンプ２の吐出口２ｂとタンク３とを接続する排出流路５と、排出流路５の途中に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える弁要素６とを備えて構成されている。

以下、緩降器Ｓの各部について詳細に説明する。リール１は、回転軸１ａと、回転軸１ａに一体化されて外周に降下用索Ｗが巻回される胴部１ｂとを備えて構成されている。胴部１ｂは、両端にフランジが設けられていて、胴部１ｂに巻回される降下用索Ｗが胴部１ｂから脱落しないようになっている。

また、リール１の回転軸１ａは、ベアリング７，８によって回転自在に軸支されており、このベアリング７，８は、ベアリング保持部材９によって保持され、当該ベアリング保持部材９には、緩降器Ｓを操作する操作者の体を保持するハーネス１０が設けられている。さらに、降下用索Ｗを安定して繰り出すことができるように、ベアリング保持部材９には、リール１の上方に配置されて下降用索Ｗを案内するシーブ１３が回転自在に設けられている。

降下用索Ｗは、一端が図示しない建築物に固定されており、他端がリール１の胴部１ｂに固定されており、リール１の胴部１ｂに巻回されている。

液圧ポンプ２は、回転駆動することによって、吸込口２ａから液体を吸引して吐出口２ｂから液体を吐出することができるようになっており、図示はしないが駆動軸をリール１の回転軸１ａに連結している。したがって、液圧ポンプ２は、リール１の回転によって吸込口２ａから液体を吸引して吐出口２ｂから液体を吐出することになる。なお、液圧ポンプ２としては、ギヤポンプ、ピストンポンプ、ベーンポンプ等の周知の液圧ポンプを使用することができる。

そして、この液圧ポンプ２の吸込口２ａは、吸込流路４を介してタンク３へ接続され、その吐出口２ｂは、排出流路５を介してタンク３へ接続されている。タンク３には、液体が充填されており、液面を境にして気体も充填されている。したがって、液圧ポンプ２とタンク３は、吸込流路４と排出流路５とでループ状に接続されており、吸込流路４を介して液圧ポンプ２がタンク３から吸い込んだ液体は、排出流路５を介してタンク３へ戻される。つまり、液体は、液圧ポンプ２の駆動中、タンク３と液圧ポンプ２を循環する。なお、吸込流路４のタンク３への接続部位は、タンク３内の液体の液面より必ず下方となる位置とされており、液圧ポンプ２が気体を吸い込むことがないように配慮されている。

弁要素６は、排出流路５の途中に設けられており、本実施の形態では、流路面積を手動にて変更することが可能な開閉弁とされており、具体的には、排出流路５を開放する連通ポジション６ｂと排出流路５を遮断する遮断ポジション６ｃとを備えた弁体６ａと、弁体６ａを手動で駆動して連通ポジション６ｂと遮断ポジション６ｃとを切換操作するためのレバー６ｄとを備えて構成されている。そして、この弁要素６では、遮断ポジション６ｃに切り換えられると排出流路５を遮断することに加えて、連通ポジション６ｂにおいて弁体６ａで流路面積を調節することができるようになっている。したがって、操作者は、レバー６ｄを操作することで、流路面積を０から最大面積にまで任意に調節することができる。

そして、上記した液圧ポンプ２、タンク３、吸込流路４、排出流路５および弁要素６は、ベアリング保持部材９に固定されて一体化されている。

つづいて、このように構成された緩降器Ｓの作動について説明する。緩降器Ｓの操作者は、ハーネス１０で自身の体を緩降器Ｓに固定する。そして、レバー６ｄを操作して、連通ポジション６ｂへ弁要素６を切り換えると、緩降器Ｓは自重と操作者の重量が錘となるので、リール１が回転して降下用索Ｗを繰り出しつつ、降下する。このリール１の回転によって液圧ポンプ２が回転駆動されるので、液圧ポンプ２は、タンク３から液体を吸い込んで排出流路５を介してタンク３へ液体を還流させる。この排出流路５を液体が通過する際に、上記した弁要素６が液体の流れに抵抗を与えるため、液体ポンプ２の吐出側となる排出流路５の弁要素６よりも液圧ポンプ２側の圧力が高まる。すると、液圧ポンプ２は当該排出流路５内の圧力を超える圧力で液体を吐出しなければならないので、液体ポンプ２の吐出側の圧力の上昇は、液圧ポンプ２の回転を抑制するトルクを増大させる。このように、液圧ポンプ２の回転が抑制されるので、液圧ポンプ２に回転軸１ａが連結されたリール１の回転を抑制することになる。

したがって、この緩降器Ｓは、降下用索Ｗを繰り出す方向へリール１を回転すると、液圧ポンプ２が回転して弁要素６が液体の流れに抵抗を与えることでリール１の回転を抑制するトルクを発生するので、このトルクが抵抗となってリール１の回転速度を緩慢ならしめて、操作者を安全に地上へ降下させることができる。

そして、この緩降器Ｓによれば、リール１の回転軸１ａに連結される液圧ポンプ２と、液体を貯留するタンク３と、液圧ポンプ２の吸込口２ａとタンク３とを接続する吸込流路４と、液圧ポンプ２の吐出口２ｂとタンク３とを接続する排出流路５と、排出流路５の途中に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える弁要素６とを備えていて、液圧ポンプ２の回転を抑制するトルクは、弁要素６における流路面積で調節できるとともに変動しないので、リール１の回転速度が一定する。したがって、本発明の緩降器Ｓは、一定速度で降下用索Ｗを繰り出して安定した降下速度を実現することができる。

また、降下速度が安定するので、操作者は安心して降下することができ、さらに、ブレーキシュー等の摩擦によってリール１の回転を抑えるものではないから、降下を繰り返しても緩降器Ｓが高温となることがない。なお、本緩降器Ｓが火災で高温になることがあっても、タンク３が内部に気体を充填しているので、液体の温度上昇による体積変化は気体の体積変化で補償することができ、各流路４，５でなる液圧回路が破裂する心配もない。

さらに、本実施の形態では、弁要素６が流路面積を可変できるようになっているので、降下速度を弁要素６のレバー６ｄを操作することによって、操作者自身が降下速度をコントロールすることができ、遮断ポジション６ｃに切り換えると降下を停止することもでき、地上ではなく操作者の意図する階へ避難することができる。また、弁要素６の流路面積を最大とした場合に、液体の流れに抵抗を殆ど与ないようにしておけば、降下後の降下用索Ｗの巻き取り作業の際に弁要素６の流路面積を最大とすることで、リール１での降下用索Ｗの巻き取りに抵抗を与えることがなくなるので、巻き取り作業が簡単に行える。なお、一定速度で降下用索Ｗを繰り出して安定した降下速度を実現するうえでは、弁要素６は、流路面積を可変にできなくともよく、その場合には、弁要素６は、オリフィス、チョーク、リーフバルブ、ポペット弁等といった弁を用いることができる。また、リーフバルブやポペット弁といった開弁圧を設定できる弁を弁要素６とする場合には、緩降器Ｓの自重ではリール１が降下しないように設定することができる。つまり、緩降器Ｓの自重のみでリール１に降下用索Ｗを繰り出す方向へのトルクが作用しても、液圧ポンプ２の吐出圧が弁要素６の開弁圧に達しないようにしておくことで、緩降器Ｓの自重ではリール１が降下しないように設定することができる。

また、上記したところでは、弁要素６は、流路面積を可変にして排出流路５を通過する液体の流れに与える抵抗を調節するようにしているが、たとえば、弁要素６が環状のリーフバルブである場合には、リーフバルブに予め与える撓み量を調節するようにし、さらには、弁要素６がリーフバルブやポペット弁といった弁体と排出流路５を閉じる方向へ弁体を附勢するばねとを備える場合には当該ばねの撓み量を調節するようにして、排出流路５を通過する液体の流れに与える抵抗を調節するようにしてもよい。

つづいて、図２に示した他の実施の形態の緩降器Ｓ１について説明する。この他の実施の形態の緩降器Ｓ１にあっては、排出流路５の途中に設けた弁要素１１が弁体１１ａと、弁体１１ａを駆動するソレノイド１１ｂと、弁体１１ａを附勢するばね１１ｃとを備えており、ソレノイド１１ｂで弁体１１ａを駆動することで流路面積を変更するようになっている点、リール１の回転軸１ａに連結されてリール１の回転によって発電する発電機１２が設けられている点で、上記した一実施の形態の緩降器Ｓと異なっている。それ以外の部材は、上記した一実施の形態の緩降器Ｓと同じ部材で構成されており、説明の重複を避けるため、他の実施の形態の緩降器Ｓ１において、一実施の形態の緩降器Ｓと同じ部材については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。

弁要素１１における弁体１１ａは、排出流路５の途中に設けられており、ばね１１ｃによって附勢されて、ソレノイド１１ｂへの通電がないと、流路面積を最大とするようになっている。他方、ソレノイド１１ｂに通電してばね１１ｃに抗して弁体１１ａが駆動されると、流路面積を小さくする、つまり流路抵抗を大きくすることができ、ソレノイド１１ｂに与える電流量に応じて流路面積が変更されるようになっている。また、発電機１２は、リール１の回転によって発電し、リール１が回転すると、発電してソレノイド１１ｂへ電流を供給する。そして、ソレノイド１１ｂは、電流供給を受けると、流路抵抗を大きくする方向へ弁体１１ａを駆動する。

このように他の実施の形態の緩降器Ｓ1を構成することで、リール１が降下用索Ｗを繰り出す方向へ回転して、緩降器Ｓ１が降下すると、液圧ポンプ２が一実施の形態の緩降器Ｓと同様に回転する。このリール１の回転によって発電機１２が発電して、ソレノイド１１ｂへ発電機１２から電流が供給され弁体１１ａを流路抵抗を大きくする方向へ駆動する。この結果、リール１の降下用索Ｗを繰り出す方向への回転が速くなればなるほど、つまり、降下速度が速くなればなるほど、弁要素１１の流路抵抗が大きくなるので、リール１の上記方向への回転を妨げるトルクが大きくなる。したがって、リール１の回転速度は、弁要素１１の流路抵抗によるリール１の回転を抑制するトルクとリール１を回転させるトルクとが拮抗すると安定し、この緩降器Ｓ１では、一定速度で操作者を降下させることができる。つまり、この緩降器Ｓ１によれば、降下速度が自動的に調節されて安定した速度で降下することができる。

なお、上記した緩降器Ｓ，Ｓ１では、降下用索Ｗが巻回されたリール１が降下するようになっているが、リール１、液圧ポンプ２、タンク３、吸込流路４、排出流路５および弁要素６，１１、発電機１２を建築物へ取り付けておき、降下用索Ｗの一端を建築物へ固定するのではなく、当該一端にハーネス１０を設けておき、降下の際には、降下用索Ｗを繰り出してハーネス１０を降下させるようにすることもできる。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

１リール
１ａリールの回転軸
２液圧ポンプ
２ａ吸込口
２ｂ吐出口
３タンク
４吸込流路
５排出流路
６，１１弁要素
１１ａ弁体
１１ｂソレノイド
１２発電機
Ｓ，Ｓ１緩降器
Ｗ降下用索

Claims

降下用索が巻回されるリールと、上記リールの回転軸に連結される液圧ポンプと、液体を貯留するタンクと、上記液圧ポンプの吸込口と上記タンクとを接続する吸込流路と、上記液圧ポンプの吐出口と上記タンクとを接続する排出流路と、排出流路の途中に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える弁要素とを備えた緩降器。
上記弁要素は、液体の流れに与える抵抗を調節可能であることを特徴とする請求項１に記載の緩降器。
上記弁要素は、弁体と、弁体を駆動するソレノイドとを備え、上記リールの回転軸に連結されるとともにソレノイドへ電流を供給する発電機を設け、上記ソレノイドは、発電機から電流供給を受けると上記弁体を液体の流れに与える抵抗を大きくする方向へ駆動することを特徴とする請求項２に記載の緩降器。