JP2023100508A - Base isolation device capable of being worn with single operation - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地震による揺れを抑えて、天井から吊るした物等が落ちたり壊れたりする被害を防ぐ免震装置、器具に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a seismic isolation device and equipment for suppressing shaking caused by an earthquake and preventing damage such as falling or breaking of objects hung from the ceiling.
日本では昔から地震が発生しては人や建物、家財、設備等に多大な被害を及ぼしてきて、以前よりそれらを揺れから守るために多くの制震、免震装置や器具等が開発されてきた。 In Japan, since ancient times, earthquakes have caused great damage to people, buildings, household goods, equipment, etc., and many seismic dampers, seismic isolation devices and equipment have been developed to protect them from shaking. It's here.
天井から吊り下げる照明等を揺れから守る免震装置や器具としては、天井から斜めにロープやチェーンを張ったり、免震ゴムやばね、水平にスライドする機器等を組み込んだ装置や器具が多く、それらを取り付ける場合はねじや金具等を用いて天井に固定する必要があった。 There are many seismic isolation devices and fixtures that protect lights and other fixtures hanging from the ceiling from shaking, and they include ropes and chains that are stretched diagonally from the ceiling, seismic isolation rubbers, springs, and devices that slide horizontally. When installing them, it was necessary to fix them to the ceiling using screws, metal fittings, or the like.
地震が起きた時の対策として、特願2021-166542にて、上下のフレーム間にロープを張りガイドスタンドをロープに接触させ動きを拘束して揺れを抑える免震装置を発案したが、この装置の場合も上側のフレームをねじや金具等を用いて天井に固定する必要があり、またこの装置の高さの分だけ吊り下げる物の位置も低くなる短所もあった。 As a countermeasure against earthquakes, in Japanese Patent Application No. 2021-166542, we proposed a seismic isolation device that stretches a rope between the upper and lower frames and makes the guide stand contact the rope to restrain the movement and suppress the shaking. Also in the case of , the upper frame must be fixed to the ceiling using screws, metal fittings, etc., and there is also a disadvantage that the height of the device lowers the position of the object to be hung.
解決しようとする課題は、天井から吊るした既存の照明等に、ねじや金具等で天井に固定する等の作業が不要で簡単にワンタッチで取り付けられて、地震による揺れを抑えて落ちたり壊れたりする被害を防げる免震器具を提供することである。 The problem to be solved is that it can be easily attached to existing lighting fixtures that are hung from the ceiling with one touch, without the need for work such as fixing it to the ceiling with screws or metal fittings. To provide a seismic isolation device capable of preventing damage caused by earthquakes.
本発明の免震器具は、ガードロッドとホルダー、マジックバンド等を主な構成要素とし、ガードロッドが水平方向に回転できるようにホルダーに差し込まれていて、そのホルダーをマジックバンド等を用いて既存の吊り下げ式照明等のコードやチェーンに巻き付けて、地震等で揺動が起きるとガードロッドの先端部が天井に接触してコードやチェーンの動きを拘束し、照明等が大きく揺れるのを防ぐような構造にした。 The seismic isolation device of the present invention has a guard rod, a holder, a magic band, etc. as main components, and the guard rod is inserted into the holder so that it can rotate in the horizontal direction. By wrapping it around the cords or chains of the hanging lighting, etc., when shaking occurs due to an earthquake, etc., the tip of the guard rod contacts the ceiling and restricts the movement of the cords and chains, preventing the lighting from swinging significantly. I made a structure like
本発明の免震器具による効果は、天井から吊るした既存の照明等に、ねじや金具等で天井に固定する等の作業が不要で簡単にワンタッチで取り付けられて、地震による揺れを抑えて落ちたり壊れたりする被害を防げるという利点がある。 The effect of the seismic isolation device of the present invention is that it can be easily attached to the existing lighting, etc. suspended from the ceiling with one touch without the need for work such as fixing it to the ceiling with screws or metal fittings, suppressing shaking due to an earthquake and falling down. There is an advantage that it can prevent damage such as breaking or breaking.
図1に本発明の実施形態の一例を示す。
全体構成は、揺動が起きたときに初めに天井6に接触する上側ガードロッド1と、少し遅れて天井6に接触する下側ガードロッド2と、それらが水平に回転できるように穴に差し込んだ上下2個のホルダー3と、ホルダー3を既存の照明5を吊り下げたコード5aに巻き付けるための2本のマジックバンド4とに大別される。
FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention.
The overall structure consists of an upper guard rod 1 that first contacts the ceiling 6 when rocking occurs, a lower guard rod 2 that contacts the ceiling 6 a little later, and these rods are inserted into holes so that they can rotate horizontally. It is roughly divided into two holders 3, upper and lower, and two magic bands 4 for winding the holder 3 around the cord 5a from which the existing lighting 5 is suspended.
上側ガードロッド1は直径が3、4mm程度の針金等でできており、水平方向に折れ曲がった先端部にはゴム1aが巻き付けられていて、この部分が天井に接触したときに滑りにくくなっている。 The upper guard rod 1 is made of a wire or the like with a diameter of about 3 to 4 mm, and a rubber 1a is wrapped around the tip bent in the horizontal direction so that this part does not slip easily when it comes into contact with the ceiling. .
下側ガードロッド2も上側と同じような針金等でできており、中間に上下方向に自由に揺動できる関節部2aと、さらにその先端側に上下方向にねじれて曲がるようにコイル部2bが設けてあり、先端部は折り返して上側ガードロッド1に引っ掛けている。 The lower guard rod 2 is also made of the same wire or the like as the upper one, and has a joint part 2a in the middle that can freely swing in the vertical direction, and a coil part 2b that twists and bends in the vertical direction at the tip side. The tip part is folded back and hooked on the upper guard rod 1. - 特許庁
金属或いはプラスチック等でできた上下2個のホルダー3は、それぞれ上下のガードロッド1、2を差し込んで水平方向に180°回転できるように穴が開いており、その穴は上下のガードロッド1、2が平常時に常に回転できる中間位置の方向に向いているように垂直方向から少し傾いて開けられている。 Two upper and lower holders 3 made of metal, plastic, or the like are provided with holes so that the upper and lower guard rods 1 and 2 can be inserted and rotated 180 degrees in the horizontal direction. 2 is opened at a slight angle from the vertical so that it faces the direction of the intermediate position where it can always be rotated normally.
2本のマジックバンド4は、それぞれ上下のホルダー3に接着されていて、既存の照明等のコード5aにワンタッチで巻き付けることができるようになっている。 The two magic bands 4 are adhered to the upper and lower holders 3, respectively, so that they can be wound around the cord 5a of an existing lighting or the like with one touch.
図1は既存の照明等に取り付けた平常時の状態で、図3から図7にかけて地震で揺れたときの状態を順に追って説明する。 FIG. 1 shows the normal state when the light is attached to an existing lighting or the like, and FIGS.
図2は図1を天井側から見た平面図で、揺動する方向が理解しやすいように便宜上東西南北の方角(N,E,W,S)を追記して、仮に本器具をコード5aの東(E)側に取り付けた場合を示している。 Fig. 2 is a plan view of Fig. 1 viewed from the ceiling side. It is shown installed on the east (E) side of the
図3は強い地震が起きて建物が初めに東(E)側に揺れた場合で、天井6から吊り下げられた照明5が西(W)側に傾いた状態を示している。
このとき照明5はコード5aの付根のP1を支点にL1を揺動半径として、通常の揺れ方と同じように西(W)側に大きく傾く。
FIG. 3 shows a state in which a strong earthquake first shook the building to the east (E) side, and the lighting 5 suspended from the ceiling 6 tilted to the west (W) side.
At this time, the light 5 tilts greatly to the west (W) side in the same way as in a normal swinging manner with P1 at the root of the cord 5a as a fulcrum and L1 as a swing radius.
そして図4は、照明5が反対の東(E)側に揺れ返えそうとし、上側ガードロッド1の先端部が天井6とP3の位置で接触した状態を示している。
上側ガードロッド1の水平に折り曲げられた先端部にはゴム1aが装着されており、天井6と接触したときに滑りにくくなっている。
FIG. 4 shows a state in which the light 5 is about to swing back to the opposite east (E) side, and the tip of the upper guard rod 1 comes into contact with the ceiling 6 at the position P3.
A rubber 1a is attached to the horizontally bent tip of the upper guard rod 1 so that it is less slippery when in contact with the ceiling 6. - 特許庁
照明5はさらに東(E)側に揺れようとするため、図5に示すように揺動の支点がP1からP2に移って揺動半径もL1からL2に変わり、同時に下側ガードロッド2は上側ガードロッド1に沿って上方に押されて先端部がP3の位置で天井に接して押し付けられる。 Since the lighting 5 tries to swing further to the east (E) side, as shown in FIG. It is pushed upward along the upper guard rod 1 and the tip is pressed against the ceiling at the position P3.
照明5はさらに東(E)側に揺れようとするが、下側ガードロッド2の先端部はP3の位置で上側ガードロッド1の先端部に装着してあるゴム1aによる摩擦により動けずに、図6に示すようにコイル部2bでねじれて曲がり、揺動エネルギーをこのコイル部2bがねじりエネルギーに変換して吸収する。 The lighting 5 tries to swing further to the east (E) side, but the tip of the lower guard rod 2 cannot move due to the friction caused by the rubber 1a attached to the tip of the upper guard rod 1 at the position P3. As shown in FIG. 6, the coil portion 2b twists and bends, and the coil portion 2b converts the oscillating energy into torsional energy and absorbs it.
揺れが強い場合はさらに照明5が東(E)側に揺れようとするが、コイル部2bに吸収されてねじれて曲がった下側ガードロッド2が反発して元に戻ろうとする力が、上側ガードロッド1の天井6との接触点P3部の静止摩擦力を上回ると、図7のようにP3部が滑って東(E)側に移動し、同時に本器具を巻き付けているコード5aの揺動の支点P2も東(E)側に移動して、照明5を反対の西(W)側に引き戻そうとする張力が減少するため、折返しの振幅も小さくなり揺れを早く減衰させることができる。 When the shaking is strong, the lighting 5 tries to shake further to the east (E) side, but the force that the lower guard rod 2, which is absorbed by the coil part 2b and twists and bends, repels and tries to return to its original position When the static friction force at the contact point P3 of the guard rod 1 with the ceiling 6 is exceeded, the P3 portion slides and moves to the east (E) side as shown in FIG. The fulcrum P2 of the movement also moves to the east (E) side, and the tension that pulls the lighting 5 back to the opposite west (W) side is reduced, so that the amplitude of the return is also reduced and the shaking can be quickly damped.
このとき揺動の支点はP2から再びP1に戻り、同時に揺動半径もL2からL1に戻るため、コード5aで吊り下げられた照明5の固有周期も変化するため、遠方で起きた大地震等で起こる長周期振動等の一定周期の外力が加わることによって引き起こされる共振現象が起こりにくくなる。 At this time, the swing fulcrum returns from P2 to P1, and at the same time, the swing radius also returns from L2 to L1. The resonance phenomenon caused by the application of constant-period external force such as long-period vibration that occurs in
図3では建物が初めに東(E)側に揺れた場合を想定して示したが、初めに北(N)側や南(S)側に揺れた場合も、上下のガードロッド1及び2はコード5aが揺れる方向とは反対側に回転して本図のように下向きに傾いた状態になり、初めに東(E)側に揺れた場合と同様の状態になる。
また、建物が初めに西(W)側に揺れた場合は、上側ガードロッド1の先端部がすぐに天井に接触して、図3の状態を経ずに図4から図7の状態を経ることになる。
Figure 3 assumes that the building initially shook to the east (E) side, but even if the building first shook to the north (N) side or south (S) side, the upper and lower guard rods 1 and 2 , the cord 5a rotates in the direction opposite to the swinging direction and becomes tilted downward as shown in this figure, which is the same as when it first swings to the east (E) side.
Also, when the building initially sways to the west (W) side, the tip of the upper guard rod 1 immediately contacts the ceiling, and the state shown in FIGS. It will be.
図8は、図1での上下二組のガードロッドとホルダー、マジックバンドを、一組だけにした実施例を示している。
この場合、下側ガードロッドにあった関節部がなくなり、図5での下側ガードロッドが上側ガードロッドに沿ってせり上がる過程がなくなりその分多少効果は下がるが、下側ガードロッドがなくなりコンパクトになる分、吊り下げコードの短い小型の照明等への利用に適している。
FIG. 8 shows an embodiment in which the upper and lower pairs of guard rods, holders and magic bands in FIG. 1 are replaced with only one pair.
In this case, the joint part of the lower guard rod disappears, and the lower guard rod in FIG. 5 does not rise along the upper guard rod. Therefore, it is suitable for use in small lighting with short hanging cords.
本器具は天井にねじや金具等で固定する等の作業が不要で、既存の照明等を吊り下げているコード等に簡単にワンタッチで装着することができ、また本器具を装着することにより既存品の吊り下げ位置が下がることがないため、床から天井までの高さが低いような部屋でも利用しやすい利点がある。 This fixture does not require work such as fixing it to the ceiling with screws or metal fittings. It has the advantage of being easy to use even in rooms where the height from the floor to the ceiling is low because the hanging position of the item is not lowered.
また本器具を取り付けることにより、吊り下げられた既存品の固有周期が一往復する間に変化する機能により共振現象が起こりにくくなるため、遠方で起こった大地震により発生する長周期振動による揺れが起こりやすいビルの高層階や、駅やホール等大きな建物の高い場所に吊り下げられている照明や装飾、案内ボード等に装着すれば、ゆりかごのような揺れ方をすることを防いで壊れたり落下したりする事故を起きにくくすることができる。 In addition, by installing this device, the natural period of the existing suspended product changes during one reciprocation, making it difficult for the resonance phenomenon to occur. If you attach it to lighting, decorations, information boards, etc. that are suspended in high places such as high floors of buildings that are prone to accidents, stations, halls, etc., it will prevent them from shaking like a cradle and break or fall. It is possible to make it difficult for accidents to occur.
1 上側ガードロッド
1a ゴム
2 下側ガードロッド
2a 関節部
2b コイル部
3 ホルダー
4 マジックバンド
5 既存照明
5a 既存コード
6 天井
P1 揺動支点(ガードロッドが天井に接していないとき)
P2 揺動支点(ガードロッドが天井に接しているとき)
P3 ガードロッドの先端部と天井との接点
L1 P1から重心までの揺動半径
L2 P2から重心までの揺動半径
1 Upper guard rod 1a Rubber 2 Lower guard rod 2a Joint 2b Coil 3 Holder 4 Magic band 5 Existing lighting 5a Existing cord 6 Ceiling P1 Rocking fulcrum (when the guard rod is not in contact with the ceiling)
P2 Swing fulcrum (when the guard rod is in contact with the ceiling)
P3 Point of contact between tip of guard rod and ceiling L1 Swing radius from P1 to center of gravity L2 Swing radius from P2 to center of gravity
Claims (2)
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