JP6220317B2 - 感震式物品落下防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば書棚等の物品収納棚の棚段に載置した書籍などの物品が、地震等の振動により落下するのを防止し得るようにした感震式物品落下防止装置に関する。

従来の感震式物品落下防止装置としては、例えば特許文献１に開示されているように、棚間口面に沿って水平に指向する水平部材と、水平部材を係脱自在に支持する係合支持機構と、振り子などを備え、振り子が振動に対し反応した際、係合支持機構の係合を解いて水平部材を物品の落下を防止できる所定位置に降下移動させ、棚段に載置した物品の落下を防止し得るようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

この感震式物品落下防止装置は、係合支持機構が水平部材に点接触して係合することで水平部材を支持しており、物品を収納棚から前方向に移動させる程度の強い揺れが発生した場合、振り子における重りと前記収納棚上の物品とが同じ前方側に移動し、この移動により振り子の先端部分と係合支持機構との係合が解かれて水平部材が下方向に回動する構造である。

特開平９−１７３１７０号公報（第３頁、第６図）

特許文献１の感震式物品落下防止装置にあっては、物品が揺れにより前方側に倒れるタイミング、若しくは前方側に滑るように移動したタイミングで、水平部材が下方向に回動する構造となっているため、最悪の場合、前記水平部材が前方に移動した物品の上部もしくは後部側に落下してしまう場合があり、確実に物品の落下を防止することができなかった。

本発明は、このような課題に着目してなされたもので、地震等の揺れに対して確実に物品の落下を防止できるようにした感震式物品落下防止装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の感震式物品落下防止装置は、
棚段の上下方向の少なくとも棚段上に物品を出し入れできる上方位置と所定位置間において昇降可能であり、所定位置において棚段上の物品の落下を阻止できるように設けられたストッパー部材と、
前記ストッパー部材における前記所定位置への移動を規制するとともに、この規制の解除を可能とする支持部と、
棚の揺れに反応して前記棚の前後方向に移動する感震移動部と、前記感震移動部の移動に伴い前記支持部における前記規制を解除する規制解除部と、を備える振り子部材と、を有し、
前記支持部は、該支持部によって前記ストッパー部材が規制されている状態においては、前記ストッパー部材から前記支持部にかかる移動力のベクトルに対しては固定的に前記ストッパー部材を支持するとともに、前記ストッパー部材に与えられた移動力のベクトルに対して特定の方向から加わる前記規制解除部の衝突力によって前記支持部が屈曲または屈折するようになっていることを特徴としている。
この特徴によれば、規制解除部が特定の方向から衝突した際に、支持部における規制が解除される構造となっているため、例えば物品が後方向へ移動するタイミングにおいて、支持部におけるストッパー部材の移動規制が解除されるようにすることで、ストッパー部材が物品の上部もしくは後部側に落下する事態を低減させ、物品の前方に確実にストッパー部材を移動させて落下を防止することができる。

前記規制解除部は前記支持部における長手方向と平行な面を有し、該面が前記支持部に近接もしくは当接していることを特徴としている。
この特徴によれば、規制解除部の支持面が支持部の屈曲または屈折方向を規制するように機能して、常に特定の方向に支持部を屈曲または屈折させることができるため、支持部の各部材への干渉を防止し、確実にストッパー部材を移動させて物品の落下を防止することができる。

前記規制解除部は、前記感震移動部から前記振り子部材の振り子運動の回動中心軸を挟んで配置されていることを特徴としている。
この特徴によれば、感震移動部の回動ストロークに対して規制解除部の回動ストロークを調整し易いため、物品が落下する程度の十分な揺れが発生していない場合の振り子部材の誤作動を効果的に防止することができる。

前記振り子部材は、該振り子部材の振り子運動の回動中心軸から前記規制解除部までの長さが、前記回動中心軸から前記感震移動部の重心位置までの長さに比べて短く設計されていることを特徴としている。
この特徴によれば、振り子部材は、その振り子運動の回動中心軸から規制解除部までの長さが、回動中心軸から感震移動部までの長さに比べて短く設計されていることから、感震移動部の回動ストロークに比べ規制解除部の回動ストロークが短いため、物品が落下する程度の十分な揺れが発生していない場合の振り子部材の誤作動を防止することができる。

前記支持部は、前記ストッパー部材の移動力を受けるように配置された巻バネからなり、前記規制解除部は、前記感震移動部の移動に伴い前記巻バネにおける長手方向端部側に衝突することを特徴としている。
この特徴によれば、巻バネはストッパー部材に与えられた移動力のベクトルに対して異なる方向から加わる力に対して屈曲もしくは屈折し易い。そのため、物品が落下する程度の十分な揺れが発生した場合には、即座にストッパー部材を移動させて物品の落下を防止することができる。

実施例における感震式物品落下防止装置を備える物品収納棚の正面図である。 感震式物品落下防止装置の斜視図である。 感震式物品落下防止装置の作動待機状態を示す図であり、（ａ）は、破断拡大正面図であり、（ｂ）は、破断拡大側面図である。 地震などによる揺れによる物品収納棚の移動時を示す図であり、（ａ）は、初動の揺れにより感震作動手段が作動し、規制解除部が後方に振れた状態を示す図であり、（ｂ）は、同じく規制解除部が支持部に衝突した様子を示す図である。 同じく（ａ）は、支持部による規制が解除された瞬間付近様子を示す図であり、（ｂ）は、ストッパー部材が回動した状態を示す図である。 は、ストッパー部材を作動待機状態に復帰させる様子を示す図である。

本発明に係る感震式物品落下防止装置を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例に係る感震式物品落下防止装置につき、図１から図６を参照して説明する。図１に示される本発明の感震式物品落下防止装置（以下、落下防止装置という）１を装着した物品収納棚（以下、棚という）２は、上下複数段の棚板５を有しており、各段の棚板５の上面に書籍１５が複数載置されている。落下防止装置１は、後述するように各段の棚板５上面の両端に取付けられている。尚、本実施例において落下防止装置１は、書棚に取付けられる態様で説明するが、これに限らず例えば商品を陳列するための什器等に取付けて利用されてもよい。以下、棚２の正面視を基準に上下、左右及び前後方向として説明する。

図２及び図３（ｂ）に示すように、落下防止装置１は、側面視略矩形をなす左右１対の支持体７，７と、ストッパー部材６とを備えており、ストッパー部材６は、両支持体７の内部より前端部が突出する左右１対のアーム部８，８と、両アーム部８の前端部の対向面に両端が固着された横杆部９とを備えている。

左右の各支持体７，７は、平板状の外側板７Ａと、それとほぼ同じ大きさで対向する内側板７Ｂとを備えている。外側板７Ａは上下端部が内側に屈曲されて上部屈曲部１１及び下部屈曲部１４が形成されてスペーサとして機能するようになっており、これら上部屈曲部１１及び下部屈曲部１４に、内側板７Ｂの対向面を当接させ、複数のボルト・ナット１３，１３，…を、各留穴（図示せず）を介してそれぞれ螺合させることにより、外側板７Ａと内側板７Ｂとは、それらの対向面間に所要の空間が形成されるようにして連結されている。

支持体７，７の内部には、図３（ａ）に示されるように、横杆部９を昇降させるための各種の部材が組み込まれている。尚、以下の説明においては、図２における画面右側の支持体７の内部構造を説明し、他方の支持体７の内部構造の説明を省略する。

図３（ｂ）に示されるように、上述したアーム部８は、支持体７における前方側上下方向中央よりやや上方側に固定された枢軸１６に軸支されており、枢軸１６を支点として横杆部９を有する一方端側が上下方向に回動し得るようになっている。

支持体７の後方側上部には、屈曲片１２が固定されており、この屈曲片１２とアーム部８の長手方向他方端部８ａとに架けて巻バネ２０が配置されている。屈曲片１２は、支持体７の内側に向けて略垂直に立ち上がる立上片１２ａを備えて、落下防止装置１の設置時に当該立上片１２ａが水平方向に対して傾斜状態となるように設置されている。すなわちアーム部８は、枢軸１６を中心とする回動力が、平常時に水平方向に対して傾斜状態となるように設置された巻バネ２０を介して屈曲片１２により支持されている。平常時すなわちアーム部８が上方位置に支持された状態においては、横杆部９が書籍１５の出し入れの妨げにならないようになっている。

巻バネ２０は、平常時において、巻バネ２０を形成する線材が隙間の無い筒状を構成するようになっている。そのため、ストッパー部材６の荷重（移動力のベクトルＸ）を広い筒断面で安定して支持できるようになっている。

屈曲片１２の立上片１２ａは、巻バネ２０の一方端側が所定長さ嵌合する補助杆部２１を備えている。また同様に、アーム部８の長手方向他方端部８ａにも巻バネ２０の他方端側が所定長さ嵌合する補助杆部１８が備えられており、アーム部８が平常位置にある状態において、これら補助杆部２１と補助杆部１８とが略平行となるように設計されている。巻バネ２０は、これら補助杆部２１と補助杆部１８とに嵌合することにより、平常状態における巻バネ２０の両端部の自重方向への弛みが防止されるようになっている。

図３（ａ）及び（ｂ）に示されるように、支持体７の後方側には、振り子部材３０が軸支されている。振り子部材３０は、棒状部３１と、その下方端に固定された感震移動部であるウエイト部３２とからなり、棒状部３１の長手方向端部は後述する規制解除部３５を構成している。そして、これら振り子部材３０と回動中心軸３３とにより感震作動手段が構成されている。

規制解除部３５は、傾斜して配置された巻バネ２０と平行な平行面を有しており、平常において、この平行面が巻バネ２０に当接するようになっている。そのため、規制解除部３５の平行面が巻バネ２０の屈曲または屈折方向を規制するように機能して、常に特定の方向のみに巻バネ２０を屈曲または屈折させることができるため、巻バネ２０の各部材への干渉を防止し、確実にストッパー部材６を移動させて書籍１５の落下を防止することができる。

図３（ｂ）に示されるように、振り子部材３０は、棒状部３１の長手方向中央が回動中心軸３３を介して支持体７に枢支され、この回動中心軸３３を支点として前後方向Ｙに揺動し得るようになっており、平常時は自重により鉛直方向に垂下するようになっている。

続いて、上述した感震作動手段の作動タイミングと書籍１５の位置関係を中心に、図４及び図５を用いてそれぞれの振動位相に基づき説明する。図４（ａ）に示されるように、棚２に対して前後方向に所定以上に強い揺れが働いた場合、書籍１５は、前方側の下方角部１５Ａまたは後方側の下方角部１５Ｂと棚板５の上面との摩擦により、その前方側の下方角部１５Ａまたは後方側の下方角部１５Ｂが支点となり、これらの支点を回転中心として前方または後方に倒れるように回動して、その重心が移動されることになる。また、棚２に対して所定以上に強い揺れが働いた場合、振り子部材３０は、ウエイト部３２がその場に残るようして前後方向に振れる。

尚、揺れの方向はその強さや設置位置等の種々の条件により確定できるものではなく、かつ揺れに伴う書籍１５の移動動作も様々であるため、ここでは一例として、前述したように各下方角部１５Ａ，１５Ｂを中心とした転倒を起こすものとして説明する。

図４（ａ）に示されるように、初動の揺れにおいて棚２が後方向へ動かされるような強い揺れが働くと、振り子部材３０はウエイト部３２がその場に残るように揺動され、規制解除部３５がウエイト部３２とは反対方向である後方側に移動する。

続いて、揺れの反復運動により、棚２が前方向へ動かされると、図４（ｂ）に示されるように、書籍１５が後方に移動される。このとき振り子部材３０はウエイト部３２がその場に残るように揺動されて、規制解除部３５がウエイト部３２とは反対方向である前方側に移動する。そして、この前方側への移動により規制解除部３５が巻バネ２０に衝突する。このように、書籍１５が後方側の下方角部１５Ｂを中心として後方側に倒れこむタイミングで規制解除部３５が巻バネ２０の支持力を喪失させ、横杆部９が下方向に回動されることになる。そのため、横杆部９をその回動軌道上に書籍１５が存在しない状態で回動させることができ、横杆部９を確実に書籍１５の前方に移動させて、書籍１５の落下を防止することができる。

また、書籍１５が後方側の下方角部１５Ｂを中心として後方側に倒れ込むタイミングにあっては、書籍１５の前方側の上方角部１５Ｃが後方に移動するため、横杆部９の回動軌道に近接するのは傾斜した状態の書籍１５の前面部となる。そのため、横杆部９の回動軌道に上方角部１５Ｃが突出することがなく、横杆部９の降下が書籍１５により阻害される虞がない。

詳しくは、規制解除部３５の平行面における先端部３５ａが点接触する態様で巻バネ２０に衝突するため、接触箇所に衝突エネルギーが集中し、確実に巻バネ２０の一部を屈折変形させることができる。また、規制解除部３５の先端部３５ａは、瞬間的な衝突時には、巻バネ２０の中央部と屈曲片１２側の一方端部との間に衝突するように設定してあるが、巻バネ２０は端部側に近い程、中央部と比べて少ない移動ストロークで支持機能が喪失されるので、所定以上の大きな地震などの揺れが発生した場合に、確実に巻バネ２０の支持機能が喪失されることになる。

更に、巻バネ２０は端部側に近い程に支持力が高く、屈折に大きな力を必要とするようになっている。そのため、書籍１５が落下する程の所定以上の大きな揺れが発生しない限り、すなわち規制解除部３５の回動移動が十分でない限り、感震式落下防止装置１が誤作動することがない。

また、図５（ａ）に示されるように、規制解除部３５における巻バネ２０との接触点はその回動移動に伴い巻バネ２０の中央側に向けて押圧箇所がずれながら巻バネを屈折させていく。このとき、規制解除部３５における巻バネ２０との接触点が先端部３５ａから更に回動中心軸３３から遠い先端部３５ｂに漸次移動する。そのため、規制解除部３５における回動中心軸３３から最も遠い先端部３５ｂにより、巻バネ２０の中央側が大きく屈折変形されることになり、より確実に巻バネ２０の支持機能を喪失させることができる。

また、規制解除部３５は、揺れによる後方側（図４（ａ）参照）から前方側（図４（ｂ）参照）への移動力とウエイト部３２の振り子運動による移動力とが合わさった大きな力で巻バネ２０に対し衝突することになるため、確実に巻バネ２０の一部を屈折変形させて支持機能を喪失させることができる。この規制解除部の衝突により巻バネ２０の一部が屈折変形され、その支持機能が喪失し、これによりストッパー部材６の回動に伴って横杆部９が、所定位置である下方に移動して書籍１５の落下を防止する。

上記したように、ストッパー部材６に与えられた移動力のベクトルＸに対して異なる方向から加わる規制解除部３４の衝突力により巻バネ２０が屈曲または屈折されることで、ストッパー部材６に与えられた移動力のベクトルＸが異なる方向に分断される構造であるため、簡単な構造で確実に横杆部９を書籍１５の前方に移動させることができ、高い落下防止効果を奏することができる。

続いて、落下防止装置１を作動待機状態に復帰させる場合を用いて説明する。落下防止装置１の管理者は、図６に示されるように、作動後に下方に下がった状態の横杆部９を巻バネ２０が伸長する所定の高さまで一旦上方に押し上げ、手を離す。巻バネ２０は、一旦伸長したのち自らの復元力により自然状態の直線形状に戻り、ストッパー部材６が所定位置方向に向かう回動力は、巻バネ２０を介して屈曲片１２に支持され、棚板５上の書籍１５を出し入れ可能な上方位置に保持される。

また、規制解除部３５と回動中心軸３３との長さが、ウエイト部３２の重心位置Ｇと回動中心軸３３との長さと比べて短くなるように設計されているため（図３参照）、書籍１５が落下する程度の十分な揺れが発生していない場合の振り子部材３０の誤作動を防止することができる。

更に、ウエイト部３２から回動中心軸３３を挟んで配置されているため、ウエイト部３２の回動ストロークに対して規制解除部３５の回動ストロークを調整し易いため、書籍１５が落下する程度の十分な揺れが発生していない場合の振り子部材３０の誤作動を効果的に防止することができる。

巻バネ２０は極端に小型化すると支持機能喪失能力に不確定性が生じてしまうが、巻バネ２０は、平常時に支持体７に対して傾斜状態となるように設置されているため、巻バネ２０を小型化することなく支持体７内の配置効率を高くすることができた。

落下防止装置１のストッパー部材６は、その回転中心が支持体７，７の前方側に設けられていることから、ストッパー部材６を大型化せずに横杆部９の回動軌跡を前方側に広く取ることができる。そのため、上述した書籍１５が後方に移動するタイミングでストッパー部材６及び横杆部９が回動する構成に加えて、このような横杆部９の回動軌跡を前方側に広く取る構造としたことにより、より確実に横杆部９を書籍１５の前方に移動させて、書籍１５の落下を防止することができる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、上述した実施例において、規制解除部３５は回動中心軸３３を挟んでウエイト部３２の対称位置に配置されているが、これに限らず、例えば規制解除部３５と回動中心軸３３との長さが、ウエイト部３２の重心位置Ｇ（図３参照）と回動中心軸３３との長さと比べて短くなるように設計されていれば、ウエイト部３２から直接延設されてもよい。

また、巻バネ２０は必ずしも支持体７に対して傾斜して設置されている構成に限らず、例えば鉛直に設置されてもよい。

また、ストッパー部材６の移動力は、ストッパー部材６の荷重に限らず、例えばスプリングなどの付勢手段によるものでもよい。

また、物品の落下を防止する横杆部は棒状の部材に限らず、例えば落下防止機能の作動時に各棚板５の前面を覆うようなカバー部材としてもよい。更に、物品の高さ等の形状に合わせて横杆部の作動後の所定位置（高さ等）を調整可能としてもよい。

また、前記実施例において巻バネ２０は、アーム部８の荷重を受けている状態で巻バネ２０を構成する線材同士が上下方向に当接するようなバネを利用する態様で説明されているが、これに限らず、アーム部８の荷重を受けている状態において、巻バネ２０を構成する線材間が離間しているようなバネを用いてもよい。更に、巻バネ２０は、螺旋バネに限らず、線材を三角，四角等の角形状に巻いて形成されたものであってもよいし、巻バネ２０は圧縮コイルバネでも引張コイルバネのどちらでもよい。

更に尚、ストッパー部材６を支持する支持部は、ストッパー部材６に与えられた移動力のベクトルＸに対しては固定的にストッパー部材６を支持するとともに、前記移動力のベクトルＸに対して特定の方向から加わる力によって移動力のベクトルＸが異なる方向に分断されるような構造であれば前述した巻バネ２０に限らない。

また、振り子部材３０における規制解除部３５が巻バネ２０に対して特定の方向から衝突する態様であれば、巻バネ２０の後方側から衝突する構成に限らず、例えば巻バネ２０の前方側から衝突するように振り子部材３０が配置されてもよい。

１ 感震式落下防止装置
２ 物品収納棚
５ 棚板
６ ストッパー部材
７，７ 支持体
８，８ アーム部
９ 横杆部
１２ 屈曲片
１２ａ 立上片
１５ 書籍
１６ 枢軸
１８ 補助杆部
２０ 巻バネ（支持部）
２１ 補助杆部
３０ 振り子部材
３２ ウエイト部（感震移動部）
３３ 回動中心軸
３５ 規制解除部
３５ａ 先端部
３５ｂ 先端部
Ｘ 移動力のベクトル
Ｙ 前後方向にかかる力

Claims (5)

1. 棚段の上下方向の少なくとも棚段上に物品を出し入れできる上方位置と所定位置間において昇降可能であり、所定位置において棚段上の物品の落下を阻止できるように設けられたストッパー部材と、
   前記ストッパー部材における前記所定位置への移動を規制するとともに、この規制の解除を可能とする支持部と、
   棚の揺れに反応して前記棚の前後方向に移動する感震移動部と、前記感震移動部の移動に伴い前記支持部における前記規制を解除する規制解除部と、を備える振り子部材と、を有し、
   前記支持部は、該支持部によって前記ストッパー部材が規制されている状態においては、前記ストッパー部材から前記支持部にかかる移動力のベクトルに対しては固定的に前記ストッパー部材を支持するとともに、前記ストッパー部材に与えられた移動力のベクトルに対して特定の方向から加わる前記規制解除部の衝突力によって前記支持部が屈曲または屈折するようになっていることを特徴とする感震式物品落下防止装置。
2. 前記規制解除部は前記支持部における長手方向と平行な面を有し、該面が前記支持部に近接もしくは当接していることを特徴とする請求項１に記載の感震式物品落下防止装置。
3. 前記規制解除部は、前記感震移動部から前記振り子部材の振り子運動の回動中心軸を挟んで配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の感震式物品落下防止装置。
4. 前記振り子部材は、該振り子部材の振り子運動の回動中心軸から前記規制解除部までの長さが、前記回動中心軸から前記感震移動部の重心位置までの長さに比べて短く設計されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の感震式物品落下防止装置。
5. 前記支持部は、前記ストッパー部材の移動力を受けるように配置された巻バネからなり、前記規制解除部は、前記感震移動部の移動に伴い前記巻バネにおける長手方向端部側に衝突することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の感震式物品落下防止装置。

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