JP6532012B2 - 地震待避構造 - Google Patents

Description

本発明は、特に２階以上の上層階で、建造物の既存の構造躯体を利用して取り付けることができる地震待避構造に関するものである。

従来、例えば、特開２００５−１５２０２２号のベッド用シェルターでは、内部にベッドを収納する空間を形成するフレーム部と、屋内の天井面に当接する水平面状上面部を有する当接部材と、当接部材を天井面に対して押圧するための弾発押圧手段とを備えており、当接部材は、レール部を有し、弾発押圧手段は、フレーム部にスライド可能に外嵌されるスライド外筒体と、下端部がスライド外筒体に枢着される２つのアーム部材と、アーム部材を相互に連結するスプリングと、を有し、アーム部材の上端部の夫々は、レール部の長手方向にスライド可能になるように、レール部に連結され、スプリングは、アーム部材の上端部を相互に接近する方向に付勢するように構成されている。
また、特開２０１４−３９６６４号の耐震テーブルでは、化粧天板を除いた部材を金属材で形成し、部材をボルト締めして組み立てる耐震テーブルであって、化粧天板を支持する台枠と四隅の脚を連結して支持台を形成し、台枠の表面に金属板を貼設し、さらにその表面に化粧天板を貼設し、底枠の四隅に支柱を立設した底枠体を、建物ベタ基礎のコンクリート底盤に固定して１階床下空間に設け、１階床板１を貫通して床下空間に突出させた脚を、支柱に連結して設置して構成されている。
しかし、上記従来の構成では、落下物に対し変形、破壊しない強固な空間を得る目的で設計されている為、重量物を使用する必要があり、以下の不具合があった。
（１）この種の構造の多くは、設置に際して相当の床強度を必要とし、建築基準法に示す床強度１，８００Ｎ／ｍ^２では不足するため、設置場所が１階を対象としており、地震により崩壊されることの少ない２階以上の上層階に対応するものが少なかった。
（２）重量物であるため、搬入、設置の際に大型トラック、重機等を必要とする場合が多く、また、屋外設置式のものや、新築時に設置または家屋の一部を改造する必要があり、設置に費用がかかり、平常時の日常生活で邪魔になるなどの不具合があった。

特開２００５−１５２０２２号公報 特開２０１４−３９６６４号公報

この発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、地震による崩壊が少ない２階以上の上層階で、建造物に既設の構造躯体を利用して設置することで、軽量でありながら震災時にかかる大きな負荷を前記構造躯体に分散させて強度を高めると共に、上方から落下物があっても多少の変形ですませ、地震発生中または直後から避難、救助されるまでの一時的な待避空間を確保することができる地震待避構造を提供することにある。

この発明は、上記課題を達成するために、請求項１の発明では、
建造物に既設の左右に対峙する第１構造躯体と第２構造躯体の間の上方に山形状の保護フレームを掛け渡して一時避難用の空間を形成する地震待避構造であって、
保護フレームの一端が第１構造躯体に枢着され、該第１構造躯体と天井に沿う折畳姿勢と、保護フレームの他端が第２構造躯体に設けた受部に掛け止められて、第１構造躯体と第２構造躯体の間に山形状に掛け渡される展開姿勢とに枢動変位する保護フレームと、
前記第１構造躯体に基端が枢着され、天井に沿って伸びる待機姿勢と、枢動により先端が展開姿勢の保護フレームの山形の一方の辺の上面に衝合する作動姿勢とに変位する第１ステーと、
前記第１ステーと対峙して第２構造躯体に基端が枢着され、天井に沿って伸びる待機姿勢と、枢動により先端が展開姿勢の保護フレームの山形の他方の辺の上面に衝合する作動姿勢とに変位すると共に、長手方向の中途位置で前記折畳姿勢の保護フレームの自由端を掛止める掛止部を備えた第２ステーと、
天井に沿って伸びる待機姿勢の第１ステーの先端および第２ステーの先端を支持して係合し、地震発生時に前記係合を解除する係合解除装置とを有することを特徴とする。
請求項２の発明では、
前記第１ステーと第２ステーの中途位置に形成された枢軸に掛け渡されて両端側が枢着され、第１ステーと第２ステーの待機姿勢と作動姿勢の変位に対応して上下方向に平行移動可能な長孔を有しており、前記第１ステーと第２ステーの作動姿勢を拘束する戻り防止具を備えていることを特徴とする。
請求項３の発明では、
前記係合解除装置の解除時に、第１ステーを作動方向に付勢する第１付勢手段と、第２ステーを作動方向に付勢する第２付勢手段とを有することを特徴とする。

上記構成からなるので、この発明の地震待避構造は、以下の効果を奏することができる。
この地震待避構造は、地震による崩壊が少ない２階以上の上層階、例えば、２階建てや３階建て住宅などで、主に１階を除く上層階に設置して使用するもので、落下物に対して多少の変形は容認しつつも、地震発生中ないし直後から避難、救助されるまでの一時的に有効な待避空間を提供することができる。
また、この地震待避構造では、前後に離間して平行に並べた２個所以上の地震待避構造の保護フレーム間を一連に覆う保護カバーを連結すれば、上方からの落下物を幅広く避ける事が出来る。
更に、展開姿勢の保護フレームは両端が左右の構造躯体により支持されるので、上方からの負荷を左右の構造躯体に分散することができ、床の許容重量を考慮する必要がなく、また、展開姿勢の保護フレームは第１ステーと第２ステーによって筋交い状に支持され補強されるので、使用時における剛性を向上させることができる。
また、構成部品が小型・軽量のものを使用することができるので廉価であり、また設置場所への搬入や移動に大型機械を用いることなく、簡便に行うことができる。

地震待避構造の待機姿勢を示す正面図である。 地震待避構造の作動途中の状態を示す正面図である。 受部の緩衝手段の作動前と作動後を示す説明図である。 地震待避構造の作動後の状態を示す正面図である。 保護カバーの一例を示す斜視図である。 廊下の前後に一対の地震待避構造を取り付けた使用状態を示すもので、保護カバーを省略した斜視図である。

以下に、この発明の地震待避構造の好適実施例について図面を参照しながら説明する。

図１は、待機姿勢における地震待避構造１、図２は展開方向への作動途中、図４は作動後の展開姿勢の地震待避構造１の正面図を示す。
地震待避構造１は、建造物の上層階で、その建造物に既設の構造躯体として、左右に対向して配置された柱や梁、耐力壁などが配置されている個所で、廊下や踊り場、階段その他の横幅方向が比較的狭い空間に設置される。
本実施例では構造躯体として柱を適用したもので、第１柱部材２と向き合う第２柱部材３が配置された建造物について説明する。

上記地震待避構造１は、山形状の保護フレーム５と、展開した保護フレーム５の左右の傾斜辺５１、５２を左右でそれぞれ支持する第１ステー１１および第２ステー１２と、該第１ステー１１と第２ステー１２の自由端を係脱する係合解除装置２０とを有している。
そして、前記第１柱部材２の中途位置には保護フレーム５の一端５ａ側を枢着する枢着部６が設けられ、第２柱部材３には、前記枢着部６と対向する位置に保護フレーム５の他端５ｂ側を掛止めて支持する受部７が形成されている。

［保護フレーム］
保護フレーム５は、略中央が最も突出するコーナー部５０となり、左右の辺５１，５２が直線または曲線で下降傾斜する山形状またはアーチ状に形成された鋼材のフレームからなっている。
この保護フレーム５は、前述のようにその一端５ａが第１柱部材２の枢着部６に枢着されており、保護フレーム５が枢着側の第１柱部材２と建造物の天井面３０に沿った折畳姿勢（図１参照）から、図２に示すように、円弧状に落下し、他端５ｂが第２柱部材３の受部７に支持されて保護フレーム５の中央のコーナー部５０が上を向く山形状とした展開姿勢（図４参照）に枢動変位することができ、展開姿勢で山形状で囲まれた避難空間Ｓを形成する。

枢着部６は、例えば、第１柱部材２の中途位置に固定したチャンネル状のブラケットに一対の孔を設け、保護フレーム５の一端５ａにボス部を設け、上記ブラケットの孔とボス部の孔を整合して枢軸６ａを貫挿し軸支するなどの公知の構造を採ることができる。
また、第２柱部材３には、前記枢着部６に対峙する位置に保護フレーム５の先端５ｂを掛止めて支持する受部７が固定されている。
本実施例では、保護フレーム５のコーナー部５０に沿ってその内側に配置され両端部がそれぞれ保護フレーム５の中途位置に固着されたコーナー補強部材８が固定されて、保護フレーム５を補強している。

［受部］
前記受部７は、保護フレーム５が図４に示す展開姿勢になる際に、その他端（自由端）５ｂが、下方に居る人に接触したりぶつかって衝撃を与えないように、落下時の衝撃を和らげるため、ショックアブソーバ７ａを取り付けることで、受部本体７ｂに接する手前から落下速度を減速させて支持されるようになっている（図３参照）。

［ステー］
前記第１柱部材２の延長上の第１枢着部１３に、第１ステー１１の基端１１ａが枢着される。
第１枢着部１３は、第１柱部材２に設けられることが好ましいが、第１柱部材２の上部にある壁面その他の構造躯体であってもよい。
同様に前記第２柱部材３の延長上に第２枢着部１４が設けられて、第２ステー１２の基端１２ａが枢着される。

この場合も、第２枢着部１４は、第２柱部材３に設けられることが好ましいが、第２柱部材３の上部にある壁面などの構造躯体であってもよい。
また、第２ステー１２には、その長手方向の中途位置に、前記折畳姿勢の保護フレーム５の他端５ｂを掛止める掛止部１５が一体に形成されている。
該掛止部１５は、図示例では略Ｌ状の突片からなっており、前記保護フレーム５の他端５ｂを下から掛止めるようになっている。

前記第１ステー１１および第２ステー１２は、前記第１枢着部１３、第２枢着部１４を中心にして天井面３０に沿って略水平に伸びる待機姿勢（図１参照）と、各ステー１１、１２の先端１１ｂ、１２ｂが展開姿勢の保護フレーム５のコーナー部５０で分けられる左右の傾斜辺５１、５２の上面に衝合する作動姿勢（図４参照）とに枢動変位しうる。
前記第２ステー１２は待機姿勢において、掛止部１５に、折畳姿勢の保護フレーム５の他端５ｂが掛け止められているので、保護フレーム５を折畳姿勢で保持するようになっている（図１参照）。

そこで、後述の係合解除装置２０の作動で第１ステー１１、第２ステー１２が待機姿勢の拘束から解放されて枢動しはじめると、第２ステー１２の掛止部１５に掛け止められている保護フレーム５の他端５ｂが外れて下方に枢動し、それに遅れて上方の第１ステー１１および第２ステー１２が落下して、展開姿勢となった保護フレーム５の上部に嵌まり込む（図２、図４参照）。

前記第１ステー１１および第２ステー１２の先端（自由端）１１ｂ、１２ｂは、保護フレーム５の山形状の左右の傾斜辺５１，５２の上面と衝合する。
これにより第１ステー１１と第２ステー１２とは、作動姿勢において、保護フレーム５の上面に衝合し斜交い状になる。
そこで、地震に際して構造躯体の変形等によって保護フレーム５が迫り上がろうとすると、上から保護フレーム５を押さえて迫り上がりを防止し、位置を固定して展開姿勢を維持することができ、山形状の待避用空間を確保することができる。

［係合解除装置］
前記待機姿勢における第１ステー１１と第２ステー１２とは、天井面３０に沿って略水平に配置されるが、それぞれの先端１１ｂ、１２ｂは、係合解除装置２０によって係合されて待機姿勢に保持される。

係合解除装置２０は、前記第１ステー１１と第２ステー１２が待機姿勢になるとその先端１１ｂ、１２ｂとそれぞれ係合してロックし水平に維持する。
そして、センター等の検知手段が所定の震度を超える振動を検知すると、機械的または電気的に前記ロックを解除して、前記先端１１ｂ、１２ｂの係合を解除する。
上記係合解除装置２０による係合が解除されると、前記第１ステー１１と第２ステー１２は、それぞれ自重によって先端１１ｂ、１２ｂ側が落下して作動姿勢に枢動変位する。

上記係合解除装置２０は機械的または電気的に係合解除を行う装置であり、例えば、機械的に行う場合は、実用新案登録第３１４８８１０号で開示されているように振り子式重錘を用いて震動時に自動的に係合解除を行う構成などが知られている。
電気的に行う場合は、第１ステー１１、第２ステー１２を電磁式フックで掛止め、震動を感知するとＤ７Ｇシリーズ感震装置（商品名 オムロン株式会社製）などの地震センサーで通電時に、リレー出力への電気供給が行われる接点を利用して、自動で前記電磁式フックを外して係合を解除する方法などが考えられる。

なお、電気式の場合には、地震の発生によって、電力会社からの電力供給は自動的に遮断される。
電力会社の発電所、配電用変電所と本発明の防災アーチフレームの地震待避構造の設置場所とが離れている場合、この設置場所で地震の揺れを感知する前に、電力会社からの電力供給が遮断される場合も想定される。
この場合、前記Ｄ７Ｇ−Ｆシリーズ等の感震装置では、地震センサへの電気供給も遮断されるが、電気供給が遮断すると同時に地震センサが作動する構造となっているため問題はない。

係合解除装置２０の作動により、第１ステー１１および第２ステー１２の各先端１１ｂ、１２ｂとの係合が解除されると、第１ステー１１および第２ステー１２はそれぞれ基端１１ａ、１２ａの枢着点を支点にして自重により下向きに枢動する。
この際に第１ステー１１および第２ステー１２に、落下方向に付勢される第１付勢手段１６、第２付勢手段１７が設けられる。

本実施例の場合、第１付勢手段１６、第２付勢手段１７はコイルスプリングからなっており、第１ステー１１、第２ステー１２の枢着部をカバーするボックスに一端が連結され、他端が各ステー１１、１２の中途位置に枢着されている。
図示例では、第２付勢手段１７の他端は第２ステー１２の掛止部１５に連結され、第１付勢手段１６の他端は第１ステー１１の突片１８に連結されている。
上記第１付勢手段１６、第２付勢手段１７はコイルスプリングに限定されず、バネ材その他の作動方向に付勢される公知の付勢部材を用いてもよい。

［戻り防止具］
戻り防止具２５は、前記第１ステー１１と第２ステー１２のいずれか一方、本実施例では、第１ステー１１の掛止部１５が形成される個所に形成された枢軸２６に一端が枢着されており、他端が第２ステー１２の中途位置に設けられた突片１８に設けられた枢軸２７に嵌合する長孔２８を有する長尺部材からなっている。

即ち、戻り防止具２５は、第１ステー１１と第２ステー１２が作動姿勢となって筋交い状に形成される際に、これらと連動して自重で落下し、前記長孔２８に沿って第２ステー１２の枢軸２７が長孔２８の端部側までスライドして略水平姿勢で下降して、第１ステー１１と第２ステー１２の作動姿勢を拘束することで、展開姿勢の保護フレーム５が外力を受けても、保護フレーム５を折畳方向に戻らないように拘束することができる。

前記戻り防止具２５は、その枢軸２６、２７が第１、第２ステー１１、１２の中途位置にある為、保護フレーム５が展開し、第１ステー１１、第２ステー１２が落下方向に枢動する際に、第１ステー１１、第２ステー１２の落下速度のバランスが崩れた場合、ストレート形状では保護フレーム５の落下の妨げになる可能性があるので、戻り防止具２５の略中央の一部を下方に曲げて重心を下げる事で確実に作動する。
また、戻り防止具２５は、保護フレーム５に損傷が無い場合には、手動操作によって元の待機姿勢に復帰させることができる。

前記地震待避構造１は、単一の保護フレーム５を用いるものであってもよく、保護フレーム５を幅広に形成したり、図示しない幅広の保護覆いを保護フレーム５の上面に固定することで、その幅内で空間を確保できるが、保護フレーム５を前後に複数設ける構造としてもよい。
即ち、図６に示すように、前記実施例１の地震待避構造１を前後一対（直列に並べれば２つ以上でもよい）に配置し、その一対の保護フレーム５間の上部には、図５で例示するような鉄板、鉄丸棒、鉄パイプ、鉄網等の保護カバー３０を取り付けることで、離間した一対の保護フレーム５間の上方を覆って、広い範囲での避難空間Ｓを確保することができる。

この際に、保護カバー３０は、その前後両端の地震待避構造１が確実に作動すればよいので、保護カバー３０には、前後の保護フレーム５のいずれか一方の動きに従動するよう連結部材４０を連結して保護フレーム５、５間を連結することが好ましい。
また、地震待避構造１の係合解除装置２０は、それぞれが独立して作動するものでもよいが、いずれか一方の作動に連動して作動するようにしてもよい。

この発明は上記実施例に限定されるものではない。
即ち、この発明の各構成部品は、設置後の外観を向上させる為、装飾をおこなっても良い。
例えば、汚し塗装を行えば、古民家、旅館、文化財等にも設置可能である。
また、構成部品の断面係数、板厚等を適宜変更することで、強度の向上を図れば、最上階に限らず中間階でも使用することができる。

この発明の地震待避構造は、木造の建造物に限らず、鉄筋コンクリート製の建造物にも適用でき、例えば廊下の上部からの落下防止にも使用できる。
また、構成部品は、鉄材部品を木等で覆って装飾してもよいし、部品は管材を用いてもよく、鉄の他にステンレス材などを適宜用いても良い。
また、保護カバーは、鉄板、鉄丸棒、鉄パイプ、鉄網等に限らず、ポリカネート板でも良い。
更に、保護フレームの受部の緩衝手段としてショックアブソーバを用いる場合には、油圧式、空気圧式、スプリング式などの公知の構造を用いることができる。
その他、要するにこの発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更しうること勿論である。

１ 地震待避構造
２ 第１柱部材
３ 第２柱部材
５ 保護フレーム
５ａ 一端
５ｂ 他端
６ 枢着部
６ａ 枢軸
７ 受部
７ａ ショックアブソーバ
７ｂ 受部本体
８ コーナー補強部材
１１ 第１ステー
１１ａ 基端
１１ｂ 先端
１２ 第２ステー
１２ａ 基端
１２ｂ 先端
１３ 第１枢着部
１４ 第２枢着部
１５ 掛止部
１６ 第１付勢手段
１７ 第２付勢手段
１８ 突片
２０ 係合解除装置
２５ 戻り防止具
２６ 枢軸
２７ 枢軸
２８ 長孔
３０ 天井面
３５ 保護カバー
４０ 連結部材
５０ コーナー部
５１、５２傾斜辺

Claims (3)

1. 建造物に既設の左右に対峙する第１構造躯体と第２構造躯体の間の上方に山形状の保護フレームを掛け渡して避難用の空間を形成する地震待避構造であって、
   保護フレームの一端が第１構造躯体に枢着され、該第１構造躯体と天井に沿う折畳姿勢と、保護フレームの他端が第２構造躯体に設けた受部に掛け止められて、第１構造躯体と第２構造躯体の間に山形状に掛け渡される展開姿勢とに枢動変位する保護フレームと、
   前記第１構造躯体に基端が枢着され、天井に沿って伸びる待機姿勢と、枢動により先端が展開姿勢の保護フレームの山形の一方の辺の上面に衝合する作動姿勢とに変位する第１ステーと、
   前記第１ステーと対峙して第２構造躯体に基端が枢着され、天井に沿って伸びる待機姿勢と、枢動により先端が展開姿勢の保護フレームの山形の他方の辺の上面に衝合する作動姿勢とに変位すると共に、長手方向の中途位置で前記折畳姿勢の保護フレームの自由端を掛止める掛止部を備えた第２ステーと、
   天井に沿って伸びる待機姿勢の第１ステーの先端および第２ステーの先端を支持して係合し、地震発生時に前記係合を解除する係合解除装置とを有することを特徴とする地震待避構造。
2. 第１ステーと第２ステーの中途位置に形成された枢軸に掛け渡されて両端側が枢着され、第１ステーと第２ステーの待機姿勢と作動姿勢の変位に対応して上下方向に平行移動可能な長孔を有しており、前記第１ステーと第２ステーの作動姿勢を拘束する戻り防止具を備えていることを特徴とする請求項１に記載の地震待避構造。
3. 係合解除装置の解除時に、第１ステーを作動方向に付勢する第１付勢手段と、第２ステーを作動方向に付勢する第２付勢手段とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の地震待避構造。

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