JP7452176B2 - 連結構造、及び、ケーブル支持機構 - Google Patents

Description

本発明は、連結構造、及び、ケーブル支持機構に関する。

信号配線などのケーブルを相対変位する２部材（例えば、免震建物と非免震建物など）に亘って敷設する際に、敷設対象物（ケーブルなど）を弛ませずに支持固定し、敷設対象物に掛かる負担を軽減するケーブルラックが知られている。例えば、特許文献１には、第一部材と第二部材との間に連結架台（ケーブルラック）が設けられ、当該連結架台が一定の長さを保持した状態で、第一部材と第二部材との変位に追従して変形することにより、敷設対象物（ケーブルなど）の径路の長さを変えずに支持する技術が開示されている。

特開２０１９－１００４６５号公報

特許文献１の連結架台では、第一部材を構成する親桁と子桁とがピン接合によって接合されており、当該ピン接合部分を回転軸として親桁と子桁とが平行四辺形状に変形することにより、連結架台を一定の長さに保持することを可能としていた。

しかしながら、このような構成では、ピン接合部における強度が不足したり、製造コストが大きくなったりするという問題が生じていた。また、親桁に対する子桁のピン接合の位置がずれると、親桁と子桁とが上手く可動しなくなるおそれがあることから、高い施工精度が要求され、製造に手間がかかっていた。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、敷設対象物（ケーブルなど）を弛ませずに支持固定可能であって、高強度で製造が容易な連結構造を実現することにある。

上記の目的を達成するための主たる発明は、
第一部材と、前記第一部材に対して相対変位する第二部材と、前記第一部材と前記第二部材とに跨り、前記第一部材と前記第二部材との間に敷設される敷設対象物を支持する連結架台と、を有する連結構造であって、
前記連結架台は、
第一架台と、
第二架台と、
前記第一架台と前記第一部材を連結する第一連結部と、
前記第二架台と前記第二部材を連結する第二連結部と、
前記第一架台と前記第二架台を連結する第三連結部と、
を有し、
互いに直交する第一方向、第二方向、及び、第三方向を有する三次元空間において、
前記第一連結部と前記第三連結部は、前記第一方向及び前記第二方向を軸として回転可能であり、
前記第二連結部は、前記第一方向を軸として回転可能であり、
前記第一連結部と前記第三連結部は、各々、前記第一方向を軸とする第一方向軸回転部と、前記第二方向を軸とする単一の第二方向軸回転部を有しており、
前記第一連結部と前記第三連結部は、各々、前記第一方向を軸とする前記第一方向軸回転部を一対有しており、
前記第一方向において、一対の前記第一方向軸回転部の間に、単一の前記第二方向軸回転部が設けられている、ことを特徴とする連結構造である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

本発明によれば、敷設対象物（ケーブルなど）を弛ませずに支持固定可能であって、高強度で製造が容易な連結構造を実現することができる。

連結架台１０の基本的な構成を表す概略斜視図である。 第１ラック１１をｙ方向から見た概略断面である。 図３Ａ～図３Ｃは、連結部２０の構成の一例について説明する図である。 図４Ａ～図４Ｃは、連結部４０の構成の一例について説明する図である。 連結架台１０が変形したときの状態について表す概略斜視図である。 図６Ａは、第二部材２００が変位する前の連結架台１０をｚ方向から見た場合の平面図である。図６Ｂは、第二部材２００がｘ方向にΔｘだけ変位したときの連結架台１０をｚ方向から見た場合の平面図である。 図７Ａは、第二部材２００が変位する前の連結架台１０をｘ方向から見た場合の側面図である。図７Ｂは、第二部材２００がｙ方向にΔｙだけ変位したときの連結架台１０をｘ方向から見た場合の側面図である。 図８Ａ及び図８Ｂは、連結架台１０の変形時における敷設対象物（ケーブル）の状態について説明する模式図である。

第一部材と、前記第一部材に対して相対変位する第二部材と、前記第一部材と前記第二部材とに跨る連結架台と、を有する連結構造であって、前記連結架台は、第一架台と、第二架台と、前記第一架台と前記第一部材を連結する第一連結部と、前記第二架台と前記第二部材を連結する第二連結部と、前記第一架台と前記第二架台を連結する第三連結部と、を有し、互いに直交する第一方向、第二方向、及び、第三方向を有する三次元空間において、前記第一連結部と前記第三連結部は、前記第一方向及び前記第二方向を軸として回転可能であり、前記第二連結部は、前記第一方向を軸として回転可能であり、前記第一連結部と前記第三連結部は、各々、前記第一方向を軸とする第一方向軸回転部と、前記第二方向を軸とする単一の第二方向軸回転部を有している、ことを特徴とする連結構造。

このような連結構造によれば、相対変位する第一部材と第二部材を、経路の長さを変えずに連結することができる。したがって、第一部材と第二部材との間で、敷設対象物（ケーブル等）を弛ませることなく支持することが可能であり、ケーブルの破損や切断などの不具合を防止することができる。また、各々単純な構造の第一架台及び第二架台を連結することが可能であるため、高強度で製造が容易な連結構造を実現することができる。

かかる連結構造であって、前記第一連結部と前記第三連結部は、各々、前記第一方向を軸とする前記第一方向軸回転部を一対有しており、前記第一方向において、一対の前記第一方向軸回転部の間に、単一の前記第二方向軸回転部が設けられていることが望ましい。

このような連結構造によれば、第一架台が第二方向軸回転部を回転軸として回転する際に、回転方向に関わらず変位量や回転角度を最小とすることができる。したがって、地震発生時等に第一部材に対して第二部材が不規則に変位するような場合であっても、そのような変位に連結構造がしっかりと追従しやすくなる。

かかる連結構造であって、前記第一架台は、前記第二架台に対して、前記第一架台の形状を維持した状態で前記第二方向軸回転部を回転軸として回転可能に連結されている、ことが望ましい。

このような連結構造によれば、第一架台及び第二架台が、各々の形状を変形させることなく回転可能に連結されているため、相対変位する第一部材と第二部材に対して、連結構造が安定して追従しやすくなる。そして、第一架台及び第二架台自体を単純に構成できるため、強度で製造が容易な連結構造を実現することができる。

かかる連結構造であって、前記第一架台は、前記第一方向に離間した一対の第一渡し材と、前記一対の第一渡し材の間に設けられた複数の第一つなぎ材と、を有し、前記一対の第一渡し材と前記第一部材との間に、それぞれ、前記第一連結部が設けられ、前記一対の第一渡し材と前記第二架台との間に、それぞれ、前記第三連結部が設けられている、ことが望ましい。

このような連結構造によれば、敷設対象物（ケーブルなど）を容易に固定でき、また、敷設数を増やすことができる。

かかる連結構造であって、前記一対の第一渡し材と前記複数の第一つなぎ材との接合は剛接合である、ことが望ましい。

このような連結構造によれば、第一架台が変形しないようにできる。また、第一架台が自重によって撓んでしまうこと等が抑制され、第一部材と第二部材との相対変位に追従して連結架台を安定して変形させやすくなるため、敷設対象物（ケーブルなど）をしっかりと支持することができる。

かかる連結構造であって、前記第二架台は、前記第一架台に対して屈曲した状態で配置されている、ことが望ましい。

このような連結構造によれば、各方向の相対変位に対応することができる。

また、第一部材と、前記第一部材に対して相対変位する第二部材と、の間に敷設されるケーブルを支持するケーブル支持機構であって、第一架台と、第二架台と、前記第一架台と前記第一部材を連結する第一連結部と、前記第二架台と前記第二部材を連結する第二連結部と、前記第一架台と前記第二架台を連結する第三連結部と、を有し、互いに直交する第一方向、第二方向、及び、第三方向を有する三次元空間において、前記第一連結部と前記第三連結部は、前記第一方向及び前記第二方向を軸として回転可能であり、前記第二連結部は、前記第一方向を軸として回転可能であり、前記第一連結部と前記第三連結部は、各々、前記第一方向を軸とする第一方向軸回転部と、前記第二方向を軸とする単一の第二方向軸回転部を有している、ことを特徴とするケーブル支持機構が明らかとなる。

このようなケーブル支持機構によれば、相対変位する第一部材と第二部材を、経路の長さを変えずに連結することができる。したがって、第一部材と第二部材との間に敷設されるケーブルを弛ませることなく支持することが可能であり、ケーブルの破損や切断などの不具合を防止することができる。また、各々単純な構造の第一架台及び第二架台を連結することが可能であるため、高強度で製造が容易なケーブル支持機構を実現することができる。

かかるケーブル支持機構であって、前記第一連結部と前記第三連結部は、各々、前記第一方向を軸とする前記第一方向軸回転部を一対有しており、前記第一方向において、一対の前記第一方向軸回転部の間に、単一の前記第二方向軸回転部が設けられている、ことが望ましい。

このようなケーブル支持機構によれば、第一架台が第二方向軸回転部を回転軸として回転する際に、回転方向に関わらず変位量や回転角度を最小とすることができる。したがって、地震発生時等に第一部材に対して第二部材が不規則に変位するような場合であっても、そのような変位にケーブル支持機構がしっかりと追従しやすくなる。

かかるケーブル支持機構であって、前記第一架台は、前記第二架台に対して、前記第一架台の形状を維持した状態で前記第二方向軸回転部を回転軸として回転可能に連結されており、前記第一架台は、前記第一方向において前記ケーブルの位置が相対移動可能となるように、前記ケーブルを支持する、ことが望ましい。

このようなケーブル支持機構によれば、相対変位する第一部材と第二部材に追従してケーブル支持機構が変形する場合であっても、支持されているケーブルを伸ばす方向に力が作用しにくく、ケーブルを破損し難くすることができる。

＝＝＝実施形態＝＝＝
以下、本発明に係る連結構造として、連結架台１０を例に挙げて実施形態を説明する。本実施形態における連結架台１０は、主にケーブル（敷設対象物）などを支持するケーブル支持機構（可動ケーブルラック）に適用することができる。

＜連結架台１０の基本構成＞
図１は、連結架台１０の基本的な構成を表す概略斜視図である。なお、図１では初期状態における連結架台１０の構成について示している。ここで、初期状態とは相対変位が発生していない時の状態である。

また、本実施形態では図に示すように、三次元空間において互いに直交する３方向をｘ方向、ｙ方向、ｚ方向とする。なお、ｚ方向は鉛直方向であり、ｘ方向とｙ方向は水平面において直交する２方向である。また、ｘ方向を軸とする回転をｘ軸回転といい、ｚ方向を軸とする回転をｚ軸回転という。

図１に示す連結架台１０は、第一部材１００と第二部材２００との間に敷設された可動式のケーブルラックである。

第一部材１００は、例えば、既存建物などの非免震建物、または非免震建物に固定され、信号配線などのケーブルを載置して固定する固定ケーブルラック等である。一方、第二部材２００は、例えば、免震建物、または免震建物に固定されている固定ケーブルラック等である。図１に示すように、第一部材１００及び第二部材２００はｚ方向に離間している。

第二部材２００は、第一部材１００に対して少なくともｘ方向及びy方向に相対変位可能となっている。このように、相対変位する２部材（ここでは第一部材１００と第二部材２００）にケーブルを敷設する場合には、一般的に、２部材の間でケーブルを弛ませている。しかし、このようにケーブルを弛ませた場合、弛ませている部分のケーブルは固定されていないので、２部材が近づくときには、ケーブルの折れ曲がり破損、挟み込み破損、変形不良など発生するおそれがあった。また、２部材が遠ざかるときには、ケーブルが切断してしまうおそれがあった。さらに、弛ませている部分には、常時、一定の張力が掛かるため、ケーブルへの負担が大きくなるおそれがあった。

そこで本実施形態では、第一部材１００と第二部材２００を跨ぐ連結架台１０（ケーブル支持機構）を設けている。本実施形態の連結架台１０は、後述するように、第一部材１００と第二部材２００が相対変位する場合においても、相対変位の方向に関わらず、経路の長さ（全長）をほぼ変えることなく追従して変形することができる。この連結架台１０を設けることにより、ケーブルを弛ませることなく敷設することができる。

（連結架台１０）
連結架台１０は、第１ラック１１（第一架台に相当）と、第２ラック１２（第二架台に相当）と、連結部２０（第一連結部に相当）と、連結部３０（第二連結部に相当）と、連結部４０（第三連結部に相当）とを有している。

第１ラック１１は、図１に示すように梯子形状の部材であり、一対の親桁１１ａ（第一渡し材に相当）と、複数の子桁１１ｂ（第一つなぎ材に相当）を有している。本実施形態では、第１ラック１１は、初期状態において水平面に平行に配置されている。

図２は、第１ラック１１をｙ方向から見た概略断面であり、親桁１１ａ及び子桁１１ｂの構成について示す図である。一対の親桁１１ａ，１１ａは、Ｈ形鋼や溝形鋼で構成され（図２ではＨ形鋼）、ｘ方向に離間しつつ、長手方向がｙ方向に沿うように平行に配置されている。一対の親桁１１ａ，１１ａは、それぞれ、連結部２０を介して第一部材１００に連結されている。

子桁１１ｂは、一対の親桁１１ａ，１１ａの間にｘ方向に沿って配置された山形鋼や棒状の部材（図２では山形鋼）によって構成され、ｙ方向に間隔を空けて複数設けられている。本実施形態の第１ラック１１は、梯子形状であるので、ケーブルを容易に支持可能であり、また、ケーブルの敷設数を増やすこともできる（第２ラック１２についても同様）。ｙ方向に隣り合う子桁１１ｂ，１１ｂの間隔は、ケーブルが弛まない程度の間隔（例えば５００ｍｍ程度）に設定されている。なお、子桁１１ｂは、溶接等によって親桁１１ａと接合（剛接合）されている。このように、親桁１１ａと子桁１１ｂとの接合が剛接合であるため、後述するように連結架台１０が変形する場合であっても、第１ラック１１自体の形状は変形し難くなっている（平面形状が矩形のままである）。

また、第１ラック１１に不図示のブレース材が設けられていても良い。例えば、ブレース材が、第１ラック１１の対角線を繋ぐように一対設けられることにより、第１ラック１１をより変形しにくくすることができる。

第２ラック１２は、第１ラック１１と略同様の構成を有している。すなわち、第２ラック１２は、梯子形状の部材であり、図１及び図２に示されるように一対の親桁１２ａ，１２ａ（第二渡し材）と、子桁１２ｂ（第二つなぎ材）と、を有している。本実施形態では、第２ラック１２は、初期状態において鉛直方向（ｚ方向）に平行に配置されている。つまり、初期状態において、第２ラック１２は、第１ラック１１に対して直角に屈曲して配置されている。

一対の親桁１２ａ，１２ａは、Ｈ形鋼や溝形鋼で構成され（図２ではＨ形鋼）、ｘ方向に離間しつつ、長手方向がｚ方向に沿うように平行に配置されている。一対の親桁１２ａ，１２ａの上端は、それぞれ、連結部３０を介して第二部材２００と連結されており、一対の親桁１２ａ，１２ａの下端は、それぞれ、連結部４０を介して第１ラック１１の親桁１１ａ，１１ａと連結されている。

子桁１２ｂは、一対の親桁１２ａ，１２ａの間にｘ方向に沿って配置された山形鋼や棒状の部材（図２では山形鋼）によって構成され、ｚ方向に間隔を空けて複数設けられている。ｚ方向に隣り合う子桁１２ｂ，１２ｂの間隔も前述の子桁１１ｂ，１１ｂの間隔と同様に設定されている。また、子桁１２ｂは、溶接等によって親桁１２ａと接合（剛接合）されている。したがって、上述の第１ラック１１と同様に、連結架台１０が変形する場合であっても、第２ラック１２自体の形状は変形し難くなっている（平面形状が矩形のままである）。また、第２ラック１２にも、ブレース材（不図示）が設けられていても良い。

本実施形態では、第１ラック１１及び第２ラック１２共に、親桁１１ａ（１２ａ）に対して複数の子桁１１ｂ（１ｂ）が剛接合された構造であるため、ラック１１，１２自体の強度を十分に高くすることが可能である。また、構造がシンプルであることから、製造が容易であり、製造コストも低く抑えることができる。
（連結部２０）

連結部２０は、第一部材１００と第１ラック１１とを連結する部位である。図３Ａ～図３Ｃは、連結部２０の構成の一例について説明する図である。図３Ａは、連結部２０をｙ方向から見た側面図である。なお、連結部２０は、ｘ方向について対称な構造を有しているため、図３Ａでは、ｘ方向の一方側（図３Ａでは右側）の領域についてのみ表し、ｘ方向の他方側の領域については図示を省略している。図３Ｂは、図３ＡのＡ－Ａ断面を示し、図３Ｃは、図３ＡのＢ－Ｂ断面を示している。

連結部２０は、第１梁材２１と、第２梁材２２と、ピン２３と、滑り板２４と、プレート２５と、プレート２６と、ピン２７と、滑り板２８と、支持板２９とを有している。

第１梁材２１は、一対の親桁１１ａ，１１ａの間に架け渡されるようにして配置され、ｙ方向における一方側の端部にて親桁１１ａ，１１ａに接合された部材である。第１梁材２１は、例えば、図３Ｂに示されるような山形鋼（アングル）によって構成される。第１梁材２１のｘ方向における中央部Ｃ２１ｘには、ｚ方向にピン２３を挿入するための貫通孔２１ｈが設けられている。

第２梁材２２は、ｘ方向に沿って第１梁材２１と背中合わせに配置される部材であり、例えば、溝形鋼によって構成される。そして、第２梁材２２のｘ方向における中央部Ｃ２２ｘには、第１梁材２１と同様に、ｚ方向にピン２３を挿入するための貫通孔２２ｈが設けられている。

ピン２３は、第１梁材２１の貫通孔２１ｈ及び、第２梁材２２の貫通孔２２ｈに挿通され、第１梁材２１と第２梁材２２とをピン接合するための部材である。なお、ピン２３はボルトやナット等で構成されている。滑り板２４は、摩擦抵抗の小さい板状部材であり、第１梁材２１と第２梁材２２の間に配置されている。このような構成により、第１梁材２１と第２梁材２２とは、ピン２３を回転軸（すなわちｚ方向を軸）としてｚ軸周りに回転可能に構成されている。すなわち、連結部２０は、ｘ方向における中央に、単一のｚ方向軸回転部（第二方向軸回転部に相当）を有している。

プレート２５は、第２梁材２２のｘ方向の両端部に固定された板状部材である。プレート２６は、プレート２５をｘ方向に挟み込むようにして一対設けられた板状部材である。プレート２５には、ｘ方向にピン２７を挿入するための貫通孔２５ｈが設けられ、プレート２６には、ｘ方向にピン２７を挿入するための貫通孔２６ｈが設けられている。

ピン２７は、プレート２５の貫通孔２５ｈ及び、プレート２６の貫通孔２６ｈに挿通され、プレート２５と一対のプレート２６，２６とをピン接合するための部材である。なお、ピン２７はボルトやナット等で構成されている。滑り板２８は、摩擦抵抗の小さい板状部材であり、プレート２５と一対のプレート２６，２６の間にそれぞれ配置されている。このような構成により、プレート２５とプレート２６,２６とは、ピン２７を回転軸（ｘ方向を軸）としてｘ軸周りに回転可能に構成されている。すなわち、連結部２０は、ｘ方向における両端部の２か所にｘ方向軸回転部（第一方向軸回転部に相当）を有している。

支持板２９は、一対のプレート２６，２６を支持しつつ、連結部２０を第一部材１００に固定するための部材である。

このように、連結部２０は、ｘ方向に沿って配置されたピン２７，２７を軸とする軸回転（ｘ軸回転）と、ｚ方向に沿って配置されたピン２３を軸とする軸回転（ｚ軸回転）の２軸回転が可能である。

（連結部３０）
連結部３０は、連結部２０と同様に、ｘ方向における両端部の２か所にｘ方向軸回転部（第一方向軸回転部）を有している。すなわち、ピン２７に相当するピン部材であるピン３１がｘ方向に沿って配置されており（図１参照）、当該ピン３１によって第２ラック１２の一対の親桁１２ａ，１２ａと連結部３０とがそれぞれピン接合されている。これにより、連結部３０は、第２ラック１２を長手方向（図１ではｚ方向に相当）の端部にてｘ軸周りに回転可能に支持しつつ、連結架台１０（第２ラック１２）を第二部材２００に固定している。すなわち、連結部３０は、ｘ方向における両端部の２か所にｘ方向軸回転部（第一方向軸回転部に相当）を有している。

（連結部４０）
連結部４０は、第１ラック１１の親桁１１ａと第２ラック１２の親桁１２ａとを連結する部位である。図４Ａ～図４Ｃは、連結部４０の構成の一例について説明する図である。図４Ａは、連結部４０をｙ方向から見た側面図である。なお、連結部４０は、ｘ方向について対称な構造を有しているため、図４Ａでは、ｘ方向の一方側（図４Ａでは右側）の領域についてのみ表し、ｘ方向の他方側の領域については図示を省略している。図４Ｂは、図４ＡのＣ－Ｃ断面を示し、図４Ｃは、図４ＡのＤ－Ｄ断面を示している。

連結部４０は、第１梁材４１と、第２梁材４２と、ピン４３と、滑り板４４と、プレート４５と、プレート４６と、ピン４７と、滑り板４８とを有している。

第１梁材４１は、一対の親桁１１ａ，１１ａの間に架け渡されるようにして配置され、ｙ方向における他方側の端部にて親桁１１ａ，１１ａに接合された部材である。第１梁材４１は、例えば、図４Ｂに示されるような山形鋼（アングル）によって構成される。第１梁材４１のｘ方向における中央部Ｃ４１ｘには、ｚ方向にピン４３を挿入するための貫通孔４１ｈが設けられている。

第２梁材４２は、ｘ方向に沿って第１梁材４１と背中合わせに配置される部材であり、例えば、溝形鋼によって構成される。そして、第２梁材４２のｘ方向における中央部Ｃ４２ｘには、第１梁材４１と同様に、ｚ方向にピン４３を挿入するための貫通孔４２ｈが設けられている。

ピン４３は、第１梁材４１の貫通孔４１ｈ及び、第２梁材４２の貫通孔４２ｈに挿通され、第１梁材４１と第２梁材４２とをピン接合するための部材である。なお、ピン４３はボルトやナット等で構成されている。滑り板４４は、摩擦抵抗の小さい板状部材であり、第１梁材４１と第２梁材４２の間に配置されている。このような構成により、第１梁材４１と第２梁材４２とは、ピン４３を回転軸（すなわちｚ方向を軸）としてｚ軸周りに回転可能に構成されている。すなわち、連結部４０は、ｘ方向における中央に、単一のｚ方向軸回転部（第二方向軸回転部に相当）を有している。

プレート４５は、第２梁材４２のｘ方向の両端部に固定された一対の板状部材である。プレート４６は、一対のプレート４５，４５のｘ方向の間に挟み込まれるように設けられた板状部材であり、第２ラック１２の親桁１２ａと接合されている。プレート４５には、ｘ方向にピン４７を挿入するための貫通孔４５ｈが設けられ、プレート４６には、ｘ方向にピン４７を挿入するための貫通孔４６ｈが設けられている。

ピン４７は、プレート４５の貫通孔４５ｈ及び、プレート４６の貫通孔４６ｈに挿通され、一対のプレート４５，４５とプレート２６とをピン接合するための部材である。なお、ピン４７はボルトやナット等で構成されている。滑り板４８は、摩擦抵抗の小さい板状部材であり、一対のプレート４５，４５とプレート４６との間にそれぞれ配置されている。このような構成により、プレート４５，４５とプレート４６とは、ピン４７を回転軸（ｘ方向を軸）としてｘ軸周りに回転可能に構成されている。すなわち、連結部４０は、ｘ方向における両端部の２か所にｘ方向軸回転部（第一方向軸回転部に相当）を有している。

このように、連結部４０は、ｘ方向に沿って配置されたピン４７，４７を軸とする軸回転（ｘ軸回転）と、ｚ方向に沿って配置されたピン４３を軸とする軸回転（ｚ軸回転）の２軸回転が可能である。

＜連結架台１０の変形動作について＞
図５は、連結架台１０が変形したときの状態について表す概略斜視図である。同図５では、第一部材１００に対して第二部材２００がｘ方向及びｙ方向に相対変位したときの連結架台１０の状態について示している。

先ず、第二部材２００がｘ方向に相対変位する場合について説明する。図６Ａは、第二部材２００が変位する前の連結架台１０をｚ方向から見た場合の平面図である。つまり、変形前の連結架台１０を表す図である。図６Ｂは、第二部材２００がｘ方向にΔｘだけ変位したときの連結架台１０をｚ方向から見た場合の平面図である。つまり、変形後の連結架台１０を表す図である。

第二部材２００がｘ方向にΔｘだけ相対変位すると、連結架台１０のうち、連結部３０を介して第二部材２００に固定されている第２ラック１２もｘ方向にΔｘ移動する。そして、第２ラック１２の移動に伴って連結部４０もｘ方向にΔｘ移動する。したがって、連結部４０のピン４３（ｚ方向軸回転部）もｘ方向にΔｘだけ移動する。なお、このとき連結部４０（ピン４３）はｙ方向にもわずかに移動する。

一方、連結架台１０のうち、連結部２０を介して第一部材１００に固定されている第１ラック１１はｘ方向に移動しない。したがって、連結部２０のピン２３（ｚ方向軸回転部）もｘ方向に移動しない。つまり、第１ラック１１において、ピン２３によって連結部２０と接合されている部位は移動せず、ピン４３によって連結部４０と接合されている部位はｘ方向にΔｘだけ移動する。

この場合、第１ラック１１は、図６Ｂのように、連結部２０のピン２３（ｚ方向軸回転部）を中心として回転（図６Ｂでは反時計回り方向の回転）すると共に、連結部４０のピン４３（ｚ方向軸回転部）を中心として回転（図６Ｂでは反時計回り方向の回転）する。すなわち、第１ラック１１は、連結部２０及び連結部４０にそれぞれ１か所ずつ設けられたｚ方向軸回転部を回転軸として回転することにより、その形状（親桁１１ａ及び子桁１１ｂからなる矩形状）を維持したまま、第二部材２００の変位に追従することができる。

仮に、ｚ方向軸回転部（ピン２３）が２か所以上設けられていた場合、第１ラック１１は矩形状を維持したまま回転することはできない。例えば、ｘ方向における両端部に一対のｚ方向軸回転部（ピン２３，２３）が設けられていた場合、連結部４０がｘ方向にΔｘ変位するためには、第１ラック１１自体が平行四辺形状に変形する必要がある。これに対して、本実施形態の連結架台１０では、第１ラック１１がそれぞれ単一のｚ方向軸回転部（ピン２３，４３）によって連結部２０，４０とピン接合されているため、図６Ｂのように、矩形状を維持した状態で回転することが可能となる。

次に、第二部材２００がｙ方向に相対変位する場合について説明する。図７Ａは、第二部材２００が変位する前の連結架台１０をｘ方向から見た場合の側面図である。図７Ｂは、第二部材２００がｙ方向にΔｙだけ変位したときの連結架台１０をｘ方向から見た場合の側面図である。

第二部材２００がｙ方向にΔｙだけ相対変位すると、第二部材２００に固定されている連結部３０の位置がｙ方向にΔｙ移動する。したがって、連結部３０のピン３１（ｘ方向軸回転部）の位置もｙ方向にΔｙだけ移動する。

一方、第一部材１００に固定されている連結部２０の位置はｙ方向に移動しない。したがって、連結部２０のピン２７（ｘ方向軸回転部）の位置はｙ方向に移動しない

この場合、第１ラック１１及び第２ラック１２は、図７Ｂのように、連結部２０のピン２７（ｘ方向軸回転部）、連結部３０のピン３１（ｘ方向軸回転部）、及び、連結部４０のピン４７（ｚ方向軸回転部）の各々を軸として回転する。そして、第１ラック１１及び第２ラック１２が、それぞれ図７Ｂのように傾斜することにより、第１ラック１１及び第２ラック１２は、第二部材２００の変位に追従することができる。

このように変形することで、連結架台１０はｘ方向及びｙ方向に相対変位する第一部材１００と第二部材２００を、経路の長さを変えずに連結することができる。したがって、第一部材１００と第二部材２００との間で、敷設対象物（ケーブル等）を弛ませることなく支持することが可能であり、ケーブルの破損や切断などの不具合を防止することができる。また、ケーブルを弛ませなくてよいため、ケーブルに掛かる負担を軽減することができる。

また、第１ラック１１，第２ラック１２は、親桁１１ａ（１２ａ）と子桁１１ｂ（１２ｂ）とが剛接合された構造であることから、各々が十分な強度を有している。したがって、連結架台１０が変形するのに際して、第１ラック１１及び第２ラック１２自体の形状は維持されやすい。したがって、ラック１１，１２が自重によって撓んでしまうこと等が抑制され、図６及び図７で説明したような連結架台１０の変形を安定して行わせることができる。これにより、ケーブル等をしっかりと支持することができる。

なお、第１ラック１１をｚ軸周りに回転させるピン４３（ｚ方向軸回転部）は、第１ラック１１をｘ軸周りに回転させる一対のピン４７，４７（ｘ方向軸回転部）のＸ方向の間に設けられている。より具体的には、ピン４３は一対のピン４７，４７のｘ方向における中央位置に設けられている。同様に、第１ラック１１をｚ軸周りに回転させるピン２３（ｚ方向軸回転部）は、第１ラック１１をｘ軸周りに回転させる一対のピン２７，２７（ｘ方向軸回転部）のＸ方向における中央位置に設けられている。

したがって、第１ラック１１がｚ軸周りを時計回り方向及び反時計回り方向のどちらに回転する場合であっても、安定して動作することができる。すなわち、第１ラック１１の回転方向に関わらず、変位量や回転角度を最小とすることができるので、地震発生時において第二部材２００が不規則な方向に変位したとしても、当該不規則な変位にしっかりと追従しやすくなる。特に、第１ラック１１は矩形状を保った状態で回転することから、回転時のモーメントを小さくすることで、連結架台１０を安定して変形させることができる。そして、第１ラック１１が回転する際の変位量を小さくすることにより、該第１ラック１１に支持されるケーブル等がより弛み難くなり、負担を軽減しやすくなる。

また、連結架台１０において、ケーブル等の敷設対象物は、ｘ方向においてスライド移動可能に支持されていることが望ましい。図８Ａ及び図８Ｂは、連結架台１０の変形時における敷設対象物（ケーブル）の状態について説明する模式図である。図８Ａは、連結架台１０が変形する前の状態（図６Ａの状態に相当）におけるケーブルの支持位置を平面的に見た場合について表し、図８Ｂは、第２ラック１２がｘ方向に所定距離だけ変位した状態（図６Ｂの状態に相当）におけるケーブルの支持位置を平面的に見た場合について表している。

図８Ａにおいて、ケーブルは、連結架台１０のＸ方向における所定位置Ａ，Ｂ，Ｃを通るルート上にて連結架台１０によって支持され、連結架台１０外の固定位置Ｄにて第一部材１００に固定されている。この状態から第２ラック１２がｘ方向に変位すると、Ａ，Ｂ，Ｃを通って固定位置Ｄに至るルートは、図８Ｂの破線で示される位置に移動する。仮に、ケーブルが、第１ラック１１及び第２ラック１２に対して移動不能に固定されていた場合、ケーブルのルートも図８Ｂの破線で示される位置に変位するため、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを結ぶケーブルの距離は連結架台１０の変位前よりも長くなる。この場合、ケーブルを伸ばす方向に張力が作用してケーブルが破損しやすくなる。

これに対して、ケーブルがｘ方向に移動できるように支持されていれば、ケーブルのルートは図８Ｂの太線で示される位置に変位可能となるため、Ａ点と固定位置Ｄとを結ぶケーブルの距離は連結架台１０の変位前と比較してほぼ同等の距離となる。すなわち、連結架台１０が変位する場合であっても、ケーブルを伸ばす方向に張力が作用しにくく、ケーブルを破損し難くすることができる。なお、ケーブルをｘ方向に移動可能に支持するには、例えば、子桁１１ｂ（１２ｂ）に沿ってｘ方向に移動可能なスライド式の固定具を用いて、ケーブルのｙ方向における変位を拘束しつつ、ｘ方向における変位を許容するようにすると良い。

＝＝＝その他の実施形態について＝＝＝
上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

＜可動ケーブルラック１０について＞
前述の実施形態では、初期状態（図１）において第１ラック１１と第２ラック１２が直交していたがこれには限られず、直交していなくてもよい。例えば、第１ラック１１と第２ラック１２が直線状に配置されていてもよい。この場合においても、例えば、第一部材１００と第二部材２００がｚ方向やｘ方向に相対変位する場合に対応できる。ただし、この場合、ｙ方向の相対変位に対応しきれないおそれがあるため、第２ラック１２が第１ラック１１に対して少なくとも傾斜（屈曲）していることが望ましい。

また、第１ラック１１が水平面（ｘ方向、ｙ方向）に対して傾いていてもよく、第２ラック１２が鉛直方向（ｚ方向）に対して傾いていてもよい。

＜親桁について＞
前述の実施形態では、親桁（一対の親桁１１ａ、及び、一対の親桁１２ａ）は、溝型鋼やＨ形鋼によって構成されていたが、他の鋼材（例えばＩ型鋼等）によって構成されていても良い。

＜ラック１１，１２について＞
前述の実施形態では、第１ラック１１及び第２ラック１２は、いずれも梯子状の部材であったが、これには限られない。例えば、一対の親桁１１ａ，１１ａ（１２ａ，１２ａ）の間に板状部材を取り付けたものであってもよい。

＜敷設対象物について＞
前述の実施形態では、連結架台１０（可動ケーブルラック）に信号配線用のケーブルを敷設することとしていたがこれには限られない。例えば、電力用（電源）や通信用のケーブルであってもよい。また、ケーブル以外の部材を敷設してもよい。例えば、チューブなどの管部材を敷設してもよい。この場合も、相対変位する２部材の間で弛ませることなく敷設することができ、相対変位が発生した場合においても追従することができる。

１０ 連結架台（連結構造，可動ケーブルラック）、
１１ 第１ラック（第一架台）、
１１ａ 親桁（第一渡し材）、１１ｂ 子桁（第一つなぎ材）、
１２ 第２ラック（第二架台）、
１２ａ 親桁（第二渡し材）、１２ｂ 子桁（第二つなぎ材）、
２０ 連結部（第一連結部）、
２１ 第１梁材、２１ｈ 貫通孔、２２ 第２梁材、２２ｈ 貫通孔、
２３ ピン、２４ 滑り板、２５ プレート、２６ プレート、２７ ピン、
２８ 滑り板、２９ 支持板、
３０ 連結部（第二連結部）、
３１ ピン、
４０ 連結部（第三連結部）、
４１ 第１梁材、４１ｈ 貫通孔、４２ 第２梁材、４２ｈ 貫通孔、
４３ ピン、４４ 滑り板、４５ プレート、４６ プレート、４７ ピン、
４８ 滑り板、
１００ 第一部材、
２００ 第二部材

Claims (7)

1. 第一部材と、前記第一部材に対して相対変位する第二部材と、前記第一部材と前記第二部材とに跨り、前記第一部材と前記第二部材との間に敷設される敷設対象物を支持する連結架台と、を有する連結構造であって、
   前記連結架台は、
   第一架台と、
   第二架台と、
   前記第一架台と前記第一部材を連結する第一連結部と、
   前記第二架台と前記第二部材を連結する第二連結部と、
   前記第一架台と前記第二架台を連結する第三連結部と、
   を有し、
   互いに直交する第一方向、第二方向、及び、第三方向を有する三次元空間において、
   前記第一連結部と前記第三連結部は、前記第一方向及び前記第二方向を軸として回転可能であり、
   前記第二連結部は、前記第一方向を軸として回転可能であり、
   前記第一連結部と前記第三連結部は、各々、前記第一方向を軸とする第一方向軸回転部と、前記第二方向を軸とする単一の第二方向軸回転部を有しており、
   前記第一連結部と前記第三連結部は、各々、前記第一方向を軸とする前記第一方向軸回転部を一対有しており、
   前記第一方向において、一対の前記第一方向軸回転部の間に、単一の前記第二方向軸回転部が設けられている、ことを特徴とする連結構造。
2. 請求項１に記載の連結構造であって、
   前記第一架台は、前記第二架台に対して、前記第一架台の形状を維持した状態で前記第二方向軸回転部を回転軸として回転可能に連結されている、ことを特徴とする連結構造。
3. 請求項１又は２に記載の連結構造であって、
   前記第一架台は、
   前記第一方向に離間した一対の第一渡し材と、
   前記一対の第一渡し材の間に設けられた複数の第一つなぎ材と、
   を有し、
   前記一対の第一渡し材と前記第一部材との間に、それぞれ、前記第一連結部が設けられ、
   前記一対の第一渡し材と前記第二架台との間に、それぞれ、前記第三連結部が設けられている、ことを特徴とする連結構造。
4. 第一部材と、前記第一部材に対して相対変位する第二部材と、前記第一部材と前記第二部材とに跨り、前記第一部材と前記第二部材との間に敷設される敷設対象物を支持する連結架台と、を有する連結構造であって、
   前記連結架台は、
   第一架台と、
   第二架台と、
   前記第一架台と前記第一部材を連結する第一連結部と、
   前記第二架台と前記第二部材を連結する第二連結部と、
   前記第一架台と前記第二架台を連結する第三連結部と、
   を有し、
   互いに直交する第一方向、第二方向、及び、第三方向を有する三次元空間において、
   前記第一連結部と前記第三連結部は、前記第一方向及び前記第二方向を軸として回転可能であり、
   前記第二連結部は、前記第一方向を軸として回転可能であり、
   前記第一連結部と前記第三連結部は、各々、前記第一方向を軸とする第一方向軸回転部と、前記第二方向を軸とする単一の第二方向軸回転部を有しており、
   前記第一架台は、
   前記第一方向に離間した一対の第一渡し材と、
   前記一対の第一渡し材の間に設けられた複数の第一つなぎ材と、
   を有し、
   前記一対の第一渡し材と前記第一部材との間に、それぞれ、前記第一連結部が設けられ、
   前記一対の第一渡し材と前記第二架台との間に、それぞれ、前記第三連結部が設けられており、
   前記一対の第一渡し材と前記複数の第一つなぎ材との接合は剛接合である、ことを特徴とする連結構造。
5. 請求項１～４の何れかに記載の連結構造であって、
   前記第二架台は、前記第一架台に対して屈曲した状態で配置されている、ことを特徴とする連結構造。
6. 第一部材と、前記第一部材に対して相対変位する第二部材と、の間に敷設されるケーブルを支持するケーブル支持機構であって、
   第一架台と、
   第二架台と、
   前記第一架台と前記第一部材を連結する第一連結部と、
   前記第二架台と前記第二部材を連結する第二連結部と、
   前記第一架台と前記第二架台を連結する第三連結部と、
   を有し、
   互いに直交する第一方向、第二方向、及び、第三方向を有する三次元空間において、
   前記第一連結部と前記第三連結部は、前記第一方向及び前記第二方向を軸として回転可能であり、
   前記第二連結部は、前記第一方向を軸として回転可能であり、
   前記第一連結部と前記第三連結部は、各々、前記第一方向を軸とする第一方向軸回転部と、前記第二方向を軸とする単一の第二方向軸回転部を有しており、
   前記第一連結部と前記第三連結部は、各々、前記第一方向を軸とする前記第一方向軸回転部を一対有しており、
   前記第一方向において、一対の前記第一方向軸回転部の間に、単一の前記第二方向軸回転部が設けられている、ことを特徴とするケーブル支持機構。
7. 請求項６に記載のケーブル支持機構であって、
   前記第一架台は、前記第二架台に対して、前記第一架台の形状を維持した状態で前記第二方向軸回転部を回転軸として回転可能に連結されており、
   前記第一架台は、前記第一方向において前記ケーブルの位置が相対移動可能となるように、前記ケーブルを支持する、ことを特徴とするケーブル支持機構。

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