【実施例1】
【0012】
実施例1に係る感震式物品落下防止装置につき、
図1から
図9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、左右方向に離間する側板4A,4Aと、各側板4A,4Aの上端部の対向面同士を連結している天板4B,4Bと、各側板4A,4Aの互いに対向し合う側面に支持された上下複数段の棚板5と、から成っており、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。
【0013】
図2及び
図3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左右両端が固着された横杆部9とを備えている。
【0014】
左右の各支持体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を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。
【0015】
支持体7,7の内部には、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の構造を説明し、他方の支持体7の説明を省略する。
【0016】
図3(a)に示されるように、上述したアーム部8は、支持体7における上下方向中央よりやや上方側に配置されるとともに、後端部8aを枢軸16により外側板7Aに対して軸支されており、枢軸16を支点として上下方向に回動し得るようになっている。
【0017】
内側板7Bは、前記下部屈曲部14とアーム部8の中央下端部8bとに架けて支持部としての巻バネ20が配置され、巻バネ20の下端は、下部屈曲部14の上面14aにボルト21により固定されている。また巻バネ20が伸長せずに鉛直線上に配置された状態では、巻バネ20を形成する線材が隙間の無い筒状を構成することから、巻バネ20のアーム部8の中央下端部8b側で受ける前記ストッパー部材の荷重(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。
【0018】
すなわちアーム部8は、前記中央下端部8bが荷重点となっており、巻バネ20を介して下部屈曲部14の上面14aに支持されている。また、アーム部8の荷重点(中央下端部8b)と下部屈曲部上面14aのボルト21とが同じ鉛直線上に配置されており、支持体7が水平状態である場合にストッパー部材6の荷重(移動力のベクトルX)が巻バネ20を介して下部屈曲部14によりバランスよく支持されることになる。
【0019】
図3(a)及び(b)に示されるように、内側板7Bの前方側には、感震移動部である振り子部材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ウエイト部32とからなり、この棒状部31の上方端が内側板7Bに対して固定された軸部33に枢支されていることにより、この軸部33を支点として前後方向Yに揺動し得るとともに、平常時は自重により垂直に垂下するようになっており、これら振り子部材30と軸部33とにより感震作動手段3が構成されている。
【0020】
次に、上記実施例の落下防止装置1の作用及び使用方法について
図4及び
図5を用いて説明する。
地震等の所定以上の揺れにより、棚2が前方向に振動した場合、振り子部材30は、巻バネ20の前方側に設置されているため、ウエイト部32が後方向Yに揺動され、
図4(a)に示すように、ウエイト部32が巻バネ20の前方側中央部に衝突する。このウエイト部32における巻バネ20との衝突箇所が規制解除部32aとして機能するようになっている。
巻バネ20は規制解除部32aの衝突により巻バネ20の一部が屈折変形し、ストッパー部材6の移動力のベクトルXが異なる方向にそれぞれ分断される。これにより、支持部である巻バネ20による支持機能が喪失する(
図4(b)参照)。こうして巻バネ20による支持力を失ったストッパー部材6は、
図5に示されるように、自重で枢軸16を支点として回動し、横杆部9が下方向に回動される。下部屈曲部14は、下方向に回動するアーム部8が当接して回動規制される規制部として機能するようになっており、これによれば、横杆部9が書籍15の上端よりも低い所定の高さで安定し、地震などの揺れによる書籍15の前方方向への飛び出しを防止できる。
【0021】
詳しくは、上述した感震作動手段3の作動タイミングと書籍15の位置関係を中心に、
図6及び
図7を用いてそれぞれの振動位相に基づき説明する。
図6に示されるように、棚2に対して所定以上に強い揺れが働いた場合、書籍15と棚5上との摩擦により書籍15は、その前方側の下方角部15A及び後方側の下方角部15Bが支点となり、これらの支点を回転中心として後方に倒れるように、その重心が移動されることになる。振り子部材30は、棚2に対して所定以上に強い揺れが働いた場合、ウエイト部32及び規制解除部32aがその場に残るようして前後方向に振れ、重心が移動されることになる。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いため、ここでは上記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が、例えばこれに限らず単に後方向に滑るような動きとなる場合もある。
【0022】
図7は、地震などに起因する揺れによる書籍15及び振り子部材30の振動による重心移動の位相を示す図であり、書籍15の前方向における終点をA、後方側の終点をBとし、自然状態である所定位置αからAに移動し、その後所定位置αまで戻り、更に所定位置からBに移動し、その後所定位置αまで戻るまでの1周期を振動位相の360度として説明する。
また、同様に揺れによる規制解除部32aの振動位相を前方向の終点をC,後方側の終点をDとし、自然状態である所定位置βからCに移動し、その後所定位置βまで戻り、更に所定位置からDに移動し、その後所定位置βまで戻るまでの1周期を振動位相の360度として説明する。
【0023】
地震などによる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いた場合、
図6(a)に示されるように、書籍15が所定位置αからAに移動するまでの1/4周期である90度(
図7参照)、すなわち特に揺れの初動では、規制解除部32aは、ほぼ書籍の振動位相と同調するように所定位置βからCに移動し、巻バネ20に衝突することがない。
【0024】
上記の状態に続き、揺れが一時的に収まった、若しくは棚2が前方向へ動かされるような揺れが働いた場合には、
図6(b)に示されるように、書籍15がAから所定位置に移動され、このとき規制解除部32aは、ほぼ書籍の振動位相と同調するようにCからD方向に1/2周期である180度(
図7参照)移動し、その移動エネルギーにより巻バネ20に衝突し、横杆部9を下方に回動させる。
【0025】
また、地震などによる初動の揺れにおいて棚2が前方向へ動かされるような強い揺れが働いた場合でも、
図6(b)に示されるように、書籍15が所定位置αからBに移動するまでの1/4周期である90度(
図7参照)内で振り子部材30は、ほぼ書籍の振動位相と同調するように所定位置βからDに移動し、その加速度を用いて巻バネ20に衝突し、横杆部9を下方に回動させる。
【0026】
上記したように、棚2が前方向へ動かされるような強い揺れが働いた場合、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、即ち
図4に示されるように、書籍15が自然状態の所定位置αより後方側に移動するタイミングで感震作動手段3が作動し、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。
【0027】
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、例えば棚5の使用性を妨げないように、横杆部9と枢軸16の距離、即ちアーム部8の長さを短く設計し、落下防止装置1の寸法をコンパクトにした場合であっても、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。
【0028】
上記した揺れとは反対に、棚2が後方向へ動かされるような強い揺れが働いた場合、書籍15はその前方側の下方角部15Aを回転中心として前方に倒れ込むように移動されることになる。そして、振り子部材30は、上記した揺れと同じ棚段5上の物品の荷重が後方側に移動するような揺れの力が働いた際に、ウエイト部32がその場に残るようして前方側(振り子部材30前方側移動終点C側)に振れることになる。そのため、
図6(a)に示されるように、書籍15が前方側の下方角部15Aを中心として前方側(書籍15前方側移動終点A側)に倒れ込み、書籍15が自然状態である所定位置αより前方側に移動するタイミングでは、感震作動手段3は作動しない。
これによれば、横杆部9の回動軌道上に書籍15が存在している若しくは回動軌道に向けて書籍15が移動を行っているタイミング、即ち書籍15によって横杆部9の降下が阻害されてしまう虞のあるタイミングでは落下防止機能を作動させず、前述したような横杆部9の回動軌道上に書籍15が存在せず、横杆部9を確実に書籍15の前方に移動させられる
図6(b)に示されるようなタイミングにおいて落下防止機能を作動させ、横杆部9を降下させることができるため、確実に物品の落下を防止できる。
【0029】
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
図8を用いて説明する。落下防止装置1の管理者は、
図8(a)及び(b)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が巻バネ20を介して下部屈曲片14の上面14aに、その荷重が支持される。巻バネ20は、伸長したのち自然状態に戻る際に、自らの形状復帰によりストッパー部材6の荷重点(アーム部8中央下端部8b)と下部屈曲片上面14aとを相対的に引き合わせるように作用し、ストッパー部材6の荷重点と下部屈曲片上面14aのボルト21とを同じ鉛直線上に位置するように案内し、ストッパー部材6の荷重が安定する作動待機状態に復帰させることができる。
【0030】
また、
図3に示されるように、作動待機状態において、振り子部材30のウエイト部32と巻バネ20とが若干離間するように配置されているため、書籍15等の物品が落下しない程度の揺れや衝撃による規制解除部32aの巻バネ20への衝突を防止でき、落下防止装置1の誤作動を防止することができる。
【0031】
また、ストッパー部材6の支持部である巻バネ20は線材が筒状を呈することから、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Yから加わる力に対しては巻バネ20が線材であることから屈折し易い。そのため、横杆部9の回動軌道上に書籍15が存在しない状態、即ちウエイト部32が棚2の後方向に移動する際において、即座にストッパー部材6及び横杆部9を移動させて物品の落下を防止することができる。
【0032】
尚、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で巻バネ20を構成する線材間が離間す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。
【0033】
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に対して異なる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。例えば
図9(a)に示されるように、上側の棒状体40の上端をアーム部8に回動可能に連結し、下側の棒状体41の下端を屈曲片14に回動可能に連結するとともに、上下の棒状体40,41を軸芯42により相対的に回動可能に連結したものを利用して支持してもよく、この場合、一方方向への相対回動が制限されるように機能するとともに、突起41aと上側の板体40との当接箇所がアーム部8及び横杆部9の荷重(移動力のベクトルX)を支持するように機能している。
【実施例2】
【0034】
次に、実施例2に係る感震式物品落下防止装置につき、
図10及び
図11を参照して説明する。尚、前記実施例と同一構成で重複する説明を省略する。
【0035】
図10(a)に示される感震式物品落下防止装置10は、感震作動手段3’を構成する振り子部材300がアーム部8が軸支される枢軸55に対して吊支部材50により吊支されているとともに、振り子部材300から延びる規制解除部として機能する囲繞部材60が巻バネ20の前側及び左右側の近傍を囲むようにして配置されている。また、吊支部材50は、枢軸55に対して前後方向に回動可能であり、更に、吊支部材50に対して左右方向に回動可能なリング部57を有しており、振り子部材300は地震等における前後方向及び左右方向の揺れに対してそれぞれ揺動可能となっている。
【0036】
図10(b)に示されるように、囲繞部材60は、棒状体を屈曲させて形成されており、振り子部材300の平常時では、巻バネ20に対して棒状体の前方端60aが前後方向に、棒状体の左右部分60b,60cが左右方向にそれぞれ所定間隔離間する形状である。
【0037】
図11に示されるように、地震等の所定以上の揺れにより、棚2が前方向に振動した場合、ウエイト部320が後方向Yに揺動され、振り子部材300から延びる囲繞部材60の前方端60aが巻バネ20の前方側中央部に衝突する。囲繞部材60の前方端60aの衝突により巻バネ20の一部が屈折変形し、ストッパー部材6の移動力のベクトルXが異なる方向にそれぞれ分断される。これにより、支持部である巻バネ20による支持機能が喪失し、横杆部9が下方向に回動されるようになっている。なお、特に図示しないが、棚2が左右方向に振動した場合も、上記と同様に、ウエイト部320が左右方向に揺動され、振り子部材300から延びる囲繞部材60の棒状体の左右部分60b,60cが巻バネ20に衝突することで、巻バネ20による支持機能が喪失し、横杆部9が下方向に回動される。
【0038】
また、振り子部材300から延びる囲繞部材60は、巻バネ20の後側に位置する棒状体が巻バネ20に接触しないようになっている。そのため、前述したように、棚段5上の物品の荷重が後方側に移動するような揺れの力が働いた際、即ち書籍15によって横杆部9の降下が阻害されてしまう虞のあるタイミングでは落下防止機能を作動させず、
図11に示すような棚段5上の物品の荷重が前方側に移動するような揺れの力が働いた際、即ち横杆部9の回動軌道上に書籍15が存在せず、横杆部9を確実に書籍15の前方に移動させられるようなタイミングにおいて落下防止機能を作動させ、確実に物品の落下を防止できる。
【実施例3】
【0039】
次に、実施例3に係る感震式物品落下防止装置につき、
図12を参照して説明する。尚、前記実施例と同一構成で重複する説明を省略する。
【0040】
図12(a)に示される感震式物品落下防止装置100における感震作動手段3”を構成する感震作動手段301は、巻バネ20より後方に配置され、可動部330を回動中心として外側板7Aに軸支されているとともに、可動部330より上部に規制解除部として機能する棒状部58が延設されている。
【0041】
図12(b)に示されるように、地震等の所定以上の揺れにより、棚2が前方向に振動した場合、ウエイト部321が前方向Yに揺動され、棒状部58が巻バネ20の後方側に衝突する。この棒状部58の衝突により巻バネ20の一部が屈折変形し、ストッパー部材6の移動力のベクトルXが異なる方向にそれぞれ分断される。これにより、支持部である巻バネ20による支持機能が喪失し、横杆部9が下方向に回動されるようになっている。
【0042】
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。
【0043】
例えば、上述した実施例では、感震作動手段にウエイトを備えた振り子部材を用いて説明したが、感震機能とストッパー部材6の移動力のベクトルXを分断する機能とを有する構成であれば、その構造は振り子部材に限定されるものではなく、例えば支持体7内に底面を設け、その上でウエイトが直接水平移動するようにしてもよいし、感震により作動するピストンを用いて支持部におけるストッパー部材6の移動力のベクトルXを分断せしめるようにしてもよい。
【0044】
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。
【0045】
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。