特許 6376970 エネルギー吸収ユニットの製造方法、エネルギー吸収ユニット、落下防止装置の製造方法、落下防止装置、落下防止構造及びエネルギー吸収装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6376970

(24)【登録日】2018年8月3日

(45)【発行日】2018年8月22日

(54)【発明の名称】エネルギー吸収ユニットの製造方法、エネルギー吸収ユニット、落下防止装置の製造方法、落下防止装置、落下防止構造及びエネルギー吸収装置

(51)【国際特許分類】

   E01F 7/04 20060101AFI20180813BHJP

   F16F 7/14 20060101ALI20180813BHJP

【ＦＩ】

   E01F7/04

   F16F7/14

【請求項の数】10

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2014-258625(P2014-258625)

(22)【出願日】2014年12月22日

(65)【公開番号】特開2016-118058(P2016-118058A)

(43)【公開日】2016年6月30日

【審査請求日】2016年8月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000192626

【氏名又は名称】神鋼鋼線工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100137143

【弁理士】

【氏名又は名称】玉串 幸久

(72)【発明者】

【氏名】森下 健一

(72)【発明者】

【氏名】松田 仁

(72)【発明者】

【氏名】松本 道夫

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 実

(72)【発明者】

【氏名】増田 悠樹

【審査官】 荒井 良子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−２２７１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８０２２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３０２９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１２１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０２４７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１１９４８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１７７２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０５８５７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０１Ｆ １／００−８／００

Ｅ０１Ｆ １３／００−１５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体の落下時または衝突時に発生するエネルギーを吸収するエネルギー吸収ユニットの製造方法であって、
棒状体又はＰＣ鋼より線からなるケーブルとして形成された長尺部材を円筒状の中間部材に貫通させる工程と、
前記長尺部材によって貫通された前記中間部材を、前記中間部材の外径よりも小さな内径を有するダイスを通じて押し出す押出加工を施与し、前記中間部材の内周面を前記長尺部材の外周面に面接触させる工程と、
前記長尺部材に対する前記中間部材の相対的な移動を制限する移動制限手段を、前記長尺部材の両端部のうちのいずれか一方の端部に配置する工程と、
前記長尺部材または前記中間部材の少なくとも一方が、前記物体に接触するように、前記長尺部材を配置する工程、又は、前記物体からの荷重を受ける荷重受け部材を、前記長尺部材に固定する工程と、を備える
エネルギー吸収ユニットの製造方法。

【請求項2】

物体の落下時または衝突時に発生するエネルギーを吸収するエネルギー吸収ユニットであって、
棒状体又はＰＣ鋼より線からなるケーブルとして形成された長尺部材と、
前記長尺部材に摺動自在に取り付けられた円筒状の中間部材と、
前記長尺部材の両端部のうちのいずれか一方の端部に配置され、前記長尺部材に対する前記中間部材の相対的な移動を制限する移動制限手段と、を備え、
前記中間部材が、前記長尺部材によって貫通された後、前記中間部材の外径よりも小さな内径を有するダイスを通じて押し出す押出加工を施与されることにより、前記中間部材及び前記長尺部材が相対変位するときに、前記長尺部材の外周面に面接触し、摩擦を生じさせる摩擦発生部が前記中間部材に形成され、
前記長尺部材または前記中間部材の少なくとも一方は、前記物体又は前記物体からの荷重を受ける荷重受け部材のいずれかに接触可能、又は、前記荷重受け部材に固定可能である
エネルギー吸収ユニット。

【請求項3】

前記長尺部材の縦弾性係数は、１００ＧＰａ以上である
請求項２に記載のエネルギー吸収ユニット。

【請求項4】

物体の落下時に発生するエネルギーを吸収するエネルギー吸収ユニットと、
前記エネルギー吸収ユニットに接続された複数の線状部材と、
前記複数の線状部材によって支持され、前記物体の落下時において前記物体からの荷重を受ける面状部材と、を備え、
前記エネルギー吸収ユニットは、棒状体又はＰＣ鋼より線からなるケーブルとして形成された長尺部材と、前記長尺部材に摺動自在に取り付けられた円筒状の中間部材と、前記長尺部材の両端部のうちのいずれか一方の端部に配置され、前記長尺部材に対する前記中間部材の相対的な移動を制限する移動制限手段と、を含み、
前記中間部材が、前記長尺部材によって貫通された後、前記中間部材の外径よりも小さな内径を有するダイスを通じて押し出す押出加工を施与されることにより、前記中間部材及び前記長尺部材が相対変位するときに、前記長尺部材の外周面に面接触し、摩擦を生じさせる摩擦発生部が前記中間部材に形成され、
前記線状部材は、前記長尺部材又は前記中間部材の少なくとも一方に接続される
落下防止構造。

【請求項5】

物体の落下または衝突時に発生するエネルギーを吸収するエネルギー吸収ユニットと、
前記エネルギー吸収ユニットに接続され、前記物体の落下時または衝突時に前記物体からの荷重を受ける荷重受け部材と、を備え、
前記エネルギー吸収ユニットは、棒状体又はＰＣ鋼より線からなるケーブルとして形成された長尺部材と、前記長尺部材に摺動自在に取り付けられた円筒状の中間部材と、前記長尺部材の両端部のうちのいずれか一方の端部に配置され、前記長尺部材に対する前記中間部材の相対的な移動を制限する移動制限手段と、を含み、
前記中間部材が、前記長尺部材によって貫通された後、前記中間部材の外径よりも小さな内径を有するダイスを通じて押し出す押出加工を施与されることにより、前記中間部材及び前記長尺部材が相対変位するときに、前記長尺部材の外周面に面接触し、摩擦を生じさせる摩擦発生部が前記中間部材に形成され、
前記荷重受け部材は、前記長尺部材又は前記中間部材の少なくとも一方に接続される
エネルギー吸収装置。

【請求項6】

棒状体又はＰＣ鋼より線からなるケーブルとして形成された長尺部材を円筒状の中間部材に貫通させる工程と、
前記長尺部材によって貫通された前記中間部材を、前記中間部材の外径よりも小さな内径を有するダイスを通じて押し出す押出加工を施与し、前記中間部材の内周面を前記長尺部材の外周面に面接触させる工程を施与し、前記中間部材の前記内周面を前記長尺部材の前記外周面に面接触させる工程と、
前記長尺部材に対する前記中間部材の相対的な移動を制限する移動制限手段を、前記長尺部材の両端部のうち一方の端部に配置し、エネルギー吸収ユニットを形成する工程と、
前記長尺部材の前記両端部のうち他方の端部と、線状部材の端部と、を筒状の固定部材に挿入し、前記線状部材を前記長尺部材に連結する工程と、
前記線状部材が、落下物に接触するように、前記線状部材を配置する工程、又は、前記落下物からの荷重を受ける荷重受け部材を、前記線状部材に固定する工程と、を備える
落下防止装置の製造方法。

【請求項7】

物体の落下時に発生するエネルギーを吸収するエネルギー吸収ユニットと、
前記エネルギー吸収ユニットに接続された線状部材と、を備え、
前記エネルギー吸収ユニットは、棒状体又はＰＣ鋼より線からなるケーブルとして形成された長尺部材と、前記長尺部材に摺動自在に取り付けられた円筒状の中間部材と、前記長尺部材の両端部のうちのいずれか一方の端部に配置され、前記長尺部材に対する前記中間部材の相対的な移動を制限する移動制限手段と、を含み、
前記中間部材が、前記長尺部材によって貫通された後、前記中間部材の外径よりも小さな内径を有するダイスを通じて押し出す押出加工を施与されることにより、前記中間部材及び前記長尺部材が相対変位するときに、前記長尺部材の外周面に面接触し、摩擦を生じさせる摩擦発生部が前記中間部材に形成され、
前記線状部材は、前記長尺部材又は前記中間部材の少なくとも一方に接続され、且つ、前記物体又は前記物体からの荷重を受ける荷重受け部材のいずれかに接触可能であり、又は、前記荷重受け部材に固定可能である
落下防止装置。

【請求項8】

前記線状部材の縦弾性係数は、前記長尺部材の縦弾性係数よりも低い
請求項７に記載の落下防止装置。

【請求項9】

前記線状部材は、単線、あるいは線材または複数の素線が撚り合わされたケーブルである
請求項８に記載の落下防止装置。

【請求項10】

前記線状部材の両端部には、前記エネルギー吸収ユニットがそれぞれ配置されている
請求項７乃至９のいずれか１項に記載の落下防止装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エネルギー吸収ユニット、およびそれを備えた落下防止装置、エネルギー吸収装置、ならびに落下防止構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ワイヤーによって構造物や岩石等の落下を防止するために落下時のエネルギーを吸収可能なワイヤー構造が知られている。例えば、特許文献１には、ループ部を形成するように配置されたワイヤーと、ループ部におけるワイヤーの重合部を支持する支持部材と、ループ部に設けられた一対のストッパーと、を備えたワイヤー構造が開示されている。支持部材は、ワイヤーに対してループ部の径が小さくなる方向の荷重が作用したときに、当該支持部材とワイヤーとの間に摩擦を生じさせながらワイヤーに対して相対変位するようにワイヤーに圧着されている。一対のストッパーは、ワイヤーに対して相対変位しないように当該ワイヤーにカシメによって固定されている。

【0003】

このワイヤー構造に対して落石等が衝突すると、ワイヤーに対してループの径が小さくなる方向の引張荷重が作用する。そうすると、支持部材が一対のストッパーに当接するまで当該支持部材がワイヤーに対して相対変位する。このとき、支持部材とワイヤーとの間に生じる摩擦によってワイヤー構造に作用した衝撃エネルギーの一部が熱エネルギーとして放散される。そして、支持部材が一対のストッパーに当接した後、前記衝撃エネルギーの残余がワイヤーの伸びによって吸収される。つまり、特許文献１に記載のワイヤー構造では、ワイヤーに作用する衝撃エネルギーのうち当該ワイヤーの伸びによって吸収する量が少なくなるので、ワイヤーを小径化しつつ落石等を防止することが可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−０９７２７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一般に、ワイヤー構造においては、ループ部の最小径は、所定の基準径以上に確保される必要がある。よって、上記特許文献１に記載のワイヤー構造では、支持部材がワイヤーに対して相対変位可能な距離、すなわち衝撃エネルギーのうち摩擦によって吸収可能なエネルギー量に制限がある。

【0006】

本発明の目的は、摩擦によって吸収可能なエネルギー量の制限を緩和可能なエネルギー吸収ユニットを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を解決するための手段として、本発明のエネルギー吸収ユニットは、物体の落下時または衝突時に発生するエネルギーを吸収するエネルギー吸収ユニットであって、長尺部材と、前記長尺部材に摺動自在に取り付けられた中間部材であって、当該中間部材と長尺部材とが相対変位する時に当該長尺部材の外周面に接触して摩擦を生じさせる摩擦発生部を有する中間部材と、前記長尺部材の両端部のうちのいずれか一方の端部に配置され、前記中間部材の長尺部材に対する相対的な移動を制限する移動制限手段と、を備え、前記長尺部材または前記中間部材の少なくとも一方は、前記物体又は当該物体からの荷重を受ける荷重受け部材のいずれかに接触可能、又は前記荷重受け部材に固定可能であることを特徴とする。

【0008】

この構成によれば、中間部材は、長尺部材に沿って相対的に摺動するときに摩擦発生部と長尺部材との間で摩擦力が生じる。したがって、長尺部材または中間部材の少なくとも一方が、物体の落下時または衝突時などにおいて物体からの荷重を受けたときに、中間部材と長尺部材とが相対的に変位してこれらの間で摩擦を生じさせることにより、物体の落下時または衝突時に発生するエネルギーを吸収することが可能である。中間部材の長尺部材に対する相対的な移動を制限する移動制限手段は、長尺部材の端部に配置されているので、長尺部材の長さの範囲で中間部材は摺動可能であるので、エネルギー吸収が制限されない。よって、摩擦によって吸収可能なエネルギー量の制限を緩和することが可能である。

【0009】

前記長尺部材の縦弾性係数は、１００ＧＰａ以上であるのが好ましい。この場合、中間部材の摺動時に生じる摩擦荷重が安定し、想定したエネルギー吸収能力を発揮できる。

【0010】

また、前記長尺部材は、棒状体であるのが好ましい。この場合、長尺部材は、引張および圧縮の両方に抵抗可能なので、物体の落下時または衝突時に長尺部材が長手方向に圧縮荷重を受ける配置でも、引張荷重を受ける配置でも使用できる。

【0011】

前記長尺部材は、単線、あるいは線材または複数の素線が撚り合わされたケーブルであってもよい。かかる構成によれば、この場合、棒状体と比較して設置や輸送が容易である。

【0012】

本発明の落下防止装置は、物体の落下時に発生するエネルギーを吸収するエネルギー吸収ユニットであり、長尺部材と、前記長尺部材に摺動自在に取り付けられた中間部材であって、当該中間部材と長尺部材とが相対変位する時に当該長尺部材の外周面に接触して摩擦を生じさせる摩擦発生部を有する中間部材と、前記長尺部材の両端部のうちのいずれか一方の端部に配置され、前記中間部材の長尺部材に対する相対的な移動を制限する移動制限手段とを備えたエネルギー吸収ユニットと、前記長尺部材または前記中間部材の少なくとも一方に接続された線状部材と、を備えており、前記線状部材は、前記物体又は当該物体からの荷重を受ける荷重受け部材のいずれかに接触可能であり、又は前記荷重受け部材に固定可能であることを特徴とする。

【0013】

かかる構成によれば、エネルギー吸収ユニットの長尺部材または中間部材の少なくとも一方が、物体の落下時において線状部材を介して物体からの荷重を受けたときに、中間部材と長尺部材とが相対的に変位してこれらの間で摩擦を生じさせることにより、物体の落下時に発生するエネルギーを吸収することが可能である。中間部材の長尺部材に対する相対的な移動を制限する移動制限手段は、長尺部材の端部に配置されているので、長尺部材の長さの範囲で中間部材は摺動可能であるので、エネルギー吸収が制限されない。よって、摩擦によって吸収可能なエネルギー量の制限を緩和することが可能である。

【0014】

しかも、物体の落下時のエネルギーはエネルギー吸収ユニットによって専ら吸収されるので、線状部材は落下時に発生するエネルギーを考慮せずに自由に設計することが可能である。

【0015】

また、前記線状部材を、前記中間部材または前記長尺部材の少なくとも一方に着脱自在に連結する固定部材をさらに備えているのが好ましい。かかる構成によれば、線状部材を設置した後に、固定部材を介してエネルギー吸収ユニットを容易に接続することが可能である。また、線状部材が設置された状態で、エネルギー吸収ユニットのみを容易に交換することも可能である。

【0016】

前記固定部材は、筒状体であり、前記長尺部材の一部が当該固定部材の内部に挿入された状態で、前記中間部材と前記線状部材とを接続してもよい。かかる構成によれば、前記長尺部材の一部を筒状体である固定部材の内部に挿入することによって、長尺部材が固定部材に干渉することなく中間部材と線状部材とを容易に接続することが可能である。

【0017】

また、前記線状部材の縦弾性係数は、前記長尺部材の縦弾性係数よりも低いのが好ましい。この場合、線状部材として柔らかいロープなどの部材を用いることが可能になり、線状部材の設置や搬送が容易になる。

【0018】

また、前記線状部材は、単線、あるいは線材または複数の素線が撚り合わされたケーブルであるのが好ましい。かかる構成によれば、線状部材は曲げやすく、取付・運搬等が容易である。

【0019】

また、前記線状部材の両端部には、前記エネルギー吸収ユニットがそれぞれ配置されていてもよい。かかる構成によれば、ケーブルの両端部において、それぞれエネルギー吸収ユニットがエネルギー吸収を行うことにより、大きなエネルギーを吸収することが可能である。

【0020】

本発明の落下防止構造は、物体の落下時に発生するエネルギーを吸収するエネルギー吸収ユニットであり、長尺部材と、前記長尺部材に摺動自在に取り付けられた中間部材であって、当該中間部材と長尺部材とが相対変位する時に当該長尺部材の外周面に接触して摩擦を生じさせる摩擦発生部を有する中間部材と、前記長尺部材の両端部のうちのいずれか一方の端部に配置され、前記中間部材の長尺部材に対する相対的な移動を制限する移動制限手段とをそれぞれ備えた複数のエネルギー吸収ユニットと、前記長尺部材または前記中間部材の少なくとも一方に接続された複数の線状部材と、前記複数の線状部材によって支持され、前記物体の落下時において当該物体からの荷重を受ける面状部材と、を備えていることを特徴とする。かかる構成によれば、前記落下防止装置の効果に加えて、さらに、面状部材によって広範囲において落下する物体を受けることが可能である。

【0021】

さらに、本発明のエネルギー吸収装置は、物体の落下または衝突時に発生するエネルギーを吸収するエネルギー吸収ユニットであり、長尺部材と、前記長尺部材に摺動自在に取り付けられた中間部材であって、当該中間部材と長尺部材とが相対変位する時に当該長尺部材の外周面に接触して摩擦を生じさせる摩擦発生部を有する中間部材と、前記長尺部材の両端部のうちのいずれか一方の端部に配置され、前記中間部材の長尺部材に対する相対的な移動を制限する移動制限手段とを備えたエネルギー吸収ユニットと、前記長尺部材または前記中間部材の少なくとも一方に接続され、前記物体の落下時または衝突時に当該物体からの荷重を受ける荷重受け部材とを備えていることを特徴とする。

【0022】

この構成によれば、長尺部材または中間部材の少なくとも一方が、物体の落下時または衝突時などにおいて荷重受け部材を介して物体からの荷重を受けたときに、中間部材と長尺部材とが相対的に変位してこれらの間で摩擦を生じさせることにより、物体の落下時または衝突時に発生するエネルギーを吸収することが可能である。中間部材の長尺部材に対する相対的な移動を制限する移動制限手段は、長尺部材の端部に配置されているので、長尺部材の長さの範囲で中間部材は摺動可能であるので、エネルギー吸収が制限されない。よって、摩擦によって吸収可能なエネルギー量の制限を緩和することが可能である。

【発明の効果】

【0023】

以上のように、本発明によれば、摩擦によって吸収可能なエネルギー量の制限を緩和可能なエネルギー吸収ユニットを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の実施形態に係るエネルギー吸収ユニットの正面図である。

【図2】図１のエネルギー吸収ユニットを備えた落下防止装置の分解正面図である。

【図3】図２の落下防止装置の正面図である。

【図4】図３の落下防止装置が定着面に取り付けられた状態を示す説明図である。

【図5】図４の落下防止装置の落下防止ケーブルが、引っ張られた状態を示す説明図である。

【図6】図４の落下防止装置とネットとを組み合わせた落下防止構造を示す平面図である。

【図7】図６の落下防止構造のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。

【図8】本発明の変形例に係るエネルギー吸収ユニットの正面図である。

【図9】図８のエネルギー吸収ユニットを備えた落下防止装置の分解正面図である。

【図10】図９の落下防止装置が定着面に取り付けられた状態を示す説明図である。

【図11】図１０の落下防止装置の落下防止ケーブルが、引っ張られた状態を示す説明図である。

【図12】本発明のさらに他の変形例に係るエネルギー吸収ユニットを備えた落下防止装置の分解正面図である。

【図13】図１２の落下防止装置が定着面に取り付けられた状態を示す説明図である。

【図14】図１３の落下防止装置の落下防止ケーブルが引っ張られて２個の中間部材が当接した直後の状態を示す説明図である。

【図15】図１３の落下防止装置の落下防止ケーブルが、２個の中間部材が当接した状態でさらに引っ張られた状態を示す説明図である。

【図16】本発明のさらに他の変形例に係るエネルギー吸収装置の分解斜視図である。

【図17】図１６のエネルギー吸収装置におけるエネルギー吸収ユニットを取り付けた状態を示す斜視図である。

【図18】図１６のエネルギー吸収ユニットの正面図である。

【図19】図１８のエネルギー吸収ユニットが支持板および荷重受け部材に取り付けられた状態を示す説明図である。

【図20】図１８のエネルギー吸収ユニットが、圧縮された状態を示す説明図である。

【図21】本発明のさらに他の変形例に係るエネルギー吸収ユニットで支柱を支持している状態の概略を示す図である。

【図22】図２１に示す支柱が落下した状態を示す図である。

【図23】図２１のＸ−Ｘ線での断面図である。

【図24】本発明のさらに他の変形例に係る落下防止ケーブルがループ状に設けられた落下防止装置の正面図である。

【図25】図２４の落下防止装置の落下防止ケーブルが引っ張られた状態を示す説明図である。

【図26】エネルギー吸収ユニットの衝撃実験の方法を示す説明図であり、（ａ）はウエイトが落下する前の状態、（ｂ）はウエイトが落下した後の状態を示す。

【図27】図２６の衝撃実験における発生荷重の最大値を示すグラフであり、Ｉは中間部材を有しない比較例、ＩＩは本発明の実施形態におけるエネルギー吸収ユニットの場合を示す。

【図28】図２６の衝撃実験における発生荷重の時間的変化を示すグラフであり、Ｉは中間部材を有しない比較例、ＩＩは本発明の実施形態におけるエネルギー吸収ユニットの場合を示す。

【図29】図２６の衝撃実験で発生した衝突直後のウエイトの変位と発生荷重との関係を示す模式図であり、Ｉは中間部材を有しない比較例、ＩＩは本発明の実施形態におけるエネルギー吸収ユニットの場合を示す。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態についてさらに詳細に説明する。

【0026】

図１に示されるエネルギー吸収ユニット１は、長尺部材２と、当該長尺部材２の外周面に配置された中間部材３と、長尺部材２の一端に固定された移動制限部材４と、長尺部材２の他端に固定された連結部５とを備えている。中間部材と長尺部材２とが互いに接触しながら相対変位するときの摩擦を利用して、物体の落下時または衝突時に発生する運動エネルギーを吸収する。

【0027】

長尺部材２は、その長手方向への中間部材３の相対的な変位を許容する長さを有する長尺な部材である。長尺部材２としては、例えば、棒鋼などの棒状体などが用いられるが、単線、あるいは線材または複数の素線が撚り合わされたケーブル、またはワイヤロープなども用いることが可能である。このうち、とくに、長尺部材２が棒状体であれば、外部から引張荷重および圧縮荷重のいずれを受けても抵抗できるので好ましい。

【0028】

長尺部材２の縦弾性係数は、１００ＧＰａ以上であれば、中間部材３の摺動時に生じる摩擦荷重が安定し、想定したエネルギー吸収能力を発揮できるので好ましい。長尺部材２の縦弾性係数は、１００ＧＰａ未満であれば、中間部材３の摺動が安定しないので、摺動時の安定性の観点から上記のように１００ＧＰａ以上であるのが好ましい。

【0029】

中間部材３は、長尺部材２に摺動自在に取り付けられている。中間部材３は、長尺部材２との間で相対変位が生じたときに摩擦を発生する。中間部材３は、例えば円筒状の部材からなり、その内周面において当該中間部材３の摺動時に当該長尺部材２の外周面に接触して摩擦を生じさせる摩擦発生部３ａを有する。

【0030】

中間部材３は、長尺部材２が貫通された状態で当該中間部材３とともに中間部材３の外径よりも若干小さいダイスを通して押出加工されたり、長尺部材２が貫通された状態でプレス加工されたりすることにより、中間部材３の摩擦発生部３ａは長尺部材２の外周面に押圧される。ただし、中間部材３又は長尺部材２に対して長尺部材２の長手方向に沿って図１の左右いずれかの方向に過大な力が作用したら中間部材３と長尺部材２との間で相対変位する。

【0031】

移動制限部材４は、中間部材３の長尺部材２に対する相対的な移動を制限する手段であり、例えば、長尺部材２の一端にカシメなどによって固定された端末金物などである。移動制限部材４は、長尺部材２の端部に配置されているので、長尺部材２の長手方向の範囲で中間部材３が変位可能であり、エネルギー吸収が制限されない。

【0032】

連結部５は、長尺部材２の他端、すなわち、長尺部材２における移動制限部材４と反対側の端部に固定された端末金物などであり、長尺部材２と同軸線上に伸びるおねじ部５ａを有するが、めねじ部を有してもよい。

【0033】

上記のように構成されたエネルギー吸収ユニット１は、図２〜３に示されるように、カプラ１０などの固定部材によって落下防止ケーブル６と接続されて使用される。このように、エネルギー吸収ユニット１と、落下防止ケーブル６と、カプラ１０（固定部材）とを組み合わせることによって、図３に示される落下防止装置１１が構成される。

【0034】

落下防止ケーブル６は、長尺部材２または中間部材３の少なくとも一方（すなわち、いずれか一方または両方）に固定され、図３の例では長尺部材２の端部に固定された連結部５に対して、カプラ１０を介して接続されている。具体的には、落下防止ケーブル６は、ケーブル本体７と、ケーブル本体７の一方の端部に固定された第１接続部８と、ケーブル本体７の他方の端部に固定された第２接続部９とを有する。第１接続部８は、おねじ部８ａを有する端末金物である。なお、図３に示される第２接続部９は、第１接続部８と同様の構成を有しているが、他の形状であってもよい。第２接続部９は、構造物に固定された定着面に固定される。

【0035】

エネルギー吸収ユニット１を取り付ける対象物は、必要な強度と取付・運搬等を容易とするものであれば良い。

【0036】

カプラ１０は、例えば円筒状の部材からなり、その内周面にはめねじ部１０ａが形成されている。カプラ１０のめねじ部１０ａに対して両側から連結部５のおねじ部５ａおよび第１接続部８のおねじ部８ａが螺合することにより、エネルギー吸収ユニット１の長尺部材２と落下防止ケーブル６とがカプラ１０を介して着脱自在に連結される。なお、カプラ１０以外にも、落下防止ケーブル６を長尺部材２に着脱自在に連結することが可能な部材（例えば一対のブラケットなど）であれば、本発明の固定部材として用いることが可能である。

【0037】

落下防止ケーブル６は、例えば、図６のネット１３に取り付けられ落下する物体からの荷重を受ける機能を有する。なお、落下防止ケーブル６は、物体が落下したときにその物体を受けるネット１３が下方に垂れ下がったときに、ネット１３に接触できるように配置してもよい。さらに、落下防止ケーブル６は、落下する物体（例えば図７のパネルＣなど）に対して直接に接触できるように取り付けてもよい。この落下防止装置１１では、物体の落下するエネルギーは、エネルギー吸収ユニット１で吸収するので、落下防止ケーブル６の縦弾性係数は、長尺部材２の縦弾性係数よりも低く設定されている。そのため、落下防止ケーブル６としては、長尺部材２よりも柔らかいロープなどの部材を用いることが可能になる。落下防止ケーブル６としては、例えば、曲げやすく、取付・運搬等が容易な、単線、あるいは線材または複数の素線が撚り合わされたケーブルなどが用いられるが、ワイヤロープなどであってもよい。

【0038】

このような落下防止装置１１は、例えば、図４に示されるように、構造物などに固定された定着面Ｂに取り付けられる。具体的には、エネルギー吸収ユニット１の長尺部材２が定着面Ｂを貫通し、中間部材３は定着面Ｂに接触した状態で配置される。落下防止ケーブル６が落下する物体（例えば図７のパネルＣ）からの荷重をケーブル本体７に受けて矢印Ａ方向に引っ張られた場合には、落下防止ケーブル６とともに長尺部材２も矢印Ａ方向に引っ張られる。このとき、中間部材３が定着面Ｂに当接して移動しない状態で、長尺部材２と中間部材３とが相対的に変位することにより、これらの間で摩擦が発生することにより、落下する物体の運動エネルギーを熱エネルギーに変換してエネルギー吸収ユニット１によってエネルギーを吸収することが可能である。なお、中間部材３は、落下防止ケーブル６が荷重を受ける前の状態では、定着面Ｂに接触していなくてもよい。

【0039】

上記のように構成された落下防止装置１１を用いて、例えば、図６〜７に示されるように、複数の落下防止装置１１と、落下する物体を受けるネット１３（面状部材）とを組み合わせた落下防止構造１５を構成することが可能である。

【0040】

具体的には、図６〜７に示される落下防止構造１５は、複数の落下防止装置１１と、ネット１３と、フレーム１４とを備えている。

【0041】

フレーム１４は、矩形の枠体からなり、ビルなどの構造物の天井付近において天井面に沿って水平な状態で構造物の柱または梁などに安定した状態で固定されている。フレーム１４は、互いに距離をあけて配置された一対の第１板１４ａおよび第２板１４ｂを有する。

【0042】

複数の落下防止装置１１は、これら第１板１４ａおよび第２板１４ｂの長手方向に沿って並んで配置されている。各落下防止装置１１は、第１板１４ａおよび第２板１４ｂによって両端支持されている。具体的には、各落下防止装置１１のエネルギー吸収ユニット１の長尺部材２が第１板１４ａを貫通し、中間部材３が第１板１４ａに対してフレーム１４の外側から当接している。一方、落下防止ケーブル６は、第２板１４ｂを貫通し、第２接続部９が第２板１４ｂに対してフレーム１４の外側から当接している。これにより、第２接続部９は、第２板１４ｂによって落下防止ケーブル６の延びる方向への移動が規制される。

【0043】

ネット１３は、複数の落下防止ケーブル６によって支持され、天井を構成するパネルＣなどの物体の落下時において当該パネルＣからの荷重を受けることが可能な面状部材である。ネット１３は、複数の落下防止ケーブル６によって支持されていればよく、複数の落下防止ケーブル６の上にネット１３が載っている状態でもよいし、落下防止ケーブル６とネット１３とがブラケットなどを介して連結されていてもよい。

【0044】

面状部材としては、ネット１３以外にもシート状または板状の部材であってもよい。

【0045】

上記のように構成された落下防止構造１５では、図７に示されるように、例えば、ネット１３の上に天井のパネルＣが落下したときに、ネット１３はパネルＣを受ける。このとき、落下防止ケーブル６のケーブル本体７は、第２接続部９によってフレーム１４の第２板１４ｂによって移動が規制された状態で、下方向Ｄにたわむ。これにより、落下防止ケーブル６に発生した張力がカプラ１０および連結部５を介してエネルギー吸収ユニット１の長尺部材２に伝達される。長尺部材２は、落下防止ケーブル６から受けた張力によってフレーム１４の第１板１４ａに押し込まれる方向Ａに移動する。そのとき、長尺部材２と中間部材３との相対変位によってこれらの間に摩擦が発生する。その結果、落下するパネルＣの運動エネルギーをエネルギー吸収ユニット１では摩擦による熱エネルギーとして吸収することが可能である。よって、ネット１３や落下防止ケーブル６に対する衝撃的な荷重は軽減され、これらネット１３や落下防止ケーブル６の劣化や破損を防止することが可能である。

【0046】

また、長尺部材２が第１板１４ａに押し込まれる方向Ａに過度に移動しても、長尺部材２の端部に固定された移動制限部材４が中間部材３に当接することにより、長尺部材２が第１板１４ａから脱落することを防止することが可能である。

【0047】

本実施形態のエネルギー吸収ユニット１では、中間部材３は、長尺部材２に沿って相対的に摺動するときに摩擦発生部３ａと長尺部材２との間で摩擦力が生じる。したがって、長尺部材２が、パネルＣなどの物体の落下時又は衝突時においてパネルＣからの荷重をネット１３および落下防止ケーブル６を介して受けたときに、中間部材３と長尺部材２とが相対的に変位してこれらの間で摩擦を生じさせることにより、パネルＣの落下時又は衝突時に発生するエネルギーを吸収することが可能である。中間部材３の長尺部材２に対する相対的な移動を制限する移動制限部材４は、長尺部材２の端部に配置されているので、長尺部材２の長さの範囲で中間部材３は摺動可能であるので、エネルギー吸収が制限されない。よって、摩擦によって吸収可能なエネルギー量の制限を緩和することが可能である。

【0048】

しかも、上記のエネルギー吸収ユニット１では、長尺部材２の縦弾性係数が１００ＧＰａ以上であるので、中間部材３の摺動時に生じる摩擦荷重が安定し、想定したエネルギー吸収能力を発揮できる。その結果、パネルＣなどの物体の落下時に発生するエネルギーを中間部材３と長尺部材２との間で発生する摩擦エネルギーに円滑に変換しながら吸収することが可能である。

【0049】

上記の長尺部材２が棒鋼などの棒状体である場合、長尺部材２は、引張および圧縮の両方に抵抗可能なので、物体の落下時または衝突時に長尺部材２が長手方向に圧縮荷重を受ける配置でも、引張荷重を受ける配置でも使用できる。

【0050】

なお、長尺部材２は、単線、あるいは線材または複数の素線が撚り合わされたケーブルであってもよい。この場合、棒状体と比較して設置や輸送が容易である。

【0051】

本実施形態の落下防止装置１１では、エネルギー吸収ユニット１の長尺部材２が、パネルＣなどの物体の落下時において落下防止ケーブル６を介して物体からの荷重を受けたときに、中間部材３と長尺部材２とが相対的に変位してこれらの間で摩擦を生じさせることにより、物体の落下時に発生するエネルギーを吸収することが可能である。中間部材３の長尺部材２に対する相対的な移動を制限する移動制限部材４は、長尺部材２の端部に配置されているので、長尺部材２の長さの範囲で中間部材３は摺動可能であるので、エネルギー吸収が制限されない。よって、摩擦によって吸収可能なエネルギー量の制限を緩和することが可能である。

【0052】

しかも、物体の落下時のエネルギーはエネルギー吸収ユニット１によって専ら吸収されるので、落下防止ケーブル６は落下時に発生するエネルギーを考慮せずに自由に設計することが可能である。なお、落下防止ケーブル６は、物体の落下時に若干伸びることによってエネルギーを若干吸収することが可能であるので、エネルギー吸収ユニット１のエネルギー吸収機能を補助することも可能である。

【0053】

本実施形態の落下防止装置１１は、落下防止ケーブル６と長尺部材２とを着脱自在に連結するカプラ１０を備えているので、落下防止ケーブル６をフレーム１４に設置した後に、カプラ１０を介してエネルギー吸収ユニット１を容易に接続することが可能である。また、落下防止ケーブル６が設置された状態で、エネルギー吸収ユニット１のみを容易に交換することも可能である。

【0054】

本実施形態の落下防止装置１１では、落下防止ケーブル６（具体的には、ケーブル本体７）の縦弾性係数は、長尺部材２の縦弾性係数よりも低くなるように設定されている。この場合、落下防止ケーブル６として柔らかいロープなどの部材を用いることが可能になり、落下防止ケーブル６の設置や搬送が容易になる。

【0055】

本実施形態の落下防止装置１１では、落下防止ケーブル６は、単線、あるいは線材または複数の素線が撚り合わされたケーブルであるので、落下防止ケーブル６は曲げやすく、取付・運搬等が容易である。

【0056】

本実施形態の落下防止構造１５では、上記の落下防止装置１１の効果に加えて、さらに、ネット１３によって、広範囲において落下するパネルＣなどの物体を確実に受けることが可能である。

【0057】

（変形例）
上記の実施形態の落下防止装置１１では、図３に示されるように、落下防止ケーブル６の一端にエネルギー吸収ユニット１が接続されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、エネルギー吸収ユニット１を落下防止ケーブル６の両端部に接続してもよい。その場合、落下防止ケーブル６の両端部において、それぞれエネルギー吸収ユニット１がエネルギー吸収を行うことにより、大きなエネルギーを吸収することが可能である。

【0058】

また、上記の実施形態の落下防止装置１１では、落下防止ケーブル６がカプラ１０を介してエネルギー吸収ユニット１の長尺部材２に連結されているが、本発明はこれに限定されるものではない。図８〜１０に示される変形例のように、落下防止ケーブル６がカプラ１０を介してエネルギー吸収ユニット２１の中間部材３に連結されるようにしてもよい。

【0059】

このような変形例におけるエネルギー吸収ユニット２１は、長尺部材２と、長尺部材２の外周面に摺動自在に取り付けられ、かつ、摩擦発生面３ａを有する中間部材３と、長尺部材２の一端に固定された移動制限部材２５と、長尺部材２他端に形成されたおねじ部２４と、中間部材３をカプラ１０に接続するための接続部２６とを有する。

【0060】

接続部２６は、筒状の部材からなり、中間部材３に対して同軸上に連結されて当該中間部材３と一体になって移動可能である。接続部２６の外周面には、おねじが形成されている。

【0061】

カプラ１０は、長尺な筒状体であり、当該カプラ１０の内周面の両端付近には、めねじ部１０ａがそれぞれ形成されている。移動制限部材２５およびその近傍の長尺部材２の部分は、図１０のように当該カプラ１０の内部に挿入されている。その状態で、中間部材３に連結された接続部２６は、カプラ１０の一方のめねじ部１０ａに接続されている。落下防止ケーブル６の第１接続部８のおねじ部８ａは、カプラ１０の他方のめねじ部１０ａに接続されている。これにより、中間部材３と落下防止ケーブル６とがカプラを１０および接続部２６を介して接続された落下防止装置２０が構成される。この変形例では、中間部材３は、接続部２６を介してカプラ１０に接続されているので、カプラ１０と一体になって長尺部材２対して相対変位する。

【0062】

長尺部材２の他端に形成されたおねじ部２４は、定着面Ｂを貫通してその先端側からナット２７が締結されている。よって、長尺部材２は、定着面Ｂに固定されることによって軸方向の移動が規制される。

【0063】

この図８〜１０に示される変形例では、図１０の状態から落下防止ケーブル６が落下する物体からの荷重を受けて矢印Ａ方向に引っ張られた場合には、落下防止ケーブル６とともにカプラ１０および中間部材３も矢印Ａ方向に引っ張られる。すなわち、図５のように移動制限部材４が中間部材３に向かって移動する場合と反対に、中間部材３が移動制限部材２５に向かって移動する。このとき、長尺部材２と中間部材３とが相対的に変位することにより、これらの間で摩擦が発生することにより、落下する物体の運動エネルギーを熱エネルギーに変換してエネルギー吸収ユニット２１によってエネルギーを吸収することが可能である。

【0064】

このような図１０〜１１に示される落下防止装置２０では、長尺部材２の一部を筒状体であるカプラ１０の内部に挿入することによって、長尺部材２がカプラ１０に干渉することなく中間部材３と落下防止ケーブル６とを容易に接続することが可能である。

【0065】

また、落下防止ケーブル６が過度に引っ張られても移動制限部材２５が接続部２６に当接することにより、長尺部材２がカプラ１０および中間部材３から完全に抜け出るおそれがなくなる。

【0066】

図１〜３におけるエネルギー吸収ユニット１では、一体の中間部材３が長尺部材２の外周面に取り付けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の他の変形例として、図１２〜１３に示されるエネルギー吸収ユニット３１のように、２つの要素３２、３３からなる中間部材３４を用いてもよい。エネルギー吸収ユニット３１のその他の構成は、図１〜３に示されるエネルギー吸収ユニット１と共通しているので各構成要素の説明を省略する。

【0067】

中間部材３４の２個の要素３２、３３のうちの定着面Ｂに近い要素３２は、図１３に示されるように、定着面Ｂに当接した状態で配置され、要素３３は、要素３２から離間して配置されている。

【0068】

このようなエネルギー吸収ユニット３１を用いた場合、エネルギー吸収ユニット３１が物体の落下時に落下防止ケーブル６から矢印Ａ方向の荷重を受けたときには、まず、長尺部材２および中間部材３４の一方の要素３３は一体になって矢印Ａ方向へ移動する。このとき長尺部材２が定着面Ｂに位置する要素３２に対して相対変位することにより、長尺部材２と要素３２との間の摩擦により物体の落下におけるエネルギーを吸収する。ついで、長尺部材２の矢印Ａ方向への移動が進み、要素３２と要素３３とが当接したときには要素３３は要素３２に移動が規制される。その後は、長尺部材２と中間部材３４の２個の要素３２、３３とのそれぞれの間で摩擦が発生することにより、エネルギー吸収ユニット３１のエネルギー吸収機能が増大し、物体の落下におけるエネルギーをより多く吸収することが可能である。このようにすれば、エネルギー吸収量を多段式に増大させることが可能になる。なお、中間部材３４の要素の個数は、２個に限定されるものではなく、３個以上であってもよい。

【0069】

また、本発明の他の変形例として、物体の衝突時に発生するエネルギーを吸収するために、図１６〜１７に示されるように、複数のエネルギー吸収ユニット４１と、物体の荷重を受ける荷重受け部材４８とを組み合わせて、図１６〜１７に示されるエネルギー吸収装置４０を構成してもよい。すなわち、このエネルギー吸収装置４０は、複数（図１６では４本）のエネルギー吸収ユニット４１と、複数のエネルギー吸収ユニット４１を支持する支持板４７と、荷重受け部材４８と、を備えている。

【0070】

エネルギー吸収ユニット４１は、図１８〜２０に示されるように、長尺部材２と、当該長尺部材２の外周面に配置された中間部材３と、長尺部材２の両端部にそれぞれ形成されたおねじ部４４、４５とを備えている。

【0071】

中間部材３は、円筒状の部材からなり、その内周面において当該中間部材３と長尺部材２とが相対変位する時に当該長尺部材２の外周面に接触して摩擦を生じさせる摩擦発生部３ａを有する。

【0072】

長尺部材２は、圧縮荷重に耐えることが可能な棒状体であり、棒鋼などで製造される。

【0073】

支持板４７は、構造物又は地面に定着した柱などに固定される。

【0074】

荷重受け部材４８は、広い範囲で物体を受けることができる形状を有する板状の部材である。荷重受け部材４８は、物体から受ける衝撃的な荷重に耐えることが可能な強度を有し、鋼板などによって製造される。

【0075】

長尺部材２の一方の端部に形成されたおねじ部４５は、荷重受け部材４８に形成されためねじ部４８ａに螺合し、これにより、長尺部材２と荷重受け部材４８とが結合される。

【0076】

長尺部材２の他方の端部に形成されたおねじ部４４は、支持板４７に形成された貫通孔４７ａを貫通し、貫通した部位にナット４６が締結されている。これにより、中間部材３は、物体の衝突前において支持板３に当接した状態を維持している。

【0077】

図１６〜１７に示されるエネルギー吸収装置４０では、長尺部材２が、物体の衝突時において荷重受け部材４８を介して物体から矢印Ｅ方向の荷重を受けたときに、図２０に示されるように中間部材３と長尺部材２とが相対的に変位してこれらの間で摩擦を生じさせることにより、物体の衝突時に発生するエネルギーを吸収することが可能である。

【0078】

長尺部材２の端部には、おねじ部４５が配置され、そのおねじ部４５に結合した荷重受け部材４８が中間部材３の長尺部材２に対する相対的な移動を制限する。すなわち、おねじ部４５がそれに結合した荷重受け部材４８を用いて中間部材３の移動を制限する移動制限手段として機能する。そのため、長尺部材２の長さの範囲で中間部材３は摺動可能であるので、エネルギー吸収が制限されない。よって、摩擦によって吸収可能なエネルギー量の制限を緩和することが可能である。

【0079】

上記のようなエネルギー吸収装置４０を用いれば、自動車又は津波の漂流物などの物体の衝突時に発生するエネルギーを吸収することが可能である。あるいは、エネルギー吸収装置４０を荷重受け部材４８を上に向くように設置すれば、エレベータなどの物体が落下した時に発生するエネルギーも吸収することが可能である。

【0080】

なお、図１６〜１７に示される変形例では、荷重受け部材４８が長尺部材２の端部に接続されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、荷重受け部材４８を中間部材３に接続するようにしてもよい。その場合、図９〜１１に示されるような長尺のカプラ１０などの部材を介して、荷重受け部材４８を中間部材３に接続すればよい。

【0081】

本発明のさらに他の変形例として、図２１〜２２に示されるように、エネルギー吸収ユニット５１が長尺部材として非常に長尺のケーブル５２を備えた構成であってもよい。このエネルギー吸収ユニット５１は、橋梁などの構造物５７に取り付けられた被支持物、例えば支柱５６などが当該構造物５７から脱落した際に支柱５６の落下時のエネルギーを吸収しながら当該支柱５６を受けるものである。

【0082】

具体的には、エネルギー吸収ユニット５１は、長尺部材であるケーブル５２と、ケーブル５２の一端と他端との間の部位に設けられた中間部材５３と、ケーブル５２の一端に設けられた第一定着部材５５と、ケーブル５２の他端に設けられた第二定着部材５４と、を備えている。このエネルギー吸収ユニット５１は、第一取付部５８Ｌ及び第二取付部５８Ｒを有する橋梁などの構造物５７に設置される。具体的に、第一定着部材５５が第一取付部５８Ｌに固定され、第二定着部材５４が第二取付部５８Ｒに固定されることにより構造物５７に設置される。図２１に示されるように、エネルギー吸収ユニット５１は、構造物５７のうち第一取付部５８Ｌと第二取付部５８Ｒとの間の部位に固定された被支持物である支柱５６を貫通した状態で構造物５７に固定されている。

【0083】

第一取付部５８Ｌは、構造物５７の本体５７Ａの側面にボルト等の締結部材によって固定される平板状の第一基部５９Ｌと、この第一基部５９Ｌから当該第一基部５９Ｌと直交する方向に突出する平板状の第一突出部６０Ｌとを有する。第一突出部６０Ｌには、ケーブル５２の挿通を許容するとともに第一定着部材５５の挿通を阻止する大きさの穴が設けられている。

【0084】

第二取付部５８Ｒは、構造物５７の本体５７Ａの側面にボルト等の締結部材によって固定される平板状の第二基部５９Ｒと、この第二基部５９Ｒから当該第二基部５９Ｒと直交する方向に突出する平板状の第二突出部６０Ｒとを有する。第二突出部６０Ｒには、ケーブル５２の挿通を許容するとともに中間部材５３の挿通を阻止する大きさの穴が設けられている。

【0085】

ケーブル５２は、複数の素線６１（図２３を参照）がより合わされることによって形成されている。この例では、ケーブル５２として、ＰＣ鋼より線が用いられている。ただし、ケーブル５２として、ストランドロープ等が用いられてもよい。ケーブル５２の径は、支柱５６、第一突出部６０Ｌ及び第二突出部６０Ｒに設けられたそれぞれの穴の径よりも小さく設定される。

【0086】

第一定着部材５５は、ケーブル５２に対して相対変位しないように当該ケーブル５２の一端に固定されている。第一定着部材５５は、第一取付部５８Ｌに固定可能な形状を有する。この例では、第一定着部材５５は、第一突出部６０Ｌに形成された穴の径よりも大きな外径を有するとともに、第一突出部６０Ｌに対して外側（第二突出部６０Ｒと反対側）から接触可能な筒状のケーシングを有する。

【0087】

第二定着部材５４は、ケーブル５２に対して相対変位しないように当該ケーブル５２の他端に固定されている。この例では、第二定着部材５４は、筒状のケーシングを有する。

【0088】

中間部材５３は、ケーブル５２を挿通可能で、かつ第二取付部５８Ｒに固定可能な形状を有する。この例では、中間部材５３は、第二突出部６０Ｒに形成された穴の径よりも大きな外径を有するとともに、第二突出部６０Ｒに対して外側（第一突出部６０Ｌと反対側）から当接する当接面５３ａを有する筒状のケーシングを有する。

【0089】

第一定着部材５５が第一取付部５８Ｌに固定されるとともに中間部材５３が第二取付部５８Ｒに固定された状態において、第二突出部６０Ｒから中間部材５３に対して当該中間部材５３がケーブル５２に沿って第二定着部材５４に向かう向きの荷重が作用したとき、中間部材５３は、当該中間部材５３とケーブル５２との間に摩擦を生じさせながら当該中間部材５３が第二定着部材５４に接触するまでケーブル５２に対して相対変位可能にケーブル５２に固定されている。具体的には、中間部材５３は、当該中間部材５３の内周面が複数の素線６１のうち径方向の最も外側に位置する複数の最外素線６１ａ（図２３を参照）の各々の外周面の一部に沿うように、当該中間部材５３の外側から圧縮されることによってケーブル５２に固定されている。この中間部材５３の圧縮は、例えば、押出加工、具体的には当該中間部材５３の外径よりも一回り小さな内径を有する図略のダイスなどの筒状の部材の内側に当該中間部材５３を挿通させて中間部材５３をケーブル５２の外周面に押圧することにより行われる。このため、図２３に示されるように、中間部材５３の内周面は、当該中間部材５３の内側に位置する複数の最外素線６１ａの外周面に沿うように変形し、複数の最外素線６１ａの各々の外周面の一部と面接触している。

【0090】

これまで説明してきたように、エネルギー吸収ユニット５１は、第一定着部材５５が第一取付部５８Ｌに固定されるとともに中間部材５３が第二取付部５８Ｒに固定され、例えば支柱５６が当該支柱５６を貫通するケーブル５２に支持された状態（図２１に示される状態）で構造物５７に設置される。この状態から支柱５６が落下すると、支柱５６の荷重はケーブル５２に対して下方にかかる。このとき、第一定着部材５５が第一取付部５８Ｌに固定され、中間部材５３が第二取付部５８Ｒに固定されていることから、ケーブル５２のうち第一定着部材５５と中間部材５３との間の部位には引張荷重が作用する。これにより、第二取付部５８Ｒから中間部材５３に対して当該中間部材５３がケーブル５２に沿って第二定着部材５４に向かう向きの荷重が作用する。そうすると、図２２に示されるように、中間部材５３は、当該中間部材５３とケーブル５２との間に摩擦を生じさせながら当該中間部材５３が第二定着部材５４に接触するまでケーブル５２に対して相対変位する。すなわち、第２定着部材５４は、中間部材５３のケーブルに対する相対変位の移動範囲を制限する移動制限手段として機能する。

【0091】

中間部材５３は、当該中間部材５３とケーブル５２との間に一定の摩擦を生じさせつつケーブル５２の軸方向に沿ってケーブル５２に対して相対変位する。このとき、支柱５６の落下時にケーブル５２に加わる衝撃エネルギーの少なくとも一部が前記摩擦によって発生する熱エネルギーとして放散される。よって、エネルギー吸収ユニット５１では、中間部材５３が第二定着部材５４に接触するまで衝撃エネルギーの吸収が可能であるので、摩擦によって吸収可能なエネルギー量の制限が緩和される。

【0092】

上記の図２１〜２３の変形例では、中間部材５３の内周面が複数の最外素線６１ａの各々の外周面の一部と面接触しているので、中間部材５３が第二定着部材５４に向かって（前記滑り方向に沿って）変位するときの当該中間部材５３とケーブル５２との間に生じる摩擦が大きくなる。よって、前記摩擦によって吸収可能なエネルギー量が大きくなる。

【0093】

上記実施形態では、図１０〜１１に示される落下防止装置２０のように、エネルギー吸収ユニット２１の長尺部材２または中間部材３のいずれか一方（図１０〜１１の場合は中間部材３）が、落下する物体の荷重を受ける落下防止ケーブル６に固定されているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の変形例として、図２４〜２５に示されるように、落下防止装置２０の落下防止ケーブル６をループ状にして、長尺部材２および中間部材３の両方が、落下防止ケーブル６に固定されているようにしてもよい。すなわち、落下防止ケーブル６は、ケーブル本体７と、その両端の第１接続部８および第２接続部２８とを有している。第１接続部８は、円筒状のカプラ１０を介して中間部材３に連結されている。一方、第２接続部２８は、長尺部材２における移動制限部材２５と反対側の端部（図２４の右側の端部）に連結されている。ケーブル本体７は、２本の棒状体２９の両方にループ状に掛けられている。棒状体２９は、構造物に固定されている。この図２４〜２５に示される変形例では、図２４に示される長尺部材２の大部分がカプラ１０に収容された初期状態において、落下防止ケーブル６が落下する物体からの荷重を受けて、図２５に示されるように第１接続部８と第２接続部２８とが離れる方向に引っ張られた場合には、落下防止ケーブル６とともにカプラ１０および中間部材３が図２５の左方向へ引っ張られるとともに長尺部材２が右方向へ引っ張られる。このとき、長尺部材２と中間部材３とが相対的に変位することにより、これらの間で摩擦が発生することにより、落下する物体の運動エネルギーを吸収することが可能である。

【0094】

このような図２４に示されるループ状の落下防止ケーブル６の両端部をエネルギー吸収ユニットの長尺部材２および中間部材３の両方に接続した構造では、例えば、図２４の落下防止ケーブル６のケーブル本体７における棒状体２９よりも下方の部分は、物体が衝突または落下した時に物体からの荷重を受けることが可能である。すなわち、落下防止ケーブル６は、荷重受け部材として機能する。したがって、図２４に示される構造は、物体の落下時または衝突時に発生するエネルギーを吸収するエネルギー吸収装置として機能することが可能である。

【0095】

さらに、ケーブル本体７における棒状体２９よりも下方の部分によって図６〜７に示されるネット１３などの面状部材が支持されることにより、図６〜７に示されるようなネット１３によって落下物を受けることが可能な落下防止構造を構成することも可能である。

【0096】

（実験例）
つぎに、図２６（ａ）、（ｂ）に示される本発明の実施形態に係るエネルギー吸収ユニット６１について、ウエイトＷを落下したときのエネルギー吸収性能を調べた。このエネルギー吸収ユニット６１は、長尺部材である線材６２と、線材６２の外周面に取り付けられた中間部材６３と、線材６２の上端に固定された移動制限部材６４と、線材６２の下端に固定された端末金物６５とを備える。移動制限部材６４は、中間部材６３の線材６２に対する相対的な移動を制限する部材である。中間部材６３は、円筒状の部材であり、その内周面において線材６２と接触して摩擦を発生する摩擦発生部を有する。

【0097】

線材６２は、構造物に固定された定着部Ｂを貫通して垂直方向に延びるように配置されている。中間部材６３は、定着部Ｂの上端部Ｂ１に当接した状態で所定の高さに静止している。

【0098】

上記のように構成されたエネルギー吸収ユニット６１では、ウエイトＷが所定の高さＨから落下して端末金物６５に衝突したときに、線材６２は下方へ引っ張られ、中間部材６３の内部をすべりながら下方へδだけ変位する。このとき、線材６２と中間部材６３とのの間で摩擦が発生することによりウエイトＷの運動エネルギーの一部が摩擦によって吸収される。

【0099】

このウエイトＷの落下実験の結果について、図２７のグラフに示されるように、Ｉで示される中間部材を有しない比較例、すなわち、線材６２の上端が定着部Ｂに直接固定された場合に線材６２における発生荷重の最大値と、ＩＩで示される本発明の実施形態、すなわち、中間部材６３を有するエネルギー吸収ユニット６１の実施形態における発生荷重の最大値とを比較すれば、Ｉで示される最大荷重に対してＩＩで示される最大荷重は１／３以下に低減していることがわかる。

【0100】

ウエイトＷが端末金物６５に衝突した直後の発生荷重を見た場合、図２８のグラフに示されるように、中間部材を有しない比較例ではＩで示される曲線のように短時間に急速に発生荷重が上昇し、一方、中間部材を有する本発明の実施形態ではＩＩで示される曲線のように発生荷重が低いレベルで長い時間にわたって続くことがわかる。

【0101】

つぎに、図２９の模式図を参照すれば、Ｉで示される中間部材を有しない比較例では、ウエイトＷの運動エネルギーが線材６２のひずみエネルギーとして蓄積される。よって、ウエイトＷが端末金物６５に衝突した直後では、線材６２がΔＬ_１だけ伸びながら発生荷重がＰ１まで上昇する。すなわち、Ｉで示される比較例では、ウエイトＷの運動エネルギーに等しい線材６２のひずみエネルギーは、底辺ΔＬ_１、高さＰ１の三角形の面積の大きさに相当する。このＩで示される比較例では、ウエイトＷが端末金物６５に衝突した後に線材６２に蓄積されたひずみエネルギーの反発でウエイトＷが反発する。

【0102】

一方、ＩＩで示される中間部材６３を有する本発明の実施形態では、線材６２と中間部材６３との摩擦によって、ウエイトＷの運動エネルギーの大部分を吸収するので、線材６２のひずみエネルギーの蓄積は軽減され、ウエイトＷが端末金物６５に衝突した後にほとんど跳ね上がらなくなる。すなわち、ＩＩで示される本発明の実施形態では、図２９の模式図を参照すれば、線材６２がΔＬ２だけ伸びて発生荷重がＰ１よりはるかに低いＰ２まで上昇したときに線材６２が中間部材６３に対してすべり出し、その後、線材６２と中間部材６３との間で発生する摩擦荷重がＰ２より低い値でスリップ距離ΔＳの間維持される。したがって、ＩＩで示される本発明の実施形態では、ウエイトＷの運動エネルギーの大部分は、図２９のハッチングで示される範囲のうちスリップ距離ΔＳの範囲に示されるように、線材６２と中間部材６３との摩擦によって吸収されるので、ウエイトＷの落下時の衝撃が緩和される。したがって、ＩＩで示される本発明の実施形態では、中間部材６３を有していることにより、線材６２に発生する荷重を低く抑えることが可能になる。

【符号の説明】

【0103】

１、２１、３１、４１、５１ エネルギー吸収ユニット
２ 長尺部材
３、３４、５３ 中間部材
４、２５ 移動規制部材
６ 落下防止ケーブル
１０ カプラ（固定部材）
１１ 落下防止装置
１３ ネット
１５ 落下防止構造
４０ エネルギー吸収装置
４８ 荷重受け部材
５２ ケーブル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】