特開 2023-137869 支持具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023137869

(43)【公開日】2023-09-29

(54)【発明の名称】支持具

(51)【国際特許分類】

   H02G 3/04 20060101AFI20230922BHJP

   F16L 3/14 20060101ALI20230922BHJP

   F16F 15/02 20060101ALI20230922BHJP

【ＦＩ】

H02G3/04 056

F16L3/14 B

F16F15/02 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022044283

(22)【出願日】2022-03-18

(71)【出願人】

【識別番号】000141060

【氏名又は名称】株式会社関電工

(71)【出願人】

【識別番号】800000068

【氏名又は名称】学校法人東京電機大学

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】西脇 一真

(72)【発明者】

【氏名】泉 敬介

(72)【発明者】

【氏名】三角 久

(72)【発明者】

【氏名】岡田 武

(72)【発明者】

【氏名】坂本 一将

(72)【発明者】

【氏名】深澤 景介

(72)【発明者】

【氏名】古屋 治

(72)【発明者】

【氏名】藤田 聡

(72)【発明者】

【氏名】深沢 剛司

【テーマコード（参考）】

3H023

3J048

5G357

【Ｆターム（参考）】

3H023AA05

3H023AB04

3H023AC03

3H023AC41

3H023AE07

3J048AA01

3J048AC01

3J048BC05

3J048EA38

5G357BA01

5G357BA10

5G357BB01

5G357BB04

5G357BC05

(57)【要約】

【課題】振動による破断を抑制することができる支持具を提供する。
【解決手段】支持具は、物体から吊り下げられた第１支持体と、前記第１支持体の下端部に取り付けられ、負荷を支持する第２支持体と、前記第１支持体に取り付けられた可動部とを備える。好ましくは、前記可動部は、前記第１支持体の上端部及び下端部の少なくとも一方に設けられている。より好ましくは、前記可動部は振動を減衰させる減衰部を備える。更に好ましくは、前記可動部の固定又は固定解除を行う移動制御機構を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体から吊り下げられた第１支持体と、
前記第１支持体の下端部に取り付けられ、負荷を支持する第２支持体と、
前記第１支持体に取り付けられた可動部と
を備える
支持具。

【請求項2】

前記可動部は、前記第１支持体の上端部及び下端部の少なくとも一方に設けられている
請求項１に記載の支持具。

【請求項3】

前記可動部は振動を減衰させる減衰部を備える
請求項１又は２に記載の支持具。

【請求項4】

前記可動部の固定又は固定解除を行う移動制御機構を備える
請求項１から３のいずれか一つに記載の支持具。

【請求項5】

前記可動部は回転支点部を含む
請求項１から４のいずれか一つに記載の支持具。

【請求項6】

複数の前記第１支持体を備え、
前記複数の第１支持体は、間隔を空けて前記第２支持体に取り付けられる
請求項１から５のいずれか一つに記載の支持具。

【請求項7】

前記第１支持体はボルト又はワイヤを含む
請求項１から６のいずれか一つに記載の支持具。

【請求項8】

前記ワイヤに、前記ワイヤの軸方向に交差する方向に延びるベルトが設けられている
請求項７に記載の支持具。

【請求項9】

前記第２支持体は、ラック、電線管、プルボックス、バスダクト、金属ダクト、金属線ぴ又は照明支持具を備える
請求項１から８のいずれか一つに記載の支持具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本技術は、物体、例えば天井から吊り下げられ、負荷を支持する支持具に関し、特に繰り返し荷重が作用しても負荷を継続して支持することができ、耐震性を有する支持具に関する。

【背景技術】

【0002】

天井から吊り下げられた吊支持体の下端部にケーブルラックを取り付けたケーブル配線設備がある。ケーブル配線設備によって、天井への配線が実現される（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１０８５３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

大きな振動、例えば地震による振動、即ち衝撃力及び繰り返し荷重がケーブル配線設備に作用した場合、吊支持体が破損するおそれがある。例えば吊支持体の破断又は変形（残留変位）が発生するおそれがあり、ケーブルラックが落下するおそれがある。

【0005】

本開示は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、振動による破断を抑制することができる支持具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一実施形態に係る支持具は、物体から吊り下げられた第１支持体と、前記第１支持体の下端部に取り付けられ、負荷を支持する第２支持体と、前記第１支持体に取り付けられた可動部とを備える。

【0007】

本開示の一実施形態においては、可動部を設けることによって、振動が作用した場合に、可動部が動き、振動が抑制される。

【0008】

本開示の一実施形態に係る支持具は、前記可動部は、前記第１支持体の上端部及び下端部の少なくとも一方に設けられている。

【0009】

本開示の一実施形態においては、第１支持体又は第２支持体の振動を抑制することができる。

【0010】

本開示の一実施形態に係る支持具は、前記可動部は振動を減衰させる減衰部を備える。

【0011】

本開示の一実施形態においては、減衰部によって、振動が減衰される。

【0012】

本開示の一実施形態に係る支持具は、前記可動部の固定又は固定解除を行う移動制御機構を備える。

【0013】

本開示の一実施形態においては、第１支持体を物体に吊り下げる場合、又は、第１支持体及び第２支持体を連結する場合、移動制御機構によって可動部を固定し、施工性を高めることができる。また支持具の物体への取付完了後に、移動制御機構によって可動部の固定を解除し、支持具に作用する振動を抑制することができる。

【0014】

本開示の一実施形態に係る支持具は、前記可動部は回転支点部を含む。

【0015】

本開示の一実施形態においては、回転支点部によって、振動に応じて、第１支持体又は第２支持体が移動する。

【0016】

本開示の一実施形態に係る支持具は、複数の前記第１支持体を備え、前記複数の第１支持体は、間隔を空けて前記第２支持体に取り付けられる。

【0017】

本開示の一実施形態においては、複数の第１支持体によって、第２支持体を支持するので、負荷の重量が各第１支持体に分散され、支持具の耐荷重を増加させやすくなる。

【0018】

本開示の一実施形態に係る支持具は、前記第１支持体はボルト又はワイヤを含む。

【0019】

本開示の一実施形態においては、第１支持体としてボルトを使用することで、物体及び第２支持体と、第１支持体とをねじ止めによって、容易に連結させることができる。第１支持体としてワイヤを使用することで、支持具に作用した振動を抑制しやすくなる。

【0020】

本開示の一実施形態に係る支持具は、前記ワイヤに、前記ワイヤの軸方向に交差する方向に延びるベルトが設けられている。

【0021】

本開示の一実施形態においては、ベルトを設けることによって、振動でワイヤが弓なりになることを防止し、ワイヤの振動を抑制しやすくなる。

【0022】

本開示の一実施形態に係る支持具は、前記第２支持体は、ラック、電線管、プルボックス、バスダクト、金属ダクト、金属線ぴ又は照明支持具を備える。

【0023】

本開示の一実施形態においては、ラック、電線管、プルボックス、バスダクト、金属ダクト、金属線ぴ又は照明支持具を使用することによって、負荷を収納しやすくなる。

【発明の効果】

【0024】

本開示の一実施形態に係る支持具にあっては、可動部を設けることによって、振動が作用した場合に、可動部が動き、支持具の振動を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】実施の形態１に係る支持具の略示斜視図である。

【図2】支持具の略示正面断面図である。

【図3】ボールジョイント付近の構成を略示する縦断面図である。

【図4】試験方法を説明する説明図である。

【図5A】スイープ波を振動台に入力した場合における支持具の周波数及びＰＳＤ値を示すグラフである。

【図5B】スイープ波を振動台に入力した場合における比較支持具の周波数及びＰＳＤ値を示すグラフである。

【図6A】振動台に入力した正弦波の入力加速度と、支持具の応答加速度を示すグラフである。

【図6B】振動台に入力した正弦波の入力加速度と、比較支持具の応答加速度を示すグラフである。

【図7】実施の形態２に係る支持具の略示正面断面図である。

【図8】構成を一部変更した変更例に係るワイヤ及びベルトの略示斜視図である。

【図9】実施の形態３に係る支持具の略示斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

（実施の形態１）
以下本発明を実施の形態１に係る支持具１０を示す図面に基づいて説明する。以下の説明では図中に示す上下前後左右を適宜使用する。図１は、支持具１０の略示斜視図、図２は、支持具１０の略示正面断面図である。支持具１０は、四つの第１支持体１と、第２支持体２とを備える。第１支持体１は、周面全体にねじが形成された棒、いわゆる全ねじボルトであり、天井又は梁等の支持物体５０から吊り下げられている。なお第１支持体１の数は四つに限定されず、三つ以下でもよいし、五つ以上でもよい。第１支持体１の上端部はボールジョイント３を介して支持物体５０に連結される。

【0027】

第２支持体２は矩形板状をなし、略水平に配置される。四つの第１支持体１の下端部は、第２支持体２の四隅部分にボールジョイント３を介して連結されている。なおボールジョイント３は可動部及び回転支点部の一例であり、ボールジョイント３以外の可動部、例えばユニバーサルジョイント等の可動継手によって、第１支持体１と支持物体５０、又は、第１支持体１と第２支持体２を連結してもよい。ボールジョイント３によって、第２支持体２は水平面内運動が可能であり、例えば前後方向及び左右方向の２方向に移動可能である。

【0028】

図３は、ボールジョイント３付近の構成を略示する縦断面図である。なお図３に示す構成はボールジョイント３の構成の一例であり、ボールジョイント３の構成は、これに限定されない。ボールジョイント３は、有底筒状の胴体３１を備える。胴体３１の外周面に雄ねじ３１ｂが形成されている。胴体３１の一端部内側に雌ねじ３１ａが形成されている。胴体３１の他端部から支持台３２が軸方向外向きに突出している。支持台３２は胴体３１よりも小径の円板をなし、胴体３１に対して同軸的に配置されている。支持台３２はばね座３３を支持している。ばね座３３は胴体３１よりも小径の皿形をなす。ばね座３３には、一又は複数の皿ばね３４が保持されている。皿ばね３４は減衰部の一例であり、皿ばね３４に代えて、コイルばね又はゴム等の弾性樹脂部材を使用してもよい。

【0029】

ばね座３３及び皿ばね３４は、円筒形の収納部３５に収納されている。収納部３５の一端側にばね座３３及び皿ばね３４は配置されている。収納部３５の一端部にはフランジ３５ａが形成されている。フランジ３５ａの直径は胴体３１の直径と略同じである。収納部３５の他端側にボール３６が転動可能に収納されている。収納部３５の他端部の直径は、他端に向かうに従って小さくなっている。収納部３５の他端の直径はボール３６よりも小さい。即ちボール３６は、収納部３５の他端開口から抜け出ない。

【0030】

ボール３６には軸部３７が連なる。軸部３７は、収納部３５の他端開口から軸方向外向きに突出する。軸方向において、軸部３７のボール３６の反対側に雌ねじ３７ａが形成されている。

【0031】

収納部３５及び胴体３１は、調整ナット３９の内側に配置されている。調整ナット３９の一端部に、径方向内側に向けて突出した円環状の突部３９ａが形成されている。突部３９ａの直径は、フランジ３５ａ及び胴体３１を略同じである。軸方向において、突部３９ａと胴部との間にフランジ３５ａが配置されるように、調整ナット３９は配置される。調整ナット３９は胴体３１の雄ねじ３１ｂに結合する。調整ナット３９を胴体３１側に締付けることによって、突部３９ａはフランジ３５ａを胴体３１側に移動させ、ボール３６が締付けられ、ボールジョイント３は固定される。調整ナット３９を緩めることによって、ボール３６の締め付けが緩くなり、ボールジョイント３の固定は解除される。収納部３５、調整ナット３９及び胴体３１は移動制御機構を構成する。

【0032】

図３は、第１支持体１と第２支持体２とがボールジョイント３によって連結されている状態を示す。第２支持体２には上下に貫通した貫通孔２ａが形成されている。貫通孔２ａの上側に、胴体３１を下側にし、軸部３７を上側にしてボールジョイント３が配置される。貫通孔２ａにボルト４０が下側から挿入され、ボルト４０と胴体３１の雌ねじ３１ａとが結合する。軸部３７の雌ねじ３７ａに第１支持体１（全ねじボルト）の下端部が結合する。

【0033】

なお支持物体５０と第１支持体１との連結も、ボールジョイント３の上下を逆にして、同様に行われる。即ち、支持物体５０に形成した貫通孔の下側に、胴体３１を上側にし、軸部３７を下側にしてボールジョイント３が配置される。貫通孔にボルトが上側から挿入され、ボルトと胴体３１の雌ねじ３１ａとが結合する。軸部３７の雌ねじ３７ａに第１支持体１（全ねじボルト）の上端部が結合する。

【0034】

第２支持体２には、電気ケーブル、水道管、空気調和機の室外機等の負荷が置かれる。大きな振動、例えば地震が支持具１０に作用した場合、ボールジョイント３が動き、支持具１０の振動を抑制することができる。そのため、支持具１０の破損を抑制し、負荷の落下及び破損を抑制することができる。

【0035】

支持具１０に対して振動試験を実施した。なお以下に示す振動試験は一例であり、他の振動試験の方法はこれに限定されない。図４は、試験方法を説明する説明図である。振動台５１の上に支柱５８を設け、該支柱５８によって支持物体５０が支持される。支持物体５０からは支持具１０が吊り下げられている。なお、支持具１０の第１支持体１の長さは４９０ｍｍであり、第２支持体２は一辺が３００ｍｍの正方形状をなし、厚さ８ｍｍ及び重量５７００ｇのステンレス材によって構成される。

【0036】

振動台５１には第１加速度センサ６１が設けられる。振動台５１にはアクチュエータ５２が連結される。アクチュエータ５２の駆動は制御装置５３によって制御される。制御装置５３にはファンクションジェネレータ５４から所望の周波数と波形を持った交流電圧信号、即ちテスト信号が入力される。制御装置５３はテスト信号に基づいて、アクチュエータ５２を駆動させ、振動台５１を振動させる。

【0037】

第２支持体２には第２加速度センサ６２が設けられる。第１加速度センサ６１及び第２加速度センサ６２は振動台５１の振動による加速度を検出する。第１加速度センサ６１及び第２加速度センサ６２は検出値をアンプ５５に出力する。アンプ５５は検出値を増幅させて、計測装置５６に出力する。計測装置５６は加速度を計測し、ＰＣ５７に出力する。

【0038】

振動台５１に０．２～１０Ｈｚのスイープ波を入力した場合について説明する。ＰＣ５７は第２加速度センサ６２の検出値に基づいて、支持具１０の周波数及びパワースペクトル密度関数（Power Spectral Density function、以下ＰＳＤ）の値を演算する。ここでＰＳＤ値は振幅に対応する値、即ち応答である。図５Ａは、スイープ波を振動台５１に入力した場合における支持具１０の周波数及びＰＳＤ値を示すグラフである。図５Ａに示すように、支持具１０のＰＳＤ値（応答）、即ち固有振動数は検出されなかった。支持具１０の振動がボールジョイント３によって充分に抑制されたと考えられる。

【0039】

なお図示は省略するが、第１支持体１の上端部にのみボールジョイント３を設けた場合、支持具１０の固有振動数として３．１Ｈｚが検出され、そのＰＳＤ値（応答）は１０⁵ 程度であり、ある程度、支持具１０の振動が抑制されたと考えられる。

【0040】

図５Ｂは、スイープ波を振動台５１に入力した場合における比較支持具の周波数及びＰＳＤ値を示すグラフである。比較支持具は、実施の形態１に係る支持具１０と異なり、ボールジョイント３を使用していない。図５Ｂに示すように、比較支持具の固有振動数として、６．８Ｈｚが検出され、そのＰＳＤ値（応答）は、１０⁶ 程度であった。

【0041】

振動台５１に最大入力加速度６．４６ｍ／ｓ² の正弦波を入力した場合について説明する。ＰＣ５７は第１加速度センサ６１の検出値に基づいて、正弦波の入力加速度を演算し、第２加速度センサ６２の検出値に基づいて、支持具１０の応答加速度を演算する。図６Ａは、振動台５１に入力した正弦波の入力加速度と、支持具１０の応答加速度を示すグラフである。図６Ａに示すように、応答加速度は０．４２ｍ／ｓ² であり、入力加速度に対して応答加速度の大きさは小さく、応答倍率は６．５％である。支持具１０の振動がボールジョイント３によって充分に抑制されたと考えられる。

【0042】

なお図示は省略するが、第１支持体１の上端部にのみボールジョイント３を設けた場合に、最大入力加速度０．３１ｍ／ｓ² の正弦波を入力した。このとき、応答加速度は０．１１ｍ／ｓ² であり、入力加速度に対して応答加速度の大きさは小さく、応答倍率は３６．７％である。支持具１０の振動がボールジョイント３によって充分に抑制されたと考えられる。

【0043】

比較の為、振動台５１に最大入力加速度０．２６ｍ／ｓ² の正弦波を入力した場合について説明する。図６Ｂは、振動台５１に入力した正弦波の入力加速度と、比較支持具の応答加速度を示すグラフである。図６Ｂに示すように、入力加速度に対して応答加速度の大きさは大きく、応答倍率は７７６．０％である。

【0044】

実施の形態１に係る支持具１０にあっては、可動部を設けることによって、振動が作用した場合に、可動部が動き、支持具１０の振動を抑制することができる。

【0045】

また第１支持体１の上端部及び下端部に可動部を設けることによって、第１支持体１又は第２支持体２の振動を抑制することができる。また減衰部を設けることによって、振動が減衰される。

【0046】

また第１支持体１を支持物体５０に連結させる場合、又は、第１支持体１及び第２支持体２を連結する場合、移動制御機構によって可動部を固定し、施工性を高めることができる。また支持具１０の物体への取付完了後に、移動制御機構によって可動部の固定を解除し、支持具１０に作用する振動を抑制することができる。

【0047】

また複数の第１支持体１によって、第２支持体２を支持するので、負荷の重量が各第１支持体１に分散され、支持具１０の耐荷重を増加させやすくなる。また第１支持体１として全ねじボルトを使用することで、支持物体５０及び第２支持体２と、第１支持体１とをねじ止めによって、容易に連結させることができる。

【0048】

実施の形態１においては、第１支持体１の上下端部又は上端部に可動部を設けた場合について説明しているが、第１支持体１の下端部のみに可動部を設けてもよい。また第１支持体１の中途部に可動部を設けてもよい。

【0049】

（実施の形態２）
以下本発明を実施の形態２に係る支持具１０を示す図面に基づいて説明する。実施の形態２に係る構成の内、実施の形態１と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図７は、支持具１０の略示正面断面図である。実施の形態２においては、第１支持体１として、全ねじボルトに代えて、ワイヤ１１を使用している。ワイヤ１１には樹脂製のベルト１２が設けられている。ベルト１２は、ワイヤ１１の軸方向に交差する方向にワイヤ１１から突出している。

【0050】

実施の形態２にあっては、第１支持体１としてワイヤ１１を使用することで、支持具１０に作用した振動を抑制しやすくなる。またベルト１２を設けることによって、振動でワイヤ１１が弓なりになることを防止し、ワイヤ１１の振動を抑制しやすくなる。

【0051】

図８は、構成を一部変更した変更例に係るワイヤ１１ａ及びベルト１２ａの略示斜視図である。ベルト１２ａの内部にワイヤ１１ａを設けてもよい。即ち、複数のワイヤ１１ａを樹脂材によってモールドし、ワイヤ１１ａを埋設したベルト１２ａを形成し、このベルト１２ａを第１支持体１として使用してもよい。

【0052】

（実施の形態３）
以下本発明を実施の形態３に係る支持具１０を示す図面に基づいて説明する。実施の形態３においては、第２支持体２の構成以外は実施の形態１と同様であり、実施の形態３に係る構成の内、実施の形態１と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図９は、支持具１０の略示斜視図である。

【0053】

第２支持体２は、ラック２１と、ラック支持部２２と、連結部材２３とを備える。ラック２１は、はしご状をなし、二つの略平行な柱部２１ａと、二つの柱部２１ａの間に配置され、柱部２１ａに略直角な複数の桟部２１ｂとを備える。二つの柱部２１ａは前後方向に延びる。複数の桟部２１ｂは前後方向に沿って略等間隔を空けて並んでおり、二つの柱部２１ａを連結する。上下方向において、桟部２１ｂは柱部２１ａの中央よりも下側に配置されている。即ち、前後方向からラック２１を視認した場合、ラック２１は桟部２１ｂを底側にした略Ｕ形をなす。ラック２１の内側には、主に電気ケーブル等の負荷が置かれる。

【0054】

前記ラック支持部２２は柱状をなし、左右に延びる。ラック支持部２２の両端部は、左右に配置された二つの第１支持体１の下端部にボールジョイント３を介して、それぞれ連結されている。平面視にて柱部２１ａ及びラック支持部２２が直交するように、ラック支持部２２の上側にラック２１が置かれる。

【0055】

前記連結部材２３はクランク形をなし、ラック支持部２２の左右にそれぞれ設けられる。連結部材２３は柱部２１ａの上面及び側面と、ラック支持部２２の上面とに沿って配置される。連結部材２３はラック支持部２２にボルトによって固定される。連結部材２３とラック支持部２２との間に柱部２１ａは挟持される。即ち、連結部材２３はラック支持部２２と柱部２１ａとを連結する。ラック２１を使用することによって、負荷を収納しやすくなる。またラック支持部２２を使用することによって、ラック２１を支持することができる。

【0056】

第２支持体２はラック２１に代えて、電線管、バスダクト又は金属ダクトを備えてもよい。電線管、バスダクト又は金属ダクトは負荷、例えば電線を収納する。この場合、電線管、バスダクト又は金属ダクトを支持する支持部、該支持部と電線管、バスダクト又は金属ダクトとを連結する連結部材等を使用する。なお支持部及び連結部材等を使用せずに、ラック２１、電線管、バスダクト又は金属ダクトはボールジョイント３に直接的に支持されてもよい。

【0057】

第２支持体２はラック２１に代えて、プルボックス、金属線ぴ又は照明支持具を備えてもよい。プルボックス及び金属線ぴは負荷、例えば電線又はケーブル等を収納する。照明支持具は照明（負荷）を支持する。プルボックス、金属線ぴ又は照明支持具はボールジョイント３に直接的に支持される。なおプルボックス、金属線ぴ又は照明支持具は、ラック２１と同様に、支持部及び連結部材等を使用して間接的に支持されてもよい。

【0058】

今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0059】

１ 第１支持体
２ 第２支持体
３ ボールジョイント（可動部、回転支点部）
１０ 支持具
１１、１１ａ ワイヤ
１２、１２ａ ベルト
５０ 支持物体
３４ 皿ばね（減衰部）
３５ 収納部（移動制御機構）
３９ 調整ナット（移動制御機構）
３１ 胴体（移動制御機構）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】