(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱および梁等の構造部材にかかる曲げ変形により生じる曲げ変形について、視覚的に学習することができる曲げ変形模型であって、模型台と、この模型台上に設けられた固定土台と、前記模型台上に前記固定土台に対して接近または離間する方向へ移動自在に配置された可動土台と、この可動土台を前記固定土台に接近する方向へ付勢する付勢手段と、両端位置の直方体片が各々前記固定土台および可動土台上に位置するように複数個並設されるとともに対応位置に各々複数の挿通孔が形成された複数の直方体片と、前記両端位置の直方体片を各々前記固定土台および可動土台に回動自在に接続する接続手段と、各直方体片における前記固定土台および可動土台に近い位置の挿通孔に挿通されその両端が前記両端位置の直方体片に接続されたひも状の弾性体と、各直方体片における前記固定土台および可動土台から離れた位置の挿通孔に挿通されその両端が前記両端位置の直方体片に接続されたワイヤとを備えたことを特徴とする曲げ変形模型。
【請求項２】
前記複数個並設された直方体片において、各直方体片の間に座金が備えられていることを特徴とする請求項1に記載の曲げ変形模型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、柱および梁等にかかる曲げ力によって生じる曲げ変形について、視覚的に学習することができる曲げ変形模型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
住宅構造は、住宅の根幹をなすものであり、外力に耐えることができるのは、勿論のこと、適材適所で施工性や経済性も考慮することにより、初めて良い構造が生まれる。
【０００３】
しかしながら、住宅構造を理解するには専門的かつ技術的知識を必要とすることから、顧客は住宅構造について興味を示さないという傾向があった。
また、住宅会社の側も、住宅構造は専門分野であるとの認識から住宅構造については顧客に説明する必要はないという考えが大勢を占めていたので、顧客を対象とした住宅構造の学習システムについての提案がされていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年の防災意識の高まり等により、顧客は住宅の安全面にも大きな興味を示すようになってきており、また、住宅会社もこれに応えるために住宅構造の社員教育が必要となってきた。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、専門的知識を持たない者でも親しみをもって速やかに住宅構造の知識を習得できるように構造物の力学的特性のうち曲げ力によって生じる曲げ変形について、視覚的にわかりやすく表現した曲げ変形模型を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の曲げ変形模型は、柱および梁等の構造部材にかかる曲げ変形により生じる曲げ変形について、視覚的に学習することができる曲げ変形模型であって、模型台と、この模型台上に設けられた固定土台と、前記模型台上に前記固定土台に対して接近または離間する方向へ移動自在に配置された可動土台と、この可動土台を前記固定土台に接近する方向へ付勢する付勢手段と、両端位置の直方体片が各々前記固定土台および可動土台上に位置するように複数個並設されるとともに対応位置に各々複数の挿通孔が形成された複数の直方体片と、前記両端位置の直方体片を各々前記固定土台および可動土台に回動自在に接続する接続手段と、各直方体片における前記固定土台および可動土台に近い位置の挿通孔に挿通されその両端が前記両端位置の直方体片に接続されたひも状の弾性体と、各直方体片における前記固定土台および可動土台から離れた位置の挿通孔に挿通されその両端が前記両端位置の直方体片に接続されたワイヤとを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載の曲げ変形模型は、前記複数個並設された直方体片において、各直方体片の間に座金が備えられていることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る曲げ変形模型１の実施形態について、図面に基づいて説明する。
曲げ変形模型１は、図１に示すように、模型台２と、この模型台２上に設けられた固定土台３および可動土台４と、該固定土台３および可動土台４上にその両端が位置するように複数個並設された直方体片５とから形成されている。
【０００９】
模型台２は、図１乃至３に示すように、プラスチック等の合成樹脂、アルミニウム等の軽金属、木等の軽い材質で略箱形に形成され、その上板６にはスリット７が設けられている。前記模型台２の大きさおよび重量は、特に限定されるものではないが、一人の人間が両手に抱えることができる程度のものが望ましい。なお、スリット７の個数は特に限定されるものではない。
【００１０】
固定土台３および可動土台４は、図１および図２に示すように、前記模型台２と同様な材質で形成され、その長さは前記直方体片５の略５分の１程度としている。前記固定土台３の取付けは、前記模型台２の上板６の上面に前記固定土台３を載置し、前記上板６の裏面からネジ等の固定具８を用いて固定することによりおこなわれる。また前記可動土台４においては、図１乃至図３に示すように、前記模型台２の裏面中央部に受板９をネジ等の固定具８を用いて取付け、この固定具８にバネ等の弾性体１０の一端を取付けた後、可動板１１を前記模型台２の裏面から前記スリット７部分にあてがい前記可動土台４と接続し、前記可動板１１に前記弾性体１０の他端を取付けることにより、前記スリット７に沿って移動可能となるようにおこなわれる。なお、前記弾性体１０は、バネに限定されるものではなく、前記可動土台４を好適に付勢させることができればゴム等の弾性体を用いてもよい。
【００１１】
直方体片５は、図１および図２に示すように、前記模型台２、前記固定土台３および前記可動土台４と同様な材質で形成されたもので、その両端が前記固定土台３および可動土台４に位置するように複数個並設することにより、一つの部材にみせたものである。その連結は、両端に位置するいずれか一方の直方体片５の対応位置にひも状のゴム等の弾性体１２の一端を取付け、前記各直方体片５の前記固定土台３および可動土台４に近い位置に形成された挿通孔１３に前記弾性体１２を挿通した後、両端に位置する他方の直方体片５に前記弾性体１２の他端を取付け、かつ両端に位置するいずれか一方の直方体片５の対応位置にワイヤ１４の一端を取付け、前記各直方体片５の前記固定土台３および可動土台４から離れた位置に形成された挿通孔１５に前記ワイヤ１４を挿通した後、両端に位置する他方の直方体片５に前記ワイヤ１４の他端を取付けることによりおこなわれる。このとき、前記弾性体１２および前記ワイヤ１４を挿通するさいに、前記各直方体片５の間に座金１６を設けることにより、前記各直方体片５の間隔を一定に保つようにしている。なお、座金１６の形状は特に限定されるものではなく、前記各直方体片５の間隔を好適に保つことができればよい。また、両端位置の直方体片５と前記固定土台３および前記可動土台４との取付けは、前記両端位置の直方体片５の底面に取付けられた回転軸１７にブラケット１８を挿通することによりおこなわれる。これにより、前記両端に位置する直方体片５は幅方向に回転自在となる。
【００１２】
つぎに、この曲げ変形模型１の使用について説明する。
図１および図４に示すように、安定した水平面を有する展示台１９等に前記曲げ変形模型１を載置する。使用者が指等で両端を除く任意の直方体片５の１個あるいは複数個を上方から押し下げる。前記任意の直方体片５が押し下げられたことにより、並設された各直方体片５の間隔は、その上部は縮み、下部は広がる。これに連動して、前記可動土台４は前記スリット７に沿って外側へ移動し、前記各直方体片５は、前記任意の直方体片５を中心として略谷形状となり、使用者は視覚的に曲げ変形を認識することができるようになっている。
【００１３】
このとき、図５に示すように、前記各直方体片５の上部に挿通されている前記ワイヤ１４は、押し下げられたときに弾性変形せずに、押し下げられた前記任意の直方体片５を中心として略円弧形となり、これにともない前記各直方体片５が前述のように略谷形状を形成する。また、前記各直方体片５の間には、前記座金１６が挿通されているので、前記各直方体片５の上面の幅方向側縁を傷つけることなく変形させることができる。
【００１４】
前記各直方体片５には、前記弾性体１２が挿通されているので、前記ワイヤ１４の変形に応じて好適に伸長し、前記各直方体片５を滑らかに変形させる。また、使用者が力を緩めたり若しくは指等を放した際には、前記弾性体１２の復元力で静止状態に戻る。また、図５および図６に示すように、前記模型台２の内部において、前記可動土台４を前記固定土台３に接近する方向へ付勢する付勢手段として、前記可動土台４と前記該模型台２とが弾性体１０によって連結されているので、前記弾性体１２の負担を軽減でき早期傷みを防ぐことができる。
【００１５】
さらに、前記両端位置の直方体片５は、前記回転軸１７により前記固定土台３および前記可動土台４に取付けられ、かつ前記可動土台４は、前記スリット７に沿って幅方向に移動可能としているので、各直方体片５の軸力を生じさせることなく、使用者の押し下げた力によってのみ変形するようになっている。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の曲げ変形模型によれば、スリットに沿って移動自在に配置された可動土台と、該可動土台を固定土台に接近する方向へ付勢する付勢手段を有し、各々直方体片は前記固定土台および可動土台に近い位置においてはひも状の弾性体により、また前記固定土台および可動土台から離れた位置においてはワイヤにより連結され、かつ両端位置の直方体片は各々前記固定土台および可動土台に回動自在に接続されているので、好適に曲げ変形模型を変形させることができ、また使用者が力をゆるめたりまたは手を放したりしたときは、弾性体の復元力で静止状態に戻り使用者の手を煩わせることがないという利点がある。
【００１７】
また、請求項２に記載の曲げ変形模型によれば、各直方体片の間に座金が挿通されているので、使用者が任意の直方体片を押し下げたときに、各直方体片の上面の幅方向側縁を傷めることなく変形できるという利点がある。
【００１８】
更に、この曲げ変形模型を通して住宅構造の基本的事項のうち曲げ力による曲げ変形について、専門的知識を持たない者でも親しみをもって速やかに視覚的に学習することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の曲げ変形模型を示す正面図
【図２】本発明の曲げ変形模型を示す図１のＡ−Ａ線断面図
【図３】本発明の曲げ変形模型を示す底面図
【図４】本発明の曲げ変形模型の使用状態の一例を示す正面図
【図５】本発明の曲げ変形模型の使用状態の一例を示す図４のＡ−Ａ線断面図
【図６】本発明の曲げ変形模型の使用状態の一例を示す底面図
【符号の説明】
１  曲げ変形模型
２  模型台
３  固定土台
４  可動土台
５  直方体片
１０  弾性体
１２  ひも状の弾性体
１３、１５  挿通孔
１４  ワイヤ
１７  回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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