(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方構造物からワイヤで吊り物を吊り下げる吊り下げ構造であって、
吊り下げ長さが変化しないようにワイヤを固定するワイヤ固定手段と、
上方構造物が所定以上の加速度で上下動する時に固定手段のワイヤの固定を解除するワイヤ解除手段と、
固定解除されワイヤを予め定めた割合で延伸させながら制動するワイヤ制動手段と、を具備し、
ワイヤ制動手段が、金属の塑性流動抵抗力を発生し、該塑性流動抵抗力でワイヤを制動する塑性流動抵抗発生手段であり、
該塑性流動抵抗発生手段は、ワイヤが巻きつけられるワイヤドラムの軸に結合される軸に固定された多角形断面の棒材を容器内に配設し、該棒材の周りを鉛で埋めて、形成されている、
ことを特徴とする吊り下げ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は上方構造からワイヤで吊り物を吊り下げる吊り下げ構造に関し、特にはその制振構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上方構造からワイヤで吊り物を吊り下げる吊り下げ構造がある。例えば、コンサートホールでは音響効果を調整するために可動反射板が吊り下げられており、ドーム球場等でコンサートを開催するときに、やはり、音響効果を良くするために反射板を吊り下げられることもある。また、国技館において相撲を開催する時に土俵上方に配置される屋根も国技館そのものの屋根から吊り下げられている。通常、この様な吊り下げ構造は、地上に配設したモータ軸に取り付けたワイヤドラムに巻き付けてあるワイヤを屋根に取り付けた滑車を介して下方の所定高さのところまで延ばし、そこに吊り物を取り付ける構造になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この様な構造物が地震をうけ、屋根に鉛直方向の大きな加速度が生じると、（なお、ドーム屋根等では、地震波が垂直波でなく、水平波であっても、屋根の波うちによって鉛直方向の加速度が発生する）その屋根から吊り下げられている吊り物は飛び上がり、次に落下する。ここでワイヤがたるんだ状態で落下すると、ワイヤのたるみがなくなった時に、屋根に、大きな荷重がかかり屋根が破損する可能性がある。特に、第２波以降、屋根に上向き加速度が作用し、吊り物に下向き加速度（重力）が作用している時に、ワイヤのたるみがなくなると、なおさら、大きな荷重がかかる。そこで、滑車を屋根にゴム等の緩衝材を介して取り付けるということが行われている。しかしながら、このような方法では、緩衝能力が十分でなく屋根が破損する可能性がある。
本発明は上記問題に鑑み、地震時に吊り物による上方構造物の破損を確実に防止することのできる吊り下げ構造を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、上方構造物からワイヤで吊り物を吊り下げる吊り下げ構造であって、
吊り下げ長さが変化しないようにワイヤを固定するワイヤ固定手段と、
上方構造物が所定以上の加速度で上下動する時に固定手段のワイヤの固定を解除するワイヤ解除手段と、
固定解除されワイヤを予め定めた割合で延伸させながら制動するワイヤ制動手段と、を具備し、
ワイヤ制動手段が、金属の塑性流動抵抗力を発生し、該塑性流動抵抗力でワイヤを制動する塑性流動抵抗発生手段であり、
該塑性流動抵抗発生手段は、ワイヤが巻きつけられるワイヤドラムの軸に結合される軸に固定された多角形断面の棒材を容器内に配設し、該棒材の周りを鉛で埋めて、形成されている、吊り下げ構造が提供される。
この様に構成された吊り下げ構造によれば、多角形断面の棒材の塑性流動抵抗でワイヤが制動される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の各実施の形態について説明する。図１が第１の実施の形態の吊り下げ構造を示す図であって、ドーム屋根１の頂部下側に滑車２が設けられ、電動モータ３に取り付けられたワイヤドラム４に巻き付けられたワイヤ５が滑車２を通って鉛直下方に延び吊り物６を吊り下げている。なお、図１は電動モータ３、ワイヤドラム４等は拡大して示してある。
【００１５】
ワイヤドラム４には円板７が取り付けられていて、円板７の外周には歯溝８が形成され、この歯溝８にはストッパ９の爪１０が係合し、通常時、吊り物６の高さを所定の位置に固定している。ストッパ９は解除手段１１が作動してストッパ９を下から支えているバー１１ａが図中左方に引っ込むと下方に落下して爪１０は歯溝８から外れる。
【００１６】
ここで、地震計１２が適切な場所、この例の場合にはドーム屋根１に、取り付けられており、地震計１２は地震の強さに応じた信号を解除手段に送達する。解除手段９は地震計１２から送達された信号が予め定めた所定値よりも大きい場合にバー１１ａを引っ込ませるようにされている。
【００１７】
一方、円板５を紙面の裏と表から挟むディスクブレーキ１３がモータ３の近傍に配置されている。地震が発生し、上述のように、解除手段９が作動しストッパ９の爪１０が円板７の歯溝８から外れるとワイヤドラム４は吊り物６の重さで回転する。ディスクブレーキ１３にも地震計１２からの信号が送達されるようにされていて、ディスクブレーキ１３は地震計１２から送達された信号が予め定めた所定値よりも大きい場合には、吊り物６が予め定めた減速度で、予め定めた位置に停止するように、円板５の回転移動を制動する。この間、ワイヤ５は円板５の回転が止まるまで繰り出される。なお、ディスクブレーキ１３は通常は作動状態すなわち円板５を挟んでいる状態で、作動指令が来ると、その挟んでいる力を緩めるように作動するので停電時にワイヤ５の移動が止まらなくなり、吊り物６が落下することはない。
【００１８】
第１の実施の形態は上記のように構成され作用し、吊り物６が落下する時の衝撃がワイヤ５を適切に繰り出しながら止めることにより吊り物６に過大な力が作用することが防止されるのである。
図２が上記の作動を説明する図であって、図２の、（Ａ）は吊り物（吊り物６）の加速度、（Ｂ）は吊り物の加速度、（Ｃ）はワイヤ荷重、（Ｄ）は吊り物の変位である。
一方、図３は滑車をゴムを介して取り付けた従来技術の場合におけるものであって、同様に、図３の、（Ａ）は吊り物の加速度、（Ｂ）は吊り物の加速度、（Ｃ）はワイヤ荷重、（Ｄ）は吊り物の変位である。
【００１９】
図２の（Ａ）と図３の（Ａ）とは同じスケールで示してあるが、図２の（Ｂ）と図３の（Ｂ）、図２の（Ｃ）と図３の（Ｃ）、図２の（Ｄ）と図３の（Ｄ）は、異なるスケールで示してある。
図２と図３を比較すると、例えば、図３の（Ｃ）のワイヤ荷重が３×１０4 〜４×１０4 ｋｇｆに達する場合があるのに対して、図２の（Ｃ）のワイヤ荷重は２×１０4 ｋｇｆ程度で収まっており、それにともない、図３の（Ｂ）の吊り物の加速度が８０００ｇａｌ近くまで達する場合もあるのに図２の（Ｂ）の吊り物の加速度は３０００ｇａｌ程度に収まっている。
一方、図３の（Ｄ）の吊り物の変位が高々上下４０ｃｍ弱であるのに対して、図３の（Ｄ）の吊り物の変位は最終的には下方２００ｃｍに達している。
【００２０】
次に第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態はディスクブレーキの代わりにドラムブレーキを用いたものであって、図４が第２の実施の形態のワイヤを制動する部分のみを拡大して示す図であるがストッパ等は省略してある。
ドラムブレーキ１４は、ワイヤドラム４に取り付けられた円板７に噛合する円板１５にブレーキドラム１６を取り付け、ブレーキドラム１６にシリンダ１７でブレーキシュー１８を押しつけるものである。
この第２の実施の形態はブレーキ機構が異なるだけであるので第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００２１】
次に第３の実施の形態について説明する。第１、第２の実施の形態が摩擦力でワイヤ５の移動を制動しているのに対して、この第３の実施の形態では塑性流動抵抗でワイヤ５の移動を制動する。図５は塑性流動抵抗を発生する鉛ダンパを示している。図５を参照すると、鉛ダンパ１９は地面に強固に固定された容器２０の中に軸２１に固定された多角形断面（この場合６角形断面）の棒材２１が配設され、その周りを鉛２２が埋めている。軸２１はワイヤドラム４（図示せず）の軸に結合されている。
【００２２】
ワイヤドラム４が回転すると軸２１に棒材２１は回転するが、鉛２２の塑性流動を発生させるので、大きな抵抗を受ける。この抵抗により、ワイヤドラム４の回転は制動されワイヤ５を停止させることができる。鉛２２の塑性流動の抵抗は非常に大きいので、一辺が２０〜３０ｃｍの立方体容器の鉛ダンパで数トンの荷重を緩衝することができる。
【００２３】
次に、第４の実施の形態について説明する。この第４の実施の形態は変形抵抗で移動するワイヤ５を制動するものである。図６が、その概要を示す図であって、ワイヤ５の適切な場所にワイヤ５と連動して移動するワイヤ連動移動体２３を設け、一方、変形式ダンパ２４を地面に強固に固定しておき、ワイヤ連動移動体２３を変形式ダンパ２４に当接させておく。
変形式ダンパ２４は適切な抵抗を与えつつ変形するように予め蛇腹状に金属性の板を成形したものであってワイヤ５が動くと適切な抵抗を発生しながら変形しワイヤ５を制動する。
変形式ダンパ２４は、図示のような金属を成形したものの他、油圧式のダンパ、バネ式ダンパを用いることもできるが、変形ストロークを大きくとることが肝要である。
なお、通常時には変形しないように抵抗を設定することによりワイヤ５の固定手段を兼ねることが可能である。
【００２４】
次に、第５の実施の形態について説明する。この第５の実施の形態も変形抵抗を利用するものであって、非常にコンパクトな構造である。
図７がこの第７の実施の形態のワイヤ制動機構を示す図であって、天井構造材２５に縮径率が小さい、円錐２６を穴２７の開いた径の細い端部方を下にして取り付ける。円錐２６の比較的上部で円錐２６の内面に係合する球体２８を円錐２６内に配置し、この球体２８にワイヤ５を取り付け穴２７から鉛直下方に垂らしその先端に吊り物６を取り付ける。
円錐２６は吊り物６に大きな加速度が作用した時に球体２８で変形せしめられるように形成することにより、その変形実施の形態の抵抗により吊り物６を緩衝的に停止せしめることができる。
なお、円錐と球ではなく、２枚の板の間に楔を配置するような構造でもよい。また、このような構造を図１のように配設されたワイヤ５の途中に設けることも可能である。
【００２５】
以上、ドーム屋根に適用した、幾つかの例を説明してきたが、本発明は、勿論、ドーム屋根に限らず、色々な屋根、あるいは、クレーンのような建設機械等の色々な上方構造物から、吊り物を吊り下げる場合に適用することが可能であり、吊り物も、音響調整板のみならず、吊り下げ可能なあらゆるものが含まれ、例えば、シャンデリア等にも適用することができる。
【００２６】
【発明の効果】
各請求項に記載の発明による上方構造物からワイヤで吊り物を吊り下げる吊り下げ構造は、吊り下げ長さが変化しないようにワイヤを固定するワイヤ固定手段と、上方構造物が所定以上の加速度で上下動する時に固定手段のワイヤの固定を解除するワイヤ解除手段と、固定解除されワイヤを予め定めた割合で延伸させながら制動するワイヤ制動手段と、を具備し、上方構造物が所定以上の加速度で上下動すると、ワイヤの固定が解除されワイヤは移動するが、ワイヤ制動手段にワイヤを予め定めた割合で延伸させながら制動するので上方構造物に過大な荷重が作用せず、上方構造物の破損を確実に防止できる。
特に、請求項９のようにすれば、ワイヤ制動手段が、ワイヤ固定手段、及び、または、ワイヤ開放手段を兼ねるので、装置が簡素化できる。
特に、請求項１７のようにすれば、ワイヤ固定手段、ワイヤ解除手段、ワイヤ制動手段をすべて地面に固定することも可能で、整備、点検が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の構造を示す図である。
【図２】本発明の作動を説明する図である。
【図３】従来技術の作動を説明する図である。
【図４】第２の実施の形態のワイヤを制動する部分の構造を示す図である。
【図５】第３の実施の形態のワイヤを制動する部分の構造を示す図である。
【図６】第４の実施の形態のワイヤを制動する部分の構造を示す図である。
【図７】第５の実施の形態のワイヤを制動する部分の構造を示す図である。
【符号の説明】
１…ドーム屋根
３…モータ
４…ワイヤドラム
５…ワイヤ
７…円板
８…歯溝
９…ストッパ
１０…爪
１１…解除装置
１３…地震計
１４…ディスクブレーキ
１５…ドラムブレーキ
１９…鉛ダンパ
２１…多角計断面棒
２２…鉛
２３…ワイヤ連動移動体
２４…変形式ダンパ
２６…円錐
２８…球体
【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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【図７】
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