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技術 端部緩衝装置

出願人 日鐵住金建材株式会社JFE建材株式会社神鋼建材工業株式会社東京製綱株式会社
発明者 梶聡岡田英之石井泰志梶村典彦高森潔堀川紀幸
出願日 2000年8月24日 (20年3ヶ月経過) 出願番号 2000-253335
公開日 2002年2月28日 (18年8ヶ月経過) 公開番号 2002-061136
状態 特許登録済
技術分野 安全地帯、通行遮断具、防護さく
主要キーワード 両ガード 後退摺動 支柱基礎 間隔材 安全地帯 車両衝突後 剪断破壊 エネルギー吸収能
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2002年2月28日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (11)

課題

高速道路等の分岐部ガードレール端部に設置する端部緩衝装置であって、簡単な構造で車両衝突時の摺動方向を制御しながら、衝突エネルギーを確実に吸収する。

解決手段

二つのガードレール3、4の端部に摺動自在に摺動ビーム6〜9を係止配置して、その摺動ビーム6〜9の最先端部に巻袖ビーム10を備える。各摺動ビーム6〜9に適宜間隔分離支柱11〜14を設け、両側の対応する分離支柱間には、収縮せず伸長自在な間隔材34を配置し、両摺動ビーム間を適宜間隔で円弧プレート15〜19で連結する。各円弧プレート15〜19の中央部に摺動支柱20〜23を設け、その摺動支柱20〜23の下端部を基礎部に固定したガイドレール24で摺動ビーム6〜9の摺動方向に沿って摺動自在に保持する。

概要

背景

図10に示すような高速道路等の分岐部中央分離帯安全地帯等に設置するガードレール3、4の先端部には、運転を誤った車両が衝突することがあるため、端部緩衝装置を設置して、人および車両の保護を図っている。

端部緩衝装置には、車両衝突時の衝突エネルギーを吸収する機能が要求され、種々の構成のものが実用化されている。例えば、特公昭60−5725号公報、特公昭60−6410号公報、特公平4−20041号公報、特公平7−103539号公報、および特開平9−189014号公報には、部材を入れ子式摺動させる構造の端部緩衝装置が開示されている。

概要

高速道路等の分岐部のガードレール端部に設置する端部緩衝装置であって、簡単な構造で車両衝突時の摺動方向を制御しながら、衝突エネルギーを確実に吸収する。

二つのガードレール3、4の端部に摺動自在に摺動ビーム6〜9を係止配置して、その摺動ビーム6〜9の最先端部に巻袖ビーム10を備える。各摺動ビーム6〜9に適宜間隔分離支柱11〜14を設け、両側の対応する分離支柱間には、収縮せず伸長自在な間隔材34を配置し、両摺動ビーム間を適宜間隔で円弧プレート15〜19で連結する。各円弧プレート15〜19の中央部に摺動支柱20〜23を設け、その摺動支柱20〜23の下端部を基礎部に固定したガイドレール24で摺動ビーム6〜9の摺動方向に沿って摺動自在に保持する。

目的

そこで本発明は、上記問題点を解決し、摺動ビームが所定の方向に確実に摺動し、円弧プレートの変形により確実に衝突エネルギーを吸収することのできる端部緩衝装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
0件

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請求項1

二つのガードレールの端部に設置する端部緩衝装置において、両ガードレール摺動自在に摺動ビーム係止配置してその摺動ビームの最先端部に巻袖ビームを備えるとともに各摺動ビームに適宜間隔分離支柱を設け、両摺動ビームの対応する分離支柱間に車両衝突時における両分離支柱間の間隔の収縮を防止する間隔材を配置し、両摺動ビーム間を適宜間隔で円弧プレートで連結し、各円弧プレートの中央部に摺動支柱を設け、その摺動支柱の下端部を基礎部に固定したガイドレールで摺動ビームの摺動方向に沿って摺動自在に保持したことを特徴とする端部緩衝装置。

請求項2

前記間隔材がさらに伸長自在である請求項1記載の端部緩衝装置。

請求項3

円弧プレートを交互に向きを変えて配置した請求項1または2記載の端部緩衝装置。

請求項4

前記巻袖ビームに分離支柱を設けた請求項1〜3のいずれか記載の端部緩衝装置。

技術分野

0001

本発明は、高速道路等の分岐部ガードレール端部に設置する端部緩衝装置に関する。

背景技術

0002

図10に示すような高速道路等の分岐部や中央分離帯安全地帯等に設置するガードレール3、4の先端部には、運転を誤った車両が衝突することがあるため、端部緩衝装置を設置して、人および車両の保護を図っている。

0003

端部緩衝装置には、車両衝突時の衝突エネルギーを吸収する機能が要求され、種々の構成のものが実用化されている。例えば、特公昭60−5725号公報、特公昭60−6410号公報、特公平4−20041号公報、特公平7−103539号公報、および特開平9−189014号公報には、部材を入れ子式摺動させる構造の端部緩衝装置が開示されている。

発明が解決しようとする課題

0004

これらは、いずれも部材が入れ子式に摺動しながら変形することにより衝突エネルギーを吸収するものであるが、車両衝突後の部材の摺動方向を制御できなかったり、構造が複雑であったりする問題があった。

0005

そこで本発明者は、簡単な構造で車両衝突後の部材の摺動方向を制御することのできるものとして図9に示す端部緩衝装置を発明し、特願平11−265374号として出願している。

0006

この端部緩衝装置は、車両衝突時に摺動ビーム6〜9が所定の方向に摺動しながら円弧プレート15〜19が変形し、車両衝突時のエネルギーを吸収することができるものであり、従来のものと比べて安全性が向上するため、すでに実際に設置されている。

0007

しかしながら、前記端部緩衝装置においても、衝突速度100km/hという高速で車両が衝突した場合には、必ずしも十分なエネルギー吸収能を発揮できないおそれがあることが明らかになった。すなわち、衝突速度100km/hのシミュレーションを実施した結果、両側の摺動ビーム6〜9が内側に押し込まれる曲げ変形を起こしてしまい、摺動ビーム6〜9が所定の方向に摺動しないため、円弧プレート15〜19の変形により衝突エネルギーを吸収するという所期の機能が発揮されないおそれがあるという問題点が明らかとなった。

0008

そこで本発明は、上記問題点を解決し、摺動ビームが所定の方向に確実に摺動し、円弧プレートの変形により確実に衝突エネルギーを吸収することのできる端部緩衝装置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

0009

本発明の端部緩衝装置は、以下の(1)〜(4)の通りである。

0010

(1)二つのガードレールの端部に設置する端部緩衝装置において、両ガードレールに摺動自在に摺動ビームを係止配置してその摺動ビームの最先端部に巻袖ビームを備えるとともに各摺動ビームに適宜間隔分離支柱を設け、両摺動ビームの対応する分離支柱間に車両衝突時における両分離支柱間の間隔の収縮を防止する間隔材を配置し、両摺動ビーム間を適宜間隔で円弧プレートで連結し、各円弧プレートの中央部に摺動支柱を設け、その摺動支柱の下端部を基礎部に固定したガイドレールで摺動ビームの摺動方向に沿って摺動自在に保持したことを特徴とする端部緩衝装置。

0011

(2)前記間隔材がさらに伸長自在である前記(1)の端部緩衝装置。

0012

(3)円弧プレートを交互に向きを変えて配置した前記(1)または(2)の端部緩衝装置。

0013

(4)前記巻袖ビームに分離支柱を設けた前記(1)〜(3)のいずれかの端部緩衝装置。

発明を実施するための最良の形態

0014

以下、図示の例を参照しながら、本発明の端部緩衝装置について詳細に説明する。

0015

図10は本発明の端部緩衝装置を設置するガードレールの端部を示す平面図(同図(a))および側面図(同図(b))であり、図1は同箇所に設置した本発明の端部緩衝装置の例を示す平面図(同図(a))および側面図(同図(b))である。

0016

本発明の端部緩衝装置は、高速道路の分岐部や中央分離帯、安全地帯等のように、二つのガードレールの端部が車両の進行方向に対向している箇所に設置する。図10は、高速道路の分岐部において、一方の道路1と他方の道路2の各道路に沿って設けられた二つのガードレール3、4の端部を示す。高速道路では、ガードレール3、4の端部から縁石5がさらに外方に延在しているのが一般的であるが、これは本発明において必須のものではない。また、この例では、両ガードレールは端部ほど間隔が狭まっているが、両ガードレールが平行の場合も本発明の端部緩衝装置を設置することができる。

0017

図1に示す本発明の端部緩衝装置では、まず、各ガードレール3、4の先端部に、各ガードレール3、4に沿って摺動自在に摺動ビーム6〜9を係止配置する。図2に摺動ビームの側面図(同図(a))および端面図(同図(b))の例を示す。この例では、摺動ビーム6にはガードレール3、4と同じ二山ビームを用い、摺動ビーム6の後方(ガードレール側)の隣接するガードレールまたは隣接する他の摺動ビームと重なる部分の上下端部に、ガイドレールまたは隣接する摺動ビームに係止、摺動するための爪部材25を固設してある。車両衝突時には、この爪部材25をガイドにして、摺動ビーム6〜9がガードレールまたは後方に隣接する摺動ビームに沿って後退摺動する。なお、後退摺動のための他の摺動機構の態様としては、摺動ビームおよびガードレールの同一高さ位置に横長の孔を設け、摺動ビーム相互または摺動ビームとガードレールを重設してボルトナットで結合することも可能である。また、図1に示す例では、摺動ビームは各側2枚ずつとなっているが、必要に応じてこの枚数増減可能である。

0018

摺動ビームの最先端部には、巻袖ビーム10を備える。そして、各摺動ビーム6〜9に適宜間隔で分離支柱11〜14を設ける。分離支柱というのは、土中に埋設固定した支柱基礎上端に、車両衝突時の衝撃力により離脱可能に連結した支柱である。たとえば、図7の左端の分離支柱26のように、分離支柱26と支柱基礎27のフランジ28、29どうしを突き合わせ、車両衝突時の衝撃力により剪断破壊する程度の強度のボルト・ナットで結合しておけばよい。車両が衝突した場合には、ボルト・ナットの剪断破壊により車両衝突のエネルギーを吸収するとともに、分離支柱26の下端が支柱基礎27の上端から離脱して、摺動ビームの摺動を可能にする。

0019

両摺動ビームの対応する分離支柱、たとえば分離支柱11と分離支柱13との間には、車両衝突時における両分離支柱間の間隔の収縮を防止する間隔材34を配置する。間隔材34は、具体的には、長さが収縮しないものにすることにより、車両の衝突時に分離支柱間の間隔の収縮を防止し、摺動ビームが内側に押し込まれるのを防止する。

0020

両側の摺動ビームが平行に摺動する場合は、間隔材は単に長さが収縮しないものであればよく、鋼管形鋼等を用いることができる。しかし、図1に示すように、両側の摺動ビームが摺動するにつれて間隔が広がっていく場合には、両側の分離支柱間の間隔も広がるため、間隔材としては、単に長さが収縮しないだけでなく、伸長自在であることが要求される。図3、4に、伸長自在な間隔材の例を示す。

0021

図3(a)の平面図、(b)の側面図、(c)の正面図に示すものは、角形鋼管35内に断面コの字形の形鋼36を差し込んで固定したものである。この形鋼36を、鋼管35と同じ断面寸法で対応する分離支柱に取り付ける鋼管37内に差し込んでいくと、最終的には鋼管35と鋼管37とが接触し、これ以上間隔材34が収縮しない状態になるので、この状態で分離支柱11と分離支柱13との間に配置する。このような構成の間隔材34を分離支柱11と分離支柱13との間に配置しておけば、車両衝突時にも分離支柱11と分離支柱13との間隔が狭められることを防止でき、したがって、摺動ビームが内側に押し込まれ曲げ変形を起こすこともない。そして、間隔材34は図3(d)に示すように伸長は自在であるため、摺動につれて両側の摺動ビームの間隔が広がっていく動き追従することができ、所定の方向への摺動を妨害することもない。

0022

図4には間隔材の他の例を示す。この例では、I形鋼38にボルト孔39を設け、ブラケット40に長孔41を設け、両孔を重ねてボルト・ナットで結合するものである。図4(a)の状態で分離支柱間に配置すれば、それ以上収縮することはなく、車両衝突時には摺動に応じて図4(b)のように伸長することができる。

0023

これらの他、形鋼を摺動自在に組み合わせる等、間隔材の構成としては種々のものが考えられるが、要は車両衝突時に収縮することを防止し、摺動ビームの所定の方向への摺動を妨げない構成のものであれば本発明に使用することが可能である。

0024

摺動ビーム6、7と摺動ビーム8、9との間は適宜間隔をおいて円弧プレート15〜19で連結する。図5に円弧プレート17の平面図(同図(a))、側面図(同図(b))、背面図(同図(c))を示すが、金属板円弧状に折り曲げたものである。この円弧プレート17の中央部は、後述する摺動支柱で支えるとともに、円弧プレート17の両端部は、図6に平面図(同図(a))および端面図(同図(b))を示すように、摺動ビーム8、9の分離支柱14の箇所で摺動ビーム9に固着しておく。車両衝突時には、摺動ビーム8、9が後方へ摺動するのに伴って円弧プレート17も後方へ移動しながら変形することにより、衝突のエネルギーを吸収する。図1に示す例では、円弧プレートは5枚設けてあるが、円弧プレートは、その枚数、厚みの組合せでエネルギー吸収能を設計できる。

0025

各円弧プレートの中央部には摺動支柱20〜23を設け、その摺動支柱20〜23の下端部を基礎部に固定したガイドレール24で摺動ビーム6〜9の摺動方向に沿って摺動自在に保持する。この摺動支柱20〜23は、円弧プレート15〜19自体の重みや積雪荷重などにより円弧プレート15〜19が落下するのを防止すると同時に、車両衝突時に摺動ビーム6〜9が後退摺動する際、摺動ビーム6〜9の後退摺動に伴って円弧プレート15〜19も変形しながら後退することを可能にする。円弧プレート15〜19を交互に向きを変えることによって、各円弧プレート15〜19は車両衝突時に確実に変形して衝突エネルギーを吸収する。

0026

図7には、摺動支柱21およびガイドレール24の例を示す。車両の衝突の方向は必ずしも一定の方向とは限らないため、摺動ビーム6〜9が道路側へはみ出すような方向へ摺動しては困るので、ガイドレール24により摺動の方向を制御することにした。車両が衝突した場合にガードレール24自体が移動するのを防止するため、ガイドレール24の先端部と後端部は固設支柱30、31で地盤に強固に固設しておく。図8には図7に示す摺動支柱21のA−A矢視図を示すが、ガイドレール24の溝で摺動支柱21の水平面内の摺動方向を制御するだけでなく、摺動支柱21の下端にフランジ32を設けるとともにガイドレール24の両側板33の上端部を溝内側に突出させることにより、重心の低い車両が侵入した場合などに摺動支柱21が浮き上がってしまうことも防止できる。なお、この例は摺動支柱の下端部をガイドレール側の両側板で挟持する態様であるが、この他、ガイドレール側の上端に側方へ突出するフランジを設け、摺動支柱側の下端にこのフランジと係止する爪部材を設ける跨座式モノレール型の態様のものも採用可能である。

0027

摺動ビームの最先端部に取り付けた巻袖ビーム10の支柱は、摺動支柱とすることもできるし分離支柱とすることもできる。図1に示したのは巻袖ビーム10および最先端の円弧ビーム15を摺動支柱20で支えた例であり、図7に示したのは、巻袖ビーム10および最先端の円弧ビーム15を分離支柱26で支え、円弧プレート16およびそれより後方の円弧プレートを摺動支柱で支える場合の支柱の配置の例である。巻袖ビームを支える支柱を分離支柱としたほうが、最先端部でボルト・ナットの剪断破壊の分だけ衝突エネルギーを吸収することができる。

発明の効果

0028

本発明の端部緩衝装置は、従来のものに比べて簡単な構造でありながら、車両が100km/hという高速で衝突した場合でも、摺動ビームが内側に押し込まれて曲げ変形を起こすのを防止し、摺動ビームの摺動方向を所定の方向に制御しつつ円弧プレートが確実に変形して車両衝突時のエネルギーを吸収することができ、ガードレールおよびその内側に設置してある標識などの施設破壊が及ぶのを防止することができる。

図面の簡単な説明

0029

図1本発明の端部緩衝装置の例を示す平面図(同図(a))および側面図(同図(b))である。
図2摺動ビームの例を示す側面図(同図(a))および端面図(同図(b))である。
図3本発明の端部緩衝装置に使用する間隔材の例を示す図である。
図4本発明の端部緩衝装置に使用する間隔材の例を示す図である。
図5円弧プレートの例を示す平面図(同図(a))、側面図(同図(b))、背面図(同図(c))である。
図6円弧プレートの両端部における分離支柱および摺動ビームとの固着状況を示す平面図(同図(a))および端面図(同図(b))である。
図7巻袖ビームおよび円弧プレートを支持する支柱およびガイドレールを示す図である。
図8図7のA−A矢視図である。
図9端部緩衝装置の例を示す平面図(同図(a))および側面図(同図(b))である。
図10本発明の端部緩衝装置を設置するガードレールの端部を示す平面図(同図(a))および側面図(同図(b))である。

--

0030

1道路
2 道路
3ガードレール
4 ガードレール
5縁石
6摺動ビーム
7 摺動ビーム
8 摺動ビーム
9 摺動ビーム
10 巻袖ビーム
11分離支柱
12 分離支柱
13 分離支柱
14 分離支柱
15円弧プレート
16 円弧プレート
17 円弧プレート
18 円弧プレート
19 円弧プレート
20摺動支柱
21 摺動支柱
22 摺動支柱
23 摺動支柱
24ガイドレール
25爪部材
26 分離支柱
27支柱基礎
28フランジ
29 フランジ
30 固設支柱
31 固設支柱
32 フランジ
33側板
34間隔材
35鋼管
36形鋼
37 鋼管
38I形鋼
39ボルト孔
40ブラケット
41 長孔

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