JP2002115215A - 走行車両の運動エネルギー減衰装置 - Google Patents

走行車両の運動エネルギー減衰装置

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JP2002115215A
JP2002115215A JP2000307370A JP2000307370A JP2002115215A JP 2002115215 A JP2002115215 A JP 2002115215A JP 2000307370 A JP2000307370 A JP 2000307370A JP 2000307370 A JP2000307370 A JP 2000307370A JP 2002115215 A JP2002115215 A JP 2002115215A
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JP
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kinetic energy
vehicle
road surface
traveling vehicle
damping
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Yukio Nakamura
幸夫 中村
Atsushi Shimada
島田  淳
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Yokohama Rubber Co Ltd
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Yokohama Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行車両の運動エネルギーを減衰して車両速
度を減速させると共に、保守作業が簡単で耐久性に優れ
た走行車両の運動エネルギー減衰装置を提供する。 【解決手段】 路面3の凹部4に路面3から隆起又は陥
没するように高減衰ゴムからなるエネルギー減衰手段1
を設置し、そのエネルギー減衰手段1上に車両通過用部
材2を敷設する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、走行車両の運動エ
ネルギー減衰装置に関し、更に詳しくは、走行車両の運
動エネルギーを減衰して車両速度を減速させるようにし
た走行車両の運動エネルギー減衰装置に関する。
【0002】
【従来の技術】高速道路の出口や料金所、その他、車両
の速度を低減することが必要な箇所において、路面の一
部に凹凸を形成することで、車両通過時に異常振動を発
して運転者の注意を喚起することが行われている。
【0003】上記異常喚起システムを進歩させた技術と
して、路面に踏み板を隆起させた状態で設置すると共
に、該踏み板の下に油圧シリンダ等の機械式ダンパーを
設置し、その踏み板上を車両が乗り越す際に、機械式ダ
ンパーによるエネルギー減衰を利用して走行車両の運動
エネルギーを吸収し、その車両の速度を強制的に低減す
ることが提案されている。
【0004】しかしながら、機械式ダンパーは車両通過
時の衝撃を繰り返し受けた場合に損傷し易く、しかも恒
常的な保守作業を要するためメンテナンスコストが大き
いという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、走行
車両の運動エネルギーを減衰して車両速度を減速させる
と共に、保守作業が簡単で耐久性に優れた走行車両の運
動エネルギー減衰装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の走行車両の運動エネルギー減衰装置は、路面
の凹部に該路面から隆起又は陥没するように高減衰ゴム
からなる運動エネルギー減衰手段を設置し、該運動エネ
ルギー減衰手段上に車両通過用部材を敷設したことを特
徴とするものである。
【0007】このように路面から隆起又は陥没するよう
に運動エネルギー減衰手段を設置し、その運動エネルギ
ー減衰手段上に車両通過用部材を敷設したので、車両通
過用部材上を走行する車両の運動エネルギーを減衰して
車両速度を減速させることができる。しかも、運動エネ
ルギー減衰手段として高減衰ゴムを用いているので、そ
の保守作業が簡単で耐久性に優れている。
【0008】上記運動エネルギー減衰装置では、路面の
凹部に運動エネルギー減衰手段を昇降させる昇降機を設
け、該昇降機を外部からの信号に応じて作動させること
が好ましい。このような昇降機を設けることにより、車
両通過用部材を平時には路面に対して面一の状態にし、
緊急時だけに外部からの信号により路面から隆起又は陥
没させることができる。
【0009】車両通過用部材は運動エネルギー減衰手段
の変形に追従しながら変位するリンク要素の組み合わせ
から構成することができる。リンク要素としては、踏み
板、アーム部材、連結バー、ネジ、ピン、滑車、スライ
ダー、蛇腹、カム等の簡単な構成で耐久性に優れた部材
を用いると良い。また、凹部には機械式ダンパー及び/
又は回生制動用の電動機を併設することができる。機械
式ダンパーを併設することで運動エネルギーの吸収効率
を高めることができ、しかも高減衰ゴムと機械式ダンパ
ーの耐久性を互いに補完し合うことができる。一方、回
生制動用の電動機を併設することで制動エネルギーの一
部を電気エネルギーの形で回収することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成について添付
の図面を参照しながら詳細に説明する。
【0011】図1は、本発明の走行車両の運動エネルギ
ー減衰装置の一例を示し、1は運動エネルギー減衰手
段、2は車両通過用部材である。路面3には車両進行方
向Aと交差する方向に凹部4が延設され、該凹部4内に
昇降機5を介して金属板6が設置されている。金属板6
上には凹部4に沿って運動エネルギー減衰手段1が設置
され、該運動エネルギー減衰手段1上に車両通過用部材
2が敷設されている。運動エネルギー減衰手段1は昇降
機5の上昇時に路面3から隆起し、下降時には凹部4内
に収納されて車両通過用部材2を路面3と面一な状態に
する。
【0012】運動エネルギー減衰手段1は高減衰ゴムか
らなり、その上面を突出させた断面5角形状の板状体か
ら構成されている。なお、ここでいう高減衰ゴムとは、
損失エネルギーと入力エネルギーの比(ヒステリシスロ
ス)が大きなゴムである。ヒステリシスロスの測定法に
は様々なものがあるが、本発明では下記の引張り試験法
によるヒステリシスロスの測定法にて規定する。
【0013】測定法:オートグラフ引張り試験機を用い
て、幅10mm、厚さ2mmの短冊状のサンプルを、ク
ロスヘッドスピード500mm/min の条件で、5回1
50%伸張させた際の5回目の特性値を測定する。但
し、特性値とはサンプルの変位(歪み)と応力との関係
を示すものである。
【0014】ヒステリシスロスの算出法:図8に示すよ
うに、横軸を変位とし、縦軸を応力としたグラフを作成
したとき、高減衰ゴムの特性値は一般的に原点Aから曲
線Bを通って最大変位点Cに至り、該点Cから曲線Bよ
り応力が小さい曲線Dを通って点Eに至り、更には原点
Aに戻るようなループを描く。このとき、面積ABCD
EA/面積ACFA×100で算出される値がヒステリ
シスロスである。本発明においては当値が15%以上の
ゴムを高減衰ゴムと規定する。
【0015】車両通過用部材2は、2枚の踏み板2A,
2Bを互いに揺動自在に連結して構成され、運動エネル
ギー減衰手段1の上面に載置されている。
【0016】昇降機5は外部からの信号に応じて作動す
るようになっている。例えば、運動エネルギー減衰装置
よりも手前で走行車両の速度超過を検知し、その検知信
号に基づいて昇降機5を上昇させるようにしても良く、
或いは交通状態等の他の条件に応じて昇降機5への命令
信号を生成するようにしても良い。
【0017】上述した運動エネルギー減衰装置は、路面
3から隆起するように高減衰ゴムからなる運動エネルギ
ー減衰手段1を設置し、その上に車両通過用部材2を敷
設しているので、車両が車両通過用部材2上を走行した
際に、その車両の運動エネルギーを高減衰ゴムからなる
運動エネルギー減衰手段1により吸収し、車両速度を減
速させることができる。しかも、高減衰ゴムからなる運
動エネルギー減衰手段1は実質的に保守作業が不要であ
り、車両からの衝撃を繰り返し受ける環境において機械
式ダンパーに比べて耐久性が優れている。
【0018】また、上記運動エネルギー減衰装置では、
路面3の凹部4に運動エネルギー減衰手段1を昇降させ
る昇降機5を設け、該昇降機5を外部からの信号に応じ
て作動させるので、車両通過用部材2を平時には路面3
に対して面一の状態にし、緊急時だけに路面3から隆起
させることができる。
【0019】図2は、本発明の走行車両の運動エネルギ
ー減衰装置の他の例を示すものである。図2において、
路面3には車両進行方向Aと交差する方向に凹部4が延
設され、該凹部4内に金属板6が設置されている。金属
板6上には凹部4に沿って運動エネルギー減衰手段1が
路面3から隆起するように設置され、該運動エネルギー
減衰手段1上に車両通過用部材2が敷設されている。
【0020】上記運動エネルギー減衰装置は、路面3か
ら隆起するように高減衰ゴムからなる運動エネルギー減
衰手段1を設置し、その上に車両通過用部材2を敷設し
ているので、車両が車両通過用部材2上を走行した際
に、その車両の運動エネルギーを高減衰ゴムからなる運
動エネルギー減衰手段1により吸収し、車両速度を減速
させることができる。
【0021】図3〜図7は、本発明の走行車両の運動エ
ネルギー減衰装置の更に他の例を示すものである。
【0022】図3は、車両通過用部材2を片持ち梁(カ
ンチレバービーム)構造にしたものである。この車両通
過用部材2は、1枚の踏み板2Aから構成され、その車
両進入側端部が曲げ変形自在な蛇腹状の連結ジョイント
7を介して路面3に連結されている。運動エネルギー減
衰手段1は凹部4の底面に設置され、その断面形状が階
段状のピラミッド型になっている。このピラミッド型の
運動エネルギー減衰手段1では高減衰ゴムの変形量が増
大するほどエネルギー減衰能力が段階的に大きくなる。
Sは車両通過用部材2上を車両が走行した際に下降した
踏み板2Aの端部を係止するストッパーである。
【0023】図4は、エネルギーを吸収する機械式ダン
パー8を運動エネルギー減衰手段1に隣接して凹部4に
設置したものである。機械式ダンパー8はエネルギーを
吸収する伸縮ロッド8Aの上端を路面3より上方に突出
させながら踏み板2Aの下面に当接させている。車両通
過用部材2は、1枚の踏み板2Aから構成され、その車
両進入側端部が凹部5に嵌入された枠体9に揺動自在に
連結されている。このように高減衰ゴムからなる運動エ
ネルギー減衰手段1と機械式ダンパー8とを組み合わせ
ることにより、走行車両の運動エネルギーを一層効率よ
く吸収することができる。また、高減衰ゴムからなる運
動エネルギー減衰手段1と機械式ダンパー8とで車両走
行時の衝撃吸収を分担するので、その耐久性を互いに補
完し合うことができる。
【0024】図5は、上記機械式ダンパー8に代えて、
回生制動用の電動機(発電機)10を設置したものであ
る。踏み板2Aの下面にはラック11Aを備えたロッド
11が連結され、そのラック11Aが電動機10の回転
軸に固設されたピニオン10Aと歯合している。そのた
め、車両通過用部材2上を車両が走行してロッド11が
下方に押し下げられた際に歯車10Aが回転し、電動機
10が発電を行うようになっている。これにより、制動
エネルギーの一部を電気エネルギーの形で回収すること
ができる。この電気エネルギーは路面灯等の電源として
活用することができる。
【0025】図6は、上下面に金属板12A,12Bを
積層した高減衰ゴムからなる運動エネルギー減衰手段1
を凹部4の底面に設置したものである。上側の金属板1
2Aにはブラケット13が揺動自在に連結されている。
車両通過用部材2は、1枚の踏み板2Aから構成され、
その車両進入側端部が路面3に対して揺動自在に連結さ
れている。踏み板2Aの下面に設けたブラケット14に
は連結バー15が揺動自在に連結されている。この連結
バー15の自由端はブラケット13に対して摺動自在に
連結されている。上記運動エネルギー減衰手段1は、高
減衰ゴムが図示のように水平方向に剪断変形すること
で、走行車両の運動エネルギーを吸収するのである。
【0026】図7は、運動エネルギー減衰手段1を路面
3から陥没するように凹部4に設置したものである。こ
のように路面3から陥没するように高減衰ゴムからなる
運動エネルギー減衰手段1を設置し、その上に車両通過
用部材2を敷設するようにしても、車両が車両通過用部
材2上を走行した際に、車両の運動エネルギーを高減衰
ゴムからなるエネルギー減衰手段1により吸収し、車両
速度を減速させることができる。
【0027】本発明において、運動エネルギー減衰手段
1は、上述した実施形態の形状に限定されず、走行車両
の運動エネルギーを効果的に吸収可能であれば、いずれ
の形状であっても良い。また、車両通過用部材2も、上
述した実施形態の形状に限定されず、車両の通過を許容
すると共に、車両通過時に高減衰ゴムの変形を有効に生
じさせるものであれば、他の態様であっても良いことは
言うまでもない。
【0028】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、路面の
凹部に該路面から隆起又は陥没するように高減衰ゴムか
らなる運動エネルギー減衰手段を設置し、該運動エネル
ギー減衰手段上に車両通過用部材を敷設したから、走行
車両の運動エネルギーを減衰して車両速度を減速させる
ことができ、しかも保守作業が簡単で耐久性に優れると
いう利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態からなる走行車両の運動エネ
ルギー減衰装置を示す断面図である。
【図2】本発明の他の実施形態からなる走行車両の運動
エネルギー減衰装置を示す断面図である。
【図3】本発明の更に他の実施形態からなる走行車両の
運動エネルギー減衰装置を示す断面図である。
【図4】本発明の更に他の実施形態からなる走行車両の
運動エネルギー減衰装置を示す断面図である。
【図5】本発明の更に他の実施形態からなる走行車両の
運動エネルギー減衰装置を示す断面図である。
【図6】本発明の更に他の実施形態からなる走行車両の
運動エネルギー減衰装置を示す断面図である。
【図7】本発明の更に他の実施形態からなる走行車両の
運動エネルギー減衰装置を示す断面図である。
【図8】高減衰ゴムの変位と応力との関係を示すグラフ
である。
【符号の説明】
1 運動エネルギー減衰手段 2 車両通過用部材 3 路面 4 凹部 5 昇降機 6 金属板 8 機械式ダンパー 10 電動機

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 路面の凹部に該路面から隆起又は陥没す
    るように高減衰ゴムからなる運動エネルギー減衰手段を
    設置し、該運動エネルギー減衰手段上に車両通過用部材
    を敷設した走行車両の運動エネルギー減衰装置。
  2. 【請求項2】 前記凹部に前記運動エネルギー減衰手段
    を昇降させる昇降機を設け、該昇降機を外部からの信号
    に応じて作動するようにした請求項1に記載の走行車両
    の運動エネルギー減衰装置。
  3. 【請求項3】 前記車両通過用部材を前記運動エネルギ
    ー減衰手段の変形に追従しながら変位するリンク要素の
    組み合わせから構成した請求項1又は請求項2に記載の
    走行車両の運動エネルギー減衰装置。
  4. 【請求項4】 前記凹部に機械式ダンパーを併設した請
    求項1乃至請求項3のいずれかに記載の走行車両の運動
    エネルギー減衰装置。
  5. 【請求項5】 前記凹部に回生制動用の電動機を併設し
    た請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の走行車両の
    運動エネルギー減衰装置。
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