JP2002285515A - 防風装置、及び防風方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 強風時に作用する風圧値を低減させることが
できる防風装置、及び防風方法を提供する。 【解決手段】 風の圧力により支柱１２に対し回転可能
に取り付けられて風を遮る遮風板１１と、弾性力を利用
して遮風板１１を第１方向ｄ１とは逆の第２方向に付勢
するコイルバネ１５を備え、風速が高い場合には遮風板
１１の回転角を増大させることにより支柱１２に作用す
る風荷重を低減させ、風速が低い場合には遮風板１１の
回転角を低減させることにより遮風板１１の遮風性能を
増加させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防風対象物の近傍
に設置され防風対象物を風から防護する防風装置、及び
防風方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄道や道路などに沿って設置され
る防風柵や防雪柵は、風を遮り、防風対象物周辺に弱風
域を作り出す施設であり、強風時の車両の走行安全性の
確保や、吹き溜まりの発生の防止等を目的とした施設
（以下、「風対策施設」という。）である。このような
風対策施設の強度は、風圧により施設に作用する力（以
下、「風荷重」という。）に基いて決定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た風荷重は、確率的に数十年以上の期間に１回生じるか
否かといった稀有な強風、例えば風速５０メートル／秒
（ｍ／ｓ）を大きく上回る風等を想定して設定されてい
る。また、一般に、風対策施設の強度を決める設計風速
値は、防風対策が必要となり始める風速値よりも２倍以
上高い値であることが多い。

【０００４】このため、例えば、図１６に示すように、
鉄道車両４００を風Ｗ１３から防護するため高架橋３０
０の側端部３０１ａに立設された防風柵２００には、吹
き付ける風Ｗ１３の風圧に伴う合力Ｆ３により、その支
持部である高架橋側端部３０１ａに、曲げモーメントＭ
など、大きな力が作用することとなり、構造部材の材料
強度として高強度のものが要求されるほか、構造部材の
寸法が大型化する。したがって、防風柵の支持部の構築
に当っては、材料費、施工費ともに高価なものとなる、
という問題があった。

【０００５】また、吊り橋、長径間の橋梁等において
は、暴風時の風荷重の値が非常に高く、防風柵を設置し
ようとすると、支持部にかかる設計荷重が大きくなり過
ぎ、本体構造物の設計にも不利な影響が生じること、ま
た、風が動的な不安定現象であるため、防風柵に作用す
る風圧が本体構造物に不測の影響を与えるおそれがある
こと等の理由から、防風柵の設置が困難になる、という
問題もあった。

【０００６】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、本発明の解決しようとする課題は、強
風時に作用する風圧値を低減させることができる防風装
置、及び防風方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る防風装置は、防風対象物の近傍に設置
され前記防風対象物を風から防護する防風装置であっ
て、前記風を受け前記風の圧力を利用して駆動力を発生
する駆動力発生手段と、板状に構成されるとともに、前
記防風対象物の近傍に設置される支持手段に対し移動可
能に取り付けられて前記風を遮る遮風手段と、前記駆動
力により前記遮風手段を第１方向に移動させる駆動手段
と、弾性力を利用して前記遮風手段を前記第１方向とは
逆の第２方向に付勢する付勢手段を備え、前記風の風速
が高い場合には前記遮風手段の移動量を増大させること
により前記支持手段に作用する風荷重を低減させるとと
もに、前記風の風速が低い場合には前記遮風手段の移動
量を低減させることにより前記遮風手段の遮風性能を増
加させることを特徴とする。

【０００８】上記の防風装置において、好ましくは、前
記駆動力発生手段は、受風手段によって受けた風圧によ
り回転駆動力又は直線的駆動力を発生する。

【０００９】また、上記の防風装置において、好ましく
は、前記駆動手段は、回転駆動力を直線的駆動力に変換
し、又は直線的駆動力を回転駆動力に変換し、又は前記
駆動力発生手段の発生した駆動力の方向を異なる方向へ
変換し、又は前記の変換を適宜組み合わせることにより
前記遮風手段を駆動する。

【００１０】また、上記の防風装置において、好ましく
は、前記遮風手段は、前記支持手段に対して回転移動可
能な遮風板を有する。

【００１１】また、上記の防風装置において、好ましく
は、前記遮風手段は、前記駆動力発生手段を兼ねる。

【００１２】また、上記の防風装置において、好ましく
は、前記遮風手段は、前記支持手段に対して第３方向へ
回転移動可能な第１遮風板と、前記支持手段に対して前
記第３方向とは逆の第４方向へ回転移動可能な第２遮風
板を有し、前記付勢手段は、弾性力を利用して前記第１
遮風板を前記第４方向に付勢するか、又は弾性力を利用
して前記第２遮風板を前記第３方向に付勢する。

【００１３】また、上記の防風装置において、好ましく
は、前記遮風手段は、第１開口を有し前記支持手段に固
定される第１遮風部と、前記第１開口と重複可能な第２
開口を有し前記第１遮風部に対して移動可能な構成で取
り付けられる第２遮風部を有する。

【００１４】また、上記の防風装置において、好ましく
は、前記駆動手段は、前記風の風速が所定の駆動限界風
速値未満の場合には前記遮風手段を移動させず、前記風
の風速が所定の駆動限界風速値以上の場合に前記遮風手
段を前記第１方向に移動させる移動制御手段を備える。

【００１５】また、上記の防風装置において、好ましく
は、前記第１開口の位置と前記第２開口の位置の間に
は、前記風の風速が所定の駆動限界風速値未満の場合に
は前記第１開口と前記第２開口の重複が発生せず、前記
風の風速が所定の駆動限界風速値以上の場合に前記第１
開口と前記第２開口の重複が開始されるような距離差が
設定される。

【００１６】また、上記の防風装置において、好ましく
は、前記遮風手段が前記第２方向に移動する場合に前記
遮風手段の移動速度を低減させる減速手段を備える。

【００１７】また、本発明に係る防風方法は、防風対象
物を風から防護する防風方法であって、前記風を受け前
記風の圧力を利用して駆動力を発生する駆動力発生手段
と、板状に構成されるとともに、前記防風対象物の近傍
に設置される支持手段に対し移動可能に取り付けられて
前記風を遮る遮風手段と、前記駆動力により前記遮風手
段を第１方向に移動させる駆動手段と、弾性力を利用し
て前記遮風手段を前記第１方向とは逆の第２方向に付勢
する付勢手段を設け、前記風の風速が高い場合には前記
遮風手段の移動量を増大させることにより前記支持手段
に作用する風荷重を低減させるとともに、前記風の風速
が低い場合には前記遮風手段の移動量を低減させること
により前記遮風手段の遮風性能を増加させることを特徴
とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態の説明に先立
ち、本発明の原理を説明する。図１は、本発明の原理を
説明する概念図である。図１に示すように、本発明の防
風装置１００は、防風対象物Ｔの近傍に設置され、防風
対象物Ｔを風Ｗから防護する装置であり、駆動力発生手
１と、駆動手段２と、遮風手段３と、支持手段４と、付
勢手段５を備えて構成されている。

【００１９】上記の駆動力発生手段１は、風Ｗを受け、
風Ｗの圧力を利用して駆動力Ｆ１を発生する。駆動力発
生手段１は、板状などに形成され、風Ｗの力を受け止め
やすい受風手段（図示せず）を有している。

【００２０】また、支持手段４は、防風対象物Ｔの近傍
に設置される。遮風手段３は、板状に構成され、支持手
段４に対して移動可能に取り付けられ、風Ｗを遮り、防
風対象物Ｔを風Ｗから防護する。

【００２１】駆動手段２は、伝動機構を有し、駆動力Ｆ
１を利用することにより、遮風手段３を第１方向に移動
させる。また、付勢手段５は、弾性材料等からなり、弾
性力Ｆ２を利用することにより、遮風手段３を、第１方
向とは逆の第２方向に付勢する。

【００２２】本発明は、上記のような各手段について、
風Ｗの風速が高い場合には、遮風手段３の第１方向への
移動量を増大するように構成し、遮風手段３の第１方向
への移動量が大きな場合には支持手段４に作用する風荷
重が小さくなるように構成する。逆に、風Ｗの風速が低
い場合には、遮風手段３の第１方向への移動量が減少す
るように構成し、遮風手段３の第１方向への移動量が小
さい場合には、遮風手段３の遮風性能を増加させるよう
に構成する。

【００２３】以下、本発明の実施形態について、図面を
参照しながら説明する。

【００２４】（１）第１実施形態 図２は、本発明の第１実施形態である防風装置の全体構
成を示す図である。図２において、図２（Ａ）は鉄道線
路の方向に見た正面図を、図２（Ｂ）は上方から見た平
面図を、それぞれ示している。また、図３は、図２に示
す防風装置のさらに詳細な構成を示す斜視図である。

【００２５】図２、３に示すように、第１実施形態の防
風装置１０１は、鉄道車両４００を防風対象物とする防
風装置であり、複数の遮風板１１と、支柱１２と、回転
軸１３と、コイルバネ１５を備えている。

【００２６】支柱１２は、柱状に形成され、高架橋３０
０の床版部３０１の側端部３０１ａに、線路進行方向に
沿って、所定の間隔で立設されている。支柱１２の材料
としては、鋼、アルミニウム等の金属、アルミニウム合
金等の合金、繊維強化金属（ＦＲＭ：Ｆｉｂｅｒ Ｒｅ
ｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｍｅｔａｌ）等を含む金属系材料な
どが用いられる。図２において、符号３０２は軌道スラ
ブを、符号３０３はレールを、それぞれ示している。

【００２７】遮風板１１は、板状に形成され、２つの支
柱１２、１２の間に収容可能な寸法を有している。遮風
板１１の材料としては、鋼、アルミニウム等の金属、ア
ルミニウム合金等の合金、繊維強化金属（ＦＲＭ：Ｆｉ
ｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｍｅｔａｌ）等を含む
金属系材料、プラスチックス、繊維強化プラスチックス
（ＦＲＰ：Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａ
ｓｔｉｃｓ）等を含む合成樹脂系材料、木材、木片集成
材、木質チップ集成材等を含む木材系材料などが用いら
れる。

【００２８】遮風板１１の両側部の上方には、円柱状の
回転軸１３が突出するように取り付けられている。一
方、支柱１２の側部の上方には、円柱状の凹部である回
転軸孔１２ａが形成されている。そして、２つの支柱１
２、１２の各々の回転軸孔１２ａ、１２ａの中に、遮風
板１１の両側の回転軸１３、１３がそれぞれ挿入され嵌
合している。回転軸孔１２ａの内径は、回転軸１３の外
径よりも大きな値に設定されている。このような構成に
より、遮風板１１は、回転軸孔１２ａ（又は回転軸１
３）の中心線を回転の中心軸として回転移動可能な構成
となっている。

【００２９】また、遮風板１１において、鉄道線路に対
して外側となる側（図１（Ａ）における左側）の下方の
箇所１１ａ（図２参照）には、コイルバネ１５の一端が
取り付けられている。また、支柱１２には、バネ支持突
起１２ｃが設けられている。バネ支持突起１２ｃの先端
は円柱状となっており、円筒状の回転ヒンジ１４が回転
可能な状態で嵌合している。また、回転ヒンジ１４に
は、コイルバネ１５の他端が取り付けられている。コイ
ルバネ１５は、伸び変形を加えると縮む方向に弾性力を
発生する、いわゆる引張バネである。コイルバネ１５に
おいて、弾性力を、そのときの伸び変形で除した値を、
「バネ定数」という。コイルバネ１５の材料としては、
バネ用鋼材等の金属材料、ガラス繊維強化プラスチック
ス（ＧＦＲＰ）、炭素繊維強化プラスチックス等の弾性
材料が用いられる。

【００３０】また、支柱１２には、ストッパー１２ｂが
取り付けられており、遮風板１１のコイルバネ１５が取
り付けられている側の面を押さえ付け、係止可能な構成
となっている。

【００３１】次に、図４を参照しつつ、上記した第１実
施形態の防風装置１０１の作用について説明する。引張
バネであるコイルバネ１５は、図４（Ａ）の状態では、
所定の長さだけ伸ばした状態（所定の初期バネ力で引っ
張った状態）となっている。したがって、風が吹いてい
ない状態では、コイルバネ１５が、遮風板１１を図４
（Ａ）の左方向に引張った状態となっており、遮風板１
１は、ストッパー１２ｂに押し付けられた状態となって
いる。

【００３２】次に、図４（Ｂ）に示すように、線路の外
側となる図４（Ｂ）の左側（図１（Ａ）における左側）
から風Ｗ１が吹くと、風Ｗ１による風圧が遮風板１１に
加えられる。コイルバネ１５は、図４（Ａ）の状態で
は、初期バネ力で引っ張った状態となっており、回転軸
１３の中心１３ａに関する初期バネ力のモーメント（遮
風板１１を回転方向ｄ１の逆方向へ回転させようとする
モーメント。以下、「初期バネ力モーメント」とい
う。）が、風Ｗ１の風圧による力の回転中心１３ａに関
するモーメント（遮風板１１を回転方向ｄ１へ回転させ
ようとするモーメント。以下、「風力モーメント」とい
う。）より大きい期間中は、遮風板１１は動かない。

【００３３】その後、風Ｗ１の風速が大きくなり、風圧
が強くなると、ある風速値（以下、「移動開始風速値」
という。）において、風力モーメントが初期バネ力モー
メントと等しくなる。風Ｗ１の風速が移動開始風速値よ
り大きくなると、遮風板１１は、回転軸１３の中心１３
ａを回転の中心としてｄ１の方向に回転移動を開始し、
これに伴い、コイルバネ１５が遮風板１１に引張られて
伸び始める。コイルバネ１５は、伸びに比例した弾性力
Ｆ２Ａを発生する。この弾性力Ｆ２Ａは、コイルバネ１
５を縮ませる方向に働く。したがって、コイルバネ１５
は、遮風板１１を、ｄ１の逆方向に付勢していることに
なる。

【００３４】そして、回転軸１３の中心１３ａに関する
弾性力Ｆ２Ａのモーメント（遮風板１１を回転方向ｄ１
の逆方向へ回転させようとするモーメント。以下、「弾
性力モーメント」という。）が、風力モーメントと等し
くなった回転角α１で、遮風板１１の回転は停止する。
回転角α１の状態では、風Ｗ１の方向線ａ１に対する遮
風板１１の中心線ａ２のなす角度はθ（以下、「迎え
角」という。）となっている。図４（Ｂ）において、α
１＋θ＝９０°となっている。

【００３５】第１実施形態の防風装置１０１において
は、風Ｗ１の風速が上記より大きくなれば、風圧がさら
に強くなり、遮風板１１の回転角α１は大きくなり、α
１の余角である迎え角θは小さくなる。その後、風がや
むと、コイルバネ１５の作用により、遮風板１１は、ｄ
１の逆方向に回転して戻り、ストッパー１２ｂに押し付
けられて停止する。

【００３６】次に、図４（Ｂ）において、風Ｗ１の風圧
が遮風板１１に及ぼす力について説明する。図５（Ａ）
に示すように、空気の流れＡに対して迎え角θとなるよ
うに配置された板Ｐの上面と下面には、図に示すような
空気の圧力ｐ１、ｐ２が発生する。これにより、板Ｐの
重心点Ｇには、板Ｐを鉛直上方に押し上げる力（以下、
「揚力」という。）Ｌと、板Ｐを風下側に押す力（以
下、「抗力」という。）Ｄが発生する。

【００３７】ここで、長さをｍ（メートル）とし、時間
をｓ（秒）とし、空気の密度をρ（ｋｇ×ｓ²／ｍ⁴）と
し、空気の流れＡの速度をＵ（ｍ／ｓ）とし、板Ｐの面
積をＳ（ｍ²）とすると、上記の揚力Ｌ（ｋｇ）は、下
式（１） Ｌ＝（１／２）×ρ×Ｕ²×Ｓ×Ｃ_L ………（１） で表される。

【００３８】また、抗力Ｄ（ｋｇ）は、下式（２） Ｌ＝（１／２）×ρ×Ｕ²×Ｓ×Ｃ_D ………（２） で表される。

【００３９】上式（１）、（２）において、板Ｐの面積
Ｓは、水平面又は鉛直面への投影面積ではなく、実際の
面積（板Ｐの上面又は下面に対して垂直に見た場合の面
積）とする。また、Ｃ_Lは無次元量であり揚力係数と呼
び、Ｃ_Dも無次元量であり抗力係数と呼ぶものとする。

【００４０】上記した揚力Ｌ又は抗力Ｄを、国際単位系
（ＳＩ）で表す場合は、上式（１）で算出されるＬ又は
Ｄの値に９．８０６６５を乗じる。この場合の揚力又は
抗力の単位は、ニュートン（Ｎ）である。

【００４１】図５（Ｂ）におけるグラフ曲線Ｃ１は、迎
え角θと揚力係数Ｃ_Lの関係を示したものである。揚力
係数Ｃ_Lのグラフ曲線Ｃ１から、以下のことがわかる。
まず、迎え角θが大きい場合、例えば図４（Ａ）の場合
（迎え角θ＝９０°）には、揚力係数Ｃ_Lは非常に小さ
く、零に近い。次に、迎え角θが９０°から減少してく
ると、例えば図４（Ｂ）の場合（迎え角θ：０°＜θ＜
９０°）には、揚力係数Ｃ_Lは増大し、迎え角θが約１
７°の場合に最大となり、迎え角θが約１７°よりも減
少すると、揚力係数Ｃ_Lも減少していく。

【００４２】揚力Ｌは、図５（Ａ）に示すように、鉛直
上方へ向かう力である。この揚力Ｌが高架橋３００の側
端部３０１ａ（図２（Ａ）参照）に与える効果は、遮風
板１１の自重により低減され、さらに支柱１２の自重や
高架橋３００の側端部３０１ａの自重によっても低減さ
れる。したがって、迎え角θの変化により揚力Ｌが若干
増大したとしても、高架橋３００に対し重大な影響を及
ぼすことはない。

【００４３】一方、図５（Ｂ）におけるグラフ曲線Ｃ２
は、迎え角θと抗力係数Ｃ_Dの関係を示したものであ
る。抗力係数Ｃ_Dのグラフ曲線Ｃ２から、以下のことが
わかる。まず、迎え角θが大きい場合、例えば図４
（Ａ）の場合（迎え角θ＝９０°）には、抗力係数Ｃ_D
は値１．０（図示せず）となっている。次に、迎え角θ
が９０°から減少してくると、例えば図４（Ｂ）の場合
（迎え角θ：０°＜θ＜９０°）には、グラフ曲線Ｃ２
に示すように抗力係数Ｃ_Dは減少していく。

【００４４】抗力Ｄは、図５（Ａ）に示すように、風の
風下側へ向かう方向への力である。また、通常の防風柵
のように、遮風板が支柱に固定されている場合には、迎
え角θが一定であり、上式（２）より、風速値Ｕが増大
すれば、風速値Ｕの二乗に比例して急激に増大する。し
たがって、従来の防風柵では、図１６に示すように、風
Ｗ１３の風圧に伴う合力Ｆ３により、防風柵２００の支
持部である高架橋側端部３０１ａに、大きな曲げモーメ
ントＭが作用し、高架橋３００の設計上の問題点となっ
ていた。

【００４５】しかし、本発明の第１実施形態の防風装置
１０１においては、図４（Ｂ）に示すように、風力モー
メントが初期バネ力モーメントを上回るような（移動開
始風速値よりも大きな値の）風Ｗ１が吹けば、遮風板１
１はｄ１の方向に回転し、回転角がα１となるため、迎
え角θは９０°から減少していく。また、風Ｗ１の風速
がさらに速くなれば、風圧がさらに強くなり、遮風板１
１はｄ１の方向にさらに大きく回転するため、回転角α
１はさらに増大し迎え角θはさらに減少する。すなわ
ち、本発明の第１実施形態の防風装置１０１において
は、移動開始風速値を越えて風速値が高くなればなるほ
ど回転角α１が増大し迎え角θが減少するように構成さ
れている。

【００４６】このことと、図５（Ｂ）における抗力Ｄを
示すグラフ曲線Ｃ２の「迎え角θが小さくなればなるほ
ど抗力係数Ｃ_Dが減少する」という傾向から、本発明の
第１実施形態の防風装置１０１においては、図６（Ａ）
に示すように、風速値Ｕが、移動開始風速値Ｕ１を越え
て大きくなればなるほど抗力係数Ｃ_Dが減少するように
構成されていることがわかる。

【００４７】したがって、本発明の第１実施形態の防風
装置１０１においては、図６（Ｂ）のグラフ曲線Ｃ４に
示すように、風速値Ｕが、移動開始風速値Ｕ１と等しく
なるまでの期間中は、抗力Ｄは、風速値Ｕの二乗に比例
して増大する従来の防風柵の場合の抗力曲線Ｃ３と同じ
曲線上にある。しかし、風速値Ｕが、移動開始風速値Ｕ
１を越えると、抗力曲線Ｃ４は従来の抗力曲線Ｃ３より
下回るようになり、ある風速値Ｕ２からは、従来の抗力
曲線Ｃ３から大きく離れて下回るようになる。

【００４８】このことは、本発明の第１実施形態の防風
装置１０１においては、図１６における風圧に伴う合力
Ｆ３が、風速値の増大に伴って減少することを意味す
る。したがって、本発明の第１実施形態の防風装置１０
１においては、風Ｗ１の風速が高い場合には、遮風板１
１の回転角α１が増大し迎え角θが減少するため、防風
装置１０１の支柱１２に作用する風荷重が低減され、防
風装置１０１が設置される高架橋側端部３０１ａに作用
する曲げモーメントＭ等の力が減少することになる。

【００４９】一方、風Ｗ１が遮風板１１に吹き付け、遮
風板１１が図４（Ｂ）に示すように傾斜すると、遮風板
１１の下端付近から、風Ｗ１が防風装置１０１から線路
内に入り込み、鉄道車両４００にも吹き付けることにな
る。このため、本発明の第１実施形態の防風装置１０１
の抗力曲線Ｃ４が従来の防風柵等の抗力曲線Ｃ３より下
回るということは、鉄道車両４００を風から防護する性
能（以下、「遮風性能」という。）が低下する、という
ことも意味する。

【００５０】しかし、鉄道や道路等の交通機関において
は、風対策施設を設置しているものの、暴風時には、車
両の浮上、脱線等のおそれがあるため、風速値に応じて
車両の運転や走行に規制を設けている。例えば、鉄道会
社においては、風速値が２０〜２５ｍ／ｓ以上となった
場合には速度を制限して徐行させ、風速値が２５〜３０
ｍ／ｓ以上となった場合には鉄道車両の運転自体を停止
させること（以下、「運行規制」という。）を行うよう
に規定されている。自動車道路（例えば高速自動車道
路）の場合も、走行する自動車について同様な運行規制
が行われている。

【００５１】したがって、風速が非常に高い暴風時で、
かつ運行規制が実施される場合には、鉄道車両や自動車
等の運転が停止されているので、遮風性能が若干低下し
ても、交通への問題は少ない、と考えられる。このこと
から、本発明の第１実施形態の防風装置１０１におい
て、コイルバネ１５の初期バネ力と、バネ定数を適宜に
設定することにより、図６（Ｂ）において、風速値Ｕ２
よりも低い風速値Ｕａが上記の運行規制風速値（例え
ば、風速値＝２５〜３０ｍ／ｓ）となるように構成する
ことができる。

【００５２】上記のように構成することにより、第１実
施形態の防風装置１０１は、以下のような利点を有して
いる。

【００５３】ａ）図６（Ｂ）において、風の風速値Ｕが
Ｕａより大きい場合は、防風装置１０１の支柱１２に作
用する風荷重を従来よりも低減させることができるの
で、交通施設構造物等に与える影響を減少させ、材料
費、施工費等のコストを抑制することができる。

【００５４】ｂ）図６（Ｂ）において、風の風速値Ｕが
零からＵａまでの間は、従来とほぼ同等の遮風性能を発
揮させることが可能となり、鉄道車両４００を従来の防
風柵等と同様に風から防護することができる。すなわ
ち、風の風速値Ｕが零からＵａまでの間は、風の風速値
ＵがＵａより大きい場合に比べ、遮風性能が増加してい
る。

【００５５】ｃ）各種の交通施設構造物等に防風装置を
設置することが容易になる。

【００５６】上記した第１実施形態の防風装置１０１
は、基本的な構成を同一とし、一部を変化させた変化例
を構成することが可能である。

【００５７】上記した第１実施形態の防風装置１０１に
おいては、遮風板１１をｄ１の逆方向に付勢する部材と
して、コイルバネ１５を用いたが、これは、他の部材を
用いてもよい。例えば、図７（Ａ）に示す防風装置１０
１Ａのように、コイルバネ１５のかわりに、渦巻バネ１
５Ａを用いてもよい。すなわち、支柱１２にバネ支持突
起１２ｄを取り付け、バネ支持突起１２ｄに渦巻バネ１
５Ａの一端を取り付け、回転軸１３に渦巻バネ１５Ａの
他端を取り付ける。

【００５８】渦巻バネ１５Ａは、コイルバネ１５と同様
の材料からなり、側面形状が渦巻き型に形成されたバネ
であり、ゼンマイバネとも呼ばれ、例えば、細長い帯状
の薄板から作製される。渦巻バネ１５Ａは、回転軸１３
を回転させた場合に、部材に曲げ変形が発生し、これに
伴い、バネ全体を逆方向に回転させるような弾性力が発
生することを利用したものである。この防風装置１０１
Ａの場合にも、第１実施形態の防風装置１０１と同様の
作用、利点を発揮させることができる。

【００５９】また、上記した第１実施形態の防風装置１
０１のように、回転軸孔１２ａの中に回転軸１３を挿入
し回転可能な状態とするかわりに、図７（Ｂ）及び図７
（Ｃ）に示す動作緩和器１６を支柱１２に固定し、動作
緩和器１６の回転軸１６ｂに回転軸１３を取り付けるよ
うにしてもよい。

【００６０】図７（Ｂ）は動作緩和器１６の斜視図を、
図７（Ｃ）は動作緩和器１６の横断面図を、それぞれ示
している。この動作緩和器１６は、容器１６ａと、回転
軸１６ｂと、複数の羽根１６ｃを有している。容器１６
ａは、中空で両端が閉塞された円筒状に形成されてい
る。また、回転軸１６ｂは、円柱状に形成され、容器１
６ａ内に挿入されるとともに、中心線の周りに回転可能
な構成となっている。また、容器１６ａの内部の回転軸
１６ｂには、その外周部に複数の羽根１６ｃが取り付け
られている。羽根１６ｃは、図７（Ｃ）に示すように、
湾曲している。また、容器１６ａ内には、シリコーンオ
イル等の粘性を有する流体（図示せず）が収容されてい
る。

【００６１】上記のような構成により、回転軸１６ｂを
回転させる場合には、羽根１６ｃが内部の粘性流体をか
き回すため、粘性流体からの抵抗を受け、回転軸１６ｂ
の回転速度が緩和され、回転軸１６ｂはゆっくりと回転
する。その場合、図７（Ｃ）に示す方向ｄ２に回転させ
る場合には、粘性流体に対する抵抗が小さいため比較的
速く回転するが、図７（Ｃ）に示す方向ｄ３に回転させ
る場合には、粘性流体に対する抵抗が大きいため、方向
ｄ２の場合よりも遅く回転することになる。

【００６２】したがって、図４（Ｂ）において、遮風板
１１が風Ｗ１によって移動する方向ｄ１を、図７に示す
方向ｄ２と合致させ、遮風板１１がコイルバネ１５によ
って戻る方向（ｄ１の反対方向）を、図７に示す方向ｄ
３と合致させておけば、図４（Ｂ）における風Ｗ１が微
小時間だけ弱まっても、遮風板１１が即座に元の方向に
戻ることがないため、遮風板１１のバタツキ等を防止す
ることができる。

【００６３】上記した第１実施形態の防風装置１０１、
１０１Ａ等において、鉄道車両４００は、防風対象物に
相当している。また、支柱１２は、支持手段に相当して
いる。また、遮風板１１は、遮風手段に相当するととも
に、駆動力発生手段を兼ねている。また、遮風板１１
は、受風手段にも相当している。また、回転軸１３と回
転軸孔１２ａは、駆動手段に相当している。また、方向
ｄ１は、第１方向に相当している。また、方向ｄ１の逆
方向は、第２方向に相当している。また、風力モーメン
トは、回転駆動力に相当している。また、コイルバネ１
５、又は渦巻バネ１５Ａは、付勢手段に相当している。
また、遮風板１１の回転角α１は、遮風手段の移動量に
相当している。また、動作緩和器１６は、減速手段に相
当している。

【００６４】（２）第２実施形態 本発明は、他の構成によっても実現可能である。次に、
本発明の第２実施形態について説明する。図８は、本発
明の第２実施形態である防風装置の構成及び作用を示す
図である。図８は、鉄道線路の方向に見た正面図であ
る。また、図９及び図１０は、図８に示す防風装置のさ
らに詳細な構成を示した部分拡大図である。

【００６５】図８に示すように、第２実施形態の防風装
置１０２は、支柱２２と、遮風板２１ａ及び２１ｂ及び
２１ｃ及び２１ｄと、コイルバネ２５を備えて構成され
ている。

【００６６】支柱２２は、柱状に形成され、高架橋３０
０の床版部３０１の側端部３０１ａに、線路進行方向に
沿って、所定の間隔で立設されている。支柱２２の材料
は、支柱１２の場合と同様である。

【００６７】遮風板２１ａ及び２１ｂ及び２１ｃ及び２
１ｄは、板状に形成され、２つの支柱２２、２２の間に
収容可能な寸法を有している。遮風板２１ａ及び２１ｂ
及び２１ｃ及び２１ｄの材料は、遮風板１１の場合と同
様である。

【００６８】また、図９に示すように、最下部の遮風板
２１ａの両側部の上方には、円柱状の固定回転軸２３ａ
が突出するように取り付けられている。一方、支柱２２
の側部の下方には、円柱状の凹部である回転軸孔２２ａ
１が形成されている。そして、２つの支柱２２、２２の
各々の回転軸孔２２ａ１、２２ａ１の中に、遮風板２１
ａの両側の固定回転軸２３ａ、２３ａがそれぞれ挿入さ
れ嵌合している。回転軸孔２２ａ１の内径は、固定回転
軸２３ａの外径よりも大きな値に設定されている。この
ような構成により、遮風板２１ａは、回転軸孔２２ａ１
（又は固定回転軸２３ａ）の中心線を回転の中心軸とし
て回転移動可能な構成となっている。

【００６９】また、図９に示すように、下から２番目の
遮風板２１ｂの両側部の下方には、円柱状のスライド回
転軸２３ｃが突出するように取り付けられている。一
方、支柱２２の側部の中段下方には、鉛直方向に延びる
直線状の凹部であるスライド溝２２ａ３が形成されてい
る。そして、２つの支柱２２、２２の各々のスライド溝
２２ａ３、２２ａ３の中に、遮風板２１ａの両側のスラ
イド回転軸２３ｃ、２３ｃがそれぞれ挿入され嵌合して
いる。スライド溝２２ａ３の溝幅は、スライド回転軸２
３ｃの外径よりも大きな値に設定されている。このよう
な構成により、遮風板２１ｂは、スライド回転軸２３ｃ
の中心線を回転の中心軸として回転移動可能であるとと
もに、スライド回転軸２３ｃは、スライド溝２２ａ３に
沿って鉛直上方又は鉛直下方へ直線的に移動可能な構成
となっている。

【００７０】また、図９に示すように、最下部の遮風板
２１ａの上端と、下から２番目の遮風板２１ｂの下端
は、回転ヒンジ２４ａによって接続されている。このよ
うな構成により、遮風板２１ａと２１ｂは、回転ヒンジ
２４ａの中心線を回転の中心軸として相互に回転移動可
能な構成となっている。

【００７１】また、図１０に示すように、最上部の遮風
板２１ｄの両側部の下方には、円柱状の固定回転軸２３
ｂが突出するように取り付けられている。一方、支柱２
２の側部の上方には、円柱状の凹部である回転軸孔２２
ａ２が形成されている。そして、２つの支柱２２、２２
の各々の回転軸孔２２ａ２、２２ａ２の中に、遮風板２
１ｄの両側の固定回転軸２３ｂ、２３ｂがそれぞれ挿入
され嵌合している。回転軸孔２２ａ２の内径は、固定回
転軸２３ｂの外径よりも大きな値に設定されている。こ
のような構成により、遮風板２１ｄは、回転軸孔２２ａ
２（又は固定回転軸２３ｂ）の中心線を回転の中心軸と
して回転移動可能な構成となっている。

【００７２】また、図１０に示すように、上から２番目
の遮風板２１ｃの両側部の上方には、円柱状のスライド
回転軸２３ｄが突出するように取り付けられている。一
方、支柱２２の側部の中段上方には、鉛直方向に延びる
直線状の凹部であるスライド溝２２ａ４が形成されてい
る。そして、２つの支柱２２、２２の各々のスライド溝
２２ａ４、２２ａ４の中に、遮風板２１ｃの両側のスラ
イド回転軸２３ｄ、２３ｄがそれぞれ挿入され嵌合して
いる。スライド溝２２ａ４の溝幅は、スライド回転軸２
３ｄの外径よりも大きな値に設定されている。このよう
な構成により、遮風板２１ｃは、スライド回転軸２３ｄ
の中心線を回転の中心軸として回転移動可能であるとと
もに、スライド回転軸２３ｄは、スライド溝２２ａ４に
沿って鉛直上方又は鉛直下方へ直線的に移動可能な構成
となっている。

【００７３】また、図１０に示すように、最上部の遮風
板２１ｄの下端と、上から２番目の遮風板２１ｃの上端
は、回転ヒンジ２４ｂによって接続されている。このよ
うな構成により、遮風板２１ｄと２１ｃは、回転ヒンジ
２４ｂの中心線を回転の中心軸として相互に回転移動可
能な構成となっている。

【００７４】また、遮風板２１ｂにおいて、鉄道線路に
対して内側となる側（図８（Ａ）における右側）の適宜
箇所にはバネ支持突起２６ａが設けられ、このバネ支持
突起２６ａには、コイルバネ２５の一端が取り付けられ
ている。また、遮風板２１ｃにおいて、鉄道線路に対し
て内側となる側（図８（Ａ）における右側）の適宜箇所
にはバネ支持突起２６ｂが設けられ、このバネ支持突起
２６ｂには、コイルバネ２５の他端が取り付けられてい
る。

【００７５】コイルバネ２５は、伸び変形を加えると縮
む方向に弾性力を発生する、いわゆる引張バネである。
コイルバネ２５において、弾性力を、そのときの伸び変
形で除した値を、「バネ定数」という。コイルバネ２５
の材料は、コイルバネ１５の場合と同様である。

【００７６】次に、図８を参照しつつ、上記した第２実
施形態の防風装置１０２の作用について説明する。引張
バネであるコイルバネ２５は、風が吹いていない状態で
は、所定の長さだけ伸ばした状態（所定の初期バネ力で
引っ張った状態）となっている。したがって、風が吹い
ていない状態では、コイルバネ２５は、遮風板２１ｂの
裏のバネ支持突起２６ａと、遮風板２１ｃの裏のバネ支
持突起２６ｂを、初期バネ力により、図８（Ａ）の上下
方向に引張った状態となっている。これにより、遮風板
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは、図８（Ａ）に示す
ように、風に対して垂直な状態を維持し、動かない。

【００７７】次に、図８（Ａ）に示すように、線路の外
側となる図８（Ｂ）の左側から、風Ｗ２が吹くと、風Ｗ
２による風圧が遮風板２１ａ〜２１ｄに加えられる。コ
イルバネ２５は、図８（Ａ）の状態では、初期バネ力の
１／２の力（以下、「初期設定力」という。）でバネ支
持突起２６ａを引っ張った状態となっており、スライド
回転軸２３ｃの中心に関する初期設定力のモーメント
（遮風板２１ｂを回転方向ｄ４の逆方向へ回転させよう
とするモーメント。以下、「初期設定力モーメント」と
いう。）が、風Ｗ２の風圧による力のスライド回転軸２
３ｃの中心に関するモーメント（遮風板２１ｂを回転方
向ｄ４へ回転させようとするモーメント。以下、「風力
モーメント」という。）より大きい期間中は、遮風板２
１ｂは動かない。

【００７８】同様に、コイルバネ２５は、図８（Ａ）の
状態では、初期バネ力の１／２の力（以下、「初期設定
力」という。）でバネ支持突起２６ｂを引っ張った状態
となっており、スライド回転軸２３ｄの中心に関する初
期設定力のモーメント（遮風板２１ｃを回転方向ｄ６の
逆方向へ回転させようとするモーメント。以下、「初期
設定力モーメント」という。）が、風Ｗ２の風圧による
力のスライド回転軸２３ｄの中心に関するモーメント
（遮風板２１ｃを回転方向ｄ６へ回転させようとするモ
ーメント。以下、「風力モーメント」という。）より大
きい期間中は、遮風板２１ｃは動かない。

【００７９】その後、風Ｗ３に示すように、風速が大き
くなり、風圧が強くなると、ある風速値（以下、「移動
開始風速値」という。）において、風力モーメントが初
期設定力モーメントと等しくなる。その後、風Ｗ３の風
速が移動開始風速値より大きくなり、風力モーメントが
初期設定力モーメントより大きくなると、遮風板２１ｂ
は、スライド回転軸２３ｃの中心を回転の中心としてｄ
４の方向に回転移動を開始するとともに、スライド溝２
２ａ３に沿って鉛直下方へ向かう直線的移動を開始す
る。また、この際、同時に、遮風板２１ａも、不動回転
軸２３ａの中心を回転の中心としてｄ５の方向に回転移
動を開始する。

【００８０】同様にして、風Ｗ３の風速が移動開始風速
値より大きくなり、風力モーメントが初期設定力モーメ
ントより大きくなると、遮風板２１ｃは、スライド回転
軸２３ｄの中心を回転の中心としてｄ６の方向に回転移
動を開始するとともに、スライド溝２２ａ４に沿って鉛
直上方へ向かう直線的移動を開始する。また、この際、
同時に、遮風板２１ｄも、不動回転軸２３ｂの中心を回
転の中心としてｄ７の方向に回転移動を開始する。

【００８１】これらの動きに伴い、コイルバネ２５が遮
風板２１ｂと遮風板２１ｃに引張られて伸び始める。コ
イルバネ２５は、伸びに比例した弾性力を発生する。こ
の弾性力は、コイルバネ２５を縮ませる方向に働く。

【００８２】また、遮風板２１ａと遮風板２１ｂは、回
転ヒンジ２４ａとスライド回転軸２３ｃとスライド溝２
２ａ３により互いに連動するように構成されており、遮
風板２１ｂがｄ４の方向に回転移動すると、遮風板２１
ａはｄ５の方向に回転移動するようになっている。ま
た、この場合、回転移動方向ｄ４とｄ５は逆方向となっ
ている。

【００８３】また、遮風板２１ｃと遮風板２１ｄは、回
転ヒンジ２４ｂとスライド回転軸２３ｄとスライド溝２
２ａ４により互いに連動するように構成されており、遮
風板２１ｃがｄ６の方向に回転移動すると、遮風板２１
ｄはｄ７の方向に回転移動するようになっている。ま
た、この場合、回転移動方向ｄ６とｄ７は逆方向となっ
ている。

【００８４】したがって、コイルバネ２５は、遮風板２
１ｂをｄ４の逆方向に付勢するとともに、遮風板２１ａ
をｄ５の逆方向に付勢していることになる。同様にし
て、コイルバネ２５は、遮風板２１ｃをｄ６の逆方向に
付勢するとともに、遮風板２１ｄをｄ７の逆方向に付勢
していることになる。

【００８５】そして、スライド回転軸２３ｃの中心に関
するコイルバネ２５の弾性力のモーメント（遮風板２１
ｂを回転方向ｄ４の逆方向へ回転させようとするモーメ
ント。以下、「弾性力モーメント」という。）が、風力
モーメントと等しくなった回転角α２の位置で、遮風板
２１ｂの回転は停止する。この動きに連動して、遮風板
２１ａの回転も、回転角α２の位置で停止する。

【００８６】同様にして、スライド回転軸２３ｄの中心
に関するコイルバネ２５の弾性力のモーメント（遮風板
２１ｃを回転方向ｄ６の逆方向へ回転させようとするモ
ーメント。以下、「弾性力モーメント」という。）が、
風力モーメントと等しくなった回転角α３の位置で、遮
風板２１ｃの回転は停止する。この動きに連動して、遮
風板２１ｄの回転も、回転角α３の位置で停止する。こ
こに、回転角α２とα３の絶対値は、等しい角度とな
る。

【００８７】したがって、遮風板２１ａと遮風板２１ｃ
の迎え角は（９０°−α２）となり正の値となるが、遮
風板２１ｂと遮風板２１ｄの迎え角は（α２−９０°）
となり負の値となる。

【００８８】第２実施形態の防風装置１０２において
は、風の風速が上記より大きくなってＷ４のようになれ
ば、風圧がさらに強くなり、遮風板２１ａ等の回転角α
２は大きくなり、α２の余角である迎え角は小さくな
る。その後、風がやむと、コイルバネ２５の作用によ
り、遮風板２１ａ等は、それぞれ逆方向に回転して戻
り、図８（Ａ）の状態となって停止する。

【００８９】上記のように構成することにより、第２実
施形態の防風装置１０２は、第１実施形態の場合と同様
に、風の風速が高い場合には遮風板２１ａ等の移動量を
増大させることにより支柱２２に作用する風荷重を低減
させるとともに、風の風速が低い場合には遮風板２１ａ
等の移動量を低減させることにより遮風板２１ａ等の遮
風性能を増加させることができる、という利点を有して
いる。また、さらに、下記の利点を有している。

【００９０】ｄ）遮風板２１ｂの迎え角は、遮風板２１
ａの迎え角と絶対値が等しく正負の極性が逆であり、遮
風板２１ｃの迎え角は、遮風板２１ｄの迎え角と絶対値
が等しく正負の極性が逆である。このため、遮風板２１
ａに発生する上向きの揚力は、遮風板２１ｂに発生する
下向きの揚力（負の揚力）によって相殺され、遮風板２
１ｃに発生する上向きの揚力は、遮風板２１ｄに発生す
る下向きの揚力（負の揚力）によって相殺される。した
がって、風が不安定に大きく変化しても、支柱２２には
鉛直上下方向の力は作用せず、支柱２２の基礎部である
高架橋側端部３０１ａに、不測の大きな上下方向力が作
用することはない。

【００９１】なお、上記した第２実施形態の防風装置１
０２に、第１実施形態におけるストッパー１２ｂと同様
の機能を有する部材を設けてもよい。このように構成す
れば、遮風板２１ａ等が図８に示す状態とは逆の方向に
移動してコイルバネ２５に不測の変形等を与え破損等の
事態が発生するといったおそれをなくすことができる。

【００９２】上記した第２実施形態の防風装置１０２に
おいて、鉄道車両（図示せず）は、防風対象物に相当し
ている。また、支柱２２は、支持手段に相当している。
また、遮風板２１ａ〜２１ｄは、遮風手段に相当すると
ともに、駆動力発生手段を兼ねている。また、遮風板２
１ａ〜２１ｄは、受風手段にも相当している。また、遮
風板２１ａ〜２１ｄは、第１遮風板、又は第２遮風板に
相当している。また、不動回転軸２３ａと回転軸孔２２
ａ１、不動回転軸２３ｂと回転軸孔２２ａ２、スライド
回転軸２３ｃとスライド溝２２ａ３、スライド回転軸２
３ｄとスライド溝２２ａ４は、それぞれ駆動手段に相当
している。

【００９３】また、方向ｄ４は第１方向に相当し、方向
ｄ４の逆方向は第２方向に相当している。また、方向ｄ
５は第１方向に相当し、方向ｄ５の逆方向は第２方向に
相当している。また、方向ｄ６は第１方向に相当し、方
向ｄ６の逆方向は第２方向に相当している。また、方向
ｄ７は第１方向に相当し、方向ｄ７の逆方向は第２方向
に相当している。また、方向ｄ４は、第３方向に相当
し、方向ｄ５は第４方向に相当している。あるいは、方
向ｄ５は、第３方向に相当し、方向ｄ４は第４方向に相
当している。また、方向ｄ６は、第３方向に相当し、方
向ｄ７は第４方向に相当している。あるいは、方向ｄ７
は、第３方向に相当し、方向ｄ６は第４方向に相当して
いる。

【００９４】また、風力モーメントは、回転駆動力に相
当している。また、コイルバネ２５は、付勢手段に相当
している。また、遮風板２１ａ等の回転角α２は、遮風
手段の移動量に相当している。

【００９５】（３）第３実施形態 本発明は、さらに他の構成によっても実現可能である。
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図１１
は、本発明の第３実施形態である防風装置の構成及び作
用を示す図である。図１１において、図１１（Ａ）は一
部の斜視図を、図１１（Ｂ）〜図１１（Ｄ）は第３実施
形態の防風装置の作用を、それぞれ示している。また、
図１２は、図１１の防風装置における駆動力発生部及び
駆動部の構成及び作用を示す図である。

【００９６】図１１、１２に示すように、この防風装置
１０３は、第１遮風部３０ａと、第２遮風部３０ｂと、
支柱３２ａ及び３２ｂと、駆動力発生部３３と、駆動部
３４と、コイルバネ３５を備えて構成されている。

【００９７】第１遮風部３０ａは、第１開口３１ａを有
し、支柱３２ａ及び３２ｂに固定されている。また、第
２遮風部３０ｂは、第２開口３１ｂを有している。第２
開口３１ｂは、第１開口３１ａと重複可能な形状、寸法
を有している。第１遮風部３０ａ及び第２遮風部３０ｂ
の材料は、遮風板１１の場合と同様である。

【００９８】支柱３２ａ及び３２ｂは、図示はしていな
いが、柱状に形成され、高架橋３００の床版部３０１の
側端部３０１ａに、線路進行方向に沿って、所定の間隔
で立設されている。支柱３２ａ及び３２ｂの材料は、支
柱１２の場合と同様である。

【００９９】また、支柱３２ａはストッパー３２ｃを有
しており、ストッパー３２ｃは、第２遮風部３０ｂの背
後の一端付近を支持している。また、支柱３２ｂはスト
ッパー３２ｄを有しており、ストッパー３２ｄは、第２
遮風部３０ｂの背後の他端付近を支持している。また、
第２遮風部３０ｂは、固定された第１遮風部３０ａに対
し、図１１（Ｂ）〜（Ｄ）の左右方向にスライド移動
（直線的移動）可能な状態で取り付けられている。ま
た、第２遮風部３０ｂの一端には、後述する駆動部３４
の駆動ロッド３４ｃが取り付けられている。

【０１００】また、図１２（Ａ）に示すように、駆動力
発生部３３は、受風板３３ａと回転軸３３ｂを有してい
る。回転軸３３ｂは、円柱状に形成され、中心線の周り
に回転可能な状態で支持されている。また、回転軸３３
ｂには、その外周部に複数の受風板３３ａが放射状に取
り付けられている。

【０１０１】また、図１２（Ａ）に示すように、駆動部
３４は、ピニオンギヤ３４ａと、ラック部材３４ｂと、
駆動ロッド３４ｃと、支持部材３４ｄと、コロ３４ｅ
と、ストッパー３４ｆと、バネ取付部３４ｇを有してい
る。ピニオンギヤ３４ａは、回転軸３３ｂに固定され、
回転軸３３ｂとともに回転可能な構成となっている。ま
た、ラック部材３４ｂは、支持部材３４ｄの上にコロ３
４ｅを介して設置されており、ピニオンギヤ３４ａと噛
み合っている。ラック部材３４ｂの一端には、駆動ロッ
ド３４ｃが取り付けられている。

【０１０２】また、ラック部材３４ｂの他端には、コイ
ルバネ３５の一端が取り付けられており、コイルバネ３
５の他端は、バネ取付部３４ｇに取り付けられている。
コイルバネ３５は、伸び変形を加えると縮む方向に弾性
力を発生する、いわゆる引張バネである。コイルバネ３
５において、弾性力を、そのときの伸び変形で除した値
を、「バネ定数」という。コイルバネ３５の材料は、コ
イルバネ１５の場合と同様である。

【０１０３】また、ラック部材３４ｂの他端は、ストッ
パー３４ｆによって係止されるようになっている。ま
た、ストッパー３４ｆとバネ取付部３４ｇは、支持部材
３４ｄに固定されている。

【０１０４】次に、図１１及び図１２（Ａ）を参照しつ
つ、上記した第３実施形態の防風装置１０３の作用につ
いて説明する。引張バネであるコイルバネ３５は、風が
吹いていない状態では、所定の長さだけ伸ばした状態
（所定の初期バネ力で引っ張った状態）となっている。
したがって、風が吹いていない状態では、コイルバネ３
５は、ラック部材３４ｂを初期バネ力により図１２
（Ａ）の右方向に引張った状態となっており駆動ロッド
３４ｃは動かない。これにより、第２遮風部３０ｂは、
図１１（Ｂ）に示すように、第１開口３１ａを塞いでお
り、風Ｗ５は遮断された状態となっている。

【０１０５】次に、図１２（Ａ）に示すように、風Ｗ８
が受風板３３ａに当り、風力が初期バネ力を上回ると、
回転軸３３ｂがｄ９の方向に回転移動する。なお、スト
ッパー３４ｆがラック部材３４ｂを押さえているため、
回転軸３３ｂがｄ９の逆方向に回転することはない。回
転軸がｄ９の方向に回転すると、この動きに伴いピニオ
ンギヤ３４ａが同方向に回転し、ピニオンギヤ３４ａと
噛み合っているラック部材３４ｂがｄ８の方向にスライ
ド移動（直線的移動）する。

【０１０６】この動きに伴い、コイルバネ３５がラック
部材３４ｂに引張られて伸び始める。コイルバネ３５
は、伸びに比例した弾性力を発生する。この弾性力は、
コイルバネ３５を縮ませる方向に働く。

【０１０７】また、ラック部材３４ｂのスライド移動
は、駆動ロッド３４ｃによって第２遮風部３０ｂ（図１
１（Ｂ）参照）に伝達される。これにより、第２遮風部
３０ｂは、図１１（Ｃ）に示す方向ｄ８にスライド移動
する。この動きにより、第１開口３１ａと第２開口３１
ｂは連通するようになり、第２遮風部３０ｂのスライド
移動前は吹き抜けられなかった風Ｗ５（図１１（Ｂ）参
照）が、図１１（Ｃ）のＷ６のように吹き抜けられるよ
うになる。

【０１０８】受風板３３ａに当る風Ｗ８の風速がさらに
大きくなり、回転軸３３ｂの回転角度がさらに大きくな
ると、第２遮風部３０ｂの方向ｄ８への移動量も増大
し、図１１（Ｄ）に示すように、第１開口３１ａと第２
開口３１ｂは完全に重複し、風Ｗ７が吹きぬけるように
なる。

【０１０９】その後、風がやむと、コイルバネ３５の作
用により、第２遮風部３０ｂは、ｄ８の逆方向に直線的
に移動して戻り、図１１（Ｂ）の状態となって停止す
る。したがって、コイルバネ３５は、第２遮風部３０ｂ
をｄ８の逆方向に付勢していることになる。

【０１１０】上記のような構成により、第３実施形態の
防風装置１０３は、第１実施形態の場合と同様に、風の
風速が高い場合には第２遮風部３０ｂの移動量を増大さ
せることにより支柱３２ａ及び３２ｂに作用する風荷重
を低減させるとともに、風の風速が低い場合には第２遮
風部３０ｂの移動量を低減させることにより第１遮風部
３０ａ及び第２遮風部３０ｂの遮風性能を増加させるこ
とができる、という利点を有している。

【０１１１】上記した第３実施形態の防風装置１０３
は、基本的な構成を同一とし、一部を変化させた変化例
を構成することが可能である。

【０１１２】例えば、上記した第３実施形態の防風装置
１０３において、ラック部材３４ｂの他端の箇所とスト
ッパー３４ｆの間に、図１２（Ｂ）及び図１２（Ｃ）に
示す動作緩和器３６を設置するようにしてもよい。

【０１１３】図１２（Ｂ）は動作緩和器３６の斜視図
を、図１２（Ｃ）は動作緩和器３６の縦断面図を、それ
ぞれ示している。この動作緩和器３６は、容器３６ａ
と、ピストン３６ｂと、ロッド３６ｃを有している。容
器３６ａは、中空で両端が閉塞された円筒状に形成され
ている。また、ピストン３６ｂは、略円錐状に形成さ
れ、容器３６ａ内に挿入されるとともに、ロッド３６ｃ
の中心軸線に沿って往復移動可能な構成となっている。
また、容器３６ａ内には、シリコーンオイル等の粘性を
有する流体（図示せず）が収容されている。

【０１１４】上記のような構成により、ロッド３６ｃを
直線移動させる場合には、ピストン３６ｂが内部の粘性
流体を動かすため、粘性流体からの抵抗を受け、ロッド
３６ｃの直線移動速度が緩和され、ロッド３６ｃはゆっ
くりと移動する。その場合、図１２（Ｂ）及び図１２
（Ｃ）に示す方向ｄ８へ移動させる場合には、粘性流体
に対する抵抗が小さいため比較的速く移動するが、図１
２（Ｂ）及び図１２（Ｃ）に示す方向ｄ８の逆方向に移
動させる場合には、粘性流体に対する抵抗が大きいた
め、方向ｄ８の場合よりも遅く移動することになる。し
たがって、図１２（Ａ）における風Ｗ８が微小時間だけ
弱まっても、コイルバネ３５が即座に元の方向に戻るこ
とがないため、第２遮風部３０ｂの動きを円滑にするこ
とができる。

【０１１５】上記した第３実施形態の防風装置１０３に
おいて、鉄道車両（図示せず）は、防風対象物に相当し
ている。また、支柱３２ａ及び３２ｂは、支持手段に相
当している。また、第１遮風部３０ａ及び第２遮風部３
０ｂは、遮風手段に相当している。また、駆動力発生部
３３は、駆動力発生手段に相当している。また、受風板
３３ａは、受風手段にも相当している。また、駆動部３
４は、駆動手段に相当している。また、方向ｄ８は第１
方向に相当し、方向ｄ８の逆方向は第２方向に相当して
いる。また、回転軸３３ｂの回転モーメントは、回転駆
動力に相当している。また、コイルバネ３５は、付勢手
段に相当している。また、第２遮風部３０ｂの方向ｄ８
への直線的移動量は、遮風手段の移動量に相当してい
る。また、動作緩和器３６は、減速手段に相当してい
る。

【０１１６】（４）第４実施形態 本発明は、さらに他の構成によっても実現可能である。
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図１３
は、本発明の第４実施形態である防風装置の構成及び作
用を示す図である。

【０１１７】図１３に示すように、この防風装置１０４
は、第３実施形態の防風装置１０３において、ピニオン
ギヤ３４ａのかわりに間欠ピニオンギヤ４４を配置した
点が異なっている。図１３に示すように、間欠ピニオン
ギヤ４４は、平歯車の一部の歯を除去して欠歯部４４ａ
を構成したものである。

【０１１８】次に、図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）を参照
しつつ、第４実施形態の防風装置１０４の作用について
説明する。

【０１１９】上記した第３実施形態の防風装置１０３と
同様に、風Ｗ８（図１２（Ａ）参照）が受風板３３ａ
（図１２（Ａ）参照）に当り、風力が初期バネ力を上回
ると、図１３（Ａ）に示すように、回転軸３３ｂがｄ９
´の方向に回転移動する。しかし、風Ｗ８の風速が低く
所定の駆動限界風速値未満の場合には、図１３（Ａ）に
示す状態となっており、間欠ピニオンギヤ４４の欠歯部
４４ａがラック部材３４ｂの歯と対向しているため、両
者の歯の噛み合いは起こらず、回転軸３３ｂの回転駆動
力は、ラック部材３４ｂには伝達されない。

【０１２０】次に、風Ｗ８の風速が所定の駆動限界風速
値以上となった場合には、図１３（Ｂ）に示す状態から
図１３（Ｃ）に示す状態となり、間欠ピニオンギヤ４４
の歯４４ｂ、４４ｃ等がラック部材３４ｂの歯と噛み合
いを開始する。このため、回転軸３３ｂのｄ９´方向へ
の回転駆動力により、ラック部材３４ｂがｄ８´の方向
にスライド移動（直線的移動）する。

【０１２１】したがって、上記の駆動限界風速値とし
て、鉄道や道路等の運行規制風速値（例えば、風速値＝
２５〜３０ｍ／ｓ）を採用すれば、風速が鉄道等の運行
規制風速値以上となった場合にのみ、第２遮風部３０ｂ
（図１１参照）をｄ８の方向にスライド移動させ、支柱
３２ａ及び３２ｂに作用する風荷重を低減させるように
構成することができる。

【０１２２】上記した第４実施形態の防風装置１０４に
おいて、間欠ピニオンギヤ４４は、移動制御手段に相当
している。

【０１２３】（５）第５実施形態 本発明は、さらに他の構成によっても実現可能である。
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図１４
は、本発明の第５実施形態である防風装置の構成及び作
用を示す図である。

【０１２４】図１４に示すように、この防風装置１０５
は、第３実施形態の防風装置１０３において、第１遮風
部３０ａのかわりに第１遮風部５０ａを配置し、かつ第
２遮風部３０ｂのかわりに第２遮風部５０ｂを配置した
点が異なっている。

【０１２５】図１４に示すように、第１遮風部５０ａ
は、第１開口５１ａを有し、第２遮風部５０ｂは、第２
開口５１ｂを有している。また、第１開口５１ａと第２
開口５１ｂの間には、距離差δが設定されている。すな
わち、方向ｄ１０に対し、ある第１開口５１ａの後方と
なる第２開口５１ｂと、前方の第１開口５１ａとの間に
は、距離差δが配されている。一方、方向ｄ１０に対
し、ある第１開口５１ａの前方となる第２開口５１ｂ
と、後方の第１開口５１ａとの間には、距離差はない。

【０１２６】また、第５実施形態の防風装置１０５は、
上記した第３実施形態の場合と同様な構成と作用を持つ
支柱３２ａ及び３２ｂと、駆動力発生手段３３と、駆動
手段３４を有している。

【０１２７】次に、図１４（Ａ）〜（Ｅ）を参照しつ
つ、上記した第５実施形態の防風装置１０５の作用につ
いて説明する。風が吹いていない場合は、図１４（Ａ）
に示す状態となっており、風Ｗ９は第１遮風部５０ａ及
び第２遮風部５０ｂにより遮断される。

【０１２８】次に、第３実施形態１０３の場合と同様
に、風Ｗ８（図示せず。図１２（Ａ）参照。）が受風板
３３ａ（図示せず。図１２（Ａ）参照。）に当り、風力
が初期バネ力を上回ると、回転軸３３ｂ（図示せず。図
１２（Ａ）参照。）がｄ９（図示せず。図１２（Ａ）参
照。）の方向に回転移動し、ピニオンギヤ３４ａ（図示
せず。図１２（Ａ）参照。）が同方向に回転し、ピニオ
ンギヤ３４ａと噛み合っているラック部材３４ｂ（図示
せず。図１２（Ａ）参照。）がｄ８（図示せず。図１２
（Ａ）参照。）の方向にスライド移動（直線的移動）す
る。

【０１２９】また、ラック部材３４ｂのスライド移動
は、駆動ロッド３４ｃによって第２遮風部５０ｂに伝達
される。これにより、第２遮風部５０ｂは、図１１
（Ｂ）に示す方向ｄ８″にスライド移動する。しかし、
図１４（Ｂ）及び図１４（Ｃ）に示すように、風の風速
が所定の駆動限界風速値未満の場合には、第１開口５１
ａと第２開口５０ｂとの間に設定された距離差δのた
め、第１開口５１ａと第２開口５１ｂの重複は発生せ
ず、風Ｗ９は第１遮風部５０ａ及び第２遮風部５０ｂに
より遮断される。

【０１３０】しかし、受風板３３ａに当る風の風速が所
定の駆動限界風速値より大きくなると、回転軸３３ｂの
回転角度がある値より大きくなるため、駆動ロッド３４
ｃの移動量がある値よりも大きくなり、図１４（Ｄ）に
示すように、第２遮風部５０ｂの移動量が距離差δを上
回るため、第１開口５１ａと第２開口５１ｂの重複が始
まるようになり、風は、Ｗ１０のように吹き抜けられる
ようになる。

【０１３１】受風板３３ａに当る風の風速がさらに大き
くなり、回転軸３３ｂの回転角度がさらに大きくなる
と、第２遮風部５０ｂの方向ｄ８″への移動量も増大
し、図１４（Ｅ）に示すように、第１開口５１ａと第２
開口５１ｂは完全に重複し、風Ｗ１１が吹きぬけるよう
になる。

【０１３２】その後、風がやむと、コイルバネ３５（図
示せず。図１２（Ａ）参照。）の作用により、第２遮風
部５０ｂは、ｄ８″の逆方向に直線的に移動して戻り、
図１４（Ａ）の状態となって停止する。

【０１３３】上記のような構成により、第５実施形態の
防風装置１０５は、第１実施形態の場合と同様に、風の
風速が高い場合には第２遮風部５０ｂの移動量を増大さ
せることにより支柱に作用する風荷重を低減させるとと
もに、風の風速が低い場合には第２遮風部５０ｂの移動
量を低減させることにより第１遮風部５０ａ及び第２遮
風部５０ｂの遮風性能を増加させることができる、とい
う利点を有している。

【０１３４】上記した第３〜５実施形態の防風装置１０
３〜１０５は、基本的な構成を同一とし、一部を変化さ
せた実施形態を構成することが可能である。

【０１３５】例えば、図１５に示す第６実施形態の防風
装置１０６のように、第１遮風部６０ａと、第２遮風部
６０ｂと、支柱６２ａ及び６２ｂと、駆動力発生部６３
と、駆動軸６４と、渦巻バネ６５と、動作緩和器６６を
設けて構成してもよい。

【０１３６】図１５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、上
記した第１遮風部６０ａは、円板状に形成され、同心円
の円周に沿って配置される第１開口６１ａを有し、支柱
６２ａ及び６２ｂに固定されている。また、第２遮風部
６０ｂは、円板状に形成され、同心円の円周に沿って配
置される第２開口（図示せず）を有している。第２開口
は、第１開口６１ａと重複可能な形状、寸法を有してい
る。第１遮風部６０ａ及び第２遮風部６０ｂの材料は、
遮風板１１の場合と同様である。

【０１３７】支柱６２ａ及び６２ｂは、柱状に形成さ
れ、高架橋３００の床版部３０１の側端部３０１ａに、
線路進行方向に沿って、所定の間隔で立設されている。
支柱６２ａ及び６２ｂの材料は、支柱１２の場合と同様
である。

【０１３８】また、支柱６２ａ、６２ｂは図示しないス
トッパーを有しており、ストッパーは、第２遮風部６０
ｂの背後を支持している。また、第２遮風部６０ｂの中
心には、駆動軸６４が取り付けられており、第２遮風部
６０ｂは、固定された第１遮風部６０ａに対し、駆動軸
６４の中心の周りに回転移動可能な状態で取り付けられ
ている。

【０１３９】また、図１５（Ｃ）に示すように、駆動力
発生部６３は、プロペラ６３ａと回転軸６３ｂを有して
いる。回転軸６３ｂは、円柱状に形成され、中心線の周
りに回転可能な状態で支持されている。また、回転軸６
３ｂには、その先端部にプロペラ６３ａが取り付けら
れ、その後端部に動作緩和器６６を介して駆動軸６４が
取り付けられている。また、駆動軸６４には、渦巻バネ
６５の一端が取り付けられており、渦巻バネ６５の他端
は、固定部６３ｃに取り付けられている。渦巻バネ６５
の材料、構成、及び作用は、渦巻バネ１５Ａの場合と同
様である。また、動作緩和器６６の構成及び作用は、動
作緩和器１６の場合と同様である。

【０１４０】上記のような構成により、第６実施形態の
防風装置１０６は、第１実施形態の場合と同様に、風Ｗ
１２の風速が高い場合には第２遮風部６０ｂの移動量を
増大させることにより支柱６２ａ及び６２ｂに作用する
風荷重を低減させるとともに、風Ｗ１２の風速が低い場
合には第２遮風部６０ｂの移動量を低減させることによ
り第１遮風部６０ａ及び第２遮風部６０ｂの遮風性能を
確保することができる、という利点を有している。

【０１４１】上記した第６実施形態の防風装置１０６に
おいて、鉄道車両（図示せず）は、防風対象物に相当し
ている。また、支柱６２ａ及び６２ｂは、支持手段に相
当している。また、第１遮風部６０ａ及び第２遮風部６
０ｂは、遮風手段に相当している。また、駆動力発生部
６３は、駆動力発生手段に相当している。また、プロペ
ラ６３ａは、受風手段にも相当している。また、駆動軸
６４は、駆動手段に相当している。また、回転軸６３ｂ
の回転モーメントは、回転駆動力に相当している。ま
た、渦巻バネ６５は、付勢手段に相当している。また、
第２遮風部６０ｂの回転移動量は、遮風手段の移動量に
相当している。また、動作緩和器６６は、減速手段に相
当している。

【０１４２】なお、本発明は、上記各実施形態に限定さ
れるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発
明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に
同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、い
かなるものであっても本発明の技術的範囲に包含され
る。

【０１４３】例えば、上記各実施形態においては、防風
対象物として鉄道車両４００を例に挙げて説明したが、
本発明はこの例には限定されず、他の防風対象物、例え
ば、新交通システム車両、自動車道路における４輪又は
２輪の自動車、その他の交通機関の車両、スキーリフ
ト、あるいはロープウェイ等でもよい。要は、防風対象
物は、ある駆動限界値（通行規制値）以上の風速の場合
に、その運行等が停止されるようなものであれば、どの
ようなものであってもよいのである。

【０１４４】また、上記した第１、２実施形態において
は、回転軸１３、２３ａ等は、遮風板１１、２１ａ等に
固定され、支柱１２、２２の側に回転軸孔１２ａが設け
られる例について説明したが、本発明はこの例には限定
されず、他の構成、例えば、上記とは逆に、回転軸１３
等は支柱１２等に固定され、遮風板１１の側に回転軸孔
が形成されるように構成してもよい。

【０１４５】また、上記した第３実施形態においては、
駆動力発生部３３を駆動力発生手段とし、駆動部３４を
駆動手段とする例について説明したが、本発明はこの例
には限定されず、他の構成、例えば、駆動力発生部３３
と駆動部３４（駆動ロッド３４ｃを除く）を合体した機
構を駆動力発生手段とし、駆動ロッド３４ｃを駆動手段
とするように構成してもよい。このように構成する場合
には、風圧によって駆動力発生手段が発生する駆動力
は、直線的駆動力となる。

【０１４６】また、駆動力発生手段としては、上記した
機構のほか、水平型又は鉛直型等の各種の風車、鉛直方
向に展開される板状部材に吹き付ける風から板状部材が
受ける略水平方向の力をピストン等により取り出す形式
の機構などが採用可能である。

【０１４７】また、支持手段としては、柱状部材のほ
か、壁状部材、梁状部材、骨組状部材等が採用可能であ
る。

【０１４８】また、駆動手段は、上記した第３実施形態
における駆動部３４、第６実施形態における駆動軸６４
の構成には限定されない。本発明における駆動手段は、
回転駆動力を直線的駆動力に変換し、又は直線的駆動力
を回転駆動力に変換し、又は駆動力発生手段の発生した
駆動力の方向を異なる方向へ変換し、又は前記の変換を
適宜組み合わせることにより遮風手段を駆動するような
機構であれば、どのようなものであってもよく、公知の
機構、例えば、歯車機構、リンク機構、カム機構、巻き
掛け伝動機構、及びこれらを組み合わせたもの等が含ま
れる。

【０１４９】また、付勢手段としては、引張りバネとし
て用いるコイルバネ、渦巻バネのほか、圧縮バネとして
用いるコイルバネ、板バネ、皿バネ、竹の子状バネ等が
採用可能である。

【０１５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
風の圧力を利用して駆動力を発生する駆動力発生手段
と、支持手段に対し移動可能に取り付けられて風を遮る
遮風手段と、駆動力により遮風手段を第１方向に移動さ
せる駆動手段と、弾性力を利用して遮風手段を第１方向
とは逆の第２方向に付勢する付勢手段を備えて防風装置
を構成したので、風の風速が高い場合には遮風手段の移
動量を増大させることにより支持手段に作用する風荷重
を低減させることができ、風の風速が低い場合には遮風
手段の移動量を低減させることにより遮風手段の遮風性
能を増加させることができる、という利点を有してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明する概念図である。

【図２】本発明の第１実施形態である防風装置の全体構
成を示す図である。

【図３】図２に示す防風装置のさらに詳細な構成を示す
斜視図である。

【図４】図２に示す防風装置の作用を説明する図であ
る。

【図５】抗力及び抗力係数を説明する図である。

【図６】本発明の第１実施形態の防風装置における風速
と抗力係数及び抗力の関係を説明する図である。

【図７】本発明の第１実施形態の防風装置の変化例の構
成を示す図である。

【図８】本発明の第２実施形態である防風装置の構成及
び作用を示す図である。

【図９】図８に示す防風装置のさらに詳細な構成を示す
第１の部分拡大図である。

【図１０】図８に示す防風装置のさらに詳細な構成を示
す第２の部部拡大図である。

【図１１】本発明の第３実施形態である防風装置の構成
及び作用を示す図である。

【図１２】図１１の防風装置における駆動力発生部及び
駆動部の構成及び作用を示す図である。

【図１３】本発明の第４実施形態である防風装置の構成
及び作用を示す図である。

【図１４】本発明の第５実施形態である防風装置の構成
及び作用を示す図である。

【図１５】本発明の第６実施形態である防風装置の構成
及び作用を示す図である。

【図１６】従来の防風柵の問題点を説明する図である。

【符号の説明】

１ 駆動力発生手段 ２ 駆動手段 ３ 遮風手段 ４ 支持手段 ５ 付勢手段 １１ 遮風板 １１ａ バネ取付箇所 １２ 支柱 １２ａ 回転軸孔 １２ｂ ストッパー １２ｃ バネ支持突起 １２ｄ バネ支持突起 １３ 回転軸 １３ａ 回転軸の中心 １４ 回転ヒンジ １５ コイルバネ １５Ａ 渦巻バネ １６ 動作緩和器 １６ａ 容器 １６ｂ 回転軸 １６ｃ 羽根 ２１ａ〜２１ｃ 遮風板 ２２ 支柱 ２２ａ１、２２ａ２ 回転軸孔 ２２ａ３、２２ａ４ スライド溝 ２３ａ、２３ｂ 固定回転軸 ２３ｃ、２３ｄ スライド回転軸 ２４ａ、２４ｂ 回転ヒンジ ２５ コイルバネ ２６ａ、２６ｂ バネ支持突起 ３０ａ 第１遮風部 ３０ｂ 第２遮風部 ３１ａ 第１開口 ３１ｂ 第２開口 ３２ａ、３２ｂ 支柱 ３２ｃ３、３２ｄ ストッパー ３３ 駆動力発生部 ３３ａ 受風板 ３３ｂ 回転軸 ３４ 駆動部 ３４ａ ピニオンギヤ ３４ｂ ラック部材 ３４ｃ 駆動ロッド ３４ｄ 支持部材 ３４ｅ コロ ３４ｆ ストッパー ３４ｇ バネ取付部 ３５ コイルバネ ３６ 動作緩和器 ３６ａ 容器 ３６ｂ ピストン ３６ｃ ロッド ４４ 間欠ピニオンギヤ ４４ａ 欠歯部 ４４ｂ、４４ｃ 歯 ５０ａ 第１遮風部 ５０ｂ 第２遮風部 ５１ａ 第１開口 ５１ｂ 第２開口 ６０ａ 第１遮風部 ６０ｂ 第２遮風部 ６１ａ 第１開口 ６２ａ、６２ｂ 支柱 ６３ 駆動力発生部 ６３ａ プロペラ ６３ｂ 回転軸 ６３ｃ 固定部 ６４ 駆動軸 ６５ 渦巻バネ ６６ 動作緩和器 １００〜１０６ 防風装置 ２００ 防風柵 ３００ 高架橋 ３０１ 床版部 ３０１ａ 側端部 ３０２ 軌道スラブ ３０３ レール ４００ 鉄道車両 Ａ 空気の流れ ａ１ 風の方向を示す線 ａ２ 遮風板の中心線 Ｃ１ 揚力係数を示すグラフの曲線 Ｃ２ 抗力係数を示すグラフの曲線 Ｃ３ 従来の防風柵の抗力を示すグラフの曲線 Ｃ４ 第１実施形態の防風装置の抗力を示すグラフの曲
線 Ｄ 抗力 ｄ１〜ｄ７ 回転移動方向 ｄ８、ｄ８´、ｄ８″ 直線移動方向 ｄ９、ｄ９´ 回転移動方向 Ｆ１ 駆動力 Ｆ２ 弾性力 Ｆ２Ａ 弾性力 Ｆ３ 合力 Ｆ 合力 Ｇ 重心点 Ｌ 揚力 Ｍ 曲げモーメント Ｐ 板 ｐ１、ｐ２ 圧力 Ｔ 防風対象物 Ｕ１ 移動開始風速値 Ｕ２ 風速値 Ｕａ 運行規制風速値 Ｗ、Ｗ１〜Ｗ１３ 風 α１〜α３ 遮風板の回転角 δ 距離差 θ 迎え角

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 防風対象物の近傍に設置され前記防風対
   象物を風から防護する防風装置であって、 前記風を受け前記風の圧力を利用して駆動力を発生する
   駆動力発生手段と、 板状に構成されるとともに、前記防風対象物の近傍に設
   置される支持手段に対し移動可能に取り付けられて前記
   風を遮る遮風手段と、 前記駆動力により前記遮風手段を第１方向に移動させる
   駆動手段と、 弾性力を利用して前記遮風手段を前記第１方向とは逆の
   第２方向に付勢する付勢手段を備え、 前記風の風速が高い場合には前記遮風手段の移動量を増
   大させることにより前記支持手段に作用する風荷重を低
   減させるとともに、前記風の風速が低い場合には前記遮
   風手段の移動量を低減させることにより前記遮風手段の
   遮風性能を増加させることを特徴とする防風装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の防風装置において、 前記駆動力発生手段は、受風手段によって受けた風圧に
   より回転駆動力又は直線的駆動力を発生することを特徴
   とする防風装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の防風装置において、 前記駆動手段は、回転駆動力を直線的駆動力に変換し、
   又は直線的駆動力を回転駆動力に変換し、又は前記駆動
   力発生手段の発生した駆動力の方向を異なる方向へ変換
   し、又は前記の変換を適宜組み合わせることにより前記
   遮風手段を駆動することを特徴とする防風装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の防風装置において、 前記遮風手段は、前記支持手段に対して回転移動可能な
   遮風板を有することを特徴とする防風装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の防風装置において、 前記遮風手段は、前記駆動力発生手段を兼ねることを特
   徴とする防風装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の防風装置において、 前記遮風手段は、前記支持手段に対して第３方向へ回転
   移動可能な第１遮風板と、前記支持手段に対して前記第
   ３方向とは逆の第４方向へ回転移動可能な第２遮風板を
   有し、 前記付勢手段は、弾性力を利用して前記第１遮風板を前
   記第４方向に付勢するか、又は弾性力を利用して前記第
   ２遮風板を前記第３方向に付勢することを特徴とする防
   風装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の防風装置において、 前記遮風手段は、 第１開口を有し前記支持手段に固定される第１遮風部
   と、 前記第１開口と重複可能な第２開口を有し前記第１遮風
   部に対して移動可能な構成で取り付けられる第２遮風部
   を有することを特徴とする防風装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の防風装置において、 前記駆動手段は、前記風の風速が所定の駆動限界風速値
   未満の場合には前記遮風手段を移動させず、前記風の風
   速が所定の駆動限界風速値以上の場合に前記遮風手段を
   前記第１方向に移動させる移動制御手段を備えることを
   特徴とする防風装置。
9. 【請求項９】 請求項７記載の防風装置において、 前記第１開口の位置と前記第２開口の位置の間には、前
   記風の風速が所定の駆動限界風速値未満の場合には前記
   第１開口と前記第２開口の重複が発生せず、前記風の風
   速が所定の駆動限界風速値以上の場合に前記第１開口と
   前記第２開口の重複が開始されるような距離差が設定さ
   れることを特徴とする防風装置。
10. 【請求項１０】 請求項１記載の防風装置において、 前記遮風手段が前記第２方向に移動する場合に前記遮風
    手段の移動速度を低減させる減速手段を備えることを特
    徴とする防風装置。
11. 【請求項１１】 防風対象物を風から防護する防風方法
    であって、 前記風を受け前記風の圧力を利用して駆動力を発生する
    駆動力発生手段と、 板状に構成されるとともに、前記防風対象物の近傍に設
    置される支持手段に対し移動可能に取り付けられて前記
    風を遮る遮風手段と、 前記駆動力により前記遮風手段を第１方向に移動させる
    駆動手段と、 弾性力を利用して前記遮風手段を前記第１方向とは逆の
    第２方向に付勢する付勢手段を設け、 前記風の風速が高い場合には前記遮風手段の移動量を増
    大させることにより前記支持手段に作用する風荷重を低
    減させるとともに、前記風の風速が低い場合には前記遮
    風手段の移動量を低減させることにより前記遮風手段の
    遮風性能を増加させることを特徴とする防風方法。