JP2005163267A - 衝撃緩衝体 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両が衝突した際に、優れた衝撃吸収能力を発揮させることができる衝撃緩衝体を提供する。
【解決手段】 外枠１内に緩衝材２を収容して形成される衝撃緩衝体Ａに関する。外枠１を、上面が開口する本体部４と、本体部４の外側に上からはめ込んで本体部４の開口３に被せて取り付けられる蓋５とで形成する。蓋５の周壁７の高さを本体部４の周壁６の高さよりも高く形成すると共に本体部４の周壁６の外面の全面に蓋５の周壁７を重ねて本体部４に蓋５を取り付ける。車両が衝突した際に、蓋５が本体部４から外れることがなく、また外枠１内の緩衝材２が飛散することがなく、緩衝材２による衝撃エネルギーの吸収能力を維持することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、道路などに設置して使用され、自動車などの車両が衝突した際の衝撃を緩衝して車両の破損を軽減する衝撃緩衝体に関するものである。

高速道路をはじめとする様々な道路での交通事故防止対策として、道路の分岐部や路側帯等に衝撃緩衝体を設置することが行なわれている。

一般に衝撃緩衝体は、緩衝材をプラスチック等で形成される外枠で内包した構造であり、緩衝材としては従来から水などが用いられていたが、最近では更に衝撃吸収効果の高い材質が開発されている。例えば特許文献１にみられるような、エチレン−スチレン共重合体などを素材とする樹脂発泡体や、特許文献２にみられるような、セメントなどの水和水硬性の結合材、炭酸カルシウム、骨材、水、発泡剤などを混ぜ合わせて発泡させつつ硬化させたものが緩衝材として提案されている。このように従来では主として、緩衝材の材質を改良して衝撃緩衝体の衝撃吸収能力を高めるようにしていた。

一方、緩衝材２を内包する合成樹脂製の外枠１としては、上面が開口３となった本体部４内に緩衝材２を充填し、本体部４の上面に浅いキャップ状の蓋５を被せてビス留めすることによって形成される図４のような構造のものが主流である（例えば特許文献３等参照）。
特開平８−１４２２４３号公報 特開２０００−１２０７４３号公報 実用新案登録第３０７７１９２号公報

しかし、外枠１がこのような構造に形成された衝撃緩衝体Ａに車両が衝突すると、外枠１の本体部４内の緩衝材２は衝撃が作用する方向に圧縮されると共に衝撃が作用する方向と垂直な方向に膨らむので、緩衝材２の膨らみによって蓋５が持ち上げられて本体部４の上面から外れ、内部の緩衝材２が本体部４の上面の開口３から飛散するおそれがある。さらに、このように蓋５が外れると本体部４の周壁９が大きく圧縮されるように変形して本体部４のコーナー部４ａにせん断破損が発生し、このせん断破損箇所からも内部の緩衝材２が飛散するおそれがある。従ってこのものでは、外枠１内の緩衝材２による衝撃吸収効果を十分に発揮させることができないと共に、衝撃吸収のピークが２つに分散する傾向があるために均一な衝撃吸収能力を欠き、衝撃吸収による車両破損の軽減の効果が十分に得られないおそれがあった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、車両が衝突した際に、優れた衝撃吸収能力を発揮させることができる衝撃緩衝体を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係る衝撃緩衝体は、外枠１内に緩衝材２を収容して形成される衝撃緩衝体において、外枠１を、上面が開口する本体部４と、本体部４の外側に上からはめ込んで本体部４の開口３に被せて取り付けられる蓋５とで形成し、蓋５の周壁７の高さを本体部４の周壁６の高さよりも高く形成すると共に本体部４の周壁６の外面の全面に蓋５の周壁７を重ねて本体部４に蓋５を取り付けて成ることを特徴とするものである。

この発明によれば、衝撃緩衝体に車両が衝突した際には、外枠１の蓋５はその周壁７が車両と本体部４の周壁６との間に挟まれた状態になって、蓋５が本体部４から外れることはないものであり、外枠１の内部の緩衝材２が本体部４の開口から飛散することを防ぐことができるものである。また、外枠１の側面は本体部４の周壁６と蓋５の周壁７の二重構造になっており、本体部４の周壁６にせん断破損などが発生することを防いでこの破損部分からの緩衝材２の飛散を防止することができるものである。さらに、緩衝材２の膨らみによって本体部４の周壁６が外方へ広げられるように変形されても、本体部４の周壁６の上端は同様に外方へ広げられるように変形する蓋５の周壁７の内面に当接していて、本体部４と蓋５の間から緩衝材２が飛散することを防ぐことができるものである。

また請求項２の発明は、請求項１において、緩衝材２として、シラス材１００質量部に対してバインダーを１〜２０質量部を配合して成形されたものを用いて成ることを特徴とするものである。

この発明によれば、緩衝材２は、衝撃に対して発生初期から大き過ぎず適度な反発力を示すとともに一定の反発力を長く持続するという優れた衝撃緩衝作用を有するものであり、衝撃緩衝体に優れた衝撃吸収能力を発揮させることができるものである。

本発明によれば、衝撃緩衝体に車両が衝突した際に、外枠１の蓋５はその周壁７が車両と本体部４の周壁６との間に挟まれた状態になって、蓋５が本体部４から外れることはなく、外枠１の内部の緩衝材２が本体部４の開口から飛散することを防ぐことができる。また、外枠１の側面は本体部４の周壁６と蓋５の周壁７の二重構造になっており、本体部４の周壁６にせん断破損などが発生することを防いでこの破損部分からの緩衝材２の飛散を防止することができる。さらに、緩衝材２の膨らみによって本体部４の周壁６が外方へ広げられるように変形されても、本体部４の周壁６の上端は同様に外方へ広げられるように変形する蓋５の周壁７の内面に当接していて、本体部４と蓋５の間から緩衝材２が飛散することを防ぐことができる。この結果、衝撃吸収のピークが分散することなく衝突の開始から終了に至るまで外枠１内の緩衝材２に衝撃吸収能力を発揮させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

本発明に係る衝撃緩衝体Ａは、例えば図１に示すように、高速道路の本線と出口車線の分岐部に設置されたガードレール１０の突端部などに設置して使用されるものであり、外枠１の外側面には反射パターン１１が設けられている。

外枠１は本体部４に深いキャップ状の蓋５を被せて形成されるものであり、本体部４や蓋５はポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などから選ばれる合成樹脂の成形品で形成することができる。本体部４及び蓋５の厚みはそれぞれ０．５〜３ｍｍ程度が好ましい。

本体部４は図２のように、上面が開口３となった有底の箱状に形成されるものであり、開口３の周囲は左右の側壁６ａ，６ａ及び前後の前壁６ｃと後壁６ｄからなる周壁６で形成されている。この本体部４の周壁６において、両側壁６ａ，６ａは内幅が前壁６ｃの側ほど小さくなる傾斜面に形成してある。また蓋５は、下面が開口１６となった有底の箱状に形成されるものであり、開口１６の周囲は左右の側壁７ａ，７ａ及び前後の前壁７ｃと後壁７ｄからなる周壁７で形成されている。この蓋５の周壁７において、両側壁７ａ，７ａは内幅が前壁７ｃの側ほど小さくなる傾斜面に形成してある。ここで、蓋５の周壁７の高さ寸法Ｈは本体部４の周壁６の高さ寸法Ｗよりも大きい寸法に形成してある。そして本体部４の周壁６の外側に蓋５の周壁７をはめ合わせることによって、本体部４の開口３に上側から被せて蓋５を取り付け、内部空間が密閉された外枠１を形成することができるものである。ここで、蓋５の周壁７の下端と本体部４の周壁６の下端とが一致するように本体部４に蓋５を被せ、本体部４の周壁６の外面の全面が露出することなく、蓋５の周壁７の内面に密接するようにしてあり、この密接させて重ねた部分をビス止め等することによって、本体部４に蓋５を固定するようにしてある。

この外枠１の本体部４内から蓋５の上部内に至る空間内に緩衝材２を収容して密閉することによって、衝撃緩衝体Ａを得ることができるものである。緩衝材２としては、例えばシラス材にバインダーを配合した成形材料を成形し、バインダーを硬化乃至固化させることによって得られるブロック状物を用いることができる。シラス材は白色砂質堆積物の俗称であり、軽石流堆積物の非熔結部や降下軽石などの火山噴出物およびそれに由来する二次堆積物のことである。これらは一般に白い砂質堆積物であるため、古くから白砂または白洲と呼ばれ現在はシラスと呼ばれている。そしてシラス材は、高温のマグマが地表に近づくにつれて温度が低下して、主成分であるＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＦｅＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏなどが鉱物として晶出する結晶分化作用が始まって間もなく爆発的に噴出してできたもので、約３割の結晶鉱物と残り約７割の非晶質火山ガラスからなるものである。このシラス材の塊は、内部に空隙を持った多孔質材であり、加重をかけると、初期においては塊状を維持しようとするある程度の力で反発するが、一旦塊が崩れはじめると容易に粉々に砕けてしまう性質がある。このようなシラス材の挙動が緩衝材２の材料として好適であり、衝撃を受けた直後に塊状を維持しようとする働きである一定の力で反発し、塊が砕けはじめるとそれ自身の塊を維持しようとする反発は少なくなるが、圧縮されることによる反発力は増加し、その後も一定の反発力を維持することができる。このような反発力の推移によって、効果的に衝突時の衝撃を吸収することができるのである。

シラス材に配合するバインダーとしては、特に限定されるものではないが、セメント、粘土、石膏などの無機のバインダーや、エチレンビニルアセテート、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの樹脂からなる有機のバインダーを用いることができる。中でも無機材からなるバインダーを用いることが緩衝材２を完全に不燃性のものとすることができるので好ましい。またシラス材中には多くの水分を含んでいるが、バインダーとしてセメントを用いることによって、前記シラス材中の水分を用いてセメントを硬化させることができるので好ましい形態であるといえる。

またバインダーは、その材質によっても異なってくるが、シラス材１００質量部に対して１〜２０質量部の範囲で配合するのが好ましく、より好ましくは５〜１０質量部の範囲である。１質量部未満であると、バインダーの割合が少なく過ぎてシラス材を十分に固めることができず、緩衝材２としての形状保持をすることができなくなるおそれがある。逆に２０質量部を超えると、バインダーによって緩衝材２の強度が上がりすぎて所要の衝撃吸収性能を得ることができなくなるおそれがある。

上記のように形成される衝撃緩衝体Ａは図１に示すように、外枠１の蓋５の周壁７の前壁７ｃ及び本体部４の周壁６の前壁６ｃが、車両が走行してくる方向を向くように設置されるものである。そして車両が衝撃緩衝体Ａにイ矢印のように正面から衝突すると、衝撃は外枠１に図３（ａ）の紙面の表側から裏側への方向に作用する。すると、外枠１内の緩衝材２は衝撃が作用する方向に圧縮されると共に図３（ｂ）のようにこの衝撃方向と垂直な方向に膨らむ。このとき、本体部４の周壁６の外面の全面に蓋５の周壁７を重ねるようにしてあるので、蓋５の周壁７の前壁７ｃが車両と本体部４の周壁６の前壁６ｃとの間に挟まれた状態になって、蓋５が本体部４から外れることはない。従って、衝撃緩衝体Ａに衝撃が加わった当初に蓋５が本体部４から外れることを防止して、本体部４の開口３から外枠１内の緩衝材２が飛散することを防ぐことができるものである。

また、外枠１の側面は本体部４の周壁６と蓋５の周壁７の二重構造になっており、緩衝材２が衝撃方向と垂直な方向に膨らむことを二重構造の周壁６，７で抑制することができるものであり、本体部４の周壁６が大きく変形することを防いで、周壁６のコーナー部にせん断破損などが発生することを防ぐことができ、この破損部分からの緩衝材２の飛散を防止することができるものである。

さらに、衝撃方向と垂直な方向に緩衝材２が膨らむことによって、本体部４の周壁６の側壁６ａ，６ａは図３（ｂ）のように外方へ広げられるように変形した場合、本体部４の周壁６の全面に蓋５の周壁７を重ねるようにしているために、このように本体部４の周壁６の側壁６ａが外方へ広げられるように変形しても、この周壁６の側壁６ａの上端は図３（ｂ）のように、同様に外方へ広げられるように変形する蓋５の周壁７の側壁７ａの内面に当接しており、本体部４と蓋５の間から緩衝材２が飛散することを防ぐことができるものである。

ここで、本体部４の周壁６の高さ寸法Ｗと、蓋５の周壁７の高さ寸法Ｈの比は、Ｈに対してＷを３０〜９０％に設定し、蓋５の周壁７に対する本体部４の周壁６の重ね代が蓋５の周壁７の３０〜９０％になるようにするのが好ましい。Ｈに対してＷが３０％未満であると、重ね代が小さくなって、本体部４の周壁６が外方へ広げられるように変形した際に、この周壁６の上端が蓋５の周壁７に届かなくなって、本体部４と蓋５の間から緩衝材２が飛散するおそれがある。逆にＨに対してＷが９０％を超えると、本体部４の周壁６の上端が蓋４の周壁７の基部にまで到達するために、設計上好ましくない。

上記のように、衝撃緩衝体Ａに車両が衝突して衝撃が加わった際に、蓋５が本体部４から外れることを防いで緩衝材２の飛散を防止することができるものであり、また本体部４の周壁６にせん断破損が生じることを防いで緩衝材２の飛散を防止することができると共に、本体部４と蓋５が変形した後にも本体部４と蓋５の間から緩衝材２が飛散することを防ぐことができるものであり、衝突の開始から終了に至るまで、外枠１内の緩衝材２による衝撃エネルギーの吸収作用を有効に発揮させることができ、衝撃緩衝体Ａに優れた衝撃吸収能力を発揮させることができるものである。

本発明に係る衝撃緩衝材は、高速道路や一般道路の中央分離帯や道路の分岐部などに設置されるガードレールなどの防護壁や、歩道などに設置されている標識などの道路付属物に装着して使用するのに好適である。

本発明の実施の形態の一例を示す斜視図である。 同上の外枠の分解斜視図である。 同上の衝撃緩衝体の作用を示すものであり、（ａ）は衝突前の正面断面図、（ｂ）は衝突後の正面断面図である。 従来例の分解斜視図である。

符号の説明

１ 外枠
２ 緩衝材
３ 開口
４ 本体部
５ 蓋
６ 周壁
７ 周壁

Claims (2)

1. 外枠内に緩衝材を収容して形成される衝撃緩衝体において、外枠を、上面が開口する本体部と、本体部の外側に上からはめ込んで本体部の開口に被せて取り付けられる蓋とで形成し、蓋の周壁の高さを本体部の周壁の高さよりも高く形成すると共に本体部の周壁の外面の全面に蓋の周壁を重ねて本体部に蓋を取り付けて成ることを特徴とする衝撃緩衝体。
2. 緩衝材として、シラス材１００質量部に対してバインダーを１〜２０質量部を配合して成形されたものを用いて成ることを特徴とする請求項１に記載の衝撃緩衝体。

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