JP2013204349A

JP2013204349A - 道路用緩衝装置

Info

Publication number: JP2013204349A
Application number: JP2012076066A
Authority: JP
Inventors: Kazunobu Funo; 和信布野; Masayoshi Takahashi; 正芳高橋
Original assignee: Aisin Keikinzoku Co Ltd
Current assignee: Aisin Keikinzoku Co Ltd
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2013-10-07

Abstract

【課題】設置スペースが従来よりも小さいながら衝突時のエネルギー吸収量が大きく、修復が容易な道路用緩衝装置の提供を目的とする。
【解決手段】車両等が衝突した際の衝撃を横方向から受ける横圧縮ビームと、当該衝撃を断面方向から受ける中空断面形状の軸圧縮ビームとを備え、前記横圧縮ビームの後方に軸圧縮ビームを連結したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は道路の分岐部、中央分離帯、防護柵端部等の工作物に設置する緩衝装置に関する。

道路の分岐部や路側に設置された橋脚のような工作物に衝突する事故は他の事故と比較して重大な事故になりやすく、特に高速道路に至っては大事故になりやすい。
これらの工作物への緩衝対策が重要な課題であり、これまでにも多くの緩衝装置が提案されている。
例えば特許文献１〜３には、ガードレールの端部に摺動自在の摺動ビームを相互に係止配置するとともに、その内側に筒状エネルギー吸収部材を配置したり、摺動ビーム間を円弧プレートで連結した端部緩衝装置を開示する。
しかし、これらに開示する装置は、この装置を構成する個々の部材自体のエネルギー吸収特性は低いものであり、個々の部材間を連結する設置スペースが広くならざるを得なかった。
また、部材間の連結が複雑であり、部品点数が多いのみならず、施工費用が高く、衝突により一旦破損すると、修復に多くの部分を交換せざるを得ないという課題もある。
特許文献４〜６には、発泡樹脂からなる緩衝材の内部に剛性材からなる衝撃分散層を形成したり、衝撃吸収部材の構造を工夫したものを開示するけれども大きなエネルギー吸収量が望めないものである。

特開２００２−２２７１５０号公報特開２００１−９００３５号公報特開２００２−６１１３６号公報特開平１１−３５０４４１号公報特開２００３−３４３７号公報特開２００２−８１０２０号公報

本発明は、設置スペースが従来よりも小さいながら衝突時のエネルギー吸収量が大きく、修復が容易な道路用緩衝装置の提供を目的とする。

本発明に係る道路用緩衝装置は、車両等が衝突した際の衝撃を横方向から受ける横圧縮ビームと、当該衝撃を断面方向から受ける中空断面形状の軸圧縮ビームとを備え、前記横圧縮ビームの後方に軸圧縮ビームを連結したことを特徴とする。

ここで、緩衝装置を道路の分岐部や分離帯の端部に設置した場合に、工作物側を後方と表現し、車両等が衝突する恐れがある側を前方と表現する。
このように表現すると、本発明で横圧縮ビームは前後方向とは直交する方向に略水平に配置したビームをいい、軸圧縮ビームは前後方向に沿ってあるいは、やや斜めに配置するビームをいう。
軸圧縮ビームを中空断面形状にしたのは、軸圧縮方向の衝撃を受けた場合に蛇腹状に順次軸圧壊しやすく、安定したエネルギー吸収特性が得られるからである。
本発明では、横圧縮ビームにて受けた衝撃をこの横圧縮ビームの変形とともに後方の軸圧縮ビームの軸圧壊にてエネルギー吸収する点に特徴があることから、横圧縮ビームの後方に連結する軸圧縮ビームは所定の間隔を隔てた２本以上の軸圧縮ビームから構成するのが好ましい。

本発明でさらに衝撃エネルギー吸収量を多くするには、横圧縮ビームと軸圧縮ビームとを交互に複数段に配置するのが好ましい。
この場合に横圧縮ビームの後方に連結した軸圧縮ビームの本数が２本以上であり、複数段のうち前方の段よりも後方の段における軸圧縮ビームの本数が増加又は同本数であってもよい。
また、横圧縮ビームは、中空断面形状であると横圧縮ビームの断面つぶれにてエネルギー吸収ができる。
軸圧縮ビームは、中空断面内壁を相互に連結した中リブを有するようにすると、蛇腹状に軸圧壊しやすく、エネルギー吸収量も多くなる。
本発明に係る緩衝装置は、適宜所定の間隔で地上から立設した支柱に連結することで工作物の前に設置できる。

本発明に係る道路用緩衝装置は、横圧縮ビームと軸圧縮ビームとの組み合せにて車両等が衝突した際の衝突エネルギーを吸収するものであるから、構造が簡単でありながらエネルギー吸収量が多く、しかも軸圧縮ビームが順次連続的に蛇腹状に軸圧壊することから、安定したエネルギー特性を示す。
即ち、より具体的に説明すると、従来の装置は部材の途中折れ等にて変形途中で著しい荷重減少が発生するものであったのに対して、本発明に係る装置は前方から順につぶれるので、エネルギー吸収特性が途中で著しく低下することはない。
また、前方側のつぶれた部分のみ修復すればよいので、衝突事故後の部品交換が少なく安価になる。

本発明に係る道路用緩衝装置の例を示す。道路緩衝装置がつぶれる説明図を示す。（ａ）は車両衝突前、（ｂ）は衝突後の状態を模式的に示す。軸圧縮ビームのつぶれ方と荷重曲線を示す。（ａ）〜（ｆ）は軸圧縮ビームの断面形状例を示す。軸圧縮ビームの端面にブラケットを溶接し、横圧縮ビームと連結する例を示す。軸圧縮ビームの一の端面を直接横圧縮ビームに溶接し、他の端面にブラケットを溶接した例を示す。ブラケットに軸圧縮ビームの端部の嵌合部を形成した例を示す。（ａ）〜（ｄ）は内側のリブを部分的に残すように加工した軸圧縮ビームの例を示し、（ｅ）は外周面に溶接ビートを形成した例を示す。

本発明に係る道路用緩衝装置（以下単に緩衝装置と称する。）の構造例を以下図面に基づいて説明する。

本発明に係る緩衝装置１００は、図１に示すように前後方向と直交する方向であって略水平に配置する横圧縮ビームと前後方向に概ね沿って又はやや斜めに配置する軸圧縮ビームとの組み合せからなる。
図１に示した実施例は前方から後方に向けて順に長くした４本の横圧縮ビーム１１〜１５の間にそれぞれ所定の間隔を隔てて連結した軸圧縮ビーム（２１ａ，２１ｂ），（２２ａ〜２２ｃ），（２３ａ〜２３ｄ），（２４ａ〜２４ｅ）の４段構造の例になっている。
段数に制限はない。

横圧縮ビーム１１〜１５は、断面日字形状の中空断面形状の例になっていて、アルミ押出形材で製作した。
中リブａは必ずしも必要ではないが、日字，目字形状等、中リブを有すると、つぶれ荷重を大きく設定できる。

図１に示した実施例では、軸圧縮ビーム（２１〜２４）の断面形状を田字断面形状にした例になっていて、一段目は２本、二段目は３本、三段目は４本、四段目は５本と順次本数を増やした例になっている。
これにより、車両の衝突スピードに応じて前方から順につぶれるようになる。
緩衝装置１００は、地上から立設した後部の３本の支柱３２ａ〜３２ｃと中間の支柱３１にて設置した例になっている。

軸圧縮ビームを中空断面形状にしたことにより、図３に衝撃吸収後の圧壊形状及びそのときの前部側の変形ストロークに対する荷重変化を示すように蛇腹状に順次つぶれ、安定した荷重変化となることが分かる。
これにより、本発明に係る緩衝装置１００は、図２に示すような変形になる。
一段目から四段目にかけて、つぶれ荷重が上昇しつつ変形する。
これにより、従来より少ないストロークにて大きなエネルギー吸収量を得ることができる。

図４に軸圧縮ビームの断面形状例を示す。
中空断面部の中リブの本数が１本の日字形状（ａ），２本の目字形状（ｂ），十字形状リブの田字形状（ｅ）の他にさらに中リブの本数を増やした（ｃ），（ｄ）の断面形状やパイプ形状と中リブとを組み合せた（ｆ）の断面形状等が例として挙げられる。

本発明において、横圧縮ビームと軸圧縮ビームとの連結方法に制限はないが、例を図５〜図７に示す。
図５は、軸圧縮ビーム（例えば２１）の両端面にプレート状のブラケット４１，４２を溶接し、ブラケット４１，４２に設けた取付孔４１ａ，４２ａを介して横圧縮ビームに設けた取付孔１１ａ，１２ａにてビス等の締結部材５０を用いて連結した例である。
図６は、軸圧縮ビーム２１の一方の端面を横圧縮ビーム１１に直接溶接し、他の端面のみをブラケット４２にて連結した例である。
図７は、前後のブラケット４３，４４に軸圧縮ビーム２１の両側の端部をそれぞれ呑み込むように嵌合する筒状部４３ｂ，４４ｂをプレート４３ａ，４４ａに形成し、ビス等の締結部材５０にて連結する例である。

図８は、軸圧縮ビームの変形例を示し、（ａ）〜（ｄ）は中リブａを部分的に残すように周囲壁を切除し、圧壊荷重が高い２５〜２８の部分の前方に初期に圧壊し始める圧壊誘導部２５ａ〜２８ａを設けた例である。
（ｅ）は田字断面形状の外周壁に前後方向の溶接ビート２９ａを段階的に形成した例であり、このようにすると蛇腹状のつぶれ形状に誘導しやすくなる。

１１横圧縮ビーム
２１ａ軸圧縮ビーム
２１ｂ軸圧縮ビーム
３１支柱
１００道路用緩衝装置

Claims

車両等が衝突した際の衝撃を横方向から受ける横圧縮ビームと、
当該衝撃を断面方向から受ける中空断面形状の軸圧縮ビームとを備え、
前記横圧縮ビームの後方に軸圧縮ビームを連結したことを特徴とする道路用緩衝装置。
横圧縮ビームと軸圧縮ビームとを交互に複数段に配置したことを特徴とする請求項１記載の道路用緩衝装置。
横圧縮ビームの後方に連結した軸圧縮ビームの本数が２本以上であり、複数段のうち前方の段よりも後方の段における軸圧縮ビームの本数が増加又は同本数であることを特徴とする請求項２記載の道路用緩衝装置。
横圧縮ビームは、中空断面形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の道路用緩衝装置。
軸圧縮ビームは、中空断面内壁を相互に連結した中リブを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の道路用緩衝装置。