JP2014012422A - 遮断桿及び該遮断桿を有する踏切遮断機 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車等から曲げ荷重を受けたときに屈曲し、曲げ荷重が解除されたときに形状が復元するとともに、遮断状態における先端の垂下量が小さい遮断桿を提供する。
【解決手段】遮断桿１は、中空の管状部材２と、管状部材２の管内に長尺状の補強部材３を備える。管状部材２は、可撓性を有する可撓部２１を長手方向の少なくとも一部に有する。補強部材３は、曲げ剛性に異方性がある異方性剛性部３１を可撓部２１の内側に有する。異方性剛性部３１は、弾性を有し、下方向の曲げ剛性が上方向及び横方向の曲げ剛性よりも高い。これにより、遮断桿１は、上方向及び横方向に屈曲し易く、下方向に曲がり難くなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、遮断桿及び該遮断桿を有する踏切遮断機に関する。

従来から踏切には、人や自動車等の踏切内への進入を防止する踏切遮断機が設けられている。踏切遮断機は、人や自動車等の通行を遮断する遮断桿を有する。遮断桿は、外径３０〜６０ｍｍ程度の桿状の部材であり、遮断機本体によって片持ち支持される。遮断桿は、遮断機本体によって回動されて降下し、踏切内への通行を遮断する。自動車が踏切内に閉じ込められた場合に踏切外に脱出できるように、遮断桿は、自動車が衝突する程度の曲げ荷重を受けると折損する。このため、遮断桿は、降下する直前に無理に踏切内に進入する自動車に衝突されて折損し、遮断桿の折損事故が多発する。鉄道事業者は、折損した遮断桿を速やかに取り替える必要があり、取替の負担が大きい。

自動車等の衝撃による遮断桿の折損事故の件数低減を図るため、断面が十字形の補強材を内蔵した遮断桿が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このような強度を増大した遮断桿を踏切に用いると、自動車が踏切内に閉じ込められた場合に踏切外に脱出し難くなる。

踏切外への自動車の脱出を容易にするとともに、自動車に衝突された時の折損防止を図った遮断桿として、弾性樹脂で成形された中空管を用いた遮断桿が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この遮断桿は、自動車の衝突によって曲げ荷重を受けたときに屈曲し、曲げ荷重が解除されたときにほぼ元の形状に復元する。遮断桿は、遮断状態における先端の垂下量を所定の値（１００ｍｍ）以内にし、全体にほぼ水平に維持する必要がある。しかしながら、屈曲後に形状が復元可能な程度に柔軟な遮断桿は、自重によって先端の垂下量が大きくなる。

特開平８−３３２９５６号公報 特開２０００−２６４２１２号公報

本発明は、上記問題を解決するものであり、自動車等から曲げ荷重を受けたときに屈曲し、曲げ荷重が解除されたときに形状が復元するとともに、遮断状態における先端の垂下量が小さい遮断桿を提供することを目的とする。

本発明の遮断桿は、通行を遮断するために設けられるものであって、中空の管状部材と、前記管状部材の管内に長尺状の補強部材を備え、前記管状部材は、可撓性がある可撓部を長手方向の少なくとも一部に有し、前記補強部材は、曲げ剛性に異方性がある異方性剛性部を前記可撓部の内側に有し、前記異方性剛性部は、弾性を有し、下方向の曲げ剛性が上方向及び横方向の曲げ剛性よりも高いことを特徴とする。

この遮断桿において、前記異方性剛性部は、長手方向に直交する断面の外形が縦長であり、下端部から縦方向に切り込みが設けられていることが好ましい。

この遮断桿において、前記切り込みは、前記異方性剛性部の長手方向に所定間隔で複数設けられていることが好ましい。

この遮断桿において、前記補強部材は、複数の板状部材を横方向に重ねて構成されることが好ましい。

この遮断桿において、前記可撓部は、可撓性材料から成ることが好ましい。

この遮断桿において、前記可撓部は、蛇腹構造を有することが好ましい。

この遮断桿において、前記管状部材の先端部にその管状部材よりも柔軟な緩衝部材を有することが好ましい。

本発明の踏切遮断機は、前記遮断桿を有する。

本発明の遮断桿によれば、可撓部の内側に異方性剛性部を有し、異方性剛性部の曲げ剛性が低い方向である上方向及び横方向に屈曲し易いので、自動車等から曲げ荷重を受けると、可撓部で屈曲する。この遮断桿は、曲げ荷重が解除されたとき、可撓部の可撓性及び異方性剛性部の弾性によって形状が復元する。また、この遮断桿は、異方性剛性部の曲げ剛性が高い方向である下方向に曲がり難いので、遮断状態において先端の垂下量が小さくなる。

本発明の一実施形態に係る遮断桿の正面図。 同遮断桿における補強部材の正面図。 同補強部材における異方性剛性部の正面図。 図３のＡ−Ａ断面図。 同補強部材の平面図。 同補強部材を先端側から見た側面図。 同補強部材が挿入される管状部材の基端部の平面図。 同補強部材における異方性剛性部を上方に曲げた状態の正面図。 本発明の一実施形態に係る遮断桿を有する踏切遮断機の正面図。

本発明の一実施形態に係る遮断桿を図１乃至図８を参照して説明する。図１及び図２に示されるように、遮断桿１は、人又は自動車等の通行を遮断するために設けられるものであり、中空の管状部材２と、管状部材２の管内に長尺状の補強部材３を備える。管状部材２は、可撓性がある可撓部２１を長手方向の一部に有する。管状部材２の全体を可撓部２１としてもよい。補強部材３は、曲げ剛性に異方性がある異方性剛性部３１を可撓部２１の内側に有する。すなわち、異方性剛性部３１は、管状部材２の管内の可撓部２１に対応する位置にある。異方性剛性部３１は、弾性を有し、下方向の曲げ剛性が上方向及び横方向の曲げ剛性よりも高い。

可撓部２１は、可撓性材料から成る。本実施形態では、可撓性材料は、高密度ポリエチレンであり、可撓部２１を含む管状部材２の全体に同じ材料を用いている。なお、可撓性材料は、高密度ポリエチレンに限定されない。管状部材２における可撓部２１とそれ以外の部分に異なる材料を用いてもよい。また、可撓性材料は、複合材料であってもよい。

本実施形態では、可撓部２１は、蛇腹構造を有する。このため、可撓部２１は、曲げ荷重に対する柔軟性が向上する。なお、可撓部２１は、可撓性を有していれば、蛇腹構造に限定されない。

図３及び図４に示されるように、異方性剛性部３１は、長手方向（Ｘ方向）に直交する断面の外形、すなわち、Ａ−Ａ断面の形状が縦長であり、下端部から縦方向（Ｚ方向）に切り込み３２が設けられている。切り込み３２は、異方性剛性部３１の長手方向（Ｘ方向）に所定間隔で複数設けられている。この所定間隔は、本実施形態では同一間隔としているが、同一間隔でなくてもよい。切り込み３２の上端には、亀裂の発生を防ぐための丸孔が形成されている。

図５及び図６に示されるように、補強部材３は、複数の板状部材３３を横方向（Ｙ方向）に重ねて構成される。このため、補強部材３が横方向に曲げられたとき、板状部材３３が互いにずれ合い、板状部材３３の歪みが低減される。このため、補強部材３は、１枚の厚い板で構成するよりも耐久性が向上する。本実施形態では、板状部材３３は、発泡ポリエチレンの板を成形したものである。発泡ポリエチレンは、適度の弾性を有し、軽量である。なお、板状部材３３の材料は、発泡ポリエチレンに限定されない。

補強部材３は、管状部材２の基端側から管状部材２の管内に挿入される（図１及び図２参照）。補強部材３は、基端の上下に突起３４を有する。図７に示されるように、管状部材２は、基端の上下に凹部２２を有する。補強部材３が管状部材２に挿入されたとき、補強部材３の突起３４が管状部材２の凹部２２に係合する。このため、補強部材３は、管状部材２に対して位置決めされるとともに、管状部材２の管内で回転することが防がれる。補強部材３は、ねじ孔３５を貫通するねじ２３によって管状部材２に固定される（図１及び図２参照）。

遮断桿１は、管状部材２の先端部にその管状部材２よりも柔軟な緩衝部材４を有する。緩衝部材４は、遮断桿１の先端が人や自動車等に接触したときに人や自動車等への衝撃を緩和する。本実施形態では、緩衝部材４は、柔軟な樹脂材料を中空筒状に成形したものである。柔軟な樹脂材料は、例えば、低密度ポリエチレン（軟質ポリエチレン）である。緩衝部材４は、管状部材２の先端部に熱収縮チューブによって固定される。緩衝部材４をねじ込み、接着、溶着等によって管状部材２の先端部に固定してもよい。緩衝部材４の材料は、低密度ポリエチレンに限定されない。緩衝部材４は、省略してもよい。

上記のように構成された遮断桿１において、異方性剛性部３１は、断面の外形が縦長であるので、横方向の曲げ剛性が縦方向の曲げ剛性よりも低い（図４参照）。図８に示されるように、異方性剛性部３１は、上方向（Ｚ方向）の曲げ荷重を受けると、切り込み３２が開くことにより、上向きに曲がる。異方性剛性部３１は、下方向の曲げ荷重を受けても、切り込み３２が閉じたままであり、下向きには曲がり難い（図３参照）。したがって、異方性剛性部３１は、曲げ剛性に異方性があり、下方向の曲げ剛性が上方向及び横方向の曲げ剛性よりも高い。

遮断桿１は、可撓部２１の内側に異方性剛性部３１を有するので、異方性剛性部３１の曲げ剛性が低い方向である上方向及び横方向には屈曲し易い。したがって、遮断桿１は、上方向又は横方向の曲げ荷重を受けると、可撓部２１で屈曲する。

遮断桿１は、曲げ荷重が解除されたとき、可撓部２１の可撓性及び異方性剛性部３１の弾性によって形状が復元する。

遮断桿１は、異方性剛性部３１の曲げ剛性が高い方向である下方向に曲がり難いので、遮断状態において先端の垂下量が小さくなる。

本実施形態の遮断桿１を有する踏切遮断機５について、図９を参照して説明する。踏切遮断機５は、遮断機本体５１と、遮断機本体５１に取り付けられた基端側の遮断桿５２と、先端側の遮断桿１とを有する。基端側の遮断桿５２は、ＦＲＰ製であり、形状が復元する機能は殆ど無い。先端側の遮断桿１は、本実施形態の遮断桿１であり、基端側の遮断桿５２の先端に差し込まれ、抜脱しないように接続部がテーピングされる。先端側の遮断桿１の長さは、約１．６ｍである。先端側の遮断桿１及び基端側の遮断桿５２から構成される遮断桿の全長は、例えば、約６ｍである。先端側及び基端側の遮断桿の各々の長さは、踏切における道幅等に応じて適宜な長さとされる。先端側の遮断桿１及び基端側の遮断桿５２は、黄色と黒の縞状に着色される。

上記のように構成された踏切遮断機５において、遮断桿の降下中は先端側の遮断桿１の方が位置が高い。このため、遮断桿の降下中に踏切を無理に横断する自動車は、先端側を走行し、先端側の遮断桿１に衝突する。また、遮断桿の降下中に踏切を無理に横断しようとする人は、先端側の遮断桿１の下を通り、遮断桿１を押し上げる。先端側の遮断桿１は、車の衝突や人の手による押し上げによる曲げ荷重を受けて可撓部２１で横方向又は上方向に屈曲し、曲げ荷重が解除されたときに形状が復元する。

以上、本実施形態に係る遮断桿１によれば、可撓部２１の内側に異方性剛性部３１を有し、異方性剛性部３１の曲げ剛性が低い方向である上方向及び横方向に屈曲し易いので、自動車等から曲げ荷重を受けると、可撓部２１で屈曲する。この遮断桿１は、曲げ荷重が解除されたとき、可撓部２１の可撓性及び異方性剛性部３１の弾性によって形状が復元する。このため、遮断桿１は、踏切外への自動車の脱出が容易であり、自動車の衝突等によって折損し難い。また、この遮断桿１は、異方性剛性部３１の曲げ剛性が高い方向である下方向に曲がり難いので、遮断状態において先端の垂下量が小さくなる。

異方性剛性部３１は、長手方向に直交する断面の外形が縦長であり、下端部から縦方向に切り込み３２が設けられているので、下方向の曲げ剛性が上方向及び横方向の曲げ剛性よりも高くなる。

切り込み３２は、異方性剛性部３１の長手方向に所定間隔で複数設けられているので、切り込み３２がある複数箇所に曲げ応力が分散し、異方性剛性部３１の耐久性が向上する。

補強部材３は、複数の板状部材３３を横方向に重ねて構成されることにより、横方向に曲がり易くなるとともに、１枚の厚い板で構成するよりも耐久性が向上する。

可撓部２１は、可撓性材料から成るので、可撓性を有する。

可撓部２１は、蛇腹構造を有することにより、曲げ荷重に対する柔軟性が向上する。

遮断桿１は、管状部材２の先端部にその管状部材２よりも柔軟な緩衝部材４を有するので、遮断桿１の先端が人や自動車等に接触したとき、人や自動車等への衝撃が緩和される。

踏切遮断機５は、このような遮断桿１を有することにより、自動車の衝突等によって折損し難く、遮断状態において先端の垂下量が小さくなる。

なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、遮断桿１は、可撓部２１を複数有してもよい。踏切遮断機５は、遮断桿全体を本実施形態の遮断桿１としてもよい。また、遮断桿１を駐車場や有料道路の出入口等に設けて自動車等の通行を遮断してもよい。

１ 遮断桿
２ 管状部材
２１ 可撓部
３ 補強部材
３１ 異方性剛性部
３２ 切り込み
３３ 板状部材
４ 緩衝部材
５ 踏切遮断機

Claims (8)

1. 通行を遮断するために設けられる遮断桿であって、
   中空の管状部材と、
   前記管状部材の管内に長尺状の補強部材を備え、
   前記管状部材は、可撓性がある可撓部を長手方向の少なくとも一部に有し、
   前記補強部材は、曲げ剛性に異方性がある異方性剛性部を前記可撓部の内側に有し、
   前記異方性剛性部は、弾性を有し、下方向の曲げ剛性が上方向及び横方向の曲げ剛性よりも高いことを特徴とする遮断桿。
2. 前記異方性剛性部は、長手方向に直交する断面の外形が縦長であり、下端部から縦方向に切り込みが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の遮断桿。
3. 前記切り込みは、前記異方性剛性部の長手方向に所定間隔で複数設けられていることを特徴とする請求項２に記載の遮断桿。
4. 前記補強部材は、複数の板状部材を横方向に重ねて構成されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の遮断桿。
5. 前記可撓部は、可撓性材料から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の遮断桿。
6. 前記可撓部は、蛇腹構造を有することを特徴とする請求項５に記載の遮断桿。
7. 前記管状部材の先端部にその管状部材よりも柔軟な緩衝部材を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の遮断桿。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の遮断桿を有する踏切遮断機。
   

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