JP2023055180A - スライド式バックガード - Google Patents

Abstract

【課題】２トン車以上の重量を有する車両（例えば、１０トン車）が意図せずに飛び込んできたとしても、道路工事や道路メンテナンス作業中の作業員の安全が確保されるような（防護機能の優れた）スライド式バックガードを提供すること。【解決手段】工事現場境界位置に停車させる維持車輌に積載可能なスライド式バックガード１０であって、衝撃吸収構造体を内包したバックガード本体２０と、バックガード本体２０を水平方向、及び垂直方向に移動させる本体スライド部３０と、積載時にはバックガード本体２０に収納され、使用時にはバックガード本体２０から外に出せるように、バックガード本体２０に回動自在に設置された停止フレーム４０を備えており、停止フレーム４０は、下部にピン部材１００が設置されていることを特徴とするスライド式バックガード１０とした。【選択図】図１

Description

本発明は高速道路等の工事、及び作業時に（工事現場の横を通行する車両の運転手の人為的ミスが原因で発生する）居眠り運転、わき見運転等による意図しない工事現場への突入を阻止するため、工事現場境界位置（主に工事区間の先端部）に車両（いわゆる維持車輌）を停車させて、維持車輌に予め積載したスライド式のバックガードを設置して意図しない工事現場への突入に備えるスライド式バックガードに関する。

道路工事や道路メンテナンス作業時の際、道路の一部（例えば片側二車線の道路の一車線）を通行止めにすることがある。車両の交通を完全に遮断しない状態で道路工事や道路メンテナンス作業等を行う際、意図しない車両の進入から現場で作業する作業員の安全を確保する必要があった。そのため、工事現場手前に車両（いわゆる維持車輌）を停車させて、維持車輛後部に、追突方向の長さ５００ｍｍ程度のバックガード（鋼板を垂直に曲げたものを組み合わせて枡（マス）の連続体を構成し、それぞれの枡（マス）の中に発泡材を設置し、枡（マス）の連続体全体を金属枠で取り囲むようにして形成されている）を固定していたが、２トン車程度の重量を有する車両の追突に対応するのが限度であった。

２トン車程度の重量の車両の追突に対応するのが限度であるという現状では、意図しない状態で２トン車よりも重量の大きい車両が飛び込んで来てしまったら、作業中の作業員に飛び込んできた車両等が衝突してしまい、大怪我（重症・死亡も有りうる）してしまう怖れがあった。このような事情に鑑み、２トン車以上の重量を有する車両が意図せずに飛び込んできたとしても、現場作業員の安全が確保されるような対策が望まれていた。

特許文献１には、「基台に柵体を容易に取り付けることができ、しかも、大きな衝撃を受けた場合でも転倒しにくい仮設防護柵を提供する。」ことを課題として、「Ｈ形鋼からなる基台と、基台に取り付けられる柵体とからなり、柵体は、基台の上部フランジ上に固定される支柱と、支柱の片側に取り付けられるガードレールとからなっている」仮説防護柵（特許文献１：発明の名称）が開示されている（特許文献１：要約：解決手段から抜粋）。

特開２０２０－１００９５１号公報

特許文献１に係る発明は、道路工事等を行う場合において、自動車が走行する車線と工事現場との境界に（仮設防護柵を）設置して、安全を確保するための仮設防護柵に関する発明であり、その態様は、（仮説防護柵の）基台となるＨ形鋼の上部フランジ上に柵体を取り付けたものから構成されており、ある程度、防護効果が見込まれる。しかしながら、意図しない状態で２トン車よりも重量の大きい車両（例えば１０トン車）が飛び込んで来てしまったら、作業中の現場作業員に飛び込んできた車両等が衝突してしまい、大怪我（重症・死亡も有りうる）してしまう怖れを解消することは出来ないものと思われる。

本発明の目的は、２トン車以上の重量を有する車両が意図せずに飛び込んできたとしても、道路工事や道路メンテナンス作業中の現場作業員の安全が確保されるような（防護機能の優れた）スライド式バックガードを提供することにある。

上記課題を解決するために、本願請求項１に記載した発明は、
工事現場境界位置に停車させる維持車輌に積載可能なスライド式バックガードであって、
衝撃吸収構造体を内包したバックガード本体と、
前記バックガード本体を水平方向、及び垂直方向に移動させる本体スライド部と、
積載時には前記バックガード本体に収納され、使用時には前記バックガード本体から外に出せるように、前記バックガード本体に回動自在に設置された停止フレームを備えており、
前記バックガード本体に内包された衝撃吸収構造体は、２個の中空三次元構造体を合体させることにより形成された衝撃吸収構造体であって、
前記中空三次元構造体は、互いに平行の位置関係にある、面積の異なる上面と底面を有しており、
前記上面の面積は、前記底面の面積よりも小さくなるように形成されており、
前記面積の異なる上面と底面は共通の中心軸を有しており、
前記２個の中空三次元構造体を合体させる際、前記２個の三次元構造体の上面側を共有することにより形成された衝撃吸収構造体であり、
前記停止フレームは、下部にピン部材が設置されていることを特徴とするスライド式バックガードであることを特徴とするものである。

本願請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明において、前記衝撃吸収構造体を複数直列に配置するスライド式バックガードであることを特徴とするものである。

本発明は、工事現場境界位置に停車させる維持車輌に積載可能なスライド式バックガードである。衝撃吸収構造体を内包したバックガード本体と、バックガード本体を維持車輌の荷台から後方へスライドさせ、さらに、バックガード本体の上面を維持車輌の荷台面の面一付近まで下げる本体スライド部と、積載時にはバックガード本体に収納され、使用時にはバックガード本体から外に出せるように、バックガード本体に回動自在に設置された停止フレームを備えている。

バックガード本体に内包された衝撃吸収構造体は、２個の中空三次元構造体を合体させることにより形成された衝撃吸収構造体であって、中空三次元構造体は、互いに平行の位置関係にある、面積の異なる上面と底面を有しており、上面の面積は、底面の面積よりも小さくなるように形成されており、面積の異なる上面と底面は共通の中心軸を有しており、
２個の中空三次元構造体を合体させる際、２個の三次元構造体の上面側を共有することにより形成された衝撃吸収構造体であり、停止フレームは、下部にピン部材が設置されていることを特徴とするスライド式バックガードである。

バックガード本体に内包された衝撃吸収構造体に車両が衝突する際は、必ず、衝撃吸収構造体の面積の大きい（両側の）底面側から変形（座屈）が始まることになるので、衝撃吸収構造体の変形過程が安定しており、衝撃吸収構造体が安定的に変形する（潰れる）（図５参照）。従って、衝撃吸収構造体が、飛び込んでくる車両から衝撃力を逃がすこと無く、確実に衝撃力を吸収することができる。さらに、停止フレームの下部にピン部材が設置されていることにより、車両が衝突した際、道路面をピン部材が削り取る事による強烈な摩擦抵抗により車両が止まる方向に働くことになる（強制停止）。

スライド式バックガードにより、飛び込んでくる車両等からの物理的衝撃（２トン車が時速６０ｋｍ程度で衝突した際の物理的衝撃よりも大きい場合、例えば、１０トン車）であっても、車両にできるだけ打撃を与えること無く、柔らかく（ソフトに）吸収することができるようになった。即ち、２トン車以上の重量を有する車両（１０トン車に対応できることが目安）が意図せずに飛び込んできたとしても、道路工事や道路メンテナンス作業中の作業員の安全が確保されるような（防護機能の優れた）スライド式バックガードを提供することができるようになった。尚、バックガード本体に内包する衝撃吸収構造体を、衝撃力を受ける方向に複数個（現状は４個程度までであるが、それ以上であっても良い）直列（衝撃力を受ける方向に対して）に連結して使用することもできるので衝撃吸収機能はさらに高まることになる。さらにスライド式バックガードは、下部にピン部材を設けた停止フレームを有しているため、道路面とピン部材による強烈な摩擦抵抗により、飛び込んでくる車両等を短距離で停止させることができるのである。

本発明に係るスライド式バックガードの全体側面図である。 衝撃吸収構造体の正面図、及び上面図である。 スライド式バックガードの使用状態を説明するための図である。 バックガード本体の車両衝突時の挙動を説明するための図である。 衝撃吸収構造体の安定座屈を説明するための図である。

＜スライド式バックガードの構造＞
以下、本発明に係るスライド式バックガード１０について、図１～図５を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明に係るスライド式バックガード１０の全体側面図である（注：二点鎖線は維持車輌）。図２は、衝撃吸収構造体５０の正面図、及び上面図である。

本発明に係るスライド式バックガード１０は、工事現場境界位置に停車させる維持車輌に積載可能なスライド式バックガード１０である。図１に記載したように、衝撃吸収構造体５０を内包したバックガード本体２０と、バックガード本体２０を維持車輌の荷台から後方へ（水平方向に）スライドさせ、さらに、バックガード本体２０の上面を（維持車輌の荷台面の面一付近まで）垂直方向に下げる本体スライド部３０と、積載時にはバックガード本体２０に収納され、使用時にはバックガード本体２０から外に出せるように、バックガード本体２０に回動自在に設置された停止フレーム４０を備えている。停止フレーム４０には、（スライド式バックガード１０設置時において路面と接する）下部にピン部材１００が設置されている。

バックガード本体２０に内包された衝撃吸収構造体５０は、図２に記載したように、２個の中空三次元構造体６０を合体させることにより形成された衝撃吸収構造体５０である（図１を見ると、衝撃吸収構造体５０が４個直列に内包されている）。中空三次元構造体６０は、互いに平行の位置関係にある、面積の異なる上面７０と底面８０を有しており、上面７０の面積は、底面８０の面積よりも小さくなるように形成されており、面積の異なる上面７０と底面８０は共通の中心軸９０を有しており、２個の中空三次元構造体６０を合体させる際、２個の中空三次元構造体６０の上面７０側を共有することにより形成された衝撃吸収構造体５０である。

スライド式バックガード１０において必須のアイテムである衝撃吸収構造体５０は、バックガード本体２０に並列（維持車両の後部側に沿って複数個並んだ状態）に内包されているが、衝撃吸収性能を高めるために、衝撃吸収構造体５０を直列に連結（４個程度まで）したものを並列に配置しても良い（図１参照）。この時、即ち、座屈式衝撃吸収構造体１０を直列に連結（４個程度まで）して使用する際、衝撃吸収性能を最大限に発揮させるための理想状態にするために、飛び込んでくる車両側に配置した座屈式衝撃吸収構造体１０の板厚を薄いものにして、維持車両に近づくに連れて徐々に薄い板厚から板厚を厚くするように設計することができる。

＜スライド式バックガードを設置する際の段取り＞
図３はスライド式バックガード１０の使用状態を説明するための図である。図３（ａ）は、工事現場（現地）に移動する際の状態であり、図３（ｂ）は、工事現場（現地）到着後、バックガード本体２０を、本体スライド部３０に沿って水平方向（後方）にスライドさせてトラックの荷台の外側に出した状態であり、図３（ｃ）は、トラックの荷台の外側に出た状態のバックガード本体２０を、本体スライド部３０に沿って垂直方向（下方向）にスライドさせて設置が完了した状態である。図３（ｃ）の状態が、スライド式バックガード１０の設置が完了した状態である。

図３に記載したように、スライド式バックガード１０は、工事現場（現地）到着後、バックガード本体２０を水平方向にスライドさせた後、垂直方向にスライドさせることだけで、設置が完了し使用可能状態になる。一般的な防護柵等であれば、車両の荷台に積載され、工事現場まで搬送され、工事現場に設置する際は、荷台から積み下ろし作業をした後、工事現場の境界位置に設置するのであるが、本発明に係るスライド式バックガード１０であれば、積み下ろし作業を考慮する必要が無いので工事時間短縮に貢献することができる。

＜スライド式バックガードの衝撃吸収（車両停止）原理＞
図４は、スライド式バックガード１０の車両衝突時の挙動を説明するための図である。スライド式バックガード１０の衝撃吸収（車両停止）原理は、図４に記載したように、維持車両に設置したスライド式バックガード１０に大型トラック等（１０トン車：本発明に係るスライド式バックガードが発明される前は、２トン車に対応するのが限度であった）が飛び込んできた際、バックガード本体２０が変形すること、即ち、バックガード本体２０に内包した衝撃吸収構造体５０が変形すること（潰れること）で衝撃力を吸収し、飛び込んできた車両が停止フレーム４０に乗り上げ、（飛び込んできた）車両の自重によりピン部材１００で路面のアスファルトを削ることにより発生する抵抗による相乗効果にて車両を停止させるものである。尚、停止フレーム４０の路面と接する面にゴム材を設置することで路面との摩擦力を増強させることもできる。

スライド式バックガード１０の衝撃吸収における必須のポイントであるバックガード本体２０に内包した衝撃吸収構造体５０に関して詳細に説明する。衝撃吸収構造体５０は、２個の中空三次元構造体６０を合体させることにより形成された衝撃吸収構造体である（図２参照）。衝撃吸収構造体５０を形成する中空三次元構造体６０は、円錐台をベースとする円錐台タイプが代表的な形態であるが（図２参照）、正六角錐台である正六角錐台タイプであっても良い。尚、上面７０の面積が、底面８０の面積よりも小さくなるように形成され、上面７０と底面８０が互いに平行の位置関係にあり、上面７０と底面８０が共通の中心軸９０を有した中空三次元構造体６０であれば、中空三次元構造体６０の形状は、円錐台、正六角錐台に限定されることは無く、円錐台、正六角錐台以外の形状であっても良いことは言うまでもない。

衝撃吸収構造体５０は、２個の中空三次元構造体６０を合体させる際、２個の中空三次元構造体６０の上面７０側を共有することにより形成されている。中空三次元構造体６０の詳細な形状は、底面８０と側面のなす角は６０°～７０°であることが衝撃吸収性能の観点からも望ましい。衝撃吸収構造体５０の材質は、アルミニウムを採用しているがアルミニウム以外であっても、即ち、鉄、ステンレスでも良い。更に、軽量化のために、衝撃吸収性能に影響を与えない程度に、底面８０側に円形状等の抜き部を形成しても良い。尚、スライド式バックガード１０において、衝撃吸収構造体５０は４個程度直列に配置された状態でバックガード本体２０に内包されていることが多い（図１参照）。

図５は、衝撃吸収構造体５０の安定座屈を説明するための図である。「座屈」とは、座屈式衝撃吸収構造体５０が、図５に記載した通りの状態に潰れることである。座屈式衝撃吸収構造体５０は、車両の後部位置に設置することにより、飛び込んでくる車両等からの物理的衝撃を吸収するものである。即ち、飛び込んでくる車両等からの物理的衝撃を形状変化に変換することで吸収するものである。

従って、衝撃吸収構造体５０が、安定して座屈させること（安定座屈と言う：図５参照）が重要であり、そのために衝撃吸収構造体５０の形状が工夫されているのである。もし仮に、衝撃吸収部材の形状が全体として（堤太鼓のような形状では無く）筒状であったとすれば、安定座屈にはならず、衝撃力が逃げてしまうため潰れにくいし、変型過程も安定しないものになってしまうので全く好ましくない。衝撃吸収構造体５０が全体として（即ち、２個の中空三次元構造体６０を合体させることにより形成することで）和太鼓の一種である堤太鼓のような形状になっている理由は、衝撃吸収構造体５０が飛び込んできた車両等から衝撃を受けた際、断面積が大きい方（両端にある底面８０）から徐々に中心に向かって潰れていくように設計したからである。

即ち、衝撃力を受けた際の変形過程が安定していることを重視したためであり、衝撃吸収部材５０が変形すること（潰れること：図５参照）により、衝撃力を吸収することになるからである。衝撃吸収性能を高めるために、衝撃吸収構造体５０を直列に連結（４個程度まで）して使用することもできる。衝撃吸収構造体５０を直列に連結する効果に関して以下に説明する。

スライド式バックガード１０のバックガード本体２０に内包した衝撃吸収構造体５０を直列に連結（４個程度まで）して使用することで、更に大きな衝撃吸収効果を得ることができる。衝撃吸収性能を最大限に発揮させるための理想は、（飛び込んでくる車両に掛かる）荷重グラフ（縦軸：荷重、横軸：時間）を右肩上がりにすることである。即ち、衝突当初は（飛び込んでくる車両に）低い荷重を掛けて、徐々に（飛び込んでくる車両に）掛かる荷重を大きくするのが理想と言われている。そのようにするために、衝撃吸収構造体５０を直列に連結（４個程度まで）して使用する際、飛び込んでくる車両側の衝撃吸収構造体５０の板厚を薄いものにして、車両に近づくに連れて徐々に薄い板厚から板厚を厚くする事により、理想の荷重グラフ曲線に近づけることができる。要するに衝突当初は、板厚が薄いから（飛び込んでくる車両に対する）衝突抵抗が小さく、板厚を大きくすることで、徐々に（飛び込んでくる車両に対する）衝突抵抗を大きくするように衝撃吸収構造体５０の直列連結体を設計することもできる。

＜スライド式バックガードの効果＞
本発明に係るスライド式バックガード１０は、衝撃吸収構造体５０により衝撃を吸収するだけでは無く、停止フレーム４０に飛び込んできた車両が乗り上げ、飛び込んできた車両の自重によりピン部材１００で路面のアスファルトを削ることにより発生する摩擦抵抗により車両を停止させる効果もある。即ち、衝撃吸収構造体５０による衝撃吸収効果と、停止フレーム４０の下部（路面に接触する部分）に設置したピン部材１００による強制停止効果とによる相乗効果を狙っている。

スライド式バックガード１０により、飛び込んでくる車両等からの物理的衝撃（２トン車が時速６０ｋｍ程度で衝突した際の物理的衝撃よりも大きい場合、例えば、１０トン車）であっても、車両にできるだけ打撃を与えること無く、柔らかく（ソフトに）吸収することができるようになった。即ち、２トン車以上の重量を有する車両（１０トン車に対応できることが目安）が意図せずに飛び込んできたとしても、道路工事や道路メンテナンス作業中の作業員の安全が確保されるような（防護機能の優れた）スライド式バックガードを提供することができるようになった。

＜スライド式バックガードの変更例＞
本発明に係るスライド式バックガードは、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、バックガード本体、本体スライド部、停止フレーム、衝撃吸収構造体、中空三次元構造体、ピン部材等の構成を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更することができる。

本発明に係るスライド式バックガードは、上記の如く優れた効果を奏するものであるので、工事現場における作業者の安全を担保する技術に関する分野等で好適に用いることができる。

１０・・スライド式バックガード
２０・・バックガード本体
３０・・本体スライド部
４０・・停止フレーム
５０・・衝撃吸収構造体
６０・・中空三次元構造体
７０・・上面
８０・・底面
９０・・中心軸
１００・・ピン部材

Claims (2)

1. 工事現場境界位置に停車させる維持車輌に積載可能なスライド式バックガードであって、
   衝撃吸収構造体を内包したバックガード本体と、
   前記バックガード本体を水平方向、及び垂直方向に移動させる本体スライド部と、
   積載時には前記バックガード本体に収納され、使用時には前記バックガード本体から外に出せるように、前記バックガード本体に回動自在に設置された停止フレームを備えており、
   前記バックガード本体に内包された衝撃吸収構造体は、２個の中空三次元構造体を合体させることにより形成された衝撃吸収構造体であって、
   前記中空三次元構造体は、互いに平行の位置関係にある、面積の異なる上面と底面を有しており、
   前記上面の面積は、前記底面の面積よりも小さくなるように形成されており、
   前記面積の異なる上面と底面は共通の中心軸を有しており、
   前記２個の中空三次元構造体を合体させる際、前記２個の三次元構造体の上面側を共有することにより形成された衝撃吸収構造体であり、
   前記停止フレームは、下部にピン部材が設置されていることを特徴とするスライド式バックガード。
2. 前記衝撃吸収構造体を複数直列に配置することを特徴とする請求項１に記載のスライド式バックガード。

Images