JP4560229B2

JP4560229B2 - 緩衝具及び衝撃吸収方法

Info

Publication number: JP4560229B2
Application number: JP2001083491A
Authority: JP
Inventors: 吉田博; 塩見昌紀; 南和夫
Original assignee: Nippon Zenith Pipe Co Ltd
Current assignee: Nippon Zenith Pipe Co Ltd
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2021-03-22
Also published as: JP2002285516A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路を保護するために斜面途中や道路脇に設けられる落石防護柵やガードロープなどの衝撃吸収柵等に用いられる緩衝具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
道路を保護するために斜面途中や道路脇に設けられる落石防護柵として、所定の間隔で立設した支柱に複数の緩衝具を取り付け、各緩衝具間に水平ロープを把持させて張設した衝撃吸収性能の高い柵が知られている。
そして、この落石防護柵は水平ロープに衝突した落石等の衝撃力が、緩衝具と水平ロープ間の摩擦力を超えたとき、水平ロープの摺動を許容して衝撃エネルギーを減衰するメカニズムとなっている。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
前記した従来の緩衝具は、水平ロープを把持する複数枚の板体とこれらの板体間に螺着する複数本の締結ボルトと、緩衝具本体を支柱に取り付けるＵ字形のＵボルト等の多くの部品で構成されている。そのため、緩衝具の製造コストが高くつくうえに、取り付けに多くの時間と労力を要し、組立性及び取扱性に改善の余地がある。
【０００４】
【本発明の目的】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは次の緩衝具及び衝撃吸収方法を提供することにある。
＜イ＞構造の簡略化を図り、軽量で構成部品点数の大幅な削減が可能な緩衝具及び衝撃吸収方法。
＜ロ＞複数のワイヤロープの衝撃張力を同一の緩衝具で緩衝可能な緩衝具及び衝撃吸収方法。
＜ハ＞製造コストが低い緩衝具及び衝撃吸収方法。
＜ニ＞組付性、取扱性が良好な緩衝具及び衝撃吸収方法。
＜ホ＞緩衝性能の設計が容易な緩衝具及び衝撃吸収方法。
＜ヘ＞強度的弱点をなくし緩衝性能に対する信頼性の高い緩衝具及び衝撃吸収方法。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明は、請求項１に係る発明として、ロープを介して伝達される外力を吸収する緩衝具であって、平面形状が無端の閉塞形状を呈するとともに、塑性変形可能な金属で形成した複数の鐶体よりなり、
ロープを介して伝達される外力が前記複数の鐶体にまたがって作用するように前記複数の鐶体を相対向して重ねて配置したことを特徴とする、緩衝具を提供する。
【０００７】
又、本発明は、請求項２に係る発明として、請求項１に記載の緩衝具において、相対向する鐶体の間に間隔保持材を介在し、前記鐶体と前記間隔保持材とを一体化したことを特徴とする、緩衝具を提供する。
【０００８】
又、本発明は、請求項３に係る発明として、引張方向の衝撃吸収方法であって、前記請求項１又は請求項２のいずれかの緩衝具を使用し、前記緩衝具の一方を反力部材に接続すると共に、前記緩衝具の他方を衝撃発生源側に接続し、前記緩衝具の塑性変形により衝撃を吸収することを特徴とする、衝撃吸収方法を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態１】
以下図面を参照しながら本発明の緩衝具の一例について説明する。
【００１０】
＜イ＞緩衝具
緩衝具１０は、加えられる外力を塑性変形により吸収する部材であり、複数の鐶体１１，１１と、前記複数の鐶体１１，１１間に介在する間隔保持材１２と、前記複数の鐶体１１，１１と前記間隔保持材１２とを一体化する固着手段とから構成する。
また、前記複数の鐶体にまたがって外力が作用するように前記複数の鐶体１１，１１を相対向して配置する。
【００１１】
＜ロ＞鐶体
鐶体１１は、平面形状が無端の閉塞形状の鐶体を呈する部材であり、例えばプレス加工、鋳造、鍛造、旋削等により一体に形成する。
鐶体１１は、平面形状が無端の閉塞形状であれば、その外周形状が円形、多角形など如何なる形状でもよい。
鐶体１１は、塑性変形可能な金属で形成する。
鐶体１１には、複数の鐶体１１を重合する際に使用するボルト孔１５を形成する。また、鐶体１１に支柱等への取付用ボルト孔１６を設けてもよい。
【００１２】
＜ハ＞間隔保持材
間隔保持材１２は、複数の鐶体１１間に所定の間隔を保持するための部材である。
間隔保持材１２は、複数の鐶体１１間に保持する間隔と同じ全長を有し、かつ挿通するボルト１３に対応できる口径を有する管体を使用する。
【００１３】
＜ニ＞固着手段
固着手段は、複数の鐶体１１と、当該複数の鐶体１１間に介在する間隔保持材１２とを一体に固定する手段である。例えば、ボルト１３とナット１４を用いる。
【００１４】
＜ホ＞緩衝具の組み立て
複数の鐶体１１を所定の間隔を空けて重合する。
複数の鐶体１１間に間隔保持材１２を鐶体１１のボルト孔１５に対向させて位置させ、ボルト１３の押圧面を鐶体１１のボルト孔１５及び間隔保持材１２に挿通した後、ナット１４で締結する。
【００１５】
［使用方法］
次に落石防止柵に用いた場合の緩衝具の使用方法について説明する。
【００１６】
＜イ＞落石防止柵への設置
図３に落石防止柵の概略図を示す。
本発明の緩衝具１０を使用する衝撃吸収柵は、落石地域の斜面などに支柱４０を一定間隔を隔てて立設し、支柱４０，４０間に網吊り線２１を横架し、上下の網吊り線２１の間には網状物３０を張設する。
また、上下の網吊り線２１の間に、複数本の斜ロープ２２を張設する。
斜ロープ２２は、その両端を支柱４０に取り付けた緩衝具１０と接続すると共に、水平ロープ２３と固定具５０を介して接続する。
【００１７】
＜ロ＞支柱
支柱４０は、斜ロープ２２等を一定の高さに保持する反力部材であり、例えば鋼管やＨ鋼など鋼製のものを使用する。
支柱４０の上部・下部には緩衝具１０を取り付けるためのジョイント部４１を形成する。
【００１８】
＜ハ＞緩衝具
緩衝具１０は、反力部材である支柱４０のジョイント部４１にその一方を掛止連結して接続すると共に、その一部にボルト孔１５を形成してボルト連結して固定する。
そして、連結具１０の他方には、衝撃発生源側にある斜ロープ２２を接続する。
緩衝具１０への接続は、例えば図４に示すように、斜ロープ２２の端部に治具５０を取り付け、この治具５０を緩衝具の複数の鐶体１１，１１の間に挿通した後、ナット５１を締結することにより固定する。
このナット５１は、例えば図６に示すように、緩衝具１０の相対向する鐶体１１，１１の間の間隔よりも大きく、当該相対向する鐶体１１，１１間に掛止しうるものを使用する。
また、緩衝具１０への接続は、治具としてシャックル等を用いて掛止することにより間接的に接続したり、緩衝具１０に斜ロープ２２の端部を捲着することにより直接的に接続してもよい。
【００１９】
＜ニ＞網吊り線
網吊り線２１は、網状物３０を取り付けるための部材であり、例えばワイヤロープやＰＣ鋼より線等を使用する。
網吊り線２１は、支柱４０の上部と下部に取り付ける。
網吊り線２１は、支柱４０に設けた線材通過孔４２を通して複数の支柱４０間で連続させることができる。線材通過孔４２は、支柱４０に穴を開けたものや、支柱４０に有孔の部材を取り付けて形成する。
なお、網吊り線２１は、端部を支柱４０に係留して支柱間ごとに連結することもできる。
【００２０】
＜ホ＞網状物
網状物３０は、上下の網吊り線２１の間に転がってきた落石を受け止める部材であり、例えば金網や、ワイヤをリング状に連結して網状にしたものなど落石等の衝撃で破れにくい材質のものを使用する。
網状物３０は、上下の網吊り線２１に結合すると共に、コイルスプリング等を使用して斜ロープ２２に結合する。
【００２１】
＜ヘ＞斜ロープ
斜ロープ２２は、網状物３０の変形を少なくするために張節する部材であり、例えば、ワイヤロープ、ＰＣ鋼より線等を使用する。
斜ロープ２２は、支柱４０間距離より長い線材からなり、端部は支柱４０に取り付けた緩衝具１０に接続する。
これにより、緩衝具１０の一方を反力部材である支柱４０に接続すると共に、その他方を衝撃発生側である斜ロープに接続した状態となる。
【００２２】
支柱４０の上部に斜ロープ２２を接続した場合は、支柱４０接続点よりも低い位置で網状物３０に接続する。一方、支柱４０の下部に斜ロープ２２を接続した場合には支柱４０結合点よりも高い位置で網状物３０に接続する。例えば、緩衝具１０から下記の固定具５０までは斜め方向に斜ロープ２２を張り、中央部付近では水平に張り、次の固定具５０から緩衝具１０までは斜め方向に張る。
【００２３】
＜ト＞水平ロープ
水平ロープ２３は、斜ロープ２２を定着すべく設置するものであり、斜ロープ２２と同様の材料を使用する。
水平ロープ２３は、支柱４０を挟んで隣り合う斜ロープ２２を固定具５０により連結する。
固定具５０は、取り付けた斜ロープ２２にある一定以上の張力が生じた場合に摺動可能に構成したものを使用してもよい。
【００２４】
＜チ＞その他の実施例
支柱４０上部の緩衝具１０の位置を上部の網吊り線２１よりも上方にすることもできる。
この場合は、上部の網吊り線２１に斜ロープ２２を取り付けることが可能となる。
この結果、上部の網吊り線２１も上方に引き揚げることができる。
【００２５】
【作用】
以下に落石時の作用について説明する。
【００２６】
＜イ＞網状物の拡大
落石による衝撃力は、斜ロープ２２及び水平ロープを介して緩衝具１０に伝達される。
具体的には、落石により斜ロープ２２に張力が生じ、斜ロープ２２は落石により谷側方向へ変形しつつ、張力の作用で水平になろうとする動きをする。
この動きに連動して上側の斜ロープ２２に係留した網状物３０は上方に引き上げられる。また、下側の斜ロープ２２に係留した網状物３０は下方に引き下げられる。
その結果、網状物３０は上下に引き伸ばされる。
【００２７】
＜ロ＞落石による衝撃力が大きい場合
落石による衝撃力により斜ロープ２２に生じる張力が一定以上になると、例えば図５に示す如く緩衝具１０が塑性変形する。この緩衝具１０の塑性変形によって落石による衝撃力の一部が吸収される。緩衝具１０は、鋼棒を円形に曲げ、両端部を溶接或いはナット類で接合して製作することも考えられる。この場合、接合箇所が強度的弱点となり、耐久性の点で不安が残る。殊にこの種の働勢力の大きさから人命に対する信頼性が要求される。これに対し、本発明の緩衝具１０は、単一素材から一体に形成した無端の閉塞形状を呈する鐶体１１を衝撃吸収材としているため、強度的な弱点がなく複数素材または複数部材を衝撃吸収材としている従来の緩衝具よりも塑性変形の許容範囲が広く、破断し難い。
【００２８】
また、図５に示す如く、支柱４０に対して一方（右方）の斜ロープ２２が引っ張られることにより、当該緩衝具１０が塑性変形して引張り側に傾くので、他方（左方）の斜ロープが引っ張られる。これにより落石を受け止めたスパンだけでなく、これと隣接するスパンも衝撃力を分担してエネルギー吸収に貢献する。
この結果、斜ロープ２２及び網状物３０に作用する力は減衰する。
【００２９】
【発明の実施の形態２】
本発明の他の実施の形態として、図示しないが緩衝具の鐶体を単数から構成してもよい。緩衝具に加わる衝撃力が小さい場合に使用する場合に適しており、より一層の製造コスト低減及び取付施工性の向上を図ることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態３】
本発明の他の実施の形態として、図示しないが緩衝具の鐶体を３枚以上重合して構成してもよい。鐶体の数を増やすことにより緩衝性能を高め、より大きな衝撃力を減衰することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態４】
他の実施の形態として、図７に示すように支柱４０上部と山側アンカー６０に定着した控えロープ２４の間に介在させて使用してもよい。控えロープ２４にある一定以上の張力が生じた場合に緩衝具１０が塑性変形して衝撃エネルギーを吸収するため、支柱４０の変形、控えロープ２４の断裂を抑えることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態５】
本発明の緩衝具は衝撃吸収柵においてその取り付け位置を限定されず、例えば水平ロープ、控えロープ、網吊り線等の各ロープ間に介在させて取り付けてもよい。
また、本発明の緩衝具の用途は、衝撃吸収柵等の柵以外にも用いることができ、例えばロープ製ガードレール等にも用いることができる。要は、反力部材と衝撃発生源との間、又は張力が作用する部材の中間に介在させることにより如何なる用途にも用いることができる。
【００３３】
【本発明の効果】
本発明は、以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞簡易な構造であるため、軽量かつ部品点数の大幅な削減が可能である。
＜ロ＞複数のワイヤロープの衝撃張力を同一の緩衝具で緩衝することができる。
＜ハ＞落石を受け止めたスパンだけでなく、これと隣接するスパンも衝撃力を分担してエネルギー吸収させることができる。
＜ニ＞部品点数が少なく、簡易な工程にて製造できるため、従来よりも製造コストを低く抑えることができる。
＜ホ＞部品点数が少なく、軽量であるため、施工現場にて支柱等の部材に簡単に取り付けることができる。
＜ヘ＞鐶体の枚数の増減により、緩衝性能の設計を簡単に行うことができる。
＜ト＞単一素材よりなる無端形状の鐶体であるため強度的弱点がなく緩衝性能に対する信頼性が非常に高い。
＜チ＞張力が作用する部分に用いることができるため、多くの用途に使用でき、汎用性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の緩衝具の実施例の説明図。
【図２】緩衝具の断面図。
【図３】緩衝具を落石防護柵へ取り付けた状態の説明図。
【図４】緩衝具を落石防護柵へ取り付けた状態の拡大説明図。
【図５】落石防護柵へ取り付けた緩衝具の部分拡大図。
【図６】落石による衝撃力が大きい場合の説明図。
【図７】緩衝具の実施の形態の説明図。
【符号の説明】
１０・・・緩衝具
１１・・・鐶体
１２・・・間隔保持材
１３・・・ボルト
１４・・・ナット
１５・・・ボルト孔
１６・・・取付用ボルト孔
２１・・・網吊り線
２２・・・斜ロープ
２３・・・水平ロープ
３０・・・網状物
４０・・・支柱
４１・・・ジョイント部
４２・・・線材通過孔
５０・・・治具

Claims

ロープを介して伝達される外力を吸収する緩衝具であって、
平面形状が無端の閉塞形状を呈するとともに、塑性変形可能な金属で形成した複数の鐶体よりなり、
ロープを介して伝達される外力が前記複数の鐶体にまたがって作用するように前記複数の鐶体を相対向して重ねて配置したことを特徴とする、
緩衝具。
請求項１に記載の緩衝具において、相対向する鐶体の間に間隔保持材を介在し、前記鐶体と前記間隔保持材とを一体化したことを特徴とする、緩衝具。
ロープを介して伝達される引張方向の衝撃を吸収する衝撃吸収方法であって、
前記請求項１又は請求項２のいずれかの緩衝具を使用し、
前記緩衝具の一方を反力部材に接続すると共に、前記緩衝具の他方を衝撃発生源側に接続し、
前記緩衝具を構成する複数の鐶体の塑性変形により衝撃を吸収することを特徴とする、
衝撃吸収方法。