JP5646096B1 - 壁パネルの固定金具 - Google Patents

Abstract

【課題】装着が容易で、装着時に十分なバネ反力が得られ、かつ壁パネルや支柱の嵌合溝の内面との当接部分における応力集中が少なく、抜け出しの恐れのない壁パネルの固定金具を提供する。【解決手段】支柱２１の側面に形成された嵌合溝２５に遮音板３１の端部を挿入し、固定金具１のバネ反力によって遮音板３１を支柱２１に固定する。固定金具１は遮音板３１の裏面に当接する第１縦辺部２と、第１縦辺部２の下部から連続し斜め上方に延びる第２縦辺部３とを有する。第２縦辺部３の中間部には内向き湾曲部５が設けられており、固定金具１を装着したときに、内向き湾曲部５の頂部の曲率が大きくなる方向にバネ変形し、同時に内向き湾曲部５の上下の屈曲部６、７が広がる方向にバネ変形することで、大きなバネ復元力を得ることができる。固定金具１の装着時には内向き湾曲部５下方の屈曲部６の近傍と上側の屈曲部７より上方の２箇所で当接する。【選択図】図１

Description

本発明は、壁パネルの固定金具に関するものであり、主として道路などに設けられる遮音壁の遮音板の固定に用いられる。

道路用の遮音壁の標準的なタイプの一つとして、Ｈ形鋼からなる支柱間に、遮音材を組み込んだ金属パネルや、コンクリートパネル、金属枠を備えたポリカーボネート透光板などからなるパネルの両端を、支柱のフランジ間の溝に挿入し、パネルの片面と一方のフランジの内面との間にばね用ステンレス鋼からなる板バネ式の固定金具を嵌め込んで固定するものがある。

上述のタイプの固定金具に関しては、例えば非特許文献１に、Ｈ形鋼支柱と遮音板の寸法許容差を考慮した隙間に対して有効に作用することを条件として、１２ｍｍ〜１２７ｍｍの隙間の大きさに応じた標準の固定金具の図が示されている。

遮音壁の標準設計における壁厚の小さいタイプでは、例えば支柱としてＳＳ４００製の外寸１２５ｍｍ×１２５ｍｍ×ウェブ厚６．５ｍｍｍ×フランジ厚９ｍｍのＨ形鋼を用い、幅３９６０ｍｍ×高さ５００〜６００ｍｍ、板厚９０〜９５ｍｍの金属製、コンクリート製、あるいは合成樹脂製の遮音板を、側面から見て略Ｖ字状の細幅のタイプの板バネ式固定金具で弾性的に固定するようにしている。

このような細幅のタイプの板バネ式固定金具としては、例えば特許文献１に記載されているように、壁パネル（遮音板）の裏面に当接する第１縦辺部とその下部から弧状に折り返して斜め上方に延びる第２縦辺部とがＶ字状をなす基本形状は古くから知られている。

しかしながら、このようなＶ字状に広がった状態の板バネ式の固定金具を、支柱のフランジ間の溝と壁パネルの間に装着するために、工具でたたき込むと金属音による騒音の問題が生じる。

そのため、隙間に装着する際、あらかじめ押し縮めて、係合手段により第１縦辺部と第２縦辺部の間隔を隙間の間隔以下あるいは隙間の間隔程度に狭めて固定し、その状態で隙間に装着した後、係合手段を解除するようにしたものが種々開発されている。

例えば、特許文献２にはネジを用いた係合手段が記載され、特許文献３には第１縦辺部から切り起こした引掛用舌片を第２縦辺部の上部から折り返した折曲片に形成された引掛用舌片受け口に係合させるようにしたものが記載されている。

この他、特許文献４には板バネ材からなる固定金具のバネ反力を増すように、Ｖ字状をなす第１縦辺部と第２縦辺部をそれぞれ所定の曲率で互いに反る方向に湾曲させたものが記載されている。

実公昭５６−０１９６０６号公報 特開平１０−２４５８２１号公報 特開２００１−０６５５２３号公報 特許第４４５２７７１号公報

「遮音壁標準設計図集」、東日本高速道路株式会社、中日本高速道路株式会社、西日本高速道路株式会社、平成２１年７月第２版

細幅のタイプの板バネ式固定金具の場合、騒音が生じないように係合手段を設けつつ、狭い寸法の中で必要なバネ反力を得るのが難しく、上述した特許文献４記載のものは、Ｖ字状をなす第１縦辺部と第２縦辺部をそれぞれ所定の曲率で互いに反る方向に湾曲させることで、第１縦辺部および第２縦辺部の全体での弾性変形量を増し、固定金具としての弾性復元力を高めようとしたものである。

しかしながら、第１縦辺部と第２縦辺部を互いに反る方向に湾曲させていることで、第１縦辺部と壁パネルの当接部も第２縦辺部と溝内面との当接部も狭い範囲に限定され、その部分に応力が集中することになる。特に、第１縦辺部と壁パネルの当接側においては応力集中部分での壁パネルの変形の問題もある。

本発明は、上述のような従来技術における課題の解決を図ったものであり、細幅のタイプの板バネ式固定金具について、装着が容易で、装着時に十分なバネ反力が得られ、かつ壁パネルや支柱の嵌合溝の内面との当接部分における応力集中が少なく、抜け出しの恐れのない壁パネルの固定金具を提供することを目的としている。

本発明の壁パネル固定金具は、Ｈ形鋼からなる支柱の側面に形成された上下方向に延びる嵌合溝に壁パネルの端部を挿入し、前記壁パネルの裏面と前記嵌合溝の内面との間に挿入して装着することで、バネ反力により前記壁パネルを前記支柱に弾性的に固定するための板バネ材からなる壁パネル固定金具であって、前記壁パネルの裏面にほぼ全面が面で当接する第１縦辺部と、前記第１縦辺部の下部から弧状に折り返して連続し斜め上方に延びる第２縦辺部とを有し、前記第２縦辺部の上下方向の中間部には、上下を屈曲させ頂部が前記第１縦辺部側に突出するようにした内向き湾曲部を設け、固定金具の前記第１縦辺部と前記第２縦辺部を前記壁パネルの裏面と前記嵌合溝の内面との間の隙間に装着したときに、前記第２縦辺部が前記内向き湾曲部の上方および下方で前記嵌合溝の内面に弾性的に密着するようにしたことを特徴とするものである。

内向き湾曲部の頂部は弧状に湾曲させることで、第１縦辺部と第２縦辺部の上部間隔を狭める方向に押し縮めたときに、内向き湾曲部の頂部の曲率が大きくなる方向にバネ変形し、それに応じたバネ反力（復元力）を得ることができる。同時に内向き湾曲部の上下の屈曲部が広がる方向にバネ変形することで、上下の屈曲部においてもそれに応じたバネ反力（復元力）を得ることができる。そのため、従来の単純なＶ字状の形態の固定金具に比べ、全体として大きなバネ反力（復元力）を得ることができる。

また、第１縦辺部については、湾曲させずに平面状に形成させてよく、第１縦辺部のほぼ全面が壁パネルの裏面に当接するようにすることで、応力の集中が抑えられ、壁パネルの変形を抑えることができる。

すなわち、前述した特許文献４記載の固定金具の場合、第１縦辺部と第２縦辺部を互いに反る方向に湾曲させていることで、第１縦辺部と壁パネルの当接部は第１縦辺部の上下のごく限られた範囲に限定されその部分に応力が集中する。そのため、当接部分で壁パネルが強く押されることになり、壁パネルに変形を生じさせたり、部分的に損傷を生じさせる恐れがある。これに対し、本発明の固定金具の場合、上述のように壁パネル側については第１縦辺部のほぼ全面が面で当接するため、壁パネルの変形を抑えることができる。

なお、壁パネルは、通常、上下方向に複数枚設置され、従来の固定金具においても同様であるが、固定金具の第１縦辺部の上部から第２縦辺部と反対方向に延びる横片を設け、この横片を上下の遮音板間に挟み込む形で設置することができる。

また、特に第２縦辺部について、内向き湾曲部の曲率やその上下の屈曲部分の角度あるいは曲率それ以外の直線部などの寸法関係を調整して設計すれば、固定金具を壁パネルの裏面と嵌合溝の内面との間に装着したときに、第２縦辺部が内向き湾曲部の上方および下方の２箇所で嵌合溝の内面に弾性的に当接し密着するようにさせることができる。

当接部分が上下２箇所に分かれることで、支柱の嵌合溝内面に対するバネ反力の分散が図れ、安定した固定状態が得られるとともに、固定金具が抜け出し難いという効果が得られる。なお、内向き湾曲部を１つではなく、上下に２以上設け、さらにバネ反力の分散を図ることもできる。

本発明の壁パネル固定金具においても、第１縦辺部と第２縦辺部の上部間隔を狭める方向に押し縮めたときに、その間隔を保持するための係合手段を設けることで、装着が容易になり、また装着時の騒音の問題もなくすことができる。係合手段の形態は特に限定されず、例えば上述した特許文献２〜４に記載されている何れの方式も利用可能である。

固定金具の隙間への装着は、第１縦辺部と第２縦辺部を、板バネとしての復元力に逆らって上部間の間隔が狭まる方向へ押し潰し、係合手段の係合により押し潰した形状のまま上方または側方から隙間に押し込む。

固定金具の係合部は、隙間への挿入後、ドライバーなどの工具を上方または側方から隙間に入れて操作し、係合を解除することで、固定金具自体の板バネとしての弾性反力で、第１縦辺部が壁パネルの裏面を、第２縦辺部が支柱のフランジ内面を押圧し、壁パネルを弾性的に固定することができる。

本発明の壁パネル固定金具は、第２縦辺部の上下方向の中間部に設けた内向き湾曲部とその上下の屈曲部のバネ変形を利用したものであり、細幅のタイプの板バネ式固定金具においても大きなバネ反力が得られ、安定した固定状態が得られる。

第１縦辺部については、湾曲させずに平面状に形成させればよく、第１縦辺部のほぼ全面が壁パネルの裏面に当接するようにすることで、応力の集中が抑えられ、壁パネルの変形を抑えることができる。

固定金具を壁パネルの裏面と嵌合溝の内面との間に装着したときに、第２縦辺部が内向き湾曲部の上方および下方の２箇所で嵌合溝の内面に弾性的に当接し密着するようにすることで、バネ反力の分散を図ることができ、さらに安定した固定状態を得ることができる。

本発明を遮音壁の固定金具に適用した場合の一実施形態における使用状態を示したもので、(a)は壁連続方向と直交する方向の断面図、(b)はそのＡ部分の拡大図である。 図１の実施形態における固定金具の詳細を示したもので、(a)は左側面図（実線は押し縮めた状態、２点鎖線は広がった状態、１点鎖線は装着状態を示す）、(b)は正面図、(c)は(a)のＢ−Ｂ断面図である。 固定金具の他の実施形態を示したもので、(a)は広がった状態の左側面図、(b)は正面図、(c)は平面図、(d)は係合溝部分を(a)の矢線Ｃ方向からみた図である。

以下、本発明の具体的な実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明を遮音壁の固定金具に適用した場合の一実施形態における固定金具１の使用状態を示したもので、Ｈ形鋼からなる支柱２１の側面に形成された嵌合溝２５に、壁パネルとしての遮音板３１の端部を挿入し、遮音板３１の一方の面を支柱２１の一方のフランジ２３の内面に押し当てた状態で、遮音板３１の他方の面と支柱２１の他方のフランジ２４の内面との間に固定金具１を挿入し、固定金具１のバネ反力によって遮音板３１を支柱２１に固定する。

支柱２１は道路に沿って、２ｍあるいは４ｍ間隔で設置され、ウェブ２２と両端のフランジ２３、２４との間に、両側面に開口する嵌合溝２５を形成し、隣り合う支柱２１間に遮音板３１が上下方向に設けられる。

図２は図１の実施形態における固定金具１の詳細を示したもので、固定金具１を側面から見た図２(a)において、押し縮めた状態を実線で示し、バネ反力が作用しない広がった状態を２点鎖線で示し、装着し遮音板３１を弾性的に固定している状態を１点鎖線で示している。

本実施形態の固定金具１は、厚さ１．５ｍｍ程度のばね用ステンレス鋼を曲げ加工などにより加工したものであり、遮音板３１の裏面に当接する第１縦辺部２と、第１縦辺部２の下部から弧状に折り返して連続し斜め上方に延びる第２縦辺部３とを有し、第２縦辺部３の上下方向の中間部に、上下を屈曲させ頂部が第１縦辺部２側に突出するようにした内向き湾曲部５を設け、固定金具１を遮音板３１の裏面と嵌合溝２５の内面との間に装着したときに、第２縦辺部３が嵌合溝２１の内面に弾性的に密着するようにしている（図１参照）。

図中、符号４は第１縦辺部２から第２縦辺部３に至る下端折返し部を示し、符号６は内向き湾曲部５の下側の屈曲部、符号７は内向き湾曲部５の上側の屈曲部を示している。

本実施形態において、固定金具１の第１縦辺部２の上端部には、第２縦辺部３と反対方向に延びる横片１１が設けられており、固定金具１はこの横片１１を上下の遮音板３１間に挟み込む形で設置される。横片１１の中央部にはボルトなどで取り付けるため、あるいはワイヤーを通すための取付け孔１２が形成されている。

本発明における固定金具１は内向き湾曲部５の頂部は円弧状に湾曲させてあることで、第１縦辺部２と第２縦辺部３の上部間隔を狭める方向に押し縮めたときに、内向き湾曲部５の頂部の曲率が大きくなる方向にバネ変形し、それに応じたバネ反力（復元力）を得ることができる。同時に内向き湾曲部の上下の屈曲部６、７が広がる方向にバネ変形することで、上下の屈曲部６、７においてもそれに応じたバネ反力（復元力）を得ることができる。

また、本実施形態においては、固定金具１を遮音板３１の裏面と嵌合溝２５の内面との間に装着したときに、第２縦辺部３が内向き湾曲部５の上方および下方の２箇所で嵌合溝の内面に弾性的に当接し密着する寸法としている。すなわち、この例では図１(b)に示すように下側の屈曲部６の近傍と、上側の屈曲部７の上方の２箇所で当接する構成となっている。

当接部分が上下２箇所に分かれることで、支柱２１のフランジ２４側におけるバネ反力の分散が図れ、安定した固定状態が得られるとともに、固定金具１が抜け出し難いという効果が得られる。

第２縦辺部３の上端部には上端折返し部８が形成され、上端折返し部８の下方に位置する先端部分に溝状に切欠いた係合溝９が形成されている。この係合溝９と対向する位置の第１縦辺部２の上部には先端が横方向に広がった係止片１０が設けられており、固定金具１を押し縮めて、係止片１０を係合溝９に係合させることで、嵌合溝２５に挿入することを容易にしている。

その後、嵌合溝２５内で係合を解除することで、固定金具１自体の板バネとしての弾性反力で、第１縦辺部２が遮音板３１の裏面を、第２縦辺部３が支柱２１のフランジ２４の内面を押圧し、遮音板３１を弾性的に固定することができる。

本実施形態における係止片１０は、第１縦辺部２の上端部に切り込みを入れ、基部を折り曲げて形成されたものであり、図２(a)、(b)に示される係合状態で固定金具１を嵌合溝２５に挿入した後、ドライバーなどの先端で係止片１０を下向きに押すと係止片１０が係合溝９から外れ、固定金具１のバネ復元力によって係合状態が解除される。なお、本発明では、係合手段は特に限定されず、他の形式の係合手段を用いてもよい。

図３は固定金具の他の実施形態を示したもので、図１、図２の実施形態との主な違いとしては、第１縦辺部２の一部にビード加工を施すことで、ビード１３部分で第１縦辺部２の曲げ剛性を高めている。

また、第２縦辺部３側の係合溝９に係合する係止片１０については、第１縦辺部２の上端部に大きめの切欠きを設け、係止片１０を斜め下方に向けて切り起こしている。一方、第２縦辺部３側の上端折返し部８位置に窓部１４を切り欠き、係合状態の係合溝９から係止片１０を外す際に、工具の先端をこの窓部１４に通して操作することで容易に係合を解除できるようにしている。

その他、基本的な機能は図１、図２の実施形態とほぼ同様である。

以上、本発明を遮音壁の固定金具に適用した場合の実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。

１、１´…固定金具、２…第１縦辺部、３…第２縦辺部、４…下端折返し部、５…内向き湾曲部、６…屈曲部（下側）、７…屈曲部（上側）、８…上端折返し部、９…係合溝、１０…係止片、１１…横片、１２…取付け孔、１３…ビード、１４…窓部、
２１…Ｈ形鋼支柱、２２…ウェブ、２３…フランジ、２４…フランジ、２５…嵌合溝、
３１…遮音板

Claims (4)

1. Ｈ形鋼からなる支柱の側面に形成された上下方向に延びる嵌合溝に壁パネルの端部を挿入し、前記壁パネルの裏面と前記嵌合溝の内面との間に挿入して装着することで、バネ反力により前記壁パネルを前記支柱に弾性的に固定するための板バネ材からなる壁パネル固定金具であって、前記壁パネルの裏面にほぼ全面が面で当接する第１縦辺部と、前記第１縦辺部の下部から弧状に折り返して連続し斜め上方に延びる第２縦辺部とを有し、前記第２縦辺部の上下方向の中間部には、上下を屈曲させ頂部が前記第１縦辺部側に突出するようにした内向き湾曲部を設け、固定金具の前記第１縦辺部と前記第２縦辺部を前記壁パネルの裏面と前記嵌合溝の内面との間の隙間に装着したときに、前記第２縦辺部が前記内向き湾曲部の上方および下方で前記嵌合溝の内面に弾性的に密着するようにしたことを特徴とする壁パネル固定金具。
2. 請求項１記載の壁パネル固定金具において、前記第１縦辺部と第２縦辺部の上部間隔を狭める方向に押し縮めたときに、その間隔を保持するための係合手段を備えていることを特徴とする壁パネル固定金具。
3. 請求項２記載の壁パネル固定金具において、前記係合手段は、前記第２縦辺部の上端折返し部の先端部分に形成された溝状の係合溝と、該係合溝と対向する位置の前記第１縦辺部の上部に設けられた係止片とからなり、前記係止片の先端部が横方向に広がっており、前記固定金具を押し縮めた状態で前記係止片の横方向に広がった先端部を前記係合溝に係合させるようにしたものであることを特徴とする壁パネル固定金具。
4. 請求項３記載の壁パネル固定金具において、前記係止片は、前記第１縦辺部の上部に切り込みを入れ、その基部を折り曲げて形成され、前記係合溝に係合させた状態から下向きに押すことで係合溝から外れるようにしたものであることを特徴とする壁パネル固定金具。

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