JP5655053B2 - 端ターミナル及びそれを組み立てて使用する方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、例えば、ガードレールアッセンブリに組み合わされる端ターミナルと、それら端ターミナル及びガードレールアッセンブリを組み立てて使用する方法とに関する。

乗物がハイウェイからはみ出して道路付近に置かれた種々の障害物に遭遇するのを防止するために、通常、ガードレールアッセンブリがハイウェイのような道路の側部に沿って建設される。そのようなガードレールシステム、或いは他の路側障害物、例えば、橋台、中央分離帯、等に対してエネルギー吸収の端ターミナルを設けて、端ターミナルが軸衝撃方向に衝撃を受けた場合に乗物へのダメージ及び乗員への傷害を最小限にすることが望まれる。同時に、端ターミナルが横方向の衝撃に耐えて、軌道を逸した乗物を方向転換させられることが望まれる。

種々の端ターミナルシステムが案出されているが、そのようなシステムの全長が、スペースに限度のある用途にそれらを適さなくしている。又、付加的な長さ及びそれに関連した組み立ての複雑さも、システムの全体的なコストを引き上げている。更に、ある形式の端ターミナルに使用されるアンカーシステムは、軸方向衝撃中に解除するように構成されているが、方向転換能力に限度がある。それ故、方向転換を要する衝撃中に端ターミナルの完全性を維持する一方、端ターミナルの長さを最小にするアンカーシステムと共に構成される改良された端ターミナルが要望される。

本発明は、特許請求の範囲によって定義されるものであり、以下の説明は、特許請求の範囲を何ら限定するものではない。

１つの態様において、端ターミナルの一実施形態は、上部が下部に切断可能に結合された第１の切断可能なポストを備え、下部は、地中に固定される。第１のレール区分は、その第１端部に位置された衝撃ヘッドを含む。第１のレール区分の第１端部は、第１の切断可能なポストの上部に結合される。第２の切断可能なポストは、上部が下部に切断可能に結合されている。下部は、地中に固定される。第２の切断可能なポストは、第１の切断可能なポストから下流に位置される。スペーサは、第２の切断可能なポストの上部の片側に結合された第１の側部と、反対の第２の側部とを有する。第２のレール区分は、その第１の端部がスペーサの第２の側部に接続され、第２のレール区分は、第２の切断可能なポストの上部の側部から横方向に離間される。第１のレール区分の第２端部は、第２のレール区分の第１端部に重畳し、スペーサ及び第２のレール区分の少なくとも一方に可動接続される。テザーは、第１の切断可能なポストの上部により解除可能に拘束された第１のターミナル端と、スペーサに接合された第２のターミナル端とを含む。

別の態様において、端ターミナルの一実施形態は、上部が下部に切断可能に結合された第１の切断可能なポストを備え、下部は、地中に固定される。第１のレール区分は、その第１端部に位置された衝撃ヘッドを含む。第１のレール区分の第１端部は、第１の切断可能なポストの上部に結合される。第２の切断可能なポストは、上部が下部に切断可能に結合されて、下部が地中に固定される。第２の切断可能なポストは、第１の切断可能なポストから下流に位置される。スペーサは、第２の切断可能なポストの上部の片側に結合された第１の側部と、反対の第２の側部と、それら第１及び第２の側部間に延びるプレートとを有する。第２のレール区分は、その第１の端部がスペーサの第２の側部に結合され、第２のレール区分は、第２の切断可能なポストの上部の側部から横方向に離間される。第１のレール区分の第２端部は、第２のレール区分の第１端部に重畳し、スペーサ及び第２のレール区分の少なくとも一方に可動結合される。テザーは、第１の切断可能なポストの上部により解除可能に拘束された第１のターミナル端と、スペーサの第１及び第２の側部間に配置されそしてプレートに接続された第２のターミナル端とを含む。

更に別の態様において、乗物からの軸方向衝撃中に端ターミナルを崩壊させる方法は、乗物が第１のレール区分の衝撃ヘッドに衝撃を及ぼし、第１のレール区分に接続された第１の切断可能なポストの上部を、地中に固定された下部に対して切断し、それにより、テザーの第１のターミナル端を解除させることを含む。この方法は、更に、第１のレール区分を、スペーサのアウトボード側に接続された第２のレール区分に対して下流に移動することを含み、スペーサのインボード側は、第２の切断可能なポストに接続され、そしてテザーの第２のターミナル端は、スペーサに接続される。この方法は、更に、第２の切断可能なポストの上部を第２の切断可能なポストの下部に対して切断し、そして第１のレール区分、第２のレール区分、スペーサ、及びテザーを第２の切断可能なポストの下部に対して下流に移動することを含む。

端ターミナル、及び端ターミナルを使用する方法の種々の実施形態は、他の端ターミナルに勝る顕著な効果を発揮する。例えば、これに限定されないが、第１のレール区分ではなくスペーサにテザーを接続することにより、第１のレール区分は、端での軸方向衝撃中に崩壊するか又は下流に動くことができる。更に、テザーは、端での衝撃中に、第１ポストの上部が下部に対して切断されることにより解除されて、隣接する下流のレールを崩壊させ又は下流に移動させ、それにより、衝撃のエネルギーを吸収することができる。テザーをスペーサに接続することにより、第２ポストも切断することができ、スペーサとポストとの間に弱い接続を作ることができる。システムの端ではなく、第２ポストに接続されたスペーサにおいてテザーを終端することにより、著しく短く且つ安価なテザーを使用することができる。更に、第２ポストの下流のレールは、テザーではなくシステムの張力を保持し、システムの方向転換強さを高める。

衝撃の間に、スペーサの構成は、システムの短い全長を維持しながら完全な崩壊も促進する。特に、第２ポストに接続されたスペーサから下流に突出するテザーのスエージ端は、レールが互いに上下に崩壊するときに、次の下流スペーサの開口に受け入れられる。このように、スエージ端フィッティングは、システムの崩壊を制限するものではない。

以上の説明は、一般的な序文であり、特許請求の範囲を限定するものではない。種々の好ましい実施形態及び更なる効果は、添付図面を参照した以下の詳細な説明から最も良く理解されよう。

端ターミナルの一実施形態の交通／接近側面図である。 図１に示す端ターミナルの前面図である。 図１の３−３線に沿った端ターミナルの断面図である。 図１の４−４線に沿った端ターミナルの断面図である。 図１の線５に沿った隣接レール区分間の接合の拡大部分側面図である。 図１の線６に沿った端ターミナルの下流端の拡大部分側面図である。 図３の線７に沿った支柱と第２ポストとの間の接続の拡大図である。 図２の線８に沿った支柱とテザーと第１ポストとの間の接続の拡大図である。 図１に示す端ターミナルの縁石／離脱側面図である。 図１に示す端ターミナルの平面図である。 図９の線１１に沿ったスペーサ、レール及びポストの接続の拡大側面図である。 図９の線１２に沿ったスペーサ、レール、テザー及びポストの接続の拡大側面図である。 図９の線１３に沿った支柱及び第２ポストの接続の拡大側面図である。 図９の線１４に沿った支柱、第１ポスト及びテザーの接続の拡大側面図である。

ここで使用する「複数」という語は、２つ以上を意味することを理解されたい。ここで使用する「長手方向」という語は、平行であり且つ「軸衝撃方向」を定義するガードレール及び端ターミナルの長さ方向又は縦方向を意味し又はそれに関連している。ここで使用する「横方向」という語は、ガードレール及び端ターミナルの側部に垂直に延びる又は向かう方向を意味する。「結合される」という語は、直接的であるか又は間接的であるかに関わらず、例えば、介在する部材に接続され又は係合されることを意味し、固定又は永久的な係合を要求しないが、固定又は永久的であってもよく、そして機械的及び電気的の両接続を含む。「横断」という語は、軸を横切って延び及び／又は軸に実質的に垂直であることを意味する。「第１」「第２」及び「第３」という数字的用語の使用は、コンポーネントの特定のシーケンス又は順序を指すものではなく、例えば、「第１」及び「第２」のレール区分又はポストは、そのような区分又はポストのシーケンスを指し、特に指示のない限り、第１及び第２の上流レール区分又はポストに限定されないことを理解されたい。ここで使用する「変形(deform」「変形している(deforming)」及び「変形可能(deformable)」及びその変化は、剪断を伴わずに変換、整形、又は屈曲することを意味する。「重畳」という語は、互いに上下に又は隣接して配置され又は横たわる２つ以上のコンポーネント又はその部分を指し、そして重畳するコンポーネントの横方向位置とは独立しており、上流のレール区分の一部分が下流のレール区分の一部分に「重畳」し、及びその逆のことも言える。

「切断可能」という語は、コンポーネントの他の部分を分離するのに必要な対応力より小さな張力、圧縮力、剪断力、曲げ力、歪み力、等が種々のクラッシュ状態中に加えられても、その力に応答してコンポーネントの部分の分離又は相対的な移動（例えば、歪み）を与える予め定められた弱い領域を有するコンポーネントを指す。例えば、剪断ピンで接合された２つの部分を有するポストは、剪断ピンで定められた接合が、いずれかの部分を個々に分離又は切断するのに必要な力より小さい力に応答して２つの部分の分離又は移動を与えるという点で切断可能である。同様に、弱い領域を画成するように穴又はスロットのような１つ以上の開口が貫通するポストも「切断可能」である。予め定められた弱い領域で曲がり又は歪むポストは、２つの部分が分離されなくても「切断可能」である。種々の切断可能なポストが、米国特許第６，６１９，６３０号、第６，７８３，１１６号及び第８，０３８，１２６号、並びに米国特許出願公告ＵＳ２０１０／０２４３９８７号に更に説明されており、それらの全開示を参考としてここに援用する。「切断可能」なコンポーネントの更なる例が、プリセットされた切断強度を与え且つ残りのケーブル部分を分離する予測切断可能なプレートを有するタイロッドについて述べたＥＰ０９２４３４７Ａ１号に開示されている。逆に、「非切断可能」という語は、通常の動作中、例えば、種々のクラッシュ状態の間に非切断のままであるように設計され及び構成されたコンポーネントを指す。

図１、９及び１０を参照すれば、端ターミナルアッセンブリ２は、複数のレール区分４を備え、例えば、６つが長手方向に延びるように示されているが、これに限定されない。端ターミナルアッセンブリは、より多くの又はより少ないレール区分で構成されてもよいことを理解されたい。一実施形態において、最後の下流のレール区分４は、橋台、セメントバリア、下流ガードレール区分、又は他の固定物体のような障害物６に固定される。近づいてくる交通に直面する第１の上流レール区分４は、衝撃ヘッド８で構成され、これは、第１のレール区分４の端をシールドすると共に、軸衝撃方向１２にガードレールの端に当たる乗物１０の荷重（Ｆ_I）を分散させる。衝撃ヘッド８は、実質的に長方形の面で構成され、そしてスチールで形成されるのが好ましい。衝撃ヘッド８は、その下部が地中に比較的接近して、非追従乗物、例えば、衝撃ヘッドへと横に滑走する乗物のドア敷居を捕えるような高さを有し且つそのように位置される。一実施形態において、衝撃ヘッドの頂部の公称高さは、路面上約８６０ｍｍ（＋０／−３０ｍｍ）であり、一方、レール区分の頂部の公称高さは、路面上約７６０ｍｍ（±３０ｍｍ）である。一実施形態において、衝撃ヘッド８は、対称的であり、これは、長手又は横方向軸の周りで衝撃ヘッドを各々回転するだけで道路の各側又は端ターミナルの各端にそれを設置できることを意味する。

一実施形態において、レール区分４は、Ｗ字型の断面で構成されるが、他の断面形状も使用できることを理解されたい。一実施形態において、Ｗ字型のレール区分の幾何学形状は、規格ＡＡＳＨＴＯ Ｍ−１８０ガードレール（高速ガードレール用の波型シートスチールビームの標準仕様、ＡＡＳＨＴＯ指称：Ｍ１８０−００（２００４））、American Association of State Highway and Transportation Officials、ワシントンＤＣ、２００４に対応する。

一実施形態において、端ターミナルアッセンブリ２は、第１のレール区分４に結合された少なくとも第１及び第２の切断支持ポスト１４、１１４を含む。他の残りのポスト２１４は、切断可能であってもよいし、そうでなくてもよい。例えば、残りのポストは、より強力であってもよいし、或いは例えば、横方向又は方向転換荷重に応答して強力な方向に大きな力に耐えることができ、且つ例えば、軸又はヘッドにかかる荷重に応答して弱い方向に弱いものでもよい。例えば、ポストは、レール区分に対するポストの特定の断面及び方向によりそのような特性を有する。そのようなポストは、予め定められた弱い領域がないのでここに定義する「切断可能」ではないが、衝撃を及ぼす乗物により荷重がかかるために、例えば、地面の付近で、軸方向衝撃中に、依然、歪み又は曲げられることを理解されたい。一実施形態では、切断ポストの数は、レール区分の数に対応し、先導切断ポスト部材は、第１の上流レール区分の上流端を支持し、そして切断ポストは、その後の離間されたレール区分の重畳部分に結合される。好ましくは、上流レールが下流レールに次々に重畳し、図１及び１０に示すように、下流レールの上流端がガードレールの交通側に露出されないようにする。最後の下流レール区分４の下流端は、道路障害物６に、例えば、ボルト又は他の固定具で直接結合される。或いは又、最後のレール区分の下流端を支持するために付加的な支持ポストを設けることができる。もちろん、必要に応じて、より多くの又はより少ない支持ポストが適当に使用されてもよいことを理解されたい。切断支持ポスト１４は、ガードレールの側部に対して横方向に、即ち軸衝撃方向１２に対して横方向に与えられる衝撃力（Ｆ_L）には耐えるが、軸衝撃方向／長手方向１２に進行する乗物がガードレールに当たったときには容易に切断するように構成される。一実施形態において、切断支持ポスト１４、１１４の各々は、上部及び下部１６、１１６、１８、１１８で構成される。

図１１及び１２に示すように、ポスト上部１１８、２１４及び／又はポストは、スペーサ２０、及び６個として示された複数の固定具２２でレール区分に結合される。スペーサ２０は、帽子形状区分、ブロック、チューブ、又は他の適当な形状及び構成、及び／又はその組み合わせを含む多数の適当な形態をとる。スペーサは、スチール、木、リサイクルプラスチック、又は他の適当な材料で作られるのが好ましい。図３、４、１１及び１２に示す一実施形態において、スペーサは、前部に開口をもつ帽子形状の区分で構成される。図３、９及び１２に示すように、プレート１２０は、スペーサ２０の下流端の開口にわたり、例えば、溶接で固定される。プレートは、スペーサの各側から離間されて、それらの間に開口又はギャップを与えるが、プレートがスペーサに溶接される位置ではスペーサの頂部から底部まで延びる。ポスト上部１８、１１８及びポスト２１４は、固定具、溶接、等、及び／又はその組み合わせでスペーサに固定される。衝撃ヘッド８は、第１の支持ポストに対する一体的なスペーサ７８又はコネクタで構成される。スペーサ／コネクタは、溶接、固定具、又は他の既知の適当な器具により衝撃ヘッドに固定される。このように、衝撃ヘッドは、個別のスペーサ部材を設け及び配置することなくポスト部材に接続されるように構成され、これは、組み立てプロセス中に時間を節約することができる。

図１、５及び６に示すように、各レール区分４は、固定具２２と整列して延びて長手方向１２に離間された複数のスロット２４を有する。スロット２４の上部及び下部の平行の行は、長手方向に食い違わせることができる。乗物１０が衝撃ヘッド８に軸方向に衝撃する間に、乗物１０のエネルギーは、レール区分４が隣接レール区分を越えて連続的にスライドして、摩擦によりエネルギーを消散するので、安全に吸収される。レール区分４を一緒に保持するボルト２２は、レール区分のスロット２４の端へスライドし、次いで、ボルト２２は、次々に離間されたスロット２４間でレール区分の材料を剪断するように強制される。衝撃を及ぼす乗物のエネルギーは、主として、互いにスライドするレール区分４間の摩擦により吸収され、付加的なエネルギーも、スロット２４間の材料の剪断により及び切断支持ポスト１４、１１４の解除により吸収される。図５及び６を参照すれば、支持プレート８２は、該支持プレートを通して固定されるボルトで、レール区分の交通側の表面に配置される。支持プレート８２は、特に、最後のレール区分と障害部との間の接続において、スロット間の材料が剪断されたときに、ボルト２２がスロット２４を通して引っ張られるのを防止する。

図１、５及び６を参照すれば、一実施形態ではシェーパーフィンとして構成された変形部材３１０は、長手方向に衝撃を受けたときに端ターミナルのランニング荷重を高めるための低コスト方法を果たすものである。一実施形態において、変形部材は、金属で作られ、例えば、スチールで作られるが、これに限定されない。変形部材、及びその動作は、米国特許公告ＵＳ２０１０／０２４３９７８号に開示されており、その全開示を参考としてここに援用する。変形部材３１０は、各下流レール区分４の上流端部分に形成されたスロットに挿入され、変形部材３１０は、レール区分の片側又は両側でレール区分に取り付けられる。一実施形態において、変形部材３１０は、支持プレート８２を固定するのに使用される固定具開口のすぐ下流に配置される。変形部材３１０は、レール区分４にその片側又は両側で溶接されるか、或いは固定具又はその組み合わせでそこに固定される。変形部材は、それをスロットに挿入せずに（スロットは省略されてもよい）、例えば、固定具、溶接、その組み合わせ、等で、レールの第２の側に固定されるだけでもよいことを理解されたい。部材３１０の先縁は、最初、ガードレールアッセンブリが前衝撃位置にあるときに次の上流レール区分の下流端部分に形成された長手方向スロット３２４に配置される。以下に述べるように、変形部材３１０は、次の上流レール区分の第１側部３３０に、それが変形部材３１０を越えて移動されるときに、係合し、それにより、例えば、金属を整形又は屈曲することにより上流レール区分を変形するが、以下に詳細に述べるように、レール区分を剪断しないのが好ましい。

図１及び２を参照すれば、衝撃ヘッド８は、軽量の衝撃ヘッドとして構成され、例えば、これに限定されないが、溶接、固定具、及び／又は他の適当な器具により、ガードレールの第１の上流レール区分４にしっかり取り付けられる。衝撃ヘッド８は、衝撃を及ぼす乗物１０に係合し、第１のレール区分４がその衝撃を及ぼす乗物に突き刺さって乗物の乗員に危険を課することのないようなサイズにされ且つそのような構成にされる。又、衝撃ヘッド８は、図１０に示すように、交通に直面する側２６と平らになるようにも構成され、通過する乗物により偶発的に捕えられる危険を最小にする。この特徴は、寒い天候状態において重要である。というのは、除雪車が、通常、ガードレールの交通側の面に非常に接近して走行するからである。一実施形態において、衝撃ヘッド８は、（第１のレール区分を含めて）約１２０ｌｂ未満であり、これは、第１のレール区分を含まずに１５０ｌｂないし２７０ｌｂである従来の衝撃ヘッドの重さより著しく小さい。従って、衝撃ヘッドは、コストが安く、設置し易く、且つ衝撃を及ぼす乗物に掛ける荷重が低い。

図１、９及び１０の実施形態では、支柱３４０は、第１及び第２の上流切断ポスト１４、１１４間に延びそしてそれらに結合される。第１ポストは、アンカーをなすように地中へと延びる長い下部を有する。土壌プレートが最も前方の下部ポスト部材に固定されて、その最も前方の下部ポスト部材が衝撃中に地中から引き抜かれるのを防止する。土壌プレートは、適当と思われる他の下部ポスト部材に固定できることを理解されたい。

図１、２、１２及び１４を参照すれば、一実施形態ではケーブルとして構成されたテザー１３０は、例えば、プレート１３８を通して延びそしてワッシャー及びナット１４０で固定されることにより第１の切断ポスト１４の上部１８により解除可能に拘束された第１のターミナル端１３２を有する。プレート１３８は、上部１８に当接し、そしてポストの下部に重畳する。テザーは、第２の下流ポスト部材１１４に結合されたスペーサ２０を通して延び、そして一実施形態ではスエージ端として構成された第２のターミナル端１３４を有し、これは、スペーサ２０の側部間に延びるプレート１２０に、例えば、ワッシャー及びナット１３６で固定される。一実施形態において、ケーブルは、ＡＡＳＨＴＯ Ｍ−３０の要件に適合するワイヤロープとして構成され、そして3/4インチの前成形６ｘ１９ワイヤストランドコア又は独立ワイヤロープコア（ＩＷＲＣ）で、ガルバナイズされ、正に普通撚りで、最小切断強度４６０００ポンドの改良されたプロースチールで製造されたものである。テザー１３０は、ケーブル、スエージフィッティング、支柱及びナットを含み、それらをアッセンブルしてケーブルの切断強度を生じさせる。

端ターミナルシステムは、長手方向又は軸衝撃方向１２に崩壊するので、切断ポスト１４、１１４は、それらを解除又は切断させるように弱い方向に荷重が掛けられる。逆に、システムがその側部２６において当たるか、又は横方向の力ベクトル（Ｆ_L）がそこに掛かるときには、切断ポスト１４、１１４は、横方向の強い方向２８に荷重が掛けられる。この形式の衝撃では、支持ポスト１４、１１４は、そのままで、直立状態を保ち、図１４に示すように、レール区分４を支持すると共に、乗物１０を道路へと方向転換させる。

一実施形態において、図１、８、９及び１４を参照すれば、第１の切断ポスト１４は、ヒンジ固定切断（ＨＢＡ）ポストとして構成され、例えば、参考としてここに全開示を援用する米国特許第６，６１９，６３０号に開示されている。特に、上部１８は、ヒンジ部材１４２及び剪断部材１４４で下部１６に結合される。下部１６は、下部１６の上端が斜面３８の上に若干延びるようにして、斜面３８の下の地中に配置される。一実施形態では、下部１６は、Ｉ字型の断面で構成されるが、Ｃ字型断面のような他の形状でも適していることを理解されたい。下部１６は、亜鉛メッキスチールのようなスチール又は他の適当な材料で作られる。

上部１８は、その下端が下部１６の上端に重畳する。上部ポストも、Ｉ字型断面で構成されてもよいが、Ｃ字型断面又は管状（例えば、方形）断面のような他の形状も適していることを理解されたい。一実施形態において、上部ポストが下部ポストに少なくとも２つの側部で接触するように、上部及び下部ポストがネスト構成にされる。このように、上部ポストは、軸衝撃方向／長手方向に延びる軸の周りで下部ポストに対して回転することができず、支持ポストは、適当な強さの方向剛性を有する。上部ポストは、亜鉛メッキスチールのようなスチール又は他の適当な材料で作られる。

一実施形態において、上部及び下部１６、１８の重畳端は、軸衝撃方向１２に対して横方向に（即ち、それを横切るように又はそれに垂直に）、或いは横衝撃方向２８に対して平行に延びる単一の剪断部材１４４に結合される。「剪断部材」という語は、軸衝撃中に剪断力により荷重が掛けられるピン又はボルトのような固定具を指す。上部１８が、衝撃力（Ｆ_I）により荷重がかかって軸衝撃方向１２に下部１６に対して移動されるときは、上部１８がヒンジ部材１４２の周りで下部１６に対して回転するにつれて、上部の下端が剪断固定具１４４に剪断力を作用させる。「移動」、「移動可能」及びその変化は、並進移動、回転移動及びその組み合わせを含む。剪断力が加えられると、剪断固定具は、剪断で折れ、上部を下部から切断し又は解除させる。他の実施形態では、剪断力が上部及び／又は下部ポスト部材のフランジを通して剪断固定具を引っ張る。折れるメカニズムの形式は、剪断固定具のサイズ及び材料、上部及び下部ポスト部材の厚み又はゲージ及び材料によって決定される。

第２の切断可能なポストは、一実施形態では、軸方向の弱い方向に衝撃を受けたときにレールから解除され及び歪められるように設計されたスチール降伏ターミナルポスト（ＳＹＴＰ）として構成される。ＳＹＴＰポストの一実施形態が、参考としてここに全開示を援用する米国特許第６，９０２，１５０号に開示されている。特に、地上レベルにおいて１つ以上の開口又は穴１５０が設けられ、上部１１８と下部１１６との間の接合部を画成する。穴は、例えば、これに限定されないが、軸衝撃方向１２に沿ったスリット、切欠部、孔、刻み目又は他の弱部として形成される１行の弱部で形成される。第２のポストは、ＨＢＡポストとして構成されてもよいことを理解されたい。

軸方向衝撃中の動作において、衝撃を及ぼす乗物１０が衝撃ヘッド８に接触する。従って、乗物は、衝撃ヘッド８に、その後、第１のレール区分４に圧縮荷重を掛ける。衝撃ヘッド８及び第１のレールが動くと、第１のレールは、次に隣接する第２のレール４上をスライドし始める。この移動中に、第１の切断可能なポストの上部１８は、第１の切断可能なポストの下部１６に対して移動、例えば、回転を開始する。特に、上部１８は、軸衝撃方向１２に延びる軸に実質的に垂直に且つ横衝撃方向２８に延びる軸に実質的に平行に延びる横断横方向軸の周りで下部１６に対して回転することができ、その軸は、一実施形態では、ヒンジ部材１４２で画成される。種々の実施形態において、例えば、充分な回転で上部を下部から解放した後、上部は、軸衝撃方向１２に沿って下部に対して並進移動されてもよい。この移動は、異なる実施形態についてここに述べる接続が切れ、上部１８が下部１６から解放され、そして好ましくは第１のレール区分４に接続されたまま軸衝撃方向に並進移動されるまで、続けられる。第１の上部１８が下部に対して切断されると、テザー１３０が解除され、第２のレール区分上を第１のレール区分が移動し始め、スロット２４間のレール材料が剪断されてレール区分４間に摩擦が生じるので衝撃のエネルギーが吸収される。

第１のレール区分は、ガードレール取り付けボルト２２がレールスロット２４の端に到達するまで長手方向に移動し崩壊し続ける。第１のレール区分は、固定具がスロット２４の端に係合することにより、且つ衝撃ヘッドの下流端又は一体的スペーサ７８が第２ポスト１１４の上部１１８に固定されたスペーサ２０に接触することにより、崩壊を続けることが防止される。この点において、第２の上部１１４に荷重が掛かり始め、そして第２のレール区分が第３のレール区分上をスライドし始める。その結果、第２のポスト１１５の上部１１８と下部１１６との間の接続が、例えば、歪みによって切れて、第１ポスト及び第１レール区分について述べたプロセスが繰り返される。このプロセスは、システムが完全に崩壊されるか、或いは衝撃を及ぼす乗物のエネルギーが完全に吸収され減衰されるまで、第３、第４及び第５のポスト、並びに第３、第４及び第５のレール区分について繰り返される。上述したように、第３、第４及び第５のポストは、予め定められた弱い領域で折れるように設計されていなくても、例えば、歪みや曲げにより折れることがある。

第２のレール４が第３のレール４上をスライドし始めると、第２ポスト１１４に固定されたスペーサ２０に荷重が掛かって、スペーサ２０及びポスト１１４を接続している１つ以上の固定具が折れることでスペーサ２０を第２ポスト１１４から分離させる。このように、スペーサとポストとの間の接続は、スペーサとレール区分との間の接続より弱い。スペーサから延びるテザー１３０のスエージ端１３４の位置のために、端１３４は、第３ポスト２１４に取り付けられた次の下流スペーサ２０の開口に受け入れられ、テザー１３０の端１３４に取り付けられたスペーサに向かって上流を向く。第２レールが第３レールを越えてスライドし、固定具２２が第２レールのスロット２４の端に係合することで第２レールが最終的に停止され、そしてスペーサに係合すると、スエージ端１３４は、第３ポスト２１４に固定されたスペーサの内部に受け入れられる。このように、スペーサ２０の構成は、テザー、特に、スエージ端１３４から干渉を受けずにシステムの完全なそして充分な崩壊を許すもので、開口は、前記第１のスペーサに向かって上流を向いている。

図１、９及び１０の実施形態を参照すれば、システムが崩壊するとき（長手方向の衝撃中に）、隣接レール区分の重畳するレール区分４は、各隣接する下流レール区分上をスライドするように強制され、それにより、衝撃を及ぼす乗物のエネルギーを、固定具２２に対する固定具前荷重により予め決定され及び得られるレール区分及び／又は支持プレート間の摩擦を通して吸収する。同時に、変形部材３１０は、重畳する上流レール区分の側部に係合し、そして重畳する上流レール区分を、それが変形部材を越えて移動するときに、変形させ、それにより、移動するレール区分を予想可能な形態で変形させ、付加的なエネルギーを吸収する。更に、重畳するレール区分が横方向外方に変形されるときは、固定具２２により変形部材の上流で下流レールに固定された支持プレート８２に対して横方向の力が発生される。このように、移動する上流の変形されたレール区分は、支持プレート８２を横方向外方にバイアスし、それにより、固定具２２に張力を与える。この相互作用は、重畳するレール区分４を支持プレート８２及びスペーサ２０に固定する固定具２２の前荷重を維持する上で助けとなる。一実施形態において、固定具には、最初に１２０ｆｔ−ｌｂのトルクが与えられる。このように、上流レール区分が下流レール区分に対して移動するときには重畳するレール区分４間に、又、移動する上流レール区分と支持プレート８２との間に、そして変形部材３１０と移動するレール区分との間に、所定の摩擦力が維持される。この変形プロセスは、その後のレール区分移動に対して繰り返される。変形部材で構成されるレール区分は、一実施形態では、約５０ｋＮから９０ｋＮのランニング荷重を有するが、用途に応じて、より低い又はより高い値が達成され又は実現されてもよい。

図１は、一実施形態において、第１及び第２の上流レール区分間の接合から変形部材が省略されたことを示すが、その接合に変形部材を配置できることを理解されたい。更に、全ての他の接合に又はその限定された数に変形部材を使用することができる。レール区分４により吸収されるエネルギーの量は、変形部材３１０の幾何学形状（先縁の高さ、巾、傾斜）により、及び２つの隣接レール区分を接続する支持プレート２２から先縁３１４までの距離により、決定され及びコントロールされる。

横方向衝撃中の動作において、レール区分４に加えられる横方向の力（Ｆ_L）は、上部ポスト１８、１１８に横方向の力及びモーメントを与える。上部及び下部ポストの重畳する端部は、横方向の力及びモーメントを吸収し、それにより、剛性を維持して、乗物を道路へ方向転換させる。更に、テザー１３０及び下流レールは、第１ポスト１４の地中アンカーと障害物又はガードレールシステム６との間に張力を維持する。特に、テザー１３０は、ポスト１４、１１４により解除可能に拘束された第１の端と、スペーサ２０により第２のレール区分４に固定された第２の端とを有し、残りの下流レールは、接続され、そして横方向衝撃中に張力荷重を支持することができる。支柱３４０は、地中アンカーとして働く第１の切断可能なポスト１４の下部１６と、地中アンカーとして働く第２の切断可能なポスト１１４の下部１１６との間に荷重を伝達する。方向転換衝撃において、テザー１３０は、荷重を第１の切断可能なポスト１４に加え、このポストは、その荷重を地中及び支柱３４０に伝達し、この支柱は、荷重を第２の切断可能なポスト１１４とで分担する。

重要なことに、テザー１３０は、非切断可能であり、これは、通常の衝撃及び崩壊状態の間に軸方向衝撃又は横方向衝撃に応答して折れるように構成されないことを意味し、これは、そのような状態の間にテザーに掛けられる荷重が４６０００ポンドの切断強度より低く保たれることを意味する。むしろ、テザー１３０は、軸方向衝撃の間に、第１のポスト１４の切断により解除されるが、そのままであり且つシステムの全張力を横方向の方向転換衝撃に維持する。更に、テザー１３０は、第１のレール区分ではなく第２のポストに隣接したスペーサ２０に接続されるので、軸方向衝撃中に第１のレール区分から分離される必要はない。

ガードレールは、ポスト部材１４、１１４、２１４を地中に配置することにより素早く容易に組み立てることができる。必要に応じて、付加的な地中アンカー又は強化手段（図示せず）を下部ポスト部材と共に使用して、下部ポスト部材の回転又は引き抜きに抵抗することができる。上部１８、１１８を下部１６に接続した状態で支持体を予め組み立てることができる。他の実施形態では、例えば、下部を地中に打ち込んだ後に、上部及び下部が現場で接続される。レール区分４は、コネクタボルト２２を所定のトルク（例えば、１２０ｆｔ−ｌｂ）で固定するようにして支持ポスト１４、１１４、２１４に固定され、隣接及び重畳するレール区分４間に望ましいクランプ力を付与して、軸方向衝撃中にそれらの間に望ましい摩擦力を発生することができる。より大きな又はより小さなトルクをコネクタボルト２２に付与してクランプ力を変化させ、軸方向衝撃中にレール区分４間に異なる摩擦力を発生できることを理解されたい。

軸方向衝撃の後に、ガードレールの種々の実施形態は、素早く且つ容易に改修することができる。剪断固定具１４４が剪断で折れると、同じ上部１８及び下部１６を再使用することができ、剪断固定具１４４を交換するだけでよい。他の実施形態では、ポスト１１４を交換すればよい。

本発明は、好ましい実施形態を参照して説明したが、当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱せずにその形態及び細部を変更できることが明らかであろう。従って、上述した詳細な説明は、例示に過ぎず、これに限定されるものではなく、特許請求の範囲は、そのあらゆる等効物を包含することが意図される。

２：端ターミナルアッセンブリ
４：レール区分
６：道路障害物
８：衝撃ヘッド
１０：乗物
１２：軸障壁方向
１４、１１４、２１４：切断支持ポスト
１６、１１６：下部
１８、１１８：上部
２０、７８：スペーサ
２２：固定具
２４：スロット
２８：横衝撃方向
８２：支持プレート
１３０：テザー
１３２：ターミナル端
１３４：スエージ端
１３８：プレート
１４０：ワッシャー及びナット
１４２：ヒンジ部材
１４４：剪断固定具
３１０：変形部材
３４０：支柱

Claims (21)

1. 上部が下部に切断可能に結合された第１の切断可能なポストを備え、前記下部は、地中に固定されるものであり、
   衝撃ヘッドが第１の端部に位置された第１のレール区分を更に備え、前記第１のレール区分の前記第１の端部は、前記第１の切断可能なポストの前記上部に結合され、
   上部が下部に切断可能に結合された第２の切断可能なポストを更に備え、前記下部は、地中に固定されるものであり、前記第２の切断可能なポストは、前記第１の切断可能なポストから下流に位置され、
   前記第２の切断可能なポストの前記上部の片側に結合された第１の側部、及びその反対の第２の側部を有するスペーサを更に備え、
   前記スペーサの前記第２の側部に接続された第１の端部を含む第２のレール区分を更に備え、前記第２のレール区分は、前記第２の切断可能なポストの前記上部の前記片側から横方向に離間され、前記第１のレール区分の第２の端部は、前記第２のレール区分の前記第１の端部に重畳し、そして前記スペーサ及び前記第２のレール区分の少なくとも一方に可動接続され、
   前記第１の切断可能なポストの前記上部により解除可能に拘束された第１のターミナル端、及び前記スペーサに接合された第２のターミナル端を有するテザーを更に備えた、
   端ターミナル。
2. 前記テザーの前記第２のターミナル端は、前記スペーサの前記第１の側部と第２の側部との間に配置される、請求項１に記載の端ターミナル。
3. 前記スペーサは、前記スペーサの前記第１の側部と第２の側部との間に画成された開口の少なくとも一部分を横切って延びる端プレートを含み、そして前記テザーの前記第２のターミナル端は、前記端プレートを通して延びてそれに接続されるスエージ端を含む、請求項２に記載の端ターミナル。
4. 第３のポストと、該第３のポストに接続された第１の側部、及び前記第２のレール区分の第２の端部に接続された第２の側部を有する第２のスペーサとを更に備え、該第２のスペーサは、前記第１のスペーサに向かって上流を向いた開口を有し、前記テザーの前記スエージ端は、軸方向衝撃中に、前記第２のレール区分が下流に移動しそして前記第１のスペーサが前記第２のスペーサに向かって移動するときに前記第２のスペーサの前記開口に受け入れられる、請求項３に記載の端ターミナル。
5. 前記第２のスペーサの前記第２の側部に結合された第１の端部を含む第３のレール区分を更に備え、前記第３のレール区分は、前記第３のポストから横方向に離間され、前記第２のレール区分の第２の端部が前記第３のレール区分の前記第１の端部に重畳し、そして前記第２のスペーサに可動結合される、請求項４に記載の端ターミナル。
6. 前記テザーは、非切断可能である、請求項４に記載の端ターミナル。
7. 前記第１及び第２の切断可能なポストの前記下部間に延びてそれらに結合された支柱を更に備えた、請求項１に記載の端ターミナル。
8. 前記スペーサは、前記第２の切断可能なポストに解除可能に接続され、前記スペーサは、軸方向衝撃中に前記第２の切断可能なポストから切り離される、請求項１に記載の端ターミナル。
9. 上部が下部に切断可能に結合された第１の切断可能なポストを備え、前記下部は、地中に固定されるものであり、
   衝撃ヘッドが第１の端部に位置された第１のレール区分を更に備え、前記第１のレール区分の前記第１の端部は、前記第１の切断可能なポストの前記上部に結合され、
   上部が下部に切断可能に結合された第２の切断可能なポストを更に備え、前記下部は、地中に固定されるものであり、前記第２の切断可能なポストは、前記第１の切断可能なポストから下流に位置され、
   前記第２の切断可能なポストの前記上部の片側に結合された第１の側部、その反対の第２の側部、及びそれら第１及び第２の側部間に延びる端プレートを有するスペーサを更に備え、
   前記スペーサの前記第２の側部に結合された第１の端部を含む第２のレール区分を更に備え、該第２のレール区分は、前記第２の切断可能なポストの前記上部の前記側部から横方向に離間され、前記第１のレール区分の第２端部が前記第２のレール区分の前記第１の端部に重畳し、そして前記スペーサ及び前記第２のレール区分の少なくとも一方に可動結合され、
   前記第１の切断可能なポストの前記上部により解除可能に拘束された第１のターミナル端、及び前記スペーサの前記第１の側部と第２の側部との間に配置されて前記端プレートに接続された第２のターミナル端を有するテザーを更に備えた、
   ガードレールアッセンブリのための端ターミナル。
10. 前記テザーの前記第２のターミナル端は、前記端プレートを通して延びるスエージ端を含む、請求項９に記載の端ターミナル。
11. 第３のポストと、該第３のポストに接続された第１の側部、及び前記第２のレール区分の第２の端部に接続された第２の側部を有する第２のスペーサとを更に備え、該第２のスペーサは、前記第１のスペーサに向かって上流を向いた開口を有し、前記テザーの前記スエージ端は、軸方向衝撃中に、前記第２のレール区分が下流に移動しそして前記第１のスペーサが前記第２のスペーサに向かって移動するときに前記第２のスペーサの前記開口に受け入れられる、請求項１０に記載の端ターミナル。
12. 前記第２のスペーサの前記第２の側部に結合された第１の端部を含む第３のレール区分を更に備え、前記第３のレール区分は、前記第３のポストから横方向に離間され、前記第２のレール区分の第２の端部が前記第３のレール区分の前記第１の端部に重畳し、そして前記第２のスペーサに可動結合される、請求項１１に記載の端ターミナル。
13. 前記テザーは、非切断可能である、請求項１１に記載の端ターミナル。
14. 前記第１及び第２の切断可能なポストの前記下部間に延びてそれらに結合された支柱を更に備えた、請求項９に記載の端ターミナル。
15. 乗物からの軸方向衝撃中にガードレールアッセンブリの端ターミナルを崩壊させる方法において、
    乗物が第１のレール区分の衝撃ヘッドに衝撃を及ぼし、
    前記第１のレール区分に接続された第１の切断可能なポストの上部を、地中に固定された下部に対して切断し、それにより、テザーの第１のターミナル端を解除させ、
    前記第１のレール区分を、スペーサのアウトボード側に接続された第２のレール区分に対して下流に移動させ、前記スペーサのインボード側は、第２の切断可能なポストに接続され、そして前記テザーの第２のターミナル端は、前記スペーサに接続され、
    前記第２の切断可能なポストの上部を前記第２の切断可能なポストの下部に対して切断し、
    前記第１のレール区分、前記第２のレール区分、前記スペーサ、及び前記テザーを前記第２の切断可能なポストの前記下部に対して下流に移動させる、
    ことを含む方法。
16. 前記テザーは、前記第１のレール区分、前記第２のレール区分、前記スペーサ、及び前記テザーを下流に移動させる間にそのままの状態である、請求項１５に記載の方法。
17. 前記テザーの前記第２のターミナル端は、前記スペーサの前記インボード側とアウトボード側との間で前記スペーサを通して延びる、請求項１５に記載の方法。
18. 前記スペーサは、前記スペーサの前記インボード側とアウトボード側との間のスペースの少なくとも一部分を横切って延びる端プレートを備え、そして前記テザーの前記第２のターミナル端は、前記端プレートを通して延びてそれに接続されるスエージ端を含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記第１のレール区分、前記第２のレール区分、前記スペーサ、及び前記テザーを下流に移動させることは、前記第１のレール区分、前記第２のレール区分、前記スペーサ、及び前記テザーを、第３ポストと、該第３ポストに接続された第１の側部及び前記第２のレール区分に接続された第２の側部を有する第２のスペーサとに向けて移動させることを含み、前記第２のスペーサは、前記第１のスペーサに向かって上流を向いた開口を含むものであり、更に、前記テザーの前記スエージ端を前記第２のスペーサの前記開口へ移動させることも含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記スペーサを前記第２の切断可能なポストから切り離すことを更に含む、請求項１５に記載の方法。
21. 前記第２ポストの前記上部を前記下部に対して切断することは、前記第２の切断可能なポストを歪めることを含む、請求項１５に記載の方法。

Images