JPH08192748A - 通行遮断棒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】鉄道の踏切に設けられる遮断機等に用いられる
通行を遮断する遮断棒について、これに車輛等が接触し
た場合に可及的に折損を防止し、交通の安全性を確保
し、補修の手間を省く。 【構成】軽量芯材と補強部材と保護材とを有し、軽量芯
材を囲むように補強部材が設けられ、かつ補強部材の外
部に保護材が設けられていることを特徴とする通行遮断
棒。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道の踏切に設けられ
る遮断機等に用いられる通行を遮断する装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】踏切での遮断棒折損事故は、近年交通量
の増加とともに増加しており、折損事故は鉄道の安全や
通行車両の安全に関わるため、事故が発生するたびに速
やかに交換修理をすることが必要であり、このような安
全確保はもとよりその補修費用や要員確保などの面から
も折損事故を可及的に減少することが望まれている。従
来の踏切遮断機の構造としては、図９に示すように棒状
の遮断棒５１とこれを上下に開閉する遮断機本体５２か
ら成り、遮断棒に車輛等が接触した場合の対策として、
踏切遮断機本体の遮断棒取付位置に折損防止装置５３を
介して遮断棒５１が取り付けられている。折損防止装置
５３は、踏切遮断時に車輌の侵入があった場合、遮断棒
に力が加わるとスプリングを介して遮断棒が約４５°方
向の上方へ折曲して衝撃力を逃がし、折損を防止する構
造となっている。

【０００３】

【従来技術の問題点】しかしながら踏切遮断時は遮断棒
を水平に所定位置に保持することも必要であるので、風
その他の外力で容易に揺動したり移動しないような与圧
が加えられている。従って侵入する車輌のスピードが遅
い場合は折損防止装置は十分作動するが、実際には相当
のスピードで侵入してくることが多く、遮断棒などの慣
性により早いスピードの車輌に対しては折損防止装置の
作動が追随できず遮断棒自体にその衝撃力が作用するこ
とになり、遮断棒の折損を招くことになる。

【０００４】従来の遮断棒としては古くから竹製のもの
が使用され、重量も軽く剛性もあり遮断棒としての機能
は優れていたが、軽くするための水分調整等で使用中に
ひび割れが発生したり、風雨により強度低下を招き短期
間で使用が不能となる。

【０００５】そのため最近では図１０に示すようなグラ
スファイバー等のＦ．Ｒ．Ｐ（繊維強化プラスチック）
製の円形パイプによる遮断棒が普及しつつあり、これら
は規格化されて大量に工業生産されている。これらＦ．
Ｒ．Ｐ製のパイプ状の遮断棒は重量が軽く、強度も高
く、金属に匹敵する性能を発揮することができるもので
あり、特に静的荷重に近い力の作用において優れるが、
前述のようなスピードのある車輛等による衝撃的荷重に
対しては十分な強度がなく、比較的容易に折損にまで到
る。

【０００６】特に円形パイプ状の遮断棒においては、車
輌侵入などによる衝撃力は必ず円形断面の頂点部分に作
用するため、その作用点においては、点又は線状の局部
的衝撃荷重を受けることになり、構成部材としてのＦ．
Ｒ．Ｐが部分的に破壊または変形することによりパイプ
全体の応力バランスが崩れ、応力集中により折損に達す
るものである。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るための手段は、特許請求の範囲に記載のとおり、軽量
芯材と補強部材と保護材とを有し、軽量芯材を囲むよう
に補強部材が設けられ、補強部材の外部に保護材が設け
られていることを特徴とする通行遮断棒であり、補強部
材の横断面形状が、ボックス状をなしているもの、補強
部材が、その高さ及び幅のうちの一方もしくは双方が一
端から他端に向けて大きくなるよう形成されているも
の、補強部材は、その横断面形状の縦横比が１．０以上
であるもの、補強部材が、主として繊維が長手方向に引
き揃えられた繊維強化プラスチック板であるもの、など
を含む。

【０００８】

【作用】補強部材の構造をシェル構造として全体の剛性
を確保し、且つその中心部にはシェル構造を支えるため
の芯材を配することにより、外的衝撃による補強部材の
部分的変形を防止する。

【０００９】長尺となる遮断棒は、自重たわみが発生す
るため、芯材を軽量芯材としてたわみ等の変形を防止す
る。

【００１０】補強部材が特に繊維強化プラスチック等で
ある場合、補強部材自体の衝撃強度が低いため、補強部
材の耐衝撃性を向上させるため、その表面に保護材を配
置することによって、遮断棒全体の衝撃強度を高める。
表面保護材のほかに緩衝保護材などを組み合わせて使用
することで更に耐衝撃性を向上させることができる。

【００１１】補強部材の形状を『ボックス状』とするこ
とで、遮断棒のたわみに対する抵抗力（上下方向）、横
からの車輌侵入による衝撃力（前後方向）を向上させ、
しかも、衝撃に対して面でその荷重を受けるようにして
耐衝撃性を向上させる。

【００１２】

【実施例】図１乃至図３は本発明の通行遮断棒（以下単
に遮断棒という。）の一実施例の構成を示す図で、図１
はその横断面図を示す図であり、図２は該実施例の斜視
図を示す図、図３（ａ）乃至（ｃ）は該実施例に用いる
補強部材で（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその先端横断
面図、（ｃ）はその後端断面図である。遮断棒１は、そ
の中心部にこの例では木材によって構成された軽量芯材
２を設け、これを囲むようにＦＲＰ板の補強部材３が設
けられ、更に補強部材３を囲むようにプラスチックの保
護材４が設けられている。補強部材３は遮断棒全体の剛
性、強度を保持し、軽量芯材２は、遮断棒の一部に加わ
る衝撃などで補強部材が容易に変形しないよう機能す
る。また保護材４は、補強部材３自体の耐衝撃性を高め
かつ補強部材が外部に露出しないうようにして耐候性を
高め、かつ補強部材を構成する繊維に人などが触れるこ
とがないようにしている。このような構造のため、遮断
棒１は、軽くしかも剛性が高く、耐衝撃性、耐候性に優
れるので、容易に折損しないものとすることができる。
また図２に示すように、本実施例の遮断棒の全体の外形
は、幅および高さが長さ方向先端側が次第に小さくなる
よう形成され、適当な荷重配分となるようにされてい
る。

【００１３】図３（ａ）は本発明の前記実施例の補強部
材のみの外形斜視図である。遮断棒を構成する補強部材
の材料としてはこの例ではカーボン繊維による繊維強化
プラスチックであるが、その外ガラス繊維、アラミド繊
維などの他の繊維強化プラスチック（Ｆ．Ｒ．Ｐ）ある
いは、アルミニウム、マグネシウム等の軽合金金属など
を使用することができる。軽量性および加工性等を考慮
すると、Ｆ．Ｒ．Ｐを使用することが好ましく、カーボ
ン繊維Ｆ．Ｒ．Ｐは比強度の点で軽く剛性の高い遮断棒
とすることができる。

【００１４】本発明では、従来のようなＦ．Ｒ．Ｐの中
空パイプの構成と異なり、内部に軽量芯材を設けるの
で、特に繊維を長手方向の一方向に引き揃えたＦ．Ｒ．
Ｐのみの補強部材を用いることも可能で、効率的でかつ
経済的な補強部材とすることができるが、軽量芯材の構
成によっては、繊維を直交させて配置させてもよく、ま
た直交した繊維の織布によるＦ．Ｒ．Ｐ．を併用して用
いることもできる。

【００１５】本発明の補強部材の横断面形状は軽量芯材
を囲むように構成するシェル構造体とすることで曲げ剛
性を保持することができるが、遮断棒としての力の作用
方向の多くは遮断側（横断面の左右方向で車輌の侵入方
向）であり、また自重たわみに耐える方向（上下方向）
への耐力が必要であり、該２方向への強度の点から補強
部材の横断面形状を図３（ｂ）、（ｃ）のごとくボック
ス状とすることが好ましく、強度設計上の自由度が高
く、効率のよい強度設計が可能となる。

【００１６】また図３（ａ）においてボックス状補強部
材は遮断棒の先端側の高さＨａより、取付側高さＨｂの
方が高く形成されており、また同様に先端側の幅Ｗａよ
り取付側の幅Ｗｂの方が広く形成されている。そのため
断面の大きい側が遮断機の取付側となり、先端部が軽
く、遮断機側に重心が位置するので自重たわみが抑制さ
れるのみならず、衝撃時の曲げ変形を遮断機側より先端
側を大とすることで全体の耐衝撃性をより向上させるこ
とができる。

【００１７】図３（ａ）〜（ｃ）の補強部材では、その
高さ及び幅の双方が一端から他端に向けて大きく形成さ
れているが、高さおよび幅のうちの一方であっても、上
述の効果を達成することができる。また横断面形状の縦
横比すなわち高さと幅の比Ｈａ／Ｗａ又はＨｂ／Ｗｂを
１．０以上の範囲とすることにより、遮断棒の自重たわ
みを抑制しつつ横方向からの衝撃に対する曲げ剛性を最
適のものとすることができる。また縦横比は全体にわた
って同一であっても良いし先端部と取付部と異なる値と
なるよう形成してもよい。本実施例においては、縦横比
は、１．０〜３．０程度の範囲とすることが好ましく、
１．５〜２．５の範囲とすることも可能である。

【００１８】また図３（ｂ）〜（ｃ）に示すボックス状
補強部材を構成する左右方向に位置する補強部材の厚さ
ｔａ１およびｔｂ１と上下方向に位置する補強部材の厚
さｔａ２およびｔｂ２の値において変化を持たせること
が可能である。例えばｔａ１、ｔａ２に対してｔｂ１、
ｔｂ２の値を大きくすることで、ボックス状補強部材の
外形が等断面の直線に形成されていても前述した例と同
様の効果を奏することができる。またｔａ１とｔｂ１及
びｔａ２とｔｂ２をともに等しい厚さの補強部材として
ｔａ１とｔａ２の値を異ならせて形成することもでき、
外形が同一であっても上下方向および左右方向の曲げ剛
性を自由に設定することができる。

【００１９】本発明では内部に軽量芯材を有するので、
ボックス状補強部材を４枚のＦ．Ｒ．Ｐ薄板で形成する
ことができ、この場合主として繊維を長手方向に引き揃
えたＦ．Ｒ．Ｐを使用し内部の軽量芯材に接着して構成
することにより、軽量で曲げ剛性が高く耐衝撃性に優れ
たものとすることができる。

【００２０】軽量芯材２は、この例では軽量の木材が用
いられているが、その外の繊維質材料（例えば竹材、
Ｆ．Ｒ．Ｐなど）、プラスチックおよびその発泡体また
軽合金金属等で作られたパイプ又はハニカム構造体など
を用いることができる。また、各部材は必ずしも図１の
ごとく完全に閉塞した形状に限らず、角部に間隙を有す
る形状、各辺の任意の箇所に間隙を有する形状、または
一部を省略した形状、及び任意の各辺が湾曲している形
状、あるいは芯材に空間を有する形状などが含まれる。
また本発明の遮断棒は、一本の単体に形成されていても
よく、複数本を適宜な方法で継ぎ合わせて用いても良
い。また断面の大きさの異なる平行に形成した複数本を
継ぎ合わせたものなども含むものとする。

【００２１】図４（ａ）〜（ｊ）はボックス状補強部材
で囲まれる領域内に設けるべき軽量芯材の各種の構成を
示すものである。軽量芯材として繊維質材料を使用する
場合に、図４（ｃ）に示すように木材繊維の方向を遮断
棒の長手方向に延びるように配置して遮断棒の曲げ剛性
に寄与させるように利用しても良いが、車輌の接触によ
る遮断棒のしなりを高め、かつ遮断棒の耐衝撃性をより
高めるため、以下に述べるような構成とすることができ
る。

【００２２】図４（ａ）に示す例は軽量芯材として木材
を用いたものであり、木材の繊維の方向が遮断棒の水平
方向（遮断方向）に延びていることを特徴とするもので
ある。繊維質材料はその繊維の延びる方向の圧縮強度が
高いため、木質繊維の方向をこのように配置することに
よって特に遮断棒の側面方向の耐衝撃性を高める事がで
きる。この例の場合では特に側面（左右方向）に位置す
る補強部材の繊維方向は、長手方向のみならず、垂直方
向にも繊維を配することにより、芯材の割れを防止する
ことができる。

【００２３】図４（ｂ）の例は、同様軽量芯材として木
材を用いたものである。例えば遮断機が上方より下がる
動作中に車輌が接触した場合、遮断棒は下方より強い衝
撃を受けるため、図４（ｂ）のごとく軽量木材の繊維の
方向を垂直方向（上下方向）にむけることにより、該方
向の耐衝撃性を向上できる。この場合、補強部材の繊維
方向は長手方向のみの構成であっても、軽量芯材の繊維
方向と直交するように配置されるため、十分な耐衝撃性
を有する。また木質繊維の方向が水平方向および垂直方
向以外の方向、例えば、斜め方向に延びるよう配置する
こともできる。

【００２４】図４（ｄ）に示すごとく、木質繊維の方向
を異ならせて適宜組み合わせることによって遮断棒の水
平方向及び垂直方向のいずれの方向の衝撃圧力にたいし
ても強度が大きくなるようにすることもできる。

【００２５】遮断棒の耐衝撃強度を最大ならしめるに
は、激しい衝撃力を受けてもボックス状強度部材が歪ん
で変形することのないようにすることが必要であり、こ
のためにはボックス状補強部材で囲まれる領域内に軽量
芯材が完全に充填されるように配置するのがよいが、遮
断棒の慣性によって受ける衝撃力を小さくするために可
及的に軽量化する必要があり、そのためには図４（ｅ）
に示すごとく、芯材内に空所が残されるよう配置するこ
ともできる。

【００２６】図４（ｆ）に示すものは、軽量芯材として
発泡体を用いたものである。発泡体はとしては、各種プ
ラスチックまたはゴムなどの低倍率の発泡体が好まし
い。

【００２７】図４（ｇ）に示すものは、軽量芯材として
上記した軽量木材と発泡体を組み合わせたものである。

【００２８】図４（ｈ）に示すものは、軽量芯材として
例えばアルミ合金によるパイプを用いたものであり、ほ
かにハニカム構造体等を使用することもできる。

【００２９】図４（ｉ）、（ｊ）に示すものはＦ．Ｒ．
Ｐ、プラスチック、金属などによるリブ構造体を軽量芯
材として使用した例であり、リブの本数、形状は適宜に
決定できるものである。

【００３０】保護材４は、図１の例ではポリアミド樹脂
が選定されているが、その外特に表面保護材として車輌
などからの衝撃が直接作用する部材であるため、耐衝撃
性および耐摩耗性に優れた材料が選定される。例えば、
ポリエステル、ポリエチレン、ポリアクリル、ポリカー
ボネイドなどの熱可塑性プラスチックの他、熱硬化プラ
スチック、ゴムなどを用いることができる。上述の補強
部材３と軽量芯材２のみの構成では外的要因による衝撃
によって、補強部材のシェル構造の歪み変形防止効果は
奏するが、補強部材そのものの直接的な衝撃には無防備
である。そのため補強部材そのものの衝撃に対する破壊
強度を向上させるため、補強部材を囲むように保護材を
配置する。

【００３１】また保護材として、衝撃を緩衝する効果を
目的とする緩衝保護材として構成する場合には、緩衝保
護能力と共に耐衝撃性が要求されるため、上述の表面保
護材と同等の樹脂の発泡体とするのが好ましい。

【００３２】本発明の遮断棒の横断面構造は、図１、図
４に示したもの以外にも各種の横断面構造を採用するこ
とができ、これを図５（ａ）〜（ｏ）に示す。図５にお
いては、いづれも前述した軽量芯材が配置されており、
該軽量芯材を囲むように補強部材が設けられており、該
補強部材を囲むように、前述の保護材が設けられてい
る。

【００３３】補強部材としては、いずれも前述のボック
ス状のシェル構造体として形成されており、図５（ａ）
は補強部材角部に間隙を有するものであり、同図
（ｂ）、（ｄ）は、同角部がわん曲または切欠き構造の
ものであり、（ｅ）、（ｈ）は４辺がわん曲している構
造である。また補強部材の一辺に間隙を有するもの、一
辺を省略した構造なども含まれる。

【００３４】また補強部材を囲むように設けられた保護
材の例としては表面保護材のみで構成された例が、図５
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、
（ｇ）、（ｈ）、などが挙げられ、また表面保護材と緩
衝保護材とを組み合わせて設けた例が（ｉ）〜（ｏ）に
示される。ここで緩衝保護材としては材料の特性から表
面保護材と補強部材との中間に配置することが好ましい
が、特に衝撃の少ない部位においては、緩衝保護材のみ
の構造としてもよいし、両者を省略することも可能であ
る。

【００３５】また図５（ｆ）、（ｌ）に示すごとく、保
護材を下部に延ばして形成した遮断棒においては、実際
の機能部分よりも外見を大きく見せる効果があると同時
に、下方よりの衝撃を有効に緩和する効果がある。同様
の効果を得る方法として、図５（ｍ）、（ｎ）、（ｏ）
に示す断面構造とすることも可能で、（ｍ）は下部に中
空部を設けた例であり、また（ｎ）は上方及び下方の中
空部に倍率の高いプラスチック発泡体を注入して形成さ
れた例であり、いずれも軽量で耐衝撃性の高い遮断棒と
することができる。

【００３６】表面保護材は適宜な方法で着色したり印刷
を施すことにより外見上の遮断効果を向上させることが
できる。

【００３７】図６は他の実施例の遮断棒の縦断面構成を
示す。この例では、遮断棒２１の先端部側に図４（ａ）
の例の木質組織が水平方向（遮断方向）に延びる方向に
配置した軽量芯材２２を用い、取付側には図４（ｃ）に
示す軽量芯材である木質繊維が長手方向に延びるよう配
置した軽量芯材２３を組み合わせて用いている。その周
囲を囲むように繊維強化プラスチックをボックス状に形
成した補強部材２４を設け、その周囲に更に発泡プラス
チックによる緩衝保護材２５を設け、その外周に合成樹
脂の表面保護材２６を設けている。更に、その先端部と
後端部に発泡プラスチックの芯材２７、２８を設けてい
る。この構成により、遮断棒の先端側を特に水平方向の
衝撃力に対して耐衝撃性を高め、遮断機取付側に特に剛
性を高めるように配慮した遮断棒とすることができ、特
に衝撃を受け易い先端側を曲がり易くしてある。以上の
ように図４で説明したと同等の組み合わせが、適宜遮断
棒の任意の縦横面においても適用できるものであり、遮
断棒としての強度設計の自由度を向上させることができ
る。更に、軽量芯材が木材などの耐水性の低い材料であ
ったり、空隙を有する構造であっても、その防水効果を
向上させることができる。

【００３８】図７は図５（ｆ）又は（ｌ）の横断面構造
を持つ遮断棒の外形を示す例の図である。本実施例では
側面に位置する保護材が、本体の下部までスカート状に
延びているが、スカート部の長さが長さ方向に変化させ
るよう構成してある。遮断棒の外形高さを先端部を小さ
く、取付側を大きくした遮断棒などにあっても、外見上
において遮断棒を大きくかつ均等の大きさに見せる効果
があり、車輌などに対する遮断効果が大である。

【００３９】図８は前述した軽量芯材２、補強部材３、
保護材４で形成され、図１に示す横断面構造を持つもの
を２本並列させ、弾力性のあるプラスチック部材３２
を、適宜の間隔に設置固着した構造を持つ遮断棒３１と
した例である。この場合、２本の棒が間隔をおいて配置
されるため、遮断棒としての全体の曲げ剛性を高める効
果があると同時に、衝撃を受けた際には２本の棒自体の
変形の自由度が高いので、衝撃を緩和する効果が高くな
る。また前述した２本の組み合わせに限らず、例えば４
本を組み合わせて構成すれば外見上円形に近くなるな
ど、複数本を適宜に組み合わせて遮断棒とすることがで
きる。また、この場合全体の重量増加を考慮して、補強
部材の縦横比を前述の例より、より大きく（例えば３．
０〜１０．０）することにより、軽量化することができ
る。さらに軽量化の手段として、軽量芯材を省略して構
成することなども考えられる。

【００４０】本発明の遮断棒を短尺に構成し、これらを
接続して遮断棒とすることもできることは当然である。
また、本発明において示される実施例はすべて遮断棒本
体の機能部におけるものであり、遮断棒の遮断機の取付
の際には、遮断機把持部の形状などにより、必要な形状
（例えば円形）に加工する必要を生ずるが、その構造、
形状などに係わる説明は省略する。

【００４１】

【発明の効果】前述した実施例について説明したところ
から明らかなとおり、遮断棒全体の剛性が高く、軽量で
あり、外的衝撃により容易に破壊し折損することがな
い。また耐候性が良く、頻繁に交換を要しないなど、多
くの利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の横断面図である。

【図２】本発明の実施例の斜視図である。

【図３】（ａ）本発明の補強部材の例の斜視図である。 （ｂ）本発明の補強部材の先端部の横断面図である。 （ｃ）本発明の補強部材の後端部の横断面図である。

【図４】（ａ）〜（ｃ）本発明の軽量芯材の構成の例を
示す横断面図である。

【図５】（ａ）〜（ｏ）本発明の実施例の構成の例を示
す横断面図である。

【図６】本発明の実施例の縦断面図である。

【図７】本発明の実施例の斜視図である。

【図８】本発明の実施例の部分斜視図である。

【図９】従来の踏切遮断機の例を示す図である。

【図１０】従来の踏切遮断機に用いられている遮断棒を
示す横断面図である。

【符号の説明】

１、（通行）遮断棒 ２、軽量芯材 ３、補強部材 ４、保護材 ２１、（通行）遮断棒 ２２、軽量芯材 ２３、軽量芯材 ２４、補強部材 ２５、緩衝保護材 ２６、保護材 ２７、軽量芯材 ２８、軽量芯材 ３１、（通行）遮断棒 ３２、プラスチック部材 ５１、（通行）遮断棒 ５２、遮断機 ５３、折損防止装置

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【手続補正書】

【提出日】平成７年５月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図４

【補正方法】追加

【補正内容】

【図４】（ａ）〜（ｊ）本発明の軽量芯材の構成の例を
示す横断面図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軽量芯材と補強部材と保護材とを有し、軽
   量芯材を囲むように補強部材が設けられ、かつ補強部材
   の外部に保護材が設けられていることを特徴とする通行
   遮断棒。
2. 【請求項２】補強部材の横断面形状が、ボックス状をな
   している請求項１項の通行遮断棒。
3. 【請求項３】補強部材が、その高さ及び幅のうちの一方
   もしくは双方が一端から他端に向けて大きくなるよう形
   成されている請求項１項または２項の通行遮断棒。
4. 【請求項４】補強部材は、その横断面形状の縦横比が
   １．０以上である請求項１項ないし３項のいずれかの通
   行遮断棒。
5. 【請求項５】補強部材が、主として繊維が長手方向に引
   き揃えられた繊維強化プラスチック板である請求項１項
   ないし４項のいずれかの通行遮断棒。