JPH07238518A - 衝撃吸収材一体ガードケーブル - Google Patents

衝撃吸収材一体ガードケーブル

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JPH07238518A
JPH07238518A JP2869394A JP2869394A JPH07238518A JP H07238518 A JPH07238518 A JP H07238518A JP 2869394 A JP2869394 A JP 2869394A JP 2869394 A JP2869394 A JP 2869394A JP H07238518 A JPH07238518 A JP H07238518A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
synthetic resin
foam
semi
resin foam
elastic body
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Withdrawn
Application number
JP2869394A
Other languages
English (en)
Inventor
Eiichi Hattori
鋭一 服部
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Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toyo Tire and Rubber Co Ltd filed Critical Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】自動車がガードケーブルに衝突しても人命に影
響を与えないような緩衝体を作る。 【構成】鋼索を介して路肩側に規則的に支柱を並立し該
支柱に中空状の緩衝金属板を固着し、鋼索の道路側に複
数の分断した補強用金属板片を一体成型した半円柱状の
合成樹脂発泡体又はゴム発泡体を介在して鋼索を跨挿
し、該半円柱状合成樹脂発泡体又はゴム発泡体の端部を
緩衝金属板に接着し、該半円柱状合成樹脂発泡体又はゴ
ム発泡体の路肩寄りの鋼索直近の貫通孔の固定棒挿入で
脱落を防止した衝撃吸収材一体ガードケーブル。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】道路の路肩特にカーブのガードケ
ーブルに関する。
【0002】
【従来の技術】路肩に規則正しく金属製又はコンクリー
ト製の支柱を並立し、横方向に複数の鋼索を固締する
か、金属製又はコンクリート製の支柱を並立し、横方向
に金属板片を固結してガードケーブルを作っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】支柱が金属製又はコン
クリート製で、鋼索又は金属板片で固締した路肩に設置
されたガードケーブルは高速での自動車の衝突では自動
車に大きな破損をもたらすと共にガードケーブルそのも
のを破損して人命に影響を及ぼすことが多かった。高速
での自動車の運動エネルギー1/2mv2(m:自動車
質量、v:自動車速度)を吸収するガードケーブルが求
められていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに鋭意研究した結果本発明に到達したもので、本発明
は道路の路肩に規則正しく並立した金属製支柱と複数本
の鋼索からなるガードケーブルにおいて、支柱の道路向
面に金属緩衝板を固着し、支柱に対応する道路側に半円
柱状の合成樹脂発泡体又はゴム発泡体からなる合成樹脂
発泡弾性体を鋼索に跨挿して該合成樹脂発泡体又はゴム
発泡体製半円柱状衝撃吸収材を金属緩衝板に接着固定す
るものであり、鋼索を介して路肩側に規則的に並立し支
柱に固着した金属製緩衝板と鋼索に対して道路側に半円
柱状の合成樹脂発泡体又はゴム発泡体からなる合成樹脂
発泡弾性体の半円曲面部を道路面に合成樹脂発泡体又は
ゴム発泡体の平板部を鋼索を跨挿して金属製緩衝板に接
着させ、該半円柱状合成樹脂ゴムの鋼索より路肩側に貫
通した固定棒(材質としては軟鋼又は高弾性率の合成樹
脂又は合成樹脂エラストマー)で脱落を防止するもので
あり、衝撃吸収をよくするために半円柱状合成樹脂エラ
ストマー(ゴム)の表面(外皮)が硬質合成樹脂エラス
トマー(ゴム)で内部が軟質合成樹脂発泡体又はゴム発
泡体である衝撃吸収材一体ガードケーブルである。
【0005】本発明を図面に基づいて説明する。図1は
従来の金属製支柱1と複数の横方向の鋼索2からなるガ
ードケーブルの斜視図である。今、高速道路で100k
m/時間で支柱に衝突すると運動エネルギーだけで約4
0G以上の衝撃が運転手に伝わる。位置のエネルギーを
含めると約80G以上となる。
【0006】図2は本発明の衝撃吸収材一体ガードケー
ブルの側面図で、図3及び図4は図2のA−A拡大断面
図である。支柱1に中空の半円筒状緩衝金属板4を固定
具4aで固定する。中空の半円筒状緩衝金属板は衝突の
衝撃を吸収して緩和するためで、支柱とあわせて80G
以上の衝撃に耐える強度が必要である。
【0007】今、図3の緩衝性を有する合成樹脂発泡弾
性体6(合成樹脂発泡体又はゴム発泡体を合成樹脂発泡
弾性体の同義語として使用する)のバネ定数について述
べると、補強用金属板片8、8b,8cが入っている中
間部分が大半の衝撃を吸収すると考えられる。この場
合、合成樹脂発泡弾性体6を防振ゴムの無限長柱と想定
すると(発泡体の見掛密度の補正は後述するが、非発泡
体として理論を進める)
【数1】Eap/Gr=4+3.29S1 2 Eap=見掛けの弾性率 Gr=ゴム材料の横弾性率
【数2】 今、合成樹脂弾性体に硬度90A(JIS6301KA
形)を使用すると Gr=52kg/cm2
【数3】 Eap={4+3.29(0.66)2}×52≒28
2kg/cm2 この場合のバネ定数Kcは
【数4】 1,h2:ゴム厚:3cm
【数5】 となる。
【0008】自動車の衝突する瞬間の速度Voを60k
m/hrとすると Vo=60km/hr≒17m/sec 自動車が緩衝体に与える加速度α(速度と変位の関係か
ら)
【数6】 Vo:初速度 V :t秒後の速度 S :緩衝体及び支柱の移動量 運動量保存の法則によると
【数7】 1,W2:2物体の重量(kg) V1,V2:各物体の初速度 U1,U2:各物体のt秒後の速度 となる。今、 W2: 自動車の重量 1200kg W1: 緩衝体の重量 14kg+支え力30000kg
(支柱及び鋼索の支え力とする) とすると、
【数8】 1,U2:衝突後のW1,W2の速度 U1,U2=U で V2=0 V1=17m/sec となる。
【0009】自動車と緩衝体・合成樹脂弾性体の動く速
度は
【数9】 である。加速度α(止まるまでの加速度)は
【数10】
【数11】
【数12】 で、支柱及び鋼索の抵抗力は
【数13】
【数14】
【数15】 である。
【0010】自動車が止まるまでの緩衝体及び支柱の移
動量が大きいほど、支柱の抵抗力は小さくなる関係式は
【表1】
【表2】 S=0.0145(m)=1.45cm 程度まで、即ち合成樹脂弾性体のタワミ量2cm(補強
用金属板片間)に於ける荷重46200kgまでは使用
可能と考えられる。もっとも合成樹脂弾性体のタワミは
外周及び内周の合成樹脂弾性体の厚みh1及び厚みh2
部分も考慮する必要がある。
【0011】緩衝性のある合成樹脂弾性体の厚みh
1(外周)及び厚みh2(内周)の荷重〜タワミ関係の実
測データを
【表3】 に示す。合成樹脂弾性体部分の変形可能量は約70%で
あるので、外周・内周の合成樹脂弾性体層(3+3)c
mからグラフ3のS−Sカーブよりみて、荷重は300
00kgとなる。この時の合成樹脂弾性体(補強用金属
板片間)のタワミ量は1.3cmなので、荷重3000
0での全(トータル)タワミ量は、4.1+1.3=
5.4cmになる。それ故に半円柱状の合成樹脂弾性体
の直径は5.4cm×2≒11.0cmで約11cm以
上が必要である。
【0012】自動車衝突時の運動エネルギーと合成樹脂
弾性体のエネルギー吸収量は 1)自動車の速度60km/hrの時の運動エネルギー
【数16】
【数17】 =1.76×106kg・cm である。 2)合成樹脂弾性体の最大エネルギー吸収量は荷重30
000kg タワミ5.4cmから概算すると、高速衝
突の場合のバネ定数は静的データの約2倍となるので
【数18】 となる。 3)自動車の速度と合成樹脂弾性体のエネルギー吸収率
は 自動車の速度 エネルギー吸収率 30km/hr 40.0% 60km/hr 9.2% である。
【0013】実際には鋼索2の後の合成樹脂発泡弾性体
6c及び緩衝金属板4の変形によって、この倍近いエネ
ルギー吸収率になる。前述の理論は合成樹脂弾性体は非
発泡体として論じたが、発泡体としては例えば非発泡体
で荷重30000での全(トータル)タワミ量5.4c
mでは、円柱状の直径に換算すると5.4×2≒11.
0cmであり、合成樹脂発泡弾性体に適用する場合は、
合成樹脂発泡弾性体の直径は
【数19】11.0/合成樹脂発泡弾性体見掛密度 が適用される。例えば合成樹脂発泡弾性体の見掛密度が
0.5g/cm3となると22.0cmと見掛密度に反
比例する。合成樹脂発泡体の望ましい見掛密度は0.5
〜1.0が望ましい。0.5g/cm3以下では緩衝効
果は大きいが、非発泡体にくらべ2倍以上の直径の緩衝
吸収体が必要となり、道路面に大きくはみ出すことにな
る。発泡体の見掛密度が0.01g/cm3になると衝
撃吸収体は非発泡体の10倍以上の直径の衝撃吸収体が
必要になる。
【0014】支柱の直径Rと緩衝金属板緩衝距離Bの関
係について論ずるとB=0.5R〜1.5Rが望まし
い。0.5R以下では緩衝効果は少なく、1.5R以上
では緩衝効果は優れるが場所をとり、道路の走行幅を減
少させる欠点がある。又緩衝金属板4の設置位置は鋼索
を介して路肩側に設ける。自動車の衝撃を直接受ける合
成樹脂弾性体6は半円柱状で道路側に設置し、鋼索2に
対しては跨ぐように挿入載置し、緩衝金属板と接着し
て、衝撃吸収を完全ならしめる。半円柱状の合成樹脂弾
性体は鋼索の路肩側に設けられた道路面に直角方向に削
孔された貫通孔に固定棒を用いて脱落防止を行う。
【0015】本発明に使用する合成樹脂発泡体はポリウ
レタン、ポリスチレン又はゴムが望ましい。ゴムの硬度
は35〜70゜(JIS K6301 硬度A形)が望
ましい。35゜以下では柔らかすぎて衝撃吸収効果は支
柱への到達時間が早すぎて少なく、合成樹脂発泡体の本
体の破損をもたらす。硬度が70゜以上では支柱への到
達時間は遅くなるが、衝撃吸収効果は少なくなる。合成
樹脂発泡体単独では自動車の衝突に対しては不可逆変化
であり、これに対し可逆変化で、衝撃効率を向上させる
には、半円柱状の合成樹脂弾性体に複数の補強用の金属
板片8を一体成型する。
【0016】補強用金属板片は鋼索に対して、半円柱状
合成樹脂発泡体の中心に対して10゜〜14゜あけて設
置する。10゜以下では衝撃効果は少なく、14゜を越
えると補強材としての効果はない。又半円柱状の中心か
ら中央部は補強用金属板片を分断して、左右対称の形で
成型する(図3参照)か左右非対称(図4参照)の形に
するかは自由に設計可能である。分断しないと緩衝効果
は激減する。中央部での分断角度は25゜〜35゜が望
ましい。25゜以下では補強の効果はあるが、緩衝効果
は減少する。35゜以上分断すると緩衝効果はあるが、
補強の効果は減少する。補強用金属板片の厚みは2.8
mm〜3.6mmが望ましい。2.8mm以下では衝撃
によって変形しやすく、3.6mm以上だと衝撃吸収効
果は少なくなる。
【0017】図6及び図7は補強用金属板片8の正面図
である。半円柱状の合成樹脂発泡体6に補強用金属板片
を所期の位置に成型するために、複数の安定孔8aを予
め削孔してしておく。安定孔の削孔位置は任意でよい
が、鋼索に対応する位置が望ましい。削孔穴径は2mm
〜6mmが望ましい。
【0018】支柱の直径Rと半円柱状の合成樹脂発泡体
の半径Hの関係はH=1.5R〜2.5Rが望ましい。
1.5R以下では緩衝効果が少なく、2.5R以上では
緩衝効果はあるが、道路の占拠面積が大きく望ましくな
い。
【0019】図4は本発明の図2のA−A断面図の他の
例である。補強用金属板片が2枚と3枚の半円柱状の合
成樹脂発泡体である。今矢印の方向で衝突すると、反対
方向の補強用金属板片8c、8dと補強用金属板片8
d、8b間方向に移行して緩衝効果が生じる。
【0020】図5は本発明の図2のA−A断面図の別の
例である。半円柱状の合成樹脂弾性体6の外皮が合成樹
脂硬質弾性体7で、内部が軟質合成樹脂発泡体6aであ
る衝撃吸収材である。外皮に合成樹脂硬質弾性体を設け
るのは、所期の衝撃を吸収し、軟質合成樹脂発泡体で衝
突エネルギーを受容する。合成樹脂硬質弾性体の硬度は
85〜95゜(JIS K6301 硬度A型)が望ま
しい。硬度をだすために、ガラス繊維、芳香族ポリアミ
ド繊維などを合成樹脂のなかに添加する。軟質合成樹脂
発泡体の硬度は35〜70゜が望ましい。
【0021】図8は本発明の圧縮荷重と圧縮荷重変位を
示す図である。合成樹脂(非発泡)弾性体の直径を1
1.0cmとした場合、非発泡体A、見掛密度0.5g
/cm 3B、見掛密度0.25g/cm3Cの場合の圧縮
荷重曲線を示している。見掛密度が0.5g/cm3
非発泡弾性体の約半分となると、圧縮荷重変位は約2倍
になる。見掛密度が0.25g/cm3と非発泡弾性体
の約1/4になると圧縮荷重変位は約4倍になることを
示している。
【0022】
【作用】金属製又はコンクリート製支柱に中空の緩衝金
属板を固着し、道路面に半円柱状の合成樹脂発泡体又は
ゴム発泡体を鋼索を跨挿し、該半円柱状の合成樹脂発泡
体又はゴム発泡体の他端部を金属製緩衝金属板に接着す
ることで、自動車がガードケーブルに衝突しても人命に
損傷しないようにする。
【0023】
【発明の効果】支柱、緩衝金属板、半円柱状の合成樹脂
発泡体又はゴム発泡体を一体的に成形し、半円柱状の合
成樹脂発泡体又はゴム発泡体に複数の補強用金属板片を
成型することで、衝突による緩衝効果を改善し、一方鋼
索の路肩側に固定棒を貫通挿入することで半円柱状の合
成樹脂発泡体又はゴム発泡体の脱落を防止して、ガード
ケーブルとしての性能及び安全性を維持する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は従来のガードケーブルの斜視図。
【図2】図2は本発明の衝撃吸収材一体ガードケーブル
の側面図。
【図3】図3は図2のA−A拡大断面図。
【図4】図4は図2の他のA−A拡大断面図。
【図5】図5は本発明の半円柱状の硬質合成樹脂エラス
トマー(ゴム)弾性体の外皮と内部が合成樹脂発泡体又
はゴム発泡体の衝撃吸収材一体ガードケーブルの断面
図。
【図6】図6は本発明の外側金属板片の正面図。
【図7】図7は本発明の内側金属板片の正面図。
【図8】図8は本発明の衝撃吸収材一体ガードケーブル
の圧縮荷重曲線。
【符号の説明】
1 支柱 2 鋼索 3 鋼索止め具 4 緩衝金属板 4a 緩衝金属板固定具 5 固定棒 6 合成樹脂発泡弾性体 6a 合成樹脂発泡弾性体(内部) 6b 合成樹脂発泡弾性体(道路側) 6c 合成樹脂発泡弾性体(路肩側) 6d 合成樹脂発泡弾性体平板部 6e 合成樹脂発泡弾性体半曲面部 7 合成樹脂硬質弾性体(外皮) 8 補強用金属板片 8a 金属板片安定孔 8b 外側金属板片 8c 内側金属板片 8d 中側金属板片 B 緩衝金属板緩衝距離 E 道路 G ガードケーブル H 合成樹脂発泡弾性体半径 R 支柱直径 h1 合成樹脂発泡弾性体金属板片間・厚み(最外側) h2 合成樹脂発泡弾性体金属板片間・厚み(中側) h3 合成樹脂発泡弾性体金属板片間・厚み(最内側)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】道路の路肩に規則正しく並立した金属製支
    柱と複数本の鋼索からなるガードケーブルにおいて、支
    柱の道路向面に金属緩衝板を固着し、支柱に対応する道
    路側に半円柱状の合成樹脂発泡体又はゴム発泡体からな
    る合成樹脂発泡弾性体を鋼索に跨挿して該合成樹脂発泡
    体又はゴム発泡体半円柱状衝撃吸収材を金属緩衝板に接
    着固定したことを特徴とする衝撃吸収材一体ガードケー
    ブル。
  2. 【請求項2】鋼索を介して路肩側に規則的に並立し支柱
    に固着した金属製緩衝板と鋼索に対して道路側に半円柱
    状の合成樹脂発泡体又はゴム発泡体からなる合成樹脂発
    泡弾性体の半円曲面部を道路面に合成樹脂発泡体又はゴ
    ム発泡体の平板部を鋼索を跨挿して金属製緩衝板に接着
    させ、該半円柱状合成樹脂発泡体又はゴム発泡体の鋼索
    より路肩側に貫通した固定棒で脱落を防止したことを特
    徴とする請求項1記載の衝撃吸収材一体ガードケーブ
    ル。
  3. 【請求項3】鋼索を跨挿する半円柱状合成樹脂発泡体又
    はゴム発泡体の道路側に位置する部分に複数の金属板片
    を内蔵させることを特徴とする請求項1及び請求項2記
    載の衝撃吸収材一体ガードケーブル。
  4. 【請求項4】半円柱状合成樹脂発泡体又はゴム発泡体の
    表面(外皮)が硬質合成樹脂エラストマー(ゴム)弾性
    体で内部が軟質合成樹脂発泡弾性体又はゴム発泡弾性体
    であることを特徴とする請求項1、請求項2及び請求項
    3記載の衝撃吸収材一体ガードケーブル。
JP2869394A 1994-02-28 1994-02-28 衝撃吸収材一体ガードケーブル Withdrawn JPH07238518A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1085799C (zh) * 1997-07-02 2002-05-29 本田技研工业株式会社 导线保护件
JP2004156426A (ja) * 2002-09-09 2004-06-03 Hanai Seisakusho:Kk ガードレールの衝撃吸収構造体

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CN1085799C (zh) * 1997-07-02 2002-05-29 本田技研工业株式会社 导线保护件
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