JPH11343614A - 摺動自在な衝撃力受け止め要素を備えたガ―ドレ―ル - Google Patents

摺動自在な衝撃力受け止め要素を備えたガ―ドレ―ル

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JPH11343614A
JPH11343614A JP11114504A JP11450499A JPH11343614A JP H11343614 A JPH11343614 A JP H11343614A JP 11114504 A JP11114504 A JP 11114504A JP 11450499 A JP11450499 A JP 11450499A JP H11343614 A JPH11343614 A JP H11343614A
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James B Welch
ビー ウェルチ ジェームズ
Owen S Denman
エス デンマン オーウェン
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Energy Absorption Systems Inc
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F15/00—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact
    • E01F15/14—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact specially adapted for local protection, e.g. for bridge piers, for traffic islands
    • E01F15/143—Protecting devices located at the ends of barriers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Refuge Islands, Traffic Blockers, Or Guard Fence (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 衝突した車に対する突き破り傾向を減少させ
たガードレールを提供する。 【解決手段】 ガードレール（10）は、道路（Ｒ）に沿
って延びる列状の支柱（16）に固定された列状の車そら
せレール（14）を有する。衝撃力受け止め要素（30）が
列状レール（14）の前方端部に摺動自在に取り付けられ
ており、この衝撃力受け止め要素（30）は、第１の前面
面積Ａ１を有する車係合部分（32）を含み、この第１の
前面面積Ａ１は、列状レール（14) の第１の端部の第２
の前面面積Ａ２よりも実質的に大きい。初期圧縮力を衝
突の際に第１の支柱（18）に直接及ぼすようコラム（6
2）が衝撃力受け止め要素（30）の前方部分と第１の支
柱（18）との間に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、道路に沿って設置
されていて、道路から外れた運動中の乗り物又は車の向
きを変える形式のガードレールに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ある程
度互いに緊張関係にある２つの別々の機能について最新
型のガードレールが利用されている。第１に、ガードレ
ールは好ましくは、ガードレールの中間部分に斜めの角
度で衝突した乗り物又は車（以下、総称して「車」とい
う）がガードレールを通過しないようにすると共にガー
ドレールの長さに沿って車の向きを変えるよう長手方向
に適度の引張り強度を有する。この機能は、相当大きな
引張り強度を必要とする。第２に、ガードレールは好ま
しくは、ガードレールの端に衝突した車を適当な速度に
減速して過度の減速力が車に加わらないようにすると共
にガードレールが車を突き破らないようにする。
【０００３】ガードレール設計のこれら２つの別々の機
能の折り合いをつける種々の従来方法が提案された。こ
れについては、例えば、シッキング氏の米国特許第５，
５４７，３０９号及び第５，４０７，２９８号、マック
氏の米国特許第５，５０３，４９５号、本出願人に譲渡
された１９９７年１２月１５日出願の米国特許出願第０
８／９９０，４６８号を参照されたい。本発明は、所望
レベルの長手方向引張り強度を維持した状態でガードレ
ールが衝突車を突き破る恐れを一段と小さくするガード
レールの改良に関する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、特許請求の範
囲に記載されており、本項目には、特許請求の範囲の請
求項に対して限定となる事項は記載されていない。本発
明の概要の導入として述べると、以下に記載する好まし
い実施形態は、列状の支柱に固定された列状の車そらせ
レールを有するガードレールに関する。この実施形態
は、第１のレールの前方端部に摺動自在に取り付けられ
た衝撃力受け止め要素を更に有する。この衝撃力受け止
め要素は、第１のレールの端の前面面積よりも実質的に
大きな前面面積を有する車係合部分を有する。衝撃力受
け止め要素は第１のレールに摺動自在に取り付けられて
いるので、衝突した車は残りのレールに実質的を加速し
たり（これに加速度を及ぼしたり）変形させることな
く、先ず最初に衝撃力受け止め要素を加速する。衝撃力
受け止め要素の前面面積は第１のレールの前面面積より
も実質的に大きいので、車に加わった衝撃力は広がって
伝わる。これら２つの特徴は互いに協働作用してガード
レールが車を突き破る恐れを小さくする。
【０００５】
【発明の実施の形態】今、図面を参照すると、図１は、
本発明の現時点において好ましい実施形態を具体化した
ガードレール１０の斜視図を示している。ガードレール
１０は、道路Ｒに沿って設けられていて、ガードレール
１０の前方端部１２は、予想される衝撃方向Ｄのほうへ
向いている。図１に示すように、ガードレール１０は、
列状に配置された支柱１６に固定されている列状に配置
されたレール１４を有している。支柱１６は一部が地中
に埋設され、これら支柱には連続番号が付けられてお
り、ガードレール１０の前方端部のところに位置した第
１の支柱１８で始まって、次に第２の支柱２０等が設け
られている。この実施形態では、第１の支柱１８と第２
の支柱２０はそれぞれ、土壌平板２４を備えた基礎管２
２内に嵌まっている。さらに、第１の支柱１８及び第２
の支柱２０は、ストラット２６により相互に連結されて
いる。これらの特徴は互いに協働して第１の支柱１８及
び第２の支柱２０を地表レベルのところで動かないよう
にし、それにより、第１の支柱１８及び第２の支柱２０
は、軸方向衝突の際に地表レベルできれいに破損し又は
折れやすくなっている。
【０００６】図２に最も良く示すように、最も前方に位
置したレール１４は、その前方端部２８のところに衝撃
力受け止め要素３０を支持している。この衝撃力受け止
め要素３０は、図３では斜視図の状態で示されている。
衝撃力受け止め要素３０の前方端部は、案内レール３４
の前方端部に定位置でボルト止めされた車係合部分３２
の形態をしている。案内レール３４は図４、図５及び図
６に示されている。図６に最も良く示されているよう
に、案内レール３４は、軸方向に延びる凹部又は谷部３
８によって分離された２つの軸方向に延びる凸部又は隆
起部３６を備えている。かかるレールは、Ｗビームとし
て従来公知であり、案内レール３４は、ガードレール１
０（図１）のレール１４とほぼ同一の横断面を有してい
る。取付け板４０が、例えば溶接により案内レール３４
の前方端部に固定されている。この実施形態では、取付
け板４０は、案内レール３４の長手方向軸線に対して斜
めの角度に差し向けられている。これは全ての実施形態
における必要条件ではないが、こうすることにより、た
とえガードレール１０の前方端部が道路Ｒから外方へフ
レア状になっていて、従ってそれ自体が予想衝突方向Ｄ
（図１）と一致していなくても、車係合部分３２を予想
衝突方向Ｄに垂直に取り付けることができるという利点
が得られる。
【０００７】図４に最も良く示されているように、案内
レール３４は又、列状に設けられた９つのスロット４２
を備え、各スロットは案内レール３４に沿って軸方向に
延びている。舌部４４が案内レール３４の中央に取り付
けられた状態でこれから後方へ延びている。さらに、窓
５６が案内レール３４の前方部分に設けられている。図
３に戻ると、車係合部分３２は、例えばネジ締結具によ
りＣ字形溝形材４６を介して取付け板４０に固定されて
いる。この実施形態では、車係合部分３２はそれ自体、
山形鋼セグメントから溶接により製作されたものであ
る。図３に示すように、ブレース４８が、車係合部分３
２の下方部分と案内レール３４の後方部分との間に延び
ている。ブレース４８の前部は、車係合部分３２の底部
に締結具５０によりボルト止めされている。ブレース４
８の後部は、締結具５２及びアングルブラケット５４に
より案内レール３４の谷部３８にボルト止めされてい
る。
【０００８】図２に最も良く示されているように、衝撃
力受け止め要素３０は、ネジ締結具５８により前方レー
ル１４の前方端部２８に固定されている。図８は、この
構造的関係を明らかにしている。各締結具５８は、これ
と対応関係をなしてレール１４に設けられた穴を通り、
そして案内レール３４に設けられたスロット４２を挿通
している。スペーサ６０がスロット４２内に嵌め込まれ
ており、このスペーサは、締結具５８が案内レール３４
をクランプして案内レールを動かなくすることのないよ
うに寸法決めされている。図７は、レール１４，３４相
互間の摺動運動を妨害しないような案内レール３４に対
するアングルブラケット５４の取り付け方を示す別の横
断面図である。図２を参照すると、前方レール１４の前
方端部は、ネジ締結具６３により従来のやり方で第１の
支柱１８に固定されている。窓５６は、締結具６３が案
内レール３４を第１の支柱１８にクランプしてこれを動
かなくするようなことはないようにしている。
【０００９】コラム６２が、車係合部分３２と第１の支
柱１８との間に設けられている。この実施形態では、コ
ラム６２は山形鋼の一部であり、これは、支柱１８と車
係合部分３２との間の定位置にボルト止めされたストラ
ップにボルト止めされている。好ましくは、第１のレー
ル１４の前方端部は又、ケーブル６４により第１の支柱
１８に固定されている。このケーブル６４は、その後方
端部が従来型取付けブラケット６６によってレール１４
に固定されると共にその前方端部が第１の支柱１８に固
定されている。好ましくは、レール１４及び支柱１８へ
のケーブル６４のかかる取付け手段により、本出願人に
譲渡された１９９７年１２月１５日付け出願の米国特許
出願第０８／９９０，４６８号に記載されているよう
に、支柱１８が軸方向衝突の際に破損し又は折れたとき
に支柱１８からのケーブル６４の取外しが容易になる。
この関連出願の明細書全体を本明細書の一部を形成する
ものとしてここに引用する。
【００１０】図９〜図１１はそれぞれ、支柱１８，２
０，１６の斜視図を示している。第１の支柱１８及び第
２の支柱２０は、ボア６８を設けることにより弱体化さ
れており、そして第１の支柱１８は、のこ引き目７０を
入れることにより一段と弱体化されている。図１１の支
柱１６（ガードレール１０の支柱３〜１０に用いられ
る）は、貫通ボア７２により弱体化されている。単に一
例として、本発明の最適実施形態を構成するための付加
的な構造的細部を以下に説明する。これら細部は、例示
に過ぎず、好ましい技術的事項であるに過ぎないもので
ある。これら細部は、特許請求の範囲に記載された本発
明の範囲を限定するものではない一例として、レール３
４，１４をＡＡＳＨＴＯ仕様Ｍ１８０−８９クラスＡ・
タイプIII で特定されるような形状の１２ゲージ板金で
製作することができる。これらレールは、熱浸漬亜鉛め
っき（タイプII亜鉛被覆）されたものであるのが良い。
レールの幅全体にわたってレールの長さに垂直な線に沿
って位置決めされた２インチアップセットを、支柱３の
中心線の前、約１５cmのところで第１のレール１４内に
形成する。アップセットの中心のところのレールの垂直
断面を図１２に示すように形作るのが良く、図１２で
は、アップセット又クリンプの中心のところの横断面は
実線で示され、非クリンプ部分の横断面は点線で示され
ている。この実施例における中央の谷部の変形量最大１
４mmであり、側縁部の変形量は最大３２mmである。これ
と類似したアップセットを、支柱５，９の中心線にそれ
ぞれ整列した第２及び第３のレール１４に設けることが
できる。これらアップセットにより、引張り強度を過度
に減少させないで列状レール１４の好ましい曲げ位置が
得られる。軸方向衝突の際に所望の折り畳み具合を達成
するためには、レール１４を支柱１，５，１１及び支柱
１１の下流側に位置する残りの支柱全てにボルト止めす
る。このようにすると、支柱は、斜め方向の衝突に対す
る列状レール１４のバックアップとなり、これに対し、
レールは、軸方向衝突の際に座屈して支柱のうち選択さ
れたものから遠ざかるようになる。
【００１１】車係合部分３２を１／４インチ（約６．４
mm）厚さの山形鋼で作るのが良い。支柱１８，２０を横
断面寸法が１９０mm×１４０mm、長さが１０８６mmの木
（Ｓ４Ｓ最小等級８ＭPa）で作るのが良い。ボア６８の
直径は６０mmであるのが良い。図１１の支柱１６は、横
断面寸法が２０３mm×１５２mm、長さが１８３０mmの木
で作られたものであるのが良い。ボア７２の直径は６
３．５mmであるのが良い。好ましくは、各支柱１６は、
ボア７２の各側３００mmのついて選択構造等級の用材で
作られる。各支柱の残部は第２等級の用材であるのが良
い。組立て状態では、衝撃力受け止め要素３４は、前方
ガードレール１４の前方端部に低摩擦状態で摺動自在に
取り付けられ、コラム６２は、車係合部分３２に及ぼさ
れた圧縮荷重が第１の支柱１８の上方部分に伝えられる
ようにする。この実施形態では、スロット４２の長さは
１５７mmであり、かくして衝撃力受け止め要素３０に対
する限定行程は約１３６mmである。軸方向衝突の際、予
想衝突方向Ｄに走行する車は、先ず最初に車係合部分３
２に接触する。車が車係合部分３２を後方に押すと、コ
ラム６２は圧縮荷重を第１の支柱１８に伝え、それによ
り第１の支柱１８をケーブル６４への取付け領域で破断
させる。第１の支柱１８がいったん破損し又は折れる
と、ケーブル取付け手段は、ケーブル６４を第１の支柱
１８から外す。これにより、レール１４を座屈させるの
に必要な衝撃力が小さくなり、それによりガードレール
１０により衝突車に及ぼされる減速力が小さくなる。
【００１２】車係合部分３２及び案内レール３４の引き
続く後方運動により、舌部４４はこれと対をなす嵌合用
要素であるブラケット６６に嵌まり込んで案内レール３
４の後方端部を動かないようにする。これにより、第１
のレールの前方端部が横方向に補強される。というの
は、案内レール３４はこの時点では両端が第１のレール
１４に固定されているからである。この横方向補強によ
り、レール１４が衝突車の近くで座屈する傾向が小さく
なると共にレール１４が第１のクリンプのところて座屈
して支柱３から遠ざかる傾向が大きくなる。締結具５８
がスロット４２の前方端部に達した状態で、衝撃力受け
止め要素３０がさらに後方に運動すると第１のレール１
４の前方端部の後方運動が引き起こされる。ブレース４
８（図２）の前方端部は、車係合部分３２の前方に突出
することに留意されたい。この突出は、衝突車（図示せ
ず）にバンパー付近又はその下で当たり、それによりガ
ードレール１０の前方端部が衝突の際に持ち上がる傾向
に抵抗するよう設計されている。
【００１３】図面から明らかなように、車係合部分３２
（図２）の前面面積Ａ１はレール１４のうちの一つの前
面の面積Ａ２よりも実質的に大きい。この実施例では、
前面面積Ａ１は、約２１００cm2 （４５７mm×４５７m
m）であり、前面面積Ａ２は、１３．３cm2 （４９４mm
×２．７mm）である。したがって、Ａ１と２の比は、約
１５７：１である。前面面積Ａ１は、車係合部分３２に
内部開口部が設けられているかどうかにかかわらず、車
係合部分３２の外周長さで定まる。車係合部分３２の前
面面積は非常に大きいので、ガードレール１０が衝突車
を突き破る恐れは最小限に抑えられる。さらにく、衝撃
力受け止め要素３０は前方レール１４に摺動自在に取り
付けられているので、軽量の衝突車が遭遇する初期減速
スパイクが減少する。衝突の初めにおける減速スパイク
を最小限に抑えるために、車に及ぼされた減速力は前方
支柱に直接及ぼされる。
【００１４】当然のことながら、上述の実施形態の多く
の設計変更及び改造を想到できることは理解されるべき
である。たとえば、車係合部分３２を上記以外の形にし
たり、たの材料で作っても良い。Ａ１とＡ２の比は好ま
しくは、５０：１以上であり、より好ましくは１００：
１以上、最も好ましくは１５０：１以上である。所望な
らば、再帰反射材料を車係合部分３２上に又はその内部
に設けても良い。コラム６２を所望通りの形状にしても
良く、実施形態によっては木又は他の材料で作っても良
い。全ての実施形態において、別体としてのブレース４
８は必要ではなく、また、ブレース４８が車係合部分３
２の前方に突出することは必要ではない。所望ならば、
スロット４２を第１のレール１４を設けても良く、或い
はスロットをレール１４と案内レール３４の両方に設け
ても良い。案内レール３４及びレール１４について他の
多くの構成が使用可能であり、かかる構成としては、互
いに平行な隆起部で分離された２又は３以上の谷部を有
する波形レールが挙げられる。
【００１５】本明細書中に用いられていて、特許請求の
範囲に見える用語は、広義に解されるものとする。たと
えば、列状の要素は、１又は２以上の要素を包含するも
のとして広義に解されるものとする。「端部」という用
語は、要素の末端部の付近又はその近傍を包含するもの
として広義に解される。「支柱」という用語は、用材、
金属又は他の材料で作られた支柱を包含するものとして
広義に解される。「車係合部分」という用語は、関連要
素がガードレールに加わった衝撃力のうち少なくとも何
割かを受け止めることを意味する。上述のように、ガー
ドレールの中間部分に対する斜め方向の衝撃力は、衝撃
力受け止め要素に加わらない。
【００１６】同様に、「予想衝突方向」という用語は、
数種類の予想衝突方向のうち一つを意味し、本実施形態
の場合、ガードレールの長手方向軸線と整列し、又はこ
れに対して僅かな角度をなす方向である。「摺動自在」
という用語は、２つの互いにオーバーラップする要素の
相対的並進運動を包含するものとして広義に解され、こ
の場合、例えば摩擦又は変形のような拘束の有無を問わ
ないものとする。「道路」という用語は、車による交通
のための任意の走行レーンを包含するものとして広義に
解され、かかる走行レーンとしては、高速道路、軌道、
通った跡、競走路が挙げられる。「斜め方向」という用
語は、２つの要素が任意の時刻に斜めの角度をなしてい
て互いに平行であったり、垂直にならないものとして広
義に解される。
【００１７】上述の詳細な説明は、本発明の取りうる多
くの形態のうち僅か数種類に関するものである。このた
めに、この詳細な説明は、例示であって、限定的なもの
ではない。本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等
範囲に基づいて定められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現時点において好ましい実施形態を例
示するガードレールの斜視図である。
【図２】図１のガードレールの前方部分の拡大斜視図で
ある。
【図３】図１及び図２の実施形態に含まれる衝撃力受け
止め要素の斜視図である。
【図４】図３の衝撃力受け止め要素に含まれる案内レー
ルの側面図である。
【図５】図４の５−５線における平面図である。
【図６】図４の６−６線における背面図である。
【図７】図２の７−７線における横断面図である。
【図８】図２の８−８線における横断面図である。
【図９】図１〜図８の実施形態に含まれる３つの支柱の
うち一つの斜視図である。
【図１０】図１〜図８の実施形態に含まれる３つの支柱
のうち一つの斜視図である。
【図１１】図１〜図８の実施形態に含まれる３つの支柱
のうち一つの斜視図である。
【図１２】図１の１２−１２線における横断面図であ
る。
【符号の説明】
１０ ガードレール １４ レール １６，１８，２０ 支柱 ３０ 衝撃力受け止め要素 ３２ 車係合部分 ３４ 案内レール ４２ スロット ４４ 舌部 ６２ コラム ６６ ブラケット

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 列状の車そらせレール（14）が道路
    （Ｒ）に沿って延びる列状の支柱（16）に固定され、前
    記列状レール（14）が第１の端部（28）を備えた第１の
    レールを含み、前記列状の支柱が第１のレールの第１の
    端部（28）のところに設けられた第１の支柱（18）を含
    んでいるガードレール（10）において、第１のレールの
    第１の端部（28）に摺動自在に取り付けられた衝撃力受
    け止め要素（30）を有し、前記衝撃力受け止め要素（3
    0）は、第１の前面面積Ａ１を有する車係合部分（32）
    を含み、第１のレールの前記第１の端部（28）は、第２
    の前面面積Ａ２を有し、Ａ１とＡ２の比は、約５０：１
    以上であることを特徴とするガードレール。
  2. 【請求項２】 衝撃力受け止め要素（30）は、予想衝突
    方向で第１の支柱（18）の前方に延びていることを特徴
    とする請求項１記載のガードレール。
  3. 【請求項３】 Ａ１とＡ２の比は、約１００：１以上で
    あることを特徴とする請求項１記載のガードレール。
  4. 【請求項４】 第１の支柱（18）と車係合部分（32）と
    の間に介在したコラム（62）を更に有することを特徴と
    する請求項２記載のガードレール。
  5. 【請求項５】 衝撃力受け止め要素（30）は、第１のレ
    ールに固定された案内レール（34）から成ることを特徴
    とする請求項２記載のガードレール。
  6. 【請求項６】 案内レール（34）と第１のレールのうち
    少なくとも一方は、列状に設けられたスロット（42）を
    有し、案内レール（34）は、スロット（42）を挿通する
    複数本の締結具（58）によって第１のレールに固定され
    ていて、スロット（42）及び締結具（58）は、第１のレ
    ールと案内レール（34）が限定された行程にわたって互
    いに摺動運動できるようにする案内を形成していること
    を特徴とする請求項５記載のガードレール。
  7. 【請求項７】 案内レール（34）は、案内レール（34）
    が衝突の際に後方へ動くと、第１のレールに設けられた
    嵌合用要素に係合するよう位置決めされている後方へ突
    出した舌部（44）を有することを特徴とする請求項５記
    載のガードレール。
  8. 【請求項８】 第１の支柱（18）と車係合部分（32）と
    の間に介在したコラム（62）を更に有することを特徴と
    する請求項６記載のガードレール。
  9. 【請求項９】 コラム（62）は、車係合部分（32）に加
    わった衝撃力が第１の支柱（18）に及ぼされて、案内レ
    ール（34）が前記行程を完了する前に、第１の支柱（1
    8）を破損させるように寸法決めされていることを特徴
    とする請求項８記載のガードレール。
  10. 【請求項１０】 車係合部分（32）は、第１のレールに
    対して斜めの角度をなして差し向けられていることを特
    徴とする請求項１記載のガードレール。
JP11114504A 1998-04-22 1999-04-22 摺動自在な衝撃力受け止め要素を備えたガ―ドレ―ル Pending JPH11343614A (ja)

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AU (1) AU2391599A (ja)
NZ (1) NZ335027A (ja)

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