JPS5850570Y2 - 照明灯用鋼管テ−パ−ポ−ル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は上部に彎曲部を有する照明灯用鋼管テーパーポ
ールに関する。

従来から高速道路などの照明灯の保持用に上部に彎曲部
を有する照明灯用鋼管テーパーポールが用いられている
。

この照明灯用鋼管テーパーポールは従来はそのポールの
彎曲部における鋼管の接合部分が、彎曲部の外曲側すな
わち彎曲部の曲率中心から最外縁位置（以下、本明細書
にてはこの最外縁位置を彎曲部の最外縁点と記す）に、
彎曲部の最外縁点から±９０°の位置に、または彎曲部
の最外縁点から１８０°の位置に位置するように製造さ
れている。

すなわち照明灯用管テーパーポールの彎曲部の横断面図
において、第１図に示す如＜Ａ、Ｂ。

ＣまたはＤ点に接合部が設けられている。

これは丁度彎曲部の横断面を時計目盛板とみ立てて彎曲
部の最外縁点Ａを１２時とすれば照明灯用鋼管テーパー
ポールの彎曲部における接合部位置は１２時、３時、６
時または９時の位置にある。

また、照明灯用鋼管テーパーポールはその管径が連続的
に変化するため等径長尺骨とは全く異なる方法で製造さ
れる。

すなわち照明灯用鋼管テーパーポールは鋼板をテーパー
付き円筒状に加工したうえ、閉断面管とするべく未接合
部を溶接して縫合する。

さらに彎曲部を得るためにシーム溶接された直管を所定
の曲率を持つよう曲げ加工される。

この縦シーム溶接は造管面での特殊性と小径管なるがた
めに、外側からの片面部分滲込み溶接法が採用され、不
可避的に未溶着部を内蔵している。

一方、照明灯用鋼管テーパーポールに作用する外力は一
般戸外では風圧による水平外力、高速道路の如く特に振
動の激しい高架部では第１図ａにおいて破線で示す如く
自動車走行による上下方向外力がこれに加わる。

下部が固定され、上部が自由な照明灯用鋼管テーパーポ
ールは前記した外力により、水平方向または上下方向に
曲げ変形する。

一方、在来思想によれば、かかる前記の変形に対してシ
ーム溶接部が弱点とならないようにするには変形によっ
て生ずるせん断心力が最小となる位置、すなわち水平方
向間げに対しては前記したＢ点またはＣ点位置に、また
上下方肉量げに対しては前記したＡ点またはＤ点位置に
シーム溶接接合部が位置せしめるのが合理的と考えられ
ていた。

このために前記した如く照明灯用鋼管テーパーポールに
おいてシーム溶接々合部はＡ、Ｂ、ＣまたはＤ点に位置
するように製造されていた。

しかし、上記した如〈従来の照明灯用鋼管テーパーポー
ルにおいては疲労のため照明灯用鋼管テーパーポールが
振動により開裂する場合があるという欠点があった。

本考案は上記にかんがみなされたもので上記の欠点を解
消した照明灯用鋼管テーパーポールを提供することを目
的とするものである。

以下、本考案を実施例により説明する。

本考案は照明灯用鋼管テーパーポールの横断面において
彎曲部の最外縁位置Ａを０としたとき、照明灯用鋼管テ
ーパーポールの接合部が３０〜６０°、１２０〜１５０
°、−３０〜−６０°、または−１２０〜−１５０°の
何れかの範囲内に位置するように製作することを特徴と
するものである。

これは、高速道路高架部に設置され、自動車走行によっ
て生ずる路面振動が照明灯用鋼管テーパーポールに伝達
され、その応答として熟明灯用鋼管テーパーポールは上
下に揺動し、照明灯用鋼管テーパーボール各部には応力
が発生する。

この照明灯用鋼管テーパーポールの振動変形により生ず
る応力振幅Ｇの管軸沿いの分布は第２図ａに示した如く
になる。

第２図ａは彎曲部の最外縁点Ａにおける実験測定値であ
り照明灯用鋼管テーパーポールの頂部Ｅが±ｌＱｍｍ変
位したときの値をプロットしたものであり、ｄ３は管軸
方向の応力（ｋｇ／ｃｍ２）を、戊は管周方向の応力（
ｋｇ／ｃｍ２）を示している。

第２図より明らかな如く最大応力は照明灯用鋼管テーパ
ーポール１の彎曲部間始点Ｆから第２図すに矢印ｌで示
す方向４０ ｃｍのＧ点の断面に生じ、かつ管周於向の
応力戊が管軸方向の応力Ｇ３の２倍にも達することが判
る。

また、最大応力が発生する照明灯用鋼管テーパーポール
のＧ点の断面に作用する管周方向の応力振幅の管周沿い
の分布は第３図ａに示した如くになる。

ここで第３図ａにおいては管断面を時計目盛板に見立て
て、彎曲部の最外縁点Ａを１２時として管周を区分して
表示している。

第３図ａから明らかな如く、管周方向応力がＡ点（１２
時）、Ｂ点（３時）、０点（９時）およびＤ点（６時）
の各位置において最大値をとり、管断面において、彎曲
部の最外縁点ＡをＯｏとしたとき、３０〜６０’（１〜
２時）、１２０〜１５０゜（４〜５時）、−３０〜−６
０°（１０〜１１時）、−１２０〜−１５０°（７〜８
時）の間の位置においては極めて低くなることが判る。

このような応力分布特性は自動車走行によって振動する
照明灯用鋼管テーパーポールに極だった特徴である。

そこで、未溶着部を内蔵する縦シーム溶接部がＡ点、Ｂ
点、０点またはＤ点に位置せしめたとき、これを開裂せ
しめる応力が強く作用することが判る。

従ってＡ点、Ｂ点、０点またはＤ点に縦シーム溶接部を
位置させた従来の照明灯用鋼管テーパーポールは耐疲労
上問題が生じたのは当然の帰結であった。

また、縦シーム溶接部に作用する管周方向応力（第３図
ａのＡ点の位置）の振幅で整理した疲労実験データは第
４図に示す如くになり、これらテ゛−タより、修正マイ
ナー則によって推定した従来の照明灯用鋼管テーパーポ
ールの寿命は振動状態のきびしい場所に設置された場合
、破壊確率１％すなわち１００本中１本が破壊する寿命
は約５年と推定され、過去の事故例も特異ではない。

一方、これに対して本考案の照明灯用鋼管テーパーポー
ル１においては縦シーム溶接部は、照明灯用鋼管テーパ
ーポールの横断面において、彎曲部の最外縁位置ＡをＯ
ｏとしたとき、３０〜６０°、１２０〜１５０°、−３
０〜−６０°、または−１２０〜−１５０°の何れかの
範囲内に位置しているため、上記した従来照明灯用鋼管
テーパーポールと同−振動状態下で寿命は少なくとも２
０倍すなわち１００年という半永久的といえるまでに伸
長することが推定され、疲労破壊に対する危険性は極め
て少なくなる。

以上を検証するために、従来の照明灯用鋼管テーパーポ
ールと同一溶接条件（ＣＯ２半自動片面溶接、溶込み率
５０％）でシーム溶接され、その位置を４５°（１，５
時の位置）において照明灯用鋼管テーパーポールについ
て疲労試験を行ったところ、Ｏｏ（１２時の位置）に溶
接部を位置させた従来の照明灯用鋼管テーパーポールが
２×１０５回の繰返し回数で破壊する振動条件下で、４
Ｘ １０６回という２０倍の繰返し回数の振動を与え
ても何ら異常は認められなかった。

以上説明した如く本考案によれば従来の照明灯用鋼管テ
ーパーポールのシーム溶接部の位置を３０〜６０°ずら
ずことにより、高速道路などに設置した場合、２０倍以
上の寿命延長が図れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびｂは自動車走行により振動する照明灯用
鋼管テーパーポールの模式図および溶接部の位置の説明
に供する図。 第２図は照明灯用鋼管テーパーポールの振動によって発
生する応力（振幅）の管軸沿い分布図。 第３図は最大応力発生部の管周方向応力（振幅）の管周
沿い分布図。 第４図は疲労試験で得られた応力振幅−寿命関係図。 １・・・・・・照明灯用鋼管テーパーポール。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 照明灯用鋼管テーパーポールの横断面において彎曲部の
   最外縁点位置をＯｏとしたとき、照明灯用鋼管テーパー
   ポールの接合部が３０〜６０’、１２０〜１５０°、−
   ３０〜−６０’または−１２０〜−１５０°の何れかの
   範囲内に位置させたことを特徴とする照明灯用鋼管テー
   パーポール。