(57)【要約】【課題】径方向から力が伝わった場合でも切れにくく、かつ、軽量なケーブルを備える柵構造体を提供する。【解決手段】ケーブル２と、ケーブル２を張架する支持体３と、を備える柵構造体１であって、ケーブル２は、心線２１と、心線２１の一端側から他端側までに亘って螺旋状に巻回された、金属の単線である側線２２と、を有し、心線２１は、炭素繊維を主体として構成され、側線２２は、心線２１の周回り方向に複数配されて心線２１の外周を覆う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルと、
前記ケーブルを張架する支持体と、を備える柵構造体であって、
前記ケーブルは、
心線と、
前記心線の一端側から他端側までに亘って螺旋状に巻回された、金属の単線である側線と、を有し、
前記心線は、炭素繊維を主体として構成され、
前記側線は、前記心線の周回り方向に複数配されて前記心線の外周を覆う、柵構造体。
【請求項２】
前記ケーブルの端部に固定され、前記支持体に支持される端末部材を有し、
前記端末部材は、前記ケーブルの外側から押圧されて前記ケーブルの端部に固定される、請求項１に記載の柵構造体。
【請求項３】
前記心線が、炭素繊維を主体とする複数の素線が撚られた撚線である請求項１または請求項２に記載の柵構造体。
【請求項４】
前記側線は軽金属の単線である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の柵構造体。
【請求項５】
前記支持体を移動させる駆動機構を備え、
前記支持体は、前記駆動機構により昇降する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の柵構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柵構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
張架された撚線により人や物の通過を妨げる遮蔽構造や、張架された撚線にネットや幕などの面状体を支持させる支持構造として、ケーブルと、ケーブルを支持する支持体とを備える柵構造体が知られている。
例えば、特許文献１には、ケーブルとしてのロープと、ロープを張架する支持体とを備える柵構造体が開示されている。ロープは、心線として、高強度繊維素線が撚り合わされた心と、心の外周に配される側線として、金属素線が撚り合わされた複数の側ストランドとを備える。
ロープの端部には端末部材が取り付けられており、ロープは端末部材を介して支持体に張架されている。端末部材はロープの端部を収納する端末収納部と雄ねじ部からなり、端末収納部は、鋳込み・カシメ等によりロープの端部に取り付けられている。
この柵構造体では、上記のロープを備えることにより、軽量でかつ可撓性を有し、さらには、金属素線が撚り合わされた心および複数の側ストランドを備えるロープと同等以上の強度を有する柵構造体とすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６-０３５１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ケーブルの長さが長い場合、その長さに比例して重量が重くなるため、支持体の強度や支持体を設置する箇所の強度が必要となる。そのため、軽量かつ強度の高い材料をケーブルに利用した柵構造体が検討されている。
このような軽量かつ強度の高い材料として、発明者らは、炭素繊維を利用することを検討し、炭素繊維を主体とした線材を心線と側線に用いてロープを作成した。この結果、金属線を用いたケーブルよりも軽量にはなるものの、径方向から力が加わるとロープが切れやすく（折れやすく）、端末部材の固定などが行いにくいことを見出した。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、径方向から力が伝わった場合でも切れにくく、かつ、軽量なケーブルを備える柵構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の柵構造体は、ケーブルと、前記ケーブルを張架する支持体と、を備える柵構造体であって、前記ケーブルは、心線と、前記心線の一端側から他端側までに亘って螺旋状に巻回された、金属の単線である側線と、を有し、前記心線は、炭素繊維を主体として構成され、前記側線は、前記心線の周回り方向に複数配されて前記心線の外周を覆うものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明における柵構造体によれば、強度が高く、柔軟かつ軽量なケーブルを備える柵構造体とできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る柵構造体の全体的な構成を示した図である。
【図２】ケーブルの構成を示した側面図である。
【図３】心線の構成を示した断面図である。
【図４】側線の構成を示した断面図である。
【図５】（Ａ）支持体を示した平面図であり、（Ｂ）支持体を示した斜視図である。
【図６】端末部材を示した断面図である。
【図７】（Ａ）駆動機構を設けた柵構造体の遮蔽状態における構成を示した図であり、（Ｂ）駆動機構を設けた柵構造体の非遮蔽状態における構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、発明の実施の形態を説明する。まず、本発明の一実施形態にかかる柵構造体の全体構成について図１を用いて説明する。
【００１０】
本実施形態に係る柵構造体とは、張架されたケーブルにより人や物の通過を妨げる遮蔽構造や、張架されたケーブルにネットや幕などの面状体を支持させる支持構造として用いられる構造体である。
【００１１】
次に、本実施形態に係る柵構造体の一例として、ケーブル２と、ケーブル２を支持する支持体３とを備える柵構造体１について説明する。なお、柵構造体１は、ケーブルと支持体と二つの構成のみを備える構成に限定されず、例えば、上下のケーブル間にネットや幕などの面状体を備える構成であっても良い。本実施形態に係る柵構造体１は、ケーブル２と、ケーブル２を支持する支持体３と、端末部材の一例であるスリーブ４と、を備える。柵構造体１は、図１において、便宜上紙面左方向を左方、右方向を右方、紙面上下方向を上下方向として説明する。柵構造体１が遮蔽構造として利用される形態としては、車道と歩道とを区切り、人の通過を妨げる遮蔽構造や、列車が停車するプラットホームと線路とを区切り、人の線路への侵入や落下を妨げる遮蔽構造などが挙げられる。また、柵構造体１が支持構造として利用される形態として、上下のケーブル２の間にネットや幕などの面状体を支持させ、鳥獣の食害を防ぐ支持構造や、上下のケーブル２の間に広告等を掲載した幕を支持することで、広告・注意喚起機能を有する支持構造などが挙げられる。
【００１２】
図１に示すように、支持体３は、ケーブル２を張架している。本実施形態においては、ケーブル２は、複数本が平行となるように配置される。ここで、ケーブル２は、張架されることにより、所定の張力で張られた状態で維持されている。ケーブル２は、遮蔽構造においては、人や物の通過を妨げる機能を更に有し、支持構造においては、面状体を支持する機能を更に有してもよい。
支持体３は、一方の支持体３（右側）と他方の支持体３（左側）で構成され、ケーブル２の一端側は、一方の支持体３に固定され、また、ケーブル２の他端側は、他方の支持体３に固定される。ここで、ケーブル２の一端側とは、ケーブル２の中心から一端までの範囲であれば特に限定するものではない。また、ケーブル２の他端側とは、ケーブル２の中心から他端までの範囲であれば特に限定するものではない。
【００１３】
図２に示すように、ケーブル２は、心線２１と側線２２とを有する。側線２２は、心線２１の一端側から他端側までに亘って螺旋状に巻回された、金属の単線である。
心線２１は、ケーブル２の中心部に存在する線であり、撚線で構成されている。撚線とは、素線を撚って形成した線である。心線２１を形成する素線２１Ａは、断面視円形状の線状体で構成されている。心線２１は、長手方向（軸方向）の張力を受ける部材であり、軸方向への引張に対する強度を備えた部材である。心線２１の素線２１Ａは、炭素繊維を主体として構成される。炭素繊維とは、グラファイト構造を有する炭素系材料で構成された繊維であり、フィラメント（長繊維）の集合体である。炭素繊維は、金属と比較して、軽量であり、同等若しくはより大きな強度を有し、高い剛性を有する素材である。炭素繊維を含む素線の構成は、ケーブル２の軸方向に対する引張力を受けることができる程度の炭素繊維を含む構成であり、所定の軸方向の強度が得られればよい。心線２１を構成する撚線の素線としては、炭素繊維を基体として、炭素繊維同士を接着する接着剤として樹脂を含む構成である。樹脂は、接着剤として用いることができる樹脂なら特に限定するものではなく、例えば、エポキシ樹脂やＰＡＩなどで構成される。
なお、心線２１の撚り方（Ｓ方向、Ｚ方向）やピッチは、使用条件に応じて適宜変更することができる。また、心線２１は、撚線によって構成されているがこれに限定されるものではなく、例えば、単線によって構成することも可能である。
【００１４】
図３に示すように、より詳細には、心線２１は、本実施形態においては、三本の素線２１Ａが撚られた構成（いわゆる１×３）で構成されている。図３に記載された二点鎖線は、撚線として構成された心線２１の最外周線を示す線である。心線２１の組成は炭素繊維を主体として構成されており、軸方向の剛性が高く、軸方向の引張力をかけた時の伸びがない。
【００１５】
側線２２は、心線２１の周回り方向に配されて心線２１の外周を覆う部材である。側線２２は、本実施形態では複数本配置されており、好ましくは、隣接する側線２２同士が密巻（径方向で接触）するように配置されている。側線２２は、心線２１の周回り方向に配されており心線２１に径方向で接触するように配置されている。側線２２は、心線２１の一端側から他端側までに亘って螺旋状に巻回される。ここで、心線２１の一端側とは、ケーブル２の中心から一端までの範囲であれば特に限定するものではない。また、心線２１の他端側とは、ケーブル２の中心から他端までの範囲であれば特に限定するものではない。側線２２は、側線２２の端部が端末部材により加締められる位置に至って配されているところが好ましい。本実施形態においては、側線２２は、心線２１の一端から他端までに亘って螺旋状に巻回される。
【００１６】
図４に示すように、より詳細には、側線２２は、単線であり、本実施形態においては、心線２１の周回りに２３本配置されている。側線２２の組成は、アルミニウム等の軽金属を含む合金で構成されている。ここで、軽金属とは、比重が２以上５以下の金属を差し、アルミニウムに限定されるものではなく、例えば、マグネシウムであってもよい。また、アルミニウムを含む合金は、例えば、ジュラルミン等で構成される。側線２２は、金属素材で構成されているため、炭素繊維に比べて、ケーブル２の軸方向に対して垂直な方向から荷重を受けることができる。そのため、側線２２は、金属素材で構成されているので、径方向からの衝撃に対して強く、例えば、ケーブル２に対象物が衝突した際の衝撃にも耐えることができる。なお、側線２２の本数は限定されるものではない。また、側線２２は、全てが軽金属を含む合金で構成されているものに限定されるものではなく、ケーブル２の軸方向に対して垂直な方向の荷重を受けることができれば、ケーブル２の外周に側線２２の隙間を有してもよく、例えば、一部が炭素系素材で構成されるものであってもよい。また、側線２２の断面は円形に限られるものではなく、例えば、断面視台形状に形成することも可能である。
【００１７】
側線２２は、心線２１の一端側から他端側までに亘って螺旋状に巻回されている。螺旋状に巻回とは、側線２２の巻回方向が一定の方向であって一定のピッチで巻回されていることを意味する。なお、側線２２は、螺旋状に巻回される構成に限定するものではなく、例えば、屈曲する方向を制限しないために側線２２をメッシュ状に配置する構成として心線２１を被覆してもよい。
側線２２は、ピッチ倍率が外径に対して１２〜２５倍であり、リード角が２．４°〜４．５°とすることができる。
【００１８】
心線２１の素材として、剛性が強く軸方向の引張力に強い炭素繊維を主体とした素材を用いて、側線２２の素材として、径方向の衝撃に強く、塑性変形を行うことができる軽金属を用いることにより、ケーブル２は、軽量であって径方向から力が伝わった場合であっても切れにくく構成される。
【００１９】
特に、心線２１の素材として炭素繊維を主体とした素材を用いていることにより、継時的な伸びがほとんど発生しないため、軸方向に張力を継続的にかけた場合であっても、ケーブル２の全長がほとんど変わらず、たるみなどの発生を抑えることができる。そのため、通常のメンテナンスの頻度が少なくて済み省作業化を図ることができる。
【００２０】
また、心線２１は、撚線で構成されているほうが好ましい。心線２１は、撚線で構成することにより、心線２１を単線で構成した場合と比較して可撓性を有することができ、対象物が衝突して径方向に力がかかった場合に、ケーブル２が破断し難くなる。
【００２１】
ケーブル２は、側線２２の外周を被覆するためにコート２３を有する。なお、ケーブル２はコートを設けず、心線及び側線のみで構成することも可能である。
【００２２】
図５に示すように、支持体３は、柵構造体１の設置箇所において、ケーブル２を張架する部材であり、各ケーブル２の一端側と他端側とに二個設けられている。支持体３は、柵構造体１の設置箇所に設けられる。詳細には、支持体３は、支持部材３１とケーブル２を保持する保持部材３２とを有する。支持部材３１は、柱状に形成されており、その下端は地面等の接地面に固定されている。保持部材３２は、支持部材３１に固定されており、本実施形態においては、支持部材３１の前面に固定されている。保持部材３２は、保持部３２Ａと、取付部３２Ｂとから構成される。保持部３２Ａは、支持部材３１に相対移動不能に固定されている部分である。取付部３２Ｂは、保持部３２Ａの左右方向中央部から前方へ向けて突設する部分であり、取付部３２Ｂには、後述する雄ネジ部４２を挿入する挿入孔３２Ｃが設けられている。なお、本実施形態における一端側と他端側とに設けられる支持体３は、同一の構成に限定されるものではなく、例えば、一端側を支持する支持体が壁等の構造物で構成されていても良い。
【００２３】
ケーブル２の端部には、端末部材が取り付けられている。
図６に示すように、端末部材の一例であるスリーブ４は、ケーブル２の端部に固定され、支持体３に支持される部材である。ケーブル２の端部とは、ケーブル２の一端または他端及びその近傍の部分である。スリーブ４は、ケーブル２を容易に支持体３に取り付けて張架することを可能とする。また、スリーブ４は、側線２２がばらけるのを防止することを可能とする。スリーブ４は、端末ソケット４１と、端末ソケット４１の支持体３側端部に固定された雄ネジ部４２と、端末ソケット４１内に挿入されるくさび部材４３と、を有する。
【００２４】
端末ソケット４１は、筒状の部材であり内部に小径開口部４１Ａと、大径開口部４１Ｂと、小径開口部４１Ａと大径開口部４１Ｂとの間をつなぐテーパ部４１Ｃとを有する。
雄ネジ部４２は、端末ソケット４１の支持体３側端部に固定されており、雄ネジ部４２を挿入孔３２Ｃに挿入しナット等によって締結することで、スリーブ４を保持部材３２に固定することができる。
【００２５】
端末ソケット４１にはケーブル２の端部が挿入され、大径開口部４１Ｂ側から外に出される。端末ソケット４１とケーブル２の端部との間に、くさび部材４３を挿入する。くさび部材４３は、同一形状の上半体４３Ａおよび下半体４３Ｂから構成され、上半体４３Ａと下半体４３Ｂとを組み合わせると、略円錐状の外形となるように形成されている。上半体４３Ａと下半体４３Ｂとを組み合わせたくさび部材４３の略円錐状の外形は，端末ソケット４１のテーパ部４１Ｃとほぼ同じ形状となるように形成される。また、くさび部材４３の内部には窪み部４３Ｃが設けられている。
【００２６】
なお、端末部材は、ケーブル２の端部に固定される部材であれば、固定方法は特に限定するものではなく、くさび構造による固定の他、ピン止めによる固定や接着剤による固定を用いた端末部材であっても良い。また、端末部材は伸びによってたるんだケーブル２の伸びを取る伸び取り機構として、ばね等を設けることも可能である。また、端末部材と支持体３との固定方法はネジ構造による固定に限定されるものではない。
【００２７】
支持体３に張架されるケーブル２は、遮蔽構造においては、人や物の通過を妨げる機能を有することができればその数は特に限定するものではなく、例えば、一本のケーブルが複数段となるように蛇行状に支持体間に渡す構成とすることも可能である。
【００２８】
次に、ケーブル２のスリーブ４に対する固定構造について説明する。
まず、図６に示すように、ケーブル２は、スリーブ４の端末ソケット４１に挿通される。より詳細には、端末ソケット４１の小径開口部４１Ａからテーパ部４１Ｃを経由して大径開口部４１Ｂへと挿通される。次に、端末ソケット４１の大径開口部４１Ｂから，くさび部材４３を端末ソケット４１のテーパ部４１Ｃに挿入する。このとき、くさび部材４３の上半体４３Ａ及び下半体４３Ｂは、テーパ部４１Ｃによって押圧され窪み部４３Ｃが縮径する方向へ加圧される。そして、ケーブル２を、ケーブル２の端部側から中心側へ引張することにより、くさび部材４３の上半体４３Ａ及び下半体４３Ｂは、ケーブル２の中心側へ移動して、テーパ部４１Ｃによってさらに押圧され窪み部４３Ｃが縮径する方向へ加圧される。これにより、窪み部４３Ｃと当接するケーブル２の外周側に配置された側線２２が外側から径方向中心側へと押圧される。そして、ケーブル２の端部が、スリーブ４に固定される。
このように構成することにより、接着剤で固定しようとする場合よりも、接触面積を短くすることができる。すなわち、接着剤によって固定しようとする場合にはスリーブ４をより長くして、ケーブル２との当接面を広くする必要があるが、本実施形態に係る固定構造であれば、ケーブル２との当接面をくさび部材４３の長さのみで構成することができるため、接触面積を短くすることができるのである。
【００２９】
また、ケーブル２の当接面は、くさび部材４３によって加圧される。ケーブル２の当接面は、側線２２の心線２１と反対側の側面であり、側線２２は、加圧されると塑性変形する。側線２２の素材として、塑性変形可能な軽金属を用いることにより、側線２２が、加圧によって割れたり折れたりすることがない。また、心線２１の素材として、炭素繊維を主体とし他素材を用いた場合であっても、側線２２によって心線２１の外周が保護されるため、加圧によって割れたり折れたりすることがない。言い換えれば、心線２１の直径及び側線２２の直径は、ケーブル２にスリーブ４を固定した際に、側線２２のみが変形し、心線２１は変形しない長さで構成される。なお、ケーブル２の端部に固定される端末部材は、ケーブル２の端部において加締め固定される部材でもよく、円筒状のように、ケーブル２の外周に配されて加締め固定される部材でもよい。端末部材は、支持体３に設けられた保持部３２に締結される締結部を有していてもよい。
【００３０】
また、図７に示すように、柵構造体１は、ケーブル２及び支持体３を移動させる駆動機構５を備える構成であってもよい。柵構造体１は、支柱６と、ケーブル２と、ケーブル２を張架する支持体３と、ケーブル２及び支持体３を昇降させる昇降部材７と、昇降部材７を介して支持体３を駆動させる駆動機構５とを備えている。
【００３１】
駆動機構５は、支持体３を移動させることで、ケーブル２と支持体３とを移動させる機構である。本実施形態においては、駆動機構５は、支持体３を上下方向に移動させることで、ケーブル２と支持体３とを昇降させる機構である。駆動機構５によって、ケーブル２と支持体３とを昇降させることにより、遮蔽構造であれば、図７（Ａ）の遮蔽状態と図７（Ｂ）の非遮蔽状態とを往復移動させることができる。遮蔽状態と非遮蔽状態とは、遮蔽対象物の位置等の使用用途に応じて適宜適用することができ、例えば視認されない状態とするために上昇した状態で遮蔽とすることも可能である。
【００３２】
柵構造体１に駆動機構５を備えることで、ケーブル２及び支持体３を駆動機構５により昇降させることができる。ケーブル２を用いた柵構造体１は、例えば扉等を備えた構造体と比較して軽量であり、より小さな駆動力で昇降を行うことができるので大掛かりな駆動機構を必要とせずに簡単な構造の柵構造体１とすることができる。
柵構造体１は、支持体３を駆動機構５により昇降可能とすることにより、遮蔽構造であれば、使用する目的に応じて大きさを変更することで対象物の通過を妨げることが可能となる。ケーブル２は、軽量であって径方向から力が伝わった場合であっても切れにくく構成されているため、例えば、バスやトラック等の大型車両や、電車の車両等の車両長よりも長い間隔で支柱６を設けて、ケーブル２を張架することもできる。このように構成することで、車両の乗降口の配置に関わらず、乗降する人の通過を妨げることが可能となる。
【００３３】
以上のように、本実施形態に係る柵構造体１は、ケーブル２と、ケーブル２を張架する支持体３と、を備える柵構造体１であって、ケーブル２は、心線２１と、心線２１の一端側から他端側までに亘って螺旋状に巻回された、金属の単線である側線２２と、を有し、心線２１は、炭素繊維を主体として構成され、側線２２は、心線２１の周回り方向に複数配されて心線２１の外周を覆うものである。このように構成することにより、強度が高く、柔軟かつ軽量なケーブル２を備える柵構造体１とできる。
【００３４】
また、柵構造体１は、ケーブル２の端部に固定され、支持体３に支持されるスリーブ４を有し、スリーブ４は、ケーブル２の外側から押圧されてケーブル２の端部に固定されるものである。このように構成することにより、かしめや、軸方向へのビス止めといった簡易な方法でこていできるので生産性が良い。また、接着剤で固定しようとする場合よりも、接触面積を少なくでき、言い換えればケーブル２の軸方向の長さを短くできる。
【００３５】
また、心線２１が、炭素繊維を主体とする複数の素線２１Ａが撚られた撚線である。このように構成することにより、単線の場合よりも曲げ性がよい。
【００３６】
また、側線２２は軽金属の単線である。このように構成することにより、鉄、ＳＵＳよりも軽くできる。
【００３７】
また、支持体３を移動させる駆動機構５を備え、支持体３は、駆動機構５により昇降するものである。駆動機構５を備えて支持体３を昇降する場合には、ケーブル２が、軽量であって径方向から力が伝わった場合であっても切れにくく構成されているため、昇降の際のケーブル２の径方向へ荷重に対して耐えることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１    柵構造体
２    ケーブル
２１  心線
２１Ａ  素線
２２  側線
２３  コート
３    支持体
３１  支持部材
３２  保持部材
３２Ａ  保持部
３２Ｂ  取付部
３２Ｃ  挿入孔
４    スリーブ
４１  端末ソケット
４１Ａ  小径開口部
４１Ｂ  大径開口部
４１Ｃ  テーパ部
４２  雄ネジ部
４３  くさび部材
４３Ａ  上半体
４３Ｂ  下半体
４３Ｃ  窪み部
５    駆動機構
６    支柱
７    昇降部材
【図１】
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【図２】
2018053604.tif 000004
【図３】
2018053604.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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