(57)【要約】      （修正有）【課題】装置自体を大きくすることなく、落石のエネルギーを多く吸収して耐久性を向上させた落石防止装置を提供する。【解決手段】落石防止装置１００ａ（１００ｂ）は、落石捕捉部１と、支持部２と、エネルギー吸収機構３ａ（３ｂ）とを備えている。エネルギー吸収機構３ａは、筐体と、連結部材と、弾性部材と、係止部材とを有している。また、エネルギー吸収機構３ｂは、筐体と、連結部材と、ストッパと、充填材とを有している。エネルギ吸収機構３ａ，３ｂとも、第１の支持部材２１と第２の支持部材２２に連結されており、落石捕捉部１に作用する落石のエネルギーによって支持部２にかかる張力を低減し、支持部２の破断を防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
落石を捕捉する落石捕捉部と、
前記落石捕捉部を支持する支持部と、
前記落石捕捉部に作用する落石のエネルギーを吸収するエネルギー吸収機構と、を備える落石防止装置であって、
前記エネルギー吸収機構は、前記支持部に連結され、複数の折れ曲がり部を備えた板状の弾性部材と、
前記落石捕捉部に前記エネルギーが作用したときに、前記弾性部材の所定距離以上の移動を規制する規制部と、を有することを特徴とする落石防止装置。
【請求項２】
前記エネルギー吸収機構は、
前記支持部と前記弾性部材とを連結する連結部材と、
前記連結部材の一端を、前記弾性部材に係止する係止部材と、を有することを特徴とする、請求項１に記載の落石防止装置。
【請求項３】
前記連結部材は、前記弾性部材を貫通していることを特徴とする、請求項２に記載の落石防止装置。
【請求項４】
前記規制部は筺体の一部であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の落石防止装置。
【請求項５】
前記支持部は、前記落石捕捉部が取り付けられると共に、少なくとも一端が前記連結部材に連結される第１の支持部材と、
一端が固定され、他端が前記筐体に連結される第２の支持部材と、
を有することを特徴とする請求項４に記載の落石防止装置。
【請求項６】
前記第１の支持部材と前記第２の支持部材は、同一直線上に延在するように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の落石防止装置。
【請求項７】
落石を捕捉する落石捕捉部と、
前記落石捕捉部を支持する支持部と、
前記落石捕捉部に作用する落石のエネルギーを吸収するエネルギー吸収機構と、を備える落石防止装置であって、
前記エネルギー吸収機構は、筐体と、前記筺体の中を移動可能であって前記筺体と前記支持部とを連結する連結部材とを有し、
前記筺体内には伸縮自在な充填材が充填されていることを特徴とする落石防止装置。
【請求項８】
前記エネルギー吸収機構は、前記連結部材の一端に設けられ、前記連結部材が前記落石捕捉部に向けて所定距離移動した際に、前記筐体に係止されて前記連結部材の移動を規制するストッパを有することを特徴とする請求項７に記載の落石防止装置。
【請求項９】
前記支持部は、前記落石捕捉部が取り付けられると共に、少なくとも一端が前記連結部材に連結される第１の支持部材と、
一端が固定され、他端が前記筐体に連結される第２の支持部材と、
を有することを特徴とする請求項７又は８に記載の落石防止装置。
【請求項１０】
前記第１の支持部材と前記第２の支持部材は、同一直線上に延在するように配置されていることを特徴とする請求項９に記載の落石防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、落石防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路脇や山腹斜面等に設置され、路上への落石を防止する落石防止装置が知られている。落石防止装置の中には、落石のエネルギーを吸収して耐久性を向上させたものがある。
【０００３】
例えば、落石によって落石防止網を支えるロープ材に、引張ばね又は圧縮ばねを設け、落石が発生した際にロープ材に作用する張力をこれらのばねの伸びによって吸収することができる落石防護装置がある（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３３２２７８号公報
【特許文献２】特開２００２−５４１０９号公報
【特許文献３】特開２００９−２２２１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のような引張ばね又は圧縮ばねで吸収できる落石のエネルギーは十分なものではないため、ロープや落石捕捉材を大きくすることによって剛性を高めることにより、耐久性を向上させていた。そのため、装置が重くなるほか、製造コストが増大するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、装置自体を大きくすることなく、落石のエネルギーを多く吸収して耐久性を向上することができる落石防止装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、落石を捕捉する落石捕捉部と、前記落石捕捉部を支持する支持部と、前記落石捕捉部に作用する落石のエネルギーを吸収するエネルギー吸収機構と、を備える落石防止装置であって、前記エネルギー吸収機構は、前記支持部に連結され、複数の折れ曲がり部を備えた板状の弾性部材と、前記落石捕捉部に前記エネルギーが作用したときに、前記弾性部材の所定距離以上の移動を規制する規制部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
前記エネルギー吸収機構は、前記支持部と前記弾性部材とを連結する連結部材と、前記連結部材の一端を、前記弾性部材に係止する係止部材と、を有することが好ましい。
【０００９】
また、前記連結部材は、前記弾性部材を貫通していることが好ましい。
【００１０】
さらに、前記規制部は筺体の一部であることが好ましい。
【００１１】
前記支持部は、前記落石捕捉部が取り付けられると共に、少なくとも一端が前記連結部材に連結される第１の支持部材と、一端が固定され、他端が前記筐体に連結される第２の支持部材と、を有することが好ましい。
【００１２】
前記第１の支持部材と前記第２の支持部材は、同一直線上に延在するように配置されていることが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、落石を捕捉する落石捕捉部と、前記落石捕捉部を支持する支持部と、前記落石捕捉部に作用する落石のエネルギーを吸収するエネルギー吸収機構と、を備える落石防止装置であって、前記エネルギー吸収機構は、筐体と、前記筺体の中を移動可能であって前記筺体と前記支持部とを連結する連結部材とを有し、前記筺体内には伸縮自在な充填材が充填されていることを特徴とする。
【００１４】
前記エネルギー吸収機構は、前記連結部材の一端に設けられ、前記連結部材が前記落石捕捉部に向けて所定距離移動した際に、前記筐体に係止されて前記連結部材の移動を規制するストッパを有することが好ましい。
【００１５】
前記支持部は、前記落石捕捉部が取り付けられると共に、少なくとも一端が前記連結部材に連結される第１の支持部材と、一端が固定され、他端が前記筐体に連結される第２の支持部材と、を有することが好ましい。
【００１６】
さらに、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材は、同一直線上に延在するように配置されていることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】地盤に取り付けられた落石防止装置を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態におけるエネルギー吸収機構の断面図である。
【図３】第１実施形態におけるエネルギー吸収機構のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】第２実施形態におけるエネルギー吸収機構の断面図である。
【図５】第２実施形態におけるエネルギー吸収機構のＢ−Ｂ矢視図である。
【図６】落石を捕捉した場合における、支持部に作用する張力と経過時間との関係を示すグラフである。
【図７】落石を捕捉した場合における、支持部に作用する張力と支持部の変位量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施形態は一つの例示であり、本発明の範囲において、種々の実施形態をとり得る。
【００１９】
［第１の実施形態］
＜落石防止装置の構成＞
図１は、地盤Ｇに取り付けられた落石防止装置１００ａ（１００ｂ）を示す斜視図である。
【００２０】
図１に示すように、落石防止装置１００ａ（１００ｂ）は、道路脇や山腹斜面等の地盤Ｇに設置され、路上への落石を防止するものである。
【００２１】
落石防止装置１００ａ（１００ｂ）は、落石捕捉部１と、支持部２と、エネルギー吸収機構３ａ（３ｂ）とを備えている。
【００２２】
（落石捕捉部）
落石捕捉部１は、落石が発生した際にその落石を捕捉するものである。落石捕捉部１は、例えば、鋼製のワイヤーロープを格子状に編んで網体を設置して形成したものである。落石捕捉部１は、略矩形状に形成されており、落石捕捉部１には複数の支持部２が張り巡らされている。落石捕捉部１には、上部に落石を落石捕捉部１に導入するための支柱が設けられている(図示せず)。
【００２３】
（支持部）
支持部２は、落石捕捉部１を支持するものである。支持部２は、例えば、鋼製のワイヤーロープで形成されている。支持部２は、その一端がアンカー部材Ａによって地盤Ｇに固定されている。
【００２４】
支持部２は、第１の支持部材２１と、第２の支持部材２２とを有しており、第２の支持部材２２の一端は、アンカー部材Ａによって地盤Ｇに固定されている。
【００２５】
第１の支持部材２１の一端は落石捕捉部１に取り付けられ、他端はエネルギー吸収機構３ａ（３ｂ）に連結されており、第２の支持部材２２の他端はエネルギー吸収機構３ａ（３ｂ）に連結されている。すなわち、第１の支持部材２１と第２の支持部材２２との間にエネルギー吸収機構３ａ（３ｂ）が設けられている。
【００２６】
（エネルギー吸収機構）
図２は、第１実施形態におけるエネルギー吸収機構３ａの断面図であり、図３は、第１実施形態におけるエネルギー吸収機構３ａのＡ−Ａ矢視図である。
【００２７】
エネルギー吸収機構３ａは、落石捕捉部１に作用する落石のエネルギーを吸収するものである。エネルギー吸収機構３ａは、第１の支持部材２１と第２の支持部材２２に連結されており、落石捕捉部１に作用する落石のエネルギーによって支持部２にかかる張力を低減する。
【００２８】
エネルギー吸収機構３ａは、筐体４と、連結部材５と、弾性部材６と、係止部材７とを有している。
【００２９】
図３に示すように、筐体４は、側面視略コ字状に形成された溝形鋼４１，４１の溝側同士を向かい合わせて結合することにより、矩形の筒状に構成されている。筐体４は、双方の溝形鋼４１を貫通するように一方の溝形鋼４１からボルト４２を差込み、他方の溝形鋼４１から突出したボルト４２にナット（図示せず）を螺合させることで組み立てられる。図２に示すように、ボルト４２は、筐体４の高さ方向のほぼ中央に設けられており、このボルト４２は、第２の支持部材２２に連結されている。これによって、筐体４と第２の支持部材２２とが連結されている。
【００３０】
連結部材５は、例えば、鋼製の棒材から形成されている。連結部材５は、第１の支持部材２１の一端に連結金具（シャックル等）２３を介して連結されている。筺体４の蓋材４３には、筐体４の高さ方向のほぼ中央に、連結部材５を挿通可能なように穴が設けられている。連結部材５は、筐体４の高さ方向のほぼ中央から筐体４の外部に引き出され、この位置で第１の支持部材２１に連結されている。よって、第１の支持部材２１と第２の支持部材２２は、同一直線上に延在するように配置される。
【００３１】
弾性部材６は、弾性的に変形可能な板材であって、例えば、鋼製の平板材から形成されている。弾性部材６は、複数の平坦部６１と、各平坦部６１を連結する折れ曲がり部６２とを備える。各平坦部６１および折れ曲がり部６２には、連結部材５を挿通可能なように穴が設けられている。すなわち、図２において、弾性部材６の各折れ曲がり部６２は、各支持部材２１，２２の延在線上から交互に上下方向にずれるように配置されている。弾性部材６を構成する平坦部６１のうち、支持部材２１側に最も近い位置に配置される平坦部６１は、筺体４の蓋材４３に当接されている。当該平坦部６１は、蓋材４３によって、落石捕捉部１に落石のエネルギーが作用したときに落石捕捉部に向けて移動しないように固定される。したがって、蓋材４３は、弾性部材６の所定距離以上の移動を規制する規制部として機能する。
【００３２】
係止部材７は、連結部材５の一端を弾性部材６に係止するものである。係止部材７は、連結部材５における支持部材２２側の端部に設けられ、蓋材４３および弾性部材６の各平坦部に設けられた穴より大きく形成されており、少なくとも一部が連結部材５の移動方向に直交する方向に沿って延びている。よって、係止部材７は、連結部材５が落石捕捉部１に向けて所定距離移動した際に、弾性部材６を蓋材４３との間で圧縮する機能を有する。
【００３３】
なお、弾性部材６の材質、厚さ、幅、および折れ曲がり部の数量を変更することで、落石捕捉部１に作用する落石のエネルギーを吸収する量を、第１の支持部材２１に作用する張力の低減量を、連結部材５の移動量を調整することができる。
【００３４】
［第２実施形態］
図４は、第２実施形態におけるエネルギー吸収機構３ｂの断面図であり、図５は、第２実施形態におけるエネルギー吸収機構３ｂのＢ−Ｂ矢視図である。
【００３５】
エネルギー吸収機構３ｂは、落石捕捉部１に作用する落石のエネルギーを吸収するものである。エネルギー吸収機構３ｂは、第１の支持部材２１と第２の支持部材２２に連結されており、落石捕捉部１に作用する落石のエネルギーによって支持部２にかかる張力を低減する。
【００３６】
エネルギー吸収機構３ｂは、筐体８と、連結部材９と、ストッパ１０と、充填材１１とを有している。
【００３７】
図５に示すように、筐体８は円形の筒状に構成されている。筐体８は、両端部に蓋材８１、８２を備える。蓋材８１は、第２の支持部材２２の一端に連結金具（シャックル等）２４を介して、筐体８の高さ方向のほぼ中央で連結されている。
【００３８】
連結部材９は、例えば、鋼製の棒材から形成されている。連結部材９は、第１の支持部材２１の一端に連結金具（シャックル等）２５を介して連結されている。筺体８の蓋材８２には、筐体８の高さ方向のほぼ中央に、連結部材９を挿通可能なように穴が設けられている。連結部材９は、筐体８の高さ方向のほぼ中央から筐体８の外部に引き出され、この位置で第１の支持部材２１に連結されている。よって、第１の支持部材２１と第２の支持部材２２は、同一直線上に延在するように配置される。
【００３９】
ストッパ１０は、連結部材９における第２の支持部材２２側の端部に設けられ、蓋材８２に設けられた穴より大きく形成されており、少なくとも一部が連結部材９の移動方向に直交する方向に沿って延びている。よって、ストッパ１０は、連結部材９が落石捕捉部１に向けて所定距離移動した際に、筺体８の蓋材８２に係止されて連結部材９の移動を規制する機能を有する。
【００４０】
充填材１１は、グラスウールのような外力を加えることによって伸縮自在な材料であって、筺体８内に充填されている。
【００４１】
なお、充填材１１の材質、充填密度およびストッパ１０の形状を変更することで、落石捕捉部１に作用する落石のエネルギーを吸収する量を、第１の支持部材２１に作用する張力の低減量を、連結部材９の移動量を調整することができる。
【００４２】
＜落石防止装置のエネルギー吸収効果＞
図６は、落石を捕捉した場合における、支持部２に作用する張力と経過時間との関係を示すグラフであり、図７は、落石を捕捉した場合における、支持部２に作用する張力と支持部２の変位量との関係を示すグラフである。
【００４３】
図６に示すように、エネルギー吸収機構３ａ（３ｂ）を備えていない落石防止装置においては、落石捕捉直後から時間の経過と共に支持部２に作用する張力が増加していき、最大でＰｍａｘの張力が作用する。この時点で、支持部２やアンカー部材Ａが破損するおそれがあった。
【００４４】
また、図７に示すように、支持部２の変位について見ると、落石捕捉直後から時間の経過と共に張力がＰｍａｘになるまで支持部２は変位し続け、張力がＰｍａｘに達した時点、すなわち、変位がδ２となった時点で支持部２又はアンカー部材Ａが破損するおそれがあった。
【００４５】
これに対して、エネルギー吸収機構３ａを備えた落石防止装置１００ａにおいては、落石捕捉直後から時間の経過と共に支持部２に作用する張力が増加していくが、ある張力Ｐｏに達すると弾性部材６の変形及び連結部材５の移動に張力が使われるので、支持部２に作用する張力はＰｏから上昇することはない。従って、張力差Ｐｃ＝Ｐｍａｘ−Ｐｏの分だけピークカットを図ることができる。図６において、張力Ｐｏが一定に維持されている時間ｔ１が連結部材５の移動した時間となる。
【００４６】
支持部２の変位についても、張力がＰｏに達するまで変位し、そのときの変位がδ１とすると、それ以降は係止部材７が筐体４の蓋材４３に係止されるときまで、すなわち、変位がδ３となるまで連結部材５は移動する。従って、支持部２の移動量Ｌｗは、Ｌｗ＝δ３−δ１となる。
【００４７】
また、エネルギー吸収機構３ｂを備えた落石防止装置１００ｂにおいては、落石捕捉直後から時間の経過と共に支持部２に作用する張力が増加していくが、ある張力Ｐｏに達すると充填材１１の変形及び連結部材９の移動に張力が使われるので、支持部２に作用する張力はＰｏから上昇することはない。従って、張力差Ｐｃ＝Ｐｍａｘ−Ｐｏの分だけピークカットを図ることができる。図６において、張力Ｐｏが一定に維持されている時間ｔ１が連結部材９の移動した時間となる。
【００４８】
支持部２の変位についても、張力がＰｏに達するまで変位し、そのときの変位がδ１とすると、それ以降はストッパ１０が筐体８の蓋材８２に係止されるときまで、すなわち、変位がδ３となるまで連結部材９は移動する。従って、支持部２の移動量Ｌｗは、Ｌｗ＝δ３−δ１となる。
【００４９】
なお、エネルギー吸収機構３ａ、３ｂを備えていない落石防止装置のエネルギー吸収量Ｅ１は、
Ｅ１＝１／２×Ｐｍａｘ×δ２
となり、
エネルギー吸収機構３ａ、３ｂを備えた落石防止装置１００ａ、１００ｂのエネルギー吸収量Ｅ２は、
Ｅ２＝１／２×Ｐｏ×δ１＋Ｐｏ×（δ３−δ１）
＝１／２×Ｐｏ×δ１＋Ｐｏ×Ｌｗ
となる。
【００５０】
以上のように、上記の落石防止装置１００ａによれば、落石が発生して落石捕捉部１に衝突すると、落石が有する運動エネルギーが落石捕捉部１に作用して落石捕捉部１を突き破ろうとする。これに伴い、落石捕捉部１を支持する第１の支持部材２１は、落石捕捉部１に引っ張られ、張力が作用し、第１の支持部材２１に連結されている連結部材５も引っ張られる。ここで、弾性部材６の一端が落石捕捉部１に向けて移動しないように固定する固定部として蓋材４３が設けられているため、弾性部材６の他の一端のみが落石捕捉部１に向けて移動する。これにより、弾性部材６が圧縮される。この圧縮に張力が用いられるため、第１の支持部材２１に作用する張力は軽減され、その結果、支持部２の破断を防止することができる。特に、想定外の大きな衝撃力が加わったときに、支持部２の破断を防止する効果が高い。
【００５１】
よって、従来のように、落石防止装置の各構成を大きくして剛性を高めなくとも、落石のエネルギーを多く吸収して落石防止装置１００ａの耐久性を向上することができる。
【００５２】
また、第１の支持部材２１には連結部材５が連結され、連結部材５の一端には、弾性部材６を圧縮する係止部材７が設けられているので、係止部材７によって弾性部材６をスムーズに圧縮することができる。
【００５３】
また、連結部材５は、弾性部材６を貫通しているため、弾性部材６の位置を安定して保持した状態で、弾性部材６を圧縮することができる。
【００５４】
また、弾性部材６の一端が落石捕捉部１に向けて移動しないように固定する固定部は筺体４の一部であるため、弾性部材６の一端を安定して固定することができる。
【００５５】
また、第１の支持部材２１と第２の支持部材２２とが同一直線上に延在しているので、落石によるエネルギー吸収機構３ａの回転を極力抑えることができる。
【００５６】
また、弾性部材６の材質、厚さ、幅、および折れ曲がり部の数量を変更することで、落石捕捉部１に作用する落石のエネルギーを吸収する量を、第１の支持部材２１に作用する張力の低減量を、連結部材５の移動量を調整することができる。
【００５７】
また、上記の落石防止装置１００ｂによれば、落石が発生して落石捕捉部１に衝突すると、落石が有する運動エネルギーが落石捕捉部１に作用して落石捕捉部１を突き破ろうとする。これに伴い、落石捕捉部１を支持する第１の支持部材２１は、落石捕捉部１に引っ張られ、張力が作用し、第１の支持部材２１に連結されている連結部材９も引っ張られる。筺体８内には伸縮自在な充填材１１が充填されており、充填材１１を変形させながら、連結部材９が筺体８の中を移動する。充填材１１の変形及び連結部材９の移動に張力が用いられるため、第１の支持部材２１に作用する張力は軽減され、その結果、支持部２の破断を防止することができる。特に、想定外の大きな衝撃力が加わったときに、支持部２の破断を防止する効果が高い。
【００５８】
連結部材９はストッパ１０を有しているため、連結部材９が筐体８から逸脱して、第１の支持部材２１とエネルギー吸収機構３ｂとが切り離されることがないので、大きな落石によって第１の支持部材２１に大きな張力が作用しても落石が落石捕捉部１から飛び出すことはない。
【００５９】
また、第１の支持部材２１と第２の支持部材２２とが同一直線上に延在しているので、落石によるエネルギー吸収機構３ｂの回転を極力抑えることができる。
【００６０】
また、充填材１１の材質、充填密度およびストッパ１０の形状を変更することで、落石捕捉部１に作用する落石のエネルギーを吸収する量を、第１の支持部材２１に作用する張力の低減量を、連結部材９の移動量を調整することができる。
【００６１】
＜その他＞
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、本発明の範囲を超えない範囲で適宜変更が可能である。例えば、支持部は、２つに分ける必要はなく、エネルギー吸収機構の筐体の一部をアンカー部材によって地盤などに固定してもよい。固定場所は、地盤に限られず、コンクリートや鋼材（例えば、Ｈ型鋼、角形鋼管、丸形鋼管）でもよい。また、エネルギー吸収機構は、すべての支持部に設ける必要はなく、支持部に大きな張力が作用する箇所のみに設けるとしても問題はない。
【符号の説明】
【００６２】
１  落石捕捉部
２  支持部
３ａ、３ｂ  エネルギー吸収機構
４、８  筐体
５、９  連結部材
６  弾性部材
７  係止部材
１０  ストッパ
１１  充填材
２１  第１の支持部材
２２  第２の支持部材
２３、２４、２５  連結金具
４１  溝形鋼
４２  ボルト
４３、８１、８２  蓋材
６１  平坦部
６２  折れ曲がり部
１００ａ、１００ｂ  落石防止装置
Ａ  アンカー部材
Ｇ  地盤
【図１】
2015183456.tif 000003
【図２】
2015183456.tif 000004
【図３】
2015183456.tif 000005
【図４】
2015183456.tif 000006
【図５】
2015183456.tif 000007
【図６】
2015183456.tif 000008
【図７】
2015183456.tif 000009