(57)【要約】【課題】交通災害において車両からの積み荷が衝突し防音パネルに当たった場合にも、積み荷が防音パネルを通過したり、部材の飛散などを起こしにくい防音パネルの枠構造を提供する。【解決手段】矩形の防音パネルの、向かい合う枠材の曲げ強度を略同一のものとすることで、向かい合う枠材の内、一方のみが著しく変形することが無くなり、車両から落下した積み荷が当たった場合に、向かい合う枠材それぞれが同程度変形することから、一方が著しく変形することで積み荷が防音パネルを通過してしまうのを防止することができる。また抜け止め材を用いて抜け止めを行っている場合でも、一方の枠材側の抜け止め材に荷重が集中し、抜け止め材の破壊及び飛散や、防音板の破損を防ぐことができる。【参照図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮音性を有する防音板の周囲に枠材を用いて枠体を形成した矩形の防音パネルの枠構造であって、防音板を挟んで相対向する枠材の曲げ強度が、それぞれ略同一となされていることを特徴とする防音パネルの枠構造。
【請求項２】
防音板を挟んで相対向する枠材は、少なくともいずれかは中空部を備えたものであって、該中空部に補強材が挿入されていることを特徴とする請求項１に記載の防音パネルの枠構造。
【請求項３】
前記枠材は、直交する枠材同士が部材を介して固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の防音パネルの枠構造。
【請求項４】
前記部材は、直交するいずれか一方に取り付けられ、且つ他方の枠材が伸びる方向に開口した略コ字状であることを特徴とする請求項３に記載の防音パネルの枠構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の枠構造を備えたことを特徴とする防音パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は道路の周辺に設置され、とりわけ透光性を有する防音パネルに好適に用いられる防音パネルの枠構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
防音板の周囲に枠体を形成した矩形の防音パネルは、主に透光性を有する遮音パネルとして用いられてきており、枠材は金属部材、とりわけアルミニウム合金の押出型材が用いられる場合が多く、防音板は樹脂板、とりわけ衝撃に対して飛散しにくく、自消性を有するポリカーボネート樹脂により形成されたものが用いられる場合が多い。
【０００３】
しかし、防音板の周囲に枠体を形成するにあたって、金属部材からなる枠材と樹脂板からなる防音板とを、締結手段等により強固に固定してしまうと、屋外等に設置した場合に温度変化により樹脂板が変形する等の不具合が生じることとなる。そこで樹脂板を緩衝する手段として、樹脂板側に締結手段の直径より大きい孔を穿設したり、樹脂板に抜け止め材を取り付け、枠材に設けられた開口溝に挿入した後、開口溝に押縁を取り付けて開口部を抜け止め材よりも小さいものとして抜け止め構造とする方法などが提案されてきていた。
【０００４】
前記の如き構成を有する防音パネルは、軽量で且つ枠材により強度が備えられ、風荷重や軽度の衝撃に対する耐性を有し、道路の周辺に設置され、防音壁を形成するのに好適に用いられるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の車両の高速化や大型化等により、道路において交通災害が起こり、車両自体からの衝撃は壁高欄により受け止められるものの、車両に積載された積み荷が落下したときには防音パネルに衝突する恐れがあり、交通災害における防音パネルにかかると想定される衝撃エネルギーは大きなものとなりつつある。その対応策として防音パネルは従来のものと較べ更なる衝撃への耐性が求められてきている。
【０００６】
防音パネルは、一般に防音壁として設置された場合に前記の如き積み荷の衝突に対する耐性の確認としての衝撃試験が行われるが、その衝撃試験とは支柱間に防音パネルを地表と水平に１ｍの距離をおいて設置し、３００ｋｇの重量の錘を対応速度ごとに設定された高さから防音パネルの中央に落とすもので、適合の基準としては、錘を防音パネルが受け止めること、すなわち枠材が変形したり、防音板が枠材から抜け出てる等して錘がすり抜けたり、防音板が割れたり等して落下しないことと、また防音パネルから部材の飛散がないことと定められている。かような衝撃試験によって、錘は防音板上に落とされるが、防音板が割れたり枠材から完全に脱落したりしない限りは、防音パネルにかかる衝撃は支柱間に差し渡された相対向する枠材が受け持つこととなる。
【０００７】
従来の防音パネルは、概ね時速６０ｋｍを設定速度として設計されており、かような防音パネルについて、例えば時速８０ｋｍを設定速度として前記の衝撃試験が行われた場合には、抜け止め構造が壊れて枠材から防音板が抜け落ちたり、枠材が大きく変形したりすることで、錘が防音パネルから落下したり、抜け止め材が飛散することで基準を満たすことができず、従って設定速度が時速８０ｋｍである道路周辺には設置できないものとされる。
【０００８】
前記の如き不具合が生じることへの対策として、例えば抜け止め材の取り付け数を増やしたり、枠材の肉厚を大きくして強度を高めたり、枠材同士の締結をより強固なものにする方法では、相対向する枠材同士の強度や、枠材と樹脂板との強度のバランスが崩れ、相対向する枠材の一方のみが大きく変形したり、枠材が強くなりすぎて衝撃がかかった時に樹脂板が変形できずに破壊されたりすると行った別の不具合が発生する恐れがある。特に相対向する枠材の一方のみが大きく変形すると、抜け止め材を用いている場合には大きく変形した枠材の側の抜け止め材やその周囲の防音板に荷重が集中し、抜け止め材が破壊されて飛散したり、防音板が破損される恐れが出てくる。
【０００９】
枠材、抜け止め材、防音板それぞれの強度を高めるのでは、部材の肉厚や大きさを変更せざるを得なくなり、材料費が高くなるのと、また特に枠材などは押出型材を用いることが多く、新たな押出型を作成する時間や費用も要することとなる。
【００１０】
そこで本発明は、上記の如き問題を解決し、交通災害において車両からの積み荷が衝突し防音パネルに当たった場合にも、積み荷が防音パネルを通過したり、部材の飛散などを起こしにくい防音パネルの枠構造を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は以下のような構成としている。すなわち、遮音性を有する防音板の周囲に枠材を用いて枠体を形成した矩形の防音パネルの枠構造であって、防音板を挟んで相対向する枠材の曲げ強度が、それぞれ略同一となされていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明によれば、矩形の防音パネルの、相対向する枠材の曲げ強度を略同一のものとすることで、相対向する枠材の内、一方のみが著しく変形することが無くなり、車両から落下した積み荷が当たった場合に、相対向する枠材それぞれが同程度変形することから、一方が著しく変形することで積み荷が防音パネルを通過してしまうのを防止することができる。また抜け止め材を用いて抜け止めを行っている場合でも、一方の枠材側の抜け止め材に荷重が集中し、抜け止め材の破壊及び飛散や、防音板の破損を防ぐことができる。
【００１３】
前記防音パネルの枠材は、防音壁として設置された場合において、支柱間に差し渡される向かい合い枠材の曲げ強度がそれぞれ略同一とされていればよく、例えば立設された支柱間に防音パネルが設置される場合、支柱に取り付けられる枠材については支柱により保持されることから強度面で問題が生じる恐れは少ないが、防音壁として設置される方向が一定ではない場合もあり、周囲に設けられた枠材全てについて相対向する枠材の曲げ強度を略同一としておくのが好ましい。
【００１４】
また本発明は、防音板を挟んで相対向する枠材は、少なくともいずれかは中空部を備えたものであって、該中空部に補強材が挿入されていることを特徴とするものである。
【００１５】
更にまた前記枠材は、直交する枠材同士が部材を介して固定されていることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明によれば、直交する枠材同士を部材を介して取り付けることで、該部材が変形し衝撃を吸収することで枠材の取り付け部付近にかかる負荷を軽減でき、枠材の破損による防音板の枠材からの脱落を防止することができる。
【００１７】
また前記部材は、直交するいずれか一方に取り付けられ、且つ他方の枠材が伸びる方向に開口した略コ字状であることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明によれば、かかる形状の部材を用いることで部材は荷重により容易に変形するが、固定された直交する枠体は部材から容易に外れることがなく、衝撃の吸収と枠体の強固な固定とを両立することができる。
【００１９】
ここで前記部材は、形成に用いる材料を特に限定するものではないが、強度が高く、また靱性に富む鉄鋼、ステンレス、アルミニウム等の金属材料を用いて形成するのが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面に基づき以下に具体的に説明する。
図１は、本発明に係わる防音パネルの実施の一形態を示す斜視図で、防音パネル１００はポリカーボネート樹脂からなる遮音板２０の周囲に、アルミニウム合金型材からなる枠材１０を取り付けて形成され、矩形の形状で且つ透視性を有するものである。
【００２１】
図８は、従来の防音パネルの、遮音板２０への枠材１０の取り付けの詳細を示すもので、枠材１０ｂ及び１０ｃが遮音板２０に取り付けられる流れを示す斜視図である。遮音板２０に穿設された貫通孔２０１にはボルト１１が挿通され、挿通されたボルト１１にナット１２が螺着されて、抜け止め材１として遮音板に取り付けられる。遮音板２の端縁が、抜け止め材１が取り付けられた状態で枠材１０ｃに設けられた開口溝１０ｃ３に挿入された後、押縁１０ｃ２が本体１０ｃ１に取り付けられて開口溝１０ｃ３が抜け止め材１の大きさより狭くなされ、遮音板２０は枠材１０ｃから脱落しないようになされる。最後に枠材１０ｂが枠材１０ｃと直交するように組み付けられ、それぞれの枠材に予め穿設された貫通孔にリベット１０１を打設することで、遮音板２０の周囲に枠材１０が取り付けられることとなる。
【００２２】
図２は、前述の衝撃試験を示す説明図であり、高さ１ｍの位置に設置されたＨ型鋼からなる２本の支柱２００間に防音パネル１００が挿通される如く取り付けられ、バネ材（図示せず）により固定される。ここで、枠材１０ａ及び枠材１０ｃが支柱２００間に差し渡された状態となる。衝撃試験は、この状態で防音パネル１００の中心点Ｐに３００ｋｇの重量を有する錘Ｂを設定速度毎の高さから落下させて、錘Ｂを防音パネル１００が受け止めることができたかを確認するものである。
【００２３】
遮音板２０の中心点Ｐに衝撃がかかった瞬間、遮音板２０が破壊されなかった場合には、衝撃は荷重として防音パネルの各部位にかかり、図３に示す如く、抜け止め材１自体や、抜け止め材１に当接している枠材の本体１０ｃ１及び押縁１０ｃ２にモーメントＭ１及びＭ２として作用したり、抜け止め材１が取り付けられた遮音板２０の、貫通孔２０１から端縁方向のせん断部２０２に応力として作用することとなる。
【００２４】
これらの部位が、変形したとしても遮音板２０を脱落させない程度で保持された場合、荷重は支柱２００間に差し渡され、相対向する枠材１０ａ及び１０ｃに作用することとなる。ここで、枠材１０ａと１０ｃとの曲げ強度に差があって、例えば枠材１０ｃより枠材１０ａの曲げ強度が高いとすると、衝撃がかかった瞬間に枠材１０ｃの変形の度合いが枠材１０ａより大きなものとなり、防音パネル１００がねじれた形状となって錘Ｂが防音パネル１００をすり抜けてしまったり、更には図９に示した抜け止め材１に作用するモーメントについて、枠材１０ａ側の、特に中央付近の抜け止め材１ａに作用する最大のモーメントＭ３が大きなものとなり、枠材１０ａ側の抜け止め材１ａが破損したり、枠材１０ａの本体１０ａ１及び胴縁１０ａ２で、抜け止め材１ａと当接する部分が変形を起こしたりして、遮音板２０が枠材１０ａから脱落してしまう恐れが大きくなる。
【００２５】
図４は本発明に係わる防音パネルを示す説明図であり、支柱２００間に差し渡され、相対向する枠材１０ａ及び１０ｃの枠材の曲げ強度を略同一とすることで、衝撃試験時にかかるモーメントは本図に示す如く、枠材１０ａ側と枠材１０ｃ側で略同一なものとなり、作用する最大のモーメントＭ３及びＭ４は、図９に示した場合より小さなものとなり、前記の如き抜け止め材１の破損や、当接する部分の変形が起こる恐れを小さくすることができ得る。
【００２６】
図５は本発明に係わる実施の一形態を示す断面図であり、枠材１０ａ及び１０ｂの中空部に角パイプである補強材が挿入されたものである。枠材１０ａと枠材１０ｂとは、上下に嵌合可能な形状とされており、断面の形状が異なることから、衝撃の到来方向αに対する曲げ強度も異なるものとなる。本実施形態においては、曲げ強度の小さい断面形状である枠材１０ａに挿入する補強材２ａを、枠材１０ｂに挿入する補強材２ｂより径の大きいものとして曲げ強度を高め、枠材１０ａ側の曲げ強さを枠材１０ｂ側の曲げ強さと略同一のものとしている。
【００２７】
図６は、本発明に係わる実施の一形態を示す説明図であり、直交する枠材同士が、いずれか一方に取り付けられ且つ他方の枠材が伸びる方向に開口した略コ字状の部材を介して固定される流れを示すものである。枠材１０ｃには遮音板２０が取り付けられ、枠材１０ｃに穿設された貫通孔１０ｃ３と、略コ字状の部材３に穿設された貫通孔３１にボルト３２を挿通してナット（図示せず）を用いて螺着することで、枠材１０ｃに直交する枠材１０ｄが延びる方向に開口して略コ字状の部材３が取り付けられる。続いて、枠材１０ｄの断面コ字状の本体１０ｄ１に、略コ字状の部材３の嵌める如く組み付け、押さえ材１０ｄ２、遮音板２０、本体１０ｄ１及び略コ字状の部材３にそれぞれ穿設された貫通孔にボルト１０２ａを挿通させて、ナット（図示せず）を螺着することでそれぞれの部材を固定する。更にリベット１０１にて、本体１０ｄ１の下面と略コ字状の部材３の下面とを締結する。
【００２８】
かような構造とすることで、枠材１０同士を直接固定することがなく、枠材１０の取り付け部周辺にかかる負担を低減することができる。また図７に示す如く、防音パネル１００の中心点に錘Ｂを落下させる衝撃試験において、部材３が変形することで枠材１０に作用する負担を軽減し、併せて支柱２００間に差し渡された枠材１０ａ及び１０ｃが円滑に下方に向けて曲がることができ、衝撃に対する柔軟性を備えさせ、衝撃を吸収させることで枠材１０や遮音板２０、抜け止め材１等の破損が起こる恐れを小さくできる。更に部材３は略コ字状となされていることで、荷重に対して円滑に変形できると共に、本体１０ｄ１及び枠材１０ｃの直交する枠材同士を部材３により強固に固定することができ、衝撃の吸収と枠体の強固な固定とを両立することができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、矩形の防音パネルの、相対向する枠材の曲げ強度を略同一のものとすることで、相対向する枠材の内、一方のみが著しく変形することが無くなり、車両から落下した積み荷が当たった場合に、相対向する枠材それぞれが同程度変形することから、一方が著しく変形することで積み荷が防音パネルを通過してしまうのを防止することができる。また抜け止め材を用いて抜け止めを行っている場合でも、一方の枠材側の抜け止め材に荷重が集中し、抜け止め材の破壊及び飛散や、防音板の破損を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される防音パネルの一例を示す説明図である。
【図２】防音パネルの衝撃試験の状態を示す説明図である。
【図３】図２に示した衝撃試験時に、防音パネルに作用する負荷を表す説明図である。
【図４】図３に示した衝撃試験時に、本発明に係わる防音パネルに作用する負荷を表す断面図である。
【図５】本発明に係わる枠構造を備えた防音パネルの、実施の一形態を示す断面図である。
【図６】本発明に係わる枠構造を備えた防音パネルの、実施の一形態を示す説明図である。
【図７】本発明に係わる防音パネルの、衝撃試験時の状態を示す側面図である。
【図８】従来の防音パネルの枠構造及び枠体の、取り付けの流れを示す説明図である。
【図９】図２に示した衝撃試験時に、従来の防音パネルの抜け止めに作用するモーメントを表す断面図である。
【符号の説明】
１　　抜け止め材
２　　補強材
３　　略コ字状の部材
１０　枠材
１０１　リベット
１０２　ボルト
２０　遮音板
２０１　貫通孔
１００　防音パネル
２００　支柱
Ｂ　　錘
Ｐ　　中心点
Ｍ　　モーメント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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