(57)【要約】【課題】  ワイヤロープ等の連結部材に係る衝撃の負担を減少させ、かつ、吸収エネルギー量が更に大きい衝撃吸収体を提供する。【解決手段】  （１）の状態で連結部材１４ｂに引張力Ｆが作用したとき、抵抗体１２は連結部材１４ｂを介して引張力Ｆの方向へ移動するため、抵抗体１２の端部３１によって弾性体１１は圧縮され、反力が発生する。次に、引張力Ｆが所定値以上になったとき、（２）に示すように、抵抗体１２の端部３１が弾性体１１の貫通孔２１内に埋設する。この場合、引張力Ｆに対応する反力は、抵抗体１２の端部３１と弾性体１１の貫通孔２１とによる摩擦力によって発生することになり、抵抗体１２の端部３１による弾性体１１の軸方向への圧縮により発生する反力より低下する。この状態で、抵抗体１２は更に引張力Ｆの方向へ移動可能となるため、衝撃吸収体１０ａの吸収エネルギー量は増大する。【選択図】  図３
2012167542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側に接続され、移動側のワイヤー等を介して加わる引張力による衝撃を緩和するための衝撃吸収体であって、
前記ワイヤー等が接続される抵抗体と、
前記抵抗体の周りに配置され、前記固定側に接続される固定手段と、
前記抵抗体の端部と前記固定手段との間に設置され、前記引張力による前記抵抗体の移動につれて圧縮される弾性体とを備え、
前記抵抗体に加わる引張力が所定値以上になった時、前記弾性体から前記抵抗体に作用する反力が低下するように、前記弾性体は前記抵抗体及び前記固定手段の少なくとも一方に係合する、衝撃吸収体。
【請求項２】
前記抵抗体は前記端部が拡大したロッド形状を有すると共に、前記弾性体を貫通するように配置され、
前記抵抗体は、加わる引張力が前記所定値未満の時、前記端部が前記弾性体を圧縮し、加わる引張力が前記所定値以上になった時、前記端部が前記弾性体の中に埋設するように、前記弾性体に係合する、請求項１記載の衝撃吸収体。
【請求項３】
前記弾性体は、前記抵抗体の前記端部が接する第１壁と前記固定手段の少なくとも一部が接する第２壁と側壁とを有する柱形状を有し、
前記固定手段は、前記抵抗体に加わる引張力が前記所定値未満の時、前記少なくとも一部が前記弾性体の前記第２壁を圧縮し、前記抵抗体に加わる引張力が前記所定値以上になった時、前記少なくとも一部に沿って前記弾性体の前記側壁が移動するように、前記弾性体に係合する、請求項１記載の衝撃吸収体。
【請求項４】
前記弾性体は、前記抵抗体の前記端部が接する第１壁と前記固定手段の少なくとも一部が接する第２壁と側壁とを有する柱形状を有し、
前記固定手段は、少なくとも前記引張力による前記弾性体の変形時に前記側壁の対向する部分に接するように包囲する胴部を含む、請求項２記載の衝撃吸収体。
【請求項５】
前記胴部は、前記弾性体の前記側壁の全面に接するように包囲する、請求項４記載の衝撃吸収体。
【請求項６】
前記固定手段は、前記第２壁の対向する外縁部分に接する鍔部を含む、請求項３記載の衝撃吸収体。
【請求項７】
前記鍔部は、前記第２壁の外縁全周に接するように配置される、請求項６記載の衝撃吸収体。
【請求項８】
流下物を捕捉する流下物捕捉装置において、
請求項１から請求項７記載のいずれかに記載の衝撃吸収体により前記流下物の衝撃を吸収することを特徴とする、流下物捕捉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は衝撃吸収体及びこれを用いた流下物捕捉装置に関し、特に、津波や土石流等で発生した漂流物、流木、礫等の流下物を捕捉するために使用される、捕捉手段としてのワイヤー等に接続する衝撃吸収体及びこれを用いた流下物捕捉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１６は特許文献１で開示されたワイヤロープに接続する従来の衝撃吸収体を用いた防護柵の概略正面図である。
【０００３】
図を参照して、基礎アンカー５２ａ、５２ｂを備えた端部支柱５１ａ、５１ｂが両端に配置され、端部支柱５１ａ、５１ｂ間には基礎アンカー５４ａ、５４ｂを備えた中間支柱５３ａ、５３ｂがほぼ一定間隔で配置されており、端部支柱５１ａ、５１ｂと中間支柱５３ａ、５４ｂとは、共に姿勢を保持するロープ５５ａ〜５５ｆによって保持されている。
【０００４】
ワイヤロープ５６ａ〜５６ｅは、端部支柱５１ａ、５１ｂに両端をコイルスプリング６０を介して接続されている。また、これらのワイヤロープ５６ａ〜５６ｅには結合コイル５７が外挿され、この結合コイル５７によって金網５８がワイヤロープ５６ａ〜５６ｅに固定されている。
【０００５】
図１７は図１６のワイヤロープの接続部分における切欠平面図である。
【０００６】
図を参照して、ワイヤロープ５６は保持具５９の端部に設置されたアイ部６１と連結され、端部支柱５１とストッパ６３との間に介されるコイルスプリング６０によって、図において左側に付勢され、その付勢力はナット６４の位置によって調整される。即ち、ナット６４を図において右側に移動させるとコイルスプリング６０は圧縮され、付勢力が強くなり、図において左側に移動させると付勢力が弱くなる。そして、端部支柱５１ａ、５１ｂにおいて同様にコイルスプリング６０によって付勢されているため、ワイヤロープ５６はその両端の保持具５９を介して引っ張られる向きの付勢力を受けて端部支柱５１ａ、５１ｂの間に架橋される。
【０００７】
このように、コイルスプリング６０によりワイヤロープ５６ａ〜５６ｅの両端を端部支柱５１ａ、５１ｂの外側に向けて弾性付勢し、その弾性反力を利用して岩石等による衝撃を緩衝させている。そのため、端部支柱５１ａ、５１ｂにはワイヤロープ５６ａ〜５６ｅへの岩石等の衝突による衝撃が直接的に伝達されることがない。
【０００８】
図１８は防護柵におけるワイヤロープに係る荷重−変位図であり、（１）は特許文献１に記載の従来技術によるものであり、（２）は特許文献１の発明によるものである。
【０００９】
尚、特許文献１に記載の従来技術は、ワイヤロープへの岩石等の衝突による衝撃が接続部に直接的に伝達されるものである。
【００１０】
図１８の（１）を参照して、ワイヤロープが破断するとき、即ち、ワイヤロープに破断荷重Ｘが作用するとき、ワイヤロープへの衝撃は直接的に伝達されるため、特許文献１に記載の従来技術は、図の斜線部分で示すＳ１のエネルギーを吸収したことになる。
【００１１】
次に図１８の（２）を参照して、（１）の場合と同じ大きさの破断荷重Ｘが作用したとき、コイルスプリングの弾性反力による緩衝によって、特許文献１に記載の従来技術よりも変位量が増加し、図の斜線部分で示すＳ２のエネルギーを吸収したことになる。
Ｓ１とＳ２とを比較すると、吸収エネルギー量はＳ２＞Ｓ１である。従って、特許文献１で開示された発明は、従来技術よりも多くの岩石等の衝突による衝撃エネルギーを吸収できることになり、ワイヤロープや支柱への影響も少なくなると言える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−５４１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記のような従来の衝撃吸収体では、コイルスプリング等の弾性体による緩衝効果は期待できるが、弾性体の吸収エネルギー量に限界があり、ワイヤロープ等の連結部材に係る衝撃が大きくなると、ワイヤロープ等の連結部材が破断する虞がある。
【００１４】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ワイヤロープ等の連結部材に係る衝撃の負担を減少させ、かつ、吸収エネルギー量が更に大きい衝撃吸収体及びこれを用いた流下物捕捉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】
【００１５】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、固定側に接続され、移動側のワイヤー等を介して加わる引張力による衝撃を緩和するための衝撃吸収体であって、ワイヤー等が接続される抵抗体と、抵抗体の周りに配置され、固定側に接続される固定手段と、抵抗体の端部と固定手段との間に設置され、引張力による抵抗体の移動につれて圧縮される弾性体とを備え、抵抗体に加わる引張力が所定値以上になった時、弾性体から抵抗体に作用する反力が低下するように、弾性体は抵抗体及び固定手段の少なくとも一方に係合するものである。
【００１６】
このように構成すると、抵抗体に加わる引張力が所定値以上になった時、弾性体から抵抗体に作用する反力が低下する。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、抵抗体は端部が拡大したロッド形状を有すると共に、弾性体を貫通するように配置され、抵抗体は、加わる引張力が所定値未満の時、端部が弾性体を圧縮し、加わる引張力が所定値以上になった時、端部が弾性体の中に埋設するように、弾性体に係合するものである。
【００１８】
このように構成すると、抵抗体に加わる引張力が所定値以上になった時、抵抗体は弾性体の貫通孔を介して移動する。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、弾性体は、抵抗体の端部が接する第１壁と固定手段の少なくとも一部が接する第２壁と側壁とを有する柱形状を有し、固定手段は、抵抗体に加わる引張力が所定値未満の時、少なくとも一部が弾性体の第２壁を圧縮し、抵抗体に加わる引張力が所定値以上になった時、少なくとも一部に沿って弾性体の側壁が移動するように、弾性体に係合するものである。
【００２０】
このように構成すると、抵抗体に加わる引張力が所定値以上になった時、固定手段の少なくとも一部に沿って弾性体の側壁が移動する。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明の構成において、弾性体は、抵抗体の端部が接する第１壁と固定手段の少なくとも一部が接する第２壁と側壁とを有する柱形状を有し、固定手段は、少なくとも引張力による弾性体の変形時に側壁の対向する部分に接するように包囲する胴部を含むものである。
【００２２】
このように構成すると、弾性体の側壁が固定手段の胴部に接すると、弾性体の周方向への変形が制限される。
【００２３】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明の構成において、胴部は、弾性体の側壁の全面に接するように包囲するものである。
【００２４】
このように構成すると、弾性体の周方向への変形方向にかかわらず、弾性体の反力が常に増加する。
【００２５】
請求項６記載の発明は、請求項３記載の発明の構成において、固定手段は、第２壁の対向する外縁部分に接する鍔部を含むものである。
【００２６】
このように構成すると、対向する鍔部に沿って弾性体の側壁は移動する。
【００２７】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明の構成において、鍔部は、第２壁の外縁全周に接するように配置されるものである。
【００２８】
このように構成すると、鍔部の内方の全面に沿って弾性体の側壁は移動する。
【００２９】
請求項８記載の発明は、流下物を捕捉する流下物捕捉装置において、請求項１から請求項７記載のいずれかに記載の衝撃吸収体により流下物の衝撃を吸収することを特徴とするものである。
【００３０】
このように構成すると、流下物捕捉装置は衝撃吸収体による作用を生じる捕捉装置となる。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように、請求項１記載の発明は、抵抗体に加わる引張力が所定値以上になった時、弾性体から抵抗体に作用する反力が低下するため、ワイヤー等に所定値以上の荷重をかけることなく、抵抗体に加わる引張力のエネルギーを更に吸収することが可能となる。
【００３２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、抵抗体に加わる引張力が所定値以上になった時、抵抗体は、弾性体の貫通孔を介して移動するため、抵抗体と弾性体との係合動作が安定すると共に、衝撃吸収体が全体的にコンパクトな構造となる。
【００３３】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、抵抗体に加わる引張力が所定値以上になった時、固定手段の少なくとも一部に沿って弾性体の側壁が移動するため、弾性体の移動動作が安定する。
【００３４】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明の効果に加えて、弾性体の側壁が固定手段の胴部に接すると、弾性体の周方向への変形が制限されるため、抵抗体に加わる弾性体の反力が増加して吸収エネルギーが増加する。
【００３５】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明の効果に加えて、弾性体の周方向への変形方向にかかわらず、弾性体の反力が常に増加するため、吸収エネルギーが安定して増加する。また、弾性体の側壁全面が胴部により保護される。
【００３６】
請求項６記載の発明は、請求項３記載の発明の効果に加えて、対向する鍔部に沿って弾性体の側壁は移動するため、スムースな弾性体の移動が可能となる。
【００３７】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明の効果に加えて、鍔部の内方の全面に沿って弾性体の側壁は移動するため、よりスムースな弾性体の移動が可能となる。
【００３８】
請求項８記載の発明は、請求項１から請求項７記載のいずれかの発明の効果に加えて、流下物捕捉装置は衝撃吸収体による作用を生じる捕捉装置となるため、流下物を捕捉した時のワイヤー等への衝撃を吸収すると共に、一定条件下で再使用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明の第１の実施の形態による衝撃吸収体を使用した流下物捕捉装置を示した概略断面図である。
【図２】図１に示すＸ部の拡大図である。
【図３】図２で示したＩＩＩ−ＩＩＩラインの断面図である。
【図４】図３で示したＩＶ−ＩＶラインの拡大断面図である。
【図５】図２で示した衝撃吸収体を支柱に直接連結させた流下物捕捉装置の概略断面図である。
【図６】この発明による衝撃吸収体の概念を示す概略断面図である。
【図７】連結部材に係る荷重−変位図である。
【図８】この発明の第２の実施の形態における衝撃吸収体の断面図である。
【図９】図８で示したＩＸ−ＩＸラインにおける断面図である。
【図１０】この発明の第１の実施の形態による衝撃吸収体における実施例の概略図と寸法表である。
【図１１】図１０による衝撃吸収体における抵抗体の拡大した端部の概略図と寸法表である。
【図１２】この発明の第１の実施の形態による実施例Ａと実施例Ｂとを比較した荷重−変位図である。
【図１３】この発明の第１の実施の形態による実施例Ｂと実施例Ｃとを比較した荷重−変位図である。
【図１４】この発明の第１の実施の形態による実施例Ｂと実施例Ｄとを比較した荷重−変位図である。
【図１５】この発明の第１の実施の形態による実施例Ｄと実施例Ｅとを比較した荷重−変位図である。
【図１６】従来の防護柵の概略正面図である。
【図１７】図１６のワイヤロープの接続部分における切欠平面図である。
【図１８】防護柵におけるワイヤロープに係る荷重−変位図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、この発明の第１の実施の形態による衝撃吸収体を使用した流下物捕捉装置を示した概略断面図である。
【００４１】
図を参照して、流下物捕捉装置３０は、地面５に設置された一対の支柱４ａ、４ｂ間にワイヤー１４ａ〜１４ｃが衝撃吸収体１０ａ、１０ｂを介して架橋されている。ワイヤー１４ｂは両端が衝撃吸収体１０ａ、１０ｂに接続されており、ワイヤー１４ａ、１４ｃは各々の一方の端部が衝撃吸収体１０ａ、１０ｂに、各々の他方の端部は支柱４ａ、４ｂに接続されている。
【００４２】
流下物捕捉装置３０は、例えば漂流物、流木等が流下してきたとき、ワイヤー１４ｂによって、流下物を捕捉するものであり、捕捉時のワイヤー１４ｂへの衝撃は、衝撃吸収体１０ａ、１０ｂによって吸収される。
【００４３】
図２は図１に示すＸ部の拡大図であり、図３は図２で示したＩＩＩ−ＩＩＩラインの断面図であって、（１）は連結部材に引張力が作用していない状態であり、（２）は連結部材に引張力が作用している状態である。また、図４は図３で示したＩＶ−ＩＶラインの拡大断面図である。
【００４４】
これらの図を参照して、衝撃吸収体１０ａは、支柱側のワイヤー等の連結部材１４ａと、捕捉部側のワイヤー等の連結部材１４ｂと、ロッド形状を有し、一方の胴部３２は連結部材１４ｂに接続され、他方の端部３１は拡大している剛性を有する抵抗体１２と、円柱形状に形成され、抵抗体１２の端部３１と接する第１壁３４と第１壁３４と対向する第２壁３６と側壁３５とを有し、抵抗体１２の胴部３２を通すように貫通孔２１が形成された、ゴム等の弾性体１１と、円筒形状に形成され、連結部材１４ａと接続される第１壁４１と弾性体１１の第２壁３６と接し弾性体１１の固定手段となる第２壁４３と弾性体１１を覆うように形成された胴部４２とを有し、抵抗体１２の胴部３２を通す開口２２が形成された、剛性を有する外筒１３とで構成されている。
【００４５】
図３の（１）を参照して、連結部材１４ｂに引張力Ｆが作用したとき、抵抗体１２は連結部材１４ｂを介して引張力Ｆの方向へ移動するため、抵抗体１２の端部３４によって弾性体１１は軸方向に圧縮され、弾性体１１に反力が発生する。
【００４６】
次に、引張力Ｆが所定値以上になったとき、図３の（２）に示すように、抵抗体１２の端部３４が弾性体１１の貫通孔２１内に埋設し、引張力Ｆに対する反力は、主に弾性体１１の貫通孔２１と抵抗体１２の端部３１との摩擦力によって発生する。
【００４７】
上記の所定値及び引張力Ｆに対する上記の摩擦力による反力を、連結部材１４ａ、１４ｂの破断荷重以下に設定しているため、連結部材１４ａ、１４ｂには破断荷重以下の荷重のみ作用することになり、連結部材１４ａ、１４ｂが破断する虞がない。
【００４８】
又、上記の係合動作は、抵抗体１２の胴部３２が弾性体１１の貫通孔２１に沿って移動するため、安定したものとなる。更に、抵抗体１２は弾性体１１の貫通孔２１内に沿って移動するため、この実施の形態による衝撃吸収体１０ａは、全体的にコンパクトですっきりとした構造となる。
【００４９】
更に、外筒１３の胴部４２は弾性体１１の側壁３５を覆うように形成されているため、弾性体１１の側壁３５全面が外方からの衝撃等から保護される。
【００５０】
更に、抵抗体１２の端部３１が貫通孔２１に埋設すると、弾性体１１は周方向に広がるように変形しようとするが、弾性体１１の周方向への変形は、その変形量を考慮し外筒１３の胴部３５の内方寸法が設定されている。そのため、弾性体１１の周方向に広がる変形は阻止され、弾性体１１の貫通孔２１と抵抗体１２の端部３１との摩擦力による反力が増加し、衝撃吸収体１０ａの吸収エネルギー量が安定して増加する。
【００５１】
更に、引張力Ｆのエネルギーの吸収は、弾性体１１の変形によって効果を発揮するものであり、弾性体１１の弾性限界と塑性限界とを考慮し、弾性限界を超えない範囲での変形に抑制するように設定しているため、繰り返し使用できる。
【００５２】
図５は図２で示した衝撃吸収体を支柱に直接連結させた流下物捕捉装置の概略断面図である。
【００５３】
尚、説明に当たっては、基本的には図１の形態によるものと同一であるため、その相違点を中心に説明する。
【００５４】
図を参照して、衝撃吸収体１０ａ、１０ｂは、図２における外筒１３を直接支柱４ａ、４ｂに固定させているものである。支柱４ａ、４ｂに衝撃吸収体１０ａ、１０ｂを直接固定させることで、支柱側の連結部材１４ａ、１４ｃは必要がなくなるため、連結部材を分断させて衝撃吸収体１０ａ、１０ｂに接続する必要がなくなる。
【００５５】
図６はこの発明による衝撃吸収体の概念を示す概略断面図であり、図７は連結部材に係る荷重−変位図であり、（１）は図１８の（２）で示したような従来技術によるものであり、（２）はこの発明によるものである。
【００５６】
これらの図にあっては、ａは従来技術を示しており、衝撃吸収体によるエネルギーの吸収は弾性体の圧縮による反力のみで吸収するものであり、ｂはこの発明の第１の実施の形態による衝撃吸収体で、抵抗体の拡大した端部の小さいものであり、ｃはこの発明の第１の実施の形態による衝撃吸収体で、抵抗体の拡大した端部の大きいものであり、ｄはこの発明の第１の実施の形態による衝撃吸収体で、抵抗体の拡大した端部の大きいものであり、引張力Ｆが所定値以上となった後の弾性体の周方向の変形を抑制する外筒によって覆われているものである。
【００５７】
また、図６の左側の図は引張力Ｆによる荷重が作用していない状態で、右側は所定値以上の引張力Ｆが作用した状態である。
【００５８】
図６のａと図７の（１）とを参照して、ａの荷重−変位図では、抵抗体に引張力Ｆが作用すると、弾性体の圧縮による反力のみで引張力Ｆを緩衝しているため、連結部材に係る荷重が増加し続け、破断荷重Ｘになったとき、連結部材は破断する。連結部材が破断するまでの吸収エネルギー、即ち、ａの衝撃吸収体の吸収エネルギー量は、図の斜線部分で示すＳａとなる。
【００５９】
次に、図７の（２）あっては、ｂ、ｃ、ｄのそれぞれは、所定値以上の荷重が作用するまでは、抵抗体の拡大した端部によって弾性体を圧縮し、所定値以上の荷重が作用すると、抵抗体の拡大した端部が弾性体の貫通孔に埋設し、弾性体による反力が低下するのは前述した通りである。所定値の荷重が作用したとき、即ち、抵抗体の拡大した端部が弾性体の貫通孔に埋設するときの変位を、各々Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３で示している。これらの変位での荷重は、それぞれのケースで係る最大荷重である。そして、ｂ、ｃ、ｄのどのケースにおいても、連結部材に係る荷重は破断荷重Ｘ以下に設定されており、連結部材が破断する虞がないことがわかる。
【００６０】
次に、ｂ、ｃ、ｄのそれぞれのケースでの条件下における荷重−変位図の違いについて説明する。
【００６１】
ｂにおいては抵抗体の拡大した端部２は小さく、弾性体の貫通孔に埋設しやすくなっている。引張力Ｆが所定値以上になり、端部２が弾性体の貫通孔に埋設した後、弾性体の周方向への変形を抑制する手段はない。従って、ｂの衝撃吸収体に係る最大荷重は最も小さく、端部２の埋設後の摩擦力による反力も小さいため、ｂの衝撃吸収体の吸収エネルギー量は小さくなる。
【００６２】
ｃにおいては抵抗体の拡大した端部３は大きく、弾性体の貫通孔に埋設し難くなっている。引張力Ｆが所定値以上になり、端部３が弾性体の貫通孔に埋設した後、弾性体の周方向への変形を抑制する手段はない。従って、端部３の大きいｃの衝撃吸収体は、端部３が弾性体の貫通孔に埋設するまでに要する荷重と変位とが、共にｂに比べ大きくなっている。かつ、端部３が弾性体の貫通孔に埋設した後も、端部３は端部２よりも大きいため、比較的大きな摩擦力による反力が作用し、ｂに比べｃの衝撃吸収体の吸収エネルギー量は大きくなる。
【００６３】
ｄにおいては抵抗体の拡大した端部３は大きく、弾性体の貫通孔に埋設し難くなっている。引張力Ｆが所定値以上になり、端部３が弾性体の貫通孔に埋設した後、弾性体の周方向への変形を抑制する手段として、外筒１３が設けられている。従って、弾性体の周方向への変形が抑制されている点から、端部３に係る摩擦力が大きくなり、変位Ｌの方向へ移動するために要する荷重も大きくなる。従って、外筒１３による効果から、端部３が弾性体の貫通孔に埋設した後の反力はｂ、ｃよりも大きく、ｄの衝撃吸収体の吸収エネルギー量は最も大きくなる。
【００６４】
次に、ａとｄとの衝撃吸収体における吸収エネルギー量の違いについて説明する。
【００６５】
ａの衝撃吸収体における吸収エネルギー量Ｓａについては前述した通りであり、ｄの衝撃吸収体においては連結部材が破断する虞がないため、連結部材の変位により吸収エネルギーが増加し続けるため、任意の変位Ｌ４における吸収エネルギー量Ｓｄと比較する。図７の（１）と（２）において比較すると、Ｓｄ＞Ｓａとなっている。また、ｄにおける変位Ｌ１の時点までは、ａとｄとはその変位図においての違いはほとんどない。即ち、弾性体を引張力Ｆの方向へ圧縮する動作にはａ、ｄには違いがない。しかし、ｄの変位Ｌ１において最大荷重が作用した後、端部２が弾性体の貫通孔に埋設することによって、最大荷重とほぼ同じ大きさの荷重が連結部材に係り続けるため、吸収エネルギー量はａと比べ大きくなる。
【００６６】
図８はこの発明の第２の実施の形態における衝撃吸収体の断面図であり、図３に対応するものであって、（１）は連結部材に引張力が作用していない状態であり、（２）は連結部材に引張力が作用している状態である。また、図９は図８で示したＩＸ−ＩＸラインにおける拡大断面図である。
【００６７】
これらの図を参照して、衝撃吸収体１０ａは、支柱側のワイヤー等の連結部材１４ａと、捕捉部側のワイヤー等の連結部材１４ｂと、連結部材１４ｂに接続され、円板形状に形成された剛性を有する抵抗体１２と、円柱形状に形成され、抵抗体１２と接する第１壁３４と第１壁３４と対向する第２壁３６と側壁３５とを有し、連結部材１４ｂを通すように貫通孔２１が形成された、ゴム等の弾性を有する弾性体１１と、円筒形状に形成され、弾性体１１の第２壁３６の外縁に接し弾性体１１の固定手段となる鍔部１５と鍔部１５と対向する位置に連結部材１４ａと接続される第１壁４１と弾性体１１の側壁３５を覆うように形成された胴部４２とを有する外筒１３とで構成されている。
【００６８】
図８の（１）を参照して、連結部材１４ｂに引張力Ｆが作用したとき、抵抗体１２により弾性体１１は軸方向に圧縮され、反力が発生する。
【００６９】
次に、引張力Ｆが所定値以上になったとき、図８の（２）に示すように、抵抗体１２により圧縮された弾性体１１は、弾性体１１の第２壁３６の外縁に接するように形成された鍔部１５を通り抜け、弾性体１１の側壁３５が鍔部１５に沿って引張力Ｆの方向へ移動する。このときの引張力Ｆに対する反力は、主に弾性体１１の側壁３５と鍔部１５との摩擦力によって発生する。
【００７０】
そして、弾性体１１の側壁３５は外筒１３の鍔部１５に沿って移動するため、弾性体１１の移動はスムースにおこなわれる。
【００７１】
又、上記の所定値及び引張力Ｆに対する上記の摩擦力による反力を、連結部材１４ａ、１４ｂの破断荷重以下に設定しているため、連結部材１４ａ、１４ｂが破断する虞がない。
【００７２】
更に、引張力Ｆのエネルギーの吸収は、弾性体１１の変形によって効果を発揮するものであり、弾性体１１の弾性限界と塑性限界とを考慮し、弾性限界を超えない範囲での変形に抑制するように設定しているため、繰り返し使用できる。
【００７３】
更に、上記の第２の実施の形態による衝撃吸収体を、図１と図５とに示した流下物捕捉装置３０における衝撃吸収体１０ａとして使用しても良い。そして、上記の第２の実施の形態による衝撃吸収体１０ａを使用した流下物捕捉装置３０は、流下物捕捉時のワイヤー等の連結部材１４ａ〜１４ｃへの衝撃が減少され、吸収エネルギー量も増加するものとなる。
【００７４】
尚、上記の第１の実施の形態では、弾性体１１は円柱形状であるが、連結部材１４ｂに作用する引張力が所定値以上となったとき、抵抗体１２の端部３１が弾性体１１の貫通孔２１に埋設する形状であれば良い。
【００７５】
又、上記の第１の実施の形態では、外筒１３の胴部４２は、弾性体１１の側壁３５を覆う形状であるが、抵抗体１２の端部３１の弾性体１１の貫通孔２１への埋設による弾性体１１の変形時に、少なくとも弾性体１１の側壁３５の対向する部分に接するように包囲されていれば良い。
【００７６】
更に、上記の第２の実施の形態では、弾性体１１の固定手段となる鍔部１５は弾性体１１の第２壁３６の外縁全周に接しているが、弾性体１１の第２壁３６の対向する外縁部分に接していれば良い。
【００７７】
更に、上記の第２の実施の形態では、弾性体１１の固定手段となる鍔部１５は弾性体１１の第２壁３６の外縁全周に接しているが、引張力Ｆが所定値未満の時、少なくとも弾性体１１の第２壁３６を圧縮し、引張力が所定値以上となった時、鍔部１５の一部に沿って弾性体１１の側壁３５が移動するように係合されていれば良い。
【００７８】
更に、上記の各実施の形態では、外筒１３の第１壁４１と胴部４２とを有しているが、これらは必ずしも必要ではなく、図３で示した外筒１３の第２壁４３と、図８で示した外筒１３の鍔部１５とが、弾性体１１の引張力への移動を阻止する固定手段となり得るものであれば良い。
【００７９】
更に、上記の各実施の形態では、抵抗体１２の形状が特定されているが、上記所定値以上になった時、弾性体１１から抵抗体１２に作用する反力が低下するように、弾性体１１と係合するものであれば良い。
【００８０】
更に、上記の各実施の形態では、弾性体１１の弾性限界と塑性限界とを考慮し、弾性限界を超えない範囲での変形に抑制するように設定し、繰り返し使用できるようにしているが、弾性限界を超える範囲で変形するように設定しても良い。
【００８１】
更に、上記の各実施の形態では、弾性体１１と抵抗体１２と外筒１３の固定手段となる部分とが特定の形状を有しているが、引張力が所定値以上となった時、弾性体１１から抵抗体１２に作用する反力が低下するように、弾性体１１は抵抗体１２及び外筒１３の固定手段となる部分の少なくとも一方に係合するように形成されていれば良い。  
【実施例】
【００８２】
図１０はこの発明の第１の実施の形態による衝撃吸収体における実施例の概略図と寸法表であり、図１１は図１０による衝撃吸収体における抵抗体の拡大した端部の概略図と寸法表である。
【００８３】
実施例においてはＡ〜Ｅの５種類の衝撃吸収体によっての荷重−変位図を作成し、各々の特性によっての荷重−変位図の違いを比較した。また、各々の実施例における特徴については後述する。
【００８４】
尚、実施例における各構成要素の材質においては、抵抗体は鉄で作成されており、弾性体は天然ゴムと合成ゴム（ＳＢＲ）とを１：１に混合したもので作成されており、外筒は鉄で作成されており、連結部材は鉄製ワイヤーで作成されている。
【００８５】
図１２は実施例Ａと実施例Ｂとを比較した荷重−変位図である。
【００８６】
実施例Ａと実施例Ｂとの特徴の違いは、抵抗体の拡大した端部の大きさが異なっている点である。即ち、図１１を参照して、実施例Ａの抵抗体の拡大した端部の寸法は、図におけるｅ＝３５ｍｍ、ｆ＝３５ｍｍ、ｇ＝５ｍｍ、ｈ＝３０ｍｍであり、実施例Ｂの抵抗体の拡大した端部の寸法は、図におけるｅ＝４０ｍｍ、ｆ＝３０ｍｍ、ｇ＝１０ｍｍ、ｈ＝３０ｍｍであり、実施例Ｂの抵抗体の拡大した端部のほうが実施例Ａの抵抗体の拡大した端部よりも、抵抗体の軸の周方向における断面積が大きくなっている。
【００８７】
図１２を参照して、実施例Ａにおいては抵抗体の拡大した端部が弾性体の貫通孔に埋設しやすくなっているため、実施例Ｂと比較すると最大荷重と吸収エネルギー量とが共に小さい。実施例Ｂは実施例Ａと比較すると吸収エネルギー量が大きく、実施例Ｂが有効であると言える。
【００８８】
図１３は実施例Ｂと実施例Ｃとを比較した荷重−変位図である。
【００８９】
実施例Ｂと実施例Ｃとの特徴の違いは、抵抗体の拡大した端部の大きさが異なっている点である。即ち、図１１を参照して、実施例Ｂの拡大した端部の寸法は、図におけるｅ＝４０ｍｍ、ｆ＝３０ｍｍ、ｇ＝１０ｍｍ、ｈ＝３０ｍｍであり、実施例Ｃの抵抗体の拡大した端部の寸法は、図におけるｅ＝５０ｍｍ、ｆ＝３０ｍｍ、ｇ＝１０ｍｍ、ｈ＝３０ｍｍであり、実施例Ｃの抵抗体の拡大した端部のほうが実施例Ｂの拡大した端部よりも、抵抗体の軸の周方向における断面積が大きくなっている。
【００９０】
図１３を参照して、実施例Ｃは抵抗体の拡大した端部が弾性体の貫通孔に埋設せず、抵抗体の拡大した端部は弾性体を圧縮することのみによって、エネルギーを吸収している。従って、実施例Ｃにおける抵抗体の拡大した端部の大きさとその他の構成要素の寸法では、引張力Ｆが所定値以上になったときに弾性体による反力は低下しないため、有効ではない。
【００９１】
図１４は実施例Ｂと実施例Ｄとを比較した荷重−変位図である。
【００９２】
実施例Ｂと実施例Ｄとの特徴の違いは、弾性体の貫通孔の直径が異なっている点である。即ち、図１０を参照して、実施例Ｂの弾性体の貫通孔の直径ｃは３４ｍｍであり、実施例Ｄの弾性体の貫通孔の直径ｃは３２ｍｍであり、実施例Ｄの弾性体の貫通孔の直径のほうが小さくなっている。
【００９３】
図１４を参照して、実施例Ｂと実施例Ｄとは、実施例Ｂの最大荷重による変位量までは実施例Ｂと実施例Ｄとによる違いは少ないが、所定値以上の荷重がかかり、抵抗体の拡大した端部が弾性体の貫通孔に埋設したあとの変位図に大きな違いが出ている。即ち、実施例Ｄにおいては抵抗体の拡大した端部が弾性体の貫通孔に埋設した後、弾性体の貫通孔を移動し続けるために要する荷重が増加し続けている。これは、弾性体の貫通孔が実施例Ｂの弾性体の貫通孔と比べ小さくなっているためである。従って、引張力Ｆが所定値以上となった後、反力が増加し続けるため、実施例Ｄにおける弾性体の貫通孔の大きさとその他の寸法の組合わせは有効ではない。
【００９４】
図１５は実施例Ｄと実施例Ｅとを比較した荷重−変位図である。
【００９５】
実施例Ｄと実施例Ｅとの特徴の違いは、弾性体の周方向の直径が異なっている点である。即ち、図１０を参照して、実施例Ｄの弾性体の周方向の直径ｂは５６．５ｍｍであり、実施例Ｅの弾性体の周方向の直径ｂは５７．５ｍｍであり、実施例Ｅの弾性体の周方向の直系のほうが大きくなっている。尚、弾性体を覆う外筒の内方の周方向の直径は、共に６０ｍｍである。
【００９６】
図１５を参照して、実施例Ｅにおける荷重−変位図は、抵抗体の拡大した端部が弾性体の貫通孔に埋設せず、抵抗体の拡大した端部は弾性体を圧縮することのみによって、エネルギーを吸収している。従って、実施例Ｅにおける弾性体の周方向の直径の大きさとその他の構成要素の寸法では、引張力Ｆが所定値以上になったときに弾性体による反力は低下しないため、有効ではない。
【符号の説明】
【００９７】
４  支柱
１０  衝撃吸収体
１１  弾性体
１２  抵抗体
１３  外筒
１４  連結部材
１５  鍔部
２１  空洞部
２２  開口
３０  流下物捕捉装置
３１  端部
３２、４２  胴部
３４、４１  第１壁
３５  側壁
３６、４３  第２壁
尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
【図１】
2012167542.tif 000003
【図２】
2012167542.tif 000004
【図３】
2012167542.tif 000005
【図４】
2012167542.tif 000006
【図５】
2012167542.tif 000007
【図６】
2012167542.tif 000008
【図７】
2012167542.tif 000009
【図８】
2012167542.tif 000010
【図９】
2012167542.tif 000011
【図１０】
2012167542.tif 000012
【図１１】
2012167542.tif 000013
【図１２】
2012167542.tif 000014
【図１３】
2012167542.tif 000015
【図１４】
2012167542.tif 000016
【図１５】
2012167542.tif 000017
【図１６】
2012167542.tif 000018
【図１７】
2012167542.tif 000019
【図１８】
2012167542.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月13日(2012.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、固定側に接続され、移動側のワイヤー等を介して加わる引張力による衝撃を緩和するための衝撃吸収体であって、ワイヤー等が接続される抵抗体と、抵抗体の周りに配置され、固定側に接続される固定手段と、抵抗体の端部と固定手段との間に設置され、引張力による抵抗体の移動につれて圧縮される弾性体とを備え、抵抗体に加わる引張力が所定値以上になった時、弾性体から抵抗体に作用する反力が低下するように、弾性体は抵抗体及び固定手段の少なくとも一方に係合し、弾性体は、抵抗体の端部が接する第１壁と固定手段の少なくとも一部が接する第２壁と側壁とを有する柱形状を有し、固定手段は、抵抗体に加わる引張力が所定値未満の時、少なくとも一部が弾性体の第２壁を圧縮し、抵抗体に加わる引張力が所定値以上になった時、少なくとも一部に沿って弾性体の側壁が移動するように、弾性体に係合するものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
このように構成すると、抵抗体に加わる引張力が所定値以上になった時、弾性体から抵抗体に作用する反力が低下する。又、抵抗体に加わる引張力が所定値以上になった時、固定手段の少なくとも一部に沿って弾性体の側壁が移動する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、固定手段は、第２壁の対向する外縁部分に接する鍔部を含むものである。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成において、鍔部は、第２壁の外縁全周に接するように配置されるものである。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
請求項４記載の発明は、流下物を捕捉する流下物捕捉装置において、請求項１から請求項３のいずれかに記載の衝撃吸収体により流下物の衝撃を吸収することを特徴とするものである。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
以上説明したように、請求項１記載の発明は、抵抗体に加わる引張力が所定値以上になった時、弾性体から抵抗体に作用する反力が低下するため、ワイヤー等に所定値以上の荷重をかけることなく、抵抗体に加わる引張力のエネルギーを更に吸収することが可能となる。又、抵抗体に加わる引張力が所定値以上になった時、固定手段の少なくとも一部に沿って弾性体の側壁が移動するため、弾性体の移動動作が安定する。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、対向する鍔部に沿って弾性体の側壁は移動するため、スムースな弾性体の移動が可能となる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の効果に加えて、鍔部の内方の全面に沿って弾性体の側壁は移動するため、よりスムースな弾性体の移動が可能となる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、流下物捕捉装置は衝撃吸収体による作用を生じる捕捉装置となるため、流下物を捕捉した時のワイヤー等への衝撃を吸収すると共に、一定条件下で再使用が可能となる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側に接続され、移動側のワイヤー等を介して加わる引張力による衝撃を緩和するための衝撃吸収体であって、
前記ワイヤー等が接続される抵抗体と、
前記抵抗体の周りに配置され、前記固定側に接続される固定手段と、
前記抵抗体の端部と前記固定手段との間に設置され、前記引張力による前記抵抗体の移動につれて圧縮される弾性体とを備え、
前記抵抗体に加わる引張力が所定値以上になった時、前記弾性体から前記抵抗体に作用する反力が低下するように、前記弾性体は前記抵抗体及び前記固定手段の少なくとも一方に係合し、
前記弾性体は、前記抵抗体の前記端部が接する第１壁と前記固定手段の少なくとも一部が接する第２壁と側壁とを有する柱形状を有し、
前記固定手段は、前記抵抗体に加わる引張力が前記所定値未満の時、前記少なくとも一部が前記弾性体の前記第２壁を圧縮し、前記抵抗体に加わる引張力が前記所定値以上になった時、前記少なくとも一部に沿って前記弾性体の前記側壁が移動するように、前記弾性体に係合する、衝撃吸収体。
【請求項２】
前記固定手段は、前記第２壁の対向する外縁部分に接する鍔部を含む、請求項１記載の衝撃吸収体。
【請求項３】
前記鍔部は、前記第２壁の外縁全周に接するように配置される、請求項２記載の衝撃吸収体。
【請求項４】
流下物を捕捉する流下物捕捉装置において、
請求項１から請求項３のいずれかに記載の衝撃吸収体により前記流下物の衝撃を吸収することを特徴とする、流下物捕捉装置。