(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用の道路の風上側側縁に沿って間隔をあけて立設した支柱間に、複数の翼型防雪板を上下に間隔をあけて、かつ吹込み側が高くなるように傾斜させて取り付けるとともに、この翼型防雪板の断面形状を下に凸の形状とし、かつ、翼型防雪板の傾斜角θを高所のものは小、低所のものは大としたことを特徴とする吹払式防雪柵。
【請求項２】
前記翼型防雪板の傾斜角θを、高所のものほど小さく設定したことを特徴とする請求項１記載の吹払式防雪柵。
【請求項３】
前記翼型防雪板は、防雪板本体の両端に固定した側板の外側面に、下向きに屈曲したフック部を備え、支柱側に設けた筒状受け部に前記フック部を嵌入させ、抜け止めを施して、支柱に取り付けたことを特徴とする請求項１記載の吹払式防雪柵。
【請求項４】
前記翼型防雪板の左右のフック部のサイズを互いに異ならせたことを特徴とする請求項３記載の吹払式防雪柵。
【請求項５】
前記翼型防雪板は、１枚板の板幅方向の複数箇所を順次折曲して、下に凸の形状としたことを特徴とする請求項１記載の吹払式防雪柵。
【請求項６】
前記翼型防雪板は、その上端縁を上側に折り返し下端縁を下側に折り返した断面形状としたことを特徴とする請求項１または５記載の吹払式防雪柵。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、積雪地方の道路に沿って設置され、風を利用して道路上の雪を吹払い、かつ、雪による視程障害の発生を防止する吹払式防雪柵に関する。
【０００２】
【従来の技術】
積雪地方の道路に沿って設置する防雪柵として、例えば図１２に示すように、道路１の風上側側縁に沿って間隔をあけて立設した支柱２間に複数の翼型防雪板３を上下に間隔をあけて、かつ、風の吹込み側（図１２で左方）が高くなるように傾斜させて取り付けた吹払式防雪柵４がある。この吹払式防雪柵４は、上下の翼型防雪板３間の隙間を通る風を斜め下向きの流れに偏向させて道路面に吹き降ろし、吹き降ろした下向き風を吹払い風として、道路面に堆積した雪を吹払い、また、風上から飛んでくる雪を、ドライバー（車両の運転者）の目線高さｈ＝１．３５メートル以下に押し下げて、ドライバーに対する視程障害を防ぐ。
【０００３】
この種の従来の吹払式防雪柵４では、翼型防雪板２の形状が図示のように上に凸の形状（特開平１０−３３８９０９号、実開昭６２−３８９１６号等参照）とされている。なお、単なる平板状の防雪板もあり、また、吹込み側が上に凸で吹出し側が下に凸の形状の翼型防雪板（特開平１０−２９２３１９号参照）もあるが、いずれにしても全体として下に凸の形状のものはなく、少なくとも風の吹込み側が下に凸の形状のものは使用されていない。これは、水平方向の風を翼型防雪板で下向きに偏向させて下向きの風（吹払い風）を得ようとする場合、そのような流れとするためには、翼型防雪板を上に凸の翼形状とすることが常識的かつ自然な発想だからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上に凸の従来の翼型防雪板２では、図１２に示すように、吹払い風が道路面に当たり、強くバウンドして道路の雪が舞い上がって、視程不良となり易く、ドライバーの目線高さｈ＝１．３５メートル付近での視程が良好にならない、という問題がある。なお、このような問題は、詳細は本発明の場合と合わせて後述するが、従来の吹払式防雪柵４に対する煙風洞実験時の写真である図９に表れている。
また、吹払い風が道路面に強くバウンドすると、水平方向の速度を遠くまで維持することができないので、吹払い可能な距離Ｌが短くなる。
また、この種の吹払式防雪柵では、ドライバーは、翼型防雪板３間の隙間を通して柵外の風景を眺めることができるが、従来の吹払式防雪柵４は、翼型防雪板３の水平方向の投影面積が大きく、翼型防雪板３間の隙間が小さいので、ドライバーの防雪柵越しの見通しはよくない。
【０００５】
また、上に凸の翼型防雪板では、飛行機の翼に作用する揚力と同じく風下側上向きの揚力が発生するので、この揚力が風抵抗に加算されて、翼型防雪板に大きな荷重が作用し、翼型防雪板が支柱から外れて吹き飛ばされる恐れがある。
【０００６】
本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、道路面の雪を吹払うことが可能な吹払い可能距離を増大させることができ、また、ドライバーに対する視程障害の発生を防止することができ、また、ドライバーにとって防雪柵越しの見通しが良好で、また、風で翼型防雪板が吹き飛ばされる恐れのない吹払式防雪柵を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の吹払式防雪柵は、自動車用の道路の風上側側縁に沿って間隔をあけて立設した支柱間に、複数の翼型防雪板を上下に間隔をあけて、かつ吹込み側が高くなるように傾斜させて取り付けるとともに、この翼型防雪板の断面形状を下に凸の形状とし、かつ、翼型防雪板の傾斜角θを高所のものは小、低所のものは大としたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２は、請求項１の吹払式防雪柵において、翼型防雪板の傾斜角θを、高所のものほど小さく設定したことを特徴とする。
【０００９】
請求項３は、請求項１の吹払式防雪柵において、翼型防雪板が、防雪板本体の両端に固定した側板の外側面に、下向きに屈曲したフック部を備え、支柱側に設けた筒状受け部に前記フック部を嵌入させ、抜け止めを施して、支柱に取り付けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４は、請求項３の吹払式防雪柵において、翼型防雪板の左右のフック部のサイズを互いに異ならせたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５は、請求項１の吹払式防雪柵において、翼型防雪板を、１枚板の板幅方向の複数箇所を順次折曲して、下に凸の形状としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項６は、請求項１または５の吹払式防雪柵において、翼型防雪板を、その上端縁を上側に折り返し下端縁を下側に折り返した断面形状としたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図１０を参照して説明する。図１（イ）は本発明の一実施形態の吹払式防雪柵１１の一スパン部分を簡略化して示した正面図、図１（ロ）は（イ）のＡ−Ａ断面図である。図示のように、この実施形態の吹払式防雪柵１１は、道路１の幅方向風上側（図１（ロ）の左方）で道路１に沿って立設した支柱１２間に、例えば４枚の翼型防雪板１３を上下に間隔をあけて、かつ吹込み側（図１（ロ）で左方）が高くなるように傾斜させて取り付けている。
【００１４】
本発明では、前記翼型防雪板１３が図示のように下に凸の形状をなしている。実施形態の翼型防雪板１３は、図３、図４にも詳細構造を示すように、下に凸の形状の防雪板本体１５の両端に側板１６を固定した構成であり、防雪板本体１５は、板幅方向の複数箇所を順次折曲して下に凸の形状とされている。前記側板１６は、防雪板本体１５と同じ断面形状のブラケット部１６ａを備え、このブラケット部１６ａに防雪板本体１５の端部をボルト１７とナットで締め付け固定している。また、前記側板１６の外側面には、図５にも示すように、９０°エルボ１８ａの一端に小径の短尺パイプ１８ｂを溶接固定した下向き屈曲形状のフック部１８を備え、一方、支柱１２側には、Ｕ字形部材１９ａを所定角度θで溶接固定して筒状受け部１９を形成し、翼型防雪板１３側のフック部１８をこの筒状受け部１９内に嵌入させ、抜け止めピン２０で抜け止めを施して、翼型防雪板１３を支柱１２に取り付けている。
前記翼型防雪板１３の左右のフック部１８の短尺パイプ１８ｂのサイズ（外径）は互いに異ならせており、左右のＵ字形部材１９ａのサイズも、嵌入される短尺パイプ１８ｂに合わせて変えている。これにより、翼型防雪板１３を左右逆に取り付けてしまうミス、つまり上下を反転して上に凸となる状態で取り付けてしまうミスを確実に防止できる。
【００１５】
実施形態の吹払式防雪柵１１の具体例を示すと、図２に示す通りである。支柱１２はＨ形鋼を用いており、ベースプレート２２上に溶接固定した支柱脚部１２ａと、翼型防雪板１３を取り付ける支柱本体部１２ｂとからなり、支柱本体部１２ｂの下端部は、支柱脚部１２ｂにヒンジ１２ｃにより回動可能に連結されている。支柱脚部１２ｂには、当該吹払式防雪柵１１を使用しない夏季に、翼型防雪板１３を収納保持する保持部２３を設けている。夏季には、各翼型防雪板１３を支柱１２から外して前記保持部２３で保持し、支柱本体部１２ｂはヒンジ１２ｃで直角に折り曲げて、吹払式防雪柵１１全体を折り畳んだ状態とし、ドライバの視界の邪魔にならないようにする。２４はコンクリートに埋め込まれるアンカーボルトである。
また、前記筒状受け部１９を形成するＵ字形部材１９ａは、図５に示すように、Ｈ形鋼である支柱１２のフランジ部内に溶接固定した取付プレート２５に溶接固定している。筒状受け部１９の角度θが翼型防雪板１３の傾斜角θとなる。また、支柱１２の上部間は連結部材２６で連結されている。
実施形態の吹払式防雪柵１１の各部の寸法は、柵高さＨ＝３．４ｍ、翼型防雪板１３の長さが３．７３ｍ、翼型防雪板１３の防雪板本体１５の高さが０．５ｍ、上下の翼型防雪板１３の間隔が０．６４ｍ、最下段の翼型防雪板１３の高さ位置が１．１５ｍである。翼型防雪板１３の断面形状は、図４に示した形状である。後述する通り、風洞実験に用いた吹払式防雪柵は、このサイズの１／４モデルである。
【００１６】
上記の吹払式防雪柵１１における翼型防雪板１３の作動原理について説明すると、翼型防雪板１３の傾斜角θが小さいと、遮蔽性（翼型防雪板１３が風を遮る作用）が高まり、かつ下向き風が強まり、傾斜角θが大きいと、遮蔽性が小さくなり、かつ下向き風が弱まる。したがって、翼型防雪板１３の１枚毎に傾斜角θを調整し、高所は傾斜角θを小、低所は傾斜角θを大とすることで、遮蔽性を高めるとともに、遠方まで吹払い効果を持続することができる。このため、図１（ロ）に示すように、４段の各翼型防雪板１３の支柱１２に対する角度（傾斜角）θは、最下段のものを最大とし、上のものほど小さく設定する。
【００１７】
本発明の吹払式防雪柵と従来の吹払式防雪柵について風洞実験を行った結果について説明する。本発明の吹払式防雪柵については煙風洞実験と大型風洞実験を行い、従来の吹払式防雪柵については煙風洞実験のみを行った。大型風洞実験は、吹払式防雪柵（但し、前述のサイズの縮尺１／４モデル）を風洞内に設置し、吹払式防雪柵の背後の水平風速を熱線風速計で測定した。従来の吹払式防雪柵は、本発明の実施形態の吹払式防雪柵１１の翼型防雪板１３を上下逆に取り付けたものを用いた。
【００１８】
図８は本発明の吹払式防雪柵１１に対する煙風洞実験時の写真、図９は従来の吹払式防雪柵に対する煙風洞実験時の写真である。従来方式では、翼型防雪板を通過した風が道路面に強く吹き付けてバウンドするのに対して、本発明の場合は、そのような現象は発生しないことが分かる。なお、写真中に見える二重円は、本明細書中で説明している事項に直接関係するものではない（説明省略）。
【００１９】
図７は本発明の吹払式防雪柵１１についての風洞実験結果であり、横軸は当該吹払式防雪柵１１に当てる風の速度に対する比である無次元速度、縦軸は風速測定高さ位置Ｙの柵高さＨ（＝３．４メートル）に対する比（Ｙ／Ｈ）である。
風速を測定した位置は、吹払式防雪柵１１からの離間距離Ｘとして、Ｘ＝０．６１Ｈ、Ｘ＝１．２１Ｈ、Ｘ＝１．８２Ｈ、Ｘ＝２．４２Ｈ、Ｘ＝３．０３Ｈ、Ｘ＝３．６４Ｈ、Ｘ＝４．２４Ｈ、Ｘ＝４．６１Ｈの８箇所であり、それぞれ無次元高さ（Ｙ／Ｈ）が０．０７から、１．２１までの間の２０箇所の高さ位置について測定している。図７の風速測定結果から次のことが分かる。すなわち、
▲１▼ドライバーの目線高さ（１．３５ｍ）以上では、Ｘ＝４．６１Ｈまで０．８以下に減速されている。なお、この領域は本発明において特に重要な事項ではない。
▲２▼ドライバーの目線高さ以下では、Ｘ＝３．６４Ｈ（道路幅役１２．４ｍに相当）まで増速（０．８より増大）しており、吹払い効果が得られている。
このことから、上部の翼型防雪板１３が吹払式防雪柵１１に近い道路部分を吹払う効果を高め、下段の翼型防雪板１３が柵下部開口を通過する流れとの相乗効果で、より遠方まで吹払い効果を持続していることが分かる。
【００２０】
上記の吹払式防雪柵１１において、下に凸の翼型防雪板１３の下面に沿う流れは、上に凸である飛行機の翼の上面に沿う流れと同様に、図６に示すように、翼型防雪板１３の終端の少し手前（Ｅ点）で翼型防雪板１３から下向きに離れる。したがって、翼型防雪板１３の傾斜角θよりΔθだけさらに小さく下向きに吹き降ろすことができる。図８における最上段の翼型防雪板１３の下面に沿う流れに、その様子がよく表れている。
したがって、吹き降ろし角を一定にした場合、翼型防雪板１３の傾斜角θをより大きく設定する（水平に近づける）ことができることになり、遮蔽性や吹払い性を向上させつつ、ドライバーの防雪柵越しの見通しを改善することができることになる。
また、翼型防雪板１３の傾斜角θを大きくする（水平に近づける）と、風方向の投影面積が小さくなる（図６で寸法ａが小さくなる）ので、風荷重が小さくなり、翼型防雪板１３が吹き飛ぶ恐れがなくなる。
また、風荷重が小さくなることは、翼型防雪板１３を介して支柱１２に作用する水平荷重が小さくなることであり、支柱１２の転倒モーメントが軽減される
【００２１】
また、翼型防雪板１３には、風上の下方に向かう揚力Ｐ（同じく図６参照）が発生するので、この点でも、翼型防雪板１３が風の抵抗で吹き飛んでしまうことを防止できる。なお、この揚力Ｐは、上に凸の飛行機の翼に上向きの揚力が働く原理と全く同じであるが、下に凸であるから、下向きの揚力となる。
【００２２】
本発明では、上述した各作用が相乗的に活かされて、翼型防雪板１３の水平投影面積を小さくすることができ、したがって、翼型防雪板１３間の隙間を大きくすることができ、ドライバーの防雪柵越しの見通しを大幅に向上させることができる。すなわち、煙風洞実験時の写真である図８（本発明）と図９（従来例）との比較から明らかな通り、翼型防雪板１３の傾斜角を従来品より大きく設定しても（水平に近づても）、十分な吹払い作用が得られ、ドライバーの目線高さ位置の視程を向上させることができるので、翼型防雪板１３を従来の翼型防雪板より大きな傾斜角（水平に近い角度）で取り付けて、翼型防雪板１３の水平投影面積を小さくし、したがって、翼型防雪板１３間の隙間を大きくし、ドライバーの防雪柵越しの見通しを大幅に向上させることができる。
【００２３】
図１０に示すように、防雪板本体１５’の剛性を高めるために、防雪板本体１５’の上下端縁を折り返した断面形状（折り返し部を１５’ａ、１５’ｂで示す）としてもよい。
【００２４】
なお、図１０に示した防雪板本体１５'は、上端縁および下端縁の折り返し部１５'ａ、１５'ｂがいずれも上側に折り返された断面形状であるが、図１１に示した防雪板本体１５"のように、下端縁の折り返し部１５"ｂは、下側に折り返した断面形状とすることが望ましい。これは、図１０のように下端縁の上側に折り返した折り返し部１５'ｂでは、防雪板本体１５'上に雪が積もり易い（留まり易い）ので、その雪が融けた時に下端縁から水滴となってしたたり、それがツララとして成長する場合があり、好ましくないからである。
【００２５】
本発明の吹払式防雪柵の具体的構成は、実施形態のものに限らず、種々設計変更することができる。例えば、翼型防雪板の下に凸の断面形状を滑らかな曲線で構成することは当然可能である。また、実施形態では、一定厚みの板をプレスして下に凸の翼型防雪板を構成しているが、一般的な飛行機の翼のように、厚みが変化する断面形状であってもよい。また、実施形態では翼型防雪板１３の後縁側を平坦にしているが、後縁側（吹出し側）も下に凸の断面形状とすることもできる。要するに、少なくとも前縁側（吹込み側）が下に凸の態様で、全体として下に凸の断面形状であればよい。
また、翼型防雪板１３の数は４段に限らず、適宜増減することができる。
また、翼型防雪板１３の支柱１２への取付構造は、実施形態のものに限らず任意であり、傾斜角θを調整可能な構造とすることもできる。ただし、設置場所の気象等の諸条件を考慮して適切な傾斜角θに設定すれば、その後の再調整が必要となることは少ないので、実施形態のように傾斜角θを固定的に設けても問題ない。
また、翼型防雪板１３の材質は、通常は亜鉛メッキ鋼鈑等の鋼鈑を用いるが、プラスチック製であってもよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の翼型防雪板を上下に間隔をあけて、かつ吹込み側が高くなるように傾斜させて支柱に取り付けるとともに、この翼型防雪板の断面形状を下に凸の形状とし、かつ、翼型防雪板の傾斜角θを高所のものは小、低所のものは大としたので、次のような効果が得られる。
（１）翼型防雪板を通過した風は、翼型防雪板の傾斜角θよりも小さな角度で吹き降ろすので、翼型防雪板１３の傾斜角をより大きく設定する（水平に近づける）ことができ、風を遮る遮蔽性や道路の雪を吹払う吹払い性を向上させつつ、ドライバーの防雪柵越しの見通しを改善することができる。
（２）翼型防雪板の傾斜角θを大きくすることができるので、風方向の投影面積を小さくすることができ、これにより風荷重を小さくすることができ、翼型防雪板が吹き飛ぶ恐れがなくなる。
（３）風荷重を小さくできるので、翼型防雪板を介して支柱に作用する水平荷重を小さくでき、支柱の転倒モーメントを軽減することができる。
（４）翼型防雪板には、風上の下方に向かう揚力Ｐが発生するので、この点でも、翼型防雪板が風の抵抗で吹き飛んでしまうことを防止できる。
（５）風洞実験結果から明らかにされた通り、ドライバーの目線高さ以下では、十分遠方まで増速（０．８より増大）するので、遠方まで吹払い効果が得られる。
（６）従来の上に凸の断面形状の場合と異なり、翼型防雪板を通過した風が道路面に強く吹き付けてバウンドする現象は生じないので、ドライバーに対する視程障害の発生を防止できる。
（７）上述した各作用が相乗的に活かされて、翼型防雪板の水平投影面積を小さくすることができ、したがって、翼型防雪板間の隙間を大きくすることができ、ドライバーの防雪柵越しの見通しを大幅に向上させることができる。
（８）翼型防雪板の上端縁および下端縁を折り返すことで、翼型防雪板の剛性を向上させることができるが、その場合、請求項６のように下端縁の折り返し部を下側に折り返した断面形状にすると、防雪板本体上に雪が積もり易くなることはなく、好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の吹払式防雪柵を示すもので、（イ）は正面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】図１の吹払式防雪柵の詳細構造を示した斜視図である。
【図３】図１におけるＢ部の拡大図である。
【図４】図１（ロ）のＣ部の拡大図である。
【図５】図１（イ）のＤ矢視図である。
【図６】上記吹払式防雪柵における翼型防雪板の作用を説明する図である。
【図７】上記吹払式防雪柵に対する風洞試験結果を示すもので、道路幅方向の各位置における高さ位置と風速（いずれも無次元化）との関係を示すグラフである。
【図８】上記吹払式防雪柵に対する煙風洞試験時に撮影した写真である。
【図９】従来の吹払式防雪柵に対する煙風洞試験時に撮影した写真である。
【図１０】翼型防雪板についての他の実施形態を示すもので、図４に相当する図である。
【図１１】翼型防雪板のさらに他の実施形態を示すもので、図１０の翼型防雪板の下端縁の折り返しを逆向きにしたものである。
【図１２】従来の吹払式防雪柵およびその作用を模式的に示した図である。
【符号の説明】
１  道路
１１  吹払式防雪柵
１２  支柱
１３  翼型防雪板
１５、１５’、１５"  防雪板本体
１５'ａ、１５'ｂ、１５”ｂ    折り返し部
１６  側板
１６ａ  ブラケット部
１７  ボルト
１８  フック部
１９  筒状受け部
２０  抜け止めピン
２５  取付プレート
２６  連結部材
【図１】
0003946011.tif 000002
【図２】
0003946011.tif 000003
【図３】
0003946011.tif 000004
【図４】
0003946011.tif 000005
【図５】
0003946011.tif 000006
【図６】
0003946011.tif 000007
【図７】
0003946011.tif 000008
【図８】
0003946011.tif 000009
【図９】
0003946011.tif 000010
【図１０】
0003946011.tif 000011
【図１１】
0003946011.tif 000012
【図１２】
0003946011.tif 000013