(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が衝突しうる箇所に設けられ、衝突の衝撃を緩衝する車両用衝突緩衝体であって、衝撃吸収材として、衝撃吸収率が８０％以上、アスカーＣ硬度が１以上５０以下のウレタンエラストマーが使用され、
上記衝撃吸収材が、剛性を有する板状体を介して車両の衝突方向に複数積層されるとともに、上記板状体同士の間に、所定の衝撃力が加わったときに破壊しうる破壊可能部材が設けられ、
上記破壊可能部材は、２枚の鋼板を所定角度をもって突き合わせ、上記突き合せ部分を溶接により強度を低下させたことを特徴とする車両用衝突緩衝体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中央分離帯や、一時避難所の壁等に設けられ、車両が衝突等した際の衝撃を緩衝する車両用衝撃緩衝体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、図９（ａ）（ｂ）に示すような高速道路の中央分離帯４０の端部や料金所４１前に設けられた島部４２には、車両が衝突しやすく、事故が起こりやすい。そこで、少しでも衝突の衝撃を和らげるため、上記衝突されやすい部分（図において破線で囲んだ部分）に、鋼製のガードレールやガードロープ等のガードフェンス類を設置することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ガードフェンス類では、衝撃吸収能力が低く、相当の衝撃反発力を有する。このため、運転手をはじめとする乗員の死亡や重傷事故が防げないうえ、車輌の大破をまねき、さらに二重三重の二次的事故を誘発する原因にもなっているのが実情である。
【０００４】
また、道路上では、上記のようなガードフェンス類が設置されているところばかりではなく、例えば、図１０に示すような、トンネル内の一時避難所４３の壁（図において破線で囲んだ部分）等のように、コンクリートが剥き出しのままになっているところも多く存在しているのが実態である。このような場所に車両が衝突すると、衝撃を緩和するものが全くなく、さらに大きな事故になるおそれがある。
【０００５】
このような状況のもと、上記のような事故を防止もしくは緩和するための早急な対策が必要とされ、その解決が強く望まれている。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、車両の衝突時の衝撃を有効に緩衝しうる車両用衝突緩衝体の提供をその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の車両用衝突緩衝体は、車両が衝突しうる箇所に設けられ、衝突の衝撃を緩衝する車両用衝突緩衝体であって、衝撃吸収材として、衝撃吸収率が８０％以上、アスカーＣ硬度が１以上５０以下のウレタンエラストマーが使用され、
上記衝撃吸収材が、剛性を有する板状体を介して車両の衝突方向に複数積層されるとともに、上記板状体同士の間に、所定の衝撃力が加わったときに破壊しうる破壊可能部材が設けられ、
上記破壊可能部材は、２枚の鋼板を所定角度をもって突き合わせ、上記突き合せ部分を溶接により強度を低下させたことを要旨とする。
【０００８】
すなわち、本発明の車両用衝突緩衝体は、衝撃吸収材として、衝撃吸収率が８０％以上、アスカーＣ硬度が１以上５０以下のウレタンエラストマーが使用されている。このため、衝撃吸収率が８０％以上、アスカーＣ硬度が１以上５０以下のウレタンエラストマーの存在により、車両が衝突したときの衝撃を有効に緩衝し、車両の破損を緩和するとともに、乗員の身の安全性を高めることができる。また、上記衝撃吸収材が、剛性を有する板状体を介して車両の衝突方向に複数積層されているため、板状体で挟まれた複数層の衝撃吸収材の存在により、一層有効に衝撃力を緩衝することができる。さらに、上記板状体同士の間に、所定の衝撃力が加わったときに破壊しうる破壊可能部材が設けられているため、車両の衝突直後は、破壊可能部材がある程度変形しながらその剛性で衝撃力を受け、上記破壊可能部材が衝撃力に耐えきれずに破壊した後は、上記破壊可能部材の変形や破壊である程度弱まった衝撃力を、板状体に挟まれた衝撃吸収材で有効に緩衝することができる。したがって、衝突直後に、急激に衝撃吸収材が圧縮されて衝撃吸収力を低下させることがほとんどなくなり、衝撃吸収材の衝撃緩衝能力を最大に発揮させることができる。しかも、上記破壊可能部材は、２枚の鋼板を所定角度をもって突き合わせ、上記突き合せ部分を溶接により強度を低下させているため、溶接部がやや強度低下するため、ある程度の加重には耐えるが、一定以上の加重がかかることにより上記溶接部から折損するようになっており、衝撃吸収材の衝撃緩衝能力を最大に発揮させることができる。この場合、折損させる加重は、鋼板の板厚と溶接部の長さを変えることにより、適宜設定することができる。
【００１１】
本発明の車両用衝突緩衝体において、上記衝撃吸収材の内部にばねを存在させている場合には、衝撃吸収材だけでなく、内部に存在させたばねによっても衝撃を吸収させることができるため、一層有効に衝撃力を緩衝することができる。また、上記ばねは、衝撃吸収材の内部に存在させているため、衝突によって圧縮されたばねの復元がゆるやかで、車両が跳ね返ることによる二次的事故を防止することができる。
【００１２】
本発明の車両用衝突緩衝体において、上記衝撃吸収材の内部に空洞を存在させている場合には、衝撃吸収材の内部に存在させた空洞がエアクッションとして作用し、一層有効に衝撃力を緩衝することができる。
【００１３】
本発明の車両用衝突緩衝体において、上記衝撃吸収材が板状に形成され、この板状の衝撃吸収材が複数積層されている場合には、複数積層された衝撃吸収材により、一層有効に衝撃力を緩衝することができる。
【００１４】
本発明の車両用衝突緩衝体において、上記板状の衝撃吸収材が、車両の衝突方向に対して斜めを向いて積層されている場合には、車両が衝突した際の衝撃力が、板状の衝撃吸収材が圧縮される方向と、複数積層された衝撃吸収材がずれる方向とに分散され、一層有効に衝撃力を緩衝することができる。
【００１５】
本発明の車両用衝突緩衝体において、上記板状の衝撃吸収材の内部に補強用シートを存在させている場合には、車両が衝突した瞬間の衝撃力で板状の衝撃吸収材が破れ難くなる。したがって、衝撃吸収材自体が破損して破れてしまうことによる衝撃吸収性能の低下が防止される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００１７】
図１は、本発明の車両用衝突緩衝体の一実施の形態を示す図である。この例は、本発明の車両用衝突緩衝体を高速道路等の料金所４１前に設けられた島部４２に設置したものである。
【００１８】
この車両用衝突緩衝体は、複数（この例では６枚）の鋼鈑１の間に、衝撃吸収材６をそれぞれ複数個づつ配設し、衝撃吸収材６が、鋼鈑を介して車両の衝突方向（図示の矢印Ｘ）に複数積層されている。また、上記鋼鈑１同士の間には、所定の衝撃力が加わったときに折損しうる折損可能板２が設けられている。そして、最前列（図示の下側）の鋼鈑１の前方には、衝撃吸収材６ａが配置され、最後列（図示の上側）の鋼鈑１の後方には、エアクッション３が配置されている。
【００１９】
上記衝撃吸収材６としては、例えば、中性ウレタンエラストマーに硬化剤を混入して半架橋状態にした粘性および弾性を有するウレタン系ゴム（ゲルニック；ニック社の商品名，Ｇベース；ニック商品開発センター社の商品名）が用いられる。
【００２０】
上記衝撃吸収材６の特性として、衝撃吸収率は８０％以上が好ましく、９０％以上であればより好ましい。８０％未満では、十分な衝撃吸収性能が得られないからである。また、アスカーＣ硬度は、１以上５０以下が好ましく、アスカーＣ硬度の上限値としてより好ましいのは３０である。アスカーＣ硬度が１未満では、車両の衝突時の衝撃力で容易に衝撃吸収材６自体が圧縮されてつぶれてしまい、十分な衝撃吸収性能が得られず、５０を超えると、硬すぎてかえって衝撃吸収性能に劣るからである。
【００２１】
また、上記衝撃吸収材６の特性として、ある程度の粘着力を有するものであることが好ましい。衝撃吸収材６が粘着力を有することにより、鋼鈑１と接触させるだけで特に接着剤等を用いなくても密着固定し、施工が大幅にやりやすくなるからである。また、鋼鈑１と衝撃吸収材６とが密着固定することにより、車両が衝突した際に、鋼鈑１や衝撃吸収材６等がほとんど周囲に飛散せず、二次的事故の発生を防止できるからである。
【００２２】
上記衝撃吸収材６の粘着力としては、０．５ｋｇ／ｃｍ２以上１．６ｋｇ／ｃｍ２以下が好ましい。上記粘着力の下限値としてより好ましいのは、１ｋｇ／ｃｍ２である。０．５ｋｇ／ｃｍ２未満では、鋼鈑１との固着が十分にならず、１．６ｋｇ／ｃｍ２を超えると、衝撃吸収材６の除去が困難になり、かえって施工性が低下するからである。
【００２３】
上記衝撃吸収材６としては、そのままブロック状等に形成したものを用いることもできるが、例えば、図２に示すように、内部にコイルばね４を存在させたものが好適に用いられる。このようにすることにより、衝撃吸収材６だけでなく、コイルばね４によっても衝撃を吸収させることができる。また、上記コイルばね４は、粘着力を有する衝撃吸収材６の内部に存在させているため、衝突によって圧縮されたコイルばね４の復元がゆるやかで、車両が跳ね返ることによる二次的事故の発生を防止することができる。
【００２４】
また、上記折損可能板２としては、例えば、図３に示すように、２枚の鋼鈑８，９を所定角度をもって突き合わせ、この突き合せ部分を溶接したものを用いることができる。このものは、溶接部１０がやや強度低下するため、ある程度の加重には耐えるが、一定以上の加重がかかることにより上記溶接部１０から折損するようになっている。折損させる加重は、鋼鈑８，９の板厚と溶接部１０の長さを変えることにより、適宜設定することができる。
【００２５】
上記構成の車両用衝突緩衝体に車両が衝突すると、まず、図４（ａ）に示すように、最前に配置された衝撃吸収材６ａに車両が当たる。そして、衝突直後は、各鋼鈑１の間に配置された折損可能板２に加重がかかり、上記折損可能板２がある程度変形しながら加重を受ける。ついで、さらに加重がかかると、図４（ｂ）に示すように、上記折損可能板２が加重に耐えきれずに折損し、各鋼鈑６に挟まれた衝撃吸収材６によって衝撃が緩衝される。そして、衝撃吸収材６で吸収しきれなかったわずかな加重は、最後方に配置されたエアクッション３に吸収される。
【００２６】
このように、上記車両用衝突緩衝体によれば、上記折損可能板２の変形や折損である程度弱まった衝撃力を、鋼鈑１に挟まれた衝撃吸収材６で有効に緩衝することができる。したがって、衝突直後に、急激に衝撃吸収材６が圧縮されて衝撃吸収力を低下させることがほとんどなくなり、衝撃吸収材６の衝撃緩衝能力を最大に発揮させ、車両が衝突したときの衝撃を有効に緩衝し、車両の破損を緩和するとともに、乗員の身の安全性を高めることができる。
【００２７】
なお、上記実施の形態では、板状体として鋼板１を用いたが、これに限定するものではなく、ある程度の剛性を有するものであれば、セラミック，コンクリート，樹脂，木材，ＦＲＰ等各種のものを用いることができる。
【００２８】
図５は、上記車両用衝突緩衝体に持ちいる衝撃吸収材６の第２例を示す。この衝撃吸収材６は、内部にコイルばね４がなく、内部に空洞５が存在している。このようにすることにより、上記空洞がエアクッションとして作用し、有効に衝撃力を緩衝することができる。
【００２９】
図６は、本発明の車両用衝突緩衝体の第２の実施の形態を示す。この例は、本発明の車両用衝突緩衝体をトンネル内の一時避難所４３の壁面に設置したものである。
【００３０】
この車両用衝突緩衝体は、板状の衝撃吸収材６ｂが、車両の衝突方向（図示の矢印Ｘ）に対して所定角度で斜めを向いて複数積層されて構成されている。上記衝撃吸収材６ｂは、図７に示すように、内部に補強用の金網７を存在させている。
【００３１】
この車両用衝突緩衝体によれば、板状の衝撃吸収材６ｂが、車両の衝突方向に対して斜めを向いて積層されているため、車両が衝突した際の衝撃力が、衝撃吸収材６ｂが圧縮される方向（図示の矢印Ｐ）と、積層された衝撃吸収材６ｂがずれる方向（図示の矢印Ｑ）とに分散され、有効に衝撃力を緩衝することができる。
【００３２】
また、板状の衝撃吸収材６ｂの内部に金網７を存在させているため、車両が衝突した瞬間の衝撃力で板状の衝撃吸収材６ｂが破れ難くなり、衝撃吸収材６ｂ自体が破損することによる衝撃吸収性能の低下が防止される。
【００３３】
なお、上記実施の形態では、補強用シートとして金網７を用いたが、これに限定するものではなく、ナイロンやポリエステル，ビニロン等の各種合成繊維や天然繊維からなる網を用いることもできるし、その他、多数の小孔を穿設した樹脂シート，布，不織布等各種の補強用シートを用いることができる。
【００３４】
また、本発明において、衝撃吸収率は、鋼球を衝撃吸収材６上に落下させ、衝撃吸収材を通じて伝わった振動を測定することにより求められ、例えば、図１６に示す測定器によって測定される。すなわち、３点支持法のロードセル１５の上に厚み４．２ｍｍの鋼板１６を設け、この鋼板１６の上面に厚み１０ｍｍの衝撃吸収材６を載置する。そして、スタンド１７に保持された鋼球（φ２５ｍｍ，６５ｇ）１８を１００ｍｍ自然落下させたときの最大衝撃荷重Ｈ（ｋｇ）を測定する。一方、衝撃吸収材６を載置しないときの最大衝撃荷重Ｇ（ｋｇ）を測定する。そして、下記の式（１）により、衝撃吸収率（％）を求める。図において１９は鋼球１８を保持する電磁石、２０は動歪み測定器（６００２Ｆ振興通信工業）、２１は波動記録計（８８０３日置電機）である。
【００３５】
【式１】
（Ｇ−Ｈ）／Ｇ×１００
【００３６】
また、本発明において、アスカーＣ硬度とは、アスカー社のゴム硬度アスカーＣ形式（直径５．０８ｍｍの半球形の押針で、０度のときのスプリング荷重が５５ｇ、１００度のときのスプリング荷重が４５５ｇのもの）で測定されるものである（日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ０１０１と同様）。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の車両用衝突緩衝体によれば、衝撃吸収率が８０％以上、アスカーＣ硬度が１以上５０以下のウレタンエラストマーの存在により、車両が衝突したときの衝撃を有効に緩衝し、車両の破損を緩和するとともに、乗員の身の安全性を高めることができる。また、上記衝撃吸収材が、剛性を有する板状体を介して車両の衝突方向に複数積層されているため、板状体で挟まれた複数層の衝撃吸収材の存在により、一層有効に衝撃力を緩衝することができる。さらに、上記板状体同士の間に、所定の衝撃力が加わったときに破壊しうる破壊可能部材が設けられているため、車両の衝突直後は、破壊可能部材がある程度変形しながらその剛性で衝撃力を受け、上記破壊可能部材が衝撃力に耐えきれずに破壊した後は、上記破壊可能部材の変形や破壊である程度弱まった衝撃力を、板状体に挟まれた衝撃吸収材で有効に緩衝することができる。したがって、衝突直後に、急激に衝撃吸収材が圧縮されて衝撃吸収力を低下させることがほとんどなくなり、衝撃吸収材の衝撃緩衝能力を最大に発揮させることができる。しかも、上記破壊可能部材は、２枚の鋼板を所定角度をもって突き合わせ、上記突き合せ部分を溶接により強度を低下させているため、溶接部がやや強度低下するため、ある程度の加重には耐えるが、一定以上の加重がかかることにより上記溶接部から折損するようになっており、衝撃吸収材の衝撃緩衝能力を最大に発揮させることができる。この場合、折損させる加重は、鋼板の板厚と溶接部の長さを変えることにより、適宜設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用衝突緩衝体の一実施の形態を示す平面図である。
【図２】衝撃吸収材の一例を示す斜視図である。
【図３】折損可能板を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】上記車両用衝突緩衝体の作用を示す図であり、（ａ）は衝突直後、（ｂ）は折損可能板の折損後である。
【図５】衝撃吸収材の第２例を示す斜視図である。
【図６】本発明の車両用衝突緩衝体の第２の実施の形態を示す説明図である。
【図７】上記第２の実施の形態に用いる衝撃吸収材の一例を示す断面図である。
【図８】衝撃吸収率の測定装置を示す説明図である。
【図９】道路の状況を示す説明図であり、（ａ）は中央分離帯付近、（ｂ）は料金所付近である。
【図１０】トンネル内の一時避難所付近の道路の状況を示す説明図である。
【符号の説明】
６  衝撃吸収材
【図１】
0004190101.tif 000002
【図２】
0004190101.tif 000003
【図３】
0004190101.tif 000004
【図４】
0004190101.tif 000005
【図５】
0004190101.tif 000006
【図６】
0004190101.tif 000007
【図７】
0004190101.tif 000008
【図８】
0004190101.tif 000009
【図９】
0004190101.tif 000010
【図１０】
0004190101.tif 000011