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JP7601674B2 - Panel frame - Google Patents
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JP7601674B2 - Panel frame - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、一般道路や高速道路などの道路に沿って立設されて遮音して近隣への騒音の伝播を防止する遮音パネルなどのパネル枠に関し、詳しくは、事故等による衝撃力が板材に作用した際に、枠体が塑性変形して衝撃力を吸収するパネル枠に関する。 The present invention relates to panel frames such as soundproofing panels that are erected along roads such as general roads and expressways to insulate against noise and prevent the transmission of noise to nearby areas, and more specifically to a panel frame in which the frame body undergoes plastic deformation to absorb impact forces when an impact force due to an accident or the like acts on the plate material.

この種の遮音パネルは、騒音を遮って遮音する遮音板が、パネルの外側を視認できるように可視光線を透過するポリカーボネイト板やアクリル板等の樹脂板からなる透光板である場合も多い。このような樹脂板からなる透光板が嵌め込まれた遮音パネルは、車両から積み荷などが落下して衝撃力が作用した際に、透光板が割れるおそれがあった。特に、透光板が嵌め込まれた枠体に完全固定されていると、パネルの一部に衝撃力が集中するために透光板が割れやすく、大きな破片を落下させる事故が発生するという懸念があった。また、衝撃力により透光板が枠体から抜けることによって、透光板のエッジ部がむき出しになり危険であったり、透光板が割れて破片が飛散したりして災害を拡大してしまうという問題があった。 In this type of soundproofing panel, the soundproofing plate that blocks noise is often a translucent plate made of a resin plate such as a polycarbonate plate or an acrylic plate that transmits visible light so that the outside of the panel can be seen. When a load or the like falls from a vehicle and an impact force acts on the soundproofing panel with such a translucent plate made of a resin plate embedded in it, there is a risk that the translucent plate will break. In particular, if the translucent plate is completely fixed to the frame in which it is embedded, the impact force is concentrated on one part of the panel, making the translucent plate prone to break, and there is a concern that an accident in which large fragments fall may occur. In addition, there is a problem that the translucent plate may come off the frame due to the impact force, exposing the edge of the translucent plate and causing danger, or the translucent plate may break and cause fragments to fly, expanding the disaster.

このような問題を解決するために、例えば、特許文献1には、透光パネルのパネル2の一辺のみをパネル2を貫通する取付具5を介して取付フレーム3に強固に固定し、他の三辺を挟持部材4によって取付フレーム3から外れ易い構成とすることで、パネル2に対する衝撃力を逃がして透光パネルが破壊されることを防ぐパネル取付構造が開示されている(特許文献1の明細書の段落[0007]~[0011]、図面の図4等参照)。 To solve this problem, for example, Patent Document 1 discloses a panel mounting structure in which only one side of a panel 2 of a translucent panel is firmly fixed to a mounting frame 3 via a mounting fixture 5 that penetrates the panel 2, and the other three sides are configured to be easily detached from the mounting frame 3 by a clamping member 4, thereby dissipating the impact force on the panel 2 and preventing the translucent panel from being destroyed (see paragraphs [0007] to [0011] of the specification of Patent Document 1, Figure 4 of the drawings, etc.).

また、特許文献2には、樹脂板1の四周に枠体2が装着されてなるパネル構造に於いて、一辺21と少なくともその他の一辺22とが係止手段3によって枠体に係止され、前記一辺21が少なくともその他の一辺22よりも強い係止力になされて、パネルに外圧が加わったときに、強い係止手段の一辺21を残して暖簾状に開口する遮音壁のパネル構造が開示されている(特許文献2の特許請求の範囲の請求項1、明細書の段落[0014]~[0019]、図面の図1~図4等参照)。 Patent document 2 also discloses a panel structure for a soundproof wall in which a frame 2 is attached to the four periphery of a resin plate 1, one side 21 and at least one other side 22 are locked to the frame by locking means 3, and the locking force of the side 21 is stronger than that of at least the other side 22, so that when external pressure is applied to the panel, the panel opens like a curtain, leaving only the side 21 with the stronger locking means (see claim 1 in the claims of patent document 2, paragraphs [0014] to [0019] of the specification, and Figures 1 to 4 of the drawings, etc.).

しかし、特許文献1のパネル取付構造や特許文献2の遮音壁のパネル構造は、パネルに衝撃力が作用した場合に、ポリカーボネイトなどの樹脂板からなる透光板が、上辺を除く三辺が暖簾状に枠体から離脱する構造となっている。このため、車両からの積荷や飛来物などの加撃体が、透光板が離脱して開放された箇所から遮音壁外部へ落下するおそれがあった。 However, the panel mounting structure of Patent Document 1 and the sound insulation wall panel structure of Patent Document 2 are structured so that when an impact force is applied to the panel, the light-transmitting plate made of a resin plate such as polycarbonate detaches from the frame body on three sides except for the top side like a curtain. This means that there is a risk that an impacting object such as cargo from a vehicle or flying debris will fall outside the sound insulation wall through the open area caused by the detachment of the light-transmitting plate.

また、特許文献1のパネル取付構造や特許文献2の遮音壁のパネル構造は、透光パネルの樹脂板に、孔あけ加工する必要があり、樹脂板加工やパネル組立に時間や手間がかかるという問題がある。その上、三辺が枠体から離脱した透光パネルは、交換するまで中吊り状態で、風で煽られて危険であるという問題もある。 In addition, the panel mounting structure of Patent Document 1 and the sound insulation wall panel structure of Patent Document 2 require drilling holes in the resin plate of the light-transmitting panel, which poses the problem of time and effort required for processing the resin plate and assembling the panels. Furthermore, there is also the problem that a light-transmitting panel with three sides detached from the frame is left hanging in the air until it is replaced, which can be dangerous as it can be blown around by the wind.

一方、透光パネルの透光板に樹脂板ではなく、石英ガラスなどからなるガラス板を採用する場合は、ガラスの引張強度が低く撓まない性質のため、前述の暖簾状に三辺を離脱させて開放する手法を採用することができない。そこで、透光板にガラス板を採用する場合は、透光板を固定する透光板の枠体を全体の枠体である本体枠と別パーツとして構成し、衝撃力が作用した際に、透光板の枠体が本体枠から脱落する対策が提案されている。 On the other hand, when a glass plate made of quartz glass or the like is used for the light-transmitting plate of a light-transmitting panel, rather than a resin plate, the tensile strength of glass is low and it does not bend, so the method of opening it by detaching three sides like a curtain cannot be used. Therefore, when using a glass plate for the light-transmitting plate, a countermeasure has been proposed in which the frame of the light-transmitting plate that secures the light-transmitting plate is made as a separate part from the main frame, which is the overall frame, so that the frame of the light-transmitting plate will fall off the main frame when an impact force is applied.

例えば、特許文献3には、外枠フレームにおける枠内側内枠フレーム3が嵌合配置され、内枠フレーム3に透光材4の周縁部が弾性シール材33を介して支承されるように取り付けられ、内枠フレーム3の一辺が外枠フレームの一辺にピン固定され、内枠フレーム3の他辺は、ピン固定された一辺側よりも低強度の接合手段により外枠フレームの他辺に接合された防音パネル1とされ、内側パネル5の正面側から衝撃力が作用した場合に、その衝撃力により低強度接合された部分で外枠フレームに対して内枠フレーム3の他辺側を背面側に分離させて、内枠フレーム3をピン固定された一辺側を中心として背面側に回動させるようにした透光板を用いた防音パネル1が開示されている(特許文献3の特許請求の範囲の請求項1、明細書の段落[0012]~[0029]、図面の図11,図12等参照)。 For example, Patent Document 3 discloses a soundproof panel 1 using a light-transmitting plate, in which an inner frame 3 is fitted to an outer frame, the peripheral portion of a light-transmitting material 4 is attached to the inner frame 3 so as to be supported via an elastic seal material 33, one side of the inner frame 3 is pinned to one side of the outer frame, and the other side of the inner frame 3 is joined to the other side of the outer frame by a joining means having lower strength than the side to which the pin is fixed, and when an impact force is applied from the front side of the inner panel 5, the impact force separates the other side of the inner frame 3 from the outer frame at the low-strength joint to the rear side, and the inner frame 3 rotates to the rear side around the side to which the pin is fixed (see claim 1 of Patent Document 3, paragraphs [0012] to [0029] of the specification, and Figures 11 and 12 of the drawings).

しかし、特許文献3の防音パネル1も、衝撃力が作用した際に内枠フレーム3が外枠フレーム2から脱落する構成であるため、特許文献1のパネル取付構造や特許文献2の遮音壁のパネル構造と同様に、車両からの積荷や飛来物などの加撃体が、透光板が離脱して開放された箇所から遮音壁外部へ落下するおそれがあるという問題があった。 However, the soundproof panel 1 of Patent Document 3 is also configured so that the inner frame 3 falls off the outer frame 2 when an impact force is applied, and so, just like the panel mounting structure of Patent Document 1 and the soundproof wall panel structure of Patent Document 2, there is a problem in that an impacting object such as cargo from a vehicle or flying debris may fall outside the soundproof wall through the open area where the light-transmitting plate is detached.

また、特許文献3の防音パネル1は、外枠フレーム2と内枠フレーム3の二重構造となっており、パネルを構成する部材が多く、パネル組立に時間がかかるという問題もある。そして、特許文献3の防音パネル1も、交換するまで内枠フレーム3が中吊り状態で、風で煽られて危険であるという問題もある。 The soundproof panel 1 in Patent Document 3 has a double structure consisting of an outer frame 2 and an inner frame 3, which means that the panel is made up of many parts, and there is also the problem that it takes time to assemble the panel. Furthermore, the soundproof panel 1 in Patent Document 3 also has the problem that the inner frame 3 is suspended in the air until it is replaced, which can be dangerous as it can be blown around by the wind.

特開平04-302608号公報Japanese Patent Application Publication No. 04-302608 特開2001-193026号公報JP 2001-193026 A 特開2012-211434号公報JP 2012-211434 A

そこで、本発明は、前述した問題に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、安価で簡単な構成により、風荷重に耐え得る断面性能を有するとともに、衝撃荷重が作用した際に上下枠のいずれかが塑性変形して衝撃荷重を逃がし、板材の破損を防ぐことができるパネル枠を提供することにある。 The present invention was devised in consideration of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a panel frame that has a cross-sectional performance capable of withstanding wind loads with an inexpensive and simple structure, and in the event of an impact load, either the upper or lower frame undergoes plastic deformation to release the impact load and prevent damage to the plate material.

第1発明に係るパネル枠は、板材と前記板材が嵌め込まれた枠体とを備えたパネル枠であって、前記枠体は、上下一対の横枠と、左右一対の縦枠と、を有し、前記上下一対の横枠のいずれか一方又は両方の前記板材よりも外側に断面欠損部が設けられ、塑性変形する前記横枠には、前記板材より外側に中空断面が形成され、前記中空断面に前記断面欠損部が設けられており、前記断面欠損部は、前記中空断面の上面及び下面を上下に貫通する貫通孔であることを特徴とする。 The panel frame of the first invention is a panel frame comprising a plate material and a frame body into which the plate material is fitted, the frame body having a pair of upper and lower horizontal frames and a pair of left and right vertical frames, a cross-sectional defect portion being provided outside the plate material of either or both of the pair of upper and lower horizontal frames, a hollow cross section being formed outside the plate material in the plastically deformable horizontal frames, the cross-sectional defect portion being provided in the hollow cross section, and the cross-sectional defect portion being a through hole that vertically penetrates the upper and lower surfaces of the hollow cross section .

第2発明に係るパネル枠は、第1発明において、前記板材は、前記板材を前記枠体に固定する固定部材を挿通する孔が形成されずに前記枠体に形成された取付溝に挿入されて挟持されていることを特徴とする。 The panel frame according to the second invention is the first invention, characterized in that the plate material is inserted and clamped in a mounting groove formed in the frame body without a hole being formed through which a fixing member that fixes the plate material to the frame body can be inserted.

発明に係るパネル枠は、第1発明又は第2発明において、前記断面欠損部は、塑性変形する前記横枠の長手方向を左右方向として左右対称に複数設けられていることを特徴とする。 The panel frame of the third invention is characterized in that, in the first or second invention, the cross-sectional loss portions are provided symmetrically in multiple positions with the longitudinal direction of the horizontal frame that plastically deforms being the left-right direction.

第1発明~第発明によれば、安価で簡単な構成により、設計荷重としての風荷重に耐え得る断面性能を有するとともに、衝撃荷重が作用した際に上下枠のいずれか又は両方が塑性変形して衝撃荷重を逃がすことができるので、衝撃力が作用した場合でも板材の破損を防ぐことができる。また、第1発明~第発明によれば、衝撃力が作用した場合でもパネル枠の板材が枠体に装着された状態を保ち、板材が枠体から離脱して中吊り状態とならないので、開放されたスペースから車両からの積荷や飛来物などの加撃体が外部へ落下するおそれを低減することができる。それに加え、第1発明~第発明によれば、板材が枠体から離脱して中吊り状態とならないので、構造上安定した状態であり、変形したパネル枠を交換するまでの間も安全である。
その上、第1発明~第3発明によれば、板材より外側に中空断面が形成されているので、枠体が塑性変形している際にも、曲げ剛性(EI:ヤング率×断面二次モーメント)の高い中空断面で板材が枠体から離脱することを防止することができる。
さらに、第1発明~第3発明によれば、断面欠損部が中空断面の上面及び下面に形成された孔であるので、断面欠損部の孔から騒音が漏れるおそれがなくなるだけでなく、衝撃力が作用した際に、横枠が貫通孔から千切れて塑性変形し、吸収することができる衝撃エネルギーが向上する。
According to the first to third inventions, the panel frame has a cross-sectional performance capable of withstanding the wind load as a design load with an inexpensive and simple structure, and when an impact load is applied, either or both of the upper and lower frames are plastically deformed to release the impact load, so that even if an impact force is applied, the plate material can be prevented from being damaged. Also, according to the first to third inventions, even if an impact force is applied, the plate material of the panel frame remains attached to the frame body, and the plate material does not come off the frame body and become suspended, so that the risk of an impacting object such as cargo from a vehicle or flying objects falling to the outside from the open space can be reduced. In addition, according to the first to third inventions, the plate material does not come off the frame body and become suspended, so that the structure is stable and safe until the deformed panel frame is replaced.
Furthermore, according to the first to third inventions, a hollow cross-section is formed outside the plate material, so that even when the frame body is plastically deforming, the hollow cross-section has high bending rigidity (EI: Young's modulus x second moment of area) and can prevent the plate material from detaching from the frame body.
Furthermore, according to the first to third inventions, the cross-sectional defect portion is a hole formed on the upper and lower surfaces of the hollow cross section, so not only is there no risk of noise leaking from the hole in the cross-sectional defect portion, but when an impact force is applied, the horizontal frame tears off from the through hole and undergoes plastic deformity, thereby improving the impact energy that can be absorbed.

特に、第2発明によれば、板材にボルトやピンなどの固定部材を挿通する孔が形成されていないので、板材に孔を形成する手間を省いて安価にパネル枠を製造することができる。また、第2発明によれば、板材は、取付溝に挿入されて挟持されているので、従来のボルトやリベットで固定されているのと相違して、板材の変形と枠体の変形に差異が生じてもある程度遊びがある状態となり、板材を破損することなく、板材と枠体を一緒に弓なりに塑性変形させることが可能となる。 In particular, according to the second invention, since no holes are formed in the plate material for inserting fixing members such as bolts or pins, the effort of forming holes in the plate material is eliminated, and the panel frame can be manufactured inexpensively. Also, according to the second invention, since the plate material is inserted into the mounting groove and clamped, unlike conventional fixing methods using bolts or rivets, there is a certain amount of play even if a difference occurs between the deformation of the plate material and the deformation of the frame body, and it is possible to plastically deform the plate material and the frame body together into a bow shape without damaging the plate material.

特に、第発明によれば、横枠の塑性変形が板材の弾性変形に追随し、板材の枠体からの抜け出しを防止しつつ、衝撃エネルギーを吸収することができる。 In particular, according to the third invention, the plastic deformation of the horizontal frame follows the elastic deformation of the plate material, making it possible to absorb impact energy while preventing the plate material from slipping out of the frame body.

図1は、本発明の実施形態に係るパネル枠である遮音パネルを示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a sound-insulating panel which is a panel frame according to an embodiment of the present invention. 図2は、同上の遮音パネルを示す図であり、(a)が道路側から見た正面図、(b)が右側面図、(c)が平面図、(d)が底面図である。FIG. 2 is a diagram showing the sound insulation panel, where (a) is a front view seen from the road side, (b) is a right side view, (c) is a plan view, and (d) is a bottom view. 図3は、同上の遮音パネルの横枠を中間省略して示す鉛直断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the sound-insulating panel shown in FIG. 図4は、同上の遮音パネルの縦枠を示す水平断面図である。FIG. 4 is a horizontal cross-sectional view showing a vertical frame of the sound insulation panel. 図5は、本発明のパネル枠の衝撃エネルギー吸収及び板材脱落防止メカニズムの基本的な考え方を説明する説明図であり、(a)が、衝撃力がパネル枠に作用する前の状態を示す図、(b)が、パネル枠の衝撃エネルギー吸収時の状態を示す図、(c)が、衝撃エネルギー吸収時の板材のみの変形を示す図である。Figure 5 is an explanatory diagram explaining the basic concept of the panel frame impact energy absorption and plate material fall-off prevention mechanism of the present invention, where (a) is a diagram showing the state before the impact force acts on the panel frame, (b) is a diagram showing the state of the panel frame when it absorbs the impact energy, and (c) is a diagram showing the deformation of only the plate material when the impact energy is absorbed. 図6は、図3の下枠の変形例を示す鉛直断面図である。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a modified example of the lower frame of FIG. 図7は、断面欠損部の変形例として複数の孔を左右対称に設けた遮音パネルを示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a sound insulation panel in which a plurality of holes are provided symmetrically as a modification of the cross-sectional cutout portion.

以下、本発明の実施形態に係るパネル枠について、図面を参照しながら詳細に説明する。 The panel frame according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

<遮音パネル:パネル枠>
図1~図4を用いて、本発明の実施形態に係るパネル枠について説明する。本実施形態に係るパネル枠として、道路や鉄道沿いに設置され、騒音の伝播を遮断するとともに透光性を有してパネル外部が視認可能な透光性遮音パネルを例示して説明する。図1は、本発明の実施形態に係るパネル枠である遮音パネル1を示す斜視図である。また、図2は、遮音パネル1を示す図であり、(a)が道路側から見た正面図、(b)が右側面図、(c)が平面図、(d)が底面図である。
<Soundproofing panel: Panel frame>
A panel frame according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 4. As the panel frame according to this embodiment, a translucent sound insulation panel that is installed along roads and railways, blocks the propagation of noise, and has translucency so that the outside of the panel can be seen is described as an example. Figure 1 is a perspective view showing a sound insulation panel 1, which is a panel frame according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a diagram showing the sound insulation panel 1, where (a) is a front view seen from the road side, (b) is a right side view, (c) is a plan view, and (d) is a bottom view.

本発明のパネル枠の実施形態である遮音パネル1は、図示しないH形鋼や溝形鋼などの鋼製の支柱間に複数段積層され、騒音源である道路や鉄道を通過する車両からの騒音の伝播を遮断する遮音壁として用いられる。 The soundproof panel 1, which is an embodiment of the panel frame of the present invention, is stacked in multiple layers between steel supports such as H-shaped steel or channel steel (not shown) and is used as a soundproof wall that blocks the transmission of noise from vehicles passing by on roads and railways, which are noise sources.

図1,図2に示すように、遮音パネル1は、厚さ一定の正面視矩形状の板材である遮音板2と、その遮音板2が嵌め込まれた枠体3と、を備えている。なお、図1に示す、内側とは、遮音パネル1が道路沿いに設置されている場合の道路側(軌道沿いに設置されている場合は軌道側)を指し、外側とは、道路側と遮音パネル1を隔てた反対側となる民地側(但し、民地でない場合もあり得る)を指している(以下、同じ)。 As shown in Figures 1 and 2, the sound insulation panel 1 comprises a sound insulation plate 2, which is a plate material with a constant thickness and a rectangular shape when viewed from the front, and a frame body 3 into which the sound insulation plate 2 is fitted. Note that in Figure 1, the inside refers to the road side when the sound insulation panel 1 is installed along a road (the track side when installed along a track), and the outside refers to the private land side that is the opposite side between the road side and the sound insulation panel 1 (however, it may not be private land) (the same applies below).

(遮音板:板材)
本実施形態に係る板材である遮音板2は、ポリカーボネイト(PC)やアクリル樹脂(PMMA:ポリメタクリル酸メチル樹脂(Polymethyl methacrylate))などの透光性を有する樹脂板からなる透光性遮音板である。勿論、本発明に係る板材は、透光性を有する板材や樹脂からなる樹脂板に限られず、アルミ合金製の板材などの金属製の板材とすることも可能である。但し、後述のように、本発明に係る板材は、車両からの積荷が衝突するなどの衝撃荷重に対して一定の弾性変形をすることが必要であるため、弾性変形しにくく割れやすい単層の石英ガラスなどは除かれ、弾性変形域の広い樹脂板は好ましいと言える。
(Soundproofing board: board material)
The sound insulation board 2, which is a plate material according to this embodiment, is a light-transmitting sound insulation board made of a resin plate having light transmission, such as polycarbonate (PC) or acrylic resin (PMMA: polymethyl methacrylate). Of course, the plate material according to the present invention is not limited to a light-transmitting plate material or a resin plate made of resin, and may be a metal plate material such as an aluminum alloy plate material. However, as described later, since the plate material according to the present invention needs to undergo a certain degree of elastic deformation against an impact load such as a collision of cargo from a vehicle, single-layer quartz glass, which is difficult to elastically deform and easily breaks, is excluded, and it can be said that a resin plate with a wide elastic deformation range is preferable.

なお、背景技術で述べた特許文献1のパネル取付構造や特許文献2の遮音壁のパネル構造と相違して、遮音板2は、リベット止めやボルト止めなどの板材を他の物に機械的に固定するための固定部材を挿通する孔が形成されずに後述の取付溝65,74に挿入されて挟持されている(図3,図4参照)。 Note that unlike the panel mounting structure of Patent Document 1 and the panel structure of the sound insulation wall of Patent Document 2 described in the background art, the sound insulation plate 2 is inserted and clamped in mounting grooves 65 and 74 described below, without having holes through which fixing members for mechanically fixing the plate material to other objects, such as rivets or bolts, can be inserted (see Figures 3 and 4).

(枠体)
枠体3は、図1,図2に示すように、押し出し成形により継ぎ目なく一体成形されたアルミ合金からなるアルマイト製の枠体であり、上下一対の横枠4と、左右一対の縦枠5など、から構成されている。また、この上方の横枠4は、上枠6となっており、下方の横枠4は、下枠7となっている。
(Frame)
1 and 2, the frame 3 is an anodized aluminum frame made of an aluminum alloy that is seamlessly formed as a single unit by extrusion molding, and is composed of a pair of upper and lower horizontal frames 4 and a pair of left and right vertical frames 5. The upper horizontal frame 4 is the upper frame 6, and the lower horizontal frame 4 is the lower frame 7.

また、枠体3は、後で詳述するように、構造設計上の通常の風荷重に対しては、弾性域内で対抗できる強度を有し、それを超える衝撃荷重に対しては、横枠4、即ち上枠6及び下枠7のいずれか一方又は両方が弓なりに(弓状に)中央が外側に湾曲変形して引張力を受ける一部の部材が破断して塑性変形し、衝撃荷重のエネルギーを吸収するように設計している。 As will be described in detail later, the frame 3 is designed to have the strength to withstand normal wind loads within the elastic range in terms of structural design, but in the event of an impact load that exceeds this, the horizontal frame 4, i.e., either or both of the upper frame 6 and lower frame 7, are designed to bend outward in a bow-like shape at the center, causing some of the components receiving the tensile force to break and undergo plastic deformation, absorbing the energy of the impact load.

具体的には、本実施形態に係る枠体3では、上枠6の曲げ剛性(EI:ヤング率×断面二次モーメント)が、下枠7の曲げ剛性より高くなる断面形状としている。但し、上枠6の曲げ剛性が、下枠7の曲げ剛性より低くなる断面形状としてもよい。しかし、遮音パネル1が、遮音壁の最上段に設置される場合は、上枠6が弓なりに塑性変形することで、遮音板2が上方へ抜け落ち易くなることが予想される。それに加え、上枠6が弓状に変形すると、遮音パネル1に衝突した積荷が跳ね上がって、外部へ飛び出るおそれもあるため、本実施形態に係る枠体3では、下枠7が塑性変形するように曲げ剛性を低くした。 Specifically, in the frame body 3 according to this embodiment, the upper frame 6 has a cross-sectional shape in which the bending rigidity (EI: Young's modulus × second moment of area) is higher than the bending rigidity of the lower frame 7. However, the upper frame 6 may have a cross-sectional shape in which the bending rigidity is lower than the bending rigidity of the lower frame 7. However, when the sound insulation panel 1 is installed at the top of a sound insulation wall, it is expected that the sound insulation plate 2 will easily fall out upward due to the upper frame 6 undergoing plastic deformation in a bow shape. In addition, if the upper frame 6 deforms in a bow shape, there is a risk that cargo that collides with the sound insulation panel 1 will bounce up and fly out to the outside, so in the frame body 3 according to this embodiment, the bending rigidity is reduced so that the lower frame 7 undergoes plastic deformation.

また、本実施形態に係る枠体3では、枠材の降伏応力が、縦枠5>上枠6≧下枠7となるようにする。具体的には、縦枠5をJIS 6005C(6N01)T5のアルミニウム合金とし、上枠6をJIS 6063 T5のアルミニウム合金とし、下枠7をJIS 6063 T1のアルミニウム合金とする。つまり、枠材の機械的性質(引張強さ、耐力、伸び)が、縦枠5>上枠6>下枠7となるようにしている。風荷重に対抗し得る曲げ剛性(EI:ヤング率×断面二次モーメント)を確保しつつ、衝撃力が作用した際の塑性変形を大きくしてエネルギー吸収率を上げるためである。 In addition, in the frame body 3 according to this embodiment, the yield stress of the frame material is set to be vertical frame 5 > upper frame 6 ≥ lower frame 7. Specifically, the vertical frame 5 is made of JIS 6005C (6N01) T5 aluminum alloy, the upper frame 6 is made of JIS 6063 T5 aluminum alloy, and the lower frame 7 is made of JIS 6063 T1 aluminum alloy. In other words, the mechanical properties (tensile strength, yield strength, elongation) of the frame material are set to be vertical frame 5 > upper frame 6 > lower frame 7. This is to increase the energy absorption rate by increasing the plastic deformation when an impact force is applied while ensuring bending rigidity (EI: Young's modulus x second moment of area) that can withstand wind loads.

((上枠:横枠))
次に、図3を用いて、横枠4の詳細な断面形状について説明する。図3は、遮音パネル1の横枠4を中間省略して示す鉛直断面図である。図3に示すように、上下一対の横枠4は、上枠6と下枠7とからなる。
((Top frame: Horizontal frame))
Next, a detailed cross-sectional shape of the horizontal frame 4 will be described with reference to Fig. 3. Fig. 3 is a vertical cross-sectional view showing the horizontal frame 4 of the sound insulation panel 1 with the middle portion omitted. As shown in Fig. 3, the pair of upper and lower horizontal frames 4 is composed of an upper frame 6 and a lower frame 7.

この上枠6は、図1,図2に示すように、横方向を長手とする条材であり、図3に示すように、上枠本体60(横枠本体)と、この上枠本体60に装着され、押縁材61と、を備えている。 As shown in Figures 1 and 2, the upper frame 6 is a strip material with its longitudinal direction in the horizontal direction, and as shown in Figure 3, it comprises an upper frame body 60 (horizontal frame body) and a batten material 61 attached to the upper frame body 60.

この上枠本体60は、全体として鉛直断面の外形が内側面の高さが外側面の高さより高くなった略台形状の枠材であり、枠断面の外側に位置する中空断面である台形(四角形)枠状の外側ボックス部62と、この外側ボックス部62の上部と接続する台形(四角形)枠状の上部ボックス部63を有している。また、上枠本体60には、上部ボックス部63の内側下端から垂下する内側壁64が形成されている。 The upper frame body 60 is a frame material whose overall vertical cross section has a generally trapezoidal shape with the height of the inner side surface being higher than the height of the outer side surface, and has an outer box section 62 with a trapezoidal (square) frame shape and a hollow cross section located on the outside of the frame cross section, and an upper box section 63 with a trapezoidal (square) frame shape that connects to the upper part of the outer box section 62. The upper frame body 60 also has an inner wall 64 that hangs down from the inner lower end of the upper box section 63.

そして、図3に示すように、この内側壁64に、押縁材61がスポット止めされて固定され、押縁材61の外側壁である支持辺部61aと、外側ボックス部62の内側壁との間が、遮音板2を嵌め込む取付溝65となっている。なお、スポット止めとは、遮音板2を嵌め込む押縁材61の機能を達成できる程度の強度を発揮できる所定間隔で飛び飛びに接合されていることを指す。本実施形態では、押縁材61は、上枠本体60にリベットr1で接合されている。勿論、押縁材61は、リベットではなく、ボルトやビス止めなど他の機械的接合で接合されていてもよく、材質によっては、スポット溶接で接合されていてもよい。 As shown in FIG. 3, the edging material 61 is fixed to the inner wall 64 by spot fastening, and the space between the support edge portion 61a, which is the outer wall of the edging material 61, and the inner wall of the outer box portion 62 forms an attachment groove 65 into which the sound insulation plate 2 is fitted. Note that spot fastening refers to the edging material 61 being joined at intervals at a predetermined interval that can exert a strength sufficient to achieve the function of fitting the sound insulation plate 2. In this embodiment, the edging material 61 is joined to the upper frame body 60 by rivets r1. Of course, the edging material 61 may be joined by other mechanical fastenings such as bolts or screws instead of rivets, and may be joined by spot welding depending on the material.

押縁材61は、図3に示すように、横方向を長手とする一辺が開放された断面コの字状の条材であり、取付溝65に遮音板2を嵌め込んだ後、押縁材61を取り付けて遮音板2を固定する機能を有している。この押縁材61は、部材全体の外側面に位置し、後述のガスケットG1を介して遮音板2と当接して支持する支持辺部61aと、この支持辺部61aと対向して反対側に位置する縦辺部61cと、これらを連絡する連絡辺部61bと、を有している。この支持辺部61a及び縦辺部61cの先端が断面コの字状の開放端となっている。また、この縦辺部61cには、リベット用孔61dが所定間隔で形成されている。 As shown in FIG. 3, the edge material 61 is a strip material with a U-shaped cross section with one side open, and has the function of fixing the sound insulation plate 2 by fitting the edge material 61 after fitting the sound insulation plate 2 into the mounting groove 65. The edge material 61 is located on the outer surface of the entire member and has a support edge portion 61a that abuts against and supports the sound insulation plate 2 via a gasket G1 described below, a vertical edge portion 61c that is located on the opposite side facing the support edge portion 61a, and a connecting edge portion 61b that connects these. The tips of the support edge portion 61a and the vertical edge portion 61c are open ends of the U-shaped cross section. In addition, rivet holes 61d are formed at predetermined intervals in the vertical edge portion 61c.

また、支持辺部61aの外側面には、ガスケットG1が接着されている。このガスケットG1は、プロロプレンゴムなどのゴム弾性体からなる厚さ2mmのゴム材である。このガスケットG1は、押縁材61と遮音板2との間に押し込まれて介在することでその反発力で、支持辺部61aの連絡辺部61bに対する角度変形や遮音板2の板面の弓なりの弾性変形に追随して遮音板2との密着性を高める機能を有している。このため、遮音板2が取付溝65から脱落するおそれを低減することができる。 A gasket G1 is also attached to the outer surface of the support edge 61a. This gasket G1 is a 2 mm thick rubber material made of a rubber elastic body such as propylene rubber. This gasket G1 is pressed between the pressing edge material 61 and the sound insulation board 2, and its repulsive force has the function of increasing adhesion with the sound insulation board 2 by following the angular deformation of the support edge 61a relative to the connecting edge 61b and the bow-shaped elastic deformation of the board surface of the sound insulation board 2. This reduces the risk of the sound insulation board 2 falling off the mounting groove 65.

((下枠:横枠))
下枠7は、図1,図2に示すように、上枠6と同様に、横方向を長手とする条材であり、下段の遮音パネル1の上枠6と嵌合して遮音パネル1のパネル面の垂直方向の力に対抗するように構成されている。また、図3に示すように、下枠7は、下枠本体70(横枠本体)と、この下枠本体70に装着される前述の押縁材61と、を備えている。
(Bottom frame: Horizontal frame)
1 and 2, like the upper frame 6, the lower frame 7 is a strip material with its length in the horizontal direction, and is configured to fit with the upper frame 6 of the lower sound insulation panel 1 to resist the vertical force of the panel surface of the sound insulation panel 1. Also, as shown in Fig. 3, the lower frame 7 includes a lower frame body 70 (horizontal frame body) and the aforementioned battening material 61 attached to this lower frame body 70.

この下枠本体70は、枠断面の外側に位置する中空断面である内側壁の高さが低い台形(四角形)枠状の外側ボックス部71を有しており、この外側ボックス部71の傾斜した底面部がそのまま内側に延長されて断面への字状の下部72が形成されている。この下部72の断面への字状の形状は、前述の略台形状の上枠本体60と嵌合する形状となっている。 This lower frame body 70 has an outer box section 71 that is a trapezoidal (rectangular) frame with a low height on the inner wall, which is a hollow cross section located on the outside of the frame cross section, and the inclined bottom surface of this outer box section 71 is extended inward to form a lower section 72 with a cross section that is L-shaped. The L-shaped cross section of this lower section 72 is shaped to fit into the approximately trapezoidal upper frame body 60 mentioned above.

そして、下枠本体70には、下部72内側下端から立ち上がる内側壁73が形成されている。図3に示すように、この内側壁73に、押縁材61がリベットr1で固定され、押縁材61の外側壁である支持辺部61aと、外側ボックス部71の内側壁との間が、遮音板2を嵌め込む取付溝74となっている。 The lower frame body 70 has an inner wall 73 that rises from the inside lower end of the lower portion 72. As shown in FIG. 3, the edging material 61 is fixed to this inner wall 73 with a rivet r1, and the space between the support edge portion 61a, which is the outer wall of the edging material 61, and the inner wall of the outer box portion 71 forms an attachment groove 74 into which the sound insulation plate 2 is fitted.

また、外側ボックス部71の幅d2は、押縁材61の幅や取付溝74から内側壁73の内側面までの距離d1より長くなっている、即ち、取付溝74(取付溝65)の位置が、下枠7の中心軸に対して内側に偏心配置されている。このため、後で詳述するように、衝撃力が入力された変形時において遮音板2が抜け出し易い下枠7の外側部分(外側ボックス部71)の健全性を保ちつつ、下枠本体70の内側壁73を曲げ座屈させることができる。 The width d2 of the outer box portion 71 is longer than the width of the edge material 61 and the distance d1 from the mounting groove 74 to the inner surface of the inner wall 73; that is, the mounting groove 74 (mounting groove 65) is positioned eccentrically inward with respect to the central axis of the lower frame 7. For this reason, as will be described in detail later, the inner wall 73 of the lower frame body 70 can be bent and buckled while maintaining the integrity of the outer part (outer box portion 71) of the lower frame 7, from which the soundproofing plate 2 is likely to come loose when deformation occurs due to the input of an impact force.

なお、図3に示すように、遮音パネル1では、上枠6には、外側へ湾曲して曲がる際の圧縮側となる位置に、上部ボックス部63が設けられているのに対し、下枠7には、対応する位置に、矩形枠状に閉じられた部位が存在しない、このため、下枠7の曲げ剛性(EI)は、上枠6の曲げ剛性(EI)より低くなる断面形状となっている。 As shown in FIG. 3, in the soundproof panel 1, the upper frame 6 has an upper box portion 63 at a position that is the compression side when the upper frame 6 bends outward, whereas the lower frame 7 does not have a rectangular frame-shaped closed portion at a corresponding position. As a result, the bending stiffness (EI) of the lower frame 7 is lower than the bending stiffness (EI) of the upper frame 6 in the cross-sectional shape.

また、図3に示すように、下枠7には、中空断面である外側ボックス部71の上面に断面欠損である円形の孔71aが形成され、外側ボックス部71の下面に断面欠損である円形の孔71bが形成されている。これらの孔71aと孔71bは、平面上同位置に設けられた同径の孔であり、外側ボックス部71を上下に貫通する貫通孔となっている。 As shown in FIG. 3, the lower frame 7 has a circular hole 71a, which is a cross-sectional defect, formed in the upper surface of the outer box portion 71, which is a hollow cross-section, and a circular hole 71b, which is a cross-sectional defect, formed in the lower surface of the outer box portion 71. These holes 71a and 71b are holes of the same diameter provided at the same position on a plane, and are through holes that vertically penetrate the outer box portion 71.

但し、これらの孔71aと孔71bは、部材を貫通する孔に限られず断面欠損であればよい。ここで、断面欠損とは、下枠7に形成された凹みや薄肉部や切欠きなど、強度的弱点部を設けることを指し、部分的に低い応力で降伏する強度の低い合金等を接合することを含むものである。 However, these holes 71a and 71b are not limited to holes that penetrate the member, but may be any cross-sectional defect. Here, a cross-sectional defect refers to the provision of a strength weak point such as a recess, thin wall, or notch formed in the lower frame 7, and includes joining a low-strength alloy that partially yields under low stress.

しかし、後で詳述するように、本発明では、衝撃エネルギーを吸収する際に、下枠7を弓状又は、くの字状に中央部が外側に突出して湾曲させ、遮音板2の外側の部分が曲げ応力の引張力で断裂して塑性変形するように誘導する。このため、本実施形態に係る遮音パネル1では、曲げ応力の引張力が作用する外側ボックス部71の外側に断面欠損を設けることが好ましい。 However, as will be described in detail later, in the present invention, when absorbing impact energy, the lower frame 7 is curved in a bow or dogleg shape with the center protruding outward, inducing the outer portion of the sound insulation panel 2 to rupture and undergo plastic deformation due to the tensile force of the bending stress. For this reason, in the sound insulation panel 1 according to this embodiment, it is preferable to provide a cross-sectional defect on the outside of the outer box portion 71 where the tensile force of the bending stress acts.

また、枠体3を水平に貫通する孔を設けると、遮音パネル1の遮音機能を損なうおそれがある。しかし、本実施形態に係る遮音パネル1では、下枠7に設ける断面欠損は、外側ボックス部71を上下に貫通する貫通孔となっており、道路側からの騒音が枠内にそもそも直接侵入しない。このため、遮音パネル1は、断面欠損部の孔71a,71bから騒音が漏れるおそれがなくなる。 Furthermore, providing a hole that penetrates horizontally through the frame body 3 may impair the sound insulation function of the sound insulation panel 1. However, in the sound insulation panel 1 according to this embodiment, the cross-sectional defect provided in the lower frame 7 is a through-hole that penetrates the outer box portion 71 vertically, so that noise from the road side does not directly penetrate into the frame in the first place. Therefore, the sound insulation panel 1 eliminates the risk of noise leaking through the holes 71a, 71b in the cross-sectional defect portion.

((縦枠))
次に、図4を用いて、横枠4の詳細な断面形状について説明する。図4は、遮音パネル1の縦枠5を示す水平断面図である。縦枠5は、図1,図2に示すように、上下方向を長手とする条材であり、図4に示すように、縦枠本体50と、この縦枠本体50に装着された押縁材51と、を備えている。この押縁材51は、前述の押縁材61と同様の上下方向を長手とする一辺が開放された断面コの字状の条材である。また、押縁材61の外側壁には、前述のガスケットG1が接着されている。
((Vertical frame))
Next, the detailed cross-sectional shape of the horizontal frame 4 will be described with reference to Fig. 4. Fig. 4 is a horizontal cross-sectional view showing the vertical frame 5 of the soundproof panel 1. As shown in Figs. 1 and 2, the vertical frame 5 is a strip material with its longitudinal direction in the up-down direction, and as shown in Fig. 4, includes a vertical frame body 50 and a batten 51 attached to the vertical frame body 50. The batten 51 is a strip material with a U-shaped cross section, with its longitudinal direction in the up-down direction, similar to the batten 61 described above, and with one side open. The gasket G1 described above is bonded to the outer wall of the batten 61.

縦枠本体50は、全体として水平断面の外形が矩形状の枠材であり、枠断面の外側に位置する矩形枠状の外側ボックス部52と、この外側ボックス部52の内側と隣接し、遮音板2を取り付ける取付溝となる取付溝部53を有している。また、取付溝部53の内端は、縦枠本体50の左右端まで延びる内側壁54となっており、外側ボックス部52の外側壁は、縦枠本体50の左右端まで延びる突出壁55となっている。 The vertical frame body 50 is a frame material whose overall horizontal cross section is rectangular, and has a rectangular outer box section 52 located on the outside of the frame cross section, and an attachment groove section 53 adjacent to the inside of the outer box section 52, which serves as an attachment groove for attaching the soundproofing plate 2. The inner end of the attachment groove section 53 forms an inner wall 54 that extends to the left and right ends of the vertical frame body 50, and the outer wall of the outer box section 52 forms a protruding wall 55 that extends to the left and right ends of the vertical frame body 50.

外側ボックス部52には、図4に示すように、3つのビスホール52aが形成されている。このビスホール52aは、ビスで上下一対の横枠4から縦枠5にビス止めするためのものである。つまり、遮音パネル1では、横枠4からビスが打ち込まれて縦枠5と横枠4とが連結されている。このため、遮音パネル1によれば、横枠4(下枠7,上枠6)がビスを中心に縦枠5に対して回転し易くなり、横枠4を弓なりに中央部が外側に突出して湾曲変形させるように誘導することができる。 As shown in FIG. 4, three screw holes 52a are formed in the outer box section 52. These screw holes 52a are for screwing the pair of upper and lower horizontal frames 4 to the vertical frame 5. That is, in the soundproof panel 1, the vertical frame 5 and the horizontal frame 4 are connected by screws driven into the horizontal frame 4. Therefore, with the soundproof panel 1, the horizontal frame 4 (lower frame 7, upper frame 6) can easily rotate relative to the vertical frame 5 around the screws, and the horizontal frame 4 can be induced to be curved and deformed in a bow shape with the center protruding outward.

また、内側壁54と突出壁55との間となる外側ボックス部52の左右の側壁には、丸環M1がボルト止めされている。この丸環M1は、落下防止ワイヤーを挿通し、遮音パネル1が脱落しないように支柱と連結するためのものである。 Rings M1 are bolted to the left and right side walls of the outer box section 52 between the inner wall 54 and the protruding wall 55. These rings M1 are used to insert a fall prevention wire and connect the soundproof panel 1 to the support so that it does not fall off.

なお、内側壁54の内側端部には、プロロプレンゴムなどのゴム弾性体からなる縦枠シール材G2が接着されている。この縦枠シール材G2は、支柱と遮音パネル1との密着性を高めるための部材である。 A vertical frame seal material G2 made of a rubber elastic material such as propylene rubber is adhered to the inner end of the inner wall 54. This vertical frame seal material G2 is a member for increasing the adhesion between the support and the sound insulation panel 1.

<パネル枠の衝撃エネルギー吸収及び板材脱落防止メカニズム>
次に、図5~図7を用いて、本発明の本質的部分であるパネル枠の衝撃エネルギー吸収及び板材脱落防止メカニズムについて、パネル枠として前述の遮音パネル1を例示して詳細に説明する。図5は、本発明のパネル枠の衝撃エネルギー吸収及び板材脱落防止メカニズムの基本的な考え方を説明する説明図であり、(a)が衝撃力が遮音パネル1に作用する前の状態を示す図、(b)が遮音パネル1の衝撃エネルギー吸収時の状態を示す図、(c)が衝撃エネルギー吸収時の遮音板2のみの変形を示す図である。
<Mechanism for absorbing shock energy from panel frames and preventing boards from falling off>
Next, the panel frame impact energy absorption and plate material falling-off prevention mechanism, which is an essential part of the present invention, will be described in detail with reference to Figures 5 to 7, taking the above-mentioned sound-insulating panel 1 as an example of the panel frame. Figure 5 is an explanatory diagram for explaining the basic concept of the panel frame impact energy absorption and plate material falling-off prevention mechanism of the present invention, in which (a) is a diagram showing the state before an impact force acts on the sound-insulating panel 1, (b) is a diagram showing the state of the sound-insulating panel 1 when the impact energy is absorbed, and (c) is a diagram showing the deformation of only the sound-insulating plate 2 when the impact energy is absorbed.

図5に示すように、本発明では、構造設計時の風荷重を超える、車両からの積荷が衝突するなどの衝撃力がパネル枠である遮音パネル1に作用する際には、枠体3の上下一対の横枠4のうちいずれか一方又は両方を塑性変形させることで衝撃エネルギーを吸収させて、板材である遮音板2の破壊や枠体3からの離脱を防ぐというものである。 As shown in FIG. 5, in the present invention, when an impact force, such as a vehicle cargo collision or a wind load exceeding the wind load at the time of structural design, acts on the sound insulation panel 1, which is a panel frame, one or both of the pair of upper and lower horizontal frames 4 of the frame body 3 are plastically deformed to absorb the impact energy, preventing the sound insulation panel 2, which is a plate material, from being destroyed or coming off the frame body 3.

この発想は、特許文献1のパネル取付構造や特許文献2の遮音壁のパネル構造のように、樹脂板の四辺のうち上辺のみを固定し、暖簾状に上辺を除く三辺をフリーにして衝撃エネルギーを逃がすという着想とは明らかに相違する。 This concept is clearly different from the panel mounting structure in Patent Document 1 and the soundproof wall panel structure in Patent Document 2, in which only the upper edge of the four sides of the resin plate is fixed, leaving the other three sides free like a curtain to allow impact energy to escape.

板材(遮音板2)の四辺をリベット等で機械的に完全に固定すると、板材(遮音板2)の変形可能な範囲が狭くなるだけでなく、衝撃エネルギーを板材(遮音板2)の弾性変形だけで吸収することとなり、吸収しきれずに破損してしまうおそれが高い。 If all four sides of the plate (soundproof plate 2) are mechanically fixed with rivets or the like, not only will the range in which the plate (soundproof plate 2) can deform become narrower, but the impact energy will be absorbed only by the elastic deformation of the plate (soundproof plate 2), which may result in a high risk of damage due to insufficient absorption.

これに対して、暖簾状に上辺固定のみで三辺をフリーにすると、前述の車両からの積荷や飛来物などの加撃体がフリーとなって開放された箇所から外部へ落下するおそれがあるという問題等の前述の諸問題が発生する。 In contrast, if the top edge is fixed like a curtain and the other three sides are left free, the aforementioned problems will arise, such as the risk that impacting objects such as cargo from vehicles or flying objects will become free and fall to the outside through the open areas.

そこで、本発明では、図5(c)に示すように、板材(遮音板2)へ衝撃力が作用する際、板材(遮音板2)が湾曲しようとする方向に対し、板材(遮音板2)を固定する上下一対の横枠も一緒に塑性変形させる。横枠は上下の一方でも両方でも良い。左右一対の縦枠5は、支柱へ固定される面を有するため、板材(遮音板2)の変形に追随できないため、塑性変形させないことが好ましいと言える。 In this invention, as shown in FIG. 5(c), when an impact force acts on the plate material (sound insulation board 2), the pair of upper and lower horizontal frames that secure the plate material (sound insulation board 2) are also plastically deformed in the direction in which the plate material (sound insulation board 2) tends to bend. The horizontal frames may be either the upper or lower horizontal frames, or both. The pair of left and right vertical frames 5 have surfaces that are fixed to the supports, and therefore cannot follow the deformation of the plate material (sound insulation board 2), so it is preferable not to plastically deform them.

但し、前述のように、遮音パネル1が、遮音壁の最上段に設置される場合は、上枠6が弓なりに塑性変形する際に、上枠6が上方にも変形し、その結果、遮音板2が上枠6から抜け落ちることも予想される。一方下枠7は、地覆もしくはパネル積層時には下枠パネルの上枠などに接しており、下方に変更することがなく、板材(遮音板2)の変形に追随しやすい。よって、下枠7が弓なりに塑性変形するように誘導することが好ましいと言える。 However, as mentioned above, when the sound insulation panel 1 is installed at the top of a sound insulation wall, it is expected that when the upper frame 6 undergoes plastic deformation in a bow shape, it will also deform upwards, causing the sound insulation panel 2 to fall out of the upper frame 6. On the other hand, the lower frame 7 is in contact with the upper frame of the lower panel when the ground is covered or the panels are stacked, and does not change downwards, making it easy for it to follow the deformation of the plate material (sound insulation panel 2). Therefore, it can be said that it is preferable to induce the lower frame 7 to undergo plastic deformation in a bow shape.

このため、前述のように、遮音パネル1では、下枠7に、湾曲して曲がる際の引張側となる位置に、断面欠損部(孔71a,71b)を設けて弓なりに塑性変形するように誘導する。つまり、下枠7の曲げ剛性(EI)は、上枠6の曲げ剛性(EI)より低くなる断面形状としている。このため、遮音パネル1では、遮音パネル1が遮音壁の最上段に設置された場合でも板材(遮音板2)が衝撃力で上方へ抜け出すおそれを低減することができるだけでなく、加撃体が遮音パネル1で跳ね返って外部へ飛び出るおそれも低減することができる。 For this reason, as described above, in the sound insulation panel 1, cross-sectional defects (holes 71a, 71b) are provided in the lower frame 7 at the position that will be the tensile side when the panel is bent, inducing plastic deformation into a bow shape. In other words, the cross-sectional shape is such that the bending rigidity (EI) of the lower frame 7 is lower than the bending rigidity (EI) of the upper frame 6. For this reason, in the sound insulation panel 1, not only is it possible to reduce the risk of the plate material (sound insulation panel 2) being pulled out upwards by the force of an impact even when the sound insulation panel 1 is installed at the top of a sound insulation wall, but it is also possible to reduce the risk of an impacting body bouncing off the sound insulation panel 1 and flying out to the outside.

また、特許文献1のパネル取付構造や特許文献2の遮音壁のパネル構造では、樹脂板に孔をあけ、固定する上辺をボルト等で機械的に完全に固定している。しかし、本発明の実施形態に係る遮音パネル1では、取付溝65,74,53へ遮音板2を差し込むだけの緩やかな固定としている。このため、遮音板2の弾性変形の許容度が高くなり、遮音板2が割れるなど破損するおそれを低減することができる。また、樹脂板である遮音板2に孔をあけない分、孔に応力が集中し、そこから亀裂が入るおそれも低減でき、その点でも遮音板2が割れるなど破損するおそれを低減することができる。 In addition, in the panel mounting structure of Patent Document 1 and the panel structure of the sound insulation wall of Patent Document 2, holes are drilled in the resin plate, and the upper edge is mechanically and completely fixed with bolts or the like. However, in the sound insulation panel 1 according to the embodiment of the present invention, the sound insulation plate 2 is loosely fixed by simply inserting it into the mounting grooves 65, 74, 53. This increases the tolerance for elastic deformation of the sound insulation plate 2, reducing the risk of the sound insulation plate 2 cracking or being damaged. In addition, since no holes are drilled in the sound insulation plate 2, which is a resin plate, stress is concentrated in the holes, reducing the risk of cracks occurring there, which also reduces the risk of the sound insulation plate 2 cracking or being damaged in this respect.

但し、取付溝65,74,53へ遮音板2を差し込むだけでは、枠体3の横枠4(下枠7)が塑性変形している最中に遮音板2が脱落するおそれがある。本発明では、この板材(遮音板2)脱落防止対策として、前述のように、幅d2>距離d1(図3参照)とし、取付溝65,74,53の位置を、枠体3(下枠7)の中心軸に対して内側に偏心配置している。 However, simply inserting the sound insulation plate 2 into the mounting grooves 65, 74, 53 may cause the sound insulation plate 2 to fall off while the horizontal frame 4 (lower frame 7) of the frame body 3 is undergoing plastic deformation. In the present invention, as a measure to prevent the plate material (sound insulation plate 2) from falling off, as described above, width d2 is set to be greater than distance d1 (see Figure 3), and the mounting grooves 65, 74, 53 are positioned eccentrically inward with respect to the central axis of the frame body 3 (lower frame 7).

また、塑性変形させる下枠7の遮音板2の外側となる位置に、断面性能(断面二次モーメントや断面係数)の高い中空断面であるボックス形状の外側ボックス部71を設けた構成としている。このため、遮音板2が変形しても、断面性能の高い中空断面の外側ボックス部71で遮音板2が掛け止められ、取付溝74から遮音板2が外れにくい構成となっている。 In addition, a box-shaped outer box portion 71 with a hollow cross section and high cross-sectional performance (second moment of area and section modulus) is provided at a position on the outside of the sound insulation plate 2 of the lower frame 7 that is plastically deformed. Therefore, even if the sound insulation plate 2 is deformed, the sound insulation plate 2 is hooked to the outer box portion 71 with a hollow cross section and high cross-sectional performance, and the sound insulation plate 2 is unlikely to come off the mounting groove 74.

その一方で、外側ボックス部71の外側には、断面欠損を設けた構成としている。このため、下枠7は、衝撃エネルギーを吸収する際に、弓状又は、くの字状に中央部が外側に突出して湾曲し、板材(遮音板2)の外側の部分が曲げ応力の引張力で断裂して塑性変形するように誘導される(図5(b)参照)。 On the other hand, the outside of the outer box section 71 is configured to have a cross-sectional defect. Therefore, when absorbing impact energy, the lower frame 7 bends in a bow or dogleg shape with the center protruding outward, and the outer portion of the plate material (soundproofing plate 2) is induced to break and undergo plastic deformation due to the tensile force of the bending stress (see FIG. 5(b)).

また、遮音パネル1では、前述のように、縦枠5にビスホール52aを設け、横枠4からビスを打ち込んで縦枠5と横枠4とを連結している、このため、横枠4である下枠7がビスを中心に縦枠5に対して回転し易くなり、この点でも下枠7を湾曲変形するように誘導することができる。 As mentioned above, in the soundproofing panel 1, screw holes 52a are provided in the vertical frame 5, and screws are driven into the horizontal frame 4 to connect the vertical frame 5 and the horizontal frame 4. This makes it easier for the lower frame 7, which is the horizontal frame 4, to rotate relative to the vertical frame 5 around the screw, which also helps induce the lower frame 7 to deform in a curved manner.

それに加え、遮音パネル1では、前述のように、枠体3の各枠材の降伏応力を、縦枠5をJIS 6005C(6N01)T5のアルミニウム合金とし、上枠6をJIS 6063 T5のアルミニウム合金とし、下枠7をJIS 6063 T1のアルミニウム合金としている。つまり、枠材の機械的性質(引張強さ、耐力、伸び)が、縦枠5>上枠6>下枠7となるようにしている。このため、風荷重に対抗し得る曲げ剛性(EI:ヤング率×断面二次モーメント)を確保しつつ、衝撃力が作用した際の塑性変形を大きくしてエネルギー吸収率を上げることができる。 In addition, as mentioned above, in the soundproof panel 1, the yield stress of each frame material of the frame body 3 is as follows: the vertical frame 5 is made of JIS 6005C (6N01) T5 aluminum alloy, the upper frame 6 is made of JIS 6063 T5 aluminum alloy, and the lower frame 7 is made of JIS 6063 T1 aluminum alloy. In other words, the mechanical properties of the frame materials (tensile strength, yield strength, elongation) are vertical frame 5 > upper frame 6 > lower frame 7. This ensures bending rigidity (EI: Young's modulus x second moment of area) that can withstand wind loads, while increasing plastic deformation when an impact force is applied, thereby increasing the energy absorption rate.

また、前述のように、本実施形態に係る遮音パネル1では、下枠本体70(横枠本体)と押縁材61とを別体として構成しているが、図6に示すように、下枠本体70と押縁材61を一体に構成しても構わない。但し、外側ボックス部71と比べて曲げ剛性(EI)を低くするため、遮音板2の内側を支持する取付溝74の内側壁が取付溝74を形成する底面(下部72)と接続されないようにする。即ち、取付溝74の内側壁の一端をボックス形状とならないように自由端(キャンチレバー:cantilever)とする。図6は、下枠の変形例を示す鉛直断面図である。 As described above, in the sound insulation panel 1 according to this embodiment, the lower frame body 70 (horizontal frame body) and the batten 61 are configured as separate bodies, but as shown in FIG. 6, the lower frame body 70 and the batten 61 may be configured as one body. However, in order to lower the bending rigidity (EI) compared to the outer box portion 71, the inner wall of the mounting groove 74 that supports the inside of the sound insulation panel 2 is not connected to the bottom surface (lower portion 72) that forms the mounting groove 74. In other words, one end of the inner wall of the mounting groove 74 is made a free end (cantilever) so as not to be box-shaped. FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a modified lower frame.

なお、遮音パネル1では、断面欠損として遮音パネル1の中心の下枠7の長手方向の中央に孔71a,71bを設けたものを例示した。しかし、図7に示すように、断面欠損部(孔71a)は、下枠7の長手方向を左右方向として左右対称に、前述の外側ボックス部71の上面の外側に複数設けても構わない。断面欠損部(孔71a)を複数設けることで、曲げ応力の引張力で断面欠損部が引き千切れ易くなり、下枠7を弓なりに塑性変形するようによりスムーズに誘導することができる。図7は、断面欠損部の変形例として複数の孔71aを左右対称に設けた遮音パネル1’を示す斜視図である。 In the sound insulation panel 1, holes 71a and 71b are provided in the center of the longitudinal direction of the lower frame 7 at the center of the sound insulation panel 1 as the cross-sectional defect. However, as shown in FIG. 7, multiple cross-sectional defect portions (holes 71a) may be provided symmetrically on the outside of the upper surface of the outer box portion 71, with the longitudinal direction of the lower frame 7 being the left-right direction. By providing multiple cross-sectional defect portions (holes 71a), the cross-sectional defect portions are more likely to be torn off by the tensile force of the bending stress, and the lower frame 7 can be more smoothly induced to plastically deform in a bow shape. FIG. 7 is a perspective view showing a sound insulation panel 1' in which multiple holes 71a are provided symmetrically as a modified cross-sectional defect portion.

また、断面欠損部(孔71a)を左右対称とすることで、下枠7をなだらかに湾曲変形させることができ、遮音板2を取付溝74内に確実に保持しつつ、より衝撃力のエネルギーを吸収することが可能となる。 In addition, by making the cross-sectional loss portion (hole 71a) symmetrical, the lower frame 7 can be gently curved and deformed, making it possible to absorb more of the energy of the impact force while securely holding the soundproofing plate 2 within the mounting groove 74.

以上説明した、本実施形態に係る遮音パネル1によれば、安価で簡単な構成により、枠体3の各枠材が設計荷重としての風荷重に耐え得る断面性能を有するとともに、衝撃荷重が作用した際に上枠6及び下枠7のいずれか又は両方が塑性変形して衝撃荷重を逃がすことができるので、衝撃力が遮音パネル1に作用した場合でも遮音板2の破損を防ぐことができる。 The sound insulation panel 1 according to this embodiment, as described above, has an inexpensive and simple structure, and each frame member of the frame body 3 has cross-sectional performance capable of withstanding wind loads as a design load. When an impact load is applied, either or both of the upper frame 6 and the lower frame 7 undergo plastic deformation to release the impact load, so that even if an impact force is applied to the sound insulation panel 1, damage to the sound insulation board 2 can be prevented.

また、遮音パネル1によれば、衝撃力が作用した場合でも遮音板2が枠体3(取付溝65,74,53)に装着された状態を保ち、遮音板2が枠体3から外れて中吊り状態とならないので、遮音板2が外れて開放されたスペースから加撃体が外部へ落下するおそれを低減することができる。 In addition, with the sound insulation panel 1, even if an impact force is applied, the sound insulation plate 2 remains attached to the frame body 3 (mounting grooves 65, 74, 53) and does not come off the frame body 3 and become suspended in the air, reducing the risk of the impacting object falling to the outside through the space opened up by the sound insulation plate 2 coming off.

それに加え、遮音パネル1によれば、遮音板2が枠体3から外れて中吊り状態とならないので、構造上安定した状態であり、変形した遮音パネル1を交換するまでの間も安全である。 In addition, with the sound insulation panel 1, the sound insulation board 2 does not come off the frame 3 and become suspended, so the structure is stable and safe until the deformed sound insulation panel 1 can be replaced.

また、遮音パネル1によれば、下枠7の曲げ剛性が上枠6の曲げ剛性より低く、下枠7の断面形状を曲げ応力の引張力で断裂し易い形状としたので、下枠7が弓なりに中央が外側に突出して湾曲して塑性変形するように誘導することができる。 In addition, according to the soundproofing panel 1, the bending rigidity of the lower frame 7 is lower than that of the upper frame 6, and the cross-sectional shape of the lower frame 7 is designed to be easily ruptured by the tensile force of bending stress, so that the lower frame 7 can be induced to plastically deform by bending in a bow shape with the center protruding outward.

以上、本発明の実施形態に係る遮音パネル1について詳細に説明した。しかし、前述した又は図示した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたって具体化した一実施形態を示したものに過ぎず、例示した実施形態によって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。 The above provides a detailed explanation of the soundproofing panel 1 according to an embodiment of the present invention. However, the above-mentioned and illustrated embodiments merely show one embodiment realized in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the illustrated embodiments.

1,1’:遮音パネル(パネル枠)
2:遮音板(板材)
3:枠体
4:横枠
5:縦枠
50:縦枠本体
51:押縁材
52:外側ボックス部
52a:ビスホール
53:取付溝部(取付溝)
54:内側壁
55:突出壁
6:上枠(横枠)
60:上枠本体(横枠本体)
61:押縁
61a:支持辺部
61b:連絡辺部
61c:縦辺部
61d:リベット用孔
62:外側ボックス部
63:上部ボックス部
64:内側壁
65:取付溝
7:下枠(横枠)
70:下枠本体(横枠本体)
71:外側ボックス部
71a,71b:孔(断面欠損部)
72:下部
73:内側壁
74:取付溝
G1:ガスケット
G2:縦枠シール材
M1:丸環
r1:リベット
1, 1': Soundproof panel (panel frame)
2: Soundproofing board (board material)
3: Frame body 4: Horizontal frame 5: Vertical frame 50: Vertical frame main body 51: Edge material 52: Outer box part 52a: Screw hole 53: Mounting groove part (mounting groove)
54: Inside wall 55: Projecting wall 6: Upper frame (horizontal frame)
60: Upper frame body (horizontal frame body)
61: Push-in edge 61a: Support side portion 61b: Connecting side portion 61c: Vertical side portion 61d: Rivet hole 62: Outer box portion 63: Upper box portion 64: Inner wall 65: Mounting groove 7: Lower frame (horizontal frame)
70: Lower frame body (horizontal frame body)
71: outer box portion 71a, 71b: hole (cross-sectional defect portion)
72: Lower part 73: Inner wall 74: Mounting groove G1: Gasket G2: Vertical frame seal material M1: Round ring r1: Rivet

Claims (3)

板材と前記板材が嵌め込まれた枠体とを備えたパネル枠であって、
前記枠体は、上下一対の横枠と、左右一対の縦枠と、を有し、
前記上下一対の横枠のいずれか一方又は両方の前記板材よりも外側に断面欠損部が設けられ
塑性変形する前記横枠には、前記板材より外側に中空断面が形成され、
前記中空断面に前記断面欠損部が設けられており、
前記断面欠損部は、前記中空断面の上面及び下面を上下に貫通する貫通孔であること
を特徴とするパネル枠。
A panel frame including a plate material and a frame body into which the plate material is fitted,
The frame body has a pair of upper and lower horizontal frames and a pair of left and right vertical frames,
A cross-sectional cutout portion is provided on the outer side of the plate material of one or both of the pair of upper and lower horizontal frames ,
The horizontal frame that undergoes plastic deformation has a hollow cross section formed on the outer side of the plate material,
The hollow cross section is provided with the cross-sectional loss portion,
The panel frame, wherein the cross-sectional defect portion is a through hole that vertically passes through an upper surface and a lower surface of the hollow cross-section.
前記板材は、前記板材を前記枠体に固定する固定部材を挿通する孔が形成されずに前記枠体に形成された取付溝に挿入されて挟持されていること
を特徴とする請求項1に記載のパネル枠。
The panel frame according to claim 1, characterized in that the plate material is inserted and clamped in an attachment groove formed in the frame body, without a hole being formed through which a fixing member for fixing the plate material to the frame body can be inserted.
前記断面欠損部は、塑性変形する前記横枠の長手方向を左右方向として左右対称に複数設けられていること
を特徴とする請求項1又は2に記載のパネル枠。
The panel frame according to claim 1 or 2 , characterized in that the cross-sectional loss portion is provided in a plurality of positions symmetrically with respect to the longitudinal direction of the horizontal frame which undergoes plastic deformation.
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