CN113646485A - 带导光棒的视线诱导标及钢索护栏 - Google Patents

带导光棒的视线诱导标及钢索护栏 Download PDF

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Abstract

【课题】提供即使在屋外长期使用发光性能也不易下降，而且施工也容易且卷绕后的松弛也不易发生的带导光棒的视线诱导标及使用其的钢索护栏。【解决手段】由将多个绳股捻合而形成的绳索构件；以与在该绳索构件外周的绳股之间形成的螺旋状的谷间部密合的状态卷绕的、具备以丙烯酸系树脂为主材的芯层和以氟系树脂为主材的包覆层的周面发光型导光棒；以及装载于该导光棒的端部的光源装置来构成视线诱导标，并且将上述导光棒的在使用加速耐候性试验机的试验时间1000小时下的亮度变化量设为±10％的范围内，将色度[x,y]的各数值的变化量设为±0.02的范围内，进而将上述导光棒在‑20℃气氛下的弯曲弹性率设为0.5～5.0×103MPa，进而，以捻角10°～20°的范围将绳股捻合而形成上述绳索构件，以螺距100mm～200mm的范围均匀地形成螺旋状的谷间部。

Description

带导光棒的视线诱导标及钢索护栏
技术领域
本发明涉及视线诱导标的改良，更详细地，涉及能够在卷绕于绳索构件的状态下线状地发光而进行视线诱导、另外即使在屋外长期使用发光性能也不易下降、而且卷绕后的松弛也不易发生的带导光棒的视线诱导标及使用其的钢索护栏。
背景技术
众所周知，在高速公路等上，大多在路肩、中央隔离带设置将钢丝索支撑于支柱的防护栏(所谓钢索护栏)。但是，钢索护栏由于在黑暗中难以视觉确认支柱间的钢丝索，因此存在招致在夜间行驶中驾驶员忽略钢丝索而接触等的事故的危险。
因此，以往，沿着在钢索护栏的钢丝索的绳股间形成的谷间螺旋状地卷绕荧光性的线状体的技术已成为公知技术(参照专利文献1)，关于该以往技术，由于线状体的发光量存在限度，因此存在难以对钢索护栏赋予充分的视线诱导效果的问题。
另一方面，以往，将荧光性的绳股用于钢索护栏的钢丝索自身的技术也已成为公知技术(参照专利文献2)，关于该以往技术，也与上述同样，不仅存在发光量的问题，而且在应用于现有的钢索护栏的情况下，需要重新换上全部钢丝索，因此花费工夫和成本。
再一方面，为了解决上述发光量的问题，也考虑将以规定间距附设了会点发光的灯的绳索(LED绳灯等)沿着钢丝索支撑于支柱间的方法，但在该方法的情况下，需要支撑通电的光源自身并且暴露于屋外，因此存在由于风雨、劣化等而容易引起光源的故障的问题。
另外，以往，也已知有以规定的间距设置于支柱上部的LED式的自发光视线诱导标(delineator)，但此类型的视线诱导标为断续的点状发光，因此对于行驶中的驾驶员会产生由正面发光导致的眩光(晕眩)，得不到充分的视线诱导效果和安全性，存在改善的余地。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本实公昭54-41049号公报
专利文献2：日本实开昭60-40519号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于，提供能够在卷绕于绳索构件的状态下线状地发光而进行夜间或暗处的视线诱导、另外即使在屋外长期使用发光性能也不易下降、而且施工也容易且卷绕后的松弛也不易发生的带导光棒的视线诱导标及使用其的钢索护栏。
用于解决课题的手段
本发明人参照附图对为了解决上述课题而采用的手段进行说明，如下所述。
即，本发明的特征点在于，为在屋外使用的、由将多个绳股S捻合而形成的绳索构件3；以与在该绳索构件3外周的绳股S·S之间形成的螺旋状的谷间部V密合的状态卷绕的、具备以丙烯酸系树脂为主材的芯层11和以氟系树脂为主材的包覆层12的周面发光型导光棒1；以及装载于该导光棒1的端部的光源装置2而构成带导光棒的视线诱导标，并且将上述导光棒1的在使用加速耐候性试验机的试验时间1000小时下的亮度变化量设为±10％的范围内，将色度[x,y]的各数值的变化量设为±0.02的范围内，进而将上述导光棒1在-20℃气氛下的弯曲弹性率设为0.5～5.0×103MPa，进而以捻角10°～20°的范围将绳股S·S…捻合而形成上述绳索构件3，以螺距100mm～200mm的范围均匀地形成螺旋状的谷间部V。
另外，关于上述导光棒1，为了兼得弯曲弹性率和导光性能，优选芯层11使用在硬质丙烯酸系树脂中混合丙烯酸系弹性体而成的材料，并且其混合比率设为95∶5～70∶30的范围内。
另外，关于上述导光棒1，为了得到充分的耐候性，优选相对包覆层(12)的主材100重量份，添加0.01～5重量份的具有紫外线吸收作用的氧化钛作为光散射剂。
另外，关于上述导光棒1，优选使用在卷绕于绳索构件3的导光棒1的端部，从驱动电源30mA、光度20000mcd、发散角20°的光源装置2入射光时的距光源装置2为4m的部位的导光棒1的发光亮度为3cd/m2以上的导光棒。
另外，关于上述带导光棒的视线诱导标，能够与以规定间距在路上设置的多个支柱5组成而构成钢索护栏G(在本说明书中，不仅包括设置于侧道的钢索护栏，还包括设置于中央隔离带的钢索护栏)，在该情况下，在上述支柱5·5之间张设绳索构件3，并且以将光源装置2装载于周面发光型导光棒1的端部的状态安装于支柱5。
发明效果
本发明的带导光棒的视线诱导标使用了耐候性优异的周面发光型导光棒，因此不仅能够使光从光源装置入射至导光棒使导光棒线状地发光，而且即使在卷绕于屋外用途的绳索构件(钢索护栏、船舶系泊绳等)而使用的情况下，也能够长时间维持其发光性能。
另外，在本发明中，由于使用了具有适度的弯曲弹性的导光棒，因此能够顺畅地卷绕于绳索构件而不破损导光棒，另外，卷绕后的松弛也不易发生，因此，能够维持使导光棒密合于绳索构件的状态。另外，在本发明中，通过利用光源装置调节导光棒的发光色的选择、发光量，能够有效地进行视线诱导。
因此，根据本发明，能够提供不仅夜间、暗处的视线诱导功能优异，而且在施工性、屋外使用时的耐候性方面也有利的带导光棒的视线诱导标，因此本发明的实用价值极高。
附图说明
图1为表示本发明的第一实施方式的带导光棒的视线诱导标的侧面图和断面图。
图2为表示本发明的第一实施方式的导光棒和光源装置的斜视图和断面图。
图3为表示本发明的导光棒的断面形状的变形例的断面图。
图4为表示本发明的第二实施方式的支柱的正视图。
图5为表示本发明的第二实施方式的光源装置的安装结构的说明图。
具体实施方式
“第一实施方式”
接着，对于本发明的第一实施方式，基于图1～图2进行说明。予以说明，图中，由附图标记1指示的是周面发光型导光棒，由附图标记2指示的是光源装置。另外，由附图标记3指示的是绳索构件，另外，由附图标记D指示的是带导光棒的视线诱导标。
[带导光棒的视线诱导标的构成]
[1]关于带导光棒的视线诱导标的基本构成
在本实施方式中，如图1(a)(b)和图2(a)(b)所示，通过将光源装置2装载于周面发光型导光棒1的端部，将导光棒1卷绕于将多个绳股S捻合而形成的绳索构件3并固定，从而构成带导光棒的视线诱导标D。另外，导光棒1以与在绳索构件3外周的绳股S·S之间形成的螺旋状的谷间部V密合的状态卷绕。
另外，关于上述导光棒1，如图2(a)(b)所示，在中心部的芯层11的外周形成包覆层12而构成，并且芯层11的主材使用丙烯酸系树脂，包覆层12的主材使用氟系树脂。另外，构成导光棒1，使得在使用加速耐候性试验机的试验时间1000小时下的亮度变化量在±10％的范围内、色度[x,y]的各数值的变化量在±0.02的范围内，关于弯曲性能，也以-20℃气氛下的弯曲弹性率成为0.5～5.0×103MPa的方式构成整体。
另外，上述绳索构件3使用以捻角10°～20°的范围将绳股S·S…捻合而形成、螺旋状的谷间部V以螺距100mm～200mm的范围均匀地形成者。由此，能够防止卷绕于绳索构件3的规定的弯曲弹性率的导光棒1松弛而垂向下侧的问题。另外，即使将视线诱导标D在屋外使用的情况下，由于导光棒1的耐候性优异，因此也不发生发光性能在短期内下降等问题。
[2]关于导光棒
[2-1]芯层的材料
接着，对上述带导光棒的视线诱导标D的各构成元素进行说明。首先，关于上述导光棒1，在本实施方式中，芯层11的材料使用在硬质丙烯酸系树脂中混合丙烯酸系弹性体而成的材料。由此，不仅能够使导光棒1更均匀地发光，而且容易卷绕于绳索构件3，并且能够赋予松弛不易发生的适度的柔软性。另外，硬质丙烯酸系树脂与丙烯酸系弹性体的混合比率优选设为95:5～70:30。
另外，作为上述芯层11的硬质丙烯酸系树脂，可适宜地使用聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸异丁酯或聚甲基丙烯酸正丁酯的一种或多种。予以说明，在本说明书中，将玻璃化转变温度(Tg)为常温(25℃)以上的丙烯酸系树脂称作“硬质丙烯酸系树脂”。
另外，作为上述芯层11的丙烯酸系弹性体，可适宜地使用属于热塑性弹性体的甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的嵌段共聚物(MMA-BA嵌段共聚物)或丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的嵌段共聚物的一种或多种。
[2-2]芯层的形状
另外，关于上述芯层11的形状，在本实施方式中，使用如图1所示那样断面形状为圆形的形状，但芯层11的断面形状也可采用如图3(a)(b)所示那样鱼糕型的半椭圆形、嵌合于绳索构件3的谷间部V的形状、另外椭圆形、半圆形、多边形等。
[2-3]包覆层的材料
另外，作为上述导光棒1的包覆层12的主材料，可适宜地使用属于氟系树脂的乙烯与四氟乙烯共聚物(ETFE)、六氟丙烯与四氟乙烯与乙烯共聚物(EFEP)或聚偏二氟乙烯的一种或多种。这样通过将摩擦系数小的氟系树脂用于包覆层12的主材料，能够卷绕于绳索构件3而不会挂住。
[2-4]包覆层的形状
另外，关于上述包覆层12的形状，只要在芯层11的外周以规定的厚度形成即可，可以如本实施方式那样由一层构成，也可以如图3(c)所示那样由多个包覆层12构成。另外，关于被覆层12的厚度，优选设为0.1mm～1.0mm的范围。
[2-5]光散射剂
另外，在本实施方式中，在包覆层12的材料中添加具有紫外线吸收作用的光散射剂以提高耐候性。具体地，在本实施方式中，将粉末状的氧化钛作为光散射剂，相对于被覆层12的主材100重量份，添加0.01～5重量份。予以说明，作为光散射剂，也可使用氧化钛以外的硫酸钡等。另外，光散射剂不仅可添加于包覆层12，也可添加于芯层11。
[2-6]导光棒的耐候性
另外，关于上述导光棒1的耐候性，优选设为在使用加速耐候性试验机(Sunshineweather meter)的试验时间1000小时下的亮度变化量在±10％的范围内(优选±5％的范围内)、色度[x,y]的各数值的变化量在±0.02的范围内(优选±0.01的范围内)。予以说明，导光棒1的加速耐候性试验即使在卷绕于钢制钢丝索的状态下也得到同样的结果。由此，即使在屋外长时间使用的情况下，也不发生发光量的显著下降、变色等问题。
[2-7]导光棒的弯曲弹性率
另外，关于上述导光棒1的弯曲弹性率，优选使得成为-20℃气氛下的弯曲弹性率为0.5～5.0×103MPa(更优选2.0～4.0×103MPa)。由此，即使在寒冷地带，也能够顺畅地进行导光棒1对于绳索构件L的卷绕，另外，卷绕后的导光棒1也不易发生松弛。予以说明，在弯曲弹性率过大时，难以将导光棒1一边弯曲一边卷绕于绳索构件L，强行卷绕时，导光棒1超过弹性极限而破断。另一方面，在弯曲弹性率过小时，卷绕后导光棒1容易松弛。
[2-8]导光棒的发光性能
另外，在本实施方式中，将在卷绕于绳索构件3的导光棒1的端部，从驱动电源30mA、光度20000mcd、发散角20°的光源装置2入射光时的距光源装置2为4m的部位的导光棒1的发光亮度为3cd/m2以上者使用于上述导光棒1。
[3]关于光源装置
另外，关于上述光源装置2，在本实施方式中使用单色的LED光源，根据用途不仅可以使用单色发光型的光源装置，也可以使用多色发光型的光源装置。另外，光源装置2不仅可以装载于导光棒1的一端，也可以装载于两端，另外，也可使用LED光源以外的LD、SLD、卤素灯等。另外，关于连接光源装置2的电源，可以为AC电源，也可以为DC电源，在屋外使用的情况下，也可使用太阳能电池。
[4]关于绳索构件
另外，关于卷绕上述导光棒1的绳索构件3，在本实施方式中使用了金属制的钢丝索，但可适宜地使用碳纤维制的钢丝索、芳纶纤维制的钢丝索、将它们组合而成的钢丝索。另外，除了钢丝索以外，也可使用由天然纤维、合成树脂纤维构成的细绳、粗绳作为绳索构件3。
另外，关于上述绳索构件3，在本实施方式中如图1(a)(b)所示那样使用了将金属线困束的3根绳股S·S…捻合而形成的直径18mm(优选5mm～50mm)的钢丝索，但可任意地改变绳股S的粗细、根数、捻数。予以说明，根据绳股S的粗细、根数、捻数，所形成的谷间部V的数、深度、宽度、螺旋的螺距改变，因此需要使所使用的导光棒1的根数、粗细、可挠性对应于所使用的绳索构件3。
[5]关于导光棒的固定手段
另外，在本实施方式中，采用环状的固定工具4将上述导光棒1相对于绳索构件3进行固定，但也可将带状的固定工具4从导光棒1·1…的上方卷绕于绳索构件3来进行固定。另外，作为导光棒1的固定手段，除了使用固定工具4的方法以外，还可采用粘接等手段。
[6]关于用途
另外，作为上述绳索构件用视线诱导标的用途，可适宜地使用于钢索护栏用绳索(详细地后述)、船舶系泊绳、用于建筑现场等的脚手架用绳索、照明用绳索、农业领域中使用的害虫禽兽侵入防止用绳索以及在屋外使用的绳索构件。
《第二实施方式》
“钢索护栏的构成”
[1]关于钢索护栏的基本构成
接着，关于本发明的第二实施方式，基于图4～图5进行说明。在本实施方式中，如图4所示，在以规定间距设置于路上的多个支柱5·5…之间张设绳索构件3，并且将导光棒1螺旋状地卷绕于绳索构件3，进而将装载于导光棒1的端部的光源装置2安装于支柱5，构成钢索护栏G。
由此，如果使上述光源装置2启动，则从光源装置2入射的光经过导光棒1内从而导光棒1的外周发光，因此绳索构件3的外周能够螺旋状地发光。另外，通过利用绳索构件3的螺旋状的谷间部V，也可容易地进行导光棒1的卷绕和固定。
[2]关于支柱
另外，关于上述支柱5，在本实施方式中，使用将基部埋设于道路而设置的金属制圆柱体，但也可采用具备在屋内载置而使用的台基的形状。另外，支柱5的形状不限于圆柱形，也可使用棱柱形、将多个圆柱和棱柱接合一体化而成的形状。
[3]关于光源装置的安装结构
另外，关于上述光源装置2向支柱5的安装结构，在本实施方式中，如图5所示，在将绳索构件3插通于支柱5的状态下，将光源装置2·2…连接至固定于支柱5的盖构件C的蓄电池而进行。予以说明，也可采用将DC电源的蓄电池固定于支柱5的内壁的结构、将AC电源导入支柱5的内部的结构。另外，光源装置2也可与外壳一起外置于支柱5。
实施例
[效果的证实试验]
接着，对本发明的效果的证实试验进行说明。首先，在本试验中，制作导光棒的芯层的材料不同的多个样品(下述实施例1～6)，对于这些各个样品，进行了耐候性和弯曲弹性率的评价。以下，对实施例1～6的各样品的制造条件和各试验的方法及结果进行说明。
[实施例1]
在该实施例1中，采用共挤压成型制作了断面形状为圆形型的直径3.5mm(芯层：直径3.1mm、包覆层：厚度0.2mm)的周面发光型导光棒。另外，作为芯层的主材料，使用作为硬质丙烯酸系树脂的聚甲基丙烯酸甲酯，作为包覆层的主材料，使用作为氟系树脂的ETFE。另外，在包覆层中相对于包覆层的主材100重量份添加了0.065重量份的作为光散射剂的氧化钛。
[实施例2]
在该实施例2中，与实施例1同样，采用共挤压成型制作了直径3.5mm(芯层：直径3.1mm、包覆层：厚度0.2mm)的圆棒状的周面发光型导光棒。另外，作为芯层的主材料，使用在作为硬质丙烯酸系树脂的聚甲基丙烯酸甲酯中以重量比计以95:5的比例混合了作为丙烯酸系弹性体的MMA-BA嵌段共聚物而成的产物，作为包覆层的主材料，使用作为氟系树脂的ETFE。另外，在包覆层中相对于包覆层的主材100重量份添加了0.065重量份的作为光散射剂的氧化钛。
[实施例3]
在该实施例3中，与实施例1同样，采用共挤压成型制作了直径3.5mm(芯层：直径3.1mm、包覆层：厚度0.2mm)的圆棒状的周面发光型导光棒。另外，作为芯层的主材料，使用在作为硬质丙烯酸系树脂的聚甲基丙烯酸甲酯中以重量比计以90:10的比例混合了作为丙烯酸系弹性体的MMA-BA嵌段共聚物而成的产物，作为包覆层的主材料，使用作为氟系树脂的ETFE。另外，在包覆层中相对于包覆层的主材100重量份添加了0.065重量份的作为光散射剂的氧化钛。
[实施例4]
在该实施例4中，与实施例1同样，采用共挤压成型制作了直径3.5mm(芯层：直径3.1mm、包覆层：厚度0.2mm)的圆棒状的周面发光型导光棒。另外，作为芯层的主材料，使用在作为硬质丙烯酸系树脂的聚甲基丙烯酸甲酯中以重量比计以80:20的比例混合了作为丙烯酸系弹性体的MMA-BA嵌段共聚物而成的产物，作为包覆层的主材料，使用作为氟系树脂的ETFE。另外，在包覆层中相对于包覆层的主材100重量份添加了0.065重量份的作为光散射剂的氧化钛。
[实施例5]
在该实施例5中，与实施例1同样，采用共挤压成型制作了直径3.5mm(芯层：直径3.1mm、包覆层：厚度0.2mm)的圆棒状的周面发光型导光棒。另外，作为芯层的主材料，使用在作为硬质丙烯酸系树脂的聚甲基丙烯酸甲酯中以重量比计以70:30的比例混合了作为丙烯酸系弹性体的MMA-BA嵌段共聚物而成的产物，作为包覆层的主材料，使用作为氟系树脂的ETFE。另外，在包覆层中相对于包覆层的主材100重量份添加了0.065重量份的作为光散射剂的氧化钛。
[实施例6]
在该实施例6中，与实施例1同样，采用共挤压成型制作了直径3.5mm(芯层：直径3.1mm、包覆层：厚度0.2mm)的圆棒状的周面发光型导光棒。另外，作为芯层的主材料，使用作为丙烯酸系弹性体的MMA-BA嵌段共聚物，作为包覆层的主材料，使用作为氟系树脂的ETFE。另外，在包覆层中相对于包覆层的主材100重量份添加了0.065重量份的作为光散射剂的氧化钛。
<耐候性的评价>
接着，对于上述实施例1～6的长度300mm的各样品，在黑色面板温度：63℃×1000h的条件下使用加速耐候性试验机(Sunshine weather meter)进行了耐候性试验。然后，对于各样品，研究了试验前和试验后的发光色的色度以及试验前和试验后的发光色的色度的变化率，如下述表1～3所示，能够确认在试验时间1000小时下的亮度变化量在±10％的范围内，色度[x,y]的各数值的变化量收敛在±0.02的范围内。另外，关于实施例1～4的样品，能够确认在试验时间1000小时下的亮度变化量在±5％的范围内，色度[x，y]的各数值的变化量收敛在±0.01的范围内。
[表1]
Figure BDA0003271570690000111
[表2]
Figure BDA0003271570690000112
[表3]
Figure BDA0003271570690000121
<弯曲弹性率和弯曲应力的评价>
对于实施例1～6的样品，基于JIS K 6911(热固性塑料一般试验方法)5.17.3层叠棒的弯曲试验方法，在23℃和-20℃气氛下实施各自试验。其结果，如下述表所示那样，能够确认实施例1～6的各样品在-20℃气氛下的弯曲弹性率收敛于0.5～5.0×103MPa的范围内。另外，关于实施例1～5的各样品，能够确认了-20℃气氛下的弯曲弹性率收敛于2.0～4.0×103MPa的范围内。
[表4]
Figure BDA0003271570690000122
<导光棒的发光性能的评价>
接着，对上述实施例1和2的导光棒，测定了在卷绕于绳索构件的状态的导光棒的端部，从驱动电源30mA、光度20000mcd、发散角20°的光源装置入射光时的距光源装置4m的部位的发光亮度。其结果，实施例1的发光亮度为5.1cd/m2，实施例2的发光亮度为3.6cd/m2。
附图标记说明
1 导光棒
11 芯层
12 包覆层
2 光源装置
3 绳索构件
4 固定工具
5 支柱
D 视线诱导
S 绳股

Claims (5)

1.带导光棒的视线诱导标，其为在屋外使用的、包含将多个绳股(S)捻合而形成的绳索构件(3)；以与在该绳索构件(3)外周的绳股(S)(S)之间形成的螺旋状的谷间部(V)密合的状态卷绕的、具有以丙烯酸系树脂为主材的芯层(11)和以氟系树脂为主材的包覆层(12)的周面发光型导光棒(1)；以及装载于该导光棒(1)的端部的光源装置(2)而构成的带导光棒的视线诱导标，其特征在于，
上述导光棒(1)的在使用加速耐候性试验机的试验时间1000小时的亮度变化量在±10％的范围内，色度[x,y]的各数值的变化量在±0.02的范围内，并且上述导光棒(1)的-20℃气氛下的弯曲弹性率为0.5～5.0×103MPa，
进而，上述绳索构件(3)以捻角10°～20°的范围将绳股(S)(S)…捻合而形成，螺旋状的谷间部(V)以螺距100mm～200mm的范围均匀地形成。
2.根据权利要求1所述的带导光棒的视线诱导标，其特征在于，在导光棒(1)的芯层(11)中，使用在硬质丙烯酸系树脂中混合丙烯酸系弹性体而成的材料，并且其混合比率在95:5～70:30的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的带导光棒的视线诱导标，其特征在于，相对于导光棒(1)的包覆层(12)的主材100重量份，添加0.01～5重量份的具有紫外线吸收作用的氧化钛作为光散射剂。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的带导光棒的视线诱导标，其特征在于，在卷绕于绳索构件(3)的导光棒(1)的端部，从驱动电源30mA、光度20000mcd、发散角20°的光源装置(2)入射光时的距光源装置(2)为4m的部位的导光棒(1)的发光亮度为3cd/m2以上。
5.钢索护栏，其特征在于，其是包含根据权利要求4所述的带导光棒的视线诱导标和以规定间距在路上设置的多个支柱(5)而构成的钢索护栏，其中，在上述支柱(5)(5)之间张设绳索构件(3)，并且光源装置(2)以装载于周面发光型导光棒(1)的端部的状态安装于支柱(5)。
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