JP5091464B2

JP5091464B2 - ハンドレール及びその製造方法

Info

Publication number: JP5091464B2
Application number: JP2006319436A
Authority: JP
Inventors: 義裕滑川; 正樹小松; 博岩渕
Original assignee: 東北ゴム株式会社
Priority date: 2006-11-28
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2026-11-28
Also published as: JP2008133073A; CN101190765A

Description

本発明は、エスカレータ、動く歩道、及びこれらに類似した輸送装置のための移動ハンドレールの構造及びその製造方法に関するものである。

従来のハンドレールとして、主にゴム製のハンドレールが用いられてきた。

他の従来のハンドレールとして、熱可塑性材料からなるハンドレールがある（例えば、特許文献１）。図１０は従来の熱可塑性材料からなるハンドレールの断面図である。図１０において、ハンドレール１０は第１の熱可塑性エラストマー層１１、第２の熱可塑性エラストマー層１２、第１の熱可塑性エラストマー層１１に埋め込まれた抗張体１３、第１の熱可塑性エラストマー層１１に内張りされた帆布層１４から構成される。第１の熱可塑性エラストマー層１１は第２の熱可塑性エラストマー層１２よりも硬いことが特徴となっている。

熱可塑性材料からなるハンドレールは押し出しで製造できるので、ゴム製ハンドレールよりも短い製造工程となり、安い原価で供給できる。また、ゴム製ハンドレールより光沢に優れるという特徴がある。

また、他の熱可塑性材料からなるハンドレールとして、金属製の帯状の抗張体を用いたものがある（例えば、特許文献２）。

特許第３６０４６８７号公報特開２０００−２１１８７２号公報

従来の熱可塑性材料からなるハンドレールは、ゴム製のハンドレールと比較して剛性が大きく、これに起因する問題がある。剛性が大きいために、ガイドに適切になじまずガイドの磨耗が大きい、駆動ローラの磨耗が大きい、走行抵抗が大きい、走行音が大きい、ガイドの継ぎ目で騒音が出る、ハンドレールにびびり（振動）が発生する、などの問題が発生する。また、特許文献２のハンドレールでは、抗張体に金属製の帯を採用しており、剛性の問題は更に悪くなると推定される。

そこで本発明の目的は、熱可塑性材料で構成されるハンドレールであって、上記した問題を解消した、品質と性能に優れた、ハンドレールを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のハンドレールは、長手方向に延びる抗張体の周りを芯材層用熱可塑性エラストマーで被覆した芯材層と、前記芯材層用熱可塑性エラストマーよりも硬度が低い化粧層用熱可塑性エラストマーからなり、前記芯材層を埋め込んで断面形状Ｃ字状に形成された化粧層と、前記化粧層のＣ字状内面に設けられた帆布層と、を有し、前記芯材層と前記帆布層との間に前記化粧層を介在させると共に、長手方向における両端部を接続した無端状のハンドレールであって、前記両端部を接続した接続部の肉厚を前記接続部以外の一般部の肉厚よりも０．０５ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下薄くしたことを特徴とするものである。

剛性を小さくでき剛性が大きいことにより生じる問題を解消した熱可塑性材料からなるハンドレールを実現できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）図１は本発明の第１の実施形態に係るハンドレールの断面図である。図１において、ハンドレール１は、ハンドレール１の長手方向に連続的に設けられる抗張体２と、抗張体２の周りに形成した芯材層用熱可塑性エラストマーからなる芯材層３と、芯材層３の外周を覆って断面形状Ｃ字状に形成した化粧層用熱可塑性エラストマーからなる化粧層４と、化粧層４の断面形状Ｃ字状の内面に内張りした帆布層５とからなる。化粧層用熱可塑性エラストマーは芯材層用熱可塑性エラストマーよりも硬度が低いものが用いられる。全体として断面形状Ｃ字状のハンドレール１はほぼ平坦な中央部６と中央部６から曲がり部を形成する側端部７を有する。

（芯材層）芯材層３は化粧層４よりも薄く形成し、その厚さは２ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることが好ましい。芯材層３は抗張体２を外部応力から保護することを目的とし、その厚さは最低２ｍｍ必要である。一方、芯材層３が厚いと剛性が大きくなり、剛性に起因する問題が発生するので、５ｍｍ以下とし化粧層４よりも薄く形成する。芯材層用熱可塑性エラストマーの材質はウレタンであり、硬度はショアＡスケールで９０〜１００が好ましい。芯材層用熱可塑性エラストマーとしてはポリエステル系エラストマー、ナイロン系エラストマー、オレフィン系エラストマー等の適用が可能である。

抗張体２を埋め込んだ芯材層３は、ハンドレール１の正方向の曲げや逆方向の曲げの時にその影響が最小になるように、曲げの中立位置に配置される。中立位置は、ハンドレール１の構造や構成材料に依るが、一般にハンドレール１の中央部６において帆布層５表面からの位置と化粧層４外面からの位置の比が４：６となることが多い。

（化粧層）化粧層４は芯材層３を埋め込んでハンドレール１全体の断面形状がＣ字状となるように形成される。化粧層４の断面Ｃ字状の内面に帆布層５が内張りされる。化粧層用熱可塑性エラストマーは芯材層用熱可塑性エラストマーよりも硬度が低いものを用いる。化粧層用熱可塑性エラストマーの材質はウレタンであり、硬度はショアＡスケールで８０〜９０が好ましい。芯材層３と帆布層５の間に化粧層４を介在させることにより、ハンドレール１の剛性を小さくすることができる。化粧層用熱可塑性エラストマーとしてはポリエステル系エラストマー、ナイロン系エラストマー、オレフィン系エラストマー等の適用が可能である。

（第２の実施形態）図２は本発明の第２の実施形態に係るハンドレールの断面図である。図２おいて図１と同じ部材には図１と同じ符号を付している。第１の実施形態と異なる点は、抗張体２を囲む芯材層３の長さが幅方向に長く形成され、ハンドレール１の側端部７の領域まで達していることである。図２では芯材層２の厚さはほぼ一定であるが、側端部７にかかる部分を厚く形成しても良い。

図３はハンドレールの剛性を示すグラフである。図３には、従来技術のウレタンハンドレール、本発明の第１の実施形態のハンドレール、本発明の第２の実施形態のハンドレール、ゴム製ハンドレールの荷重とたわみの関係を示している。従来技術のウレタンハンドレールは図１０に示すハンドレールであり、第１の熱可塑性エラストマー層１１はハンドレール１０の厚さの６０％を占めショアＤスケールの硬度４０〜５０のウレタンからなり、第２の熱可塑性エラストマー層１２はショアＡスケールの硬度７０〜８５のウレタンからなる。抗張体１３にスチールコードを用い、帆布層１４には天然繊維又は合成繊維の織物が用いている。本発明の第１の実施形態および第２の実施形態のハンドレールは、芯材層の芯材層用熱可塑性エラストマーとしてショアＡスケール９５のウレタン、化粧層の化粧層用熱可塑性エラストマーとしてショアＡスケール８５のウレタンを用いたものである。

図３から分かるように、本実施形態のハンドレールは従来技術のウレタンハンドレールよりも剛性が小さくなっており、ゴム製ハンドレールの剛性に近づいている。これは、硬度の高い芯材層を硬度の低い化粧層で覆ったことによる。このように本発明の実施形態のハンドレールの構成により剛性が小さくでき、剛性が大きいことに起因するガイドの磨耗、駆動ローラの磨耗、大きい走行抵抗、大きい走行音、ガイドの継ぎ目からの騒音、ハンドレールのびびり（振動）などの問題が解消され、走行に適したハンドレールが得られる。

図４はハンドレールの開口力を示す表である。図４には、長さ方向４８ｍｍの治具をハンドレールに当て、雰囲気温度１５℃の条件化で、断面形状Ｃ字状の側端部間（開口部）の幅を７ｍｍ広げるのに要した力（開口力）を示す。一般に熱可塑性材料からなるハンドレールの開口力はゴム製ハンドレールより小さくなる。これは、熱可塑性材料からなるハンドレールの帆布層は１層であり、従来のゴム製ハンドレールの３層から５層と比較して層数が少なく、これにより側端部を内側から外側に広げる時の力（開口力）が小さくなるためである。本発明第１の実施形態の開口力は従来技術のウレタンハンドレールとほぼ同じであるが、本発明第２の実施形態では開口力が大きくなっている。これは本発明第２の実施形態では、芯材層３の幅方向の長さを長くし側端部７にかかるように形成していることによる。このように、芯材層３の幅方向の長さを長くすることにより、開口力を大きくすることができる。また、側端部７にかかる芯材層３の厚さを厚くすることにより開口力を大きくすることも可能である。

（抗張体）抗張体２はスチールコードなど従来使用されるものを用いることができるが、本実施形態では、好適に、高強度を有するアラミド繊維やスチールコードの芯にナイロン芯を用いたナイロン芯入りスチールコードを用いると良い。図１の第１の実施形態では抗張体２にナイロン芯入りスチールコード１８本を、図２の第２の実施形態ではアラミド繊維を採用している。従来のゴム製ハンドレールでは抗張体のハンドレール表面側に１層から３層の帆布層が設けられ、これが抗張体のハンドレール表面への飛び出しを防止していた。熱可塑性材料からなるハンドレールは抗張体のハンドレール表面側に帆布層が設けられないので、スチールコードを抗張体として用いた場合、スチールコードが破損などにより表面に突き抜けて飛び出してくる可能性がある。抗張体としてアラミド繊維を用いれば、抗張体のハンドレール表面への飛び出しを防止できる。アラミド繊維は高強度の上可とう性にも優れるため、挟圧駆動やプーリ駆動等の駆動方式を選ばず、順曲げにも逆曲げにも対応できるハンドレールを提供することができる。また、抗張体として金属製スチールコードを採用する場合は、スチールコードの芯として金属の芯ストランドの代わりにナイロンなどの樹脂製芯を採用することにより、ハンドレール表面からの飛び出しを防止できる。

（帆布層）帆布層５は、綿などの天然繊維、ナイロンやポリエステルなどの化学繊維やこれらの混紡などの材料が用いられる。

ゴム製ハンドレールでは主に綿帆布が用いられていたが、熱可塑性材料からなるハンドレールでは吸水性の少ないポリエステル帆布等の化学繊維が用いられることが多い。化学繊維の帆布は静電気がたまりやすいという問題があるので、化学繊維の帆布を用いる場合はカーボン繊維などの導電性繊維を織り込むと良い。織り方は、ハンドレールの使用状況により、平織りまたは綾織りを選択する。図５はハンドレールの電気特性を示す表である。図５には、綿帆布を用いたゴム製ハンドレール、ポリエステル帆布を用いた従来技術のウレタンハンドレール、導電性繊維を織り込んだ本発明第１の実施形態のハンドレールの表面の抵抗値を示した。ハンドレール表面の抵抗値の測定には、１０００Ｖ絶縁抵抗計を用い、雰囲気温度２３℃、相対湿度４４％の条件で測定した。外径３５ｍｍの電極２個を使用し、電極間の距離を１００ｍｍとし、この電極を帆布層に押し当て抵抗値を測定する。なお帆布に凹凸があるので、帆布と電極の間に導電性ペーストを塗布した。従来技術のウレタンハンドレールの表面抵抗が１×１０^１０Ωに対して、カーボン繊維などの導電性繊維を帆布に織込んだ本発明第１の実施形態のハンドレールの表面抵抗は３×１０^６Ωであり、ゴム製ハンドレールの表面抵抗５×１０^８Ωより小さく、ハンドレール稼動中の静電気が除去できる。

ハンドレールは長期間の使用中において、幅の最大の部分（耳部）でキレツが発生することがある。この場合、熱可塑性材料はゴムと比較して強度は大きいものの伸びが小さいため、熱可塑性材料からなるハンドレールはゴム製ハンドレールよりもキレツが発生した場合の進行が速い。また、熱可塑性材料からなるハンドレールは帆布層が少ないため、一旦キレツが入るとその進行を帆布で抑えることができない。そこで耳キレツ発生防止のために、帆布層５の幅方向の端部８を所定の長さ化粧層４に埋め込むことが好ましい。好適に、帆布層５の端部８を化粧層４に８ｍｍ以上埋め込むと良い。図６は、帆布層５の端部８の埋め込み量とハンドレールの耳キレツ発生までの期間の関係を示したグラフである。埋め込み量が大きくなると実用寿命が延び、埋め込み量８ｍｍ以上で安定した長寿命が得られることが分かる。これは埋め込み量が一定以上だと、走行中の抵抗による帆布のほつれなどの不具合を防止できるためである。図７はハンドレールの耳キレツ発生までの期間を示す表である。耳キレツ発生までの期間は、従来技術のウレタンハンドレールの５年に対して、本発明の第１の実施形態では８年、第２の実施形態では９年である。このように、本実施形態のハンドレールにおいて、帆布層の端部を所定の長さ化粧層に埋め込むことにより、耳キレツによるハンドレールの寿命の低下を抑制できる。

（製造方法）本発明の実施形態のハンドレールは、抗張体と帆布層を供給しながら、化粧層用熱可塑性エラストマーと芯材層用熱可塑性エラストマーの両方を２台の押出機により同時に一体化して押し出し成形することにより製造する。

他の製造方法として、抗張体を内部に持つ芯材層を予め押し出し成形しておき、芯材層と帆布層を供給しながら、化粧層用熱可塑性エラストマーを１台の押出機により一体化して押し出し成形することもできる。

（ハンドレールの接続部）ハンドレールは、例えばエスカレータに設置する場合などにおいて、製造後所定の長さに切断し、その両端部を接続し無端状として使用する。ハンドレールには接続部と接続部以外の一般部の間で形状や光沢の違いが目立たないことが望まれる。熱可塑性材料からなるハンドレールは、その接続部において一般部より剛性が高く、外観に凹凸や変形が生じ、また接続部が一般部より厚さが厚くなることが生じる。これにより接続部がガイドに添わず浮き上がりエスカレータ装置に非常停止がかかる原因となり、また接続部の厚さが厚い部分は特にローラにこすられるため早く光沢がなくなり、押付け応力も高くなるので実用寿命が短くなる原因となる。

また、熱可塑性材料からなるハンドレールはゴム製ハンドレールに比べ光沢に優れるという特徴がある。ゴム製ハンドレールの光沢は光沢計の測定で一般部および接続部ともに７０〜８０程度であるのに対し、熱可塑性材料からなるハンドレールは一般部で９２〜９８程度、接続部で８０〜８８程度である。熱可塑性材料からなるハンドレールは光沢が優れているため、一般部と接続部の間の光沢の差が初めから大きく均一性に欠ける、少しでもキズがつくと目立つ、ハンドレール表面のローラに当たって光沢が落ちた部分は他の部分との外観上の差が大きく一見して分かる、といった問題がある。

本発明の実施形態のハンドレールでは、接続部の肉厚を一般部の肉厚より薄く形成するのが好ましい。好適には、接続部の肉厚を一般部の肉厚より０．０５ｍｍから０．３０ｍｍ薄くするのが良い。図８は本発明の第１の実施形態のハンドレールにおいて一般部と接続部（本体部）の肉厚差を変えてハンドレールの寿命の保持率を試験した結果のグラフである。一般部と接続部の肉厚差が０の時の実用寿命を１００％として表している。図８に示されるように、接続部の肉厚が一般部より厚くなれば寿命が短くなり、逆に薄くなれば寿命が長くなる傾向がある。肉厚の差がないように同じ肉厚にするのが一般的だが、本実施形態ではあえて０．０５ｍｍ以上薄くする。余り薄くしすぎると外観上段差として現れるので、肉厚差は０．３ｍｍ以下が好ましい。

また、本発明の実施形態のハンドレールでは、接続部と一般部の光沢をほぼ同じにすることにより、表面の光沢差を小さくできる。好適には、一般部の光沢を８０〜９０、接続部の光沢も同じく８０〜９０とする。ハンドレールの一般部の光沢は、材料の選択、製造時の押し出し温度や冷却温度などを最適な条件に組み合わせて接続部の光沢と同じになるように制御する。図９はハンドレールの光沢の変化を示す表であり、稼動前の光沢と稼動半年後の光沢を測定した結果を示す。光沢は光沢計（グロスチェッカ）で測定し、測定に当たって入射角は６０°とした。図９に示されるように、本発明の第１の実施形態では接続部の光沢の変化が従来技術のウレタンハンドレールと比べて小さく、また稼動前と稼動後の一般部と接続部の光沢差は変化していない。本実施形態のハンドレールでは、接続部の肉厚を一般部より薄くしており、従来技術に比べ接続部に加わるローラ等の押し付け力が小さく、接続部の光沢の低下が少なくなる。

（作用）以上説明した本発明の実施形態のハンドレールは以下の効果を奏する。
（１）抗張体と、抗張体の周りに形成した芯材層用熱可塑性エラストマーからなる芯材層と、芯材層の周りに断面形状Ｃ字状に形成した芯材層用熱可塑性エラストマーよりも硬度の低い化粧層用熱可塑性エラストマーからなる化粧層と、化粧層の断面形状Ｃ字状の内面に配置した帆布層という構成を採用したことにより、ハンドレールの剛性を小さくでき、剛性に起因する問題を解消した、品質と性能に優れた熱可塑性材料からなるハンドレールを提供できる。
（２）芯材層の幅方向の長さを長くし、ハンドレールの側端部にかかるように形成することにより、ハンドレールの開口力を大きくすることができる。
（３）抗張体としてアラミド繊維またはナイロン芯入りスチールコードを用いることにより、抗張体のハンドレール表面への飛び出しを防止できる。
（４）帆布層に導電性繊維を織り込んだ布を用いることにより、ハンドレールの静電気発生を防止できる。
（５）帆布層の幅方向の端部を所定の長さ化粧層に埋め込むことにより、ハンドレールの耳キレツ発生による寿命の低化を抑制できる。
（６）ハンドレールの接続部の厚さを一般部よりも薄くしたことにより、ハンドレールの寿命を長くすることができる。
（７）ハンドレールの接続部の厚さを一般部よりも薄くするとともに接続部と一般部の光沢をほぼ同じにすることにより、ハンドレール全体の外観を均一で長時間安定なものとすることができる。

（応用例）本発明のハンドレールは、エスカレータ、動く歩道、及びこれらに類似した輸送装置のための移動ハンドレールとして適用することができる。しかも、従来のハンドレールと比較して、実用性能が格段に改良されており、ゴム製ハンドレールに代わって広く適応することができる。

本発明のハンドレールの第１の実施形態の断面図である。本発明のハンドレールの第２の実施形態の断面図である。ハンドレールの剛性を示すグラフである。ハンドレールの開口力を示す表である。ハンドレールの電気特性を示す表である。ハンドレールの帆布の側端部への埋め込み量と耳キレツ発生までの期間の関係を示すグラフである。ハンドレールの耳キレツ発生までの期間を示す表である。ハンドレールの接続部の肉厚差と寿命の関係を示すグラフである。ハンドレールの光沢の変化を示す表である。従来技術のハンドレールの断面図である。

符号の説明

１ハンドレール
２抗張体
３芯材層
４化粧層
５帆布層
６中央部
７側端部
８帆布層の端部
１０ハンドレール
１１第１の熱可塑性エラストマー層
１２第２の熱可塑性エラストマー層
１３抗張体
１４帆布層

Claims

長手方向に延びる抗張体の周りを芯材層用熱可塑性エラストマーで被覆した芯材層と、
前記芯材層用熱可塑性エラストマーよりも硬度が低い化粧層用熱可塑性エラストマーからなり、前記芯材層を埋め込んで断面形状Ｃ字状に形成された化粧層と、
前記化粧層のＣ字状内面に設けられた帆布層と、
を有し、
前記芯材層と前記帆布層との間に前記化粧層を介在させると共に、長手方向における両端部を接続した無端状のハンドレールであって、
前記両端部を接続した接続部の肉厚を前記接続部以外の一般部の肉厚よりも０．０５ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下薄くしたことを特徴とするハンドレール。
前記芯材層用熱可塑性エラストマーの硬度はショアＡスケールで９０〜１００であり、前記化粧層用熱可塑性エラストマーの硬度はショアＡスケールで８０〜９０であることを特徴とする請求項１記載のハンドレール。
前記芯材層の厚さは前記化粧層より薄く形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のハンドレール。
前記芯材層の厚さは２ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のハンドレール。
前記芯材層用熱可塑性エラストマーの材質がウレタンであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のハンドレール。
前記化粧層用熱可塑性エラストマーの材質がウレタンであることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のハンドレール。
前記芯材層の幅が断面形状Ｃ字状のハンドレールの曲がり部にかかる長さに形成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のハンドレール。
前記抗張体がアラミド繊維であることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のハンドレール。
前記抗張体がスチールコードの芯として樹脂性芯を用いた金属製スチールコードであることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のハンドレール。
前記帆布層に導電性繊維を織り込んだ布を用いることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載のハンドレール。
前記帆布層の幅方向の端部は所定の長さ前記化粧層内に埋め込まれることを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のハンドレール。
前記帆布層の端部は８ｍｍ以上前記化粧層内に埋め込まれることを特徴とする請求項１１記載のハンドレール。
前記一般部表面の光沢を光沢計（入射角は６０°）で８０〜９０とし、前記接続部表面の光沢を８０〜９０にしたことを特徴とする請求項１〜１２の何れかに記載のハンドレール。
請求項１〜１３の何れかに記載のハンドレールの製造方法であって、
前記抗張体の周囲に前記芯材層用熱可塑性エラストマーを押し出すのと同時に前記化粧層用熱可塑性エラストマーを押し出して両者を一体的に成形することを特徴とするハンドレールの製造方法。
請求項１〜１３の何れかに記載のハンドレールの製造方法であって、
前記抗張体を内部に持つ前記芯材層を予め押し出し成形しておき、前記芯材層の周囲に前記化粧層用熱可塑性エラストマーを押し出して一体的に成形することを特徴とするハンドレールの製造方法。