WO2020213041A1 - 導光棒付き視線誘導標、及びガードケーブル - Google Patents

導光棒付き視線誘導標、及びガードケーブル Download PDF

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guide rod
light guide
light
rope member
range
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笛吹祐登
畠山広大
山▲崎▼達也
柴尾幸弘
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フクビ化学工業株式会社
理研興業株式会社
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    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
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    • D07B1/14—Ropes or cables with incorporated auxiliary elements, e.g. for marking, extending throughout the length of the rope or cable
    • D07B1/148—Ropes or cables with incorporated auxiliary elements, e.g. for marking, extending throughout the length of the rope or cable comprising marks or luminous elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F15/00—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact
    • E01F15/02—Continuous barriers extending along roads or between traffic lanes
    • E01F15/06—Continuous barriers extending along roads or between traffic lanes essentially made of cables, nettings or the like
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F9/00—Arrangement of road signs or traffic signals; Arrangements for enforcing caution
    • E01F9/20—Use of light guides, e.g. fibre-optic devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2201/00—Ropes or cables
    • D07B2201/20—Rope or cable components
    • D07B2201/2095—Auxiliary components, e.g. electric conductors or light guides
    • D07B2201/2096—Light guides

Definitions

  • the present invention is to improve the line-of-sight guide, more specifically, to guide the line-of-sight by linearly emitting light while wrapped around a rope member, and the light-emitting performance is unlikely to deteriorate even when used outdoors for a long period of time. Moreover, the present invention relates to a line-of-sight guide marker with a light guide rod that is unlikely to loosen after winding, and a guard cable using the guide marker.
  • guard fences so-called guard cables
  • wire ropes stretched over the columns are often installed on the shoulders and medians.
  • guard cable since it is difficult for the guard cable to visually recognize the wire rope between the columns in the dark, there is a risk that the driver may overlook the wire rope during night driving and cause an accident such as contact.
  • Patent Document 1 a technique of spirally winding a fluorescent linear body along a valley formed between strands of a wire rope of a guard cable has been known (see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 a technique of spirally winding a fluorescent linear body along a valley formed between strands of a wire rope of a guard cable.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to be able to guide the line of sight at night or in a dark place by emitting light linearly while being wound around a rope member. Another object of the present invention is to provide a line-of-sight guide marker with a light guide rod, which does not easily deteriorate its light emitting performance even when used outdoors for a long period of time, is easy to install, and does not easily loosen after winding, and a guard cable using the guide rod. ..
  • the present invention relates to a rope member 3 formed by twisting a plurality of strands S used outdoors; and a spiral valley portion V formed between the strands S and S on the outer periphery of the rope member 3.
  • a peripheral light emitting type light guide rod 1 having a core layer 11 mainly made of acrylic resin and a clad layer 12 mainly made of fluorine resin, which are wound in close contact with each other;
  • a line-of-sight guide with a light guide rod is formed from the light source device 2 mounted on the end of 1, and the amount of change in brightness of the light guide rod 1 by the accelerated weather resistance tester in a test time of 1000 hours is ⁇ 10%.
  • the amount of change in each numerical value of chromaticity [x, y] is within the range of ⁇ 0.02, and the bending elasticity of the light guide rod 1 in a -20 ° C atmosphere is 0.5 to 5.0 ⁇ 10 3 MPa.
  • the rope member 3 is formed by twisting strands S / S ... In a twist angle range of 10 ° to 20 °, and a spiral valley portion V is uniformly formed in a pitch range of 100 mm to 200 mm. There is a feature in.
  • the light guide rod 1 a material in which a hard acrylic resin and an acrylic elastomer are mixed is used for the core layer 11 in order to achieve both flexural modulus and light guide performance, and the mixing ratio thereof is 95: 5 or more. It is preferably within the range of 70:30.
  • titanium oxide having an ultraviolet absorbing action is added as a light scattering agent to 100 parts by weight of the main material of the clad layer (12) in order to obtain sufficient weather resistance. Is preferable.
  • the light source device 2 when light is incident on the end of the light guide rod 1 wound around the rope member 3 from a light source device 2 having a drive current of 30 mA, a luminous intensity of 20000 mcd, and a directional characteristic of 20 °. It is preferable to use a light guide rod 1 having a light emission brightness of 3 cd / m 2 or more at a portion 4 m away from the light source.
  • the line-of-sight guide marker with a light guide rod is combined with a plurality of columns 5 installed on the road at predetermined intervals to form a guard cable G (in this specification, not only the one installed on the side road but also the median strip).
  • the rope member 3 is stretched between the columns 5 and 5, and the light source device 2 is attached to the end of the peripheral light emitting type light guide rod 1. It is attached to the support column 5 while being attached to the portion.
  • the line-of-sight guide rod with a light guide rod of the present invention uses a peripheral light emitting light guide rod having excellent weather resistance, light is incident on the light guide rod from the light source device to make the light guide rod linear. Not only can it emit light, but its light emitting performance can be maintained for a long period of time even when it is used by wrapping it around a rope member for outdoor use (guard cable, rope for mooring a ship, etc.).
  • the light guide rod having an appropriate bending elasticity since the light guide rod having an appropriate bending elasticity is used, the light guide rod can be smoothly wound around the rope member without being damaged, and slackening after winding is unlikely to occur. The state in which the light rod is in close contact with the rope member can be maintained. Further, in the present invention, the line-of-sight guidance can be effectively performed by selecting the emission color of the light guide rod and adjusting the emission amount by the light source device.
  • a line-of-sight guide marker with a light guide rod which is not only excellent in visual guidance function at night or in a dark place but also advantageous in terms of workability and weather resistance when used outdoors. Practical utility value is extremely high.
  • the one indicated by reference numeral 1 is a peripheral light emitting type light guide rod
  • the one indicated by reference numeral 2 is a light source device.
  • what is indicated by reference numeral 3 is a rope member
  • what is indicated by reference numeral D is a line-of-sight guide marker with a light guide rod.
  • the light guide rod 1 is configured by forming a clad layer 12 on the outer periphery of the core layer 11 at the center, and the main material of the core layer 11 is an acrylic type. Fluorine-based resin is used as the main material of the clad layer 12.
  • the light guide rod 1 has a brightness change amount of ⁇ 10% within a test time of 1000 hours by an accelerated weather resistance tester, and a change amount of each numerical value of chromaticity [x, y] within a range of ⁇ 0.02.
  • the bending performance is also configured so that the flexural modulus in an atmosphere of -20 ° C is 0.5 to 5.0 ⁇ 10 3 MPa.
  • the rope member 3 is formed by twisting strands S / S ... In a twist angle range of 10 ° to 20 °, and a spiral valley portion V is uniformly formed in a pitch range of 100 mm to 200 mm. Is using. As a result, it is possible to prevent the problem that the light guide rod 1 having a predetermined flexural modulus wound around the rope member 3 loosens and hangs downward. Further, even when the line-of-sight guide D is used outdoors, since the light guide rod 1 has excellent weather resistance, there is no problem that the light emitting performance deteriorates in a short period of time.
  • each component of the line-of-sight guide D with a light guide rod will be described.
  • a material obtained by mixing a hard acrylic resin with an acrylic elastomer is used as the material of the core layer 11.
  • the mixing ratio of the hard acrylic resin and the acrylic elastomer is preferably 95: 5 to 70:30.
  • the hard acrylic resin of the core layer 11 one or more of polymethylmethacrylate, ethylpolymethacrylate, isobutylpolymethacrylate or n-butylpolymethacrylate can be preferably used.
  • an acrylic resin having a glass transition temperature (Tg) of room temperature (25 ° C.) or higher is referred to as a “hard acrylic resin”.
  • the acrylic elastomer of the core layer 11 includes block copolymers of methyl methacrylate and butyl acrylate (MMA-BA block copolymer), which are thermoplastic elastomers, or blocks of methyl acrylate and butyl acrylate.
  • MMA-BA block copolymer block copolymers of methyl methacrylate and butyl acrylate
  • One or more of the polymers can be preferably used.
  • Shape of the core layer Regarding the shape of the core layer 11, although the shape of the core layer 11 is circular in the cross-sectional shape as shown in FIG. 1, the cross-sectional shape of the core layer 11 is , As shown in FIGS. 3A and 3B, a semi-elliptical shape having a semi-elliptical shape, a shape that fits into the valley portion 32 of the rope member 2, and an elliptical shape, a semicircular shape, a polygonal shape, etc. may be adopted. it can.
  • the main material of the clad layer 12 of the light guide rod 1 is a copolymer of ethylene and tetrafluoroethylene (ETFE), which is a fluororesin, hexafluoropropylene and tetrafluoroethylene.
  • ETFE ethylene and tetrafluoroethylene
  • One or more copolymers of ethylene and ethylene (EFEP), or polyvinylidene fluoride can be preferably used.
  • the shape of the clad layer 12 may be formed on the outer periphery of the core layer 11 with a predetermined thickness, and even if it is composed of one layer as in the present embodiment, the figure is shown. As shown in 3 (c), it may be composed of a plurality of clad layers 12.
  • the thickness of the clad layer 12 is preferably in the range of 0.1 mm to 1.0 mm.
  • a light scattering agent having an ultraviolet absorbing action is added to the material of the clad layer 12 to improve weather resistance.
  • powdered titanium oxide is added as a light scattering agent by 0.01 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the main material of the clad layer 12.
  • the light scattering agent barium sulfate or the like other than titanium oxide can also be used.
  • the light diffusing agent can be added not only to the clad layer 12 but also to the core layer 11.
  • the weather resistance of the light guide rod 1 is within the range of ⁇ 10% of the amount of change in brightness over a test time of 1000 hours by an accelerated weather resistance tester (Sunshine Weather Meter). It is preferable that the amount of change in each numerical value of chromaticity [x, y] is within the range of ⁇ 0.02 (preferably within the range of ⁇ 0.01). In the accelerated weather resistance test of the light guide rod 1, the same result was obtained even when the light guide rod 1 was wound around a steel wire rope. As a result, even when used outdoors for a long period of time, problems such as a significant decrease in the amount of light emitted and discoloration do not occur.
  • the flexural modulus in an atmosphere of -20 ° C is 0.5 to 5.0 ⁇ 10 3 MPa (more preferably 2.0 to 4.0 ⁇ ). It is preferable to set it to 10 3 MPa).
  • the light guide rod 1 can be smoothly wound around the rope member L even in a cold region, and the light guide rod 1 after winding is less likely to be loosened. If the flexural modulus is too large, it becomes difficult to wind the light guide rod 1 around the rope member L while bending it, and if it is forcibly wound, the light guide rod 1 breaks beyond the elastic limit. On the other hand, if the flexural modulus is too small, the light guide rod 1 tends to loosen after winding.
  • the light guide rod 1 has a drive current of 30 mA, a luminous intensity of 20000 mcd, and a directional characteristic 20 at the end of the light guide rod 1 wound around the rope member 3.
  • a light emitting brightness of 3 cd / m 2 or more at a portion 4 m away from the light source device 2 when light is incident from the light source device 2 of ° is used.
  • the light source device 2 a single color LED light source is used in the present embodiment, but a multi-color light emitting type as well as a single color light emitting type is used depending on the application. You can also do it. Further, the light source device 2 can be attached not only to one end of the light guide rod 1 but also to both ends, and an LD, SLD, halogen lamp or the like other than the LED light source can also be used. Further, the power source for connecting the light source device 2 may be an AC power source or a DC power source, and a solar cell may be used when used outdoors.
  • Rope member Regarding the rope member 3 around which the light guide rod 1 is wound, a metal wire rope is used in the present embodiment, but a carbon fiber wire rope, an aramid fiber wire rope, and the like. A combination of these can be preferably used. In addition to the wire rope, a string or rope made of natural fiber or synthetic resin fiber can also be used as the rope member 3.
  • a diameter of 18 mm (preferably 5 mm or more) formed by twisting three strands S / S ...
  • a wire rope of 50 mm is used, the thickness, number of strands S, and number of twists of the strand S can be changed arbitrarily. Since the number, depth, width, and spiral pitch of the valley V formed varies depending on the thickness, number, and twist of the strand S, the number, thickness, and flexibility of the light guide rod 1 to be used are used. It is necessary to correspond to the rope member 3 to be used.
  • the light guide rod 1 is fixed to the rope member 3 by a ring-shaped fixture 4, but the belt-shaped fixture 4 is fixed to the rope member 3. It can also be wound around the rope member 3 from above the rods 1 and 1 and fixed. Further, as the fixing means of the light guide rod 1, a means such as adhesion can be adopted in addition to the method using the fixing tool 4.
  • the line-of-sight guide markers for rope members include guard cable ropes (details will be described later), ship mooring ropes, scaffolding ropes used at construction sites, illumination ropes, and agriculture. It can be suitably used for rope members used outdoors, including ropes for preventing the invasion of harmful animals used in the field.
  • the light guide rod 1 can be easily wound and fixed.
  • the support column Regarding the support column 5 although a metal cylinder whose base is embedded in the road is used in the present embodiment, a base portion for being mounted indoors is provided. It is also possible to adopt a different shape. Further, the shape of the support column 5 is not limited to a columnar shape, and a prismatic shape or a shape in which a plurality of columns or prisms are joined and integrated can be used.
  • the lid of the support column 5 is covered with the rope member 3 inserted through the support column 5.
  • the light source devices 2 and 2 ... are connected to the battery fixed to the member C. It is also possible to adopt a structure in which the battery, which is a DC power source, is fixed to the inner wall of the support column 5, or a structure in which an AC power source is introduced inside the support column 5. Further, the light source device 2 can be externally attached to the support column 5 together with the housing.
  • Example 1 In this Example 1, a peripheral light emitting light guide rod having a circular cross-sectional shape and a diameter of 3.5 mm (core layer: diameter 3.1 mm, clad layer: thickness 0.2 mm) was produced by coextrusion molding. Further, as the main material of the core layer, polymethylmethacrylate, which is a hard acrylic resin, was used, and as the main material of the clad layer, ETFE, which is a fluorine-based resin, was used. Further, 0.065 parts by weight of titanium oxide, which is a light scattering agent, was added to the clad layer with respect to 100 parts by weight of the main material of the clad layer.
  • Example 2 In Example 2, similarly to Example 1, a round bar-shaped peripheral light emitting light guide rod having a diameter of 3.5 mm (core layer: diameter 3.1 mm, clad layer: thickness 0.2 mm) was produced by coextrusion molding.
  • core layer diameter 3.1 mm, clad layer: thickness 0.2 mm
  • MMA-BA block copolymer which is an acrylic elastomer
  • ETFE which is a fluororesin
  • titanium oxide which is a light scattering agent
  • Example 3 In Example 3, similarly to Example 1, a round bar-shaped peripheral light emitting light guide rod having a diameter of 3.5 mm (core layer: diameter 3.1 mm, clad layer: thickness 0.2 mm) was produced by coextrusion molding.
  • core layer diameter 3.1 mm, clad layer: thickness 0.2 mm
  • MMA-BA block copolymer which is an acrylic elastomer
  • ETFE which is a fluororesin
  • titanium oxide which is a light scattering agent
  • Example 4" In this Example 4, similarly to Example 1, a round bar-shaped peripheral light emitting light guide rod having a diameter of 3.5 mm (core layer: diameter 3.1 mm, clad layer: thickness 0.2 mm) was produced by coextrusion molding. Further, as the main material of the core layer, a mixture of polymethylmethacrylate, which is a hard acrylic resin, and MMA-BA block copolymer, which is an acrylic elastomer, at a weight ratio of 80:20 is used. ETFE, which is a fluororesin, was used as the main material of the clad layer. Further, 0.065 parts by weight of titanium oxide, which is a light scattering agent, was added to the clad layer with respect to 100 parts by weight of the main material of the clad layer.
  • ETFE which is a fluororesin
  • Example 5" In Example 5, similarly to Example 1, a round bar-shaped peripheral light emitting light guide rod having a diameter of 3.5 mm (core layer: diameter 3.1 mm, clad layer: thickness 0.2 mm) was produced by coextrusion molding.
  • core layer diameter 3.1 mm, clad layer: thickness 0.2 mm
  • MMA-BA block copolymer which is an acrylic elastomer
  • ETFE which is a fluororesin
  • titanium oxide which is a light scattering agent
  • Example 6 In Example 6, similarly to Example 1, a round bar-shaped peripheral light emitting light guide rod having a diameter of 3.5 mm (core layer: diameter 3.1 mm, clad layer: thickness 0.2 mm) was produced by coextrusion molding. Further, MMA-BA block copolymer, which is an acrylic elastomer, was used as the main material of the core layer, and ETFE, which is a fluorine-based resin, was used as the main material of the clad layer. Further, 0.065 parts by weight of titanium oxide, which is a light scattering agent, was added to the clad layer with respect to 100 parts by weight of the main material of the clad layer.
  • MMA-BA block copolymer which is an acrylic elastomer
  • ETFE which is a fluorine-based resin
  • each sample having a length of 300 mm in Examples 1 to 6 was subjected to a weather resistance test using an accelerated weather resistance tester (Sunshine Weather Meter) under the condition of a black panel temperature of 63 ° C. ⁇ 1000 h. Then, when the chromaticity of the luminescent color before and after the test and the rate of change of the chromaticity of the luminescent color before and after the test were examined for each sample, the test time was 1000 hours as shown in Tables 1 to 3 below. It was confirmed that the amount of change in brightness of was within the range of ⁇ 10%, and the amount of change in each numerical value of chromaticity [x, y] was within the range of ⁇ 0.02.
  • the amount of change in brightness with a test time of 1000 hours is within the range of ⁇ 5%, and the amount of change in each numerical value of chromaticity [x, y] is within the range of ⁇ 0.01. Was confirmed.

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Abstract

【課題】　屋外で長期間使用しても発光性能が低下し難く、しかも、施工も容易で巻き付け後の弛みも生じ難い導光棒付き視線誘導標、及びそれを用いたガードケーブルを提供すること。 【解決手段】　複数のストランドを撚って形成されたロープ部材と；このロープ部材外周のストランド間に形成される螺旋状の谷間部に密着した状態で巻き付けられた、アクリル系樹脂を主材とするコア層とフッ素系樹脂を主材とするクラッド層とを備えた周面発光型の導光棒と；この導光棒の端部に装着される光源装置とから視線誘導標を構成すると共に、前記導光棒の促進耐候性試験機による試験時間1000時間での輝度変化量を±10％の範囲内、色度[x,y]の各数値の変化量を±0.02の範囲内とし、更に前記導光棒の-20℃雰囲気下における曲げ弾性率を0.5～5.0×103MPaとし、更に前記ロープ部材を、撚り角10°～20°の範囲でストランドを撚って形成して、螺旋状の谷間部をピッチ100mm～200mmの範囲で均一に形成した。

Description

導光棒付き視線誘導標、及びガードケーブル
　本発明は、視線誘導標の改良、詳しくは、ロープ部材に巻き付けた状態で線状に発光させて視線誘導を行うことができ、また屋外で長期間使用しても発光性能が低下し難く、しかも、巻き付け後の弛みも生じ難い導光棒付き視線誘導標、及びそれを用いたガードケーブルに関するものである。
　周知のとおり、高速道路等においては、支柱にワイヤーロープを張った防護柵（所謂ガードケーブル）が路肩や中央分離帯に設置されていることが多い。しかしながら、ガードケーブルは、暗い中で支柱間のワイヤーロープを視認し難いため、夜間走行中に運転手がワイヤーロープを見落として接触などの事故を招く危険がある。
　そこで、従来においては、ガードケーブルのワイヤーロープのストランド間に形成された谷間に沿って蛍光性の線状体を螺旋状に巻き付ける技術が公知となっているが(特許文献１参照)、この従来技術に関しては、線状体の発光量に限界があったため、ガードケーブルに充分な視線誘導効果を付与することが難しいという問題がある。
　一方、従来においては、ガードケーブルのワイヤーロープ自体に蛍光性のストランドを使用する技術も公知となっているが(特許文献２参照)、この従来技術に関しても上記と同様、発光量の問題があるだけでなく、既存のガードケーブルに適用する場合、ワイヤーロープを全て張り替える必要があるため、手間やコストがかかる。
　他方、上記発光量の問題を解決するために、点発光するランプが所定間隔で付設されたロープ(ＬＥＤロープライト等)をワイヤーロープに沿って支柱間に張る方法も考えられるが、その方法の場合、通電する光源自体を張ると共に屋外に露出させる必要があるため、風雨や劣化等によって光源の故障が起こり易いという問題がある。
　また従来においては、支柱上部に所定の間隔で設置されるＬＥＤ式の自発光視線誘導標(デリネーター)も知られているが、このタイプの視線誘導標は断続的な点状発光であったため、走行中の運転手に対し正面発光によるグレア(眩輝)が生じてしまい、充分な視線誘導効果と安全性が得られず改善の余地があった。
実公昭５４－４１０４９号公報 実開昭６０－４０５１９号公報
　本発明は、上記問題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、ロープ部材に巻き付けた状態で線状に発光させて夜間または暗所での視線誘導を行うことができ、また屋外で長期間使用しても発光性能が低下し難く、しかも、施工も容易で巻き付け後の弛みも生じ難い導光棒付き視線誘導標、及びそれを用いたガードケーブルを提供することにある。
　本発明者が上記課題を解決するために採用した手段を添付図面を参照して説明すれば次のとおりである。
　即ち、本発明は、屋外で使用される、複数のストランドＳを撚って形成されたロープ部材３と；このロープ部材３外周のストランドＳ・Ｓ間に形成される螺旋状の谷間部Ｖに密着した状態で巻き付けられた、アクリル系樹脂を主材とするコア層11とフッ素系樹脂を主材とするクラッド層12とを備えた周面発光型の導光棒１と；この導光棒１の端部に装着される光源装置２とから導光棒付き視線誘導標を構成すると共に、前記導光棒１の促進耐候性試験機による試験時間1000時間での輝度変化量を±10％の範囲内、色度[x,y]の各数値の変化量を±0.02の範囲内とし、更に前記導光棒１の-20℃雰囲気下における曲げ弾性率を0.5～5.0×103MPaとし、更に前記ロープ部材３を、撚り角10°～20°の範囲でストランドＳ・Ｓ…を撚って形成して、螺旋状の谷間部Ｖをピッチ100mm～200mmの範囲で均一に形成した点に特徴がある。
　また上記導光棒１については、曲げ弾性率と導光性能を両立するためにコア層11に硬質アクリル系樹脂にアクリル系エラストマーを混合した材料を使用すると共に、その混合比率を９５：５～７０：３０の範囲内とするのが好ましい。
　また上記導光棒１については、充分な耐候性を得るためにクラッド層(12)の主材100重量部に対し、紫外線吸収作用を有する酸化チタンを光散乱剤として0.01～5重量部添加するのが好ましい。
　また上記導光棒１については、ロープ部材３に巻き付けられた導光棒１の端部に、駆動電流30mA、光度20000mcd、指向特性20°の光源装置２から光を入射した際における光源装置２から4m離れた部位の導光棒１の発光輝度が3cd/m2以上のものを使用することが好ましい。
　また上記導光棒付き視線誘導標については、所定間隔で路上に設置された複数の支柱５と組み合わせてガードケーブルＧ(本明細書中では側道に設置されたものだけでなく中央分離帯に設置されたものも含む)を構成することができ、その場合には、前記支柱５・５間にロープ部材３を張設すると共に、光源装置２を周面発光型の導光棒１の端部に装着した状態で支柱５に取り付ける。
　本発明の導光棒付き視線誘導標は、耐候性に優れた周面発光型導光棒を使用しているため、光源装置から導光棒に光を入射して導光棒を線状に発光させることができるだけでなく、屋外用途のロープ部材(ガードケーブルや船舶係留用ロープ等)に巻き付けて使用する場合でもその発光性能を長期間維持することができる。
　また本発明では、適度な曲げ弾性を有する導光棒を使用しているため、導光棒を破損させることなくスムーズにロープ部材に巻き付けることができ、また巻き付け後の弛みも生じ難いため、導光棒をロープ部材に密着させた状態を維持できる。また本発明では、光源装置によって導光棒の発光色の選択や発光量を調節することで視線誘導を効果的に行うことができる。
　したがって、本発明により、夜間や暗所での視認誘導機能に優れるだけでなく、施工性や屋外使用時の耐候性の面でも有利な導光棒付き視線誘導標を提供できることから、本発明の実用的利用価値は頗る高い。
本発明の第一実施形態の導光棒付き視線誘導標を表す側面図及び断面図である。 本発明の第一実施形態の導光棒及び光源装置を表す斜視図及び断面図である。 本発明の導光棒の断面形状の変更例を表す断面図である。 本発明の第二実施形態の支柱を表す正面図である。 本発明の第二実施形態の光源装置の取り付け構造を表す説明図である。
　『第一実施形態』
　次に、本発明の第一実施形態について図１～図２に基づいて説明する。なお図中、符号１で指示するものは、周面発光型の導光棒であり、符号２で指示するものは、光源装置である。また符号３で指示するものは、ロープ部材であり、また符号Ｄで指示するものは、導光棒付き視線誘導標である。
　「導光棒付き視線誘導標の構成」
　[１]導光棒付き視線誘導標の基本構成について
　本実施形態では、図１(a)(b)及び図２(a)(b)に示すように周面発光型の導光棒１の端部に光源装置２を装着し、導光棒１を複数のストランドＳを撚って形成されたロープ部材３に巻き付けて固定することで導光棒付き視線誘導標Ｄを構成している。また導光棒１は、ロープ部材３外周のストランドＳ・Ｓ間に形成される螺旋状の谷間部Ｖに密着した状態で巻き付けている。
　また上記導光棒１については、図２(a)(b)に示すように中心部のコア層11の外周にクラッド層12を形成して構成すると共に、コア層11の主材にアクリル系樹脂を、クラッド層12の主材にフッ素系樹脂を使用している。また導光棒１は、促進耐候性試験機による試験時間1000時間での輝度変化量が±10％の範囲内、色度[x,y]の各数値の変化量が±0.02の範囲内となるように構成し、曲げ性能についても、-20℃雰囲気下における曲げ弾性率が0.5～5.0×103MPaとなるように全体を構成している。
　また上記ロープ部材３には、撚り角10°～20°の範囲でストランドＳ・Ｓ…を撚って形成し、螺旋状の谷間部Ｖがピッチ100mm～200mmの範囲で均一に形成されたものを使用している。これにより、ロープ部材３に巻き付けた所定の曲げ弾性率の導光棒１が弛んで下側に垂れる問題を防止できる。また視線誘導標Ｄを屋外で使用した場合でも、導光棒１の耐候性が優れているため、短期間で発光性能が低下する等の問題も生じない。
　[２]導光棒について
　[2-1]コア層の材料
　次に上記導光棒付き視線誘導標Ｄの各構成要素について説明する。まず上記導光棒１については、本実施形態ではコア層11の材料に硬質アクリル系樹脂にアクリル系エラストマーを混合したものを使用している。これによって導光棒１をより均一に発光させることができるだけでなく、ロープ部材２に巻き付けが容易で、かつ、弛みが生じ難い適度な柔軟性を付与できる。また硬質アクリル系樹脂とアクリル系エラストマーの混合比率は９５：５～７０：３０とするのが好ましい。
　また上記コア層11の硬質アクリル系樹脂としては、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸イソブチルまたはポリメタクリル酸ｎ－ブチルの１種または複数種を好適に使用できる。なお本明細書中においては、ガラス転移温度(Tg)が常温(25℃)以上のアクリル系樹脂を「硬質アクリル系樹脂」とする。
　また上記コア層11のアクリル系エラストマーとしては、熱可塑性エラストマーであるメタクリル酸メチルとアクリル酸ブチルのブロック共重合体(ＭＭＡ－ＢＡブロック共重合体)、またはアクリル酸メチルとアクリル酸ブチルのブロック共重合体の１種または複数種を好適に使用できる。
　[2-2]コア層の形状
　また上記コア層11の形状に関しては、本実施形態では図１に示すように断面形状が円形状のものを使用しているが、コア層11の断面形状は、図３(a)(b)に示すようにかまぼこ型の半楕円形状やロープ部材２の谷間部32に嵌合する形状、その他、楕円形状や半円形状、多角形状等を採用することもできる。
　[2-3]クラッド層の材料
　また上記導光棒１のクラッド層12の主材料としては、フッ素系樹脂であるエチレンとテトラフルオロエチレンの共重合体(ＥＴＦＥ)、ヘキサフルオロプロピレンとテトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体(ＥＦＥＰ)、またはポリフッ化ビニリデンの１種または複数種を好適に使用できる。このようにクラッド層12の主材料に摩擦係数の小さいフッ素系樹脂を使用することで、ロープ部材２に引っ掛かりなく巻き付けることができる。
　[2-4]クラッド層の形状
　また上記クラッド層12の形状に関しては、コア層11の外周に所定の厚みで形成されていればよく、本実施形態のように一層から構成しても、図３(c)に示すように複数のクラッド層12から構成してもよい。またクラッド層12の厚みに関しては、0.1mm～1.0mmの範囲とするのが好ましい。
　[2-5]光散乱剤
　また本実施形態では、クラッド層12の材料に紫外線吸収作用を有する光散乱剤を添加して耐候性を高めている。具体的には、本実施形態では粉末状の酸化チタンを光散乱剤として、クラッド層12の主材100重量部に対し、0.01～5重量部添加している。なお光散乱剤としては、酸化チタン以外の硫酸バリウム等を使用することもできる。また光拡散剤は、クラッド層12だけでなくコア層11に対して添加することもできる。
　[2-6]導光棒の耐候性
　また上記導光棒１の耐候性に関しては、促進耐候性試験機(サンシャインウェザーメーター)による試験時間1000時間での輝度変化量±10％の範囲内(好ましくは±5％の範囲内)、色度[x,y]の各数値の変化量が±0.02の範囲内(好ましくは±0.01の範囲内)となるようにするのが好ましい。なお導光棒１の促進耐候性試験は、鋼製ワイヤーロープに巻き付けた状態でも同様の結果が得られた。これにより長期間屋外で使用する場合でも、発光量の著しい低下や変色等の問題が生じない。
　[2-7]導光棒の曲げ弾性率
　また上記導光棒１の曲げ弾性率に関しては、-20℃雰囲気下における曲げ弾性率が0.5～5.0×103MPa(より好ましくは2.0～4.0×103MPa)となるようにするのが好ましい。これにより寒冷地においても、ロープ部材Ｌに対する導光棒１の巻き付けをスムーズに行うことができ、また巻き付け後の導光棒１に弛みも生じ難くなる。なお曲げ弾性率が大き過ぎると、導光棒１を曲げながらロープ部材Ｌに巻き付けることが難しくなり、無理に巻き付けると導光棒１が弾性限界を超えて破断する。一方、曲げ弾性率が小さ過ぎると、巻き付け後に導光棒１が弛み易くなる。
　[2-8]導光棒の発光性能
　また本実施形態では、上記導光棒１に、ロープ部材３に巻き付けられた導光棒１の端部に、駆動電流30mA、光度20000mcd、指向特性20°の光源装置２から光を入射した際における光源装置２から4m離れた部位の導光棒１の発光輝度が3cd/m2以上のものを使用している。
　[３]光源装置について
　また上記光源装置２に関しては、本実施形態では単色のＬＥＤ光源を使用しているが、用途に応じて単色発光型のものだけでなく複数色発光型のものを使用することもできる。また光源装置２は、導光棒１の一端にだけでなく両端に装着することもでき、またＬＥＤ光源以外のＬＤやＳＬＤ、ハロゲンランプ等を使用することもできる。また光源装置２を接続する電源については、ＡＣ電源であってもＤＣ電源であってもよく、屋外で使用する場合には太陽電池を使用することもできる。
　[４]ロープ部材について
　また上記導光棒１を巻き付けるロープ部材３に関しては、本実施形態では金属製のワイヤーロープを使用しているが、炭素繊維製のワイヤーロープ、アラミド繊維製のワイヤーロープ、これらを組み合わせたものを好適に使用することができる。またワイヤーロープ以外にも、天然繊維や合成樹脂繊維から成る紐や綱をロープ部材３として使用することもできる。
　また上記ロープ部材３に関しては、本実施形態では図１(a)(b)に示すように金属線を束ねた３本のストランドＳ・Ｓ…を撚って形成した直径18mm(好ましくは5mm～50mm)のワイヤーロープを使用しているが、ストランドＳの太さや本数、撚り数は任意に変更することができる。なおストランドＳの太さや本数、撚り数によって、形成される谷間部Ｖの数や深さ、幅、螺旋のピッチが変わるため、使用する導光棒１の本数や太さ、可撓性を使用するロープ部材３に対応させる必要がある。
　[５]導光棒の固定手段について
　また本実施形態では、上記導光棒１をロープ部材３に対してリング状の固定具４によって固定しているが、ベルト状の固定具４を導光棒１・１…の上からロープ部材３に巻き付けて固定することもできる。また導光棒１の固定手段としては、固定具４を用いる方法以外にも接着等の手段を採用することもできる。
　[６]用途について
　また上記ロープ部材用視線誘導標の用途としては、ガードケーブル用ロープ(詳しくは後述する)や船舶係留用ロープ、建築現場等に使用される足場用ロープ、イルミネーション用ロープ、農業分野で使用される害獣侵入防止用ロープを始めとして屋外で使用されるロープ部材に好適に使用することができる。
　『第二実施形態』
　「ガードケーブルの構成」
　[１]ガードケーブルの基本構成について
　次に本発明の第二実施形態について図４～図５に基づいて説明する。本実施形態においては、図４に示すように、路上に所定間隔で設置された複数の支柱５・５…間にロープ部材３を張設する共に、ロープ部材３に導光棒１を螺旋状に巻き付け、更に導光棒１の端部に装着した光源装置２を支柱５に取り付けてガードケーブルＧを構成している。
　これにより上記光源装置２を起動させれば、光源装置２から入射された光が導光棒１内を通過することで導光棒１の外周が発光するため、ロープ部材３の外周が螺旋状に発光させることができる。またロープ部材３の螺旋状の谷間部Ｖを利用することで導光棒１の巻き付けと固定も容易に行える。
　[２]支柱について
　また上記支柱５に関しては、本実施形態では基部を道路に埋設して設置する金属製の円柱体を使用しているが、屋内に載置して使用される土台部を備えた形状を採用することもできる。また支柱５の形状は、円柱状のものに限らず角柱型のものや複数の円柱や角柱を接合一体化したものを使用することもできる。
　[３]光源装置の取り付け構造について
　また上記光源装置２の支柱５への取り付け構造に関しては、本実施形態では図５に示すように支柱５にロープ部材３を挿通した状態で、支柱５の蓋部材Ｃに固定したバッテリーに光源装置２・２…を接続して行っている。なおＤＣ電源であるバッテリーを支柱５の内壁に固定する構造や、支柱５の内部にＡＣ電源を導入する構造を採用することもできる。また光源装置２は、支柱５にハウジングと共に外付けすることもできる。
　[効果の実証試験]
　次に本発明の効果の実証試験について説明する。まず本試験では、導光棒のコア層の材料が異なる複数のサンプル(下記実施例１～６)を作製し、これらの各サンプルについて、耐候性および曲げ弾性率の評価を行った。以下に実施例１～６の各サンプルの製造条件、並びに各試験の方法及び結果について説明する。
　「実施例１」
　この実施例１では、断面形状が円形型の直径3.5mm(コア層:直径3.1mm、クラッド層:厚み0.2mm)の周面発光型導光棒を共押出成形により作製した。またコア層の主材料には、硬質アクリル系樹脂であるポリメタクリル酸メチルを使用し、クラッド層の主材料には、フッ素系樹脂であるＥＴＦＥを使用した。またクラッド層には、光散乱剤である酸化チタンをクラッド層の主材100重量部に対し0.065重量部添加した。
　「実施例２」
　この実施例２では、実施例１と同様、直径3.5mm(コア層:直径3.1mm、クラッド層:厚み0.2mm)の丸棒状の周面発光型導光棒を共押出成形により作製した。またコア層の主材料には、硬質アクリル系樹脂であるポリメタクリル酸メチルにアクリル系エラストマーであるＭＭＡ－ＢＡブロック共重合体を、重量比で９５：５の割合で混ぜたものを使用し、クラッド層の主材料には、フッ素系樹脂であるＥＴＦＥを使用した。またクラッド層には、光散乱剤である酸化チタンをクラッド層の主材100重量部に対し0.065重量部添加した。
　「実施例３」
　この実施例３では、実施例１と同様、直径3.5mm(コア層:直径3.1mm、クラッド層:厚み0.2mm)の丸棒状の周面発光型導光棒を共押出成形により作製した。またコア層の主材料には、硬質アクリル系樹脂であるポリメタクリル酸メチルにアクリル系エラストマーであるＭＭＡ－ＢＡブロック共重合体を、重量比で９０：１０の割合で混ぜたものを使用し、クラッド層の主材料には、フッ素系樹脂であるＥＴＦＥを使用した。またクラッド層には、光散乱剤である酸化チタンをクラッド層の主材100重量部に対し0.065重量部添加した。
　「実施例４」
　この実施例４では、実施例１と同様、直径3.5mm(コア層:直径3.1mm、クラッド層:厚み0.2mm)の丸棒状の周面発光型導光棒を共押出成形により作製した。またコア層の主材料には、硬質アクリル系樹脂であるポリメタクリル酸メチルにアクリル系エラストマーであるＭＭＡ－ＢＡブロック共重合体を、重量比で８０：２０の割合で混ぜたものを使用し、クラッド層の主材料には、フッ素系樹脂であるＥＴＦＥを使用した。またクラッド層には、光散乱剤である酸化チタンをクラッド層の主材100重量部に対し0.065重量部添加した。
　「実施例５」
　この実施例５では、実施例１と同様、直径3.5mm(コア層:直径3.1mm、クラッド層:厚み0.2mm)の丸棒状の周面発光型導光棒を共押出成形により作製した。またコア層の主材料には、硬質アクリル系樹脂であるポリメタクリル酸メチルにアクリル系エラストマーであるＭＭＡ－ＢＡブロック共重合体を、重量比で７０：３０の割合で混ぜたものを使用し、クラッド層の主材料には、フッ素系樹脂であるＥＴＦＥを使用した。またクラッド層には、光散乱剤である酸化チタンをクラッド層の主材100重量部に対し0.065重量部添加した。
　「実施例６」
　この実施例６では、実施例１と同様、直径3.5mm(コア層:直径3.1mm、クラッド層:厚み0.2mm)の丸棒状の周面発光型導光棒を共押出成形により作製した。またコア層の主材料には、アクリル系エラストマーであるＭＭＡ－ＢＡブロック共重合体を使用し、クラッド層の主材料には、フッ素系樹脂であるＥＴＦＥを使用した。またクラッド層には、光散乱剤である酸化チタンをクラッド層の主材100重量部に対し0.065重量部添加した。
　＜耐候性の評価＞
　次に上記実施例１～６の長さ300mmの各サンプルについて、ブラックパネル温度：63℃×1000hの条件下で促進耐候性試験機(サンシャインウェザーメーター)を用いて耐候性試験を行った。そして各サンプルについて試験前及び試験後の発光色の色度、並びに試験前と試験後の発光色の色度の変化率を調べたところ、下記表１～３に示すように試験時間1000時間での輝度変化量が±10％の範囲内、色度[x,y]の各数値の変化量が±0.02の範囲内に収まることが確認できた。また実施例１～４のサンプルについては、試験時間1000時間での輝度変化量が±5％の範囲内、色度[x,y]の各数値の変化量が±0.01の範囲内に収まることが確認できた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　＜曲げ弾性率及び曲げ応力の評価＞
　上記実施例１～６のサンプルについて、JIS K 6911(熱硬化性プラスチック一般試験方法)5.17.3 積層棒の曲げ試験方法に準拠し、23℃及び-20℃雰囲気下においてそれぞれ試験を実施した。その結果、下記表に示すとおり実施例１～６の各サンプルにおける-20℃雰囲気下の曲げ弾性率が0.5～5.0×103Mpaの範囲内に収まることが確認できた。また実施例１～５の各サンプルについては-20℃雰囲気下の曲げ弾性率が2.0～4.0×103Mpaの範囲内に収まることが確認できた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　＜導光棒の発光性能の評価＞
　次に上記実施例１及び２の導光棒について、ロープ部材に巻き付けられた状態の導光棒の端部に、駆動電流30mA、光度20000mcd、指向特性20°の光源装置から光を入射した際における光源装置から4m離れた部位の発光輝度を測定した。その結果、実施例１の発光輝度は5.1cd/m2、実施例２の発光輝度は3.6cd/m2であった。
　１　導光棒
　　11　コア層
　　12　クラッド層
　２　光源装置
　３　ロープ部材
　４　固定具
　５　支柱
　Ｄ　視線誘導標
　Ｓ　ストランド

Claims (5)

  1. 　屋外で使用される、複数のストランド(Ｓ)を撚って形成されたロープ部材(３)と；このロープ部材(３)外周のストランド(Ｓ)(Ｓ)間に形成される螺旋状の谷間部(Ｖ)に密着した状態で巻き付けられた、アクリル系樹脂を主材とするコア層(11)とフッ素系樹脂を主材とするクラッド層(12)とを有する周面発光型の導光棒(１)と；この導光棒(１)の端部に装着される光源装置(２)と；を含んで構成される導光棒付き視線誘導標であって、
    前記導光棒(１)の促進耐候性試験機による試験時間1000時間での輝度変化量が±10％の範囲内、色度[x,y]の各数値の変化量が±0.02の範囲内であり、かつ、前記導光棒(１)の-20℃雰囲気下における曲げ弾性率が0.5～5.0×103MPaであり、
    更に前記ロープ部材(３)が、撚り角10°～20°の範囲でストランド(Ｓ)(Ｓ)…を撚って形成されて、螺旋状の谷間部(Ｖ)がピッチ100mm～200mmの範囲で均一に形成されていることを特徴とする導光棒付き視線誘導標。
  2. 　導光棒(１)のコア層(11)において、硬質アクリル系樹脂にアクリル系エラストマーを混合した材料が使用されると共に、その混合比率が９５：５～７０：３０の範囲内であることを特徴とする請求項１記載の導光棒付き視線誘導標。
  3. 　導光棒(１)のクラッド層(12)の主材100重量部に対し、紫外線吸収作用を有する酸化チタンが光散乱剤として0.01～5重量部添加されていることを特徴とする請求項１または２に記載の導光棒付き視線誘導標。
  4. 　ロープ部材(３)に巻き付けられた導光棒(１)の端部に、駆動電流30mA、光度20000mcd、指向特性20°の光源装置(２)から光を入射した際における光源装置(２)から4m離れた部位の導光棒(１)の発光輝度が3cd/m2以上であることを特徴とする請求項１～３の何れか一つに記載の導光棒付き視線誘導標。
  5. 　請求項４記載の導光棒付き視線誘導標と、所定間隔で路上に設置された複数の支柱(５)とを含んで構成されるガードケーブルであって、
    前記支柱(５)(５)間にロープ部材(３)が張設されると共に、光源装置(２)が周面発光型の導光棒(１)の端部に装着された状態で支柱(５)に取り付けられていることを特徴とするガードケーブル。
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