(57)【要約】【課題】耐久性があり使用開始からの基本性能の変化が少なく、永久伸びの減少とアセンブリしたときの引っ張り強度の向上を実現可能な弾性係留索を提供する。【解決手段】弾性係留索は、中心部に設けられる円柱形状の芯弾性体１と、芯弾性体の外周に隙間無く巻き付けられる補強糸２からなる補強糸層３と、補強糸層の外周を覆う被覆弾性体４とからなる。補強糸層３は隙間無く巻き付けられ、芯弾性体と被覆弾性体とが接触しないように構成される。これにより、芯弾性体と補強糸層と被覆弾性体が独立して作動可能となる。【選択図】図１
2006056447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を係留するための弾性係留索であって、該係留索は、
中心部に設けられる円柱形状の芯弾性体と、
前記芯弾性体の外周に、円柱形状の円柱軸に対して角度を持って隙間無く巻き付けられる補強糸からなる補強糸層と、
前記補強糸層の外周を覆う被覆弾性体と、
を具備し、
前記芯弾性体は、被覆弾性体と接触していないことを特徴とする弾性係留索。
【請求項２】
請求項１に記載の係留索において、前記芯弾性体と補強糸層間、及び前記補強糸層と被覆弾性体間は、それぞれ完全には固着されていないことを特徴とする弾性係留索。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の係留索において、前記補強糸層は、複数の補強糸層からなり、該複数の補強糸層により全体として隙間無く補強糸が巻き付けられることを特徴とする弾性係留索。
【請求項４】
請求項３に記載の係留索であって、さらに、前記複数の補強糸層の間に中間弾性体層を有し、該中間弾性体層は、前記芯弾性体及び被覆弾性体と接触していないことを特徴とする弾性係留索。
【請求項５】
請求項４に記載の係留索において、前記中間弾性体層と補強糸層間は、完全には固着されていないことを特徴とする弾性係留索。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかに記載の係留索であって、さらに、係留索を固定するための取付金具を有し、該取付金具は、前記芯弾性体の円柱軸を中心に軸方向に挿入される溝加工された芯金部と、該芯金部が挿入される部分の外周の被覆弾性体を覆う締金部とを具備し、前記締金部は、係留索の円周上で円周中心に向かって局部的に加締められる局部加締部を、前記芯弾性体の円柱軸方向に少なくとも２ヶ所以上に有することを特徴とする弾性係留索。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体、特に水面上や水中、さらには空中等に浮遊する物体、例えば浮き桟橋や生簀等を係留するための弾性係留索に関し、特に、永久伸びが少なく、耐久性の高い弾性係留索に関する。
【背景技術】
【０００２】
浮き桟橋や生簀等の、水面上等に浮遊する物体を固定する係留索には、鋼管杭方式、硬質バネ方式等、種々の方式があるが、施工の容易さやメンテナンス性の高さ等から、弾性係留索を用いた方式が注目されている。図６を用いて、弾性係留索を用いた方式の概要を説明する。図示のように、水面上で浮遊する物体１０に弾性ゴム等からなる弾性係留索２０を接続し、弾性係留索２０の他端には錘としてアンカー３０が接続される。弾性係留索にある程度のテンションを与えた状態で物体が水面上で固定されるものである。弾性係留索２０は、物体・アンカー間を結ぶ線全体に設けられても良いし、物体・アンカー間を結ぶロープの中間や端に設置されても良い。弾性係留索２０は、物体が波浪を受けた場合や潮位が変化した場合等に、物体を水面と平行に保つと共に、水平方向に移動しないようにするために用いられるものである。この方式は、アンカー３０を沈めるだけで物体を係留できるため、杭打ちの難しい底質や水深が深いところにおいて特に有効であり、設置費用の安さ、浮遊する物体の移設や撤去の容易性、外力による移動量の少なさ、浮遊する物体に対する波浪や歩行による揺れの安定性、水域の占有面積の少なさ等に優れている。
【０００３】
波浪や潮の満ち干、風等で、水面上等で浮遊している物体が上下、水平方向に移動したとき、弾性係留索の弾性体のバネ性能により、移動した物体を元の位置に戻そうとするが、この元の位置に戻そうとする能力が最も重要な基本性能のうちの一つである。これにより物体は常に意図した位置に保持されることになり、この基本性能が意図したとおりに得られないと、物体を所望の位置に保持できなくなってしまう。
【０００４】
このような弾性係留索の従来例としては、特許文献１のものが挙げられる。これは、芯弾性体に巻き付けられる補強糸が間隔を持って巻き付けられ、その間に糸隙間弾性体が存在するものである。この糸隙間弾性体の変形に伴う応力がさらに加わることで、より大きい反力を得るものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−９７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の弾性係留索では、異常波浪、異常潮位等で大きく弾性係留索が伸ばされた場合には、これにより弾性係留索が破断したり元の長さに戻らなくなったりすることがあった。弾性係留索が元の長さに戻らない（以下、本明細書中では「永久伸びが生じた」等と記す。）場合には、弾性係留索のテンションが下がり物体の固定位置が不安定となり、物体同士が接触することもあった。また、弾性係留索自体が破断するだけではなく、アセンブリしたときの弾性係留索を物体やアンカー、ロープ等に接続するための取付金具部分が抜けてしまうこともあった。
【０００７】
特許文献１の従来例の場合、芯弾性体に巻き付けられる補強糸が隙間を持って巻きつけられており、糸隙間弾性体の存在により芯弾性体と被覆弾性体が一体的に構成されている。さらに、補強糸も接着剤で固着されている。このため、大きく弾性係留索が伸ばされた場合には、糸隙間弾性体の部分が破壊され、この部分の反力が弱くなってしまう。特に係留索を固定するための取付金具の付近では、取付金具を加締めたときにすでに糸隙間弾性体の部分に応力が加わっており、芯弾性体と被覆弾性体、補強糸層、糸隙間弾性体等の一体性が崩れている。そのため、弾性係留索に大きな引張力が加わると、その一体性が崩れた部分の反力が弱いために、係留索の取付金具の付近は伸びるが中央付近はほとんど伸びないという現象が起こり、取付金具の付近が先に破断してしまうので耐久性に問題があることもあった。さらに、弾性係留索の大きな伸びは、糸隙間弾性体の部分の破壊だけではなく、その破壊による補強糸の巻き付け角度のずれを生じさせる原因となり、このずれにより弾性係留索が元の長さに戻らなくなってしまうため、永久伸びが生じてしまうことにもなっていた。
【０００８】
また、例えば特許文献１でも記載されているような広い範囲で加締める平面加締方式の取付金具では、加締めた部分の弾性体に加わる応力がより大きく、被覆弾性体と補強糸層等の一体性の崩れがより大きい。またこのような加締構造だと、引っ張り強度が弱く抜けやすいものでもあった。
【０００９】
したがって、耐久性が高く長期間にわたって使用されても永久伸びが少なく、破断や取付金具部分の抜けもない弾性係留索の開発が望まれていた。
【００１０】
本発明は、斯かる実情に鑑み、耐久性があり使用開始からの基本性能の変化が少なく、永久伸びの減少とアセンブリしたときの引っ張り強度の向上を実現可能な弾性係留索を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した本発明の目的を達成するために、本発明による弾性係留索は、中心部に設けられる円柱形状の芯弾性体と、芯弾性体の外周に、円柱形状の円柱軸に対して角度を持って隙間無く巻き付けられる補強糸からなる補強糸層と、補強糸層の外周を覆う被覆弾性体とを具備し、芯弾性体は、被覆弾性体と接触していないものである。
【００１２】
ここで、芯弾性体と補強糸層間、及び補強糸層と被覆弾性体間は、それぞれ完全には固着されていないことが好ましい。
【００１３】
また、補強糸層は、複数の補強糸層からなり、該複数の補強糸層により全体として隙間無く補強糸が巻き付けられるようにしていても良い。
【００１４】
さらに、複数の補強糸層の間に中間弾性体層を有し、該中間弾性体層は、芯弾性体及び被覆弾性体と接触していないようにしても良い。
【００１５】
また、中間弾性体層と補強糸層間は、完全には固着されていないことが好ましい。
【００１６】
さらに、係留索を固定するための取付金具を有し、該取付金具は、芯弾性体の円柱軸を中心に軸方向に挿入される溝加工された芯金部と、該芯金部が挿入される部分の外周の被覆弾性体を覆う締金部とを具備し、締金部は、係留索の円周上で円周中心に向かって局部的に加締められる局部加締部を、芯弾性体の円柱軸方向に少なくとも２ヶ所以上に有しても良い。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の弾性係留索には、永久伸びが少なく引っ張り強度も強く、常に意図した位置に物体を係留することが可能であり、耐久性も高く長期間にわたって使用可能であるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図示例と共に説明する。図１は、本発明の弾性係留索の第１実施例の一部を透過的に示した模式的な断面斜視図である。円柱形状の芯弾性体１が、中心部に設けられる。芯弾性体１は、高弾性ゴムからなるものであり、その弾性率は係留索の用途に応じて種々選択可能であるが、例えば２００％以上の引っ張り伸びを有する。また、伸び率の調整のため、芯弾性体に内孔を設けても良い。そして、この芯弾性体１の外周に、円柱軸に対して所定の角度を持って隙間無く巻き付けられる補強糸２からなる補強糸層３を設ける。この補強糸層３を構成する補強糸２は、高張力糸からなるものであり、その強度や円柱軸に対する巻き付け角度は係留索の用途に応じて種々選択可能であるが、例えば１５ｃＮ／Ｄｔｅｘ以上の高張力を有する糸からなり、５５°から７５°程度で隙間無く巻き付けられる。また、図示例では一方向に巻いてある例を示したが、本発明はこれに限定されず、井形状に編み込んだ（ブレード編み）補強糸層であっても良い。
【００１９】
そして、この補強糸層３の外周に、これを覆うように被覆弾性体４が設けられる。このとき、補強糸層３が隙間無く補強糸２を巻き付けたものであるため、被覆弾性体４は芯弾性体１まで到達せず、被覆弾性体４と芯弾性体１は接触していない。なお、接触していないというのは、完全に一ヶ所も接触している部分が無いことを言うわけではない。補強糸層３を隙間無く巻き付けたとしても、製造上、被覆弾性体４を完全に遮断することはできないため、芯弾性体１や被覆弾性体４が加硫時等に糸間をかいくぐり、部分的に接触してしまう場合もある。例えば１ｍ当たり４，５ヶ所が部分的に接触してしまうこともあるが、このようなものまで排除するものではない。これは、積極的に芯弾性体１と被覆弾性体４とを接触させようとするものを排除する意図であり、芯弾性体１と補強糸層３と被覆弾性体４とが、ある程度独立して作動するように構成されたものであれば良い。
【００２０】
また、芯弾性体１と補強糸層３の間、及び補強糸層３と被覆弾性体４の間は、それぞれ完全には固着されていないことが好ましい。これは、上記と同様に、芯弾性体１と補強糸層３と被覆弾性体４とをある程度独立して作動するように構成するためである。したがって、芯弾性体１と補強糸層３間、及び補強糸層３と被覆弾性体４間には、接着剤等で完全に固定するような構成にはなっていない。補強糸は繊維状のものを用いるため、これを糸にするにあたり接着剤を用いることはあっても、補強糸を芯弾性体や被覆弾性体に固定するための接着剤は用いない。このように構成することで、弾性係留索を大きく伸ばしたとしても、芯弾性体１と補強糸層３と被覆弾性体４との関係が崩れることが無いため、永久伸びの少ない弾性係留索が得られる。
【００２１】
次に本発明の弾性係留索の第２実施例を、図２を用いて説明する。図２は、本発明の第２実施例の弾性係留索の円柱軸に沿った断面図である。図示のとおり、本実施例の補強糸層３は、複数の補強糸層３Ａ，３Ｂからなっている。補強糸層３Ａ，３Ｂはそれぞれ図示のように補強糸が隙間を設けて巻き付けられても良いし、隙間を設けず巻き付けられても良いが、これらの複数の補強糸層により全体として隙間がなくなるように巻きつけられることが特徴である。補強糸により弾性係留索の強度をより高くしたい場合等には、このように複数の補強糸層を設けることが可能である。
【００２２】
さらに、図３に示すような本発明の弾性係留索の第３実施例のように、複数の補強糸層３Ａ，３Ｂの間に中間弾性体層５を設けても良い。この場合でも、中間弾性体層５は芯弾性体１や被覆弾性体４とは接触していないことが必要である。また、補強糸層３と中間弾性体層５も、接着剤等は用いず、完全には固着されないように構成することで、芯弾性体１、補強糸層３、被覆弾性体４、中間弾性体層５がそれぞれある程度独立して作動するようにしている。したがって、中間弾性体層を用いる例であっても、芯弾性体１と補強糸層３と被覆弾性体４と中間弾性体層５との関係が崩れることが無いため、永久伸びの少ない弾性係留索が得られる。
【００２３】
次に本発明の弾性係留索に用いられる取付金具について説明する。本発明の弾性係留索には、あらゆる取付金具を用いることが可能であるが、以下で説明するような取付金具を用いるのがより好ましい。図４は、本発明の弾性係留索の取付金具部分の円柱軸に沿った断面図である。本発明の取付金具は、図示のように芯弾性体１の円柱軸を中心に軸方向に挿入される芯金部６と、その部分の外周の被覆弾性体４を覆う締金部７とからなる。芯金部６は、溝加工、例えば溝切やネジ切等されており、芯弾性体１から容易に抜脱されないようになっている。また、締金部７は、係留索の円周上で円周中心に向かって局部的に加締められる局部加締部８を、芯弾性体１の円柱軸方向に少なくとも２ヶ所以上有するものである。
【００２４】
局部加締部８で締め付けられた部分には局部的な負荷が加わり、締め付けられた部分の弾性体はその円柱軸方向両側に移動することになる。従来の弾性係留索では、被覆弾性体や補強糸層、芯弾性体が一体的に形成されていたため、締め付けられたことによりこれらの関係が崩れ、各層が剥離等を起こしていた。この現象は特に局部加締ではない平面加締方式の場合には顕著であった。弾性係留索を物体とアンカー間に用いた場合、取付金具の付近がすでに最初から剥離等しており、はじめから弱くなっているため、負荷がかかるとこの部分は伸びるが弾性係留索の中央付近はほとんど伸びないという状況が生じていた。このため、いくら強度の強い補強糸や弾性体を用いたとしても、中央付近がほとんど伸びなくなるだけで、取付金具付近だけがすぐに破断してしまうことがあった。
【００２５】
本発明の弾性係留索の場合、取付金具により局部的な負荷がかかったとしても、芯弾性体や補強糸層、被覆弾性体は独立して作動可能なため、余剰肉の移動があってもこれらの関係が大きく崩れることはない。したがって、弾性係留索が伸びる場合には、取付金具付近だけが伸びるということはなく、弾性係留索全体が伸びるようになる。このため、一部だけに負担がかかる従来の係留索に比べて耐久性も高いものとなっている。
【００２６】
さらに、永久伸びに関しても、本発明の弾性係留索は各層が独立しているため、補強糸層のずれ等による永久伸びの影響も受け難い。ここで、本発明の弾性係留索と従来の弾性係留索の永久伸びの違いを説明する。図５は、従来の弾性係留索と本発明の弾性係留索の、伸び繰り返し回数に対する永久伸びの大きさの関係を示すグラフである。本発明の弾性係留索及び従来の弾性係留索の各サンプルに対して、７０％程度の伸び繰り返しと、５０％程度の伸び繰り返しを行った。なお、ここで言う永久伸びとは、伸び繰り返し試験後、２４時間経過した後の残留伸びを言う。同グラフから分かるとおり、初期永久伸びは１，０００回までで生じている。サンプルＡでは、７０％の伸び繰り返し試験において、５，０００回で約８％の永久伸びが生じているが、本発明の弾性係留索では、５％以下に抑えられている。サンプルＢでは、５０％でも７０％でも１，０００回の伸び繰り返し試験ですでに取付金具付近が破断してしまい、以降の繰り返し試験は行えなかった。
【００２７】
このグラフからも明らかな通り、本発明の弾性係留索は最も永久伸びが少ないことが分かる。また、耐久性に関しても従来の弾性係留索に比べて高いことも分かった。
【００２８】
なお、本発明の弾性係留索は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明の弾性係留索を説明するための一部透過的な模式斜視図である。
【図２】図２は、本発明の弾性係留索の第２実施例を説明するための円柱軸方向の断面図である。
【図３】図３は、本発明の弾性係留索の第３実施例を説明するための円柱軸方向の断面図である。
【図４】図４は、本発明の弾性係留索の取付金具部分を説明するための円柱軸方向の断面図である。
【図５】図５は、本発明の弾性係留索と従来の弾性係留索の永久伸びを比較したグラフである。
【図６】図６は、弾性係留索の使用例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    芯弾性体
２    補強糸
３    補強糸層
４    被覆弾性体
５    中間弾性体層
６    芯金部
７    締金部
８    局部加締部
１０    物体
２０    弾性係留索
３０    アンカー
【図１】
2006056447.tif 000003
【図２】
2006056447.tif 000004
【図３】
2006056447.tif 000005
【図４】
2006056447.tif 000006
【図５】
2006056447.tif 000007
【図６】
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