(57)【要約】【課題】その表面が絶縁材や耐摩耗材等で被覆されている各種構造体や絶縁電線等の被覆構造体であって、その絶縁被覆の摩耗の程度を容易にかつ詳細に診断することができる被覆構造体、及び被覆構造体の被覆の摩耗の程度を容易にかつ詳細に診断することができる摩耗検知方法を提供する。【解決手段】基体、前記基体を被覆する摩耗検知層及び前記摩耗検知層を被覆する耐摩耗層からなる被覆構造体であって、前記摩耗検知層は耐摩耗層とは異なる色相を有しもしくは紫外線照射により発光する蛍光材を含有し、かつ前記摩耗検知層は互いに色相もしくは発光する色相が異なる２層以上からなる被覆構造体、及びその被覆構造体に紫外線を照射する摩耗検知方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体、前記基体を被覆する摩耗検知層及び前記摩耗検知層を被覆する耐摩耗層からなる被覆構造体であって、前記摩耗検知層は耐摩耗層とは異なる色相を有し、かつ前記摩耗検知層は互いに色相が異なる２層以上からなる被覆構造体。
【請求項２】
基体、前記基体を被覆する摩耗検知層及び前記摩耗検知層を被覆する耐摩耗層からなる被覆構造体であって、前記摩耗検知層は紫外線照射により発光する蛍光材を含有し、かつ前記摩耗検知層は、発光する色相が互いに異なる蛍光材を含有する２層以上からなる被覆構造体。
【請求項３】
前記基体が導体線であり前記耐摩耗層が絶縁被覆層である絶縁電線である請求項１又は請求項２に記載の被覆構造体。
【請求項４】
基体、前記基体を被覆する摩耗検知層及び前記摩耗検知層を被覆する耐摩耗層からなり、前記摩耗検知層は紫外線照射により発光する蛍光材を含有し、かつ前記摩耗検知層は、発光する色相が互いに異なる蛍光材を含有する２層以上からなる被覆構造体に、紫外線を照射する被覆構造体の摩耗検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属，セラミックス，ポリマー等の基体の表面が絶縁材や耐摩耗材で被覆されている各種構造体、導体の線を絶縁材で被覆してなる絶縁電線、特に鉄道や自動車用の絶縁電線等であって、その絶縁被覆の摩耗の程度を容易に診断することができる被覆構造体、及びその絶縁構造体の絶縁被覆の摩耗の程度を容易に診断する摩耗検知方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
その表面が絶縁材や耐摩耗材等の層で被覆されている構造体や絶縁電線については、その使用時における被覆層の劣化状況の検知や診断が望まれる場合がある。そこで、構造体や絶縁電線であって、絶縁被覆や耐摩耗材等の損傷の程度を容易に検知し診断することができるものやその検知や診断の方法が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、絶縁電線の樹木との接触による損傷度合が検知可能な耐樹木絶縁電線として、主絶縁体層の外側に設けた耐摩耗層の内周部又は中間部に、前記耐摩耗層とは異なる色相の損傷検知層を設けた耐樹木絶縁電線が提案されている。又、特許文献２では、ケーブル心線の外周に複数の被覆付きＦＲＰ線および前記の線の間に配置された複数の絶縁被覆付き導電性線材から構成された内側鎧装体と、前記内側鎧装体の内側に配置された絶縁被覆付き導電性線材と、前記内側鎧装体の外周に複数の鉄線から構成された外側鎧装体を設けた二重鎧装海底ケーブルにおいて、前記内側鎧装体の前記複数の被覆付きＦＲＰ線は、ケーブル長手方向に間隔をあけて設けられる２箇所以上の分散した接続部を有し、所要本数の被覆付きＦＲＰ線の接続部と前記所要本数の被覆付きＦＲＰ線を除く他の被覆付きＦＲＰ線の接続部とがケーブル長手方向に異なる配置となるよう接続されていることを特徴とする摩耗検知機能付き二重鎧装海底ケーブルが提案されている。
【０００４】
さらに特許文献３では、構造体の表面に蛍光材料を含む蛍光層を形成すると共にその蛍光層の表面に遮光性の被覆層を形成しておき、その被覆層が外的影響により劣化してその内側の蛍光層が露出したときに、その露出した部分の蛍光状態を目視により直接又は間接的に観察してその構造体の劣化状況を診断することにより、目視による構造体の劣化の診断を正確かつ容易に行うことができる構造体の劣化診断方法及び蛍光構造体が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３１０９５５４号公報
【特許文献２】特許第３９４７３８８号公報
【特許文献３】特開２００１−１５３７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
鉄道や自動車内に配線され使用される絶縁電線には、走行中の振動によって摩耗して絶縁不良が生じる恐れがあるので、その絶縁材の劣化状況の検知や診断が望まれる。しかし、鉄道や自動車内に配線される絶縁電線は細いものが多く、又膨大な本数があるため、前記のような従来の方法を適用して、絶縁材の損傷の程度を検知、診断することは容易ではない。さらに、近年は、絶縁材の損傷の有無のみではなく、損傷の程度の詳細な検知、診断を容易にすることが望まれているが、前記のような従来の方法によっては、損傷の程度を詳細に検知、診断することは困難であった。
【０００７】
本発明は、その表面が絶縁材や耐摩耗材等で被覆されている各種構造体や絶縁電線等の被覆構造体であって、その絶縁被覆の摩耗の程度を容易にかつ詳細に診断することができる被覆構造体を提供することを課題とする。本発明は、又、絶縁被覆体の絶縁被覆の摩耗の程度を容易にかつ詳細に診断することができる被覆構造体の摩耗検知方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、前記の課題を解決するため鋭意検討した結果、基体とそれを被覆する絶縁被覆からなる被覆構造体であって、絶縁被覆を、摩耗検知層及び前記摩耗検知層を被覆する耐摩耗層により構成するとともに、前記摩耗検知層を互いに色相が異なる２以上の層から構成し、かつ摩耗検知層の各層を耐摩耗層とは異なる色相とすることにより、絶縁被覆の摩耗の程度を容易にかつ詳細に診断することができる被覆構造体が得られることを見出し、下記の第１〜第３の態様からなる本発明を完成した。
【０００９】
第１の態様は、基体、前記基体を被覆する摩耗検知層及び前記摩耗検知層を被覆する耐摩耗層からなる被覆構造体であって、前記摩耗検知層は耐摩耗層とは異なる色相を有し、かつ前記摩耗検知層は互いに色相が異なる２層以上からなる被覆構造体である。
【００１０】
第２の態様は、基体、前記基体を被覆する摩耗検知層及び前記摩耗検知層を被覆する耐摩耗層からなる被覆構造体であって、前記摩耗検知層は紫外線照射により発光する蛍光材を含有し、かつ前記摩耗検知層は、発光する色相が互いに異なる蛍光材を含有する２層以上からなる被覆構造体である。
【００１１】
第３の態様は、基体、前記基体を被覆する摩耗検知層及び前記摩耗検知層を被覆する耐摩耗層からなり、前記摩耗検知層は紫外線照射により発光する蛍光材を含有し、かつ前記摩耗検知層は、発光する色相が互いに異なる蛍光材を含有する２層以上からなる被覆構造体（すなわち第２の態様の被覆構造体）に紫外線を照射する被覆構造体の摩耗検知方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第１の態様により、被覆構造体の表面の摩耗の程度を容易にかつ詳細に検知し診断できる摩耗検知層付き被覆構造体が提供される。
【００１３】
本発明の第２の態様により、被覆構造体の表面の摩耗の程度を、暗闇の中でも、ブラックライト等からの紫外線照射により容易にかつ詳細に検知し診断できる摩耗検知層付き被覆構造体が提供される。又第３の態様により、被覆構造体の表面の摩耗の程度を、暗闇の中でも、ブラックライト等からの紫外線照射により容易にかつ詳細に検知し診断できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の態様又は第２の態様の被覆構造体の一例である絶縁電線の断面図である。
【図２】第１の態様又は第２の態様の被覆構造体の一例である絶縁電線が摩耗された状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための形態を具体的に説明する。なお、本発明はこの形態に限定されるものではなく本発明の趣旨を損なわない限り他の形態へ変更することができる。
【００１６】
本発明の第１の態様は、基体、前記基体を被覆する摩耗検知層及び前記摩耗検知層を被覆する耐摩耗層からなる被覆構造体であって、前記摩耗検知層は耐摩耗層とは異なる色相を有し、かつ前記摩耗検知層は互いに色相が異なる２層以上からなる被覆構造体である。
【００１７】
第１の態様の被覆構造体によれば、耐摩耗層が摩耗し摩耗検知層が露出したとき、耐摩耗層と摩耗検知層の色相が異なるので、耐摩耗層が摩耗検知層が露出するまで摩耗したこと（摩耗検知層の露出）を目視により容易に検知できる。さらに、摩耗検知層を構成する２層以上の層の外側の層も摩耗し、当該外側の層の内側にある層が露出すれば、当該外側の層と内側にある層は色相が異なるので、摩耗が当該内側にある層まで進行していることを、目視により容易に検知できる。従って、２層以上からなる摩耗検知層のいずれの層まで摩耗したか、すなわち摩耗の程度を、（摩耗検知層が１層のみからなる場合に比べて）詳細に検知、診断することができる。
【００１８】
例えば、鉄道、自動車用の絶縁電線がこの第１の態様の被覆構造体である場合、鉄道や自動車の走行中の振動によって絶縁電線の絶縁材が摩耗した場合に、その摩耗の程度を、容易かつ詳細に検知でき、絶縁電線の交換や修理を、管理基準に正確に基づいて行うことができる。
【００１９】
本発明の第２の態様は、基体、前記基体を被覆する摩耗検知層及び前記摩耗検知層を被覆する耐摩耗層からなる被覆構造体であって、前記摩耗検知層は紫外線照射により発光する蛍光材を含有し、かつ前記摩耗検知層は、発光する色相が互いに異なる蛍光材を含有する２層以上からなる被覆構造体である。
【００２０】
又、本発明の第３の態様は、この第２の態様の被覆構造体に紫外線を照射する摩耗検知方法である。すなわち、基体、前記基体を被覆する摩耗検知層及び前記摩耗検知層を被覆する耐摩耗層からなり、前記摩耗検知層は紫外線照射により発光する蛍光材を含有し、かつ前記摩耗検知層は、発光する色相が互いに異なる蛍光材を含有する２層以上からなる被覆構造体に、紫外線を照射する被覆構造体の摩耗検知方法である。
【００２１】
第２の態様の被覆構造体や第３の態様の摩耗検知方法によれば、耐摩耗層が摩耗し摩耗検知層が露出したとき、被覆構造体への紫外線の照射により、摩耗検知層中に含まれている蛍光材が発光するので、例え夜間や工場内等の暗闇の中であっても、摩耗検知層の露出、すなわち耐摩耗層が、摩耗検知層が露出するまで摩耗したことを、目視により容易に検知できる。さらに、摩耗検知層を構成する２層以上の層の外側の層も摩耗し、当該外側の層の内側にある層が露出すれば、当該外側の層中に含まれている蛍光材と、当該内側にある層中に含まれている蛍光材とは発光の色相が異なるので、摩耗が当該内側にある層まで進行していることを、ブラックライト等からの紫外線照射により、夜間等の暗闇の中であっても、目視により容易に検知できる。従って、摩耗の程度を、（摩耗検知層が１層のみからなる場合に比べて）詳細に検知、診断することができる。
【００２２】
例えば、鉄道、自動車用の絶縁電線をこの第２の態様の被覆構造体とし、第３の態様の被覆構造体の摩耗検知方法を適用すれば、走行中の振動によって絶縁が摩耗した場合、夜間や工場内等の暗闇状態であっても、ブラックライト等からの紫外線照射により、その摩耗の程度を容易かつ詳細に検知でき、絶縁電線の交換や修理を、管理基準に正確に基づいて行うことができる。
【００２３】
第１〜第３の態様は、被覆構造体が絶縁電線である場合、すなわち基体が銅線等の導体線であり耐摩耗層が絶縁性の樹脂等からなる絶縁被覆層である場合に好適に適用される。そこで、第１、第２の態様の好ましい態様として、前記基体が導体線であり前記耐摩耗層が絶縁被覆層である絶縁電線である摩耗検知層を有する被覆構造体が提供される。
【００２４】
第１〜第３の態様における基体とは、金属，セラミック等の無機物，ポリマー等の有機物からなり、一定の形状を有するものであればその範囲は特に限定されない。第１〜第３の態様における被覆構造体としては、例えば、プラントやその構成部材であるボイラー、タービン、シュラウド等や、橋梁，工場建屋，ビル，住宅等の建築物、屋外表示板，産業機械、自動車，鉄道，船舶等の輸送機器等を挙げることができる。中でも、第１〜第３の態様の発明が好適に適用される被覆構造体として、銅等の導体の線を基体とし、その表面に絶縁被覆が設けられている絶縁電線を挙げることができる。特に、自動車や鉄道の内部配線として用いられる絶縁電線は、絶縁材の損傷や劣化の程度を定期的に検知、診断する必要があり、一方、細いものが多くかつ膨大な本数があるため、従来の方法を適用しての検知、診断は容易ではないので、第１〜第３の態様が好適に適用される対象である。
【００２５】
第１〜第３の態様における耐摩耗層は、通常、耐摩耗性の樹脂からなり、その厚さも構造体の大きさや機械的特性、寿命等によって任意に選択することができるため、特に限定するものではないが、一般的には０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度である。絶縁電線の場合、耐摩耗層を構成する樹脂としては、従来の通常の絶縁電線の絶縁被覆を構成する樹脂と同様なものを用いることができ、又耐摩耗層の形成も、従来の通常の絶縁電線の絶縁被覆の形成と同様に行うことができる。
【００２６】
第１〜第３の態様における摩耗検知層も、好ましくは、耐摩耗性の樹脂からなる。摩耗検知層を構成する樹脂としては、耐摩耗層を構成する樹脂と同様な樹脂が用いられ、耐摩耗層と同様な方法により形成することができる。
【００２７】
第１〜第３の態様における摩耗検知層は、複数の層からなる多層構造であることを特徴とする。多層構造とし、各層の色相又は紫外線照射により発光する色相をそれぞれ異なったものとすることにより、いずれの層まで摩耗が進行したかを目視等により容易に判断でき、摩耗の程度を容易に検知、診断できる。
【００２８】
第１の態様における摩耗検知層は、耐摩耗層とは異なった色相を有し、かつ摩耗検知層を構成する各層がそれぞれ異なった色相を有することを特徴とする。従って、摩耗検知層を構成する各層は、通常顔料等の色材を含有し、かつ各層が含有する色材はそれぞれ異なったものである。色材としては、摩耗検知層を構成する樹脂等と相溶し着色できるものであれば特に限定されない。
【００２９】
第２及び第３の態様における摩耗検知層は、紫外線照射により発光する蛍光材を含有し、かつ摩耗検知層を構成する各層がそれぞれ異なった蛍光材を含有し、異なった色相の発光をすることを特徴とする。
【００３０】
蛍光材としては、紫外線の照射により可視光線を発光するものであれば特に限定されるものでなく、摩耗検知層を構成する樹脂との相性や構造体の使用条件や検知時の環境等を考慮して最適なものが選択される。発光波長は、３８０〜７８０ｎｍの可視光が望ましく、特に青、緑、赤系の発光波長を発生するものを用いることが好ましい。蛍光材の具体例としては、ネモト・ルミマテリアル社製のＮ夜光（アルミン酸塩化合物を主成分に希土類元素の賦活剤を添加焼成したもの）、シンロイヒ社製のシンロイヒカラー・ＦＺ−２０００シリーズ等を挙げることができ、一般に市販されている蛍光材を用いることができる。
【００３１】
第１〜第３の態様における摩耗検知層の厚さは、特に限定するものではないが、一般的には０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度であり、構造体の大きさや機械的特性、さらには多層構造を構成する層数等により最適な厚さが選択される。又、多層構造を構成する層数も２層以上であれば特に限定されない。層数が増えるほど、摩耗状態のより詳細な検知、診断が可能になるが、一方、層数が増えると製造が困難になる等の問題が生じるので、両者を比較考量して最適な層数が選択される。
【００３２】
第３の態様における紫外線照射の手段も、摩耗検知層から可視光線を発光させることができるものであれば特に限定されない。被覆構造体が鉄道や自動車用の絶縁電線がある場合に、好適に用いられる紫外線照射手段としてブラックライトを挙げることができる。
【００３３】
次に、本発明を実施する好適な一形態を、図面を参照しながら説明する。
【００３４】
図１は、第１〜第２の態様の被覆構造体である絶縁電線の一形態を示す断面図である。図中、１は導体（基体）の線を、２及び３は摩耗検知層を、４は耐摩耗層を表す。摩耗検知層は、摩耗検知層（内層）２及び摩耗検知層（外層）３の２層からなる多層構造である。図１より明らかなように、この絶縁電線が摩耗する前は、最表面に形成された遮光性の耐摩耗層４により、摩耗検知層が覆われているため、目視により視認される色相は、耐摩耗層４の色相である。
【００３５】
図２は、第１〜第２の態様の被覆構造体である絶縁電線が、摩耗した状態の一形態を示す断面図である。図２（ａ）は、図中のａ１面まで摩耗した状態を示す。この場合、摩耗検知層（外層）３がａ１面に露出している。従って、第１の態様の場合、摩耗検知層（外層）３の色相を目視により視認することができる。この色相は、耐摩耗層４の色相とは異なるので、視認できる色相が変化したことより、摩耗が摩耗検知層（外層）３まで達したと検知、診断することができる。又、第２の態様の場合、ブラックライト等により紫外線を照射することにより、摩耗検知層（外層）３中に含まれている蛍光材が可視光線を発光する。従って、この発光した可視光線を目視により視認することにより、摩耗が摩耗検知層（外層）３まで達したと検知、診断することができる。
【００３６】
図２（ｂ）は、図中のｂ１面まで摩耗した状態を示す。この場合、摩耗検知層（内層）２がｂ１面に露出している。従って、第１の態様の場合、摩耗検知層（内層）２の色相を目視により視認することができる。この色相は、耐摩耗層４の色相や摩耗検知層（外層）３の色相とは異なるので、視認できる色相が摩耗検知層（内層）２の色相に変化したことより、摩耗が摩耗検知層（内層）２まで達したと検知、診断することができる。又、第２の態様の場合、ブラックライト等により紫外線を照射することにより、摩耗検知層（内層）２中に含まれている蛍光材が可視光線を発光する。従って、この発光した可視光線の色相は、摩耗検知層（外層）３中に含まれている蛍光材が発光する可視光線の色相とは異なるので、この色相を目視により視認することにより、摩耗が摩耗検知層（内層）２まで達したと検知、診断することができる。
【００３７】
なお、高所や高温下等、検査員の接近が困難な場所では、目視による視認が困難な場合がある。このような場合は、目視の代わりに、ＣＣＤカメラを介するモニタリング等により摩耗状態を検知、診断することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  導体（基体）
２  摩耗検知層１
３  摩耗検知層２
４  耐摩耗層
【図１】
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【図２】
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