(57)【要約】【課題】短納期が可能で安価に製造することができる弾性柱を提供する。 【解決手段】芯体の周囲に短繊維が混合された未加硫ゴムからなる緩衝材をテープ状に巻き付け被覆し、さらにその外側に薄肉のテープ状未加硫ゴムを巻き付け被覆して外装体とし、これらを少なくとも外装体が加硫成形可能な短時間で加熱成形することで、加硫成形時間が短縮される。この際、中間の緩衝材は未加硫状態であるが、未加硫ゴムには短繊維を混合しているため、外装ゴムの加硫時にゴムの流動を抑制し、また、中途加熱による発泡抑制効果を発揮し、かつ自然放置による変形を抑えることができる。 【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装体と、その中心部分に内装される芯体と、該芯体と外装体との間に充填される衝撃吸収用の緩衝材とを備えた弾性柱の製造方法であって、
前記芯体の周囲に短繊維が混合された未加硫ゴムからなる緩衝材を被覆し、さらにその外側に未加硫ゴムからなる薄肉の外装体を被覆し、これらを少なくとも外装体が加硫成形可能な短時間で加熱成形することを特徴とする弾性柱の製造方法。
【請求項２】
前記緩衝材に使用される短繊維混合の未加硫ゴムを押し出し機からテープ状に押し出しながら、前記芯体に巻き付け被覆することを特徴とする請求項１に記載の弾性柱の製造方法。
【請求項３】
前記短繊維の混合割合が未加硫ゴム１００重量部に対して１〜５重量部であることを特徴とする請求項１または２に記載の弾性柱の製造方法。
【請求項４】
前記短繊維がアラミド系繊維であることを特徴とする請求項１，２または３に記載の弾性柱の製造方法。
【請求項５】
前記外装体に使用される未加硫ゴムがテープ状に形成され、このテープ状未加硫ゴムを前記緩衝材の周囲に巻き付け被覆することを特徴とする請求項１に記載の弾性柱の製造方法。
【請求項６】
前記芯体が熱可塑性樹脂である請求項１に記載の弾性柱の製造方法。
【請求項７】
加硫ゴムからなる外装体と、その中心部分に内装される芯体と、該芯体と外装体との間に充填されたゴム成分からなる衝撃吸収用の緩衝材とを備え、
前記緩衝材に前記芯体の外周方向に配列する短繊維が混合されたことを特徴とする弾性柱。
【請求項８】
前記緩衝材が未加硫状態で成形されたことを特徴とする請求項７に記載の弾性柱。
【請求項９】
前記短繊維の混合割合が緩衝材を構成するゴム成分１００重量部に対して１〜５重量部であることを特徴とする請求項７または８に記載の弾性柱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下車道の分離線または車道と歩道の境界線標示用、その他公園や街路などの仕切り等の標示用として使用される弾性柱およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の弾性柱は、仕切り等の標示として衝突した場合でも衝突物に危害を加えず、かつ弾性柱自体も損傷せずに速やかに復元することが要求される。特許文献１には、外装体と、その中心部分に内装される剛性芯柱と、これらの間に充填された発泡弾性材および外装体保持体とを備え、歩行者等が誤って衝突したり、車両が単に接触した場合にそのダメージを可及的に小さくとどめ、また、剛性芯柱を使用して車両の進入を効果的に抑制する衝撃吸収用緩衝材を充填して成形される弾性柱が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２８２４２８（段落００６１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１に示すような弾性柱において、外装体および中間緩衝材をゴムから構成した場合、急激で大きな荷重や衝撃力が加わる条件下では、その耐久性が非常に高くなる点で有利であるが、中間の緩衝材が厚肉となるため、加硫成形に長時間を要し、製造コストが高くなるばかりか、短納期に対応できなくなるといった難点がある。
【０００４】
本発明は、上記に鑑み、短納期が可能で安価に製造することができる弾性柱およびその製造方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明者が鋭意研究した結果、衝撃吸収用の緩衝機能を発揮する外装体および中間の緩衝材の両方をゴムで構成する場合、本来的にゴム特性が必要な箇所は外装体のみであり、中間の緩衝材は芯体と外装体との接合機能と、変形追従性能を発揮すればよく、必ずしも加硫ゴムである必要はない。そのため、中間の緩衝材は未加硫状態で使用してもよいが、緩衝材が未加硫状態では外装体のゴムの加硫時に、中途加熱により発泡し耐久性が低下する。また、変形時に永久歪が大きく、さらに、自然放置によっても変形するなどの問題が生じる。
【０００６】
そこで、本発明は、未加硫ゴムに短繊維を混合し、これを弾性柱の周方向に配列することで解決した。すなわち、本発明は、外装体と、その中心部分に内装される芯体と、該芯体と外装体との間に充填される衝撃吸収用の緩衝材とを備えた弾性柱の製造方法であって、前記芯体の周囲に短繊維が混合された未加硫ゴムからなる緩衝材を被覆し、さらにその外側に未加硫ゴムからなる薄肉の外装体を被覆し、これらを少なくとも外装体が加硫成形可能な短時間で加熱成形することを特徴としている。
【０００７】
上記構成によると、薄肉の外装体の加硫時間が短時間でよいため、加硫成形時間が短縮され、短納期にも対応することができる。この際、中間の緩衝材は未加硫状態であるが、未加硫ゴムには短繊維を混合しているため、外装体のゴム加硫時にゴムの流動を抑制し、また、中途加熱による発泡抑制効果を発揮し、かつ自然放置による変形を抑えることができる。
【０００８】
特に、緩衝材に使用される短繊維混合の未加硫ゴムを押し出し機からテープ状に押し出しながら、前記芯体に巻き付け被覆すると、未加硫ゴムの押し出しと共に短繊維がテープ長手方向に配向するので、特別に周方向に配列する手法をとる必要がなく、緩衝材の未加硫状態による不具合を解消することができる。
【０００９】
ここで、短繊維とは、長さ３０ｍｍ〜１００ｍｍ程度の短い綿状の繊維（ステープル）である。この短繊維が、その毛立ちなどの特性により未加硫ゴムのバインダとして作用し、ゴムの流動などを抑えることができる。短繊維の素材は、特に限定されるものではないが、未加硫ゴムを補強する上から、アラミド系繊維のように強度が大きく伸びの小さい繊維が好ましい。
【００１０】
未加硫ゴムに対する短繊維の混合割合としては、未加硫ゴム１００重量部に対して１〜２０重量部が好ましく、より好ましい範囲としては１〜５重量部であることが判明した。２０重量部を超えると、押し出し時の配向が崩れるなどの不具合があり、また、１重量部程度の僅かな配合でもゴムの流動抑制に効果があった。
【００１１】
また、外装体としては、急激で大きな荷重や衝撃力が加わったときに耐久性を持たせるため、ゴム状の弾性体が使用される。このゴム成分としては、ＮＲ、ＥＰＤＭ、あるいはこれらのブレンドゴムなど、各種軟質ゴムを使用することができる。外装体の成形は未加硫ゴムを加硫成形することにより得られる。このときの未加硫ゴムの形態は、シート状、筒状、テープ状等、特に限定されるものではないが、テープ状の未加硫ゴムを緩衝材の周囲に巻き付け被覆する方法を採用すれば、種々の外径を有する弾性柱の受注に簡単に対応することができる。
【００１２】
ここで、外装体を加硫成形可能な短時間で加熱成形するとは、中間の緩衝材をも含んで加硫成形可能な時間よりも短い時間をいい、少なくとも外装体を加硫成形できる時間を最小時間とし、より好ましい態様として、外装体およびこれに接する中間の緩衝材の外側部分が加硫される時間を指す。この時間は、外装体のゴム素材や肉厚によって一定するものではないが、通常、全体加硫に要する時間が加熱温度１５０℃で９０分を要するとき、同温度で１５分程度の加熱時間が例示できる。
【００１３】
また、薄肉の外装体とは、中間の緩衝材よりも薄い肉厚であること指称する。具体的には、衝撃時の破損を防止できる程度の２ｍｍ〜３ｍｍの肉厚が例示できる。
【発明の効果】
【００１４】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、芯体の周囲に短繊維が混合された未加硫ゴムからなる緩衝材を被覆し、さらにその外側に未加硫ゴムからなる薄肉の外装体を被覆し、これらを少なくとも外装体が加硫成形可能な短時間で加熱成形するので、加硫成形時間が短縮され、短納期にも対応することができる。この際、中間の緩衝材は未加硫状態であるが、未加硫ゴムには短繊維を混合しているため、外装体のゴム加硫時にゴムの流動を抑制し、また、中途加熱による発泡抑制効果を発揮し、かつ自然放置による変形を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す弾性柱の設置状態を示す断面図である。
【００１６】
本実施形態の弾性柱１は、図に示すように、円筒袋状の外装体２と、その中心部分に内装される芯体３、外装体２と芯体３との間に充填された衝撃吸収用の緩衝材４とを備えている。
【００１７】
外装体２は、先端のドーム状または半球状のキャップ部２ａと、該キャップ部の下端部に連続する円筒状の胴部２ｂとから円筒袋状に形成される。そして、仕切り用標示などとして機能するように、外径が１３０ｍｍ程度で、長さ２０ｃｍ〜８０ｃｍ程度の長尺物に形成される。外装体２の素材は、軟質のＥＰＤＭとＮＲのブレンドゴムが使用され、その硬さがＪＩＳＡ硬度で４０〜６０で、褐色ゴムが使用される。さらに、外装体２の肉厚は、衝撃時の破損を防止できる程度に、また、表面に凹凸模様などを形成できるように、２ｍｍ〜３ｍｍ程度の薄肉に設定されている。
【００１８】
この外装体２の成形は、図２に示すように、テープ状未加硫ゴム２ｃを緩衝材４の周囲に巻き付け被覆して胴部２ｂを形成し、その後、未加硫ゴムからなる先端キャップ部２ａを胴部２ｂの先端に接合して円筒袋状に形成し、これらを加硫することにより成形される。なお、外装体の成形はこれに限るものではなく、胴部２ｂを加硫後に、加硫済みの先端キャップ部２ａを後付けして円筒袋状に成形してもよい。
【００１９】
芯体３は、それ自体に大きな曲げ許容値を示す棒状あるいは管状の合成樹脂製長尺物が使用され、車の衝突時に曲がることで大きな衝撃エネルギーを吸収できるようにしている。芯体３の径は要求される強度や復元性に合せて選定されるが、例えば、水道管用ポリエチレン管７５Ａ（内径７１．７ｍｍ、外径８９ｍｍ）のものを使用することができる。芯体３の長さは、地中に埋設して固定可能な長さ、例えば、８０ｃｍ程度のものを使用することができる。
【００２０】
なお、芯体３は、上記合成樹脂管に限らず、金属製円筒、あるいは金属製円筒とコイルとを組合わせて構成することもできる。また、芯体３は、中空状に保っているが、その中空部に先端から地中露出部程度の長さで緩衝材４を充填してもよい。
【００２１】
衝撃吸収用の緩衝材４は、芯体３と外装体２との間の空間に充填される。この中間の緩衝材４は、短繊維４ａを混合した未加硫ゴム４ｂを押し出し機１１（図２参照）からテープ状に押し出しながら、芯体３に巻き付け被覆したもので、弾性柱１が短い時間で加硫されるため、未加硫状態で製品化される。
【００２２】
緩衝材４を形成する未加硫ゴム４ｂは、ＮＲ、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ＥＰＤＭ、ＢＲなど、各種ゴムを使用することができ、また、各種ゴム成分をブレンドしたものであってもよい。また、未加硫ゴム４ｂは、テープ状に押し出す際の厚みも特に限定されるものではなく、要求特性に応じて適宜選定することができる。本実施形態では、厚さ１９ｍｍ程度のテープ状の未加硫ゴムを使用している。
【００２３】
また、未加硫ゴム４ｂの押し出し形状も特に正確性を要求されるものではなく、おおよその外形が確保されればよいので、未加硫ゴムの特性に大きな制限はない。従って、ゴム工場で多く発生する規格外ゴムが使用できる。勿論、早期加硫（焼け）したゴムも使用可能である。さらに使用済み製品から採集したゴムチップを混合した再生ゴムも使用することができる。
【００２４】
また、未加硫ゴムに混入される短繊維４ａは、長さ３０ｍｍ〜１００ｍｍ程度のアラミド系繊維が使用され、未加硫ゴム１００重量部に対して１〜５重量部が配合される。
【００２５】
図２は弾性柱の製造工程を示す工程図である。図２に示すように、弾性柱の製造は、マンドレル１０に芯体３を固定する一方、マンドレル１０を回転させながら、短繊維４ａが混合された未加硫ゴム４ｂを押し出し機１１の口金１１ａからテープ状に押し出して芯体３の周囲に巻き付け被覆して緩衝材４とする。
【００２６】
さらに、緩衝材４の外側にテープ状の未加硫ゴム２ｃを巻き付け被覆して外装体２の胴部２ｂを形成する。その後、未加硫ゴムからなる先端キャップ部２ａを胴部２ｂの先端の接合して円筒袋状に形成し、これらを成形金型１２のキャビティに挿入し、少なくとも外装体２が加硫成形可能な短時間（１５０℃で１５分）で加熱成形し、加硫成形後にマンドレル１０を引き抜いて弾性柱１を得る。
【００２７】
この製造工程において、緩衝材４の巻き付け時には、未加硫ゴム４ｂの押し出しと共に短繊維４ａがテープ長手方向に配向し、結局、芯体３の周方向に短繊維４ａが配向されるので、通常の変形歪５％〜１０％の範囲内では加硫ゴムと同等な変位反力が得られるので、特に加硫をする必要性がない。また、外装体２は、加硫を必要とするが、このとき、中間層の緩衝材４は中途の状態で加熱され、通常のゴムに加熱途中で見られる発泡現象を生起させない。これは短繊維４ａがその現象を抑制あるいは分散させるからである。従って、製品の加硫は、通常の全体加硫に要する１５０℃で９０分の加熱条件から１５０℃で１５分の加熱条件となり、大幅に生産性を向上させることができる。
【００２８】
また、中間層となる緩衝材４として未加硫ゴムを配置することで、各層間の離反が懸念されるが、緩衝材４と外装体２とは、その界面では加硫接着しているので、問題がない。緩衝材４と芯体３とは、もともと大きな接合力は必要としないが、押し出し時の温度や加硫時の温度によって膨張されたゴムが収縮する力、および短繊維自体の熱収縮により、十分な接合締め付け力が働いており、繰り返し曲げにおいても各部の離反は全く観察されなかった。
【００２９】
さらに、緩衝材４として未加硫ゴムを用いた効果として、大変形に対する追従性が挙げられる。これは、加硫ゴムがその破断伸び３００％程度にあるのに対して、未加硫ゴムでは７００％の破断伸びを示すことによる。
【００３０】
また、緩衝材４を未加硫状態で製品化した場合、使用中の自然変形が発生することが懸念されるが、実際には、その緩衝材４の内外が芯体３と外装体２とで強固に支持され、かつ未加硫ゴムには短繊維が周方向に配列して変形を防止しているので、問題にはならない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態を示す弾性柱の設置状態を示す断面図
【図２】弾性柱の製造工程を示す工程図
【符号の説明】
【００３２】
１      弾性柱
２      外装体
２ａ    キャップ部
２ｂ    胴部
２ｃ    テープ状未加硫ゴム
３      芯体
４      緩衝材
４ａ    短繊維
４ｂ    テープ状未加硫ゴム
１０    マンドレル
１１    押し出し機
【図１】
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【図２】
2005042406.tif 000004