(57)【要約】【課題】耐久性を向上させる。【解決手段】防舷材１０は、岸壁面Ｘに立設される支承本体１１と、支承本体１１の先端部に設けられた受衝部１２と、支承本体１１の外表面に積層された外皮層１４と、を備え、外皮層１４の弾性率は、支承本体１１の弾性率よりも小さく、外皮層１４は、支承本体１１の外表面に密接している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
岸壁面に立設される支承本体と、
前記支承本体の先端部に設けられた受衝部と、
前記支承本体の外表面に積層された外皮層と、を備える防舷材であって、
前記外皮層の弾性率は、前記支承本体の弾性率よりも小さく、
前記外皮層は、前記支承本体の外表面に密接していることを特徴とする防舷材。
【請求項２】
前記外皮層の弾性率は、前記支承本体の弾性率の５０％以下であることを特徴とする請求項１記載の防舷材。
【請求項３】
前記外皮層におけるゴムに対する酸化防止剤の添加量の重量比が、前記支承本体におけるゴムに対する酸化防止剤の添加量の重量比よりも低いことを特徴とする請求項１または２に記載の防舷材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防舷材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば下記特許文献１記載の防舷材が知られている。防舷材は、岸壁面に立設される支承本体と、支承本体の先端部に設けられた受衝部と、支承本体の外表面に積層された外皮層と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭６４−００５１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の防舷材では、例えば外皮層が酸化して硬化した状態で、支承本体が圧縮変形して支承本体に引張歪が生じることで、外皮層にクラックが発生し、このクラックが、外皮層から支承本体に伝播するおそれがある。
【０００５】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、耐久性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る防舷材は、岸壁面に立設される支承本体と、前記支承本体の先端部に設けられた受衝部と、前記支承本体の外表面に積層された外皮層を備える防舷材であって、前記外皮層の弾性率は、前記支承本体の弾性率よりも小さく、前記外皮層は、前記支承本体の外表面に密接していることを特徴とする。
【０００７】
この場合、外皮層の弾性率が、支承本体の弾性率よりも小さいので、支承本体が圧縮変形して支承本体に引張歪が生じたときに、外皮層におけるクラックの発生を抑えることができる。
また、外皮層の弾性率と支承本体の弾性率とが互いに異なっている上、外皮層が、支承本体の外表面に密接しており、外皮層が、支承本体の外表面に対して、接着剤や接着層を介して接着されていない。したがって、仮に外皮層においてクラックが発生したとしても、このクラックを起点として外皮層を支承本体の外表面から剥離させ、クラックの方向を変えることが可能になり、外皮層に発生したクラックが支承本体に伝播するのを抑えることができる。
またこのように、外皮層に発生したクラックが支承本体に伝播するのを抑えることにより、支承本体の外気への露出を抑制することができる。したがって、例えば、外皮層が酸化して外皮層を通した酸素の透過が抑制された場合などには、支承本体の酸化を抑えることができる。
以上より、支承本体にクラックが生じるのを抑えることが可能になり、外皮層の材料として、例えば耐候性に優れた特殊な材料を採用することなく低コストで、防舷材の耐久性を向上させることができる。
【０００８】
前記外皮層の弾性率は、前記支承本体の弾性率の５０％以下であってもよい。
【０００９】
この場合、外皮層の弾性率が、支承本体の弾性率の５０％以下であるので、支承本体が圧縮変形して支承本体に引張歪が生じたときに、支承本体と外皮層との間の応力差が大きくなり、外皮層のクラックが支承本体に伝播することを抑えることができる。
【００１０】
前記外皮層におけるゴムに対する酸化防止剤の添加量の重量比が、前記支承本体におけるゴムに対する酸化防止剤の添加量の重量比よりも低くてもよい。
【００１１】
外皮層は、支承本体よりも外気に触れて酸化し易い。そのため、酸化防止剤の添加に際しては、ゴムの酸化に基づく硬化を抑えるべく、外皮層におけるゴムに対する酸化防止剤の添加量の重量比（以下、「第１重量比」という。）を、支承本体におけるゴムに対する酸化防止剤の添加量の重量比（以下、「第２重量比」という。）よりも高くすることが考えられる。
しかしながら、この防舷材では第１重量比が第２重量比よりも低く、その結果、外皮層が酸化し易く、支承本体が酸化し難くなっている。これにより、外皮層に発生するクラックが支承本体に伝播することを抑えつつ、支承本体の酸化による硬化を抑えることができる。つまり、外皮層の方が支承本体より弾性率が低いので、引張歪等によるクラックの発生を有効に抑制できる。しかし、例え外皮層の弾性率が低くても、もし外皮層の酸化防止剤が多いと、外皮層自体は酸化されにくいため、酸素は内部へと進展していき、支承本体へも侵入して支承本体を酸化させてより硬くしてしまう可能性がある。そこで、支承本体を酸化させにくくするために、外皮層の酸化防止剤を少なくする。すると、外皮層の酸化が外側から進むので、外皮層の内側では酸化が遅れて進み、依然として支承本体より弾性率が低いままである。そのため、外皮層で外側から酸化が進んで外皮層が剥がれたり、クラックが進展したりしていっても、支承本体と対比して弾性率が低く保たれている外皮層の内側と、支承本体と、の境界でクラックの進展は止まる。
外皮層が酸化した場合、前述のように外皮層を通した酸素の透過を抑制することができる。したがって、支承本体が酸化し難くなっていることと相俟って、支承本体の酸化を抑えることができる。さらに、外皮層にクラックが発生した場合、たとえ外皮層が硬化していたとしても、この防舷材への入力に対する、外皮層全体での反力自体は小さく抑えることができる。以上により、経時劣化に基づいて防舷材全体の反力が過度に大きくなるのを抑えることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態および第２実施形態に係る防舷材の半断面図ある。
【図２】図１に示す防舷材の要部の拡大図である。
【図３】図１に示す防舷材の要部の拡大図であって、外皮層にクラックが形成された状態を示す図である。
【図４】図１に示す防舷材の作用を説明する図であって、従来の防舷材において外皮層にクラックが形成された状態を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る防舷材の特性を示すグラフである。
【図６】本発明の第３実施形態に係る防舷材の半断面図ある。
【図７】本発明の一変形例に係る防舷材の半断面図である。
【図８】本発明の一変形例に係る防舷材の半断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る防舷材の第１実施形態を、図１を参照しながら説明する。
防舷材１０は、例えば船舶を安全に接岸させるために岸壁に取り付けられ、船舶の接岸エネルギーを圧縮変形することによって吸収する。防舷材１０は、湾港の水辺に長期間にわたって設置されることから、紫外線、熱、大気、海水、微生物などの様々な劣化要因にさらされる。
【００１５】
この防舷材１０は、岸壁面Ｘに立設される筒状の支承本体１１と、支承本体１１の先端部に設けられた受衝部１２と、支承本体１１の基端部に設けられた取付け部１３と、支承本体１１の外表面に積層された外皮層１４と、を備えている。支承本体１１、受衝部１２および取付け部１３は一体に形成されている。
【００１６】
以下、支承本体１１の中心軸線Ｏに沿う方向を軸方向といい、防舷材１０を軸方向から見た平面視において、中心軸線Ｏに直交する方向を径方向といい、中心軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。なお、防舷材１０は、岸壁面Ｘに前記中心軸線Ｏを直交させた状態で取り付けられる。
【００１７】
支承本体１１は、ゴムにより形成された本体ゴムであり、軸方向の両側に向けて開口している。防舷材１０は、中空円筒型とされている。
受衝部１２には、船舶が接舷し、船舶の接岸エネルギーが入力される。図示の例では、受衝部１２には、受衝板Ｐが固定される。受衝部１２は、例えば金属材料等で環状に形成された第１補強板１２ａを備えていて、この第１補強板１２ａに受衝板Ｐが固定される。第１補強板１２ａは、前記中心軸線Ｏと同軸に配設されている。
取付け部１３は、例えば金属材料等で環状に形成された第２補強板１３ａを備え、岸壁面Ｘから突出する不図示のボルト等を介して岸壁面Ｘに固着される。
【００１８】
図１および図２に示すように、外皮層１４は、ゴムにより形成されたゴム膜である。外皮層１４の厚さは、防舷材１０のサイズに応じて制約があるものの、例えば防舷材１０の使用が期待される年数に１ｍｍを乗じた大きさ以上の厚さとすることができる。防舷材１０の使用を２５年程度、期待する場合には、外皮層１４の厚さを２５ｍｍ以上にすれば、後述するように外皮層１４を保護カバーとして利用することで、支承本体１１は外からの劣化をほとんど受けずに済む。これより薄ければ外からの劣化をある程度受けることになるが、それでも後述するようにクラックＣの支承本体１１への伝播は抑制されるので、従来の防舷材よりもはるかに有利である。
【００１９】
外皮層１４は、支承本体１１の外表面のうち、少なくとも、外気に接する部分に積層されている。図示の例では、外皮層１４は、支承本体１１の外表面のうち、受衝部１２からの入力に基づいて支承本体１１が圧縮変形したときに引張歪が生じる部分に積層されている。外皮層１４は、支承本体１１の内周面および外周面それぞれの全域にわたって積層されている一方、先端面および後端面には積層されていなくてもよい。外皮層１４は、支承本体１１の外表面に密接していて、支承本体１１と一体に加硫されているが接着剤などで接着はされていない。防舷材１０は、例えば、支承本体１１に外皮層１４を巻き付けることで形成することも可能であり、インサート成形により形成することも可能である。なお本実施形態では、防舷材１０が中空円筒型であるため、外皮層１４を容易に形成することができる。
【００２０】
外皮層１４の弾性率は、支承本体１１の弾性率よりも小さく、本実施形態では、支承本体１１の弾性率の５０％以下となっている。なお例えば、外皮層１４の主成分として、支承本体１１の主成分と同種のゴムを採用し、補強材の添加量を異ならせることで、外皮層１４と支承本体１１とで弾性率を異ならせることが可能である。この場合、耐候性ゴム等の特殊な老化防止用材料を採用する場合に比べて、低コスト化を図ることができる。耐候性に優れたゴムは酸化しない代わりに酸素を透過させてしまうことがあり、この場合、外皮層１４を後述する保護カバーのように使用することができず、支承本体１１を酸化させてしまうおそれもあるので、その点でも外皮層１４による酸化被膜（保護カバー）を作ることは有利である。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態に係る防舷材１０によれば、外皮層１４の弾性率が、支承本体１１の弾性率よりも小さいので、支承本体１１が圧縮変形して支承本体１１に引張歪が生じたときに、外皮層１４におけるクラックＣの発生を抑えることができる。
また、外皮層１４の弾性率と支承本体１１の弾性率とが互いに異なっている上、外皮層１４が、支承本体１１の外表面に密接しており、外皮層１４が、支承本体１１の外表面に対して、接着剤や接着層を介して接着されていない。したがって、図３に示すように、仮に外皮層１４においてクラックＣが発生したとしても、このクラックＣを起点として外皮層１４を支承本体１１の外表面から剥離させ、クラックＣの方向を変えることが可能になり、図４に示すように、外皮層１４に発生したクラックＣが支承本体１１に伝播するのを抑えることができる。なお、接着力の弱い接着剤で支承本体１１と外皮層１４とを弱く接着する方法もあるが、クラックＣが発生する前に内部剥離を起こしたり、外皮層１４が剥がれて落下したりするおそれもある。逆に接着力が強すぎると剥離せずにクラックＣが支承本体１１に伝搬されてしまう。支承本体１１と外皮層１４とを密接させて一体に加硫する程度が適切でありかつ経済的である。
またこのように、外皮層１４に発生したクラックＣが支承本体１１に伝播するのを抑えることにより、支承本体１１の外部への露出を抑制することができる。したがって、例えば、外皮層１４が酸化して外皮層１４を通した酸素の透過が抑制された場合などには、支承本体１１の酸化を抑えることができる。
以上より、支承本体１１にクラックＣが生じるのを抑えることが可能になり、外皮層１４の材料として、例えば耐候性に優れた特殊な材料を採用することなく低コストで、防舷材１０の耐久性を向上させることができる。
【００２２】
なお外皮層１４の厚さを、例えば、防舷材１０の使用が期待される年数に１ｍｍを乗じた大きさ以上の厚さとする等、外皮層１４を十分に厚くした場合には、外皮層１４が酸化したときに支承本体１１への酸素の透過を規制する保護カバーとして、外皮層１４を機能させ易くすることができる。支承本体１１の酸化を抑制する方法としては、支承本体１１への酸化防止剤の配合が考えられるが、配合量に限界があり、１０年を超える長期間（例えば２０〜３０年）では、酸化防止剤が析出してしまうことが多いので、効果的と言えない。
【００２３】
また外皮層１４の弾性率が、支承本体１１の弾性率の５０％以下であるので、支承本体１１が圧縮変形して支承本体１１に引張歪が生じたときに、支承本体１１と外皮層１４との間の応力差が大きくなり、外皮層１４自身が剥離してゆくことでクラックの方向が変わり、クラックＣが支承本体１１に伝播することを確実に抑えることができる。
【００２４】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の防舷材４０を説明する。なお防舷材４０では、図１に示すように、第１実施形態における防舷材１０と外観（形状、大きさ）が同一となっている。
【００２５】
この防舷材４０では、外皮層１４におけるゴムに対する酸化防止剤の添加量の重量比（以下、「第１重量比」という。）が、支承本体１１におけるゴムに対する酸化防止剤の添加量の重量比（以下、「第２重量比」という。）よりも低い。
なお酸化防止剤は、外皮層１４および支承本体１１の両方に添加することが可能であり、この場合、外皮層１４および支承本体１１の両方に共通の酸化防止剤を採用することもできる。酸化防止剤としては、例えばアミン系酸化防止剤（老化防止剤、劣化防止剤）を採用することが可能であるが、これに限られない。
【００２６】
また酸化防止剤は、外皮層１４に、例えば０．４〜４ＰＨＲ含有されていてもよい。酸化防止剤の外皮層１４への含有量が０．４ＰＨＲより少ないと、外皮層１４の酸化の速度が速くクラックＣがすぐに発生してしまい、外皮層１４が剥がれるのが早すぎるおそれがある。前記含有量が４より多いと、外皮層１４の酸化が遅れ、外皮層１４が酸化するまでの間、酸素が外皮層１４を透過して支承本体１１の酸化を促してしまうおそれがある。
【００２７】
さらに酸化防止剤は、支承本体１１に、例えば０．５〜２０ＰＨＲ含有されていてもよく、０．８〜２０ＰＨＲ含有されているのが好ましい。酸化防止剤の支承本体１１への含有量が０．５ＰＨＲより少ないと、酸化防止としての効果が小さい。前記含有量が２０ＰＨＲより多いと、材料コストが高くなるほどには酸化防止剤としての効能は大きくは向上しない。
【００２８】
そして、第１重量比と第２重量比との比率を、１：１．２〜１：２．４にすることが好ましい。第１重量比を１としたときの第２重量比の大きさ（第２重量比／第１重量比の値）が１．２より小さくなると、支承本体１１および外皮層１４の酸化速度がいずれも速く、外皮層１４に発生するクラックＣが支承本体１１にまで進展（伝播）してしまうおそれがある。逆に前記大きさが２．４より大きいと、相対的に外皮層１４がすぐに酸化して剥がれてしまい、支承本体１１が外部に露呈することで酸化開始時期が早まってしまうおそれがある。
【００２９】
外皮層１４は、支承本体１１よりも外気に触れて酸化し易い。そのため、酸化防止剤の添加に際しては、ゴムの酸化に基づく硬化を抑えるべく、第１重量比を第２重量比よりも高くすることが考えられる。
しかしながら、この防舷材４０では第１重量比が第２重量比よりも低く、その結果、外皮層１４が酸化し易く、支承本体１１が酸化し難くなっている。これにより、外皮層１４に発生するクラックＣが支承本体１１に伝播することを抑えつつ、支承本体１１の酸化による硬化を抑えることができる。つまり、外皮層１４の方が支承本体１１より弾性率が低いので、引張歪等によるクラックＣの発生を有効に抑制できる。しかし、例え外皮層１４の弾性率が低くても、もし外皮層１４の酸化防止剤が多いと、外皮層１４自体は酸化されにくいため、酸素は内部へと進展していき、支承本体１１へも侵入して支承本体１１を酸化させてより硬くしてしまう可能性がある。そこで、支承本体１１を酸化させにくくするために、外皮層１４の酸化防止剤を少なくする。すると、外皮層１４の酸化が外側から進むので、外皮層１４の内側では酸化が遅れて進み、依然として支承本体１１より弾性率が低いままである。そのため、外皮層１４で外側から酸化が進んで外皮層１４が剥がれたり、クラックＣが進展したりしていっても、支承本体１１と対比して弾性率が低く保たれている外皮層１４の内側と、支承本体１１と、の境界でクラックＣの進展は止まる。
【００３０】
外皮層１４が酸化した場合、前述のように外皮層１４を通した酸素の透過を抑制することができる。したがって、支承本体１１が酸化し難くなっていることと相俟って、支承本体１１の酸化を抑えることができる。さらに、外皮層１４にクラックＣが発生した場合、たとえ外皮層１４が酸化していたとしても、この防舷材４０への入力に対する、外皮層１４全体での反力自体は小さく抑えることができる。以上により、経時劣化に基づいて防舷材４０全体の反力が過度に大きくなるのを抑えることができる。
【００３１】
ここで、経時劣化に基づいた防舷材４０の反力の増大を抑制する効果について、図５に基づいて説明する。図５は、防舷材４０の圧縮歪の大きさと反力の大きさとの関係を示すグラフである。横軸は圧縮歪の大きさを表し、縦軸は反力の大きさを表している。このグラフ中のグラフ線のうち、実線、一点鎖線および二点鎖線は、クラックＣを考慮しない場合の圧縮歪と反力との関係を表し、点線は、クラックＣも考慮した場合（外皮割れ）の圧縮歪と反力との関係を表している。
図５に示されるように、時間が経過する程、圧縮歪に対する反力は大きくなる。しかしながら、外皮層１４にクラックＣが発生した場合、クラックＣが発生していない場合に比べて、圧縮歪に対する反力の増大を抑制することができている。その結果、３０年経過時点であっても、防舷材４０のピーク反力を許容反力以内に収めることができている。
【００３２】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態の防舷材５０を、図６を参照して説明する。
なお、この第３実施形態においては、第１実施形態および第２実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００３３】
本実施形態に係る防舷材５０では、図６に示すように、支承本体１１の外表面のうち、支承本体１１が変形したときに引張歪が極大になる部分において、他の部分よりも外皮層１４が厚くなっている。
【００３４】
支承本体１１のうち、受衝部１２および取付け部１３のうちの少なくとも一方の近傍に凹部５１が設けられている。凹部５１は、受衝部１２および取付け部１３のうちの両方に対応して一対設けられている。凹部５１は、支承本体１１の外表面のうち、径方向の外側を向く外周面に設けられている。凹部５１は、周方向の全周にわたって連続して延びている。
【００３５】
このような防舷材５０では、支承本体１１が変形するときに、一対の凹部５１それぞれを起点として支承本体１１が座屈変形するとともに、支承本体１１の軸方向の中央部が径方向の外側に膨出変形する。その結果、支承本体１１において、凹部５１および軸方向の中央部近傍で引張歪が極大となる。
【００３６】
そこでこの防舷材５０では、凹部５１および軸方向の中央部近傍の少なくとも一方において、他の部分よりも外皮層１４が厚い。その結果、外皮層１４により支承本体１１を効果的に補強することができる。なお外皮層１４は、例えば積層数を増やすことで厚くしたり、１層あたりの厚さを増やすことで厚くしたりすることが可能である。外皮層１４を積層する場合、外側層におけるゴムに対する酸化防止剤の添加量の重量比を、内側層におけるゴムに対する酸化防止剤の添加量の重量比よりも低くしてもよい。
【００３７】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００３８】
防舷材１０として、図７や図８に示す変形例の構成を採用することも可能である。
図７に示す防舷材２０では、支承本体１１が有頂筒状に形成されていて、防舷材２０が、円錐台型とされている。
図８に示す防舷材３０でも、支承本体１１が有頂筒状に形成されているものの、受衝部１２に第１補強板１２ａが備えられておらず、船舶が直接、受衝部１２に接舷する。この防舷材３０は、Ｖ字断面型とされている。
【００３９】
前記第２実施形態では、第１重量比が第２重量比よりも低いが、本発明はこれに限られない。外皮層１４が、支承本体１１よりも外気に触れて酸化し易いことを考慮して、外皮層１４の酸化に基づく硬化を抑えるべく、第１重量比を第２重量比よりも高くしてもよい。
【００４０】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０、２０、３０、４０、５０   防舷材
１１   支承本体
１２   受衝部
１４   外皮層
Ｘ     岸壁面
【図１】
2016148240.tif 000003
【図２】
2016148240.tif 000004
【図３】
2016148240.tif 000005
【図４】
2016148240.tif 000006
【図５】
2016148240.tif 000007
【図６】
2016148240.tif 000008
【図７】
2016148240.tif 000009
【図８】
2016148240.tif 000010