Для канатов защитных дорожных ограждений и стальныхтросов
Указатели визуальногонаправления водителейВаш страховочный канат во время метели и в ночное времяПатент № 6368449 «Стальные тросы с обмоткой из акрилополимерных проводов; способ производства стальных тросов,приспособленных для обмотки акрилополимерными проводами, и стальных тросов с обмоткой из акрилополимерных проводов»(подана заявка на международное патентование по Договору о патентной кооперации PCT);Заявка на выдачу патента № 2017-019569 «Способ производства подвижного вращающегося органа и деталей соединений на тросовой
части с применением данного подвижного вращающегося органа, устройства для генерации электрической энергии, устройствавизуального направления, устройства для удаления снежных карнизов»;Запатентованный промышленный образец № 1598723 «Пресс-форма изделия намотки металлической проволоки, обработаннойметодом гальванического цинкования с покрытием из светонакопительного акрилового материала для стальных тросов»;Запатентованный промышленный образец № 1605446 «Стальной трос с металлической проволокой, обработанной методомгальванического цинкования с покрытием из светонакопительного акрилового материала»;Запатентованный промышленный образец № 1617533 «Указатель визуального ориентирования»;Запатентованный промышленный образец № 1617534 «Указатель визуального ориентирования»;Запатентованный промышленный образец № 2018-13487 «Стальной трос с обмоткой из цветной металлической проволоки».

【Цели в области устойчивого развития(SDGs) Таргетирование】

В роли производителя изделий, призванных обеспечить меры безопасности дорожного движения на автомобильных дорогах,наша компания развивает инициативы, направленные на достижение следующих целей:«3.6 Сократить наполовину количество погибших и раненых в результате ДТП»«9.1 Разрабатывать новые формы устойчивой и жизнестойкой инфраструктуры, служащей опорой для экономическогоразвития и благосостояния»«11.2 Предоставление доступа к надежным транспортным системам путем совершенствования безопасности дорожногодвижения»Пояснение к изделию «шпиндель RIKEN», который применяется для намоткисветоизлучающего элемента на стальной тросⅠ ПринципиальнаяконструкцияЗаявки на выдачу патента № 2017-019569 «Способ производства подвижного вращающегося органа и деталей соединений натросовой части с применением данного подвижного вращающегося органа, устройства для генерации электрической энергии,устройства визуального направления, устройства для удаления снежных карнизов, а также конструктивных элементов троса»Стальной канат изготавливается путем скручивания по спирали прядей из свитых в пучок множества проволок. При скручивании каната из прядей между нимиформируются канавки, очертания которых можно принять за резьбу болта с крупным шагом. «Шпиндель RIKEN» – это тот подвижный вращающийся орган,который по отношению к этим канавкам выполняет функцию гайки. Если этот подвижный вращающийся орган не подвергать вращению, то он остается внеподвижном состоянии даже при толкании вперед или оттягивании назад.

① Составляется чертежпоперечного профилястального троса.

③②①② Изготавливается чертеж поперечного профиляв форме гаечной резьбы, для которой стальнойканат выступает в роли резьбы болта.

Ⅱ Конструкция с обмоткой изсветоизлучающего элемента

④③ По чертежу ② изготавливается конструкция,которая по форме повторяет одинаковоенаправление свивки и шаг стального каната.

④ Эта конструктивная деталь перемещается поповерхности троса путем прокручивания вокруг
своей оси.

Патент № 6368449 «Стальные тросы с обмоткой из акрилополимерной проволоки; способ производства стальных тросов,приспособленных для обмотки акрилополимерной проволокой, и стальных тросов с обмоткой из акрилополимернойпроволоки» Запатентованный промышленный образец № 1598723 «Пресс-форма изделия для намотки металлической
проволоки, обработанной методом гальванического цинкования с покрытием из светонакопительного акрилового
материала для стальных тросов»Благодаря прикладному действию принципиальной конструкции становится возможным за короткий отрезок времени нанести обмотку изсветоизлучающего элемента в канавки между прядями стального каната.

①① Изготавливается чертеж
поперечного профиля стального
троса с нанесенной обмоткой изсветоизлучающих элементов.

②② Изготавливается чертеж
поперечного профиля в форме гаечной
резьбы, для которой ① выступает вроли резьбы болта.

③④③ По чертежу ② изготавливается
вращающийся подвижный орган, которая поформе повторяет одинаковое направление
свивки и шаг стального каната.

④ Путем придачи вращательного движения этому
вращающемуся подвижному органу производится
намотка светоизлучающих элементом с перемещениеоргана по поверхности троса.

Реальная картина светоизлучения1О «светоизлучающем элементе высокой яркостив форме провода»Конструкция светоизлучающего элемента и принцип действияСердечник из полиакрилата (внутренние стенки) и оптическая оболочка изфторуглеродного полимера (внешние стенки) образуют двухслойную конструкцию.
Луч света, введенный в волокно с торцевой части светоизлучающего элемента,проходит сердечник многократно отражаясь от его границы с оболочкой, при этомчасть света рассеивается через стенки светоизлучающего элемента до момента
достижения противоположного торца, этот механизм позволяет получить эффект
линейно направленного равномерного свечения высокой яркости .

Полиакрилат

Рассеяние света споверхности стенокПадающий
световой
потокФторуглеродный
полимер
Конструкция
поперечного
профиля

LEDПринцип механизмасветоизлучения

Светоизлучающий элемент2Испытания технических характеристик

【Параметры испытаний】
Наименование испытанияУсловия испытанийТермостойкость

R.T. (т-ра в камере)→ 85℃ × 500ч → R.T. (т-ра в камере)Устойчивость ктемпературным перепадам
охлаждение-нагревR.T. (т-ра в камере)→ 80℃ × 24ч → R.T. (т-ра в камере)→ -30℃ × 24ч → R.T. (т-ра в камере)(4 цикла)Испытание чередованиемтермических циклов

R.T. (т-ра в камере)→ 80℃・90％ × 2ч → R.T. (т-ра в камере)→ -30℃ × 2ч → R.T. (т-ра вкамере) (10 циклов)Чувствительность кохлаждению, влажности,нагревуR.T. (т-ра в камере)→ -40℃ ×7,5ч → R.T. (т-ра в камере)→ 23℃ ・80% RH (влаж. в камере) ×
15,5ч → R.T. (т-ра в камере)→-40℃ ×7,5ч → R.T. (т-ра в камере)→50℃・95% × 15,5ч → R.T. (т-ра в камере) (4 цикла)ВлагостойкостьR.T. (т-ра в камере)→ 50℃・ 95% × 500ч → R.T. (т-ра в камере)Устойчивость к воздействию
воды

R.T. (т-ра в камере)→ в воде 40℃ × 500ч → R.T. (т-ра в камере)МорозостойкостьR.T. (т-ра в камере)→ -40℃ × 500ч → R.T. (т-ра в камере)Стойкость к атмосфернымвоздействиям

Климатическая камера Sunshine 2 000ч Температура черной панели (BPT) 63℃→Возможность применения в полевых условиях в течение 10 летСолевой туман

Солевой туман: 35℃・47％×8ч→Выдерживание: 35℃・47％×16ч (10 циклов)※JIS Z2371

Испытуемый образец: стальной канат 3 ｘ7 G/O Φ18мм с обмоткой из светоизлучающего элемента Φ3,5мм ×3 провода
Метод оценки: до и после проведения испытания происходит сравнение яркости свечения и оценка внешнего видаПодвергаемые оценке участки измеряются с шагом 100мм (только погодостойкий образец 50мм)Источник LED белого свечения 1 ВтИзмерительный прибор: Коника Минолта «CS-2000»
Оценочные нормативы: до и после испытаний коэффициент изменения яркости в пределах ±20％, величина изменения
цветовой насыщенности (x, y)=(±0.02, ±0.02)【Результаты испытаний】 На всех испытаниях отклонений не выявлено. Результаты заключения○3светоизлучающего элемента

【Оборудование для тестирования】※Указанные данные являются лишь частичным примером фактических измерений и не являются нормативными величинами и гарантируемыми показателями.

4Испытания на оценку видимости в аэродинамической трубеДля верификации дальности видимости во время возникновения снежной метели были проведены эксперименты в аэродинамической трубе вусловиях искусственной метели (активированная глина), где на стальной канат в натуральную величину (φ18мм, L=4,0м)было намотано 3провода светоизлучающего элемента (φ3,5мм). При проведении испытаний была дана оценка видимости в условиях наличия и отсутствиявозникновения метели с предположением работы светоизлучающих элементов в режима свечения зеленым светом в зимний период в дневное
время и ночное время суток.
Результаты: во время возникновения снежной метели в дневное время, а также ночное время суток при наличии эффекта падения освещенности
окружающей обстановки и рассеянного распространения света полученные результаты свидетельствуют о возможности визуального
распознавания светоизлучающих элементов вне зависимости от наличия или отсутствия возникновения снежной метели.

Во время отсутствия метелиВо время метелиДля верификации видимости в зависимости от цвета
светоизлучения были проведены эксперименты в аэродинамической
трубе методом воссоздания искусственной метели (активированнаяглина), где испытуемым объектом выступал стальной канат внатуральную величину (φ18мм, L=4,0м) с обмоткой из 1 провода
светоизлучающего элемента (φ3,5мм). При проведении испытаний
была дана оценка видимости светоизлучающих элементов, светящихсяот светодиодов 3 цветов (зеленый, синий, белый) в условиях,предполагающих ночное время суток в обычный сезон и зимнийпериод.

Перед проведением экспериментаЗелёныйСиний5Красный

Результаты: получена оценка, свидетельствующая о том, чтонаибольшим эффектом для зрительного восприятия обладает
светоизлучение зеленым цветом.

Во время метели

Для верификации видимости, воспринимаемой глазами
водителя движущегося автомобиля, в аэродинамической трубе
были проведены испытания путем воспроизведения искусственной
метели с применением уменьшенной версии дорожных условий впределах,позволяющихреализоватьверификацию
ваэродинамической трубе. При проведении эксперимента быливоспроизведены автомобильная дорога, а также защитное
заграждение тросового типа и светоизлучательные элементы
зеленого свечения в масштабе 1/8; по дороге был запущен
радиоуправляемый автомобиль с установленной компактной
видеокамерой, оценка видимости, предполагающая ночное время
суток в зимний период, производилась в условиях наличия иотсутствия
возникновенияснежнойметели
сучетом
направленности возникновения снежной метели (встречный ветер,боковой ветер).

Перед проведением эксперимента

Результаты: верификация производилась на объектах в масштабе,тем не менее было получено подтверждение видимости
светоизлучающих элементов, что позволило получить оценку,предполагающую одинаковый результат также по время движенияв реальных условиях.

Боковой ветерВстречный ветерПри выключенииПри выключенииПри свеченииПри свеченииВо время метелиВо время метелиВ целях верификации отношений зависимости от налипаемости снега на стальной трос в снежную метель и видимостью был проведенэксперимент в аэродинамической трубе путем воспроизведения искусственной метели (активированная глина), где на стальной канат внатуральную величину (φ18мм, L=1,0м) было намотано 3 провода светоизлучающего элемента (φ3,5мм). При проведении испытаний быладана оценка видимости во время возникновения снежной метели при боковом ветре с предположением работы светоизлучающих элементов врежима свечения зеленым светом в зимний период в дневное время и ночное время суток.
Результаты: было зафиксировано значительное налипание искусственного снега в бороздки между свивками прядей стального троса, тем неменее была получена оценка, свидетельствующая о том, что участки с обмоткой из светоизлучающих элементов приобретают конфигурациювыступов, что препятствует налипанию покрывающего слоя, незначительное влияние на препятствование светоизлучению в результатесветопроницаемости участков, покрываемых слоем искусственного снега.

6Ударные испытания1-е испытаниеНастоящее изделие представляет из себя конструкцию, где внутри резинового чехла размещаются плата управления светодиодом, батареяи модуль солнечной панели, а сам этот резиновый чехол крепится на верхнюю часть опорной стойки. Т.к. не допускается разлет деталейрезинового чехла при столкновении с транспортным средством, то конструкция предусматривает соединение посредством резиновогошнура со шпинделем RIKEN, который применяется при намотке светоизлучающего элемента. Для подтверждения отсутствия разлета
деталей при столкновении с транспортным средством упомянутого резинового чехла, светоизлучающего элемента и шпинделя RIKEN наавтомобильной парковке нашей компании были проведены ударные испытания. Поскольку предполагалось, что длина резинового шнураможет оказывать влияние на поведение резинового чехла во время столкновения транспортного средства, то была проведена серия
экспериментов на образцах с различной длиной резинового шнура.

Длина резинового шнура 30 смДлина резинового шнура 20 смДлина резинового шнура 10 смРезультаты испытаний: успешные① Установлено, что резиновый чехол не слетает со шпинделя, разлета деталей не происходит.
②Установлено, что резиновые детали повреждений не получают.
③Установлено, что т.к. светоизлучающие элементы намотаны по спирали, то в результате прижатия шпинделем ониплотно зафиксированы в сжатом состоянии как пружина, разлета не происходит.

Съемка высокоскоростной камерой2-е испытаниеПри 1-м ударном испытании применялся имитационный образец модуля солнечной панели, поэтому 2-е испытания были уже проведены насерийно выпускаемом настоящем модуле солнечной панели. Модуль солнечной панели собирается на акриловой пластине и ламинируется
послойно герметизирующим наполнителем из сополимера этиленвинилацетата (EVA). Герметизирующий материал обладает упругостью, атакже обладает склеивающими функциями, сама по себе конструкция получается стойкой к ударному воздействию, однако для проверкина получение повреждений и разлет деталей была проведена 2-я серия ударных испытаний. Для сравнения одновременно был проведенэксперимент отдельно просто пластине из акрила.

Модуль солнечной панели серийногопроизводства

Результаты испытаний: успешныеПросто пластина из акрила(сравнительный образец)① Установлено, что резиновый чехол не слетает со шпинделя, разлета деталей не происходит.
② Установлено, что компоненты модуля солнечной панели при ударе не разлетаются. (деталь с синем круге)③ Просто одельная акриловая панель в качестве сравнительного образца после разрушения отлетела. (деталь в красном круге)Съемка высокоскоростной камерой

7Ударные испытания модуля солнечной батареей
Ударные испытания сбрасыванием с высоты стального шараУсловия проведения испытаний・Масса стального шара: 1,7кг, диаметр стального шара 75см・Высота падения: 1,0 м・Скорость стального шара при столновении: 4,427м/с (15,937км/ч), энергия удара: 16,66ДжПроведение
эксперимента

Модуль солнечнойпанели серийногопроизводства

Отдельная просто пластинаиз акрила (сравнительныйобразец)Ударные испытания молотком

Съемка высокоскоростной камерой
Модуль солнечной панели серийного производства

Съемка высокоскоростной камерой
Отдельная просто пластина из акрила (сравнительный образец)Результаты испытаний: успешные① Установлено, что компоненты модуля солнечной панели при ударе разрушаются, но разлета не происходит.
③ Отдельная просто акриловая панель в качестве сравнительного образца разрушилась и отлетела в сторону.

8Используемые детали

Резиновый чехол 1 шт.
(со встроенным модулем солнечной панели,платой управления, светодиодом)Направляющий кондуктор для обмотки A 1 шт.
Направляющий кондуктор для обмотки B 1 шт.

Способ①Фиксирующие клипсы собираются на тросе.

②Просунуть светопроводящий провод в пазы направляющего кондуктора для обмотки.

③Торцы светопроводящего провода закрепить фиксирующей клипсой.

④Намотка светопроводящего провода путем вращения направляющего кондуктора вдоль троса.

9

(на 1 пролет)Резиновый шнур 1 шт.
Светопроводящий провод 3 шт.
Фиксирующая клипса 1 шт.

монтажа⑤В торцевую часть светопроводящего
провода вставляется светодиод.

Резиновый ремешок 1 шт.

①Монтажники Рабочие для обычных работ: 2 чел.
②Время монтажа 8 мин/пролет
・Закрепление направляющего кондуктора дляобмотки: 1 мин.
・Фиксация клипсы на торцевой части
светопроводящей проволоки: 1 мин.
・Намотка светопроводящей проволоки: 2 мин.
・Установка резинового чехла: 2 мин.
・Прочее: 2 мин.
③Объем строительных работ: 240м/дн④Трудозатратность операции: 512 яп. иен/пролет

⑥Соединить направляющий кондуктор для обмотки с резиновым чехлом при помощи резинового шнура.

⑦Вставить резиновый чехол в несущую опору.

⑧Обмотка направляющего кондуктора резиновой лентой.

10【Спецификация】
ПараметрыТехнические характеристикиМодуль солнечнойбатареей

Применение двухсторонних фотоэлектрических ячеек(номинальное напряжение 5 Вольт, номинальная выходная мощность 3, 15 Вт).

LED

На 1 пролет 3 шт. (на один светоизлучающий элемент используется 1 шт.)Стандартный цвет светоизлучения: зеленый (возможна адаптация также и к другимцветам).

БатареяЛитий-ионный аккумуляторРежим срабатыванияУправление синхронизацией мерцанием: по типу часов с радиосинхронизацией сигнала.
Управление свечением: два сенсора освещенности (200 люкс и менее) или таймер.
Время свечения: 12 часов в режиме мерцания (при полной зарядке батареи готовность кработе в течение трех дней без солнечного света).
Интервал мерцания: мерцания 12 часов в режиме мерцания/затухание＝0,5сек/0,5сек.

Светоизлучающийэлемент

Материал: сердечник из акрилового полимера, оптическая оболочка из фторуглеродногополимера.

Резиновый чехол:Материал: Этилен-пропиленовый каучук (EPDM).

Направляющий
кондуктор дляобмотки

Материал: АСА-сополимер (ASA).

【Примеры практического применения】・В качестве зрительного ориентирования на дороге:на защитных ограждения дорог с двумя временными
полосами протяженностью 2 500 км по всей Японии;на направляющих проходах, обеспечивающихмаршруты эвакуации во время землетрясений идругих стихийных бедствий;на защитных ограждениях скоростных
автомагистралей в зарубежных странах;на бетонных блоках ограждений дорожных обочин вразвивающихся странах.

・Для предназначения в иных целях:в ограждениях для предотвращения проникновения животных, дляворот со шлагбаумом, запрещающих движение транспорта;для ворот со шлагбаумом на пунктах взимания платы за проезд поскоростным дорогам, для зрительного ориентирования пошумозащитным заграждениям;на монументальных объектах, таких как мостовые пролеты и зданияв местах расположения туристических достопримечательностей;для декорирования внутри и за пределами помещений.