JP5527319B2 - 気体内蔵ユニットおよびこれを含んだ水上運送装置 - Google Patents

Description

本発明は、気体内蔵ユニットおよびこれを含んだ水上運送装置に関するものであり、より詳細には、外部の衝撃に強くて全体的な構造的強度を向上させるための気体内蔵ユニットの構造に関するものである。

一般に、チューブは気体の注入可否によって体積が可変的に設けられて、その比重が軽く物体を水の上に浮かぶようにする用途で使用される。このようなチューブは、相対的に軽くて携帯が便利で、主に大きさが小さなボートなどの水上運送装置で浮力体として使用されている。
ところが、通常のチューブはポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）、ウレタンビニールなどの軟性材質でなされるので、ボートなどの水上運送装置の浮力体として使用される場合、水上運送装置が運行のうちで障害物、珊瑚礁などの鋭い物体と衝突すれば掻かれるか、または破れるなどの損傷が容易に発生して、使用者の安全を脅威する問題点がある。

本発明の目的は、外部の衝撃によって軟質のチューブ部材が掻かれるか、または破れるなどの損傷を防止して、全体的な構造的強度を向上させることができる気体内蔵ユニットおよびこれを含んだ水上運送装置を提供することにある。

本発明は、一対の補強ボードの内側にチューブ部材が具備されて、一対の補強ボードがチューブ部材を保護する構造であるので、外部の衝撃によって軟質のチューブ部材が掻かれるか、または破れるなどの損傷を防止して全体的な構造的強度を向上させることができる。
また、本発明は、チューブ部材に気体が注入されることによって、一対の補強ボードがチューブ部材と共に膨脹する過程で支持フレームが一対の補強ボードのフレームを安定的に支持するので、一対の補強ボードが部分的に潰れずに均一に膨脹することができる。
また、本発明は、チューブ部材に気体が注入されない状態では一対の補強ボードが平らな板材形状を有するので、気体内蔵ユニットの移動および保管の便宜性を向上させることができる。

本発明の一実施例による気体内蔵ユニットの斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線による気体内蔵ユニットの断面図である。 図１の気体内蔵ユニットで支持フレームの斜視図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線による支持フレームの断面図である。 図１の気体内蔵ユニットでチューブ部材に気体が注入された状態で気体内蔵ユニットの斜視図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線による気体内蔵ユニットの断面図である。 本発明の一実施例による気体内蔵ユニットを使用した水上運送装置としてボートの概略的な斜視図である。

前記目的は、本発明によって、相互に並んで配置される一対の補強ボード；前記一対の補強ボードの内側に配置されて、気体注入が可能なチューブ部材；および前記一対の補強ボードの外周に沿って設けられて、前記一対の補強ボードを相互連結する支持フレーム、を含むことを特徴とする気体内蔵ユニットによって達成される。
ここで、前記一対の補強ボードは、前記チューブ部材に気体が注入されない状態では板材形状を有し、前記チューブ部材に気体が注入されることによって前記チューブ部材と共に膨脹して外側でふくらんでいる形状で変形されることができる。
前記気体内蔵ユニットは、前記一対の補強ボードを前記支持フレームに締結させるための締結部材をさらに含むことができる。
前記一対の補強ボードは、前記支持フレームに熱融着方式に結合されることができる。前記一対の補強ボードは、エンジニアリングプラスチック材質でなされることができる。前記一対の補強ボードは、中央部から両端部に行くほど幅が漸次的に減少する流線形構造を有することができる。
前記支持フレームは、前記一対の補強ボードの外周形状と実質的に一致するように設けられることができる。前記支持フレームは、円形断面を有する少なくとも１つのパイプを含むことができる。
前記パイプは、エンジニアリングプラスチック材質でなされることができる。前記パイプ内部は、スタイロフォーム（登録商標）を含んだ浮力部材で満たされることができる。前記少なくとも１つのパイプは、相互結合される複数個のパイプを含むことができる。
前記複数個のパイプは、第１パイプ；および前記第１パイプに着脱可能に結合されて、前記第１パイプより短い長さを有する第２パイプを含むことができる。前記第１パイプと前記第２パイプは、全体的に流線形構造を有することができる。
前記支持フレームは、前記第２パイプの内部に挿入配置されて、両端部が前記第２パイプの両端部から突出されて前記第１パイプの両端部に挿入されることで、前記第１パイプと前記第２パイプを結合させる結合用パイプをさらに含むことができる。
前記一対の補強ボードは、前記チューブ部材に気体が注入されない状態で外側にふくらんでいる形状を有することができる。前記一対の補強ボードは、金属材質でなされることができる。
前記目的は、上のような構成を有する気体内蔵ユニットを含むことを特徴とする水上運送装置によっても達成される。
本発明と本発明の動作上の利点および本発明の実施によって達成される目的を充分に理解するためには、本発明の望ましい実施例を例示する添付図面および添付図面に記載した内容を参照しなければならない。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を説明することで、本発明を詳しく説明する。但し、本発明を説明するにおいて既に公知された機能あるいは構成に対する説明は、本発明の要旨を明瞭にするために省略する。
図１は本発明の一実施例による気体内蔵ユニットの斜視図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線による気体内蔵ユニットの断面図であり、図３は図１の気体内蔵ユニットで支持フレームの斜視図であり、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線による支持フレームの断面図である。
図１および図２を参照すれば、本実施例による気体内蔵ユニット１００は、ボートなどの水上運送装置を水の上に浮かぶようにする用途で使用される浮力体として、相互並んで配置される一対の補強ボード１１０、１２０と、一対の補強ボード１１０、１２０の内側に配置されて気体注入が可能なチューブ部材１３０と、一対の補強ボード１１０、１２０の外周に沿って設けられ、前記一対の補強ボード１１０、１２０を相互連結する支持フレーム１４０を含む。
一対の補強ボード１１０、１２０は、平らな板材形状で中央部から両端部に行くほど幅が漸次的に減少する流線形構造を有する。また、一対の補強ボード１１０、１２０は、先端部で曲率半径が後端部で曲率半径より小さく形成されて先端部が後端部に比べて尖ったような形状を有する。但し、一対の補強ボード１１０、１２０は、流線形構造に限定されず、気体内蔵ユニット１００の使用態様によって適切に変更されることができる。例えば、一対の補強ボード１１０、１２０は四角板面形状を有することができる。
一対の補強ボード１１０、１２０は、その内側に具備されたチューブ部材１３０を保護して、気体内蔵ユニット１００の全体的な構造的強度を補強するための手段として、機械的強度、耐磨耗性、耐熱性などがすぐれたエンジニアリングプラスチック（ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｌａｓｔｉｃ）材質でなされる。エンジニアリングプラスチックは、工業材料・構造材料で使用される強度が強いプラスチックで鋼鉄よりも強くて、アルミニウムよりも展性が豊かであり、金・銀よりも耐薬品性が強い高分子構造の高機能樹脂を言う。但し、これと異なるように、一対の補強ボード１１０、１２０は、他の一般的なプラスチック材質でなされるか、またはステンレス鋼（ＳＵＳ）などの金属材質でなされることができる。但し、一対の補強ボード１１０、１２０は、チューブ部材１３０に気体が注入されることによってチューブ部材１３０と共に膨脹して、外側にふくらんでいる形状で変形されなければならないので（図５および図６参照）、これを勘案して一対の補強ボード１１０、１２０の材質および厚さを選択しなければならないであろう。
チューブ部材１３０は、一対の補強ボード１１０、１２０と支持フレーム１４０によって限定される内部空間に収容される。チューブ部材１３０はポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）、ウレタンビニールまたは合成ゴムなどの多様な軟性材質でなされることができる。チューブ部材１３０は一重に設けられるか、または多重に設けられることができる。チューブ部材１３０の一側にはチューブ部材１３０の内部に気体を注入するための気体注入口が設けられる。チューブ部材１３０は気体注入口を通じて内部に気体が注入されることによって膨脹して、所定の内部体積を維持できるように構成される。このようなチューブ部材１３０は、多様な構造に具現される公知のチューブらのうちから選択することができる。一方、一対の補強ボード１１０、１２０のうちチューブ部材１３０の気体注入口に隣接した補強ボード１１０、１２０にはチューブ部材１３０の気体注入口を外部に露出させるための注入口露出孔が形成される。添付された図面には示されないが、注入口露出孔が形成された補強ボード１１０、１２０には注入口露出孔を開閉させるための栓あるいは蓋が結合されることができる。
一方、本実施例で一対の補強ボード１１０、１２０の内側に１個のチューブ部材１３０が設けられるが、本発明はこれに限定されず、一対の補強ボード１１０、１２０の内側に複数個のチューブ部材１３０が設けることができる。例えば、２個のチューブ部材１３０が一対の補強ボード１１０、１２０の内側で上下に配置されるか、または３個のチューブ部材１３０が一対の補強ボード１１０、１２０の内側で三角構造に配置されることができる。このように、複数個のチューブ部材１３０が設けられる場合、それぞれのチューブ部材１３０の位置が変更されないように、一対の補強ボード１１０、１２０の内側にはそれぞれのチューブ部材１３０が収容される空間を区切るための隔壁（図示せず）が設置されることが望ましい。
図１ないし図４を参照すれば、支持フレーム１４０は、一対の補強ボード１１０、１２０の外周形状と実質的に一致するように設けられる。本実施例で一対の補強ボード１１０、１２０は流線形構造を有するので、支持フレーム１４０もまた全体的に流線形構造を有するように設けられる。このような支持フレーム１４０は、気体内蔵ユニット１００の骨格をなしながら気体内蔵ユニット１００の全体的な形状の安定感を維持させる機能を持つ。特に、支持フレーム１４０は、一対の補強ボード１１０、１２０がチューブ部材１３０と共に膨脹する過程で一対の補強ボード１１０、１２０のフレームを安定的に支持することで、一対の補強ボード１１０、１２０が部分的な潰れることなしに均一に膨脹するようにする。
本実施例では、２個のパイプ（長いパイプと短いパイプ） １４１、１４２を所定の熱を加えた状態でベンディング加工した後相互結合して、支持フレーム１４０を製作する。すなわち、本実施例で支持フレーム１４０は、湾曲された部分を有して相互結合される２個のパイプ１４１、１４２を含む。ここで、２個のパイプ１４１、１４２は円形断面を有するエンジニアリングプラスチック材質のパイプである。一方、２個のパイプ１４１、１４２の内部は浮力部材であるスタイロフォーム（ｓｔｙｒｏｆｏａｍ）（登録商標）１４３、１４４で満たされるが、このようなスタイロフォーム（登録商標）１４３、１４４は、気体内蔵ユニット１００の浮力を増加させる一方、パイプの内部に水が入って来ることを防止する機能を持つ。
２個のパイプ１４１、１４２のうち長い長さのパイプ（以下、‘第１パイプ’と称する）は、一対の補強ボード１１０、１２０の後端部の曲率半径と一致する曲率半径を有する湾曲された部分１４１ａを含んで、２個のパイプ１４１、１４２のうち短い長さのパイプ（以下、‘第２パイプ’と称する）は、一対の補強ボード１１０、１２０の先端部の曲率半径と一致する曲率半径を有する湾曲された部分１４２ａを含む。
また、支持フレーム１４０は第１パイプ１４１と第２パイプ１４２を結合させるための結合用パイプ１４５をさらに含む。結合用パイプ１４５は、第２パイプ１４２の内部に挿入配置され、両端部１４５ｂ、１４５ｃが第２パイプ１４２の両端部１４２ｂ、１４２ｃから突出される。結合用パイプ１４５は、第２パイプ１４２と実質的に同一な形状を有するが、第２パイプ１４２の内部に挿入配置されることができるように第２パイプ１４２の内径より少し小さな外径を有し、その両端部１４５ｂ、１４５ｃが第２パイプ１４２の両端部１４２ｂ、１４２ｃから突出されることができるように第２パイプ１４２より少し長い長さを有する。そして、結合用パイプ１４５の突出された両端部１４５ｂ、１４５ｃは、第１パイプ１４１の両端部１４１ｂ、１４１ｃに挿入されることで第１パイプ１４１と第２パイプ１４２は相互結合される。但し、第１パイプ１４１と第２パイプ１４２の結合方式は、本実施例で開示された方式に限定されず、公知の結合方式らのうちでいずれか１つが選択されることができる。
このように、支持フレーム１４０は長い長さの第１パイプ１４１と短い長さの第２パイプ１４２が相互結合されて構成されるので、第２パイプ１４２を第１パイプ１４１から分離して一対の補強ボード１１０、１２０の先端部を開放させた後に一対の補強ボード１１０、１２０の内側に具備されたチューブ部材１３０を新しいチューブ部材１３０で入れ替ることが可能である。これによって、一対が補強ボード１１０、１２０の内側に具備されたチューブ部材１３０が破損されて入れ替えが必要な場合に気体内蔵ユニット１００全体を分解しなくてもチューブ部材１３０を入れ替ることができるので、チューブ部材１３０の入れ替え作業の便宜性が向上する。
一方、本実施例と異なるように、支持フレーム１４０は、１個のパイプをベンディング加工して一体に製作されるか、または３個以上のパイプをベンディング加工した後に相互結合して製作されることができる。また、支持フレーム１４０を構成するパイプは、プラスチック材質ではない他の材質、例えば他の一般的なプラスチック材質でなされるか、またはステンレス鋼（ＳＵＳ）などの金属材質でなされることができる。ひいては、支持フレーム１４０は、パイプで構成されることに限定されず、ソリッドバー（ｓｏｌｉｄ ｂａｒ）または‘コ’断面形状のアングルなどで構成されることができる。但し、数多くの実験による時、ベンディング加工性、全体的な形状の安全性などの側面で、支持フレーム１４０は円形断面を有するパイプで構成されることが望ましい。
図１および図２を参照すれば、本実施例による気体内蔵ユニット１００は、一対の補強ボード１１０、１２０を支持フレーム１４０に締結するための締結部材として複数個のリベット１５１をさらに含む。すなわち、本実施例で一対の補強ボード１１０、１２０はリベット締結方式によって支持フレーム１４０に締結される。複数個のリベット１５１は、一対の補強ボード１１０、１２０それぞれの外周に沿って所定の間隔を置いて配置される。使用されるリベット１５１の個数は、気体内蔵ユニット１００の大きさ、一対の補強ボード１１０、１２０および支持フレーム１４０の材質などで勘案して適切に選択される。
一方、前述したようにチューブ部材１３０の入れ替えが必要な場合、支持フレーム１４０を構成する第２パイプ１４２を一対の補強ボード１１０、１２０から分離するために第２パイプ１４２に締結されたリベット１５１を取り除いて、チューブ部材１３０の入れ替えが完了すれば第２パイプ１４２を一対の補強ボード１１０、１２０に再びリベット１５１締結する。この時、プラスチック材質の第２パイプ１４２の内部には、アルミニウムなどの金属材質の結合用パイプ１４５が挿入配置されるので、第２パイプ１４２に対してリベット１５１を取り除いて、再びリベットを締結する作業を一定回数繰り返しても問題が発生しなくなる。すなわち、結合用パイプ１４５は、第１パイプ１４１と第２パイプ１４２を結合させる一方、繰り返し的なリベット締結作業に対する耐久性を増進させる機能を持つ。
このように、本実施例は一対の補強ボード１１０、１２０を支持フレーム１４０に締結するための締結部材として複数個のリベット１５１を開示しているが、本発明はこれに限定されず一対の補強ボード１１０、１２０と支持フレーム１４０の締結方式は、ボルト締結方式を含んだ多様な方式らのうちでいずれか１つが選択されることができる。参照で、ボルト締結方式は分解作業が容易であるという利点があるが、外部の衝撃などによってボルトが解ける余地があるので、気体内蔵ユニット１００の全体的な構造的強度確保の側面でリベット締結方式がさらに望ましい。
ひいては、本発明で一対の補強ボード１１０、１２０と支持フレーム１４０は前述したリベットまたはボルトなどの別途の締結部材なしに相互結合されることができる。例えば、一対の補強ボード１１０、１２０は熱融着方式で支持フレーム１４０に結合されることができる。熱融着方式を適用する場合、一対の補強ボード１１０、１２０と支持フレーム１４０はすべてプラスチック材質でなされることが望ましい。
図５は、図１の気体内蔵ユニット１００からチューブ部材１３０に気体が注入された状態で気体内蔵ユニット１００の斜視図であり、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線による気体内蔵ユニット１００の断面図である。
図５および図６を参照すれば、一対の補強ボード１１０、１２０は、チューブ部材１３０に気体が注入されることによってチューブ部材１３０と共に膨脹して外側にふくらんでいる形状を有する。すなわち、チューブ部材１３０に気体が注入されない状態で実質的に平らな板材形状を有する一対の補強ボード１１０、１２０は（図１および図２参照）、気体が注入されることによって膨脹するチューブ部材１３０によって加圧されて外側にふくらんでいる形状に変形される。この時、一対の補強ボード１１０、１２０は支持フレーム１４０によって安定的に支持されるので、チューブ部材１３０と共に膨脹する過程で部分的に潰れることなしに均一に膨脹して元々要求される形状、例えば滑っこい流線形を取り揃えることができる。また、一対の補強ボード１１０、１２０はその内側面がチューブ部材１３０によって密着加圧されるので、外部の衝撃に対する構造的強度がさらに向上する。
一方、本実施例では一対の補強ボード１１０、１２０がチューブ部材１３０に気体が注入されない状態で実質的に平らな板材形状を有してチューブ部材１３０に気体が注入されることによってチューブ部材１３０と共に膨脹して外側にふくらんでいる形状を有するように構成されるが、これと異なるように、一対の補強ボード１１０、１２０がチューブ部材１３０に気体が注入されない状態でも外側にふくらんでいる形状を有するように構成されることができる。この場合、一対の補強ボード１１０、１２０は平面形状の板材を一側にふくらんでいる曲面形状を有するようにプレス加工して製作されることができる。
以上説明したように、本実施例による気体内蔵ユニット１００は、一対の補強ボード１１０、１２０の内側にチューブ部材１３０が具備されて、一対の補強ボード１１０、１２０がチューブ部材１３０を保護する構造であるので、外部の衝撃によって軟質のチューブ部材１３０が掻かれるか、または破れるなどの損傷を防止して、全体的な構造的強度を向上させることができる。
また、本実施例による気体内蔵ユニット１００は、チューブ部材１３０に気体が注入されることによって一対の補強ボード１１０、１２０がチューブ部材１３０と共に膨脹する過程で支持フレーム１４０が一対の補強ボード１１０、１２０のフレームを安定的に支持するので、一対の補強ボード１１０、１２０が部分的に潰れないで均一に膨脹することができる。
また、本実施例による気体内蔵ユニット１００は、チューブ部材１３０に気体が注入されない状態では一対の補強ボード１１０、１２０が平らな板材形状を有するので、気体内蔵ユニット１００の移動および保管の便宜性を向上させることができる。
図７は、本発明の一実施例による気体内蔵ユニットを使用した水上運送装置としてボートの概略的な斜視図である。
図７を参照すれば、本実施例によるボート１は、左右一定な間隔を維持しながら並んで配置される一対の気体内蔵ユニット１００と、一対の気体内蔵ユニット１００を相互結合させる第１および第２構造体２００、３００と、第１および第２構造体２００、３００の上部に装着されて、搭乗空間を提供するデッキ（図示せず、ｄｅｃｋ）を含む。この時、一対の気体内蔵ユニット１００には第１構造体２００の端部らが挿入結束される４個の第１結束口２１１〜２１４と、第２構造体３００の端部らが挿入結束される４個の第１結束口３１１〜３１４が設けられる。
一方、本発明の気体内蔵ユニットは、前述したボートだけではなく、他の水上運送装置（例えば、いかだ）にも浮力体として適用されることができることは勿論である。ひいては、本発明の気体内蔵ユニットは、船場などに設置されるフロート（ｆｌｏａｔ）や水上天幕などの水上設置物にも適用されることができるであろう。
本発明は、前述した実施例らに限定されるものではなくて、本発明の思想および範囲を脱しないで多様に修正および変形することができることは、この技術の分野で通常の知識を有した者に自明である。したがって、そのような修正例または変形例らは、本発明の特許請求範囲に属すると言わなければならないであろう。

本発明は、ボートを含んだ水上運送装置の技術分野に適用可能である。

Claims (17)

1. 相互並んで配置される一対の補強ボード；
   前記一対の補強ボードの内側に配置されて気体注入が可能なチューブ部材；および
   前記一対の補強ボードの外周ラインに沿って設けられて、前記一対の補強ボードを相互連結する支持フレーム含み、
   前記支持フレームは、気体内蔵ユニットの骨格として機能することを特徴とする気体内蔵ユニット。
   
2. 前記一対の補強ボードは、
   前記チューブ部材に気体が注入されない状態では板材形状を有して、前記チューブ部材に気体が注入されることによって前記チューブ部材と共に膨脹して外側にふくらんでいる形状で変形されることを特徴とする請求項１に記載の気体内蔵ユニット。
3. 前記一対の補強ボードを前記支持フレームに締結させるための締結部材をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の気体内蔵ユニット。
4. 前記一対の補強ボードは、
   前記支持フレームに熱融着方式に結合されることを特徴とする請求項１に記載の気体内蔵ユニット。
5. 前記一対の補強ボードは、
   エンジニアリングプラスチック材質でなされることを特徴とする請求項１に記載の気体内蔵ユニット。
6. 前記一対の補強ボードは、
   中央部から両端部に行くほど幅が漸次的に減少する流線形構造を有することを特徴とする請求項１に記載の気体内蔵ユニット。
7. 前記支持フレームは、
   前記一対の補強ボードの外周形状と実質的に一致するように設けられることを特徴とする請求項１に記載の気体内蔵ユニット。
8. 前記支持フレームは、
   円形断面を有する少なくとも１つのパイプを含むことを特徴とする請求項１に記載の気体内蔵ユニット。
9. 前記パイプは、
   エンジニアリングプラスチック材質でなされることを特徴とする請求項８に記載の気体内蔵ユニット。
10. 前記パイプ内部は、
    押出し法ポリスチレンフォームを含んだ浮力部材で満たされることを特徴とする請求項８に記載の気体内蔵ユニット。
    
11. 前記少なくとも１つのパイプは、
    相互結合される複数個のパイプを含むことを特徴とする請求項８に記載の気体内蔵ユニット。
12. 前記複数個のパイプは、
    第１パイプ；および
    前記第１パイプに着脱可能に結合されて、前記第１パイプより短い長さを有する第２パイプを含むことを特徴とする請求項１１に記載の気体内蔵ユニット。
13. 前記第１パイプと前記第２パイプは、
    全体的に流線形構造を有することを特徴とする請求項１２に記載の気体内蔵ユニット。
14. 前記支持フレームは、
    前記第２パイプの内部に挿入配置されて、両端部が前記第２パイプの両端部から突出されて前記第１パイプの両端部に挿入されることで、前記第１パイプと前記第２パイプを結合させる結合用パイプをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の気体内蔵ユニット。
15. 前記一対の補強ボードは、
    前記チューブ部材に気体が注入されない状態で外側にふくらんでいる形状を有することを特徴とする請求項１に記載の気体内蔵ユニット
16. 前記一対の補強ボードは、
    金属材質でなされることを特徴とする請求項１に記載の気体内蔵ユニット。
17. 請求項１ないし１６のうちいずれか１つによる気体内蔵ユニットを含むことを特徴とする水上運送装置。

Images