JP7182278B2 - サーフボード 並びにその加工用ブランク素材 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 平成３０年４月３０日，静岡県牧之原市において，この出願の発明に係るサーフボードを販売した。

本発明は、代表的なマリンスポーツであるサーフィンに用いるサーフボード並びにこれを製造するためのサーフボード用加工用ブランク素材（いわゆるブランクス）に関するものである。

レジャーや競技スポーツとしてサーフィンが広く普及している。これに用いられるサーフボードは、浮力を有する発泡スチロール等のコア材と、その表面を覆う強化プラスチック等の表殻材とを基本的な構成としている。そして、更に浮力や強度を適切にするために種々の追加的工夫がなされている（例えば特許文献１～３参照）。このような工夫の向かう方向は、ユーザの技量、更には波の状況等で、求められるものが異なり、目的とする性能向上は、一義的には決められない。
しかしながら、一般的に言えば、技量の巧拙にかかわらず、ライディング時の安定性、操作に対する応答性、海面滑走性などの点で優れているものが求められている。このような性能を発揮するためには、サーフボードとして全体の剛性、弾性、柔軟性、重心位置、重心集中性などについて試行錯誤的に最適なものを究明しなければならない。加えてユーザの立場からすれば、トップアスリート（プロサーファー）は別として、長期の使用に耐え得るように、易損部位がないような耐久性に優れたサーフボードが求められている。

特開２００２－２８４０８６号公報 実用新案登録第３１０１９６６号公報 特表２００９－５００２１１号公報

本発明もこのような改良、開発、研究の一環としてなされたものであって、上記各検討事項に関し、これを包括的に改善し得る手法としては、サーフボードの長手方向に沿って中央部に、重量バランスを保ちながら、強度補強も行える構造を最適化することであるという着想に基づき、これに適う構成の案出を技術課題としたものである。

すなわち請求項１記載のサーフボードは、
浮力を具えたコア材と、このコア材の表面を覆う表殻材とを具えたサーフボードであって、
前記コア材は、サーフボードの長手方向に沿って中央部に補強芯材を配し、その幅方向両側に浮力コア材を接着配置したものであり、
前記補強芯材は、発泡ウレタン素材の第一補強芯材と、この第一補強芯材の左右両側の縦面に固着されるガラスペーパー素材の第二補強芯材とを具えていることを特徴として成るものである。

また請求項２記載のサーフボードは、前記請求項１記載の要件に加え、
前記補強芯材の幅方向両側に接着配置される浮力コア材は、発泡スチロール素材で形成されることを特徴として成るものである。

また請求項３記載のサーフボードは、前記請求項１または２記載の要件に加え、
前記表殻材のデッキ側には、その外面と内面とのいずれか一方または双方に、前記補強芯材の上端面を覆うコート処理部が設けられていることを特徴として成るものである。

また請求項４記載のサーフボードは、前記請求項１から３のいずれか１項記載の要件に加え、
前記補強芯材の第一補強芯材を構成する発泡ウレタン素材は、発泡密度３５～４５ｋｇ／ｍ³ であることを特徴として成るものである。

また請求項５記載のサーフボード加工用ブランク素材は、
サーフボードの平面投影形状と側面投影形状とを収め得る矩形平板状のサーフボード加工用ブランク素材であって、
このものは長手方向に沿って中央部に補強芯材を配し、その幅方向両側に浮力コア材を接着配置したものであり、
前記補強芯材は、発泡ウレタン素材の第一補強芯材と、この第一補強芯材の左右両側の縦面に固着されるガラスペーパー素材の第二補強芯材とを具えて成ることを特徴として成るものである。

これら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
すなわち請求項１または５記載の発明によれば、発泡ウレタン製の第一補強芯材の左右両側にガラスペーパー素材の第二補強芯材を固着して補強芯材が形成されるため、サーフボード全体の重量バランスを保ちながら、強度補強を行うことができる。
また第二補強芯材が、パルプ繊維にガラス繊維が分散状態に混在するガラスペーパー素材によって形成されるため、補強芯材と浮力コア材との接着性が高まり、これらを強固に接合することができる。

また請求項２記載の発明によれば、浮力コア材が発泡スチロール素材で形成されるため、コア材は、中央部の発泡ウレタン素材を発泡スチロール素材で両側から挟み込んだ構造となり、このため全体の軽量化を図りながら、強度も高めたサーフボードを得ることができる。
また浮力コア材たる発泡スチロール素材は、ガラスペーパー素材を介して発泡ウレタン素材（第一補強芯材）と接着されるため、強固な接着が可能となる。

また請求項３記載の発明によれば、デッキ側において表殻材の外面と内面とのいずれか一方または双方にコート処理部が設けられるため、経年使用に伴う第二補強芯材の突出を防止することができる（長期の使用において易損部位が出現しないものである）。すなわち、コート処理部がない場合には、第二補強芯材が浮力コア材よりも剛性が強いため、経年使用に伴い他の部位（第一補強芯材や浮力コア材）よりも突出してしまうことがあるが、コート処理部によってこのような突出変形を防止することができる。

また請求項４記載の発明によれば、補強芯材、特に第一補強芯材を構成する発泡ウレタン素材の具体的構造を現実のものとする。

本発明のサーフボードの内部構造を示す斜視図（ａ）、並びにこのサーフボードサーフの原型となるボード加工用ブランク素材（ブランクス）を示す斜視図（ｂ）である。 本発明のサーフボードの内部構造を示す断面図である。 本発明のサーフボードを示す平面図（ａ）、並びに側面図（ｂ）である。 本発明の構造サンプル（発泡ウレタン素材の両側を発泡スチロール素材で挟み込むようにした構造）の強度データを示す表である。 補強芯材（第一補強芯材）に孔開けを施し、サーフボードの軽量化を図るようにした改変例を示す説明図である。 更に他の改変例を種々示す説明図（ａ）～（ｄ）である。

本発明を実施するための形態は、以下の実施例に述べるものをその一つとするとともに、更にその技術思想内において改良し得る種々の手法をも含むものである。

まず本発明のサーフボード１について説明する。
サーフボード１は、まず浮力を得るために軽量に形成される必要があるが、同時に剛性や強度（面全体の強度）あるいは弾性等も要求される。
サーフボード１の外観形状は、従来周知のものと同様であり、例えば図１（ａ）・図３に示すように、平面視で前後に細長い細葉状の外観を呈する。ここで波乗りの際、使用者（サーファー）が乗る面をデッキ面１Ｄとし、海面に押しつけられる面をボトム面１Ｂとする。また、サーフボード１の先端部分はノーズ１１、後端部分はテール１２、側縁部分はレール１３と称される。
ノーズ１１は、平面視、先端に向かって尖るように形成されるとともに、側面から視てやや上向きに湾曲もしくは反り上がるように形成される。また、テール１２も側面視でやや上向きに湾曲もしくは反り上がるように形成される。なお、側面から視て、先端部の反り上がり（寸法）はノーズロッカーと称され、符号「１１Ｒ」を付す。また、後端部の反り上がり（寸法）はテールロッカーと称され、符号「１２Ｒ」を付す。ここで上記図３では、ノーズロッカー１１Ｒが、テールロッカー１２Ｒよりも大きいロッカー（寸法）として形成されている。

またボトム面１Ｂの後部には、例えば図１（ａ）に示すように、舵の作用を担うフィン１４が設けられる。なお、上記図１（ａ）では、フィン１４は一つしか図示されていないが、例えば三つ等、複数設けることも可能である。また、サーフボード１には、図示を省略するが、リーシュ（リーシュコード）が設けられる。
また、サーフボード１は、一例として図１（ａ）・図２の横断面図（サーフボード１の長手方向に対し直交するように切断した断面図）に示すように、デッキ面１Ｄが上方に向けてやや膨出するような状態に形成される一方、ボトム面１Ｂは、ほぼ平らな状態に形成される。また前記横断面図において、デッキ面１Ｄからボトム面１Ｂに至る端縁部（レール１３）は、曲面状に形成される。

次に、サーフボード１の内部構造について説明する。
サーフボード１は、一例として図１（ａ）・図２に示すように、浮力を生じさせるコア材２と、その表面を覆う表殻材３とを具えて成る。
コア材２は、サーフボード１の長手方向に沿って中央部に補強芯材２１が設けられ、この補強芯材２１の幅方向両側に、発泡スチロール素材（ＥＰＳ）で形成された浮力コア材２２が接着配置されて成る。このように補強芯材２１は、サーフボード１の幅方向中央を前後にわたって貫くように設けられ（いわゆるストリンガー）、これによってサーフボード１の強度が保持される。

以下、補強芯材２１について更に詳細に説明する。
補強芯材２１は、発泡ウレタン素材から成る第一補強芯材２１１と、この第一補強芯材２１１の左右両側の縦面に固着されるガラスペーパー素材の第二補強芯材２１２とを具えて成り、これらは補強芯材２１として一体化形成されている。
ガラスペーパー素材は、パルプ繊維にガラス繊維を混合して抄き出したペーパー素材であり、パルプ繊維中にガラス繊維がほぼ均一に分散した状態に形成される。このため、補強芯材２１は、その両側に設けられる浮力コア材２２との接着性に優れるものであり、浮力コア材２２が補強芯材２１に対し強固に接着（接合）される。

なお、前記補強芯材２１において第一補強芯材２１１を構成する発泡ウレタン素材は、発泡密度３５～４５ｋｇ／ｍ³ であることが好ましい。
また、前記ガラスペーパー素材で形成される第二補強芯材２１２の厚み寸法は、一例として０．３ｍｍ～１．５ｍｍが好ましい。

次に表殻材３について説明する。
表殻材３は、上述したように、コア材２の表面を覆う部材であり、コア材２の保護強化を図るものである。
表殻材３は、一例として軽くて丈夫な繊維強化プラスチック（いわゆるＦＲＰ）が適用され、この表殻材３がシェイプ後のコア材２の表面に巻き付けられ、レジン（樹脂）４で固められる。なお、繊維強化プラスチックとは、ガラス繊維や炭素繊維などの繊維をプラスチックの中に入れて強化したものであり、特にここではガラスクロス（グラスファイバー）が用いられ、「表殻材」と同じ符号「３」を付す。また、ガラスクロス３をコア材２の表面に密着固化するためのレジン４としては、例えばエポキシレジンが適用される。

次に、このようなサーフボード１を所望形状に削り出して行くための出発素材たるサーフボード加工用ブランク材Ｂについて説明する。サーフボード加工用ブランク材Ｂは、言わばサーフボード１の原型でありブランクスとも称され、「サーフボード加工用ブランク材」と同じ符号「Ｂ」を付す。
ブランクスＢは、一例として図１（ｂ）に示すように、サーフボード１の平面投影形状と側面投影形状とを収め得る矩形平板状（特にここでは直方体）に形成される。そして、ブランクスＢは、この矩形平板状の段階から、長手方向に沿って中央部に（幅方向中央部において長手方向を貫くように）、補強芯材２１が配置され、その幅方向両側に発泡スチロール製の浮力コア材２２が接着配置されて成る。もちろん、この補強芯材２１は、発泡ウレタン素材から成る第一補強芯材２１１の左右両側にガラスペーパー素材から成る第二補強芯材２１２が貼着されて成るものである。
ここで、発泡スチロール製の浮力コア材２２は、発泡ウレタン製の補強芯材２１と接着される際、直接的にはガラスペーパー素材の第二補強芯材２１２と接着されるため、浮力コア材２２は補強芯材２１と強固に接着され、このようなブランクスＢを所望形状のコア材２に削り出して行く際も（いわゆるシェイプ工程）、浮力コア材２２が補強芯材２１から分離してしまうことがないものである。

本発明のサーフボード１とブランクスＢは、以上のような基本構造を有するものであり、以下、ブランクスＢから所望形状のサーフボード１を加工して行く製作態様について説明する。
（１）大まかなカッティング（切り出し）工程
所望形状のサーフボード１（コア材２）を得るには、上記のようなブランクスＢからまず不要部（例えば鋭角状を成すノーズ１１やテール１２の周囲）が大まかにカットされる。このカッティング工程においては、例えばホットワイヤーと称されるフォームカッティングマシンの適用が可能であるが、細かい部分の切断作業は、ノコギリを使ったシェイパーによる手作業でのカットも適宜行われる。

（２）シェイプ（削り）工程
大まかなカッティングが施されたブランクスＢは、その後、フライスルータ等の機械を用いたマシンシェイプまたはシェイパーの手作業によるハンドシェイプによって削り出しが行われ、所望形状のコア材２に形成されて行く。もちろん、マシンシェイプでも、最終的には、シェイパーがプレーナやサンドペーパー等を用いて手作業で仕上げ削り（調整仕上げ）を行うことがある。
なお、上記説明では矩形平板状のブランクスＢから加工するように説明したが、加工時間を短縮するためには、あらかじめブランクスＢの不要部を大まかに切り落としたもの（中間ブランクス）を複数種、用意しておくことが好ましい。

（３）ラミネート工程
次に、このような所望形状にシェイプしたコア材２をガラスクロス３で包み込み、レジン４（例えばエポキシレジン）で固めて行く（いわゆるラミネート工程）。なお、ガラスクロス３を固めるレジン４には、パーメック（硬化促進剤）を適宜、混合添加することが可能である。
因みに、このようなラミネート加工は、ボトム面１Ｂから行われ、次いでデッキ面１Ｄが実施される。また一般的なショートボードの場合には、例えばボトム面１Ｂに、４オンスのガラスクロス３が一枚使用され、デッキ面１Ｄに、４オンスのガラスクロス３が二枚使用される。
また、このようなラミネート工程後、フィン１４を取り付けるためのフィンカップや、リーシュコードを取り付けるためのリーシュカップが取り付けられる。

（４）ホットコ－ティング工程
このようにガラスクロス３とレジン４でラミネートした後、その上から更にレジン（樹脂）が塗り重ねられる（いわゆるホットコート）。このホットコート用のレジンは、コア材２の表面にラミネートしたガラスクロス３を更に強化するためであり、ガラスクロス３を固める際のレジン４とは異なるレジン、例えばより強度をアップさせる完全硬化タイプのレジンが適用される。
因みに、特許請求の範囲に記載する「コート処理部」とは、実質的にコア材２の表面にラミネートしたガラスクロス３を固めるためのレジン４および／またはガラスクロス３を固めた後、その上から重ね塗りするレジンを指す。
そして、このコート処理部によって、経年使用に伴う第二補強芯材２１２の突出を防止することができる。すなわち、コート処理部がない場合には、第二補強芯材２１２が浮力コア材２２よりも剛性が強いため（硬度が高いため）、経年使用に伴い他の部位（第一補強芯材２１１や浮力コア材２２）よりも突出してしまうことがあるが、コート処理部によってこのような突出変形を防止することができる。
なお、特許請求の範囲に記載する「外面」とは、図１（ａ）・図２に示すように、ガラスクロス（表殻材）３の上側の面を指し、「内面」とはガラスクロス（表殻材）３の下側の面を指す。ここで「内面」を含めたのは、例えばガラスクロス３を固める際、このガラスクロス３の表面に塗布したレジン４が、ガラスクロス３の内部を貫通して（滲み出て）、ガラスクロス３の下面に到達し得るためである。

（５）サンディング・ポリッシュ工程
その後、サーフボード１（ブランクスＢ）は、サンディング工程において、表面に存在する余分な樹脂が削り落とされる。
次いで、サーフボード１（ブランクスＢ）は、コンパウンド（研磨剤）を使用したポリッシュ工程において、艶を出すように加工され完成状態となる。もちろん完成状態のサーフボード１は検品を受けてから出荷される。

次に、発泡ウレタンとＥＰＳ（発泡スチロール）とを組み合わせることでボードとしての強度が増すことをデータに基づいて説明する。
まず図４に示す表は、下記の条件に基づいて行った試験である。
・測定方法：ＪＩＳ Ｋ ７２２１－２ 硬質発泡プラスチック－曲げ試験－による
・サンプルサイズ：長さ４１０ｍｍ×幅７５ｍｍ×厚み２０ｍｍ
・支点間距離：３６０ｍｍ
・変位：サンプル破断時のヘッド移動距離を読み取り記録
ここで表中の本発明サンプル１・２は、本発明のコア材２を再現した構造のサンプルであり、比較例サンプル１～４は、本発明のコア材２ではない構造のサンプルである。
また計測は、本発明サンプル及び比較例サンプルとも、各サンプルにおいて三個ずつ製作し、計測を行った。
更に表中の「ウレタン２５」、「ＥＰＳ２０」等の数値は、素材自体の幅寸法を示す数値である。すなわち、本発明サンプル１の「ＥＰＳ／ウレタン２５／ＥＰＳ」は、幅寸法７５ｍｍのサンプルの中央に２５ｍｍ幅のウレタンを配置し、その両側に幅寸法２５ｍｍずつのＥＰＳ（発泡スチロール）を接着した構造である。

各サンプルの変位を比較すると、比較例サンプル３（ＥＰＳ張り合わせなし）が、最も大きいが、強度は最も弱い結果となった。
接着剤でＥＰＳ／ウレタン／ＥＰＳと張り合わせた場合（本発明サンプル１・２）や、ＥＰＳ／ＥＰＳ／ＥＰＳと張り合わせた場合（比較例サンプル１・２）は、いずれも変位が小さくなり、強度が上がる傾向が見られた。これは各部材間に入った接着剤が硬化したことで硬さが出て、強度が向上したと推察される。
材料の比較を行うと、貼り合わせ時、中央にウレタンを配置した場合（本発明サンプル１・２）には、ＥＰＳを配置した場合（比較例サンプル１・２）よりも、強度が高くなる傾向が得られた。
測定全体を通して、ウレタンとＥＰＳを貼り合わせることで強度が高くなる傾向が確認できた。
総合的には、ＥＰＳとウレタンとを組み合わせることで（ウレタンをＥＰＳで挟み込むことで）強度が高くなることが客観的に確認できた。
理由は不明であるが、ＥＰＳとウレタンとが同じ強度でも、しなりが違うものを組み合わせることで強度が高くなると推察された。

〔他の実施例〕
本発明は以上述べた実施例を一つの基本的な技術思想とするものであるが、更に次のような改変が考えられる。まず上述した基本の実施例では、補強芯材２１の第一補強芯材２１１は、発泡ウレタン素材の充実体（発泡のためエア空間としては存在するものの、後加工で積極的に開口部を形成していないという意味）として形成されていた。しかしながら、第一補強芯材２１１は、必ずしもこの形態に限定されるものではなく、例えば図５に示すように、ノーズ１１からテール１２に至る途中部分において、一つまたは複数の孔を開けることが可能であり、これによりサーフボード１の軽量化がより達成される。もちろん、このような孔開けカ所を多くすれば、より軽量化が図れるものの、その分、強度としては低下するため、これらの兼ね合いで孔開けの数や位置あるいは開口サイズ等が決定される。ここで図中符号２５が、第一補強芯材２１１（補強芯材２１）に開口した孔である。
なお、第一補強芯材２１１に孔開けを施し、軽量化を図る思想は、第一補強芯材２１１を形成する発泡ウレタン素材が、発泡スチロール（ＥＰＳ）製の浮力コア材２２に比べると重いためである。もちろん発泡ウレタン素材は、発泡スチロール素材に比べると、剛性としては高いため、このバランスを考えて上記孔開けは施される。

また、先に述べた基本の実施例では、補強芯材２１の両サイドに設ける浮力コア材２２も、発泡スチロール素材の充実体で形成されるものであったが、発泡スチロール素材は発泡ウレタン素材に比べて軽く、剛性も低いことから、例えば図６（ａ）に示すように、浮力コア材２２（発泡スチロール素材）の内部にシリコン２６を埋め込むようにし、重さを増すことが可能である。これは、例えば上記図６（ａ）の断面図に示すように、浮力コア材２２の第二補強芯材２１２（ガラスペーパー素材）側に接する端面を適宜の厚み寸法で彫り込んだ後、ここにシリコン２６を埋没状に設ける形態である。因みに、例えばサーフボード１（浮力コア材２２）の長手方向寸法（全長）が約２００ｃｍ、長手方向中央部の厚みが約７ｃｍの場合、シリコン２６の長手方向寸法は約１２０ｃｍで設けることができる。もちろん、シリコン２６を埋没状に設ける部位は、必ずしも浮力コア材２２に限らず、第一補強芯材２１１（発泡ウレタン素材）を彫り込み、ここに設けることも可能である。
また、浮力コア材２２には、例えば図６（ｂ）に示すように、内部にガラスチューブ２７を埋め込むようにし、バネ的補強を行うことが可能である（いわゆる「しなり」）。その場合、浮力コア材２２に埋没状に設けられるガラスチューブ２７は、長さが約１２０ｃｍのものが適用可能である。

また、先に述べた基本の実施例では、補強芯材２１、特に発泡ウレタン製の第一補強芯材２１１は、サーフボード１（ブランクスＢ）の長手方向に沿って中央部に一本設ける形態を示したが、補強芯材２１（第一補強芯材２１１）は、必ずしもこれに限定されるものではない。具体的には、例えば図６（ｃ）に示すように、サーフボード１の幅方向中央部において前後にわたって貫くように補強芯材２１（第一補強芯材２１１）を二本設けることが可能である。なお、ここでは補強芯材２１として、二本の第一補強芯材２１１（発泡ウレタン素材）を三枚の第二補強芯材２１２（ガラスペーパー素材）で挟む込むような形態を示しているが、例えば図６（ｄ）に示すように、第一補強芯材２１１の両側に第二補強芯材２１２を接着したもの（基本の実施例で述べた補強芯材２１）を二本並列状に接合して、補強芯材２１を構成することも可能である。因みに、その場合には、第二補強芯材２１２（ガラスペーパー素材）が四枚となる。

また本明細書では、主にサーフィンのボード（サーフボード１）について説明したが、本発明の構成は、ウィンドサーフィン用のボード、ボディボード用のボード、スタンドアップパドルボート（立ち漕ぎボート）用のボード等、種々のボードへの適用が可能である。

１ サーフボード
２ コア材
３ 表殻材（ガラスクロス）
４ レジン（コート処理部）
Ｂ サーフボード加工用ブランク材（ブランクス）

１ サーフボード
１Ｄ デッキ面
１Ｂ ボトム面
１１ ノーズ
１１Ｒ ノーズロッカー
１２ テール
１２Ｒ テールロッカー
１３ レール
１４ フィン

２ コア材
２１ 補強芯材
２１１ 第一補強芯材（発泡ウレタン素材）
２１２ 第二補強芯材（ガラスペーパー素材）
２２ 浮力コア材（発泡スチロール素材（ＥＰＳ））
２５ 孔
２６ シリコン
２７ ガラスチューブ

Claims (5)

1. 浮力を具えたコア材と、このコア材の表面を覆う表殻材とを具えたサーフボードであって、
   前記コア材は、サーフボードの長手方向に沿って中央部に補強芯材を配し、その幅方向両側に浮力コア材を接着配置したものであり、
   前記補強芯材は、発泡ウレタン素材の第一補強芯材と、この第一補強芯材の左右両側の縦面に固着されるガラスペーパー素材の第二補強芯材とを具えていることを特徴とするサーフボード。
   
   
2. 前記補強芯材の幅方向両側に接着配置される浮力コア材は、発泡スチロール素材で形成されることを特徴とする請求項１記載のサーフボード。
   
   
3. 前記表殻材のデッキ側には、その外面と内面とのいずれか一方または双方に、前記補強芯材の上端面を覆うコート処理部が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のサーフボード。
   
   
4. 前記補強芯材の第一補強芯材を構成する発泡ウレタン素材は、発泡密度３５～４５ｋｇ／ｍ³ であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のサーフボード。
   
   
5. サーフボードの平面投影形状と側面投影形状とを収め得る矩形平板状のサーフボード加工用ブランク素材であって、
   このものは長手方向に沿って中央部に補強芯材を配し、その幅方向両側に浮力コア材を接着配置したものであり、
   前記補強芯材は、発泡ウレタン素材の第一補強芯材と、この第一補強芯材の左右両側の縦面に固着されるガラスペーパー素材の第二補強芯材とを具えて成ることを特徴とするサーフボード加工用ブランク素材。

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