JPH0241997A

JPH0241997A - サーフイン用ブーム

Info

Publication number: JPH0241997A
Application number: JP63190855A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Arisato; 有里　敏幸
Original assignee: Somar Corp
Current assignee: Somar Corp
Priority date: 1988-07-30
Filing date: 1988-07-30
Publication date: 1990-02-13
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: US4972790A; JPH0717231B2; AU618709B2; AU3907589A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、サーフィン用ブームに関するものである。

（従来の技術）サーフィンは、周知のようにサーフボードにユニバーサ
ルジヨイントを介して取付けたマストにセイルを張り、
マストの中間に取りつけたブームによりセイルを拡がっ
た状態に保持するとともにセイルを操作するものであっ
て、このブームは、外方に湾曲する２本のブーム主体の
両端を接続して無端状に形成され、かつ風の強弱に応じ
て交換するセイルの寸法に合わせて長さが伸縮できるよ
うに、各ブーム主体の一端が入れ子になっており、ピン
を縦列された数個の孔の１つに選択的に係合して相互に
ロックできる構造となっている。

このサーフィン用ブームはセイルを張り、かつセイルを
操作する必要上、従来アルミニウム合金で作られていた
が、さらに軽量でしかも強度を目的として近年、アルミ
ニウム管の内外面を炭素繊維強化樹脂で補強したものが
開発され（実開昭５９−１３３９６号公報）、最近では
その操舵性を向上するためにより軽量のものが要求され
ている。

（発明が解決しようとする問題点）このためにはブームの主要部であるブーム主体を、アル
ミニウム管などを芯管として用いることなく全体を炭素
繊維強化樹脂などで構成すればよいわけであるが、これ
らブーム主体の両端には先端にピン止孔又はリベット止
孔、後端には前記伸縮用のピン挿入孔が各段けられ、か
つこれら孔は中心を通る直径両端位置に対称的に配設す
る必要から、この部分においてはブーム主体の強度がい
ちじるしく低下するという不利がある。

（問題点を解決するための手段）これに対し、この発明はブーム主体およびブーム主体に
連なるジヨイントパイプなどを炭素繊維層やガラス繊維
層、あるいは炭素繊維層と合成繊維層等の繊維層で強化
した合成樹脂管として形成するとともに、前記ピン止孔
やリベット止孔の部分ならびにピン挿入用の複数個の孔
にわたる部分の内面には、補強用の合成樹脂層を積層し
て、その部分の強度を保持したものであって、全体とし
てアルミニウム管等の金属物を用いずに、十分な機械的
強度を持つサーフィン用ブームを構成するものである。

（発明の実施例）この発明のサーフィン用ブームの実施例を図面について
説明すると、全体は第１図に示すように外方に弯曲する
弓状部材である２本のブーム主体１．１の前後端をＶ状
部材であるジョー２およびコネクター３にそれぞれ接続
して１つの無端枠状に形成され、この場合ジョー２との
接続はリベット（又はピン）４により一体に固定されて
いるが、コネクター３とは接続長さを加減できるように
係合ピンと複数個の孔による結合となっている。すなわ
ち第２図に明らかなように、コネクター３はその二叉部
分にブーム主体ｌと等径のエンド管５，５がリベット６
により固定して付設され、このエンド管５先端とブーム
主体１後端とにわたってジヨイント管７を貫挿するとと
もに、このジヨイント管７の両端近くに設けられたそれ
ぞれバネ８を介して直径方向に出没する係合用のピン９
，９を、ブーム主体１に設けた数個の孔１０・・・なら
びにエンド管５に設けた数個の孔１１・・・の任意の一
組に係止して相互に固定されるようになっている。

上記のブーム主体１，１の管部分はすべて合成繊維層１
４を表裏から炭素繊維層１２．１３で挟んだ三層の繊維
層により強化された一体の合成樹脂管として形成されて
おり、さらに接続用の孔を透設された部分は最内層とし
て所要厚さの補強用繊維層１５によって強化された補強
合成樹脂層が一体に積層されている。また、ジヨイント
管７，７及びエンド管５，５は、合成繊維層１４の上面
に炭素繊維層１２及び炭素繊維、１１３を重ねて形成さ
れた繊維層により強化された一体の合成樹脂管として形
成されており、さらに、少なくとも接続用の孔を透設さ
れた部分は最内層として、所要厚さの補強用繊維層１５
によって強化された補強合成樹脂層が一体に積層されて
いる。

第３図、第４図はそれぞれブーム主体１およびジヨイン
ト管７の断面図であって、合成樹脂強化用繊維層におい
て、炭素繊維層１２は、その炭素繊維方向が管の軸方向
に対して６０〜９０’　、通常、９０゜近くの角度で配
向されたコイル状の巻成体であり、その厚さは、通常、
０．１２〜０．１８ｍｍ、好ましくは０．１４〜０．１
６ｍｍである。また炭素繊維層１３は、管の軸方向に対
して３０″以内１通常２０’以内の角度で配向された編
組物であり、その厚さは、通常、０．７０〜１．１０ｍ
ｍ、好ましくは０．８０−０．９５ｍｍである。

合成繊維層１４は、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、
アラミド繊維、ビニロン繊維などの合成繊維で形成され
、介在体として柔軟性にすぐれている。

この合成繊維層は、好ましくは、繊維を管の軸方向に対
し３０°以内の角度で配向させて形成されている。この
合成繊維層は合成繊維織編物で形成してもよく、その合
成繊維層の厚さは、通常、０．２５〜０　、３８ｍｍ、
好ましくは０．２９−０．３２ｍｍである。この合成繊
維層は、炭素繊維層に比べ、柔軟性及び伸びに著しくす
ぐれ、ブームの急激な破壊を防止し、安全性の高められ
たブーム構造を与える。また、この合成繊維層１４は、
第３図のように中間層として形成し得る他、内層又は外
層として形成することもできる。さらに必要に応じ、他
の繊維層、例えば、ガラス繊維層を前記炭素繊維層と併
用することもできる。

さらに接続用の孔、すなわちブーム主体１においてはリ
ベット４を通すための孔４′および孔１ｏ・・・ジヨイ
ント管７においてはピン９，９用の孔９’　、９’また
、エンド管５においては孔１１・・・がそれぞれ加工さ
れている部分は最内層として、補強繊維層１５で強化さ
れた補強合成樹脂層が形成されている。

この補強繊維層１５は、相互に少なくとも２つの異った
方向に配向し、フィラメント直径が２０ρ以下の微細繊
維によって構成される。

補強繊維層１５は、フィラメントヮインデングによる巻
回体や、繊維編織物等として構成されるが、この場合、
その繊維層を形成する繊維は、相互に少なくとも２つの
異なる方向に配向させる。例えば、２つの方向に配向し
た繊維を用いて繊維層を形成する場合、第１の繊維の方
向を、軸方向に対して０″±２０°の範囲に配向させ、
第２の繊維の方向を、第１の繊維の方向に対して９０°
±２０’の範囲に配向させるのがよい。また、３つの方
向に配向した繊維を用いて繊維層を形成する場合、第１
の繊維の方向を軸方向に対して０＠±２０″、第２の繊
維の方向をその第１の繊維の方向に対して６０＠±１０
＠、第３の繊維の方向を第２の繊維の方向に対して６０
″±２０°の各範囲に配向させるのがよい。

また、本発明では、補強繊維層１５は、フィラメント直
径が２０同以下の微細繊維を用いて構成する。

フィラメント直径が２０μｍより大きくなると、そのよ
うな繊維層で強化された補強合成樹脂層は、機械的強度
が不十分になる。

補強繊維層１５に用いる繊維としては、炭素繊維や、ガ
ラス繊維、炭素繊維とガラス繊維との混合繊維、アラミ
ド繊維等が挙げられる。このような微細繊維は、多数本
を束ねたヤーンの形で、編織物等として使用される他、
スパンデックスの如き不織布状で使用される。

本発明で用いる補強繊維層１５は、平織やあるいは多軸
織物等の織布で形成するのが好ましい。

前記サーフィンブームにおいては、ピンにより係止した
孔部に軸方向に強い力が加わるので、使用に際し、この
孔部の寸法が拡大変形しやすいという問題がある。この
ような問題を解消するには、前記したように、２方向以
上に配向した微細繊維を用いるとともに、１つの方向に
配向した繊維量を基準として、他の方向に配向した繊維
量が±３０体積％以内、好ましくはほぼ同量になるよう
に規定するのがよい。このような繊維層を用いることに
より、ブーム主体及びジヨイント管の孔部を含む面にお
いて、縦方向及び横方向に加わる力に対して同等の強度
を持つ孔部を得ることができる。

また、孔部の拡大変形を効果的に防止するには、補強繊
維層１５の繊維は、繊維相互が動きにくいように、高密
度に配設されていることが重要である。

本発明者らの研究によれば、日付重量がＷ（ｇ／ｒｒｆ
）で、繊維配向数がｎ、繊維の比重がｄである繊維層（
例えば織布）に、合成樹脂を、単位体積中に占める繊維
の容積割合がＶｆになるように含浸させてシート状に成
形した時に、その合成樹脂シートの厚さｔ（＋ａｍ）と
繊維配向数ｎとの比（ｔ／ｎ）が０．１２以下になるよ
うに規定することにより、使用に際しての孔部の拡大変
形を効果的に防止し得ることが見出された。このことを
式で表示すると次の通りである。

ｔ　／　ｎ≦０．１２　　　　　　　　　　　　　　　
　（１）一方、厚さｔは、次式で表わされる。

ｔ＝ｗ／（１０００ｘｄＸＶｆ）　　　　　　　　（ｎ
）従って、前記式（１）は次のように記載することがで
きる。

なお、繊維強化合成樹脂シートの単位体積中に占める繊
維の容積割合Ｖｆは、一般には、０．４〜０．７、好ま
しくは０．５〜０．６の範囲である。

本発明では、前記式（１）を満足するような織布を２〜
４枚重ねて補強繊維層１５を形成するのが好ましい。補
強繊維Ｎ１５の厚さは、０．３−０．９ｍｍ、好ましく
は０　、５〜０．７ｍｍである。

本発明のブーム主体を好ましく作製するには、表面平滑
で柔軟性のある芯材上に、第３図に示した断面図に対応
するように、先ず、補強繊維層１５を形成した後、繊維
層１２．１４及び１３を形成し、次いで、このようにし
て形成された繊維積層体に液状熱硬化性樹脂を含浸させ
、その上から離型性の良いフィルムで全体を締付け、こ
れをブームの形状に応じて弯曲させ、硬化炉中で加熱硬
化させる。

加熱硬化後、その芯材及び表面のフィルムを除去して、
所望の繊維強化合成樹脂製パイプからなるブーム主体を
得る。このブーム主体を作製する場合、種々の変更が可
能であり、例えば、各繊維はいずれもあらかじめ熱硬化
性樹脂を含浸させたプリプレグとして用いることができ
る。また、　ｔａ維に合成樹脂を含浸させながら巻回す
るフィラメントワインディングによる巻回体として用い
ることができ、この場合には、前記熱硬化性樹脂の含浸
工程は省略される。

また、第３図に示した本発明のブーム主体においては、
各繊維層の積層順序は第３図のものに限定されるもので
なく種々の変更が可能であり、例えば、合成繊維層１４
は必ずしも必要とされず、これを省略することができる
他、炭素繊維層１３の上に合成繊維層を介してさらに炭
素繊維層を積層させることもできる。

また、ジヨイント管７を製造するには、前記ブーム主体
の場合と同様に、芯材上に第４図に示した断面図に対応
するように、先ず、補強繊維層１５を形成した後、合成
繊維層１４及び炭素繊維層１３を形成し、次いで、この
ようにして形成された繊維層積層体に液状熱硬化性樹脂
を含浸させ、その上から離型性の良いフィルムで全体を
締付け、硬化炉中で加熱硬化させる。加熱硬化後、その
芯材及び表面のフィルムを除去して所望の繊維強化合成
樹脂製パイプからなるジヨイント管７を得る。

エンド管５の製造は、前記ジヨイント管７の場合と同様
にして行うことができる。

本発明において、補強繊維層１５で強化された補強合成
樹脂層の部分は、前記のようにして形成される他、あら
かじめ、補強繊維層１５で強化された補強用合成樹脂パ
イプとして形成しておき、これをあらかじめ芯材に挿入
し、その上に前記のようにして繊維強化合成樹脂層を形
成して、全体として一体の管体を得ることができる。

ブーム主体、ジヨイント管及びエンド管において、その
補強繊維層１５で強化された合成樹脂層を有する部分に
透孔を形成する場合、その孔の寸法は、通常、直径６〜
７ｍｍ程度であり、列設した相互の穿孔間の距離は２５
〜５０ｍｍ程度である。また、ジヨイント管に設ける答
礼は、貫通して設ける必要はなく、その中間位置まであ
け、係止ピンを埋設することもできる。

次に、本発明のブーム主体、ジヨイント管及びエトンド
管における補強繊維により強化された補強合成樹脂層を
含む合成樹脂管（エポキシ樹脂管）部分の具体的断面構
成例を示す。

（１）ブーム主体（比重：１．４〜１．６）（ｉ）最内
層（１５）平織ガラス繊維布（樹脂未含浸の厚さ：０．１８ｍｍ、
日付は重量Ｗ　：　２０５ｇ／　ｒｄ、配向数ｎ：２．
第１＄ｌｉ維と第２繊維の角度＝９０°、繊維比重ｄ　
：　２．５４、フィラメント直径：９声、単位体積中の
繊維容積割合Ｖｆ　：　０．５５、ｔ／ｎ　＝０．０７
３４）の４枚重ね。

（ｉｉ）第１炭素繊維層（１２）フィラメントワインディングによる９０°角のコイル状
巻成体（厚さ：０．１５ｍｍ、フィラメント直径ニアμ
ｓ、フィラメント本数／ｍ：約２４０万本）（ｉｎ）合
成繊維層（１４）アラミド繊維布（厚さ：０．３１ｎ＋＋ａ、フィラメン
ト直径：１２μｍ）が１枚。

（神）第２炭素繊維（１３）炭素繊維布（厚さ：０．３１ｍｍ、フィラメント直径ニ
ア　ｔｔａ　）の３枚重ね。

（２）ジヨイント管及びエンド管（比重１．４〜１．６
）（ｉ）最内層（１５）前記ブーム主体の最内層（１５）と同じ構成（ｉｔ）合
成繊維層（１４）前記ブーム主体の合成繊維層（１４）と同じ構成（ｉｉ
ｉ）炭素繊維層（１３）前記ブーム主体の第２炭素繊維層（１３）と同じ構成（作用、効果）この発明は上記の構成であって、前記したようにブーム
の接続用の孔が加工されている部分には補強繊維層１５
によって強化された合成樹脂層が一体に構成されている
から孔のない部分と同様に極めて強靭であり、また孔を
有する部分以外は合成繊維強化樹脂層１４を挟んで内外
を互に繊維方向が異なる炭素繊維強化樹脂層１２．１３
とする合成樹脂パイプ（密度：１．４−１．６ｇ／ｃｉ
りに形成されており、従来のアルミニウム合金製パイプ
に比べて強度的に曲げにおいて１．５倍、圧縮において
１．１倍とすぐれ、さらに重量において約１７２であり
、こうしてブーム全体は強靭、かつ軽量である。さらに
、アルミニウム管等の金属物を用いないので金属の電気
腐食の問題は生じない。

本発明において、ブーム主体１、ジョイント管７等を構
成するマトリックス合成樹脂は、エポキシ樹脂や不飽和
ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂の硬化体からなるも
のである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示し、第１図は平面図、第２
図は第１図の伸縮部分を分解的に示した平面断面図、第
３図、第４図はそれぞれブーム主体、およびジヨイント
管の多重構造を示す平面断面図である。１・・・ブーム主体、２・・・ジョー、３・・・コネク
ター、４゜６・・・リベット、５・・・エンド管、７・
・・ジヨイント管、８・・・バネ、９・・・ピン、４’
　、　１０．１１・・・孔、１２．１３・・・炭素繊維
層、１４・・・合成繊維層、１５・・・補強繊維層。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）外方に弯曲する２本のブーム主体を、各前端をジ
ョーにリベット止又はピン止により接続し、各後端をコ
ネクターに連なるエンド管との間にジョイント管を介挿
し、かつブーム主体、ジョイント管をその直径方向に設
けた孔ならびに該孔に係止するピンを介して接続して形
成したブームにおいて、これらブーム主体、エンド管及
びジョイント管は、繊維層で強化された合成樹脂管とし
て形成され、さらに上記接続用の孔を有する部分の内面
には、フィラメント直径が２０μｍ以下で、少なくとも
２つの異った方向に配向した微細繊維を含む補強繊維層
によって強化された補強合成樹脂層が積層されているこ
とを特徴とするサーフィン用ブーム。
（２）該補強合成樹脂層に用いられる繊維が、ガラス繊
維、炭素繊維又はガラス繊維と炭素繊維の混合繊維であ
る請求項１のサーフィン用ブーム。
（３）外方に湾曲する繊維層で強化された合成樹脂管か
らなり、該合成樹脂管の両端部にはその直径方向に設け
た接続用の孔を有し、かつ上記接続用の孔を有する部分
の内面には、フィラメント直径が２０μｍ以下で、少な
くとも２つの異った方向に配向した微細繊維を含む補強
繊維層によって強化された補強合成樹脂層が積層されて
いることを特徴とするサーフィン用ブーム主体。
（４）繊維層で強化された真直な合成樹脂管からなり、
該合成樹脂管の両端部にはその直径方向に設けた接続用
の孔を有し、かつ上記接続用の孔を有する部分の内面に
は、フィラメント直径が２０μｍ以下で、少なくとも２
つの異った方向に配向し微細繊維を含む補強繊維層によ
って強化された補強合成樹脂層が積層されていることを
特徴とするサーフィン用ブームエンド管及びジョイント
管。