JPH072397Y2 - セイリングボード用マスト - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、セイリングボードのマストに関する。

（従来の技術） セイリングボードは、よく知られているように、ボード
やスケグ等からなるボード部と、セイルやそれを張るマ
スト等からなるリグ部とを有し、マストがユニバーサル
ジョイントによってボードに取り付けられている。そう
して、マストとしては、従来、たとえば実公昭63-19136
号公報に記載されているような、繊維強化プラスチック
（FRP）製マストが知られている。

この従来のマストは、４つの、連続繊維からなる補強繊
維層を有するもので、テーパーを有する管状体からな
り、補強繊維層が、内側から順に、マストの全長にわた
って形成された、長手方向に対して±60〜85°のヘリカ
ル巻角度を有する第１層および±５〜30°のヘリカル巻
角度を有する第２層と、マストの根元部からほぼ中央部
にかけて形成された、マストの長手方向に対して±45〜
80°のヘリカル巻角度を有する第３層と、根元部のみに
形成された、マストの長手方向に対して±75〜85°のヘ
リカル巻角度を有する第４層とからなるものである。そ
うして、第１層は円周方向強度を、第２層は曲げ強度
を、第３層は曲げ強度と曲げ剛性を、第４層は耐引裂性
を、それぞれ主として受け持っている。ところが、この
マストには、以下において述べるような問題がある。

すなわち、上記従来のマストは、外観があまりよくな
く、意匠性に欠ける。その理由はいろいろある。一つ
は、根元部では第４層が、それからほぼ中央部までは第
３層が、それから先端部までは第２層が、それぞれ最外
層を形成しているが、それら各層間ではヘリカル巻角度
が大きく異なるために、ヘリカル巻のパターンが極端に
変わっているからである。また、第３層の形成に際し
て、ヘリカル巻の折り返し部で補強繊維が盛り上り、そ
の部分に凹凸ができやすいからである。さらに、第２層
は、第１層もそうであるが、先端にいくほど補強繊維の
重なりが大きくなって凹凸ができやすいからである。も
っとも、このような凹凸は、成形後に表面を研削した
り、研磨することによってなくすることができる。しか
しながら、そうすると、補強繊維が切断されたり傷付け
られたりして強度、剛性等の力学的特性が低下するばか
りか、工程が増えるので生産性も悪くなる。

また、上記従来のマストは、曲げ強度と曲げ剛性を主と
して受け持っている第３層がほぼ中央部でなくなってし
まっており、そのほぼ中央部で曲げ強度や曲げ剛性が極
端に変わっているために、その部分への曲げ応力の集中
による強度低下を招きやすい。その部分における屈曲が
他の部分よりも大きくなってマスト全体の曲がりがセイ
ルの滑らかなカーブに追従しなくなり、セイリング性が
悪くなるという問題もある。

さらに、上記従来のマストは、円周方向の強度を主とし
て受け持っている第１層が全長にわたって形成されてい
るが、この層がマストの重量を増大させている。という
のも、先端にいくほど直径が小さいために材料力学的に
みて座屈はそもそも起こりにくい。だから、先端側ほ
ど、補強繊維による円周方向補強は必要性が低くなる。
にもかかわらず、上記従来のマストは、第１層を全長に
わたって形成しており、これは、重量を増大させるばか
りでなく、重心の位置が高くなるのでセイリング性にも
影響は与えない。

一方、実公昭63-19137号公報には、上記と同じようなヘ
リカル巻層を有するセイリングボード用マストにおい
て、根元部からほぼ中央部にかけてのヘリカル巻層間に
補強繊維織物を介在させて、全体的にみた曲げ剛性を改
善するとともに、重心の位置を低くしてセイリング性等
を向上させることが記載されている。しかしながら、こ
のマストは、層間に織物を介在させるため、そのたびに
ヘリカル巻操作を中断しなければならず、生産性が大変
悪くてコストが高くなる。

（考案が解決しようとする課題） この考案の目的は、上記従来のマストの上述した問題点
を解決し、表面の凹凸が少なくて意匠性に優れているば
かりか、強度が高く、また、優れたセイリング性をもた
らすベントカーブを発現することができるうえに軽量で
操作性が優れ、しかも、低コストである、セイリングボ
ード用マストを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この考案においては、補強
繊維層を有する管状繊維強化プラスチックからなり、根
元部を備えた定径部と、テーパー部とを有するセイリン
グボード用マストであって、上記補強繊維層は、 ａ） 上記マストの定径部からほぼ中央部にかけて形成
された、連続繊維の円周巻層と、 ｂ） 上記マストの全長にわたって形成された、そのマ
ストの長手方向に対して±10〜25°の範囲の一定巻角度
を有する、連続繊維のヘリカル巻層と、 ｃ） 上記マストの根元部のみに形成され、かつ、最内
層を形成している織物層と、 ｄ） 上記マストの全長にわたって形成され、かつ、最
外層を形成している、そのマストの長手方向に対して±
30〜85°の範囲の巻角度を有し、かつ、上記テーパー部
においては小径側ほど巻角度が小さくなっている、連続
繊維のヘリカル巻層と、 を含んでいることを特徴とするセイリングボード用マス
トが提供される。

この考案をさらに詳細に説明するに、この考案のマスト
は、補強繊維層を有する管状FRPからなり、一定の内径
をもつ定径部と、この定径部に続くテーパー部とを有す
る。定径部には、ユニバーサルジョイント等によってマ
ストをボードに取り付けるための根元部が設けられてい
る。

補強繊維層は、最も多い根元部で４つの層がある。根元
部以外の部分は、３つの補強繊維層からなっている。

すなわち、マストの定径部から、ほぼ中央部にかけて、
かつ、テーパー部の一部にかけて形成されている、連続
繊維の円周巻層がある。この層は、マストの円周方向強
度を主として受け持ち、マストのつぶれを防止するよう
に作用する。以下、この層を円周巻層という。

また、マストの全長にわたって形成された、マストの長
手方向に対して±10〜25°の範囲の一定巻角度を有す
る、連続繊維のヘリカル巻層がある。この層は、主とし
て曲げ強度と曲げ剛性を受け持っている。以下、この層
を内ヘリカル巻層という。

さらに、マストの定径部の端から、少なくとも300mm程
度までの根元部のみに形成されている織物層がある。こ
の層は、マストをボードに取り付けるときのユニバーサ
ルジョイントの嵌着をスムーズにし、また、根元部にそ
の円周方向における耐引裂性を与えるよう作用する。そ
のため、この層は必ず最内層を形成している。以下、こ
の層を織物層という。

さらにまた、マストの全長にわたって形成された、マス
トの長手方向に対して±30〜85°の範囲の巻角度を有
し、しかも、テーパー部においては、小径になるほど巻
角度が小さくなっている、連続繊維のヘリカル巻層があ
る。この層は、マストの円周方向強度や曲げ強度、曲げ
剛性を補完するとともに、表面の平滑性を向上させ、ま
た、ヘリカル巻のパターンに連続性をもたせて意匠性を
向上させるよう作用する。そのため、この層は必ず最外
層を形成している。以下、この層を外ヘリカル巻層とい
う。

このように、主として曲げ強度と曲げ剛性を受け持つ内
ヘリカル巻層と、それらの特性を補完する外ヘリカル巻
層は、いずれも、マストの全長にわたって形成されてい
る。したがって、これらの特性には連続性があり、ベン
トカーブが不連続で極端な折れ曲りをもつことはなくな
る。これは、セイリング性の向上にとって大変有利であ
る。なお、織物層と外ヘリカル層は、上述したようにそ
れぞれ最内層と最外層を形成している必要があるが、こ
れらの間に位置する円周巻層と内ヘリカル巻層は、どち
らが内側でどちらが外側でもよいものである。

各補強繊維層相互の厚みの関係であるが、マストの長さ
や太さ、補強繊維の種類等によるものの、円周巻層と内
ヘリカル巻層はいずれも0.6〜2.0mm程度の範囲で、か
つ、両者が同程度の厚みになっている。また、織物層
は、織物を２〜５回巻いたほどの厚みである。さらに、
外ヘリカル巻層は、円周巻層および内ヘリカル巻層の1/
3〜1/2程度の厚みにする。なお、厚みは補強繊維量にほ
ぼ比例しているとみてよい。

円周巻層、内ヘリカル巻層および外ヘリカル巻層は、よ
く知られたフィラメントワインディング法（FW法）を用
いて形成する。一方、織物層は、ウエットな樹脂を含浸
した織物や織物プリプレグを用いて形成する。

すなわち、この考案のマストの成形法を説明するに、た
とえば、まず、一端から1450mmまでの部分が48.5mmの一
定直径をもち、それから他端にかけて一定のテーパーが
付与されていて、他端の直径が20mmである、全長が4650
mmのマンドレルを用意する。そして、そのマンドレルの
他端から500mmまでの部分に、織物層となる織物プリプ
レグを巻き付ける。このとき、織物の経糸または緯糸が
マンドレルの円周方向になるようにする。次に、一端か
ら3300mmまでの部分に、FW法によって、円周巻層となる
円周巻を施す。次に、この円周巻の上に、マンドレルの
ほぼ全長にわたって、FW法により、内ヘリカル巻層とな
る、マンドレルの軸方向に対して±10〜25°の範囲の一
定角度を有するヘリカル巻を施す。さらに、そのヘリカ
ル巻層の上に、やはりマンドレルのほぼ全長にわたっ
て、FW法により、外ヘリカル巻層となる、マンドレルの
軸方向に対して±30〜85°の範囲の巻角度を有し、か
つ、テーパー部においては小径になるほど巻角度が小さ
くなっているヘリカル巻を施す。次に、このヘリカル巻
層の上に、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィ
ルム等のラッピングテープを巻き付け、120〜140℃で加
熱して樹脂を硬化させた後、マンドレルを引き抜き、マ
ストを得る。

上述したが、織物層は最内層であり、その上にFW法によ
る３つの層を形成する。だから、それら３つの層の形成
は連続的にでき、従来のマストのようにFW操作を中断す
る必要はない。これは、生産性の向上や低コスト化にと
って大変有利なことである。

上記各補強繊維層を形成する補強繊維は、炭素繊維、ガ
ラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維等の高強度、高弾
性率繊維である。また、上述したようにこの考案のマス
トはFRP製であるが、そのマトリクスを形成する樹脂
は、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミ
ド樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂である。な
お、マストを着色したい場合があるが、その場合には、
これらの樹脂に着色剤を添加すればよい。たとえば、黒
色に着色したい場合にはカーボン粉末を添加する。

この考案のマストは、従来同様、ユニバーサルジョイン
トによって、ボードに取り付けて使用することができ
る。

（実施態様） 図面において、マストは、定径部Ａと、テーパー部Ｂと
を有し、定径部Ａには根元部Ｃが形成されている。そし
て、補強繊維層は、内側から順に、マストの根元部のみ
に形成された織物層１と、マストの定径部からほぼ中央
部にかけて形成された円周巻層２と、マストの全長にわ
たって形成された内ヘリカル巻層３と、やはり全長にわ
たって形成された外ヘリカル巻層４とからなっている。

（考案の効果） この考案のマストは、補強繊維層が、マストの定径部か
らほぼ中央部にかけて形成された、連続繊維の円周巻層
と、マストの全長にわたって形成された、そのマストの
長手方向に対して±10〜25°の範囲の一定巻角度を有す
る内ヘリカル巻層と、マストの根元部のみに形成され、
かつ、最内層を形成している織物層と、マストの全長に
わたって形成され、かつ、最外層を形成している、その
マストの長手方向に対して±30〜85°の範囲の巻角度を
有し、かつ、テーパー部においては小径になるほど巻角
度が小さくなっている外ヘリカル巻層とを含んでいる。
そのため、表面の凹凸が少なくて意匠性に優れているば
かりか、強度が高く、また、優れたセイリング性をもた
らすベントカーブを発現することができるうえに軽量で
操作性に優れ、しかも、低コストである。

すなわち、この考案は、マストの長手方向に対して±30
〜85°の範囲の巻角度を有し、かつ、テーパー部におい
ては小径になるほど巻角度が小さくなっている外ヘリカ
ル巻層を最外層としており、しかも、それをマストの全
長にわたって形成しているから、上述した従来のマスト
のように表面にヘリカル巻の折り返しによる盛り上り部
がなく、しかも、ヘリカル巻のパターンに連続性がある
ので優れた意匠性を奏する。テーパー部において小径に
なるほど巻角度が小さくなっているということは、直径
が小さいゆえに円周方向補強の必要性が少ない先端側に
おいて補強繊維をできるだけ長手方向に合わせ、少ない
補強繊維量で効果的な補強を行って重心を低くし、操作
性を向上させたり軽量化を図るうえでも大変有利であ
る。

また、この考案は、マストの、主として曲げ強度と曲げ
剛性を受け持っている内ヘリカル巻層と、これらの特性
を補完している外ヘリカル巻層とを、いずれも全長にわ
たって形成しているから、長手方向における上記の特性
に連続性があり、従来のマストのようにベントカーブが
不連続で極端な折れ曲りをもつことがなくなる。そのた
め、セイリング性が向上するばかりか、操作性も向上す
る。

さらに、この考案のマストは、織物層が最内層を形成し
ており、従来のマストのようにヘリカル巻層間に織物を
介在させる操作は必要でないので、織物層の上のFW法に
よる３つの層の形成をFW操作を中断することなく連続的
に行うことができるようになる。そのため、生産性が向
上し、低コストにできる。

【図面の簡単な説明】

図面は、この考案のセイリングボード用マストの一実施
態様を示す概略縦断面図である。 A:定径部 B:テーパー部 C:根元部 1:織物層 2:連続繊維の円周巻層 3:連続繊維のヘリカル巻層（巻角度：±10〜25°） 4:連続繊維のヘリカル巻層（巻角度：±30〜85°）

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】補強繊維層を有する管状繊維強化プラスチ
   ックからなり、根元部を備えた定径部と、テーパー部と
   を有するセイリングボード用マストであって、上記補強
   繊維層は、 ａ） 上記マストの定径部からほぼ中央部にかけて形成
   された、連続繊維の円周巻層と、 ｂ） 上記マストの全長にわたって形成された、そのマ
   ストの長手方向に対して±10〜25°の範囲の一定巻角度
   を有する、連続繊維のヘリカル巻層と、 ｃ） 上記マストの根元部のみに形成され、かつ、最内
   層を形成している織物層と、 ｄ） 上記マストの全長にわたって形成され、かつ、最
   外層を形成している、そのマストの長手方向に対して±
   30〜85°の範囲の巻角度を有し、かつ、上記テーパー部
   においては小径側ほど巻角度が小さくなっている、連続
   繊維のヘリカル巻層と、 を含んでいることを特徴とするセイリングボード用マス
   ト。
2. 【請求項２】請求項（１）のマストを有するセイリング
   ボード。