JPS5822394B2 - ボ−トセンタイマタハ チユウクウブツタイノ セイサクホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はボート船体や他の中空物体の製作方法に関する
。

一般にフオーム強化プラスチック（ＦｏａｍＲｅｉｎｆ
ｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃ ）、通称ＦＲＰはボート
船体の製作によく使用される。

ＦＲＰは高密度な材料の外観にはさまれた低密度な心材
からなる。

この心材は希望の形に型ずくられ、外層は機械的結合に
よって心材に固着される。

心材は表面がはがれない程十分堅くかつ十分せん断に耐
える必要がある。

ＰＶＣフオームはこの種の心材の一例であって、加うる
に、圧縮荷重の後回復の能力を持つので振動に対して抵
抗力を持っている。

ＰＶＣフオームとガラス繊維およびポリエステル樹脂は
サンドウィッチ構造に適した典型的な材料である。

ボートの製作に使われるサンドウィッチ構造の知られた
一方法は雌枠法（Ｍａｌｅ Ｐｌｕｇ Ｍｅｔｈｏｄ
）まだは雄型法（Ｍａｌｅ Ｍｏ１ｄ Ｍｅｔｈｏｄ
） と通称されている。

この方法は希望するボート船体をひつくり返しだ形の栓
または型を作り、それを平らな床に固定する。

この型は船体を横ぎる方向の互いに平行なフレームまた
はリブ（肋材）とそれらに固定された縦方向のいくつか
のあて木（ｂａｔｔｅｎ ）から成っている。

これらのあて木は数インチ間隔でおかれる。

ＰＶＣフオームシートはさい断され、この型に仕立てら
れ、曲げたり熱を加えたりしてこの型をほぼ包むように
成形される。

次に、これらのＰＶＣフオームパネルは、フオームがあ
て木に確実に固定するように、型の内側から木ネジまた
は頭のない釘であて木に固定するか、または、外側から
フオームおよびあて木を貫通する長釘で固定される。

フオームの各パネルは船体の全面を覆つまで互いにつき
合せるように並べてあて木に固定され、′その後、各フ
オームパネル間の衝合結合（つき合せ結合とも云うｂｕ
ｔｔ ｊｏｉｎｔｓ ）はシラクイ（ｇｒｏｕｔ ）を
充てんして外皮が装着しやすい様に研磨される。

次にＧ ＲＰ （Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｒｅ Ｒｅ１ｎｆ
ｏｒｃｅｄ Ｐｉ −ａｓｔｉｃ ）外皮の成形はまず
とのＰＶＣフオームの表面に速硬化性ポリエステル樹脂
を塗り、ポリエステル樹脂を十分しみこませて才だ乾い
ていないガラス繊維のチョツプド・マットや平織りロー
ビング、織布ロービング（ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａ
ｌ ａｎｄ １０ｒ ｗａｖｅｎ ｒｏｖｉｎｇ ）等
を装着する。

船体の表面は通常この段階で研磨して仕上げる。

ＧＲＰ外皮をつけたＰＶＣフオームからなるこの船体を
木型からはなす。

あて木からフオームの内面を遊離するため木ネジ、釘ま
たは止め金具を取除く。

次に船体を木型から十分持上げ、ひつくり返して、用意
された受は型（ｃｈｏｃｋ ）を使って正立させる。

次にＧＲＰ内皮を船体の外側と同じ方法で、ＴｉＧＲＰ
の２面ではさまれたＰｖＣフオームのサンドウィッチを
形成する様に作る。

船体上部の甲板の製作は船体と同じ方法かまたはビーム
に別のパネルを取付ける事によって行う７この雌枠法の
欠点は： ａ 複雑な曲線に適合させるだめフオームをパネルにさ
い断したり、仕立てる事は非能率的でかつ高度の熟練を
要する。

ｂ ｐｖｃフオームのかなりの部分をいろいろな強さ
の張力をかけて木型のあて木にしめつける必要がある。

ポリエステル樹脂はその硬化の過程において熱を発生す
るのでＰＶＣフオームとＧＲＰ積層の接触面は温められ
、しだがってフオームの剛性は減少する。

これと同時に、積層板の硬化の間に収縮が生ずる。

この作用の結果船体の表面にひずみが生成される。

もし積層からフオームへの熱伝達を減少させるために遅
硬化性樹脂を使えば、フオームの上の樹脂からスチレン
が揮発する危険性があり、それはフオームの軟化および
同様なひずみの原因となる。

これはフオームとモルトを密着させるために圧力を加え
ている部分にとくに生ずる。

Ｃ船体の中心部の水平部分から船縁部の垂直部分までモ
ルト上にＧＲＰの積層を成形して装着する事は、その形
の変形はさけ難く、したがってやっかいである。

ｄ 外皮および内皮両面の成形（ｌａｙ −ｕｐ ）の
規格化された管理は、船体全面にわたる作業人の樹脂や
ガラス材の取扱いをしやすくするために足場を作る場合
には困難となる。

内側のＧＲＰ表皮の作業には特別な換気が必要である。

ｅ 作業者がガラス繊維の積層の作業を終え、それが半
硬化の状態で次の積層を成形するためには、通常遅硬化
性樹脂を用いる。

しかしながらこの場合には、積層の各成形の間に半硬化
の状態で表面から粗さとなる積層の隅を研磨して取り除
く事が必要となる。

ｆ 木製雌枠を取除く場合には栓それ自身やフオームの
内面をきずつけがちである。

ｇ 内面の成形をするために未完成な船体を持上げたり
、ひつくり返したり、おろしたり、また、内面の成形の
間にひずみの発達をさけるために船体を正立の位置にす
る事が必要であるが、これらの事は作業者の熟練と時間
を必要とする。

ｈ 上記ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆの結果として、他の方
法によって製作された船体と同程度の完成品を作るため
にはかなりの量の充てんおよび研磨が必要である。

雌枠法は通常−回かぎりの船体の製作または少数の船体
の製作に使われる。

さらに単体サンドウィッチ構造の構造上の利点は、複雑
な曲線が有効的に達成される事やガラス繊維の平織ロー
ビングや織布ロービングを使用する事によって船体の局
所的な部分を補強する事が容易である事であるが、これ
は成形の管理や仕上げの経費とつり合わせる事が必要と
なる。

本発明の目的はサンドウィッチ構造の利点を保ち、かつ
、その欠点を減少あるいは除去させたボート船体の製作
方法を提供することにある。

本発明は、一個の雄型を用意し、この雄型の上に離型剤
（ｒｅｌｅａｓｅ ａｇｅｎｔ ） を塗り、この雄
型の上の離型剤の上に樹脂をしみ込ませた繊維を一層か
ぶせ、次にこの繊維のまわりを合成フオームの層で少く
とも一層巻き、再びこのフオームのまわりを樹脂をしみ
込ませた繊維で少くとも一層巻く事によって、繊維の層
にはさまれたフオームのサンドウィッチを形成し、この
サンドウィッチを少くとも２つの部分に切断する事によ
って雄型を取除く事によって構成されるボート船体や他
の中空（ｈｏｌｌｏｗ ）物体を製作する方法にある。

上記の方法によれば分割した一方を一個の船体とする事
によって、一個の雄型から２個の船体を製作する事が可
能である。

また別に、単甲板ボートは本発明の方法を使って製作す
る事が出来る。

本発明はさらに未熟練労働者の使用や長時間のラインに
乗せた作業にも適するという利点が有る。

本発明を応用する便宜的な方法を使えば、例えば、小型
飛行機の胴体も（機会が有れば）この方法と材料を使っ
て作る事が出来る。

ヨツトの船体と甲板が一体（ｏｎｅ ｕｎｉｔ ）
として考えられる場合には、その上部と底部は船首と船
尾の支索によって加えられる圧力荷重と張力荷重を吸収
する様 ・に設計される。

本発明製作方法は以下の通りである。

回転可能な雄型が用意され、サンドウィッチ成形される
べき材料がそのまわりにはりつけられる。

この雄型は事実上は完全な船体と甲板の単体の形をして
いるが、完成された船体より、仕上げられたサンドウィ
ッチ成形の厚さだけ断面の半径が小さい。

この雄型は両端で支持され、モーター、ギヤーでゆっく
り回転するようにされていて、雄型の上で材料のまきも
どしやトロリー・マウント連続的な巻きつけ、あるいは
これらを張力をかけて行う事が出来る。

この雄型はＰＶＡとかワックスの様な離型剤を塗付され
る。

ポリエステル樹脂が活性化され、雄型に適当な幅だけ塗
られる。

これと同じ幅のガラス繊維の織布ロービングを樹脂がぬ
れている間に張力をかけてはりつける。

この樹脂と繊維の交互の操作は２回または内表皮の積層
として望ましい回数まで繰返し、その上に適当な幅のＰ
ＶＣフオームを積層の速硬化性樹脂が乾かない前に張力
をかけながら巻きつける。

次に、ＰｖＣフオームの圧着を確実にするため、軽くて
幅広いガラス繊維の網を巻きつけて圧縮する。

さらにその上に、速硬化性樹脂を塗付する。

スチレン作用を防ぐだめに速硬化性樹脂によってＰＶＣ
フオームを十分に密封しだらだｇちに、外表皮の積層の
成形を開始する。

この段階に於て、いろいろな成形の失敗は充てん剤を加
えて修正される。

積層は内表皮と同じ方法で、望ましい形に作られる。

最終仕上げは浮き、グレード、ワイパー等の位置ぎめを
して達成される。

この段階で、前記方法の修正としてメラネツクス（登録
商標）、１．００１インチのアルミニウム板、または適
当なポリエステル抵抗体フィルム等の細片を巻く事によ
って最終仕上げは改良されろう完成された船体製造の最
後の段階は船体を半分に切断する事によって内側の雄型
を取り除き、これらの半休を再び結合する事である。

この作業は、例えばもし、前もって離型剤を塗付してお
くとか、船体のビームの最大の位置にサンドウィッチ成
形に溝が入るように木型にあらかじめ水平な挿入材を入
れておくと能率的に行う事が出来る。

この溝にナイフまたはノコギリを挿入する事によって、
船体を頭部と底部に切断する事が正確かつきれいに誘導
される。

次に船体の頭部を十分持上げ、さらに底部より木型を持
上げて取り出す。

船体底部の上端縁のフオームは適当な深さだけノミで堀
下げられる。

この溝に樹脂を塗付して、あらかじめ用意されたタンク
を挿入する。

同様な溝は船体上部の甲板部分の下端縁にも堀られる。

前記タングの上部に樹脂をぬり、前記甲板部分を舌付が
溝に入る様に下ろし、最後に余分の樹脂をふき取る。

表皮の樹脂が硬化の途中に有るこの段階においては、コ
ックピット、・・ツチ、窓等の孔は船体の・変形の心配
なくあける事が出来る。

まだ、樹脂が最終的に硬化する以前のこの状態では、内
部の隔壁、キールストリンガ−（竜骨はり受縦材）、床
、家具等を船体の内面あるいは外面に効果的に結合出来
る。

、 成形手順の変更は、例えば、内皮の成形手順の以前
に木型の表面に平織り繊維を縦に・・ンドレイアップす
る事によって装着したり、また外皮の成形の以前に硬化
したフオームの外面に同様に装着したりする事等を行っ
てよい。

； 成形の間にＰＶＣフオームの両面に熱を局所的に加
えてよい。

曲げにおいて中心領域のみが圧縮される様に片面まだは
両面に溝を堀ったフオームを使う事によって、ＰＶＣフ
オームの幅は増大される。

１ サンドウィッチボート船体構造におりてＧＲＰ表皮
に対するフオーム心材の厚さの比は立方フィート当り５
．１ポンドの密度のフオーム心材についてはほぼ６対１
である。

表皮積層の厚さやその中のガラス繊維の組合せ方を局所
的な荷重を吸収すするように変える事が出来る。

荷重を両表皮に拡散させるため、例えば、ボルトが心材
を貫通している場所にｐｖｃフオームの代りにｃｏｍｐ
ｒｅ ｓｓ ｉ ｏｎｏｒ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｐｉｅ
ｃｅ （圧着材まだは距離材）を挿入してよい。

この点に関しては、圧着材を入れる、よりは、さらに別
の積層を用いて、荷重を広範囲に分散させるようにする
事が望ましい。

圧縮栓または圧縮板（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｐｌｕ
ｇ ｐｌａｔｅ ）および電気回路は適宜外皮を装着す
る前に心材の中に挿入した方が良い。

； 本発明の応用として、ＦＲＰのボート船体の建造を
簡単化するだめにサンドウィッチ構造が使用される。

張力を制御しながら木型を回転する事や、複雑な曲線に
わたって材料を装着出来る事は本システムの根本的な利
点である。

これはとくにＰｖＣフオームをＧＲＰ外皮と効果的に結
合させる事に適用している。

ボート船体のデザインとＦＲＰ構造に使われる材料の構
成をごくわずか修正する事によって、船体の性能や材料
の力学的、構造的性質を損う事なしに、サンドウィッチ
構造の現存する一般的方法に比べて、材料の消耗を少く
し、規格された製作管理が達成され、多くの労力が節約
される。

本発明は雄型から製品を製作するだめに・・ンドレイア
ンプと機械化されたレイアップ法の両方が使われる。

本発明はさらに以下の様な利点を持っている。

樹脂の中の気泡は木型のまわりの材料の狭い範囲に張力
をかける事によって各積層から表面に追出される。

硬化による樹脂の収縮は木型のまわりのガラス繊維の張
力を増す効果を持ち、その事はフオームとガラス繊維の
機械的結合をより確実にする。

フオームの中の衝合結合に沿ってガラス繊維の外皮と内
皮の間には化学的結合（ｃｈｅｍｉｃａｌｂｏｎｄ ）
が行なわれる。

との衝合結合部分はレイアップの間に繊維のより索（５
ｔｒａｎｄ ） でＧＲＰのＨ型を作るように補強さ
れる。

速硬化性樹脂はレイアップの速度を増すだめだけではな
くスチレン作用を減少まだは除去させるために用いられ
る。

ポリエステル樹脂と半剛体非プラスチックＰＶＣフオー
ムの場合には遅硬化性樹脂によってフオームは局所的に
転化されひずみをもたらす。

もろいかまたは堅いＰＶＣフオーム細片は局所的に熱を
加える事によって複雑な曲線に沿って曲げる事が出来る
。

レイアップの時点で局所的に加熱すれば樹脂硬化を早め
、レイアップ速度を増す。

内装および外装の色彩仕上げには一色または多色に色ず
けされた樹脂が内積層および外積層の両方に用いられる
。

仕上げられた船体はレイアップの終了後１５分以内に木
型から取り除くため２個まだはより多数の部分に切断さ
れる。

そうすれば事実上ひずみは発生しない。

ひずみの発生した部分がないので、各部分は受は型なし
に硬化のため別々に貯蔵する事が出来る。

硬化の後各部分は誤配列や組合せのトラブルなしに一緒
に結合される。

この事は通常のＧＲＰ法を使った場合には不可能である
。

レイアップの間に樹脂と繊維の比率を正確に管理して組
合せる事によって強化された繊維を使えば通常のＧＲＰ
法によるものより重さあたりの強度のすぐれたものが提
供出来る。

本発明は主としてボート船体を製造する事を目的として
述べられだが、この方法は、パイプやコンテナーまたは
ガラス繊維とフオームをこれまで述べられた方法によっ
て応用するに適した他の任意の物体にも適用出来る。

以下本発明実施の態様を説明する。

１、繊維の外層をポリエステル抵抗体フィルムで覆うよ
うさらに構成された特許請求の範囲記載の方法。

２、フオームの縦まだは横を互いに衝合結合する事によ
ってさらに構成される特許請求の範囲または前項記載の
方法。

３、樹脂を浸透させた内層を離型剤と樹脂を塗った上に
張力をかけながら繊維の一層を巻きつける事によって形
成するようにした特許請求の範囲および第１項、第２項
のいずれかの方法。

４、雄型が回転出来るように配列された特許請求の範囲
および第２項、第３項のいずれかの方法。

５、樹脂を繊維一枚または多数から成る内層の上に塗付
し、この上に何枚かのフオームを張力をかけて巻きつけ
る事によって各フオームの端に於て近接するフオームが
衝合結合するようにしである特許請求の範囲および第１
項ないし第４項のいずれかの方法。

６、フオームの外面に樹脂を塗り、繊維一枚まだは多数
から成る外層をその上に巻きつけて樹脂を繊維の外層に
浸透させるようにした特許請求の範囲および第１項ない
し第５項のいずれかの方法。

７、顔料が繊維の内層および／または外層に一層塗られ
た特許請求の範囲および第１項ないし第６項のいずれか
の方法。

８、雄型にフオームを巻付ける以前にフオームに熱を加
えるようにした特許請求の範囲および第１項ないし第７
項のいずれかの方法。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一つの雄型を用意し、この雄型に離型剤を塗り、こ
   の雄型上の離型剤を樹脂を浸透させた繊維の一層で覆い
   、次に、この繊維のまわりを少くとも一層の合成フオー
   ムを巻きつけ、さらにこのフオームのまわりに樹脂を浸
   透させた繊維を少くとも一層まきつける事によって繊維
   の層ではさまれたフオームのサンドウィッチを作り、こ
   のサンドウィッチを少くとも２個の部分に切断する事に
   よって雄型を取り除くように構成されるボート船体まだ
   は中空物体の製作方法。