(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向の中間部分がテーパ状をなし、その両端にそれぞれ大径のストレート部と小径のストレート部とが一体に連設され、
前記テーパ状の中間部分の肉厚が小径側にゆくに従って徐々に厚くなっており、曲げ剛性がその全長に亘ってほぼ等しく、
前記大径のストレート部の内径が前記小径のストレート部の外径よりも微小量大きくなっており、前記大径のストレート部内に別のポールの小径のストレート部を嵌合させて複数本のポールを順次接続するようにしたことを特徴とするポール。
【請求項２】
炭素繊維強化樹脂成形体から成ることを特徴とする請求項１に記載のポール。
【請求項３】
大径のストレート部の外周側に補強層が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のポール。
【請求項４】
テント用ポールであることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のポール。
【請求項５】
テントの床面積が１５０×２１０ｃｍよりも小さい小型テントに用いられるポールであって、曲げ剛性が０．６〜２．１×１０６  ｋｇ・ｍｍ２  の範囲内であることを特徴とする請求項４に記載のポール。
【請求項６】
テントの床面積が１５０×２１０ｃｍよりも大きい大型テントに用いられるポールであって、曲げ剛性が１．５〜４．８×１０６  ｋｇｆ・ｍｍ２  の範囲内であることを特徴とする請求項４に記載のポール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポールに係り、とくに複数本のポールを互いに接続し得るようにしたポールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば実開平６−６５５７７号公報に開示されているように、従来のテント用ポールは大径パイプと中径パイプと小径パイプとから構成され、中径パイプの外周側に大径パイプを嵌合させるとともに、中径パイプの内周側に小径パイプを嵌合させるようにしている。ここで中径パイプに対する大径パイプの嵌合深さおよび中径パイプに対する小径パイプの嵌合深さを調整することによって、組合わせたときのポールの長さを任意の長さに調整可能にしている。
【０００３】
従来のこのようなテント用ポールはアルミニウム合金製の中空パイプから構成されていた。従って鉄製のパイプに比べれば軽いものの、より一層の軽量化が望まれていた。このような軽量化の要望に応えて、例えば炭素繊維強化樹脂から成るパイプによってポールを製作することが試みられている。炭素繊維強化樹脂によるパイプは、アルミニウム合金製のパイプよりもはるかに軽量であって、このために持運びに負担がかからないという利点を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
炭素繊維強化樹脂製パイプから成るポール１は図６に示すように、そのままの状態では順次接続することができないために、ポール１の一端側に接続用小径パイプ２を接着等の方法によって取付けておき、このような接続用小径パイプ２を用いて別のポール１の他端の開口に嵌合させ、これによって接続を行なうことが考えられる。
【０００５】
このようなポール１の接続の構造によると、ポール１を構成するパイプの他に接続用小径パイプ２を必要とする。またこのような接続用小径パイプ２をポール１の一端の内周面に接着剤で固定しなければならず、製造に手間がかかり、コストが増大する問題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、接続用小径パイプを必要とせず、しかも順次接続することが可能なポールを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願の主要な発明は、長さ方向の中間部分がテーパ状をなし、その両端にそれぞれ大径のストレート部と小径のストレート部とが一体に連設され、
前記テーパ状の中間部分の肉厚が小径側にゆくに従って徐々に厚くなっており、曲げ剛性がその全長に亘ってほぼ等しく、
前記大径のストレート部の内径が前記小径のストレート部の外径よりも微小量大きくなっており、前記大径のストレート部内に別のポールの小径のストレート部を嵌合させて複数本のポールを順次接続するようにしたことを特徴とするポールに関するものである。
【０００８】
ここでポールが炭素繊維強化樹脂成形体から構成されることが好ましい。また大径のストレート部の外周側に補強層を設けるようにすると、接続部分の強度が向上するようになる。
【０００９】
またポールがテント用ポールである場合に、テントの床面積が１５０×２１０ｃｍよりも小さくしかも好ましくは高さが１１０ｃｍ以下の小型テントに用いられるポールであって、曲げ剛性が０．６〜２．１×１０６  ｋｇｆ・ｍｍ２  の範囲内であることが好適である。また大型テントであって、テントの床面積が１５０×２１０ｃｍよりも大きくしかも好ましくは高さが１１０ｃｍ以上の大型テントに用いられるポールであって、曲げ剛性が１．５〜４．８×１０６  ｋｇｆ・ｍｍ２  の範囲内であることが好ましい。
【００１０】
ここでポールを構成する繊維強化樹脂に使用される強化繊維としては、一般に繊維強化樹脂複合材料における強化繊維として使用される強化用繊維群であってよい。具体的には、無機繊維、有機繊維、金属繊維、金属被覆繊維またはそれらの混合から成り、無機繊維としては炭素繊維、黒鉛繊維、炭化珪素繊維、アルミナ繊維、タングステンカーバイト繊維、ボロン繊維、ガラス繊維等が用いられてよい。有機繊維の場合にはアラミド繊維、高密度ポリエチレン繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維等の有機繊維が挙げられる。また金属繊維としては、ステンレス繊維が挙げられる。金属被覆繊維としては、上記の無機繊維および有機繊維の表面にニッケル、銅等の金属層を電解メッキまたは無電解メッキによって形成した繊維であってよい。とくに軽量なテント用ポールの強化繊維としては、比強度および比弾性率が高い炭素繊維あるいは黒鉛繊維が好ましい。
【００１１】
これに対して強化繊維を一方向に引揃えた繊維シートあるいは強化繊維織物に含浸されるマトリックス樹脂としては、通常強化繊維複合材料のマトリックス樹脂として用いられている熱硬化性樹脂であってよく、とくにエポキシ樹脂が好適に使用される。エポキシ樹脂硬化剤は、エポキシ基と反応し得る活性基を有する化合物であれば用いることができる。好ましくは、アミノ基、酸無水物基、アジド基を有する化合物が適している。具体的にはジシアンジアミド、ジアミノジフェニルスルホンの各種異性体やアミノ安息香酸エステル類が適している。エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等が使用される。
【００１２】
なお一方向強化繊維シートあるいは強化繊維織物に含浸する熱硬化性樹脂に熱可塑性樹脂を混合して用いることも好適である。好適な熱可塑性樹脂としては、ポリアクリレート、ポリアミド、アラミド、ポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン等である。これらの熱可塑性樹脂を併用することによって、靭性の高い繊維強化樹脂成形物から成るポールを供給することが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明を炭素繊維強化樹脂から成るポールに適用した一実施の形態を図面を参照して説明する。図１は炭素繊維強化樹脂から成るポール１０を用いて組立てたテントを示しており、ここでは複数本のポール１０を接続して成る２本のポールを上から見ると十字状に組合わせてテントの骨組としている。そしてこのようなポール１０の外側を覆うようにライナシート１１を装着し、ライナシート１１の内側にはインナーテント１２を張設するようにしている。またこのテントの内側であってしかも地面の上の部分にはグランドシート１３が張設されるようになっており、これによってテントが組立てられる。なおポール１０やライナシート１１、あるいはグランドシート１３は適宜杭で地面に固定されるようになっている。
【００１４】
次に上記のようなテントの骨組を構成するポール１０について説明する。ポール１０は図２〜図４に示すように炭素繊維強化樹脂の中空パイプから構成されており、細長い筒体から成る炭素繊維強化樹脂成形体である。
【００１５】
このようなポール１０はその長さ方向の中間部分がテーパ部１７になっており、このようなテーパ部１７の一端側が大径ストレート部１８から構成されており、他端側が小径ストレート部１９から構成されている。なお図３Ａおよび図３Ｂに示すように、ポール１０の全長に対してその一端の小径ストレート部１９は比較的短くなっており、大半が大径ストレート部１８およびテーパ部１７から構成されている。
【００１６】
そしてここではとくに図２および図３Ｂに示すように、このようなポール１０の肉厚が小径ストレート部１９側にゆくに従って順次厚くなっており、大径ストレート部１８側においてはその肉厚がその長さ方向に沿って一定になっている。このような構造とすることによって、ポール１０のほぼ全長に亘ってほぼ等しい曲げ剛性を得るようにしている。また上記大径ストレート部１８の外周側には補強層２０が形成されており、このような補強層２０によって大径ストレート部１８の補強を行なうようにしている。すなわち大径のストレート部１８は補強繊維の大半の配向方向が長さ方向すなわち０度であるために、大径ストレート部１８内に小径ストレート部１９を接続して曲げても、大径ストレート部１８が長さ方向に割れないようにしている。なおこのような補強層２０としては、補強繊維が円周方向に配列されたプリプレグ等を用いて補強することが好ましい。
【００１７】
このようなポール１０はとくに図４および図５に示すように、大径ストレート部１８の内径ｄが小径ストレート部１９の外径ｄよりもやや大きな値になっている。従って図５に示すように、大径ストレート部１８の内周部に別のポール１０の小径ストレート部１９を嵌合させて接続することによって、複数本のパイプを順次接続することが可能になる。
【００１８】
このように本実施の形態のテント用ポール１０は、その一端の小径ストレート部１９の外径が他端の大径ストレート部１８の内径よりもやや小さな値になっており、これによって小径ストレート部１９を大径ストレート部１８内に挿入可能にしている。また両端の大径ストレート部１８と小径ストレート部１９とをともにストレートにするとともに、中間の部分をテーパ部１７から構成している。なおここでとくに小径ストレート部１９はその外径が完全なストレートになっており、大径ストレート部１８はその内径が完全なストレートになっている。またその肉厚を小径ストレート部１９側の長さ方向において一定の値とし、しかも大径ストレート部１８側においてもその長さ方向において同じ値とすることによって、どの部分でもほぼ等しい曲げ剛性を得るようにしている。
【００１９】
このようなポールの曲げ剛性は、テントの大きさによって異なるが、例えば床面積が１５０×２１０ｃｍ角であって高さが１１０ｃｍ以下の小型テントの場合には、ポールの曲げ剛性が０．６〜２．１×１０６  ｋｇｆ・ｍｍ２  の範囲内であることが好適である。またテントの床面積が１５０×２１０ｃｍ角以上であって高さが１１０ｃｍ以上の大型テントの場合には、曲げ剛性が１．５〜４．８×１０６  ｋｇｆ・ｍｍ２  の範囲内であることが好適である。
【００２０】
このようなポール１０は単一の連続した炭素繊維強化樹脂成形体から成っており、別部材を必要とせず、生産性が優れた構造になる。またポール１０単体のみならず複数のポール１０を接続したときにおいてもその剛性をほぼ一定にすることができる。従ってポール１０を複数本つないでテントの骨組としたときに、図１に示すようにほぼ弓形に撓んでライナシート１１を支えるのに最適な湾曲した形状に撓むようになる。
【００２１】
一般にポール１０の接続をテーパ部を用いることなくストレート部のみによって達成する場合には、ポール１０の両端の直径を同じくすると接続できなくなる。そこでここでは小径側ストレート部１９の外径が大径側ストレート部１８の内径より微小量だけ小さな値の寸法となるようにし、これによって順次接続できるような構造にする。このときに大径ストレート部１８と小径ストレート部１９とを接続する中間部分はその両端の直径が変わるために、段差を生じないように中間部分をテーパ部１７から構成し、テーパ部１７の肉厚をその長さ方向に沿って順次変化させ、これによって両端のストレート部１８、１９と中間のテーパ部１７との曲げ剛性が変わらない設計にしている。なお大径ストレート部１８内に挿入される小径ストレート部１９をテーパにするよりもストレートにした方がセンタレス研磨に適し、これによって接続し易い構造になる。なおポール１０間の接続をテーパにすると取外しが非常に面倒になる欠点があるが、このような欠点は上記の構造で完全に解消される。
【００２２】
【実施例】
実施例１
炭素繊維強化樹脂によって次のような諸元のテント用ポールを作製した。なおこの諸元は図３に示す参照符号と対応している。
【００２３】
全長  ４９０ｍｍ
大径ストレート部１８の長さ  ２１０ｍｍ
補強層２０の長さ  ６０ｍｍ
テーパ部１７の長さ  ２４０ｍｍ
小径ストレート部１９の長さ  ４０ｍｍ
大径ストレート部１８の外径  Ф９．５ｍｍ
大径ストレート部１８の内径  Ф８．０ｍｍ
大径ストレート部１８の肉厚  ０．７５ｍｍ
テーパ部１７中間位置の外径  Ф８，３ｍｍ
テーパ部１７中間位置の内径  Ф６．０ｍｍ
テーパ部１７中間位置の肉厚  １．１５ｍｍ
小径ストレート部１９の外径  Ф７．９５ｍｍ
小径ストレート部１９の内径  Ф５．０ｍｍ
小径ストレート部１９の肉厚  １．４７ｍｍ
以上のようなポールをテント用ポールとして用いたところ、ジェラルミン製のものに対して約４０％軽量であることが確認された。また複数本を継いで湾曲させたときに、全長に亘って緩かな湾曲をすることが確認され、テントのポールとして好適なものになることが確認された。
【００２４】
実施例２
炭素繊維強化樹脂によって、次のような諸元のテント用ポールを作製した。
【００２５】
全長  ４９０ｍｍ
大径ストレート部１８の長さ  ２１０ｍｍ
補強層２０の長さ  ６０ｍｍ
テーパ部１７の長さ  １９０ｍｍ
小径ストレート部１９の長さ  ４０ｍｍ
大径ストレート部１８の外径  Ф８．９ｍｍ
大径ストレート部１８の内径  Ф７．８ｍｍ
大径ストレート部１８の肉厚  ０．５５ｍｍ
テーパ部１７中間位置の外径  Ф８，３ｍｍ
テーパ部１７中間位置の内径  Ф７．０ｍｍ
テーパ部１７中間位置の肉厚  ０．６５ｍｍ
小径ストレート部１９の外径  Ф７．７５ｍｍ
小径ストレート部１９の内径  Ф６．１ｍｍ
小径ストレート部１９の肉厚  ０．８２５ｍｍ
このようなポール１０は実施例１のポールよりも外径が小さくなっており、このためにさらなる軽量化が達成された。またこのようなポール１０はその単独でも、複数本を接続した状態でも何れもその全長に亘ってほぼ一定の曲げ剛性を得ることが可能であることが確認されている。そしてこのようなポール１０はテント用ポールとして用いて好適なものであることが試用試験によって確認された。
【００２６】
【発明の効果】
本願の主要な発明は、長さ方向の中間部分がテーパ状をなし、その両端にそれぞれ大径のストレート部と小径のストレート部とが一体に連設され、テーパ状の中間部分の肉厚が小径側にゆくに従って徐々に厚くなっており、曲げ剛性がその全長に亘ってほぼ等しく、大径のストレート部の内径が小径のストレート部の外径よりも微小量大きくなっており、大径のストレート部内に別のポールの小径のストレート部を嵌合させて複数本のポールを順次接続するようにしたものである。
【００２７】
従ってこのようなポールによれば、接続用小径パイプを用いることなくしかも複数のポールを互いにかつ自由に接続することが可能になり、複数本のポールを順次接続して任意の長さとすることが可能になる。しかも連続した一体の構造をなしているために、構造が簡潔で製造が容易になる利点をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【図１】ポールを骨組としたテントの外観斜視図である。
【図２】ポールの要部拡大断面図である。
【図３】ポールの全体の正面図および断面図である。
【図４】ポールの大径部と小径部の断面図である。
【図５】接続の状態を示す要部拡大断面図である。
【図６】従来のテント用ポールの接続を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
１  ポール
２  接続用小径パイプ
１０  ポール
１１  ライナシート
１２  インナーテント
１３  グランドシート
１７  テーパ部（中間部分）
１８  大径ストレート部
１９  小径ストレート部
２０  補強層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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