(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボードに締結するための第１の端部（７）を有するキールフィン（３）と、
進行方向の前後に配置され、前記キールフィン（３）の第２の端部（８）に連結された前翼（５）および後翼（６）と
を備えるハイドロフォイル（１）において、
連結棒（４）が、前記キールフィン（３）の前記第２の端部（８）に配置され、前記翼（５、６）を前記キールフィン（３）に取外し可能に連結し、
プレート（２０）が、前記キールフィン（３）の外側ならびに前記前翼（５）および前記後翼（６）の少なくとも一方の外側に配置され、取外し可能な締結手段（２１）によって、前記前翼（５）および前記後翼（６）の少なくとも一方を前記キールフィン（３）に取外し可能に締結するように前記連結棒（４）に固定されることを特徴とする、ハイドロフォイル。
【請求項２】
前記プレート（２０）が、前記第２の端部（８）ならびに前記前翼（５）および前記後翼（６）の一方または両方に沿って延びる凹所（２２）内に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のハイドロフォイル。
【請求項３】
前記プレート（２０）が、前記凹所（２２）にポジティブフィット態様で収容されることを特徴とする、請求項２に記載のハイドロフォイル。
【請求項４】
前記凹所（２２）が、前記キールフィン側に前記第２の端部（８）内の溝として形成されることを特徴とする、請求項２または３に記載のハイドロフォイル。
【請求項５】
前記プレート（２０）が、前記第２の端部（８）の外面形状と対応する前記前翼（５）および前記後翼（６）の外面形状とを間断なく継続させることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のハイドロフォイル。
【請求項６】
前記プレート（２０）が、金属、繊維複合材料、または前記材料を組み合わせたものから選択された材料で製作されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のハイドロフォイル。
【請求項７】
締結手段（２１）として、前記プレート（２０）の外側から挿入され、前記連結棒（４）に螺合されるねじ付きボルト（２３、２４）が設けられることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のハイドロフォイル。
【請求項８】
前記プレート（２０）が棒状設計構造を有し、進行方向に延びることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のハイドロフォイル。
【請求項９】
前記プレート（２０）が前記連結棒（４）と平行に延びることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のハイドロフォイル。
【請求項１０】
前記連結棒（４）が進行方向に延び、前記キールフィン（３）の前記第２の端部（８）に取外し可能に締結され、
前記前翼（５）が、前記連結棒（４）の前端（１０）に取外し可能に締結され、
前記後翼（６）が、前記連結棒（４）の後端（１１）に取外し可能に締結されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のハイドロフォイル。
【請求項１１】
前記キールフィン（３）が、前記キールフィン（３）の前記第２の端部（８）に前記連結棒（４）用の受け部を形成することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のハイドロフォイル。
【請求項１２】
前記キールフィン（３）が、前記キールフィン（３）の前記第２の端部（８）に、前記連結棒（４）が挿通される受け部として通路開口（９）を形成することを特徴とする、請求項１１に記載のハイドロフォイル。
【請求項１３】
前記キールフィン（３）が繊維複合材料で製作されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のハイドロフォイル。
【請求項１４】
前記連結棒（４）が金属で製作されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のハイドロフォイル。
【請求項１５】
前記連結棒（４）が、鋼材、チタン合金、アルミニウム合金、繊維複合材料、または前記材料を組み合わせたものから選択された材料で製作されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のハイドロフォイル。
【請求項１６】
前記連結棒（４）が一定の直径を有することを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のハイドロフォイル。
【請求項１７】
前記連結棒（４）は、直径が１０〜２５ｍｍの範囲内にあり、かつ／または、長さが４００〜９００ｍｍの範囲内にあることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のハイドロフォイル。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか一項に記載のハイドロフォイル（１）を有するボード（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボードに締結するための第１の端部を有するキールフィン（ｋｅｅｌ  ｆｉｎ）と、進行方向に前後に配置され、キールフィンの第２の端部に連結された前翼（ｆｒｏｎｔ  ｗｉｎｇ）および後翼（ｒｅａｒ  ｗｉｎｇ）とを備えるハイドロフォイル（水中翼）に関する。
【背景技術】
【０００２】
このタイプのハイドロフォイルは、流動抵抗を低減するためにカイトサーフィンまたは水上バイクに乗る間にボードが水中から上がることを可能にする。その過程で、キールフィンのごく一部および２つの翼は水中に沈められたままである。
【０００３】
米国特許出願公開第２００５／０２６６７４６号明細書から知られているような従来のハイドロフォイルは、様々な目的に対して限られた適応性しか有しておりず、ハイドロフォイルの寸法が大きくなる。加えて、キールフィンと翼との間の連結領域は運転中に生じる力のために強い応力を受ける。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上述した態様を考慮して改良型のハイドロフォイルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、ボードに締結するための第１の端部を有するキールフィンと、進行方向に前後に配置され、キールフィンの第２の端部に連結された前翼および後翼とを備えるハイドロフォイルであって、連結棒が、キールフィンの第２の端部に配置され、前翼および後翼をキールフィンに取外し可能に連結し、プレートが、キールフィンの外側ならびに前翼および後翼の少なくとも一方の外側に配置され、取外し可能な締結手段によって、前翼および後翼の少なくとも一方をキールフィンに取外し可能に締結するように連結棒に固定（ｂｒａｃｅ）される、ハイドロフォイルによって達成される。
【０００６】
前翼は一般にキールフィン寄りに配置されるので、前翼は一般に上述したようにキールフィンに締結される。しかし、それに対応して後翼または両方の翼をキールフィンに取り付けることも可能である。
【０００７】
連結棒は曲げモーメントを吸収することができるのに対して、プレートは、主として、関連の翼とキールフィンとの間のねじりモーメントを伝達するために使用される。
【０００８】
前翼および後翼ならびに連結棒は、必要なら容易に交換され得る。
【０００９】
モジュラー設計のために、特に、連結棒の長さを選択することにより、かつ、異なる前翼および後翼を使用することによる前翼および後翼の形状により、様々な目的でハイドロフォイルのハンドリング特性に影響を与えることが可能である。
【００１０】
加えて、それぞれの個々の構成要素が材料技術の観点から最適化されてもよく、その結果として、とりわけ、キールフィンと翼との間の連結領域内の強度特性および剛性が改善され得る。
【００１１】
連結棒は非常に狭くなるように設計され得るので、水中での抵抗はさらに低減され得る。
【００１２】
さらに、ハイドロフォイルは非常にコンパクトに畳み込まれてもよく、このことは特に航空機での旅行に有利である。
【００１３】
大表面での力の導入がプレートによって可能となり、連結において大きな張力を可能にする。摩耗効果および沈下効果は、締結手段を単純に締めることによって抑制され得る。このことは、特にキールフィンおよび／または両方の翼が繊維複合材料で製作されるときに有利である。ねじ山は鋼材要素内に位置し、正確で耐摩耗性の連結をもたらす。
【００１４】
プレートは、キールフィンの第２の端部および翼の一方もしくは両方に沿って延びる凹所内に配置してもよい。ねじりモーメントの伝達は、この態様でさらに改善される。この目的のために、プレートは、凹所にポジティブフィット態様（ｐｏｓｉｔｉｖｅ−ｆｉｔ  ｍａｎｎｅｒ）で収容されることが好ましい。
【００１５】
加えて、凹所は、キール側に第２の端部内の溝として形成されてもよく、その結果として、プレートは、前翼および後翼を、随意に連結棒も取り付けたり取り外したりするために容易にアクセス可能である。しかし、横方向配置も同様に可能である。
【００１６】
より有利な流れプロファイルに関して、プレートはハイドロフォイルの外面形状に組み込まれてもよい。この目的のために、プレートは、キールフィンの第２の端部の外面形状と関連の翼の外面形状とを間断なく継続させることが好ましい。特にコンパクトな設計が、上記要素を均一な平面状に連結することによって達成される。
【００１７】
別の実施形態によれば、プレートは金属で製作され、それにより翼およびキールフィンが繊維複合材料で製作される場合に高張力を可能にする。プレートは、繊維複合材料との境界面での締付連結の支持ベースを広げるからである。
【００１８】
締結手段として、プレートの外側から挿入され、連結棒に螺合されるねじ付きボルトが設けられてもよい。この配置構成により翼および連結棒を交換することが可能になる。連結棒のねじ山およびねじ支持、ならびに鋼材または他の金属材料で製作されたプレートにより、特に正確で耐摩耗性の連結が可能になる。
【００１９】
プレートは細長い設計構造を有していてもよく、大部分はハイドロフォイルを装備したカイトボードの進行方向に延びる。プレートは連結棒と平行に延びることが好ましい。
【００２０】
連結棒は、キールフィンの第２の端部に上述した態様で取外し可能に締結され得る。加えて、翼を連結棒に取外し可能に締結すること、特に前翼を連結棒の前端に取外し可能に締結することが行われるとよい。さらに、後翼もまた連結棒の後端に取外し可能に締結され得る。
【００２１】
キールフィンは、キールフィンの第２の端部に好ましくは連結棒用の受け部を形成し、それにより、特に安定した力支持（ｆｏｒｃｅ  ｂｒａｃｉｎｇ）およびトルク支持（ｔｏｒｑｕｅ  ｂｒａｃｉｎｇ）を達成する。特に、キールフィンは、キールフィンの第２の端部に、連結棒が挿通される通路開口の形をとる受け部を形成してもよい。
【００２２】
キールフィンは、任意で翼も、繊維複合材料で製作されることが好ましい。
【００２３】
対照的に、コンパクトで安定した設計に関して、連結棒は金属で製作することができ、この場合は特に鋼材、チタン合金、およびアルミニウム合金が適している。しかし、連結棒は繊維複合材料で製作されてもよい。金属のねじ付きスリーブが、プレートに対して支持ないしは補強するために、任意で、繊維複合材料に埋め込まれてもよい。
【００２４】
別の実施形態によれば、一定直径を有する連結棒が使用され、この連結棒は様々な長さで容易に製造される。特に、連結棒の長さは４００〜９００ｍｍの範囲内で変更されてもよい。
【００２５】
連結棒に適した直径は１０〜２５ｍｍの範囲内である。
【００２６】
さらに、上述した目的は、上述したタイプのハイドロフォイルを有するボードによって達成される。
【００２７】
本発明について、下記の図面に示されている例示的な諸実施形態を参照して以下により詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の例示的な実施形態によるハイドロフォイルの立体図である。
【図２】キールフィンの第２の端部の詳細図である。
【図３】第２の端部の変更形態の詳細図である。
【図４】連結棒の回転を阻止するための第１の変形形態を示す図である。
【図５】回転を阻止するための第２の変形形態を示す図である。
【図６】回転を阻止するための第３の変形形態を示す図である。
【図７】ハイドロフォイルを有するボードの１つの例示的な実施形態を示す図である。
【図８】本発明の第２の例示的な実施形態によるハイドロフォイルの立体詳細図である。
【図９】翼をキールフィンに連結する領域の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１の例示的な実施形態は、カイトサーフィンおよび水上バイクに乗るのに適したボード２（図７参照）に締結するためのハイドロフォイル１を示す。
【００３０】
ハイドロフォイル１は、キールフィン３（マストまたはストラットと呼ばれることもある）、連結棒４、すなわち胴体、前翼５、および後翼６を備える。これらの構成要素は標準化境界面によって互いに連結され、したがって、これらの構成要素は個々に交換され得る。このことは、様々な目的にフレキシブルに適応することができるモジュラーシステムをもたらす。
【００３１】
キールフィン３は、ボード２に締結するための第１の端部７と連結棒４に接合するための第２の端部８とを有する。キールフィンは、高さが約７００〜１０００ｍｍであり、厚さが約１０〜３０ｍｍであり、進行方向の長さが約８０〜１５０ｍｍであることが好ましい。キールフィン３は、例えば、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）やガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）などの繊維複合材料で製作される。しかし、キールフィン３は、アルミニウム合金または積層複合材料で製作されてもよい。
【００３２】
第１の端部７はフランジ状締結部１３を形成していてもよく、フランジ状締結部１３は、キールフィン３の残りの断面積より大きいボードの底部側の支持面２を形成する。
【００３３】
キールフィン３の第２の端部８は、連結棒４が挿通され得る通路開口９の形をとる受け部を有する。通路開口９の代わりに、受け部は、１つの長手方向側面に開口する凹所として、特に連結棒４が固着される溝１２として設計されてもよい。
【００３４】
前翼５および後翼６は連結棒４を介してキールフィン３に締結される。サーフィン中、翼５，６に生じる力は、通路開口９内の連結棒４を介してキールフィン３に対して支持される。連結棒４は、キールフィン３において連結棒４の長手方向軸線Ａを中心に回転するのを阻止される。このことは、例えば、連結棒４および通路開口９の適切なプロファイリングにより、または適切な締結手段を用いて達成され得る。
【００３５】
円形断面を有する連結棒４の一形状では、連結棒４は、例えば図４に示されているように、追加の長手方向ピン１４を用いて回転するのを阻止され得る。この目的のために、ヘッド１５が連結棒４上に一体的に形成されるかまたは連結棒４に締結され、ヘッド１５は、キールフィン３の第２の端部８に対して軸線方向に支持される。長手方向ピン１４はヘッド１５から端部８の中にまで延び、したがってヘッド１５および端部８は互いに対して明確に位置付けられる。長手方向ピンは、通路開口９を貫通して延びる連結棒４の一部１６の長手方向軸線Ａに対して半径方向にずらされ、長手方向軸線Ａと平行に走っていてもよい。長手方向ピン１４は細長い板として設計されてもよい。細長い板は、外側でハイドロフォイル１上にねじ留めされてもよい。翼５または翼６の一方がヘッド１５に取外し可能に締結されてもよい。加えて、ヘッド１５を翼５または翼６の一方に組み込むことも可能であり、したがって、関連の翼に取外し可能に連結される連結棒４の回転防止保護は、ヘッド１５と連結棒４との間にその特定の翼を設けることによって行われる。
【００３６】
加えて、連結棒４は、図５に示されているように、長手方向軸線Ａに対して横方向に、端部８の中および連結棒４の中へ延びるボルト１７またはピンを用いて回転するのを阻止され得る。
【００３７】
別の代替方法は、図６に示されているように、正方形プロファイル１８を有する連結棒４を使用することである。
【００３８】
連結棒４は、金属、好ましくは鋼材、チタン合金、またはアルミニウム合金で製作される。連結棒４の直径は１０〜２５ｍｍの範囲内にあり、その結果として水中の流動抵抗は低いままである。連結棒４の長さは４００〜９００ｍｍの範囲内にあることが好ましい。
【００３９】
簡単な製造および取付けに関して、連結棒４は一定直径で設計されてもよい。しかし、通路開口９または溝１２内へ導かれる領域などの部分だけが一定断面積で設計されることも可能である。
【００４０】
前翼５および後翼６は進行方向に前後に配置され、連結棒４のそれぞれの端部に取外し可能に締結される。特に、前翼５は連結棒４の前端１０に位置し、後翼６は連結棒４の後端１１に位置し、したがって前翼５はキールフィン３の前に配置され、後翼６はキールフィン３の後ろに配置される。
【００４１】
連結棒４をキールフィン３に締結すること、ならびに、前翼５および後翼６を連結棒４に締結することは、いずれの場合も取り外し可能な設計とする。その結果、翼５および６の位置を変えるために異なる長さの連結棒４がキールフィン３に締結されてもよい。加えて、異なる前翼５および後翼６が連結棒４に締結されてもよい。
【００４２】
翼５および６は、繊維複合材料、特に炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）もしくはガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）、または積層複合材料で製作されてもよい。
【００４３】
ハイドロフォイル１を組み立てる場合、最初に、所望の長さを有する連結棒４が、連結棒４を通路開口９から挿入することによってキールフィン３に取り付けられる。所望の翼５および６はその後で連結棒４に締結される。キールフィン３上の受け部が開口溝１２として設計された場合、最初に２つの翼５および６を連結棒４に取り付け、次いでそのユニット全体をキールフィン３上に取り付けることも可能である。
【００４４】
ハイドロフォイル１は、例えばこのようにして装備されたボード２のハンドリング特性を変えるために、連結棒４および／または翼５，６を交換し、随意にキールフィン３も交換することによって非常に容易に分解され得る。
【００４５】
モジュラー設計により、様々なボード２にハイドロフォイル１が装備されることを容易に可能にするモジュラーシステムも可能となる。
【００４６】
モジュラーシステムの範囲内で、連結棒を翼の一方と共にユニットとして構成することも可能である。この場合、当該翼および連結棒は、いつも一緒に取り付けられたり取り外されたりせざるを得ない。この目的のために、例えば、前翼は連結棒とともに、繊維複合材料で製作された一体構成要素として作られてもよい。金属で製作された適切なスリーブなどを埋め込むことにより任意の所要のねじ部が設けられてもよい。
【００４７】
ハイドロフォイル１は、運搬のために非常にコンパクトに畳み込まれてもよい。
【００４８】
図８および図９は、前翼５をキールフィン３に連結する領域があるために第１の例示的な実施形態とは異なる第２の例示的な実施形態を示す。これらの違いについて以下により詳細に説明する。他の点では、第２の例示的な実施形態は第１の例示的な実施形態に対応する。
【００４９】
第２の例示的な実施形態のハイドロフォイル１は、第１の例示的な実施形態の場合と同じく、キールフィン３の第２の端部８上に位置しかつ翼５，６をキールフィン３に取外し可能に連結する連結棒４を有する。
【００５０】
連結棒４は、キールフィン３内に設けられた通路開口９を貫通して延び、前翼５および後翼６はそれぞれ連結棒４の前端１０および後端１１に締結される。簡単な製造に関して、連結棒４は円形断面で設計される。しかし、上記で既に説明したように他の断面プロファイルも可能である。
【００５１】
前翼５を締結する場合、プレート２０が追加的に設けられ、プレート２０は、キールフィン３の外側および前翼５の外側に位置し、したがって両方の構成要素３、５と部分的に重なる。プレート２０は、前翼５をキールフィン３に取外し可能に締結するために、取外し可能な締結手段２１によって連結棒４に固定される。キールフィン３の端部８および当該の翼はプレート２０を介して互いに対して配置され、したがって各構成要素の中にある図４による長手方向ピン１４は場合により不要になる可能性もある。
【００５２】
後翼６をキールフィン３に対応する方法で締結することも可能である。加えて、翼５および６は共に、共用のプレート２０を介して、または翼５および６自体のプレート２０を介してキールフィン３に取外し可能に締結され得る。この目的のために、特定のプレート２０は連結棒４に対して固定される。
【００５３】
この固定は、連結棒４の長手延長方向Ａに対して横方向に行われることが好ましい。
【００５４】
図示の例示的な実施形態では、プレート２０は、進行方向に細長い設計になっていてもよく、好ましくは連結棒４と平行に延びるものであり、キール側に取り付けられる。しかし、ハイドロフォイル１の側面上に締結することも可能である。
【００５５】
プレート２０を収容するためには、キールフィン３上に凹所２２が設けられ、関連の翼５の中まで続いていてもよい。凹所２２は、キールフィン３の第２の端部８に沿ってかつ２つの翼５および６の少なくとも一方に沿って延びることが好ましい。
【００５６】
図示の例示的な実施形態では、プレート２０は、プレート２０が第２の端部８の外面形状と関連の翼５または翼６の外面形状とを間断なく継続させるような態様で、凹所２２に収容される。加えて、プレート２０は、凹所２２にポジティブフィット態様で収容されてもよい。
【００５７】
プレート２０ならびに連結棒４は金属で製作されるのに対して、キールフィン３ならびに翼５および翼６は繊維複合材料で製作されることが好ましい。しかし、プレート２０も繊維複合材料で製作されてもよい。締結手段２１として、プレート２０の外側から挿入され、連結棒４に螺合されるねじ付きボルトが使用されてもよい。
【００５８】
図８および図９による図示の例示的な実施形態では、連結棒４の前端１０に前翼５を取外し可能に締結するために２つのねじ付きボルト２３が設けられ、通路開口９を貫通して延びる連結棒４の一部１６にキールフィン３を取外し可能に締結するために２つの追加のねじ付きボルト２４が設けられる。プレート２０は、対応するボアホール２５および２６を有する。同様に、連結棒４に対して横方向に延びる開口２７および２８が、前翼５およびキールフィン３にそれぞれ設けられる。ねじ付きボルト２３および２４がそれぞれねじ込まれる、対応するねじ付き開口２９および３０が連結棒４に設けられる。しかし、ねじ付きボルト２３および２４の数は、必要に応じてより少なくまたはより多く選択されてもよい。ねじ付きボルト２３および２４の代わりに他の締結手段が使用されてもよい。例えば、追加の工具を用いずに手で締められかつ／または緩められ得るクイック締付装置が考えられる。
【００５９】
上記で説明した締結概念では、連結棒４は曲げモーメントを吸収することができ、プレート２０は主としてねじりモーメントを伝達するために使用される。
【００６０】
大表面の、力のポジティブフィット導入により、キールフィン３ならびに翼５および６は繊維複合材料で製作されることが可能になり、金属プレート２０は連結棒４と共に、モジュラーシステムの安定した正確で耐摩耗性の連結を可能にする。加えて、コンパクトな流線形の設計が上記要素を均一な平面状に連結することによって達成される。
【００６１】
繊維複合材料における摩耗効果および沈下効果は、締結手段２１を増し締めすることによって容易に除去され得る。
【００６２】
本発明について、例示的な諸実施形態を参照しながらより詳細に説明してきた。しかし、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明は特許請求の範囲によって定義されるすべての実施形態を包含する。特に、個々の技術的特徴が互いに組み合わされてもよいが、このことが明白に記載されていなくても、そのような組合せが技術的に可能であることを条件とする。
【符号の説明】
【００６３】
１…ハイドロフォイル、２…ボード、３…キールフィン、４…連結棒、５…前翼、６…後翼、７，８…端部、９…通路開口、１０…前端、１１…後端、１２…開口溝、１３…フランジ状締結部、１４…ピン、１５…ヘッド、１７…ボルト、１８…正方形プロファイル、２０…プレート、２１…締結手段、２２…凹所、２３，２４…ボルト、２５…ボアホール、２７，２８…開口。
【図２】
0005984976.tif 000002
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１】
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【図７】
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