(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合材でできたラッシングバーの製造方法において、
（１）円筒状コアを中心として一側端部には、環状シンブルを、他側端部には穴状シンブルを組み立てて、前記ラッシングバーの成形枠を形成した後、フィラメントワインディング装置にロードする段階と、
（２）フィラメントワインディング（ＦＷ）法 により、前記ロードされたラッシングバーの成形枠の外周面に、連続繊維を巻きつける段階と、および、
（３）巻きつけられた連続繊維を硬化処理し、ラッシングバーを形成する段階を含み、
前記段階（２）は、
（２ａ）前記環状シンブルの溝部位を通過した連続繊維を長さ方向（０度）に配列する段階と、
（２ｂ）前記円筒状コアの長さ方向において、前記連続繊維を±１５度以下に制限して配列する段階と、および、
（２ｃ）±４０度から±５０度の間の方向に連続繊維を配列する段階を繰り返して、巻きつける段階を含む、ことを特徴とする複合材でできたラッシングバーの製造方法。
【請求項２】
前記段階（１）は、二つの穴状シンブルを向き合う状態で前記円筒状コアの他側端部に組み立てることを特徴とする請求項１記載の複合材でできたラッシングバーの製造方法。
【請求項３】
前記段階（２）は、段階（２ａ）乃至（２ｃ）の配列順に連続繊維をラッシングバーの成形枠の表面に張力をかけながら一定回数繰り返し、巻きつけることを特徴とする請求項１記載の複合材でできたラッシングバーの製造方法。
【請求項４】
前記ラッシングバーの成形枠の形状に応じて、アイタイプのラッシングバーとノブタイプのラッシングバーのオプション製造が可能であることを特徴とする請求項１記載の複合材でできたラッシングバーの製造方法。
【請求項５】
前記連続繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の複合材でできたラッシングバーの製造方法。
【請求項６】
複合材でできたラッシングバーにおいて、前記ラッシングバーは金属材円筒状のコアを中心として両端に金属材楕円シンブルと穴状シンブルが組み立てられた型枠の連続繊維がコアの外表面とシンブルの溝に沿って軸の中心部を通るようにフィラメントワインディングして構成されることを特徴とする複合材でできたラッシングバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンテナの固縛（ｌａｓｈｉｎｇ）に使われる機器に関するものであり、特に軽量ながらも高い引張荷重に耐えられるよう、複合材（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）をフィラメントワインディング（ＦＷ）法を通じて成形したラッシングバー及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、デッキ部のコンテナは、貨物をより有効的で経済的に収納して運搬するために使用される箱型の容器である。
【０００３】
近年では、コンテナの輸送コストを削減することを目的として超大型コンテナ船が登場してデッキ部上にコンテナを６段以上に積み重ねて、ほぼ数千に及ぶコンテナを積んで輸送する場合が頻繁である。
【０００４】
図１は、現在一般的に使用されるコンテナの固縛装置を示す図である。図１に示すごとく、従来のコンテナ１０は、上下の結束のためにツイストロック（Ｔｗｉｓｔｌｏｃｋ）１１を船積みされた夫々のコンテナ１０との間に締結した後、傾斜荷重と水平荷重に対する剛性を補強するためにラッシングバー（Ｌａｓｈｉｎｇ Ｂａｒ）１３とターンバックル（Ｔｕｒｎｂｕｃｋｌｅ）１５を利用して、「Ｘ」字状にデッキ部に固定する。
【０００５】
ラッシングバーは、一般的に、コンテナ船において海上輸送時のコンテナの傾きや崩壊事故を防止するための目的で、コンテナのコーナーフィッティング（ｃｏｒｎｅｒ  ｆｉｔｔｉｎｇ）とターンバックルを接続するときに使用する。
【０００６】
従来のラッシングバーは、その形状に応じて図２ａ及び２ｂに示すごとく、アイタイプ（ｅｙｅ ｔｙｐｅ）とノブタイプ（ｋｎｏｂ ｔｙｐｅ）の二つがある。
【０００７】
図２ａのアイタイプのラッシングバーは、バーの片側端部にコンテナに固定することができるフック（Ｈｏｏｋ）状の連結部が、片方の楕円形の接続部からなる形態である。
【０００８】
図２ｂのノブ型のラッシングバーはバーの片側端部にコンテナに固定することができるフック状の連結部が、片方の長さの調節ができるよう作られた数個のストッパー（ｓｔｏｐｐｅｒ）からなる形態である。
【０００９】
一方、船は運航中にローリング（ｒｏｌｌｉｎｇ）、ピッチング（ｐｉｔｃｈｉｎｇ）、ヒービング（ｈｅａｖｉｎｇ）など様々な運動をするようになり、このような運動に応じて、ｘ、ｙ、ｚ方向の加速度を受けることになる。これらの加速度は、最終的にコンテナに作用するようになり、固縛力（ｌａｓｈｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）として作用する。
【００１０】
そこで、ラッシングバーは、船舶の運航時に発生するローリングとピッチングと風力に十分耐えられるように設計された基準値以上に安定して固定するように安全管理の規定により厳しく管理されており、これを満足するため監督機関が性能を認証した製品のみを使用するようにしている。
【００１１】
このような規定を満たすため、一般的にＳＣＲ４、ＳＣＭ４、ＳＮＣＭ８などの高張力合金鋼材料を使用しているが、５ｍに達する長さの長い製品の場合、単位製品当たりの重量が２０〜２５ｋｇに達しており、２．５〜３ｍの長さの製品も１０〜１５ｋｇに達し、これを運搬して設置、解体する作業の過程で作業者の疲労度はもちろん、安全事故の危険により作業能率の低下はもちろん、作業忌避などの問題を引き起こしているのが実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明の目的は、前述した問題点に鑑みて案出されたもので、高張力の特殊鋼より引張強度は高く比重は低い連続繊維を用いた複合材料をフィラメントワインディング（ＦＷ法でラッシングバーを製造することにより、ラッシングバーの過度な重量を減少できる複合材でできたラッシングバー及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような目的を達成するための本発明の複合材でできたラッシングバーは、中心部の芯を形成する金属材でできた円筒状コアの外周面の周囲に連続繊維を巻き取って複合材が覆っているバー状の中心部と、前記バー状の中心部の一側に形成され、金属材でできた環状シンブルの溝に連続繊維が巻き取られている楕円形の接続部、及び前記バー状の中心部の他側に形成され、金属材でできた二つの穴状シンブルの溝に連続繊維が巻き取られているフック状の接続部からなることを特徴とする。
【００１４】
本発明の目的を達成するための複合材でできたラッシングバーの製造方法は、、複合材でできたラッシングバーの製造方法において、（１）前記ラッシングバーの成形枠を組み立ててフィラメントワインディング装置にロードする段階と、（２）フィラメントワインディング方法により、前記ロードされたラッシングバーの成形枠の外周面に、連続繊維を巻く段階、及び、（３）巻き取られた連続繊維を硬化処理してラッシングバーを形成する段階を含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る複合材でできたラッシングバー及びその製造方法は、高張力の特殊鋼よりも引張強度が４倍〜６倍に達しても比重は特殊鋼に比べ２５％〜３０％レベルのガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維などの連続繊維を用いた複合材料をフィラメントワインディング（ＦＷ）法を通じて成形し、荷重が集中している特定の部位には金属部品で構成することにより、軽量ながらも高い引張荷重に耐えられるコンテナラッシングバーを製造できるようになる。
【００１６】
したがって、本発明によって製造されたラッシングバーは、従来の金属材ラッシングバーが有している重量の３０％〜５０％のレベルに劇的に軽量化することにより、運搬、設置作業の効率を最大化し、また、これによる事故の減少と作業忌避問題を解決するだけでなく、従来の金属材製品が持つ腐食問題に起因する限られた寿命を複合材の耐腐食の特性を利用して半永久的に使用できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来のコンテナを固縛する方法を示す図面である。
【図２ａ】従来の金属材でできたラッシングバーの形状を示す例示図である。
【図２ｂ】従来の金属材でできたラッシングバーの形状を示す例示図である。
【図３】本発明に係る複合材のラッシングバーの製造方法を説明する工程図である。
【図４】図３の製造方法において使われる部品構成図である。
【図５ａ】図３の製造方法においてフィラメントワインディング（ＦＷ）法を通じて連続繊維を巻き取る過程を示す図面である。
【図５ｂ】図３の製造方法においてフィラメントワインディング（ＦＷ）法を通じて連続繊維を巻き取る過程を示す図面である。
【図５ｃ】図３の製造方法においてフィラメントワインディング（ＦＷ）法を通じて連続繊維を巻き取る過程を示す図面である。
【図６】本発明に係る複合材でできたラッシングバーを示す図である。
【図７】本発明に係る複合材でできたラッシングバーを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。図３は、本発明に係る複合材のラッシングバーの製造方法を説明する工程図で、図４は、図３の製造方法において使われる部品の構成図で、図５ａ−５ｃは、図３の製造方法においてフィラメントワインディング（ＦＷ）法を通じて連続繊維を取り巻く過程を示す図で、図６及び図７は、本発明に係る複合材でできたラッシングバーを示す図である。
【００１９】
まず、図３を参照して本発明による複合材のラッシングバーの製造方法を説明すると、用意した部品を、図４に示すように組み立ててフィラメントワインディング装置にロードする（段階１１０）。
【００２０】
本実施例で用意した部品は、円筒状コア（ｃｏｒｅ）２１０、環状シンブル（ｔｈｉｍｂｌｅ）２２０と、二つの穴状シンブル２３０からなる。円筒状コア２１０は、真ん中の芯の部分を構成し、連続に繊維を巻き取る際に張力を与えたとき曲がらない程の厚さを有する金属材パイプからなる。円筒状コア２１０の一側には、環状シンブル２２０が組み立てられ、反対側には、穴状シンブル２３０が１つまたは２つが向かい合う状態で組み立てられる。
【００２１】
ここで、シンブル２２０,２３０は、金属材料からなり、ラッシングバーの製造工程において連続に繊維を巻き取るための枠の機能を行い、以後は、コンテナのフックと接続することができ、他のリングにかけることができるラッシングバーの接続部を構成することになる。
【００２２】
このように組み立てられた部品は、ラッシングバーの成形枠２００としてフィラメントワインディング装置にロードされた後、フィラメントワインディングプログラムに応じて連続繊維２４０を巻き取るようになる（段階１２０）。
【００２３】
一般的に、フィラメントワインディング（Ｆｉｌｉｍｅｎｔ ｗｉｎｄｉｎｇ）法は、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）の連続フィラメントをマンドレル（ｍａｎｄｒｅｌ）の表面に張力をかけながら巻きつけて加熱硬化した後マンドレルから抜き取る成形法で、円筒状や球形の圧力容器、タンク、パイプなどの回転対称な構造物の製造に使われる。
【００２４】
本発明では、前記したフィラメントワインディング（ＦＷ）法を適用し、図５ａないし５ｃに示すごとく、中心部のコア２１０と両側にシンブル２２０,２３０が組み立てられたラッシングバーの成形枠２００に高い引張強度と重量の軽い複合素材の連続繊維を配列する。
【００２５】
連続繊維配列方法を見ると、平面上で見たときに、図５ｂに示すごとく、環状シンブル２２０の溝部位を通過した連続繊維２４０を長さ方向（０度）に配列（１番）して長さ方向の引張強さを最も効果的に伝えることができる。
【００２６】
その後、円筒状コア２１０の長さ方向で繊維が均等に分布されるようにしながらも、引張強さの損失を最小限にするため、連続繊維２４０を±１５度以下に制限して配列（２）する。
【００２７】
続いて、設置作業を行う過程で発生するねじり荷重を耐えられるよう、±４０度〜±５０度の方向に連続繊維２４０を配列（３）することにより、効率的にねじり荷重に十分に抵抗するようにする。
【００２８】
前記１→２→３の配列順に連続繊維２４０をラッシングバーの成形枠２０の表面に張力をかけながら一定回数を繰り返して巻き付ける。
【００２９】
図５ｃは正面で見たときの連続繊維の配列方法を示す。本発明で適用しようとする連続繊維２4０にはガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維がある。これらの繊維の一般的な引張強度は次の表１に示すように、高張力鋼の引張強度よりも高い。
【００３０】
【表１】
0006467731.tif 000002
【００３１】
前記した複合材料の連続繊維２４０をラッシングバーの成形枠２００の表面に張力をかけながら巻きつけた状態で、回転型硬化オーブンに装着して硬化処理した後（段階１３０）、集塵設備のある仕上げ作業場で表面の鋭い部位を除去する脱型/仕上げ加工を経ることになる（段階１４０）。
【００３２】
その後、脱型/仕上げられた製品について、引張とねじり荷重を試験した後（段階１５０）、要求条件に満たした製品を梱包／出荷する（段階１６０）。
【００３３】
前記工程を経て製造した本発明に係る複合材でできたラッシングバーは、図６及び図７に示す形状を持つ。
【００３４】
図６及び図７に示すごとく、本発明に係る複合材でできたラッシングバー３００は、アイタイプ（ｅｙｅ ｔｙｐｅ）で、バー状の中心部３１０と、その一側の楕円形の連結部３２０、その反対側のフック状の連結部３３０からなる。
【００３５】
ここで、楕円形の連結部３３０は、拡大して示すように、金属材環状シンブル２２０と、その溝に連続繊維複合材２４０が一体に成形された形を有する。
【００３６】
バー形式の中心部３１０は、中央に金属材円筒状コア２１０が配置され、その外周面の周囲に連続繊維複合材２４０が一体に成形された形態を有する。
【００３７】
フック状の連結部３３０は、金属材でできた二つの穴状シンブル２３０が向き合った状態でその間にコンテナフック２５０が接続され、シンブル２３０上にある穴にボルト２６０が貫通してこれらの結合させる。この時、穴状シンブル２３０の溝には、連続繊維複合材２４０が一体に成形された形態を有する。
【００３８】
したがって、本発明により製造される複合材でできたラッシングバー３００は、軽量ながらも高い引張荷重に耐えることができる。
【００３９】
本発明では、アイタイプのラッシングバーの製造を実施例にして説明したが、長さ方向に一定間隔の段が形成されている円筒状コア２１０を使用し、ラッシングバーの成形枠２００を組み立てて、前記した工程で連続繊維配列をすると複合材でできたノブ状のラッシングバーの製造も可能になるというのは、具体的に説明しなくても、当業者には自明である。
【００４０】
一方、本発明は、記載された実施例に限られるものではなく、本発明の技術思想と範囲を逸脱することなく様々な修正及び変形を実施することができるということは、この技術分野で通常の知識を有する者には自明である。したがって、そのような変形例または修正例は、本発明の特許請求の範囲に属するべきである。
【符号の説明】
【００４１】
２００  ラッシングバーの成形枠
２１０  円筒状コア
２２０  環状シンブル
２３０  穴状シンブル
２４０  連続繊維
２５０  コンテナフック
２６０  ボルト
３００  複合材でできたラッシングバー
３１０  中心部
３２０，３３０  接続部
【図１】
0006467731.tif 000003
【図２ａ】
0006467731.tif 000004
【図２ｂ】
0006467731.tif 000005
【図３】
0006467731.tif 000006
【図４】
0006467731.tif 000007
【図５ａ】
0006467731.tif 000008
【図５ｂ】
0006467731.tif 000009
【図５ｃ】
0006467731.tif 000010
【図６】
0006467731.tif 000011
【図７】
0006467731.tif 000012