(57)【要約】【課題】  拡大作業をする際にエア源を必要とせずに容易かつ迅速に作業を行うことができると共に、最小体積時の運搬性や収納性に優れた浮力可変フロートを提供する。【解決手段】  可動式の外郭（上部構造体２，下部構造体３）と、この外郭に内包されると共に開閉可能な開口部２ｄ（４ｄ）を有して外郭と共に拡大収縮する気室４とを備えた。気室４は塑性体で構成されて、その体積を拡大する方向に外郭を介して力を与えることで開口部２ｄ（４ｄ）から吸気して浮力を拡大させ、また開口部２ｄ（４ｄ）から排気してその体積を減少することで外郭を収縮させる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動式の外郭と、この外郭に内包されると共に開閉可能な開口部を有して前記外郭と共に拡大収縮する気室とを備えたことを特徴とする浮力可変フロート。
【請求項２】
前記気室は塑性体で構成されて、その体積を拡大する方向に前記外郭を介して力を与えることで前記開口部から吸気して浮力を拡大させることを特徴とする請求項１記載の浮力可変フロート。
【請求項３】
前記気室は塑性体で構成されて、前記開口部から排気してその体積を減少することで前記外郭を収縮させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の浮力可変フロート。
【請求項４】
前記気室は前記外郭自体で構成されて、その体積を拡大する方向に力を与えることで前記開口部から吸気して浮力を拡大させることを特徴とする請求項１記載の浮力可変フロート。
【請求項５】
前記気室は前記外郭自体で構成されて、前記開口部から排気してその体積を減少することで前記外郭を収縮させることを特徴とする請求項１又は請求項４記載の浮力可変フロート。
【請求項６】
前記気室の体積を拡大する方向に付勢された弾性部材を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の浮力可変フロート。
【請求項７】
前記外郭として、少なくとも上面と下面に剛体を配置したことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の浮力可変フロート。
【請求項８】
前記上面と下面の平行を保持したまま、それら間の距離を変化させるガイドを設けたことを特徴とする請求項７記載の浮力可変フロート。
【請求項９】
前記気室にエアを注入するためのバルブを備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の浮力可変フロート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、浮桟橋や生け簀等の水上構造物の主浮力体や追加浮力体として使用される他、水上遊具やボート等の浮力体として利用することが可能な浮力可変フロートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、水上に浮かぶことを目的とした浮力体は、その自重よりも水没時に発生する浮力を大きくすることで上載荷重を水面上に保持している。
【０００３】
このような浮力体には、形状が一定のもの（発泡樹脂フロートやボート等）と、塑性体で構成されて形状が可変のもの（ゴムボート等）がある。
【０００４】
形状可変のものは通常、塑性体で成形された密閉空間にエアを送り込み、外気圧よりも内部圧力を高めることで形状を保持しつつ浮力を発生している。
【０００５】
浮力を変化させる機構を持つものとして、形状が一定のものでは、特許文献１に記載されているように内部に水を流入出させて浮力を調整するものがあり、形状可変のものとしては、特許文献２に記載されている水中気球のように塑性体で構成された気室にエアを流入出させて浮力を調整しているものがある。
【特許文献１】特開２００１−９５４２４号公報
【特許文献２】特許第３４２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、主浮力体の場合、塑性体で構成された気室を膨張させるためにはエアポンプ等でエアを供給しなければならないが、電源のない場所では人力によるエア供給を行わなければならず大きな労力と時間を必要とする。
【０００７】
また、所要の浮力を得るために形状が一定のものであればエアの供給は必要ないが、運搬に要する労力が大きく、また収納時にかさばる。
【０００８】
一方、水上にある構造物に対して追加浮力を供給する際、浮力可変フロート等を用いるが、形状一定のものでは重量，体積が大きく運搬の労力が大きい。
【０００９】
同じく、水上にある構造物に対して追加浮力を供給する際、塑性体で構成された浮力体はバーストの可能性が高く使用が難しい。
【００１０】
そこで、本願発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、水上構造物や水上遊具やボート等に使用可能で、その没水部の体積を調整することで発生する浮力を調整可能なフロートであって、拡大作業をする際にエア源を必要とせずに容易かつ迅速に作業を行うことができると共に、最小体積時の運搬性や収納性に優れた浮力可変フロートを提供することを目的とするものである。
【００１１】
また、エアを注入することで、水上構造物等に対して所要の追加浮力を与えることができると共に、運搬性や収納性に優れた浮力可変フロートを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記のような目的を達成するために、本願発明は、可動式の外郭と、この外郭に内包されると共に開閉可能な開口部を有して前記外郭と共に拡大収縮する気室とを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
具体的には、前記気室は塑性体で構成されて、その体積を拡大する方向に前記外郭を介して力を与えることで前記開口部から吸気して浮力を拡大させることを特徴とするものである。
【００１４】
また、前記気室は塑性体で構成されて、前記開口部から排気してその体積を減少することで前記外郭を収縮させることを特徴とするものである。
【００１５】
一方、前記気室は前記外郭自体で構成されて、その体積を拡大する方向に力を与えることで前記開口部から吸気して浮力を拡大させることを特徴とするものである。
【００１６】
また、前記気室は前記外郭自体で構成されて、前記開口部から排気してその体積を減少することで前記外郭を収縮させることを特徴とするものである。
【００１７】
さらに、前記気室の体積を拡大する方向に付勢された弾性部材を備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
また、前記外郭として、少なくとも上面と下面に剛体を配置したことを特徴とするものである。
【００１９】
さらに、前記上面と下面の平行を保持したまま、それら間の距離を変化させるガイドを設けたことを特徴とするものである。
【００２０】
また、前記気室にエアを注入するためのバルブを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
本願発明によれば、外郭を可動式とし、この可動により開口部から気室への吸気又は気室から開口部への排気を伴う体積変化を起こすことで、発生する浮力を変化させることにより、拡大作業をする際にエア源を必要とせずに容易かつ迅速に作業を行うことができると共に、最小体積時の運搬性や収納性に優れた浮力可変フロートを提供することができる。
【００２２】
具体的には、塑性体で製作された気室を内包し、その体積を拡大する方向に外郭を介して外力を与えることで、開口部から吸気して浮力を拡大させることができる。
【００２３】
また、塑性体で製作された気室のエアを開口部から排出することで、体積を減少させ、収納性，運搬性を高めることができる。
【００２４】
一方、外郭自体で構成された気室を内包し、その体積を拡大する方向に外力を与えることで、開口部から吸気して浮力を拡大させることができる。
【００２５】
また、外郭自体で構成された気室のエアを開口部から排出することで、体積を減少させ、収納性，運搬性を高めることができる。
【００２６】
さらに、気室の体積を拡大する方向にバネ等の弾性部材による弾性力を働かせることで、自立して体積を拡大することが可能となる。
【００２７】
また、外郭として、少なくとも上面及び下面に剛体を配置することで、気室を保護することができる。
【００２８】
さらに、上面と下面の並行を保持したまま距離を変化させるガイドを設けることにより、座屈現象を発生することなく高さを高くして浮力を大きくすることができる。
【００２９】
また、水面上でバルブからエアを注入することで、体積変化して浮力を増大させ、フロート上の載荷物をリフトアップさせることができるので、水上構造物等に対して所要の追加浮力を与えることができると共に、運搬性や収納性に優れた浮力可変フロートを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本願発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
図１〜図４は、本願発明による浮力可変フロートの一実施形態を示す図で、図１は拡大時の斜視図、図２は拡大時の縦断面図、図３は収縮時の斜視図、図４は収縮時の縦断面図である。
【００３２】
本実施形態の浮力可変フロート１は、可動式の外郭を構成する上部構造体２及び下部構造体３と、塑性体で構成されて上部構造体２及び下部構造体３に内包される塑性体気室４とから構成されている。
【００３３】
上部構造体２は、円形の天板２ａの周縁が下方に延ばされて側板２ｂが形成された形状で、側板２ｂの両側には一対の取手２ｃが設けられている。天板２ａの中央部には円形の開口部２ｄが形成されており、この開口部２ｄは、その下方に延びる筒状部２ｅの内周に形成されたネジ部２ｆに螺合するネジ部５ｆを有する蓋体５で密閉することができるようになっている。蓋体５の上面５ａにはネジ回し用の十字溝５ｂが形成されている。
【００３４】
また、下部構造体３は、円形の底板３ａの周縁が上方に延ばされて側板３ｂが形成された形状で、側板３ｂの両側には上部構造体２と同様な位置に一対の取手３ｃが設けられている。
【００３５】
上述した上部構造体２及び下部構造体３は、強度，耐候性，耐水性に富むアルミ合金，ポリエチレン樹脂，ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）等で成形されている。各構造体２，３の直径は約800mmとなっており、板厚は3mm程度に成形されている。また、蓋体５には、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）成形品等を用いることができる。
【００３６】
一方、塑性体気室４は、気体透過性がないブチルゴム成形体やターポリン縫製品で蛇腹状に伸縮可能に成形されている。この塑性体気室４の上面中央には開口部４ｄが形成されており、この開口部４ｄが前述した上部構造体２の開口部２ｄから下方に延びる筒状部２ｅの外周に密着するようにして、塑性体気室４の上面が上部構造体２の下面に固着されている。また、塑性体気室４の下面は下部構造体３の底面に固着されている。
【００３７】
以上の構成において、収納，運搬時は図３，図４に示すように上部構造体２の下縁と下部構造体３の上縁とが合致した状態で塑性体気室４は収縮された状態となっており、収納スペースが僅かで済むと共に、上部構造体２と下部構造体３の取手２ｃ，３ｃを持って容易に持ち運ぶことができる。
【００３８】
一方、使用時は、図４に示すように上部構造体２の上面（天板２ａ）の蓋体５を外して開口部２ｄ（４ｄ）を開いてから、上部構造体２の両側の取手２ｃを持って上部構造体２と下部構造体３間の距離を離す方向，すなわち上方に力を作用させる。これにより、開口部２ｄ（４ｄ）から塑性体気室４にエアが流入して、図２に示すように塑性体気室４の蛇腹部が上方に伸びて内部体積が拡大する。この状態で、図１に示すように開口部２ｄ（４ｄ）を蓋体５で閉じることにより、所要の浮力を持ったフロートとなり、水上構造物等に取り付けられる。これにより、エアポンプ等で外部からエアを供給することなく、浮力を発生させる塑性体気室４を拡大させ、初期形状で発生する浮力よりも大きな浮力を発生させることができる。
【００３９】
上記のようにしてフロートとして用いられた後に回収し、運搬，収納する場合は、図２に示すように上部構造体２の上面（天板２ａ）の蓋体５を外して開口部２ｄ（４ｄ）を開き、自重又は上部構造体２と下部構造体３間の距離を近づける方向，すなわち下方に力を作用させる。これにより、上部構造体２の上面（天板２ａ）の開口部２ｄ（４ｄ）からエアが排出され、図４に示すように全体の体積が収縮して、収納性や運搬性が向上する。
【００４０】
以上のように、本実施形態の浮力可変フロート１は、拡大作業をする際にエア源を必要とせずに容易かつ迅速に作業を行うことができると共に、最小体積時の運搬性や収納性に優れた浮力可変フロートとなる。
【００４１】
また、外郭として、少なくとも上面と下面に剛体を配置したことにより、塑性体気室４を保護することができる。
【００４２】
ところで、上記のような拡大，収縮により浮力を変化させる過程において、下部構造体３の底面積に対する高さが一定の値を超えると座屈現象が発生する。この対策としては、上部構造体２と下部構造体３が平行を保ったまま可動する図５に示すようなテレスコピック型スライド機構を設けることができる。
【００４３】
図５は、本願発明による浮力可変フロートの他の実施形態における拡大時の斜視図、図６は拡大時の縦断面図、図７は収縮時の斜視図、図８は収縮時の縦断面図であり、前記実施形態と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【００４４】
本実施形態では、上部構造体２の側板２ｂと下部構造体３の側板３ｂを約1000mmの長さの筒状に形成すると共に、上部構造体２の筒状側板２ｂの外周側及び下部構造体３の筒状側板３ｂの内周側に嵌合してスライドする両面開口の筒状で約1000mmの長さの中間部構造体６を設けている。従って、それぞれの径は、上部構造体２＜中間部構造体６＜下部構造体３となるように形成されている。
【００４５】
上記中間部構造体６は、上部構造体２や下部構造体３と同様に、強度，耐候性，耐水性に富むアルミ合金，ポリエチレン樹脂，ＦＲＰ等で、板厚は3ｍｍ程度に成形されている。この中間部構造体６と上部構造体２の筒状側板２ｂ及び下部構造体３の筒状側板３ｂは、上部構造体２の上面（天板２ａ）と下部構造体３の下面（底板３ａ）の平行を保持したまま、それら間の距離を変化させるガイドとして機能する。なお、図示はしないが、上部構造体２の筒状側板２ｂの下端部と中間部構造体６の上端部、及び下部構造体３の筒状側板３ｂの上端部と中間部構造体６の下端部には抜止処理が施されている。
【００４６】
また、上部構造体２の取手２ｃは、前記実施形態のように側板２ｂ側に設けると、その外周側をスライドする中間部構造体６と干渉するので、上部構造体２の上面（天板２ａ）の左右に立設されている。また、下部構造体３の筒状側板３ｂには取手が設けられていないが、収縮時に下部構造体３の筒状側板３ｂの上端部を上部構造体２の上面（天板２ａ）に係止する係止部材を設ければ、上部構造体２の取手２ｃを拡大時と運搬時で共用することができるので、下部構造体３の取手を省略できる分、低コスト化を図ることができる。なお、下部構造体３にも取手を設ければ係止部材は省略できる。
【００４７】
以上のように構成することにより、前記実施形態と同様な作用効果が得られると共に、塑性体気室４の拡大時の体積をより大きくすることができるので、大きな浮力を得ることができる。具体的には、中間部構造体６を一つ以上備えることにより、前記実施形態と同様な外径で、前記実施形態の数倍の浮力を得ることができる。なお、中間部構造体６を設けずに、上部構造体２の筒状側板２ｂと下部構造体３の筒状側板３ｂだけでスライドさせるように構成することも可能である。
【００４８】
上述してきた実施形態の浮力可変フロート１は、収縮状態での収納性と運搬性が良いため、仮設水上浮力体や折畳式ボート向け浮力体等、非使用時は収納する用途に適したフロートとなる。
【００４９】
また、拡大作業をする際にエア源を必要とせずに容易かつ迅速に作業を行うことができるので、非常用の浮力体や折畳式ボート等に適したフロートを提供できる。
【００５０】
図９は、本願発明による浮力可変フロートの更に他の実施形態における収縮時の縦断面図、図１０はその使用時のエア注入前の模式図、図１１はエア注入後の模式図であり、前記実施形態と同一又は相当部分には同一符号を用いている。
【００５１】
本実施形態においては、上部構造体２の上面の開口部２ｄ（４ｄ）を開閉する蓋体５にエアポンプ７等からエアを注入可能なバルブ５ｃを備えたものである。すなわち、本実施形態では、拡大収縮時の大流量のエアを通過させるための蓋体５と共に、追加浮力を得るためのエア注入用バルブ５ｃを備えている。
【００５２】
以上の構成において、図１０，図１１に示すような水上構造物８等に対して追加浮力を与える際は、使用場所までフロート１は収縮状態で運搬し、前述してきた実施形態のようにして必要な高さまで予め拡大しておく。そして、図１０に示すように水上構造物８等の追加浮力を与える箇所に設置し、エアポンプ７を用いて図９に示したバルブ５ｃからエアを供給することで、フロート１はさらに拡大して、水上構造物８等の所要箇所に追加浮力を与えることが可能となる。
【００５３】
以上のように、本実施形態によれば、バルブ５ｃからエアを注入することで水上構造物８等に対して追加浮力を与えることができる収納性や運搬性に優れたフロートを提供できる。
【００５４】
上述してきた実施形態では塑性体気室４を用いたが、外郭自体で気室を構成することも可能である。
【００５５】
図１２は、その実施形態を示す拡大時の縦断面図であり、前記実施形態と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【００５６】
本実施形態では、前記実施形態と同様なテレスコピック構造で外殻自体が気室９となるため、中間部構造体６と上部構造体２の筒状側板２ｂ及び下部構造体３の筒状側板３ｂとのスライド部にシリコンゴム等で製作されたシール部材１０を使用している。
【００５７】
このように構成することにより、前記実施形態と同様な作用効果が得られると共に、塑性体気室４が不要となるため、大幅な低コスト化を図ることができる。
【００５８】
なお、前述してきた実施形態の上部構造体２の天板２ａと下部構造体３の底板３ａをコイルバネ等の弾性部材で繋ぐことにより、収縮状態で圧縮されたコイルバネの弾性力により、開口部２ｄを開放すると気室４又は９が自立して拡大する様な構成とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本願発明の一実施形態に係る浮力可変フロートの拡大時の斜視図。
【図２】同じく拡大時の縦断面図。
【図３】同じく収縮時の斜視図。
【図４】同じく収縮時の縦断面図。
【図５】本願発明の他の実施形態に係る浮力可変フロートの拡大時の斜視図。
【図６】同じく拡大時の縦断面図。
【図７】同じく収縮時の斜視図。
【図８】同じく拡大時の縦断面図。
【図９】本願発明の更に他の実施形態に係る浮力可変フロートの収縮時の縦断面図。
【図１０】同じくその使用時のエア注入前の模式図。
【図１１】同じくエア注入後の模式図。
【図１２】本願発明の更に他の実施形態に係る浮力可変フロートの拡大時の縦断面図。
【符号の説明】
【００６０】
１  浮力可変フロート
２  上部構造体
２ａ  天板
２ｂ  側板
２ｃ  取手
２ｄ  開口部
２ｅ  筒状部
２ｆ  ネジ部
３  下部構造体
３ａ  底板
３ｂ  側板
３ｃ  取手
４  塑性体気室
４ｄ  開口部
５  蓋体
５ｃ  バルブ
５ｆ  ネジ部
６  中間部構造体
７  エアポンプ
８  水上構造物
９  気室
１０  シール部材
【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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【図７】
2007177406.tif 000009
【図８】
2007177406.tif 000010
【図９】
2007177406.tif 000011
【図１０】
2007177406.tif 000012
【図１１】
2007177406.tif 000013
【図１２】
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