JP2004510510A - スキーおよびスキーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、スノースキー、特に各種の要素からなるスノースキー(composite snow ski)およびその製造法に関する。特に、デザイン特性上望ましいバランスを有する各種の要素からなるスノースキー、およびスキーの改善された製造工程に関する。
【0002】
【従来の技術】
スノースキーの製造においては多様な材料が使用され、多様なデザインが提案されている。スキー構造の一部に金属部品を組み入れ、またある場合にはスキー構造の主要な部品を形成するために金属を使用する。商業的に成功しているこのようなデザインの1つは米国特許第4,858,945号(Kashiwa)において開示されている。特にこのデザインでは、スキーは、トップ水平部を有するトップ金属キャップ、およびスキーの外側サイド面に形成する2つの下方延在サイド部を有する。加えて、走行面の上およびスキーの木材コアの下に下部金属シートを有する。このデザインはある程度の利点があることを提示し、米国特許文献において開示されている。その利点には、改善されたねじれ抵抗、所望の荷重配分、望ましい曲げ特性、その他がある。
【0003】
これに加えて、提示された先行技術には、何らかの方法で金属部品を組み入れた種々のデザインが提案されており、特許文献調査により番号が開示される。
【0004】
米国特許第5,292,148号(Abondance他)は、サイド要素8が固定される上部面3を有するスキーを提示している。
米国特許5,280,943号(Comier)は、図21に示すように、スキーおよび多様な層を提示している。6列目、26行目〜によると、層101、102、および103は金属で形成してもよい。
【0005】
米国特許5,251,924号(Nussbaumer)は、モールド9のような凹部(trough)の中で形成されるスキー、およびカバー10を提示している。金属上部カバー層4とコーティング下部層5を有する。部品はモールド中の要素のような樹脂と結合することが明示されている。
【0006】
米国特許4,781,395号(Fischer他)は、モールド9のような凹部(trough)の中で形成されるスキー、およびカバー10を提示している。金属上部カバー層4とコーティング下部層5を有する。部品はモールド中要素のような樹脂と結合することが明示されている。
【0007】
米国特許4,731,038号(Hancock他)は、モールド70、およびデッキ要素3を含む材料を有するカバー82、アルミニウムで構成可能な内側プレート4を他の部分に配置していることを提示している。
【0008】
米国特許4,671,529号(LeGrand他)は、アルミニウムで形成した支持層3および4を有するスキーを提示している。
【0009】
米国特許4,655,473号(Muller他)は、3列目、17行目−40行目に記載されていない部分がスチールまたは他の材料であってもよいスキーの成形を提示している。
【0010】
米国特許4,382,610号(Arnsteiner)は、アルミニウムで形成された層2および6を有するスキーを提示している。
【0011】
米国特許4,233,098号(Urbain)は、スチール金属層9および12が樹脂コア3に固定されているスキーを提示している。請求項8によれば、シート金属は硬質化された炭素鋼でもよい。
【0012】
米国特許3,790,184号(Bandrowski)は、2列目、a9行目に、ケーシング19が金属または他の材料で形成可能であると記載している。
【0013】
米国特許3,762,734号(Vogel)は、シェル要素2および3が、樹脂材料を固定したスチールで形成可能であるスキーを提示している。
【0014】
米国特許3,733,380号(Ishida)は、強化要素4および5の周囲の樹脂モールドで形成されるスキーを提示している。強化要素4は金属層4cおよび他の材料を含む。
【0015】
米国特許3,612,556号(Seawell)は、シートアルミニウム要素8および9を有するスキーを提示している。
【0016】
米国特許3,416,810号(Kennedy)は、要素20、およびレッグ28と36が金属で形成されるスキーを提示している。
【0017】
米国特許3,272,522号(Kennedy)は、内部要素またはケーシングに金属を使用するスキーの多様な形態を提示している。ベース22、付属側壁24のような金属要素が提示され、底部には106のような走行面を有する。他の実施形態は内部金属構造で提示される。
【0018】
米国特許3,145,998号(Holmberg他)は、図5に示した実施形態においてラミネートスキー構造が提示され、上部スチール要素31を含み、該要素は、アルミシート29に固定され、樹脂層で被覆される。一方の側面がアルミシート35に固定され、外側面が走行要素45で被覆された、同じく樹脂でなる、下部スチールシート37を有する。
【0019】
米国特許2,851,277号(Holmberg他)は、木材のコアまたは木材構成物を含み、アルミシートと結合するシートスチール要素31および36を有するスキーを提示している。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
本発明のスキーデザインは、効率的で費用効率がよく、信頼性が高い製造技術を提供し、最終製品の機能的および構造的特性上望ましいバランスを与え、望ましい美的外観(すなわち装飾)を備えることも可能とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
本発明はスキーデザインからなり、金属(好ましい形成においてはスチール)を1つ以上の構造部品に使用し、好ましい形成において、スキーがスキーのトップに露出した金属構造シートを有し、該金属構造シートは、例えばプラスチックまたはプラスチック部品により強化された繊維で形成される実質的に非金属の側壁構造部品と結合している。これらはスキーの機能特性上望ましいバランスを形成するように結合しており、スキーに所望の装飾を施すことが可能になる。加えて、本発明は製造工程を含み、機能上有利な望ましいバランスも有し、ここに記載するスキーの型を独自に製造することにも適している。
【0022】
本発明以前の方法によって製造されたスキーは、フロント部からリア部(rear)にかけての縦軸、フロント部およびリア部端部、上部および下部面部、ならびに側面部を有する。さらにスキーは、スキーの本体部品、ならびにスキーの上部および側面部に縦方向に延在するキャップ部を含む縦方向に延在する本体部分を備える。
【0023】
該方法は、キャップ予備形成面を第1に製造することからなり、該キャップ予備形成面は、中央キャップ予備形成部およびサイドキャップ予備形成部を有する。
キャップ予備形成面は、
(i) 主に金属であり、上部および下部面、ならびにサイドエッジ部を有する伸張した金属シートと、
(ii) 上部および下部面と内側および外側エッジ部を有し、該内側エッジ部が連結位置で金属シートのサイドエッジ部に隣接する、主に非金属である2つのサイド部材と、
(iii) 関連する連結位置の1つに設置され、関連するサイド部材の1つと金属シートのサイドエッジ隣接部を連結する2つの結合部とを備える。
【0024】
スキーの本体部品に対応する予備形成本体部品は、上部、下部およびサイド面、ならびに下部サイドエッジ部とともに、本体予備形成アセンブリ(preform assembly)としてモールド位置に位置決めされる。
【0025】
キャップ予備形成面は本体予備形成アセンブリ上に位置決めされ、金属シートは本体予備形成アセンブリの上部面の上に設置されることになる。そしてキャップ予備形成面の中央部は、本体予備形成アセンブリのトップ面に対し下向きにプレスされ、キャップ予備形成面は、結合アセンブリを形成する本体予備形成アセンブリのサイド面に対してプレスされたサイド部を有する。スキー構造と本体予備形成アセンブリのキャップ予備形成面との結合を生じさせるために熱を印加する。
【0026】
好ましい形成では、本体予備形成アセンブリに対してキャップ予備形成アセンブリをプレスするために、上部モールド面が下向きにプレスされる。
結合アセンブリでは、キャップ予備形成面の外側エッジ部は、本体予備形成アセンブリ内の液体材料を収容するためのエッジ密封部(edge seals)を形成するために、上部モールド面の下部エッジ部の下で、外側に向かって延びている
【0027】
好ましい形成では、主に金属で形成される下部金属シートがあり、該シートは本体予備形成アセンブリの部品である。本体予備形成アセンブリはさらに下部金属サイドエッジ部材を含む。ある配置では、エッジの延在するフランジ(flanges)内のみに、部材は下部金属シートの外側エッジ面に隣接して設置される内側エッジ面を有する。他の構造では、金属シートの外側エッジ部がフランジ部と部分的に重なり合う関連を有する。
【0028】
また、製造工程では、キャップ予備形成アセンブリの外側エッジ部は、形成されるスキーの下部サイドエッジ位置を越えて延びており、該方法はさらに、スキーを形成するキャップ予備形成アセンブリの外側エッジ部を調整することからなる。
【0029】
ある配置では、キャップ予備形成アセンブリの各結合部は、サイド部材の1つと関連するエッジ端部を含み、サイド部材は熱可塑性材料(thermoplastic materials)で形成され、金属シートの隣接エッジ部は各サイド部材と金属シート間を結合するように関連するサイド部材のエッジ部に対してプレスされる。
【0030】
現行の他の好ましい構造では、2つの結合部の各々が、上部結合面を有する結合ストリップ(strip)を含む。キャップ予備形成面は、部分的に重なり合う関連を有する、金属シート、サイド部材および結合ストリップからなるキャップ予備形成アセンブリを備えることにより形成され、該結合ストリップは、キャップ予備形成面を形成するために結合ストリップを金属シートとサイド部材に結合するために熱を印加する。望ましくは、各結合ストリップが熱可塑性材料で形成され、結合アセンブリが、圧力と、各結合ストリップが接着するに足る高温の熱を受けることとなり、冷却時には隣接サイド部材と金属シートの結合を形成する。
【0031】
また、好ましい形成では、金属シートと2つのサイド部材はエッジでエッジ隣接関係により接し、各熱可塑性結合ストリップは結合を生じるに充分な高いレベルまで熱せられ、各熱可塑性結合ストリップは、結合温度で充分な粘性を有するので、金属シートと隣接サイド部材で形成された連結部から漏出(leakage)が起こらない。
【0032】
ある実施形態では、結合ストリップは、関連するサイド部材の上部に隣接する一部の方向に下向きに延びる。他の配置では、各結合ストリップはサイド部材と関連する側面部に沿って下方に延び、該サイド部材は本体予備形成アセンブリの下部サイドエッジ部と関連する。
【0033】
ある好ましい結合ストリップ形成は、ある材料を有する外側面部を有し、該材料は上部金属シートを形成する金属材料、および関連するサイド部材を形成するプラスチック材料とすぐに結合し、また該結合ストリップ形成は、本体予備形成アセンブリに組み込まれた、樹脂システムを特に用いた内側面材料を有する。
【0034】
ある構造では、金属シートは2つのエッジ面を有し、各々はサイド部材の隣接サイド部と隣接関係にある。ある配置では、上部金属シートが完全に平らで、スキーの上部トップ面に配置されている。他の配置では、上部金属シートは、本体予備形成アセンブリのサイド部の上部の上方で、外側および下向きに延びるサイドエッジ部を有する。この構造において、一つの好ましい形成は、金属シートの各外側エッジ部が、外側エッジ部から金属シートの中心部に向いて内側に間隙のある位置でカーブを有しており、外側エッジ部の一部は実質的に平らである。
【0035】
本発明によって製造したスキーは、中央キャップ部とサイドキャップ部を有する上部キャップ面からなる。また、該スキーはスキーの本体部品を含む本体部を有する。
【0036】
キャップ面は中央キャップ部とサイドキャップ部を有する。該キャップ部は、主に金属でなり、上部および下部面ならびにサイドエッジ部を有する伸張した金属シートを含む。この伸張した金属シートは少なくとも中央キャップ部の一部を含む。
【0037】
さらに、キャップ面は、外側および内側面、および上部および下部エッジ部を有する主に非金属である2つのサイド部材からなり、上部エッジ部は連結位置で金属シートのサイドエッジ部に隣接している。
【0038】
2つの結合ストリップは、各々が連結位置の1つと関連して配置され、関連するサイド部材の1つは金属シートの隣接サイド部と連結している。
【0039】
金属シートでは、2つのサイド部材と2つの結合ストリップは、密封キャップ構造を形成するために、ともに結合している。
【0040】
密封キャップ構造内(sealed cap configuration)には、縦方向に延在する本体部があり、該本体部は、コア、下部走行面部材、互いに結合しキャップ面とも結合している2つのサイドエッジ部材からなる。また、下部金属シートはコアの下に位置する。
【0041】
コア、金属シート、サイドエッジ部材および下部面部材は互いに結合しており、樹脂システムによってキャップ面とも結合している。該樹脂システムは、本体部の下部エッジ部で密封部(seal)を形成するキャップ面のサイド部材の下部エッジ端部とともにキャップ面内に包含される。
【0042】
本発明の他の特徴は下記の説明から明らかとなろう。
【0043】
【発明の実施の形態】
本発明は、まず最終製品としてのスキーの構造を説明し、そしてその製造方法を説明することで、よりよく理解されると考えられる。
【0044】
スキーの全体構造は従来型であるといえる。すなわち、スキーは、先端部、末端部、および中間部を有し、中間部から端部に向けてスキーの垂直面の厚さが減少し、従来のサイドカットを有するスキー設計である。
【0045】
本発明のより広範囲な適用範囲では、「スキー」という語は、スノーボード、または本発明の内容を取り入れた他の同様の製品を含むことも可能であると説明される。
【0046】
図1を参照して、スキー断面の中央部が図示され、スキー10は2つの本体構造部品、すなわち、上部カバー面12(すなわちキャップ部またはキャップ面12)、およびコア面14と底面16からなる本体部13を有すると考えられる。
【0047】
上部キャップ面12は、上部金属シート18、金属シート18と向かいあう一対のサイド部材20、および上部金属シート18とサイド部材20を結合させる2つの結合ストリップ22(図1A、図2および図3でより明確に図示している)からなる。特にこの実施形態では、結合ストリップ22が、上部金属シート18およびサイド部材12の隣接部に結合する個別のストリップとしてまず設置される。他の実施形態では、結合ストリップは、予備形成アセンブリ構造においてサイド部材20の一部として製造される。(これについては図5Aおよび図5Bを参照して後述する)さらに、結合層24は、金属シート18、およびカバー面12と本体部13を結合するサイド部材20の下に延在する。
【0048】
好ましい実施形態において、コア面14は堅固な木片で製造される。底面16は、コア面14の真下に位置する下部金属シート26を含み、スキーの下部サイドエッジには2つのスチールエッジ部材28が設置される。最後に、最も下部にはプラスチックの走行面30が、下部金属シート26の真下に位置し、走行面30の外側サイド部は下部金属シート26の真下およびエッジ部材28の内側フランジ部の下で接する。
【0049】
図1で示した断面構造は、スキーの全長を示した断面構造と同様に、厚さはスキー10の端部に向かって減少するということが理解されよう。しかしスキーの複数の部分(すなわちスキーの端部)で、バリエーションおよび異なる構造が存在し得る。
【0050】
2つの上部金属シート18および26は、高強度スチール、ステンレススチール、チタナル(Titanal)(登録商標)、7000または2000シリーズのような他の高強度アルミニウム合金、チタニウム、または0.007超の弾性係数比の耐力を有する他の高強度金属でもよい。金属シート18および26は、好ましくは全て金属で形成され、合金、または厳密には金属でない成分を有する合金を含み、しかしより広い範囲内では、他の成分を含んでいるシート18または26のための材料で構成することもできるが、やはり主に金属で形成される。
【0051】
これらの要素をさらに詳述すると、好ましい形成では、上部金属シート18は約0.008から0.020インチの厚さであり、この実施形態では約0.015インチ厚の高強度スチールである。この範囲内で、厚さは0.01インチ、0.012インチ、0.124インチ、0.016インチ、および0.018インチでもよい。シート18は、上部面32、下部面34および2つのサイドエッジ36を有する(図1A参照)。上部金属シート18は、望ましいベア金属面(bear metallic surface)を完全に露出させ、該金属面はスキーの外観と性能の両方に関する利点を有する。この上部面32は表面に画を施されてもよい。
【0052】
各サイド部材20は、主に非金属で、好ましい形成では、伸張した、中程度の弾性の、Iso Sportのポリアミドプラスチックスキートップシート材料のようなプラスチックであり、厚さは0.008から0.030インチの間であってよく、この実施形態においては約0.024インチ厚である。他の厚さ範囲、すなわち、0.01インチ、0.012インチ、0.014インチ、0.016インチ、0.018インチ、0.02インチ、0.022インチ、0.026インチ、および0.028インチでもよい。さらに、他の種々の要因に応じて、厚さが0.032インチ、0.034インチ、0.036インチ超であることが十分にあり得る。
【0053】
スキーの端部構造では、各サイド部材20は上部内側エッジ38(図1A参照)および下部外側エッジ40(図1参照)を有している。各サイド部材20は、スキーの全長にわたって伸張し、下方および外側傾斜サイド部42、上部サイド部44、および下部サイドエッジ部46を含む。断面構造で、上部サイド部44は、サイド部材20の上部内側エッジ38で終結する曲線構造を有し、上部エッジ38は、金属シート18の隣接サイドエッジ36と接しており、該金属シートはこの実施形態では平面である。サイド部材20の下部サイド部46は、下部カーブ部48および外側に延在する下部水平部50を有し、該水平部は、下部金属シート26の外側サイドエッジ部および関連するエッジ部材28と隣接して設置される。
【0054】
前述の各結合ストリップ22は、構造の端部にあり、金属シート18のエッジ部に関連するエッジ部外側下部側面部と結合し、サイド部材20に関連する上部にある下部面部分とも結合する。好ましい形成では、熱可塑性結合ストリップ22はしなやかな熱可塑性接着フィルムであり、繊維ガラス(fiberglass)により補強されている。後述するが、製造工程の説明には、2つのサイド部材20および結合ストリップ22は全て、まずサブアセンブリ(sub−assembly)(図3参照)を、次にスキーの最終構造(図1および図2を参照)を形成するための所望の特性を有している。これは製造工程に関するものとして後述する。
【0055】
好ましい実施形態では、結合層24は、繊維ガラスで形成され、製造工程においては、結合樹脂を繊維ガラス層24に浸透させ、金属シート18、サイド部材20および接着ストリップ22をコア面14に結合する。スキーの最終構造では、該繊維ガラス層24は、約0.006から0.06インチの厚さであり、前記範囲内の0.01、0.02、0.03、0.05およびこれらの数値の全ペア間の範囲内での厚さを有してもよい。
【0056】
コア面14は従来のデザインであってよく、スキーの全形(overall contour)に適合するように形成される。さらに、断面図では、コア面14は台形構造であり、横軸から約70度から75度の間、または80度の急勾配で外側に向かう、下方傾斜サイド面を有し、下部エッジ部では、エッジ部材28のフランジ部に適合するカットアウト(cut out)52を有する。
【0057】
底面16の部品をさらに詳述すると、(上部金属シート18と同様に)下部金属シート26は、0.008から0.020インチの間、この実施形態では約0.012インチ厚を有する高強度スチールで形成される。種々の要因しだいであるが、(上部金属シート18と同様に)下部金属シート26の厚さは、0.01、0.012、0.014、0.016および0.018インチである。この実施形態では、下部金属シート26は、54にあるように、わずかに隆起した外側エッジ部を有しており、隆起部は小さな接続段差部または接合部(juggle)56により形成され、該接合部はスチールエッジ28の内側フランジ57に適合するようになっている。または、接合部54をなくし、金属シート26の外側エッジはフランジの内側エッジで終結してもよい。これについては図7を参照しながら後述する。
【0058】
スチールエッジ28は従来のデザインであってよく、図示するように、本体外側直角エッジ部58と、前述の通り、スチールエッジ28をかぶせる、内側に延在するフランジ部57を有する。
【0059】
最後に、前記プラスチック走行面30は、従来のデザインであってよく、下部金属シート26の底部と結合している。該プラスチック走行面はエッジ部材28の外側エッジ部58の内側に接する面の間に延在する。
【0060】
本発明の製造工程の説明に入る。まず図3を参照して、59で示したキャップ予備形成アセンブリの組み合わせ部(layup)を図示する。この第1の実施形態の製造工程は本質的に2段階の作業となる。第1段階では、キャップ予備アセンブリ59(または予備形成アセンブリ59)を形成し、スキーの最終構造では、該アセンブリは3つの要素、上部金属シート18、2つのサイド部材20および2つの結合ストリップ22で構成される。結合ストリップ22は、個別の2枚の織布(woven fabric)または不織布(non−woven fabric)、または含浸前(pre impregnated)の材料で補強されてよい。製造工程の説明を明確にするために、3つの要素、18、20および22に、製造工程の説明中では、「a」という添え字をつけ、各々が18a、20aおよび22aと表され、該予備アセンブリと関連する他の部品または要素にも「a」という添え字をつけることとする。図3では、サイド部材20aの側面エッジ60aが直線構造を有することを表現している。該ライン60aは、トップ金属シート部18aの外側エッジ36aの全形に沿うように、曲線構造を有してもよい。該部品18a、20aおよび22aは、スキーの最終構造でキャップ面12となる、キャップ予備アセンブリを形成するため、キャップ予備アセンブリは12aで示される。
【0061】
該キャップ予備アセンブリ12aを形成するには、金属シート18aを平らな面に設置し、プラスチック材料の平面ストリップの形成時、2つのサイド部材20aは、金属シート18aのサイドエッジ36aと向かい合って設置されるため、2つのサイド部材20aのエッジ38aは金属シート18aのサイドエッジ36aと隣接する。2つの結合ストリップ22aは、関連して隣接するエッジ36a−38aの連結ラインの上に設置され、各結合ストリップ22aは、内側および外側結合面61aおよび62aを有することとなる。
【0062】
次に、2つの結合ストリップに熱した盤(platen)の表面をプレスするといったように、従来の方法では、結合ストリップ22aには熱が印加される。この接着フィルムは熱可塑性材料であってよく、サブアセンブリにおいてフレキシブルであり、サブアセンブリ製造中に接着剤が上部金属シートに流れ込むのを防ぐために、その流れは制限され(すなわち、制御流れ)ている。熱硬化性接着のように「硬化」(cure)が不要であるため、該結合ストリップ22aは、通常は1分から3分の非常に短時間の工程を有する。結合ストリップ22aは、最終アセンブリ間は、実質的に堅固なままである。また、プラスチック側壁部材20と結合ストリップ22は、強化または非強化であり、モールドしたスキーの型に直ちに適合する。
【0063】
さらに、熱可塑性材料は溶解温度よりも高温、または、繊維ガラス、ポリエステルまたは綿のような、織布または一方向強化繊維の高弾性層で強化されてよい。最終のスキーアセンブリ時に、予備形成キャップアセンブリ12aの接着力を強化するために付加的強化を行ってもよい。また、モールドが閉鎖している間、および最終アセンブリ硬化圧力および温度を保っている時間内は、付加的強化によりサイド部材20の材料が金属シート18から分離するのを防ぐ。
【0064】
さらに、図2を参照して言及するが、各サイド部材20aの下部外側部のサイズは、62aで示す通り(図2参照)、側面エッジ65aがスキー足形(footprint)のモールド面を突き出るようになっており、最終アセンブリから生じる余分な樹脂の全てをスキーから排出するようになっている。一方、網形成(net−formed)金属キャップでは、接着剤はスキーの側面に沿って流入可能である。
【0065】
図2を参照して、第1の実施形態(すなわち、全部品を結合させる最終アセンブリのモールド)の製造工程の第2段階を説明する。
【0066】
図1で示すように、モールドベース(mold base)64およびモールド蓋(lid)66は、スキーの最終構造に対応するモールド面外形(mold surface contours)を有する2つのモールド部品64および66を備える。まず、プラスチック走行面38aおよび2つのエッジ部材28aをモールドベース内に設置する。先行技術において一般的に行われているように、最初に2つのエッジ部材28aをあらかじめ走行面30aに結合し、それからモールドベース64に設置してもよい。
【0067】
次に、接着層は走行面30aのトップおよびエッジ部材28aの上部表面部に設置され、そして下部金属シート26aが設置される。あるいは直に接着剤を適用する代わりに、繊維の含浸層(impregnated layer of fabric)、繊維ガラスまたは他の材料(例えば、Kevlar、織ったまたは不織のポリエステル等)で形成されてよく、該接着層は走行面30aのトップおよびエッジ部材28aの上部表面部に設置される。
【0068】
次に、接着材料は下部金属プレート26aの上部面に適用され、それからコア部材14aが設置される。また、金属シート26aとコア部材14aの間に繊維層を設置する、または布を接着含浸させる、または接着剤を布または繊維の層に適用することも可能である。
【0069】
設置したコア部材14aと、前記結合層24a(すなわち繊維ガラス結合層24)は、コア部材14aの上に設置され、布は、コア部材14aのトップにある上部部分68a、部材14aの側面に沿って下方に延在する2つのサイド部70a、最後に、エッジ部材20aに沿い、なおかつモールドベース64の隣接表面部上に延在する、2つの外側および側面延在部分72aを有することとなる。液状接着材料を結合層24aに用いてもよく、または(前述のように)該層24aはすでに接着材料を含浸させた層であってもよい。
【0070】
最終段階では、キャップ予備形成アセンブリ12a(金属シート18a、サイド部材20a、および結合ストリップ22aで構成される)が、結合シート24a上にユニット (unit)12aとして設置される。該サブアセンブリ12aの外側部分(サイド部材20aを含む)は、事前にモールドベース64中に設置された他の部品の上を、手動で下方に移動し、やがてモールド蓋66は適性位置の中に部品をプレスするために、下方に移動する。モールド工程(molding process)の間、液体材料(すなわち、樹脂あるいは他の結合剤材料)の流出がある場合、この流出は外側層部72aおよび72aの下で生じるであろう。
【0071】
モールド工程の完了後、および結合したスキーアセンブリがモールドから取り除かれた後、部材72aおよび73aによって形成された外側エッジ部が研磨される(ground off)。
【0072】
本発明のさらなる様態を述べる。キャップ予備形成アセンブリ12aを結合する場合の温度は十分に高くなければならず、各結合ストリップ22が、両部品(すなわち、上部金属シート18aとサイド部材20a)が結合するのに充分な粘着性がある(sticky)状態になるようにする。部品18a、20aおよび22aを結合させるための、熱したプラスチック結合ストリップ22が充分な粘着性を有する温度は、図2に示した全予備形成アセンブリが最終モールド工程の間にさらされる温度よりも高くなる。
【0073】
また、熱可塑性材料は結合ストリップ22における使用が望ましく、一方、金属シート18aおよびサイド部材20aの両方を接着する接着面を有する、熱硬化性プラスチック(thermoset plastic)(または他の材料)を用いることも可能である。現時点で出願人が行った調査においては、本出願特有の用途に適した接着材料は特定されていないと理解されよう。しかし、このような接着材料は入手可能であり、確実に見つけることができると推定され、結合ストリップ22に使用されると考えられるであろう。
【0074】
また、結合ストリップ22を含む熱可塑性材料は、結合温度で充分な高粘着性(high viscosity)を有しており、液体が36/38の連結部を通って漏れる(leak)ほどには液状化しないことになる。
【0075】
金属シート18と、プラスチック材料のような非金属で構成されたサイド部材との組合せ(combination)の使用には種々の利点がある。前述したように、機能上は、上部金属シート18は明らかに構成要素として役立っている。該金属シートは高い対重量強度率を有し、また、スキーのねじれ抵抗を増加させる。この特別な配置は、下部エッジと間隙を有する位置で終結する金属シート18の外側エッジを有し、製造工程において有益である。狭い限定範囲内で金属シートのエッジの耐性を維持することは、金属に曲がりが生じた場合は特に、より困難となる。プラスチック側壁部材22を使用することで、耐性の問題の大部分は取り除かれる。
【0076】
さらに、サイド部材20にプラスチック材料または類似の材料を用いることによるもう1つの利点がある。スキーに衝撃(impact)があった(すなわち下部金属エッジ28が岩に当たる)場合、プラスチック側壁20はショックを吸収し、木材コア14からの裂けが生じないようにすることが可能である。
【0077】
留意すべきは、予備形成アセンブリ12aの形成については、まず形成してから最終予備形成アセンブリ上に設置され、結合したキャップ予備形成アセンブリ12aは液体で堅固になったアセンブリとして機能し、該アセンブリは、図2の最終アセンブリにおいて実質的に残りの部品を包含し、サイド部材22のエッジ位置50で、最終予備アセンブリの最下部エッジ部で形成される2つの継ぎ目(seam)を出口エリアとして残す。また、図2の予備形成で確認できるが、樹脂(または他の液体材料でもよい)は必然的に予備形成アセンブリから流出し、サイド部材20の外側エッジ部73aの下を通り、スキーと接触することにはならない。
【0078】
本発明の第2の実施形態を図4に示す。第2の実施形態の部品は第1の実施形態の部品と類似しており、第2の実施形態であることが区別できるように、「b」という添え字をつけて表示する。図4に示すように、上部金属シート18bおよび2つのサイド部材20bがある。上部金属シート18bは、74で示す下方へのカーブが形成されたエッジ部を有し、連結ライン76は連結位置で平面構造を有するサイドエッジ20bとともに存在することとなる。この上部金属シートの配置により、スキーはより強いねじれ抵抗を得る。該外側カーブエッジ部74は水素形成(hydro−forming)または作業を形成する他材料の金型でもよい。
【0079】
第3の実施形態を図5Aおよび図5Bに示す。第3の実施形態の部品は前述した2つの実施形態の部品と同じまたは類似しており、第3の実施形態であることが区別できるように、「c」という添え字をつけて表示する。上部金属シート18cはシート18と同じだが、サイド部材20cは異なる。各サイド部材20cは、熱可塑性層として、熱可塑性層の内側部分78とともに製造され、該熱可塑性層はキャップ予備形成アセンブリ12a中の金属シート18cの外側エッジ部80の下に位置する。熱を印加した場合、金属プレート部80は柔らかくなった熱可塑性層20cの内側部分78の内に押圧され、エッジ部78を圧迫する。予備形成アセンブリの形成完了時には、金属シート18cの上部面82は、サイド部材20cの本体上部面部84と同じ面に位置している。次に、各変形(図4、図5Aおよび図5B)における予備形成アセンブリは前述したようにスキーの最終構造内にモールドする。
【0080】
本発明の変化させた形態を説明する。図6を参照して、スキーのフロント部先端部(front end tip portion)を86に示す。装飾上の理由から、またはダイナミックな動作(dynamic performance)(すなわち、振動除去)を調整するために、トップ金属シート18にカットアウトを備えることが望ましいであろう。図6では上部金属シート18のスキー先端部に、カットアウトを88で示す。カットアウト88の部分(ここでは円形のカットアウトを示す)は、結合ストリップ11と同じ材料で形成される結合層と並んでいるサイド部材20(この材料は90で示す)を形成するのと同じ材料の一部を当ててもよい。この結合層90のエッジ部は、カットアウト82を囲むエッジ部86で示し、この接着部86はパッチ部(patched portion)90の下方に延在すると理解されよう。
【0081】
本発明の4番目の実施形態を図7に示す。第4の実施形態の部品は前述した2つの実施形態の部品と類似しており(または同じであり)、第4の実施形態であることが区別できるように、「c」という添え字をつけて表示する。第4の実施形態と第1の実施形態の間には3つの主な相違がある。第1の相違は、最終予備形成の上部外側エッジ部での部品の構造、およびスキーの完成品が図1に示したものから変化させたものだということである。第2の相違は、結合ストリップ22dが、関連する側壁20dの内側、および予備形成アセンブリの外側エッジ部の全長を、全体にわたって下方に延在し、図2に示すように、外側エッジ部73aと72aの間を延在することである。第3の相違は、下部金属シート26dが、エッジ部材28dの内側エッジ57dに隣接する外側エッジ終結部を有することである。
【0082】
直前の段落に挙げた第1の項目に戻る。上部金属シート18dは、金属シート18dの中央平面部の外側エッジ部95dに隣接する縦方向に位置するカーブ94dとともに形成される。そして曲線部94dのすぐ外側に、連結位置36d/38dで終結する平面外側金属シート部96dを有する。そして連結位置36d/38dから、サイド部材22dは平面部98dとなり、該平面部はエッジ38dから縦方向カーブ部100dへと移行し、次は下側延在部102dとなる。そして平面部102dの下側端部は、実質的に第1の実施形態での部分46と同じである外側エッジ部46dになる。
【0083】
第1の実施形態と第4の実施形態との第2の相違は、上述したように、結合ストリップ22dが、スキーのサイド部を全長にわたって下方に沿っている、金属シート18dの外側エッジ部の下を全長にわたって延在し、そして図7に示すように側面に沿って外側に延在する。従って、結合ストリップ22dは単に金属ストリップ部95d、94dおよび96dの外形に沿い、そこからスキーのサイド部材20dの外形98d、100d、102dおよび46dに沿う。
【0084】
前述したように、第1の実施形態と第4の実施形態との第3の相違は、下部金属シート26dが第1の実施形態よりもさらに内側で終結することである。より具体的には、下部シート26dの各サイドの外側サイドエッジ106dは、フランジ57dの内側に面するエッジ108dに隣接して終結する。
【0085】
フランジ57dは通常、下部金属シート26dよりもより厚いため、好ましい実施形態では、充填材料110dを金属シート26dのすぐ上に備え、フランジ57dの上部面112dは充填材料110dの上部表面114dと同じ面上にあることになる。充填材料層110dは、ポーラス(porous)、織布、または不織の樹脂を含浸させたプラスチック層であってよい。これは事前に含浸(pre−pregged)させてよく、この場合は柔らかくして結合することになり、または製造と同時に、結合することになる銅層で覆ってもよい。
【0086】
また、スチールエッジ28dの2つのフランジ57dは、上部面112dによって木材コアに結合してよい。このことは、モールドに設置するのと同時に、最適な接着剤または結合物を使用して行われる。また、各スチール端部28のフランジ57と木材コア14との間に、ゴムや繊維ガラス層のような他の材料を設置することも可能である。
【0087】
本発明の製造法は、図7に示すスキーを製造するにあたり、第1の実施形態からある程度変化させている。より具体的には、図3を参照して前述した最初の予備形成作業は、2段階の作業になるように変化させることもある。
【0088】
第1段階では、図3を参照して前述したのと実質的に同じ予備形成を形成する。従って、金属シート18d、サイド部材20dおよび2つの結合ストリップ22dは実質的に図3と同じように組み立てられる。しかし、図3に示すように、さらに外側に延在する結合ストリップ22dとともに、結合ストリップ22dの外側エッジは、エッジ部材20aの外側エッジ63aの外に実質的に達している。
【0089】
予備形成平面組み合せ部(pre−form flat layup)は盤から熱と圧力を受けると、結合したアセンブリが水素形成作業を行うために移動し、そこで上部モールド部材は、結合した予備アセンブリの上部面をはめ込む(engage)ために下方に移動し、従って、94dでのカーブおよび外部平面部96dを形成するために、金属シート18dの外側エッジ部を変形させる。サイド部材20dもまた下方に変形するであろう。好ましい形成では、平面部96dの角度は金属シート18dの本体水平部の右側角度の約3分の1の角度となる。そして結合した予備形成は、外側金属シート部に形成されたカーブとともに、最終アセンブリの上を移動し、最終モールド作業で、外側延在サイド部20dはコア14dの側壁に対して圧力を加えるために下方へ移動するであろう。
【0090】
他の点では、第4の実施形態のスキーの製造作業は、前述したものと実質的に同じで、最終モールド作業でスキーの最終製品が形成される。
【0091】
前述した水素形成段階は、より柔軟な水素形成材料と予備形成アセンブリの上部表面の間に、約8分のインチ厚のナイロンの層を設置することによって、より効率的に遂行されるであろう。このことにより適正な形成が可能になり、金属シート18dおよびサイド部材20dの連結部に起こり得る亀裂を防ぐことにもなるであろう。
【0092】
本発明のさらなる特徴は、結合ストリップ22dを、機能を増強するために特別な方法で形成することである。より具体的には、第1および第2の両実施形態における結合ストリップ22/22dは、外側面(すなわち、サイド部材20および金属シート18に面する表面)とともに形成され、スチールとポリアミド(サイド部材20を形成する材料)を充分に結合させる材料で形成される。この層は、例えば、約0.01インチであってよい。それから内側面熱プラスチック層は、エポキシ樹脂システムを結合し、スキーの最終モールドにおいて使用される。このようなポリ樹脂システムはSarne(スイスの企業)から入手可能である。これはまた、0.01インチ厚かそれ以下の厚さで形成されてよい。結合ストリップ22/22dを形成する材料の中央部は、上述のように、熱可塑性材料で形成されてよい。
【0093】
本発明のもう1つの特徴は、スキーのサイド部の装飾を施すのに便利であるということである。例えば、結合ストリップ22/22dの中央部は、上述したように、装飾を施され、例えば、織った繊維ガラス、金属処理(metallic coping)した織った繊維ガラス、またはプリントした繊維等で形成した装飾パターンを有することも可能である。この例では、サイド部材20/20dは実質的に透き通っている(transparent)。他の選択肢としては、ポリアミド側壁を従来の技術によってバックプリントしてよい。また、周知の技術によって、装飾パターンを側壁20/22の本体に転化してもよい。
【0094】
本発明では、基本的な内容を逸脱することなく、多様な変形が可能であることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によって製造したスキーの中央部の断面図である。
【図1A】熱可塑性結合フィルムストリップを示す、図1の円で囲った上部右側の部分の拡大図である。
【図2】本発明のスキーをモールドする組み合せ部の製造を示す等角図である。
【図3】上部金属シート、サイド部材および結合ストリップの予備アセンブリを形成する組み合わせ部を表す等角図である。
【図4】本発明で使用する予備形成アセンブリを変化させた形成を示す、図1Aに類似の断面図である。
【図5A】予備形成における最初の位置にある、上部金属シートのエッジ部および熱可塑性サイド部材を備える、変化させた予備形成アセンブリを示す断面図である。
【図5B】予備形成アセンブリを形成するために熱を印加した後の予備形成を示す、図5Aに類似の断面図である。
【図6】カットしたメタルシートの部分と、スキー(すなわち振動除去)および/または装飾を調整するカットアウトに設置された部品を備える、スキーの前方トップ面を表す等角図である。
【図7】拡大した第3の実施形態のエッジ部を示す、本発明の第3の実施形態の断面図である。
Claims (21)
- フロント部からリア部にかけての縦軸、フロント部およびリア部端部、上部および下部面部、ならびに側面部を有するスキーであって、スキーの本体部品、およびスキーの上部および側面部に縦方向に延在するキャップ部をさらに備えるスキーの製造方法であって、
(a) 中央キャップ予備形成部およびサイドキャップ予備形成部を有するキャップ予備形成面であって
(i) 主に金属であり、上部および下部面、ならびにサイドエッジ部を有する伸張した金属シートと、
(ii) 上部および下部面と内側および外側エッジ部を有し、該内側エッジ部が連結位置で金属シートのサイドエッジ部に隣接する、主に非金属である2つのサイド部材と、
(iii) 関連する連結位置の1つに設置され、関連するサイド部材の1つと金属シートのサイドエッジ隣接部を連結する、2つの結合部とを備えるキャップ予備形成面を製造することと、
(b) スキーの本体部品に対応する予備形成本体部品を、上部、下部およびサイド面、ならびに下部サイドエッジ部とともに、本体予備形成アセンブリとしてモールド位置に位置決めすることと、
(c) キャップ予備形成面を本体予備形成アセンブリ上に設置し、金属シートは本体予備形成アセンブリの上部面の上に位置決めすることと、
(d) キャップ予備形成面の中央部を、本体予備形成アセンブリのトップ面に対し下向きにプレスし、キャップ予備形成面のサイド部を、結合アセンブリを形成する本体予備形成アセンブリのサイド面に対してプレスし、キャップ予備形成面および本体予備形成アセンブリをスキー構造と結合させるために熱を印加することと、を備えるスキーの製造方法。 - 本体予備形成アセンブリに対してキャップ予備形成アセンブリをプレスするために、上部モールド面が下向きにプレスされるようにした請求項1記載の方法。
- 結合アセンブリにおいて、キャップ予備形成面の外側エッジ部は、本体予備形成アセンブリ内の液体材料を収容するためのエッジ密封部を形成するために、上部モールド面の下部エッジ部の下で、外側に向かって延びている請求項2記載の方法。
- 主に金属で形成される下部金属シートが、本体予備形成アセンブリの部品である請求項1記載の方法。
- 本体予備形成アセンブリがコアを含み、下部金属シートが該コアの下に位置する請求項4記載の方法。
- 本体予備形成アセンブリはさらに下部金属サイドエッジ部材を含み、該部材は内側に延在するフランジとともに、下部金属シートの外側エッジ面に隣接する内側エッジ面を有する請求項5記載の方法。
- 本体予備形成アセンブリはさらに、下部金属サイドエッジ部材を含み、該部材は内側に延在するフランジ部を有し、下部金属シートの外側エッジ面および内側に延在するフランジ部が部分的に重なり合う関連を有する請求項4記載の方法。
- キャップ予備形成アセンブリの外側エッジ部は、形成されるスキーの下部サイドエッジ位置を越えて延びており、該方法はさらに、スキーを形成するキャップ予備形成アセンブリの外側エッジ部を調整することからなる請求項4記載の方法。
- 前記の各結合部は、サイド部材の1つと関連するエッジ端部を含み、前記サイド部材は熱可塑性材料で形成され、金属シートの隣接エッジ部は、サイド部材と前記金属シート間を結合するように関連するサイド部材のエッジ部に対してプレスされるようにした請求項1記載の方法。
- 前記の2つの各結合部が、上部結合面を有する結合ストリップを含み、キャップ予備形成面は、部分的に重なり合う関連を有する、前記金属シート、前記サイド部材および前記結合ストリップからなるキャップ予備形成アセンブリを備えることにより形成され、結合ストリップは、キャップ予備形成面を形成するために、結合ストリップを金属シートとサイド部材に結合するために熱を印加する請求項1記載の方法。
- 各結合ストリップが熱可塑性材料で形成され、結合アセンブリが、圧力と、各結合ストリップが接着するに足る高温の熱を受け、冷却時には隣接サイド部材と金属シートの結合を形成する請求項10記載の方法。
- 前記金属シートと2つのサイド部材はエッジでエッジ隣接関係により接し、各熱可塑性結合ストリップは結合を生じるに充分な高いレベルまで熱せられ、各熱可塑性結合ストリップは、結合温度で充分な粘性を有するので、金属シートと隣接サイド部材で形成された連結部から漏出が起こらないようにした請求項11記載の方法。
- 各結合ストリップはサイド部材と関連する側面部に沿って下方に延び、該サイド部材は本体予備形成アセンブリの下部サイドエッジ部と関連する請求項9記載の方法。
- 前記の各結合ストリップは、ある材料を有する外側面部を有し、該材料は上部金属シートを形成する金属材料、および関連するサイド部材を形成するプラスチック材料とすぐに結合し、また該結合ストリップは、本体予備形成アセンブリに組み込まれた、樹脂システムを結合するために特別に用いた内側面材料を有する請求項9記載の方法。
- 金属シートは2つのエッジ面を有し、各々はサイド部材の隣接サイド部と隣接関係にある請求項1記載の方法。
- 前記上部金属シートが完全に平らで、前記スキーの上部トップ面に配置されている請求項15記載の方法。
- 上部金属シートは、前記本体予備形成アセンブリのサイド部の上部の上方で、外側および下向きに延びるサイドエッジ部を有する請求項15記載の方法。
- 金属シートの各外側エッジ部が、外側エッジ部から金属シートの中心部に向いて内側に間隙のある位置でカーブを有しており、外側エッジ部の外側の一部は実質的に平らであるようにした請求項17記載の方法。
- 金属シートが2つのサイド部材と結合した後、キャップ予備形成面が水素形成作業を受けることとなり、上部金属シートの下方の外側部は曲がり、その後キャップ予備形成面が本体予備形成アセンブリ上に設置され、本体予備形成アセンブリに対して下向きにプレスされるようにした請求項17記載の方法。
- 請求項1記載の方法により製造されるスキー。
- フロント部からリア部にかけての縦軸、上部および下部面部、および側面部を有するスキーであって、
(a) 中央キャップ部およびサイドキャップ部を有するキャップ面であって、
(i) 主に金属であり、上部および下部面、ならびにサイドエッジ部を有し、前記下部キャップ部の少なくとも一部を含む、伸張した金属シートと、
(ii) 外側および内側面、ならびに上部および下部エッジ部を有し、上部エッジ部が連結位置で金属シートのサイドエッジ部に隣接する、主に非金属である2つのサイド部材と、
(iii) 関連する連結位置の1つに設置され、関連するサイド部材の1つと金属シートのサイドエッジ隣接部を連結する、2つの結合ストリップと、
(iv) 2つのサイド部材および2つの結合ストリップが密封キャップ構造を形成するように結合している、前記金属シートとをさらに備えるキャップ面と、
(b) コア、下部面部材、前記コアと前記下部面部材の間の下部スチールシート、および2つのエッジ部材を備え、該エッジ部材は、サイド部材、前記コア、下部面部材、下部金属シートおよび2つのサイド部材を有し、該サイド部材は互いに結合し、また樹脂システムによりキャップ面とも結合している、縦方向に延在する本体部とを備え、
(c)下部エッジ部で密封部を形成するキャップ面のサイド部材の下部エッジ端部とともにキャップ面内に包含される、前記樹脂システムを有する前記本体部を特徴とするスキー、
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