JPH0824732B2

JPH0824732B2 - スキー

Info

Publication number: JPH0824732B2
Application number: JP61502181A
Authority: JP
Inventors: ブライアンエイカシワ
Original assignee: BORANTO SUKII CORP ZA
Current assignee: BORANTO SUKII CORP ZA
Priority date: 1985-04-08
Filing date: 1986-04-08
Publication date: 1996-03-13
Anticipated expiration: 2011-03-13
Also published as: JPS62502944A; DE3675144D1; EP0220235B1; US4858945A; WO1986005994A3; WO1986005994A2; CA1272746A; EP0220235A1; AU5698386A; CA1272746C

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景発明の分野本発明は、高強度鋼あるいはそれと同等の金属材料を
効果的に用いたアルピン用に適したスキーに関する。

今日多用されるスキーは、その基本的構造から３種類
に分類される。即ち、（イ）アルミニウムサンドイッチ型構造、（ロ） FRP（繊維強化プラスチック）構造、および（ハ） FRPとアルミニウムの組み合わせ構造である。様々なスキー商品が市販されており、それ等は
コアの型式、エッヂの型式、幾何学的デザイン（例えば
サイドカット即わち輪郭、剛性の分布等）においていろ
いろに異っているが、いずれも上記三つの種類即わちグ
ループのどれかに属するものである。各グループにおい
ては、コアの種類やエッヂのデザインの差があったとし
ても、いずれのスキーも基本的に類似するスキー特性を
示すものである。このことは三つのグループのいずれに
おいても、スキーのデザインが、スキー市場においては
非常に限られた重量範囲および剛性範囲を有するものが
受け容れられるという認識に立っているという理由よる
ところが大きい。

先ず曲げ剛性について述べると、EI（Ｅはヤング率、
Ｉは断面二次モーメントをそれぞれ表わす）は、スキー
の両端部において約5000乃至10,000ポンド・平行インチ
（lb−in²）の範囲になければならず、またスキーの全
長に関しての中央部においては約250,000（lb−in²）で
ある必要がある。上記範囲内でのEIの分布は、スキーの
用途に応じて変えられ、またいわゆる“スキー感覚”を
大幅に左右する。

第２点として、ねじり剛性も或る最低値以上に維持さ
れねばならない。これは、ターンを行なう際にスキーの
エッヂがその下にある雪面を確実に保持し得るために必
要なものである。

第３点はスキーの重量が今日多用されているスキー
（これ等はアルミニウム製、FRP製およびアルミニウム
とFRPとの組み合わせ型のいずれかである。）の重量よ
りも大きくなってはならないということである。これは
主に次の理由による。即わち、重量と曲げ剛性とがスキ
ーの動的応答特性を決定するものであり、またスキーの
許容剛性がスキーヤーの重量と用途とによって決定さ
れ、また市場において所望される動的応答特性が予め決
定されているため−の重量が狭い範囲に限定されるので
ある。

第４点としては、基本的な耐久特性の必要性が挙げら
れる。その中でも特に、“降伏点強さ”と呼ばれる永久
曲げに対する抗力が重要である。

発明の概略本発明のスキーは、高強度鋼あるいはそれと同等の金
属材料を効果的に用いたアルピン用に適したスキーであ
る。すなわち、本発明は、雪面上を効率的に走行するた
めのスキーであって、前端部、後端部、中央部、スキー
の長さ方向に沿って延びた縦軸線、該縦軸線と直交する
幅軸線、及び垂直な厚さ軸線を有し、また前端部及び後
端部から中央部に向かって適度に内側に曲がって概ね凹
曲面をなす２つの側面を有しており、該スキーはさら
に、 a.芯構造体と、 b.外側鋼箱型構造体であって、 1.二つのエッヂ部を有する上部鋼板部分と、 2.二つのエッヂ部を有する下部鋼板部分と、 3.上記上部鋼板部分と下部鋼板部分と芯構造体と組み合
って箱構造を構成するように、上記上部鋼板部分と下部
鋼板部分の両側に配置されて側壁を形成する二つの側壁
鋼板部分であって、該側壁鋼板部分の各々の上端は上記
上部鋼板部分の側端に固着され、上記上部鋼板部分は上
記側壁鋼板部分の上端部と少なくとも同じ高さに位置す
るように位置決めされ、上記側壁鋼板部分はほぼ平坦で
下端部を有していてほぼ垂直下向きに延びており、 4.上記上部鋼板部分、下部鋼板部分及び側壁鋼板部分
は、前端部から後端部までほぼ一定の厚さを有し、 c.上記芯構造体は、上記上部鋼板部分及び下部鋼板部分
の間に配置されて縦軸線の全体にわたってそれぞれに接
着剤で着けられており、また上記上部鋼板部分及下部鋼
板部分に沿って延びそこに接着剤で着けられるほぼ平坦
な上下接触表面を有しており、 d.上記下部鋼板部分の下面に接着剤で着けられた走行面
部材と、 e.上記上部鋼板部分、下部鋼板部分及び側壁鋼板部分か
ら独立して形成された一対のエッヂ部材であって、該エ
ッヂ部材は上記箱構造の対向する下側端に固着され、上
記箱構造は上記側部鋼板部分及び芯構造体と組み合った
上記上部鋼板部分及び下部鋼板部分とを包含してスキー
の捩じれ特性と可撓性を決定することを特徴とするスキ
ーである。

本発明の他の特徴は、以下の詳細な説明からより明ら
かになるであろう。

図面の簡単な説明第１図は本発明により製作されたスキーの側面図、第２図は第１図に示すスキーの平面図、第2A図は第１図に示すスキーにおいて上側構造を変更
したものの平面図、第３図は本発明の実施例であるスキーの横断面図、第４図は本発明の実施例における予備組み立て体の一
部であるところの要素の断面図、第５図は、本発明によるエッヂ部材のひとつを拡大し
て示す横断面図、第5A図はエッヂ部材の変形例を拡大して示す横断面
図、第６図は従来のFRP製スキーの構成要素を示す横断面
図、第７図はスキーの曲げ剛性をスキーの厚さに対してプ
ロットしたグラフであって、本発明の形状の特性をアル
ミニウム積層スキーおよびFRP積層スキーのそれと比較
して示すグラフ図、第８図は重量密度を曲げ剛性に対してプロットしたグ
ラフであって第７図に示す三種のスキーについて比較し
て示すグラフ図、第９図は耐力と曲げ剛性との関係を第７図に示す三種
のスキーについて比較して示すグラフ図、第10図はねじり剛性と曲げ剛性との関係を第７図に示
す三種のスキーについて比較して示すグラフ図、第11図はFRP製スキーの典型例の若干模式的な長手方
向断面図であって曲げモーメントを生じる力の作用を示
す説明図、第12図は、総合剛性係数Ｋが20ポンド／インチである
場合の、走行面長さ（L₂）の半分における中央点EI₀に
おける曲げ剛性の変化を示すグラフ図、第13図は、その上部において現在使用されている先行
技術の207cm高性能スキーの最適曲げ剛性曲線を示すグ
ラフ図であって、同時に本発明のスキーの厚さ寸法をそ
の長さ方向に沿ってプロットし、これをアルミニウム積
層スキーおよびFRP積層スキーのものと比較して示す。

第14図は本発明のスキーにおける重量分布をスキーの
長さ方向に沿ってプロットし、これをアルミニウム積層
207cmスキーおよびFRP積層207cmスキーのものと比較し
て示すグラフ図、第15図は、本発明のスキー、FRP積層cmスキーおよび
アルミニウム積層207cmスキーについて耐力を長さ方向
にプロットしたものを比較して示すグラフ図である。

好ましい実施例の説明 A.概括的考察本発明のアルピンスキーは、基本的には薄い金属シー
トで形成される。

本発明の好ましい実施例は、スキー性能の改良と、製
作における労力を大幅に低減することとの両者を初めて
達成したものである。

実施例は、上部部分32及び側部部分33からなるほぼ逆
Ｕ字形の溝形状をなした薄い高強度鋼からなる上側部材
から成っており、これに木製の芯部材34が嵌まり込んで
いる。鋼の上側部材の角隅部は、芯部材34と上側部材と
が強固に結合される構造が好ましい。本発明による方法
の実施例の利点は、組み立てが非常に少ない数の部品に
よって達成され、しかも各部品が自動化され、コンピュ
ータ制御された高速の装置によって作成可能であるとい
うことである。一方、スキーヤーにとっての利益は現在
使用されているスキーに較べて性能が大幅に改良されて
いるという点である。この大幅な性能の改良は、主に鋼
シート構造を採用した結果である。最近スキーの製造に
用いられているアルミニウムあるいはFRP製の素材に比
較して、鋼は大変大きな横弾性係数（せん断弾性係数）
と高い密度とを有している。スキーの設計を最適化する
においては剛性特性がスキーのねじり剛性に寄与し、そ
の結果エッヂ保持能力を犠牲にすることなく小さな曲げ
剛性を設計にとり入れることができるということを出願
人は発見した。本発明者は更にまた鋼の高い密度によっ
てスキーの新規なスキー重量分布が達成し得、その結果
高速滑走時においても高い安定性を示す、ターニングし
易いスキーを作ることができるという予期せぬ効果が得
られることを発見した。

本発明者の知る限りにおいてはこのようなスキーの設
計と製作方法とは今までかつて開示されたことがない。
本発明による設計と製作方法とは消費者と製造者との両
者に利益を与えるものである。

かくして本発明による設計と製造方法とは、スキーの
分野における技術者達が長年にわたって当面して来た課
題を解決するものである。すなわち、その課題とは、ス
キー性能の点においても、また製作費用の観点からも従
来広く採用されている技術を凌駕するスキーの設計を見
い出すことである。

第１乃至第３図には、本発明に従うスキー10が示され
ている。このスキーは、上方に反ったチップ部12である
ところの前端部と、適度に上方に反った後端部と、スキ
ーヤーの足（スキー靴を破線18で示す）がその上に置か
れるようになった中央部分16と、前方の過渡部分20（チ
ップ部12と中央部分16との間に延在する）と、後方の過
渡部分22（後端部14から中央部分16にかけて延在）とを
有している。

スキー10は２つの側面24を有し、その各々は概ね凹状
の曲線となってゆるやかにかつ内方に中央部分16に向け
てカーブしている。すなわち、スキー10の前端部12と後
端部14とは、中央部分16よりも適度に大きい巾寸法を有
している。スキーの設計において良く知られているよう
に、このような形状はスキー本来のターニング能力を与
えるものである。

記述の便宜上の目的から、スキー10が、その長さ方向
に対して平行に延在する長手方向軸線26と、水平な幅軸
線28と、垂直な厚さ軸線30とを有するものとする。長
さ、幅および厚さの各寸法は、それぞれ各軸線に沿って
計るものとする。

B.実施例のスキーの概括的説明第３図は、本発明の実施例の横断面図である。上部部
分32及び側部部分33からなる上側部分に、木製の芯部材
34が被され、側部部分33の下にエッヂ36及び平坦な下部
部分40が取付けられている。上側部材はステンレス鋼の
単体から成り、芯部材34側の面にゴム42のコーティング
を有する。芯部材34は、アルピンスキーに適する高級木
材あるいは発泡材でできている。エッヂ36の各々は高炭
素鋼でできており、製造を容易にするための特殊な形状
を有している。下部部分40も高炭素鋼でできており、芯
部材34の側の面にゴム44のコーティングを備え、且つ下
側面すなわち外側面に滑走面を形成するためのプラスチ
ック層予め積層されている。芯部材34は、滑走部分を越
えてチップ部12および尾部14においても存在する。。

本発明者は、第１図ないし第３図に示すスキーに類似
したスキーのプロトタイプをそれぞれ試作したところ、
それ等のスキーが明瞭に異る特性を有するということを
見い出した。

第１点は、この型式のスキーは、現在市販の高級スキ
ーに比較して、与えられる如何なる曲げ剛性に対して
も、より高いねじり剛性を有している。このことは、本
発明の設計に従えば非常に小さな曲げ剛性値をもってし
ても大変良好なエッヂ保持効果が得られるということを
意味する。一般的に言って、曲げ剛性を小さくすること
は、小さな力でターンし得るようなスキーを製作するこ
とを可能とするもので、この特性はすべてのスキーヤー
から望まれるものである。

第２点として挙げられるのは、重量が同一であった場
合、本発明のスキーはその両端部分に向って重量がより
均一に分布しているということである。このことは、市
販の高級スキーに較べて、総重量を増すことなく高速滑
走中の安定性を高め得るということを意味する。

第３点は、外観が優れているということである。上側
部材の隅部が平滑であり、薄い形状を有し、露出した鋼
が輝くことによって、他のスキーでは得られない衝撃的
な外観が得られる。実際、鋼製の上部部分32及び側部部
分33は、製造者に、従来のアルミニウム製あるいはファ
イバーグラス製のスキーをもってしては得られなかった
装飾的用途およびデザインのための多くの選択の可能性
を与えるものである。

高いねじり剛性、低い曲げ剛性、特異な重量分布およ
び卓越した外観は、すべてのスキーヤーにとって実際的
で価値のある市場性に富だ特徴を構成するのである。

また、以上に述べたようなスキーの鋼構造は、スキー
製品をビキナーから競技者に至るまでのあらゆる能力程
度を有するスキーヤーに合わせて仕上げることができ良
い結果を得ることができるということが当業者には明ら
かであろう。

C.実施例の製造方法の説明実施例のスキー構造は、労働力と価格を最小限に減ら
す点において最適な製造を行えるよう設計されている。
これは製造に必要な全労働力を最少にするよう、各部品
の製造に必要な労賃に対する各材料費をバランスさせる
ことによって達成される。主要な考え方はたとえ材料費
が高くなろうとも、部品の製作を自動化し得る作業に限
定することである。次のようにすればうまく達成でき
る。

熱処理しつぎにゴム被覆を片面に施したステンレス鋼
のコイルから、上部部分32及び側部部分33を形成するた
めのブランクをレザーによって切り出す。前記ブランク
は、次に特殊設計の圧延機械に輸送され、該圧延材で側
壁33を下方に曲げる。

下部部分40が、他の方法で積層した炭素鋼のコイルか
らレザーで切断される。下部部分40の走行面は、シルク
スクリーンで装飾したものが積層されている。芯部材34
とエッヂ36とはすべて公知のスキー製造法に従って作ら
れる。

前述のすべての部品製造作業は、各作業に熟練した外
部の供給者によって最も有利に行われる。各作業は自動
化されており、このことは各部品の価格のうち最も大き
なものは常に材料費であって、決して労賃や間接費でな
いことを意味している。

若しも各部品がスキー工場外の供給者によって作られ
るのであれば社内作業は組立てと上部装飾とエッヂの研
削作業に限定される。装飾と研削作業に必要な労働は、
主としてスキーをオートメーション位置から他の（未熟
練）作業場所に移す作業に限られる。これによって唯一
の顕著な手作業を組立作業に残すことになる。この組立
作業は“フィックスチャーレスラミネィティング”の考
えすなわち補助具を使用しないで積層作業をする考えを
導入することによって最新鋭化されている。この組立方
法によれば、部品を相互間に保持するためにフィックス
チャーすなわち補助具を使用しなくても前組立のスキー
をスキープレスの中に入れることができるようにするた
め、予めすべての積層部品を一緒に固定して前組立のス
キーを作っておくのである。この方法によると積層用補
助具をしみ出たエポキシを除くための清掃作業を必要と
しないので、積層作業が非常に容易である。

必要な唯一の補助具は、前組立作業において使用され
る補助具であり、この前組立作業は、“ウェット”（we
t）エポキシシステムの清浄作業を必要としないような
“ドライ”作業である。前記前組立作業は次の七つの段
階から成り、第４図に拡大断面図に示す。

1. 下部分40が、簡単な補助具47の中に入れられる。前
記補助具47は、薄い底板48からできている。側部レール
50が前記底板48に固定されていてスキーの外形を成形す
る。

2. エポキシの膜状接着剤52の層が、底部積層部品46に
載せられる。

3. エッヂ36が、所定位置に置かれる。

4. 芯部材34が、２個の端部切欠部54のそれぞれに施さ
れた例えばシアノアクリレート（CA）接着剤（スーパー
グルー）のような接着剤の玉を有し、前記補助具にのせ
られる。また芯延長部が前組立体の先端部と後部に乗せ
られ、CA接着剤がそれらを鋼製エッヂに接着するために
使用される。これらの芯延長部は必要な形状をしたプラ
スチック片であってもよい。これらの部品を接着させる
ためのCA接着剤の硬化時間は約60秒である。

5. エポキシの膜状接着剤56の層が、芯部材34の上に乗
せられる。

6. 上側部材が第３図に示す位置に置かれ、手で押圧さ
れる。接着剤52、56とCA接着剤の“タック（tack）が、
諸部品をそれぞれの適正位置に保持する。

7. 前組立体が補助具から除去され、直接公知のスキー
積層プレスに入れられるか又はこれに入れることなくそ
のまま何等の補助具なしに硬化される。スキー積層プレ
スは、諸部品を一定時間一緒に圧縮して熱を加え、その
後に冷却して最終製品のスキーにする。このスキー積層
プレスはスキーに最終的なそりも与える。

前記“フィックスチャーレスラミネィティング”は、
製造過程において経済性が得られるので重要であり特筆
に値する。注意深く設計した構造でありまたエポキシ膜
とCAを使用するから、従来の補助具は不要である。膜状
接着剤52、56は値段がウェットエポキシシステムより高
いが、付加される経費は労賃の大なる節減により差引勘
定で利益となる。従来の作業では必要であった補助具の
清掃作業や準備作業が不必要となり、またウェットエポ
キシシステムを使用した時に必要である組立スキーの清
浄を省略できるようになるので、前記節減が達成される
のである。膜状接着剤52、56の使用を減少させるため
に、上部部分32及び下部部分40とゴム層42、44が積層工
程より前に鋼に接着されるためである。

発明者は本発明のスキーに対するコスト評価プログラ
ムを作った。材料費の正確な価格と、組立工場外の供給
者が作る部品のコストの見積りとに基づいて工場出しの
コストを１組当り35〜40ドル（1986年のドル相場）と見
積ることができる。工場出しのコストは販売負担や工場
間接費を含まない。これと比較してアメリカにおける高
級スキーの製造に対する同じ費用は１組当り46ドルと見
積ることができる。約20％少いのは主として工程のオー
トメーション化の結果である。

本発明のための組立工場の製造設備の概念は、所内の
直接労働費が全製造費のほんの１部分にすぎないとの理
由によって人の心を動かすものである。これは一度すべ
ての部品が工場に受け入れられると、最終製品にするた
めに遂行すべき作業は非常に少ない理由によるものであ
る。工場内の労働コストは全体のスキーコストの10％以
下に見積ることができる。このことは製作を低賃金地域
に移すべきであるという圧力を弱めることになる。この
ことは組立工場の敷地を出荷の便利性、主要マーケット
の近接、熟練労働者の採用等の別の因子に基づいて選択
できるようにする。

本発明の別の特徴は、エッヂ36の特殊形状であり、す
なわちそれは本発明のスキーの構造的要求をみたす限り
でなく、スキーを補修する別の部品とも協働して、部品
の前組立を単純化する自己整列性にも寄与することであ
る。特に第５図を参照すればエッヂ部材36はそれぞれ大
体矩形の主体部58を断面に備えている。該主体部58は、
直角エッヂ64を作るようにまじわる外側面60と底面62と
を備えている。

更に前記エッヂ部材36はフランジ66を備えており、該
フランジは主体部58の上方内側エッヂから内方側方にの
び、芯部材34の下縁に形成された直角切欠部54に嵌入す
る。また前記エッヂ部材36は主体部58の上方外縁から上
方にのびた直立フランジ68を包含している。フランジ68
の横方向の外面は主エッヂ部50の横方向外面と同一平面
上に在る。主体部58の内面72は積層体46の側方端縁面74
と嵌合する。

以上の構成により、前組立体（第４図に示す）を作る
際に、補助具47のレール50の近くに配置されているエッ
ヂ36の内面72が積層体46の外端面と係合することによっ
て該積層体46を正しく位置決めすることが分る。更に、
エッヂ36の直立フランジ68の内面70が、一体構造の側部
部分33及び上部部分32を芯部材34に正しく位置決めす
る。

構造的なことに関して言えば、エッヂ36の横フランジ
66の上面76が、例えば前述の接着剤を適当に施すことに
よって、芯部材34に形成された切欠部54の下面に接着さ
れる。フランジ66の底面78は、接着剤膜52の端部の作用
によって、積層体46の上面に接着される。

また、上部部分32と側部部分33は、芯部材34及びエッ
ヂ36に対して次のような寸法になっている。すなわち、
各側部部分33の下端部80は側面70のすぐ内側のエッヂ36
の上面82から僅かに上方、例えば0.005インチすなわち
0.127mmだけ離れている。これは適正な隙間を提供する
ので、下端部80が面82に接触せず、上部部分32と芯部材
34とが適切に接着されることを妨害しない。

エッヂ36の他の実施例を第5A図に36′で示している。
このエッヂ36′は、直立状フランジ68を省略している以
外は前記エッヂ36と大体同一である。該エッヂ36′は、
最初のエッヂ部材36に類似しているから、対応する部分
に共通の部品番号を付けかつ（′）記号をつけて示す。

エッヂ36′の位置決め作用は、芯部材34の切欠部54の
側面と係合する横方向内側向きフランジ66′の内面83に
よって行われる。上部部分32は、芯部材34の側面と側部
部分33との接触により位置決めされる。その他の点に関
しては、エッヂ部材36′は最初に述べたエッヂ36と大体
同一の作用をする。

D.設計の詳細実施例の設計について重要な点を次に述べる。

1. 上部部分32 上部部分32の設計に三つの重要な面がある。それは材
料の降伏点と、降伏点における伸びと厚さである。殆ん
どすべてのスキーにおいて、例えば非常にでこぼこのあ
る地形を滑るときのように、きびしい使用条件のもとで
スキーが永久的に曲ることがないようにするため、上部
部分32には最低250,000psi（175kg/mm²）の降伏点が必
要である。同時に降伏点において最小約２％の伸びが必
要であり、これは上部部分32と側部部分33によって形成
されるＵ形の下向き脚の部分すなわち側部部分33が非常
に大きな曲率半径を持たなくても、破砕することがない
ため必要である、上部部分32及び側部部分33形成する鋼
板の厚さは、該上部部分32の最大歪を最小にすることが
できるよう厚く、しかしスキーの重量を最小にできるよ
う薄くえらばねばならない。殆んどすべてのアルピンス
キーでは約0.015〜0.020インチ（0.38〜0.50mm）の厚さ
が最適である。

上記の仕様を満たす材料の一例は、ステンレス17−７
コンディションCH900（リパブリックスチールコーポレ
ーション規定）である。

実施例は、上部部分32の芯部材34側の面にゴム42の被
覆を備えていることに注目すべきである。該被覆の目的
は二つある。このゴムは芯部材34の上部部分32に対する
影響を少なくする。また、該ゴムはスキーの振動特性に
緩衝作用を導入しようとする。ゴム被覆の0.010インチ
（0.254mm）厚さは、接着ラインの強度を強化するのに
最適である。

2. 芯部材芯材料を選ぶに当り三つの重要点がある。圧縮強度と
引張強度と剪断強度である。薄い上部部分32が高ストレ
ス点近くで、例えばバインディング（binding）地域に
おけるような場合、曲ろうとするのを防ぐため約5000ps
i（3.5kg/mm²）の圧縮強度が必要である。充分なバイン
ディングスクリューリテンション（binding screw rent
ention）強度を得るためには、約4000psi（2.8kg/mm²）
の引張強度が必要である。スキーの曲り作動中に発生す
る芯部材34の剪断荷重に耐えるためには、約1000psi
（0.7kg/mm²）の剪断強度が必要である。高級な木材積
層体の強度特性は、前記実施例に使用するのに更に適し
ており、例えば、赤オーク材の三層積層体が模範テスト
スキーに使用されてきた。

3. エッヂ通常のスキーが永久的に曲るのを防止するため鋼エッ
ヂに約25,000psi（175kg/mm²）の降伏点が必要である。
本発明の実施例についても同様である。エッヂ36の形状
と要求強度は次のようである。すなわち、該エッヂは従
来公知の圧延作業とそれに続く熱処理作業を使用して高
炭素鋼から最も効率良く生産される。スキーに関する目
的に対し、７〜９％の炭素含有量が適している。

実施例のエッヂの形状の詳細を第５図に示す。発明者
の知識によれば、このエッヂの形状はユニークである。
補助具を使用せずにスキーの積層体を作れるのはこの型
式のエッヂ形状である。

4. 下部部分下部部分40の底板部分38は、上部部分32とエッヂ36の
強度の要求を満たさねばならない。底板部分38は、曲率
半径の小さい曲りは必要でないから、伸びについての制
限がない。故に、例えばエッヂ36に使用されているもの
と同一の調質高炭素鋼を使用できる。上部部分32の芯部
材34側の面に施したと同じ理由によって積層体の芯部材
34側面に被覆を施す。スキー全体の重量及び底板部分38
の歪みの相乗作用を最適にするように、底板部分38の厚
さを選ぶ。殆んどすべてのスキーに良好な性質を与える
ためには、下部部分40の厚さを0.010〜0.015インチ（0.
254〜0.38mm）にする。

5. 接着剤二つの理由によってエポキシ膜状接着剤52、56が選ば
れる。第１の理由は、エポキシのみがゴムに対し適当な
接着力を与えることである。第２の理由は積層作業中に
過剰の接着剤がしみ出ることなく膜状接着剤を使用でき
ることである。しみ出ることによってスキーと積層用プ
レスの両方を清掃しなければならない。しみ出しがなく
なればスキー組立中の大部分の手作業を省略できる。

前組立作業に使用されるシアノアクリレート（CA）接
着剤は、急速硬化が要求される時に選ばれる。この目的
に対し、強度は重要な因子でない。

6. その他の考慮点実施例の各種部品の標準的な材料の選び方が理解され
たので、色々の代替材料の選択を行うことができる。小
児用のスキーのように使い方が激しくないスキーについ
ては、上部部分32にステンレススチールの代りに、“Ma
rt INsite"（インランドスチールコーポレーション）の
商標名で販売されている降伏点200,000psi（140kg/m
m²）の低炭素鋼を使用できる。芯部材34に関して言え
ば、その適当な強度特性は、高圧射出のポリウレタンま
たはエポキシ基のフォームで作った芯部材の場合に得ら
れるものと期待できる。ゴム被覆の存在と厚さは、スキ
ーの性能には重大ではない。スキーに使用されるゴムの
量を変えることによって振動特性を大きく変えることが
できるのは公知である。また、ウェットエポキシ接着剤
を使用したときしみ出たものを容易に清掃する方法と
か、しみ出る現象を或る特殊な方法で最小にする方法が
考察できれば付加的な節減が得られる。スキーの全体的
設計に関しその他の設計上の基準を後で説明する。

I.本発明のスキーと比較した従来のスキーの物理的特性第11図は上部の繊維強化プラスチック積層体192と底
部の繊維強化プラスチック積層体194と木又はフォーム
で作った芯部材とを備えた繊維強化プラスチック積層ス
キー190の断面図である。曲げモーメントを作用させて
分析した結果これは非常に望ましいスキー構造であるこ
とが分った。本発明の基本的概念に達する準備行為とし
て、スキーの理想的モデルの断面に関して或る予備的な
分析を行った。この理想的なモデルは第６図の分解図に
示されている。上部板又は上部プレート200、底部シー
ト又は底部プレート202、２個の側板204、矩形芯206、
２個の鋼エッヂ部材208、座部走行面210がある。２個の
エッヂ部は高級鋼で作られ、鋭いエッヂを長期間維持す
ることができるものと考えられる。このことは多年にわ
たりスキー製造法上の通常の方法であった。各エッヂ20
8の断面は各面が0.085インチ（2mm）の正方形である。
走行面210は凡そ0.05インチ（1.27mm）厚さのポリエチ
レン製の板であると考える。上板200と底板202と側板20
4の厚さはそれぞれ、あとの表にt1、t2、t3で示されて
いる。スキーの重量に対するプラスチック上面の影響は
含まれていない。木芯の幅は３インチ（76.2mm）であ
る。

この理想的なモデルを従来の繊維強化プラスチック構
造並びにアルミニウム製スキー比較して研究するに当
り、ａ）本発明における繊維強化プラスチックはあとに出て
くる表に示すような寸法を有し、ｂ）芯は木で作られ、ｃ）積層した繊維強化プラスチックスキーに対しまた従
来のアルミニウム積層スキーに対し、２個の側部材204
が存在しない。

同一の理想的モデルを本発明において到達した基本概
念と比較して研究するに当り、側部エッヂ208と底部走
行面210は上述のものと同一と考える。また芯206は引張
りと圧縮と剪断に適当な強度を有する木から作る。上部
の底部の構造板200、202は（後の表に示すように）割合
強度の強い鋼であるが、なお更に本発明の製造方法に関
し前に説明したような曲げ又は成形の性能を有するもの
とする。上板200と側板204は成形する好適な形状は倒立
Ｕ字形断面であり、側板204は上板200と同じ材料で同じ
厚さである。

ｆは板200、202、204を示し、ｃは芯206を示し、ｓは
エッヂ部材108を示す。

次にこの分析において、スキーの全重量と長さに沿っ
た構造上の剛性は現在マーケットで入手できる従来技術
になるスキーのものと比較した。このことは鋼板200、2
02の厚さとその強度特性に一定の制限を自動的に指示し
た。またスキーの長さに沿って適当な剛性分布を得るた
めに、スキーの垂直厚さ（すなわち上板200と底板202と
の間の距離）が指示されていた。

このような構造を基にして且つ第６図に示す理論的モ
デルを基にして基本スキーを作って分析を行った。この
分析の結果を第７図乃至第10図に示す。二つの特殊な設
計が考慮された。すなわちａ）上部鋼板200と２個の側部材204の厚さが0.02（0.
5mm）インチであり、底板202の厚さが0.015インチ（0.3
8mm）であったスキーｂ）上部鋼板200と２個の側部鋼部材204が0.015イン
チ（0.38mm）であり、鋼の底板202の厚さが0.010インチ
（0.254mm）であったスキーこれら本発明の二つのスキーは現在使われているアル
ミニウム積層スキー（図に“ALUMLAMINATE"として図示
する）及び繊維強化プラスチック積層スキー（図“FRP
LAMINATE"として図示する）と比較された。

第７図はこれらのスキーの垂直方向の厚さに対するた
わみ剛性率を示す。第８図はたわみ剛性に対するこれら
スキーの重量密度を示す。第９図はたわみ剛性に対する
降伏点を示す。第９図はたわみ剛性に対するねじり剛性
を示す。

J.普通使用されている従来のスキーと比較した本発明の
スキーの全体デザイン作動特性の分析準備事項として剛性の計測を考えるべきである。全剛
性率Ｋは走行面の両端を支持しながらスキーを一定距離
かたよらせるに必要な中央走行面に作用する力と定義す
る。第12図は水平軸線に沿ったスキーの半長（“L₂"（i
n））に対する垂直軸線に沿った剛性率（“EI₀（lb−i
n.²,×10³"）を示す。第12図のグラフを基にして本発明
のスキーの厚さを第13図に示す。第13図はスキーの半長
を示す。次にこのスキーは現在通常使用しているスキー
の特性にマッチし、またこれは相当熟練した150ポンド
（67.5kg）の人間が使用する。これらの条件に基づい
て、第13図のグラフの下部は、本発明の二つのデザイン
のスキーとアルミニウム積層スキーと繊維強化プラスチ
ックスキーの垂直厚さを示す。

本発明のスキーの重量密度を示す第14図について考え
る。これは本発明のスキーの重量密度が該スキーの端部
において割合高く、スキーの中央部で割合低いことを示
している。このような本発明の独特の重量分布はスキー
の下り板における性能に相当貢献する（すなわち本発明
のスキーに下り坂の直進において長いスキーと同様の性
能を発揮させる）。

第15図は前述の従来の二つのスキーに対する本発明の
スキーの降伏点を示す。本発明のスキーは優秀な曲げ強
さを示す。

第10図を参照すれば本発明のねじり剛性は、たわみ剛
性の場合より、前述の従来の二つのスキーのねじり剛性
より相当大きい。

K.本発明の独特の設計パラメータここに提起した多くの数値上の制限と公差は次の視点
において解釈されるべきである。

ここに与えられた設計規準は少なくとも中位の熟練度
を持ったスキーヤによって使用され、全性能を出すよう
に設計されているスキーに関するものである。換言すれ
ば該スキーは下り坂直進滑走に非常に性能が良く、シャ
ープな回転にも匹敵できる性能を有する。しかしスキー
を特定の使用について設計したとき、最適設計規準とし
てここに示されるものから外れるであろうことは理解さ
れるべきである。

例えばシャープな回転は必要でなく急速滑走（すなわ
ち小抵抗滑走）に最適となる下り坂競争や大障害競争の
ためにスキーを設計している。これらの条件のもとにお
いて金属板の厚さ（すなわち上板と底板の両方又はいづ
れか一方の厚さ）はスキーに幾分重量を与えるためいく
から大きく作られる。またスキーの垂直厚さは端部にお
いて割合薄いことが期待される。かくしてスキーの前部
はたわみ剛性が小さくなり、適度のでこぼこ地形に遭遇
したときに容易にたわむことができる。このことはスキ
ーを速くすべらせることが知られている。

これに対して、スキーが割合急速なきつい回転を必要
とする障害物競争コースに適するものは、幾分軽く作ら
れ、そのため上部鋼板と下部鋼板は大体0.015インチ
（0.38mm）以下の厚さにする。またスキーの端部は全性
能型のスキーよりも厚さを比較的厚くする。その理由は
スキーの端部が、急な回転時に性能を良くする普通のた
わみ剛性より幾分大なるたわみ剛性となるためである。

前に述べた詳細な説明によれば、全性能に最適となる
よう設計した本発明のスキーは約20lbs/in.の剛性率Ｋ
を有し、17〜27lbs/in.の広範囲のたわみ剛性を有し、1
5〜30lbs/in.が最大範囲である。またスキーの長さに沿
ったたわみ剛性の分布は、第13図のグラフによれば、該
グラフのたわみ剛性の約1/4のプラスマイナス内のたわ
み剛性分布の線に沿っている。

前述の好適な実施例における上板200と下板202につい
て言えば、該上板200は約0.015〜0.020（0.38〜0.50m
m）インチの厚さを有し、また底鋼板202の厚さは約0.10
〜0.15インチ（0.254〜0.38mm）である。しかしたわみ
剛性は上板200と下板202の両方の厚さに（側板204より
は少い範囲で）関係しているが、またスキーの全厚さに
も関係している。その関係は全般的に言えば、たわみ剛
性が大体上板200と下板202の厚さに比例し且つスキーの
厚さの２乗に正比例する。本発明の範囲を決める請求の
範囲の解釈に当り、請求の範囲に記載された限定内にお
いて板200、202の厚さとスキーそのものの厚さを互いに
変えて望ましい範囲内のたわみ剛性を得るものと認める
べきである。（例えばたわみ剛性を殆んど一定に保ちな
がらスキーの厚さを増大し、且つ板200、202の厚さを減
少する。）またスキーの厚さに関して本発明の請求の範囲を解釈
するに当り、下部走行面210の厚さは0.05インチ（1.27m
m）と假定され且つこれはスキーの厚さに含まれる。故
に若し走行面210の厚さが0.05インチ（1.27mm）から変
われば、請求の範囲はその変更を許すように解釈される
べきである。

また、本発明の請求の範囲を解釈するに当り、若しス
キーが特殊目的のスキーであり、また設計規準が（上述
の）全性能型のスキー設計規準から外れているとすれば
設計の変数（例えばたわみ剛性分布）がそのスキーの特
殊要求を受け入れるために変えられると請求の範囲を解
釈すべきである。

一定長さのスキーについて第７図に示すたわみ剛性分
布を与えるため、該スキーの最適の厚さは第７図を参考
にして決められる。第７図のグラフを調査すれば、スキ
ーの厚さは板200、202の厚さに応じて変ることが分る。
本発明の広範囲の設計変数の中で、スキーの厚さは板20
0、202の厚さに対し、任意の値のたわみ剛性と任意の値
の板厚（板200、202の厚さ）に対し第７図のグラフから
得られる厚さの約12％以内にあるものと予想される。好
適な実施例において該厚さは第７図のグラフから得られ
る値の５％以内である。

上述の本発明の変数に基づいて本発明のスキーを製作
すれば本発明の効果が得られることが分った。また特に
前記スキーは第９図のグラフに示すようにたわみ剛性に
くらべてねじり曲げに一層強い。また該スキーは第14図
のグラフに示すように、望ましい重量分布を持ってい
る。また該スキーは第15図のグラフに示すようにスキー
のたわみ剛性にくらべて良好な降伏点を有する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】雪面上を効率的に走行するためのスキーで
あって、前端部、後端部、中央部、スキーの長さ方向に
沿って延びた縦軸線、該縦軸線と直交する幅軸線、及び
垂直な厚さ軸線を有し、また前端部及び後端部から中央
部に向かって適度に内側に曲がって概ね凹曲面をなす２
つの側面を有しており、該スキーはさらに、 a.芯構造体と、 b.外側鋼箱型構造体であって、 1.二つのエッヂ部を有する上部鋼板部分と、 2.二つのエッヂ部を有する下部鋼板部分と、 3.上記上部鋼板部分と下部鋼板部分と芯構造体と組み合
って箱構造を構成するように、上記上部鋼板部分と下部
鋼板部分の両側に配置されて側壁を形成する二つの側壁
鋼板部分であって、該側壁鋼板部分の各々の上端は上記
上部鋼板部分の側端に固着され、上記上部鋼板部分は上
記側壁鋼板部分の上端部と少なくとも同じ高さに位置す
るように位置決めされ、上記側壁鋼板部分はほぼ平坦で
下端部を有していてほぼ垂直下向きに延びており、 4.上記上部鋼板部分、下部鋼板部分及び側壁鋼板部分
は、前端部から後端部までほぼ一定の厚さを有し、 c.上記芯構造体は、上記上部鋼板部分及び下部鋼板部分
の間に配置されて縦軸線の全体にわたってそれぞれに接
着剤で着けられており、また上記上部鋼板部分及下部鋼
板部分に沿って延びそこに接着剤で着けられるほぼ平坦
な上下接触表面を有しており、 d.上記下部鋼板部分の下面に接着剤で着けられた走行面
部材と、 e.上記上部鋼板部分、下部鋼板部分及び側壁鋼板部分か
ら独立して形成された一対のエッヂ部材であって、該エ
ッヂ部材は上記箱構造の対向する下側端に固着され、上
記箱構造は上記側部鋼板部分及び芯構造体と組み合った
上記上部鋼板部分及び下部鋼板部分とを包含してスキー
の捩じれ特性と可撓性を決定することを特徴とするスキ
ー。