JPH09512733A

JPH09512733A - 熱可塑性複合物スキーおよび製造方法

Info

Publication number: JPH09512733A
Application number: JP7529168A
Authority: JP
Inventors: ジェイ．フェザイオ，ルイス
Original assignee: ケイ−ツー、コーポレーション
Priority date: 1994-05-06
Filing date: 1995-05-08
Publication date: 1997-12-22
Also published as: EP0805709B1; EP0805709A4; WO1995030458A1; DE69531959D1; EP0805709A1; ATE251934T1; US5544908A

Abstract

(57)【要約】熱可塑性複合物構造層（２８）を含む雪上を滑走するための滑走具（２０）が開示されている。滑走具は好ましくは雪上用スキーである。雪上用スキーは外側層（２４）、コア（２２）、構造層（２８）、基部（２６）およびエッジ（３０）を含む。コアは上面、下面および２つの側面を有している。構造層は外側層に接合され、熱可塑性材料内に埋め込まれた多方向の高弾性係数の補強用繊維を有する熱可塑性材料から作られている。熱可塑性材料（２８）はコア（２２）の上面および側面に沿って配置され、外側層をコアに接合している。基部（２６）は雪に接触する滑走底面、側面、上面を有している。基部の上面はコアに接合され、構造的な剛性のために樹脂含浸繊維材料（３２）を含んでいる。エッジは基部の側面に沿って長さ方向に延びている。開示はまた熱可塑性複合物層を外側層に接合し、接合された層をトップキャップ状に成形し、ジグ内にトップキャップおよび基部を配置し、さらに基部とトップキャップとの間にフォーム材を注入することにより、スキーを製造する方法を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】熱可塑性複合物スキーおよび製造方法発明の分野本発明は一般的にはスキー、および雪上を滑走するためのその他の滑走具に関し、より詳細には熱可塑性材料を用いるスキーおよびスキー製造方法に関する。発明の背景スキーおよびスノーボードは代表的にはコア、コアを取り囲む構造層、基部、およびスキーの上部または上部および側面を覆う外側層を含んでいる。熱硬化性樹脂／繊維ガラス層は取り扱いが難しく、かつ製造プロセス中に相当な硬化期間を必要とするにもかかわらず、きわめて一般的な構造層は熱硬化性樹脂が含浸された繊維ガラスである。熱硬化性樹脂を用いる他の複合物も同様に難しく、かつ使用にあたって多くの時間を必要とする。例えば、熱硬化性樹脂を有する射出成形スキーを形成するには一般に、硬化されていない含浸前の繊維ガラス（または他の複合物）をプラスティックトップシート上に置き、両方を加熱した金型に配置して外側シェルを形成する。金型は熱と圧力によってシェルに形を与える。繊維ガラスを硬化させるためには平均して１０分が必要とされる。いったん外側シェルが硬化したら、繊維ガラスの下面は研磨、清浄、下塗り材料の塗布、または他の方法により接着のために特別に準備される。シェルはそれから、エッジと繊維ガラス／熱硬化性樹脂構造層とを有する基部とともにジグ内に配置される。基部と上部との間にはそれから発砲コアが注入され、粗くした繊維ガラス表面に接着させることにより２つが接合される。接着はフォーム材が繊維ガラスの粗くした表面に浸透して硬化することにより行われる。外側シェルおよび基部がジグ内に配置される前に、フォーム材に接触して上部および基部を発砲コアに接合させることになる繊維ガラスの表面は粗く加工されなければならず、その結果これらの部分の間の機械的な接着がこれらの間の早すぎる層間剥離を避けるのに十分であるようにしている。重要な化学的な接着は、硬化された繊維ガラス層と発砲コアとの間では生じない。従って、たとえ機械的な接着強度を増加させるために念入りに表面を研磨したとしても、かなりの度合いでの層間剥離、およびこのための可撓性特性またはスキーの構造低下が時間の経過とともに生じる。乾いていない繊維ガラス／熱硬化性樹脂複合物を配置し、それが硬化するのを待ち、さらにフォーム材によく接着されるようにその表面を準備するという工程は、大きな労働量を必要し、多くの時間を要し、さらに不正確なものである。従って、比較的低コストの材料が用いられているにもかかわらず、スキーのコストは高い。トーションボックス構造のスキーにおいてもまた、トーションボックスの上部、また可能であれば側面に接着される上部層または外側シェルを含んでいる。トーションボックスはスキーのコアを完全に取り囲む荷重支持シェルである。トーションボックスは熱硬化性樹脂材料が含浸された高弾性係数の繊維ソック（fibe r sock）（繊維ガラス、カーボン、ケブラー、またはセラミック）から構成されている。コアは代表的にはモミ（fir）やトウヒ（spruce）のような木材からなり、またポリエチレンフォームであってもよい。繊維ソックを有する熱硬化樹脂を用いた現在の包み込みおよび硬化のプロセスはまた非常に多くの時間を要するとともに難しいものである。上述したような上部層を含む上部を有するスキー、すなわちスキーの上面だけでなく側面にまで下がってエッジからエッジまで延びる外側シェルを有するスキーが、最近では非常に人気が出ている。しかしながら、そのようなシェルには、それらが作られるアクリルまたはウレタン材料の熱安定性が欠如しているという問題がある。これらの材料は、シェルがスキーに配置された後に冷却されて生じる収縮によって多くの傷んだスキーが製造されるという観点で安定性および剛性が欠如している。シェルは冷却するにつれて収縮し、時々、くぼみ、出っ張りまたは他の不連続性が生じることになる。本発明は、このような方法およびスキー構造の上述した欠点に鑑みて開発されたものである。本発明の方法および構造を用いることにより、製造時間および発砲射出コアを有するスキー、他のコアを有するスキー、およびエッジ・ツー・エッジの外側シェルを有するスキーを製造するのに固有な誤差は減少するであろう。発明の概要雪上を滑走するための滑走具を製造する方法が提供される。滑走具は好ましくはスキーであるが、そうではなくスノーボードや他の雪上滑走具であってもよい。スキー本体は外側層を有するシェルに覆われたコアを含んでいる。この方法は、熱可塑性樹脂内に配置された繊維を含む熱可塑性複合物層を提供する工程と、熱可塑性複合物層を外側層に接合させる工程と、２つの層を加熱する工程と、外側層と熱可塑性複合物層とを含むシェルをトップキャップ形状(a top cap shape )に成形する工程とを含んでいる。シェルは赤外線ランプの近くに配置されることにより加熱される。シェルを成形する工程は形成金型により達成される。金型はシェルをトップキャップ形状となるように押圧する一方で、シェルを加熱する工程で加えられた熱を吸収する。好ましくは、この方法はさらに、基部を提供する工程と、基部とシェルとの間にコアを挿入する工程と、基部とシェルとをコアのまわりに接合させる工程とを含んでいる。基部は底面、上面および側面を有している。側面は基部の長さ方向に沿って延びるエッジを有している。本発明の好ましい実施例において、コアを挿入する工程と、基部をシェルに接合させる工程とは、基部をシェルの近くに位置決めする工程と、基部とシェルとの間にフォーム材を注入する工程とを含んでいる。基部はジグ内において成形されたシェルの近くに位置決めされる。シェルの熱可塑性複合物層は基部に対向している。シェルおよび基部はスキーの外形形状を形成している。フォーム材は基部とシェルとの間に注入されてコアを形成するとともに基部をシェルに接合させる。本発明の変形実施例においては、さらなる工程が含まれている。基部がシェルの近くに位置決めされる前に複合物補強層が基部の上面すなわち内面に接合される。補強層は好ましくは熱可塑性複合物から構成されている。熱可塑性複合物は、それを基部の上面に押圧しつつ加熱することにより基部の上面すなわち内面に接合される。さらに、本発明の好ましい形態において、熱可塑性複合物層を外側層に接合する工程は層に対して熱および圧力を加えることによって実行されている。本発明の好ましい実施例の別の側面として、熱可塑性複合物層は熱可塑性樹脂内を複数方向へ延びる繊維を含んでいる。好ましくは、これらの繊維は一緒に織り合わされている。本発明の変形方法はコアと、コアのまわりのトーションボックスとをフォーム材注入構造を用いることなく提供する工程を含んでいる。底面、上面および側面を有する基部が提供される。側面はエッジを有している。コアおよびトーションボックスは基部とシェルとの間に挿入される。変形方法の一つの形態において、トーションボックスは熱可塑性複合物材料から構成されている。本発明の好ましい実施例は概略上述した方法により製造される雪上用スキーからなっている。一方、スノーボードまたは雪上を滑走するための他の滑走具を本発明により提供してもよい。雪上用スキーは外側層、コア、構造層、基部および金属エッジを含んでいる。コアは上面、底面および２つの側面を有している。構造層は外側層に接合されている。構造層は熱可塑性材料内に埋め込まれた多方向の高弾性係数の補強繊維を有する熱可塑性材料から構成されている。熱可塑性材料はコアの上面および側面に沿って配置され、外側層をコアに接合している。基部は雪に接触する滑走底面と樹脂含浸繊維材料を有するコアに接合される上面とを有している。エッジは基部の側面に沿って長さ方向に延びている。好ましくは、コアは射出成形フォーム材から構成されている。滑走具の変形実施例において、上部構造層および底部構造層はコアのまわりを包み込む熱可塑性材料から一体に形成されている。本発明の滑走具の別の変形実施例において、外側層は構造層の上面および側面を覆っている。上部層と構造層との間には安定化層が配置され、外側層に対して剛性と安定性とを与えている。安定化層は熱可塑性樹脂に埋め込まれた高弾性係数の繊維から構成される熱可塑性複合物材料を含んでいる。上述した本発明の実施例の利点は非常に多い。熱可塑性複合物構造材料の接着に対して準備するための表面の研磨は、射出発砲コアへの良好な接着のためには必要とされない。射出発砲コアは、熱硬化性樹脂材料における、より脆弱な主としての機械的な接着によるのではなく、化学的に熱可塑性複合物材料に接着する。熱可塑性複合物材料はまた、過去に用いられた他の構造層よりも外側層への接合がより容易である。従って、熱硬化性樹脂の硬化が必要とされないので、製造時間を短縮してキャップ状のスキー構造を無理なく製造することができる。乾いていない繊維ガラスまたは他の複合物材料による多くの時間を要する手作業によるレイアップを省くことができるので、製造誤差の減少もまた実現することができる。本発明の変形実施例において外側層の下方に安定化層を用いることにより、くぼみおよび他の不連続性がなくなるように代表的なウレタンの外側層の不安定性が減少する。図面の簡単な説明本発明の上述した側面およびこれに付随する多くの利点は、本発明が添付図面とともに以下の詳細な説明に言及することでより良く理解されるに従って、より容易に受け入れられるであろう。図１は本発明によるスキーの斜視図である。図２はスキー構造の好ましい実施例を示す横断立面図である。図３は上部層の熱可塑性複合物層への接合を略模式的に示す斜視図である。図４はシェルの加熱を略模式的に示す斜視図である。図５はシェルの成形を略模式的に示す斜視図である。図６はジグ内での基部およびシェルの配置を略模式的に示す斜視図である。図７はジグ内に保持された基部とシェルとの間へのフォーム材の注入を略模式的に示す斜視図である。図８は補強層を有する本発明の変形実施例を示す横断立面図である。図９は熱可塑性複合物から構成されるトーションボックスを含む本発明の変形実施例の横断立面図である。図１０は上部層を形成する熱可塑性複合物層を有する本発明の別の変形実施例の横断立面図である。好ましい実施例の詳細な説明図１および図２を参照して、まず本発明の滑走具の好ましい実施例について説明する。滑走具は好ましくはスキーであり、この好ましい実施例の説明においてもスキーについて説明する。スキーはコア２２、シェル２３および基部２６を含んでいる。シェル２３は外側層２４と、外側層２４の下方にある熱可塑性複合物層２８とを含んでいる。コア２２は実質的にスキーの長さ分だけ延びており、好ましくはポリエチレンのようなフォーム材から構成されている。発砲コアを注入する方法を以下に述べる。コア２２は広い部分で基部２６に接触する台形の横断面を有している。スチールエッジ３０は既存の方法で基部２６の側面に取り付けられている。基部２６はポリエチレン層２７と基部構造層３２とを含んでいる。ポリエチレン層２７は代表的にはＰ−Ｔｅｘという商品名で販売されている材料である。Ｐ−Ｔｅｘ層２７はまた焼結されていてもよい。基部構造層３２は好ましくは基部２６のＰ−Ｔｅｘ層２７の上部およびまた金属エッジ３０の上部に置かれた繊維ガラスのような熱硬化性複合物である。基部構造層３２はスキー２０の底部に対して構造的な支持を与えている。基部２６は好ましくは準備段階ではＰ−Ｔｅｘ層２７および下部構造層３２からなる独立した要素として形成される。複合物基部層はそれから形を与えられ、金属エッジ３０が仮に取り付けられる。そのような組立体はそれから、以下に説明するように型内に配置される。コア２２は基部２６の基部構造層３２の上部に配置される。熱可塑性複合物層２８はコア２２の上部および側面を覆うとともにエッジ３０に接合されている。基部構造層３２はまた熱可塑性複合物層２８に接合されていてもよい。以下に述べるように、スキーの製造中に熱可塑性複合物層２８とコア２２との間の化学的な接着が形成される。外側すなわち表面層２４は、熱可塑性複合物層２８の外面に接合されることにより、スキー２０の外側上部および側壁を形成する。外側層２４は好ましくはアクリルまたはウレタンから形成されている。外側層２４はスキー２０の化粧用の上部すなわちキャップとして機能しており、スキーのグラフィックスを担うとともに、熱可塑性複合物構造層２８の保護カバーとしても作用している。ここで、スキー２０の好ましい実施例を製造する方法について図３〜図７を参照して説明する。まず図３には、シェル２３の形成の仕方が示されている。代表的には大きなスプール上に、外側層２４を形成するアクリルまたはウレタンの矩形状シートと、熱可塑性複合物層２８のシートとが設けられている。熱可塑性複合物層２８はまず繊維ガラス、ケブラー、カーボンまたはセラミック繊維のような一方向または多方向の繊維が埋め込まれた熱可塑性材料から構成されている。繊維ガラスは容易に手に入る低コストの材料であるので、使用されるのに好ましい繊維である。しかしながら、特別の設計特性を達成するために他の材料を選択するようにしてもよい。ケブラーは非常に高い強度と低い重量とを有するアラミド繊維である。それはまた高い引っ張り強さを有する。カーボン繊維は適合した応力下で極限の温度まで加熱されたグラファイト繊維である。それは非常に高い弾性係数と低い重量とを有している。セラミック繊維は高温下で処理され金型から引き出された、ガラス繊維と類似した単結晶の酸化物繊維である。それらは優れた疲労抵抗を与える。好ましい実施例において、繊維ガラスのストランドは多方向の織物体を形成し、熱可塑性材料内に配置されて熱可塑性複合物シートを形成する。好ましくは溶液塗布プロセス（solution coating process）が用いられる。このプロセスでは熱可塑性材料を溶媒内で溶解させ、織られた繊維ガラス織物体をプラスティック／溶媒溶液に充満させ、さらに溶媒を除去することを必要とする。プラスティックおよび繊維ガラスはシート形状のままである。また、引抜きのような他の知られた製造プロセスを用いてもよい。熱可塑性複合物シートは矩形パターンに切断されて熱可塑性複合物層２８を形成する。外側層２４はスキーのグラフィックスを担っている。これらのグラフィックスは、好ましくは外側層２４が熱可塑性複合物層２８に接合される前に、外側層２４の下面に適用されるインク昇華プロセスによりつけられる。外側層２４はまた熱可塑性複合物層２８に接合される前にそれに調和した矩形形状に切断される。図３に示すように、２つの層はローラ３４の間に外側層２４および熱可塑性複合物層２８を供給することにより接合される。ローラ３４を通した加熱に加えて層２４および２８へのローラ３４の圧力により外側層２４を熱可塑性複合物層２８に接合させてシェル２３を形成する。熱および圧力が加えられるにつれて層間に化学的な接着が生じるので、外側層２４と熱可塑性複合物層２８との間には接着剤が必要とされない。一方、これらの層を接合するために接着剤を用いるようにしてもよい。図４に示すように、シェル２３はそれから、シェル２３をトップキャップ形状に成形する前に赤外線ランプ３６のような熱源により加熱してシェル２３に追加的な熱を与えるようにしてもよい。シェル２３を融点より低い温度まで加熱することにより、シェル２３は容易に変形可能となる。ここで図５を参照すると、加熱されたシェル２３は型３８内に配置される。型３８は第１形成金型４０とこれと協働する形状の第２形成金型４２とを含んでいる。第１形成金型４０は所望のトップキャップ形状の内面の形状をなす突出部を含んでいる。第２形成金型４２はシェル２３を成形することにより形成される所望のトップキャップの外形形状をなす凹部を含んでいる。従って、第２形成金型４２内の凹部の形状はスキー２０の上部および側面の最終的な外形形状に非常に近いものとなっている。第１および第２形成金型４０および４２の突出部および凹部はそれぞれ、形を与えられたシェル２３の所望の最終的な厚さを規定するだけでなく、それらはまた所望の反り、サイドカットおよび先端とテールの曲率を規定する。シェル２３は赤外線ランプにより加熱された後、第１および第２形成金型４０および４２の間に配置される。形成金型４０および４２はそれから、約４５〜６０秒の間一緒に押圧する。この時間中に、金型はシェル２３に形を与えつつそれから熱を吸収する。硬化を達成するために、金型４０および４２は好ましくはシェル２３よりも低い温度に保たれる。スキー製造のための本方法のこの工程は、形成された外側層２４内に熱硬化性繊維ガラス材料を配置するという現在用いられているトップキャップを形成する方法を越えた顕著な進歩を与えるものである。従来のプロセスは次の工程に進む前に少なくとも１０分の硬化期間を必要とする。しかしながら、本発明の方法では、シェル２３をトップキャップ形状に形成するために、比較的短い４５〜６０秒という時間のみが必要とされる。このようにして、それに接合される補強用熱可塑性複合物層２８を有する化粧シェルからなる構造スキーシェルがもたらされる。この進歩したシェルは従って、より速くかつ誤差の可能性が少ない状態で製造される。シェルの層間の改良された接着がまたここで開示された方法により達成される。ここで図６を参照すると、形成されたシェル２３はそれから、上述したようにＰ−Ｔｅｘ層２７、基部構造層３２およびエッジ３０から構成される基部２６の近くに配置される。シェル２３および基部２６はジグ４４内に配置される。ジグ４４は一つの実施例において上部ユニット４６と底部ユニット４８とを含んでおり、両方とも、保持するとともにシェル２３を基部２６に対向させる凹部を有している。基部２６およびシェル２３はそれらの間にコア２２が形成される空間を形成している。ジグ４４は、反り、曲率およびサイドカットを含むスキーの所望の外形寸法を含むように形成されている。一つの実施例において、ジグ４４はスキーの先端が位置決めされた凹部の前方から延びる溝４９を含んでおり、それを通して発砲コアが知られた方法により注入される。図７を参照すると、上部ユニット４６と底部ユニット４８との間にシェル２３および基部２６が保持されたジグ４４の閉ざされた位置が示されている。注入器５０は溝４９に接続され、フォーム材５２が高圧でシェル２３と基部２６との間の空間に押し出される。フォーム材は好ましくは数分で硬化する熱硬化性ポリエチレンである。フォーム材が硬化するにつれ、それは基部２６およびシェル２３の熱可塑性複合物層２８を接着する。この接着によりスキー２０が１つとなって最終形状に保持される。いったん熱硬化性フォーム材が完全に硬化してコア２２を形成すると、スキー２０はジグ４４から取り除かれ、側面およびエッジがトリミングされて仕上げられる。上述したように、この方法は従来のスキー製造方法を越えるいくつかの利点を与える。スキー２０を精密かつ正確に製造するためにかかり得る時間は、熱可塑性複合物層２８を用いることで非常に短縮される。シェル２３をトップキャップ形状に成形するステップは従来のプロセスに比べて相対的に容易で、かつ効果的および迅速に行われるものである。大きな労働力を要する手作業によるレイアップは必要とされない。また、コア２２とシェル２３との間の接着は、これら２つの部材間に、熱硬化性繊維ガラス材料とポリエチレンコアとの間に形成されるような機械的な接着よりもむしろ化学的な接着が第１に形成されるので、より容易に達成される。従って、表面に特別な準備を施さなくとも、信頼性のある接着を得ることができる。本発明の範囲内で上述した方法のいくつかの明らかな変形例を用いたり考慮に入れることができる。例えば、基部２６には熱硬化性基部構造層３２ではなく熱可塑性複合物構造層を設けることができる。また、熱可塑性複合物層２８と外側層２４との間にはこれら２つを接合するために接着剤を用いてもよい。熱可塑性複合物を形成するために繊維ガラス以外の異なる繊維を用いることができる。また、単軸または多軸の繊維配置を用いることができる。熱可塑性複合物の樹脂材料はウレタン、アクリル、ポリアミドまたはポリカーボネートから形成することができる。これらの材料の利点には、機械的な強度、比較的低い形成温度、比較的低いコスト、および高い接着性が含まれる。これらの材料の高い表面エネルギーはそれらをフォーム材およびまたウレタンまたはアクリルの上部層に接合することを助長している。注入されたフォーム材と熱硬化性樹脂材料との間の場合には単なる機械的な接着ではなく化学的な接着が生じるので、この接着は接着前に熱可塑性複合物層の表面を物理的に粗くすることなく達成することができる。本発明によるスキーの特別な変形構造を図８〜図１０に示すとともに以下に説明する。図８において、木材コア２２′を有するスキー２０′が示されている。標準的なトーションボックス５４が既存の方法によりコア２２′のまわりに配置されている。代表的には繊維ガラス、または他の複合物のソック（sock）がコア２２′のまわりに配置され熱硬化性樹脂に埋め込まれている。エッジ３０を有する基部２６′およびシェル２３′はそれからトーションボックス５４に接合される。トーションボックス５４は独立した繊維複合物層が必要とされないように基部構造層を形成するとよい。しかしながら、熱可塑性複合物層２８′は、形成されてトーションボックス５４に接合される前に、外側層２４′に接合される。熱可塑性複合物層２８′は第１に、外側層２４′を裏打ちして外側層２４′に耐熱性および剛性を加えるものとして機能する。もし外側層２４′が最適な耐熱性よりも小さい特性を有するウレタンプラスティックまたは他の材料から構成される場合には、外側層２４′を冷却する間にスキー２０′の上面および側面上にくぼみや他の不連続性が生じる。シェル２３′がトーションボックス５４に接合される前に熱可塑性複合物層２８′を外側層２４′に接合することにより、シェル２３′の耐熱性および剛性が、くぼみや他の不連続性が生じないように非常に高められる。熱可塑性複合物層２８′はまたスキー２０′の構造特性を大きくすることができるとともに、トーションボックス５４を外側層２４′に容易に接合することを助長している。ここで図９を参照して、本発明の別の変形実施例を与える。この実施例において、コア２２″は好ましくは木材であるが、その代わりにフォーム材または他の材料から構成されるようにしてもよい。他方において、この実施例の重要な特徴は熱可塑性複合物トーションボックス２８″が完全にコア２２″を取り囲んでいることである。熱可塑性複合物トーションボックス２８″は、熱可塑性複合物材料のシートを加熱するとともにコア２２″のまわりを包むことにより配置するようにしてもよい。ポリエチレン基部２２′およびエッジ３０が設けられ、外側層２４′が熱可塑性複合物トーションボックス２８″の上部および側面を取り囲んでいる。図１０は本発明のさらに別の実施例を示している。この実施例において、上述した図２に示された基部２６にはＰ−Ｔｅｘ層２７に接続された基部構造層３２およびエッジ３０が設けられている。木材またはフォーム材から形成されたコアが基部構造層３２の上に配置されている。一方、この実施例において、シェル２本発明の好ましい実施例を図示して述べてきたが、本発明の精神および範囲から離れることなく各種の変形をなし得ることが理解されるであろう。例えば、上述したように、本発明の滑走具はスノーボードや雪上を滑走するための他の器具を含むようにしてもよい。方法および構造はこれにより詳細においてわずかに変更され得るが、それでもここで請求された本発明の範囲に含まれるものである。本発明の実施例において排他的な所有権または特権を請求するものを請求の範囲のように規定する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９６年５月３日【補正内容】外側シェルおよび基部がジグ内に配置される前に、フォーム材に接触して上部および基部を発砲コアに接合させることになる繊維ガラスの表面は粗く加工されなければならず、その結果これらの部分の間の機械的な接着がこれらの間の早すぎる層間剥離を避けるのに十分であるようにしている。重要な化学的な接着は、硬化された繊維ガラス層と発砲コアとの間では生じない。従って、たとえ機械的な接着強度を増加させるために念入りに表面を研磨したとしても、かなりの度合いでの層間剥離、およびこのための可撓性特性またはスキーの構造低下が時間の経過とともに生じる。乾いていない繊維ガラス／熱硬化性樹脂複合物を配置し、それが硬化するのを待ち、さらにフォーム材によく接着されるようにその表面を準備するという工程は、大きな労働量を必要し、多くの時間を要し、さらに不正確なものである。従って、比較的低コストの材料が用いられているにもかかわらず、スキーのコストは高い。トーションボックス構造のスキーにおいてもまた、トーションボックスの上部、また可能であれば側面に接着される上部層または外側シェルを含んでいる。トーションボックスはスキーのコアを完全に取り囲む荷重支持シェルである。トーションボックスは熱硬化性樹脂材料が含浸された高弾性係数の繊維ソック（fibe r sock）（繊維ガラス、カーボン、ケブラー（登録商標）、またはセラミック）から構成されている。コアは代表的にはモミ（fir）やトウヒ（spruce）のような木材からなり、またポリエチレンフォームであってもよい。繊維ソックを有する熱硬化樹脂を用いた現在の包み込みおよび硬化のプロセスはまた非常に多くの時間を要するとともに難しいものである。上述したような上部層を含む上部を有するスキー、すなわちスキーの上面だけでなく側面にまで下がってエッジからエッジまで延びる外側シェルを有するスキーが、最近では非常に人気が出ている。しかしながら、そのようなシェルには、それらが作られるアクリルまたはウレタン材料の熱安定性が欠如しているという問題がある。これらの材料は、シェルがスキーに配置された後に冷却されて生じる収縮によって多くの傷んだスキーが製造されるという観点で安定性および剛性が欠如している。シェルは冷却するにつれて収縮し、時々、くぼみ、出っ張りまたは他の不連続性が生じることになる。本発明は、このような方法およびスキー構造の上述した欠点に鑑みて開発されたものである。本発明の方法および構造を用いることにより、製造時間および発砲射出コアを有するスキー、他のコアを有するスキー、およびエッジ・ツー・エッジの外側シェルを有するスキーを製造するのに固有な誤差は減少するであろう。発明の概要雪上を滑走するための滑走具を製造する方法が提供される。滑走具は好ましくはスキーであるが、そうではなくスノーボードや他の雪上滑走具であってもよい。コア２２は基部２６の基部構造層３２の上部に配置される。熱可塑性複合物層２８はコア２２の上部および側面を覆うとともにエッジ３０に接合されている。基部構造層３２はまた熱可塑性複合物層２８に接合されていてもよい。以下に述べるように、スキーの製造中に熱可塑性複合物層２８とコア２２との間の化学的な接着が形成される。外側すなわち表面層２４は、熱可塑性複合物層２８の外面に接合されることにより、スキー２０の外側上部および側壁を形成する。外側層２４は好ましくはアクリルまたはウレタンから形成されている。外側層２４はスキー２０の化粧用の上部すなわちキャップとして機能しており、スキーのグラフィックスを担うとともに、熱可塑性複合物構造層２８の保護カバーとしても作用している。ここで、スキー２０の好ましい実施例を製造する方法について図３〜図７を参照して説明する。まず図３には、シェル２３の形成の仕方が示されている。代表的には大きなスプール上に、外側層２４を形成するアクリルまたはウレタンの矩形状シートと、熱可塑性複合物層２８のシートとが設けられている。熱可塑性複合物層２８はまず繊維ガラス、ケブラー（登録商標）、カーボンまたはセラミック繊維のような一方向または多方向の繊維が埋め込まれた熱可塑性材料から構成されている。繊維ガラスは容易に手に入る低コストの材料であるので、使用されるのに好ましい繊維である。しかしながら、特別の設計特性を達成するために他の材料を選択するようにしてもよい。ケブラー（登録商標）は非常に高い強度と低い重量とを有するアラミド繊維である。それはまた高い引っ張り強さを有する。カーボン繊維は適合した応力下で極限の温度まで加熱されたグラファイト繊維である。それは非常に高い弾性係数と低い重量とを有している。セラミック繊維は高温下で処理され金型から引き出された、ガラス繊維と類似した単結晶の酸化物繊維である。それらは優れた疲労抵抗を与える。ここで図９を参照して、本発明の別の変形実施例を与える。この実施例において、コア２２″は好ましくは木材であるが、その代わりにフォーム材または他の材料から構成されるようにしてもよい。他方において、この実施例の重要な特徴は熱可塑性複合物トーションボックス２８″が完全にコア２２″を取り囲んでいることである。熱可塑性複合物トーションボックス２８″は、熱可塑性複合物材料のシートを加熱するとともにコア２２″のまわりを包むことにより配置するようにしてもよい。ポリエチレン基部２６″およびエッジ３０が設けられ、外側層２４′が熱可塑性複合物トーションボックス２８″の上部および側面を取り囲んでいる。図１０は本発明のさらに別の実施例を示している。この実施例において、上述した図２に示された基部２６にはＰ−Ｔｅｘ層２７に接続された基部構造層３２本発明の好ましい実施例を図示して述べてきたが、本発明の精神および範囲から離れることなく各種の変形をなし得ることが理解されるであろう。例えば、上述したように、本発明の滑走具はスノーボードや雪上を滑走するための他の器具を含むようにしてもよい。方法および構造はこれにより詳細においてわずかに変更され得るが、それでもここで請求された本発明の範囲に含まれるものである。本発明の実施例において排他的な所有権または特権を請求するものを請求の範囲のように規定する。請求の範囲１．基部と、外側層を含むシェルに覆われたコアとを有する滑走具の製造方法において、（ａ）熱可塑性樹脂内に配置された繊維から構成される熱可塑性複合物層を提供する工程と、（ｂ）熱可塑性複合物層を外側層に接合する工程と、（ｃ）外側層と熱可塑性複合物層とを含むシェルをキャップ状に成形してスキーの上部および側面を覆う工程であって、前記成形は接合された熱可塑性複合物層および外側層をキャップ状の型に配置し、接合された層をキャップ状となるように圧縮し、さらにそのキャップ状のものをキャップ状の型から取り除くことにより達成される工程と、（ｄ）キャップ状の型からシェルが取り除かれた後に、シェルを基部およびコアに接合する工程とを備えたことを特徴とする製造方法。２．熱可塑性複合物層は熱可塑性樹脂内で複数方向に延びる繊維を含むことを特徴とする請求項１記載の製造方法。３．熱可塑性複合物は一緒に織り合わされた繊維を含むことを特徴とする請求項２記載の製造方法。４．シェルを成形する前記工程の前に、外側層と熱可塑性複合物層とを含むシェルを加熱する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の製造方法。５．シェルを成形する前記工程は、形成金型によりシェルをキャップ構造となるように押圧し、金型はシェルを加熱する前記工程からの熱の少なくとも一部を吸収することを特徴とする請求項４記載の製造方法。６．基部と、外側層を含むシェルに覆われたコアとを有する滑走具の製造方法において、（ａ）熱可塑性樹脂内に配置された繊維から構成される熱可塑性複合物層を提供する工程と、（ｂ）熱可塑性複合物層を外側層に接合する工程と、（ｃ）外側層と熱可塑性複合物層とを含むシェルを加熱する工程と、（ｄ）外側層と熱可塑性複合物層とを含むシェルをキャップ状に成形してスキーの上部および側面を覆う工程であって、シェルを成形する前記工程は形成金型によりシェルをキャップ構造となるように押圧し、金型はシェルを加熱する前記工程からの熱の少なくとも一部を吸収することにより達成される工程と、（ｅ）コアのまわりに配置されるトーションボックスを提供する工程と、（ｆ）底面、上面および側面を有する基部であって前記側面は基部の長さ方向の少なくとも一部に沿って延びるエッジを有する基部を提供する工程と、（ｇ）基部とシェルとの間にコアおよびトーションボックスを挿入する工程と、（ｈ）シェルを基部およびコアに接合する工程とを備えたことを特徴とする製造方法。７．トーションボックスは熱可塑性複合物からなることを特徴とする請求項６記載の製造方法。８．シェルを加熱する前記工程は、シェルを少なくとも１つの赤外線ランプの近くに配置する工程を含むことを特徴とする請求項５記載の製造方法。９．底面、上面および側面を有する基部であって前記側面は基部の長さ方向の少なくとも一部に沿って延びるエッジを有する基部を提供する工程と、シェルがキャップ状に形成された後に、基部とシェルとの間にコアを挿入する工程と、基部およびシェルをコアのまわりに接合する工程とをさらに備えたことを特徴とする請求項５記載の製造方法。１０．基部と、外側層を含むシェルに覆われたコアとを有する滑走具の製造方法において、（ａ）熱可塑性樹脂内に配置された繊維から構成される熱可塑性複合物層を提供する工程と、（ｂ）熱可塑性複合物層を外側層に接合する工程と、（ｃ）外側層と熱可塑性複合物層とを含むシェルを加熱する工程であって、シェルを成形する前記工程は形成金型によりシェルをキャップ構造となるように押圧し、金型はシェルを加熱する前記工程からの熱の少なくとも一部を吸収することにより達成される工程と、（ｄ）加熱後に、外側層と熱可塑性複合物層とを含むシェルをキャップ状に成形してスキーの上部および側面を覆う工程と、（ｅ）底面、上面および側面を有する基部であって側面が基部の長さ方向の少なくとも一部に沿って延びるエッジを有する基部を提供する工程と、（ｆ）基部とシェルとの間にコアを挿入する工程と、（ｇ）基部およびシェルをコアのまわりに接合する工程とを備え、コアを挿入する前記工程と、基部およびシェルを接合する前記工程とは、基部をジグ内において成形後のシェルの近くに位置決めする工程であって、シェルの熱可塑性複合物層が基部に対向し、シェルおよび基部がスキーの外形形状を形成し、さらに基部とシェルとの間に空間を有するようにする工程と、基部をシェルに接合させるフォーム材を基部とシェルとの間の空間に注入する工程とを備えたことを特徴とする製造方法。１１．基部をシェルの近くに位置決めする前記工程の前に、複合物補強層を基部の上面において基部の長さ方向の少なくとも一部に沿って接合する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項１０記載の製造方法。１２．複合物補強層を基部の上面に接合する前記工程は、熱可塑性複合物を基部の上面に接合する工程を含むことを特徴とする請求項１１記載の製造方法。１３．熱可塑性複合物を基部の上面に接合する前記工程は、熱可塑性複合物に熱を加える工程と、熱可塑性複合物を上面に押圧する工程とを含むことを特徴とする請求項１２記載の製造方法。１４．熱可塑性複合物は熱可塑性樹脂内で複数方向に延びる繊維を含むことを特徴とする請求項９記載の製造方法。１５．基部と、外側層を含むシェルに覆われたコアとを有する滑走具の製造方法において、（ａ）熱可塑性樹脂内に配置された繊維から構成される熱可塑性複合物層を提供する工程と、（ｂ）熱可塑性複合物層を外側層に接合する工程と、（ｃ）外側層と熱可塑性複合物層とを含むシェルを加熱する工程であって、シェルを成形する前記工程は形成金型によりシェルをキャップ構造となるように押圧し、金型はシェルを加熱する前記工程からの熱の少なくとも一部を吸収することにより達成される工程と、（ｄ）加熱後に、外側層と熱可塑性複合物層とを含むシェルをキャップ状に成形してスキーの上部および側面を覆う工程と、（ｅ）底面、上面および側面を有する基部であって側面が基部の長さ方向の少なくとも一部に沿って延びるエッジを有する基部を提供する工程と、（ｆ）基部とシェルとの間にコアを挿入する工程と、（ｇ）基部とシェルをコアのまわりに接合する工程とを備え、熱可塑性複合物は一緒に織り合わされ熱可塑性樹脂内で複数方向に延びる繊維を含むことを特徴とする製造方法。１６．熱可塑性複合物層を外側層に接合する前記工程は、キャップ状に成形される前に平坦である層に熱を与える工程と、それらを一緒に押圧する工程とを含むことを特徴とする請求項１記載の製造方法。１７．（ａ）外側層と、（ｂ）上面、下面および２つの側面を有するコアと、（ｃ）前記外側層に直接接合される構造層であって、前記構造層は熱可塑性材料に埋め込まれた多方向の高弾性係数の補強用繊維を有する熱可塑性材料からなり、前記熱可塑性材料は前記コアの上面および側面に沿って配置され、前記外側層は前記コアおよび前記熱可塑性材料の上面および側面に沿って前記熱可塑性材料に直接接合されるシート状の材料を含み、前記熱可塑性材料は前記外側層を前記コアに接合させ、前記構造層は前記コアに直接接合される構造層と、（ｄ）雪に接触する滑走底面、側面および上面を有する基部であって、前記上面が樹脂含浸繊維材料を有する前記コアに接合される基部と、（ｅ）前記基部の側面に沿って長さ方向に延びるエッジとを備えたことを特徴とする雪上を滑走するための滑走具。１８．（ａ）上面、下面および２つの側面を有するコアと、（ｂ）前記コアの上面および側面に接合される上部構造層であって、それに埋め込まれた繊維を有する熱可塑性材料からなる上部構造層と、（ｃ）滑走底面、上面、およびエッジを含む側面を有する基部と、（ｄ）コアの下間、および基部の上面に接合される底部構造層とを備えたことを特徴とする雪上を滑走するための滑走具。１９．前記上部構造層に直接接合される外側層であって、前記外側層は前記コアおよび前記熱可塑性材料の上面および側面に沿って前記熱可塑性材料に直接接合されるシート状の材料を含み、前記外側層および前記構造層は実質的に同一の広がりを持っていることを特徴とする請求項１８記載の滑走具。２０．前記上部構造層および前記底部構造層は、コアのまわりを包み込む熱可塑性材料から一体に形成されていることを特徴とする請求項１８記載の滑走具。２１．前記コアは射出成形フォーム材からなることを特徴とする請求項１８記載の滑走具。２２．（ａ）上面、下面および２つの側面を有するコアと、（ｂ）前記コアを取り囲む構造層であって、上面、下面、および前記コアに直接接合される２つの側面を有する構造層と、（ｃ）前記構造層の下面に取り付けられた基部と、（ｄ）前記構造層の上面および側面に横たわる上部層と、（ｅ）前記上部層と前記構造層との間に配置され前記上部層に剛性と安定性とを与える安定化層であって、熱可塑性樹脂に埋め込まれた高弾性係数の繊維から構成される熱可塑性複合物材料を含み、前記上部層に直接接合されるとともに前記上部層と同一の広がりを持っている安定化層とを備えたことを特徴とする雪上を滑走するための滑走具。２３．基部と、外側層を含むシェルに覆われたコアとを有する滑走具の製造方法において、（ａ）熱可塑性樹脂内に配置された繊維から構成される熱可塑性複合物層を提供する工程と、（ｂ）前記外側層の熱安定性を増加させるために熱可塑性複合物層を外側層に接合する工程と、（ｃ）構造層をコアの少なくとも上部に接合する工程と、（ｄ）構造層がコア上に配置された後であって熱可塑性複合物層および外側層が接合された後に、熱可塑性複合物および外側層を構造層およびコアに接合する工程とを備え、熱可塑性複合物および外側層は滑走具の上部および側面を覆っていることを特徴とする製造方法。

Claims

【特許請求の範囲】１．基部と、外側層を含むシェルに覆われたコアとを有する滑走具の製造方法において、（ａ）熱可塑性樹脂内に配置された繊維から構成される熱可塑性複合物層を提供する工程と、（ｂ）熱可塑性複合物層を上部層に接合する工程と、（ｃ）上部層と熱可塑性複合物層とを含むシェルをキャップ状に成形してスキーの上部および側面を覆う工程と、（ｄ）シェルを基部およびコアに接合する工程とを備えたことを特徴とする製造方法。２．熱可塑性複合物層は熱可塑性樹脂内で複数方向に延びる繊維を含むことを特徴とする請求項１記載の製造方法。３．熱可塑性複合物は一緒に織り合わされた繊維を含むことを特徴とする請求項２記載の製造方法。４．シェルを成形する前記工程の前に、上部層と熱可塑性複合物層とを含むシェルを加熱する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の製造方法。５．シェルを成形する前記工程は、形成金型によりシェルをキャップ構造となるように押圧し、金型はシェルを加熱する前記工程からの熱の少なくとも一部を吸収することを特徴とする請求項４記載の製造方法。６．コアのまわりに配置されるトーションボックスを提供する工程と、底面、上面および側面を有する基部であって前記側面は基部の長さ方向の少なくとも一部に沿って延びるエッジを有する基部を提供する工程と、基部とシェルとの間にコアおよびトーションボックスを挿入する工程とをさらに備えたことを特徴とする請求項５記載の製造方法。７．トーションボックスは熱可塑性複合物からなることを特徴とする請求項６記載の製造方法。８．シェルを加熱する前記工程は、シェルを少なくとも１つの赤外線ランプの近くに配置する工程を含むことを特徴とする請求項５記載の製造方法。９．底面、上面および側面を有する基部であって前記側面は基部の長さ方向の少なくとも一部に沿って延びるエッジを有する基部を提供する工程と、基部とシェルとの間にコアを挿入する工程と、基部およびシェルをコアのまわりに接合する工程とをさらに備えたことを特徴とする請求項５記載の製造方法。１０．コアを挿入する前記工程と、基部とシェルとを接合する前記工程とは、基部をジグ内において成形後のシェルの近くに位置決めする工程であって、シェルの熱可塑性複合物層が基部に対向し、シェルおよび基部がスキーの外形形状を形成し、さらに基部とシェルとの間に空間を有するようにする工程と、基部をシェルに接合させるフォーム材を基部とシェルとの間の空間に注入する工程とを備えたことを特徴とする請求項９記載の製造方法。１１．基部をシェルの近くに位置決めする前記工程の前に、複合物補強層を基部の上面において基部の長さ方向の少なくとも一部に沿って接合する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項１０記載の製造方法。１２．複合物補強層を基部の上面に接合する前記工程は、熱可塑性複合物を基部の上面に接合する工程を含むことを特徴とする請求項１１記載の製造方法。１３．熱可塑性複合物を基部の上面に接合する前記工程は、熱可塑性複合物に熱を加える工程と、熱可塑性複合物を上面に押圧する工程とを含むことを特徴とする請求項１２記載の製造方法。１４．熱可塑性複合物は熱可塑性樹脂内で複数方向に延びる繊維を含むことを特徴とする請求項９記載の製造方法。１５．熱可塑性複合物は一緒に織り合わされた繊維を含むことを特徴とする請求項１４記載の製造方法。１６．熱可塑性複合物層を外側層に接合する前記工程は、層に熱を与える工程と、それらを一緒に押圧する工程とを含むことを特徴とする請求項１記載の製造方法。１７．（ａ）外側層と、（ｂ）上面、下面および２つの側面を有するコアと、（ｃ）前記外側層に接合される構造層であって、前記構造層は熱可塑性材料に埋め込まれた多方向の高弾性係数の補強用繊維を有する熱可塑性材料からなり、前記熱可塑性材料は前記コアの上面および側面に沿って配置され、前記熱可塑性材料は前記外側層を前記コアに接合させる構造層と、（ｄ）雪に接触する滑走底面、側面および上面を有する基部であって、前記上面が樹脂含浸繊維材料を有する前記コアに接合される基部と、（ｅ）前記基部の側面に沿って長さ方向に延びるエッジとを備えたことを特徴とする雪上を滑走するための滑走具。１８．（ａ）上面、下面および２つの側面を有するコアと、（ｂ）前記コアの上面および側面に接合される上部構造層であって、それに埋め込まれる繊維を有する熱可塑性材料からなる上部構造層と、（ｃ）滑走底面、上面、およびエッジを含む側面を有する基部と、（ｄ）コアの下面、および基部の上面に接合される底部構造層とを備えたことを特徴とする雪上を滑走するための滑走具。１９．前記上部構造層に接合される外側層をさらに含むことを特徴とする請求項１８記載の滑走具。２０．前記上部構造層および前記底部構造層は、コアのまわりを包み込む熱可塑性材料から一体的形成されていることを特徴とする請求項１８記載の滑走具。２１．前記コアは射出成形フォーム材からなることを特徴とする請求項１８記載の滑走具。２２．（ａ）上面、下面および２つの側面を有するコアと、（ｂ）前記コアを取り囲む構造層であって、上面、下面および２つの側面を有する構造層と、（ｃ）前記構造層の下面に取り付けられた基部と、（ｄ）前記構造層の上面および側面に横たわる上部層と、（ｅ）前記上部層と前記構造層との間に配置され前記上部層に剛性と安定性とを与える安定化層であって、熱可塑性樹脂に埋め込まれた高弾性係数の繊維から構成される熱可塑性複合物材料からなる安定化層とを備えたことを特徴とする雪上を滑走するための滑走具。