JPH11503078A - Composite pole - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複合スキーポールを、膨張可能なブラダー（２５５）の回りにレイアップしたファイバー強化プラスチックラミネート（２５６）で形成し、雌金型内に入れる。ブラダーは膨張してラミネートを圧縮して実質的にボイドを除き、構造的に強くかつ剛性のスキン（１１６）を有する円滑な、中空のスキーポールを形成する。金型は、異なる断面又は長手方向ベンドのような複合形状を用いることができる。 (57) Summary A composite ski pole is formed of a fiber reinforced plastic laminate (256) laid up around an inflatable bladder (255) and placed in a female mold. The bladder expands and compresses the laminate to substantially remove voids, forming a smooth, hollow ski pole with a structurally strong and rigid skin (116). The mold may use different cross-sections or complex shapes such as longitudinal bends.

Description

【発明の詳細な説明】 複合ポール 発明の分野 この発明は、膨張式（inflatable）ブラダー（bladder 、内袋）の周りに未硬 化プラスチック及びファイバースキンを配置させることによる、ファイバー強化 プラスチック複合ポールの製造方法である。この組立体を雌型に入れ、ブラダー を膨張させ且つ硬化させることによって、外面仕上げを最小限にしか又は全く必 要としない、軽く且つ強い構造がもたらされ、これは、特に変化する非円形横断 面、曲がった中心線又は両端部が中央部の横断面よりも小さい先細形を持つポー ルについては、先行技術の方法よりも優れていると信じられる。クロスカントリ ー及びアルペンスキーポールの製造のための本発明の利用を記載するが、この製 造方法は、ファイバー強化複合材料で構成されるポール、シャフト又はチューブ の範囲に適用可能である。特に挙げられる用途には、ゴルフシャフト、オール、 棒高跳びのポール、セイルボード（sail board、小帆船）のマスト、セイルボー ドのブーム、釣りざお及び航空機用の制御結合棒材（control linkage rods）が 包含される。本発明の製造方法に従うポール、シャフト及び棒材の一つの可能な 特徴は、それらがそれらの端部においてしっかり結合しておらず、従ってポール ／シャフト／棒材の中央部において負荷が最も高くなり、従って多くの場合端部 よりも中央部の方が大きい横断面が採用されるということである。空力的なスキ ーポール自体の発明は、強度を最大にし、総重量を減らし且つ質量の分布を改善 し且つスキーポールとしての特定的な用途において追加の利点を奏する材料、レ イアップ配置及びジオメトリーを用いる。 発明の背景 関連技術の説明 いくつかの近代的なスキーポールは、伝統的なアルミニウムポールと比較して その重量を減らしながらポールの強度及び剛性を改善するために、高性能複合材 料を用いる。高性能複合材料は、伝統的な金属よりも低い密度、高い比強度及び 剛性、並びに良好な減衰性を有する。より高性能の強化用ファイバーの例には、 カーボン又はグラファイトファイバー、ケブラーファイバー、及び硼素ファイバ ーが包含される。連続ファイバータイプの様々なこれらのファイバーを高いファ イバー容量、一般的に５０％より高いファイバー容量で複合材に用いた場合、得 られる複合材料は一般的に所定重量において金属よりも有意に良好な機械的性質 及び強度を有するだろう。 これらの性質は、高性能スキーポールの設計及び製造において有益である。高 性能複合スキーポールは１５年以上もの間クロスカントリースキーポールに用い られてきたが、これらは本明細書に開示される方法及び製品とは異なるものであ る。アルペン又はダウンヒルスキーポールにおける高性能複合材料の使用は、過 去５年間で劇的に増加してきた。消費者の高性能製品への要求が増えたのと同時 に、より一層良好なポールのデザインが開発されたことによってダウンヒルポー ルの耐衝撃性の増大が得られたことが、ダウンヒルスキーポールに複合材がより 一層広範に用いられるようにした主な要因であった。ダウンヒルスキー環境にお ける衝撃事情は、高性能クロスカントリースキーポールがこうむるものよりも有 意に大きい。 大部分のスキーポールは横断面が円形である。これらの多くはまた、縦方向に 先細になっており、それによってポールの柄の部分から先端に向けて寸法が小さ くなる円形の横断面を有する。長円形、楕円形又は空力的なスキーポールが以前 に開発されているが、しかしこれらは商業的には決して成功を収めていない。そ の原因は、うまく設計された非円形横断面又は曲がった中心線を持つスキーポー ルを商業的に許容できる経費で製造することが可能な好適な製造法がなかったこ とにある。 本発明は、変化する非円形横断面及び（又は）曲がった中心線を有するポール に特に適した製造方法及びポール構造を含む。本発明は、従来存在していなかっ たこれらのタイプのポールデザインを製造する商業的に実行可能な方法を提供す る。この製造方法は、既知の現行の商業的に利用されているスキーポール製造方 法のいずれとも根本的に異なる製造方法を利用し、また、技術文献や特許文献に 記載された既知の方法のいずれとも大きく異なり且つそれらによって予期されな いものでもある。 先行技術には内圧ブラダースキーポールはないようである。製造方法のいくつ かの限定があり、製造方法の特徴を規定する２つの鍵は、ファイバー／樹脂材料 をどのように位置決めするかということと、どのような圧力を加えるかというこ とである。内圧ブラダー法は、先行技術と比較して方法のこれらの鍵となる局面 の両方の性状を実質的に変化させる。 内圧ブラダー法は初めに非常に可撓性の基材（おそらく可能な限り最も可撓性 の基材）の上に前記材料を配置させ、材料の位置は硬化の間に有意に変化する（ 動く）。金型内の材料の動きは、任意の既存の方法よりもはるかに大きい。既存 の方法では材料がせいぜい１０／１０００インチ動くだけであるのに対し、本発 明の方法では材料が少なくとも１／１０インチ動き、即ち１００倍の動きである 。 本発明の方法においては完全に圧力ブラダーによって圧力が加えられることは 明らかである。圧力ブラダーは、殆どの先行技術の方法で慣習的に使用される一 定寸法のマンドレル、即ち内部ツール（tool、成形用具）と大体類似していると 見なすことができる。この部品の内部への本発明の圧力の適用は、他のいずれの プロセス変数とも全く無関係に制御することができる。実質的な容積で部品を作 るすべての既知の商業的な方法を含めて、複合チューブ製造方法の大部分は、部 品の外側に圧力を加える。乗物フレーム用のもののような非類似分野におけるあ る種の比較的短い先細チューブは内圧ブラダーを用いるが、しかしこれらは両端 において結合していて両端が最大の応力を負うので、ポールよりも様々な負荷及 び力を受ける。 もしも硬質（剛性）内部マンドレル及び外部ツールを用いたならば、たぶん両 方のツール部分によって等しく圧力が加えられ、圧力はある種の相対的な金型の 動き｛即ち（二分した）金型部分(mold halves)が閉じられること｝又は液状樹 脂の射出の関数である。相対的な金型の動き、即ち金型を閉じること、による加 圧は一般的に外圧を提供し、本発明に記載された方法とは大きく異なる。 もしもスプリット雌型ツールを用いると金型が閉じられた時に金型からファイ バー系材料が流れ出る傾向があるので、これもまた不体裁なアプローチである。 もしもスプリット雌型ツールを用いなければ、部品の幾何学的形状に非常に大き な制約がある。 内圧を提供する別の（非類似技術分野においてのみ用いられると信じられる） 変法は、膨張気泡コアーである。この方法においては、金型中にスキンが置かれ 、熱で（加熱によって又は化学的に）膨張する気泡がこのスキン内に置かれる。 これを用いた時には、圧力の適用はツールの温度に直接関連し、独立的に制御可 能ではない。このことは、プロセス制御及び最大圧力レベルを厳しく制約する。 さらに、気泡コアーは一般的に除去可能ではなく、これは、気泡の重量が加わる ことのために、大いに不利である。 複合スキーポール産業は、硬化の際に部品の外側に圧力が加わる硬い内部マン ドレルの使用に大きく依存している。これらはすべて硬い内部マンドレルを用い 、そこでは、少なくともファイバーが正確にマンドレル上に、それが最終部品中 にあるであろう場所に（正確ではなくても）非常に近い位置に分布される。本発 明の方法は、硬い内部マンドレルを用いない。 ポールの製造に用いられるその他の一般的な製造方法は、引抜成形である。引 抜成形は本発明の方法とは根本的に異なる方法である。いくつかの特許は引抜成 形による製造を含むが、それらの主な教示は引抜成形についてではない。 いくつかの特許は硬い内部ツールに加えて硬い雌型ツールを開示している。こ れらはまた、スプリットラインのない硬い雌型ツールをも用いる。硬い内部マン ドレルの使用は、依然としてこれらのアプローチを本発明のものとは全く異なる ものにする。また、圧力を加える方法も全く異なる。これらにおいては、硬質ツ ールは有意に形状を変えたり膨らんだりしないので、ファイバー又はファイバー ／樹脂がその最終位置の近くに位置決めされる。これらの文献の１つ以上からス プリット金型は望ましくないという教示があり、これは本発明から離脱したこと を教示していると信じられる。もしも硬質内部ツールを用いたならば、スプリッ トライン金型は望ましくない効果を作り出すことがあり、ポールプレフォーム／ 内部ツール組立体の径は最終ポール寸法よりも小さくはない。本発明は最終寸法 よりも小さいポールプレフォームを持つ可撓性内部ツールを用いるので、これら の問題は軽減される。 いくつかの先行技術特許はマッチド（合わせ）雌型ツール及び半硬質内部ツー ルの使用を教示しているが、しかしこれらは気泡コアーを使用する。これらの特 許は初めにそれらの最終形状に非常に近い形状に形成されたプレフォームを用い 、内部流体加圧は用いない。一つの特許は圧縮圧力を供給するために内部マンド レルを用いるが、しかし上で議論したように気泡コアードポールの製造に対する 制約は厳しい。圧縮圧力は低いので、複合材の強度対重量は低い。所定の強度を 得るためには、ポールがより一層重くなる。このこと及び気泡が残らざるを得な いという事実が、スキーポールをはるかに望ましくないものにする。 本発明においてはファイバー材料は硬化の間に有意に動き、ツールに挿入する 前のブラダー上のファイバー／樹脂スキン（好ましくはプレプレグ）の元の位置 はそんなに正確である必要はない。プレプレグ材料をブラダー上に最終部品より も有意に小さい形状で（位置的な意味で）比較的大ざっぱに適用でき、次いでそ の材料を硬化の間にその最終形状に動かすことができるという事実は、製造効率 の点、並びにプレプレグ積層体又は層の間のボイド（void、空隙）が減少するこ とのためにより一層強く且つ軽いポールを提供するという関係で、かなり有利で あると信じられる。 この方法の使用は、ポールを製作する時にプレプレグを配列するのに必要な労 力及び正確性を軽減する。この方法は、プレフォームブラダー組立体を別個のス テップでツールから製造してその後の硬化のために貯蔵することを可能にする。 この方法はまた、熱金型にブラダープレフォーム組立体を装填することを可能に し、これは金型をサイクルの間に冷却する（これは、内部マンドレル又は雌型ツ ールのいずれかの硬いツールの上で材料を形成させるのと比較して生産速度を有 意に増大させる）必要はないということを意味する。 本発明の方法はさらに、硬化の間のファイバーのばり(flash)を除去又は実質 的に低減させる。金型部分の間に部品のファイバー系部分が殆ど又は全く捕捉さ れず、これは仕上げ費用を大いに減少させ、部品の構造完全性を増大させる。 硬化のために熱又は高温を供給するステップを達成する方法は時として重要で あるとみなされ、この方法は同様にそのステップを上回るより一層大きな制御を 可能にする。金型の冷却の回避、金型部分又は部品の嵌まり合いの正確性、並び にブラダー及びプレプレグの製造の全部が、加熱又はその他の硬化ステップの制 御を補足する。 その他の外圧法には、固体マンドレルにフィラメントの束を巻きつけるもの又 は固体マンドレルの周りにファイバーを編組するものが包含される。これらは内 圧を加える手段を全く持たず、もしも少しでも加えられるならば圧力は巻きつけ 工程における限度のある張力から、又は続いての、チューブを熱収縮性プラスチ ックテープ、セロファン若しくは高温熱可塑性プラスチックで被覆する工程及び 外圧を供給するためにチューブを収縮させる工程のような工程から、働くことが ある。用いられる多少類似した方法は、テーブルローリングと称され、その方法 においてはプレプレグがマンドレルにロール巻きされ、マンドレルとテーブルの ような表面との間に圧力が外部から加えられる。 これが複合スキーポールを製造するための最も一般的な方法である。メカニズ ムを説明すると、この方法は、プレプレグ材料を硬質マンドレルに巻きつけるた めに「ローリングテーブル」機を用いる。テーブルロール巻きされた複合スキー ポールは、プラスチックテープ、セロファン又は高温熱可塑性プラスチックを用 い、これらが積層体の周りにしっかりと巻きつけられて、積層体を圧縮し且つ硬 化の際に積層体に圧力を加える。この場合、テープにおける周囲張力によって圧 縮圧力が加えられる。このテープは通常「収縮テープ」と称されるが、しかしそ れはおそらく硬化の間に実際に収縮することはなく、初めの巻きつけ張力が圧縮 圧力をもたらす。収縮テープによってもたらされる圧縮圧力は、０．７０Ｋｇ／ ｃｍ²（１０ｐｓｉ）程度から可能性として２．１Ｋｇ／ｃｍ²（３０ｐｓｉ）ま でである。 ある特許は、前及び横方向において異なる曲がり特性を持つ一般的に直線状の 長円形スキーポールを記載している。 用いられる複合材料は、一般的に構造ファイバーで強化された熱可塑性合成樹 脂である。より特定的には、ポールの構造中に用いられる複合材料は複数の有機 ファイバー層を含有し、それぞれの層を構成するファイバーはデザイン要件に応 じて特定的な角度で配向され、これらのシートの全部が樹脂で含浸され、その樹 脂が硬化して最終部品を形成する。好ましい実施態様において、この樹脂はポー ルの形成前にファイバー床中に予備含浸され、従ってこの材料について一般的に 用いられる用語は「プレプレグ」複合材である。プレプレグ複合材は通常、いく つかの異なる製造業者から様々な異なる樹脂及び強化用ファイバーを持つ標準的 な形で入手できる。本発明を利用するために複合材量のプレプレグの形を用いる ことは必要ではない。例えば、ポールを形成させる直前に乾燥ファイバー材料を 樹脂に手動操作で加えることができる。また、乾燥ファイバーポールプレフォー ム／ブラダー組立体を装填して閉じられた金型中に樹脂を射出することができる と想像することは比較的簡単である。 本発明の利点及び目的 本発明は、非円形横断面、中央部の直径が最大直径となる両端先細横断面を持 つポール及び曲がった中心線を持つポールの対費用効率の良い製造を可能にする 、ポール構造及び製造方法から成る。現行の工業的な製造方法はこれらの形状の 製造を可能にせず、又は可能な場合にもツール及び加工費用がひどく高い。 ポール構造及び製造方法は、現行の工業的な製造方法を上回るその他の利点を 有する。主として、より一層高品質で、金型成形された時よりもはるかに良好な 積層体の製造の関連で、外表面を仕上げする。積層体のより一層高い品質は機械 的強度及び剛性を向上させ、それによって所定の構造性能についてより一層軽量 のポールの製造を可能にし、又は同じ重量でより一層高い強度及び剛性のあるポ ールを製作することができる。 積層体品質に対する高い圧縮圧力及び真空の効果 外側表面輪郭を形成させ、画定し且つ制御するために、嵌め合わせ雌金型が用 いられる。プレフォームを膨らませ且つ硬化の間に圧縮圧力を加えるために、可 撓性内圧ブラダーが用いられる。ブラダーは、成形ツールの外側に配置された圧 力源によって流体、気体又は液体で加圧される。加圧は、先行技術において用い られるある種の気泡コアーの場合のように、内部ツールにおける温度変化によっ て開始される熱膨張又は化学変化に依存しない。これらの別のタイプの圧力源は 、複合構造製作において、場合によっては硬化の間の温度上昇と共に膨らむこと ができるゴム若しくは気泡の使用によって又は気泡形成コアー材料（これは熱で 開始される気泡形成メカニズムが加えられた熱硬化性樹脂である）の使用によっ て、用いられる。 本発明においては、所望の結果をもたらすために、圧力を加える時期及び圧力 の大きさを最適化することができる。これは、プレフォームが金型壁面まで完全 に膨らまされることを可能にし、よく圧縮された高樹脂含有率及び低ボイド含有 率の積層体が製造されるのを可能にする。別の可能性は、プロセスの間により一 層高い圧力及びより一層低い圧力のサイクルが設けられることである。 非常に高いブラダー圧力を用いて、高い積層体圧縮圧力をもたらすことができ る。一般的に１４．１Ｋｇ／ｃｍ²（２００ｐｓｉ）〜１７．６Ｋｇ／ｃｍ²（２ ５０ｐｓｉ）のブラダー圧力が用いられ、これは、高性能の進歩した複合航空宇 宙部品の製作において加圧オートクレーブ中で用いられる７．０３Ｋｇ／ｃｍ² （１００ｐｓｉ）〜８．７９Ｋｇ／ｃｍ²（１２５ｐｓｉ）の値のほぼ２倍であ る。オートクレーブはこの圧力を外的に加えると認められるだろう。 先行技術の収縮テープによってもたらされる圧縮圧力は０．７０Ｋｇ／ｃｍ² （１０ｐｓｉ）程度から可能性として２．１Ｋｇ／ｃｍ²（３０ｐｓｉ）までで ある。従って、本発明は標準的な産業のテーブルローリング製造方法よりもおお よそ６倍〜２０倍高い圧縮圧力を用いる。この高い圧力はボイド含有率を大いに 減少させ、また、より一層低い樹脂含有率も得られる。 ボイドは、最初の未硬化積層体の作成の際に捕捉される空気の存在又は熱可塑 性樹脂加熱及び重合の際に放出されるガス状揮発分のいずれかによって複合積層 物中に作り出される。どちらのタイプのボイドが存在するかに拘らず、高い圧縮 圧力は積層体からガスを誘導して残りのガスを可能な限り最も小さい寸法に圧縮 する能力を増大させる。例えば、積層体中の一つの大きなガス源は、加熱の前に 樹脂中で飽和した水の存在である。水は、空気中の自然の水分にさらされた時に 未硬化樹脂中に迅速に吸収される。積層体が加熱された時に水は水蒸気となって ボイドを作り出す傾向がある。高い圧縮圧力は樹脂中に高い静水圧を作り出すこ とがあり、従って樹脂中に水を溶液状で保持することがある。また、本発明にお ける積層体圧力は自然の周囲空気圧力よりも１０〜１５倍高いので、積層体中に 捕捉されて圧縮の際に積層体から追い出されない空気もその元の寸法の小さい画 分に低減されるだろう。 本発明においては、内部ブラダー圧力の作動に先立ち、さらに金型を加熱する よりも前に、金型キャビティに真空を適用する（金型キャビティを真空にする） ことができる。これは、硬化の前にプレフォームから空気を除去することを可能 にする。このことが例に示された緩やかな曲がり及び形状にとって必要であるこ とは見出されていなかった。しかし、もっと急な曲がり又はもっと深い金型キャ ビティが用いた場合には、真空の適用は、そうでなければプレフォームと金型キ ャビティとの間に捕捉されて表面に見かけ上の欠陥を生み出す空気を除去するこ とができる。真空適用の適応性は、本発明の別の利点である。 部品品質及びツールサイクル時間に対する小さめのプレフォームの効果 プレフォームはプレプレグ材料から作成され、ブラダー組立体の周りの最終ポ ール直径よりも実質的に小さく形成される。これは、製造性及びポール品質に影 響を及ぼすいくつかの利点を有する。プレフォーム−ブラダー組立体は、金型が 高温にある場合にさえ、金型中に迅速且つ容易に装填することができる。金型の 早い装填は、高速加工のために必要とされる。プレフォーム−ブラダー組立体を 熱ツール中に装填することができるならば、金型を完全硬化温度又はその付近の 温度にさせておくことができる。このことは、各サイクルの間にツールを加熱し たり冷却したりする必要がないので、ツールサイクル時間を実質的に短縮する。 熱金型への装填は、加熱サイクルの昇温部分が排除されるために、プレス内（in -press）加熱ツール時間を６０％短縮することができる。加熱時間のこの部分は ツールの昇温である。ツール冷却時間は典型的には全プレス内加熱ツール時間よ りも長いので、再装填前の冷却の必要性の排除は全ツールサイクル時間の半分を 本質的に取り除く。これらの排除の正味の効果は、ツールサイクル時間の約７５ ％短縮である。従って、所定のツール及びプレスから得ることができる生産速度 は、完全硬化温度に近い殆ど一定の温度においてツールを運転することによって 、４倍増大させることができる。ツールサイクル時間が大いに短縮されることに よるツール費用及び資本設備費の低減は、本発明の別の利点である。 金型よりも小さいプレフォームを作ることによって、金型を閉じる際に部品の 外にプレフォームの一部が押し出されることなく金型を閉じることが可能になる 。このことは、部品のばりから強化用ファイバーを除去するので、利点である。 プラスチック部品における部品のばりは、金型キャビティにおけるよりもむしろ スプリットライン上の金型部品の間に捕えられる部品に結合した成形材料（プラ スチック又は強化プラスチック）である。部品のばりはプラスチック成形産業に おいて一般的であり、部品をツールから取り出した後に切り取られる。部品のば りをできるだけ少なくすることは、それによって切り取りがより一層容易になる ので、重要なことであり、通常は最後の平たいばりから部品上に多少の目に見え る残留物がある。強化プラスチックについては、ばりの切り取りがはるかに困難 であり、それが部品の構造上の完全性に影響を及ぼし且つツールの摩耗を増大さ せるので、部品のばりをできるだけ少なくすることはさらにより一層重要である 。ファイバー強化材は、一般的に非射出成形複合部品において金型部品が閉じら れた時に金型部品の間に捕えられた場合にのみ、ばり中に見出される。金型部分 の間の間隙は一般的に、ツールがうまく作成されていれば、硬化の間に有意の量 のファイバーをキャビティから洗い出すのには小さ過ぎる。ファイバーが金型部 分の間に捕えられた時は、ファイバーが金型を局部的に額多状態に保ち、これら の位置において金型に非常に高い応力を作り出す。これは、これらの位置におい てツールを摩耗させる傾向がある。もしもばりが通常圧縮及び硬化の間に流れ出 るエポキシだけであれば、その場合には単に削り落とすことによって成形部品を きれいにすることは容易である。しかし、もしも強化用ファイバーがばり中に存 在していれば、ペーパー仕上又はルーチングによってそれらを削除又は機械加工 しなければならない。ポールの外側上の強化用ファイバーはポールの構造性能に おいて重要な役割を果たすはずであり、従ってもしもこれらのファイバーが装填 又は硬化の際に押し出されて次いで削除されれば、構造特性は損なわれる。 ローリングテーブル／収縮テープ法との比較 前記のように、先細複合チューブ用の現行の最新産業製造方法は、部品の内部 の硬質又は硬いツールに依存している。多くの参照文献が技術文献中に見出され る。このアプローチは、スキーポール、ウィンドサーフィン用マスト、ゴルフシ ャフト等の大量生産より、人工衛星及び宇宙船に用いられる超高性能チューブの 非常に低い生産のために用いられる。非常に高性能の低生産容量チューブはオー トクレーブ硬化を用いるが、他方、高容量用途は圧力を加えるための「収縮テー プ」の使用に依存する。前述のように、硬質内部ツールの使用はチューブ状物品 を製作するための好ましい方法として一般的に受け入れられている。このアプロ ーチについての根源的な好ましさは、一部は、プレプレグ材料をそれが最終部品 中で占めるであろう近くの正味の範囲に位置決めしなければならないという仮定 のせいである。プレプレグ材料の様々な層が硬質ツール上に所望の序列で所望の 配向で配置される。このことは、チューブ状物品の成形への自明且つ常識的なア プローチである。ローリングテーブルは、続いての硬化の際に起こるプレプレグ 材料の動きが非常に僅かであるように層が適用された時に層を圧縮するために用 いられる。ローリングテーブルは特別に作成された低容量プレスであり、上方の 定盤は、下方の固定定盤に対して横に動かされる。プレプレグ材料は下方の定盤 上に置かれる。マンドレルはプレプレグ材料の一方の端部上に置かれ、上方の定 盤が下げられる。次いで上方の定盤の横の動きがマンドレルをプレプレグ上に巻 きつけ、このプレプレグがマンドレルに対して粘着し、マンドレルを包む。米国 カリフォルニア州サンジエゴのセンチュリー・デザイン社(Century Design Inc. )は、今日使用されている多数のローリングテーブルを供給している。ローリン グテーブルは巻きつけの際に有意の圧力を加え、従ってプレプレグは前の層及び マンドレルにしっかりとプレスされる。このことは、空気の捕捉を最小限にして 、プレプレグ材料を硬化後のその最終的な位置の非常に近くに配置させる。プレ プレグ材料のシートをマンドレル上に（特に長さ２〜３フィートを越えるマンド レル上に一人で）ロールシートを手動でしっかりと巻きつけることは困難である 。 硬化の際に起こるプレプレグにおける動きは一般的に強化用ファイバー中に波 をもたらすので、先行技術は、硬質内部ツールを用いる場合には硬化の際のファ イバーの動きを最小限にすることを必要とする。チューブの円周の周りのファイ バーの道が短くなるので、円周方向に配向された（軸ずれ層）層のチューブの中 心に対して放射方向の（即ち正反対の）位置における正味の減少が補強用ファイ バー中のしわを生じさせると理解することは容易である。従って、先行技術にお いては、チューブ状物品を成形する標準的な方法のために、比較的高価なローリ ングテーブルを用いてマンドレルにそれぞれの層又はいくつかの層を一度に適用 する精巧なシステムが開発されている。これは、もしも部品の外側に加えられる 圧力と共に硬質内部ツールを用いたならば軸ずれ配向された層は硬化の際に内側 に向けて移動することができないという固有の拘束のせいである。本発明の可撓 性ブラダー上にプレフォームを形成させ且つそれを外側の雌型ツールに向けて膨 張させることによって、プレプレグ材料の内側の放射方向の移動と関連した問題 が取り除かれる。 従来技術の教示から分かるように、従来の知識は、ローリングテーブル収縮テ ープ法がポールの最も安価な製造法であるものとしている。ローリングテーブル 収縮テープ法は比較的安価な多数のマンドレルを使用する。多数のマンドレルが 必要な理由は、各マンドレルが１日当たり１回か、おそらくは２回のサイクルし か使用されないからである。ローリングテーブル収縮テープ法は、製造工程を通 じて一組のマンドレルを全体的に移動し且つ処理するバッチ式方法に近い。例え ば、一組（バッチ）のマンドレルを用意し、収縮テープを巻き、次いで全体のバ ッチをオーブンで硬化する。大きな群の形で生じるマンドレルのすべての流れに 対して比較的大きな製造スペースが必要である。ここに記載する生産速度にマッ チするためには、本発明のマッチド雌型は、従来の方法で必要であった数のマン ドレルよりもはるかに少数のものを必要となるに過ぎない。 本発明の加工のサイクル時間はテーブルローリング法で使用された硬質加工の サイクル時間の少割合に減じる。本発明の金属加工ツールは部品の外側にあり、 熱はいずれの形式の方法でも加熱されなければならない大部分の熱質量を構成す る金属に直接与えられる。複合材料は積層面に対して直角な方向にかなり良好な 断熱材であり、それは緻密なエポキシ樹脂の熱伝導性に近いものである。テーブ ルローリング法に使用される硬質内部ツールの外面の複合材料は、加熱されるべ き大部分の熱質量を構成する硬質ツールを断熱する。収縮テープで包まれた部品 の硬化には空気循環式オーブンが使用される。これは熱伝導を利用して加熱プラ テンで硬質ツールを直接加熱する本発明の場合よりもはるかに非効率な熱伝導方 式である。 本発明は従来開発されなかった。その理由は、比較的不正確に位置付けられた プレプレグ材料からプレフォーム（予成形体）を構成することは直感的に不都合 であり、それは非常に軽度に圧縮されあるいは圧縮されない緩い構造を有し、最 終部品とは相当に異なった形状つまり小さい形状を有し、次いでそれをツール中 に緩く挿入して最終形状まで外方に膨張させるからである。本発明の直線状の空 力的なポールに対するプレフォーム／ブラダー組立体は、ポールの断面積がポー ル先端の小直径円からポール中間のより大きい空力部分に、そしてさらにポール グリップ部の中間直径円の間で変動するにも拘らず、その全長にわたりほぼ一定 の直径を有する。従来技術では、各層の位置決めの適度な制御は、複合積層体つ まりプレフォームの初期構造中の各層を正確に位置付けない限り達成できないと 考えられていた。実際には、本発明の方法は非常に上首尾に動作する。この方法 で製造されたポールは標準的な方法により製造されたポールよりも相当に高い強 度を有する。こうして追加された強度のため重量が減少でき、また、本発明の方 法では機能的に優れた構造の製品が可能になる。 ここに開示した特定の製品、、二重テーパポール、断面が変化するポール、及 びこれらを組み合わせたものは、従来技術の形状に比して追加的な利点を提供す る。例えば、スキーポールに場合、娯楽スキーヤーとスラローム選手に対しては 直線状の空力的な断面を有するポールがデザインされる。最小スイング重量、最 小全重量、良好な耐衝撃性、高い曲げ剛性、及び減少した風抵抗は、本格スキー ヤーにより望まれる。本発明のポールはこれらすべての項目において、現在入手 可能なあらゆるスキーポールと同等以上である。 好ましい実施例の直線状ポールは、使用されている長寿命で高耐衝撃性を有す る先端的な従来技術の複合アルペンポールにほぼ等しい重量を有する。アルペン ポールはより軽量にできるが、それは耐久性を犠牲にし、寿命を縮めることにな る。この従来技術のポール（Ｓｗｉｘ Ｃｏｂｒａ）は頂部と中間を通じて直径 が１３ｍｍである。参考までに挙げると、アルミニウムポールは直径が１８〜１ ９ｍｍであり、これは適度の曲げ剛性と強度を与えるのに必要な寸法である。好 ましい実施例のポールは頂部が１３ｍｍ丸であり、中間部で涙形の１４．１ｍｍ ×１８．５ｍｍになる。従来、１１ｍｍの小径複合スキーポールが存在するが、 これらのポールは比較的撓み性であり、スキーヤーはより剛性で且つより予想可 能なポールを好む。 好ましい直線状ポールのスイング重量、つまりポールの重心周りの回転慣性モ ーメントに対する計算の結果、回転モーメントがすべての競合品よりも小さいこ とが示される。好ましい実施例の直線状ポールは、高性能アルミニウムポールよ りも約２０％少ない回転モーメントを有すること、Ｃｏｂｒａのそれよりも約５ ％少ないこと、２種の競合品の複合ポールよりも１３％〜１９％少ない。回転モ ーメントは実際には全重量よりもポールの感触に対するスキーヤーの印象に対し て強い影響を有する。実質的にすべてのスキーポール（アルペン、クロスカント リー）は実際の使用において回転またはスイングされるのもので、これはポール を持ち上げたり、単純にスキーヤーが交互に押したりグリップを前方に移動した りするような単純な複合ポールの移動とは異なる。 さらに、好ましい実施例の直線状ポールは従来技術のものよりも中間部におい て小さい空力抵抗を有し、また、複合ポールを考える時従来よりも小さい全抵抗 を有する。従来技術のより小径のポールは好ましい実施例の直線状ポールよりも 小さい風抵抗を有するが、その構造は低い曲げ剛性という、より厳しい犠牲を払 うことになる。大直径のアルミニウムポールはより大きい空力抵抗を有する。好 ましい実施例の直線状ポールのスイング重量は、大きい空力的に効率のよい断面 が中間部にあり、そこは追加の強度及び剛性が必要なまさにその場所であるので 、他のポールよりも比較的軽い。 楕円形または流線型空力的スキーポールは以前に製作されたことがあるが、中 間部で最大の二重テーパー形状を有するものは存在しない。従って、二重テーパ 形状が、最も構造的に効果的である箇所の大きい効率的な断面部と共に使用され る。中間部から各端部へのテーパは、質量をポールの中心近くに集中することに よりスイング重量を減ずる。同一の関心事の多くは他の技術分野で検討されるこ とが予期できる。例えばセールボード、その他帆船マストでは、剛性を維持し、 フォイル（帆）に対する空力的先行端を提供し、上部質量を減少して安定性を高 めることが重要である。 ここに記載した他の実施例は湾曲したダウンヒルスキーポールである。湾曲し たダウンヒルスキーポールは、ダウンヒル競技の際のようにポールの端部に負荷 を加えた時に軸線方向の撓みを減少するように、大きい曲げ剛性を有する必要が ある。ポールの初期湾曲は当然にポールをこの種の負荷に対してはるかに剛性の 低いものとし、ポールの設計、すなわち直径、壁厚及び材料の修正を必要とする 。 この特性は特にダウンヒル競技の開始時に重要である。競技の開始時には、ゲ ートが開く直前に、選手はポールの端部に高い負荷をかけて自身を空中に持ち上 げる。従来の競技用ポールは大直径の、すなわち１９ｍｍのアルミニウム管を使 用した。従来のポールは競技の開始時にポールが余分に撓むため、２．５〜５． ０ｃｍだけ必要以上に長いものであった。本発明のポールは３倍も剛性が高いの で正しい寸法にでき、これはまた通常のポールのようにはるかに高い剛性的感触 を有する。 風抵抗はダウンヒル競技の速度（おそらくは７０ｍｐｈの速度）における主要 な関心事である。本発明の湾曲ダウンヒルポールはそのほぼ全長にわたり１３ｍ ｍ×１８ｍｍのだ円断面を有する。１８ｍｍの寸法の部分がポールの湾曲部に整 列して、必要な箇所の平面内で最大の断面積を与えている。１３ｍｍ幅は移動方 向に対して直角であり、それにより抵抗を減じる。さらに、長手方向の湾曲部の 使用は、他の製品例えばセールボードのマスト等において有利であり、特に本発 明の方法の使用に適し、軽量、強固、平滑な、比較的複雑な形状の平滑なポール を提供する。 しわ、ポール設計の融通性、及び外面仕上げ 雌型ツールを使用し、ツールへ向けて外方へプレフォーム（予成形体）を膨張 させる方法は、在来の製造技術に対して多くの利点を有する。軸はずれに配向し た層は伸ばされてしわが防止される。繊維のしわは強度を大きく低下する。従来 の合成内部マンドレルでは外表面にふくれを生じる。 他の利点は、形状が硬質ツールを除去できるという条件のために制限されるこ とがないので、非常に広範囲の形状が製造できるという点である。撓み性ブラダ ーは、ポール全長にわたる湾曲部の数や形状及び断面の変化にも拘らず、容易に 部品から引き抜くことができる。これにより広範囲な新規な形状とポールの設計 が可能になる。他の利点はプレフォームの組み立て(layup)中に部品の圧縮に対 する注意がはるかに少なくて済むことである。硬化中に圧縮が生じてしわが生じ ないので、種々の層は構成中にプレフォームに対して緩く適用できる。 他の利点は、外表面が硬質ツールに接触することで形成されることである。硬 化後で塗装前にはほとんど表面処理の必要がない。ローリングテーブル及び収縮 テープ巻きでオーブン硬化の方法では、特殊な機械を使用して収縮テープを外表 面から除去した後に、ポールの外表面に砂吹きまたは無芯研磨を行って表面を平 滑に仕上げなければならない。テーブルローリング法で製造されたポールの内表 面は非常に平滑であるが、消費者や空力的な観点から平滑性が必要な表面ではな い。平滑性が必要なのは外表面である。本発明の部品の外表面は非常に高品質で あるので、単にポールから樹脂ばりを除去して意匠を施すだけで仕上げできる。 塗装肯定は所望ならば省略できる。エポキシー繊維複合仕上げはかけ落ちたり剥 れたりする塗装表面よりもはるかに耐用性がある。 本発明の内圧ブラッダーによる設計は、製造中に部品内部の全体に対して高圧 を確実且つ均一に適用することを可能にする。高い圧縮圧力を使用することによ り、高い構造性能と、低重量と、はるかに優れた成形表面仕上げと、不良発生の 減少及び仕上げ作業の減少による低仕上げコストが可能になる。高圧法は重量を 最低に押えながら問題のない高度の剪断強度を得るのに必要な工程である。図面の簡単な説明 図１は、仕上げされた直線状空力的スキーポールの側面図である。 図２は、切り取り及び仕上げ前の直線状空力的スキーポールブランクの側面図 である。 図３は、切り取り及び仕上げ前の直線状空力的スキーポールブランクの正面図 (top plan view)である。 図４は、一般的に丸い横断面を示す図２及び３のライン４−４において取った 直線状空力的スキーポールの断面図である。 図５は、一般的に丸い横断面を示す図２、３及び１のライン５−５において取 った直線状空力的スキーポールの断面図である。 図６は、一般的に涙形の横断面を示す図２、３及び１のライン６−６において 取った直線状空力的スキーポールの断面図である。 図７は、一般的に涙形の横断面を示す図２、３及び１のライン７−７において 取った直線状空力的スキーポールの断面図である。 図８は、一般的に涙形の横断面を示す図２、３及び１のライン８−８において 取った直線状空力的スキーポールの断面図である。 図９は、一般的に涙形の横断面を示す図２、３及び１のライン９−９において 取った直線状空力的スキーポールの断面図である。 図１０は、一般的に丸い横断面を示す図２、３及び１のライン１０−１０にお いて取った直線状空力的スキーポールの断面図である。 図１１は、一般的に丸い横断面を示す図２、３及び１のライン１１−１１にお いて取った直線状空力的スキーポールの断面図である。 図１２は、仕上げされた曲がったダウンヒルスキーポールの側面図である。 図１３は、仕上げ前の曲がったダウンヒルスキーポールブランクの側面図であ る。 図１４は、仕上げ前の曲がったダウンヒルスキーポールブランクの正面図であ る。 図１５は、一般的に長円形の横断面を示す図１３及び１４のライン１５−１５ において取った曲がったダウンヒルスキーポールの断面図である。 図１６は、一般的に長円形の横断面を示す図１３及び１４のライン１６−１６ において取った曲がったダウンヒルスキーポールの断面図である。 図１７は、一般的に長円形の横断面を示す図１２、１３及び１４のライン１７ −１７において取った曲がったダウンヒルスキーポールの断面図である。 図１８は、一般的に長円形の横断面を示す図１２及び１３のライン１８−１８ において取った曲がったダウンヒルスキーポールの断面図である。 図１９は、一般的に長円形の横断面を示す図１２及び１３のライン１９−１９ において取った曲がったダウンヒルスキーポールの断面図である。 図２０は、一般的に長円形の横断面を示す図１２及び１３のライン２０−２０ において取った曲がったダウンヒルスキーポールの断面図である。 図２１は、一般的に丸い横断面を示す図１２及び１３のライン２１−２１にお いて取った曲がったダウンヒルスキーポールの断面図である。 図２２は、一般的に丸い横断面を示す図１２及び１３のライン２２−２２にお いて取った曲がったダウンヒルスキーポールの断面図である。 図２３は、３つの直線状空力的スキーポールを同時に成形するための開放金型 の正面図である。 図２４は、一対の曲がったダウンヒルスキーポールを成形するための開放金型 の正面図である。 図２５は、直線状空力的スキーポールを成形するのに用いられる第一の非指向 性ファイバープレプレグシートの正面図である。 図２６は、直線状空力的スキーポールを成形するのに用いられる第二の非指向 性ファイバープレプレグシートの正面図である。 図２７は、直線状空力的スキーポールを成形するのに用いられる織られた両指 向性ファイバープレプレグシートの外側層の正面図である。 図２８は、直線状空力的スキーポールを成形するのに用いられる織られた両指 向性多ファイバープレプレグシートの内側層の正面図である。 図２９は、曲がったダウンヒルスキーポールを成形するのに用いられる第一の 非指向性ファイバープレプレグシートの正面図である。 図３０は、曲がったダウンヒルスキーポールを成形するのに用いられる第二の 非指向性ファイバープレプレグシートの正面図である。 図３１は、曲がったダウンヒルスキーポールを成形するのに用いられる織られ た両指向性ファイバープレプレグシートの外側層の正面図である。 図３２は、曲がったダウンヒルスキーポールを成形するのに用いられる織られ た両指向性多ファイバープレプレグシートの内側層の正面図である。 図３３は、スキーポールを成形するのに用いられるブラダー圧力ライン上に取 り付けた時のブラダーのシリコーンゴム外側シール部分の断面図である。 図３４は、ブラダー取り付け圧力ラインである。 図３５は、ブラダー取り付け圧力ライン、ブラダー、ブラダーシール及びブラ ダーチップシールの断片断面図である。 図３６は、金型中に入れられたブラダー取り付け圧力ライン、ブラダー、ブラ ダーシール及びブラダーチップシールの断片断面図である。 図３７は、閉じられた金型中の正しい位置にある未硬化ブラダー／プレフォー ム組立体の断面図である。 図３８は、閉じられた金型中の正しい位置にある膨張させたブラダーを持つ硬 化させたポールフォームの断面図である。 図３９は、閉じられた金型中の正しい位置にある別の未硬化ブラダー／プレフ ォーム組立体の断面図である。 好適な実施態様の詳細な説明 本発明の製造方法を、クロスカントリー及びアルペンタイプのスキーポールを 製造する際に用いるために詳細に説明し、かつ本発明のアルペンスキーポールの デザイン及び構造もまた詳細に説明する。しかし、その製造方法を異なるポール 、シャフトやロッドの範囲に適用することは、スキーポールについての適用を検 討した後に、容易に明らかになるものと思う。本発明をゴルフシャフト、オール 、セールボードマスト、棒高跳びポール、セールボードブーム、釣りざおや、航 空機用制御連結棒に適用することは、特に意図するものである。そのプロセスを 、グラスファイバー強化プラスチック棒高跳びポールのようなその他のファイバ ーのポールに関して用いても、また優れた生成物を生成することになるものと思 う。 セールボードマストは、たいていストレートのテーパー付き円形シャフトであ る。大部分のマストは複合材料で造られているが、アルミニウムが用いられるこ とが時にある。この幾何学は、現行の工業製造プロセスにより必須のものとして 要求される。これらのマストは、ブームが取り付きかつ荷重に反作用するマスト の中央近くで最も高い応力を有する。複テーパー付き断面、種々の非円形断面を 有する、或はベント中心線を有するマストを原価効率的に製造することができる ことは、マストについてのデザインの融通性を大きく増大させ、従って一層大き なエアロダイナミックな性能を有するマストを開発するに至ることになる。非円 形断面、例えば楕円を、初めに湾曲した中心線と共に用いる組合せは、下記に釣 りざおについて検討するのとおおよそ類似する相補的な利点を有し得よう。非円 形断面を用いることは、前後及び横方向面における曲げ剛性を、個々にセール性 能を最適にするように製造させることを可能にする。初めに湾曲したマストを使 用することに結び付けられる二方向曲げ特性を別々に制御することは、セールボ ードにおいて得られてきたのに比べてセール形状のずっと大きな制御を可能にす ることになる。 本発明の方法は、また、一層大きな強度を有する品質の一層高いラミネートを 生成し、かつ外面仕上げは相当に向上されることになる。また、マストの多くは 、保管や輸送を簡単にするために、ツーピースである。２つのセクションの中央 に接続部があり、これは、両方のマストの内部にはまり込む二次内部チューブか らなるのが普通である。本発明の製造方法を用いる場合に可能になる接続部デザ インが、直径の小さい内部嵌め合いセクションと主マストセクションとの間のス テップを同じ連続した複合ラミネートにより、不連続なファイバー接続を有しな いで接続することができるので、この余分の内部チューブを排除することになる ことが期待される。 セールボードブームは、２つの湾曲したチューブが２つの取付けに接続されて なり、一方の取付けは、使用中マストに固定され、他方の取付けは、使用中セー ルの裏面端部に固定される。ブームチューブは、使用中ブームチューブをセール から分離するために、ほぼ半円形のベンドを有する。ブームチューブは、セール 張力によりかなり大きな圧縮荷重を受ける。大きな圧縮荷重とチューブ中心線に おける初期ベンドとが組み合わさって、ブームチューブの中央近くで最も大きな 応力を生じる。ブームチューブは、アルミニウムチュービングで作られるのが最 もよくあることであるが、複合ブームチューブが利用可能である。現時点で利用 可能な複合ブームチューブは、本質的に剛性のマンドレル、又は一連のマンドレ ル上で加工され、キュアさせる間複合材料を圧縮するために収縮チューブが用い られる。変わる断面及び所望の任意のベンドを有するブームチューブを原価効率 的に製造することができることは、デザインの融通性を大きく増大させ、従って 一層軽く、一層剛性であり、かつ一層強く、船員の手に一層エルゴノミックに適 合されるブームチューブを生成することになる。例えば、ブームチューブ断面は 、ブームチューブの中央部を楕円形にし、端部を依然標準の端部取付けにかみ合 うように円形にさせることができる。これは、所望のベンディング面における強 度及び剛性を増大させ、船員がブームチューブを一層容易につかむことを可能に させる。オフショアボートのような他の一層大きい円材は、本明細書中に記載す るプロセスによってうまく造ることができ、市場経済を指図するであろう。 航空機用制御連結棒は、２つの端部取付けとそれらを接続する棒からなること がよくある。これらの棒は、主に圧縮及び引張荷重を受け、時には回転アクチュ エーター棒について捩り荷重を受ける。圧縮荷重についてのデザインは、棒の中 央セクションが、一般に、カラムが座屈しないようにしかつ重量を最少にするた めに、中央部に比べて一層大きな断面を有することを指図する。回転アクチュエ ーター棒のデザインは、また、振動回転現象を防ぐために、棒の中央部において 一層大きな断面を用いることを指図する。端部において小さい断面を用いること は、また、全重量の相当な部分になり得る金属端部取付けの重量を減少させる。 これらの棒は、棒を航空機上の他のハードウエアにぶつからせないためにベント 形状を有することが時にある。現時点で、複テーパー付き複合アクチュエーター 棒は、オートクレーブにおいて圧力を加え、溶融性又は水溶性の内部マンドレル を使用して加工しなければならない。これは、費用がかかりかつおそいプロセス であり、本発明によって排除することができる。 漕ぐオールは、サイズがセールボードマストとほぼ同様である。漕ぐオールは 、また、ボートに取り付けられる中央セクションにおいて最も大きな応力を有す る。本発明が供する格別のデザイン上の融通性は、一層軽くかつ一層強いオール の製造を可能にすることになる。例えば、オールハンドルは、オールの一体エレ メントして形成することができよう。漕ぎ手のストロークの最も大きな力部分の 間に水中におけるオールの扁平部の最適な配置をもたらすことによって、水への 力の移動を最適にするために、オールにわずかなベンドを加入してもよい。 ゴルフシャフトは、球がクラブ面にぶつかり、曲げ及び捩り荷重をシャフト中 に導入する際に、最も大きな荷重が加えられる。Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ Ｇｏｌｆ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎによって規定さ れるゴルフ用具について一般に容認される準拠する規則は、ゴルフクラブシャフ トの基本的な形状に厳格なデザイン制限を置き、ゴルフクラブシャフトが基本的 にストレートでありかつ軸対称構造であることを要求している。しかし、本発明 の製造方法は、依然ゴルフクラブシャフト性能の有意の向上を得ることを可能に する。本発明の方法によって造られるゴルフシャフトは、極めて高いファイバー 容積で、依然低いボイド含量を保ちながら造ることができる。ゴルフシャフトの 大部分は、テーブルローリング、収縮テープ式、オーブン硬化式プロセスによっ て造られる。この現行の工業プロセスは、ファイバー容積５８〜６２％を有する シャフトを生成する。テーブルロール式プロセスによって一層高いファイバー容 積が試みられるならば、ボイド含量は容認し得ないものになる。本発明を用いて 、テーブルロール式プロセスによって生成されるのに比べて一層小さいボイド含 量を生成しながら、７５％を越えるファイバー容積が立証された。この高いファ イバー容積を用いれば、材料の剛性を、現行の工業プロセスに比べておよそ２５ ％増大させよう、これは極めて大きな向上である。加えて、フィラメント巻きゴ ルフシャフトが開発された。フィラメント巻きの主たる利点は、シャフトが、テ ーブルロール式プロセスによるのに比べて、その中心線の回りに純粋に軸対称に 近くなることである。テーブルロール式シャフトでは、ファイバーをシャフト中 心線から軸を離れて配向させたプレプレグ材料の離散したシートは、シャフトの 円周の回りの離散した点で終わり、そこに不連続を生成する。この不連続は、ほ とんどの用途について極めて小さくかつ重要なものではいが、シャフトの中心線 を通る異なる面において曲げ特性のわずかな変動を生じる。その現象は、一般に 、シャフトがスプラインを有すると称される。フィラメント巻きは、シャフトの 端部の他で停止しないファイバーの束を巻くことによってこれらの不連続を排除 する。ファイバーの束は、壁厚みに比べて比較的に大きく、本質的に一緒にスミ アして巨視的に均質なラミネート及び軸対称シャフトを形成する。軸対称シャフ トもまた本発明のプロセスによって製造することができる。シャフト中心線との 所望のファイバー角度に応じて幅およそ．５〜５インチ（１．３〜１３ｃｍ）の 比較的に狭いストリップをブラダーアセンブリーに比較的にゆるく螺旋巻きして オフ中心線軸配向されたプライを形成することができる。ブラダーは、プレフォ ームを金型壁に膨張させて巨視的に均質な軸対称シャフトを作り出すことになる 。これは、テーブルローリングプロセスによって行うことはできない、というの は、硬い内部マンドレルを使用することはファイバー樹脂材料を可塑化させて均 質なラミネートにすることができないからである。 テーブルローリングプロセスでは、ファイバーは、初めに位置された所にとど まり、プライの間にオーバーラップ或はギャップが存在するならば、それらは、 表面に不規則として現れることになる。本発明の方法によって形成されたゴルフ シャフトは、高い又は超高いファイバー容積が得られ、かつシャフトの端部の他 にファイバーの停止が存在しないことから純粋な軸対称構造が形成され得ること から、現時点で入手し得るいかなるシャフトよりも優れた性能を有することなな る。従来技術のフィラメント巻きシャフトは、ラミネートを圧縮するのに収縮テ ープオーバーラップやオーブン硬化を用いるのが典型的であり、これは、ラミネ ーション圧力を低い値に制限する。 釣りざおは、魚がリールで巻き取られている時に片持ビームと同様に荷重が加 えられる。さおは、本質的に釣り人の手によってベースに固定される。さおの上 端部は、釣り人によって魚がリールで巻き取られている際にさおの丁度そのチッ プを釣り糸に平行にたわめさせてさおの応力を減少させかつ釣り糸に円滑な路を もたらすように、可撓性でなければならない。さおの上端部に関するこの可撓性 の要求は、キャスティングを容易にしかつえさ及び釣り針を食う魚の振動を釣り 人に伝える剛性のさおについての要求と対比される。釣りざおは、主に現行の工 業製造方法の制限により、通常ストレートでありかつ円形の断面である。非円形 の、一層エアロダイナミックなさおの断面は、キャストする間のウインド抵抗を 減少させよう。これは、更にキャストする際の、かつ釣り人と釣り糸との間に一 層直接的なきずな及び感触をもたらすのに利点になろう。感度を助成しかつ釣り 人に釣り糸に一層良好に触れさせるさおの特性は、毛針釣り用に極めて有用であ る。初期のベンド又はカーブをさおの上部部分に加入すると、魚釣りがポール端 部と一直線にされるようになるために要求される曲げの量を減少させることにな ろう。この一直線にするために要求される曲げの量を減少させると、さおの一層 剛性な上部部分を使用することを可能にする。一層剛性な上部さお端部は、釣り 人の糸の感触及び制御を大きく高めることになろう。単にポールの断面を楕円形 状に変えるだけでは、問題を引き起こすことになろう、というのは、ポールの不 均一な曲げ特性は、魚をリールで巻き取る際のように荷重が加えられる際に、さ おを一層可撓性の曲がり面でよじらせる傾向になろう。これは容認し得るかもし れない、例えば、釣り人は、ポールを回転させて投げてさおを高い剛性のために 一直線に合わせ、魚をリールで巻き取る際に、ポールを捩じれさせることになろ う。 別の解決策は、エアロダイナミックな、多分楕円の断面を有する初めに湾曲さ せたさおを利用することになろう。初めの曲げは、荷重下でさおが捩じれる傾向 を低減又は排除することの相補的な作用を有することになろう。本発明が可能に するようなポールへの比較的に小さなデザイン変化は、さおの使用中の取扱、特 に熟練の毛針釣り人によって評価される通りの取扱の相当の向上を生じることが できよう。これらの比較的に小さなデザイン変化は、初めに湾曲させたセクショ ンをおそらくさおの上部三分の一〜四分の一に加入し、さおの上部半分〜三分の 二に楕円のようなエアロダイナミックな断面を利用することを組み合わせること からなる。この楕円の断面は、リールがくっ付くさおのベースに近い円形断面に 変わる。その上に、さおの外部断面形を取扱領域において取扱タイプ形状に形成 することができよう。 本発明の製造方法がもたらす形状デザイン融通性は、これらの相当な性能向上 を得ることを可能にさせる。加えて、簡単なストレートなテーパー付きの円形断 面のさおそれら自体の性能は、現行の外部さお形状から逸脱しないで、先に検討 した通りのゴルフシャフトに関して達成し得るのと同様な様式で相当に向上させ ることができよう。 本発明の方法による棒高跳びポールの構造は、実施においてゴルフクラブシャ フトと同様であり、かつ利点は同様であろう。主たる利点は、既存のポールと同 じ強度及び剛性で、重量の一層軽いポールを作ることができることである。これ は、一層大きなファイバー容積及び一層小さいボイド含量によって得られよう。 棒高跳びポールは、極めて強くかつ可撓性でなければならない。棒高跳びポール においては、ファイバーグラス強化ファイバーが、大きな破損歪を有する、すな わちその強度対剛性比が非常に大きいことから、用いられる。これらの要求は、 重量を減少させるためにカーボンファイバーを使用させない、というのは、カー ボンファイバーの破損歪が小さ過ぎる、すなわちたとえカーボンファイバーが十 分に強くても、剛性過ぎるからである。本発明の方法は、この用途において重量 を減少させる唯一の手段の内の一つを提供する、というのは、他の強化ファイバ ーの使用が制限されるからである。 本発明について前記した特に意図する用途を検討した後に、本発明のポール、 シャフト、及び棒についての製造方法の２つの基本的な主要な利点は、自明であ る。 これらは、下記の利点を含む：更なるデザイン融通性が、レイアップ、材料、 及び形状によって提供される。性能が相当に高められた構造を製造することがで きかつ品質が一層高いラミネートを得ることができる。一層大きなファイバー容 積、一層小さいボイド含量、及び一層良好な成形し放しの表面仕上げを達成する ことができる。これらの向上は、既存の製造方法と同様な生産費で得ることがで きる。 図面の詳細な説明 図２は、最近成形し放しのストレートエアロダイナミックスキーポール１０を 示す。グリップ端部１１は、シャフト１２及びそれからチップ端部１３の中に没 入する。ポール１０は、節に切り取っていない。タグ端部領域１４を、完成ポー ルについて各々の端部１１及び１３上に、典型的には３／８”（９．５ｍｍ）切 り取る。ポールを短くするためには、上部又はグリップ端部１１から更に材料を 切り取る、或は一層短かいプレフォームをキャビティにおいて用いる。 図１は、完成したストレートエアロダイナミックスキーポールアセンブリーを 示し、２０は、１２５ｃｍとして示す長さに切り取ったポールを有し、その上に グリップ２２及びバスケットアセンブリー２８を装着する。グリップ２２は、取 扱を一層確実にするためにストラップ２６を有するのが普通である。ツーピース スキーポールチップ及びバスケットアセンブリー２８は、プラスチック製のポー ルチップレセプタクル３２を含み、摩耗を向上させるために硬質金属インサート ３０をチップに有する。レセプタクル３２は、完成ポールのシャフト１３２のチ ップ部分を入れる。バスケット２４は、大概丸い円形のディスク形状である。バ スケット２４は、所定の条件についてバスケットの交換を可能にするようにチッ プにスナップするのが好ましい。図２及び図３の比較によって分かるように、ポ ールの中央部分は、一次元において他次元に比べて一層大きな深さを有し、それ によりエアロダイナミックな断面をもたらす。 図４〜１１は、全体的に円形断面を有するチップ端部１３及びグリップ端部１ １を示し、中央セクションにおいて涙滴形状が好適である。これは、優れたエア ロダイナミックなセクションを供し、形の故に抵抗を減少させる。これらの形状 は、複雑であり、従来技術の方法によっては成形するのが困難である。 従来技術では、大きな中央セクションを成形することが不可能であり、或は成 形体を適所に放置することを要し、重量を大きく増大させ、釣り合った強度の増 大は無かった。なお悪いことに、フォームコアー成形体を使用するならば、十分 な圧縮圧力が無く、従ってスキン中のラミネートの強度はずっと小さくなる。 そのような形状を成形する別の従来技術の方法は、低温溶融性金属合金コアー 、或は水溶性の有機又は無機（すなわち、共融塩）コアーの扱いにくい使用を必 然的に伴うことになろう。これらのコアー材料は、硬化させた後に、最終の硬化 温度よりも高い温度でコアーを溶かし出す、或は可溶性材料を洗い落とすことに よって除かねばならない。これらのタイプのコアー除去プロセスは、共に時間が かかり、費用がかかり、かつ高容積生産が可能でない。たとえこれらの問題を許 容することができるとしても、先に検討した通りに、硬い内部成形用具を使用す ることに付随するその他の問題が依然存在する。収縮テープによるようにコンプ ライアントな外部加圧を用いるならば、表面仕上げ問題が存在することになる。 合せ面雌型を用いるならば、圧力を発生しかつ調節することに付随する問題に遭 遇することになる。これらの問題は、本発明において記載するタイプの形状を大 量生産するのを妨げる抑止する物であった。 図１３は、シャフトを節に切り取らないベントダウンヒルスキーポール４０を 示す。図１２に示す完成したベントダウンヒルスキーポールアセンブリー４２は 、ストレートポールに関して上記した通りに、１２５ｃｍとして示す長さに切り 取ったポールを有し、その上にグリップ２２及びバスケットアセンブリー２８を 装着する。 図１５〜２２は、全体的に円形断面を有するベントダウンヒルスキーポールの チップ端部及びグリップ端部を示し、中央セクションにおいて楕円形状が好適で ある。楕円セクションは、円形セクションに比べて優れたエアロダイナミックセ クションを供し、形の故に抵抗を減少させる。楕円セクションは、また、楕円の 長軸を長手方向ベンドの方向に整合し、こうしてずっと強い形状、及び長手方向 圧縮荷重への一層大きな抵抗をもたらす。これらの形状は、ストレート、涙滴セ クションポールにおいて検討した同じ理由で、複雑でありかつ従来技術の方法に よっては成形するのが困難であるばかりでなく、そのような長手方向圧縮荷重が 加えられる場合に、ベントポールの性質の故に、他の利点が存在する。従来技術 のポールは、典型的にはスキーの初めにおいて最も過酷な軸方向荷重下で大きく 歪み、それらは、一層長くしなければならない。形状及び形状を可能にする成形 プロセスは、共に強度を増大させかつ重量を低減させる。特にこのポールでは、 方法及び構造は、極めて相補的である。 図２３は、ストレートエアロダイナミックスキーポール１０を成形するために 用いる金型半分上部５０を示す。金型は、長い３つのサイズ、すなわち１３５ｃ ｍ、１３０ｃｍ、及び１２５ｃｍを成形するために用いる２つの長いキャビティ ５４、並びに最も小さいな３つのスキーポールサイズ、すなわち１２０ｃｍ、１ １５ｃｍ、及び１１０ｃｍを成形するために用いる１つの短いキャビティ５６を 有する。市場では、小さい方の３つのサイズは、アルペンポールについての全サ イズミックスのおおよそ３５％を占めるのが典型的であり、従って、金型は、長 い及び短いスキーポールシャフト１０のおおよそ正確なミックスを生産する。形 状は、サイズが小さいポール形状を得るために、サイズが大きいポール１０の中 央セクションから１５ｃｍを除いた他は、同一である。相対的な金型厚みは、厚 さ約．５”（１．３ｃｍ）である。 金型表面６０は、それらが造られる材料、好ましくはアルミニウム上での摩耗 を減らし、かつ表面の離型性を高めるために、塗被するのが普通である。スチー ル金型もまた使用することができる。成形用具を完全硬化温度で連続して作動さ せるならば、スチール金型は、アルミニウムに比べて一層少ない摩耗を経験する ことになるので、スチールは良好な金型材料である。発明は、従来技術では実施 可能でないこの作業を可能にする、というのは、ブラダー／プレフォームセンブ リーを、金型から別にレイアップすることができるからである。 離型性を高めかつ金型表面６０摩耗を減らすために、オハイオ、デイトンに置 かれるＴｅｃｈｍｅｔａｌｓ，Ｉｎｃ．により適用されるＰ１１７のようなパー マネント商用金型表面コーティングをアルミニウム金型表面に塗布してもよい。 ニューヨーク、ウッドサイドに置かれるＡｘｅｌ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｒｅｓｅ ａｒｃｈ Ｌａｂｓ．により供給されるＦ２３Ａのような離型剤を、通常完成さ れたが、未硬化のブラダー／ポールプレフォームを成形用具中に仕込む直前に、 金型表面６０に塗布する。これについては、後に説明することにする。 今、図２３に戻ると、ストレートエアロダイナミックスキーポール１０用の金 型下部半分６４は、金型を移動し、開放しかつ閉止するための金型ハンドル６６ を有する。金型半分５０、６４は、金型マッチピンセット６８によって指示する 。これらは、上部金型半分５０上に雄ピン７０を有し、これは、金型を閉止する 時に、金型半分５０、６４を心合わせする。金型は、金型半分５０、６４を容易 に開放及び閉止させる金型ヒンジ７２によって作動させる。 下部金型半分６４に、下部金型半分６４における金型キャビティ７５を囲む基 本的には半円形の嵌込み溝である樹脂フラッシュキャビティ７４を形成する。フ ラッシュキャビティ７４は、部材を硬化及び圧縮する間に部材から押しやられる 樹脂を捕らえるようにデザインする。それは、樹脂をプールしかつ部材の間の金 型を容易に清浄にするのを可能にする。 「Ｏ」リング溝７６は、基本的には、金型キャビティ７５及びフラッシュキャ ビティ７５を囲み、ゴムシール「Ｏ」リング（図示せず）を収容する正方形又は 長方形の溝である。これは、硬化の開始部分において真空を金型キャビティにか けることを可能にする。この特徴は、現在、生産ベースで用いられていない。 金型キャビティ７５は、下部金型６４の部分であり、その表面８２に対して部 材の外面が形成される。上部及び金型表面６０、８２並びに関連する構造を共に 、部材のタグ端部領域によって占められる領域８６、ブラダー取付け及びブラダ ーチップシール（後で説明する）を収容するためのくぼみ８７を含むように適合 させる。金型は、また、金型キャビティ７５とブラダー取付け圧力管チューブ１ ０４用の成形用具の外部との間の路となるブラダー取付け孔１００も有する。 図２４は、ベントダウンヒルスキーポールを形成するための金型上部半分１０ ６を示す。これは、ベントダウンヒルスキーポール用の金型下部半分１０８とか み合う。 通常、ブラダーの回りに、初めにカーボン／ケブラー布を、次いで一方向層を 、次いでカーボン／カーボン布を巻く。完成したプレフォームをその回りに巻い たブラダーを、次いでブラダー取付けに接続し、ブラダーチップシールを適用す る。 ストレートエアロダイナミックポールラミネーションのレイ−アップにお ける詳細な工程は、所望の構造強度のための、長手方向軸に沿って最も強い一方 向強化用ファイバーで構成される第一の一方向層１１０及び第二の一方向層１１ ２を、織二方向内層１１４及び織二方向外層１１６と一直線に合わせる。これら をブラダー２３３上にレイ−アップする。次いで、ブラダー取付けアセンブリー １１８及びブラダーチップシール２３６をブラダー２３３に接続して組み合わせ たブラダー／プレフォームアセンブリー１２０を形成して金型に入れる（ストレ ートポールについて６４、７０、ベントポールについて１０８、１０６）。下記 は、完成したが未硬化のポール／ブラダープレフォーム１２０を造るプロセスに おける工程を含む。この方法の好適な実施態様では、ブラダーをスチール棒の回 りに置くことによってローリングを開始することは、材料の扱いを助成する。こ れは、単に、プレプレグシートの剛性のために、その方法の比較的に自由なロー リング、及び生成したポールの小幅を達成することにあり、このローリング棒は 、ブラダー／プレフォームアセンブリーを金型に入れる前に取り出す。商用のロ ーリングテーブルを、同様にこの仕事に適用してもよい。 ストレートエアロダイナミックポールの内部シート１１４は、織カーボン／ケ ブラー布である。これは、ケブラー及びカーボンファイバーの両方を含有し、ケ ブラーファイバーを円周方向に配向させた混成布である。ポール１０の内部プラ イ１１４において最も普通に遭遇される応力状態は、このプライ１１４における カーボンファイバーを長手方向に配向させかつケブラーを円周方向に配向させる べきことを指図する。このような布は、表示Ｈｅｘｃｅｌ Ｘ３９０９×１００ ０ ＥＳ７０で市販されている。この布は、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ Ｉｎｃ．ＡＳ４ のような高強度３３ｍｓｉ．モジュラスカーボンファイバー及びエポキシ樹脂が 材料含量の重量により３８〜４２％を構成するｄｕＰｏｎｔ Ｋｅｖｌａｒファ イバーで構成されるのが典型的である。この布中の好適なファイバーは、重さが およそ２５３グラム／ｍ²でありかつ３又は４ハーネス組織で３０００フィラメ ントトウカーボンファイバーを使用する。その他の適した布を使用することがで きる。その形状、すなわちその長さに沿って内部シートプレフォーム１１４の幅 を寸法に作って約３／１６”（４．８ｍｍ）のオーバーラップを有する完成ポー ルにおいてカーボン／ケブラー布の単層を生成する。 ポール１０は、ポールの中央において最も大きい断面を有し、上部が小さくな り、チップが最も小さいことから、幅変動を必要とする。壁の円周は、内部で小 さくなることから、内部シート１１４は、外部シート１１８に比べて小さい。内 部シート１１４は、正確な順序でブラダー２３３の回りにロールされる第一のシ ートである。下記に記載する通りにその他のプレプレグ材料シートをブラダー２ ３３の回りに巻いた後に、ブラダー取付けアセンブリー１１８及びブラダーチッ プシール２３６をブラダー２３３に接続して組み合わせたブラダー／未硬化プレ フォームアセンブリー１２０を形成して金型に入れる（ストレートポールについ て６４、７０、ベントポールについて１０８、１０６）。 次のシートは、ストレートエアロダイナミックスキーポール（１０）用のラミ ネートの軸方向に配向させた一方向ファイバー部分を形成するのに用いる一方向 カーボンファイバープレプレグテープ材料シートの２つのシートの内の第−１１ ０である。それを、ブラダー２３３、及びすでにブラダー２３３の回りに巻いて おいた織内層１４４の回りにロールする。正確な順序で次に、第二のプレプレグ 材料シート１１２を、次いでその回りにロールする。 本発明において記載する通りのスキーポールについて選ぶファイバー強化織物 及び一方向テープ、並びにレイアップ配向は、アルペンスキーポールについての 要求に極めて特有のものである。本発明に関して用いることができる材料及びレ イアップは、本明細書中に記載するアルペンスキーポール用に選ぶものに決して 限定しない。例えば、一方向テープは、ポール中心線に対してほとんどあらゆる 角度で適用することができ、これらの層のシートは、ゴルフクラブシャフト構造 において記載した通りに、ポールの端部の他でのファイバーの停止を回避するよ うに選ぶことができよう。例えば、本発明は、非常に厚い壁を有する棒を、すべ てのファイバーを棒の中心線に対して±４５度で配向させ、かつ棒の端部の内部 にファイバーの停止を持たないで構築するのに用いた。 これらのシート１１０、１１２は、一方向性であるのが好ましく、Ｃｉｂａ Ｇｅｉｇｙ ９２０又はＤａｎｕｔｅｃ Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆ Ｇｅｓ．ｍ．ｂ ．Ｈ．ＥＰＩエポキシ樹脂に、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ Ｉｎｃ．ＡＳ４、Ｔｏｒａｙ Ｔ７００、又はＡｍｏｃｏ Ｔ３００のような高強度３３ｍｓｉ．カーボンフ ァイバーを，好ましくは１２０ｇｒ／ｍ²のファイバー面積重量で、重量による 樹脂含量３８〜４０％を有して入手可能である。特定の製品表示は、下記を含む ：Ｃｉｂａ Ｇｅｉｇｙ Ｃ−９２０−１９０／４０％又はＤａｎｕｔｅｃ Ｗ ｅｒｋｓｔｏｆｆ Ｇｅｓ．ｍ．ｂ．Ｈ．Ｓｔｒａｆｉｌ Ｃ−ＥＰＩ−１２０ ／３８％。 シートサイジングは、完成ポールの壁厚みにとって重要である。シート１１０ の上部１２６及び下部１２４におけるテーパー付きセクションは、生成する部材 において一定の壁厚みを生じるようにサイズし、かつ完成ポール１０が、ポール の中央１２８において最も大きい断面を有し、完成ポールの上部１１が小さくな り、チップ１３（図１及び３に示す）が最も小さい直径であることから、要求さ れる。これらの相対的な直径を図４〜１１に示す。図３１に戻ると、ストレート エアロダイナミックスキーポール一方向ファイバープレプレグテープ材料シート １１０の最大幅１３４は、示す好適な実施態様では１２”（３０ｃｍ）であり、 長さはおよそ５５”（１４０ｃｍ）である。 第二のシート１１２を、記載する一連の工程で、組み合わせたブラダー２３３ 、内部シート１１４及び第一プレフォームシート１１０の回りにロールする。一 方向ファイバープレプレグテープ材料シートの２つのシート内の第二の１１２は 、ストレートエアロダイナミックスキーポール用のラミネートの軸方向に配向さ せた一方向ファイバー部分を完全なものにする。このシート１１２は、それが、 このスキーポール実施態様において、正確に第一の一方向シート１１０の半分で ある他は、第一の一方向シート１１０と形状が同様である。それを、正確な順序 で、完成したブラダー／ポールプレフォームアセンブリー１２０を形成すること に向ける次の工程として他のプレプレグテープ材料シートと共に、ブラダーアセ ンブリー１１８、内部シート１１４及び第一の一方向シート１１０の回りにロー ルする。第二の一方向シート１１２の最大幅は、示す好適な実施態様では６”（ １５ｃｍ）であり、長さはおよそ５５”（１４０ｃｍ）である。 ストレートエアロダイナミックスキーポール外部シート１１６は、二方向織プ レプレグカーボンファイバー布である。これは、ストレートエアロダイナミック スキーポールの外層を形成する。この材料は、Ｈｅｘｃｅｌ ４３１９２×１０ ００ ＥＳ７０ ４０％として市販されている。それは、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ Ａ Ｓ４、又はＡｍｏｃｏ Ｔ３００のような高力３３ｍｓｉ．カーボンファイバー ，１９０ｇｒ／ｍ²のファイバー面積重量、重量による樹脂含量３８〜４０％、 ３０００フィラメントトウ、朱子織を使用する。その形状、すなわちその長さに 沿ってプレフォームの幅を寸法に作って約３／１６”（４．８ｍｍ）のオーバー ラップを有する完成ポールにおいてカーボン布の単層を生成する。ポールは、ポ ールの中央１２８において最も大きい断面を有し、上部１３０が小さくなり、チ ップ１３２が最も小さいことから、幅変動を必要とする。それを、記載する順序 でブラダー２３３及び終わりに他のシートの回りに、他のプレプレグ材料シート １１０、１１２の回りにロールして完成した未硬化のブラダー／ポールプレフォ ームアセンブリー１２０を形成する。 この好適な実施態様では、カーボン／カーボン布を使用することに留意されよ う。しかし、円滑な外面を生成するために、Ｋｅｖｌａｒ又はＫｅｖｌａｒ／カ ーボン布の外部シート１１６を発明において用いることができ、そのような異な る布は、テーブルローリングのような従来技術プロセスでは用いることができな かった、というのは、Ｋｅｖｌａｒ布は、Ｋｅｖｌａｒの性質のために円滑な表 面にサーダー仕上げすることができないからである。これは、発明のなお別の利 点である。 下記の工程は、ベントダウンヒルスキーポール用のラミネーションの製法を説 明する。ストレートポールの場合のように、第一の一方向シート２１０及び第二 の一方向カーボンファイバーシート２１２を、カーボン／ケブラー布の内層２１ ４及び二方向カーボン布の外層２１６の間にサンドイッチする。これらの層をす べてブラダー２３３の回りにレイアップする。次に、ブラダー取付けアセンブリ ー１１８及びブラダーチップシール２３６をブラダー２３３に接続して完成した が、未硬化のベントポールブラダー／ポールプレフォームアセンブリー２２０を 形成する。 第一は、ベントダウンヒルスキーポールの内層２１４であり、これは織カーボ ン／ケブラー布である。ケブラー及びカーボンファイバーのこの混成布は、ケブ ラーファイバーを円周方向に配向させている。これは、上記したストレートエア ロダイナミックポールの対応する内層１１４について用いているのと同じ材料で ある。 その形状、すなわちその長さに沿ってプレフォームの幅を寸法に作って約３／ １６”（４．８ｍｍ）のオーバーラップを有する完成ポールにおいてカーボン／ ケブラー布の単層を生成する。ポールは、ポールの中央において最も大きい断面 を有し、上部が小さくなり、チップが最も小さいことから、幅変動を必要とする 。壁の円周は、内部で小さくなることから、内部シート２１４は、外部シート２ １６に比べて小さい。それを、正確な順序でブラダー２３３、他のプレプレグ材 料シートの回りにロールする。次に、ブラダー取付けアセンブリー１１８及びブ ラダーチップシール２３６をブラダー２３３に接続してブラダー／ポールプレフ ォームアセンブリーを形成する。このシート２１４を、初めにブラダー／ポール プレフォームアセンブリーの回りにロールする。 一方向カーボンファイバープレプレグテープ材料シートの２つのシート内の第 一の一方向シート２１０を用いてベントダウンヒルスキーポール用のラミネート の軸方向に配向させた一方向ファイバー部分を形成する。この層を、正確な順序 で、すなわち内層２１４の後に、ブラダー２３３の回りにロールする。好適な実 施態様では、これは、Ｄａｎｕｔｅｃ Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆ Ｇｅｓ．ｍ．ｂ． Ｈ．Ｓｔｒａｆｉｌ Ｃ−Ｍ４０Ｊ−ＥＰＩ−１１０／３８％のような商用製品 である。それは、Ａｍｏｃｏ Ｍ４０又はＨｅｒｃｕｌｅｓ ＨＭＳのような高 力モジュラス５５ｍｓｉ．モジュラスカーボンファイバーを、１１０ｇｒ／ｍ² のファイバー面積重量で、重量による樹脂含量３８〜４０％により使用する。 シートの上部及び下部におけるテーパー付きセクションは、生成する部材にお いて一定の壁厚みを生じるようにサイズし、かつポールが、ポールの中央におい て最も大きい断面を有し、上部が小さくなり、チップが最も小さいことから、要 求される。このシートを、内部カーボン／ケブラー布シート２１４の後に、ブラ ダー／ポールプレフォームアセンブリーの回りにロールする。ベントダウンヒル スキーポール用のベントダウンヒルスキーポール第一一方向ファイバープレプレ グテープ材料シート２１０の最大幅は、示す好適な実施態様では１２”（３０ｃ ｍ）であり、長さはおよそ５７”（１４５ｃｍ）である。 ベントダウンヒルスキーポール一方向において用いる一方向カーボンファイバ ープレプレグ材料の２つのシート内の第二のシート２１２は、スキーの２層の軸 方向に配向させた一方向ファイバー部分を完全なものにする。これは、シート２ １０と同じである。それを、正確な順序で、他のプレプレグ材料シートと共にブ ラダーアセンブリーの回りにロールしてブラダー／ポールプレフォームアセンブ リーを形成する。このシートを、第一一方向シート２１０の後に、ブラダー／ポ ールプレフォームアセンブリーの回りにロールする。 ベントダウンヒルスキーポールの外層２１６は、二方向織プレプレグカーボン ファイバー布であり、上記したストレートエアロダイナミックポールの対応する 外部シート１１６について用いるのと同じ材料である。外部布２１６の形状、特 にはその長さに沿ってプレフォームの幅を寸法に作って約３／１６”（４．８ｍ ｍ）のオーバーラップを有する完成ポールにおいてカーボン布の単層を生成する 。ポールは、ポールの中央において最も大きい断面を有し、上部が小さくなり、 チップが最も小さいことから、幅変動を必要とする。外部シート２１６を、第二 一方向シート２１２の後に、最後にブラダーアセンブリーの回りにロールする。 図３３、３４及び３５は、ブラダー膜及びブラダー取付けアセンブリー配置を 示す。シリコーンゴム外シール２２９が、バーブド端部２３２を有するチューブ 又は取付け２３０の上をスライドし、その上を、端部の後に、ブラダー膜２３３ をスライドさせる。シール２２９は、金型を閉止した後に、ブラダー膜２３３を バーブド端部２３２にしっかりと締め付けるように機能する。シリコーンゴムの 熱膨張は、金型５０、６４及びゴム外シール２２９が暖まるにつれて、更に締め 付け作用を増大させる。シールは、ミシガン、ミッドランドのＤｏｗ Ｃｏｒｎ ｉｎｇからＳｉｌａｓｔｉｃ ５９１液体シリコーンゴムとして入手し得るよう なシリコーンからキャストするのが典型的である。 別の実施態様では、剛性金属、好ましくはアルミニウムの外シールを、内部金 型キャビティ壁に適合しかつブラダー及びバーブド端部取付けに対してプレスす るように機械加工することができる。この場合、大部分丸い球形状を有するバー ブド端部取付けを異なるように造形し、外シールは、テーパー付きコニカルセク ションを有する。 ブラダー取付けアセンブリー又はチューブ２３０は、硬化させる間、流体圧力 をブラダー膜２３３の内部に運ぶ。チューブ２３０は、金型５０、６４の内部の ブラダー２３３を外部流体圧力源、好ましくは空気につなげる。これは、標準の 商用空気ホースカップリング２３４、又はその他の適した接続につなげることが できる。 別の実施態様では、ブラダー取付け２３０を通して加える圧力の有効性を、真 空をかけることを所望する場合真空をブラダーの外部及び「０」リング溝７６（ 図２３に示す）の内部の領域に作り出すために更なる真空管路によって、増大さ せる。この場合、ブラダー取付けチューブ２３０の形状を修正し、キャストシリ コーンシールを、「０」リング溝７６がブラダー嵌合チューブを横切る領域にお いて加えて真空用途についてポジティブシールをもたらす。「０」リング（示さ ず）を、また「０」リング溝７６に装着しなければならない。 ブラダー膜２３３は、硬化温度（約３００°Ｆ〜最大３５０°Ｆ（１４９°〜 １７７℃））に耐えることができかつ好ましくは硬化させる間ブラダーのポール 内部への接着を防ぐことが可能な性質を有する弾性材料が好ましい。ブラダーは 、硬化させた後にポールから取り出すのが典型的であり、再使用することが時に ある。適していると認められる最も軽いブラダーは、８ｇｒ程度であり、これは 、ポール中に残すにはひどく大きな重量ではないが、有意のものである。 ブラダー膜２３３材料は、ブラダーを膨張させかつ圧縮させているにつれて、 部材の内部断面形に一致させることができることから、弾性であるのが好ましい 。比較的に弾性のない材料で造られるブラダーを構築することができるが、これ らの材料は、ブラダーが必ずしも部材の内部上を容易にスライドしないので、い くらかの小さいレベルのブリッジングが起きる傾向にあることから、最適なもの ではないと考えられる。これは、立ち代わって、圧縮圧力の小さい局部を形成さ せる。 バージニア、ブラックストーン、Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｒｅｉｓｓ によって製造されるような薄壁のシリコーンチュービングを発明の好適な実施態 様において使用する。いくつかのサイズのこのシリコーンチュービングが使用さ れて、良好な結果が得られてきており、規格は下記を含む：ＲＭＡ ＣＬ２ Ｓ ＩＬ Ａ２通りの許容差、Ｄｕｒｏｍｅｔｅｒ ６０±５。 シリコーンチュービングは、種々の製造業者から入手し得、値段は比較的安い 。これらのブラダーは、ただ一度だけ使用する場合、原価効率的であるが、１０ を越えるポールについて使用して、良好な結果が得られた。図に示すシリコーン ブラダーは、外直径．３５”（８．９ｍｍ）及び壁厚み．０１５”（０．３８ｍ ｍ）を有する。 離型剤又は「ワックス」もまた、ブラダーについて、ブラダーを離型剤中に浸 漬することによって用いることもできる。代表的な離型剤は、コネチカット、ダ ンベリー、Ｍｉｌｌｅｒ Ｓｔｅｐｈｅｎｓｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐ ａｎｙ Ｉｎｃ．の製品、製品番号ＭＳ−１４３Ｎ ＴＦＥ Ｒｅｌｅａｓｅ Ａｇｅｎｔ−Ｄｒｙ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔである。離型剤の使用は、部材からの ブラダーの一層容易な取り出しを可能にし、ブラダーを何回も再使用するつもり ならば、有用である。 薄フィルム熱可塑性ブラダーもまた用いることができる。フィルムは、チュー ビング形態で購入することができ、或はフィルムのフラットシートを所望の形状 にヒートシールすることができる。例は、カリフォルニア、カーソンのＡｉｒｔ ｅｃｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｌａｓｔｉｃｓから入手し得るＷｒｉ ｇｈｔｌｏｎフィルムである。 成形ゴムブラダーもまた用いることができる。この場合、ブラダーを、部材に 似るように造形する。これは、高い圧縮圧力を断面が大きく変わる形状用のラミ ネートの内部にかけることを可能にする。 成形ゴムブラダーを加工するために種々のプロセスを用いることができる。こ れらは、雌成形用具内部での慣用の回転成形を含む。成形ゴムブラダーは、また 、ブラダーの内部寸法に造形したマンドレル上にスプレー又はキャストすること ができる。次いで、内部マンドレルを溶解又は溶融して出して、ブラダーを無傷 のままにする。これらの特別な目的のためのブラダーを部材から取り出して再使 用することができる。 ヒートシールした熱可塑性フィルムブラダーは、熱可塑性フィルムを工業的に ヒートシールするために一般に用いられているのと同様なプロセスで加工するこ とができる。通常の用途は、子供のふくらまされるおもちゃ、エアマットレス、 ビーチボール、等を含む。ポール加工用に用いる熱可塑性フィルムは、使用する 高い硬化温度に耐えなければならず、ヒートシーリングプロセスは、一層高い温 度のフィルムを取り扱うように修正しなければならい。硬化させる間に複合材料 に接着しないでブラダーの簡単な取り出しを可能にする熱可塑性フィルムを選ぶ ことが望ましい。これらのブラダーは、何回も使用することができるが、それら が安価なことから、また、各々使用した後に、捨てることもできる。 伸び率の小さい熱可塑性ブラダー、すなわち比較的に弾性のないブラダーは、 部材の内部形状に一致することができず、従って均一な圧縮圧力を供給せず、い くつかの領域に圧力を少しも加えない。これらの伸び率の小さい熱可塑性ブラダ ーは、またラミネート圧縮圧力を大きく下げた低い膨張圧力に限定する。伸び率 の小さい、故に不適格なブラダー膜を比較的高い膨張圧力で使用すると、ブラダ ーを破裂させ得る。 押出シリコーンチュービング、又は押出熱可塑性フィルムのような連続押出ブ ラダー材料を用いるならば、ブラダーチップシール２３６を用いなければならな い。内部のバーブド端部２３２がもちろんずっと小さくかつスルーホールの無い 充実である所では、ブラダー取付けアセンブリー２１８のシリコーンゴム外シー ル部分と同様のキャストシリコーン取付けを使用することができる。 別法として、シリコーンテープ２３８を、ブラダーの端部の回りに、ブラダー チップ端部の内部に何も置かないで、巻くことができる。好適な実施態様で用い るシリコーンテープは下記である：ミズーリ６３１２３、セントルイス、１０９ ６４リン−バレ ドライブ、Ｍｏｃａｐ Ｉｎｃ．の「Ｌｅｖｅｌ Ｗｒａｐ Ｓｅｌｆ Ａｄｈｅｒｉｎｇ Ｔａｐｅ−Ｒｅｄ」。 図３６では、キャストシリコーン外部ブラダーシール２２９を用いることの別 の方法は、ブラダー先端シール２３６に関して用いることができる通りのシリコ ーンゴムシーリングテープ２４０を用いることにある。そのテープをブラダー膜 ２３３及びバーブド端部２３２の回りに巻き、端部の後に、ブラダー膜２３３は 適所にある。それは、キャストシリコーンゴム取付け２２９の場合のように、金 型を閉止した後に、ブラダー膜をバーブド端部２３２にしっかりと締め付けるよ うに機能する。 金型キャビティのブラダー取付け端部２４２は、ブラダー取付け２３０を収容 し、小さい、長さおよそ３／８”（９．５ｍｍ）のタグ端部もまたそこで形成す る。金型キャビティのポールチップ端部２４４は、ブラダーチップシール２３６ を収容する。小さい、長さおよそ３／８”（９．５ｍｍ）の部材タグ端部もまた そこで形成する。 完成したブラダーアセンブリー１１８、２１８は、ブラダー膜２３３、ブラダ ーチップシール２３６、及びブラダー取付け２３０を含む。ポールフォームを、 単独でブラダー上に、ストレートエアロダイナミックスキーポールについて種々 のプレプレグ材料シート１１０、１１２、１１４及び１１６、並びにベントダウ ンヒルスキーポールについて種々のプレプレグ材料シート２１０、２１２、２１ ４及び２１６をブラダー膜２３３にロールすることによって形成するのが典型的 である。 次いで、チップシール２３６及びブラダー取付け２３０を取り付け、次いで、 ブラダーアセンブリー／ポールプレフォーム１２０、２２０全体を金型に仕込む 。本発明の好適な実施態様では、２５０ｐｓｉｇ（１８Kg/cm²Ｇ）までに加圧す るために空気又は窒素を使用する、というのは、それらは、使用する間又は使用 した後に、掃除を必要としないからである。一層高い圧力を用いる場合、高い気 化温度を有する流体を使用することができる、というのは、流体による貯蔵され るエネルギーの減少が一層安全なプロセスを生成するからである。 上記した通りに、直径が金型キャビティ７５よりも相当に小さい完成した、未 硬化のブラダー／プレフォームアセンブリー１２０を使用することの利点は、生 産系統情況を助成するために、それを金型から時間及び距離で幾分か隔ててレイ アップすることができることである。更に、下記に記載する通りに、この相対的 なサイジングを有するブラダー／プレフォームアセンブリーを使用することがで きることは、バリウムの減少の製造上及び構造的な利点、並びに特に強化用ファ イバーを金型接合部において捕え、それによりそれらの継続を断絶することのひ どい構造的な問題を提供する。これの問題は、最良の従来技術の方法においてさ え存在する。 図３７に示すような、直径が一層大きく、壁が一層薄いブラダーについて、ブ ラダーを折り重ね、更にその上よじれ又はよごれないでふくらませる際に膨張さ せることができる。直径が一層小さく、壁が一層厚い押出シリコーンゴムブラダ ーを使用する場合に、いくつかの異なる折り曲げ特性が存在する。図３９に示す 通りに、存在する折り目は少なくなり、ブラダーの厚みが内部空間を満たす。 図３７は、ストレートエアロダイナミックスキーポールプレフォームのチップ の断面を例示する。ブラダー／プレフォームアセンブリー１２０又は２２０は、 それぞれ金型半分５０、６４又は１０６、１０８内にある。ストレートエアロダ イナミックスキーポールプレフォーム構築プロセスを、例示のために示す。ベン トダウンヒルスキーポールについてのプロセスは同様である。 金型キャビティ７５とフラッシュキャビティ７４との間にある金型面表面を、 ピンチランディング２５２と呼ぶ。金型面のこの領域は、金型キャビティ７５の エッジをシールする。ピンチランディングは、ストレートポールについて金型半 分５０、６４及びベントポールについて金型半分１０６、１０８の両方上にあり 、互いに密接にかみ合って部分フラッシュを最少にする。金型のこの部分は、金 型装填する間にファイバーばりが形成されるならば、速い摩耗速度を経験するこ とになる。 プレプレグカーボン／ケブラー混成材料の内層１１４は、ロールする際に、オ ーバーラップする接合部２５４を形成するエッジを有する、数字２３０でレイア ップする間に記載するブラダー膜を扁平にし、折り曲げ、次いでしわくちゃにし て容積を減少させ、それによりしわくちゃにしたブラダー膜２５５を形成するこ とに留意されたい。こうして、内層１１４をしわくちゃにしたブラダー膜２５５ 上にロールする。 一方向ファイバープレプレグ材料シート１１０、１１２の２つのシートを、上 記した通りにプレフォームの回りにロールする。一方向プレプレグシートの性質 の故に、すなわちシートは、単に単一方向に走り、交差するファイバーの無い一 連のファイバーがその上に被覆される未硬化の樹脂によって一緒に結合されるも のであり、わずかなローリングの圧力でさえ、以前にシートのエッジであったも のにおけるファイバーを隣接するシートと合同させた。これは、一方向ファイバ ーが互いに隣接して置換され、プラスチック樹脂が連続媒体になるにつれて、事 実上単一の連続層を作り出す。これより、未硬化の組み合わせた一方向ファイバ ープレプレグ層２５６にオーバーラップ又は接合部が存在しない。プレプレグ布 材料の外層１１６（元の２２）の外層をプレフォームにロールさせて示す。これ は、交差するファイバーを持つので、幾分明確にされたエッジが存在し、オーバ ーラップする接合部２５７を形成する。シートの間のインターラミネーションボ イド２６０が明白であり、最も注意深いラミネーションのレイ−アップによって さえ回避するのが困難である。しかし、インターラミネーションボイド２６０は 、本発明の方法を用いる場合に、硬化させる間に高いブラダー圧力によって押し 出ることから、有害な作用を何ら持たない。真空を金型にかける別の工程は、更 にボイドを低減するのを助成する。次に、ブラダー／プレフォーム１２０を金型 ５０、６４（元の７、８）に入れ、金型を閉止する。この点で、硬化が始まる。 閉止した金型を、典型的には安価な空気作動式プレスに入れて２つの金型半分 を一緒にしっかりと締めつける。該プレスは、また、熱板、通常電気抵抗タイプ のものを収容するのが典型的である。プレス閉止した直後に、金型の加熱が始ま る。この点で、内部ブラダー２３３も加圧する。硬化サイクルの初めにブラダー を何回か開放及び再加圧することは、金型壁にポールプレフォームを膨張させる のを助成することが分かった。ブラダーを何回か開放及び再加圧することの作用 は、プレフォームを外方向に金型壁に工作又は混練する効果を有する。この変化 する加圧は、全ブラダー圧で、金型を室温近くから加熱するならば、おそらく２ ００°Ｆ（９３℃）で停止及び維持するのが典型的であり、金型が、高い温度、 全硬化温度でさえにおいて始動するならば、１０〜２０パルスの後に停止する。 加工を促進するには、金型をできるだけ速く加熱する。昇温速度５〜３０°Ｆ／ 分（３〜１７℃／分）を用いた。最終の高温保持は、約３００°Ｆ（１４９℃） が好ましいが、本明細書中に記載するエポキシ樹脂により２５０〜３２５°Ｆ（ １２１°〜１６３℃）の範囲にすることができる。金型温度を、次いで好ましく は３００°Ｆに約１０分間保つ。この点で、ポールは、完全に成形及び硬化され た。金型を締め付けるプレスを開放し、金型をプレスからスライドさせて出す。 金型及びポールは高い温度であるので、注意を払うならば、金型を開放してポー ルを直ぐに取り出すことができる。金型面から直ぐに樹脂ばりを取り除き、成形 すべき次の一連のポールのために、別の離型のコートを塗布する。金型に、依然 高温の間に、ブラダー／未硬化のポールプレフォームを装填するか、又は金型を 初めに冷却するかいずれかをすることができる。今、硬化及び圧縮工程を示すと 、図３８は、閉止した金型内の硬化の終り近くのストレートエアロダイナミック スキーポールプレフォームのチップの断面である。折り曲げたブラダー膜（図３ ７の２５５）をふくらませる。このふくらまされる又は加圧されるブラダー膜２ ６２は、ラミネーション１１０、１１２、１１４及び１１６上に十分に接触しか つプレスする、これらのラミネーションを、同時にそれらのロールされた状態か ら円周方向に膨張させ、かつ一緒に圧縮する又は押し付けるの両方をして、内部 及び外部表面が円滑でありかつ強く、及び低いボイド、実質的に均一な密度、連 続し、接着されたプラスチック複合マトリックスを、相当の荷重を支えるように 一直線に並べた高力ファイバーによって強化させたスキンを形成する。ラミネー ション１１０、１１２、１１４及び１１６は、外方向に圧縮して実質的にボイド ２６０を排除するばかりでなく、例えば未硬化のオーバーラップする接合部２５ ４、２５７を完成した接合部２７０、２７２に比べることによって分かる通りに 、円周方向に膨張する。 この特別のブラダー膜２５５のプラダー円周は、ストレートエアロダイナミッ クポールのチップの内円周に比べて大きく、従ってこのセクションはチップであ るので、ブラダーは、依然一部折り重ねられる。ブラダー円周は、ポールの中央 及び上部部分において内部部分円周よりも小さく、従って、ブラダーは、この領 域で折り重ならないで伸びる。 硬化されたポールでは、すべてのプレプレグ層における樹脂は同じプラスチッ クであるので、スキン全体は、実際は、連続したプラスチックマトリックスであ る。しかし、強化用ファイバーは、実質的に同じ相対的な位置にあるままであり 、それにより直径方向に外方向に見る通りにスキンの強度特性を変える。これよ り、スキンの硬化された内部ケブラー／カーボン混成強化部分２６４における円 周方向に配向されたケブラーファイバーは、レジリエンス、圧潰に対する強度及 び靭性をもたらす。この層におけるケブラーは、内層が主に圧潰又は衝撃タイプ の荷重の間に引張状態で負荷されるので、相当の靭性及び耐衝撃性を加えること が分かった。このプライにおける長手方向に配向されたカーボンファイバーは、 ポールの長手方向軸に対する曲げの強度及び剛性を加える。硬化された中央の一 方向カーボンファイバー強化部分２６６は、大きな強度及び長手方向剛性をもた らし、外部カーボンファイバー布強化部分２６８もまた圧潰に対する及びポール の長手方向軸に対する剪断荷重に対するレジリエンス及び強度をもたらす。 外部の円周方向に配向されたファイバーは、圧潰又は衝撃タイプの荷重の間に 圧縮状態にあることが分かり、従って、カーボンファイバーがケブラーに比べて 相当に良好な圧縮強度特性を有することから、ここではカーボンファイバーを使 用する。この外部部分２６８は、また、従来技術における問題であった長手方向 ファイバー強化部分２６８の割れの可能性も相当に低減させる。 上記した通りに本明細書中の方法は、その他のファイバーに関して利用するこ とができ、一層特には種々の方向における可撓性、耐疲労性、剛さ及び強度のよ うな完成ポールの所望の特性、並びにその他の物理的及び経済的性質に適するこ とができる。 図３９は、代わりの壁の一層厚いブラダー２７４をストレートエアロダイナミ ックポール具のチップにおいて使用する完全にアセンブルしたプレフォームを示 す。押出シリコーンブラダー断面をしわくちゃにした形状で示す。この製品は、 Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｒｉｅｓｓ Ｃｏ．から、外直径．２４”（６ ．１ｍｍ）及び壁厚み．０３０”（０．７６ｍｍ）を有して入手し得る。一層厚 い壁は、一層薄い壁に比べて壁伸びる。ブラダー２７４を、プレフォームの中央 部にしわくちゃにして示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION                                  Composite pole                                  Field of the invention   The present invention provides a rigid, inflatable bladder around an inflatable bladder. Fiber reinforcement by placing plasticized plastic and fiber skin This is a method for manufacturing a plastic composite pole. Put this assembly in a female mold, bladder Swell and cure to minimize or eliminate external finishes Provides a light, strong structure that is unnecessary, especially for non-circular traversals that vary Face, bent center line or tapered port with both ends smaller than the cross section of the center Is believed to be superior to prior art methods. Cross country And the use of the invention for the manufacture of alpine ski poles is described. The fabrication method is a pole, shaft or tube made of fiber-reinforced composite material Is applicable to the range. Particularly mentioned applications are golf shafts, oars, Pole vault pole, sail board mast, sailboat Control booms, fishing rods and control linkage rods for aircraft Included. One possible pole, shaft and rod according to the manufacturing method of the present invention The feature is that they are not tightly joined at their ends and therefore the pole The load is highest at the center of the shaft / shaft / bar and therefore often at the end This means that a larger cross section is adopted in the central part than in the central part. Aerodynamic ski -Paul's own invention maximizes strength, reduces total weight and improves mass distribution Materials that provide additional advantages in certain applications as ski poles Use up-up configuration and geometry.                                  Background of the Invention                                Description of related technology   Some modern ski poles compare to traditional aluminum poles High performance composite to improve pole strength and rigidity while reducing its weight Use fee. High performance composites have lower density, higher specific strength and Has rigidity and good damping properties. Examples of higher performance reinforcing fibers include: Carbon or graphite fiber, Kevlar fiber, and boron fiber Is included. A variety of these fibers of the continuous fiber type When used in composites with fiber capacity, typically greater than 50%, Composites generally have significantly better mechanical properties than metals at a given weight And will have strength.   These properties are beneficial in the design and manufacture of high performance ski poles. High Performance composite ski poles have been used on cross-country ski poles for over 15 years But these are different from the methods and products disclosed herein. You. The use of high performance composites in alpine or downhill ski poles It has increased dramatically over the last five years. At the same time as consumers demand for higher performance products In addition, the development of even better pole designs Increased impact resistance of downhill ski poles It was the main factor that made it more widely used. For downhill skiing Impacts are higher than those experienced by high-performance cross-country ski poles. It is big at will.   Most ski poles are circular in cross section. Many of these are also vertical Tapered, which reduces the dimension from the pole handle to the tip It has a circular cross section. Oval, oval or aerodynamic ski poles used to be However, they have never been commercially successful. So This can be caused by well-designed non-circular cross-sections or ski poles with curved centerlines. The lack of a suitable manufacturing method that could produce And there.   The present invention relates to a pole having a varying non-circular cross section and / or a curved centerline. Manufacturing methods and pole structures particularly suitable for The present invention did not exist before Provide a commercially viable way to manufacture these types of pole designs You. This method of manufacture is a well-known and commercially available method of manufacturing ski poles. It uses a manufacturing method that is fundamentally different from any of the methods It differs significantly from any of the known methods described and is not expected by them. It is also a bad thing.   There appears to be no internal pressure bladder ski pole in the prior art. How many manufacturing methods The two keys that define the characteristics of the manufacturing method are fiber / resin materials And how to apply pressure. And The internal pressure bladder method has these key aspects of the method compared to the prior art. To substantially change both properties.   The internal pressure bladder method starts with a very flexible substrate (possibly the most flexible Substrate), and the position of the material changes significantly during curing ( Moves). The movement of the material in the mold is much greater than any existing method. Existing In the method of the above, the material moves at most 10/1000 inches, In the light method the material moves at least 1/10 inch, or 100 times .   In the method of the present invention, the pressure is completely applied by the pressure bladder. it is obvious. Pressure bladders are one of the customarily used in most prior art methods. It is roughly similar to a fixed size mandrel, ie, an internal tool Can be considered. The application of the pressure of the present invention to the interior of this part It can be controlled completely independent of process variables. Make parts with substantial volume Most of the composite tube manufacturing methods, including all known commercial methods, Apply pressure to the outside of the product. In dissimilar areas such as those for vehicle frames Some relatively short tapered tubes use an internal pressure bladder, but these At both ends and bears the maximum stress at both ends, so it is more variable Receiving force.   If a rigid (mandatory) internal mandrel and external tools were used, Pressure is applied equally by the tool parts, and the pressure is Movement {i.e. closing of the mold halves} or liquid tree It is a function of the fat injection. Addition due to relative mold movement, i.e. closing the mold. The pressure generally provides an external pressure and is very different from the method described in the present invention.   If the split female tool is used, the mold will This is also a clumsy approach, as the bar-based material tends to run out. If the split female tool is not used, the geometry of the part can be very large. There are various restrictions.   Another providing internal pressure (believed to be used only in dissimilar technical fields) A variation is an expanded cell core. In this method, the skin is placed in the mold Air bubbles that expand thermally (by heating or chemically) are placed in this skin. When used, the application of pressure is directly related to the temperature of the tool and can be controlled independently. No. This severely limits process control and maximum pressure levels. In addition, the foam core is not generally removable, which adds to the weight of the foam It is a great disadvantage for that.   The composite ski pole industry is based on a rigid internal man, where pressure is applied to the outside of the part during curing. It relies heavily on the use of drels. They all use hard internal mandrels Where there is at least the fiber exactly on the mandrel and it is in the final part Are distributed very close (if not exactly) to where they would be. Departure The bright method does not use a hard internal mandrel.   Another common manufacturing method used to make poles is pultrusion. Pull Extrusion is a fundamentally different method from the method of the present invention. Some patents are withdrawn Although their production involves shape, their primary teaching is not about pultrusion.   Some patents disclose rigid female tools in addition to rigid internal tools. This They also use rigid female tools without split lines. Hard inside man The use of drels still makes these approaches quite different from those of the present invention Make things. Also, the method of applying pressure is completely different. In these, hard tools The fibers do not change shape or bulge significantly, so fibers or fiber / Resin is positioned near its final position. From one or more of these documents, There is a teaching that split molds are undesirable, which is a departure from the present invention. Is believed to teach. If a rigid internal tool was used, the split Trim molds can create undesirable effects and can be used with pole preforms / The diameter of the internal tool assembly is not less than the final pole dimension. The present invention is the final dimension Use flexible internal tools with smaller pole preforms The problem of is reduced.   Some prior art patents include matched female tools and semi-rigid internal tools. Teach the use of metal cores, but these use a foam core. These features He first used preforms that were very close to their final shape. No internal fluid pressurization is used. One patent uses an internal mandrel to supply compression pressure Using a barrel, but as discussed above for the production of cellular cored poles The restrictions are severe. Because of the low compression pressure, the strength-to-weight of the composite is low. Predetermined strength To get, the poles are even heavier. This and air bubbles must remain. The fact that ski poles are much less desirable.   In the present invention, the fiber material moves significantly during curing and inserts into the tool Original position of fiber / resin skin (preferably prepreg) on front bladder Need not be so accurate. Pre-preg material on bladder from final part Can be applied relatively loosely (in a positional sense) in a significantly smaller form, then The fact that any material can be moved to its final shape during curing Points and voids between prepreg laminates or layers are reduced. In providing a stronger and lighter pole for I believe there is.   The use of this method reduces the effort required to align the prepreg when making the pole. Reduce power and accuracy. This method involves attaching the preform bladder assembly to a separate platform. Allows production from tools at the tip and storage for subsequent curing. This method also allows the thermal mold to be loaded with a bladder preform assembly. This cools the mold during the cycle (this can be an internal mandrel or female tool). Production rate compared to forming material on any of the hard tools Need not be increased).   The method of the present invention further comprises removing or substantially eliminating fiber flash during curing. To be reduced. Little or no fiber-based parts of the part are trapped between the mold parts In turn, this greatly reduces finishing costs and increases the structural integrity of the part.   How to achieve the step of providing heat or high temperature for curing is sometimes important. And the method also provides greater control over that step. to enable. Avoid mold cooling, correct fitting of mold parts or parts, alignment All production of bladders and prepregs is controlled by heating or other curing steps. Supplement.   Other external pressure methods involve winding a bundle of filaments around a solid mandrel or Include braiding fibers around a solid mandrel. These are Has no means of applying pressure, and if any can be applied, the pressure wraps Tubes are subjected to heat-shrinkable plastic from limited tension in the process or following. Coating with adhesive tape, cellophane or high-temperature thermoplastic; and Working from a process such as shrinking the tubing to provide external pressure is there. A somewhat similar method used is called table rolling and the method In, the prepreg is rolled around the mandrel, Pressure is applied externally to such a surface.   This is the most common method for manufacturing composite ski poles. Mechanics To illustrate, this method involves wrapping prepreg material around a hard mandrel. Use a "rolling table" machine for this. Table roll-wound composite skis Paul uses plastic tape, cellophane or high temperature thermoplastic These are tightly wrapped around the laminate, compressing and hardening the laminate. During the formation, a pressure is applied to the laminate. In this case, the pressure is A contraction pressure is applied. This tape is commonly referred to as “shrink tape”, but it does It probably does not actually shrink during curing and the initial wrap tension is reduced Bring pressure. The compression pressure provided by the shrink tape is 0.70 Kg / cm^Two(10psi) to 2.1Kg / cm^Two(30 psi) It is.   Certain patents describe a generally linear shape with different bending characteristics in the forward and lateral directions. It describes an oblong ski pole.   The composite materials used are typically thermoplastic synthetic resins reinforced with structural fibers It is fat. More specifically, the composite material used in the construction of the pole is Contains fiber layers and the fibers that make up each layer meet design requirements. Oriented at a specific angle, all of these sheets are impregnated with resin, The grease hardens to form the final part. In a preferred embodiment, the resin is Pre-impregnated into the fiber bed prior to formation of the The term used is "prepreg" composite. Prepreg composites usually go Standard with a variety of different resins and reinforcing fibers from several different manufacturers It can be obtained in various forms. Use Preform Preforms in Composite Amounts to Utilize the Present Invention It is not necessary. For example, dry fiber material just before forming a pole It can be added to the resin manually. Also, dry fiber pole prefor Resin can be injected into a closed mold by loading the rubber / bladder assembly It is relatively easy to imagine.                           Advantages and objectives of the present invention   The present invention has a non-circular cross section, and a tapered cross section at both ends where the diameter of the central portion is the maximum diameter. Enables cost-effective manufacturing of single poles and poles with bent centerlines , Pole structure and manufacturing method. Current industrial manufacturing methods The tools and processing costs are not high, if not possible or if possible.   The pole structure and manufacturing method have other advantages over current industrial manufacturing methods. Have. Primarily higher quality, much better than when molded Finishing the outer surface in the context of manufacturing a laminate. The higher quality of the laminate is a machine Increased strength and stiffness, thereby making it lighter for a given structural performance A higher strength and stiffness at the same weight. Rules can be produced.               Effect of high compression pressure and vacuum on laminate quality   A mating female mold is used to form, define and control the outer surface contour. Can be. Allowable to inflate the preform and apply compression pressure during cure A flexible internal pressure bladder is used. The bladder uses a pressure gauge located outside the molding tool. It is pressurized with a fluid, gas or liquid by a force source. Pressurization is used in the prior art As with some foam cores, the temperature change in internal tools And does not depend on thermal expansion or chemical changes initiated. These other types of pressure sources Swelling in composite structure fabrication, possibly with increasing temperature during curing By the use of rubber or air bubbles that can be formed or by a foam-forming core material (which Is a thermosetting resin with an added bubble formation mechanism). Used.   In the present invention, when to apply pressure and pressure to obtain a desired result, Can be optimized. This means that the preform is completely up to the mold wall High resin content and low void content that allows it to be inflated and well compressed Rate laminates can be produced. Another possibility is better during the process. A cycle of higher and lower pressures is provided.   Very high bladder pressure can be used to produce high laminate compression pressure You. Generally 14.1 kg / cm^Two(200 psi)-17.6 Kg / cm^Two(2 50 psi) bladder pressure is used, which is a high performance advanced composite airline 7.03 kg / cm used in pressurized autoclaves in the production of airborne parts^Two (100 psi)-8.79 Kg / cm^Two(125 psi) You. It will be appreciated that the autoclave applies this pressure externally.   The compression pressure provided by the prior art shrink tape is 0.70 Kg / cm^Two (10psi) to 2.1Kg / cm^TwoUp to (30 psi) is there. Therefore, the present invention is much better than standard industry table rolling manufacturing methods. A compression pressure approximately 6 to 20 times higher is used. This high pressure greatly increases the void content Decreases and also lower resin contents are obtained.   Voids may be trapped in the presence of air or thermoplastic trapped during the creation of the first uncured laminate. Composite lamination by either volatile resin heating or gaseous volatiles released during polymerization Created in things. High compression regardless of which type of voids are present Pressure induces gas from the stack and compresses the remaining gas to the smallest possible size Increase your ability to For example, one large gas source in the stack The presence of water saturated in the resin. When water is exposed to the natural moisture in the air Quickly absorbed in uncured resin. When the laminate is heated, the water becomes steam It tends to create voids. High compression pressures can create high hydrostatic pressure in the resin. Therefore, water may be kept in solution in the resin. In addition, the present invention The stack pressure in the stack is 10 to 15 times higher than the natural ambient air pressure. Air that is trapped and not displaced from the laminate during compression will also have its original small dimensions. In minutes.   In the present invention, the mold is further heated prior to activation of the internal bladder pressure. Before applying vacuum to the mold cavity (vacuum the mold cavity) be able to. This allows air to be removed from the preform before curing To This is necessary for the gentle bends and shapes shown in the examples. Was not found. However, steeper bends or deeper mold cavities If used by Viti, the application of vacuum would otherwise be the preform and mold key. To remove air that is trapped between the cavities and creates apparent imperfections on the surface. Can be. The flexibility of vacuum application is another advantage of the present invention.     Effect of smaller preforms on part quality and tool cycle time   The preform is made from prepreg material and has a final polish around the bladder assembly. Is formed substantially smaller than the tool diameter. This has an impact on manufacturability and pole quality. It has several advantages to affect. The preform-bladder assembly is Even when hot, it can be quickly and easily loaded into the mold. Mold Fast loading is needed for high speed machining. Preform-bladder assembly If it can be loaded into a thermal tool, the mold should be at or near the full cure temperature. Let it be at temperature. This heats the tool during each cycle There is no need for cooling or cooling, which substantially reduces tool cycle time. Loading into the heat mold is done in the press (in) because the heated part of the heating cycle is eliminated. -press) The heating tool time can be reduced by 60%. This part of the heating time This is the temperature rise of the tool. Tool cooling time is typically the heating tool time in the entire press Elimination of the need for cooling before reloading, halves the total tool cycle time Essentially get rid of. The net effect of these exclusions is about 75% of tool cycle time. % Reduction. Therefore, the production speed that can be obtained from a given tool and press By operating the tool at an almost constant temperature near the full cure temperature , A four-fold increase. Tool cycle time is greatly reduced The reduction in tooling and capital equipment costs is another advantage of the present invention.   By making a preform smaller than the mold, the part It is possible to close the mold without extruding part of the preform outside . This is an advantage as it removes the reinforcing fibers from the component flash. Part burrs in plastic parts are more likely than in mold cavities Molding material (Plastic) bonded to the part captured between the mold parts on the split line (Stick or reinforced plastic). Parts flashing into the plastic molding industry. In general, it is cut out after removing a part from a tool. Parts bag As small as possible, which makes cutting easier It is important to note that usually some visible on the part from the last flat Residue. For reinforced plastics, deburring is much more difficult Which affects the structural integrity of the part and increases tool wear. It is even more important to minimize the burrs of parts . Fiber reinforcement is typically used to close mold parts in non-injection molded composite parts. Found in the flash only if caught between the mold parts when it is dropped. Mold part The gap between is generally a significant amount during cure if the tool is well created. Fiber is too small to wash out of the cavity. Fiber is mold part When caught in a minute, the fiber keeps the mold locally Creates a very high stress in the mold at the position. It is in these positions Tool tends to wear out. Burrs usually flow out during compression and hardening If only epoxy is used, then the molded part is simply cut off It is easy to clean. However, if reinforcing fibers are If present, remove or machine them by paper finishing or routing Must. Reinforcing fibers on the outside of the pole add to the structural performance of the pole Should play an important role in the Or, if extruded during curing and then removed, the structural properties are compromised.                 Rolling table / Comparison with shrink tape method   As mentioned above, current state-of-the-art industrial manufacturing methods for tapered composite tubing are Hard or hard tools. Many references are found in the technical literature You. This approach includes ski poles, windsurfing masts, and golf From mass production of shafts, etc., to ultra-high performance tubes used for satellites and spacecraft Used for very low production. High performance low production capacity tubes are Use high-volume applications, while high-volume applications use a “shrink table” to apply pressure. Depends on the use of "pu". As mentioned earlier, the use of rigid internal tools is Is generally accepted as a preferred method for fabricating This appro The fundamental preference about the approach is that, in part, the prepreg material is Assumption that the near net range that would occupy in must be located It is because of Various layers of prepreg material are applied on the rigid tool in the desired order and in the desired order. Arranged in an orientation. This is a self-explanatory and common-sense approach to forming tubular articles. It is a approach. The rolling table is used for prepregs that occur during subsequent curing. Used to compress the layer when it is applied so that the material moves very little Can be. The rolling table is a specially created low volume press, The platen is moved laterally with respect to the lower fixed platen. The prepreg material is the lower platen Put on top. The mandrel is placed on one end of the prepreg material and the upper The board is lowered. Then the horizontal movement of the upper platen winds the mandrel onto the prepreg. Tightening, the prepreg sticks to the mandrel and wraps around the mandrel. USA Century Design Inc. in San Diego, California ) Supplies a number of rolling tables used today. Rollin The prepreg applies significant pressure during the winding, so the prepreg is Pressed firmly on the mandrel. This minimizes air entrapment Place the prepreg material very close to its final location after curing. Pre Place a sheet of prepreg material on a mandrel (especially a mand It is difficult to manually wrap the roll sheet manually on the rel .   The movements in the prepreg that occur during curing generally have waves in the reinforcing fibers. The prior art provides a hardening tool when using rigid internal tools. You need to minimize the movement of Iver. Phi around the circumference of the tube As the path of the bar is shortened, the tube in the circumferentially oriented (off-axis layer) layer The net decrease in position radial (ie diametrically opposite) to the heart is It is easy to understand that it causes wrinkles in the bar. Therefore, the prior art Relatively expensive lorries because of the standard method of forming tubular articles. Apply each layer or several layers at once to the mandrel using a working table Elaborate systems have been developed. This is added if the outside of the part If a hard internal tool is used with pressure, the off-axis oriented layer will be Due to the inherent constraint of being unable to move toward. Flexible of the present invention Forming a preform on the bladder and swelling it towards the outer female tool Problems associated with radial movement inside the prepreg material by tensioning Is removed.   As can be seen from the teachings of the prior art, the conventional knowledge is that It states that the hoop method is the least expensive method of manufacturing poles. Rolling table The shrink tape method uses a number of relatively inexpensive mandrels. Many mandrels The reason is that each mandrel should cycle once or possibly twice a day. Is not used. The rolling table shrink tape method passes through the manufacturing process. It is more like a batch method of moving and processing a set of mandrels as a whole. example For example, prepare a set (batch) of mandrels, wrap shrink tape, and then The oven is cured in the oven. For all mandrels flowing in large groups On the other hand, a relatively large manufacturing space is required. The production speeds described here To match, the matched female mold of the present invention requires as many You only need much less than a drell.   The cycle time of the processing of the present invention is the same as that of the hard processing used in the table rolling method. Reduced to a small percentage of cycle time. The metalworking tool of the invention is outside the part, Heat makes up the majority of the thermal mass that must be heated in any form of method. Directly to the metal. The composite material is fairly good in the direction perpendicular to the lamination plane Insulation, which is close to the thermal conductivity of dense epoxy resin. Tabe The composite material on the outer surface of the rigid internal tool used for the rolling method should be heated. Insulate the hard tools that make up the majority of the thermal mass. Parts wrapped in shrink tape An air circulating oven is used for the curing of. This is a heating platform utilizing heat conduction. A much less efficient method of heat transfer than with the present invention in which a rigid tool is directly heated with a ten It is an expression.   The present invention has not been previously developed. The reason was relatively inaccurately positioned Constructing a preform from a prepreg material is intuitively inconvenient It has a loose structure that is very lightly compressed or uncompressed It has a substantially different or smaller shape than the end part, and then This is because it is inserted loosely into the outer shape and expands outward to the final shape. The linear sky of the present invention The preform / bladder assembly for a dynamic pole is From the small diameter circle at the tip of the Almost constant over its entire length, despite varying between the middle diameter circles of the grip Having a diameter of In the prior art, the appropriate control of the positioning of each layer is based on one composite laminate. It is impossible to achieve unless each layer in the initial structure of the preform is accurately positioned Was thought. In practice, the method of the present invention works very successfully. This way Poles manufactured with a standard method have significantly higher strength than poles manufactured by standard methods. Have a degree. The added strength allows weight to be reduced and the present invention The method enables products with a functionally superior structure.   Specific products disclosed herein, double taper poles, poles of varying cross section, and And combinations of these provide additional advantages over prior art geometries. You. For example, in the case of ski poles, for recreational skiers and slalom players A pole with a straight aerodynamic cross section is designed. Minimum swing weight, minimum Small overall weight, good impact resistance, high bending stiffness, and reduced wind resistance make it a true ski As desired. The pole of the present invention is currently available in all of these items. More than all possible ski poles.   The linear pole of the preferred embodiment has a long life and high impact resistance used Weighs approximately the same as the advanced prior art composite alpine poles. Alpine The poles can be lighter, but at the expense of durability and shorter life. You. This prior art pole (Swix Cobra) has a diameter through the top and middle Is 13 mm. For reference, the aluminum pole has a diameter of 18 to 1 9 mm, which is the size required to provide moderate bending stiffness and strength. Good The pole of the preferred embodiment has a 13 mm round top and a tear-shaped 14.1 mm middle section. × 18.5 mm. Conventionally, there is a small diameter composite ski pole of 11 mm, These poles are relatively flexible and skiers are more rigid and more predictable Prefer a good pole.   Preferred linear pole swing weight, i.e., rotational inertia around the pole center of gravity. Calculation results show that the rotational moment is smaller than all competitors. Is shown. The straight pole of the preferred embodiment is a high performance aluminum pole. About 20% less rotational moment, about 5 times less than that of Cobra. % Less, 13% to 19% less than the two competitor composite poles. Rotation Is actually more of a skier's impression of the feel of the pole than the total weight Has a strong effect. Virtually all ski poles (alpine, crosskant Lee) is to be rotated or swung in actual use, this is a pole Lifted or simply the skier alternately pushed or moved the grip forward This is different from a simple composite pole movement that is difficult to move.   Further, the straight pole of the preferred embodiment is more intermediately located than the prior art. Low aerodynamic drag, and lower total resistance than before when considering composite poles Having. Prior art smaller diameter poles are less than the preferred embodiment linear poles. Although it has low wind resistance, its construction comes at the expense of more severe bending stiffness. It will be. Large diameter aluminum poles have greater aerodynamic drag. Good The swing weight of the linear pole of the preferred embodiment has a large aerodynamically efficient cross section. Is in the middle, which is exactly where additional strength and rigidity are needed , Relatively lighter than other poles.   Elliptical or streamlined aerodynamic ski poles have been produced before, There is no one having the largest double tapered shape in the middle part. Therefore, double taper The shape is used with a large and efficient cross section where the most structurally effective You. The taper from the middle to each end concentrates the mass near the center of the pole Reduce swing weight more. Many of the same concerns may be considered in other technology areas. Can be expected. For example, on sailboards and other sailing masts, Provides an aerodynamic leading edge for the foil, reducing top mass and increasing stability Is important.   Another embodiment described herein is a curved downhill ski pole. Curved Downhill ski poles are loaded at the ends of the poles as in downhill competitions Need to have high bending stiffness to reduce the axial deflection when adding is there. The initial curvature of the pole naturally makes the pole much more rigid for this type of load. Low and requires pole design, i.e. modification of diameter, wall thickness and material .   This property is especially important at the start of a downhill competition. At the start of the competition, Immediately before the door opens, the player lifts himself into the air with a high load on the end of the pole I can. Conventional competition poles use large diameter, i.e., 19 mm, aluminum tubes. Used. In the case of a conventional pole, the pole is flexed excessively at the start of the competition, so that 2.5 to 5. It was longer than necessary by 0 cm. The pole of the present invention is three times as rigid With the right dimensions, which also have a much higher rigid feel like a regular pole Having.   Wind resistance is a major factor in downhill competition speeds (perhaps 70 mph) Interest. The curved downhill pole of the present invention has a length of 13 m over almost its entire length. It has an elliptical cross section of mx 18 mm. Adjust the 18mm dimension to the curved part of the pole. Rows give the largest cross-sectional area in the plane of the required location. 13mm width is how to move At right angles to the orientation, thereby reducing drag. In addition, the longitudinal bend Use is advantageous in other products, such as masts on sailboards, especially Lightweight, strong, smooth, relatively complex shaped smooth pole suitable for use in the Ming method I will provide a.   Wrinkles, versatility in pole design, and exterior finish   Using a female tool, inflate the preform outward to the tool This method has many advantages over conventional manufacturing techniques. Off-axis oriented The layer is stretched to prevent wrinkling. Fiber wrinkles greatly reduce strength. Conventional The synthetic inner mandrel produces blisters on the outer surface.   Another advantage is that the shape is limited by the requirement that hard tools can be removed. That is, a very wide range of shapes can be manufactured. Flexible bladder -Easily, despite the change in the number, shape and cross section of the curved parts over the entire length of the pole Can be pulled out of the part. This enables a wide range of new shapes and pole designs Becomes possible. Another advantage is the ability to compress parts during preform layup. Much less attention. Compression and wrinkles during curing As such, the various layers can be applied loosely to the preform during construction.   Another advantage is that the outer surface is formed by contacting a rigid tool. Hard Almost no surface treatment is required after coating and before painting. Rolling table and shrink In the method of oven curing with tape winding, the shrink tape is externally displayed using a special machine. After removal from the surface, the outside surface of the pole is sandblasted or coreless polished to flatten the surface. It must be finished smoothly. Inner table of pole manufactured by table rolling method Although the surface is very smooth, it is not a surface that requires smoothness from a consumer or aerodynamic point of view. No. It is the outer surface that requires smoothness. The outer surface of the component according to the invention is of very high quality Because there is, it can be finished simply by removing the resin beam from the pole and applying a design. The positive coating can be omitted if desired. Epoxy-fibre composite finish It is much more durable than a painted surface.   The internal pressure bladder design of the present invention allows for high pressure throughout the part during manufacturing. Can be applied reliably and uniformly. By using high compression pressure High structural performance, low weight, much better molding surface finish, Lower finishing costs are possible due to reduced and reduced finishing operations. High pressure method uses weight This is a necessary step to obtain a high shear strength without any problem while holding down the minimum.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES   FIG. 1 is a side view of a finished straight aerodynamic ski pole.   FIG. 2 is a side view of a straight aerodynamic ski pole blank before cutting and finishing. It is.   FIG. 3 is a front view of a straight aerodynamic ski pole blank before cutting and finishing. (top plan view).   FIG. 4 is taken at line 4-4 in FIGS. 2 and 3 showing a generally round cross section. 1 is a cross-sectional view of a straight aerodynamic ski pole.   FIG. 5 is taken at line 5-5 of FIGS. 2, 3 and 1 showing a generally round cross section. 1 is a sectional view of a straight aerodynamic ski pole according to the present invention.   FIG. 6 shows a generally tear-shaped cross-section at line 6-6 of FIGS. 1 is a sectional view of a straight aerodynamic ski pole taken.   FIG. 7 shows a line 7-7 in FIGS. 2, 3 and 1 showing a generally tear-shaped cross section. 1 is a sectional view of a straight aerodynamic ski pole taken.   FIG. 8 shows a generally tear-shaped cross section at line 8-8 in FIGS. 1 is a sectional view of a straight aerodynamic ski pole taken.   FIG. 9 shows a line 9-9 in FIGS. 2, 3 and 1 showing a generally tear-shaped cross section. 1 is a sectional view of a straight aerodynamic ski pole taken.   FIG. 10 is a line 10-10 of FIGS. 2, 3, and 1 showing a generally round cross section. 1 is a cross-sectional view of a straight aerodynamic ski pole taken.   FIG. 11 is a line 11-11 of FIGS. 2, 3, and 1 showing a generally round cross section. 1 is a cross-sectional view of a straight aerodynamic ski pole taken.   FIG. 12 is a side view of a finished bent downhill ski pole.   FIG. 13 is a side view of a bent downhill ski pole blank before finishing. You.   FIG. 14 is a front view of a bent downhill ski pole blank before finishing. You.   FIG. 15 shows a line 15-15 of FIGS. 13 and 14 showing a generally oval cross section. FIG. 2 is a cross-sectional view of a bent downhill ski pole taken in FIG.   FIG. 16 shows a line 16-16 of FIGS. 13 and 14 showing a generally oval cross section. FIG. 2 is a cross-sectional view of a bent downhill ski pole taken in FIG.   FIG. 17 shows line 17 in FIGS. 12, 13 and 14 showing a generally oval cross section. FIG. 18 is a cross-sectional view of a bent downhill ski pole taken at -17.   FIG. 18 is a line 18-18 of FIGS. 12 and 13 showing a generally oval cross section. FIG. 2 is a cross-sectional view of a bent downhill ski pole taken in FIG.   FIG. 19 shows lines 19-19 of FIGS. 12 and 13 showing a generally oval cross section. FIG. 2 is a cross-sectional view of a bent downhill ski pole taken in FIG.   FIG. 20 shows a line 20-20 in FIGS. 12 and 13 showing a generally oval cross section. FIG. 2 is a cross-sectional view of a bent downhill ski pole taken in FIG.   FIG. 21 shows a line 21-21 in FIGS. 12 and 13 showing a generally round cross section. 1 is a cross-sectional view of a bent downhill ski pole taken.   FIG. 22 shows a generally round cross section at line 22-22 of FIGS. 1 is a cross-sectional view of a bent downhill ski pole taken.   FIG. 23 shows an open mold for molding three linear aerodynamic ski poles simultaneously. FIG.   FIG. 24 shows an open mold for molding a pair of bent downhill ski poles. FIG.   FIG. 25 shows the first non-directional used to form a straight aerodynamic ski pole. FIG. 2 is a front view of a conductive fiber prepreg sheet.   FIG. 26 illustrates a second non-directing element used to form a linear aerodynamic ski pole. FIG. 2 is a front view of a conductive fiber prepreg sheet.   FIG. 27 shows woven two fingers used to form a straight aerodynamic ski pole It is a front view of the outer layer of a directional fiber prepreg sheet.   FIG. 28 shows woven two fingers used to form a straight aerodynamic ski pole It is a front view of the inner layer of a directional multi-fiber prepreg sheet.   FIG. 29 shows the first used to form a bent downhill ski pole. It is a front view of a non-directional fiber prepreg sheet.   FIG. 30 shows a second downhill ski pole used to form a bent. It is a front view of a non-directional fiber prepreg sheet.   FIG. 31 shows a weave used to form a bent downhill ski pole. FIG. 3 is a front view of an outer layer of the bidirectional fiber prepreg sheet that has been used.   FIG. 32 shows a weave used to form a bent downhill ski pole. FIG. 3 is a front view of an inner layer of the bidirectional multi-fiber prepreg sheet according to the present invention.   FIG. 33 shows a line on the bladder pressure line used to form the ski poles. FIG. 4 is a cross-sectional view of a silicone rubber outer seal portion of the bladder when attached.   FIG. 34 is a bladder mounting pressure line.   FIG. 35 shows a bladder mounting pressure line, a bladder, a bladder seal and a bladder. It is a fragmentary sectional view of a da tip seal.   FIG. 36 shows a bladder mounting pressure line, bladder, It is a fragmentary sectional view of a dar seal and a bladder tip seal.   FIG. 37 shows the uncured bladder / preform in place in the closed mold. FIG. 4 is a cross-sectional view of the drum assembly.   FIG. 38 shows a rigid with inflated bladder in place in a closed mold. FIG. 3 is a cross-sectional view of the pole form.   FIG. 39 shows another uncured bladder / pref in place in the closed mold. It is sectional drawing of an ohm assembly.     Detailed Description of the Preferred Embodiment   The manufacturing method of the present invention is applied to cross-country and alpine-type ski poles. The alpine ski pole of the present invention has been described in detail for use in manufacturing and The design and structure are also described in detail. But its manufacturing method is different Apply to the range of shafts and rods, check application to ski poles After discussion, it will be easily clarified. The present invention relates to golf shafts and oars. , Sailboard mast, pole vault pole, sailboard boom, fishing rod, navigation The application to the control rods for airplanes is particularly intended. The process Other fibers, such as fiberglass reinforced plastic pole vault poles Would be used to produce excellent products. U.   The sailboard mast is usually a straight tapered circular shaft. You. Most masts are made of composite materials, but aluminum is There are times. This geometry is required by current industrial manufacturing processes. Required. These masts must be fitted with booms Has the highest stress near the center of Double tapered cross section, various non-circular cross sections Mast with or with vent centerline can be cost-effectively manufactured This greatly increases the design flexibility of the mast, and therefore This will lead to the development of a mast with excellent aerodynamic performance. Non-circle Combinations that use a shaped cross-section, for example, an ellipse, with an initially curved centerline are described below. It could have complementary advantages that are roughly similar to those discussed for ridges. Non-circle The use of a cross-section reduces the bending stiffness in the front-rear and lateral planes individually Enables the production to be performed to optimize the performance. Use a curved mast first. Separately controlling the bidirectional bending properties associated with Allows much greater control over sail shape than has been achieved with Will be.   The method of the present invention also provides higher quality laminates having greater strength. The resulting and external finish will be considerably improved. Also, many masts Be two-piece, for easy storage and transportation. Center of two sections There is a connection, which is a secondary inner tube that fits inside both masts Usually it consists of. Connection design possible when using the manufacturing method of the present invention The clearance between the small diameter inner mating section and the main mast section Steps can be made with the same continuous composite laminate without discontinuous fiber connections. Will eliminate this extra inner tube It is expected.   The sailboard boom consists of two curved tubes connected to two mountings One mounting is fixed to the mast during use and the other mounting is Fixed to the rear end of the Boom tube, sale boom tube in use Have a substantially semi-circular bend to separate from Boom tube on sale It receives a fairly large compressive load due to tension. Large compressive load and tube center line Combined with the initial bend in Generates stress. Boom tubes are best made of aluminum tubing. Often, composite boom tubes are available. Use at the moment A possible composite boom tube is an essentially rigid mandrel, or a series of mandrels. Shrink tubing is used to compress the composite material while it is being processed and cured. Can be Cost effective boom tube with varying cross section and any desired bend Being able to be manufactured significantly increases the flexibility of the design and therefore Lighter, stiffer and stronger, more ergonomic for the seafarer's hand A combined boom tube will be created. For example, the cross section of the boom tube , Center the boom tube oval and engage the end with the standard end mounting Can be made circular. This is the strength in the desired bending surface. Increased degree and stiffness, making it easier for seafarers to grab the boom tube Let it. Other larger circles, such as offshore boats, are described herein. A successful process and will dictate the market economy.   Aircraft control rods shall consist of two end mounts and rods connecting them There are often. These rods are primarily subjected to compressive and tensile loads, and sometimes The eta bar receives a torsional load. The design for compressive load is inside the bar The central section generally prevents the column from buckling and minimizes weight. For example, it is dictated that it has a larger cross section than the central part. Rotary actuator The design of the rotor rod also prevents Instruct the use of larger cross sections. Use small cross sections at the edges It also reduces the weight of the metal end mount, which can be a significant part of the total weight. These rods must be vented to prevent them from hitting other hardware on the aircraft. Sometimes it has a shape. At present, compound actuator with double taper The rod is pressurized in an autoclave and a meltable or water-soluble internal mandrel Must be machined using This is an expensive and slow process And can be eliminated by the present invention.   The rowing oar is almost the same size as the sailboard mast. Rowing oars , Also has the highest stress in the central section attached to the boat You. The exceptional design flexibility provided by the present invention is lighter and stronger. Can be manufactured. For example, the all handle is Could be formed. Of the biggest force part of the rower ’s stroke By providing optimal placement of the oat flats in the water in between, A slight bend may be added to the oar to optimize power transfer.   In golf shafts, balls hit the club surface, causing bending and torsional loads in the shaft. The largest load is applied when introducing the United States Defined by the Professional Golf Association The generally accepted compliant rules for golf equipment used are golf club shuffling. Strict design restrictions on the basic shape of the golf club shaft To be straight and axially symmetric. However, the present invention Manufacturing method still allows significant improvement in golf club shaft performance I do. Golf shafts made by the method of the present invention have extremely high fiber By volume, it can be made while still maintaining a low void content. Golf shaft For the most part, table rolling, shrink tape, and oven curing processes Built. This current industrial process has a fiber volume of 58-62% Generate a shaft. Higher fiber capacity due to table roll process If the product is attempted, the void content will be unacceptable. With the present invention Smaller voids than those produced by a table roll process Fiber volumes in excess of 75% have been demonstrated while producing volume. This high fa The use of ive volume reduces the stiffness of the material by approximately 25% compared to current industrial processes. This is a very large improvement. In addition, filament winding The ruf shaft was developed. The main advantage of filament winding is that the shaft is Purely axisymmetric about its centerline, compared to a table-roll process It is to be close. In a table roll type shaft, the fiber is Discrete sheets of prepreg material oriented off-axis from the core wire are Ends at discrete points around the circumference, creating a discontinuity there. This discontinuity Although not very small and important for most applications, the shaft centerline Causes slight variations in bending properties at different planes passing through. The phenomenon is generally , The shaft is said to have splines. Filament winding of the shaft Eliminate these discontinuities by winding a bundle of fiber that does not stop at the other end I do. The fiber bundle is relatively large compared to the wall thickness and is essentially smeared together. To form a macroscopically homogeneous laminate and axisymmetric shaft. Axisymmetric shuff Can also be manufactured by the process of the present invention. With shaft centerline Approximate width depending on desired fiber angle. 5 to 5 inches (1.3 to 13 cm) Spiral the relatively narrow strip around the bladder assembly relatively loosely Off centerline axis oriented plies can be formed. Bladder Will expand the mold wall to create a macroscopically homogeneous axisymmetric shaft . This cannot be done by the table rolling process. Using a hard inner mandrel plasticizes the fiber resin material and evens out This is because a high quality laminate cannot be obtained.   In the table rolling process, the fiber stays where it was originally located. That is, if there is an overlap or gap between the plies, It will appear irregular on the surface. Golf formed by the method of the present invention The shaft can provide a high or ultra-high fiber volume and besides the end of the shaft. That pure axisymmetric structures can be formed due to the absence of fiber stops Should not outperform any shaft available at this time. You. Prior art filament wound shafts use shrink teing to compress the laminate. It is typical to use oven overlap or oven curing, Limit the pressure to a lower value.   A fishing rod is loaded like a cantilever beam when the fish is wound on a reel. available. The rod is essentially fixed to the base by the angler's hand. On the surface The end is just the tip of the fish when the fish is wound on a reel by the angler. The bow is bent parallel to the fishing line to reduce the stress on the rod and to provide a smooth path for the fishing line. It must be flexible to effect. This flexibility with respect to the upper end of the rod The requirement is to facilitate the casting and fishing of bait and fish hook eating fish Compared to the requirement for rigidity to be transmitted to humans. Fishing rods are mainly Due to limitations in manufacturing methods, they are usually straight and circular in cross section. Non-circular The more aerodynamic cross section of the wind reduces wind resistance during casting Let's reduce it. This is important when casting further and between the angler and the fishing line. It would be advantageous to provide a direct bond and feel to the layer. Helps sensitivity and fishing The characteristics of rods that allow humans to have better contact with fishing line are extremely useful for fly fishing. You. If you join the initial bend or curve to the upper part of the rod, fishing will end on the pole end. The amount of bending required to be aligned with the part Would. Reducing the amount of bending required to achieve this alignment will further reduce Allows the use of a rigid upper part. The more rigid upper end is used for fishing It will greatly enhance the feel and control of the human thread. Simply oval pole section Just changing the shape would cause problems because of Paul's fault. Uniform bending properties are important when loads are applied, such as when reeling fish. It will tend to buckle a more flexible curved surface. This may be acceptable No, for example, the angler can rotate the pole and throw it to increase the rigidity. Make sure that the pole is twisted when the fish is wound on a reel in line with the straight line. U.   Another solution is to start with an aerodynamic, possibly elliptical cross-section You will use Setaosa. The initial bending tends to twist the rod under load Will have the complementary effect of reducing or eliminating. The invention is possible Small changes in the design of the pole Can result in a considerable improvement in handling as assessed by skilled fly anglers. I can do it. These relatively small design changes are due to the initially curved section. Probably joins the upper third and third of the fish, and the upper half and third of the fish Combining the use of aerodynamic cross sections like ellipses Consists of The cross section of this ellipse is a circular cross section close to the base of the reel where the reel sticks. change. On top of that, the external cross section of the rod is formed into a handling type shape in the handling area. Could be.   The shape design versatility provided by the manufacturing method of the present invention results in these substantial performance enhancements. Make it possible to get In addition, a simple straight tapered circular section The performance of the surfaces themselves should be considered first, without deviating from the current external shape. Significantly improved in a manner similar to that achievable for a golf shaft as Could be.   The construction of the pole vault pole according to the method of the present invention is And similar advantages. The main advantage is the same as existing poles A lighter pole can be made with the same strength and rigidity. this May be obtained with a larger fiber volume and a smaller void content. The pole vault pole must be extremely strong and flexible. Pole vault pole In the case of fiberglass reinforced fiber, That is, it is used because its strength to rigidity ratio is very large. These requests are: Not using carbon fiber to reduce weight means that cars Bonfiber breakage is too small, i.e., even if carbon fiber Even if it is strong enough, it is too rigid. The method of the present invention is useful for To provide one of the only means to reduce This is because the use of the key is restricted.   After considering the particularly intended uses described above for the present invention, the pole of the present invention, The two basic major advantages of the manufacturing method for shafts and rods are self-evident. You.   These include the following advantages: additional design flexibility, lay-up, materials, And shape. It is possible to manufacture structures with significantly improved performance. And a higher quality laminate can be obtained. Larger fiber volume Volume, lower void content, and better as-formed surface finish be able to. These improvements can be obtained at production costs similar to existing manufacturing methods. Wear.     Detailed description of the drawings   FIG. 2 shows a recently molded straight aerodynamic ski pole 10. Show. The grip end 11 sinks into the shaft 12 and then the tip end 13. Enter. The pole 10 is not cut into knots. Tag end area 14 is Cut on each end 11 and 13 typically a 3/8 "(9.5 mm) Remove. To shorten the pole, add more material from the top or grip end 11 Trim or use a shorter preform in the cavity.   Figure 1 shows the completed straight aerodynamic ski pole assembly Shown, 20 has a pole cut to a length shown as 125 cm, on which The grip 22 and the basket assembly 28 are mounted. The grip 22 is It is common to have a strap 26 for more secure handling. Two-piece The ski pole tip and basket assembly 28 is a plastic port. Hard metal insert to improve wear 30 is on the chip. The receptacle 32 is connected to the end of the shaft 132 of the completed pole. Put the top part. The basket 24 is generally in the shape of a circular disk. Ba The sket 24 is chipped to allow the basket to be exchanged for certain conditions. It is preferable to snap to the loop. As can be seen from a comparison of FIGS. The central part of the tool has a greater depth in one dimension than in the other, Provides an aerodynamic cross section.   4 to 11 show a tip end 13 and a grip end 1 having a generally circular cross section. 1, a teardrop shape in the center section is preferred. This is an excellent air Provides a ro-dynamic section and reduces drag due to shape. These shapes Are complex and difficult to mold by prior art methods.   With the prior art, it is not possible to form a large central section, or Requires the form to be left in place, significantly increasing its weight and increasing its balanced strength There was no great. Worse, if you use foam core moldings, There is no significant compression pressure and therefore the strength of the laminate in the skin is much lower.   Another prior art method of forming such shapes is to use a low melting metal alloy core. Or the cumbersome use of water-soluble organic or inorganic (ie, eutectic) cores. It will naturally accompany it. After these core materials have been cured, To melt the core at a higher temperature or to wash away soluble materials Therefore, it must be removed. Both of these types of core removal processes take time. Costly, expensive and not capable of high volume production. Even if you allow these problems If possible, use hard internal forming tools as discussed earlier. There are still other problems associated with doing so. Comp as with shrink tape If a client external pressurization is used, there will be a surface finish problem. If mating female molds are used, problems associated with generating and regulating pressure are encountered. Will be treated. These problems greatly increase the shape of the type described in the present invention. It was a deterrent that hindered mass production.   FIG. 13 shows a bent downhill ski pole 40 that does not cut the shaft into nodes. Show. The completed bent downhill ski pole assembly 42 shown in FIG. Cut to length as shown above, 125 cm, as described above for the straight pole With the pole taken and the grip 22 and basket assembly 28 on it. Installing.   FIGS. 15-22 show a bent downhill ski pole having a generally circular cross section. Shows the tip end and the grip end, with an oval shape being preferred in the central section is there. The elliptical section has better aerodynamic security than the circular section. To reduce drag due to its shape. The elliptical section also Align the long axis in the direction of the longitudinal bend, thus much stronger shape, and longitudinal Provides greater resistance to compressive loads. These shapes are straight, teardrop For the same reasons discussed in the section on poles, complex and prior art approaches Therefore, not only is it difficult to mold, but also such a longitudinal compressive load When added, there are other advantages due to the nature of the bent pole. Conventional technology Poles are typically large under the most severe axial loads at the beginning of the ski. Distortion, they must be longer. Molding that enables shape and shape The processes both increase strength and reduce weight. Especially on this pole, The methods and structures are very complementary.   FIG. 23 shows a method for forming a straight aerodynamic ski pole 10. The mold half upper part 50 to be used is shown. The mold is available in three long sizes: 135c Two long cavities used to mold m, 130 cm, and 125 cm 54, as well as the three smallest ski pole sizes: 120 cm, 1 One short cavity 56 used to mold 15 cm and 110 cm Have. In the market, the three smaller sizes are the total support for alpine poles. Typically, it accounts for approximately 35% of the Izmix, so the mold Produces an approximately accurate mix of small and short ski pole shafts 10. form In order to obtain a small-sized pole shape, It is the same except for 15 cm from the central section. The relative mold thickness is About. 5 "(1.3 cm).   The mold surfaces 60 are subject to wear on the material from which they are made, preferably aluminum. It is common to reduce the surface roughness and increase the surface releasability. Stee A metal mold can also be used. The tooling is operated continuously at full cure temperature. Steel molds experience less wear than aluminum As such, steel is a good mold material. The invention is implemented in the prior art This work that is not possible is possible because the bladder / preform assembly This is because the lee can be laid up separately from the mold.   Placed in Ohio, Dayton to enhance mold release and reduce mold surface 60 wear Techmetals, Inc. Par as P117 applied by A permanent commercial mold surface coating may be applied to the aluminum mold surface. Axel Plastics Rese on Woodside, New York arch Labs. Release agents such as F23A supplied by However, immediately before charging the uncured bladder / pole preform into the molding tool, Apply to mold surface 60. This will be described later.   Returning now to FIG. 23, the gold for the straight aerodynamic ski pole 10 is shown. The lower mold half 64 includes a mold handle 66 for moving, opening and closing the mold. Having. The mold halves 50, 64 are indicated by mold match tweezers 68. . They have a male pin 70 on the upper mold half 50, which closes the mold. Sometimes the mold halves 50, 64 are centered. The mold is easy to mold half 50, 64 Actuated by a mold hinge 72 which opens and closes the door.   The lower mold half 64 has a base surrounding the mold cavity 75 in the lower mold half 64. Basically, a resin flash cavity 74 which is a semicircular fitting groove is formed. H The rush cavity 74 is pushed away from the member while curing and compressing the member. Design to capture resin. It pools the resin and the gold between the parts Allows the mold to be easily cleaned.   The “O” ring groove 76 basically has the mold cavity 75 and the flash cap. A square enclosing the bitty 75 and containing a rubber seal "O" ring (not shown) It is a rectangular groove. This applies a vacuum to the mold cavity at the beginning of the cure. To be able to This feature is not currently used on a production basis.   The mold cavity 75 is a part of the lower mold 64, An outer surface of the material is formed. Combining the upper and mold surfaces 60, 82 and related structures , Area 86 occupied by the tag end area of the member, bladder mounting and bladder -Adapted to include recesses 87 for receiving tip seals (described below) Let it. The mold also includes a mold cavity 75 and a bladder-mounted pressure tube 1. There is also a bladder mounting hole 100 which provides a path between the outside of the molding tool for 04 and the outside.   FIG. 24 shows a mold top half 10 for forming a bent downhill ski pole. 6 is shown. This includes the lower mold half 108 for bent downhill ski poles Meet each other.   Usually around the bladder, first a carbon / Kevlar cloth and then a unidirectional layer Then wrap the carbon / carbon cloth. Wrap the completed preform around it Bladder is then connected to the bladder mount and a bladder tip seal is applied. You. For lay-up of straight aerodynamic pole lamination The detailed process is to determine which one is strongest along the longitudinal axis for the desired structural strength. First unidirectional layer 110 and second unidirectional layer 11 composed of unidirectional reinforcing fibers 2 is aligned with the two-way weaving inner layer 114 and the two-way weaving outer layer 116. these On the bladder 233. Then the bladder mounting assembly 118 and bladder tip seal 236 connected to bladder 233 and combined A bladder / preform assembly 120 is formed and placed in a mold (stress 64, 70 for the top pole and 108, 106 for the bent pole). following Is the process of building a completed but uncured pole / bladder preform 120 Including the steps of In a preferred embodiment of the method, the bladder is turned on a steel rod. Initiating rolling by placing on a plate assists in material handling. This This is simply due to the stiffness of the prepreg sheet and the relatively free row of the method. To achieve a small width of the ring and the generated pole, this rolling rod Remove the bladder / preform assembly before placing it in the mold. Commercial b A rolling table may be applied to this task as well.   The inner sheet 114 of the straight aerodynamic pole is made of woven carbon / Blur cloth. It contains both Kevlar and carbon fiber, It is a hybrid fabric in which blur fibers are oriented in the circumferential direction. Internal plastic of pole 10 The most commonly encountered stress condition in the ply 114 is Orient carbon fiber longitudinally and kevlar circumferentially Instruct what to do. Such cloth has the designation Hexcel X3909 × 100 0 Commercially available as ES70. This cloth is available from Hercules Inc. AS4 High strength 33 msi. Modulus carbon fiber and epoxy resin DuPont Kevlar file, which constitutes 38-42% by weight of material content It is typical that it is composed of an inverter. Suitable fibers in this fabric have a weight Approximately 253 grams / m^TwoAnd 3000 filaments in a 3 or 4 harness organization Use tow carbon fiber. Other suitable cloths can be used Wear. Its shape, ie the width of the inner sheet preform 114 along its length The finished pour has an overlap of approximately 3/16 "(4.8 mm) To produce a single layer of carbon / Kevlar cloth.   The pole 10 has the largest cross section at the center of the pole, and the top is small. In addition, since the chip is the smallest, a width variation is required. The circumference of the wall is small inside For this reason, the inner sheet 114 is smaller than the outer sheet 118. Inside The first sheet 114 is rolled around the bladder 233 in the correct order. It is. Add another prepreg material sheet to bladder 2 as described below. After wrapping around 33, bladder mounting assembly 118 and bladder chip Bladder / uncured pre-assembly connected by connecting seal 236 to bladder 233 Form the foam assembly 120 and put it in the mold (for the straight pole) 64, 70, and 108, 106 for the bent pole).   The next seat is a lamy for a straight aerodynamic ski pole (10) One direction used to form a unidirectional fiber section oriented in the axial direction of the nate The -11th of the two sheets of the carbon fiber prepreg tape material sheet 0. Wrap it around bladder 233 and already around bladder 233 Roll around the laid inner layer 144. Then in the exact order, the second prepreg Material sheet 112 is then rolled around.   Fiber reinforced fabric of choice for ski poles as described in the present invention And unidirectional tape, and lay-up orientation, It is very specific to the request. Materials and materials that can be used in connection with the present invention IUP is never the one to choose for the alpine ski poles described here. Not limited. For example, one-way tape can be used with almost any These layers of sheets can be applied at an angle, the golf club shaft structure Avoid stopping the fiber at the other end of the pole as described in I could choose it. For example, the present invention relates to the use of rods having very thick walls. All fibers are oriented at ± 45 degrees with respect to the centerline of the rod and inside the end of the rod. Used to build without fiber outage.   These sheets 110, 112 are preferably unidirectional, and Ciba Geigy 920 or Danutec Werkstoff Ges. m. b . H. EPI epoxy resin is available from Hercules Inc. AS4, Toray   T700, or a high strength 33 psi, such as Amoco T300. Carbon fiber Fiber, preferably 120 gr / m^TwoFiber area weight by weight It is available with a resin content of 38-40%. Specific product labeling includes: : Ciba Geigy C-920-190 / 40% or Danutec W erkstoff Ges. m. b. H. Strafil C-EPI-120 / 38%.   Sheet sizing is important for the wall thickness of the finished pole. Sheet 110 The tapered sections at the top 126 and bottom 124 of the The finished pole 10 is sized to produce a constant wall thickness at Has the largest cross section at the center 128 of the Required because chip 13 (shown in FIGS. 1 and 3) has the smallest diameter. It is. These relative diameters are shown in FIGS. Returning to FIG. Aerodynamic ski pole unidirectional fiber prepreg tape material sheet The maximum width 134 of 110 is 12 "(30 cm) in the preferred embodiment shown; The length is approximately 55 "(140 cm).   The bladder 233 combined with the second sheet 112 in a series of steps described. , Roll around the inner sheet 114 and the first preform sheet 110. one The second 112 in the two sheets of directional fiber prepreg tape material sheet is Axial orientation of the laminate for straight aerodynamic ski poles Complete the one-way fiber section. This sheet 112 is In this ski pole embodiment, exactly half of the first one-way seat 110 Other than that, the shape is the same as that of the first one-way sheet 110. Do it in the exact order Forming the completed bladder / pole preform assembly 120 As the next step, the bladder assembly with other prepreg tape material sheets Row 118, the inner sheet 114 and the first one-way sheet 110. To The maximum width of the second unidirectional sheet 112 is 6 ″ (in the preferred embodiment shown). 15 cm) and approximately 55 "(140 cm) long.   The straight aerodynamic ski pole outer sheet 116 is a two-way woven Repreg carbon fiber cloth. This is straight aerodynamic Form the outer layer of the ski pole. This material is Hexcel 43192 × 10 It is commercially available as 00 ES70 40%. It's Hercules A S4, or a high strength 33 psi, such as Amoco T300. Carbon fiber , 190gr / m^TwoFiber area weight, resin content 38-40% by weight, Use 3000 filament tow, satin weave. Its shape, its length Dimension the width of the preform along with a 3/16 "(4.8mm) over Generate a single layer of carbon cloth on the finished pole with wrap. Paul, Po Has the largest cross section at the center 128 of the tool, the top 130 is smaller, Since the gap 132 is the smallest, a width variation is required. The order in which they are listed With other bladders 233 and other sheets at the end, other prepreg material sheets Uncured bladder / pole preform completed by rolling around 110, 112 Forming the arm assembly 120.   Note that in this preferred embodiment, a carbon / carbon cloth is used. U. However, to produce a smooth outer surface, Kevlar or Kevlar / The outer sheet 116 of carbon cloth can be used in the invention and such different Fabric cannot be used in prior art processes such as table rolling. Because Kevlar fabric has a smooth surface due to the nature of Kevlar. This is because the surface cannot be sander-finished. This is yet another advantage of the invention. Is a point.   The following process describes how to make laminations for bent downhill ski poles. I will tell. As in the case of a straight pole, the first unidirectional seat 210 and the second The one-way carbon fiber sheet 212 with the inner layer 21 of carbon / Kevlar cloth. Sandwich between outer layer 216 of 4 and bidirectional carbon cloth. These layers All lay up around bladder 233. Next, the bladder mounting assembly -118 and bladder tip seal 236 connected to bladder 233 to complete Introduces uncured vent pole bladder / pole preform assembly 220 Form.   The first is the inner layer 214 of the bent downhill ski pole, which is / Kevlar cloth. This hybrid fabric of Kevlar and carbon fiber Are oriented in the circumferential direction. This is the straight air With the same material used for the corresponding inner layer 114 of the rodynamic pole is there.   Dimension the shape, ie the width of the preform along its length, to about 3 / At the finished pole with 16 "(4.8 mm) overlap, the carbon / Produce a single layer of Kevlar cloth. The pole is the largest cross section in the center of the pole Needs width variation because the top is smaller and the chip is smallest . Since the circumference of the wall becomes smaller inside, the inner sheet 214 is It is smaller than 16. Then, in the correct order, bladder 233 and other prepreg materials Roll around the charge sheet. Next, bladder mounting assembly 118 and Connect the ladder tip seal 236 to the bladder 233 to Form an assembly. This sheet 214 is first placed on a bladder / pole Roll around the preform assembly.   No. 1 in two sheets of unidirectional carbon fiber prepreg tape material sheet Laminate for bent downhill ski poles using one unidirectional sheet 210 To form a unidirectional fiber portion oriented in the axial direction. This layer, the exact order , Ie, after the inner layer 214, roll around the bladder 233. Good fruit In an embodiment, this is Danutec Werkstoff Ges. m. b. H. Commercial products such as Strafil CM40J-EPI-110 / 38% It is. It can be used in high-level applications such as Amoco M40 or Hercules HMS. Force modulus 55 msi. 110 gr / m of modulus carbon fiber^Two Used with a resin content of 38-40% by weight.   Tapered sections at the top and bottom of the sheet allow for Sized to produce a constant wall thickness, and the pole is centered on the pole. With the largest cross section, smaller top, and smallest chip. Required. This sheet is placed after the inner carbon / Kevlar cloth sheet 214 Roll around the da / pole preform assembly. Bent downhill Bent downhill ski pole first one-way fiber pre-prep for ski poles The maximum width of the tape material sheet 210 is 12 "(30c) in the preferred embodiment shown. m) and the length is approximately 57 "(145 cm).   Unidirectional carbon fiber used in bentdownhill ski pole unidirectional The second sheet 212 of the two sheets of prepreg material is the two-layered shaft of the ski. Complete the directionally oriented unidirectional fiber section. This is sheet 2 Same as 10. Block it with the other prepreg material sheets in the correct order. Roll around ladder assembly and bladder / pole preform assembly Form a Lee. This sheet is placed after the first one-way sheet 210, Roll around the preform assembly.   The outer layer 216 of the bent downhill ski pole is made of bidirectional prepreg carbon Fiber cloth, corresponding to the straight aerodynamic pole described above The same material as that used for the outer sheet 116. Shape of external cloth 216 Dimension the width of the preform along its length to approximately 3/16 "(4.8 m m) Produce a single layer of carbon cloth on the finished pole with overlap of . The pole has the largest cross section in the center of the pole, the top is smaller, Since the chip is the smallest, it requires width variation. The outer sheet 216 is After the one-way sheet 212, it finally rolls around the bladder assembly.   FIGS. 33, 34 and 35 illustrate bladder membrane and bladder mounting assembly arrangements. Show. Tube with silicone rubber outer seal 229 having barbed end 232 Or slide over the mounting 230 and over it, after the end, bladder membrane 233 Slide. After closing the mold, the seal 229 removes the bladder film 233. It functions to tighten tightly to the barbed end 232. Silicone rubber Thermal expansion is further tightened as the molds 50, 64 and outer rubber seal 229 warm up. Increase the application action. Sealed by Dow Corn in Midland, Michigan available as Silastic 591 liquid silicone rubber It is typical to cast from a suitable silicone.   In another embodiment, the outer seal of a rigid metal, preferably aluminum, is Press into the mold cavity wall and press against bladder and barbed end mounting Can be machined. In this case, a bar with a mostly round spherical shape Bud end mounting is shaped differently and outer seal is tapered conical section Have an option.   The bladder mounting assembly or tubing 230 is maintained at fluid pressure during curing. Into the bladder film 233. The tube 230 is provided inside the molds 50 and 64. The bladder 233 is connected to an external fluid pressure source, preferably air. This is a standard Commercial air hose coupling 234, or other suitable connection it can.   In another embodiment, the effectiveness of the pressure applied through bladder If it is desired to evacuate, apply a vacuum to the outside of the bladder and the "0" ring groove 76 ( Increased by additional vacuum lines to create in the area inside (shown in FIG. 23) Let In this case, correct the shape of the bladder mounting tube 230, and Place the cone seal in the area where the “0” ring groove 76 crosses the bladder mating tube. In addition to providing a positive seal for vacuum applications. "0" ring (shown ) Must also be mounted in the “0” ring groove 76.   The bladder film 233 has a curing temperature (about 300 ° F to a maximum of 350 ° F (149 ° to 177 ° C.)) and can preferably withstand curing while bladder pole An elastic material having a property capable of preventing adhesion to the inside is preferable. Bladder Is typically removed from the pole after it has cured, and is sometimes reused. is there. The lightest bladder found to be suitable is on the order of 8 gr, Not too heavy weight to leave in the pole, but significant.   The bladder membrane 233 material, as it expands and compresses the bladder, Elastic is preferred because it can match the internal cross-sectional shape of the member . You can build bladders made of relatively inelastic materials, These materials are not suitable because the bladder does not always slide easily over the interior of the member. Optimal because some small levels of bridging tend to occur It is not considered. This in turn forms a small locality of compression pressure Let   Virginia, Blackstone, North American Reiss Preferred Embodiment of the Invention Thin Wall Silicone Tubing as Made by Used in Some sizes of this silicone tubing are used And good results have been obtained and the standards include: RMA CL2 S IL A2 tolerance, Durometer 60 ± 5.   Silicone tubing is available from various manufacturers and is relatively inexpensive . These bladders are cost effective when used only once, but are Good results have been obtained with poles exceeding. Silicone shown The bladder has an outer diameter. 35 "(8.9mm) and wall thickness .015" (0.38m m).   A release agent or "wax" may also be used for bladders, by immersing the bladder in the release agent. It can also be used by soaking. Typical release agents are Connecticut, Da Millbury Stephenson Chemical Comp any Inc. Product number MS-143N TFE Release Agent-Dry Lubricant. The use of mold release agents Allows easier removal of bladder and intends to reuse bladder many times Then it is useful.   Thin film thermoplastic bladders can also be used. Film Can be purchased in the form of a bing, or a flat sheet of film can be Can be heat sealed. Examples are Airt, Carson, California Wri available from ech International Plastics ghtlon film.   Molded rubber bladders can also be used. In this case, the bladder Shape it to resemble. This is a high compression pressure for laminating Allows to be applied inside the nate.   Various processes can be used to process a molded rubber bladder. This These include conventional rotational molding inside the female molding tool. Molded rubber bladders also Spraying or casting on a mandrel shaped to the internal dimensions of the bladder Can be. Next, dissolve or melt the internal mandrel and remove it, leaving the bladder intact Leave. These special purpose bladders can be removed from the part and reused. Can be used.   Heat-sealed thermoplastic film bladders are used for industrial production of thermoplastic films. Processing by a process similar to that commonly used for heat sealing Can be. Typical applications are children's inflated toys, air mattresses, Including beach balls, etc. Use thermoplastic film for pole processing High curing temperatures must be tolerated, and the heat sealing process requires higher temperatures. It must be modified to handle different films. Composite material during curing Choose a thermoplastic film that allows easy removal of the bladder without adhering to the It is desirable. These bladders can be used many times, but they Is cheap and can also be discarded after each use.   Thermoplastic bladders with low elongation, i.e. relatively inelastic bladders, It cannot conform to the internal shape of the member and therefore does not provide a uniform compression pressure, Do not apply any pressure to some areas. These low elongation thermoplastic bladders ま た also limits the laminate compression pressure to a low expansion pressure which is greatly reduced. Growth rate The use of a small, and therefore ineligible bladder membrane at relatively high inflation pressures Can burst.   Extruded silicone tubing or continuous extruded tubes such as extruded thermoplastic films If a ladder material is used, a bladder tip seal 236 must be used. No. Barbed end 232 inside is of course much smaller and without through holes Where complete, the silicone rubber outer seal of the bladder mounting assembly 218 A similar cast silicone attachment can be used as the metal part.   Alternatively, apply silicone tape 238 around the end of the bladder It can be rolled without placing anything inside the tip end. Used in the preferred embodiment The silicone tapes are as follows: Missouri 63123, St. Louis, 109 64 Rin-Bale Drive, Mocap Inc. ”Level Wrap Self Adhering Tape-Red ".   In FIG. 36, an alternative to using a cast silicone outer bladder seal 229 is shown. The method described above can be used with a silicone as can be used for the bladder tip seal 236. The rubber sealing tape 240 is used. Bladder membrane with the tape 233 and barbed end 232, and after the end, bladder membrane 233 is In place. It is made of gold, as in the case of cast silicone rubber mount 229. After closing the mold, tighten the bladder membrane securely to the barbed end 232 Works like   The bladder mounting end 242 of the mold cavity houses the bladder mounting 230 And a small, approximately 3/8 "(9.5 mm) long tag end is also formed there. You. The pole tip end 244 of the mold cavity has a bladder tip seal 236 To accommodate. The small, approximately 3/8 "(9.5 mm) long member tag end is also It is formed there.   The completed bladder assemblies 118 and 218 include a bladder film 233 and a bladder. -Includes tip seal 236 and bladder mount 230. Pole form, A variety of straight aerodynamic ski poles on the bladder alone Prepreg material sheets 110, 112, 114 and 116; Various prepreg material sheets 210, 212, 21 for Nhirski poles 4 and 216 are typically formed by rolling the bladder film 233. It is.   Then, attach tip seal 236 and bladder mount 230, and then Placing the entire bladder assembly / pole preforms 120 and 220 into a mold . In a preferred embodiment of the present invention, 250 psig (18 kg / cm^TwoPress up to G) To use air or nitrogen to After cleaning, no cleaning is required. If higher pressures are used, Can be used because it is stored by the fluid Less energy creates a safer process.   As noted above, the finished, substantially smaller diameter than the mold cavity 75 The advantage of using a cured bladder / preform assembly 120 is that Lay it some distance and time away from the mold to support the production system situation. That can be up. Further, as described below, this relative Can use bladder / preform assemblies with the right sizing The manufacturing and structural advantages of barium reduction, and especially the reinforcing Of trapping the ivers at the mold joints, thereby breaking their continuation Providing structural problems. This problem is addressed by the best prior art methods. There exists.   For bladders having a larger diameter and thinner walls, as shown in FIG. The ladder folds over and expands further when inflated without kinking or smearing Can be made. Extruded silicone rubber bladder with smaller diameter and thicker wall There are a number of different folding characteristics when using a key. Shown in FIG. As can be seen, there are fewer folds and the thickness of the bladder fills the interior space.   Figure 37 shows a straight aerodynamic ski pole preform tip Is exemplified. The bladder / preform assembly 120 or 220 In the mold halves 50, 64 or 106, 108 respectively. Straight aeroda The process of building an Inamiski pole preform is shown for illustrative purposes. Ben The process for downhill ski poles is similar.   Mold surface between the mold cavity 75 and the flash cavity 74, Called pinch landing 252. This area of the mold surface is Seal the edges. Pinch landing is straight mold half mold On both mold halves 106, 108 for minutes 50, 64 and vent pole Engage closely with each other to minimize partial flash. This part of the mold If fiber burrs form during mold loading, experience high wear rates. And   The inner layer 114 of the prepreg carbon / Kevlar hybrid material is Layer with the number 230, with the edges forming the overlapping joint 254 Flatten, fold, and then crumple the bladder membrane described during To reduce the volume and thereby form a crumpled bladder film 255. Please note that. Thus, the bladder film 255 in which the inner layer 114 is crumpled Roll up.   The two sheets of unidirectional fiber prepreg material sheets 110, 112 Roll around the preform as noted. Properties of unidirectional prepreg sheet That is, the sheet simply runs in one direction and has no intersecting fibers. A series of fibers are bonded together by the uncured resin coated on them. And even a slight rolling pressure was previously at the edge of the seat The fibers in each were merged with the adjacent sheet. This is a unidirectional fiber As plastics become a continuous medium, Creates a virtually single continuous layer. From this, uncured combined unidirectional fiber No overlap or joints in the prepreg layer 256; Prepreg cloth The outer layer of the outer layer of material 116 (original 22) is shown rolled into the preform. this Have intersecting fibers, so there is a somewhat defined edge, Forming a joining portion 257 to be overlapped. Interlamination button between sheets Id 260 is obvious, with the most careful lamination lay-up Even difficult to avoid. However, the interlamination void 260 When using the method of the present invention, press with high bladder pressure during curing. It has no harmful effects because it comes out. Another process of applying vacuum to the mold is Help reduce voids. Next, the bladder / preform 120 is placed in a mold. Place in 50, 64 (original 7, 8) and close the mold. At this point, curing begins.   The closed mold is placed in a typically inexpensive air-operated press and the two mold halves Together tightly. The press is also hot plate, usually electric resistance type Is typically housed. Immediately after the press is closed, the mold starts heating. You. At this point, the internal bladder 233 is also pressurized. Bladder at the beginning of the curing cycle Opening and repressurizing several times inflates the pole preform into the mold wall It was found to help. The effect of opening and repressing the bladder several times Has the effect of working or kneading the preform outward on the mold wall. This change The pressure applied is at full bladder pressure, probably 2 if the mold is heated from near room temperature. Typically stopped and maintained at 00 ° F. (93 ° C.), the mold is exposed to high temperatures, If started at even the full cure temperature, stop after 10-20 pulses. To facilitate processing, the mold is heated as fast as possible. Heating rate 5-30 ° F / Min (3-17 ° C / min) was used. Final high temperature hold is about 300 ° F (149 ° C) Are preferred, but with the epoxy resins described herein at 250-325 ° F ( 121 ° -163 ° C.). Mold temperature, then preferred Is kept at 300 ° F. for about 10 minutes. At this point, the pole is fully molded and cured Was. Release the press that clamps the mold and slide the mold out of the press. The mold and poles are hot, so if you are careful, open the mold and Can be taken out immediately. Immediately remove the resin flash from the mold surface and mold Apply another release coat for the next set of poles to be made. Still in the mold While hot, load bladder / uncured pole preform or mold It can be cooled first or either. Now, the curing and compression process , FIG. 38 shows a straight aerodynamic near the end of cure in a closed mold It is a cross section of the tip of a ski pole preform. The folded bladder membrane (Fig. 3 7 255). Bladder membrane 2 to be inflated or pressurized 62 has sufficient contact on the laminations 110, 112, 114 and 116 Press these laminations at the same time in their rolled state Expand circumferentially and both compress or press together to And the outer surface is smooth and strong, and low voids, substantially uniform density, Continue to bond the bonded plastic composite matrix to support significant loads Form a skin reinforced by aligned high strength fibers. Lamine The sections 110, 112, 114 and 116 are outwardly compressed to substantially void 260 as well as, for example, uncured overlapping joints 25 4, 257 as compared to the completed joints 270, 272 , Expand in the circumferential direction.   The pladder circumference of this special bladder film 255 is straight aerodynamic It is large compared to the inner circumference of Kupor's tip, so this section is the tip. So the bladder is still partially folded. The bladder circumference is at the center of the pole And the upper part is smaller than the inner part circumference, so the bladder It stretches without folding in the area.   For cured poles, the resin in all prepreg layers is the same plastic. The skin is actually a continuous plastic matrix. You. However, the reinforcing fibers remain in substantially the same relative position. , Thereby altering the strength properties of the skin as viewed diametrically outward. This is it And a circle in the hardened internal Kevlar / carbon hybrid reinforcement portion 264 of the skin Kevlar fibers oriented in the circumferential direction provide resilience, And toughness. Kevlar in this layer, the inner layer is mainly crushed or impact type Because it is loaded in tension during the load, it should add considerable toughness and impact resistance I understood. The longitudinally oriented carbon fibers in this ply are: Adds bending strength and stiffness to the pole's longitudinal axis. Hardened central one The directional carbon fiber reinforced portion 266 has great strength and longitudinal stiffness. The outer carbon fiber cloth reinforced portion 268 is also crushed and Provides resilience and strength to shear loads relative to the longitudinal axis of the   The outer circumferentially oriented fiber is used during crushing or impact type loads. It can be seen that it is in compression, so carbon fiber is Carbon fiber is used here because of its relatively good compressive strength characteristics. To use. This outer portion 268 also has a longitudinal The likelihood of cracking of the fiber reinforced section 268 is also significantly reduced.   As noted above, the methods herein may be used with other fibers. And more particularly flexibility, fatigue resistance, stiffness and strength in various directions. Suitable for the desired characteristics of the finished pole, as well as other physical and economical properties. Can be.   FIG. 39 shows an alternative thicker bladder 274 with straight aerodynamics. Shows a fully assembled preform for use on the tip of a pole You. The cross section of the extruded silicone bladder is shown in a crumpled shape. This product is North American Rise Co. From the outer diameter. 24 "(6 . 1 mm) and wall thickness. 030 "(0.76 mm). Thicker Walls that grow are longer than walls that are thinner. Place bladder 274 in the center of the preform It is shown in the crumpled part.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １．下記の工程： 加圧可能なブラダーの回りに未硬化のファイバー強化プラスチック複合材料の スキンを形成し； 該スキン及びブラダーを雄成形用具中に位置させ； 該ブラダーを加圧してスキンを円周方向に膨張させかつ硬化させる間部材の内 部に圧力を加え； 該プラスチックを硬化させて実質的に硬質状態にする を含む複合ポールの製造方法。 ２．更に、下記： 前記未硬化のスキンがプレフォームであり；及び 該プレフォームを、雌金型内に装填する前に実質的にアンダーサイズに作り、 それでばりを減少させる を含む請求項２の方法。 ３．更に、下記の工程： 前記雌金型を、前記ポールスキンが複数の断面形を含むように成形しかつ配置 し；及び 該雌金型を、前記金型が第一の雌部分及び第二の雌部分を有し、該第一及び第 二部分が互いに関してかみ合い可能であり、それで前記未硬化のファイバー強化 プラスチック複合材料を該第一部分に入れることができ、かつ該第二部分は、加 圧及び硬化のために、それとかみ合う を含む請求項２の方法。 ４．前記スキンが、更に、下記： 間にボイドを有するレイアップした複数のラミネーションを含み； 該ラミネーションは、完成ポールの強度の方向に配向された、二方向に配向さ れたファイバーで構成され； 該ボイドは、前記加圧工程で実質的に排除され、それで前記プラスチックは、 該ファイバーを囲む実質的に均質なマトリックスを形成する 請求項１の方法。 ５．更に、下記： 前記硬化の前に前記金型に真空をかける ことを含む請求項１の方法。 ６．下記： 中空ポールを画定するように形成及び配置されたファイバー強化プラスチック スキンを含み； 該スキンは、一方向ファイバー強化部分を該プラスチック内に完全に含有させ ； 該スキンは、二方向ファイバー強化部分を該プラスチックのマトリックス内に 完全に含有させかつ前記中空ポールの表面に隣接し； 該スキンを、コンパウンド三次元断面形を包含するように成形する を含む全複合ポール。 ７．更に、下記： 前記コンパウンド断面形が、実質的に円形のセクションの間の移行であり、 前記ポールの円筒形端部及び該ポールの中央部分は、伸びた断面のチューブで ある を含む請求項６のポール。 ８．更に、下記： 前記コンパウンド断面形が、前記ポールの伸びた断面のチューブ状端部の間の 移行であり、前記ポールの中央部分もまた伸びた断面のチューブを有し； 該端部は、それへの第一軸を有し、該中央部は、該第一軸に鈍角で交差する第 二軸を有する を含む請求項６のポール。 ９．更に、下記： 前記円筒形端部が第一端部であり； 前記ポールは、該第一端部の反対に第二端部を有し、該第二端部は、実質的に 円形のセクションであり； 該ポールは、前記伸びた断面の中央部分と該第二端部との間の移行である第二 コンパウンド断面形を有する を含む請求項７のポール。 １０．更に、下記： 前記伸びた断面のチューブ状端部が第一端部であり； 前記ポールは、該第一端部の反対に第二端部を有し、該第二端部は第三軸及び 伸びた断面を有し； 前記コンパウンド断面形は、第一コンパウンド断面形であり； 第二コンパウンド断面形は、前記中央部分と該第二端部との間の移行であり； 該第三軸は、実質的に該第一に平行でありかつ前記第二軸に鈍角で交差する を含む請求項８のポール。 １１．中央並びに第一及び第二端部を有する複合ポールであって、 該中央が第一形状及び円周を有する断面を有し； 該端部の各々は、該中央と形状か又は円周のいずれかで異なる断面を有し； 前記ポールは、方向性ファイバーで強化された硬化性の材料で形成され、該材 料はポールとして使用するために強化され； 該ポールは、その長手方向軸に沿って中空である を含むポール。 １２．更に、下記： 前記ポールが、実質的に円滑な外部表面で形成される複テーパー付きポールで ある を含む請求項１１のポール。 １３．更に、下記： 前記ポールが、方向性ファイバーシートの硬化性ファイバー強化プラスチック ラミネーションで形成されかつ６２％よりも大きいファイバー容積を有する を含む請求項１１のポール。 １４．更に、下記： 前記ポールが、高いファイバー容積かつ間に低いボイド存在を有する硬化性フ ァイバー強化プラスチックラミネーションで形成される を含む請求項１１のポール。 １５．更に、下記： 前記ポールが、硬化性ファイバー強化プラスチックラミネーションで形成され ； 該ラミネーションの内の一つが一方向ファイバーシートであり； 該ラミネーションは、外方向に圧縮され、それで前記プラスチックは、該ラミ ネーションを囲む実質的に均質なマトリックスを形成し； 該ポールは、仕上げる前に実質的に造形を必要としない円滑な、かつ実質的に フラッシュレス外面を有する を含む請求項１１のポール。 １６．更に、下記： プレプレグからレイアップした複数のラミネーションを含み； 該ラミネーションは、完成ポールの強度の方向に配向された、方向に配向され たファイバーで構成され； ラミネーションは、実質的にボイドが無くかつ該ファイバーを囲む実質的に均 質なマトリックスとして形成される 請求項１１のポール。 １７．下記の工程： 比較的に不正確に配置し極めて軽く圧縮したゆるい構造を有するプレプレグ材 料から、最終の部材と有意に異なる形状を有するプレフォームを構築し； プレフォームを成形用具中にゆるく入れ；及び プレフォームを、プレフォームを硬化させながら、外方向に膨張させて最終の 形状にする を含む複合ポールの形成方法。 １８．更に、下記： 前記成形用具が、プレフォームを中に入れる雌金型であり； 前記膨張工程を、加圧可能なブラダーを使用することによって行い； 前記最終の形状が、前記金型を取り出す際に実質的に外部的に円滑である を含む請求項１７の方法。 １９．更に、下記： 前記ポールが、複数の断面形変化を有する該表面を有し； 該ポールが、実質的に一定な、選定した厚みであり、かつ実質的にラミネーシ ョンボイドが存在しない前記硬化プレフォームによって形成されたスキンを有す る を含む請求項１７の方法。 ２０．更に、下記： 前記ポールが、第一及び第二円周を有する第一及び第二端部並びに第三円周を 有する中央部分を有することによって複テーパーを付け、該第三円周は、該第一 円周及び該第二円周よりも大きく； 該ポールが、実質的に一定な、選定した厚みであり、かつ実質的にラミネーシ ョンボイドが存在しない前記硬化プレフォームによって形成されたスキンを有す る を含む請求項１７の方法。[Claims] 1. The following steps:   Uncured fiber reinforced plastic composite around pressurizable bladder Form a skin;   Placing the skin and bladder in a male molding tool;   Of the members during pressurization of the bladder to circumferentially expand and cure the skin Pressure on the part;   Curing the plastic to a substantially rigid state The manufacturing method of the composite pole containing. 2. In addition:   The uncured skin is a preform; and   Making the preform substantially undersized before loading into the female mold; So reduce burrs 3. The method of claim 2, comprising: 3. In addition, the following steps:   Forming and disposing the female mold so that the pole skin includes a plurality of cross-sectional shapes And;   The female mold, wherein the mold has a first female portion and a second female portion, wherein the first and second female portions are provided. The two parts can engage with each other, so that the uncured fiber reinforcement A plastic composite can be placed in the first part and the second part is Engage with it for pressure and curing 3. The method of claim 2, comprising: 4. The skin may further include:   Including a plurality of laid-up laminations with voids therebetween;   The laminations are oriented in two directions, oriented in the direction of the strength of the finished pole. Composed of woven fibers;   The voids are substantially eliminated in the pressing step, so that the plastic Forming a substantially homogeneous matrix surrounding the fibers The method of claim 1. 5. In addition:   Apply vacuum to the mold before curing The method of claim 1, comprising: 6. following:   Fiber reinforced plastic formed and arranged to define a hollow pole Including skin;   The skin has a unidirectional fiber reinforced portion completely contained within the plastic. ;   The skin incorporates bi-directional fiber reinforcement within the plastic matrix. Fully contained and adjacent to the surface of the hollow pole;   Molding the skin to include a compound three-dimensional cross-section All composite poles including. 7. In addition:   The compound cross-section is a transition between substantially circular sections;   The cylindrical end of the pole and the central part of the pole are tubes of elongated cross section. is there 7. The pole of claim 6, comprising: 8. In addition:   The compound cross-section is between the tubular ends of the elongated cross-section of the pole. Transition, wherein the central portion of the pole also has an elongated cross-sectional tube;   The end has a first axis thereto, and the central portion has a first axis that intersects the first axis at an obtuse angle. Has two axes 7. The pole of claim 6, comprising: 9. In addition:   Said cylindrical end is a first end;   The pawl has a second end opposite the first end, wherein the second end is substantially A circular section;   The pole is a transition between the central portion of the elongated cross section and the second end. Has compound cross section The pole of claim 7 comprising: 10. In addition:   The elongated cross-sectional tubular end is a first end;   The pawl has a second end opposite the first end, the second end having a third shaft and Having an elongated cross section;   Said compound profile is a first compound profile;   A second compound profile is the transition between the central portion and the second end;   The third axis is substantially parallel to the first and intersects the second axis at an obtuse angle 9. The pole of claim 8, comprising: 11. A composite pole having a center and first and second ends,   The center has a cross section having a first shape and a circumference;   Each of the ends has a different cross section, either in shape or circumference, from the center;   The pole is formed of a curable material reinforced with directional fibers, Fees are enhanced for use as poles;   The pole is hollow along its longitudinal axis Including Paul. 12. In addition:   The pole is a double tapered pole formed with a substantially smooth outer surface. is there The pole of claim 11, comprising: 13. In addition:   The pole is a directional fiber sheet curable fiber reinforced plastic Formed by lamination and having a fiber volume greater than 62% The pole of claim 11, comprising: 14． In addition:   The pole is a curable fiber having a high fiber volume and a low void presence therebetween. Formed with fiber reinforced plastic lamination The pole of claim 11, comprising: 15. In addition:   The pole is formed of a curable fiber reinforced plastic lamination ;   One of the laminations is a unidirectional fiber sheet;   The lamination is compressed outwardly, so that the plastic is Forming a substantially homogeneous matrix surrounding the nation;   The pole is smooth and substantially free of any shaping before finishing. With flashless outer surface The pole of claim 11, comprising: 16. In addition:   Including multiple laminations laid up from prepreg;   The lamination is oriented in a direction, oriented in the direction of the strength of the finished pole Composed of woven fibers;   Lamination is substantially void-free and substantially uniform surrounding the fiber. Formed as a quality matrix The pole of claim 11. 17． The following steps:   Prepreg material with a loose structure that is relatively inaccurately placed and extremely lightly compressed Constructing a preform from the material having a shape significantly different from the final part;   Loosely inserting the preform into the forming tool; and   The preform is allowed to expand outward while curing the preform, To shape A method of forming a composite pole, comprising: 18. In addition:   The molding tool is a female mold into which a preform is placed;   Performing said inflation step by using a pressurizable bladder;   The final shape is substantially externally smooth when removing the mold 18. The method of claim 17, comprising: 19. In addition:   Said pole having said surface with a plurality of cross-sectional changes;   The pole is of a substantially constant, selected thickness and substantially laminating. Having a skin formed by the cured preform in which no voids are present To 18. The method of claim 17, comprising: 20. In addition:   The pole has first and second ends having first and second circumferences and a third circumference. Having a central portion having a double taper, wherein the third circumference is A circumference and greater than the second circumference;   The pole is of a substantially constant, selected thickness and substantially laminating. Having a skin formed by the cured preform in which no voids are present To 18. The method of claim 17, comprising: