JPH09313662A

JPH09313662A - そり及びその製造方法

Info

Publication number: JPH09313662A
Application number: JP13627096A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Nakahigashi; 孝浩中東; Akira Doi; 陽土居
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 1996-05-30
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 1997-12-09
Anticipated expiration: 2016-05-30
Also published as: JP3760507B2

Abstract

(57)【要約】【課題】滑走面の潤滑性が優れるとともに、その潤滑性
を維持するための定期的なメンテナンスを要しない、或
いは殆ど要しないそり及びその製造方法を提供する。【解決手段】そり基体Ｓの滑走面Ｓ１に耐摩耗性、潤滑
性のある炭素膜Ｆが形成されているそり、及びその製造
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スキー板、スノー
ボード、ボブスレーのそり等の雪の上で用いるためのそ
りやグラススキー板等の天然又は人工の草の上で用いる
ためのそり、及びこのようなそりの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スキー板、スノーボード、ボブスレーの
そり、グラススキー板等のそりは、雪や草との滑りを良
くするために、通常、滑走面にワックスを塗ったものを
使用する。その際、ワックスを溶かして滑走面に塗り、
ワックス凝固後、該塗布面を研磨して滑らかにする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、滑走面
にワックスを塗布したそりは、使用中に滑走面が雪、
草、砂等と擦れてワックス膜に傷がついたり、一部剥が
れたりするため、定期的にワックスを除去して塗り直さ
なければならず、手間がかかる。そこで本発明は、滑走
面の潤滑性が優れるとともに、その潤滑性を維持するた
めの定期的なメンテナンスを要しない、或いは殆ど要し
ないそり及びその製造方法を提供することを課題とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、そり基体の滑走面に耐摩耗性、潤滑性のあ
る炭素膜が形成されていることを特徴とするそりを提供
する。また本発明は、そり基体の滑走面に耐摩耗性、潤
滑性のある炭素膜を形成する工程を含むことを特徴とす
るそりの製造方法を提供する。

【０００５】本発明におけるそりには、スキー板、スノ
ーボード、ボブスレーのそり等の雪上を滑走するための
もの、グラススキー板等の天然又は人工の草の上を滑走
するためのもの等が含まれる。本発明に係るそりは、そ
り基体の滑走面に耐摩耗性及び潤滑性を有する炭素膜が
形成されているため、雪、草（人工草を含む）等との摺
動性がよく、これらの上をスムーズに滑ることができ
る。また、該炭素膜は雪、草（人工草を含む）、砂等と
の摩擦により摩耗し難いため、滑走面の潤滑性を維持す
るための定期的なメンテナンスを要しない、或いは殆ど
要しない。

【０００６】本発明におけるそり基体、特にその被成膜
滑走面の材質は、そり滑走面の材質として通常採用され
ているものでよく、木材、樹脂等の１又は２以上を用い
ることができる。なお、ボブスレー等のように滑走部と
搭乗部等のその他の部分とからなるものについては、滑
走部のそり滑走面に炭素膜が形成されるため、滑走部基
体の被成膜滑走面の材質がこのようなものであればよ
い。

【０００７】被成膜滑走面を樹脂で形成する場合、熱硬
化性樹脂としては、フェノール・ホルムアルデヒド樹
脂、尿素樹脂、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、エポ
キシ樹脂、フラン樹脂、キシレン樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、シリコン樹脂、ジアリルフタレート樹脂等を
例示できる。また、熱可塑性樹脂では、ビニル系樹脂
（ポリ塩化ビニル、ポリ２塩化ビニル、ポリビニルブチ
ラート、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリ
ビニルホルマール等）、ポリ塩化ビニリデン、塩素化ポ
リエーテル、ポリエステル系樹脂（ポリスチレン、スチ
レン・アクリロニトリル共重合体等）、ＡＢＳ、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、アクリル系
樹脂（ポリメチルメタクリレート、変性アクリル等）、
ポリアミド系樹脂（ナイロン６、６６、６１０、１１
等）、セルロース系樹脂（エチルセルロース、酢酸セル
ロース、プロピルセルロース、酢酸・酪酸セルロース、
硝酸セルロース等）、ポリカーボネート、フェノキシ系
樹脂、フッ素系樹脂（３フッ化塩化エチレン、４フッ化
エチレン、４フッ化エチレン・６フッ化プロピレン、フ
ッ化ビニリデン等）、ポリウレタン等を例示できる。

【０００８】また、本発明における炭素膜は、代表的に
はＤＬＣ(Diamond Like Carbon) 膜であることが考えら
れる。ＤＬＣ膜は、潤滑性良好であり、また、雪、草
（人工の草を含む）、砂等との摩擦により摩耗し難く、
且つ、その厚さを調整することにより該膜で被覆された
そり基体の可撓性を損なわないようにできる程度の適度
な硬度を有する炭素膜であり、さらに、比較的低温で形
成できる等、成膜を容易に行うことができる。

【０００９】また、前記炭素膜の膜厚は、そり基体上に
密着性良く形成でき、また、そり基体本来の可撓性を損
なわないとともに、そり基体の保護膜として十分機能で
きる範囲内であればよい。また、本発明方法において、
前記炭素膜形成に先立ち、前処理として、そり基体の滑
走面をフッ素（Ｆ）含有ガス、水素（Ｈ₂）ガス及び酸
素（Ｏ₂）ガスから選ばれた少なくとも１種のガスのプ
ラズマに曝すことが考えられる。この場合、本発明のそ
りにおいて、そり基体は、このような前処理を施された
ものである。

【００１０】前記フッ素含有ガスとしては、フッ素（Ｆ
₂）ガス、３フッ化窒素（ＮＦ₃）ガス、６フッ化硫黄
（ＳＦ₆）ガス、４フッ化炭素（ＣＦ₄）ガス、４フッ
化ケイ素（ＳｉＦ₄）ガス、６フッ化２ケイ素（Ｓｉ₂
Ｆ₆）ガス、３フッ化塩素（ＣｌＦ₃）ガス、フッ化水
素（ＨＦ）ガス等を挙げることができる。そり基体の被
成膜滑走面を、前記前処理用ガスのプラズマに曝すこと
により、該滑走面が清浄化され、又はさらに該面の粗度
が向上する。これらは、炭素膜の密着性向上に寄与し、
高密着性炭素膜を得ることができる。

【００１１】フッ素含有ガスプラズマを採用するとき
は、これによって被成膜滑走面がフッ素終端され、水素
ガスプラズマを採用するときはこれによって被成膜滑走
面が水素終端される。フッ素−炭素結合及び水素−炭素
結合は安定であるため、前記のように終端処理すること
で膜中の炭素原子が被成膜滑走面部分のフッ素原子又は
水素原子と安定に結合を形成する。そしてこれらのこと
から、その後形成する炭素膜とそり基体との密着性を向
上させることができる。また、酸素ガスプラズマを採用
するときは、被成膜滑走面に付着した有機物等の汚れを
特に効率良く除去でき、これらのことからその後形成す
る炭素膜とそり基体との密着性を向上させることができ
る。

【００１２】本発明において、炭素膜形成に先立って行
うプラズマによる被成膜滑走面の前処理は、同種類のプ
ラズマを用いて或いは異なる種類のプラズマを用いて複
数回行っても構わない。例えば、該滑走面を酸素ガスプ
ラズマに曝した後、フッ素含有ガスプラズマ又は水素ガ
スプラズマに曝し、さらにその上に炭素膜を形成すると
きには、該滑走面がクリーニングされた後、該面がフッ
素終端又は水素終端されて、その後形成する炭素膜とそ
り基体滑走面との密着性は非常に良好なものとなる。

【００１３】また、本発明における炭素膜形成方法とし
ては、木材、樹脂等の比較的耐熱性に劣る材料からなる
そり基体に熱的損傷を与えない温度範囲で膜形成できる
方法として、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、イ
オンプレーティング法等を挙げることができるが、特に
プラズマＣＶＤ法を用いる場合は、そり基体のプラズマ
による前処理と炭素膜形成とを同一の装置で行うことが
できる。

【００１４】プラズマＣＶＤ法により炭素膜を形成する
場合のプラズマ原料ガスとしては、炭素膜形成に一般に
用いられるメタン（ＣＨ₄）、エタン（Ｃ₂Ｈ₆）、プ
ロパン（Ｃ₃Ｈ₈）、ブタン（Ｃ₄Ｈ₁₀）、アセチレン
（Ｃ₂Ｈ₂）、ベンゼン（Ｃ ₆Ｈ₆）等の炭化水素化合
物ガス、及び必要に応じて、これらの炭化水素化合物ガ
スにキャリアガスとして水素ガス、不活性ガス等を混合
したものを用いることができる。

【００１５】本発明の炭素膜はそり基体の滑走面に形成
されているが、必要に応じ、滑走面に加えてその他の部
分の一部又は全部にわたって形成されていてもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明に係るそりの製造に
用いることができる成膜装置の概略構成を示す図であ
る。図２は、本発明に係るそりの１例（スキー板）の側
面図である。図１の装置は、排気装置１１が付設された
真空チャンバ１を有し、チャンバ１内には電極２及びこ
れに対向する位置に電極３が設置されている。電極３は
接地され、電極２にはマッチングボックス２２を介して
高周波電源２３が接続されている。また、電極２にはそ
の上に接触して支持される被成膜基体Ｓを成膜温度に加
熱するためのヒータ２１が付設されている。また、チャ
ンバ１にはガス供給部４が付設されて、内部にプラズマ
原料ガスを導入できるようになっている。ガス供給部４
には、マスフローコントローラ４１１、４１２・・・及
び弁４２１、４２２・・・を介して接続された１又は２
以上のプラズマ原料ガスのガス源４３１、４３２・・・
が含まれる。

【００１７】この装置を用いて本発明に係るそりを製造
するにあたっては、そり基体Ｓをそり基体トレーＴで支
持して真空チャンバ１内に搬入し、そり基体の滑走面Ｓ
１を電極３の方に向けて該トレーごと電極２上に配置
し、排気装置１１の運転にてチャンバ１内部を所定の真
空度にする。次いで、ガス供給部４からチャンバ１内に
フッ素含有ガス、水素ガス及び酸素ガスのうち１種以上
のガスを前処理用ガスとして導入するとともに高周波電
源２３からマッチングボックス２２を介して電極２に高
周波電力を供給し、これにより前記導入した前処理用ガ
スをプラズマ化し、該プラズマの下でそり基体Ｓの滑走
面Ｓ１の表面処理を行う。なお、この表面処理（前処
理）は行うことが望ましいが、必ずしも要しない。

【００１８】次いで、必要に応じてチャンバ１内を再び
真空引きした後、ガス供給部４からチャンバ１内に成膜
用原料ガスとして炭化水素化合物ガスを導入するととも
に高周波電源２３から電極２に高周波電力を供給し、こ
れにより前記導入した炭化水素化合物ガスをプラズマ化
し、該プラズマの下で基体Ｓの滑走面Ｓ１に炭素膜Ｆを
形成する。

【００１９】なお、上記表面処理及び炭素膜形成処理に
おいては、図示しない基体駆動手段によりそり基体Ｓを
トレーＴごと適宜動かして、基体Ｓの被成膜滑走面Ｓ１
全体に均一に表面処理及び炭素膜形成が行われるように
する。このようにして、図２に示すように、そり基体Ｓ
の滑走面Ｓ１に炭素膜Ｆが形成された炭素膜被覆そり
（ここではスキー板）が得られる。

【００２０】次に、図１の装置を用いて、木材からなる
スキー板基体と同材質の試験片の滑走面相当表面にＤＬ
Ｃ膜を形成した実施例を説明する。実験例１前処理用ガスプラズマによる試験片の前処理を行わず、
試験片表面に直接ＤＬＣ膜を形成した。

【００２１】試験片材質木材サイズ１０ｃｍ×３０ｃｍ×厚さ１ｃｍ高周波電極２サイズ４０ｃｍ×４０ｃｍ成膜条件成膜用原料ガスメタン（ＣＨ₄）１００ｓｃｃｍ高周波電力周波数１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ成膜真空度０．１Ｔｏｒｒ成膜速度５００Å／ｍｉｎ成膜時間２０ｍｉｎ実験例２前記実験例１において、成膜に先立ち、試験片に次の条
件で水素ガスプラズマによる前処理を施した。成膜条件
は前記実験例１と同様とした。

【００２２】前処理条件前処理用ガス水素（Ｈ₂）１００ｓｃｃｍ高周波電力周波数１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ処理真空度０．１Ｔｏｒｒ処理時間５ｍｉｎ実験例３前記実験例１において、成膜に先立ち、試験片に次の条
件でフッ素化合物ガスプラズマによる前処理を施した。
成膜条件は前記実験例１と同様とした。

【００２３】前処理条件前処理用ガス６フッ化硫黄（ＳＦ₆）１００ｓｃｃｍ高周波電力周波数１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ処理真空度０．１Ｔｏｒｒ処理時間５ｍｉｎ実験例４前記実験例１において、成膜に先立ち、試験片に次の条
件で酸素ガスプラズマによる第１の前処理を施し、さら
に水素ガスプラズマによる第２の前処理を施した。成膜
条件は前記実験例１と同様とした。

【００２４】第１前処理条件前処理用ガス酸素（Ｏ₂）１００ｓｃｃｍ高周波電力周波数１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ処理真空度０．１Ｔｏｒｒ処理時間５ｍｉｎ第２前処理条件前処理用ガス水素（Ｈ₂）１００ｓｃｃｍ高周波電力周波数１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ処理真空度０．１Ｔｏｒｒ処理時間５ｍｉｎ実験例５前記実験例１において、成膜に先立ち、試験片に次の条
件で酸素ガスプラズマによる第１の前処理を施し、さら
にフッ素化合物ガスプラズマによる第２の前処理を施し
た。成膜条件は前記実験例１と同様とした。

【００２５】第１前処理条件前処理用ガス酸素（Ｏ₂）１００ｓｃｃｍ高周波電力周波数１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ処理真空度０．１Ｔｏｒｒ処理時間５ｍｉｎ第２前処理条件前処理用ガス６フッ化硫黄（ＳＦ₆）１００ｓｃｃｍ高周波電力周波数１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ処理真空度０．１Ｔｏｒｒ処理時間５ｍｉｎ次に、前記実験例１、２、３、４、５により得られたＤ
ＬＣ膜被覆試験片、ＤＬＣ膜を形成していない未処理の
同様の試験片（比較例１）及び同様の試験片の表面に市
販のワックスを塗布し、凝固後、該塗布面を研磨したも
の（比較例２）について、滑走面相当表面の、アルミニ
ウム材との摩擦係数及びダイアモンド材との摩耗特性を
それぞれ評価した。また、実験例１、２、３、４、５に
より得られた各ＤＬＣ膜被覆試験片についてＤＬＣ膜と
試験片との密着性を評価した。また、比較例２により得
られたワックス膜被覆試験片のワックス膜の密着性も評
価した。

【００２６】摩擦係数は、試験片表面上でアルミニウム
からなるピン状物品を１０ｇの荷重をかけた状態で２０
ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動させたときの値を測定し、摩
耗特性は、試験片表面上でダイアモンドからなるピン状
物品を２００ｇの荷重をかけた状態で２０ｍｍ／ｓｅｃ
の速度で移動させ、単位時間あたりに摩耗した厚さを測
定することで評価した。膜密着性は、円柱状部材を接着
剤を用いて膜表面に接合させ、該円柱状部材を膜に対し
て垂直方向に引っ張って該膜を試験片本体から剥離さ
せ、剥離に要した力を測定する引っ張り法により評価し
た。

【００２７】結果を次表に示す。摩擦係数摩耗特性（μｍ／ｈ）膜密着強度（kg／mm²) 実験例１ 1.5 １．２２実験例２１１．１３実験例３１１．１３実験例４１０．８４実験例５１０．８４比較例１８９．５ ─ 比較例２２５．３１このように、ＤＬＣ膜を被覆した実験例１から５の試験
片では、アルミニウム材との間の摩擦係数はＤＬＣ膜を
形成していない比較例１の試験片より小さく、そり基体
滑走面にＤＬＣ膜を被覆することにより潤滑性が向上す
ることが分かる。また、ダイアモンド材との間の摩耗特
性値は、前記比較例１及びワックスを塗布した比較例２
の試験片より著しく小さかった。

【００２８】また、前記実験例１から５の各ＤＬＣ膜の
試験片への密着強度は、ＤＬＣ膜形成に先立ち試験片表
面に対しプラズマによる前処理を施した実施例２から５
の試験片の方が、前処理を施さない実験例１の試験片よ
りも大きかった。以上のことから、そり基体滑走面に炭
素膜（特にＤＬＣ膜）を形成したそりは、摺動性及び耐
摩耗性が優れることが分かる。なお、炭素膜と雪や草と
の摺動性は、アルミニウムとの摺動性より良好であるた
め、本発明のそりは雪や草との摺動性が優れるものと考
えられる。また、前処理を施して形成した炭素膜は密着
性が優れることが分かる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によると、滑走面の
潤滑性が優れるとともに、その潤滑性を維持するための
定期的なメンテナンスを要しない、或いは殆ど要しない
そり及びその製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るそりの製造に用いることができる
成膜装置の概略構成を示す図である。

【図２】本発明に係るそりの１例の側面図である。

【符号の説明】

１真空チャンバ１１排気装置２高周波電極２１ヒータ２２マッチングボックス２３高周波電源３接地電極４プラズマ原料ガス供給部Ｓ被成膜そり基体Ｓ１基体Ｓの被成膜滑走面Ｆ炭素膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】そり基体の滑走面に耐摩耗性、潤滑性の
ある炭素膜が形成されていることを特徴とするそり。
【請求項２】前記そり基体の膜形成面が、フッ素
（Ｆ）含有ガス、水素（Ｈ₂）ガス及び酸素（Ｏ₂）ガ
スから選ばれた少なくとも１種のガスのプラズマに曝さ
れたものである請求項１記載のそり。
【請求項３】前記炭素膜が、プラズマＣＶＤ法により
形成されたものである請求項１又は２記載のそり。
【請求項４】前記炭素膜がＤＬＣ膜である請求項１、
２又は３記載のそり。
【請求項５】前記そり基体の被成膜滑走面が木材及び
樹脂から選ばれた少なくとも１種の材料からなるもので
ある請求項１、２、３又は４記載のそり。
【請求項６】そり基体の滑走面に耐摩耗性、潤滑性の
ある炭素膜を形成する工程を含むことを特徴とするそり
の製造方法。
【請求項７】前記炭素膜形成に先立ち、前処理とし
て、前記そり基体の滑走面をフッ素（Ｆ）含有ガス、水
素（Ｈ₂）ガス及び酸素（Ｏ₂）ガスから選ばれた少な
くとも１種のガスのプラズマに曝す請求項６記載のそり
の製造方法。
【請求項８】前記炭素膜をプラズマＣＶＤ法により形
成する請求項６又は７記載のそりの製造方法。
【請求項９】前記炭素膜をＤＬＣ膜とする請求項６、
７又は８記載のそりの製造方法。
【請求項１０】前記そり基体の被成膜滑走面が木材及
び樹脂から選ばれた少なくとも１種の材料からなるもの
である請求項６、７、８又は９記載のそりの製造方法。