(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
突起部及び領域を緩衝及び保護するための成形可能品であり、この成形可能品は、
（ａ）弾性の熱可塑性材料からなる波形ストリップを複数の第１接着結合部に沿って熱圧縮で互いに接着することで複数の規則的形状の連続セルを形成したセル壁を形成し、そのセル壁の第１端部で形成された第１面とセル壁の第２端部で形成された第２面とを備えているハニカムコアと、
（ｂ）第１表面及び第２表面を備え、前記第１表面が複数の第２接着結合部に沿って前記ハニカムコアの第１面に熱圧縮接着される、保護面となる剛性の熱可塑性プレートと
を有しており、
（ｃ）前記剛性プレートは、前記剛性プレートをたわみ可能にするには十分であるが前記第１接着結合部及び前記第２接着結合部を溶解させるには不十分な第１温度に加熱した時に成形可能となり、
（ｄ）前記ハニカムコアは、前記プレートを成形する時に当該ハニカムコア内に発生した応力を逃がすには十分であるが、前記第１温度より低く、また前記第１接着結合部及び前記第２接着結合部を溶解させるには不十分な第２温度に加熱した時に変形可能となるものであって、
前記剛性プレートはポリカーボネート材から、前記ハニカムコアは８５Ａジュロメータ値のエーテルベースポリウレタン熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）からなり、前記第１温度が２９０°Ｆ（１４３℃）、前記第２温度が２１０°Ｆ（９９℃）であることを特徴とする成形可能品。
【請求項２】
前記ハニカムコアの前記セルの少なくとも一部の前記セル壁に孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の成形可能品。
【請求項３】
前記ハニカムコアの前記第１面と前記第２面にそれぞれ接着される第１端面シート及び第２端面シートを設け、前記第１端面シート及び前記第２端面シートは、前記コアの周囲に沿って互いに密封結合されて密封室を形成していることを特徴とする請求項１に記載の成形可能品。
【請求項４】
第１表面及び第２表面を備えるとともにポリカーボネート材からなる、保護面となる剛性の熱可塑性プレートと、
８５Ａジュロメータ値のエーテルベースポリウレタン熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）からなる弾性の波形ストリップを熱圧縮で互いに接着して、複数の規則的形状の連続セルを形成したセル壁を形成し、そのセル壁の第１端部で形成された第１面と前記セル壁の第２端部で形成された第２面とを備えているハニカムコアと、
を備えており、
前記プレートの前記第１表面を前記ハニカムコアの第１面に接着したプレート及びハニカムコア接着体からなる成形可能品を突起部及び領域の緩衝及び保護を行うための所望形状に成形する方法であって、
（ａ）前記プレート及びハニカムコア接着体の前記プレートの第２表面を第１温度に加熱し、前記プレート及びハニカムコア接着体の前記ハニカムコアの第２面を第２温度に加熱することによってプレート及びハニカムコア加熱体を形成する段階を有しており、
この段階の前記第１温度は、前記成形可能なプレートをたわみ可能にするには十分であるが前記ハニカムコアと前記プレートの前記第１表面との間に形成された前記接着部及び前記ハニカムコアの前記ストリップ間に形成された前記接着部を溶解させるには不十分な２９０°Ｆ（１４３℃）であり、
前記第２温度は前記第１温度より低く、前記プレートを所望形状に成形する時に前記ハニカムコア内に発生した応力を逃がすには十分な２１０°Ｆ（９９℃）であり、
（ｂ）さらに、前記プレート及びハニカムコア加熱体を成形して前記所望形状を有するプレート及びハニカムコア成形体を形成する段階と、
（ｃ）前記プレート及びハニカムコア成形体を冷却して前記プレートをそれの剛直状態に戻すことによって、前記プレート及びハニカムコア成形体を前記所望形状に保持する段階とを有していることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
技術分野
本発明は、様々な突出部及び突出領域の緩衝及び保護を行う製品に関し、特に少なくとも１つの可撓性で熱可塑性の弾性ハニカムパネルを取り付けた剛性の熱可塑性プレートを備え、所望の形状または構造に熱成形することができる成形できるパネルに関するものである。
背景技術
運動及びスポーツ関連の活動の人気が高まっており、より広い層の人々が参加するようになっている。参加者の数が増加するのに伴って、調子の悪い参加者の数も増加する。そのため、経験者も、身体的調整または熟練度が劣った参加者もかれらが選択した活動でよく起こる物理的衝撃、硬直及び危険から保護する必要がますます高まっている。
膝またはすねガード等の保護ボディパッド、自転車座席パッド及び他の可撓性及び剛性の両方または一方を備えたボディパッドは、スポーツ関連活動または運動中に参加者の身体の様々な部分の保護及び緩衝を行うために広く使用されている装置である。多くの場合、ボディパッドは発泡体またはジェル等の可撓性緩衝材を備えた剛性パネルを組み込んでいる。剛性パネルは衝撃力のショックを和らげると共に、その力を広範囲に拡散させる。緩衝材は、剛性パネルによって身体に加えられる衝撃力を吸収することによって剛性パネルから使用者の身体を緩衝する。また、緩衝材は剛性パネルの粗いまたは鋭い表面から使用者を保護することによって、使用者に快適感を与える。
多くの場合、発泡材料がボディパッド内に緩衝材として使用される。しかし、発泡体は、それによって得られる保護量の割には非常にかさばり、衝撃方向に非常に容易に降伏する。このため、有効な衝撃吸収発泡パッドは比較的厚く、さかばり、可撓性が比較的低く、通気が困難であるに違いない。
ハニカム構造は、衝撃に直交する方向にはたわむが、衝撃の方向には剛直であり、非常に軽量で、使用者に移動の自由を与えるため、ボディパッドに広く使用されている。例えば、Ｌａｎｄｉ他の米国特許第４，４２２，１８３号が、軽量の可撓性セルラハニカム材料からなるコアを、ハニカムセルの軸線を使用者の身体の表面に直交するようにして設けた保護シールドを開示している。この開示装置は、セルの両方の開放端部を覆うための弾性発泡エラストマー層も備えている。しかし、コアは弾性材料で構成されておらず、シールドに衝撃が加えられると座屈しやすい。
弾性材料から構成されたハニカムコア構造がボディパッド及びシールドに使用されてきた。例えば、Ｗｏｉｔｓｃｈａｅｔｚｋｅ他の米国特許第５，１３４，７９０号及びＬａｎｄｉ他の米国特許第４，４８５，５６８号は、靴底に配置された可撓性ハニカム材を開示している。両装置において、ハニカム材は使用者の足の外形に一致する形状にされていない。そうではなく、ハニカム材は平板シートとして形成されて、それを靴の中底に形成された空隙にはめ込まれる。ハニカム材は使用者の足形を収容するように形作られないため、使用者の踵を受けて使用者の土踏まずを支持するために成形可能な層（例えば内底）を中底の上に載置しなければならない。この追加層によって靴の重量が増す。さらに重要なことに、内底が中底に効果的に付着しない。それが中底に沿って滑って、靴の一方側に集まって使用者に不快感や不都合を与えることが多い。
Ｌａｎｄｉの米国特許第５，２０３，６０７号は、熱可塑性エラストマーハニカムのパネルを付着するか、内部に埋め込んだ発泡層を支持する剛性シェルを有する改良型自転車座席を開示している。この装置では、最初に剛性シェルが自転車座席の形状に成形される。次に、ハニカムパネルを剛性シェル上に取り付けて、カバー材を使用してシェル及びハニカムパネルを包み込む。ハニカムパネルを成形シェルの不規則な形状に取り付けるためにそれを相当に加工しなければならないので製造工程に時間が掛かるため、この製品は製造コストが高い。
このため、従来技術の装置に一般的な問題点を解決する、様々な突出部及び突出領域を緩衝及び保護するパネルが必要である。
発明の要旨
発明の目的
本発明の目的は、その剛性の熱可塑性プレートを少なくとも１つの熱可塑性の弾性ハニカムパネルに付着させて、プレート及びハニカムパネルを同時に熱成形した後に冷却することによって、それらが所望形状を保持できるようにした成形できるパネルを提供することである。
本発明の別の目的は、緩衝及び硬度特性を調整できるように配置された複数の異なった熱可塑性弾性ハニカムパネルを備えた成形できるパネルを提供することである。
本発明のさらなる目的は、剛性の熱可塑性プレートを少なくとも１つの熱可塑性の弾性パネルに付着させて、プレート及びハニカムパネルを同時に熱成形した後に冷却することによって、それらが所望形状を保持できるようにした成形できるパネルを製造する方法を提供することである。
簡単に説明すると、突出部及び領域を緩衝及び保護するための所定形状を備えた成形できるパネルは、可撓性の弾性熱可塑性ハニカムパネルと、剛性の熱可塑性プレートとを備えている。ハニカムパネルには、弾性熱可塑性材料からなる波形ストリップを互いに加熱圧縮付着させることによって、複数の規則的形状の連続セルを形成したセル壁を形成したハニカムコアが設けられている。コアは、セル壁の第１端部分で形成された第１面と、セル壁の第２端部分で形成された第２面とを備えている。コアは、成形できるパネルの使用者が受ける負荷を安定、拡散させるために異方性にたわむように、拡張形状に維持される。第１面は剛性の熱可塑性プレートの第１表面に付着される。プレートを所望形状に成形するには十分であるが、ハニカムパネルとプレートとの間の接着部及びハニカムパネルのストリップ間の接合部を溶解させるには不十分である第１温度にプレートを加熱する。次に、プレートを成形する時にハニカムパネルに生じた応力を除去するため、ハニカムパネルの第２面を前記第１温度より低い第２温度に加熱する。
本発明の重要な利点は、剛性の熱可塑性プレートを可撓性の熱可塑性弾性ハニカムパネルに付着させて、プレート及びハニカムパネルを同時に熱成形した後に冷却することによって、それらが所望形状を保持できるようにすることである。
本発明の別の重要な利点は、緩衝性及びたわみ特性が向上した材料から構成された成形できるパネルを提供することである。
本発明のさらに別の利点は、複数のハニカムパネルコア構造及び形状で形成することによってその緩衝性及び安定性を調整できるようにした成形できるパネルを提供することである。
本発明の上記及び他の目的及び利点は、様々な図面に示されている好適な実施形態の以下の詳細な説明を読めば、当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
添付の図面において、
第１図は、本発明の成形できるパネルの１つの実施形態を示す斜視図であり、第２Ａ〜２Ｃ図は、本発明の成形できるパネルの変更実施形態を示す断面図で、各実施形態は１つの剛性の熱可塑性プレートと１つの熱可塑性の弾性ハニカムパネルとを備えており、第３Ａ〜第３Ｃ図は、本発明の成形できるパネルの別の実施形態を示し、各実施形態は１つの剛性の熱可塑性プレートと複数の熱可塑性の弾性ハニカムパネルとを備えており、第３Ｄ〜第３Ｆ図は、本発明の成形できるパネルのさらに別の実施形態を示し、各実施形態は１つの剛性の熱可塑性プレートと複数の加圧式の熱可塑性の弾性ハニカムパネルとを備えており、第４Ａ〜第４Ｂ図は、本発明の成形可能なパネル及び成形後のパネルを示しており、第５図は、パッド付き自転車座席として使用できるように成形された本発明の成形できるパネルの平面図であり、第６図は、第５図に示されている成形できるパネルの６−６線に沿った断面図であり、第７図は、保護パッドまたはすねガードとして使用できるように成形された本発明の成形できるパネルの別の用例を示す斜視図であり、第８図は、第７図に示されている成形できるパネルの８−８線に沿った断面図である。
好ましい実施形態の詳細な説明
第１図は、本発明の成形できるパネル１０の斜視図であり、可撓性の熱可塑性弾性ハニカムパネル１１が剛性の熱可塑性プレート１２の内側表面１５に接着されている。パネル１１に設けられたハニカムコア１４は、熱可塑性の弾性材料からなる選択された品質のストリップまたはリボン１８及び２０の積層体から形成され、その一部が穿孔されており、一連の小孔２２が貫設されている。図面では幾つかのシートに穿孔されているが、別の実施形態ではいずれのシートにも穿孔しないか、すべてのシートに穿孔することもできることが理解されよう。シート１８及び２０は、交互のストリップ間で互い違いにして等間隔に、図面では接着点２４で熱圧縮接着される。接着した積層体を拡張させると、この接着パターンから（拡張の程度に応じて）ほぼ六角形または矩形のセル２６からなるハニカムができる。パネル１１の製造及び成形は、我々の米国特許第５，０３９，５６７号に詳細に記載されており、この特許は参考として本説明に含まれる。
ハニカムコア１４の各セル２６は、４つのほぼＳ字形の壁セグメント２８ａ〜２８ｄで形成されており、その各々は隣接セルと共有されている。前述したように、各セル２６の壁セグメント２８は単一厚さ壁部分３０と（接合部２４を含む）二重厚さ壁部分３２とを備えている。
各壁セグメント２８は上端部３３及び下端部３１を備えている。コア１４は下「面」３４及び上「面」３６を備えており、そのいずれか一方または両方は、コア１６を安定化し、拡張ストリップ積層体が押し潰されないようにするために、上記米国特許に記載されているように、平面化作業中に変形することができる。下面３４は下端部３１付近に形成され、上面３６は上端部３３付近に形成されている。もっと重いゲージの弾性の熱可塑性材料からなる中実すなわち穿孔されていない端面シート３８（または図示しない穿孔端面シート）を面３４及び３６の両方またはいずれか一方に熱圧縮接着することができる。下側のハニカムパネル１１を示すために端面シート３８が破断されている。点線４０が、プレート１２の通常の全範囲を示している。１つまたは２つの端面シートを追加することによってコア１４をさらに強化することができ、またこれはコア１４を拡張形状に維持する（平面化作業に追加される）別の手段である。端面シートはまた、パネル１４を隣接の平坦状または湾曲状の表面に付着させるために十分な表面を有している。しかし、パネル１４と隣接のパネルまたは他の表面との間を接着するためには端面シートを必要としない。また、端面シートは、運動に一般的な振動力や衝撃から使用者を保護する補助クッションにもなる。
プレート１２は、外表面１３と内表面１５とを備えており、表面１５でコア１４の下面３４に熱圧縮接着される。あるいは、プレートを端面シート３８に接着することもできる。
ハニカムパネル１１は引き裂き抵抗力があり弾性が非常に高いが、極めて軽量である。（端面シートを除いた）パネル１１は約９０％が空気で、従来の保護物に通常使用されている発泡体より軽量である。端面を取り付けた状態でも、パネル１１の重量は発泡コアパッドと同程度であって好都合である。
パネル１１の別の重要な性質は、その幅（Ｘ）、長さ（Ｙ）及び厚さ（Ｚ）方向にたわみ度を変化させた異方性三次元構造体であることである。また、パネル１１の優れた衝撃吸収及びスプリングバック特性は、コア１４及び端面シートに熱可塑性（または熱可塑性弾性材料）を使用することから得られる。
エラストマー材料とデュロメータ値との所望の組み合わせ、ハニカムセルの形状、コアの厚さ、及び端面材料の変数が、特定の用途で必要とされるパネル１１の柔軟さまたは硬さ、弾性復元率、剛直性または可撓性を決定する。また、コア１４を形成する材料のリボン１８、２０の選択及び組み合わせによって、またはコア１４の寸法及びセル２６のサイズを変化させることによって、得られたパネル１１の可撓性を予め決定することができる。例えば、パネル１１の外側部分に沿って剛直性を大きく（可撓性を小さく）、パネルの内側部分に向かって剛直性を小さく（可撓性を大きく）したり、その逆に形成することができる。
端面及びリボン材料は、熱可塑性ウレタン、ＥＶＡ、ゴムまたはネオプレンを含む幅広い種類のフィルム、エラストマー含浸繊維、及び様々な繊維等、またはそれらの結合体から選択することができる。また、パネル１１を自転車座席またはスポーツパッド等の用途に使用する時、体液、塩分、直射日光及び他の環境的有害要因に対処するために環境的添加物をパネル１１に組み込むことができる。端面が透明で、パネル１１が日光にさらされる場合、黄変防止剤も添加して使用することができる。
第２Ａ〜第２Ｃ図は、本発明の成形可能なパネルの様々な実施形態を示す断面図であり、各実施形態では１つの剛性の熱可塑性プレートが１つの可撓性の熱可塑性弾性ハニカムパネルに接着されている。第２Ａ図では、成形できるパネル４４のハニカムパネル４６が、端面シートを設けないで剛性の熱可塑性プレート４８に接着されている。パネル４６とプレート４８との接着は公知の方法で行われる。例えば、パネル４６の面４７とプレート４８の内表面４９との間の接合部に熱及び圧力を同時に加えることによって熱圧縮接着を行うことができる。第２Ｂ図には別の成形できるパネル５０が示されている。パネル５０は、付着端面シート５３を備えたハニカムパネル５２と剛性の熱可塑性プレート５４とを備えている。端面シート５３はパネル５２とプレート５４との間に挟み込まれて両者に接着される。あるいは、パネル５２をコア面５５に沿ってプレート５４に接着することができる。第２Ｃ図は、２つの端面シート６０及び６１を接着したハニカムパネル５８と剛性の熱可塑性プレート６２とを含む成形できるパネル５６を示している。端面シート６１は、プレート６２に接着されているように図示されているが、いずれの端面シートもプレート６２との接着表面として機能することができる。
上記成形できるパネルの実施形態のセル壁は中実すなわち穿孔されていないものとして示されている。しかし、上記成形できるパネル実施形態は、セル壁の一部または全部に穿孔したハニカムパネルを設けることができる。
第３Ａ及び第３Ｂ図は、本発明の成形可能なパネルの別の実施形態を示す断面図であり、各実施形態は１つの剛性の熱可塑性プレートと複数の可撓性の熱可塑性弾性ハニカムパネルとを備えている。第３Ａ図は、ハニカムパネル６８に接着したハニカムパネル６６と剛性の熱可塑性プレート７６とを備えた成形できるパネル６４を示している。パネル６６は端面シート７０を備え、パネル６８は端面シート７２及び７４を備えている。端面シート７４は、パネル６８及びプレート７６の両方に接着されてその間に挟み込まれている。端面シート７２はパネル６６及び６８の間に配置されてその両者に接着されている。また、パネル６６及び６８は様々なセル寸法を備えており、パネル６６はパネル６８の全体には重なっていない。
隣接のプレート及びパネル間、または隣接のパネル間を接着するために端面シートが必要というわけではない。また、パネル６６の反対側の覆われていない表面に別の端面シートを接着してもよい。あるいは、隣接パネルをほぼ同じセル寸法にすることができ、またそれらが完全に重なり合うような大きさにすることができる。
第３Ｂ図は、３つのハニカムパネル８０、８２及び８４を剛性熱可塑性プレート９０に接着した成形できるパネル７８を示している。ハニカムパネル８０、８２及び８４は共通の端面シート８６及び８８を共有している。しかし、端面シートを無くしてパネル８０、８２及び８４をプレート９０に接着することもできる。また、２枚のパネル８０及び８４はほぼ同じセル寸法である。３つ以上のハニカムパネルをプレート９０に接着でき、また各パネルのセル形状を他のパネルとほぼ同じにしても、異なったものにもできることは理解されるであろう。第３Ａ及び第３Ｂ図に示されているパネルの実施形態のセル壁は中実すなわち穿孔されていないものとして示されているが、変更構造では穿孔することもできる。
第３Ｃ図は、２つのハニカムパネル９２、９４を剛性の熱可塑性プレート９６の表面に接着した成形できるパネル９１を示している。パネル９２及び９４は共通の端面シート９８及び１００を共有している。また、パネル９４のコア１０４のセル壁の一部または全部に穿孔されている。パネル９１では、パネル９１の支持力及び可撓性を調節するため、パネル９２及び９４が異なったコア取り付け向きを利用している。例えば図示のように、パネル９４は、コア１０４の二重壁部分１０４ａがパネル９２のコア１０２の二重壁部分１０２ａに直交する（同様に、それぞれのコア１０４及び１０２の単一壁部分１０４ｂ及び１０２ｂが互いに直交する）取り付け向きになって、それによってパネル９１のそれぞれの部分に異なった度合いの可撓性が得られるようになっている。また、コア１０４に複数の孔１０６が穿孔されていることによって、パネル９４の可撓性がパネル９２よりも大きくなっている。
第３Ｅ及び第３Ｆ図は、本発明の別の実施形態の側面図である。第３Ｅ図には成形できるパネル１２６が示されており、剛性の熱可塑性プレート１３１と、それに接着された２つの加圧ハニカムパネル１２８及び１３０を備えている。ハニカムパネル１２８及び１３０は加圧穿孔コアパネルであり、１９９２年１１月１２日に出願された我々の同時係属中の米国特許出願第０７／９７４，４７４号に詳細に記載されており、その開示内容は参考として本説明に含まれる。各パネル１２８及び１３０はプレート１３１に接着されており、それぞれポンプサブシステム１３２及び１３８を備えている。図示のように、バルブポンプ１３４が導管１３６を介してパネル１２８に連通しており、排気弁１３５が導管１３６内に取り付けられている。同様に、バルブポンプ１３９が導管１４１を介してパネル１３０に連通しており、排気弁１４０が導管１４１内に取り付けられている。それぞれのパネルを選択的に加圧及び除圧するポンプ及び排気弁の作用については、上記の同時係属中の米国特許出願に詳細に記載されている。
第３Ｆ図は、３つの可撓性のハニカムパネル１４４、１４６及び１４８と剛性熱可塑性プレート１５０とを含む成形できるパネル１４２の側面図である。加圧ハニカムパネル１４８はプレート１５０に接着されており、加圧ハニカムパネル１４４及び無加圧パネル１４６はパネル１４８に接着されている。加圧パネル１４４及び１４８及びそれらの対応のポンプサブシステム１４３ａ及び１４７ａを利用して、加圧パネル１４４及び１４８を選択的に加圧及び除圧することによってパネル１４２の緩衝及び保護特性を最大限に高めることができる。
第３Ｇ図は、相互連結された２つの加圧ハニカムパネル１５４及び１５６を備え、各パネルを剛性の熱可塑性プレート１５９に接着した成形できるパネル１５２の斜視図である。パネルは導管１５８で相互連結されて、パネル１５２のどの部分に衝撃を受けるかに応じてパネル１５２の緩衝及び保護特性を変化させることができる。例えば、パネル１５４によって緩衝されたパネル１５２の部分に衝撃が加わると、ガスまたは流体がパネル１５４から導管１５８を通ってパネル１５６へ流入する。パネル１５４が衝撃を受けた時、パネル１５６が重なっているパネル１５２の部分の緩衝及び保護能力が増大する。
第２Ａ〜第３Ｇ図に示されている実施形態のすべてにおいて、成形の前か後に可撓性ハニカムパネルの表面にビニルレザーまたは同様な素材を溶着または糊付けすることができる。
第４Ａ及び第４Ｂ図は、ほぼ平坦または平板状の成形可能なパネル１６８と、成形されたパネル１６８ａ（すなわち、所望の形状に成形した後のパネル１６８）の両方を示している。成形可能なパネル１６８のハニカムパネル１７２は、上記特許に開示されているように構成されている。次に、端面シート１７０をハニカムパネル１７２のコア表面１７６に接着し、剛性の熱可塑性プレート１７４の内側表面をパネル１７２の反対側表面１７７に接着することによって、ほぼ平坦または平板状の成形可能なパネル１６８を形成する。
端面シート１７０とハニカムパネル１７２の表面１７６との間、またはプレート１７４とハニカムパネル１７２の表面１７７との間の接着は公知の方法で行われる。例えば、熱圧縮接着を利用して、端面シート１７０を表面１７６に、プレート１７４を表面１７７に接着することができる。
第４Ａ図に示されているように、成形可能なパネル１６８を第１加熱式型１６０と第２加熱式型１６２と間に配置する。加熱式型１６０及び１６２の各々にはそれぞれ対応の加熱式成形表面１６４及び１６６が設けられている。型１６０の加熱式成形表面１６４をパネル１７２に取り付けられた端面シート１７０に物理的に接触させる。同様に、型１６２の加熱式成形表面１６６を剛性パネル１７４に物理的に接触させる。成形表面１６４及び１６６は、これらの成形表面１６４及び１６６を加熱してその間でパネル１６８を圧縮した場合にパネル１６８が所望形状に熱形成すなわち成形される形状になっている。
各加熱式型及びそれの対応の加熱型成形表面を所定温度に加熱する。一般的に、型１６０の成形表面１６４は第１温度に加熱され、高温型１６２の成形表面１６６は第２温度に加熱され、第１温度は第２温度より低い。第１及び第２温度は、剛性プレート１７４、パネル１７２及び端面シート１７０を十分に軟化させてそれらを加工可能にできる十分な高温でなければならない。しかし、選択温度はハニカムパネル１７２を過熱して端面シート１７０とコア表面１７６との間の接着部、またはハニカムパネル１７２と剛性プレート１７４との間の接着部、またはパネル１７２のコアのリボン間の接着部を分離させるほどに高温であってはならない。
加熱した後、型を接近させて、その間に配置されているパネル１６８を圧縮する。パネル１６８を圧縮する時、成形表面１６６の第２温度は隣接プレート１７４を軟化するには十分な高温であり、圧縮力はプレートを成形表面１６６によって用意された形状にすることができる十分な大きさである。剛性プレート１７４が加熱成形される時、取り付けられている可撓性のハニカムパネル１７２及び端面シート１７０は、加熱成形されたプレート１７４の変化形状に一致するように引き伸ばされる。剛性プレート１７４を成形する時、引き延ばしによって接着パネル１７２及びシート１７０内に応力が発生する。第１型１６０の成形表面１６４の第１温度は、パネル１７２及び端面シート１７０内に発生した応力を和らげて減少させることができる十分な高温であるため、可撓性パネル１７２または取り付けられた端面シート１７０内にクラックや引き裂けを生じないで成形可能なパネル１６８を成形することができる。
第４Ｂ図に示されているように、型１６０及び１６２をパネル１６８ａから分離させて、成形された熱可塑性プレート１７４ａ、成形された熱可塑性端面シート１７０ａ及び成形されたハニカムパネル１７２ａを冷却することによって、これらの部材を所望形状に硬化させる。このように、成形可能なパネル１６８を加熱成形した後に冷却することによって、所望形状の成形できるパネル１６８ａを形成することができ、それの成形表面１８０及び成形表面１７８はそれぞれ成形表面１６４及び１６６にほぼ一致している。
本発明の新規性は、剛性プレート１７４及びハニカムパネル１７２を所望形状に同時に成形し、それによって成形または湾曲パネルを低い製造コストで迅速に形成できることにある。従来装置では、まず剛性のプラスチックシェルを所望形状に型込め、成形または鋳造してから、シェルの外郭表面に取り付けることができるように可撓性の熱可塑性弾性ハニカムパネルを加工して引き伸ばす。湾曲または成形装置を製造できるが、製造コスト及び時間が相当に掛かる。
開示方法は、第４Ａ及び第４Ｂ図に示されている成形できるパネル形状に限定されることはない。この方法によって様々な成形できるパネル形状（その一部を先に示している）を成形することができる。また、剛性プレートの材料の加工温度が可撓性ハニカムパネルの材料の同温度より高い限り、剛性プレート及び可撓性ハニカムパネルに様々な組み合わせの材料を使用することができる。組み合わせの一例として、厚さ０．０２０インチのポリカーボネート材からなる剛性プレート１７４と、厚さ０．０２０インチの８５Ａジュロメータ値のＴＰＵ材からなる端面プレート１７０とを含むことができる。プレート１７４とシート１７０との間に挟み込まれたハニカムコア１７２は、セル直径が０．２５０インチ、０．０１０インチ厚さのリボン壁ゲージ、コア全体厚さが０．５００インチである８５Ａジュロメータ値のエーテルベース（ＴＰＵ）ポリウレタン熱可塑性エラストマーから形成される。パネルを成形するため、表面１６６（すなわちプレート１７４と接触するプラテン）を２９０°Ｆに加熱して、３０秒間８０ｐｓｉでプレート１７４に接触させている。表面１６４は２１０°Ｆに加熱して、２０秒間２０ｐｓｉで端面シート１７０に接触させている。
次に、本発明の成形できるパネルの用例を示す上面図である第５図を参照しながら説明する。すなわち、成形できるパネル１８２が自転車座席として使用できるように成形されている。第６図は、第５図に示されている成形できるパネル１８２の６−６線に沿った断面図である。パネル１８２では、可撓性のある弾性の熱可塑性ハニカムパネル１８４が剛性の熱可塑性プレート１９０に取り付けられている。プレート１９０は外表面１９２及び内表面１９４を備えており、ＡＢＳ、ポリカーボネート、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン及び当業者に知られている他の同様な材料を含む剛性の「高衝撃」プラスチック材料から構成されている。
パネル１８４は、パネル１８４の下表面１８８に沿ってプレート１９０の内表面１９４に接着されている。端面シート１８６がパネル１８４にその上表面１８７に沿って接着されている。パネル１８４は一般的に第１図に示されているパネル１１とほぼ同じであり、上記米国特許に記載されているようにして、ウレタン、ＰＶＣ、または弾性ポリプロピレン等の弾性材料から形成されるのが一般的である。パネル１８４は、穿孔または無穿孔端面シートを備えることができ、コアの一方または両方の表面を覆わなくても覆ってもよく、セル壁に穿孔しても、穿孔しなくてもよい。
プレート１９０及びハニカムパネル１８４に対してコンパチブルな（compatible）材料を選択することが重要である。例えば、ＡＢＳまたはポリカーボネートシェルはＴＰＵハニカムパネルに適合し、ポリプロピレンシェルは弾性ポリプロピレンハニカムパネルと共に使用することができる。
第７図は、本発明の成形できるパネルの別の用例を示す斜視図である。この用例では、成形できるパネル１９６がボディパッドとして使用されている。第８図は、第７図に示されているパネル１９６の８−８線に沿った断面図である。第７及び第８図において、パネル１９６は剛性の熱可塑性プレート２００と、可撓性のある弾性ハニカムパネル１９８（第１図のパネル１１とほぼ同じ）と、布層２０２と、取り付けストラップ２０４ａ及び２０４ｂとを備えている。
プレート２００は外表面２０６と内表面２０８とを備えている。外表面２０６は無特徴的に示されているが、それに様々な表面特徴を、例えば互いに平行な隆起リッジや、互いに直交するリッジ等を形成することができる。また、プレート２００は、様々な部分または突起部、例えば肩、臀部、肘、膝等を保護またはカバーできるようにいずれの形状に形成することもできる。
パネル１９８の第１表面２０７または第１端面シート（図示せず）を公知のようにしてプレート２００の内表面２０８に取り付ける。取り付けストラップ２０４ａ及び２０４ｂを、パネル１９８の反対側の第２表面２０９または反対側の第２端面シート（図示せず）に取り付ける。最後に、さらに布層２０２をストラップ２０４ａ及び２０４ｂの上に重ねて、パネル１９８をプレート２００と布層２０２との間に挟み込む。
パネル１９６の組み付けについて説明すると、プレート２００は最初はほぼ平板状すなわち平坦な形状である。パネル１９８は、プレート２００の内表面２０８に熱及び圧力を、パネル１９８の第１表面２０７にいずれか一方を同時に加えることによって、内表面２０８に熱圧縮接着される。次に、ストラップ２０４ａ及び２０４ｂと布層２０２とをパネル１９８の第２表面２０９上に載せる。次に、露出すなわち開放セル、例えばパネル１９８の側壁２１０を密封する作業中にストラップ２０４ａ及び２０４ｂと布層２０２とをパネル１９８に接着する。密封作業中に、（図示しない）装置が布層２０２を複数の加圧エッジ２１２に沿って押し付けることによって、布層２０２及び下側のナイロンストラップ２０４ａ及び２０４ｂをハニカムパネル１９８の第２表面２０９に接着させる。このように、一度の密封作業で、ナイロンストラップ２０４ａ及び２０４ｂと布層２０２とがハニカムパネル１９８と剛性プレート２００とに取り付けられる。最後に、接着したプレート２００及びパネル１９８を、前述したようにして、パッド１９６の所望形状に成形する。あるいは、接着したパネル１９８及び剛性プレート２００をまず所望形状に成形した後、ストラップ２０４ａ及び２０４ｂと布層２０２とを成形できるパネル１９８に接着することもできる。
剛性プレート材料の加工温度がハニカムパネル材料の加工温度より高い限り、剛性プレート及び可撓性ハニカムパネルに様々な組み合わせの材料を使用することができる。上記自転車座席の用例に使用されている剛性プレート及び可撓性ハニカムパネルの材料の組み合わせをこの用例にも使用することができる。また、布層２０２は、ゴルテックス（ＧＯＲＴＥＸ）（登録商標）等の通気性のある布か、連続気泡セル発泡布、レザー及び人工皮革またはそのいずれかで形成することができる。穿孔セル壁のハニカムパネルを使用した場合、パッドの通気性及びパッド使用者の通風性を高めることができる。
以上に説明した装置は、肘、腕、膝、肩等の身体の様々な部分を覆うための保護ボディパッドとして使用することができる。あるいは、成形装置は、剛性プレートが液体を保持する不透過性バリヤとなり、ハニカムパネルが収容液体用の断熱層として作用するようにしたカップまたは他の液体を入れる容器に成形することができる。
以上に本発明の好適な実施形態及び変更実施形態を説明してきたが、上記説明を読めば、当業者にはそれの様々な実施形態及び変更例が明らかになることが理解されるであろう。従って、以下の請求項は発明の真の精神及び範囲内にあるそのような実施形態及び変更例をすべて含むものとする。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図３ｅ】
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【図３ｆ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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