加強型芯板結構及其製作方法

2023-08-03 23:54:01

專利名稱：加強型芯板結構及其製作方法
技術領域：
本發明涉及滑行運動的器材，尤其涉及一種可用於滑雪、滑水和衝浪等運動滑板中部的 芯板結構及其製作方法。
背景技術：
現有的運動滑板包括面板、芯板和底板。為了使得滑板重量輕、強度好，芯板一般都採 用較低密度的發泡板材製作；為減小滑動摩擦，滑板的底板採用一層低摩擦係數且耐衝擊的
塑料實心片材製造；為增加滑板的美觀，可在滑板的表面覆蓋一層印有各種顏色或凹凸圖紋
的塑料薄膜。面板、芯板和底板三層板材通過加熱、滾壓、冷卻的方式或膠水粘結的方式貼 合在一起。
現有的滑板採用多層不同密度的塑料發泡板材來製作芯板，以便有效地承受外部載荷； 表面覆蓋塑料薄膜來提供滑板的防水保護和表面的美觀裝飾。為了使滑板具備一定機械強度 和不至於太重，滑板芯板中間發泡層密度低、體積大，而中間層兩側貼合的發泡層密度比較 高。由於都是採用塑料發泡材料，芯板的體積相對較大，承載越大，相對厚度越大。但強度 提高有限，又使得儲運成本增加。特別是用於水上運動的滑板，硬度及彈性等綜合機械性能 都要好，重量要適中，現有的滑板結構都難以滿足這些需要。

發明內容
本發明的目的要解決現有運動滑板重量和體積較大、綜合機械性能不高的技術問題，提 出一種重量輕、硬度高及彈性好的運動滑板的加強型芯板結構及其製作方法。
為解決上述問題，本發明提出的加強型芯板結構，包括至少一層結構的芯板，該芯板中 設有至少一層塑膠中空板。
較優的，所述的塑膠中空板嵌裝於所述的芯板之內，塑膠中空板的上下表面和周邊均被 芯板材料包裹。
較優的，塑膠中空板大約設於由芯板的上表面至其下表面三分之二的厚度處。 所述塑膠中空板上下表面為平面，上下平面之間設有骨架結構，該骨架結構為三角形橫 截面形狀、波浪形橫截面形狀、平行直條、正長方格、對角交錯格或蜂巢狀結構的任一種。 所述的塑膠中空板為聚丙烯、聚乙烯或ABS任一種材料製作，該板的厚度為3 30mm，該板板壁的厚度為O.lmtn ~ 5 mm。
所述的塑膠中空板還可以由多片窄長條形塑膠中空板間隔排列成一平面。 為減輕塑膠中空板的重量，所述的塑膠中空板可以開有通孔。
另一優選方案，所述塑膠中空板上表面的芯板材料層由發泡聚苯乙烯製作，封蓋塑膠中 空板下表面的芯板材料層由至少一層發泡聚乙烯、發泡聚丙烯或發泡聚苯乙烯中任一種材料 製作。
本發明還提出了該加強型芯板結構的製作方法，包括如下步驟 製作芯板的發泡的主芯板，並在該主芯板的任一表面製作凹坑；
根據運動滑板的需要，選定所需截面結構及材質的塑膠中空板，裁切出與所述主芯板的 凹坑形狀適配的塑膠中空板，再將該塑膠中空板貼合於主芯板的凹坑內；
製作發泡的封蓋芯板，再用該封蓋芯板將所述的塑膠中空板封蓋，完成運動滑板的加強 型芯板結構的製作。
本發明的第一優選製作方案，所述的主芯板採用發泡聚苯乙烯、利用模具發泡成型；所 述主芯板表面的凹坑周邊設置成階梯狀，形成上下具有不同大小周邊的凹坑，塑膠中空板正 好粘帖於下部小周邊的凹坑中；採用發泡聚苯乙烯製作封蓋芯板，並將該封蓋芯板粘帖於主 芯板大周邊的凹坑中，封蓋芯板的外表面與主芯板的外表面在同一平面內。
本發明的另一製作方案，所述的主芯板採用發泡聚苯乙烯材料，利用模具發泡成型；塑 膠中空板粘帖於主芯板表面的凹坑中後，塑膠中空板的外表面與主芯板的外表面在同一平面 內；採用發泡聚乙烯或發泡聚丙烯製作至少一層封蓋芯板，並通過熱力貼合或膠水粘合將該 封蓋芯板覆蓋於主芯板帶有塑膠中空板的整個表面。
本發明的芯板採用至少一層的塑膠中空板作為其心部的加強結構，使得用該中空板製作 的運動滑板，整體剛度和強度提高、彈性加強、不易折斷。通過調整塑膠中空板板材的厚度、 板壁的厚度或增減板材的層數，均達到調整運動滑板綜合機械性能的目的。經大量實驗證實， 採用本發明芯板結構製作的運動滑板與現有運動滑板相比，在相同的剛度和強度下，滑板的 厚度可以減少25%左右，大大方便了儲運。特別是，當採用聚丙烯材料製作的塑膠中空板， 用於生產滑水板和衝浪板的芯板、並將該塑膠中空板設於由芯板的上表面至其下表面大約三 分之二的厚度處時，該板體的綜合機械性能更佳，而且板體的重量適中、重心高度合理、浮 力好，又便於駕乘者駕馭和控制滑板。


下面結合附圖和具體實施例對本發明作詳細的說明，其中
圖1是本發明芯板第一實施例的截面結構的示意圖；圖2是本發明芯板第二實澠例的截面結構示'意圖； 圖3是本發明芯板另一實施例的截面結構示意圖4是本發明的塑膠中空板位於滑水板中，底面投影的位置示意圖5是另一種結構的塑膠中空板位於滑水板中，底面投影的位置示意圖6是本發明芯板第一實施例的製作組合示意圖7是本發明芯板第一實施例另一種製作的組合示意圖8是本發明芯板第二實施例的製作組合示意圖9是採用本發明芯板製作的滑水板的截面結構示意圖10a至圖10f是本發明塑膠中空板各種結構的示意圖11是本發明組合式塑膠屮空板結構的示意圖。
具體實施例方式
圖1示出了本發明芯板第一實施例的基本結構，所述的加強型芯板結構，包括一層結構 的發泡聚苯乙烯(EPS)材料的芯板l,該芯板的中間設有一層重量輕、彈性好、不易變形的 聚丙烯(PP)材料製作的塑膠中空板2。該塑膠中空板大約設於由芯板1的上表面至其下表 面三分之二的厚度處，塑膠中空板2的厚度範圍為3 30mm，該板板壁的厚度為O.lmm~ 5 mm。塑膠中空板2嵌裝於芯板1之內，塑膠中空板2的上下表面和周邊均被芯板材料包裹(參 閱圖4)，以免芯板製作成運動滑板後，塑膠中空板2的邊角受力變形凸出至滑板邊緣外面， 而造成安全隱患。採用EPS材料製作的芯板重量輕、不易變形，也便宜，但較硬、易折斷。 然而，在芯板中間設置一層重量輕、彈性高和不易折斷的PP材料的塑膠中空板2，可使芯板 獲得良好的綜合機械性能。
如圖10a至圖10f所示，塑膠中空板2上下表面為平面，上下平面之間設有骨架結構。 根據滑板的不同力學性能的要求，其中骨架結構可以選用三角形橫截面形狀、波浪形橫截面 形狀、平行直條、正長方格、對角交錯格或蜂巢狀結構的任一種。也可以設置成多層塑膠中 空板的結構，還可以選擇其他塑膠材料製作塑膠中空板，如，聚乙烯或ABS等。為了減輕重 量，還可以在塑膠中空板上開有多個各種幾何形狀的通孔20 (如圖5所示)。塑膠中空板2 可以由多片窄長條形塑膠中空板間隔排列成一平面(參閱圖11)。芯板1可以由其他發泡塑 膠材料製作，如，發泡聚乙烯(EPE)、發泡聚丙烯(EPP)等。通過上述的調整，可以獲得所 需芯板的剛度、強度以及重量。塑膠中空板2設於芯板1層中上下的位置，可以根據需要調 整。該板距芯板上表面近(位置高)，製作成滑板後的重心高，滑板變向靈活，但駕乘者不易 控制；反之，滑板的重心底，滑板運動平穩，駕乘者易控制。根據大量的實驗證明，塑膠中 空板2大約設於由芯板1的上表面至其下表面三分之二的厚度處，滑板可以獲得非常理想的綜合性能。 .
如圖2所示，本發明芯板第二實施例的基本結構，該實例基本結構與第一實施例大體相 同，所不同的是芯板是採用多層不同材料和/或不同密度的塑膠發泡材料製作。塑膠中空板
2上表面的芯板1材料層_主芯板3為發泡聚苯乙烯(EPS)，封蓋塑膠中空板2下表面的 芯板l材料層 一 封蓋芯板4為二層不同密度的發泡聚乙烯(EPE)。其中密度高的一層發泡 層5緊貼塑膠中空板2、低密度發泡層6在外層。封蓋芯板4的層數或各層的密度可以根據 需要選取，也可以選用其他材料製作，如，發泡聚丙烯(EPP)等；主芯板3的層數、各層 的密度及材料均可以根據需要選取。
如圖3所示，採用第二實施例的分層結構時，也可以採用一種發泡材料製作芯板l，如， 採用發泡聚乙烯(EPE)、發泡聚丙烯(EPP)和發泡聚苯乙烯(EPS)。
如圖6、圖1所示，加強型芯板結構的第一實施例的製作方法，歩驟如下 步驟l、採用發泡聚苯乙烯(EPS)材料，利用模具製作芯板的發泡的主芯板3，並在該 主芯板3的下表面製作凹坑6 (非通孔)，凹坑6周邊設置成階梯狀，形成上下具有不同大小 周邊7、 8的凹坑。芯板1也可以由其他發泡塑膠材料製作，如，發泡聚乙烯(EPE)、發泡聚 丙烯(EPP)等。
步驟2、根據運動滑板的需要，選定波浪形橫截面形狀，採用聚丙烯(PP)材料製作的 塑膠中空板，裁切出與上述主芯板3的凹坑6小周邊8形狀適配的塑膠中空板2。塑膠中空 板也可以選用三角形橫截面形狀、平行直條、正長方格、對角交錯格或蜂巢狀等結構。在凹 坑的底面和其周邊8塗覆接著劑，如，膠水、雙面膠貼或熱熔性膠粒，再將塑膠中空板2正 好粘帖於下部小周邊8的凹坑中，塑膠中空板2的外表面與凹坑周邊的水平邊平齊。
步驟3、採用發泡聚苯乙烯(EPS)材料製作封蓋芯板4，在塑膠中空板2的外表面和大 周邊7及水平邊塗覆接著劑，如，膠水、雙面膠貼或熱熔性膠粒，再將該封蓋芯板4粘帖於 主芯板下表面大周邊7的凹坑中，封蓋芯板將塑膠中空板2封蓋，封蓋芯板的下表面與主芯 板的下表面在同一平面內，完成加強型芯板結構的製作。
所述的凹坑6大約設於由芯板的上表面至其下表面三分之二的厚度處，製作的運動滑板 的綜合性能是非常理想的。另外，凹坑6也可以製作於主芯板3的上表面(如圖7所示)，其 製作方法以及塑膠中空板的嵌入、封蓋都一樣。
參閱圖2，加強型芯板結構的第二實施例的製作方法，與第一實施例的製作方法大體相 同，所不同的是
第一主芯板3下表面凹坑6 (非通孔)的周邊形狀與塑膠中空板2的周邊形狀相適配、 凹坑的深度與塑膠中空板2的厚度相同。即當塑膠中空板粘帖於凹坑中後，塑膠中空板的下 表面與主芯板的下表面在同一平面內。第二採用兩層不同密度的發泡聚乙烯(EPg)'糴製作封蓋芯板4，其中密度高的一層發泡 層5 (厚度為2 8mm、密度為5 10磅/立方英尺)緊貼塑膠中空板2、低密度發泡層6 (厚 度為2 30mm、密度為1.5~4磅/立方英尺)在外層。封蓋芯板4的層數或各層的密度可以 根據需要選取，也可以選用其他材料製作，如，發泡聚丙烯(EPP)等。並通過熱力貼合或 膠水粘合將該該封蓋芯板4覆蓋於主芯板3整個下表面。
該實施例上層的主芯板3採用較輕的材料、下層採用較重的材料，製作出來的滑水板或 衝浪板的重心較低，運動平穩，駕乘者易控制。
另外，凹坑6也可以製作於主芯板3的上表面(如圖8所示)，其製作方法以及塑膠中空 板的嵌入、封蓋都一樣。如圖3所示，也可以釆用一種發泡材料製作芯板1，如，採用發泡 聚乙烯(EPE)、發泡聚丙烯(EPP)和發泡聚苯乙烯(EPS)。
若能在後期的滑板製作中，消除安全等隱患，塑膠中空板也可以向四周延伸至芯板的邊 緣，這樣芯板製作就更加便捷。
芯板製作完成後，可以採用一些現有的工藝將面板9和底板10複合於芯板1的上下表面， 而完成運動滑板的製作(參閱圖9)。本發明人曾在多篇專利文獻中介紹過各種滑板的製作方 法，在此不再贅述。
本發明的芯板採用至少一層的塑膠中空板作為其心部的加強結構，使得用該中空板製作 的運動滑板的綜合機械性能提高。與現有滑板結構相比，板體的厚度大為減少，方便了儲運。 特別是當採用聚丙烯材料製作的塑膠中空板，用於生產滑水板和衝浪板的芯板、並將該塑膠 中空板設於由芯板的上表面至其下表面三分之二的厚度處時，板體的重量適中、重心高度合 理、浮力好，又便於駕乘者駕馭和控制滑板。
權利要求
1、一種加強型芯板結構，包括至少一層結構的芯板(1)，其特徵在於所述芯板(1)中設有至少一層塑膠中空板(2)。
2、 如權利要求l所述的加強型芯板結構，其特徵在於所述塑膠中空板(2)上表面 的芯板(1)材料層為發泡聚苯乙烯，封蓋所述塑膠中空板(2)下表面的芯板(1)材料 層為至少一層發泡聚乙烯、發泡聚丙烯或發泡聚苯乙烯中任一種。
3、 如權利要求1或2所述的加強型芯板結構，其特徵在於所述的塑膠中空板(2) 嵌裝於所述的芯板(1)之內，塑膠中空板(2)的上下表面和周邊均被芯板材料包裹。
4、 如權利要求3所述的加強型芯板結構，其特徵在於所述的塑膠中空板(2)大體設於由芯板的上表面至其下表面三分之二的厚度處。
5、 如權利要求4所述的加強型芯板結構，其特徵在於所述塑膠中空板(2)上下表面為平面，上下平面之間設有骨架結構，該骨架結構為三角形橫截面形狀、波浪形橫截面 形狀、平行直條、正長方格、對角交錯格或蜂巢狀結構的任一種。
6、 如權利要求5所述的加強型芯板結構，其特徵在於所述的塑膠中空板(2)為聚 丙烯、聚乙烯或ABS任一種材料製作，該板的厚度為3 30 mm，該板板壁的厚度為O.lmm ~ 5 mm。
7、 如權利要求6所述的加強型芯板結構，其特徵在於所述的塑膠中空板(2)由多 片窄長條形塑膠中空板間隔排列成一平面。
8、 如權利要求7所述的加強型芯板結構，其特徵在於所述的塑膠中空板(2)開有 孔(20)。
9、 一種如權利要求1所述加強型芯板結構的製作方法，其特徵在於包括如下步驟 製作芯板的發泡的主芯板，並在該主芯板的任一表面製作凹坑；根據運動滑板的需要，選定所需截面結構及材質的塑膠中空板，裁切出與所述主芯板 的凹坑形狀適配的塑膠中空板，再將該塑膠中空板貼合於主芯板的凹坑內；製作發泡的封蓋芯板，再用該封蓋芯板將所述的塑膠中空板封蓋，完成運動滑板的加 強型芯板結構的製作。
10、 如權利要求9所述的製作方法，其特徵在於所述的主芯板採用發泡聚苯乙烯、 利用模具發泡成型；所述主芯板表面的凹坑周邊設置成階梯狀，形成上下具有不同大小周邊的凹坑，所述的塑膠中^板芷好粘帖於下部小'周邊的凹坑中；採用發泡聚苯乙烯材料制 作所述的封蓋芯板，並將該封蓋芯板粘帖於主芯板的大周邊的凹坑中，封蓋芯板的外表面 與主芯板的外表面在同一平面內。
11、如權利要求9所述的製作方法，其特徵在於所述的主芯板採用發泡聚苯乙烯、 利用模具發泡成型；所述的塑膠中空板粘帖於主芯板表面的凹坑中後，塑膠中空板的外表 面與主芯板的外表面在同一平面內；採用發泡聚乙烯或發泡聚丙烯製作至少一層封蓋芯 板，並通過熱力貼合或膠水粘合將該發泡的封蓋芯板覆蓋於主芯板上帶有所述塑膠中空板 的整個表面。
全文摘要
本發明公開了一種用於滑雪、滑水和衝浪的加強型芯板結構及其製作方法。其中加強型芯板結構，包括至少一層結構的芯板，該述芯板中設有至少一層塑膠中空板。芯板採用至少一層的塑膠中空板作為其心部的加強結構，使得用該中心板製作的運動滑板的綜合機械性能提高。板體的厚度大為減少，方便儲運。特別是當採用聚丙烯材料製作的塑膠中空板，用於生產滑水板和衝浪板的芯板、並將該塑膠中空板設於由芯板的上表面至其下表面三分之二的厚度處時，板體的重量適中、重心高度合理、浮力好，又便於駕乘者駕馭和控制滑板。
文檔編號B63B35/79GK101518686SQ200910106378
公開日2009年9月2日 申請日期2009年3月31日 優先權日2009年3月31日
發明者張廣基 申請人:張廣基