滑板芯制造技术

一种适合制作滑板（如雪地滑板）的滑板芯。这种滑板芯包括各向异性结构，其结构取向致使该结构的主轴不与滑板的正交轴线平行。通过给滑板的局部区域提供具有特殊的承载能力的各向异性结构可以实现对滑板芯的调整。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及滑板芯，具体地说，涉及雪地滑板芯。已知一些沿着地势滑行的结构特殊的板，如雪地滑板、滑雪板、滑水板、航迹滑板和冲浪板等。就本专利技术而论，“滑板”通常是指上述的任何一种板以及其他的允许滑行者在一个表面上滑行的板类设备。为了便于理解，下面将具体地结合雪地滑板芯介绍本专利技术的滑板芯，但是，这并不意味着本专利技术的范围仅限于此。雪地滑板包括一个前端、一个尾端和对置的脚跟边和脚尖边。边缘的方向取决于滑行者究竟是左脚在前(顺式)还是右脚在前(反式)。板的宽度通常是从板的前后两端朝中心部分向内减小，以利于转弯和边缘夹紧。雪地滑板由几个部分构成，包括滑板芯、夹着滑板芯的顶部增强层和底部增强层、顶部装饰层以及底部滑动面，后者通常由熔结塑料或挤塑塑料制成。增强层可以覆盖滑板芯的边缘，或者用另一种办法提供侧壁，以便将滑板芯与环境隔绝，保护滑板芯。可以用金属边包裹滑板的部分周边，最好包裹全部周边，以提供适合在冰雪表面上控制滑板的坚硬的防滑边。降低震颤和振动的阻尼材料也可以用于滑板。滑板的形状可以是对称的也可以是不对称的，而且滑板的底面可以是平的也可以在中间稍稍凸起。滑板芯可以用泡沫材料制作，但是通常采用由垂直叠合的木质板或水平叠合的木质板制作。木材是各向异性的材料，也就是说，木材在不同方向上呈现不同的机械性能。例如，木材的拉伸强度、抗压强度和刚度在沿着木材的纹理方向测量时将获得最大值，而在与纹理方向垂直的两个彼此正交的方向上呈现这些性能的最小值。与此相反，各向同性的材料在各个方向上呈现相同的性能。传统的木质滑板芯结构，所有木质区段的纹理20不是从头到尾平行于滑板芯的基准平面，就是垂直于该基准平面，前者被称为“直纹”(附图说明图1至图2)，后者被称为“横纹”(图3至图4)，或者是直纹与横纹混合，在这种场合两种类型木纹的木条成功地交替排列。直纹取向按从一边到另一边横穿滑板芯，这也是已知的。因此，在已知的木质滑板芯中，各区段的取向致使木纹至少与正交的滑板芯的轴线之一平行。但是迄今为止，木质区段的机械性能无论是在轴线方向还是偏离轴线方向都足以与施于滑板的各个方向的力相适应。雪地滑板的制造商继续努力生产较轻的滑板。已知用密度较低的材料制作滑板芯可以减少滑板的重量。但是，随着木材密度下降，机械性能也下降。当木质区段按照标准方式取向时，即木纹从头到尾是直纹或从一边到另一边是直纹，或木纹是垂直于滑板芯的横纹时，较轻的木质区段可能不足以承受通常在滑行期间施于滑板的载荷。因此，存在着设计适合滑板的轻质滑板芯的需求，这种滑板芯同时被要求能够承受各种轴向力和偏离轴向力引发的应力。在滑行期间遇到的动态载荷条件在滑板上产生各种造成弯曲和扭曲的力。滑板芯和增强层是滑板的主要结构要素，它们一起承受这些剪应力、压应力、拉应力和扭应力。外力引发的应力可能不是均匀地施加在滑板上，而是在某些局部区域承受的力的幅度更大。但是，滑板芯还不可以为承受的这种局部载荷而作特殊的调整。例如，滑行者跳跃时通常以尾端着陆，于是，就在滑板的这个区域接受相当大的弯曲载荷，从而导致纵向的高剪切应力。当滑行者靠边缘急转弯时，滑板通常承受横向的弯曲载荷，从而在滑板的边缘和中心线之间的区域导致横向的高剪切应力。由于系扣安装在滑板的中部，为了承受滑行者跳跃着陆或靠边缘急转弯时施于这个区域的大幅度的压力载荷，该区域需要有足够的抗压强度。此外，施加在系扣上的力可能产生强大的集中载荷，这种载荷可能使系扣的紧固件脱落。由于在进入弯道和离开弯道时滑板沿着中心线发生扭曲，所以滑行者双脚之间的滑板区可能要承受相当大的扭力载荷。所以，提供对一种或多种特殊的局部应力进行调整或对这些局部应力的组合进行调整的滑板芯将是有利的。本专利技术是一种柔韧耐用的对滑行者反应迅速的滑板芯，如雪地滑板芯。这种滑板芯赋予的强度和刚度致使由这种滑板芯制作的滑板既能够承受平行于滑板轴线方向的载荷，又能够承受偏离轴向的载荷，还能够承受这些载荷的组合。该滑板芯与滑板的其它部分(如在滑板芯上下的增强层)协同给滑板提供平衡的扭力控制和总体柔韧性，这使滑板能够对滑行者施加的载荷迅速作出反应，例如在开始转弯和退出转弯时能迅速作出反应，在跳跃着陆时和在崎岖地带(雪墩)上滑行时能够迅速复原，以及保持坚固的边缘与该地势接触。用有弹性的轻质滑板芯制作的滑板滑行速度快，容易操纵，并且增强了滑行者的感受。可以将特殊的折曲轮廓铣削到滑板芯上，以便将滑板的滑行性能微调到某个特殊的范围。滑板芯包括前端、尾端和对置的边缘。前端指的是在滑板芯并入滑板时滑板芯最接近顶端的那个部分。类似地，尾端指的是在滑板芯组装进滑板时最接近尾部的部分。前端和尾端可以延伸达到滑板的全长，并且其形状可以与滑板的首尾形状匹配。另外，滑板芯也可以仅仅部分地沿着滑板长度延伸并且不包括相似的末端形状。滑板芯可以设计成对称的形状，也可以设计成不对称的。滑板芯由又薄又长的构件制作并且厚度可以变化，例如，中部比较厚两端比较薄，以赋予滑板必需的挠曲响应。但是厚度均匀的滑板芯也在考虑之列。在并入滑板之前，滑板芯大体上可以是平的、凹形的或凸形的，在制作滑板时可以改变滑板芯的形状。因此，在完成滑板装配之后，平的滑板芯最终将包括翘曲，有向上翘的前端和尾端。滑板最好包括各向异性结构(如木结构)，这种结构有一主轴(当各向异性结构是木结构时主轴取向为木纹方向)，沿着主轴影响滑板滑行性能的机械性能呈现最大值。可以借助与通过滑板芯任意两条轴线的平面形成的角度定义主轴，其中滑板芯的轴线包括纵轴、横轴和法线轴。各向异性结构的取向致使主轴与滑板芯的任何轴线都不在同一直线上，即不与其中任何一条轴线平行。尽管可以将各向异性结构设计成针对某个经过深思熟虑的具体载荷提供最大值，但是，主轴的取向优先考虑针对两种或多种可预见的加载条件提供平衡值。在后一种情况，主轴的取向使它不针对任何深思熟虑的载荷提供最大值，而是提供符合需要的平衡值。在各向异性结构是木结构的场合，木纹的延伸方向不与滑板芯的三条轴线中任何一条平行。在这种偏离轴向的取向中，滑板芯中的木材既不按直纹方式取向也不按横纹方式取向。这种偏离轴向的取向特别适合低密度的各向异性结构。滑板芯可以部分地或全部用偏离轴向的各向异性结构制作。尽管木质的各向异性结构最好，但是其他的各向异性结构也在考虑之中，这类结构包括玻璃纤维/树脂阵列、模塑塑料结构、蜂窝结构等。此外，各向同性材料可以制成适合滑板芯使用的各向异性结构，例如玻璃，它本身是各向同性的，但是，可以将它制成玻璃纤维，将玻璃纤维在树脂阵列中一根根排好，形成各向异性结构。在本专利技术的一个实施方案中，滑板芯包括又薄又长的构件，该构件有前端、尾端和一对对置的边缘。滑板芯包括从头延伸到尾的纵轴、从一边延伸到另一边的横轴和法线轴。这又薄又长的构件包括各向异性结构，该结构有一主轴，沿着该主轴机械性能呈现最大值，其中机械性能是从抗压强度、抗压刚度、抗压疲劳强度、压缩蠕变强度、抗拉强度、抗拉刚度、抗拉疲劳强度、和拉伸蠕变强度中选定的一种或多种性能。各向异性结构在滑板芯构件中的排列致使主轴既不对准或平行于滑板芯构件的纵轴也不对准或平行于滑板芯的横轴或法线轴。在一种安排中，主轴相对于滑板芯构件轴线之一成大约45°角。在滑板芯中可以使用两种或多种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滑板芯，其特征在于包括： 用于制作滑板的又长又薄的滑板芯构件，所述滑板芯构件包括前端、尾端和一对对置的边缘，所述滑板芯构件有沿从头至尾取向的纵轴、与纵轴垂直的从一边到另一边取向的横轴、以及垂直于纵轴和横轴的法线轴； 所述滑板芯构件包括第一各向异性结构，该结构有第一主轴，所述第一各向异性结构的机械性能沿着该主轴呈现最大值，其中所述机械性能是从包括抗压强度、抗压刚度、抗压疲劳强度、压缩蠕变强度、抗拉强度、抗拉刚度、抗拉疲劳强度、拉伸蠕变强度的一组性能中选定的，所述第一主轴按第一方向取向，该方向不平行于所述滑板芯构件的纵轴、横轴和法线轴。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫J道奇，R保尔史密斯，保尔J费德瑞奇，
申请(专利权)人：伯顿公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]