CN104099847B - 搭板 - Google Patents

Abstract

本发明提供的搭板，能够确保必要的刚性强度并且能够实现轻质化、进而加工性优异。具有上表面（2a）成为轮椅的行驶面的板状的板状主体，所述板状主体具有：由热塑性树脂材料形成的板状芯部、和由粘贴于该板状芯部的至少上表面以及下表面的纤维强化树脂材料形成的加强层（7）。

Description

搭板

技术领域

本发明涉及用于消除物体间产生的阶梯差而使用的搭板，例如架设于阶梯差而供轮椅行驶所使用的便携用坡道。

背景技术

通常，对于建筑物而言，其出入口位于比地面稍高的位置，从而在出入口与地面之间形成有阶梯差。但是对于轮椅使用者而言，为了越过这样的阶梯差而产生诸多烦恼。

因此，本申请人在下述专利文献1中提出了比较容易挪动的轻质的便携用坡道的方案。该便携用坡道具有上表面成为轮椅的行驶面的板状主体。而且该板状主体通过以下方式形成，即：将在由发泡聚氨酯形成的芯部的表面缠绕有碳纤维以及/或者玻璃纤维的部件放置于模具，并使从聚乙烯、聚酯以及乙烯基酯的组中选择出的至少一种以上的树脂浇注到上述模具而形成。

专利文献1：日本专利第4090751号公报

专利文献2：日本特开2013-35154号公报

在专利文献1那样的便携用坡道中，通过改进板状的板状主体的芯部的构造来期待进一步提高刚性强度。在该情况下，若芯部的加工性良好，则能够不使制造工序复杂，而以低成本得到优异的刚性强度。

发明内容

因此本发明的课题在于，提供一种用于消除物体间产生的阶梯差而使用的搭板，该搭板以使用热塑性树脂制的中空构造体作为板状主体的芯部为基本，能够确保必要的刚性强度并且能够实现轻质化，进而加工性优异。

本发明中的技术方案1记载的发明是一种搭板，其特征在于，具有上表面成为移动体的地面的板状主体，所述板状主体具有由热塑性树脂制的中空构造体形成的板状芯部。

并且技术方案2的特征在于，在所述板状芯部沿上下方向形成有多个空隙部分。

并且技术方案3的特征在于，所述板状主体还具有加强层，该加强层由粘贴于所述板状芯部的至少上表面以及下表面的纤维强化树脂材料形成。

并且技术方案4的特征在于，还具备粘接层，该粘接层由夹设在所述板状芯部与所述加强层之间的无纺布形成。

并且技术方案5的特征在于，形成所述板状芯部的中空构造体包括热塑性树脂主体，该热塑性树脂主体构成为：将衬板与波状的中芯沿所述板状主体的长度方向或宽度方向交替地层叠，并且将所述衬板与所述中芯之间的所述空隙部分沿上下方向形成。

并且技术方案6的特征在于，形成所述板状芯部的中空构造体包括由蜂巢芯形成的热塑性树脂主体，所述蜂巢芯构成为：将中芯组合为蜂巢状并且将蜂巢状的所述空隙部分沿上下方向形成。

并且技术方案7的特征在于，所述搭板具有能够供作为所述移动体的轮椅搭乘的长度和宽度。

并且技术方案8的特征在于，在所述板状主体的宽度方向两侧缘，与所述板状主体一体地形成有沿长度方向延伸的防止车轮陷落用的侧壁。

并且技术方案9的特征在于，所述板状主体以及所述侧壁通过以下方式而一体地形成，即：将分别在板状芯部的表面缠绕有碳纤维以及/或者玻璃纤维的部件放置于模具内，并且将从聚乙烯、聚酯以及乙烯基酯的组中选择出的至少一种以上树脂浇注到所述模具内。

并且技术方案10的特征在于，所述搭板是架设于物体间产生的阶梯差而使用的便携用坡道。

在本发明的搭板中，板状主体具有由热塑性树脂制的中空构造体形成的板状芯部。

因此，根据构成板状芯部的热塑性树脂制的中空构造体的特性，能够容易地进行弯曲加工、三维加工等二次加工。其结果，与使用发泡聚氨酯作为板状芯部的情况相比，能够提供可确保必要的刚性强度并且能够实现轻质化、进而加工性优异的搭板。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的便携用坡道的立体图。

图2是将图1的便携用坡道的一部分放大表示的立体图。

图3（A）是从长度方向一端侧观察便携用坡道的侧视图，（B）是表示其折叠状态的侧视图。

图4是示意地表示板状主体的剖视图。

图5是表示板状芯部的分解立体图。

图6（A）、（B）是表示侧壁用的板状芯部的一部分的局部立体图。

图7是表示板状芯部的变形例的分解立体图。

图8是表示热塑性树脂片的折叠中途的状态的立体图。

图9（A）、（B）是表示侧壁用的板状芯部（变形例）的一部分的局部立体图。

图10是表示板状芯部的其他变形例的分解立体图。

附图标记说明：1...便携用坡道；2...板状主体；2a...上表面；3...侧壁；5...热塑性树脂材料；5a...衬板；5b...中芯；6...板状芯部；7...加强层；9...热塑性树脂主体；10...热塑性树脂片；13a...中芯；14...粘接层；G…空隙部分。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的一个实施方式进行说明。

如图1、图2所示，作为本发明的搭板的一个例子的便携用坡道1是架设于在高度不同的物体间产生的阶梯差而供轮椅行驶所使用的坡道。便携用坡道1至少具有上表面2a成为轮椅的行驶面的板状主体2。在本实施方式中，便携用坡道1一体地具有：在轮椅的行驶方向上较长的矩形板状的上述板状主体2、和在该板状主体2的宽度方向两侧缘立起并沿长度方向延伸的防止车轮陷落用的侧壁3、3。

上述便携用坡道1，若上述板状主体2过短，则有可能在架设便携用坡道1后，行驶面成为陡坡而导致易用性变差。反之若过长，则除了挪动不便之外，还导致重量的增加。因此，板状主体2的长度L优选为1500mm～3000mm左右。并且，考虑轮椅的宽度，板状主体2的宽度W优选为700mm～1100mm左右。

在本实施方式中，上述板状主体2由沿宽度方向排列的多片、在本实施方式中由以等宽度分割的两块坡道片2A、2B形成，各坡道片2A、2B由自由弯曲的带状的弹性片材4连结。

因此，如图3（B）所示，一对坡道片2A、2B能够在彼此相对的侧缘折叠。另外，在使用时如图3（A）所示，通过将坡道片2A、2B展开而使彼此的侧端面对接，从而得到由能够供轮椅行驶的实质上连续的平面构成的行驶面。另外，优选在坡道片2A、2B设置例如用于维持折叠状态的环扣件等固定件、以及折叠进行搬运时的把手（均省略图示）等。

上述板状主体2的长度方向的一端部S1以及另一端部S2分别形成为朝向前端厚度递减的锥状。并且在上述一端部S1以及另一端部S2的各下表面，分别粘贴有止滑用的橡胶部件R1、R2。优选上述橡胶部件R1、R2配置为覆盖上述一端部S1以及另一端部S2的上下表面的U字状。

上述侧壁3从板状主体2的上述上表面2a突出，从而防止轮椅的车轮陷落。该侧壁3距离上述上表面2a的突出高度h优选为20mm～35mm。另外，侧壁3并非必需遍及板状主体2的全长形成，特别是可以不在板状主体2的一端部S1侧、以及另一端部S2侧形成。在该情况下，未形成的区域Y分别与前端的距离L1优选为上述长度L的10%以下的范围。

接下来，便携用坡道1需要在架设于阶梯差后即使轮椅在其上通过也能够足够承受的强度。具体而言，至少需要基于JIS T9207“轮椅用可搬式坡道”的耐负载试验、挠曲量以及耐久试验合格。

因此，为了满足上述耐久试验并且实现轻质化，如图4示意所示，本发明的便携用坡道1由层叠构造体8形成上述板状主体2，该层叠构造体8具有：由热塑性树脂材料5构成的板状芯部6、由粘贴于该板状芯部6的至少上表面以及下表面的纤维强化树脂材料形成的加强层7、以及由夹设在板状芯部6与加强层7之间的无纺布形成的粘接层14。另外如本实施方式那样，在板状主体2被分割成多块坡道片2A、2B的情况下，各坡道片2A、2B分别由层叠构造体8形成。

另外形成上述板状芯部6的热塑性树脂材料5具有图5所示的热塑性树脂主体9。如该图所示，本实施方式的热塑性树脂主体9具有将衬板5a与波状的中芯5b沿板状主体2的长度方向或宽度方向交替地层叠的构造，并且上述衬板5a与中芯5b之间的空隙部分G沿上下方向形成。作为上述中芯5b的波形状，虽然未特别限制，但适合采用正弦波状、V字波状、矩形波状以及梯形波状等。在这样的热塑性树脂主体9中，衬板5a与中芯5b相对于上述上表面2a呈直角，中芯5b的波在厚度方向上没有振幅。因此能够针对上下负载发挥优异的弯曲刚性以及强度。特别是在本实施方式中，由于衬板5a与中芯5b在宽度方向上交替地层叠，因此能够提高长度方向上的弯曲刚性以及强度。

另外，本实施方式的热塑性树脂材料5包括粘贴于上述热塑性树脂主体9的上下并对上述空隙部分G的开口进行密封的上下衬板70。该上下衬板70进一步提高热塑性树脂材料5的刚性，并且有助于分散来自车轮的负载。

其中，作为上述衬板5a、70、中芯5b等能够使用热塑性树脂。作为热塑性树脂，例如适合使用聚乙烯树脂（PE）、聚丙烯树脂（PP）、聚氯乙烯树脂（PVC）、聚苯乙烯树脂（PS）、聚醋酸乙烯酯树脂（PVAc）、丙烯腈-苯乙烯树脂（AS）、聚碳酸酯树脂（PC）、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂（PET）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂（ABS）等。由于衬板5a、70、中芯5b是热塑性树脂，因此例如通过使用注塑成型等公知的成型技术，就能够容易地进行衬板5a、70、中芯5b的弯曲加工、三维加工等二次加工。

粘接层14优选至少粘贴于上表面以及下表面，并配置在板状芯部6的整周。另外粘接层14也可以代替上下衬板70而以封闭热塑性树脂主体9的空隙部分G的开口的方式形成在热塑性树脂主体9的上下。

作为用作粘接层14的无纺布，例如适合使用聚酯纤维系无纺布、聚烯烃纤维系无纺布、芳纶纤维系无纺布、玻璃纤维系无纺布、纤维素纤维系无纺布、尼龙纤维系无纺布、维尼纶纤维系无纺布、人造纤维系无纺布等。其中，从提高粘接性的观点出发，优选使用聚酯纤维系无纺布。

另外，形成上述加强层7的纤维强化树脂材料的构成包括：配置于板状芯部6的至少上下表面的强化纤维11、和对它们一体地固化保持的基体树脂12。另外，强化纤维11优选配置在板状芯部6的整周。

作为上述强化纤维11，例如适合使用：碳纤维、玻璃纤维、硼纤维、氧化铝纤维、钛酸钾纤维、二氧化硅纤维或氧化锆纤维等无机纤维；全芳香族聚酰胺纤维、全芳香族聚酯纤维、超高分子量聚乙烯纤维、高强度维尼纶纤维或高强度丙烯酸纤维等有机纤维；石墨、氮化硅或钛酸钾等晶须等。其中，从生产技术的观点出发，优选使用碳纤维或玻璃纤维。

上述强化纤维11能够沿长度方向以及/或者宽度方向排列。特别是在组合上述排列的情况下，在能够进一步提高作为坡道整体的弯曲强度、耐面压力方面是优选的。

另外，作为上述基体树脂12，例如适合使用：聚酯、环氧树脂、苯酚或聚酰亚胺等热固化性树脂；聚酰胺、聚碳酸酯、聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚醚酮或聚酰胺-酰亚胺等热塑性树脂。其中，从强度、生产技术上的观点出发，使用从聚乙烯、聚酯以及乙烯基酯的组中选出的至少一种以上树脂是优选的。

这样的板状主体2（在板状主体2分割成多块坡道片2A、2B的情况下，为各坡道片2A、2B），通过对在板状芯部6的表面缠绕有强化纤维11的部件放置于模具内，并且将基体树脂12浇注到上述模具内而形成，其中，在板状芯部6表面形成有粘接层14。由此，如上述图4所示，基体树脂12浸渍于强化纤维11以及粘接层14。

如上所述，板状芯部6虽然由聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚碳酸酯树脂等热塑性树脂形成，但需要考虑放置于模具内时的变形以及成形时的模具温度。在放置于模具内时的变形较大、成形时的模具温度高于热塑性树脂的耐热温度的情况下，板状芯部6的材料有可能在模具内压缩变形，从而使该芯材自身的强度降低。

例如由于聚丙烯树脂的耐热温度大约为130℃～160℃，因此希望以该温度以下的模具温度来加工该聚丙烯树脂。对于放置于模具内时的变形而言，若变形较大则由衬板5a和波状的中芯5b形成的中空构造有可能崩溃，使得强度降低。

另一方面，如后述那样，为了牢固地进行纤维强化树脂材料（加强层7）与无纺布（粘接层14）的粘接，需要在模具内加压，因此最佳的变形管理是必要的。最佳的变形是相对于芯材的厚度为5%～30%的变形，若进行上述以上的变形，则上述中空构造有可能会崩溃，若为上述以下，则无法顺利地进行纤维强化树脂材料与无纺布的粘接。

另外作为上述侧壁3，虽然未特别限制，但优选采用与板状主体2同样的层叠构造体8。即，如上述图4所示，能够通过由热塑性树脂材料5形成的板状芯部6、和由粘贴在板状芯部6周围的纤维强化树脂材料形成的加强层7来形成。然而，侧壁3的热塑性树脂材料5，如图6（A）所示，衬板5a与中芯5b之间的空隙部分G可以沿上下方向形成，另外如图6（B）所示，上述空隙部分G也可以沿长度方向形成。

另外，侧壁3的体积较小，占便携用坡道1整体的比例较少。因此，在侧壁3用的板状芯部6的情况下，无需如上所述由热塑性树脂材料5形成，例如也能够使用发泡聚氨酯。

在上述便携用坡道1具有板状主体2和侧壁3的情况下，将在板状主体2用的板状芯部6的表面缠绕有强化纤维11的部件、以及在侧壁3用的板状芯部6的表面缠绕有强化纤维11的部件放置于模具内，并将基体树脂12浇注到上述模具内，从而能够将板状主体2与侧壁3形成为一体。

在该情况下，从生产性的观点出发，优选使用预先使未固化的基体树脂12与强化纤维11复合为片状的预成形料等。

具体而言，将在板状主体2用的板状芯部6的表面缠绕有预成形料的部件、以及在侧壁3用的板状芯部6的表面缠绕有预成形料的部件放置于模具内并进行冲压成形，从而能够使预成形料内的基体树脂12溶融固化，使上述板状主体2与侧壁3一体化。

这样的便携用坡道1使板状主体2的厚度t薄壁化为15mm～30mm来实现轻质化，但是即使在一般的轮椅行驶的情况下也能够确保充分的抗挠曲刚度。

接下来，参照图7～图10对形成板状芯部6的热塑性树脂材料5的变形例进行说明。

首先，如图7所示，作为板状芯部6的热塑性树脂主体9，例如也能够采用将中芯13a组合成蜂巢状，并且蜂巢状的中芯13a的空隙部分G沿上下方向形成的所谓蜂巢芯。作为上述中芯13a的蜂巢状，不作特殊限制，除了图7所示的正六边形状之外，还适合采用（正）三角形状、（正）四边形状、（正）五边形状、圆柱状亦即圆锥台状等。另外，如图8所示，也能够适合采用如下的蜂巢状，即：利用真空成形而立体地形成热塑性树脂片10，将该立体地形成的片10折入，从而将六棱柱20沿上下方向连续地组合，并进一步在六棱柱的上端21与下端22形成面23。另外，在该蜂巢状、其他蜂巢状中，也可以将表层贴于蜂巢状的上下。作为在六棱柱的上端21与下端22形成有面23的蜂巢状的一个例子，例如能够参照上述专利文献2记载的内容。在这样的蜂巢状的情况下，也能够针对上下负载发挥优异的弯曲刚性以及强度。

另外，蜂巢状的热塑性树脂主体9与上述实施方式同样，也能够应用于侧壁3。例如在侧壁3的热塑性树脂材料5中，如图9（A）所示能够将蜂巢状的中芯13a的空隙部分G沿上下方向形成，另外也可以如图9（B）所示将上述空隙部分G沿长度方向形成。

并且，如本变形例所示，即使是具有复杂的蜂巢状的热塑性树脂主体9的板状芯部6，也能够借助热塑性树脂的特性而容易地进行加工。

另外，作为板状芯部6的热塑性树脂主体9的其他例子，如图10所示，例如也可以采用如下的所谓口琴状挤压体，即：将中芯15a排列为梳齿状，并且梳齿状的中芯15a的空隙部分G沿与热塑性树脂主体9的上下方向正交的横向形成。即使在这样的口琴状的情况下，也能够对上下负载发挥优异的弯曲刚性以及强度。另外虽省略图示，但口琴状的热塑性树脂主体9与上述实施方式同样，也能够应用于侧壁3，。

以上，对本发明的实施方式中的一个实施方式进行了详述，但不言而喻，本发明不限定于上述实施方式，还能够变形为各种方式来实施。

例如在上述实施方式中，对便携用坡道1为轮椅用进行了说明，但无需是轮椅专用。例如可以是为了供人登上阶梯差而设置的坡道，也可以是供搬运货物的台车通过的坡道。在该情况下，与通过上表面2a的移动体相匹配而适当地设计其大小（长度以及宽度）即可。

另外，本发明的搭板的结构不限定于如便携用坡道1那样能够挪动的轻便型的坡道，例如也能够适用于始终架设于阶梯差的坡道。

另外，本发明的搭板不限定于作为坡道使用的搭板，例如也能够适用于架设于水沟、河川的两岸的搭板、以及电车、船、升降机等交通工具的乘降用搭板。

实施例

为了确认本发明的效果，基于下述规格，试制具有图1～图4、图7以及图10所示的基本构造的便携用坡道，并对耐负载、耐久性、抗挠曲性能、残余挠曲量、重量进行了测试。并且对使用发泡聚氨酯作为板状芯部的比较例的便携用坡道也进行了同样的测试，并对各性能进行了比较。测试的结果示于表1。

实施例产品以及比较例产品，分别将在板状主体用的板状芯部的表面形成聚酯系无纺布并且在该无纺布的表面缠绕有预成形料的部件、以及在侧壁用的板状芯部的表面形成有聚酯系无纺布并且在该无纺布的表面缠绕有预成形料的部件放置于模具内并且进行冲压成形，从而形成将板状主体与侧壁一体化的一对坡道片。

另外，作为预成形料，使用了使聚乙烯树脂浸渍于玻璃纤维的第一预成形料、以及使聚乙烯树脂浸渍于碳纤维的第二预成形料。然后，将第一预成形料、第二预成形料依次缠绕于板状芯部（无纺布）的表面而形成双层的加强层。

另外，各坡道片能够用带状的尼龙布而折叠地连结。此外，在各坡道片的前端分别用粘接剂固定有橡胶部件，并且用铆钉安装有便携用的手柄（尼龙树脂制）。详细的规格如下。

板状主体的长度L：2000mm

板状主体的宽度W：750mm

碳纤维的拉伸弹性模量：24（GPa）

玻璃纤维的拉伸弹性模量：24（GPa）

板状主体的厚度t：15mm

侧壁的突出高度h：25mm

（1）耐负载、耐久性、抗挠曲性能、残余挠曲量：

耐负载、耐久性、抗挠曲性能、残余挠曲量是依据JIS T9207“轮椅用可搬式坡道”所测量的。

（2）重量：

利用电子天平测量。

表1

	实施例	比较例
			板状芯部的材质	PP蜂巢构造	PU发泡构造
耐负载	450kg无讨员坏	450kg无损坏
			耐久性	11000次无损坏	11000次无损坏
抗挠曲性能	挠曲量1.5°	挠曲量2.0°
			残余挠曲量	残余挠曲量0°	残余挠曲量0°
重量	6.5kg	8.7kg

测试的结果表明，能够制作能够比使用了PU发泡构造的现有构造品（比较例）轻质25%，并耐负载、耐久性、抗挠曲性能具有现有构造产品同等以上的性能的坡道。

另外，由于PP蜂巢构造的抗挠曲性能比PU发泡构造高，因此通过应用PP蜂巢构造能够使加强层减薄，从而能够轻质化。此外，通过使加强层减薄，由此还能够缩短作业工序、作业时间。

Claims (7)

1.一种搭板，其特征在于，

具有上表面成为移动体的地面的板状主体，

所述板状主体具有：

板状芯部，其由热塑性树脂制的中空构造体形成，沿上下方向形成有多个空隙部分；

加强层，其由粘贴于所述板状芯部的至少上表面以及下表面的纤维强化树脂材料形成，

所述纤维强化树脂材料的构成包括：配置于所述板状芯部的至少上下表面的强化纤维、和对所述强化纤维一体地固化保持的基体树脂，

所述搭板还具备粘接层，该粘接层由夹设在所述板状芯部与所述加强层之间的无纺布形成，在所述粘接层浸渍有所述基体树脂。

2.根据权利要求1所述的搭板，其特征在于，

形成所述板状芯部的中空构造体包括热塑性树脂主体，该热塑性树脂主体构成为：将衬板与波状的中芯沿所述板状主体的长度方向或宽度方向交替地层叠，并且将所述衬板与所述中芯之间的所述空隙部分沿上下方向形成。

3.根据权利要求1所述的搭板，其特征在于，

形成所述板状芯部的中空构造体包括由蜂巢芯形成的热塑性树脂主体，所述蜂巢芯构成为：将中芯组合为蜂巢状并且将蜂巢状的所述空隙部分沿上下方向形成。

4.根据权利要求1所述的搭板，其特征在于，

所述搭板具有能够供作为所述移动体的轮椅搭乘的长度和宽度。

5.根据权利要求4所述的搭板，其特征在于，

在所述板状主体的宽度方向两侧缘，与所述板状主体一体地形成有沿长度方向延伸的防止车轮陷落用的侧壁。

6.根据权利要求5所述的搭板，其特征在于，

所述板状主体以及所述侧壁通过以下方式而一体地形成，即：将分别在板状芯部的表面缠绕有碳纤维以及/或者玻璃纤维的部件放置于模具内，并且将从聚乙烯、聚酯以及乙烯基酯的组中选择出的至少一种以上树脂浇注到所述模具内。

7.根据权利要求1所述的搭板，其特征在于，

所述搭板是架设于物体间产生的阶梯差而使用的便携用坡道。