TWM575427U - Composite sheet structure and box structure - Google Patents

Abstract

一種複合板材結構及其箱盒結構，係利用穿孔與凹坑，在大幅降低材料與製造成本的情況下來增加板材之結構性能，提高板材的抗彎折強度，因而能於取代既有譬如瓦楞紙等板材，應用於箱盒等結構，而能於大幅降低材料與製造成本的情況下，取代既有的板材與箱盒結構，同時亦能重複利用，對環保的助益以及相關產業有相當大的貢獻。

Description

複合板材結構及其箱盒結構

本新型係有關於一種板材結構，特別是一種可大幅節省材料並達成高抗彎折、扭曲強度之板材結構及其應用之箱盒結構。

目前現有箱盒所使用的材質多為紙材，概略為瓦楞紙板以及蜂窩紙板兩大類，瓦楞紙為至少包含三層的紙質所構成，上、下兩側為平面紙，而中央為波浪狀的條狀結構，藉此三層結構來提供足夠的強度，而能組成常見的箱盒結構；但是因為其先天結構關係，波浪狀的條狀結構僅能提供橫向的抗力，對於直方向的抗彎曲能力相當弱，因此容易受到此方向的外力而損壞。

而蜂窩紙板概略為模仿蜂窩之六角形結構，來取代習知瓦楞紙的波浪狀條狀結構，而能提供各方向上的抗力，大幅提高整體箱盒的結構強度；但是因為製程實在過於複雜，材料使用量也無下降，所以目前現有市面上的紙質箱盒，仍舊多為瓦楞紙所構成。

再者，瓦楞紙無法防水，箱盒對於潮溼的抗力也很薄弱(不論是外界的濕氣或是內部存放物品所產生的水氣等)，因此對於存放的環境要求或是運送的物品都會有所限制。近年來，環保意識抬頭，因為瓦楞紙的製造是相當耗能且汙染，因此對於箱盒重複利用一直是各界努力的目 標；但是由於前述限制，再加上瓦楞紙的箱盒容易受到外力碰撞而變形，且重複幾次使用後，其狀態與強度會明顯降低，也因此降低了人們重複利用的機會。

為解決上述問題，目前亟需提出一種嶄新的結構板材，來取代既有的瓦楞紙等材質，並克服其所衍生的相關問題。

有鑒於此，本新型提出一種複合板材結構及其箱盒結構，可解決上述習知技術之缺失，係可利用簡單結構來提供足夠的抗彎折、抗外力扭曲與抗彎曲的能力。

本新型之另一目的在於提供一種複合板材結構及其箱盒結構，在降低材料使用量的同時，降低製造成本與材料成本，且因結構簡單易於生產，可以取代或替代既有之瓦楞紙與其他類的板材與其所構成之箱盒。

本新型之又一目的在於提供一種複合板材結構及其箱盒結構，於採用塑膠，發泡材，紙塑，金屬等材質的情況下，不但減少使用量，且予以重複使用性高，結構強度，抗彎折性能高，有助於現有運輸業重複箱盒再利用或回收材料再製造之領域的推行，符合環保與節能減碳的需求。

根據本新型所揭露之複合板材結構，其包含有支撐底板與結構板，結構板具有複數個凹坑，而定義出板面側以及凹坑側，且結構板接合於支撐底板一側，而能藉由凹坑所提供之側向結構，大幅提高抗彎折、抗外力扭曲與抗彎曲的能力。

根據本新型所揭露之複合板材結構的另一實施例，應用於譬 如發泡材或是其餘厚板的情況下，可藉由穿孔及複合，接合等方式，在減少材料使用量的同時，來提供側向結構，來達到抗彎折、抗外力扭曲與抗彎曲的能力。

再者，藉由上述板材結構所形成之箱盒，不僅結構簡單，製造成本與材料成本皆能大幅降低，同時也因結構與強度穩固，較不易毀損，利於重複使用，有助於現有運輸業重複箱盒再利用之推行，符合環保與節能減碳的需求。

10‧‧‧支撐底板

11‧‧‧凸柱

20‧‧‧結構板

201‧‧‧板面側

202‧‧‧凹坑側

21‧‧‧凹坑

211‧‧‧坑壁

212‧‧‧坑底

213‧‧‧凸柱

214‧‧‧穿孔

22‧‧‧連接肋

第1A-1B圖係本新型複合板材結構及其箱盒結構的示意圖。

第2A-2C圖係本新型複合板材結構及其箱盒結構的結構板之實施態樣示意圖。

第3圖係本新型複合板材結構及其箱盒結構的結構板增設有連接肋的實施態樣示意圖。

第4A-4B圖係本新型複合板材結構及其箱盒結構的結構板具有凸柱之實施態樣示意圖。

第5A-5B圖係本新型複合板材結構及其箱盒結構的結構板之另一實施態樣示意圖。

第6圖係本新型複合板材結構及其箱盒結構之另一實施例示意圖。

第7圖係本新型複合板材結構及其箱盒結構之應用於箱盒之實施例示意圖。

第8A-8B圖係本新型複合板材結構及其箱盒結構之另一實施例示意圖。

第9圖係本新型複合板材結構及其箱盒結構之又一實施例示意圖。

根據本新型所揭露之複合板材結構及其箱盒結構，首先請參閱第1A、1B圖，複合板材結構包含有支撐底板10與結構板20，支撐底板10蓋略為平板狀，而結構板20上具有複數個凹坑21，因此會於結構板20上定義出板面側201與凹坑側202，而凹坑21根據其結構，則會包含有坑壁211與坑底212；結構板20可以凹坑側202接合於支撐底板10一側(當然，亦可為板面側201來接合，可以藉由考量接合後的強度強度來決定，但並無特別限定)；而接合的方式可採用膠黏、高周波接合、超聲波接合、熱壓合、卡合等各種方式，主要取決於材質與使用的場合；但上述僅為舉例說明，並非限定僅能採用此些方法。而其材質可為塑膠、紙質、發泡材質、高分子材質，金屬，或複數以上材質的組合等等。

因此，支撐底板10與結構板20兩者接合後所形成的複合板材，因為凹坑21提供的側向結構，所以能提高抗彎折、抗外力扭曲與抗彎曲的能力；在此特別說明，所謂凹坑21的側向結構係指相對於支撐底板10與結構板20之平面而言，換句話說，因為凹坑為概略垂直於結構板20板面所形成，因此其支撐底板10與結構板201必然會與板面形成一個角度(概略或是會接近垂直，但是並不限定為垂直，可採用斜面的設置)，因此，當整體複合板材受到外力彎折而彎曲時，坑壁211即能提供相對應的抗性，來抵消此外力，因而能提高抗彎折、抗外力扭曲與抗彎曲的能力。在此需留意，凹坑21為立體柱狀結構，因此其所能提供的抗力為多方向的。而在支撐底板10與結構板20接合後，材料本身因複數個坑底212與支撐底板10接合 後不脫開，支撐底板10與結構板20因本身材料的抗拉張力，結合坑底212與支撐底板10間的接合力，使支撐底板10與結構板20表面的彎曲擴張或彎曲壓縮會受到限制，而進一步達到抗彎曲的結構性能。另一方面，除了凹坑21本身的立體結構外，因結構板20上具有複數個凹坑21的關係，即便是施力方向未經過凹坑21(坑壁211)的位置，而是經過凹坑21與凹坑21之間的平面處，其仍舊會受到凹坑21牽引與拉扯，達到提高抗彎折、抗外力扭曲與抗彎曲的目的。

另外，針對凹坑21的形狀與配置而言，除了前述第1A圖中的方形結構外，亦可為圓形(見第2A圖)或是六角形(見第2B圖)，長方型等其他形狀，而其排列除了為規則行列式外(見第1A圖)，也可為交錯(見第2A圖)，或是類似蜂巢狀的最密堆積排列(見第2B圖)，除了上述形狀、排列外，本新型並僅不限定為此些排列或形狀，其他任何形狀、排列皆可應用。相同的，就其深度而言，也可為等深或是不等深，形狀與排列也可為前述任何型態之混合。而凹坑21配置的密度而言，同樣也可依據實際需要來設置，如前所述，當凹坑21配置的愈密集，則其凹坑21間的牽引力道愈強，則強度愈大。再者，請參閱第2C圖，若以此方形且直線排列的狀況而言，其凹坑21間的配置若較為鬆散，則凹坑21間的牽引力道相對會較弱些，但是若本身材質強度夠、或是所使用場合對於強度需求較低者，此種排列結構亦可；但是若考量要進一步提高強度抗力，則以交錯排列更佳(見第2A、2B圖)。

至於凹坑21的成型方式，同樣可針對板材之不同材質來決定，可譬如為沖壓、吸塑、熱壓，高周波或超聲波壓型、軋延、直接成型 等各種方式，同樣本新型也不限定為此些製作方式，除上述所舉例說明的其他形成方法，亦可加以應用。

再者，前述凹坑21為獨立的型態，也就是每個凹坑21都相互獨立不相互連通，基於相同概念下，為了更進一步增加強度，請參閱第3圖，也可於凹坑21之間增加連接肋22來連通至少兩個凹坑21，使其強度再予以增加，如此一來，則凹坑21間的平面不單只是受到凹坑21的牽引，也會因為有連接肋22存在的關係，更進一步提高強度。而連接肋22的深度可低於凹坑21，當然亦可與其相等，形狀以及所連通的凹坑21數量也並無特殊限定；而其配置位置，可依據所需要強化的位置來設置，不見得需要整個結構板20上的凹坑21都具有連接肋。

另外，如第4A圖所示，凹坑21也可以為環狀型態，也就是凹坑21內部具有凸柱213，此凸柱213的行狀可與凹坑21相同或不相同皆可，其高度也可等於或小於凹坑21之深度。而請參閱第4B圖，支撐底板10對應於結構板20也可具有複數個凸柱11，凸柱11可與凹坑21之凸柱213底部結合(插入)來增加結合強度，同時也可對應或不對應於凹坑21位置，同前所述，其形狀、位置、配置、高度等皆可加以變化，並不限定於圖中所繪示型態。

另一方面，前述的凹坑21、凸柱213與凸柱11，其壁面、底部或是結構板20、支撐底板10面材上，都可以再沖切形成不同的穿孔，來增加強度與大幅減少材料。

再者，請參閱第5A圖，若針對為厚板型態(譬如為發泡材料)，其可熱壓，直接成型等方式形成具凹坑21的結構板20。同一情況下， 若再將其凹坑21之側壁底面挖空，則會形成近似於第1A、1B圖的態樣。當然，也可直接將結構板20予以沖孔來形成穿孔214，如第6圖所示，同樣也能達成在減少材料使用量的同時提供抗彎折、抗外力扭曲與抗彎曲的能力的目的。其餘排列、形狀、位置等變化，則可如同前述方式來予以變更，在此不重複贅述。

再者，前述的實施例中，圖式上凹坑主要的型態以方形、六角形、圓形等點對稱幾何形狀來做例子說明，但如同前面所描述，並非僅限定為此型態、形狀或是近似的配置，基於相同概念下，應並無限定為任何種形狀或是排列；為了使本新型之內容更加清楚明確，以下配合圖式進一步說明，如第8A圖所示，除了如前述小範圍的點對稱形狀外，亦可將凹坑21設置為長條狀，同時，長條狀之凹坑21的長度也可變化，如圖中所示，可為長短交錯，且不同排之凹坑21位置上也交錯，來提高整體板材的強度；再者，如第8B圖所示，凹坑21除了前述同方向排列外，亦可為縱橫交錯，配合如同前述長短交錯、位置交錯，更能提高板材之抗彎折、抗外力扭曲與抗彎曲的能力。

另一方面，請參閱第9圖，也可將凹坑21的長度予以拉長而延伸至邊緣(或是形成長條狀凹坑21後，將邊緣去除)，此時，也可配合支撐底板10之凸柱11也設計為長條狀並延伸至邊緣(相同的，也可為形成長條狀凹坑21後，將邊緣去除)，但凸柱11的排列方向垂直於凹坑21，如此也能提供足夠的強度。

再次強調，板材之凹坑21與凸柱11可為任何種形狀與排列配置，除了前述規則的圖案外，亦可為其他任意的不規則或非幾何形狀的圖 案或是LOGO、特殊商標、圖案等，且其深度、位置、角度皆能加以變化，本新型對此部份並無任何限制，基於上述精神來加以簡單變化者，應當都屬於相同範疇。

而藉由前述任一實施例之板材來組成之箱盒，請參閱第7圖，即可取代現有最常見之瓦楞紙的箱盒，不僅強度能大幅提高，材料使用量減少、比強度高；且若以防水材質構成，又能防水防潮，和更耐用的性能，相當利於重複使用。

雖然本新型以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型，且本新型之各部件的連接型式在不違反同一新型精神下並不以實施例為限，只要在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本新型之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

1. 一種複合板材結構，係包含有：一支撐底板，概略為平板狀；及一結構板，具有複數個凹坑，而定義出一板面側以及一凹坑側，該結構板係接合於該支撐底板一側。
2. 根據申請專利範圍第1項之複合板材結構，其中該些凹坑係為封閉之環狀。
3. 根據申請專利範圍第1項之複合板材結構，其中該結構板係具有一連接肋，藉以連接至少二凹坑。
4. 根據申請專利範圍第1項之複合板材結構，其中該支撐底板具有至少一凹坑，其可相接或不相接於該結構板之該些凹坑。
5. 一種箱盒結構，該箱盒結構利用複數個複合板材所構成，該複合板材之特徵在於：包含一支撐底板以及一結構板所構成，其中該支撐底板概略為平板狀，而該結構板具有複數個凹坑，以定義出一板面側以及一凹坑側，該結構板係接合於該支撐底板一側。
6. 根據申請專利範圍第5項之箱盒結構，其特徵在於該些凹坑係為封閉之環狀。
7. 根據申請專利範圍第5項之箱盒結構，其中該結構板係具有一連接肋，藉以連接至少二凹坑。
8. 根據申請專利範圍第5項之箱盒結構，其中該支撐底板具有至少一凹坑，其可相接或不相接於該結構板之該些凹坑。
9. 一種複合板材結構，係包含有：一支撐底板，概略為平板狀；及 一結構板，係為一厚板，具有複數個穿孔，該結構板係接合於該支撐底板一側。
10. 根據申請專利範圍第9項之複合板材結構，其中該些穿孔係為封閉之環狀。