[发明专利]改进的运动基板

说明书

本发明涉及制造运动基板的方法，当该运动基板在水、雪或冰的表面，或者模仿这些表面的人工材料上运动时，其具有改进的速度和滑动特性。

有许多用于在水、雪或冰，以及模仿这些的人工材料上运动的运动基板的实例，包括例如所有类型的滑行板(包括Telemark滑雪板、高山滑雪板、越野滑雪板、单板滑雪板和滑水板)、冲浪板、雪上滑板、平底雪橇、有舵雪橇、狗拉雪橇、无舵雪橇、机动雪橇、所有类型的冰鞋冰刀和冰壶。

在雪和冰表面上运动的情况下，经历的滑动涉及克服由空气阻力、雪或冰的位移(将表面推到一边)以及摩擦力组合而造成的阻力。然而，当今的科学理论认为关于在雪和冰中的摩擦力的情况被这样的事实复杂化，即除了对抗滑动并由此限制滑动之外，摩擦力的存在还不可避免地有助于融化的水形成非常薄的层，由此提供了雪或冰的表面与运动基板的表面之间边界润滑。因此，被长期接受的是，太光滑的运动基板或具有太低摩擦系数的运动基板不会为水力润滑提供充足的融化的水，并且因此这将导致运动基板的滑动性能降低。

销售或管理具有上述类型的运动基板的器材的制造商、设备完善的商店和服务团体通常通过使用带有磨砂轮的研磨机、湿式砂带机来使运动基板平滑，或者对于某些运动基板如滑行板、雪上滑板，通过利用锋利的刮刀刮，随后利用180Grit(平均颗粒大小78微米)的固结磨料砂磨并且利用尼龙垫抛光来使运动基板平滑。这些平滑化操作将为运动基板提供具有一系列细的纵向排列的凹槽的表面，这些凹槽明显提供了足够的摩擦力，并且因此充分地融化水，以使运动基板实现水动力润滑。特别是对于滑行板和雪上滑板，通常还使用进一步的细沟化操作以产生更深的凹槽结构或细沟。对于高山滑雪板、Telemark滑雪板和雪上滑板而言，这些细沟可以利用铜或钢刷或100Grit(平均颗粒尺寸156微米)的固结磨料来形成，而对于越野滑雪板而言，可以使用细沟化铁或修整的砂轮。通常，细沟化铁和修整的砂轮形成0.25mm至0.52mm深的凹槽。这些结构化的表面可以沿滑行板或滑雪板的总长度均匀地形成，或者如第5,725,237号美国专利所描述的，集中在滑行板或滑雪板的后部。这些细沟的目的在于促进融化的水的去除以防止也会妨碍滑动的抽吸现象，并且还在于在越野滑雪的情况下提供额外的抓力。使用各种各样的细沟图案，例如纵向线和菱形标记，有关这种图案提供了最多优点的观点盛行。当气温低于-4℃时，雪变得更干、更具磨擦性且更硬，在这些条件下，推荐使用更细致平滑化的运动基板。通常在-20℃的条件下使用340Grit的固结磨料，并且制造比赛滑行板领域的专家推荐使用1000Grit菱形固结磨料来获得“超平滑抛光”。然而，一般公认的是，对运动基板进行比这更细的砂磨将损害水动力润滑。

值得指出的是，分级的金刚石也被用来优化滑行板和雪上滑板的金属边缘。例如，可以使用粗糙的100grit的金刚石来快速地去除硬边的毛边，这些硬边的毛边是由例如岩石损坏或随后使用粗锉而造成的；325grit金刚石可以被用于常规的边维护；600grit的金刚石可以用于去毛边和边缘抛光；而1200grit的金刚石可以被用于超平滑边缘的抛光。将超平滑抛光应用于不同于金属边缘的滑行板的运动基板上还是未知的，因为如上所述，这将损害水动力润滑。

虽然以上技术都是平常的，但是难以确保运动基板是完全平的，而这对于优化运动速度和滑动是必不可少的。研磨和砂磨的前后运动可以造成运动基板的一些部分比其它部分更碎或更砂，而这在沿基板的规则间隔处产生了高和低的点或横向波纹状图案。研磨和砂磨技术的革新近来已有助于减少这样的问题，但成功大大依赖于人员对研磨机或砂磨机的操作技术。

尽管如上所述的用于砂磨和改变运动基板的表面结构的已知方法确实影响滑动性能，但是我们已发现利用新的且到目前为止未公开的方法还可以实现更进一步的显著改进。而且，从当今解释水动力润滑如何发生的科学理论的角度来看，我们的方法是完全令人惊奇的。此外，我们的方法在广泛的温度条件范围内都是有利的，并且在-4℃以及更低的温度下尤其有利。本发明通过显著地降低并且在大多数情况下基本消除在运动基板上形成的横向波纹的问题来提供进一步的益处。而本发明进一步的优点将如下所述。