CN104160100A - 浮动地板***、地板镶板及其安装方法 - Google Patents

浮动地板***、地板镶板及其安装方法 Download PDF

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Abstract

一种浮动地板***和地板镶板及其使用方法，包括改进的机械互扣***。所述机械互扣***可使机械互扣的侧向相邻地板镶板沿纵向方向相对于彼此滑动预定的距离，同时禁止沿垂直和横向方向相对平移。在一个实施例中，所述预定距离可消除安装期间对精确切削的需求，从而使得安装更快，更容易。在再一个实施例中，本发明优化了地板镶板(以及浮动地板***)，以便平衡安装方便程度与侧向相邻地板镶板之间的水平锁定强度。

Description

浮动地板***、地板镶板及其安装方法
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2012年3月20日提交的序列号为61/613,017和2012年2月23日提交的序列号为61/602,389的美国临时专利申请的权益，这些申请全文通过引用并入本申请。
发明领域
本发明一般涉及地板***、地板镶板(floor panel)及其安装方法，特别涉及到所述地板***的增强机械互扣***(mechanical interlock system)、地板镶板及其安装方法。本发明特别适合浮动地板***(floating floor system)。
发明背景
浮动地板***在所属领域已为人们所熟知。在现有的浮动地板***中，地板镶板通常采用化学粘合剂来相互扣合在一起。例如，目前的浮动地板***的地板镶板一般包括从地板镶板体部相对两侧延伸的下侧向凸缘和上侧向凸缘。至少上和/或下侧向凸缘的其中之一带有施加在其上面的暴露的粘合剂。在装配/安装这种浮动地板***时，地板镶板的下凸缘会被邻近的地板镶板的上凸缘重叠。结果，暴露的粘合剂将邻近的地板镶板的上下凸缘相互扣合在一起。装配/安装工艺持续到底层地板(sub-floor)的整个预期区域被覆盖为止。
最近，人们已经试图开发地板镶板机械互扣的浮动地板***。一种人们已知的机械互扣浮动地板***利用上下凸缘上的齿与狭槽相互配合，从而形成地板镶板之间的预期互扣。与这些现有机械互扣***相关的一个问题是，所述齿并不能很容易地与狭槽相对准，结果，给安装/装配工作带来困难。此外，在这些现有的浮动地板***中，齿并不能啮合狭槽，即使正常对准时，因为存在着90°的直角边和间隙问题。
为此，需要一种改进的浮动地板***、地板镶板和利用机械互扣***安装这些地板的方法。
发明内容
本发明针对一种浮动地板***，该***利用了一种机械互扣***，其可使得纵向相邻的地板镶板相互扣合在一起，以便相对彼此滑动足够距离，与此同时，在横向方向上仍保持扣合状态。在某些实施例中，这种滑动可以最大限度减小和/或消除在安装过程期间对地板镶板精确切割的需要，从而简化了安装过程。在某些实施例中，机械互扣***可以配置成使得上述滑动提供方便的同时，仍可获得预期的地板镶板单位长度的水平锁定强度(HLS)，该强度大于或等于预期的下阈值。为此，在一个实施例中，本发明提出一种优化的地板镶板，其即可安装方便，同时又可具有足够的水平锁定强度。
在一个实施例中，本发明提供了一种浮动地板***，包括：多个地板，每个地板带有沿纵向轴线测量的地板长度LP，并包括：体部；从体部第一侧边延伸的第一凸缘；从体部第二侧边延伸的第二凸缘；从第一凸缘第一表面伸出的隔开的X数量的齿，每个齿延伸一个齿长LT；在第二凸缘第一表面上形成的隔开的多个狭槽，每个狭槽延伸一个槽长LS；以及其中，LS-LT大于或等于6mm；以及其中，X和LT是这样的，当多个地板镶板的第一和第二块镶板互扣时，第一块镶板的齿位于第二块镶板的狭槽内，所述齿施加齿的单位长度的水平抗力FHR(horizontal resistance force)，以应对第一和第二镶板分离前施加到第一和第二镶板上的水平分离力FHS(horizontal separation force)，水平抗力FHR对应于LP单位长度的水平锁定强度HLS，该值大于或等于预定的下阈值。
在另一个实施例中，本发明可以是一种浮动地板***的地板镶板，包括：带有纵向轴线的体部；从体部第一侧边延伸的第一凸缘；从体部第二侧边延伸的第二凸缘；从第一凸缘第一表面伸出的隔开的多个齿，每个齿延伸一个齿长LT；在第二凸缘第一表面上形成的隔开的多个狭槽，每个狭槽延伸一个槽长LS，其中，LS-LT大于或等于6mm；以及其中，齿和狭槽的布置成，当地板镶板的第一和第二块镶板彼此侧向相邻定位时，第一块地板镶板的齿会与第二块地板镶板的狭槽相配合，从而扣住第一和第二块地板镶板。
在再一个实施例中，本发明可以是浮动地板***的地板镶板，包括：带有纵向轴线的体部；从体部第一侧边延伸的第一凸缘；从体部第二侧边延伸的第二凸缘；从第一凸缘第一表面伸出的隔开的多个齿，每个齿延伸一个齿长LT；在第二凸缘第一表面上形成的隔开的多个狭槽，每个狭槽延伸一个槽长LS，LS-LT大于或等于6mm；以及其中，齿和狭槽的布置成，当地板镶板的第一和第二块镶板彼此侧向相邻定位时，第一块地板镶板的齿会与第二块地板镶板的狭槽相配合，从而扣住第一和第二块地板镶板。
在再一个实施例中，本发明提供了一种安装多个地板镶板的方法，以形成浮动地板***，每个地板镶板包括带有纵向轴线的体部，从体部第一侧边延伸的上凸缘，从体部第二侧边延伸的下凸缘，从上凸缘下表面伸出的相隔的多个齿，每个齿延伸一个齿长LT，在下凸缘上表面上形成的隔开的多个狭槽，每个狭槽延伸一个槽长LS，所述方法包括：a)将多个第一排地板镶板耦合到一起，端对端轴向对准，以形成第一排地板镶板，其中，第一排起始地板镶板与直立障碍物(vertical obstruction)对接；b)通过将一个或多个第一排地板镶板的下凸缘与第二排起始地板镶板的上凸缘相重叠，以便第二排起始地板镶板的齿位于一个或多个第一排地板镶板的狭槽内，从而将第二排起始地板镶板扣合到一个或多个所述第一排地板镶板上，其中，所述一个或多个第一排地板镶板包括第一排起始地板镶板，且在第二排起始地板镶板近边和直立障碍物之间存在间隙；以及c)将第二排起始地板镶板滑向直立障碍物，以消除间隙，同时，第二排起始地板镶板保持与一个或多个第一排地板镶板的扣合状态。
从下面给出的详细说明中，本发明的进一步应用会显现出来。应该了解的是，所述详细说明和具体示例，尽管给出了本发明的优选实施例，但仍仅作为说明，并不是旨在限定本发明的范围。
附图简要说明
通过如下详细说明和附图，可以更能充分地理解本发明，附图如下：
图1为根据本发明一个实施例的地板镶板的底部立体图；
图1A为图1所示I-A区域的放大图；
图2为图1所示地板镶板的顶部立体图；
图2A为图2所示II-A区域的放大图；
图3为图1所示地板镶板的远端部分的底部视图；
图4为图1所示第一和第二块地板镶板的底部立体图，所示为根据本发明实施例地板镶板机械互扣示意图；
图4A为图4所示IV-A区域的放大图；
图5为图4所示机械互扣的地板镶板的近端部分底部视图；
图6为沿图5所示VI-VI剖开的剖视图；
图7A为图4所示机械互扣地板镶板的底部立体图；所示为第一状态；
图7B为图4所示机械互扣地板镶板的底部立体图，其中，第二块地板镶板已经相对于第一块地板镶板滑向第二状态；
图8包括了示例性地板镶板的三个图形绘制数据，其中，绘制了齿的长度、狭槽长度和相对移动相对于水平锁定强度的图表，以便为实现安装方便而优化水平锁定强度；以及
图9A-9C示出了按照本发明所示方法安装的浮动地板***；
图10为图1所示地板镶板的剖面示意图，示出了其附加细节；以及
图11示出了齿的另一种几何形状的立体图，其可与图1所示地板镶板配合使用。
发明的详细说明
如下介绍的优选实施例实际上仅为示例性的，决无有意限定本发明、本发明的应用，或用途。根据本发明原理的示例实施例的描述意在与附图一起结合阅读，为此，这些附图应被视为整个说明书的组成部分。此外，本发明的特性和优点可通过参照举例说明的实施例而得到说明。为此，显然，本发明不应限定在这些示例性实施例上，这些实施例给出了一些非限定性的可能的特性结合，这些特性可以独立存在，或以其它结合形式存在；本发明的范围由所附权利要求确定。
首先一起参照图1-3，示出了根据本发明实施例的地板镶板100。在一个实施例中，地板镶板100可以是一种乙烯基板，具有2010年9月30日公布的美国专利申请2010/0247834所公开的成分和层状结构(除了下面介绍的机械互扣***)，该专利申请的全文通过引用在此并入本文。此外，尽管本发明的镶板100在此称之为“地板镶板”，但应该明确的是，本发明的地板镶板100可以用来覆盖其它表面，诸如墙面。
地板镶板100通常包括顶面10和与之相对的底面11。当地板镶板100安装时，顶面10是可以看得见的，为此，其可以是经过修整的表面，带有可看见的装饰图案。相反，底面11是与将要覆盖的表面接触的，诸如底层地板的顶面。底层地板(此处所使用的术语)旨在包括将由地板镶板100覆盖的任何表面，包括(但不限于)胶合板、现有瓷砖、水泥板、混凝土、墙面、硬木木板以及这些材料的结合形式。为此，在某些实施例中，底面11可以是未经修整处理的表面。
地板镶板100沿纵向轴线A-A延伸。在作为示例给出的实施例中，地板镶板100的形状为长方形。然而，在本发明的其它实施例中，地板镶板100可以是其它的多边形状。地板镶板100的板长LP从顶面10的近边101到顶面10的远边102沿纵向轴线A-A测量。地板镶板100A的板宽WP从顶面10的第一侧边103到顶面10的第二侧边104沿与纵向轴线A-A横切的方向测量。在某些这种实施例中(诸如所示范例)，地板镶板100为细长形板，即LP大于WP。然而，在其它实施例中，地板镶板100可以为方形板，其中，LP大体上等于WP。
地板镶板100通常包括体部110，从体部110第一侧边111延伸的第一凸缘120，和从体部110第二侧边112延伸的第二凸缘130。在示例性实施例中，由于顶面10为地板镶板100的展示表面，而在某些实施例中，第一凸缘120可被视为上凸缘，第二凸缘130可被视为下凸缘。然而，在其它实施例中，地板镶板100可以这样设计，即第二凸缘130(和狭槽150一起)是上凸缘，构成了地板镶板100顶面10的一部分，而第一凸缘120(与齿140一起)为下凸缘，构成了底面11的一部分。
体部110的第一侧边和第二侧边111,112位于体部10的相对两边，并大体平行于纵向轴线A-A延伸。为此，第一和第二凸缘120,130沿体部110的相对侧边延伸。在示例性实施例中，第一凸缘120是连续凸缘，沿地板镶板100的大体整个长度延伸。同样，第二凸缘130也为连续凸缘，沿地板镶板100的大体整个长度延伸。然而，在某些实施例中，第一和/或第二凸缘120,130可以是断续的，以便包括多个凸缘段，这些凸缘段之间通过间隙隔开。
在示例性实施例中，第一凸缘120的第一表面121与第二凸缘130的第一表面131大体上处于同一平面(如图10清楚所示)。然而，在某些其它实施例中，第一凸缘120的第一表面121和第二凸缘130的第一表面131可相对于地板镶板10的顶面和底面10,11呈倾斜状。在这些实施例中，第一凸缘120的第一表面121与第二凸缘130的第一表面131大体上平行，但与其不在同一平面上。
可以看出，第一凸缘120包括第二表面122，该表面在第一凸缘120的第一表面121的对面。第一凸缘120的第二表面122与体部10的顶面大体上在同一平面上。为此，第一凸缘的第二表面122和体部110的顶面一起构成了地板镶板100的顶面10。相反，第二凸缘130包括第二表面132，其在第二凸缘130的第一表面131的对面。第二凸缘130的第二表面132与体部110的底面大体上在同一平面。这样，第二凸缘130的第二表面132和体部110的底面一起构成了地板镶板100的底面11。然而，在所有实施例中，本发明并不仅限于此。
现在一起参照图2-A和3，在示例性实施例中，狭槽150为贯通槽，其特点是，贯通槽延伸过第二凸缘130的整个厚度，从而构成了从第二凸缘130的第一表面131到第二凸缘130的第二表面132的通道。然而，在其它实施例中，狭槽150并没有延伸过第二凸缘120的整个厚度，只要狭槽深度足以容纳下齿140的高度即可。
每个狭槽150都呈闭合的几何构型。狭槽150沿狭槽轴线S-S平均间隔隔开，狭槽轴线大体上平行于纵向轴线A-A。然而，在其它实施例中，狭槽槽150之间的间隔并不是等距离的。在还有一些实施例中，狭槽150可以按轴向偏移或交错方式布置，只要齿140和狭槽150同样能布置成下面所述的滑动配合可以实现即可。
在示例性实施例中，每个狭槽150都是细长槽，即槽长LS(沿狭槽轴线S-S从第一槽壁152到相对的第二槽壁153处测量得出)大于其槽宽SW(从第三槽壁154到相对的第四槽壁155处，横向于狭槽轴线S-S测量得出)。对于每个狭槽150，槽壁152-155一起构成了狭槽150的闭合几何构型。
地板镶板100的邻近狭槽150通过第二凸缘130的狭槽过渡区(slotlanding area)151将其彼此隔开。每个狭槽过渡区151延伸一定长度LSL(从其中一个狭槽150的第一槽壁152至紧邻狭槽150的第二槽壁152沿狭槽轴线S-S测量得出)。
地板镶板100进一步包括多个隔开的齿140，这些齿从第一凸缘120的第一表面121处伸出来。齿140和狭槽150按彼此对应方式布置在地板镶板100上，这样，当其中两个地板镶板100正确定位(见图4)时，地板镶板100可通过将其中一个地板镶板100的齿140***另一个地板镶板100的狭槽150内而实现互扣。
现在一起参照图1A和图3，每个齿140都从第一凸缘120的第一表面121处伸出。齿140沿齿轴线T-T彼此等距离隔开，齿轴线大体上平行于纵向轴线A-A。然而，在其它实施例中，齿140之间的间隔距离可以不相等。在还有一些实施例中，齿140可以采用轴向偏移或交错方式布置，只要齿140和狭槽150可以相应地布置成下述滑动配合得以实现即可。
每个齿140包括锁定壁141、第一端壁142、第二端壁143、对接壁144，和顶面145，这些一起形成齿140。如下更详细地介绍那样，当其中两个地板镶板100通过将一个地板镶板100的齿140***另一个地板镶板100的狭槽150内而相互扣住时(如图4所示)，齿140锁定壁141和狭槽150第三槽壁154之间的干预可防止地板镶板100在承受水平载荷力时沿横向方向的相对移动。
在示例性实施例中，每个齿140的顶面145朝地板镶板100纵向轴线A-A向内成一定角度，这样，对接壁144的高度就大于锁定壁141的高度。换句话说，顶面145可视为带有向内的倒角，便于在扣合和安装期间将齿140***狭槽150内。此外，通过对齿140顶面145向内倒角，地板镶板100的互扣不仅更加方便，而且也使得地板镶板100可在互扣过程期间被拉到一起，从而最大限度地减少和/或消除所安装的浮动地板***1000(见图9A-C)中邻近各排地板镶板100之间的可见间隙。齿140可在第一端壁142与顶面145之间的交叉处和第二端壁143与顶面145之间的交叉处进一步包括附加的倒角边缘(圆边缘或圆角)。这进一步方便了安装。在其它实施例中，这些边缘可以不是圆的，或可包括圆角，以方便安装。当然，齿140可以采用其他的几何形状，这些几何形状可以(或可以不)包括倒角、圆角或圆边缘。
参见图11，举例介绍了其他的齿的几何形状。在这个实施例中，齿140的几何形状是，锁定壁141和对接壁144的高度相同。此外，顶面145相对于第一凸缘120的顶面121或锁定壁及对接壁143,144并不倾斜。然而，在这个实施例中，在锁定壁141和顶面145之间的交叉处以及在对接壁144和顶面145之间的交叉处，提供有倒角的边缘/表面146。通过对齿140的相应表面和/或边缘进行倒角，可更方便地扣住地板镶板100，进而加快了安装。
再次一起参照图1A和3，每个齿140均带有齿长LT(沿齿轴线T-T从第一端壁142至第二端壁143测量得出)和齿宽TW(从锁定壁141至对接壁144，横向于齿轴线T-T测量得出)。在一个实施例中，每个齿140为细长的，其特征在于，它们的齿长LT大于齿宽TW。
相邻齿140通过第一凸缘120的齿过渡区(tooth landing area)147而彼此隔开。每个齿过渡区147延伸一定长度LTL(从一个齿140的第一端壁142向紧邻齿140的第二端壁143沿齿轴T-T测量得出)。
在某些实施例中(见图10)，齿140与第一凸缘120的至少一部分整体形成，以提高强度，将地板镶板100的断裂、剪切和/或分层降到最小。然而，在其它实施例中，齿140可以单独形成，随后连接，诸如，通过机械或化学结合形式。
现在一起参照图1-2A，地板镶板100还包括从体部110近边113延伸的第三凸缘160和从体部110远边114延伸的第四凸缘170。第三凸缘160包括第一表面161，后者具有机械锁定特性(采用侧槽162形式)。第四凸缘170包括顶面171，后者具有机械锁定特性(采用突起172形式)。第三凸缘160连接到第一凸缘120上，并与其整体形成，从而一起构成围绕体部110的L形状凸缘，如图所示。同样，第四凸缘170连接到第二凸缘130上，并与其整体形成，从而一起形成围绕体部110的L形状凸缘，如图所示。
第三和第四凸缘160,170的提供旨在当多个地板镶板100端对端(远端对近端)布置，以便在安装期间形成一排地板镶板100(见图9A-9C)时，第三和第四凸缘160,170重叠并机械地彼此互扣，防止该排地板镶板100之间轴向分离。在示例性实施例中，这个目的可由机械锁定特性162,172相互配合来实现。
现在参照图4至图6，介绍两个侧向相邻地板镶板100之间的机械互扣。为了方便参考和讨论，这些地板镶板100都按数字进行编号便于识别，如第一地板镶板100A，第二地板镶板100B。地板镶板100A，100B与上述地板镶板100相同(而且彼此相同)。为此，同样的编号用来表示相同的部件，只是第一地板镶板加后缀“A”，如100A，第二地板镶板后缀“B”，如100B。
如上所述，地板镶板100的齿140和狭槽150按对应方式布置，这样，第一地板镶板100A和第二地板镶板100B就可通过将第一地板镶板100A的齿140A***第二地板镶板100B的狭槽150B内而实现机械互扣。这样互扣时，第一地板镶板100A和第二地板镶板100B的顶面10A，10B相互大体齐平(即，在同一个平面上)，而第一和第二地板镶板100A，100B的底面11A，11B则彼此大体齐平(即，在同一个平面上)。此外，如下更详细介绍的那样，由于狭槽150B设计成槽长LS大于齿40A的齿长TL，第一和第二地板镶板100A，100B可以沿平行于纵向轴线A-A的方向相对于彼此而滑动，滑动距离等于TS-TL。然而，与此同时，齿140B和狭槽150A之间的机械干预量/作用防止第一和第二地板镶板100A，100B不会沿横向方向相对于彼此而平移(即，与纵向轴线A-A正交方向，并大体平行于顶面10A，10B)，不会出现齿140B先从狭槽150A内出来的现象。此外，在本发明的某些实施例中(如下参考图10所述)，当第一和第二地板镶板100A，100B如上所述互扣时，第一和第二地板镶板100A，100B也不能沿垂直方向相对于彼此而平移(即与纵向轴线A-A正交方向，且大体上与顶面10A，10B正交)，不会出现某种程度转动和/或部件失灵故障。为此，在本发明的一个实施例中，当第一和第二地板镶板100A,100B如上所述而机械互扣时，第一地板镶板100A会沿大体平行于纵向轴线A-A的方向相对于第二地板镶板100B滑动，滑动距离等于LS-LT，而第一和第二地板镶板100A，100B则保持机械互扣并且不能沿横向和垂直方向相对于彼此平移。如下参照图9A-9C所更详细介绍的那样，第一和第二地板镶板100A,100B可沿大体平行于纵向轴线A-A方向相对于彼此滑动，滑动距离等于LS-LT，与此同时，保持机械互扣，这种性能使得浮动地板***100D更快更容易安装(由于对精确切割需求降到最小和/或无需切割)。
下面参照图6和图7A-B，更详细地介绍机械互扣地板镶板100A，100B的相对滑动性。如上所述，每个齿140B都会从第一端壁142B延伸到第二端壁143B，而每个狭槽150A从第一槽壁152A延伸到第二槽壁153A。当第一和第二地板镶板100A，100B机械互扣时，这样，每个齿140B就会置于狭槽150A内(如图6所示)，第二地板镶板100B在第一方向上(箭头1所示)相对于第一地板镶板100A而滑动，第一方向大体上平行于纵向轴线A-A，直到齿140B的第一端壁142B与狭槽150A的第二槽壁153A相接触并对接为止(如图7A所示)。此外，当第一和第二地板镶板100A，100B机械互扣时，这样，每个齿140B就会置于狭槽150A内(如图6所示)，第二地板镶板100B也在第二方向上(箭头2所示)相对于第一地板镶板100A而滑动，第二方向大体上平行于纵向轴线A-A，直到齿140B的第二端壁143B与狭槽150A的第一槽壁151A相接触并对接(如图7B所示)。可供相对滑动的总距离通过LS-LT来计算。
对于本申请而言，在安装期间，精度小于6mm的现场切割被视为精确切割。为此，在一个实施例中，当LS–LT之间的差被认为是实验值时，LS-LT大于或等于6mm。在另一个实施例中，LS-LT大于或等于9mm。在再一个实施例中，LS-LT在6mm到13mm的范围内。
然而，在本发明的某些实施例中，LS-LT之间的期望差值也可被视为是LS和LT之间的比率。在一个这样的实施例中，LS-LT≥0.5LT。在另一个这样的实施例中,LS-LT≥LT。在再一个这样的实施例中，2LT≥LS-LT≥LT。
在另一个实验性实施例中，LT可以选择在4mm至12mm的范围内，而LS可以选择在10mm至19mm的范围内。在这样的实施例中，狭槽过渡长度LSL可以选择在6mm至10mm的范围内。在再一个实验型实施例中，LT可以选择在6mm至10mm的范围内，而LS可选择在15mm至19mm的范围内。在这样的实施例中，狭槽过渡长度LSL可以选择在6mm到10mm的范围内。
在一个具体实施例中，LT可以选择在7mm至9mm的范围内，LS可选择在17mm至19mm的范围内，LSL可选择在7mm至8mm的范围内，而LTL可选择在24mm至26mm的范围内。
如图6所示，齿140B的高度小于狭槽150A的深度。这样就使得第一和第二凸缘120B，130A的第一表面121B，131A处于彼此表面接触中，而齿140B则不会伸出第二凸缘130A第二表面132A所形成的平面。
下面参照图1，图2和图3，在本发明的一个方面，在地板镶板互扣时，尽管人们期望为了安装方便在地板镶板100之间提供较大的相对运动(LS-LT)，但为了确保机械互扣地板镶板100具有足够的水平锁定强度(HLS)，这种安装方便会受到影响。应该注意的是，此处所用术语“水平的”是指大体上平行于地板镶板100A,100B的顶面1A,1B的平面，这个平面可以(也可以不)平行于水平线。为此，在这些实施例中，上述地板镶板100的机械互扣***(包括狭槽150和齿140)，都通过选择合适数量和尺寸的齿140、狭槽150、狭槽过渡区151和齿过渡区147而得到优化。
例如，HLS可以通过如下措施而得到加强：(1)缩短狭槽150长度；(2)增加齿140长度；以及(3)缩短齿过渡区147长度。本发明通过实现LS-LT而优化了HLS和方便安装之间的平衡，该值足以消除精确切割(要求精度小于6mm的切割)，同时，确保地板镶板100(当机械互扣时)具有高于预定的下阈值的HLS值。
下面参照图1,2,3和4，可以看出，地板镶板100包括X数量的齿140、X数量的狭槽150，和镶板长度LP。每个齿140都具有齿长LT，而每个狭槽150则都具有槽长TS。下面更详细介绍，根据本发明，X和LT的选择，旨在当其中两个地板镶板100如上所述机械互扣时(见图4)，在地板镶板100彼此分离前(通常在齿140从狭槽150内被抽出时出现)，齿140会施加齿140单位长度的水平抗力(FHR)，以应对施加到地板镶板100上的水平分离力(FHS)。水平抗力FHR对应于LP单位长度的HLS，该值大于或等于预定的下阈值。
根据所期望的HLS，按照本发明，进行选择齿140和狭槽150几何形状的计算。例如，可以估算单位距离上共有多少齿140，以及总的齿长度(X·LT)是多少。可以这样设想，齿的总长度(X·LT)可承受整个载荷。
关于阈值，应该注意的是，根据本发明机械互扣的地板镶板100所具有的HLS取决于机械互扣地板镶板100所受到的水平分离速率。根据本发明，机械互扣地板镶板100的HLS采用一种程序来确定，地板镶板100A,100B通过该程序机械互扣，如图4所示。在保持第一和第二地板镶板100A,100B机械互扣布局时，第二地板镶板100B被夹持在测试设备的固定钳内，而第一地板镶板100A则被夹持在测试设备的可平移钳内。然后，平移钳沿横向方向(平行于顶面10A,10B和并与纵向轴线A-A正交)以恒定水平分离速度从固定钳上移开。夹紧钳的水平分离继续，直到机械锁定***失去作用(诸如，齿140B从狭槽150A内出来或齿140B或狭槽150周围材料断裂或剪切)，从而出现第一和第二地板镶板100A,100B脱离。脱离时施加到第一和第二地板镶板100A,100B上的水平分离力FHS通过测试设备测量得出。如上所述，采用上述设备和程序对机械互扣地板镶板100脱离所需水平分离力FHS取决于所选择的水平分离速率的实验值。例如，完全相同的机械互扣地板镶板100以不同的水平分离速率可以具有不同的HLS。为此，下面的计算和示例都是指25mm/min至26mm/min的水平分离速率。记住这点，我们开始进行计算和示例。
对于LP为1219mm的地板镶板100的每毫米2.5牛顿(N/mm)的指标HLS，该地板镶板100必须承受(即不会脱离)的水平分离力(FHS)为：
FHS＝1219mmx2.45N/mm＝2986N
如果X＝97个齿，以及PL＝1219mm，而且齿140的LT为4.57mm，那么，该地板镶板100的齿总长(X·LT)是443.29mm。假设FHR＝FHS/X×LT,该值对应的水平抗力(FHR)为：
FHR＝2986/443.29＝6.7N/mm
假设该FHR对应于HLS(又称之为联合锁定强度)为2.45N/mm，则可确定出不同的齿和狭槽的几何形状的HLS。
例如，对于PL＝1219.2mm，LS＝18.37mm,LT＝4.57mm，LSL＝6.74的地板镶板，可以计算出这种地板镶板100的HLS为1.21N/mm。例如，可以看出，可提供的相对运动(LS-LT)为13.8mm，从而具有非常高程度的安装方便性。然而，1.21N/mm的HLS对于地板来讲太低了。
根据本发明，该地板镶板100可以通过改变一个或多个X,LT,LS以及LSL进行优化。按照本发明，增加齿的总长(X·LT)，减少LS，正好足够保持相对移动(例如，等于或大于6mm)，而与此同时，获得足够用作地板的HLS(例如，在水平分离速度在25mm/min至26mm/min时，HLS等于或大于1.7N/mm)。
例如，使用上述计算方法，当选择LT为8mm，LS为17.5mm，以及LSL为8mm时，计算出的HLS为大约2.1N/mm,而可提供的相对移动(LS-LT)为大约9.5mm。
采用上述方法和计算结果，就可绘出HLS相对于安装方便程度(即LS-LT)的图表，如图8所示。图8示出了如何改变LT和LS的一个示例，以便形成一个具有优化的机械锁定***的地板镶板100，该***通过所提供的相对运动可平衡HLS和安装方便程度。
如图8所示，齿140的几何形状和间隔以及狭槽150的几何形状和间隔都可选择，以便使得HLS接近2.3N/mm(当水平分离速率在25mm/min至26mm/min时)，同时，镶板之间的相对运动(LS-LT)也已减小到9mm左右。在这个示例中，根据图8，LT将会大约8.25mm，而LS则会大约17.5mm。
正如所属领域技术人员所能理解的，根据本公开内容，强度计算也可通过地板镶板的厚度、与每个地板镶板相关的层数，地板镶板所采用的材料，以及其它因素来控制。
如上所述，当LS-LT大于或等于6mm时，对于使用地板镶板100的浮动地板***1000，可获得一定程度的安装方便性，因为对精确切割的需求降到最小和/或不再需要。此外，利用上述计算方法，已经确定的是，应该选择X和LT，以便在地板镶板100互扣时，如图4所示，在地板镶板100分离/脱离前，齿140会施加单元长度的力FHR，以应对施加在地板镶板上的力FHS(采用上述测试程序)。FHR对应于LP的单位长度的HLS，该值大于或等于预定的下阈值。
在一个这种实施例中,当水平分离速率在20mm/min至30mm/min范围内时，下阈值大于或等于1.7N/mm。
在另一个实施例中，X和LT的选择旨在LP的单位长度的HLS在预定范围内，该范围由下阈值和上阈值限定。在一个这种实施例中，当水平分离速率在20mm/min至30mm/min时，预定的下阈值大于或等于1.7N/mm，而上阈值小于或等于3.5N/mm。在另一个这种实施例中，当水平分离速率在25mm/min至26mm/min的范围内时，下阈值大于或等于2.2N/mm，而上阈值大于或等于2.6N/mm。
在还有一些实施例中，X是这样选择的，即Lp/X在15mm/齿至35mm/齿的范围内。然而，在再一个实施例中，X是这样选择的，Lp/X在20mm/齿至30mm/齿的范围内。在再一个实施例中，X是这样选择的，即Lp/X是在23mm/齿至35mm/齿的范围内。
下面参照图9A-9C，介绍根据本发明实施例来安装使用地板镶板100的浮动地板***1000的方法。先从图9A开始，第一排起始地板镶板100C位于底层地板200的上面，其顶面10面向上部。第一排起始地板镶板100C的近端紧靠在直立障碍物201上。直立障碍物可以是一面墙壁、柜子、台阶或任何其它建筑结构，即其能划定需要覆盖的底层地板200的区域范围。
一旦第一排起始地板镶板100C布置就位，可将其它的第一排地板镶板100D,100E加到第一排上，端对端轴向对准。如上所述，第一排地板镶板100C,100D,100E的第三和第四凸缘160,170用来将第一排地板镶板100C,100D,100E轴向互扣在一起。当靠近对面的直立障碍物202时，整个地板镶板不能装入第一排，地板镶板100F将被切割成两部分100F'和100F"。地板镶板100F'作为第一排的最后一个地板镶板来安装，而地板镶板100F"可用来作为第二排的起始。这样，地板镶板100F"就成为了第二排起始地板镶板。
第二排起始地板镶板100F"按照上述图4-7的方式扣到第一排起始镶板100C上。当最初扣到第一排起始镶板100C上时，在第二排起始地板镶板100F"的近边和直立障碍物201之间存在间隙G。然而，因为地板镶板100已经优化成可平衡上述的安装方便程度和HLS，第二排起始地板镶板100F"就会向直立障碍物201处滑动，而同时又保持扣到第一排起始地板镶板100C上，以消除间隙(见图9B)。为此，在这个情况下，LS-LT大于或等于间隙G。然后，如上介绍第一排(见图9C)那样，完成第二排的安装，重复这个过程，直到整个底层地板被覆盖为止。
通过使用浮动地板***1000，可以在互扣后沿相对于彼此的纵向方向移动邻近各排的地板镶板100，移动距离LS-LT。这种增强功能使得切割地板镶板100更为容易，当开始安装新的一排时，无需任何更大的精确性，诸如墙壁或柜子附近，这些反过来也使得表面覆盖的安装更快更容易。
下面参照图10，介绍地板镶板100的附加细节。这些细节在图1-9C中都被省略了，目的是避免使这些图更杂乱复杂。地板镶板100进一步包括位于体部110第二侧边132处的切口槽75，其毗连第二侧向凸缘130的第一表面131。该切口槽75连续延伸整个LP。或者，切口槽可以是分段式的，仅在LP的一部分上延伸。
此外，地板镶板100还包括互补突起85，其从第一凸缘120的自由侧边125处延伸。该突起85带有上表面86，其与第一凸缘120的第二表面122相偏移。该突起85连续延伸整个LP。或者，该突起可以是分段式的，仅在LP的一部分上延伸。地板镶板100按上述图4-7互扣时，突起85被***并置于切口槽75内，从而在一旦互扣后防止地板镶板100垂直平移。
另外，如图10所示，在示例性实施例中，地板镶板100为层状结构，包括顶层180和底层181。每个顶层180和底层181都可包括多个层。在一个这样的实施例中，顶层180可包括混合层、耐磨层和面涂层。此外，在其它实施例中，地板镶板100可以包括多层，除了顶层和底层180,181，诸如中间的玻璃钢或聚酯纤维织物层。附加层也可包括一个或多个抗菌层、消音层、缓冲层、抗滑层、加固层、沟道层、机械压花纹理，或化学纹理。
顶层180包括体部110的顶面和第一凸缘120的第二表面122。在某些实施例中，体部110的顶面和第二表面122一起形成地板镶板100的顶面10，为此，包括施加到其上的可见的装饰图案。在一个实施例中，顶层180包括挠性板材材料，该材料包括塑料、聚酯，或其结合形式的材料。在某些实施例中，底层181可包括挠性板材材料，该材料包括塑料、乙烯基、聚氯乙烯、聚酯、聚烯烃、尼龙，或这些物质的结合形式材料。
在一个实施例中，地板镶板100的体部110的厚度在2mm至12mm的范围内。在另一个实施例中，地板镶板100的体部110的厚度在2mm至5mm的范围内。在一个具体实施例中，地板镶板100的体部110的厚度在3mm至4mm的范围内。
在一个实施例中，地板镶板100设计为杨氏模数在240MPA至620MPA的范围内。在另一个实施例中，地板镶板100设计为杨氏模数在320MPA至540MPA的范围内。
在所示的实施例中，顶层180包括位于表面混合层上面的透明膜/耐磨层。例如，表面混合层可以用大体挠性板材材料制成，诸如塑料、乙烯基、聚氯乙烯、聚酯、或这些物质的结合形式。在顶层180的上面施加一个可见装饰图案。在某些实施例中，透明膜/耐磨层的厚度可在大约4-40密耳(大约0.1-1.0毫米)，优选地，大约6-20密耳(大约0.15-0.5毫米)，以及更优选地，大约12-20密耳(大约0.3-0.5毫米)。
在某些实施例中，顶层180的厚度可在大约34-110密耳(大约0.8-2.8毫米)，优选大约37-100密耳(大约0.9-2.5毫米)，更优选在大约38-100密耳(大约1.0-2.5毫米)。
在所示实施例中，底层181仅包括一个底部混合层。例如，该底部混合层可以由挠性板材材料制成，包括塑料、乙烯基、聚氯乙烯、聚酯、聚烯烃、尼龙，或这些物质的结合形式。在其它实施例中，底层181还可包括回收材料，诸如工业废料或消费废料。
在某些实施例中，底层181的厚度为大约34-110密耳(大约0.8-2.8毫米)，优选地大约37-100密耳(大约0.9-2.5毫米)，更优选地大约38-100密耳(大约1.0-2.5毫米)。
顶层180的底面通过粘合剂被层压到底层181的顶面上。例如，粘合剂可以是任何合适的粘结材料，诸如热熔胶、压敏胶，或结构和/或反应性粘结胶。例如，在145华氏度热处理大约24小时后，粘合剂的结合强度至少为25力-磅，更优选为大约4.3N/mm。在所示的实施例中，粘合剂在底层12的大体整个顶面上均使用粘合剂。例如，粘合剂可以应用到厚度为大约1-2密耳(大约0.0254-0.0508毫米)。然而，所属领域的技术人员应该清楚的是，粘合剂的厚度取决于顶层180底面的质地和底层181顶面的质地，其中，由于粘结效果和结合强度好，大体平滑的表面需要的粘合剂会较少。
在一个实施例中，为了将因机械互扣***(即，齿140和狭槽150)施加的应力所带来的剪切和/或顶层180与底层181之间的分层减到最小，至少一部分第一凸缘120和一部分第二凸缘130由相同整体成形层(诸如顶部混合层或底部混合层)构成。在示例性实施例中，齿140、第一凸缘120下部和形成狭槽150的第二凸缘130的上部，都是由顶层180(更确切地说，顶部混合层)整体形成。
顶部和底部混合层采用增塑剂、填充物，和粘合剂制成，对于某些实施例，可以采用如下比例：
-底部混合层和顶部混合层的增塑剂平均比例(无透明膜)：6.4％至8.1％；
-底部混合层和顶部混合层的填充物平均比例(无透明膜)：65.9％至78.7％；
-底部混合层和顶部混合层的粘合剂平均比例(无透明膜)：21.3％至34.1％；
通过改变百分比例，地板镶板100的耐磨性、挠性和其它性能特征就会不同。
如本文通篇所用，范围是用作表示每一个在该范围内的值的简称形式。在范围内的任何值都可作为该范围的界限值来选用。此外，本文所引用的所有参考文献都以引用方式并入本文中，如果本公开内容定义和所引用参考文献定义出现冲突时，以本公开内容为准。
尽管本发明已经结合具体示例进行了介绍，包括实施本发明的目前的优选方式，但所属领域的技术人员都清楚，上述***和技术仍存在许多不同的实施例和方案。可以理解的是，可以采用其他实施例，并可以进行结构和功能的改进，但都没有脱离本发明的范围。为此，如所附权利要求所规定的，本发明的精神和范围应被广泛地理解。

Claims (37)

1.一种浮动地板***，包括：
多个镶板，每个所述镶板具有沿纵向轴线测量的一定镶板长度LP并包括；
体部；
从所述体部的第一侧边延伸的第一凸缘；
从所述体部的第二侧边延伸的第二凸缘；
从所述第一凸缘的第一表面伸出的X数量的隔开的齿，每个所述齿延伸一定齿长度LT；
在所述第二凸缘的第一表面中形成的多个隔开的狭槽，每个所述狭槽延伸一定槽长度LS，以及
其中LS-LT大于或等于6mm；以及
其中X和LT是这样的，当所述多个镶板的第一和第二镶板互扣以便所述第一镶板的所述齿位于所述第二镶板的所述狭槽内时，所述齿施加齿的单位长度的水平抗力FHR，以应对在所述第一和第二镶板分离前施加到所述第一和第二镶板上的水平分离力FHS，所述水平抗力FHR对应于Lp单位长度的水平锁定强度HLS，该值大于或等于预定的下阈值。
2.根据权利要求1所述的浮动地板***，其中LS-LT大于或等于9mm。
3.根据权利要求1所述的浮动地板***，其中LS-LT在6mm至13mm的范围内。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的浮动地板***，其中所述水平分离力通过以水平分离速度分离扣合的所述第一和第二镶板来施加，其中当所述水平分离速度在20mm/min至30mm/min范围内时，所述下阈值大于或等于1.7N/mm。
5.根据权利要求1到3任一项所述的浮动地板***，其中X和LT是这样的，当所述多个镶板的第一和第二镶板互扣，以便所述第一镶板的所述齿位于所述第二镶板的所述狭槽内时，所述齿会施加齿的单位长度的水平抗力FHR，以应对在所述第一和第二镶板分离前施加到所述第一和第二镶板上的水平分离力FHS，所述水平抗力FHR对应于Lp单位长度的水平锁定强度HLS，该值在预定范围内，所述预定范围由所述下阈值和上阈值界定。
6.根据权利要求5所述的浮动地板***进一步：
其中所述水平分离力FHS通过以水平分离速率分离所述互扣的第一和第二镶板来施加；以及
其中当所述水平分离速率在20mm/min至30mm/min的范围内时，所述预定的下阈值为1.7N/mm,所述上阈值小于或等于3.5N/mm。
7.根据权利要求6所述的浮动地板***，其中当所述水平分离速率在25mm/min至26mm/min的范围内时，所述下阈值大于或等于2.2N/mm，所述上阈值大于或等于2.6N/mm。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的浮动地板***，其中LP/X在15mm/齿至35mm/齿的范围内。
9.根据权利要求1到7中任一项所述的浮动地板***，其中LP/X在20mm/齿至30mm/齿的范围内。
10.根据权利要求1到7中任一项所述的浮动地板***，其中LP/X在23mm/齿至35mm/齿的范围内。
11.根据权利要求1到10所述的浮动地板***，其中所述狭槽的相邻狭槽由狭槽过渡长度LSL将彼此隔开，并且，其中LT在4mm到12mm的范围内，LS在10mm到19的范围内，以及LL在6mm到10mm的范围内。
12.根据权利要求1到11中任一项所述的浮动地板***，其中对于每个所述镶板，所述齿沿大体上平行于所述纵向轴线的齿轴线彼此等距离隔开，并且所述狭槽沿大体上平行于所述纵向轴线的狭槽轴线彼此等距离隔开。
13.根据权利要求1到12中任一项所述的浮动地板***，其中所述第一凸缘的所述第一表面大体上与所述第二凸缘的所述第一表面共面。
14.根据权利要求1到13中任一项所述的浮动地板***，其中当所述第一和第二镶板互扣时，所述第一镶板沿大体平行于所述第一和第二镶板的所述纵向轴线方向相对于所述第二镶板滑动等于LS-LT的距离，同时所述第一和第二镶板保持互扣。
15.根据权利要求1到13中任一项所述的浮动地板***，其中对于每个所述镶板，所述第一凸缘包括与所述体部的顶面大体共面的第二表面，以及其中所述第二凸缘包括与所述体部的底面大体共面的第二表面。
16.根据权利要求15所述的浮动地板***，其中对于每个所述镶板，所述镶板为层状结构，包括顶层和底层，所述顶层包括所述体部的顶面和所述第一凸缘的所述第二表面，以及其中所述体部的所述顶面和所述第一凸缘的所述第二表面包括可见的装饰图案。
17.根据权利要求16所述的浮动地板***，其中所述顶层包括挠性板材材料，该材料包括塑料、乙烯基、聚氯乙烯、聚酯，或其组合。
18.根据权利要求16到17中任一项所述的浮动地板***，其中所述顶层包括混合层、耐磨层和顶部涂层。
19.根据权利要求16到18中任一项所述的浮动地板***，其中所述底层包括挠性板材材料，该材料包括塑料、乙烯基、聚氯乙烯、聚酯、聚烯烃、尼龙，或其组合。
20.根据权利要求16到19中任一项所述的浮动地板***，其中对于每个所述镶板来讲，所述齿和所述第一凸缘的下部由所述顶层形成，以及其中所述第二凸缘的上部由所述顶层形成。
21.根据权利要求1到20中任一项所述的浮动地板***，其中对于每个所述镶板，所述镶板的杨氏模数在240MPA至620MPA的范围内。
22.根据权利要求1到21中任一项所述的浮动地板***，其中对于每个所述镶板：
所述第一凸缘包括与所述体部的顶面大体共面的第二表面；
所述第二凸缘包括与所述体部的底面大体共面的第二表面；
切口槽位于所述体部的所述第二侧边中，邻近所述第二侧向凸缘的所述第一表面；
突起从所述第一凸缘的自由侧边延伸，所述突起具有从所述第一凸缘的所述第二表面偏移的上表面；以及
其中当所述第一和第二镶板互扣时，所述突起套在所述切口槽内，以防止所述第一和第二镶板垂直分离。
23.一种用于浮动地板***的地板镶板，包括：
具有纵向轴线的体部；
从所述体部的第一侧边延伸的第一凸缘；
从所述体部的第二侧边延伸的第二凸缘；
从所述第一凸缘的第一表面突出的多个隔开的齿，每个所述齿延伸一定齿长度LT；
在所述第二凸缘的第一表面中形成的多个隔开的狭槽，每个所述狭槽延伸一定狭槽长度LS，其中LS-LT大于或等于6mm；以及
其中所述齿和所述狭槽是布置成，当所述地板镶板的第一和第二镶板侧向定位彼此相邻时，所述第一地板镶板的所述齿与所述第二镶板的所述狭槽相匹配，从而使所述第一和第二地板镶板互扣。
24.根据权利要求23所述的地板镶板，其中所述地板镶板具有沿纵向轴线测量的镶板长度LP，以及其中在所述第一凸缘上有X数量的齿，以及其中LP/X是在23mm/齿至35mm/齿的范围内。
25.根据权利要求23所述的地板镶板，进一步包括：
其中当所述第一和第二地板镶板互扣时，所述齿会施加齿的单位长度的水平抗力FHR，以应对所述第一和第二地板镶板分离前施加到所述第一和第二地板镶板上的水平分离力FHS，所述水平抗力FHR对应于所述镶板长度LP每单位长度的预定水平锁定强度HLS；
其中所述水平分离力FHS是通过以水平分离速率分离所述互扣的第一和第二地板镶板来施加的；以及
其中当所述水平分离速率在25mm/min至26mm/min范围时，所述预定的HLS在2.2N/mm至2.6N/mm的范围内。
26.根据权利要求23至25中任一项所述的地板镶板，其中所述邻近狭槽被狭槽过渡长度LSL彼此分隔，以及其中LT在4mm至12mm范围内，LS在10mm到19mm的范围内，以及LL在6mm到10mm的范围内。
27.根据权利要求23到26中任一项所述的地板镶板，其中当所述地板镶板的所述第一和第二块镶板互扣时，所述第一和第二地板镶板沿大体平行于所述第一和第二地板镶板纵向轴线的方向相对于彼此滑动等于LS-LT的距离，同时所述第一和第二地板镶板保持互扣。
28.一种用于浮动地板***的地板镶板，包括：
具有纵向轴线的体部；
从所述体部的第一侧边延伸的第一凸缘；
从所述体部的第二侧边延伸的第二凸缘；
从所述第一凸缘的第一表面突出的多个隔开的齿，每个齿延伸一定齿长度LT；
在所述第二凸缘的第一表面中形成的多个隔开的狭槽，每个狭槽延伸一定狭槽长度LS，其中：
LS-LT≥0.5LT；以及
其中，所述齿和狭槽布置成，当所述地板镶板的第一和第二镶板侧向定位彼此相邻时，所述第一地板镶板的所述齿与所述第二镶板的所述狭槽相匹配，从而使所述第一和第二地板镶板互扣。
29.根据权利要求28所述的地板镶板，其中：
LS-LT≥LT
30.根据权利要求28至29中任一项所述的地板镶板，其中：
2LT≥LS-LT≥LT
31.根据权利要求28至30中任一项所述的地板镶板，其中所述地板镶板具有沿所述纵向轴线测量的镶板长度LP，以及其中在所述第一凸缘上有X数量的齿，以及其中LP/X在23mm/齿至35mm/齿的范围内。
32.一种安装多个地板镶板以建立浮动地板***的方法，每个所述地板镶板包括具有纵向轴线的体部，从所述体部的第一侧边延伸的上凸缘，从所述体部的第二侧边延伸的下凸缘，从所述上凸缘的下表面突出的多个隔开的齿，每个所述齿延伸一定齿长度LT，在所述下凸缘的上表面中形成的多个隔开的狭槽，每个所述狭槽延伸一定狭槽长度LS，所述方法包括：
a)将多个第一排地板镶板结合到一起，端对端轴向对准，以形成第一排地板镶板，其中第一排起始地板镶板与直立障碍物对接；
b)通过将所述一个或多个第一排地板镶板的所述下凸缘与所述第二排起始地板镶板的所述上凸缘重叠，将第二排所述地板镶板的第二排起始地板镶板与一个或多个所述第一排地板镶板互扣，以便所述第二排起始地板的所述齿置于一个或多个第一排地板镶板的所述狭槽内，其中所述一个或多个第一排地板镶板包括所述第一排起始地板，在所述第二排起始地板镶板的近边和所述直立障碍物之间存在间隙；以及
c)将所述第二排起始地板镶板滑向所述直立障碍物，从而消除所述间隙，同时所述第二排起始地板镶板保持与所述一个或多个第一排地板镶板互扣。
33.根据权利要求32所述的方法，其中所述第二排起始地板镶板能够滑动距离LS-LT。
34.根据权利要求33所述的方法，其中LS-LT大于或等于6mm。
35.根据权利要求34所述的方法，其中LS-LT≥0.5LT
36.根据权利要求35所述的方法，其中，2LT≥LS-LT≥LT
37.根据权利要求33至36中任一项所述的方法，其中当所述第二排起始地板镶板与所述一个或多个第一排地板镶板互扣时，在所述一个或多个第一排地板镶板和所述第二排起始地板镶板之间，可实现所述第二排起始镶板每单位长度的水平锁定强度HLS大于1.7N/mm。
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