专利名称：鞋楔的制作方法
技术领域：
本发明涉及将鞋楔(shoe cleats)装定于鞋底和鞋根之中以及对此进行的改进。
在将鞋楔装定于例如高尔夫球鞋的鞋底上时，周知是通过鞋楔上的螺纹插头进行，此插头最后与鞋底中相应的螺纹插座相配合。这种插座通常是由可以组合到模压鞋底中独立形成的座架提供，或可以设定于包括有形成外鞋底的皮革、EVA或其他片状材料的复合鞋底结构上。一般，这样的鞋楔在其过度磨损或损伤时可以拧下更换。
按上述方式装定的鞋楔可以具有从一盘状凸缘体的下侧突出的，戳地的栓状件或钉状件(如GB-A-2028102中所述)或是其他形式的接地件(如EP-A-034232中所述)。
绝大多数螺纹形式的鞋楔利用单头螺纹而非多头螺纹。单头螺纹除了是最简单的螺纹形式外，较多头螺纹优越之处还在于当鞋楔已紧紧地插入插座后能提供较大的抗拧松的阻力。但当想要用手工插入和由全自动工厂进行装配时，则可以通过采用多头螺纹获益。特别是，多头螺纹的较陡的螺旋角能让任意给定长度的插头经较少的转动因而可较快地插入插座。此外，多头螺纹当从任意的取向起动时，能减少啮合螺纹时平均所需的转动量。再有，由于多头螺纹的切纹比单头螺纹的深也就能有较大的剪切强度，因此允许有较短的插头长度。
当前有一种采用较软塑料的揪地件的趋势。这样的鞋楔的寿命显著地短。于是高尔夫球运动员需要较频繁地更换鞋楔。同时，高尔夫球运动员通常要有不同组的鞋楔来适应不同的条件，以便在运动之前根据对场地状况判断的结果来改变鞋楔。要是采用单头螺纹系统，由于相应的鞋楔在卸下和插入时需要进行多次转动，鞋栓的更换会是费时和费力的工作。这常常是一项手工作业，以致妨碍许多高尔夫球运动员常不能按要求更换其鞋楔。
作为克服传统的单头螺纹接头所需多次转动的插入和卸下的繁纷劳动，已提出过采用卡口型接头；借助卡口型的结合，只需很少的转动就能将鞋楔相对其座架连接或断开。但在实际操作中，这种快速连接的结合并未证明能完全令人满意。首先在使用中用来将鞋楔从其座架上拧下时的负荷是很大的。虽则螺纹结合能为有关部件之间的承载接触提供较大和良好分布的区域，但卡口型的结合则只依靠很少几个必须承受全部载荷的点，因而会发生严重的损伤(例如涉及到卡口销的剪切)。当发生这样的损伤时，要是并非是全部损坏且鞋楔又丢失，则清除受损的鞋楔不易。其次，尽管可把鞋楔设计成能直接相对其座架滑进和滑出，但在实际情形，鞋楔的通过会受到阻碍，这或者是由于部件的变形或者是由于尘埃的侵入，使此系统的操作受损。
由于以上种种原因，采用多头螺纹是有吸引力的。采用多头螺纹形式的例子见于WO91/04685的说明书中，其中描述的是双头螺纹。
为了确保鞋楔不会因偶然事故拧松(不论采用的是单头或多头螺纹)，已提出过多种形式的锁合棘轮，其中的许多只是在插头插入插座的最后才起作用。例如普遍提出的一种装置例如用了在垂直于螺旋轴表面上取相对环形阵列形式的可相互啮合的齿组。这样的布置形式使得相互啮合的齿在深度上只有很小的变化余地，因而当锁合棘轮恰当地啮合时，插头插入插座的深度变化相应地也只有很小的余地。这种深度变化当插座是设于复合鞋底中时会是很重要的，这是因为在制造过程中一般不可能使外鞋底的外表面相对于插座保持精确的平面。
另一种可用于克服上述困难的锁合棘轮形式描述于美国专利No.5036606中。在所述的结构中，将一个部件上的一圈径向突出的齿设置成与环绕另一部件成圈排列的轴向延伸的齿槽相啮合，当这两个部件在插头插入插座中而相对转动时，上述的齿便叠置于齿槽之上(进入齿槽间的空隙)。齿槽的轴向尺寸使其在插头插入插座的深度范围内能同齿完全配合。但申请人发现在这种装置形式下，齿和/或齿槽会被严重磨损，使整个系统在经过若干次的插入或卸下后失效。
在鞋楔上的一圈独立的柱件和柱件的径向内表面的轮廓构成了本发明的主题。
根据本发明所述的鞋楔具有可旋转插入一座架中插座的螺纹插头以及一圈沿轴向延伸而可与此座架中的齿配合的柱件，各个柱件具有的径向内表面呈弯曲的轮廓，这样的轮廓具有中央的凸区以及第一和第二周边终端，此第一和第二终端又有不同的轮廓。
第一和第二周边终端有不同的轮廓意味着在鞋楔相对于座架插入和卸下时，这些柱件对于通过它们的齿的运动会提供不同的阻力。
上述终端的轮廓最好设置成使柱件所提供的对齿的阻力，在鞋楔插入时小于鞋楔卸下时的。作为插入时先导端的周边终端可以具有面向齿的凹形轮廓，以有助于齿的通过。另一周边终端即卸下时的先导端则最好具有朝向齿的凸形轮廓，以有助于在不需要时抵抗拧松。
要是鞋楔是由不同材料制成，则柱件的摩擦特性和弹性特性也将不同。这时可以改变周边终端的轮廓，以确保各鞋楔不论其用何种材料制成，在进行插入和卸下时要求施加近似相同的力。
这里的柱件可以是成对设置而各对具有共同的底座。插头的螺纹最好是多头螺纹，尤为最好是3头螺纹。
下面参看可接合的柱栓形式的鞋楔和插座形成部件的附图进行详细说明，这些部件以举例方式由其结构和相互协同工作的方式阐述了本发明的各个方面。在附图中
图1是柱栓形式的鞋楔的侧视剖面图；图2是此柱栓的顶视平面图；图3是座架(插座形成部件)的侧视剖面图；图4是此座架的底视平面图；图5与图2类似，示明另一实施例的一部分。
适用到高尔夫球鞋上的呈柱栓形式的鞋楔具有盘状凸缘10。螺纹插头12从此凸缘的上侧突出，接地的钉状件14则从此凸缘的下侧突出，此插头与钉状件都处于凸缘的中央。凸缘和插头都是由塑料单元式地模压成形，此钉状件是由沿轴向通过这种模制件的金属销形成，并由铆接方式固定于此模制件中。
上述柱栓设置成能借助插座形成座架形式的座架(图3与4)安装到高尔夫球鞋的鞋底或鞋根上。这种座架包括具有螺纹插座孔18的衬套16，此衬套的孔在上端20处封闭。环绕衬套16有一凸缘22，此凸缘上形成有许多孔24。使用时，此座架装入高尔夫球鞋的模制的或复合的外鞋底(或鞋根)内，显露出它的螺纹孔18用来接纳相辅的所述柱栓的螺纹插头12而将此柱栓固定到鞋上。这一座架是作为塑料的单元式模制件形成。
迄今所述的这种柱栓和座架的结合件是本项工艺中周知的。
本发明中，柱栓和座架的这种相辅的螺纹形式为3头螺纹，提供了较陡的螺旋角，能让柱栓只需作极小的转动便可插入座架中。为使柱栓在拧入座架时牢靠，由于螺纹的陡度致拧松时的摩擦阻力较低而采用了锁合装置。这种锁合装置包括一圈沿轴向延伸的齿26，它们围绕座架衬套16的外侧形成，并在此衬套插入柱栓上一环件28内时与此环件的内表面结合。
如图3与4所示，齿26从衬套16的柱形外表面30沿径向外突，这些齿取沿平行于衬套16轴线方向延伸的短粗肋状件形式，肋状件的横剖面大致呈三角形但有倒圆的顶角。这些肋状件围绕衬套轴线共轴地均匀分布，按30°间隔共设有12个肋状件。
上述柱栓的环件28(图1与2)从凸缘10沿轴向延伸出，其高度大约为其共轴线环绕的螺纹插头12的高度之半。在插头12与环件28之间形成有用来接纳衬套16的环形井32。环件28包括一圈共12个形成独立柱件34的分开的扇形段，它们围绕柱栓的轴线按30°间隔均匀分布开，这些柱件则是由窄缝36所分开。柱件34的径向外表面38组成了环件28的柱形外表面。柱件34的径向内表面40(在装配成的组合件中面向齿26)在垂直于柱栓轴线的平面内微凸(图2)，使得环件28的为窄缝36遮断的内表面沿着围绕柱栓轴线的周边方向呈波浪形。
齿26从座架轴线的径向突起距离在紧邻窄缝36的周边位置上基本上等于柱件34的内表面的这样的距离。这就是说，除了当座架的齿26沿径向与环件的窄缝36准直时，在齿与柱件之间就会有径向干扰而给这些部件的相对转动造成摩擦阻力。于是，此柱栓相对于座架的转动便会由于齿26与相续的柱件34的结合而逐步受阻。这样，此柱栓要末是完全插入座架之内或者就只是部分地插入(假定插入的程度能使齿与柱件相互结合)。
齿26是基本上不可压缩的，可靠地置于独立柱件34的弹性偏转影响之下，以使齿26在所述两部件相对转动时易于从柱件通过。柱件34的凸表面轮廓使得齿26能光滑地通过其于各分隔开的柱件的空档内所成凹槽中接合部之间的柱件表面。当插头12拧入插座中时，柱件34较不易偏转，从而给通过它们的齿(当齿趋近凸缘10处柱件的底部时)增加了阻力。这种阻力能用来防止柱栓过紧地拧合到座架内的种种危险。当插头相对于插座转过120°，在插头与插座螺纹作初始的相互啮合后，柱栓便完全插入到座架之内。在此位置上，座架的齿26便同此柱栓环件的柱件间的窄缝相对。
柱栓上锁合的柱件34在其通过座架上的锁合齿26上便发生朝外的实质性变形，而在与齿间的凹槽相结合时便回位。这种实质上的运动不取决于螺纹的间隙因而不受螺纹几何结构的影响，可允许此螺纹组合件的两个部件紧密地偶合，使得这两个匹配的部件在组合时具有强度、能抵抗拆开并易于定位。
图5示明了柱栓上环件28的另一实施例，同时给相应的部件附以相应的标号。与分离式的柱件34不同，图5中的柱件42是成对的，每对共用同一底座44。各柱件42的径向内表面40也是不同的。这些表面的周边终端虽然仍一般地凸向着齿，但它们不是镜面对称的。相反，内表面40包括中央凸区46、具有朝向齿的凹形轮廓的第一周边终端48、具有朝向齿的凸形轮廓的第二周边终端50。当将柱栓插入座架中时，第一终端48是前端而第二终端50是尾端，而在将柱栓从座架中取出时，情况则相反。第一终端48的凹形轮廓给齿在柱栓插入时提供较小的阻力，而第二终端50的凸形轮廓则在卸除柱栓时给齿提供了较大阻力。这样就能使柱栓较易插入并能防止其被偶然地脱出。
终端48、50的轮廓可以改变以改变拧紧和拧松时所需的转矩，或为不同的材料提供不同的摩擦特性和弹性特性。
权利要求
1.鞋楔，它具有螺纹插头(12)用来旋转插入座架的插座(18)中而使鞋楔与座架固定到一起，其特征在于，此鞋楔有一圈独立的柱件(42)，它们沿轴向延伸并可与此架座的齿(26)结合，各个柱件(42)具有的径向内表面(40)带有弯曲的轮廓，这种轮廓具有中央的凸区(46)以及第一和第二周边终端(48，50)，此第一和第二终端有着不同的轮廓。
2.权利要求1所述的鞋楔，其特征在于，所述终端(48，50)的轮廓经设计成，使得柱件(42)在鞋楔插入所述座架时比其取出时给齿(26)提供的阻力较小。
3.权利要求1或2所述的鞋楔，其特征在于，在插入时为前端的周边终端(48)具有面向齿(26)的凹形轮廓。
4.权利要求1至3中任一项所述的鞋楔，其特征在于，在卸下时为前端的周边终端(50)具有面向齿(26)的凸形轮廓。
5.权利要求1至4中任一项所述的鞋楔，其特征在于，所述柱件(42)按成对设置，每对具有公共的底座(44)。
6.权利要求1至5中任一项所述的鞋楔，其特征在于，所述插头(12)的螺纹是3头螺纹。
全文摘要
可卸下地装定于设在鞋底上座架中的鞋楔，此鞋楔与座架组合时，鞋楔上的螺纹插头(12)可借转动插入座架中相辅的插座(18)内，同时有锁合装置(26，28)相互结合以反抗这样形成的组合件以后会拧松。此锁合装置包括一圈沿轴向从鞋楔延伸出的独立柱件(34，42)以及一圈在座架上的径向突出的齿(26)，这两个圈与螺旋轴共轴。至少是在插头(12)插入插座(18)的较后阶段，当这两个圈相对转动时，齿(26)与柱件(34，42)的结合便促使柱件(34，42)弹性地偏转，而齿(26)在柱件(34，42)间的结合即导致锁合装置相互结合。
文档编号A43B5/00GK1476795SQ0313674
公开日2004年2月25日 申请日期1998年8月19日 优先权日1997年8月21日
发明者保罗·安德鲁·凯利, 保罗 安德鲁 凯利 申请人:特利运动有限公司