专利名称：可更换冰刀的滑冰鞋的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种滑冰鞋，尤其涉及一种可更换冰刀的滑冰鞋。
滑冰鞋用于娱乐和交通已有几百年的历史。最初是用布带将诸如金属片一类的低摩擦系数的滑动部件固定在普通的靴子上构成滑冰鞋。后来，在本世纪，出现了专用于滑冰的鞋，这种鞋一般带有牢固地固定在靴子上的冰刀。这种冰刀和靴子一体化结构的优点在于可以达到比以往的滑冰鞋更快的速度，也更易于控制。
许多年来，人们已经认识到在滑冰鞋上使用可更换开刃冰刀是十分可取的。在频繁使用的情况下，普通的冰刀通常要比靴子部分磨损得快。所以，通过更换冰刀来延长滑冰鞋的寿命比更换整双滑冰鞋要经济得多。
对于高水平的滑冰者来说，冰刀的弯曲度(在滑冰鞋制造业中称之为弯底(rocker))是十分重要的。不同的滑冰者会根据他们个人的不同偏好选择不同的弯底弯曲度。然而，对于冰刀和弯底是同一构件的传统的滑冰鞋结构而言，手工将冰刀开刃会稍稍改变弯底的弯曲度。在传统滑冰鞋的使用寿命里，这个弯曲度可能会发生明显的变化。
此外，开刃通常必须由他人，而不是滑冰者自己，用专用的打磨设备来做。这对于滑冰者来说是很不方便的，而且需花销一定的费用。
滑冰鞋必须夹在某种台钳上进行开刃处理，这个事实表明在冰刀与鞋之间有足够的空隙以使台钳夹头可以穿过。这个空隙可能是危险的，因为它可能会导致冰球偶尔卡在滑冰鞋上，而且其空隙足以卡住冰球杆刃，造成滑冰者失去平衡而摔倒。
此外，现有技术中某些提供可更换的滑冰鞋冰刀的尝试遇到了更换备件较频繁，因而较贵的问题，以及滑冰鞋的金属部分拆卸和安装的困难。某些这类可更换冰刀在更换之前需要打磨多次。例如可参见授予Olivieri的美国专利US-5088749。在其它现有技术的尝试中，可更换的冰刀，尽管很轻，但是无法牢固地安装到鞋底上以提供高水平滑冰者所要求的安全性。例如可参见授予Kinney的美国专利US-2108128。别的可更换冰刀的结构复杂，不适合用于价格低廉的市售产品。例如可参见授予Dornseif的德国专利DE-724488和授予Isely的美国专利US-3947050。此外，由于这种冰刀结构的原因和将这种冰刀安装到滑冰鞋上以使其沿着滑冰鞋鞋底拉伸的张力的作用，这种可更换冰刀易于断裂。例如可参见授予Cann等人的美国专利US-5383674。
本发明解决了现有技术中存在的这些问题。本发明的滑冰鞋包括一个价格低廉的、重量轻的、易于更换的冰刀，这种冰刀可以更换，而不对滑冰鞋的其它部分造成损伤或极少造成损伤。这种新型滑冰鞋的结构使得滑冰鞋弯底的弯曲度不会由于手工开刃而发生改变。此外，可以根据使用者的爱好选择不同的弯底弯曲度，而且可以使用具有这种冰刀弯曲度的、相同的可更换冰刀。弯底本身也可以根据滑冰者的爱好更换。可更换冰刀易于断裂的问题通过采用冰刀与滑冰鞋新颖的连接装置得到解决。扭矩限制装置使得顾客可以很容易地更换和调节冰刀，而不会损坏滑冰鞋或可更换冰刀。
本发明结构的一个优点是使用了可更换的鞋尖套和鞋跟套，这些鞋尖套和鞋跟套可以保护冰刀不受其它锋利的或凸起表面的损伤。此外，这些鞋套可以用颜色编码以按照个人或运动队的形式区别滑冰者。
更进一步，由于使用本发明无需在冰刀部分与滑冰鞋的靴子部分留有间隙，所以这种结构比传统结构更加安全。
为实现上述目的，本发明的滑冰鞋包括一只靴子；一个安装在靴子上的刚性固定架；该固定架包括具有第一限定弯曲度的朝下的弯底部分，一个前端和一个后端；一个具有第二限定弯曲度的可更换的弹性冰刀片；所述冰刀片具有一个前端和一个后端，并且可以从所述固定架朝下的弯底部分上拆卸下来或者安装上去；用于将冰刀片的前端固定在所述固定架的弯底部分前端上的前固定装置；用于将冰刀片的后端固定在所述固定架的弯底部分后端上的后固定装置；其中前固定装置和后固定装置一起沿冰刀片的长度方向形成一定张力。
根据本发明的一个方面，冰刀上沿其长度方向有一条凹槽，该凹槽与沿着固定架的朝下部分长度方向的一条凸缘或舌条嵌合或配合。
根据本发明的另一方面，至少一个固定装置包括一个扭矩限制机构。后固定装置可以包括这样一个扭矩限制机构。
根据本发明的再一个方面，具有固定的第二弯曲度的冰刀片可以安装到一个固定架的弯底部分上，该固定架朝下的表面可以具有任意一种第一弯曲度。
根据本发明的又一个方面，冰刀片为了放置和固定在固定装置的前端和后端，其前端和后端都弯折超过90°。
根据本发明的另一个方面，所述固定架和冰刀片的前端和后端均用塑料或橡胶端部保护套覆盖，这些端部保护套可以是任何所需的颜色。
根据本发明的再一方面，所述固定架安装在靴子上时，之间基本没有空隙。
图1为装配好的滑冰鞋的侧视图；图2为通过弯底、冰刀片和固定装置的剖面示意图；图3为通过固定架、弯底和冰刀片的剖面示意图；图4为通过固定架、弯底和冰刀片的剖面示意图；图5a和图5b为该滑冰鞋的其它剖面视图；图6、7和8为滑冰鞋下部的侧视图；图9为通过滑冰鞋下部的连接部件的两个剖面视图；图10为弯底、冰刀片和固定装置的透视图；图11a和图11b为滑冰鞋下部的零件分解视图；图12为冰刀片的透视图；图13为张紧螺栓的透视图；图14为张紧片撑挡的透视图；图15为张紧片的透视图；图16为垫圈的透视图；图17为弯底的透视图，图中表示鞋尖安装部位；图18为双头螺栓的透视图；图19为螺栓撑柱的透视图；图20为弯底、冰刀片和固定装置的透视图；图21和图23表示冰刀片安装在鞋尖部分的安装部位和鞋跟部分的安装部位的状态；图22为后固定装置的侧视图；图24表示扭矩限制扳手和夹板，其中图24A为图24B中沿A-A的剖面图，图24B为扳手部分的局部放大示意图；图25为弯底、冰刀片和固定装置的侧视图26为螺帽的透视图；图27为带耳螺帽的透视图。
滑冰鞋的靴子部分可以是任何形状和颜色的。安装到靴子上的固定架包括一个外支架1、一个内支架2、一个弯底3、一个冰刀片4、一个螺栓撑柱5、一个张紧螺栓6、一个带耳螺帽7、一个双头螺栓8、一个双头螺帽9、一个张紧片撑挡10、一个张紧片11、垫圈12、一个鞋跟套13和一个鞋尖套14。下面参照图1至图27介绍滑冰鞋的装配。
第一组装是这样进行的，首先将带耳螺帽7旋到张紧螺栓6上。然后将一个垫圈12推套在张紧螺栓6的细端，让它靠到张紧螺栓的螺纹部分。之后将一个螺栓撑柱5推套到张紧螺栓6的细端上，直到它抵住垫圈12。将第二个垫圈12推套到张紧螺栓6的细端，直到它抵住螺栓撑柱5。然后将张紧螺栓6的细端做成帽头，例如采用冷成型方式或者将其制成铆钉头，对已经放置在其上的零件进行定位。
通常，垫圈12用钢制成，其作用是防止张紧螺栓6破坏通常用塑料制成的螺栓撑柱5。使用垫圈12也使得当张紧螺栓6截头之后，张紧螺栓6可以更容易地相对于螺栓撑柱5转动。
然后进行第二组装工作。在张紧片11的两侧各放置一个张紧片撑挡10。该张紧片撑挡防止张紧片11向外支架1和内支架2方向横向移动。
之后完成最后的装配。外支架1和内支架2上有若干通孔15以安装第一和第二组装件。外支架和内支架将第一和第二组装件夹住以形成坚固的结构。此外，所述弯底3将外支架1和内支架2夹接在一起使它们牢固定位。内支架和外支架一般用胶沿着其边缘16的上表面、前表面、下表面和后表面粘合在一起。
接着，在外支架1和内支架2上安装一个塑料制成的鞋跟套13和鞋尖套14。在装配件的前部和后部用普通的螺栓和螺帽18将两个支架固定在一起。每个螺栓穿过一个端部保护套13或14、弯底3的第一部分、外支架1、内支架2、最后穿过弯底的第二部分和另一侧的端部保护套。
弯底3，它也是可以更换的，可以从装配件上卸下，并更换，从而可以采用一个具有不同弯曲度的新弯底。
最后，将冰刀片4加装到装配件上。弯底3沿其底部长度方向具有一个舌条或凸缘。冰刀片4上带有一个可与弯底上舌条或凸缘紧密配合的配合凹槽22。
为了准备冰刀片固定架装配件，要沿着第一方向转动所述张紧螺栓6。这就迫使带耳螺帽7沿着其轴向移动。于是带耳螺帽7又会推动位于张紧片11顶部的叉臂24，直到张紧片上的冰刀片安装端向前移动到在未张紧状态下足以安装冰刀片4的位置。
然后将冰刀片4的第一端49钩进弯底3的鞋尖部分的安装部位26中。接着将冰刀片的第二端51钩进张紧片11的鞋跟部分的安装部位28中。最后，沿相反方向旋动张紧螺栓6以使张紧片11的鞋跟部分的安装部位28向后移动，直到冰刀片4张紧。张紧片11以专门的方式使得冰刀片4处于张紧状态，并沿纵向或多或少地拉住冰刀片，因而减少了冰刀片中的弯曲应力。
扭矩限制板手29用于扳动张紧螺栓6。扭矩限制板手的使用使得冰刀片具有恒定的张紧度，防止损坏滑冰鞋或冰刀片。当该板手施加的作用力到达预定的大小时，张力就被释放以防止过度张紧。因此顾客很容易使用扭矩限制扳手。冰刀片可以随时从备件供应商处更换，而无需专用的打磨设备。
扭矩限制扳手可以具有一个把手31和夹板33以易于支承滑冰鞋。
下面更加详细地描述本发明的一个图示实施例的各个部件。
冰刀片可以用经过热处理的钢制成，所用钢可以达到的硬度为HRC48或更大。可以使用各种加硬的不锈钢以增加耐腐蚀性。或者，也可以使用价格低廉的、可以加硬和轧制的非不锈钢，这种钢具有较低的耐腐蚀性，较低的耐腐蚀性对于一次性使用的、而不是长期使用的冰刀片通常不会产生明显的问题。
冰刀片4可以用钢筋制成。制作冰刀片的材料以成卷线材形式送到拔丝/轧制厂。然后利用拔丝模拔丝，和/或轧制成所需的横截面形状，但仍然是线材结构。在拔丝/轧制工序之后，在冰刀片下面与冰接触的表面上进行开刃处理。开刃一般通过打磨工艺完成。然后使冰刀片通过弹簧丝卷绕机以得到适当的冰刀片弯曲度，利用计算机控制的或常规的弹簧丝卷绕机得到限定的弯折或弯曲度。如前所述，具有标准弯曲度的冰刀片可以与具有各种不同弯曲度的弯底相配合。这种可更换的标准冰刀片具有明显的优点。
弯底3通常用普通的模铸铝合金制成。按照传统的方式将铝合金浇铸到铸模空腔中。张紧片11可以采用与弯底相同的方式制成。
现在更加详细地介绍扭矩限制机构。参照图24，通常用塑料制成的把手31包括一般也是用塑料制成的扭转杆35，这个扭转杆与把手制成一体。一条夹板33穿过把手31，可以用于支承滑冰鞋。夹板33通常由布或塑料制成，带有常规的固定件，诸如粘扣或VelcroTM以使其可以拆卸地安装到滑冰鞋上。这个机构还可以包括一个限位环37、一个弹簧39，和一个卡座部分41，这个卡座用于与滑冰鞋上的张紧螺栓6的头部47配合。
该扭矩限制机构可以按如下所述方式装配。卡座部分41压在位于扭转杆35上的楔形弹性铆头模式限位头43上。然后如图24(剖面A-A)所示将弹簧39放入卡座部分41。限位环37压在位于扭转杆35上的楔形弹性铆头模式限位头43上。限位环37防止了弹簧39或卡座部分41从扭转杆35上脱落。最后夹板33通过狭缝45穿过把手31。
在将冰刀片紧固在弯底上时，扭矩限制机构的卡座部分41放在滑冰鞋上的张紧螺栓头47上。在该把手31上施加一个扭矩。卡座部分41中的一个凸起与扭转杆35上的配合凹槽啮合，并在与卡座部分41和限位环37相抵的弹簧39的作用力下保持定位。这种凸起与凹槽的配合防止了扭转杆35与卡座部分41之间的相对运动，直到扭矩大到足以使该凸起从凹槽中旋出。当该凸起从该凹槽中旋出时，弹簧39被轻微地压缩。一旦该凸起从凹槽中脱出，几乎不费什么力气，把手31和扭转杆35就可以相对于卡座部分41转动。因此，可以防止卡座部分41向滑冰鞋上的张紧螺栓施加更大的扭矩。
下面更加详细地介绍将冰刀片安装到弯底上的过程。将冰刀片4松弛地放置定位。将冰刀片第一端或前端上的弯钩49放置在弯底前部的缝隙中，即鞋尖的安装部位26中，把冰刀片第二端或后端上的弯钩51放置在张紧片相邻的一个部位，即鞋跟的安装部位28中。冰刀片中包括一条凹槽22的向上的边缘与沿着弯底3的向下边缘的舌条或凸沿20以及张紧片11相啮合，或配合。
如上所述，用扭矩限制扳手29旋紧张紧螺栓6。张紧螺栓6与带耳螺帽7之间通过两个部件上的螺纹部分旋紧在一起。张紧螺栓6还在其无螺纹部分通过垫圈12和螺栓撑柱5。通过制成铆钉头或经过截头处理可以防止螺栓端部从螺栓撑挡5中脱落出来。当张紧螺栓6转动时，带耳螺帽7被螺纹带动朝向螺栓的前端。螺栓6由螺栓撑柱5保持定位。带耳螺帽7的两耳或支撑柱卡在张紧片11顶部的叉臂24中。当带耳螺帽7被螺栓6带动向前移动时，它在张紧片叉臂24的立指上施加压力。这使得张紧片11的顶部向前移动。张紧片11以张紧片11上固定在支架1和2的相应孔中的支柱为轴转动。当张紧片11的顶部向前移动时，张紧片11的底部由于张紧片11与支架1和2之间的旋转关系而向后移动。当张紧片11的底部向后移动时，它拉动冰刀片的第二端上的后弯钩部分51直到冰刀片绷紧为止。
由于张紧片11的下部相对于弯底3基本向后移动，冰刀片4基本上是沿着其本身的切线轴方向张紧的。这有助于防止冰刀片由于过度的扭曲应力作用而断裂，如果冰刀片在一个弯头部分或呈小半径部分张紧时就会出现过度的扭曲应力(如在某些现有的滑冰鞋中一样)。
垫圈12主要是用于保护塑料制的螺栓撑柱5不会由于作用在张紧螺栓6上的高轴向负荷而导致损坏，张紧螺栓6必须由螺栓撑柱5保持定位。
上述内容是为了解释本发明的一个实施例。对于本领域技术人员来说，对于所述结构的各种改变都属于本发明的范围。
权利要求
1.一种滑冰鞋，包括(a)一只靴子；(b)一个安装在所述靴子上的刚性支撑架；(c)所述支撑架上带有一个一体的、朝下的弯底，所述弯底包括具有限定的弯曲度的下表面、一个前端和一个后端；(d)一个弹性的、可更换的冰刀片，当其没有安装在滑冰鞋上时具有第二弯曲度；(e)所述冰刀片具有一个上表面，一个与冰接触的下表面，一个前端和一个后端，所述冰刀片能够可拆卸地安装到所述弯底上；(f)前固定装置，用于将所述冰刀片的前端固定到所述支撑架的前端上；(g)后固定装置，用于将所述冰刀片的后端固定到所述支撑架的后端上；其中当所述冰刀片安装到所述弯底上时，所述前固定装置和后固定装置共同作用沿着冰刀片长度方向产生张力，并且所述冰刀片的弯曲度与弯底下表面的弯曲相符合。
2.一种滑冰鞋，包括(a)一只靴子；(b)一个安装在所述靴子上的刚性支撑架；(c)一个安装在所述支撑架上的刚性弯底，所述弯底包括一个前端和一个后端，和具有限定的弯曲度的下表面；(d)一个弹性的、可更换的冰刀片，所述冰刀片具有一个上表面，一个与冰接触的下表面，一个前端和一个后端，所述冰刀片能够可拆卸地安装到所述弯底上；(e)前固定装置，用于将所述冰刀片的前端固定到所述支撑架的前端上；(f)后固定装置，用于将冰刀片的后端固定到所述支撑架的后端上；其中当所述冰刀片安装到所述弯底上时，所述前固定装置和后固定装置共同作用沿着冰刀片长度方向产生张力。
3.如权利要求1或2所述的一种滑冰鞋，其特征在于所述冰刀片沿着其上表面长度方向有一条凹槽，它可与沿着所述弯底下表面上一条相应的凸缘相配合。
4.如权利要求1或2所述的一种滑冰鞋，其特征在于所述前固定装置和后固定装置共同作用，沿着所述冰刀片的长度方向产生张力，而不会在前固定装置和后固定装置具有小半径的区域产生张力主分量。
5.如权利要求1或2所述的一种滑冰鞋，其特征在于所述固定装置中至少包括一个扭矩限制构件。
6.如权利要求1或2所述的一种滑冰鞋，其特征在于所述后固定装置包括一个所述扭矩限制构件。
7.如权利要求1或2所述的一种滑冰鞋，其特征在于所述冰刀片可以安装到具有不同的第一弯曲度的所述弯底上。
8.如权利要求1或2所述的一种滑冰鞋，其特征在于所述冰刀片在其前后两端弯曲超过90°，并定位和安装到所述的前固定装置和后固定装置中。
9.如权利要求1或2所述的一种滑冰鞋，其特征在于所述冰刀片包括，(a)由经过热处理的钢制成的主体；(b)经过再度弯折的第一端和第二端，其弯曲程度足以使其被前固定装置和后固定装置卡紧；(c)一个开刃的、与冰接触的下表面；和(d)沿着冰刀片上表面长度方向的一条凹槽，其与弯底上的一条相应舌条配合。
10.如权利要求1或2所述的一种滑冰鞋，其特征在于所述后固定装置与一个扭矩限制构件相配合，所述扭矩限制构件包括一个扭矩限制扳手，它通过与所述后固定装置之间的移动配合向冰刀片施加张紧力。
11.如权利要求1或2所述的一种滑冰鞋，其特征在于所述支撑架及冰刀片的前部和后部用耐磨损的、抗冲击的端部保护套覆盖。
12.如权利要求11所述的一种滑冰鞋，其特征在于所述端部保护套涂以颜色。
13.如权利要求11所述的一种滑冰鞋，其特征在于所述端部保护套基本上由塑料或人工橡胶制成。
14.如权利要求1或2所述的一种滑冰鞋，其特征在于所述支撑架基本上无间隙地安装在所述靴子上。
15.如权利要求10所述的一种滑冰鞋，其特征在于所述扭矩限制扳手装在一根带子上，滑冰鞋可拆卸地系在所述带子上。
16.如权利要求1或2所述的一种滑冰鞋，其特征在于所述支撑架基本上由合成碳纤维的架制成。
全文摘要
一种可更换冰刀片的滑冰鞋，包括价格低廉、重量轻、可与多种弯底弯曲度配合的、易于更换的冰刀片。顾客可通过一个扭矩限制装置容易地更换和调节冰刀片。可更换的鞋尖部保护套和鞋跟保护套可以提供保护并可利用颜色编号。利用本发明的滑冰鞋结构可以消除靴子与滑冰鞋冰刀片之间不必要的间隙。
文档编号A63C1/00GK1162497SQ9710485
公开日1997年10月22日 申请日期1997年2月8日 优先权日1996年2月8日
发明者费比奥·维尼尔, 马库斯·赫茨勒 申请人:缪蒂玛蒂克高科技公司