CN1166998A - 单排轮式旱冰鞋 - Google Patents
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Abstract
具有能量装置的单排轮式旱冰鞋(5),其鞋底(6)固定在轮架(1)的上板(3)上,轮架下面安装滑轮(4),鞋的鞋帮(10)有刚性后跟(12),上面铰接着一个刚性护套(13),围住使用者的脚踝,护套可以绕铰接轴(19)摆动,使设置在鞋帮和护套之间的弹性回位装置产生作用,其特征为:装置(100)至少在护套从基本铅直的中立平衡位置(00′)向后摆动时起作用,护套向后摆动的角度受行程限位挡块(101)限制,限位挡块固定在鞋帮或护套相应部分上,这样至少可以利用向前的弹性回位力,该力取决于与鞋帮角位移成比例的能量,角位移的最大值由挡块的位置确定。
Description
本发明涉及一种单排轮式旱冰鞋,它有一双鞋,鞋底与轮架的上板相连,轮架的下面安装着滑轮,鞋的鞋帮有刚性后跟,上面铰接着一个也是刚性的护套,它围住使用者的脚踝,护套可以绕铰接轴摆动。
这种旱冰鞋本身可以用于一种体育运动,也可以用来在滑冰场外训练滑冰运动员,还可以用来在如沥青、水泥等地面上训练滑动运动的运动员,如高山滑雪、越野滑雪、滑冰等。
在这类运动器械中,需要有一些能量装置,以在滑行的某些阶段帮助肌肉,如人们已知的越野滑雪鞋上的装置。
人们知道,在越野滑雪鞋中,护套向后时的能量靠位于鞋帮和护套之间的弹性回位装置实现。但是向后移动的幅度没有被限制。因此,根据使用者的技术水平,控制这个幅度对使用者来说并不总是足够方便。
另外,人们知道,只有高水平的滑冰运动员才能控制护套向后的能量,对于初学者直至较好水平运动员都非常有必要设置一个向后和向前的支撑,以及限制护套相对于鞋帮移动幅度的限位器。
同时,如果旱冰鞋上装有制动装置,对于更好地使用制动装置,这也是必需的。
本发明的设想就是基于这些问题。
本发明涉及单排轮式旱冰鞋,其鞋底与轮架的上板相连,轮架的下面安装着滑轮,鞋的鞋帮有刚性后跟,上面铰接着一个也是刚性的护套,它围住使用者的脚踝,护套可以绕铰接轴摆动,使设置在鞋帮和护套之间的弹性回位装置产生作用,其特征为:弹性回位装置至少在护套从基本上为铅直的中立平衡位置向后摆动时起作用,护套向后摆动的角度受行程限位挡块限制,限位挡块固定在鞋帮或护套相应部分上,这样至少可以利用向前的弹性回位力,这个力取决于与鞋帮的角位移成比例的能量,角位移的最大值由挡块位置确定。
另外,向后行程限位挡块对于很好地利用制动是特别重要的,这种制动是由使用者的脚踝向后摆动来控制的。
根据本发明的另一个特征,弹性回位装置在护套从基本上是铅直的中立平衡位置向后摆动和向前摆动时起作用。
本发明还有其它特征,它们将在下面的描述中介绍,这些特点可以独立考虑,也可以以可能的方式相互组合。
通过下面作为非限制性实例的描述可更好地理解本发明是如何实现的,有关的附图为:
-图1是本发明单排轮式旱冰鞋第一个实施例的侧视图,
-图2为图1中鞋的示意图,
-图3为根据一个实施例变型的鞋的示意图,
-图4为根据一个实施例变型的鞋的示意图,
-图5为根据一个实施例变型的鞋的示意图,
-图6为根据一个实施例变型的鞋的示意图,
-图7为根据一个实施例变型的鞋的示意图,
-图8为根据一个实施例变型的鞋的示意图,
-图9为根据一个实施例变型的鞋的示意图。
图1中的旱冰鞋有一个横截面为U形的轮架1,U形的两个侧板2上安装着轮子4,冰鞋上有一个安装板3,上面固定着鞋5的鞋底6。
鞋5的外形与普通的鞋一样,因此有一个软鞋帮10,也就是说,其硬的部分不超过脚踝的高度,鞋帮10的前部有一个开口11,以便将脚伸入鞋中。开口处有通常的封闭装置20,以便系紧鞋。
鞋帮10在脚跟处有一个硬后跟12,其制造方法可用通常的方法制造,它是鞋帮上唯一硬的部分。
后跟12最好用硬聚合材料制成,它围绕脚跟分布在鞋的整个后部。
这个后跟12在脚踝位置一直延伸到鞋帮的上部,以便安装一个铰接的护套13,后根12脚踝处向外有垂直于后跟壁的凸台。
当然,护套13可以有其它的安装方式,以便使拆卸更方便。例如可以用已知的叉式或卡式装置,这里不作描述。这是为了便于更换护套或只使用鞋帮。
铰接护套13由一个刚性材料制的套筒构成,可以用商业名称为Pebax的聚合材料作成。
这个护套13一直向上延伸到小腿肚的根部,围绕着整个腿。其前面为带系紧装置15的开口,以便将脚放入鞋中,系紧装置是现有类型的,例如自动卡住装置。
这个护套13的后面还有一个缺口13a,以方便这个护套的向后转动。
因此,可以容易地看到,护套13的较大高度可以在滑行过程中很好地在侧向固定腿部。较大的高度还可以将作用力分布在腿部更大的范围上,这样使用者将更舒服。
但是,护套13的高度并不妨碍腿相对于脚的向前/向后弯曲运动,护套甚至可以升高到腿的中部,以便减少作用在腿上的力。
根据本发明,图1中的单排轮式旱冰鞋1在鞋帮10和护套13之间设有弹性回位装置100。
根据本发明以及一般来说,这些装置至少在护套向后摆动离开其基本为铅直的中立平衡位置00′后开始工作,这个摆动的角行程受一个位于鞋帮10或护套13对应位置上的限位挡块101限制。这样至少可以利用向前的弹性回位力,这个力取决于与鞋帮的角位移成比例的能量,角位移的最大值由挡块101位置确定。
因此,弹性回位装置100从护套13的中立平衡位置向前是不起作用的。
还是看图1,弹性回位装置100是由上臂102和下臂103构成的一对夹子,上下臂分别靠在护套13和鞋帮10的后挡块104上,这个夹子102-103只有在护套13向后摆动时才起作用。
夹子还通过护套13的铰接轴19并固定在上面。
这样,护套向前摆动是完全自由的,而向后摆动将压缩弹性元件25,这使得护套易于向前回转。
当然,弹性回位元件25可以是任何其它类型,只要它在护套向后摆动时可以产生一个向前的回转作用力。例如,它可以是其它类型的弹簧,如螺旋弹簧、弹性缓冲器等等。这个弹性装置也可以与鞋帮的一个部件为一体,也可以是铰接护套上的一根弹性臂,它与后跟上的挡块或鞋帮的其它部分相配合。相反,它也可以是鞋帮后跟上的弹性臂,与护套上的挡块配合作用。
不管怎样,这种装置将帮助腿部抬起脚尖的肌肉,因此能减少滑行时的疲劳。
这个弹性回位装置的另一个优点是它为运动员的腿部提供了向后逐渐增加的支持。特别是为他的腿提供了一个向后的参考位置,也就是说其腿与铅直位置的相对位置,这对在滑行运动中保持平衡是非常重要的信息。
最后,设制护套13向后行程限位挡块对于使用者靠向后摆动踝骨来控制制动是非常重要的。
当然,本发明并不限于前面描述的例子,而包括所有类似或等效的实现方法。
因而,在图3到图9的例子中,弹性回位装置200、300、400、500、600、700、800不但在护套13A到13G从基本上铅直的中立平衡位置00′向后摆动时起作用,而且在向前摆动时也起作用。
具体地说,图3中实例的弹性装置200是从刚性护套13A伸出的能量爪202,它从鞋帮10A的铰接轴19处向前伸出,能量爪202的端部固定在鞋帮上,构成向前和向后摆动的支点203,向两个方向摆动能量爪202都可以产生相同的能量。
这样产生的能量取决于连接两个铰接轴或两个固定点19、203的直线Δ两侧材料的数量,当护套向前或向后弯时它们将被压缩。例如,如果在直线Δ下面的材料较多,在护套向后产生的压缩效应和能量比向前的多。
根据这同一个实例,护套13A向后行程的限位挡块201位于后跟12上,位于对着护套13A对应部分的地方。
根据图4的例子,弹性回位装置300一方面有从刚性护套13B伸出的第一能量爪302,它从鞋帮10B的铰接轴19向前延伸。能量爪302的端部固定在鞋帮10B上,构成护套13B向前和向后摆动的一个支点305。护套13B向后或向前摆动在能量爪302中产生相同的能量。另一方面,弹性回位装置还有同样从刚性护套13B中伸出的第二能量爪303,它从同一个铰接轴19向后面延伸。第二能量爪303的端部的角位移是自由的,使得护套13B向后摆动时,能量爪303靠在鞋帮10B上的后支持挡块304上,以便在能量爪303中产生能量。这些能量与能量爪302产生的能量加在一起。
这种结构可以使向后比向前增加了一些辅助能量,这样就用简单的机构使向后比向前产生较大的能量。这个能量比取决于使用者,可以在1到4之间。
根据这个例子,后限位挡块301位于后跟12的对着护套13B对应部分的位置上。
在图3和图4的例子中,能量爪202、302、303可以如图显示的那样与护套13A、13B一体,也可以是装在上面的,这样护套可以用更柔软的材料构成,以便更好地围住腿肚子。而能量爪将用更刚硬和有弹性的材料构成。
根据图5中的例子,弹性回位装置400是由位于护套13C侧面的弹性支杆402构成,它从护套铰接轴19向上沿基本铅直的方向自由延伸,这个支杆402的下部,从铰接轴19开始分出两个分支403、404,一个403伸向鞋帮10C的前面,另一个404伸向后面,两个分支403、404都固定在鞋帮上,构成前支持点405和后支持点406,护套13C向前或向后摆动时,支杆中将产生能量。当护套13C向前时,能量支杆402与前能量挡块407配合,护套13C向后时,能量支杆402与后能量挡块408配合,这两个挡块在护套13C上位于支杆402两侧。
前能量挡块407和后能量挡块408最好能够根据所希望的向前或向后的能量沿支杆402调节。
另外,一个向后行程限位挡块401位于后跟12对着护套13C对应部分的位置上。当然,前支点405可以用两个与挡块407和408类似的挡块代替。
根据图6中的例子,弹性回位装置500由位于护套13D侧面在水平方向自由延伸的能量支杆502构成,支杆从铰接轴19向鞋帮10D后方延伸。鞋帮10D上有一个槽,支杆502插在里面,当护套13D向前或向后摆动时,槽在上下两个方向顶住支杆。在护套13D向前或向后摆动时,护套13D上位于支杆502两侧的前能量挡块504和后能量挡块505将与支杆502配合产生能量。
同样,前能量挡块504和后能量挡块505可以根据所希望的向前或向后的能量沿支杆502调节。
另外,护套13D上设置有向后行程限位挡块501,与后跟相应位置506相对。
根据图7中的例子,弹性回位装置600为一个夹子602-603,其下臂602固定在拉杆604的下端部上,拉杆604位于护套13E的后面,它的上部通过护套上的爪605与护套13D发生作用,爪605插在拉杆604上部槽606中,位于下平面601和上平面607之间,下平面601构成向后行程限位挡块,护套13E向前摆动时,爪605靠在上平面607上,带动夹子的下臂602以及第二上臂603移动,直到上臂靠在一个前能量挡块608上,挡块608位于后跟12的铅直延伸部分上,这时夹子602-603受到压缩产生向前的能量。夹子602-603被压缩也能产生向后的能量,通过固定在护套13E上的能量挡块610与夹子上臂603的共同作用,直到爪605与由拉杆604上槽606的下表面构成的后限位挡块601接触,这时向后的能量达到最大值。
同样,后能量挡块610能够根据所希望的向后能量沿上臂调节。
根据图8的例子,弹性回位装置700由一个夹子702-703构成,它有一个下臂702,在护套向前时,它是自由的,而护套向后时,它压在后跟上的后支持挡块704上,当护套13F向后摆动时,固定在护套13F上的能量挡块705压在夹子上臂703,于是夹子被压缩;夹子702-703被压缩也能产生向前的能量,这是通过护套13F向前摆动拉夹子上臂702产生的,夹子下臂702压在后支持挡块704上,拉上臂通过拉索706实现,拉索的一端连在上臂703的端部703a上,另一端连在护套13F上部706上,拉索穿过位于鞋帮10F的后跟12后面的滑轮701。
这样,护套13F的行程限位挡块701由鞋帮10F伸向护套13F的伸出部分708构成。
根据图9的例子,弹性回位装置800是一个位于后面的拉杆802,其下部802a与鞋帮10G后跟12连接,它的中部穿过位于护套13G上的凸台803,凸台构成前或后能量挡块,第一前能量弹簧804套在拉杆802的上部,位于中间凸台803和拉杆802上端部挡块806之间,而第二后能量弹簧805套在拉杆802的下部,位于中间挡块803和拉杆下端部挡块807之间。这样,当护套13G向前摆动时,压缩第一上部弹簧804,产生前方能量,当护套13G摆动压缩第二下部弹簧805时,则产生后方能量。
这样,构成前或后能量挡块的护套13G上的凸台803的位置、以及弹簧804和805的长度和作用力由所需要的前方或后方能量确定。
同样,护套13G的后行程限位挡块801位于鞋帮10G的相应部分上。
当然,本发明并不限于上述实例,也不只限于上述的旱冰鞋或单排轮式旱冰鞋,它可以用于所有需要解决固定脚/脚腕以及帮助肌肉等问题的体育用品。
本发明也可以应用于鞋帮完全是刚性的鞋。
Claims (21)
1.轮式或单排轮式旱冰鞋(5),其鞋底(6)固定在轮架(1)的上板(3)上,轮架(1)的下面安装着滑轮(4),鞋的鞋帮(10)有刚性后跟(12),上面铰接着一个也是刚性的护套(13),它围住使用者的脚踝,护套可以绕铰接轴(19)摆动,使设置在鞋帮和护套之间的弹性回位装置产生作用,其特征为:弹性回位装置(100,200,300,400,500,600,700)至少在护套(13到13G)从基本上为铅直的中立平衡位置(00′)向后摆动时起作用,护套向后摆动的角度受行程限位挡块(101,201,301,401,501,601,701,801)限制,限位挡块固定在鞋帮(10到10G)或护套(13)相应部分上,这样至少可以利用向前的弹性回位力,这个力取决于与鞋帮的角位移成比例的能量,角位移的最大值由挡块(101,201,301,401,501,601,701,801)位置确定。
2.根据权利要求1所述的旱冰鞋,其特征为:弹性回位装置(100)从护套(13)的中立位置(00′)向前时不起作用。
3.根据权利要求2所述的旱冰鞋,其特征为:弹性回位装置(100)是由上臂(102)和下臂(103)构成的一对夹子,上下臂分别靠在护套(13)上和鞋帮(10)的后挡块(104)上,这个夹子(102-103)只有在护套(13)向后摆动时才起作用。
4.根据权利要求1所述的旱冰鞋,其特征为:弹性回位装置(200,300,400,500,600,700,800)在护套(13A到13G)从基本上铅直的中立平衡位置(00′)向后摆动和向前摆动时起作用。
5.根据权利要求4所述的旱冰鞋,其特征为:弹性装置(200)是刚性护套(13A)上伸出的能量爪(202),它从鞋帮(10A)的铰接轴(19)处向前伸出,爪(202)的端部固定在鞋帮上,构成向前和向后摆动的支点(203),向两个方向摆动都可以产生能量。
6.根据权利要求5所述的旱冰鞋,其特征为:向后行程的限位挡块(201)在后跟(12)上,位于对着护套(13A)对应部分的地方。
7.根据权利要求4所述的旱冰鞋,其特征为:弹性回位装置(300)一方面有从刚性护套(13B)伸出的第一能量爪(302),它从鞋帮(10B)的铰接轴(19)向前延伸,爪(302)的端部固定在鞋帮(10B)上,构成护套(13B)向前和向后摆动的支点(305),向两个方向摆动可以在爪(302)中产生相同的能量,另一方面,还有同样从刚性护套(13B)中伸出的第二能量爪(303),它从同一个铰接轴(19)向后面延伸,第二能量爪(303)的端部角位移是自由的,使得护套(13B)向后摆动时,爪(303)靠在鞋帮(10B)上的后支持挡块(304)上,以便在第二爪(303)中产生能量,这些能量与第一爪(302)产生的能量相加。
8.根据权利要求7所述的旱冰鞋,其特征为:后限位挡块(301)位于后跟(12)的对着护套(13B)对应部分的位置上。
9.根据权利要求4所述的旱冰鞋,其特征为:弹性回位装置(400)是由位于护套(13C)侧面的弹性支杆(402)构成,它从护套铰接轴(19)向上沿基本铅直的方向自由延伸,这个支杆(402)的下部,从铰接轴(19)开始分成两个分支(403,404),一个(403)伸向鞋帮(10C)的前面,另一个(404)伸向后面,两个分支(403,404)固定在鞋帮上,构成前支持点(405)和后支持点(406),护套(13C)向前或向后摆动时,由于在护套(13C)上位于支杆(402)两侧的前能量挡块(407)和后能量挡块(408)的作用,支杆中将产生能量。
10.根据权利要求9所述的旱冰鞋,其特征为:前能量挡块(407)和后能量挡块(408)可以根据所希望的向前或向后的能量沿支杆(402)调节。
11.根据权利要求9或10所述的旱冰鞋,其特征为:一个向后行程限位挡块(401)位于后跟(12)的对着护套(13C)对应部分的位置上。
12.根据权利要求4所述的旱冰鞋,其特征为:弹性回位装置(500)由位于护套(13D)侧面的在水平方向自由延伸的能量支杆(502)构成,支杆从铰接轴(19)向鞋帮(10D)后方延伸,鞋帮(10D)上有一个槽,支杆(502)插在里面,当护套(13D)向前或向后摆动时,槽在上下两个方向顶住支杆,由于护套(13D)上位于支杆(502)两侧的前能量挡块(504)和后能量挡块(505),弹性支杆(502)中将产生能量。
13.根据权利要求12所述的旱冰鞋,其特征为:前能量挡块(504)和后能量挡块(505)可以根据所希望的向前或向后的能量沿支杆(502)调节。
14.根据权利要求12或13所述的旱冰鞋,其特征为:护套(13D)上设置有向后行程限位挡块(501),与后跟相应部分(506)相对。
15.根据权利要求4所述的旱冰鞋,其特征为:弹性回位装置(600)为一个夹子(602-603),其下臂(602)固定在拉杆(604)的下端部上,拉杆(604)位于护套(13E)的后面,它的上部通过护套上的爪(605)与护套(13E)发生作用,爪(605)插在拉杆(604)上部槽(606)中,位于下平面(601)和上平面(607)之间,下平面(601)构成向后行程限位挡块,护套(13E)向前摆动时,爪(605)靠在上平面(607)上,带动夹子的下臂(602)以及第二上臂(603)移动,直到上臂靠在一个前能量挡块(608)上,挡块(608)位于后跟(12)铅直延伸部分上,这时夹子(602-603)受到压缩产生向前的能量,夹子(602-603)被压缩也能产生向后的能量,这是通过固定在护套(13E)上的能量挡块(610)与夹子上臂(603)的共同作用,直到爪(605)与由拉杆(604)上槽(606)的下表面构成的后限位挡块(601)接触,这时向后的能量达到最大值。
16.根据权利要求15所述的旱冰鞋,其特征为:后能量挡块(610)能够根据所希望的向后能量沿上臂调节。
17.根据权利要求4所述的旱冰鞋,其特征为:弹性回位装置(700)是一个夹子(702-703),它有一个下臂(702),它压在后跟(12)的后支持挡块(704)上,当护套(13F)向后摆动时,固定在护套(13F)的能量挡块(705)压在夹子上臂(703)上,于是,夹子被压缩;夹子(702-703)被压缩也能产生向前的能量,这是通过护套(13F)向前摆动拉夹子上臂(702)产生的,夹子下臂(702)压在后支持挡块(704)上,拉上臂通过拉索(706)实现,拉索的一端连在上臂(703)的端部(703a)上,另一端连在护套(13F)上部(706)上,拉索穿过位于鞋帮(10F)后跟(12)后面的滑轮(701)。
18.根据权利要求17所述的旱冰鞋,其特征为:护套(13F)的行程限位挡块(701)由鞋帮(10F)伸向护套(13F)的伸出部分(708)构成。
19.根据权利要求4所述的旱冰鞋,其特征为:弹性回位装置(800)是一个位于后面的拉杆(802),其下部(802a)与鞋帮(10G)后跟(12)连接,它的中部穿过位于护套(13G)上的凸台(803),凸台构成前或后能量挡块,第一前能量弹簧(804)套在拉杆(802)的上部,位于中间凸台(803)和拉杆(802)上端部挡块(806)之间,而第二后能量弹簧(805)套在拉杆(802)的下部,位于中间凸台(803)和拉杆下端部挡块(807)之间,这样,当护套(13G)向前摆动时,压缩第一上部弹簧(804),产生前方能量,当护套(13G)摆动压缩第二下部弹簧(805)时,则产生后方能量。
20.根据权利要求19所述的旱冰鞋,其特征为:构成前或后能量挡块的护套(13G)的凸台(803)的位置、以及弹簧(804和805)的长度和作用力由所需要的前方或后方能量确定。
21.根据权利要求19或20所述的旱冰鞋,其特征为:护套(13G)的后行程限位挡块(801)位于鞋帮(10G)的相应部分上。
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