滑雪靴的基底和包括这种基底的滑雪靴

摘要

本发明涉及一种用于滑雪靴的基底以及一种具有该基底的滑雪靴，该基底包括一件式的鞋底，该鞋底限定鞋跟部分和鞋头部分，该鞋底适合于固定在一个或多个外底元件上，并且该鞋底具有纤维增强的复合结构，其中，至少在鞋底的在鞋跟部分和鞋头部分之间的中间部分中的大多数纤维相对于鞋底的纵轴线成锐角。

说明书

技术领域

本发明涉及一种滑雪靴的基底，优选但不限于是北欧滑雪靴，还 涉及一种包括这种基底的滑雪靴。

背景技术

尽管术语“靴”在说明书和权利要求书中被使用，它应该广义地 理解为包括适合于在参与滑雪时穿着的鞋子和任何其他形式的鞋类。

滑雪靴是鞋类的特定形式，它在滑雪中使用以提供把滑雪者的脚 经由雪板固定装置连接于其滑雪板上的途径。滑雪靴应该把滑雪者的 身体正确地定位在滑雪板的上方。这种靴的基底通常包括刚性夹板或 外底元件，其用来把靴紧固于雪板连接装置。这些外底元件也包括用 于靴的行走面。因此对于包括外底元件的靴的基底重要的是，提供强 度和扭转刚性，但对于想要的滑雪形式仍然要足够柔性以便方便行走。 对于基底还重要的是，以这种方式并入外底元件，即把它们可靠地以 正确定向的方式保持住，以便基底将承受在使用期间置于其上的显著 要求。一些传统的滑雪靴基底是由注射模制的塑料材料制成，其中， 外底元件、特别是包括用来把北欧滑雪靴连接于连接装置的前杆的元 件被模制到鞋底中。已知的是，对于要从较软的塑料材料拉出的这些 杆或者对于较硬的塑料材料，当在使用期间已有高负荷施加在杆上时 要剪断围绕杆的外底元件，引起杆相对于滑雪靴在包围的塑料材料内 变形。杆的变形总是对滑雪控制有不利的影响。因此，这种基底很少 提供对于防止靴子在其使用时随着时间发生持久变形所需要的扭转刚 性程度。

发明内容

本发明的目的在于，克服或基本上减轻上述问题并且提供一种基 体和包括这种基底的滑雪靴，其提供足够的强度和扭转刚性以消除或 基本上减轻靴子发生持久的变形，并且其在使用中将承受住在连接到 雪板连接装置之后的以后产生的高夹紧力、优选至少68950N/m²（10psi）的夹紧力。

按照本发明的第一方面，提供一种用于滑雪靴的基底，该基底包 括一件式的鞋底，该鞋底限定鞋跟部分和鞋头部分，该鞋底适合于固 定在一个或多个外底元件上并且该鞋底具有纤维增强的复合结构，其 中，至少在鞋底的在鞋跟部分和鞋头部分之间的中间部分中的大多数 纤维相对于鞋底的纵轴线成锐角。

优选地，鞋底的中间部分覆盖在解剖学上位于穿着滑雪靴的人员 的跖骨和足底弓的部位的下方的位置。

优选地，鞋头外底元件和鞋跟外底元件分别结合于鞋底的鞋头部 分和鞋跟部分上，以形成整体式构造。

优选地，鞋底的中间部分中的大多数的纤维相对于鞋底的纵轴线 成大致±45°±10°的锐角。

优选地，基本上鞋底的中间部分中的其余的纤维以在平行于鞋底 的纵轴线±20°内的角度与鞋底的纵轴线大致对齐，或者相对于鞋底的 纵轴线成90°±20°布置。

也优选地，鞋底的中间部分中的5％与10％之间的纤维与鞋底的 纵轴线以这样的角度大致对齐，该角度在平行于鞋底的纵轴线±20°内。

优选地，鞋底的中间部分中的超过80％的纤维相对于鞋底的纵轴 线成±45°±10°布置。

优选地，纤维增强的复合结构包括层压物，其中，许多层的包括 碳纤维经线和碳纤维纬线的纺织物封装在聚合物基体内，该聚合物基 体优选是环氧基树脂。

也优选地，各层纺织物分别按照平衡平纹纺织。

也优选地，各层纺织物相对彼此并且相对于鞋底纵轴线定向成， 使得在一些层中经线或纬线相对于鞋底纵轴线成角度并且在至少一个 层中经线或者纬线与鞋底纵轴线对齐。

优选地，层压物包括至少七层纺织物。有利地，至少六层纺织物 定向成：它们的经线和纬线相对于鞋底纵轴线成±45°±10°布置，并且 第七层纺织物定向成：它的经线或者它的纬线以在平行于鞋底的纵轴 线±20°内的角度与鞋底纵轴线大致对齐。有利地，层压物包括七层并 且所述第七层定位在层压物每一侧的外三层之间、处在层压物中央。

在另一个实施例中，层压物包括八层纺织物，其中七层纺织物定 向成：它们的经线和纬线相对于鞋底纵轴线成±45°±10°布置，并且第 八层纺织物定向成：它的经线或它的纬线以在平行于纵轴线±20°内的 角度与鞋底纵轴线大致对齐。

也优选地，外底元件包括硬质的弹性体元件，这些弹性体元件通 过粘结剂结合于鞋底上。

也优选地，一个外底元件包括刚性杆，该外底元件相邻于所述鞋 头外底元件的前端或者在所述鞋头外底元件的前端经由至少两个紧固 件紧固于鞋底上。

也优选地，所述包括刚性杆的外底元件在所述鞋头外底元件的前 端紧固于鞋底上，紧固件穿过鞋头外底元件进入鞋底中。

也优选地，紧固件穿过鞋底。

也优选地，该基底包括与直立部分整体成形的鞋跟部分，该直立 部分适合于围绕滑雪靴的鞋跟的背面和侧面。

也优选地，该直立部分适合用于与踝套（ankle cuff）连接。

也优选地，鞋底的鞋跟部分限定内部的凹腔。有利地，在凹腔内 固定有弹性垫，用来提供鞋跟衬垫和在使用期间缓冲脚。

也优选地，外底元件和鞋底中之一设有至少两个突起，这些突起 定位于由外底元件和鞋底中另一个限定的孔或凹腔中，由此所述外底 元件以预定的位置固定于鞋底上。

也优选地，所述突起与所述外底元件整体地成形。备选地，所述 突起是通过注塑的销钉、铆钉、紧固件、T形螺母或螺钉形成的，它 们定位到由鞋底限定的凹腔或孔中。

按照本发明的第二方面，提供一种包括基底的滑雪靴，该基底包 括一件式鞋底，在该鞋底上固定一个或多个外底元件，该一件式的鞋 底具有纤维增强的复合结构，其中，鞋底的至少中间部分中的大多数 的纤维相对于鞋底的纵轴线成锐角。

优选地，鞋底的中间部分定位在鞋底的鞋头部分和鞋跟部分之间， 鞋头外底元件和鞋跟外底元件分别结合于鞋头部分和鞋跟部分上。

也优选地，鞋头外底元件和鞋跟外底元件包括硬质的弹性体元件， 这些弹性体元件通过粘结剂结合于鞋底上。

也优选地，包括刚性杆的外底元件相邻于所述鞋头外底元件的前 端或在所述鞋头外底元件的前端经由至少两个穿透鞋底的紧固件紧固 于鞋底上。

也优选地，所述包括刚性杆的外底元件与所述鞋头外底元件相邻 地直接紧固于鞋底上。备选地，所述鞋头外底元件的前端定位在包括 刚性杆的外底元件与鞋底之间，并且紧固件穿过鞋头外底元件进入并 且穿过鞋底。

也优选地，该滑雪靴具有柔性的织物靴帮。

也优选地，基底包括与鞋底整体成形的鞋跟部分，该鞋跟部分在 滑雪靴的鞋跟的背面和侧面被围绕。

也优选地，鞋跟部分按照铰接的方式连接于踝套。

附图说明

现在借助实例参考附图描述本发明的不同方面。在附图中：

图1示出按照本发明第一方面的用于滑雪靴的基底从上面和一 侧观看的透视图；

图2示出图1中所示的基底从下面和所述一侧面观看的透视图；

图3示出图1和2中所示的基底连同用于附接于基底的踝套的分 解视图；

图4a和4b示出用于形成图1至3中所示的基底的层压物的两层 的放大示意图，并且表示各层相对于基底纵轴线定向的方式；

图5示出按照本发明的第二方面的、包括图1至3中所示的基底 的滑雪靴的侧视图。

具体实施方式

图1至3示出适合用于北欧滑雪靴的基底1，作为实例具有靴帮3 的这种靴子2在图5中示出。然而，应该理解的是，本发明不限于这 种滑雪靴，并且如上所述，通过合适地选择外底元件，能够得到具有 通用靴帮3或外壳的滑雪靴，用于不同类型的滑雪，例如速降滑雪、 越野滑雪、跳高滑雪或登山滑雪等等。

靴帮3配置为用来包住穿着者的脚并且装备有合适的传统的紧固 装置，在这里不描述紧固装置，因为本发明主要涉及靴子2的基底1。 基底1包括一件式鞋底4，该鞋底限定分别鞋跟部分和鞋头部分5和6 以及中间部分7，该中间部分定位在鞋跟部分和鞋头部分5和6之间、 在解剖学上位于穿着滑雪靴2的人员的跖骨与足底弓的部位的下方。 鞋跟部分和鞋头部分5和6适合于固定于一个或多个刚性的弹性体外 底元件8、9、10上，以形成基底1，该基底然后在制造靴子2期间能 够连接于靴帮3。一般地，因此鞋底4的鞋跟部分和鞋头部分5和6 分别邻近于鞋跟外底元件和鞋头外底元件8和9。在所示的实施例中， 鞋跟外底元件和鞋头外底元件8和9分别持久地结合于鞋底4的鞋跟 部分和鞋头部分5和6，以形成整体式结构的基底1，该基底然后能够 固定于靴帮3上。然而，外底元件10包括刚性杆11并且能以可拆卸 的方式经由可拆卸的紧固件12在鞋头外底元件8的前端紧固于鞋底 4。紧固件12因此穿过外底元件9进入鞋底4。优选紧固件12穿过鞋 底4使得这些紧固件能够被松开并且如果需要的话外底元件10能够被 拆卸和更换。在备选的设置结构中（未示出），外底元件10可以被与 鞋头外底元件9的前端相邻地直接地固定于鞋底4，它在这种情况下 不需要延伸远至鞋底4的前尖。

在下面更详细地描述把外底元件8、9和10对齐和附接于鞋底4 的方法。这些外底元件8、9、10定位于在鞋底4和雪板固定装置之间 并且它们中间之一、即在本实例中为元件10，适合用来附接于北欧雪 板固定装置。在其他的实施例中（未示出），代替或除了外底元件10 之外，其他的外底元件8、9中的一个或多个也可以适合用于附接于雪 板固定装置，以便使得基底适配用来附接于不同类型的滑雪靴。此外， 鞋跟外底元件和鞋头外底元件8和9提供这样的行走面，该行走面在 滑雪靴2未连接于雪板固定装置时接触地面。

现在更详细地描述基底1的构造。

鞋底4具有纤维增强的复合结构，其中，鞋底4的中间部分7中 的大多数纤维相对于鞋底4的纵轴线L成锐角。在本实例中这点是通 过制造层压物形式的鞋底4来达到的，其中，许多层13的包括经线 14和纬线17的纺织物被封装在聚合物基体内。优选地，经线14和纬 线15都是碳纤维线并且聚合物基体优选地是环氧基树脂。鞋底4因此 以已知的方式模制，例如采用真空袋模制工艺，其中，许多聚合物涂 层的织物层13被彼此叠置在刚性的模具之上，该模具被施加抽吸并且 聚合物利用经由柔性膜片或袋子施加的热和压力进行处理。织物层13 的各个纤维，其通常沿着丝线被并入的纵轴线对齐，因此通过聚合物 基体被封装，使得得到的模制的鞋底4具有强度但保持柔性。

一般认为，对于鞋底4重要的是具有各向同性的质量，从而其刚 性特性在所有的方向上基本上是相同的。为了达到这点，形成层压物 的织物层13将被定向成，使其一半或者它们的经线14或者它们的纬 线15与鞋底4的纵轴线L对齐，如图4a中所示，但是织物层13的 另一半将被定向成，使得它们的经线14和它们的纬线15定向成相对 于鞋底4的纵轴线L成±45°，如图4b中所示。例如，这种层压物总 共具有8层，其中4个第一层的经线或纬线14、15与轴线L对齐而4 个第二层的经线和纬线14、15相对于轴线L成±45°定向。典型地， 各第一层和第二层交替地布置在层压物中。因而将看到，经线和纬线 14、15的一半相对于轴线成±45°定向、四分之一与轴线L对齐和其余 的四分之一相对于轴线L成±90°横向地布置。然而，尽管与相对于轴 线L成±45°的纤维为得到的鞋底4提供扭转稳定性以使得带有这种鞋 底的靴子能够把滑雪者支承在雪板的边缘上，已经发现这种布置结构 不是理想的，因为得到的鞋底4在沿着轴线L的纵向上挠曲刚性是高 的和扭转刚性是中等的。滑雪者将在脚区域的足部圆形部位感觉到这 点，它将使得靴子难以穿入。它同样影响滑雪期间的靴子感觉。

优先地，在挠曲与扭转之间需要更优的关系，即高的扭转刚性和 中等到低的挠曲刚性。因而按照本发明，构成层压物的织物层13布置 成，使得至少在鞋底4的中间部分7中和在足部圆形部位下方的大多 数（即超过一半）的形成经线和纬线14、15的纤维相对于鞋底4的纵 轴线L成锐角布置。优选地，鞋底4的中间部分7中的形成经线和纬 线14、15的其余纤维以在平行于鞋底的纵轴线±20°内的角度与纵轴线 L大致对齐，或者相对于纵轴线L横向地成90°±20°布置。这是因为 已经发现，如果没有纤维与纵轴线L对齐或大致对齐，鞋底4在延长 的使用期间会持久地变形。

然而有利地，层压物中基本上与纵轴线L对齐的纤维的数量在各 向同性的实例中显著地较少。令人惊奇地已经发现，非各向同性的布 置结构——其中少于10％但优选不少于5％的纤维与纵轴线L对齐并 且大于一半的纤维相对于轴线L成45°±20°布置——提供了显著提高 的扭转刚性，这是有利的，在没有充分降低纵向刚性的情况下允许形 成的靴子在重复使用期间持久地变形。就此而言，应该理解的是，必 须允许一定范围，因为在纤维的成角度布置中绝对精度是困难的而成 45°布置是优选的，以小的变化程度或者说成±10°布置仍然提供可接受 的结果。

在按照本发明的基底1的第一种优选的实施例中，鞋底4由层压 物构成，该层压物包括7层平衡平纹纺织物，其布置成使其经线和纬 线14、15相对于鞋底4整体如下地定向，包括中间部分7：

层1相对于轴线L成±45°

层2相对于轴线L成±45°

层3相对于轴线L成±45°

层4相对于轴线L成0/90°

层5相对于轴线L成±45°

层6相对于轴线L成±45°

层7相对于轴线L成±45°

就此而言应该理解的是，必须允许一定范围，以便在纤维的成角度 布置中作为绝对精度是困难的而成45°布置是优选的，偏离45°的小变 化程度、也就是说±10°仍然位于本发明的范围内。类似地，就纤维相 对于鞋底4的纵轴线成90°布置而言，对于纤维的成角度布置中而言 必须允许一定范围、亦即±20°。

假设纺织的层13全部是按照平衡平纹组织纺织，如图4a和4b中 所示。平纹组织是这样的组织，其中经线14和纬线15形成简单的十 字形图案，其中每个经线14与纬线15一个在另一个上面、然后在下 一个下面交叉，依此类推，下一个经线14走到纬线15下面，它的相 邻线走到该纬线上面。反之亦然。平衡平纹组织产生这样的织物，其 中经线14和纬线15由相同重量（尺寸）的丝线构成，并且每单位长 度的端部数量相同以及每单位长度的纬数相同。然而，本领域技术人 员应该知道，可以采用其他的纺织图案和纺织平衡，但是仍应该保持 如上所述的设计考虑，使得得到的层压物具有相对于纵轴线L在理想 方向上定向的、相同的纤维比例。

应该理解的是，作为整体在该实例中层压物的经线和纬线14、15 中只有约7％的纤维与纵轴线L对齐并且在经线和纬线14、15中超过 85％的纤维相对于纵轴线L成±45°定向。已经发现，这种布置结构相 对于上述给出的各向同性的实例提高了鞋底4的扭转稳定性大约 50％，同时降低了纵向刚性约33％。这种布置结构使得并入这种鞋底 4的靴子2的扭转刚性最小化，同时优化其纵向刚性。这在使用中是 显著的优点，因为它提高了靴子的性能，使得滑雪者能够自信地在滑 雪板边缘上滑雪而靴子没有扭曲变形。

在基底1的第二种优选的实施例中，鞋底4由层压物构成，该层 压物包括8层平衡平纹纺织物，其布置成使其经线和纬线14、15相对 于鞋底4整体如下地定向，包括中间部分：

层1相对于轴线L成±45°

层2相对于轴线L成±45°

层3相对于轴线L成±45°

层4相对于轴线L成0/90°

层5相对于轴线L成±45°

层6相对于轴线L成±45°

层7相对于轴线L成±45°

层8相对于轴线L成±45°

在该实例中，在整体上层压物的经线和纬线14、15中约6％的纤 维与纵轴线L对齐并且经线和纬线14、15中超过87％的纤维相对于 纵轴线L成±45°定向。

除了如上所述的鞋底4的层压物结构，鞋底4优先地模制有鞋跟部 分5，该鞋跟部分包括直立部分16，该直立部分围绕滑雪靴3的鞋跟 的背面和侧面。在鞋底4的各侧面的直立部分16可以设有模制进去的 孔17，以使得如图3中所示踝套或者踝套18的一部分能够按照铰接 的方式连接于鞋底4，例如通过铆钉19连接。如图3中所示的踝套18 的这一部分由类似于鞋底4的纺织的碳纤维材料构成，踝套18的其余 部分由其他的织物构成并且包括如图5中所示的紧固件。在鞋底4后 面的直立部分形成鞋跟对应部，它提供负荷从靴子2的踝套18直接转 移到靴子的基底1中，这是显著的优点。鞋底4的鞋跟部分5的三维 形状也提高了靴子2的扭转刚性并且提高了其弯曲或挠曲刚性，这如 上指出的那样提高了靴子2在使用中的性能。

除了如上所述，鞋底4的鞋跟部分5被模制以限定内部的空腔20， 该空腔中结合有弹性垫21。该垫21尺寸设计为提供预定的鞋跟衬垫 并且由合适的材料构成，该材料将在使用期间对脚进行缓冲。

在如上所述模制鞋底4之后，把外底元件8和9结合到该鞋底上 以形成基底1，该基底然后按照传统的方式被连接于靴帮2，该靴帮优 选是柔性的织物靴帮。该外底元件8和9优选地由弹性的材料、诸如 橡胶或类似的合成材料构成，以便在滑雪期间对脚进行缓冲。当该材 料是较软的时在冰雪条件下它给予顺滑、较软的感觉。在滑雪之前和 之后、尤其是在硬的的表面如混凝土和沥青上行走期间它是更加舒适 的。如果该材料较硬的话，它给予更加稳定的直接的刚性接触平台， 该平台在不稳定的较软的情况下是优点。

对于外底元件8、9和10重要的是要相对于鞋底4的纵轴线L正 确地定向，使得靴子能够合适地连接于雪板固定装置并且相对于滑雪 板正确对齐地配合。这通常是困难的过程并且外底元件8和9的轻微 不对齐就会严重地影响得到的滑雪靴的雪板固定装置附接能力和相对 于靴子的滑雪板对齐。

为了便于外底元件8、9和10的正确对齐，除了用于附接踝套18 的通孔17之外，鞋底4模制有三对空腔或孔22、23和24。这些成对 的空腔或孔22、23和24相对于纵轴线L精确地定位在鞋底4中。第 一对22分别朝向鞋底4的鞋头部分6的前端和后端定向，而第二对 23分别朝向鞋底4的鞋跟部分5的前端和后端定向。两对空腔或孔22、 23沿着鞋底4的纵轴线L对齐并且用来把外底元件8和9定位在鞋底 4上的正确的位置中。为此目的，外底元件8和9中的每一个都分别 设有一对突起25和26，它们在把外底元件8和9附接于鞋底4的期 间能够被配合到相应对的空腔或孔22、23中。这保证，外底元件8 和9相对于鞋底4正确地定位和定向。突起25和26可以与形成元件 8和9其余部分的模制材料成整体或者可以包括注塑的销钉、铆钉、 紧固件、T形螺母、螺钉或其他的能够定位到空腔或孔22和23中的 可靠的对齐紧固构件。

在一对孔24的情况下，这些孔在纵轴线L的每一侧定位在鞋底4 的前端并且容纳用来固定包括刚性杆11的外底元件10的紧固件12。 这些孔24因此优选地是通孔，使得紧固件12能够穿透鞋底4，而不 是空腔或盲孔，成对的空腔或孔22和23可能是如此。在本实施例中， 外底元件10配合在鞋头外底元件9的下方并且用来使得两个元件10 和9一起对齐，在一个定位在空腔或孔（未示出）中的元件、在这种 情况下为元件10上可以设有一对突起27，在另一个元件上也可以设 有一对突起。

因而，外底元件8、9和10和鞋底4全部一起精确地相对于滑雪 板中间至侧面平衡点的中间线对齐。尤其是，外底元件8、9和10和 鞋底4能够全部一起按照向前和向后的方式精确地定位，以形成基底 1，该基底个体适合用于特殊尺寸的靴帮以达到特定滑雪者的优化的向 前、向后平衡点、侧面到侧面的对齐以及理想的力量传递区和枢转点。 因而，滑雪靴2能够按照滑雪者精确的要求来制造。