ПОДОШВА И БОТИНОК ДЛЯ БЕГОВЫХ ЛЫЖ ИЛИ КАТАНИЯ СТИЛЕМ ТЕЛЕМАРК
SOLE AND SHOE FOR CROSS-COUNTRY SKIS OR TELEMARK STYLE SKIING

Настоящее изобретение относится к подошве ботинка для беговых лыж или ботинка для катания стилем телемарк, которая состоит из задней или пяточной части, на которой находится каблук ботинка, и передней или носочной части слегка чашеобразной формы, причем подошва целиком выполнена из сравнительно жесткого материала, предпочтительно, пластика, и снабжена со стороны низа расположенным в области ее передней и(или) в области ее задней частей слоем протектора из сравнительно мягкого, предпочтительно, резиноподобного, материала. Кроме того, изобретение относится к ботинку для беговых лыж или ботинку для катания стилем телемарк с такой подошвой.
Подошвы подобного типа общеизвестны. Ботинки с такой подошвой уже на протяжении многих лет выпускаются и продаются фирмой Роттефелла АС (Rottefella AS) под маркой "NNN". Со стороны низа (протекторной стороны) такие подошвы имеют две продольные направляющие канавки и соединенные с ними поперечные канавки, причем продольные направляющие канавки проходят по всей длине подошвы и взаимодействуют с ответными продольными направляющими ребрами на соответствующей пластине лыжного крепления. Со стороны низа на переднем конце подошвы в углублении со стороны низа имеется поперечная ось, служащая для шарнирного соединения ботинка с лыжным креплением, обеспечивающего возможность свободного подъема каблука.
Вышеупомянутые продольные направляющие канавки сформированы не только в слое протектора, но также и в самой подошве. В результате, значительно ухудшается изгибная упругость подошвы, прежде всего в плюснофаланговой области подошвы. Для решения этой проблемы в ЕР 0787440 В1 было предложено выполнять подошву спортивного ботинка из двух частей, задняя из которых является жесткой, а передняя изготовлена из мягкого материала. Недостаток такого решения состоит, однако, в невозможности изготовить всю подошву целиком из одного и того же материала, например, литьем под давлением. Поэтому изготовление такой подошвы сопряжено со слишком высокими затратами.
Для достижения хорошей продольной гибкости при сохранении достаточной поперечной жесткости в ЕР 0029206 А1 предлагается усиленная подошва для обуви, выполненная из основного материала, в которой в основной материал вставлены элементы жесткости. Для этого в подошве делаются окна в области опорной части стопы и свода стопы, каждое из которых имеет рукавообразные гнезда, выполненные в виде ребер, поперечно перегораживающих соответствующее окно. В эти ребра вставляется ужесточающий профиль, сообщающий подошве повышенную поперечную жесткость. Очевидно, что такая усиленная подошва также сложна в изготовлении и поэтому требует для изготовления больших затрат.
В DE 4229039 С2 раскрывается другой принцип улучшения крутильной жесткости и продольной упругости ботинка для беговых лыж. В основу этого принципа положена идея модификации стельки для изменения свойств ботинка. В частности, стелька выполняется из двух различных материалов, используемых для разных частей стельки. Поскольку влияние стельки на механические свойства всего ботинка ограничено, то это решение не дает удовлетворительных результатов.
СН-С-557154 в основном относится к каблуку ботинка для беговых лыж, конструкция которого направлена на предотвращение налипания снега на каблук.
Исходя из вышеизложенного в основу настоящего изобретения была положена задача создания подошвы ботинка для беговых лыж или катания стилем телемарк, обладающего относительно высокой продольной изгибной упругостью при сохранении хорошей боковой устойчивости (крутильной жесткости) и, кроме того, простотой для изготовления. Кроме того, целью изобретения является создание ботинка для беговых лыж или катания стилем телемарк с такой подошвой.
Поставленная задача по обеспечению подошвы лыжного ботинка, обладающей совокупностью труднодостижимых одновременно свойств, решается согласно изобретению в предлагаемых подошве и ботинке, заявленных в независимых пунктах формулы изобретения, при этом предпочтительные варианты осуществления приведены в зависимых пунктах формулы.
А именно, в настоящем изобретении предлагается подошва ботинка для беговых лыж или ботинка для катания стилем телемарк, имеющая заднюю часть, на которой находится каблук ботинка, и переднюю часть, слегка чашеобразной формы, и целиком выполненная из сравнительно жесткого материала, предпочтительно, из пластика, а со стороны низа в области передней части и(или) в области задней части имеющая слой протектора из сравнительно мягкого, предпочтительно, резиноподобного, материала, отличающаяся тем, что толщина передней части, которая сверху крепится к ботинку в виде наружного слоя в области плюснофалангового участка, значительно уменьшена по сравнению с остальной частью подошвы, в частности по сравнению с областью, прилегающей к плюснофаланговому участку и проходящей к задней части подошвы, и по сравнению с областью, прилегающей к плюснофаланговому участку, толщина которой непрерывно увеличивается начиная от плюснофалангового участка и которая простирается в направлении передней части, так что изгибная упругость вокруг оси, проходящей в основном поперек продольного направления подошвы на плюснофаланговом участке, имеет максимальную величину.
В соответствии с этим суть изобретения заключается в том, что толщина передней части, которая должна сверху прикрепляться к ботинку в виде наружного слоя в области плюснофалангового участка, значительно уменьшена по сравнению с остальными прилегающими областями подошвы, простирающимися вперед и назад, за счет чего можно достичь максимальной изгибной упругости (эластичности) вокруг оси, проходящей в основном поперечно продольному направлению подошвы в области плюснофалангового участка. При этом границы изгибающейся области плюснофалангового участка определяются этой разницей в толщине и такое выполнение позволяет ясно выделить зону изгиба в области плюснофалангового участка, которая воспроизводима в каждом лыжном шаге. Эта изгибаемая область плюснофалангового участка не проходит в переднюю часть подошвы. Таким образом, в основном избегается деформация (изгиб) секций передней части подошвы и уменьшается износ границ области плюснофалангового участка. При этом обеспечивается естественный изгиб лыжного ботинка и ступни, даже если для подошвы взят относительно жесткий материал, что обеспечивает преимущество в том, что не требуется дополнительных средств, например ребер жесткости или ужесточающих вставок, для придания ботинку требуемой продольной гибкости в сочетании с достаточной боковой устойчивостью. Посредством уменьшения толщины передней части в области плюснофалангового участка по сравнению с остальной частью подошвы, в частности по сравнению с областью, прилегающей к плюснофаланговому участку и проходящей до заднего края подошвы, обеспечивающей максимум изгибной упругости вокруг оси, проходящей в основном поперечно продольному направлению подошвы в области плюснофалангового участка, можно создать подошву, которая, будучи прикреплена в ботинку, очень слабо влияет на естественную гибкость ботинка и ноги, даже при относительно большой жесткости материала подошвы. В то же время, предложенная в изобретении подошва придает ботинку высокую крутильную жесткость и, тем самым, обеспечивает поддержку ноги, предотвращая травмы, и улучшает функциональные характеристики лыжного ботинка. Кроме того, предложенная в изобретении подошва может быть относительно просто изготовлена литьем под давлением, поскольку подошва может быть выполнена из одного материала, в частности пластика.
Так называемый плюснофаланговый участок включает так называемую плюснофаланговую ось изгиба. Строго говоря, плюснофаланговая ось изгиба определена не линией, а полосковым промежутком, проходящим поперечно продольному направлению подошвы и, в частности, наклоненным под углом к продольному направлению подошвы от внутренней части спереди наружу сзади.
В предпочтительном варианте осуществления, толщина передней части на плюснофаланговом участке составляет от 1 до 4 мм, более точно от 2 до 3 мм. Установлено, что толщина в этом интервале наилучшим образом подходит для большинства материалов подошвы с точки зрения изгиба подошвы.
Толщина задней части между каблуком ботинка, помещенным на конце задней части, и плюснофаланговым участком может составлять от 2 до 8 мм, более точно от 3 до 6 мм. В результате, может быть достигнута достаточная крутильная жесткость для всех используемых для подошвы материалов.
В предпочтительном варианте осуществления, толщина задней части подошвы постепенно нарастает, начиная от плюснофалангового участка, к задней части подошвы по крайней мере в направлении назад, начиная от изгиба плюснофалангового участка.
Продольная протяженность участка передней части со значительно уменьшенной толщиной может составлять от 5 до 15 см, более точно от 5 до 10 см, чем гарантируются требуемые параметры гибкости.
В предпочтительном варианте осуществления, передняя часть плюснофалангового участка образует зону изгиба, которая образована по меньшей мере одной, а лучше от 3 до 6, гладких поперечных полос, которые расположены с продольным интервалом вдоль подошвы параллельно поперечным канавкам в слое протектора. Таким образом, изгибная упругость не снижается.
Зона изгиба передней части может содержать по меньшей мере одну, а лучше две, гладкие продольные полосы, разнесенные друг от друга по подошве в поперечном направлении и расположенные параллельно продольным канавкам, предпочтительно, продольным направляющим канавкам, выполненным в слое протектора, что также способствует изгибанию подошвы.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, продольные и(или) поперечные канавки, по меньшей мере в передней части подошвы, сформированы в основном только в слое протектора, который может быть выполнен из более мягкого материала, чем материал передней и задней частей. Поэтому сам материал передней части не имеет каких-либо канавок, которые могли бы повлиять на гибкость.
Это решение также используется в дополнительном варианте, в котором дно по меньшей мере части продольных и(или) поперечных канавок ограничено передней частью и, если требуется, также и задней частью подошвы, выполненной из сравнительно жесткого материала. В другом варианте глубина продольной(-ых) канавки(-ок) примерно соответствует глубине поперечных канавок, которые предпочтительно с ней(ними) пересекаются.
В еще одном варианте поперечные канавки, по меньшей мере в передней части, дугообразно изогнуты назад (на виде снизу), увеличивается устойчивость подошвы, особенно крутильная жесткость, причем гибкость остается неизменной.
В предпочтительном варианте осуществления, гладкие продольные и(или) поперечные полосы ограничивают по меньшей мере отчасти углубления, формируемые с верхней стороны передней части, причем эти углубления выступают со стороны низа передней части и служат опорой для грунтозацепов, сформированных в слое протектора. Таким образом, прочные грунтозацепы могут быть отформованы при литье слоя протектора с использованием в качестве основы углублений, образующих соответствующие выступы со стороны низа.
В более предпочтительном варианте осуществления, высота грунтозацепов увеличивается в направлении движения так, чтобы приспособить грунтозацепы к наклону передней части по меньшей мере в области плюснофалангового участка. В данном варианте осуществления, используется плоская нижняя контактная поверхность ботинка даже и при наклоне передней части, что способствует устойчивому соединению ботинка, например ботинка для беговых лыж, с лыжным креплением.
Подошва может быть выполнена из пластикового материала, с модулем упругости в интервале от 200 МПа до 250 ГПа, более предпочтительно, от 350 МПа до 200 ГПа, причем толщина передней части в процентном выражении больше при относительно более высокой упругости, чем при относительно более низкой упругости. Это означает, что чем выше жесткость материала подошвы, тем меньше должна быть толщина основной подошвы по меньшей мере в области плюснофалангового участка.
Слой протектора прикрепляется к подошве со стороны ее низа либо сваркой, либо литьем под давлением, либо приклейкой.
В еще одном частном варианте на переднем конце подошвы выполнено приемное углубление, открытое со стороны низа, в котором размещена по меньшей мере одна поперечная ось для шарнирного соединения с лыжным креплением. Это приемное углубление по бокам предпочтительно ограничено двумя стенками в подошве либо слоем протектора из более мягкого материала. В соответствии с одним из вариантов в края по бокам углубления на переднем конце подошвы в качестве ее интегральной части для установки поперечной оси и соединения с ней введены анкерные элементы, желательно металлические. Эти анкерные элементы особенно необходимы в том случае, когда поперечная ось должна быть закреплена в относительно мягком слое протектора. Для установки поперечной оси, конечно, также возможно обычным способом окружить углубление на переднем конце подошвы двумя боковыми стенками (ребрами), составляющими одно целое с подошвой и выполненными из того же жесткого материала, что и вся подошва.
Задняя часть подошвы, прежде всего ее каблук, в предпочтительном варианте осуществления, имеет традиционную конструкцию, то есть в его верхней части имеются выемки для уменьшения расхода материала и веса.
В настоящем изобретении также предлагается ботинок для беговых лыж или для катания стилем телемарк, имеющий подошву по одному из описанных выше вариантов, непосредственно прикрепленную сверху к ботинку в виде наружного слоя.
Настоящее изобретение более подробно рассмотрено на примере предпочтительных вариантов со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг.1 представлен вид снизу в перспективе предлагаемой подошвы;
на фиг.2 представлен вид в плане в увеличенном масштабе подошвы, показанной на фиг.1;
на фиг.3 изображен в уменьшенном масштабе продольный разрез подошвы, показанной на фиг.1 и 2, по линии III-III на фиг.2; и
на фиг.4 представлен вид сверху в перспективе подошвы с фиг.1.
На фиг.1 и 2 в виде снизу показана подошва 10 или рабочая поверхность подошвы лыжного ботинка для беговых лыж. Подошва 10 состоит из задней (пяточной) части 11, на которой находится каблук 13, и передней (носочной) части 12 слегка чашеобразной формы, т.е.имеющей форму плоской чаши, причем подошва 10 целиком выполнена из сравнительно жесткого материала, предпочтительно, из пластика, а со стороны низа (низа) в области передней части 12 и задней части 11 имеет слой (накладку) 14 протектора из сравнительно мягкого, предпочтительно, резиноподобного, материала. На слое 14 протектора имеются грунтозацепы 14а для облегчения ходьбы по снегу. Слой 14 протектора, в частности его грунтозацепы 14а, вместе с соединенными с ним частями 11 и 12 подошвы определяют заданную общую толщину подошвы, или толщину "h", в показанном на фиг.3 так называемом плюснофаланговом участке "М" изгиба. Толщина h может отличаться для разных грунтозацепов 14а.
На фиг.3 видно, что толщина d передней части 12 в области плюснофалангового участка М значительно уменьшена по сравнению с толщиной оставшейся части подошвы, таким образом, что максимальная изгибная упругость подошвы 10 достигается в области плюснофалангового участка М, вблизи оси, располагающейся, в основном, поперек продольного направления подошвы 10 в области плюснофалангового участка М. В частности, уменьшение толщины d передней части 12 в области плюснофалангового участка М по сравнению с толщиной в области 30, примыкающей к плюснофаланговому участку М и проходящей в направлении задней части подошвы 10, создает конфигурацию подошвы 10, обладающей очень гибкой передней частью 12 в области плюснофалангового участка М и жесткой или негибкой задней частью 11, которая сообщает подошве 10 высокую боковую устойчивость. Высокая гибкость подошвы 10 в области плюснофалангового участка М обеспечивает ботинку высокие характеристики с точки зрения катания на беговых лыжах, а подошва 10, кроме того, дает хорошую опору для ноги.
Оптимальное соотношение между толщинами d, d' может меняться и зависит от конкретного материала, выбранного для жесткого слоя (единый слой для передней 12 и задней частей 11). Хорошие результаты получаются, если толщина d передней части 12 в области плюснофалангового участка М составляет от 1 до 4 мм, в частности от 2 до 3 мм. Толщина d' задней части 11 между каблуком 13, находящимся на конце задней части 11, и плюснофаланговым участком М может составлять от 2 до 8 мм, в частности от 3 до 6 мм. Толщина d передней части 12 подошвы 10 соответствует максимум примерно 50%, в частности, как показано здесь, 25-30% от суммарной толщины h жесткого и мягкого материала. Толщина мягкого материала, а значит и толщина слоя 14 протектора в области грунтозацепов 14а, может составлять от 3 до 7 мм, в частности от 4 до 6 мм. Продольная протяженность области передней части 12, имеющей уменьшенную толщину d, составляет от 5 до 15 см, в частности от 5 до 10 см, чем обеспечивается достаточная ширина полосы передней части 12, обладающей требуемыми характеристиками изгиба.
Понятно, что могут быть выбраны любые другие величины толщин d, d' или продольной протяженности в качестве верхней или нижней границ более ограниченного интервала, который обеспечивает достижение лучших результатов, в зависимости, например, от геометрических факторов вроде очертаний подошвы или свойств материала, например плотности выбранного материала.
Как хорошо видно на фиг.4, передняя часть 12 в области плюснофалангового участка М образует зону 25 изгиба, которая определена четырьмя гладкими поперечными полосами 22, разнесенными с интервалом вдоль подошвы 10. Кроме того, эти поперечные полосы 22 параллельны поперечным канавкам 16 в слое 14 протектора, как это показано на фиг.1-3. Должно быть понятно, что поперечные полосы 22 относятся к передней части 12 и, таким образом, имеют такую же толщину d, как и передняя часть 12. Зона 25 изгиба передней части 12 также содержит две гладких продольных полосы 23, которые разнесены поперек подошвы 10 и параллельны двум продольным направляющим канавкам 15, образованным в слое 14 протектора (фиг.1-3). Указанные направляющие канавки 15 согласованы с лыжным креплением, имеющим соответствующий профиль для требуемой ориентации лыжного ботинка. Также должно быть понятно, продольные полосы 23 относятся к передней части 12 и, таким образом, имеют ту же толщину d, что и передняя часть 12.
Дно по меньшей мере продольных направляющих канавок 15 в области передней части 12 подошвы образовано относительно жестким материалом подошвы 10 и, значит, продольными полосами 23, в то время как дно поперечных канавок 16 образовано тонким слоем гибкого или относительно мягкого материала слоя 14 протектора, который не влияет на гибкость жесткой передней части 12, в частности на гибкость поперечных полос 22 передней части 12. Отсюда следует, что эти канавки 15, 16 образованы, по существу, только в пределах более мягкого слоя 14 протектора. Такая конфигурация, вместе с параллельностью поперечных полос 22 поперечным канавкам 16, дополнительно улучшает гибкость передней части 12 в области плюснофалангового участка М и, тем самым, гибкость зоны 25 изгиба, в той мере, в какой слой 14 протектора не ухудшает гибкости, которая определяется, в основном, уменьшенной толщиной d и свойствами материала передней части 12.
В предпочтительном варианте осуществления, продольные и поперечные канавки 15, 16 отформованы таким образом, что имеют приблизительно одинаковую глубину. Поперечные канавки 16 как в передней части 12, так и в задней части 11 изогнуты назад.
Как показано на фиг.4, гладкие продольные и поперечные полосы 22, 23 пересекают друг друга и тем самым определяют границы нескольких углублений 21, образуемых с верхней стороны передней части 12. Углубления 21, располагающиеся ближе к краю подошвы 10, частично ограничены полосами 22, 23 и окружающим материалом передней части 12, который имеет, по существу, ту же самую толщину d, что и полосы 22, 23. Эти углубления 21 образуют соответствующие им выступы со стороны низа передней части 12, которые служат основой и опорой для грунтозацепов 14а, образованных в слое 14 протектора (см. фиг.1, 2). Грунтозацепы 14а могут быть из любого подходящего материала, имеющего практически любую подходящую жесткость. В предпочтительном варианте выполнения, грунтозацепы 14а (и, значит, и слой 14 протектора) выполнены из более мягкого материала, чем твердый материал передней и задней частей 11, 12 подошвы 10.
Как хорошо видно на фиг.1 и 2, грунтозацепы 14а расположены в три продольных и шесть поперечных рядов в передней части 12, а также в три поперечных ряда в задней части 11, образуя тем самым две продольные направляющие канавки 15 и несколько поперечных канавок 16 на нижней поверхности подошвы 10.
На фиг.1 также видно, что высота грунтозацепов 14а в передней части 12 увеличивается в направлении движения так, что грунтозацепы 14 приспособлены к наклону передней части 12 по меньшей мере в области плюснофалангового участка М. Нижние поверхности грунтозацепов 14а как на передней, так и на задней частях 11,12 компланарны и образуют плоскую опорную поверхность.
Переход от передней части 12 в области плюснофалангового участка М к прилегающей задней части 11, то есть от области с уменьшенной толщиной d к области с увеличенной толщиной d', происходит постепенно, как это показано на фиг.3. Это означает, что толщина непрерывно увеличивается, начиная с уменьшенной толщины d передней части 12 и кончая максимальной толщиной d' задней части 11, в частности перед каблуком 13. На фиг.3 также видно, что толщина "d" передней части 12 подошвы, состоящей из более твердого материала, непрерывно увеличивается, начиная от плюснофалангового участка "М", как назад, так и вперед. Таким образом, плюснофаланговый участок изгиба "М" определяется соответствующим выбором толщины d, d' подошвы 10.
На переднем конце подошвы 10 сделано дополнительное углубление 17, открытое со стороны низа, внутри которого устанавливается поперечная ось 18 для шарнирного соединения с лыжным креплением. По бокам углубление 17 ограничено двумя ребрами из жесткого материала подошвы. В другом варианте, углубление может быть ограничено слоем 14 протектора. В последнем случае, в боковые стенки, ограничивающие углубление 17, целесообразно заделать металлические анкерные элементы, соединенные с поперечной осью 18.
Подошва выполнена из пластика, имеющего модуль упругости согласно упомянутому выше. Она может быть изготовлена по обычной технологии литьем под давлением. Слой 14 протектора из мягкого материала прикрепляется к более твердому материалу со стороны низа сваркой, приклейкой или литьем под давлением.
Каблук 13 ботинка может быть обычной конструкции, предпочтительно такой, как показано на фиг.3. Другими словами, со стороны верха в каблуке имеются выемки 20 для снижения расхода материала и снижения веса.
Также следует указать, что слегка чашеобразная форма передней части 12 подошвы 10 способствует повышению жесткости, особенно крутильной жесткости подошвы 10. Глубина поперечных канавок 16 может выбираться соответствующей глубине продольных направляющих канавок 15.