冰鞋冰刀测量设备的制作方法

本申请要求于2016年10月24日提交的第62/412,097号美国临时申请的优先权，并且其全部内容通过引用并入本文。

这里讨论的发明涉及滑冰配件的一般领域，并且描述了一种冰鞋冰刀弯曲装置。

背景技术：

在ling的美国专利#5,320,368(1994)中首先讨论了弯曲的速滑冰鞋冰刀。该专利讨论了速滑冰刀纵向侧弯曲的一些优点，在该专利中包括速滑冰刀的半径和弯曲度的组合。

速滑冰刀通常由铝制或钢制纵向管状结构制成，钢制冰刀安装在管子的一侧，铝制安装“杯”或“臂”附连到管的相对侧以允许安装和调整靴子。有两种通用类型的速滑冰刀，一种指定用于在111米滑冰跑道上进行短道滑冰，另一种用于在400米滑冰跑道上进行长道滑冰。短道冰刀被设计成安装在靴子前脚和后跟的固定位置，如图1所示。根据滑冰者的喜好，可以根据不同的高度改变在短道冰刀上使用的支架，以增加或减小靴子和冰刀之间的距离。最流行的长道冰刀被设计成在铰接臂上安装在冰刀前脚中的固定位置，该铰接臂未固定到靴子的后跟，如图2a所示。根据在滑冰时铰链闭合发出的拍打声而通常称为“拍打冰鞋(开合式冰鞋)”。图2b示出了开合臂(20)的运动。这种设计允许与冰接触更长时间并且滑冰者产生更快的速度。根据国际滑冰联盟(该运动的管理机构)的规定，长道冰鞋上的铰接式开合臂设计不允许用于短道冰鞋。

速滑比赛通常仅在逆时针方向上进行转弯。为了最大限度地提高稳定性和滑冰效率，冰靴和冰刀通常被配置为利用逆时针转弯。冰刀安装在冰靴上向左偏移，一些冰刀位于其支撑结构中的左部。冰刀滑片表面通常也用半径或“摇杆”调节，以补充溜冰场的尺寸和滑冰者的体验水平。应用于初学滑冰者的冰刀的半径通常是单个半径，而专家级滑冰者可以使用由随着冰刀表面的长度变化的多个半径构成的复杂曲线(也称为复合半径)。通常，所选择的摇杆在冰刀的后跟和脚趾区域处更加弯曲，并且朝向冰刀的中心更平坦。冰刀的中心部分倾向于比赛道的转弯半径更弯曲。

除了将半径应用于冰刀的滑片表面之外，专家级滑冰者的冰刀也可以向左弯曲以利用仅沿逆时针方向滑冰。对于使用复合半径的滑冰者，应用于冰刀的弯曲度可以根据半径而变化，以增加冰刀与冰面的接触面积，从而增加抓冰力并允许滑冰者因将重量施加到冰刀的那部分而更急剧地转弯。为了说明这个原理，对于较小半径应用于他们的冰刀的脚趾和后跟部分以及半径在中心更平坦的滑冰者，当冰刀在脚趾和后跟区域更多地弯曲时，因为滑冰者施加更多的重量在冰刀的脚趾或后跟部分，冰刀将更快地转弯，允许滑冰者更容易地改变其轨迹。

历史上，冰鞋冰刀的弯曲是用木槌、虎钳或类似的工具完成的，直到冰刀“看起来正确”或“感觉正确”。弯曲过程通常应用于冰刀管，而不是冰刀滑片，因为冰刀滑片更精细，并且该管倾向于更好地保持应用的曲线。冰刀的脚趾可能会弯曲，因此当滑冰者的重量向前移动时，冰刀会更加剧烈地转弯。冰刀的后跟可能会弯曲，因此当滑冰者的重量向后移动时，冰刀会更加剧烈地转弯。整个冰刀可以弯曲成平滑的弧形来增加与冰的接触和稳定性，或者它可以具有可变的曲率以允许滑冰者根据所施加压力的冰刀部分来增加或减小他们的转弯效率。当用木槌和虎钳进行弯曲时，在这个过程中几乎没有可预测性，因此，滑冰者经常对以这种方式弯曲的冰刀进行滑冰犹豫不决。

在90年代中期，在澳大利亚，dennispennington为冰刀弯曲制造了一种专用工具。pennington冰刀弯曲器带来了一种将弯曲应用于冰刀的更可预测的方法。它允许使用者向杠杆臂施加压力并使冰刀的一部分在两个砧座状表面之间弯曲。砧座永久地安装在滑动轨道中，并且可以调节宽度以增加或减小被弯曲区域的尺寸。圆盘附连到安装在砧座上方的杠杆臂，圆盘边缘处具有半径，就像冰刀管架的圆形表面。当向下推杠杆时，加压盘压在冰刀管上，并在冰刀的那一部分产生弯曲。施加到杠杆臂的压力越大，对冰刀施加的弯曲越多。pennington冰刀弯曲器的优点包括弯曲操作更容易的可重复性、更一致的弯曲结果，该装置便于携带，并且该装置相对廉价。pennington冰刀弯曲器发布后，各种竞争对手将其他冰刀弯曲器设计推向市场。

当更加精确的半径和弯曲度在冰鞋冰刀中的应用开始在工业中变得更加标准时，技术人员开始利用测量设备验证了，期望的半径和弯曲度已经正确地应用于冰刀的滑片表面。正如lang在美国专利#5,320,368(1994)中所讨论的那样，典型的测量装置根据示出高度增量为1/1000英寸(0.0254mm)的千分表测量在3-1/2英寸(8.9cm)跨度上的冰刀半径或弯曲。

有用于测量冰刀滑片表面方正度的设备的若干现有技术文件，包括美国专利#5,345,688a(1994)、5,547,416a(1996)、6,481,113b1(2002)、7,434,324b2(2005)(也是ca2,763,023c)、7,191,539b2(2005)、7,918,035b1(2009)。这些设备都没有解决测量冰刀滑片表面的半径或弯曲的问题。

涉及测量冰刀滑片表面的半径或弯曲的测量设备的公共领域现有技术包括marchese半径规、mapleskateb.v.半径规和ing半径规。

marchese半径规已成为行业标准测量设备，并被大多数滑冰技师使用。该半径规由paulmarchese开发，可用于测量长道和短道冰鞋冰刀两者的半径和弯曲度两者。由于marchese半径规的流行，采用4英寸跨度，千分表示出高度增量为1/1000英寸(0.254mm)，公差为约+/-0.002英寸(0.508mm)。

maple半径规采用与marchese半径规相同的基本设计，但部件成本较低，导致精度较低，但价格较低，可提供更广泛采用的测量工具。

由ronaldvandeing开发的ing半径规采用约2-3/8英寸(6.033cm)的窄跨度和1μm增量的高度测量。该半径规还引入在半径规框架中使用稀土磁铁的概念，以帮助用户将半径规保持在待测表面上的适当位置。该半径规的设计限制用户测量高于16米的长道冰刀半径，因为低于该数字的半径将导致超过千分表测量高度的能力。半径规准确，公差为约+/-0.5μm。由于此半径规使用差异跨度距离，使用更高分辨率的千分表，因此更难以使用，因为对于未受过教育的用户来说，半径的微小变化将是非常大的变化。框架的设计使得部件永久地附连并且在发生磨损时不可替换。因为稀土磁体永久地固定到框架上，所以清除在使用过程中积聚的钢屑非常困难。如果不去除，这种碎屑会影响测量结果的准确性。此外，因为磁体安装在偏离框架上的接触点的位置，所以该设计不能用于精确测量冰刀的弯曲，因为当施加磁体时冰刀滑片将趋于变形。

所有现有半径规都使用千分表来测量接触点高度，即装置主体上的接触点之间的距离上的平均高度测量。接触点越接近，测量的分辨率就越精细。因此，需要改进的冰鞋冰刀弯曲装置。

技术实现要素：

在此根据实施例呈现用于测量施加到冰鞋冰刀的半径和弯曲度的冰鞋冰刀测量设备。具有大致细长构造的冰鞋冰刀定义了冰刀滑片，其提供用于接触诸如冰的滑动表面的接触部分，以及用于将冰刀附连到冰鞋冰靴的冰刀附连部分。冰鞋冰刀还限定了冰刀纵向轴线、第一冰刀侧表面和第二冰刀侧表面。测量设备的特征可在于一体式框架、两件式手柄、四个测量位置点、四个可拆卸和可更换的磁力发生器，以及高度测量指示器，其附连到框架，用于在预定位置处沿基本垂直于冰刀的纵向轴线的方向测量冰鞋冰刀的半径和弯曲度。集成在框架设计内的磁力发生器允许用户沿着冰刀的第一侧或第二侧的纵向轴线更精确地获得测量结果。附连到框架的冰刀手柄允许在用户手部的较高温度没有增加框架的温度且没有使所获得的高度测量结果失真的情况下获得测量结果。

框架手柄可以由具有不导热倾向的材料构成，并且固定在与高度测量位置相对的纵向位置。手柄可以通过紧固件或摩擦配合固定，但应易于拆卸。

因此，这种冰刀测量设备的一个或更多个方面具有若干优点，诸如提供的冰刀测量设备提供简单、方便且可重复的方法来测量各种形状和构造的冰鞋冰刀的半径和弯曲度，同时不会损坏冰鞋冰刀。这种设备可以针对测量操作和用户配置偏好容易地调节，易于清洁和维护，并且容易运输，造型美观。通过考虑附图和随后的描述，一个或更多个方面的其他优点将是显而易见的。

因此，已经概述了本发明的更重要的特征，以便可以更好地理解随后的更详细的描述，并且可以更好地理解对本领域的贡献。下文将描述本发明的其他特征，并将形成后续权利要求书的主题。

参照形成本说明书的一部分的附图，本发明的许多方面将从以下描述和所附权利要求书中显现，附图中相同的附图标记字符表示若干视图中的对应部分。

在详细解释本发明的至少一个实施例之前，应该理解，本发明的应用不限于在下面的描述中阐述的或在附图中示出的构造的细节和部件的布置。本发明能够具有其他实施例并且能够以若干方式实践和实施。而且，应该理解，这里采用的措辞和术语仅用于描述，而不应视为限制。

这样，本领域技术人员将理解，本公开所基于的概念可以容易地用作设计用于实现本发明的若干目的的其他结构、方法和系统的基础。因此，重要的是，权利要求书被认为包括这样的等价结构，只要它们不脱离本发明的精神和范围即可。

附图说明

图1是短道速滑冰鞋的侧视图。

图2a是长道速滑冰鞋的侧视图，示出了固定到靴子的前脚区域的铰接式“开合臂”机构。

图2b是长道速滑冰鞋的侧视图，示出了铰接式“开合臂”机构的运动。

图3是根据本发明的实施例的完全组装的冰鞋冰刀测量设备的前部的透视图。

图4是根据本发明的实施例的冰鞋冰刀测量设备的分解前透视图。

图5是根据本发明的实施例的完全组装的冰鞋冰刀测量设备的前视图。

图6是根据本发明的实施例的完全组装的冰鞋冰刀测量设备的后视图。

图7是根据本发明的实施例的完全组装的冰鞋冰刀测量设备的左视图。

图8是根据本发明的实施例的完全组装的冰鞋冰刀测量设备的右视图。

图9是根据本发明的实施例的完全组装的冰鞋冰刀测量设备的俯视图。

图10是根据本发明的实施例的完全组装的冰鞋冰刀测量设备的仰视图。

本文描述的各种实施例不旨在将本发明限制于所描述的那些实施例。相反，意图覆盖包括在由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的所以可能的替代、修改和等同物。

附图-附图标记列表

在附图中使用以下附图标记数字来表示所描绘的实施例的相关元件：

1.主体

2.主体固定螺钉

3.主体固定螺钉孔

4.主体手柄紧固件孔

5.主体手柄

6.主体手柄紧固件

7.主体手柄孔

8.冰刀接触点

9.半径磁体

10.弯曲磁体

11.冰刀接触点孔

12.千分表安装孔

13.半径磁体对准槽

14.弯曲磁体对准槽

15.主体千分表中心线标记

16.主体凹陷区域

17.千分表

18..短道冰鞋冰刀

19.长道冰鞋冰刀

20.开合式冰鞋臂

21.冰刀测量设备

具体实施方式

在图3中，示出了冰刀测量设备的实施例的前透视图，其具有相关的千分表(17)。该测量设备可用于测量短道冰鞋冰刀(18)或长道冰鞋冰刀(19)，短道冰鞋冰刀(18)或长道冰鞋冰刀(19)的示例在图1和图2a中示出。冰鞋冰刀(18)和(19)通常配置有细长轨道型支撑件，其通常为圆柱形管状、具有附肢以便于安装冰刀滑片部件并具有用于固定靴子的安装点，通常称为冰刀管。冰刀管通常具有适于将冰刀或滑片的上部保持并保持在冰刀管的一侧上的槽以及安装平台，其被称为“杯”或“臂”，附连在冰刀管的相对侧上用于将冰刀组件附连到靴子上。图1和图2a中所示的短道冰刀(18)和长道冰刀(19)举例说明了可通过冰刀弯曲设备弯曲的每种类型的冰鞋冰刀的一个可能的实施例。在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用各种其他类型的冰鞋冰刀，包括各种构造的冰刀。另外，在不脱离本发明的范围的情况下，也可以使用安装有和未安装有相关联的滑片或附连部件的冰刀附连部分。

优选的冰鞋冰刀测量设备(21)以完全组装的透视图示于图3、图5至图10中，并在图4中分解。主体固定螺钉(2)插入主体(1)中的主体固定螺钉孔(3)中。四个冰刀接触点(8)在冰刀接触点孔(11)处插入主体(1)中。半径磁体(9)插入半径磁体对准槽(13)中。弯曲磁体(10)插入弯曲磁体对准槽(14)中。主体手柄(5)安装在主体(1)上。主体手柄紧固件(6)通过主体手柄孔(7)安装到主体手柄紧固件孔(4)中。

千分表(17)通过主体千分表安装孔(12)安装到主体(1)中，并通过拧紧主体固定螺钉(2)来保持。主体千分表中心线标记(15)放置在主体(1)的两侧，与千分表安装孔(12)相邻，以帮助在主体(1)安装在冰鞋冰刀上时定位千分表尖端的中心线。主体底部上的凹陷区域(16)有助于防止冰鞋冰刀滑片表面与主体(1)之间的接触。

设想该实施例的主体(1)由铝并通过对固体材料块进行计算机数字控制加工而制成，但是其他材料和方法也是合适的，包括但不限于合金、塑料、复合材料(如碳纤维)等。

同样地，设想手柄(5)由塑料和固体设计制成，但是其他材料也是合适的，包括碳纤维、陶瓷等。还可以设想带螺纹的固定螺钉(2)和螺纹紧固件(6)由钢制成，但其他材料和紧固机构也是合适的。

所设想的半径和弯曲度磁体(9)和(10)可以由各种强度的稀土磁体制成，并且分别成形为正方形和圆柱形，但是其它磁性材料也是合适的，其他形状和磁性强度也是合适的。

所设想的接触点(8)可以由碳化物棒制成，但是包括钢球、宝石等的其他材料也是合适的。

设想主体(1)的宽度允许接触点(8)以4英寸间隔开，以允许用户查看行业标准测量结果。然而，较窄宽度的主体和接触点距离也是可能的，并且在某些情况下可能是期望的。这种替代实施例是可能的和预期的。

对准标记(15)可以蚀刻到主体(1)的铝表面中，但是这些标记也可以通过cnc加工、丝网印刷、表面贴标等或其他合适的方式设置。此外，对准标记纯粹是为了使过程可重复，并且它们可以酌情用其他符号表示。对准标记也可以是任何一般形状或标志，甚至可以省略。

在使用中，冰刀测量设备以下列方式实现其成果：

首先，用户通过将已知的平坦表面放置成抵靠冰刀接触点(8)来校准千分表(可以是数字的或模拟的)(17)以读出零。然后，用户将刻度标记应用于待测量的冰鞋冰刀表面，以允许与主体(1)上的主体千分表中心线标记(15)对准。

冰刀表面上的刻度标记用于选择可重复的位置以对冰鞋冰刀进行测量，并使用不属于冰刀测量设备的一部分的工具来调节冰刀半径和弯曲度，以实现用户期望的结果。在将主体(1)定位在冰鞋冰刀表面上之后，可以获得位于对准标记(15)处的区域的半径和弯曲度。

冰刀测量设备的用户可以通过改变安装的磁体(9)和(10)的强度来增加或减少组装的测量设备的磁性附着力。还可以通过在磁体(9)和/或(10)与磁体对准槽(13)和(14)内的主体(1)之间安装非磁性垫片来调节磁性附着力，以使磁体进一步移动远离冰刀表面。

因此，读者将会看到，各种实施例的冰刀测量设备可用于提供一种简单、精确、方便和可重复的方法来测量各种形状和构造的冰鞋冰刀，根据用户的需要而不论冰刀的长度多还是少，且不会损坏冰鞋冰刀，针对测量操作和用户构造偏好很容易进行调整，且易于运输，造型美观。

从上面的描述中，该冰刀测量设备的一些实施例的许多优点变得明显：

(a)具有不导热的主体手柄(5)的主体(1)的结构允许减轻重量并且大大降低了设备的长期使用将导致主体(1)因用户手部的温度与主体(1)的温度之间的温差改变形状的可能性。与在使用该装置的优选环境中的任何手持式测量装置一样，由于热膨胀或收缩导致的主体(1)的形状的任何变化都将导致不准确的测量结果。

(b)主体(1)的设计使得主体(1)的宽度以及冰刀接触点(8)之间的距离可以减小而不限制功能。这种替代实施例可能潜在地增加在这种尺寸减小的实施例中进行的测量的准确性，因为所获得的测量结果将是接触点(8)之间的平均距离减小的结果。

(c)可拆卸且可更换的磁体(9)和(10)处于消除冰刀偏转以及由此产生的、通过千分表(17)获得的错误测量结果的可能性的位置。

(d)具有不同磁强度可能性的可拆卸且可更换的磁体(9)和(10)允许将设备调整到用户期望的强度，而无需更换设备。

(e)可拆卸且可更换的磁体(9)和(10)允许用户完全分解和清洁设备，而无需特殊工具。

(f)刻度标记允许弯曲操作容易重复。

(g)主体(1)的敞开式设计与凹陷区域(16)相结合，允许用户容易且快速地对冰刀起作用而没有损坏冰刀表面的风险。

(h)主体(1)和手柄(5)的形状允许使用小得多的千分表(17)，这允许比现有设计更低的重心。这允许更简单且更精确的操作以及更容易的运输并且在使用期间损坏的风险更小。千分表也是可翻转的，取决于操作员的偏好。

尽管已经参照优选实施例描述了本发明，但是可以作出许多修改和变化，并且结果仍然在本发明的范围内。例如，主体可以具有其他形状，诸如圆形、梯形、三角形等；手柄和凹陷同样可以具有其他形状等。不打算或不应该推断出关于本文公开的具体实施例的限制。

工业实用性

本发明具有工业实用性，它可以通过工业制造并且用于滑冰行业。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.用于测量冰鞋冰刀的曲率半径和弯曲度两者的冰鞋冰刀测量设备，所述测量设备包括：

a.一体式主体结构；

b.不导热的手柄组件；

c.至少一个可移动的磁场源，附连到所述主体结构，目的是在冰鞋冰刀上施加磁性保持力；

d.用于测量高度的装置，通常位于所述设备的中心；

e.用于将所述设备的主体结构定位在所述冰鞋冰刀上的装置，使得易于验证和可重复；以及

f.用于所述冰鞋冰刀的至少一对接触点，其中一对接触点位于用于将所述设备的所述主体结构定位在所述冰鞋冰刀上的所述装置的每一侧。

2.如权利要求1所述的冰鞋冰刀测量设备，还包括与集成在所述主体结构的表面中的所述冰刀接触点水平相邻的大致凹入区域，以防止对所述冰鞋冰刀的接触和损坏。

3.如权利要求1所述的冰鞋冰刀测量设备，所述至少一个磁场源可从各种被配置、设计尺寸和可变磁场强度的磁体中选择，并且所述磁体定位成能够沿着所述冰鞋冰刀的纵向轴线在所述接触点处施加居中定向的所述磁力。

4.如权利要求3所述的冰鞋冰刀测量设备，所述磁体能够与用于接触、保持和测量所述冰鞋冰刀的最佳符合强度的磁性部件容易地互换，而不改变被测冰刀的可察觉的弯曲特性。

5.如权利要求3所述的冰鞋冰刀测量设备，还包括精确的位置指示器，使得测量结果能够沿着冰刀的纵向轴线在各个位置处重复。

6.如权利要求3所述的冰鞋冰刀测量设备，其中，所述磁体通过易于操作地插入到所述主体结构中以及从所述主体结构移除而附连到所述主体结构。

7.如权利要求3所述的冰鞋冰刀测量设备，其中，能够在安装位置内调节所述磁体，以增加或减小施加到所述冰刀的纵向轴线的所述磁力。