УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ОБУВИ К СПОРТИВНОМУ СНАРЯДУ Российский патент 2009 года по МПК A63C9/20 

Изобретение относится к спортивному инвентарю, в частности к креплениям для лыж, лыжероллеров и коньков.

Известны конструкции креплений [а.с. СССР №1377129, кл. А63С 9/18, 1988 г., патент ФРГ №3001247, кл. А63С 9/20 1985 г.] для гоночных лыж, включающие узел фиксирования носка ботинка, жестко установленный на лыже, обеспечивающий жесткое и надежное закрепление носка ботинка на верхней поверхности лыжи.

В этих конструкциях предусмотрена возможность отрыва пятки ботинка от лыжи в конце фазы отталкивания, вертикального перемещения пятки ботинка относительно лыжи и возврат в исходное положение за счет упругости подошвы. Поперечному смещению пятки ботинка относительно лыжи препятствует продольный желоб на подошве ботинка, в который входит соответствующая по размерам направляющая, жестко установленная на лыже вдоль ее продольной оси. В других конструкциях эту функцию выполняют конические выступы под пяткой ботинка, подкладки из рифленой резины и др.

Известно устройство для крепления обуви к спортивному снаряжению [Патент России №2229916, кл. А63С 9/084, 2001 г.], включающее фиксатор носка ботинка и фиксатор пятки с шарнирным механизмом, выполненным в виде кривошипно-ползунного узла, установленным одним концом на спортивном снаряде, а другим на пятке ботинка.

Такое выполнение шарнирного механизма обеспечивает перемещение пятки ботинка только в вертикальной продольной плоскости лыжи по радиусу вверх-вниз без поперечного смещения и скручивания, обеспечивает приложение усилий к ползунам только вдоль продольных осей их направляющих, исключает деформацию направляющих и заедание ползунов.

Однако одним из недостатков известных конструкций является жесткая фиксация носка ботинка на спортивном снаряде в продольном направлении и, как следствие, нерациональное изменение положения вертикальной составляющей сил отталкивания вдоль спортивного снаряда. Положение вертикальной составляющей сил отталкивания, приложенных к спортивному снаряду, может изменяться на величину до 400 мм вдоль спортивного снаряда. Величина и диапазон изменения вертикальной составляющей зависит от применяемой техники передвижения и условий снежной трассы. В результате в фазе отталкивания происходит динамическое изменение нафузки на различные участки поверхности по длине спортивного снаряда. В начале фазы отталкивания, когда пятка ботинка прижата к спортивному снаряду, вертикальная составляющая сил отталкивания приложена вблизи пятки ботинка. И к концу фазы отталкивания - при поднятой пятке ботинка - точка приложения вертикальной составляющей сил смещена к фиксатору носка ботинка. В результате давление на трассу по длине спортивного снаряда распределяется неравномерно. В начале фазы отталкивания - больше нагружена пяточная часть спортивного снаряда. В конце фазы отталкивания - нагружена носковая часть спортивного снаряда. Это неравномерно деформирует снежную трассу по длине спортивного снаряда и в значительной степени влияет на скользящие свойства спортивного снаряда. Особенно на мягкой трассе.

Известна система соединения лыж и креплений NIS [RU 2005119630 2007.01.27; http://www.trial-sport.ru/tech/156790.html]. Она включает интегрированную в спортивный снаряд платформу с направляющими и установленную в направляющих систему удержания ботинка. Система NIS дает возможность перемещать систему удержания ботинка в продольном направлении по оси лыжи и фиксировать ее в пяти положениях (+/- 0,5 или 1 см от баланса лыжи) в соответствии с пожеланиями и особенностями техники лыжника. Эта система позволяет корректировать начальное продольное положение вертикальной составляющей сил отталкивания, но не обеспечивает ее динамического изменения в соответствии с фазой отталкивания.

Известно устройство для крепления обуви к спортивному снаряду [RU 2004118403 10.01.2006; US 2004/0262886 A1 12.30.2004 - прототип], включающее систему удержания ботинка на спортивном снаряде, первую зону фиксации на передней части ботинка и вторую зону фиксации ботинка позади первой зоны, опору на системе удержания ботинка, рычаг определенной длины, соединяющий вторую зону фиксации на ботинке с опорой на системе удержания ботинка и направляющие на системе удержания ботинка, в которых перемещается (скользит) первая зона фиксации ботинка.

Следует подчеркнуть, что направляющие, в данном техническом решении, решают задачу компенсации разницы перемещений рычага и первой зоны фиксации ботинка в процессе поднятия пятки ботинка.

К необъявленным заявителем достоинствам такого устройства для крепления обуви к спортивному снаряду можно отнести некоторое незначительное перемещение ботинка вперед по спортивному снаряду и, соответственно, перемещение точки приложения вертикальной составляющей сил отталкивания вдоль по спортивному снаряду при подъеме пятки ботинка. Это рационально при классической технике передвижения. В конце фазы отталкивания такая конструкция больше нагружает переднюю часть спортивного снаряда. В результате спортивный снаряд больше проваливается в снежную трассу. Это способствует лучшему сцеплению спортивного снаряда с трассой и, следовательно, обеспечивает более эффективное отталкивание. Кроме того, при подъеме пятки ботинка спортивный снаряд перемещается назад относительно ботинка, что уменьшает скорость скольжения спортивного снаряда относительно снежной трассы, увеличивает коэффициент трения и увеличивает возможное время отталкивания. Это также увеличивает эффективность отталкивания.

Однако в таком устройстве перемещение вертикальной составляющей сил отталкивания - вперед по спортивному снаряду при подъеме пятки ботинка, имеет узкий диапазон (не более 10 мм) и не регулируется по направлению и величине. Кроме того, перемещение вперед по спортивному снаряду отрицательно сказывается на скольжении спортивного снаряда при коньковом ходе, поскольку нагружается передняя часть спортивного снаряда и снаряд из-за неравномерного давления по длине больше проваливается в снежную трассу. Это увеличивает сопротивление движению и снижает скорость скольжения спортивного снаряда, не позволяет спортсмену в полной мере использовать потенциал мышц стопы. Перемещение спортивного снаряда назад относительно ботинка и, вследствие этого, уменьшение скорости скольжения спортивного снаряда относительно снежной трассы в конце фазы отталкивания увеличивает коэффициент трения, что в целом снижает эффективность отталкивания при коньковом ходе.

Целью изобретения является повышение эффективности устройства для крепления обуви к спортивному снаряду за счет динамического регулирования направления и величины смещения ботинка относительно спортивного снаряда в соответствии с фазой отталкивания и применяемой техникой передвижения, обеспечение рационального местоположения точки приложения вертикальной составляющей сил отталкивания к спортивному снаряду в динамике на всех фазах отталкивания.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для крепления обуви к спортивному снаряду, включающем первую зону фиксации на передней части ботинка и вторую зону фиксации ботинка позади первой зоны, устройство возврата ботинка в исходное положение, рычаг, одним концом соединенный со спортивном снарядом и другим концом закрепленный на второй зоне фиксации ботинка, направляющие элементы, установленные на спортивном снаряде, при этом рычаг выполнен в виде шатуна, а конец шатуна, соединенный со спортивным снарядом, закреплен на подвижной части направляющих элементов, кроме того, шатун дополнительно соединен коромыслом с опорой на спортивном снаряде, причем опора установлена с возможностью изменения фиксированного положения относительно спортивного снаряда, а именно - точка соединения коромысла на опоре размещена позади или впереди второй зоны фиксации ботинка, при этом точка фиксации шатуна и коромысла выполнена на заранее заданном расстоянии по их длине и имеет возможность регулирования, например, точка фиксации шатуна и коромысла может быть размещена позади, впереди или соосно со второй зоной фиксации ботинка, кроме того, коромысло и шатун имеют заранее определенную длину и выполнены регулируемой длины, а вторая зона фиксации ботинка имеет, по меньшей мере, два положения по длине ботинка.

Такое выполнение устройства для крепления обуви к спортивному снаряду обеспечивает динамическое регулирование направления и величины смещения ботинка относительно спортивного снаряда в соответствии с фазой отталкивания и применяемой техникой передвижения, обеспечивает рациональное местоположение точки приложения вертикальной составляющей сил отталкивания к спортивному снаряду в динамике на всех фазах отталкивания, повышает эффективность работы, увеличивает силу отталкивания и скорость скольжения спортивного снаряда.

На фиг.1 показана схема устройства для крепления ботинка к спортивному снаряду в нижнем положении пятки ботинка с расположением опоры коромысла на спортивном снаряде позади второй зоны фиксации ботинка.

На фиг.2 показана схема устройства крепления в приподнятом положении пятки ботинка с расположением опоры коромысла позади второй зоны фиксации ботинка.

На фиг.3 показана схема устройства крепления в верхнем положении пятки ботинка с расположением опоры позади второй зоны фиксации ботинка.

На фиг.4 показана схема устройства крепления в нижнем положении пятки ботинка с расположением опоры перед второй зоной фиксации ботинка.

На фиг.5 показана схема устройства крепления в приподнятом положении пятки ботинка с расположением опоры перед второй зоной фиксации ботинка.

На фиг.6 показана схема устройства крепления в верхнем положении пятки ботинка с расположением опоры перед второй зоной фиксации ботинка.

На фиг.7 показан разрез А-А на фиг.3

Устройство для крепления обуви к спортивному снаряду включает первую зону фиксации 1 на передней части ботинка 2 и вторую зону фиксации 3 ботинка 2 позади первой зоны 1, устройство 4 возврата ботинка 2 в исходное положение, шатун 5, одним концом в точке 6 соединенный со спортивным снарядом 7 посредством подвижных направляющих элементов 8 и неподвижных направляющих элементов 9, закрепленных на спортивном снаряде 7, а другим концом в точке 10 закрепленный на второй зоне фиксации 3 ботинка 2, при этом конец шатуна в точке 11 дополнительно соединен коромыслом 12 с опорой 13 на спортивном снаряде 7, а коромысло 12 соединено с устройством 4 возврата в исходное положение ботинка 2. Опора 13 установлена с возможностью изменения фиксированного положения относительно спортивного снаряда 7. Это может быть достигнуто перемещением и фиксацией опоры 13 в направляющих 9 или фиксацией опоры 13 на специальных установочных местах на спортивном снаряде (не показаны). При этом опору 13, в зависимости от применяемой техники передвижения, размещают позади или впереди второй зоны фиксации ботинка 3. Точка фиксации 11 шатуна 5 и коромысла 12 выполнена на заранее заданном расстоянии по их длинен имеет возможность регулирования, например, точка фиксации 11 шатуна 5 и коромысла 12 может быть размещена позади, впереди или соосно со второй зоной фиксации 3 ботинка 2, коромысло 12 и шатун 5 имеют заранее определенную длину и выполнены регулируемой длины, а вторая зона фиксации 3 ботинка 2 имеет, по меньшей мере, два положения по длине ботинка (не показано).

На фиг.1-3 представлено устройство, у которого опора 13 коромысла 12 на спортивном снаряде 7 размещена позади второй зоны фиксации 3 ботинка 2. Такое положение опоры рационально при коньковой технике передвижения. При подъеме пятки ботинка 2 в конце фазы отталкивания коромысло 12 совершает поворот относительно опоры 13 и это вызывает перемещение подвижных направляющих элементов 8 в неподвижных направляющих элементах 9 и перемещение точки фиксации 6 шатуна 5 назад к опоре 13 (направление перемещения показано стрелками на фиг 2). Точка приложения спортсменом вертикальной составляющей сил отталкивания к спортивному снаряду 7 перемещается вместе с подвижными направляющими элементами 8 назад вдоль по спортивному снаряду 7. Это обеспечивает более равномерное давление спортивного снаряда на снежную трассу на всех фазах отталкивания. После завершения отталкивания устройство возврата 4 возвращает ботинок в исходное положение. Регулируя положение точки фиксации 11 на шатуне 5 (например, переставляя ось в соседние отверстия (не показаны), расположенные ближе к точке фиксации 6), можно регулировать величину и диапазон перемещения равнодействующей сил отталкивания вдоль спортивного снаряда 6. Регулируя длину шатуна 5 и коромысла 12 можно регулировать начальное взаимное положение ботинка 2 относительно спортивного снаряда 7. Перестановкой шатуна 5 в одно из положений второй зоны фиксации 3 (не показаны) ботинка 2 добиваются наилучшего для данных условий трассы величины силы, необходимой для подъема пятки ботинка 2 и величины и диапазона перемещения равнодействующей сил отталкивания вдоль по спортивному снаряду 7.

На фиг.4-6 представлено устройство, у которого опора 13 на спортивном снаряде 7 размещена впереди второй зоны фиксации 3 ботинка 2. Такое положение опоры рационально при классической технике передвижения. При подъеме пятки ботинка 2 в конце фазы отталкивания коромысло 12 совершает поворот относительно опоры 13 и это вызывает перемещение подвижных направляющих элементов 8 в неподвижных направляющих элементах 9 и точки 6 фиксации шатуна 5 вперед относительно спортивного снаряда (направление перемещения показано стрелками на фиг.5). Точка приложения вертикальной составляющей сил отталкивания перемещается при этом вперед вдоль по спортивному снаряду 7. После завершения отталкивания устройство возврата 4 возвращает ботинок в исходное положение. Регулируя положение точки фиксации 11 на шатуне 5 (например, переставляя ось в соседние отверстия (не показаны), расположенные ближе к точке фиксации 6), можно регулировать величину и диапазон перемещения равнодействующей сил отталкивания вдоль спортивного снаряда 6.

Таким образом, предложенное устройство для крепления обуви к спортивному снаряду повышает эффективность работы за счет динамического регулирования направления и величины смещения ботинка относительно спортивного снаряда в соответствии с фазой отталкивания и применяемой техникой передвижения, обеспечивает рациональное местоположение точки приложения вертикальной составляющей сил отталкивания на спортивном снаряде во всех фазах отталкивания.

Изобретение относится к спортивному инвентарю, в частности к креплениям для лыж, лыжероллеров и коньков и обеспечивает повышение надежности и эффективности, расширение диапазона применения спортивного снаряжения за счет динамического регулирования направления и величины смещения ботинка относительно спортивного снаряда в соответствии с фазой отталкивания и увеличения силы отталкивания и скорости скольжения спортивного снаряда. Устройство содержит первую зону фиксации передней части ботинка и вторую зону фиксации ботинка позади первой зоны, устройство возврата ботинка в исходное положение, рычаг, одним концом соединенный со спортивным снарядом и вторым концом закрепленный на второй зоне фиксации ботинка, и направляющие элементы, установленные на спортивном снаряде. При этом рычаг выполнен в виде шатуна, а конец шатуна, соединенный со спортивным снарядом, закреплен на подвижной части направляющих элементов. Шатун дополнительно соединен коромыслом с опорой на спортивном снаряде. 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство для крепления обуви к спортивному снаряду, включающее первую зону фиксации передней части ботинка и вторую зону фиксации ботинка позади первой зоны, устройство возврата ботинка в исходное положение, рычаг, одним концом соединенный со спортивным снарядом и вторым концом закрепленный на второй зоне фиксации ботинка, направляющие элементы, установленные на спортивном снаряде, отличающееся тем, что рычаг выполнен в виде шатуна, а конец шатуна, соединенный со спортивным снарядом, закреплен на подвижной части направляющих элементов, кроме того, шатун дополнительно соединен коромыслом с опорой на спортивном снаряде.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опора коромысла установлена с возможностью изменения фиксированного положения относительно спортивного снаряда.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что точка соединения коромысла на опоре размещена позади второй зоны фиксации ботинка.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что точка соединения коромысла на опоре размещена впереди второй зоны фиксации ботинка.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что точка фиксации шатуна и коромысла выполнена на заранее заданном расстоянии по их длине и имеет возможность регулирования.6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вторая зона фиксации ботинка имеет, по меньшей мере, два положения по длине ботинка.7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что коромысло имеет заранее определенную длину и выполнено регулируемой длины.8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шатун имеет заранее определенную длину и выполнен регулируемой длины.9. Устройство по п.5, отличающееся тем, что точка фиксации шатуна и коромысла размещена позади второй зоны фиксации ботинка.10. Устройство по п.5, отличающееся тем, что точка фиксации шатуна и коромысла размещена впереди второй зоны фиксации ботинка.11. Устройство по п.5, отличающееся тем, что точка фиксации шатуна и коромысла соосна со второй зоной фиксации ботинка.