Лыжная палка Советский патент 1993 года по МПК A63C11/22 

Изобретение относится к технике для спорта, а также может Быть использовано в области машиностроения, для полуавтоматического и быстрого регулирования длины, например, ручного инструмента.

Известны конструкции лыжных палок регулируемой длины, состоящих из корпуса, рукоятки и устройства регулирования длины.

Управление изменением длины лыжной палки производится с помощью органа управления, представляющего собой диск, клавишу или другое устройство, на которое можно воздействовать пальцами руки лыжника.

Недостатком аналогичных устройств является малый диапазон регулирования длины, неудобство пользования устройством, т.е. расположение управляющих органов требует прекращение работы палкой и отвлечение внимания лыжника на перестановку регулирующего органа.

. Известна лыжная палка регулируемой длины, в которой управляющий орган расположен на рукоятке лыжной палки в удобном месте, а диапазон регулирования длины достаточно большой.

Недостатком данной конструкции механизма регулирования длины является то, что он имеет лишь два фиксированных положения длины; минимальной и максимальной г регулирование длины может производиться только при отсутствии осевой нагрузки, т.к. во время переключения лыжные палки не работают. Для переключения необходимо .сначала открыть фрикционный стопор, находящийся в нижней части рукоятки. Это можно сделать только другой рукой.

Причем одно переключение длины требует двойного обращения к фиксатору кажXI

О

о го

CJ

о

дои палки: расфиксации и фиксации стопора. Такие действия лыжника - изменение траектории движения рук и ритма их движения - существенно сказываются на скорости хода, особенно при подъеме.

В переключающем устройстве применены пружины кручения и стержни - переключатели, несущие полную осевую нагрузку лыжной палки, а значит тяжелые, вследствие большой их металлоемкости.

В настоящее время, когда к спортивному инвентарю предъявляются самые жесткие весовые требования, когда счет идет на доли грамма, эта конструкция принципиально не может быть применена на соревнованиях сколько-нибудь высокого ранга.

Ограничение регулирования длины двумя крайними положениями также нерационально, т.к. функция оптимальной длины палки непрерывна и плавно изменяется во всем диапазоне регулирования, в зависимости от рельефа.

Наиболее близким техническим решением данному решению является лыжная палка регулируемой длины. Однако известная конструкция лыжной палки создает дополнительные неудобства при регулировке и недостаточно травмобезопасна, в результате существенно ограничивается применение указанной известной конструкции лыжной палки 1.

Целью изобретения является повышение удобства пользования и травмобезо- пасности.

Поставленная цель достигается тем, что в известной лыжной палке регулируемой длины, состоящей из корпуса, рукоятки, механизма регулирования и органа управления, механизм регулирования размещён в рукоятке, и выполнен в виде кассеты с подвижными элементами, распределенными по всей длине регулирования. Эти подвижные элементы фиксируют длину лыжной палки, с помощью ползуна, размещенного в. канале кассеты. Ползун фиксируется органом управления в виде, например, барабана, приводимого в движение пальцем лыжника.

Возможность регулировать длину палки во время движения позволяет сократить потери времени на трассе. Исключение металлоемких деталей из конструкции облегчает лыжную палку.

Точность регулирования длины лыжной палки обеспечивается за счет увеличения количества фиксированных положений рукоятки.

Сравнивание заявляемого решения, с другими техническими решениями не позволило выявить признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию существенные отличия.

На фиг,1 изображен механизм регулирования длины лыжной палки, продольный разрез; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг.З - вид по стрелке Б на фиг.1; на фиг.4 - вид по стрелке В на фиг.1; на

фиг.5 - разрез по Г-Г на фиг.1; на фиг.7 - фрагмент устройства механизма переключения, ползун в зафиксированном положении; на фиг.8 - ползун при движении палки на увеличение длины; на фиг.9 - схема уси5 лий к силовому расчету механизма регулирования длины; на фиг.10 - график зависимости потребной длины лыжной пал- , ки от рельефа при классическом ходе лыжника; на фиг.11, 12 и 13 - лыжная палка в

0 процессе регулирования ее длины.

Лыжная палка регулируемой длины состоит из корпуса 1. имеющего сегментный выступ 2, перемещаемый в пазу 3. Кассета 4 представляет собой стержень с одним

5 сквозным каналом 5, в котором перемещается ползун, состоящий из нижнего 6 и верхнего 7 одинаковых сегментов, и пружины 8, изготовленной из эластичного материала, например полиуретана. В кассете выполне0 ны глухие отверстия 9, в которых размещены шарики 10. От выпадания шарики предохраняет паз 3 корпуса ручки 11. Кассе-, та скреплена с корпусом ручки, например, сваркой, или, в случае изготовления из пла5 стика, сделана заодно с корпусом ручки. Снаружи ручка покрыта теплым эластичным покрытием 12, а полости заполнены вспененным жестким материалом 13.

Устройство ползуна показано на фиг.7.

0 Два одинаковых сегмента 6 и 7 обращены друг к другу торцами с лысками 14. Обратные стороны сегментов также имеют лыски 15 для взаимодействия с шариками поз 10. Ползун взаимодействует с барабаном 16,

5 приводимым в движение пальцем лыжника через нить 17, проходящей в местах изгиба по трубчатым направляющим 18, 19 и 20, обеспечивающим большой ресурс работы нити. Прокладки 21 (см.фиг.4} служат для

0 уменьшения трения барабана 16 в местах контакта его боковых поверхностей с соответствующими поверхностями материала наполнителя 13. Ось 22 служит для шарнирного закрепления барабана 16. Ось бараба5 на повернута относительно оси симметрии палки на угол 15° - угол комфортного положения барабана для большого пальца руки.

На фиг.4 показана рукоятка палки для правой руки. Нить 17 наматывается на диски 23 и 24, выполненные заодно с барабаном.

При вращении барабана в какую-либо сторону с одного диска нить сматывается, а на другой наматывается с одинаковой скоростью для обеспечения синхронности фик- сирован.ных положений ползуна и фиксированных положений барабана 16, одно из которых показано на фиг.7. Фиксирование положений, барабана 16 осуществляется шариками фиксатора 25, подпружиненными пружиной 26, и входящими в углубления 27 барабана 16,

Работа механизма регулирования длины лыжной палки происходит следующим образом.

В фиксированном положении, показанном на фиг.7, сегменты 6 и 7 притягиваются друг к другу пружиной 8. Усилие стяжки передается на сегментный выступ 2 корпуса палки, фиксируя палку от радиального и осевого люфта. Усилие нажатия на палку воспринимается верхним из контактирующих с сегментом шариком 10А и передается на кассету 4. Длина сегментов подобрана таким образом, что в любой момент времени два шарика с разных сторон сегментного выступа 2 находятся в выдвинутом положении, предотвращая/: проскэкивание сегментного выступа за пределы ползуна.

Для измерения длины палки необходимо повернуть барабан 16 на одну или несколько фиксированных позиций, сопровождаемых срабатыванием шариков фиксатора 25. При этом нить 17 будет натягиваться с одной стороны ползуна и, растягивая пружины 8, передвигать нижний или верхний сегмент на одну позицию. Нижний сегмент под действием натянутой пружины 8 стремится вновь занять положение, в котором верхний и нижний сегменты сближены на минимальное расстояние.

Длина палки может измениться только при силовых взаимодействиях сегментного выступа 2, через шарик поз. 10А, с рукояткой лыжной палки. Это может быть усилие опоры на палку при движении лыжника, или легкое потряхивание палкой в осевом направлении при отсутствии движения.

Таким образом, для увеличения или уменьшения длины лыжной палки необходимо совершить два действия:

1. Воздействовать большим пальцем на барабан 16, например, 3 раза (на 3 позиции).

2. Произвести силовое воздействие рукой на рукоятку, нажав, или резко дёрнув за нее. При беге это удобнее сделать в течение 3-х шагов - при каждом шаге провернуть барабан на один щелчок фиксатора,

Основная задача, которую решает анализ усилий, возникающих в механизме регулирования - определение минимальных усилий, необходимых для привода ползуна,

5 а также определение усилия стяжки сегментов ползуна. Рассмотрим условия работы верхнего сегмента 7, так как этот сегмент работает в наиболее жестких условиях. При воздействии на рукоятку лыжной палки ру0 кой лыжника при отталкивании, это усилие Р фиг.9 воспринимается через шарик 10А

сегментным выступом 2. т.к. на шарик дейРствует Сила - в осевом направлении. Вви5 ду того, что угол взаимодействия выступа определен и равен а, радиальная сила, которая передается через шарик 10А на сегмент ползуна 7 (сила Г рад.) равна: Ррад Р

0 2tga;

Поскольку случайные нагрузки на палку могут быть равны весу спортсмена, то сила прижатия шариком ползуна к стенке канала 5 в точке 01 может достигать значительных

5 величин. Т.к. оптимальное усилие на барабане 16, с учетом коэффициента усиления, из-за разностей диаметров на барабане не должно превышать 0,5 кгс, то можно заключить, что при уменьшении длины лыжной

0 палки механизм не будет переключаться в момент толчка, но как только это усилие ослабится, препятствий передвижению сегмента не останется. Угол/ подбирается из условия обеспечения самоторможения при

5 контакте с шариком, т.к. если не будет обеспечено это условие, и угол / будет больше угла трения - для материалов данной пары - возникнет некоторая составляющая на клине осевой силы Qi Q-FpT., где Q - верти0 кальная составляющая на клине, FTp - сила трения пары шарик-сегмент 7, которой будет противодействовать пружина 8. Но поскольку температурные условия работы этой пружины очень жесткие, то большое

5 изменение характеристики пружины может сказываться на надежности работы узла в целом. Усилие стяжки сегментов пружиной

, 8 должно определиться условием:

Рруч Рпр гпсегм- 9пр. где тсегм.-масса

0 сегмента; дПр - предельное заданное ускорение, которое лыжная палка может воспринимать по условиям эксплуатации.

Использование в лыжной палке предло- 5 женного механизма регулирования длины, позволяет сократить потери времени на трассе за счет регулирования длины лыжной палки во время движения, что положительно влияет на результат соревнований.

Преимущества изобретения заключаются в облегчении конструкции, повышении удобства пользования и исключении трав- моопасности.

Изменение длины в предложенной лыжной палке осуществляется за счет перемещения рукоятки относительно корпуса лыжной палки. Вдвигаясь внутрь или выдвигаясь изнутри рукоятки, лыжная палка изменяет свою длину.

На фиг.11 изображена лыжная палка средней длины (сегментный выступ 2 находится в среднем положении диапазона ре- гулирования). Длина лыжной палки фиксированная, т.к. пружина 8 стягивает сегменты 6 и 7, жестко фиксируя через шарики соответственно 96 и 9в сегментный выступ 2 и не позволяя ему передвигаться в стороны.

Рассмотрим процесс регулирования длины лыжной палки, например, в сторону укорочения ее длины (см.фиг.12).

Для этого лыжник, на ходу или стоя на месте воздействует большим пальцем руки на барабан 16 движением на себя. При этом барабан повернется в направлении по часовой стрелке, натягивая нить 176 вверх по линии Е. Натяжение нити 176 воздействует на сегмент 7 ползуна и передвигает его за собой, поскольку ничто не препятствует передвижению сегмента в этом направлении, кроме усилия пружины 8. Если в это время нет никакого воздействия на корггус 1 лыжной палки (нажатия на рукоятку вниз (при ходьбе) или встряхивания), то сегмент 6 продолжает быть в том же положении, предотвращая передвижение выступа 2 вниз, так как выступ 2 не позволяет шарику 96 уйти в свой канал и освободить проход сегменту 6. Если же выступ 2 под каким-либо воздействием продвинулся в направлении Е, то сегмент 6 под воздействием пружины 8 вдвинет шарик 96 и в свой канал и пройдет до следующего шарика 9а, который обязательно будет препятствовать дальнейшему продвижению сегмента 6. Радиус сегментного выступа и шаг расположения шариков рассчитаны таким образом,

чтобы после проскакивания очередного шарика сегмент уперся в следующий, который находится в той же половине сегментного выступа, что исключает еще и закусывание сегмента. Т.е. когда один из сегментов поязуна упирается в очередной шарик своей опорной плоскостью - лысками 14 (см.фиг.7), то он обязательно находится на том же склоне сегментного выступа, что и сегмент ползуна. Таким образом, исключается заклинивание сегмента с шариком.

В то же время исключается случайное проскальзывание сегментного выступа в противоположном направлении со стороны отодвигающегося сегмента 7 (см.фиг. 12).

Шаг расположения шариков и длина сегмента подобраны таким образом, что в любой момент времени перекрывается канал (см.фиг.5) для прохода сегментного выступа 2. . / . ,

После воздействий на барабан 16 и нажатия или встряхиван ия рукоятки барабан 16 отпускается. При этом сегменты 6 и 7 ползуна стягиваются между собой пружиной 8, устраняя осевой и радиальный люфты

благодаря малому углу (а значит, большому радиальному усилию) наклона плоскости лысок 14 (см. фиг.7).

Изменение длины лыжной палки в сто- рону ее увеличения показано на фиг,13. Все

процессы, происходящие в механизме, абсолютно идентичны предыдущему случаю, с той. разницей, что барабан 16 необходимо вращать в противоположную сторону, сегмент 6, увлекаемый нитью 17а, продвигается вниз, и воздействие на лыжную палку производится не нажатием на рукоятку, а потряхиванием или, во время ходьбы, подтягиванием палки, что делает любой лыжник после толчка.

Использование: в спорте и для регулирования длины различных изделий в других областях народного хозяйства, Сущность изобретения: лыжная палка содержит корпус, рукоятку, механизм регулирования длины с органом управления. Она снабжена ползуном, выполненным в виде нижнего и верхнего сегментов и расположенной между ними пружины, дополнительным сегментным выступом и гибкой нитью. Механизм регулирования длины выполнен в виде кассеты с подвижными элементами-шариками, распределенными по всей длине регулирования, при этом ползун установлен свободно в сквозном канале кассеты и кинематически связан с органом управления - барабаном - посредством гибкой нити. Дополнительный сегментный выступ установлен на корпусе, кассета соединена жестко с рукояткой, а последняя установлена на корпусе с возможностью продольного перемещения относительно последнего. Подвижные элементы кассеты располагаются между ползуном и дополнительным сегментным выступом. Орган управления установлен на рукоятке. 1 з.п.ф-лы, 13 ил.

Формула изобретения

причем кассета жестко соединена с рукояткой, а последняя установлена свободно на корпусе с возможностью продольного перемещения относительно последнего.

Фиг.1

Фиг Л

Фиг. 5

I

рб У

OC296.il

Фиг. П

Фи&13