Die Erfindung bezieht sich auf ein Verriegelungsorgan für eine Skibindung mit einem allseitig schwenkbar gelagerten Druckstift, der durch Federkraft in zentrierter Lage gehalten ist.
Ein solches Verriegelungsorgan bildet Teil einer Skibindung und kann sovwhl bei einer Zehen- als einer Fersenauslösevorrichtung wie auch bei Bindungen mit Auslöseplatte Anwendung finden. Allen diesen Auslösevorrichtungen ist gemeinsam, dass sie den Skischuh, bzw. die mit ihm verbundene Auslöseplatte mit dem Ski lösbar verbinden. Eine Auslösung, d.h. ein Lösen des Schuhs vom Ski soll aber nur dann stattfinden, wenn eine gewisse Kraft überschritten wird, um so eine Verletzung des Fahrers zu verhindern.
Bei einem bekannten Verriegelungsorgan (DT-OS 2 254268 Gertsch AG) hat der Druckstift die Form einer Halma-Spielfigur dessen flaches Ende wie ein Kolben in einer zylindrischen Hülse geführt ist, die eine Druckfeder enthält.
Letztere drückt den Rand des so geformten Druckstiftes an einen Kragen der Hülse. Ein solches Verriegelungsorgan hat den Nachteil, dass es bei einem Schub in axialer Richtung des Stiftes keinen Halt gegen seitliches schwenken mehr bietet. so dass sich unter Umständen die Bindung dann zu schnell löst. Stellt man die Feder sehr hart ein, damit dies nicht passiert, besteht die Gefahr, dass sich die Bindung auch bei einem Sturz nicht löst.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Verriegelungsorgan der beschriebenen Art zu schaffen das diese Nachteile vermeidet und auch bei axialem Schub auf den Druckstift zentriert bleibt. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch ein Verriegelungsorgan gelöst, dass sich dadurch auszeichnet, dass der Druckstift ein kugelig verdicktes Ende hat, das in einem Gehäuse allseitig schwenkbar gelagert ist und dass diese Lagerstelle des Gehäuses mit einer sie aussen umgebenden Auflagefläche für eine Druckplatte versehen ist, wobei die Ebene, welche die Auflagefläche enthält, mindestens annähernd das Zentrum des kugelig ausgebildeten Lagerteiles durchsetzt und dass sich auf die Auflagefläche die unter Federdruck stehende Druckplatte abstützt, die gleitend verschiebbar auf dem aus dem Lager herausragenden Teil des Druckstiftes gelagert ist.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Verriegelungsorgans anhand der Zeichnung erläutert. Diese zeigt in:
Fig. 1-3 halbschematische Darstellungen eines Verriegelungsorgans, im Längsschnitt in verschiedenen Betriebsstellungen;
Fig. 3a eine graphische Darstellung;
Fig. 4-6 ein Verriegelungsorgan auf einem Ski zur lösbaren Verriegelung des Vorderteiles eines Skischuhes, in vertikalen
Längsschnitt, in Ansicht von oben und im Schnitt entlang der
Linie VI - in Fig. 4;
Fig. 7 eine Variante dazu.
Die Figuren 1-3 zeigen ein Verriegelungsorgan in Ruhestellung (Fig. 1), in gespanntem Zustand (Fig. 2) und während des Auslösens (Fig. 3). Die einzelnen Teile sind: ein Gehäuse
1 mit einer Hülse 2, deren vorderer Teil 2' kugelpfannenartig eingezogen und mit einer Auflagefläche 3 umgeben ist. Die Ebene dieser Fläche durchsetzt das Zentrum z der Kugelpfanne. An der Rückseite des Gehäuses ist ein Anschlagbolzen 4 eingeschraubt. In der Kugelpfanne 2' befindet sich das kugelig verdickte Ende 5' des allseitig schwenkbaren Druckstiftes 5. Auf dem zylindrischen Teil 5" des Druckstiftes ist eine Druckplatte 6 gleitend verschiebbar gelagert. Das vordere Ende des Druckstiftes hat einen Kopf 5"' mit einer Kugelpfanne. Zwischen dem Kopf 5"' und der Druckplatte 6 befindet sich eine Druckfeder 7 unter Vorspannung.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ruhelage ist zwischen dem kugeligen Ende 5' und dem Anschlagbolzen 4 Spiel x vorhanden. In Fig. 2 ist der gespannte Zustand des Verriegelungs Organs dargestellt, wobei das Spiel x stark reduziert oder sogar gleich Null ist. Letzteres hängt von der Verwendung des Verriegelungsorgans in der Bindung ab. Ist noch Spiel vorhanden, so ist die axiale Spannkraft KL gleich der Federkraft F. Hat das am anderen Ende der durch eine unterbrochene Linie dargestellten Skischuhsohle angebrachte, nicht dargestellte Spannelement (Fersen- oder Zehenautomat) selber ein Federelement dessen Spannkraft grösser ist als die Federkraft F, wird das Spiel x gleich Null sein.
Ist dagegen das am anderen Ende der Skischuhsohle angreifende Spannelement starr, muss dessen Einstellung so gewählt werden, dass ein gewisses Spiel x vorhanden ist. In diesem Fall ist die Spannkraft KL = F.
In Fig. 3 ist eine Lage des Druckstiftes während des Auslösens infolge einer seitlichen Schwenkung der Skischuhsohle dargestellt. Auch hierbei hat das Spiel x einen Einfluss auf die Auslösekraft. Das seitliche Ausschwenken erfolgt dann nämlich in zwei Stufen.
Das Ausschwenken bis zu einem Winkel al des Druckstiftes 5 erfordert zunächst weniger Kraft, bis das Spiel xl (siehe Fig. 2) bis auf Null reduziert ist und der kugelige Teil 5' in der Pfanne 2' zum anliegen kommt. Dies kommt daher, dass die Länge der Feder 7 während dieser ersten Schwenkbewegung kaum weiter zusammengedrückt wird, so dass die Spannung ungefähr gleich der Vorspannung bleibt. Erst bei weiterem Schwenken, wie in Fig. 3 verringert sich der Abstand zwischen der Druckplatte 6 und dem Kopf 5"' des Druckstiftes, wobei die Feder 7 weiter gespannt wird. Die seitliche Auslenkkraft Ks verringert sich bei jeglicher seitlicher Auslenkung des Druckstiftes um das Verhältnis der Hebelarme h/H. Dies erlaubt durch eine konstruktive Ausbildung des Verriegelungsorgans die Auslösekraft zu beeinflussen.
Beispielsweise kann das Verriegelungsorgan so ausgebildet werden, dass die Kraft die zum seitlichen Auslösen erforderlich ist kleiner ist als diejenige zum Auslösen infolge einer nach oben gerichteten Kraft.
Resümierend ist über die Auslösekräfte folgendes zu sagen:
1. ist Spiel x vorhanden, ist die axiale Auslösekraft gleich der
Federkraft.
2. ist Spiel x vorhanden, so ist die seitliche Auslöse- bzw.
Rückstellkraft Ks zuerst bis zu einem Auslenkwinkel a1 fast konstant, nachher ansteigend, wie dies im Diagramm nach Fig. 3a dargestellt ist. Darin ist die seitliche Auslenk kraft in Funktion des Auslenkwinkels a dargestellt.
3. ist kein Spiel x vorhanden steigt die seitliche Auslenkkraft sofort mit dem Auslenkwinkel a an, wie die unterbrochene
Linie im Diagramm zeigt.
Wenn hier von einer Auslenkkraft die Rede ist, ist damit zugleich auch die Rückstellkraft gemeint. Das heisst also, dass eine Bindung die mit einem solchen Verriegelungsorgan versehen ist eine relativ grosse seitliche Schwenkung des Skischuhes zur längsachse des Skis erlaubt und den Schuh dann doch wieder zurückführt.
Der Skischuh löst sich erst dann aus der Bindung, wenn keine formschlüssige Verbindung zwischen der Skischuhsohle und dem Druckstift mehr vorhanden ist. In den Figuren 2 und 3 ist die Skischuhsohle mit einem kugeligen Halteorgan 8 versehen, dass in die Pfanne des Kopfes 5"' eingreift. Wird die seitliche Ausschwenkung grösser als der mit a bezeichnete Winkel, löst sich der Skischuh aus der Bindung.
Die Figuren 4-6 zeigen ein Verriegelungsorgan mehr im Detail. Der kugelige Teil 5' ist hier zwischen der Pfanne und dem Anschlagbolzen 4 spielfrei gehalten, so dass die Auslösecharakteristik der unterbrochenen Linie im Diagramm Fig. 3a entspricht. Das Gehäuse list mittels seitlichen Flanschen 1' auf dem Skiblatt S befestigt. Die Auflagefläche 30 und die Druckplatte 60 haben die Form eines Trapezes, das höher ist als breit. Damit die Platte 60 besser auf den zylindrischen Teil 5" des Druckstiftes gleiten kann ist sie mit einer Hülse 61 versehen.
Vorne auf dem Druckstift 5 ist ein Sohlenhalter 9 aufgeschraubt. Statt einer Schraubenfeder ist hier eine Gummifeder 70 in Form einer Hülse zwischen dem Sohlenhalter 9 und der Druckplatte 60 unter Vorspannung eingesetzt. In Fig. 4 ist ein Teil eines Skischuhs durch dünne unterbrochene Linien angedeutet. Aus Fig. 6 ist ersichtlich, dass die zum Auslösen erforderliche Kraft zum seitlichen Auslösen kleiner ist als zum Auslösen nach oben. Beim seitlichen Auslösen kippt die Druckplatte um eine seitliche Begrenzungslinie, so dass die Auslöse a Rückstellkraft Ks = -. F ist. Beim Auslösen nach oben
A dagegen muss die Druckplatte um die obere Begrenzungslinie b kippen, wobei die Auslösekraft K, = = F also grösser ist.
A
Die Trapezform der Druckplatte hat den Vorteil, dass bei einer seitlichen Auslenkung, wobei das Trapez um eine seitliche Begrenzungslinie kippt, der Schuh automatisch vom Skiblatt abgehoben wird und die Reibung zwischen Skischuhsohle und Ski veningert.
In Fig. 7 schliesslich ist eine Variante mit einer kreisrunden Druckplatte 62 dargestellt. Bei einer solchen Form der Druckplatte sind die Kräfte zum Auslösen in allen Richtungen gleich gross.
The invention relates to a locking member for a ski binding with a pressure pin pivoted on all sides and held in a centered position by spring force.
Such a locking member forms part of a ski binding and can be used with a toe or heel release device as well as with bindings with a release plate. All of these release devices have in common that they releasably connect the ski boot or the release plate connected to it to the ski. A trip, i.e. the boot should only be released from the ski when a certain force is exceeded, in order to prevent injury to the driver.
In a known locking member (DT-OS 2 254268 Gertsch AG) the pressure pin has the shape of a Halma toy, the flat end of which is guided like a piston in a cylindrical sleeve that contains a compression spring.
The latter presses the edge of the pressure pin formed in this way against a collar of the sleeve. Such a locking member has the disadvantage that it no longer offers any support against lateral pivoting when the pin is pushed in the axial direction. so that the bond may then loosen too quickly. If you set the spring very hard so that this does not happen, there is a risk that the binding will not come off even if you fall.
The object of the invention is to provide a locking member of the type described which avoids these disadvantages and remains centered on the pressure pin even with axial thrust. According to the invention, this object is achieved by a locking member that is characterized in that the pressure pin has a spherically thickened end which is pivotably mounted on all sides in a housing and that this bearing point of the housing is provided with a supporting surface for a pressure plate surrounding it on the outside, with the plane containing the support surface penetrates at least approximately the center of the spherical bearing part and that the spring-loaded pressure plate is supported on the support surface and is slidably mounted on the part of the pressure pin protruding from the bearing.
In the following, exemplary embodiments of the locking member according to the invention are explained with reference to the drawing. This shows in:
1-3 semi-schematic representations of a locking member, in longitudinal section in various operating positions;
3a shows a graphic representation;
Fig. 4-6 a locking member on a ski for releasably locking the front part of a ski boot, in vertical
Longitudinal section, viewed from above and in section along the
Line VI - in Figure 4;
7 shows a variant of this.
Figures 1-3 show a locking member in the rest position (Fig. 1), in the tensioned state (Fig. 2) and during release (Fig. 3). The individual parts are: a housing
1 with a sleeve 2, the front part 2 'of which is drawn in like a ball socket and is surrounded by a support surface 3. The plane of this surface penetrates the center z of the ball socket. A stop bolt 4 is screwed into the rear of the housing. In the ball socket 2 'is the spherically thickened end 5' of the all-round pivotable pressure pin 5. A pressure plate 6 is slidably mounted on the cylindrical part 5 "of the pressure pin. The front end of the pressure pin has a head 5" 'with a ball socket. Between the head 5 "'and the pressure plate 6 there is a compression spring 7 under pretension.
In the rest position shown in Fig. 1, there is play x between the spherical end 5 'and the stop bolt 4. In Fig. 2, the tensioned state of the locking member is shown, the play x is greatly reduced or even zero. The latter depends on the use of the locking member in the binding. If there is still play, the axial tensioning force KL is equal to the spring force F. If the tensioning element (automatic heel or toe machine), not shown, attached to the other end of the ski boot sole shown by a broken line, has itself a spring element whose tensioning force is greater than the spring force F. , the game x will be zero.
If, on the other hand, the tensioning element acting on the other end of the ski boot sole is rigid, its setting must be selected so that there is a certain amount of play x. In this case the clamping force is KL = F.
In Fig. 3 a position of the pressure pin is shown during the release due to a lateral pivoting of the ski boot sole. Here, too, the play x has an influence on the release force. The lateral pivoting then takes place in two stages.
The pivoting out to an angle al of the pressure pin 5 initially requires less force until the play xl (see FIG. 2) is reduced to zero and the spherical part 5 'comes to rest in the pan 2'. This is because the length of the spring 7 is hardly compressed any further during this first pivoting movement, so that the tension remains approximately equal to the pretension. Only with further pivoting, as in FIG. 3, does the distance between the pressure plate 6 and the head 5 "'of the pressure pin decrease, the spring 7 being further tensioned. The lateral deflection force Ks is reduced by the ratio for any lateral deflection of the pressure pin the lever arms h / H. This allows the release force to be influenced by a structural design of the locking element.
For example, the locking member can be designed so that the force required for lateral release is smaller than that required for release as a result of an upward force.
In summary, the following can be said about the release forces:
1. If there is play x, the axial release force is equal to the
Spring force.
2. If there is play x, the side release or
Restoring force Ks initially almost constant up to a deflection angle a1, then increasing, as shown in the diagram according to FIG. 3a. This shows the lateral deflection force as a function of the deflection angle a.
3. If there is no play x, the lateral deflection force increases immediately with the deflection angle a, like the interrupted one
Line in diagram shows.
When a deflection force is mentioned here, the restoring force is also meant. This means that a binding that is provided with such a locking member allows a relatively large lateral pivoting of the ski boot relative to the longitudinal axis of the ski and then guides the boot back again.
The ski boot is only released from the binding when there is no longer a positive connection between the ski boot sole and the pressure pin. In FIGS. 2 and 3, the ski boot sole is provided with a spherical holding element 8 that engages in the socket of the head 5 "'. If the lateral swiveling is greater than the angle indicated by a, the ski boot is released from the binding.
Figures 4-6 show a locking member in more detail. The spherical part 5 'is here held without play between the socket and the stop bolt 4, so that the release characteristic corresponds to the broken line in the diagram in FIG. 3a. The housing is attached to the ski blade S by means of side flanges 1 '. The support surface 30 and the pressure plate 60 have the shape of a trapezoid that is higher than it is wide. It is provided with a sleeve 61 so that the plate 60 can slide better onto the cylindrical part 5 ″ of the pressure pin.
A sole holder 9 is screwed onto the pressure pin 5 at the front. Instead of a helical spring, a rubber spring 70 in the form of a sleeve is inserted between the sole holder 9 and the pressure plate 60 under pretension. In Fig. 4, part of a ski boot is indicated by thin broken lines. From FIG. 6 it can be seen that the force required for triggering is smaller for lateral triggering than for triggering upwards. When released from the side, the pressure plate tilts around a lateral boundary line so that the release a restoring force Ks = -. F is. When releasing upwards
A, on the other hand, the pressure plate must tilt around the upper boundary line b, whereby the release force K, = = F is therefore greater.
A.
The trapezoidal shape of the pressure plate has the advantage that in the event of a lateral deflection, with the trapezoid tilting around a lateral boundary line, the boot is automatically lifted off the ski blade and the friction between the ski boot sole and ski is reduced.
Finally, FIG. 7 shows a variant with a circular pressure plate 62. With such a shape of the pressure plate, the forces for triggering are the same in all directions.