CN101274136A - 滑雪板减速器 - Google Patents

Abstract

针对初级滑雪者在滑雪坡道上需要紧急刹车时，能安全有效的刹车以减小摔跤和冲撞带来的伤害。滑雪板刹车器类似于自行车的刹车装置，由刹车手柄部分、刹车线、刹车盒、滑雪板刹车孔四大部分组成。刹车手柄部分通过扣环式的安装方式将它固定在滑雪者的雪杖上，通过手捏刹车手柄，将力由刹车线传递给刹车盒，来起到随时刹车的目的。刹车盒设计原理和跷跷板类似，通过连接刹车线的一端向上施力，由跷跷板中间“O”型滑动轴，将力传给装有刹车钢片的一端，刹车钢片通过滑雪板上的孔垂直扎入雪地，起到钉子鞋一样的刹车作用，刹车动作结束后刹车钢片在拉簧的拉力下退回到滑雪板内，滑雪不受影响，整套装置可以自由拆卸。

Description

滑雪板刹车器

(一)技术领域

滑雪器材的配套产品，针对滑雪板刹车技术领域。

目前，国内外滑雪器材还没有刹车装置这个概念和产品，本人从滑雪者安全性方面考虑，提出为滑雪板增加滑雪减速器装置，以解决滑雪者由于无法紧急刹车避让，而造成的身体伤害。

(二)技术背景

滑雪是一项充满乐趣而又刺激的运动，正因为滑雪带来的向山下俯冲的心理刺激和速度体验让很多人留连往返。但是，刺激和伤痛总是形影不离，尤其是很多初级滑雪者，他们滑雪平衡能力差，能保持直线向下滑就已经很不错了，当他们面对雪道上复杂的情况时，很难拐弯躲避，更不会用“八”字形的收腿技术来刹车。所以，摔跤和冲撞是家常便饭，摔伤和撞伤在所难免。

目前，国内外滑雪器材生产商针对此类问题，只采用尽可能多的自我保护手段，比如护膝、护腕、头盔、保护隔离网等等，并没有根本性的解决问题。可能大家都觉得滑雪摔跤和冲撞是很正常的现象，只有等待自己的滑雪技术好了，才可以减少此类问题的发生。难道滑雪运动注定是伴随着伤痛的吗？实际上这是一种技术的缺失，这就像是自行车没有安装上刹车一样。

所以，要想根本性的解决此类问题，还是要从雪地和滑雪板上想办法。雪地的情况我们无法改变，但是滑雪板还是可以再改进的。雪地松软光滑，增大滑雪板和雪地之间的摩擦显然不现实，只有依靠雪地带来的阻力才能解决办法。滑雪板前面的部分起着控制方向和向下压雪的作用，而雪鞋的鞋后跟部分的雪是压得最紧的。所以，只要在这个部分借助紧压的雪地所带来的阻力，就能使滑雪板的速度降下来。那么这个阻力从何而来呢？当然只能靠滑雪板底部伸出来的金属片来实现了。既要使滑雪板在不需要刹车时能正常滑行，又要使滑雪板在需要刹车时能灵活控制，滑雪金属片就必须能从滑雪板底部自如地伸缩到雪地下面。那么，只要能借助外力使这个金属片能自如的伸缩，滑雪板的速度就能减下来。脚已经被固定了，只有手能施加外力，而双板正好有手握雪仗，只要能把手上的力传给滑雪板上的刹车片，那么滑雪板就有了刹车。这时，自行车的刹车就有了用武之地。只要借助自行车车把上的刹车装置和刹车线，这个力就可以自如的传导了，只不过这个刹车装置现在装到了雪杖上。如果没有雪杖呢，比如单板，我们就需要一个临时的车把了，用一段15厘米长的木棒代替雪杖，把刹车装置固定在上面，刹车装置就成了可以随着手臂灵活移动的车把了，你还可以将他别在腰间，随时捏刹车。这样，理论上已经有了解决的办法了，只剩下实践了。

(三)发明内容

1，滑雪刹车器包括以下几个部分：手刹部分、刹车线、减速盒、滑雪板上的刹车片进出孔和固定孔。

(1)手刹部分

同自行车刹车手握部分结构一样，由握柄和捏把组成，当然还包括钢丝线的加减器，以保持钢丝始终处于绷紧状态，确保了刹车的灵敏度。手捏把部分刹车钢丝的行进距离保持不变，保证在1.5cm-2.0cm之间，把刹车手柄固定在雪杖上，刹车的手控部分就完成了。刹车手柄的固定器采用卡扣式的固定方法，方便刹车手柄的装卸。另外，还可以在雪杖中间部位安装一个固定环，将刹车线嵌入后，就可以减小刹车线的摇晃，保证美观。

(2)，刹车线部分

由于雪地摩擦阻力很小，刹车片是在垂直于雪板平面的方向上运动，他的阻力全部来自于减速盒内部刹车片复位弹簧的弹力，和刹车片与滑雪板孔壁的边缘的摩擦力，而两个力是一对相反的力。

现在分析第一个力，也就是刹车片复位弹簧的弹力，这是确保滑雪者松开手刹时，刹车片能迅速退回到滑雪板底部平面以上，确保滑雪板不在受到刹车片的阻力。第二个力则是在刹车片伸出到滑雪板底部平面以下时，刹车片受到一个来自与滑雪板行进方向相反的雪的阻力，但是这个力是雪地受到刹车片的阻挡产生的阻力，由于这个力是在水平方向的而不是和刹车片运动的方向一致，所以刹车片的上下运动并不受到这个巨大阻力的干扰。那么这个力那里去了呢？这就看滑雪板上所打的刹车片的进出孔的吻合程度和光滑程度了，为什么这样说呢？由于滑雪板的厚度一般在1-1.5CM的厚度之间，如果刹车片和滑雪板上所打的孔很贴合的话，那么刹车片就始终保持垂直于滑雪板的方向运动而不会倾斜，他就完全受不到来自雪地这个方向与滑雪板运动方向相同的阻力，这个阻力完全传给滑雪板，使滑雪板受到一个与他行进方向相反的阻力，从而使滑雪板的速度减下来。再试想，如果这个孔与刹车片的贴合处打了润滑油，保持非常光滑，那么他们的阻力就会很小甚至能忽略。所以这个摩擦力是刹车片受到的唯一外力，而这个外力只要在双方接触面的材料上下工夫，可以变的很小。所以，这个力就是雪地刹车得以实现的物理原理。所以，刹车片向下运动时，只需要克服这个很小的摩擦的力就可以了。只要保持第一个弹力比第二个摩擦力大就可以是弹簧片伸缩自如了。所以，这个刹车线可以比自行车的刹车线细很多。当两个手握雪杖连接了这样的刹车线后就会很轻便，不会有束缚的感觉了。

(3)，减速盒部分

这是减速器的核心部件，原理就是跷跷板。要使刹车片上下垂直运动，跷跷板中间的固定式的轴是不行的。必须采用一个“O”型的滑动轴代替固定轴，并保持“O”形是倒下的，与跷跷板的方向是一致的，而且这个跷跷板的板面也是一块垂直于地面的。跷跷板在“O型的轴两端运动时，跷跷板的两端就能保持上下垂直运动了。因此刹车片也就能垂直的上下运动了。分别安置在跷跷板两端的是刹车片和钢丝线，他们都是绕固定轴自由转动的。为了保证刹车片能准确的垂直运动，必须保证盒子的底板上的孔与滑雪板上的孔大小一致。还需要在紧靠刹车片的盒子的一面上留出上一个很浅的槽，将刹车片控制在槽内，使他能上下垂直运动，这样就充分地保证了刹车片的上下垂直运动。为了保证刹车片能有足够的伸缩空间，跷跷板必须采用一个阻力杠杆式的设计，施力端与受力端的杠杆长度比约为1∶2，这样即保证了手杖上刹车把的钢丝线只须行进很小的距离，刹车片就可以行进两倍的距离的伸缩，保证了刹车片有足够的行程来应付深浅不同的雪地情况。虽然是阻力杠杆，但是由于阻力(只有刹车片的摩擦力)很小，刹车也不会费力。为了确保刹车片的复位，在刹车片的上方安置一个拉簧，这个拉簧的初始拉力只要比刹车片上受到的摩擦力，以及钢丝线在刹车线内壁的摩擦力大就可以了(一些零件间的摩擦力不一而足)。为了保证刹车片的灵敏状态，在盒子顶部刹车线的进出口部位，连接一个加减器是必要的，这样就保证了刹车片的位置始终能保持在滑雪板底部平面以上，不干扰正常的滑雪。

(4)滑雪板底部的刹车片进出孔和固定孔。

由于双板滑雪板比较窄，所以在滑雪板上打一个宽3mm长15mm的孔就够了，单板滑雪板则需要打2个到3个孔，才能有很好的刹车效果。滑雪板的厚度通常在10mm-15mm之间，一个这样的孔不会影响板子的结实程度。盒子的设计成流线型的菱形，装在雪鞋的鞋后跟上比较统一和美观。菱形盒子的两个钝角边缘上留两个固定盒子的螺丝孔，这两个孔的连线与刹车片孔的方向是一致的。固定螺丝属于嵌入式的螺丝，滑雪板上螺丝的孔深保持在6mm左右就可以了。这样，盒子就可以自由拆卸。在安置盒子时，要保证盒子里有刹车片的那一端的靠近脚后跟，而将装有刹车线的一端装在远离脚后跟的一端。因为当刹车片起作用时，刹车片受到的力在滑雪板上的孔壁的支撑后，他另一端的受力方向相对于刹车片起作用的一端是相反的，也就是向刹车片运动槽的方向施力，因为有了这个盒子壁的抵挡，刹车片就可以最有效的将阻力传给滑雪板。

(四)附图说明

图1是刹车盒平面图，图2是刹车盒安装效果图

(五)具体实施方案

将装置的手控刹车手柄装到雪杖手握部分，固定好。将打好刹车孔和固定螺丝孔的滑雪板准备好，把刹车盒固定在滑雪板上。调整刹车手柄部位和刹车盒部位的加减器，使刹车片底端保持在滑雪板孔内部，使他伸缩自如刹车灵敏。

整套装置轻便小巧，便于携带和安装。这样，在你需要减速时只需要双手同时捏刹车手把，速度就可以降下来，摔倒后还可以紧捏刹车把，稳定的站立起来，并且依靠扎入雪地的刹车片自如的行走，就像穿了一双钉子鞋，即使在山坡上您一样可以行走自如。对于中级滑雪者，当遇到盘旋下滑的山道时，你就可以及时的安装上，确保您的安全。

打孔虽然不存在什么技术难题，但是会改变滑雪板的构造，让生产商多一道工序，从而增加滑雪板的成本。不同滑雪板的刹车孔还需要统一尺寸，也需要行业制定标准。这是该刹车装置实施和推广的阻力。但是客户安全是第一位的，虽然滑雪板的生产制造专利权在国外，但是我相信，注重生活品质的人，一定会更加重视自身安全。

Claims (5)

1. 刹车盒子菱形的流线型外观设计。

2. 刹车盒子内部采用杠杆式的传导力的方法。

3. 刹车盒子内部杠杆采用的“O”形滑动轴的设计方法。

4. 刹车片采用的长条钢片式的设计。

5. 滑雪板上长条孔和螺丝洞的设计方法。

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