【発明の詳細な説明】
発明の名称
電子的スキー安全締付装置
［技術分野］
この発明は、スキー安全結合装置の特にかかと部用弾性締付装置に関し、この
発明装置は、相互に結合される２つの対象物の内の１つ、とりわけスキーに取付
けるハウジングと、前記結合される２つの対象物の他のもの、とりわけスキーブ
ーツに対して接触圧方向（Ａ）に前記ハウジング内で移動自在に案内される保持
部材と、前記ハウジングに相対的に接触圧方向（Ａ）とは反対方向に不作動位置
から引込位置に移動できる支持部材と、この支持部材上に載置されていて、上記
保持部材に接触圧方向（Ａ）の負荷を支えるばね部材と、通常は上記支持部材を
上記不作動位置に保持している拘束位置にあるが、この支持部材を上記引込位置
まで移動させる通過位置に移動できる、少なくとも１つの拘束部材と、通常はこ
の拘束部材を上記拘束位置に保持する爪と、電機子を有する電磁石であって、上
記爪に相対的に磁石軸に沿って移動してこの爪を不作動状態にすることによって
、上記電磁石を有する電源回路が所定のスイッチ切換状態になると上記支持部材
を上記引込位置まで移動させる電磁石とからなる。
［背景技術］
スキー安全結合装置のかかと部用として設計されたこの種の締付
装置は、独国特許第ＤＥ３８０８６４３Ｃ１号に開示されている。この締付装置
は、スキーに取付けられるハウジングを有し、ばね部材によって前方に片寄せさ
れている保持部材がスキーの長さ方向に前方に変位できるように上記ハウジング
において案内されている。横方向軸の周りに枢動するように押下部材が、保持部
材の前端部に支持されている。保持部材を前方に片寄せしているばね部材は、さ
らに押下部材を前方下方に回転させる方向に力を加えるよう設計されている。ス
キーブーツを取付けると、そのくつ底後部は、押下部材に設けた下方突出部によ
って前方に押されているが、他方において押下部材にさらに上方に設けられたフ
ック状の突起がくつ底後部を下方に押圧している。締付装置のハウジング内で押
下部材の後方に、長さ方向に移動できるように案内されるとともに前方に押され
ているロッドを設けて、その前端部が押下部材の後面に当たるようになっている
。さらに後方には、上記ロッドにカムを設け、電磁石の電源回路内スイッチがこ
のカムと連関して締付装置を釈放するようになっている。前方に落下することが
あれば、押下部材は上方に移動するくつ底後部によって上方および後方に枢動さ
れ、それによってスイッチがロッドおよびそのカムによって作動して電磁石に電
力が与えられる。その結果磁石の電機子は前方に引張られ、後方に押されている
と共に２つのローラ本体間に係合し拘束部材として作用する後方に傾斜をもつ円
錐部を有し長さ方向に変位自在な爪の後端部に突き当る。拘束部材は通常は拘束
位置に保持し、この位置に
おいて拘束部材は支持部材をハウジング内の不作動位置に保持する。爪が電機子
によって前方に進められると直ちに、２つの拘束部材はこれらの拘束位置から去
り、これによって支持部材を釈放する。ばね部材の後端部が載置されている支持
部材は、ばね部材の圧力を受けて後方に移動し引込位置に入る。このようにして
ばね部材の押圧が軽減されて、保持部材とこれに支持された押下げ部材とは後方
に移動して、スキーブーツのくつ底後部を釈放する。
［発明が解決しようとする課題］
上記公知の締付装置では、電磁石の寸法および供給電流を、電機子が爪の後端
部に適当な運動エネルギーで突き当ることによって２つの拘束部材間に締付けら
れた爪の所要前方移動に抗する摩擦に打勝つような大きさにすれば申し分なく作
動する。この摩擦は、押下部材によってくつ底後部に働く前方および後方への力
に変換されるばね部材の偏倚力によってきまる。電機子は、摩擦に打勝つのに必
要な運動エネルギーが電機子内に確立されるようかなりの慣性質量を持つ必要が
ある。この慣性質量によって、あるスキー状態においてスキー安全結合装置を不
注意によって釈放されないようにする必要があるならば、電機子はそれ自体のば
ね力によって後方に偏倚されなければならなく、その結果電機子の所要電力は一
層大きくなる。
この発明の目的とするところは、良好な精度でしかもある負荷状態になると小
さなパワー消費で釈放するよう、電磁石を設けた弾性
締付装置の改良にある。
［課題を解決するための手段］
上記目的は、この発明による最初に記述した種類の弾性締付装置によって満足
される。その装置においては、磁石軸から間隔を有して横方向に伸びたピボット
軸の周りに枢動するよう爪を支持し、この爪はピボット軸から間隔を有していて
、かつ、通常は拘束部材を押圧していて、磁石軸と共に自動拘束範囲内にある角
度を限定する肩部を有する。
爪を枢動させてその肩部を拘束部材から確実に滑らせる場合、比較的に小さい
摩擦力に打勝てばよく、そのためには爪に対する電機子の当りが軽くて十分であ
ることがわかっている。
このように電機子は小さな慣性質量を必要とするだけで、その推進には比較的
に弱い磁場で十分であり、これには極く僅かな電流消費量でよい。
ピボット軸は拘束部材の上方に配置するのが好都合で、そうすれば爪が自重の
影響で通常の位置に揺動し易くなる。この通常位置において爪は拘束部材を拘束
状態に保つ。さらに、上記の代わりに、爪を通常の位置に回転される方向に弾性
的に偏倚させるようにしてもよい。
［発明の開示］
この発明の好適とする実施例においては、爪は支持部材上に支持され、拘束部
材を釈放すると拘束部材および支持部材と共に接触圧
の方向と反対方向に移動自在である。この方向はスキー安全結合装置のかかと部
の場合後方に向いている。
スキー安全結合装置のとりわけかかと部の場合、保持部材と爪との間に電磁石
を配設し、磁石軸を接触圧方向に平行に伸張し、また電機子が所定のスイッチ切
換状態において接触圧の方向と反対方向に移動可能とすると誤って釈放されるこ
とは大きな確実性をもって防止できる。これらの特徴を有するスキー安全結合装
置のかかと部は、例えばジャンプの際または凹地を急速に通り抜ける際に起るよ
うな急激な減速を受けることが大いになくなり、しかもスキーヤーに害を与える
こともない。
上記目的を満足するために、最初に記述した種類の締付装置は、この発明に従
って次のように変形を行った。
即ち、相互に結合すべき対象物の第２のもの、とりわけスキーブーツ用の押下
部材は押下位置と釈放装置との間を移動できるよう保持部材で支持されている。
ばね部材は押下部材をその押下位置方向に偏倚させている。
保持部材は上記第２の対象物、とりわけスキーブーツ用の衝合面を有する。
電磁石の電機回路内の各スイッチは保持部材および押下部材と連関している。
このように押下部材は押下力を加えるだけでよく、従って例えば前方落下の場
合関連スイッチだけを作動させる。例えばスキーブー
ツを従来構造の前方結合部に対して押圧しなければならない前向きの力は、保持
部材に直接に働かされるので、その結果保持部材はねじり落下に反応し、このね
じりの間スキーブーツはスキー結合部の前部によって後方へ押圧される。これに
関連した保持部材の動きを、押下部材用スイッチとは無関係に、関連スイッチに
よって監視する。これら２つのスイッチは、一方で前方落下の場合のように、ま
た他方では回転落下の場合のように異なった負荷条件において許容荷重を考慮し
て調節して、これら２つのタイプの落下の組合せ、すなわちいわゆる斜め方向落
下を含めて、これらのどちらかが生じた場合に、スキーブーツが電磁石によって
確実にしかもわずかなパワー消費で釈放されるようにする。
上記２つのスイッチは共通回路内で並列に接続するのが好都合である。さらに
、これら２つのスイッチを１つの共通タイマと直列に接続するのが好都合である
。しかし、例えばねじれ落下の間に生ずるかもしれない負荷の場合よりも前方落
下の場合に生ずる負荷において、反応が一層速いかまたは遅くするには、別個の
タイマを上記２つのスイッチの夫々に設けてもよい。
この締付装置の長さ方向中央面の各側に夫々配設された２つのロッドは、保持
部材および押下部材に夫々連関させて、対応するスイッチを作動させるようにす
れば好適である。この発明の実施例をさらに開発し、カムを配設してロッドの少
なくとも１つの上を変位させて対応するスイッチを作動させるようにすると共に
ばねによって
ロッドに形成された肩部の方向に片寄せされるようにし、ハウジング内の固定止
めによってカムが対応するスイッチを越して変位しないようにするのが好ましい
。
［図面の簡単な説明］
第１図はスキー安全結合装置のかかと部に実施されたこの発明による弾性締付
装置の第６図のＩ−Ｉ線に沿う、長さ方向垂直断面の一部を示す側面図、第２図
は第５図II−II線に沿う長さ方向中央断面図、第３図は第２図のIII−III線に沿
う横断面図、第４図は第２図のIV−IV線に沿う横断面図、第５図は第２図のＶ−
Ｖ線に沿う横断面図、第６図は第１図のVI−VI線に沿う部分水平断面図、第７図
は電気回路図である。
［発明を実施するための最良の形態］
この発明の実施例を、添付図面により以下に詳述する。
図面はこの発明で関心のあるくつ底後部１４を持つスキーブーツ１２を取付け
たスキー１０の中央部を示す。レール１６はその後部においてスキーの長さ方向
中央面に関して対称なＣ字形の輪郭を有し、かつスキー１０に取付けられている
。弾性締付装置２０はレール１６上に保持されている。図示の実施例はスキー全
結合装置のかかと部分として役立つもので、その目的とするところは従来構造の
前部結合装置（図示せず）に対して前方および後方にくつ底後部１４を押しつけ
るようにし、かつ緊急の場合には、くつ底後部１４を、ねじり落下のときは後方
へ、また前方に向っての落下のときは
上方へ釈放するようにすることにある。
一般に弾性締付装置２０は長さ方向中央面１８に関して対称にし、基板２２を
有し、この基板はレール１６上を長さ方向に変位するように案内され、また公知
構造（図示せず）のもどり止装置によって前記前方結合部においてスキー１０に
固定されている。ハウジング２４は基板２２に固定され、保持部材２６はハウジ
ング内でスキーの長さ方向に変位するよう案内されて、くつ底後部１４に前向き
の力を与えている。この力の方向は以下に接触圧方向Ａとして示す。保持部材２
６の前方側には衝合面２８が形成されていて、上記力をくつ底後部１４の後部に
伝達するようになっている。第１図において、スキーブーツ１２はそのくつ底後
部１４が衝合面２８と衝合している通常位置にある状態を示す。
第２図はスキーブーツが結合装置に入っている状態を示し、前部結合装置（図
示せず）がスキーブーツの先端を押し下げることによって閉鎖されているものと
する。
レバーで具体化された押下部材３０は、保持部材２６に支持されて、長さ方向
中央面１８内で上下に揺動するようにされ、保持部材２６の前方下側にある軸受
スリーブ３２は押下部材３０の支点となっている。押下部材３０は、くつ底後部
１４の上縁部を押圧する突出部３４、この突出部から離隔した凹面形中空部３６
およびこれらの部分の上方にある平らな後面３８を備えている。押下部材３０は
くつ底後部１４を押し下げる突出部３４を除いてスキーブーツ１２
と接触することはない。従って、押下部材は、くつ底後部１４によって突出部３
４に及ぼされる上向きの力のみを受入れることができる。一方、くつ底後部１４
によって及ぼされる後向きの力は保持部材２６によって直接に受け止められる。
同様に支持部材４０は、ハウジング２４内で長さ方向に変位するよう案内され
る。支持部材４０はほぼ円筒形をしていて、その後端部に２つのアーム４２が形
成され、アーム４２は垂直に下方に向けられると共に長さ方向中央面１８と平行
に伸長している。これらアームはそれらの上部に水平に配設された横ピン状のピ
ボット軸４４を支持し、ピボット軸は垂直長さ方向中央面１８に対して直角に伸
びている。ピボット軸４４は爪４６を支持し、長さ方向中央面１８内を揺動させ
るようにする。第２図の実線で示した通常の位置における爪は、基板２２に対し
て直角にピボット軸４４から下に伸びている。
爪４６の下部には肩部４８が形成されていて、肩部は爪が通常位置にあるとき
はローラ型拘束部材５０を押し下げている。拘束部材５０はピボット軸４４と平
行に、換言すれば長さ方向中央面１８に対してピボット軸と同様に直角に伸びて
いて、その両側端においてピン５２を設け、ピン５２は夫々のアーム４２に形成
された垂直溝５４内で案内される。
ピボット軸４４の水平面に圧縮つるまきばね状のもどしばね５６がハウジング
２４の後部に支持されていて、支持部材４０を、第２
図に示した前方終端位置に絶えず押し進めている。この終端位置のことは、以下
に不作動位置として示す。もどしばね５６は同時に爪４６に小さいトルクを与え
、このトルクは、第２図で破線で示すように、爪が後方へ揺動された後その通常
位置に戻すものである。爪４６は、通常位置にあるときは、拘束部材５０は、第
２図および第５図に示されている位置に、基板２２内で後方に向って立上ってい
る部分円筒形のとい５８上に保持されている。この位置を以下に拘束位置と呼ぶ
が、この位置において、拘束部材５０は爪４６と共に支持部材４０がその不作動
位置から後方へ移動しないようにする。
ハウジング２４の内部で、アーム４２および爪４６の前方に、電磁石を配設し
て、その軸を以下磁石軸Ｂとして示すが、この軸が長さ方向中央面１８内に存在
しかつ基板２２に平行に伸長するようにする。電磁石６０は、後方に突き出た細
長いピン６４を有する電機子６２を備えている。電機子は、弱いばね６６によっ
て通常その前方終端位置に保持され、この終端位置において電機子はハウジング
２４内の隔壁６８と衝合している。
電磁石６０を付勢すると、電機子６２は磁石軸Ｂに沿って後方へ、すなわち接
触圧の方向Ａと反対方向に移動し、ピン６４は爪４６の前方側面に弾丸のように
打ち当る。爪の肩部４８は、これが拘束部材５０と接触する部分において、磁石
軸Ｂに関して小さい角度で前方および上方に傾斜している。爪１６および拘束部
材５０の材質を適当に選択することによって、上記角度は自動締付作用の起る範
囲内になるよう選択される。一般に爪４６および拘束部材５０の両者は熱処理を
施した鋼で作られ、肩部４８および拘束部材５０は研削によって仕上げられてい
る。その場合には、肩部４８が拘束部材５０と接触する部分における、磁石軸Ｂ
と肩部４８との間の角度は約４゜から６゜までにするのが好ましい。このことは
、ピン６４の爪４６に対する適度の衝撃が後者を後方へ揺動させるのに十分であ
ることを意味する。
支持部材４０は、電磁石６０の上方にハウジング２４内に収容されると共に部
分的に保持部材２６内にあるばね部材７０によって、保持部材２６および押下部
材３０を支えている。ばね部材７０はねじ７２を備え、ねじ７２は接触圧方向Ａ
の前方に配向されると共に支持部材４０内において回転自在に支持され、かつ横
ピン７４を有する。このピンはねじ７２が支持部材に関係的に軸方向に移動しな
いようにしている。ねじ７２は普通のねじ回しのようなトルク伝達工具でハウジ
ング２４内の凹所（図示せず）を通じて接近できる。
ナット７６は支持部材４０内を長さ方向に変位するよう案内されるが回転しな
いようになっていて、ねじ７２に前部から螺着されている。ナット７６は圧縮つ
るまきばねを用いたばね７８の後端部を支え、ばね７８の前端部はスリーブ８０
を押圧している。スリーブ８０は支持部材４０内で長さ方向に変位するよう伸縮
自在に案内されて、保持部材２６に形成された肩部８２に対し通常は対向してい
るようにされるので、従って保持部材２６に直接に接触圧方向Ａに
作用するばね７８の圧力が大部分伝達される。
押下部材３０の凹面中空部３６に押しつけられるロール８４は、保持部材２６
を前方に向けて通過するスリーブ８０の前方終端部に支持されている。スキーブ
ーツ１２を結合すると、くつ底後部１４は突出部３４を上方に押すので、第２図
および第１図を比較してわかるように、押下部材３０はばね部材７０の圧力に抗
して後方へ反時計方向に小さい角度を枢動する。
使用者には無関係にばね部材７０を初期調整するため、中央連結ロッド８６が
設けられ、このロッドはスリーブ８０の前端部にしっかりと螺着されると共にね
じ７２に前部から螺着されたプラグ８８を通って後方へ伸びている。ばね７８の
調整偏倚量は使用者の要求を満足するためにねじ７２を回すことによりナット７
６を前方に進めて増すことができる。このようにして接触圧方向Ａに発生した力
は、爪４６が拘束部材５０を拘束位置に保持している通常位置にとどまる間だけ
有効に保たれる。この状態は電磁石６０が消勢された状態に保たれる場合である
。
電磁石６０を付勢すると、電機子６２はばね６６の極めて弱い抵抗に逆って後
方へ移動して、ピン６４がピボット軸４４の下方のかなりの間隔においた点で爪
４６に衝撃を与え、これによって爪を、拘束部材５０上の肩部４８における小さ
い抵抗およびもどしばね５６の同様の極めて小さい抵抗に逆って、第２図に破線
で示した位置まで後方に枢動させる。するとばね部材７０は、アーム７２の垂直
スロット５４内でピン７２によって案内される拘束部材５０を後方へ押すように
作動し、とい５８を上方および後方へ回転させる。
このような回転運動をさせる衝撃は、後方へ枢動する爪４６の肩部４８におけ
る摩擦によって、拘束部材５０が最初に受けている。従って拘束部材５０は、拘
束を解く作用の始めから正しい方向、すなわち第２図に見られるように反時計方
向に回転するよう押されている傾向にある。このために拘束部材５０は、その拘
束位置からさらに後方にある通過位置すなわち拘束部材が支持部材４０をその不
作動位置から引込位置まで移動させられないようにする位置にするために、本質
的にころがり摩擦のために無視できるほどの小さい摩擦力に打勝てばよい。
拘束部材５０のピン５２は支持部材４０の２つのアーム４２内に垂直スロット
５４から出ることはない。このように爪４６および拘束部材５０は、爪の通常位
置すなわち同時にもどしばね５６が支持部材４０を前方へ押し戻して不作動位置
にすることができると直ちに拘束部材の拘束位置に戻る態勢にある。
支持部材４０が引込位置にある場合、保持部材２６および押下部材３０はくつ
底後部１４を釈放する。しかも保持部材２６は、ばね７８に比べてごく僅かに偏
倚される追加ばね９０によって常時荷重がかけられたままであり、また保持部材
２６に固定されると共に同様に接触圧方向Ａに伸長した案内ボルト９２に接触圧
方向Ａに圧力を加えている。案内ボルトには長さ方向のスロット９４を設け、こ
のスロットにはハウジング２４に結合された垂直ピン９６を通すことにより、ハ
ウジング２４に関係的に保持部材２６が長さ方向に起こるかもしれない移動する
大きさを制限している。スリーブ８０が肩部９２から離れるように押下部材３０
がばね部材７０に力を加えることがあっても、ばね９０は、長さ方向スロット９
４によって限定された前方終端位置に保持部材２６を通常保持している。
第１図および第２図は、底板９８の一部を示し、底板は保持部材２６に螺着さ
れると共に前方にいくほど高くなっているスキーブーツ１２のくつ底面（図示せ
ず）を有する。この底面は保持部材２６が前方および後方へのすべての移動にあ
ずかるものである。さらに第１図および第５図において、スキーブレーキ１００
を示しているが、これは軸受スリーブ３２に枢動自在に支持されることによって
、弾性締付装置２０に組込まれている。締付装置２０を釈放するために、保持部
材２６および押下部材３０の夫々の動きが別個に感知されるようになっている。
これを達成するために、ハウジング２４内で長さ方向に変位するよう案内される
と共にばね１０６および１０８によって接触圧方向Ａに夫々押されているロッド
１０２および１０４の前端部は、保持部材２６および押下部材３０において支持
されている。押下部材３０に関連したばね１０８のバイアス量は、ばね１０６の
それのほぼ４倍である。カム１１０および１１２は夫々ロッド１０２および１０
４に配設され、また通常は弱いばね１１４および１１６によって対応するロッド
の肩部１１８および１２０
と衝合状態に保たれて、一緒に後方へ移動できるようになっている。前後に間隔
をおいて配設した２つのスイッチ１２２および１２４は、ロッド１０２上のカム
１１０と連関していて、同カムによって機械的に作動する。一方において、ただ
１つのスイッチ１２６は、同様に機械的に作動するが、ロッド１０４上のカム１
１２と連関している。
さらにハウジング２４に構成された止め１２８および１３０は夫々２つのカム
１１０および１１２に連関していて、カム１１０はスイッチ１２４を越して移動
できなく、またカム１１２はスイッチ１２６を越して移動できないようになって
いる。従って保持部材２６が後方へ変位されおよび／または押下部材３０が後方
へ枢動して、夫々肩部１１８および１２０を備えた対応するロッド１０２および
／または１０４が移動して夫々止め１２８および１３０を越すようになると、関
連したカム１１０および１１２は、夫々対応するスイッチ１２４および１２６の
前方の止めまで来て、これらスイッチが作動状態に保たれていることを確かめる
。両ロッド１０２および１０４の長さは調整自在であるので、スイッチの切換点
も調節できる。
第７図に示すように、スイッチ１２４および１２６は、調節自在なタイマー１
３２および１３４と直列に夫々接続されている。両スイッチ１２２および１２４
は、これらのタイマー１３２および１３４と共に、複数の電池から成る電源１３
６を備えた電磁石６０の電
源回路において並列に接続されている。これらの電池はなるべくはリチウムＳＯ2
電池にするのがよく、これらは、不使用であれば極めて長い間充電が保たれ、
また何時でも作動できる状態に保つために時々短絡することにより付勢する必要
がある。この機能は、スキー１０を装着する度毎に関連したカム１１０が移動し
てくるスイッチ１２２により保たれる。するとカム１１０は、第６図に破線で示
すように、スイッチ１２２および１２４の中間位置に通常停止する。スキーを行
っている間にときとして起る、例えば凹所を通過する際の保持部材２６の小さい
前進運動の間、カム１１０が時々スイッチ１２２に到達するようになり、危険な
状態にならないまでも、スキー中は電池１３６が付勢状態に保たれる。
回転負荷の状態では、スキー１０にねじりが加わるスキーブーツ１２は保持部
材２６を後方に押圧するので、カム１１０はスイッチ１２４を作動させる。電磁
石６０は、タイマー１３２に定められた時間、例えば０．０５秒が経過すると直
ちに励磁される。前方落下の間にカム１１２がスイッチ１２６を作動させタイマ
ー１３４に定められた時間、例えば０．０３秒経過すると同様のことが起る。こ
れら両者の場合、ピン６４は爪４６に打ち当り、その衝撃は爪がその通常位置か
ら後方へ揺動されるほどの強力なものであり、拘束部材５０はその通過位置に到
達し、その結果支持部材４０がその引込位置まで移動する。これによって保持部
材２６および押下部材３０はばね部材の圧力から開放されてスキーブーツ１２を
釈放する。こ
れが起ると直ちに、すべての可動部材が、ばね５６，６６および９０の作用によ
り通常位置に戻るので、スキー１０を再度装着する際に妨げとなるものは何もな
い。