SI20621A - Stopalna varnostna vez s čevljem z nastavljivim stranskim naklonom za tek na smučeh - Google Patents

Abstract

Predmet izuma je stopalna varnostna vez s čevljem z nastavljivim stranskim naklonom za tek na smučeh. Stopalna varnostna vez s čevljem z nastavljivim stranskim naklonom za tek na smučeh po izumu omogoča premaknitev točke vpetja čevlja (5) iz konice proti sredini podplata (4) čevlja (5), pri čemer je podplat (4) dvignjeno nameščen nad smučko (2). Čevelj (5) ima na podplatu (4) konusno oblikovan uprijemni element (3) z osjo (10), ki je pomaknjen proti sredini podplata (4) in je pod petnim delom podplata (4) izveden distančnik (22), pod prstnim delom podplata (4) pa fleksor (23). Os (10) leži v oprijemu z podnožjem (6) vezi (1), del (9) podnožja (6) pa je povezan z napenjalnim delom (7) vezi (1).ŕ

Description

STOPALNA VARNOSTNA VEZ S ČEVLJEM Z NASTAVLJIVIM STRANSKIM NAKLONOM ZA TEK NA SMUČEH

Predmet izuma je stopalna varnostna vez s čevljem z nastavljivim stranskim naklonom za tek na smučeh. Izum spada v razred A 43 B 05/04 mednarodne patentne klasifikacije.

Tehnični problem, ki ga predloženi izum uspešno rešuje je, kako 15 zagotoviti čim boljši odriv pri teku na smučeh ter čim boljšo stransko stabilnost pri odrivu. Nadalje je tehnični problem razširjen tudi na izdelavo čevlja za tek na smučeh, pri katerem bo nastavljiv stranski naklon. Tretji tehnični problem, ki ga uspešno rešuje izum je, kako zagotoviti varnost vezi, da bo pri prevelikih obremenitvah ob padcu vez spustila in se bo zato zmanjšala možnost poškodb ob padcu.

Vse znane konstrukcije vezi za tek na smučeh, ki so trenutno komercialno dostopne, imajo točko vpetja čevlja locirano na konici čevlja.

Starejše izvedbe so imele na sprednji strani naprej podaljšan podplat, ki je služil za vpetje čevlja. Podaljšani del je bil fleksibilen, ker je bilo tako omogočeno dvigovanje petnega dela čevlja, kar je potrebno za lažji tek na smučeh. Te izvedbe so imele več problemov. Naprej podaljšani del podplata ni bil dovolj pregiben, posledica česar je bilo otežkočeno dvigovanje pete pri teku na smučeh. Podaljšani del podplata je bil zaradi neprestanega pregibanja tudi zelo obremenjen in je zato na pregibih material pokal.

Naslednja generacija čevljev za tek na smučeh ima namesto spredaj podaljšanega podplata pod palcem na podplat čevlja pritrjeno osovino, katero zagrabi vez na tekaški smučki, ko je čevelj vpet. Osovina je vzporedna s podplatom čevlja in zgornjo ploskvijo smučke in je postavljena tako, da se okrog nje čevelj vrti v vzdolžni smeri glede na smučko.

Posebej pri drsalni tehniki smučarskega teka je zelo pomembna stranska stabilnost smučarskega čevlja v fazi drsanja, ko čevelj s celim podplatom nalega na vez in v fazi odriva, ko se petni del čevlja dvigne. Ta problem so do sedaj reševali tako, da je bil podplat čevlja iz trdih materialov, zaradi česar je bilo zmanjšano vzdolžno torzijsko zvijanje čevlja in izboljšana stranska stabilnost, slaba posledica tega pa je, da se je čevelj v prstnem sklepu težko pregibal, pregibanje pa je potrebno za naraven tek. Nekateri proizvajalci so problem vzdolžnega torzijskega zvijanja poskušali odpravili z dodatno osovino, ki je locirana v podplatu čevlja za prvo, kar je sicer delno zmanjšalo vzdolžno torzijsko zvijanje čevlja, vendar je os vrtenja pri dvigovanju pete ob odrivu ostala na istem mestu, to je na sprednjem delu podplata pod palcem.

Druga slabost vezi z vpetjem spredaj se pokaže v fazi odriva pri teku na smučeh. Obe tehniki teka na smučeh, drsalna in diagonalna, sta sestavljeni iz dveh faz, faza drsenja in faza odriva. Fazi odriva na eni nogi sledi najprej faza drsenja na drugi nogi, ki preide v fazo odriva na drugi nogi in nazaj na prvo nogo, najprej drsenje nato odriv. Faza odriva je sestavljena iz dveh delov. V prvem delu odriva nalega podplat po celotni dolžini na tekaško vez in v tem delu točka vpetja ni pomembna. V drugem delu odriva pa se petni del čevlja dvigne in čevelj se zavrti okrog osi vpetja na sprednjem delu čevlja. V tej fazi se tekač na smučeh odriva od prstov in ne od točke na delu stopala, kjer je metatarzofalangealni sklep, kjer je odriv najbolj intenziven. Zaradi tega je odriv manj eksploziven.

Rešitev zgoraj prikazanih problemov je opisana v patentu US5664797, kjer je točka vpetja čevlja pomaknjena nazaj, pod stopalo. Problem te rešitve je v tem, da je skoraj onemogočeno dvigovanje zadnjega dela čevlja v zadnji fazi odriva, ko se petni del čevlja dvigne. Zadnji del čevlja se lahko dvigne le toliko, kolikor se čevelj ukrivi od točke vpetja nazaj.

Fleksor, ki je lociran naprej od točke vpetja, se tudi stisne, vendar je zaradi prenizke točke vpetja to še vedno premalo za normalen tek na smučeh.

Druga rešitev je opisana v patentu WO 0010413, kjer je točka vpetja prav tako pomaknjena nazaj. Da je omogočen zadosten dvig pete v zadnjem delu odriva, je čevelj, opisan v tem patentu, od točke vpetja naprej ukrivljen navzgor vsaj za 30°. Zaradi tega se čevelj zadaj lahko dvigne, je pa zaradi tega čevelj za tek anatomsko popolnoma neprimeren. Druga slabost te izvedbe je v tem, da zahteva nepregiben podplat čevlja, kar za tek tudi ni primerno.

Nobena od komercialno dosegljivih in uporabljanih vezi za tek na smučeh ni varnostna, kar pomeni, da ob hudi obremenitvi ne popusti. V primerjavi z alpskim smučanjem se pri teku na smučeh dosegajo nižje hitrosti, pa tudi čevelj je v eni dimenziji glede na smučko prost, ker se vrti io okrog osi vpetja, tako da pri teku na smučeh ni tako velike potrebe po varnostni vezi. Ob hujših padcih pa vendar lahko pride do poškodb tekača ali zloma smučke, ker obstoječe vezi v nobenem primeru ne spustijo, razen ko jo ročno odpremo.

Za drsalno tehniko teka na smučeh je ugodno, da podplat čevlja ni 15 vzporeden z zgornjo ploskvijo smučke, ampak da je nagnjen navzven, to pomeni, da tekač ob pokončni stoji stoji na o. Prednost nagnjenosti podplata pride do izraza v fazi odriva. Smučko je potrebno postaviti na notranji rob, da smučka pri odrivu ne zdrsne v stran. To tekač doseže tako, da koleno potisne navznoter. Zaradi nagnjenosti podplata je smučka

2o že v začetnem stanju postavljena na robnik in kolena ni potrebno potisniti navznoter v tolikšni meri, kot je to potrebno ob vzporednem podplatu čevlja in smučke. Dosedanje rešitve so nagib reševale z nagnjenim podnožjem vezi ali z vezjo, ki je sama po sebi nagnjena. Slabost te rešitve je v tem, da je tako smučko možno uporabljati samo na eni nogi.

Vse vezi za tek na smučeh, ki za vpetje uporabljajo osovino na smučarskem čevlju, so izdelane tako, da je osovina na čevelj pritrjena v dveh točkah, na levem in desnem robu podplata. Vez osovino zagrabi med levim in desnim vpetjem osovine. Za boljšo stransko stabilnost bi bila čim daljša osovina ugodna, vendar je pri čevljih z vpetjem osovine na zunanjih robovih dolžina osovine omejena s tema robovoma.

Opisani tehnični problem je rešen z stopalno varnostno vezjo za tek na smučeh in s pripadajočim tekaškim čevljem z nastavljivim stranskim naklonom. Bistvo predložene rešitve je, da je točka vpetja premaknjena pod stopalo v točko, kjer je odriv najmočnejši. Os vrtenja in čevelj sta dvignjena nad smučko toliko, da je v zadnji fazi odriva omogočen zadosten dvig petnega dela čevlja, zato čevlja spredaj ni potrebno ukriviti is navzgor. Podplat čevlja je fleksibilen in se v zadnji fazi odriva po potrebi ukrivi, da se peta dovolj dvigne nad smučko. Smučarski tekaški čevelj je izveden tako, da je možno nastavljanje stranskega naklona podplata čevlja glede na osovino, ki služi za vpetje v stopalno varnostno vez. Vpetje smučarskega čevlja na varnostno vez je izvedeno tako, da ob prevelikih obremenitvah spusti čevelj.

S pomikom točke vpetja pod stopalo so odpravljene vse tehnične slabosti vezi z vpetjem na sprednjem delu čevlja. Dolžina podplata čevlja, kjer se čevelj ob nagibu noge v stran torzijsko zvija, je pri stopalni varnostni vezi krajša kot pri vezeh z vpetjem spredaj, tako da se čevelj pri odrivu precej manj torzijsko zvija. Zaradi tega je prenos sile z noge tekača na smučko bolj direkten. To je posebej pomembno v fazi odriva drsalnega koraka, ko tekač nogo pomakne navznoter, da smučko postavi na robnik in s tem dobi oporo za odriv. Zaradi boljše torzijske stabilnosti je smučka postavljena na robnik z manjšim nagibom noge navznoter, za kar je potrebno manj energije, noga pa ostane v bolj naravni legi za odriv. Posledica tega je eksplozivnejši odriv.

Izum bomo podrobneje obrazložili na osnovi izvedbenega primera in pripadajočih slik, od katerih kaže:

slika 1 pogled s strani na sklop stopalne varnostne vezi s čevljem z nastavljivim stranskim naklonom za tek na smučeh po izumu;

slika 2 pogled od spredaj na stopalno varnostno vez s čevljem z nastavljivim stranskim naklonom za tek na smučeh po izumu;

slika 3 pogled s strani na varnostno vez po izumu;

slika 4 pogled s strani in od spredaj na del podnožja varnostne vezi po izumu, ki je pritrjeno na smučko;

slika 5 pogled s strani in od spredaj na gibljivi del podnožja varnostne vezi po izumu;

slika 6 napenjalnik v stranskem pogledu v sproščeni poziciji;

slika 7 slika 8 slika 9 napenjalnik v stranskem pogledu v napeti poziciji; pogled od spredaj na izvedbo nastavljanja stranskega nagiba čevlja - čevelj vzporeden z smučko; pogled od spredaj na izvedbo nastavljanje stranskega nagiba čevlja - čevelj nagnjen v stran glede na smučko.

Stopalno varnostna vez s čevljem z nastavljivim stranskim naklonom za tek na smučeh po izumu in sklop vezi in čevlja, ki je prikazan na sliki 1 je sestavlja vez 1, ki je nameščena na smučki 2 in uprijemnega elementa 3 z io osjo 10 na podplatu 4 tekaškega čevlja 5.

Vez 1 sestavljata podnožje 6 in napenjalni del 7. Del 8 podnožja 6 je z vijaki pritrjen na smučko, del 9 pa je povezan z napenjalnim delom 7. Dela 8 in 9 podnožja tvorita na vsaki strani smučke 2 klešči, s katerimi ob vpetju čevlja 5 podnožje 6 drži os 10, ki se nahaja v uprijemnem elementu 3 is tekaškega čevlja 5.

Dela 8 in 9 sta zgoraj oblikovana tako, da je stičišče v obliki črke V. Ob vstopu se zaradi pritiska osi 10 navzdol vzmet 11 stisne in del 9 odmakne. S tem je omogočen avtomatski vstop. Ko je os 10 dovolj globoko v kleščah, se del 9 zaradi vzmeti 11 pomakne nazaj v prvotno lego in s tem se klešče zaprejo in držijo os 10 in posledično tudi čevelj 5.

Del 9 ima zob 12 na spodnjem delu oblikovan tako, da je poševen glede na ravnino smučke 2. Ob velikem pritisku osi 10 navzgor na zob 12 se vzmet 11 stisne in del 9 odmakne naprej. Os 10 izskoči iz klešč in s tem je izveden varnostni element vezi.

Dela 8 in 9 sta zgoraj ukrivljena navzven, s čimer je omogočen lažji vstop v vez ter čim daljša razdalja med levimi in desnimi kleščami, kar omogoča boljšo stransko stabilnost. Uprijemni element 3 je konusno oblikovan, da se prilega kleščam, ko je čevelj 5 vpet v vez 1. Del 8 ima izboklino 19, ki preprečuje, da bi se del 9 gibal v vertikalni smeri.

Napenjalni del 7 je sestavljen iz ohišja 13, vzmeti 11, dveh vzvodov 15 in napenjalne ročice 16. Ohišje 13 ima na vsaki strani podolgovato luknjo io 17, po kateri se giblje os 18. Vzmet 11 je na eni strani povezana z osjo 18, na drugi strani pa z delom 9 podnožja 6. Vzvoda 15 sta na eni strani ležajno povezana z osjo 18, na drugi pa z napenjalno ročico 16. Napenjalna ročica 16 je ležajno povezana z ohišjem 13. Ko je napenjalna ročica 16 v spodnji legi, je os 18 pomaknjena nazaj, vzmet 11 je napeta in is del 9 podnožja 6 potiska nazaj. Dela 8 in 9 tvorita zaprte klešče in držita os 10, ali sta pripravljena za avtomatski vstop. Ko je napenjalna ročica 16 v zgornji, dvignjeni legi, se os 18 pomakne naprej, vzmet 11 je razbremenjena in za seboj potegne del 9 podnožja 6. Dela 8 in 9 podnožja 6 tvorita odprte klešče in ne držita osi 10. Čevelj 5 ni vpet v vez 1 in se lahko loči od vezi 1.

Nastavljanje stranskega naklona je izvedeno tako, da uprijemni element 3 zgoraj ni raven ampak rahlo koničaste oblike. Na sredini je preko tečaja 20 povezan s podplatom 4. Os tečaja poteka v vzdolžni smeri čevlja.

Uprijemni element 3 se okrog osi tečaja 20 zavrti za majhen kot zaradi koničaste oblike. S tem lahko čevelj 5 nagnemo v stran glede na zgornjo površino smučke 2. Z vijakoma 21 se uprijemni element fiksira na želeni kot. Uprijemni element 3 je lahko izveden tudi brez tečaja, tako da je fiksno pritrjen na podplat 4. Taka izvedba ne omogoča nastavitve stranskega naklona, pač pa je čevelj 5 nagnjen za določen kot, ki se lahko spreminja z obliko uprijemnega elementa 3.

Pod petnim delom čevlja 5 se nahaja distančnik 22, ki skrbi za pravi nagib čevlja 5 glede na smučko 2 v petni stabilni legi.

io Pod sprednjim delom podplata se nahaja fleksor 23, ki zagotavlja, da prehod iz petne stabilne lege v prstno stabilno lego ni sunkovit.

Zaradi pomika točke vpetja pod stopalo na točko, kjer je odriv najmočnejši, se izboljša zadnja faza odriva, ko se dvigne petni del čevlja

5. Tekač se v tej fazi ne odriva več od prstov, kot se to zgodi pri vezeh z vpetjem spredaj, pač pa odrine od točke na stopalu, kjer je odriv najmočnejši, zato je odriv boljši. Druga ugodna posledica premaknitve točke vpetja pod stopalo je manjše utrujanje stopalnih mišic, ker se ni potrebno odrivati od prstov.

Stopalna varnostna vez s čevljem z nastavljivim stranskim naklonom za tek na smučeh po izumu v predloženi konstrukcijski varianti omogoča v zadnji fazi odriva zadosten dvig petnega dela čevlja 5, s tem da je oblika čevlja 5 anatomsko enaka dosedanji. Čevelj 5 se zaradi dvignjenosti nad smučko 2 in zaradi točke vpetja pod podplatom 4 obnaša po principu

-1010 gugalnice. Ob pokončni stoji je težišče za točko vpetja, zato je čevelj 5 v petni stabilni legi, petni del se v tej legi dotika smučke. Ob nagibanju naprej ali ob dvigovanju petnega dela se težišče premika naprej proti točki vpetja. V določenem trenutku se težišče premakne naprej od točke vpetja proti prstnemu delu čevlja 5. V tem trenutku se čevelj 5 postavi v prstno stabilno lego, v tej legi se petni del dvigne in čevelj 5 se smučke dotika v prstnem delu. Da prehod iz petne stabilne lege v prstno stabilno lego ne bi bil sunkovit, se pod sprednjim delom čevlja nahaja fleksor 23. Bolj ko je težišče premaknjeno naprej od točke vpetja, bolj se fleksor 23 stisne io zaradi večjega navora.

Os 10 na uprijemnem elementu 3, ki služi za vpetje čevlja 5 v podnožje 6 vezi 1, je na čevelj 5 pritrjena na sredini in ne na obeh koncih, kot je bilo pri dosedanjih vezeh. Zaradi tega podnožje 6 zagrabi os 10 na obeh koncih, ki sta prosta in ne na sredini, kot pri dosedanjih vezeh. Os 10 je vpeta na večji dolžini in zaradi tega je dosežena večja stranska stabilnost.

Smučarski tekaški čevelj 5 ima možnost nastavljanja stranskega naklona, kar pride v poštev predvsem pri drsalni tehniki smučarskega teka. V fazi odriva je ugodno, če je čevelj nagnjen navzven glede na smučko, zaradi česar robnik da boljšo oporo za odriv. Možnost nastavljanja stranskega naklona je pozitivna zaradi različnih zahtev za različne snežne pogoje. Bolj ko je sneg trd, večja nagnjenost je potrebna za dobro oporo odriva. Nastavljanje stranskega naklona na tekaškem čevlju 5 v primerjavi z nastavljanjem na smučki 2 je boljše, ker je pri tej

-1111 rešitvi možno menjati smučki 2 z leve noge na desno in obratno, pri nastavljanju na smučki 2 pa to ni možno, ker je le ta nastavljena samo za eno nogo.

Kljub povečani razdalji med smučko 2 in čevljem 5, ki omogoča dvigovanje petnega dela čevlja 5, pa je dvigovanje še vedno bolj omejeno, kot pri vezeh z vpetjem spredaj, kjer je čevelj teoretično možno okrog osi vpetja zavrteti za do 90°. To bi lahko bilo usodno pri padcu, zato izum vsebuje tudi varnostni element.

Claims (6)

1. PATENTI ZAHTEVKI

   1. Stopalna varnostna vez s čevljem z nastavljivim stranskim naklonom za tek na smučeh, označena s tem, da je točka vpetja čevlja (5) pomaknjena iz konice proti sredini podplata io (4) čevlja (5), pri čemer je podplat (4) dvignjeno nameščen nad smučko (2).
2. 2. Stopalna varnostna vez s čevljem z nastavljivim stranskim naklonom za

   15 tek na smučeh, po zahtevku 1, označena s tem, da je konusno oblikovan uprijemni element (3) z osjo (10), ki je izveden na podplatu (4) čevlja (5), pomaknjen proti sredini podplata (4) in je pod petnim delom podplata (4) izveden distančnik (22), pod prstnim delom

   20 podplata (4) pa fleksor (23), pri čemer leži os (10) v oprijemu s podnožjem (6) vezi (1) in je del (9) podnožja (6) povezan z napenjalnim delom (7) vezi (1).
3. 3. Stopalna varnostna vez s čevljem z nastavljivim stranskim naklonom za

   25 tek na smučeh po zahtevkih 1 in 2, označena s tem,

   -1313 da je del (8) podnožja (6) je z vijaki pritrjen na smučko (2), del (9) pa je povezan z napenjalnim delom (7).
4. 4. Stopalna varnostna vez s čevljem z nastavljivim stranskim naklonom za
5. 5 tek na smučeh, po zahtevkih od 1 do 3, označena s tem, da sta dela (8,9) podnožja (6) zgoraj oblikovana tako, da je stičišče v obliki črke V, zgoraj pa sta ukrivljena navzven, pri čemer ima del (9) izveden zob (12), kije na spodnjem delu oblikovan tako, daje poševen io glede na ravnino smučke (2).

   5. Stopalna varnostna vez s čevljem z nastavljivim stranskim naklonom za tek na smučeh, po zahtevkih od 1 do 4, označena s tem,

   15 da napenjalni del (7) sestavljajo ohišje (13), vzmet (11) vzvoda (15) in napenjalna ročica (16), pri čemer ima ohišje (13) na vsaki strani podolgovato luknjo (17) v kateri se giblje os (18), vzmet (11) je na eni strani povezana z osjo (18) na drugi strani pa z delom (9) podnožja (6); da sta vzvoda (15) na eni strani ležajno povezana z osjo (18), na drugi

   20 pa z napenjalno ročico (16) in da je napenjalna ročica (16) ležajno povezana z ohišjem (13).

   -1414
6. 6. Stopalna varnostna vez s čevljem z nastavljivim stranskim naklonom za tek na smučeh, po zahtevkih 1 in 2, označena s tem, da ima uprijemni element (3) zgoraj rahlo koničasto obliko in je na 5 sredini preko tečaja (20), katerega os poteka v vzdolžni smeri čevlja (5), povezan s podplatom (4), ki ima izvedena vijaka (21) uvita v uprijemni element (3).