(57)【要約】  スキーブーツを解放可能にスキーに固定するための、アルペンスキービンディングシステム。ビンディングシステムは、２次トー解放部を備え、この２次トー解放部は、前十字靭帯損傷を生じるおそれがある横せん断荷重状態下で、弱められた解放閾値を提供する。２次トー解放部は、トリガに応答し、トリガは、スキーの内側（中央側）後部本体に加えられる横せん断荷重を感知し、２次トー解放部をトリガして、弱められた解放トルクでブーツを解放する。前方の（中間側）前部本体に沿い、またスキーの外側（側面）全体に沿って、スキーに加えられる横せん断荷重は、トリガをトリップしない。
2010500126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雪スキーに固定され、スキーブーツを選択的に保持するように構成されたスキービンディングであって、前記スキーブーツは、ヒールおよびトーを有し、脛骨軸を有するスキーヤーによって着用され、前記雪スキーは、第１象限、第２象限、第３象限、第４象限、および後端部を有し、前記スキービンディングは、
前記スキーブーツの前記ヒールに解放可能に係合させるためのヒールピースと、
前記スキーブーツの前記トーに解放可能に係合させるためのトーピースとを備え、前記トーピースおよび前記ヒールピースは、
前記スキービンディングが前記雪スキーに取り付けられ、
前記スキーヤーが前記スキーブーツを着用し、
前記スキーブーツが前記スキービンディング内に正しく捕捉されるときに、前記スキーヤーの前記脛骨軸の周りで、前記スキービンディングに弱められない解放トルクをもたらし、前記スキービンディングはさらに、
前記第３象限内の１つの位置で前記雪スキーに加えられる横せん断力のみに実質的に応答して、前記脛骨軸の周りで前記スキービンディングに弱められた解放トルクをもたらす解放ロジックを備える、スキービンディング。
【請求項２】
前記スキービンディングが前記雪スキーに取り付けられ、前記スキーヤーが前記スキーブーツを着用し、前記スキーブーツが前記スキービンディング内に正しく捕捉されるときに、前記弱められた解放トルクは、前記スキーヤーの前記脛骨軸の周りに脛骨トルクを生じ、前記解放ロジックは、前記脛骨トルクが前記第３象限内の前記横せん断力の前記位置の関数として、前記脛骨軸から前記雪スキーの前記後端部に向かって低減されるように構成される、請求項１に記載のスキービンディング。
【請求項３】
前記解放ロジックは、トリガと、前記トリガに応答して、前記スキービンディングが前記雪スキーに取り付けられ、前記スキーヤーが前記スキーブーツを着用し、前記スキーブーツが前記スキービンディング内に正しく捕捉されるときに、前記スキーの前記トーを解放する２次トー解放部とを備え、前記トリガは、前記雪スキーの前記第３象限内の１つの位置で前記雪スキーに加えられる横せん断力のみに実質的に応答してトリガすることができる、請求項１に記載のスキービンディング。
【請求項４】
前記トリガは、トリガ機構と、実質的に、前記雪スキーの前記第３象限内の複数の位置で加えられる横せん断力のみに対して、前記トリガ機構にトリップトルク閾値をもたらすためのトリガトリップトルク機構とを備える、請求項３に記載のスキービンディング。
【請求項５】
前記トリガ機構は、前記スキービンディングが前記雪スキーに固定されるときに、トリガ部材を備え、前記トリガ部材は、前記雪スキーに枢動可能に固定され、前記ブーツが前記雪スキーに正しく係合させられるときに、前記ブーツの前記トーより前方に配置される枢動点を有する、請求項４に記載のスキービンディング。
【請求項６】
前記トリガ機構は、前記２次トー解放部を解放可能に固定する枢動可能なラッチをさらに備え、前記枢動可能なラッチは、前記トリガ部材に枢動可能に固定される、請求項５に記載のスキービンディング。
【請求項７】
前記枢動可能なラッチは、前記トリガ部材の、前記枢動点の周りでの前記スキーに対する枢動によって作動される、請求項６に記載のスキービンディング。
【請求項８】
前記トリガ機構は、前記２次トー解放部を解放可能に固定する可動キャッチをさらに備え、前記可動キャッチは、前記枢動点の周りで枢動させられる前記トリガ部材に応答して動くことができる、請求項５に記載のスキービンディング。
【請求項９】
前記トリガトリップトルク機構は、偏倚部材を備え、前記偏倚部材は、前記スキービンディングが前記雪スキーに取り付けられているときに、前記トリップトルク閾値を与えるように前記雪スキーと前記トリガ部材との間で偏倚される、請求項５に記載のスキービンディング。
【請求項１０】
前記トリガトリップトルク機構は、偏倚されるトグルを備え、前記トグルは、前記トリガ部材に作動できるように係合するてこの腕を備える、請求項５に記載のスキービンディング。
【請求項１１】
前記トリガ部材が非解放状態にあるときに、前記偏倚されるトグルは、互いに離隔された１対の支点に向かって偏倚され、前記トリガ部材が解放状態にあるときに、前記偏倚されるトグルは、支点の前記対のうちの一方または他方の周りで枢動させられる、請求項１０に記載のスキービンディング。
【請求項１２】
前記トリガトリップトルク機構は、前記偏倚される支点を、支点の前記対のうちの一方のみの周りで実質的に枢動させるためのロックピンを備える、請求項１１に記載のスキービンディング。
【請求項１３】
前記２次トー解放部は、２次トー解放機構を備え、前記２次トー解放機構は、前記スキーブーツが前記スキービンディングに正しく固定されるときに、前記雪スキーの前記第３象限内の１つの位置で前記雪スキーに加えられる横せん断力に応答して、前記スキーブーツの前記トーに弱められた解放をもたらす、請求項３に記載のスキービンディング。
【請求項１４】
前記トリガは、前記スキービンディングが前記雪スキーに固定されるときに、トリガ部材を備え、前記トリガ部材は、前記雪スキーに枢動可能に固定され前記ブーツが前記雪スキーに正しく係合させられるときに、前記ブーツの前記トーより前方に配置される第１の枢動点を有し、前記２次トー解放機構は、前記トリガ部材に固定される、請求項１３に記載のスキービンディング。
【請求項１５】
前記２次トー解放機構は、前記トリガ部材に枢動可能に固定されたトーピース支持プレートを備え、前記トーピースは、前記トーピース支持プレートに固定的に固定される、請求項１４に記載のスキービンディング。
【請求項１６】
前記トーピース支持プレートは、前記スキーブーツが前記スキービンディング内に正しく係合させられるときに、前記トリガ部材の前記第１の枢動点と前記スキーブーツの前記トーとの間に配置される第２の枢動点を有する、請求項１５に記載のスキービンディング。
【請求項１７】
前記２次トー解放機構は、前記トーピース支持プレートに対して固定されたキャッチを備え、前記トリガは、前記キャッチに解放可能に係合させるための可動ラッチを備える、請求項１５に記載のスキービンディング。
【請求項１８】
前記２次トー解放機構は、前記トーピース支持プレートに対して固定されたラッチを備え、前記トリガは、前記ラッチに解放可能に係合させるための可動キャッチを備える、請求項１５に記載のスキービンディング。
【請求項１９】
前記２次トー解放部に弱められた解放閾値をもたらす、弱められた解放閾値機構をさらに備える、請求項１５に記載のスキービンディング。
【請求項２０】
前記弱められた解放閾値機構は、前記弱められた解放閾値をもたらすように、前記トリガ部材と前記トーピース支持プレートとの間で偏倚される偏倚部材を備える、請求項１９に記載のスキービンディング。
【請求項２１】
前記２次トー解放部は、ラッチを備え、前記ラッチは、前記トーピース支持プレートに対して固定され、かつカム従動子を備え、前記弱められた解放閾値機構は、偏倚されて前記ラッチの前記カム従動子と係合する偏倚されるカムを備える、請求項１９に記載のスキービンディング。
【請求項２２】
前記２次トー解放機構は、トーアセンブリを備え、前記トーアセンブリは、前記トリガによるトリガに応答して、弱められないトー解放部および弱められたトー解放部を選択的に提供するように構成される、請求項１４に記載のスキービンディング。
【請求項２３】
前記トーアセンブリは、基部と、前記基部に運動可能に固定されたトー保持器と、前記トー保持器に対して偏倚される可動部材とを備える、請求項２２に記載のスキービンディング。
【請求項２４】
前記トーアセンブリは、第１のばねと、前記第１のばねと直列の第２のばねと、可動アクチュエータとをさらに備え、前記可動アクチュエータは、前記可動アクチュエータの位置に応じて、１）前記可動部材を前記トー保持器に対して偏倚する際に、前記第１のばねのみを作動させ、２）前記可動部材を前記トー保持器に対して偏倚する際に、前記第１および第２のばねを両方作動させるように動くことができ、前記可動アクチュエータは、前記トリガによるトリガに応答して動くことができる、請求項２３に記載のスキービンディング。
【請求項２５】
前記弱められた解放トルクは、前記弱められない解放トルクよりも少なくとも２０％小さい、請求項１に記載のスキービンディング。
【請求項２６】
前記解放ロジックは、前記雪スキーの前記第４象限内に加えられる横せん断力に対して、前記弱められない解放トルクをもたらすように構成される、請求項１に記載のスキービンディング。
【請求項２７】
前記ビンディングが前記スキーに固定され、前記スキービンディングが前記スキーヤーに固定されるときに、スキーヤーとスキーとの間で伝達される力を決定するための情報を得るための１つまたは複数のセンサと、
前記１つまたは複数のセンサと通信する電子制御装置であって、前記第３象限内に加えられる実際の荷重に応答して、第３象限の弱められた解放信号を発生するように構成される電子制御装置と、
前記トーピースもしくは前記ヒールピース、またはそれら両方に動作可能に連結され、前記第３象限の弱められた解放信号に応答する少なくとも１つのアクチュエータとをさらに備える、請求項１に記載のスキービンディング。
【請求項２８】
前記電子制御装置は、スキーヤーの脛骨軸の周りの脛骨トルク、正味仮想力、および前記脛骨軸に対する前記正味仮想力の位置の関数として、前記第３象限の弱められた解放信号を発生するように構成される、請求項２７に記載のスキービンディング。
【請求項２９】
前記ヒールピースおよびトーピースを支持し、横方向に運動可能にスキーに固定することができる基部と、
前記脛骨軸から離隔された第１対のロードセルと、
第２対のロードセルであって、前記脛骨軸が前記第１対のロードセルと前記第２対のロードセルとの間に配置されるように、前記脛骨軸から離隔された第２対のロードセルとをさらに備え、前記第１対および第２対のロードセルは、前記スキービンディングがスキーに固定され、スキーヤーが前記スキービンディングを用いてスキーをしている間に、前記基部と前記スキーとの間の横方向の力を感知し、力のデータを前記制御装置に提供し、
前記制御装置は、前記第１および第２の複数のロードセルからの前記力データの関数として、前記第３象限の弱められた解放信号を発生するように構成される、請求項２８に記載のスキービンディング。
【請求項３０】
雪スキーに固定され、スキーブーツを選択的に保持するように構成されたスキービンディングシステムであって、前記スキーブーツは、ヒールおよびトーを有し、脛骨軸を有するスキーヤーによって着用され、前記雪スキーは、第１象限、第２象限、第３象限、第４象限、および後端部を有し、前記スキービンディングシステムは、
前記雪スキーに固定され、ヒールピースおよびトーピースを固定的に受けるように構成された、弱められた解放ロジック機構を備え、前記弱められたロジック機構は、
２次トー解放部を備え、前記２次トー解放部は、
前記スキービンディングシステムが前記雪スキーに固定され、前記ヒールピースおよびトーピースが前記弱められた解放ロジック機構に固定的に固定され、前記スキーブーツが前記ヒールピースとトーピースとの間に正しく係合させられるときに、
前記雪スキーの前記第３象限内で前記雪スキーに加えられる横方向せん断荷重に応答する弱められた解放と、
前記雪スキーの前記第４象限内で前記雪スキーに加えられる横せん断力に応答する弱められない解放とを提供し、前記弱められた解放ロジック機構はさらに、
前記スキービンディングシステムが前記雪スキーに固定されるときに、トリガを生じる第３象限せん断力に応答して、前記２次トー解放部をトリガして、前記弱められない解放から前記弱められた解放に切り替えるように動作可能に構成されたトリガを備える、スキービンディングシステム。
【請求項３１】
前記弱められない解放は、第１の脛骨トルクで生じ、前記弱められた解放は、前記第１の脛骨トルクよりも少なくとも２０％小さい第２の脛骨トルクで生じる、請求項３０に記載のスキービンディングシステム。
【請求項３２】
前記トリガは、トリガ機構と、実質的に、前記雪スキーの前記第３象限内の複数の位置で加えられる横せん断力のみに関して前記トリガ機構にトリップトルク閾値をもたらすための、トリガトリップトルク機構とを備える、請求項３０に記載のスキービンディングシステム。
【請求項３３】
前記トリガ機構は、前記スキービンディングが前記雪スキーに固定されるときに、トリガ部材を備え、前記トリガ部材は、前記雪スキーに枢動可能に固定され、前記ブーツが前記雪スキーに正しく係合させられるときに前記ブーツの前記トーより前方に配置される枢動点を有する、請求項３２に記載のスキービンディングシステム。
【請求項３４】
前記トリガ機構は、前記２次トー解放部を解放可能に固定する枢動可能なラッチをさらに備え、前記枢動可能なラッチは、前記トリガ部材に枢動可能に固定される、請求項３３に記載のスキービンディングシステム。
【請求項３５】
前記枢動可能なラッチは、前記トリガ部材の、前記枢動点の周りでの前記スキーに対する枢動によって作動される、請求項３４に記載のスキービンディングシステム。
【請求項３６】
前記トリガ機構は、前記２次トー解放部を解放可能に固定する可動キャッチをさらに備え、前記可動キャッチは、前記枢動点の周りで枢動させられる前記トリガ部材に応答して動くことができる、請求項３３に記載のスキービンディングシステム。
【請求項３７】
前記トリガトリップトルク機構は、偏倚部材を備え、前記偏倚部材は、前記スキービンディングが前記雪スキーに取り付けられているときに、前記トリップトルク閾値をもたらすように前記雪スキーと前記トリガ部材との間で偏倚される、請求項３３に記載のスキービンディングシステム。
【請求項３８】
前記トリガトリップトルク機構は、偏倚されたトグルを備え、前記トグルは、前記トリガ部材に作動できるように係合するてこの腕を備える、請求項３３に記載のスキービンディングシステム。
【請求項３９】
前記トリガ部材が非解放状態にあるときに、前記偏倚されるトグルは、互いに離隔された１対の支点に向かって偏倚され、前記トリガ部材が解放状態にあるときに、前記偏倚されるトグルは、支点の前記対のうちの一方または他方の周りで枢動させられる、請求項３８に記載のスキービンディングシステム。
【請求項４０】
前記トリガトリップトルク機構は、前記偏倚される支点を、支点の前記対のうちの一方のみの周りで実質的に枢動させるためのロックピンを備える、請求項３９に記載のスキービンディングシステム。
【請求項４１】
前記２次トー解放部は、２次トー解放機構を備え、前記２次トー解放機構は、前記スキーブーツが前記スキービンディングに正しく固定されるときに、前記雪スキーの前記第３象限内の１つの位置で前記雪スキーに加えられる横せん断力に応答して前記スキーブーツの前記トーに弱められた解放を与える、請求項３０に記載のスキービンディングシステム。
【請求項４２】
前記トリガは、前記スキービンディングが前記雪スキーに固定されるときに、トリガ部材を備え、前記トリガ部材は、前記雪スキーに枢動可能に固定され、前記ブーツが前記雪スキーに正しく係合させられるときに前記ブーツの前記トーより前方に配置される、第１の枢動点を有し、前記２次トー解放機構は、前記トリガ部材に固定される、請求項４１に記載のスキービンディングシステム。
【請求項４３】
前記２次トー解放機構は、前記トリガ部材に枢動可能に固定されたトーピース支持プレートを備え、前記トーピースは、前記トーピース支持プレートに固定的に固定される、請求項４２に記載のスキービンディングシステム。
【請求項４４】
前記トーピース支持プレートは、前記スキーブーツが前記スキービンディング内に正しく係合させられるときに、前記トリガ部材の前記第１の枢動点と前記スキーブーツの前記トーとの間に配置される第２の枢動点を有する、請求項４３に記載のスキービンディングシステム。
【請求項４５】
前記２次トー解放機構は、前記トーピース支持プレートに対して固定されたキャッチを備え、前記トリガは、前記キャッチに解放可能に係合させるための可動ラッチを備える、請求項４３に記載のスキービンディング。
【請求項４６】
前記２次トー解放機構は、前記トーピース支持プレートに対して固定されたラッチを備え、前記トリガは、前記ラッチに解放可能に係合させるための可動キャッチを備える、請求項４３に記載のスキービンディングシステム。
【請求項４７】
前記２次トー解放部に弱められた解放閾値を与える、弱められた解放閾値機構をさらに備える、請求項４３に記載のスキービンディングシステム。
【請求項４８】
前記弱められた解放閾値機構は、前記弱められた解放閾値を与えるように、前記トリガ部材と前記トーピース支持プレートとの間で偏倚される偏倚部材を備える、請求項４７に記載のスキービンディングシステム。
【請求項４９】
前記２次トー解放部は、ラッチを備え、前記ラッチは、前記トーピース支持プレートに対して固定され、かつカム従動子を備え、前記弱められた解放閾値機構は、偏倚されて前記ラッチの前記カム従動子と係合する偏倚されるカムを備える、請求項４８に記載のスキービンディングシステム。
【請求項５０】
スキーブーツをアルペンスキービンディングシステムから解放する方法であって、
第１象限、第２象限、第３象限、および第４象限を有する雪スキーに加えられる横せん断力を感知するステップと、
前記第３象限内に存在する仮想正味せん断力が閾値を超えたとき、そのことを決定するステップと、
前記第３象限内で前記雪スキーに加えられる前記正味仮想せん断力が、前記閾値を超えたことに応答して、２次トー解放部をトリガするステップと、
前記２次トー解放部によって、前記スキーブーツを前記アルペンスキービンディングシステムから解放するステップとを含む方法。
【請求項５１】
前記横せん断力を感知する前記ステップは、細長い枢動可能なトリガ部材を用いて前記横せん断力を感知するステップを含み、前記トリガ部材は、前記アルペンビンディングシステムが雪スキーに固定され、前記スキーブーツが前記アルペンスキービンディング内で正しく捕捉されるときに、前記スキーブーツより前方に配置される枢動点を有する、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記ブーツは、トーを有し、前記スキーブーツを解放する前記ステップは、前記ブーツの前記トーを解放するようにトーピースを枢動させるステップを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５３】
前記アルペンスキービンディングシステムは、弱められない解放閾値および弱められた解放閾値を有する、２重解放閾値トーアセンブリを備え、前記２次トー解放部をトリガする前記ステップは、前記２重解放閾値トーアセンブリを、前記弱められない解放閾値から前記弱められた解放閾値へと切り替えるステップを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５４】
前記アルペンスキービンディングシステムは、前記２次トー解放部をトリガする前記ステップ以前は、弱められない脛骨トルク閾値を提供し、前記２次トー解放部をトリガする前記ステップは、前記弱められない脛骨トルクよりも少なくとも２０％小さい弱められた脛骨トルクを提供する、請求項５０に記載の方法。
【請求項５５】
前記横せん断力を感知する前記ステップは、複数のロードセルを用いて前記横せん断力を感知するステップを含む、請求項５０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００６年８月８日出願の「Ｋｎｅｅ−Ｆｒｉｅｎｄｌｙ  Ｓｋｉ  Ｂｉｎｄｉｎｇ」という名称の、米国仮特許出願第６０／８３６，４５４号の優先権の利益を主張する。この仮特許出願の全体を、参照により本明細書に組み込む。
【０００２】
本発明は、一般に、アルペンスキービンディングの分野に関する。特に、本発明は、前十字靭帯の損傷を阻止するための解放ロジックを有する、アルペンスキービンディングシステムを対象とする。
【背景技術】
【０００３】
人間の膝の前十字靭帯（ＡＣＬ）の捻挫およびその他の損傷は、痛みおよび衰弱を伴い、治療および回復に費用および時間がかかる。スキーでは、ＡＣＬ損傷の発生が１９７０年代後期から増加し始め、１９８０年代後期までには、スポーツにおける最も一般的な重大な損傷となった。１９９０年代初期から中期以来、この損傷を受ける危険性が横ばいになり、その後やや低下した。しかしこの損傷は依然、スキーに関連するすべての損傷の１５％から２０％を占める最も一般的な損傷であり、米国のみで年間２００００人以上がこの損傷を受けている。１９８３年以降、ＡＣＬ損傷発生における変化が、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）により「Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ（ＳＴＰ）」として発表された「Ｔｒｅｎｄｓ」紙のシリーズによって追跡されてきた。
【０００４】
１９９５年１０月に、ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｓｐｏｒｔｓ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ誌が、「Ａ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｔｏ  Ｈｅｌｐ  Ｒｅｄｕｃｅ  Ｔｈｅ  Ｒｉｓｋ  Ｏｆ  Ｓｅｒｉｏｕｓ  Ｋｎｅｅ  Ｓｐｒａｉｎｓ  Ｉｎｃｕｒｒｅｄ  Ｉｎ  Ａｌｐｉｎｅ  Ｓｋｉｉｎｇ」という題名の論文を発表した。この論文は、米国内の２０箇所のスキー地域における、ゲレンデスキー地域従業員用の訓練プログラムの結果を記録し、そのグループの損傷率を、履歴的対照群（２シーズン前の同じスキー地域）および訓練体制にまだ参加していない２０箇所のスキー地域の臨時対照群の両方と比較した。この訓練は、高度に体系化された、ビデオに基づく議論形式を用いた。ＡＣＬ損傷の実際の映像を使用して、ＡＣＬ損傷の最も一般的なタイプにつながる事象の運動感覚についての認識が生み出された。このプログラムは、全体で６２％のＡＣＬ損傷の減少を報告し、最も危険な下位群であるスキーパトローラーでは、減少は７６％であった。このプログラムは、「ファントムフット」シナリオを、最も可能性の高いＡＣＬ損傷のメカニズムとして特定した。このシナリオでは、スキーヤーは、体重のほとんどが滑降する（外側の）スキーにかかった状態で、後方へとバランスを崩す。
【０００５】
ＡＳＴＭのＳＴＰにおいて発表されたより最近の研究では、ＡＣＬ損傷に関連する装備は、品質および全体的な解放性能において、危険にさらされた全人口の装備と同等であるが、すべての品質において、捻挫および膝下の骨折に関連する装備よりも優れていることが示された。こうした研究は、現代のスキービンディングが、その状態とは関係なく、ＡＣＬ損傷の危険性を低減することができないことを示している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、雪スキーに固定され、スキーブーツを選択的に保持するように構成されたスキービンディングであって、このスキーブーツは、ヒールおよびトーを有し、脛骨軸を有するスキーヤーによって着用され、この雪スキーは、第１象限縁部、第２象限縁部、第３象限縁部、第４象限縁部、および後端部を有する。このスキービンディングは、スキーブーツのヒールに解放可能に係合させるためのヒールピースと、スキーブーツのトーに解放可能に係合させるためのトーピースとを備え、スキービンディングが雪スキーに取り付けられ、スキーヤーがスキーブーツを着用し、スキーブーツがスキービンディング内に正しく捕促されるとき、トーピースおよびヒールピースは、スキーヤーの脛骨軸の周りで、弱められない解放トルクをスキービンディングにもたらし、解放ロジックは、第３象限縁部に沿った位置で雪スキーに加えられる横せん断力のみに実質的に応答して、脛骨軸の周りで、弱められた解放トルクをスキービンディングにもたらす。
【０００７】
本発明の別の態様は、雪スキーに固定され、スキーブーツを選択的に保持するように構成されたスキービンディングシステムであって、このスキーブーツは、ヒールおよびトーを有し、脛骨軸を有するスキーヤーによって着用され、この雪スキーは、第１象限、第２象限、第３象限、第４象限、および後端部を有する。このスキービンディングシステムは、雪スキーに固定され、ヒールピースおよびトーピースを固定的に受けるように構成された、弱められた解放ロジック機構を備え、この弱められたロジック機構は、２次トー解放部を備え、この２次トー解放部は、スキービンディングシステムが雪スキーに固定され、ヒールピースおよびトーピースが弱められた解放ロジック機構に固定的に固定され、スキーブーツがヒールピースとトーピースとの間に正しく係合させられるときに、雪スキーの第３象限内で雪スキーに加えられる横せん断荷重に応答する弱められた解放と、雪スキーの第４象限内で雪スキーに加えられる横せん断力に応答する弱められない解放とをもたらし、弱められたロジック機構はさらに、スキービンディングシステムが雪スキーに固定されるときに、第３象限のせん断力のトリガに応答して２次トー解放部を弱められない解放から弱められた解放へと切り替えるように動作可能に構成された、トリガを備える。
【０００８】
本発明のさらに別の態様は、スキーブーツをアルペンスキービンディングシステムから解放する方法であり、この方法は、第１象限、第２象限、第３象限、および第４象限を有する雪スキーに加えられる、横せん断力を感知するステップと、第３象限内に存在する仮想正味せん断力が閾値を超えたときそのことを決定するステップと、第３象限内で雪スキーに加えられる正味仮想せん断力が閾値を超えたことに応答して、２次トー解放部をトリガするステップと、２次トー解放部によってスキーブーツをビンディングシステムから解放するステップとを含む。
【０００９】
本発明を説明するために、本発明の１つまたは複数の実施形態の態様を図面に示す。ただし、本発明は、図面に示される厳密な構成および手段に限定されないことが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示で用いられる従来技術を示す従来の左脚スキーの部分頂面図である。
【図２】ヒールピースとスキーヤーの脚の脛骨軸との間に配置されたビンディング枢動点を有する、現代的な従来のスキービンディングに典型的な解放／保持特徴を示す、スキーヤーの脚の脛骨軸に関して見られる理論解放エンベロープのグラフである。
【図３】スキーヤーの脚の脛骨軸とスキーブーツのトーとの間に配置されたビンディング枢動点を有する、現代的な従来のスキービンディングに典型的な解放／保持特徴を示す、スキーヤーの脚の脛骨軸に関して見られる理論解放エンベロープのグラフである。
【図４】スキーブーツのトーより前方に配置されたビンディング枢動点を有する、現代的な従来のスキービンディングに典型的な解放／保持特徴を示す、スキーヤーの脚の脛骨軸に関して見られる理論解放エンベロープのグラフである。
【図５】第３象限の弱められた２次トー解放部を有するスキービンディングシステムに典型的な解放／保持特徴を示す、スキーヤーの脚の脛骨軸に関して見られる理論解放エンベロープのグラフである。
【図６】図５の理論解放エンベロープを有する例示的なスキーシステムを示す頂面図／概略図である。
【図７】図６のビンディングシステムの２次解放モードに関する解放閾値のグラフである。
【図８】図６のビンディングシステムに関する、２次解放トルクの弱化因子およびトリガプラットホームトリップトルクを示すグラフである。
【図９Ａ】非解放状態にある機構を示す、左脚スキーに取り付けられた本開示の第３象限解放ロジック機構を備えるスキーシステムの等角部分頂面図である。
【図９Ｂ】分かりやすくするためにブーツソールならびにヒールピースおよびトーピースが取り外された状態にある、図９Ａの第３象限解放ロジック機構の（図９Ａに対して１８０°回転させられた）等角部分頂面図である。
【図１０Ａ】解放状態にある第３象限解放ロジック機構を示す、図９Ａのスキーシステムの等角部分頂面図である。
【図１０Ｂ】分かりやすくするためにブーツソールならびにヒールピースおよびトーピースが取り外された状態にある、図１０Ａの第３象限解放ロジック機構の（図１０Ａに対して１８０°回転させられた）等角部分頂面図である。
【図１１】スキーの上面と、第３象限解放ロジック機構を動作させるために使用することができる例示的な構成要素を示すように、取り外されスキーの横に上下逆さまに配置されたトリガプラットホーム（および２次トー解放部）とを示す、図９Ａ〜図１０Ｂのスキーシステムの拡大平面図である。
【図１２】非解放状態にある機構を示す、右脚スキーに取り付けられた本開示の第３象限解放ロジック機構を備えるスキーシステムの、第２の実施形態の等角部分頂面図である。
【図１３】解放状態にある第３象限解放ロジック機構を示す、図１２のスキーシステムの第２の実施形態の等角部分頂面図である。
【図１４】システムの様々な構成要素を示す、図１２および図１３のスキーシステムの、第２の実施形態の等角分解部分図である。
【図１５】機構がその非解放状態にあるときの機構の構成要素の状態を示すために、底部プレートが取り外された状態にある、図１２の第３象限解放ロジック機構の第２の実施形態の底面図である。
【図１６】機構がその解放状態にあるときの機構の構成要素の状態を示すために、底部プレートが取り外された状態にある、図１３の第３象限解放ロジック機構の第２の実施形態の底面図である。
【図１７】ブーツソール、および図３Ａ〜図５および図１２〜図１６の２次トー解放機構をそれぞれ置き換えることができる２重解放閾値トーアセンブリの、等角頂面図である。
【図１８】その非解放位置にあるアクチュエータを示す、図１７のトーアセンブリの基部の等角底面図である。
【図１９】その解放位置にあるアクチュエータを示す、図１７のトーアセンブリの基部の等角底面図である。
【図２０】トーアセンブリの非解放状態を示す、ハウジング、トー保持器、およびトー保持器鋲が取り外されて示される、トーアセンブリの等角頂面図である。
【図２１】トーアセンブリの非解放状態を示す、ハウジング、トー保持器、およびトー保持器鋲が取り外されて示される、トーアセンブリの等角頂面図である。
【図２２】電子第３象限解放ロジックビンディングシステムを備えるスキーシステムの等角部分頂面図である。
【図２３】図２２の電子第３象限解放ロジックビンディングシステムを示す等角底面図である。
【図２４】ビンディングの動作を示す、図２２および図２３の電子第３象限解放ロジックビンディングシステムの部分頂面図／断面図／概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示は、解放ロジックを有するアルペンスキービンディングシステムを対象とし、この解放ロジックは、スキーヤーの脚の脛骨軸より後方のスキーの内側部にせん断力が加えられるときに、弱められた解放トルクを有するように構成される。以下で議論するように、この区域は便宜的に、「象限３」、「Ｑ３」、「第３象限」、または同様の用語で示される。スキー操作中は、スキーの物理的縁部に沿って同時に作用する多くの横せん断力と、スキーヤーおよびスキーヤーの装備の様々な質量間の慣性力とが存在し、こうした慣性力は、ブーツとビンディングとの間に横せん断力を生み出す。こうした横せん断力はすべて、仮想の無限の長さのスキーに沿った１つの位置での１つの仮想力と、偶力（純粋なトルク）とに分解することができる。以下の議論では、「せん断力」という言及はいずれも、仮想スキー上に作用するこの仮想力を示すことを意図する。上記の背景技術の節で述べたように、いくつかの第３象限荷重は、現世代のビンディングを介してスキーヤーの脚に加えられるときに、スキーヤーの前十字靭帯（ＡＣＬ）の損傷に関わる頻度が高いと考えられている。上記の背景技術の節で引用した研究、ＡＣＬ損傷が生じるときのスキーヤーのビデオ映像の注意深い分析、現代の解放ビンディングの試験、ＡＣＬ姿勢付近でのスキーヤー強度の結果、および実際のスキー操作中にスキーに加えられる荷重の測定値は、以下で議論する、選択的な解放特徴を有するスキービンディングのためのコンピュータモデル、および本開示の基本原理のいくつかの例の実用レベルの試作品の開発に、本発明者らを導いた。このコンピュータモデルは、ＡＳＴＭ試験方法Ｆ５０４の別表である図Ｘ１．４に基づく座標系を使用し、その別表に記載されるような部分解放エンベロープを生み出す。（ＡＳＴＭ試験方法Ｆ５０４およびその別表は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。）本発明者らは、このコンピュータモデルを使用して、解放エンベロープをスキーヤーの保持要求に適合するような形状にし、それにより、ＡＣＬ損傷の最も一般的なメカニズムに関連するエンベロープの領域内に、狭いが予測可能な保持マージンをもたらすことができる。
【００１２】
本開示のアルペンスキービンディングシステムは、ＡＣＬ損傷に影響を及ぼすことがある解放エンベロープの領域内に、保持力の低減をもたらす。そのようなビンディングシステムは、ＡＣＬ損傷と関連する可能性が最も高い解放エンベロープの部分内に、凹部を作り出す。以下でより詳細に説明するように、凹部の位置およびその効果の大きさは、調整可能である。スキー上の正味せん断力が第３象限内の荷重に分解されるときのみ、（スキー上のせん断荷重の位置に関係なく固定された解放閾値を有する現代的な従来のビンディングと比べて）低減された解放閾値をもたらすように設計された解放ロジックを有するビンディングは、本発明者らが知る限りでは考案されていない。そのような低減された第３象限の解放閾値を有する、本開示により製作されるビンディングは、有利には、スキーヤーのＡＣＬが損傷の危険にさらされる前に解放することができる。以下から分かるように、そのような解放閾値ロジックは、様々な機構および／または電子機器を使用する、多数の方法で実装することができる。さらに、こうした機構および／または電子部品を使用することにより、第３象限の荷重用の解放エンベロープを、スキーヤーの保持要求に適合するような形状にし、それにより、ＡＣＬ損傷の最も一般的なメカニズムに関連するエンベロープの領域内に、狭いが予測可能な保持マージンをもたらすことができる。ただし、固有の解放閾値ロジックを備えるいくつかのスキービンディングシステムの説明をする前に、最新のスキービンディングの解放閾値プロファイルを理解することが有益である。
【００１３】
次に図１を参照すると、この図は、以下の開示全体および添付の特許請求の範囲で用いられる命名規則を示している。図１は、左スキー１０４を備えるスキーシステム１００を示しており、左スキー１０４は、スキーの使用中にスキーブーツ（図示せず）を受けるブーツ区域１０８を有する。濃色のブーツ区域１０８は、スキーに取り付けられたビンディング（図示せず）内にスキーブーツが正しく係合させられるときに、そのブーツのソールが直面しまたは上に載る、スキー１０４の領域を表す。この図では、スキー１０４の後端は、スキーの長手中心軸１１２に沿った左側の、図の視野の外に位置し、スキーの前端は、長手中心軸１１２に沿った右側の、図の外側に位置する。象限１および２は、スキーの先端を超えて無限に延び、象限３および４は、スキーの後端を超えて無限に延びる。図示しないが、ブーツ区域１０８のすぐ左およびすぐ右に、従来のアルペンビンディングのヒールピースおよびトーピースがそれぞれ一般に配置されることを、当業者は容易に想像することができる。スキー１０４に沿った、スキーヤーの脛骨の長手中心軸（脛骨軸）の位置が、破線１１６によって表される。
【００１４】
便宜的に、左スキー１０４は、４つのせん断荷重象限すなわち象限１から象限４に分解され、脛骨軸１１６および長手中心軸１１２が、異なる象限の境界を定める。スキー１０４の対応する象限１２０、１２４、１２８、１３２内に加えられる、正味の分解されたそれぞれの横せん断力（または「仮想」力）（Ｆｙ）と、この力が脛骨軸１１６にて生じる対応するモーメント（Ｍｚ）とは、力×距離＝トルクの基本方程式の関係にある。ここで、力は、正味の分解された横せん断力Ｆｙであり、距離は、脛骨軸１１６からのせん断力Ｆｙまでの距離であり、トルクは、脛骨のモーメントＭｚである。
【００１５】
スキー中に各象限１〜４内でスキー１０４にかかる力は、脛骨軸１１６すなわちスキーヤーの脚の上にて、力ＦｙとモーメントＭｚの固有の組合せを生み出す。本発明により製作されるスキービンディングシステムは、スキーにかかる荷重が象限３内に存在するときそのことを認識し、ここでは脛骨のモーメントＭｚとして表されるような通常の解放トルクよりも、低い解放トルクでのスキービンディングの解放を可能にすることによって応答するように設計される。以下の図２〜図５、図７、および図８では、脚にかかるねじりモーメントＭｚを、ＡＳＴＭ標準Ｆ９３９「Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｒｅｌｅａｓｅ  Ｔｏｒｑｕｅ  Ｖａｌｕｅｓ  ｆｏｒ  Ａｌｐｉｎｅ  Ｓｋｉ  Ｂｉｎｄｉｎｇｓ」の第５節によって規定されるような「推奨に対する（％）」に関して表す。この文献は、関連する部分が参照により本明細書に組み込まれる。１対のスキーの左スキー１０４のみを示すが、上述の命名規則の一貫性を保つために、右スキー（図示せず）用の命名規則は、長手中心軸１１２と平行であり左スキーから離れた線（図示せず）に関して、左スキー用に示した命名規則の鏡像となることが容易に理解されるであろう。すなわち、象限１および象限４は、スキーヤーによって着用されるときの右スキーの外側（外側部）に位置し、象限２および象限３は、右スキーの内側（内側部）に位置することになる。
【００１６】
図２は、ここではスキーヤーの脛骨軸の６．６ｃｍ後方のヒールピースの半径の中心にビンディング枢動点を有する、従来の「トー解放」タイプのアルペンスキービンディングの、スキーヤーの脚付近で見られるような解放エンベロープ２０４Ａ〜２０４Ｂのグラフ２００である。この場合も、グラフ２００は、ＡＳＴＭ  Ｆ５０４の図Ｘ１．４に示されるタイプのグラフであり、トルクを生み出すスキー上の単一の力（図１のＦｙ）の位置に対する、解放時の脚の基準軸（ここでは図１の脛骨軸１１６）の周りのトルク（図１のＭｚ）を示す。図２、ならびに図２〜図５、図７および図８内の「位置」（すなわち水平軸２０８）は、長さ無限のスキー上にかかる単一の力Ｆｙの仮想位置を示し、力Ｆｙは、有限のスキー上にかかるすべての荷重を置換し、モーメントＭｚを生み出す。ここでは、位置は、スキーヤーの脚の脛骨軸から測定される。図２のグラフ２００、ならびに図３のグラフ３００、図４のグラフ４００、および図６のグラフ６００では、仮想「位置」は、対応するそれぞれのグラフの水平軸上の「０」に配置された脛骨軸からの、（−）２００ｃｍから＋２００ｃｍまでプロットされている。これらの距離を超えるところでの、仮想スキーに沿った脛骨のモーメントＭｚの変化は、これらの距離内の変化に比べて小さい。この仮想スキーと実際の典型的なスキーとの関係は、スキーの後端および先端がそれぞれ垂線２１６、２２０によって指示される、脛骨軸に対して正しい関係で配置されたスキーの表現２１２によって理解することができる。
【００１７】
従来のビンディング設計では、この例では脛骨軸の６．６ｃｍ後方にあるヒール半径の中心にあるビンディングの枢動軸周りのスキービンディングの解放エンベロープは、４つの象限Ｑ１〜Ｑ４すべてにおいて対称である。ただし、図２に見られるように、スキーの後方本体に加えられる荷重に関する解放エンベロープ部分２０４Ａによって指示されるような、スキーヤーの脚にかかる解放トルクは、スキーの前方本体に加えられる荷重に関する解放エンベロープ部分２０４Ｂよりもはるかに大きい。この差の理由は、ビンディング枢動軸の位置が、脛骨軸の位置から（ここでは６．６ｃｍ）ずれていることである。とは言っても、後方本体の解放エンベロープ部分２０４Ａからは、この解放エンベロープが象限Ｑ３およびＱ４内の荷重に関して対称であることを、前方本体の解放エンベロープ２０４Ｂからは、この解放エンベロープが象限Ｑ１およびＱ２内の荷重に関して対称であることを、容易に理解できる。
【００１８】
図２は、従来のトー解放タイプのスキービンディングに関するグラフ２００を示すが、図３および図４は、２つの現代のヒール解放タイプのスキービンディングに関する、グラフ３００、グラフ４００をそれぞれ示す。図３では、ビンディングは、脛骨軸（グラフ３００の水平軸上の「０」）の前方であるがブーツトーの後方に配置された枢動軸を有し、図４では、ビンディングは、ブーツトーの前方に配置された枢動軸を有する。各エンベロープ３０４Ａ〜３０４Ｂ（図３）および４０４Ａ〜４０４Ｂから分かるように、脚にかかる解放トルクは、象限Ｑ３およびＱ４内の後方本体荷重、ならびに象限Ｑ１およびＱ２内の前方本体荷重に関して対称である。図２〜図４のそれぞれの例において、ビンディングは、それ自体の枢動軸に関して、同一のトルクを解放時に感知するが、異なる基準軸を有するスキーヤーの脚は、スキーにかかる荷重の位置に応じた解放トルクを感じる。上記の分析は、実際のスキーにおいて個々のビンディングに影響を及ぼすことがある、摩擦および組み合わされた荷重の効果を無視していることに留意されたい。
【００１９】
図２〜図４の上記グラフ２００、３００、４００はそれぞれ、異なる問題点を示す。図２のトー解放タイプのビンディングは、象限Ｑ３内でスキーヤーの脚にかかる真の荷重を、感知することができない。図３のヒール解放タイプのビンディングは、象限Ｑ１およびＱ２内でスキーヤーの脚にかかる真の荷重を、感知することができない。図３のビンディングは、象限Ｑ３内の解放閾値を低減するが、ＡＣＬの危険が最も大きい領域であるスキーの後端付近の解放閾値は、十分に低減しない。図４の別のヒール解放タイプのビンディングは、図３のビンディングと同じ問題点を示す。このビンディングは、象限Ｑ３内の解放閾値を、図３のビンディングよりも大きく低減させるが、この改善は不十分である。このタイプのビンディングはまた、脛骨軸付近でスキーの後方本体に加えられる荷重に応答する、適当な保持マージンを有さない。
【００２０】
図２〜図４のグラフ２００、３００、４００とは対照的に、図５は、本発明により製作されるスキーシステムを使用して実現することができる、解放エンベロープ５０４Ａ〜５０４Ｄを示すグラフ５００を含む。図５に見られるように、このスキーシステムは、象限Ｑ３内に加えられる荷重を特徴付けまた、象限Ｑ４内に加えられる荷重に関する弱められない解放（解放エンベロープ５０４Ａにより表される）と比べて、弱められた解放（解放エンベロープ部分５０４Ｃにより表される）をもたらすことができる。グラフ５００を、従来のトー解放タイプのビンディングに関する図２のグラフ２００と比べることにより容易に分かるように、解放エンベロープ部分５０４Ａ〜５０４Ｂは、図２の解放エンベロープ２０４Ａ〜２０４Ｂとほぼ同一であることが分かる。この例では、図５のグラフ５００が、図２のグラフ２００の従来のトー解放タイプのビンディングを利用するスキーシステムに基づくので、このようになる。ただし、グラフ５００を作成するために使用した例示的なスキーシステム内の、そのような従来のビンディングの強化は、ＡＣＬ損傷に最も深く関係する象限であると思われる象限Ｑ３内の荷重に関する弱められた解放エンベロープ部分５０４Ｃを、このスキーシステムにもたらすことが図５から分かる。象限Ｑ１内の小部分に関する解放エンベロープ部分５０４Ｄは、グラフ５００を作成するために使用した、特定のスキーシステムの構成によるアーチファクト（ａｒｔｉｆａｃｔ）である。図６は、図５の解放エンベロープ５０４Ａ〜５０４Ｄを実現するために使用することができる、アルペンスキーシステム６００を示す。
【００２１】
次に図６および図５を参照すると、図６は、スキー６０４およびビンディングシステム６０８を備えるスキーシステム６００を示している。ビンディングシステム６０８はこの例では、枢動軸６１６の周りで枢動可能な枢動可能２次トー解放部６１２と、ここでは枢動軸６２４の周りで枢動可能なトリガプラットホーム６２０である、枢動可能なトリガとを備える。ビンディングシステム６０８はまた、トー解放タイプのブーツビンディング６２８を備え、このビンディング６２８は、ヒールピース６３２およびトーピース６３６を備え、ヒールピース付近にビンディング枢動軸６４０を有する。図示しないが、ヒールピース６３２とトーピース６３６との間に、従来のスキーブーツとすることができるスキーブーツが捕捉されることを、容易に想像することができる。スキーシステム６００がスキーヤーのブーツに正しく固定されるときのスキーヤーの脛骨軸６４４の位置も、この文脈に関して示される。図５のグラフ５００は、スキーシステム６００をモデルとして用い、以下の表に示す特定の入力値および計算値を用いて作成された。
【００２２】
【表１】
2010500126.tif 000003
【００２３】
図６のスキーシステム６００では、脛骨軸６４４より前方の枢動軸６２４の周りで枢動するトリガプラットホーム６２０によって、ブーツおよびビンディング６２８をスキー６０４から分離させることにより、際立った象限Ｑ３の荷重が実現される。この例では、トリガプラットホーム６２０の枢動軸６２４もまた、スキーブーツのトーより前方に配置されている。ビンディングシステム６０８の性能は、トリガプラットホーム枢動軸６２４の位置、ビンディング枢動軸６４０の位置、通常の解放トルク設定、トリガプラットホームトリップトルク設定、および解放トルク弱化設定を含む、多数の要因によって制御される。上記の表で指定されたトリップトルクをトリガプラットホーム６２０が感知するまでは、ビンディング６２８は、その１次解放モードで機能する。しかし、指定されたトリップトルクに到達した後は、トリガプラットホーム６２０は、表１で指定されたトルクに到達するとき、弱められた解放を可能にする（図５）。したがって、本発明の２次解放のためのロジックは、解放を行うことが可能になる前に、２つの基準が満たされることを必要とする。ＡＣＬ保護のために、この能力は象限Ｑ３に限定される。象限Ｑ１内に（図５の解放エンベロープ部分５０４Ｄによって表されるように）小さな影響が生み出されるが、これは保持上の問題を生じず、実際は過度な保持を低減することができる。
【００２４】
図５に示す例示的なグラフ５００は、有限のスキー６０４（図６）の後方本体の全長にわたり、解放時に脚が感じるトルクが５０％弱められた、象限Ｑ３の複雑な解放閾値を示す。その点を越えると、脚にかかる複雑な荷重は、単純になり、純粋な偶力、すなわちＡＣＬ損傷の主なメカニズムに関連しない荷重に近づく。したがって図５の例では、解放閾値は、それが無限（純粋な偶力）に近づくとき、８０％の格子線に漸近するようにプログラムされる。
【００２５】
図７は、図６のスキービンディングシステム６０８によってもたらされる２次解放閾値７０４（実線）、すなわち、トリップトルクおよび弱められた解放トルクの基準が満たされたときに、象限Ｑ３内の荷重に関してスキーヤーの脚が感じるトルクを示す、グラフ７００である。２次解放閾値７０４は、トリガプラットホーム６２０のトリップトルクプロファイル７０８の一部、および２次トー解放部６１２（図６）の弱められた解放トルクプロファイル７１２の一部をたどっていることが分かる。グラフ７００は、ビンディングシステム６０８が、図４のヒール解放タイプのビンディングの一部および図２のトー解放タイプのビンディングの一部の両方を、象限Ｑ３内の２次解放に関するそのロジックにおいてどのように利用するかを示す。図７はまた、ビンディングシステム６０８の解放ロジックが、並列ではなく直列の解決法を必要とすることを示す。これは、弱められた解放を行うためには、トリガプラットホーム６２０の作動および２次トー解放部６１２の弱められた解放の、両方のための基準が満たされなければならないことを意味する。
【００２６】
図８は、保持閾値の概念、および上記の表の入力値の様々な組合せを導入する、グラフ８００である。弱められた解放トルク閾値と、トリガプラットホームトリップトルクと、トリガプラットホームの枢動軸６１６および２次トー解放部の枢動軸６２４の位置とを選択するプロセスの目的は、象限Ｑ３のその他すべての領域内に適当な保持マージンをもたらしながら、この象限のＡＣＬ損傷の危険性に最も大きく関連する領域内に、最も低い実用的な２次解放閾値をもたらすことである。図８の線Ａは、図５〜図７および上記の表に示す、例示的な解決法に関する。線Ｂは、より良好な折衷物とすることができることに留意されたい。この図に示す閾値は、例示に過ぎないことに留意されたい。象限Ｑ３内の保持に関する要求が改善されるので、上記の入力表の入力値、およびその結果得られる理想的な「膝に優しい」ビンディングのアーキテクチャの、変更が必要となる。
【００２７】
上記で概説した原理は、必要な場合は、その他の象限内の解放閾値を修正するために使用することもできることを、当業者は理解するであろう。
図５〜図８は、本発明の全体的な概念を扱うが、以下の図９Ａ〜図２４は、実質的に第３象限内に加えられる荷重のみに応答して弱められた解放をもたらす、解放ロジックを実現するために使用することができるビンディングシステム構成の例を示す。次に図９Ａ〜図１１を参照すると、図９Ａは、本発明により製作されたアルペンスキーシステム９００を示す。スキーシステム９００は、左スキー９０４およびビンディングシステム９０８を備え、ビンディングシステム９０８は、第３象限解放ロジック機構９１２、ならびにヒールピース９１６およびトーピース９２０をそれぞれ備える。この例では、ヒールピース９１６およびトーピース９２０は、Ｔｙｒｏｌｉａ、Ｍａｒｋｅｒ、Ｓａｌｏｍｏｎ、Ａｔｏｍｉｃ、Ｒｏｓｓｉｇｎｏｌなどの製造業者から入手可能な、現代的な従来のヒールピースおよびトーピースである。この例のために従来のヒールピースおよびトーピースを選択することは、第３象限解放ロジック（ここでは第３象限解放ロジック機構９１２によって提供される）の全体的な概念、ならびに、第３象限解放ロジックと、基本的にヒールピース９１６およびトーピース９２０のみを備える最新の従来のビンディングとの関係を、明確に示すのに役立つ。この選択はまた、第３象限解放ロジック機構９１２を、従来のスキーシステム用の改造構成要素として、または、別のやり方で従来のスキーおよびビンディングとは別個に、容易に販売することができることを示すのに役立つ。図９Ａはまた、文脈上の目的で、ヒールピース９１６とトーピース９２０との間でビンディングシステム９０８内に従来のやり方で挟み込まれた、スキーブーツソール９２４を示す。第３象限解放ロジック機構９１２は、基本的に、第３象限内でスキー９０４に加えられるせん断力に関する、解放閾値エンベロープ２０４Ａ〜２０４Ｂ（図２）を変化させるように構成される。
【００２８】
次に、図９Ａと同様であるが、説明のためにスキーブーツソール９２４ならびにヒールピース９１６およびトーピース９２０を伴わずにスキーシステム９００を示す、図９Ｂを参照すると、図９Ｂは、解放ロジック機構９１２の２つの主な構成要素、すなわちトリガプラットホーム９３２および２次トー解放部９３６を示す。ヒールピース９１６（図９Ａ）は、トリガプラットホーム９３２に固定的に固定され、トーピース９２０は、２次トー解放部９３６に固定的に固定される。以下で詳細に説明するように、トリガプラットホーム９３２は、スキーブーツソール９２４（図９Ａ）のトー端部より（スキーの先端に向かって）前方に配置された枢動点９４０にて、スキー９０４に枢動可能に固定され、かつ、スキー９０４は左足用スキーであるので、トリガプラットホーム９３２は、図９Ｂに示す位置から反時計回り方向にのみスキーに対して枢動可能となるように、スキーに固定される。右足用スキー（図示せず）では、同等のトリガプラットホームが、時計回り方向にのみ枢動可能となるように、右足用スキーに固定される。反時計回り方向にのみ枢動可能であることに加えて、トリガプラットホーム９３２は、トリガプラットホームがはっきりと動き始め、トリガ効果を生じ始める前に、「トリガトリップトルク」に変わる非ゼロ閾値せん断力が第３象限内で必要とされるように、反時計回り方向に制約可能に枢動可能である。このトリガ閾値をもたらすためのトリガトリップトルク機構の一例は、以下で図１１と関連付けて説明する、調整可能なトリップトルク機構１１００である。以下で議論するように、このトリップトルクは、脛骨軸９４２に対する枢動点９４０の位置ならびにトリップトルク機構の設定の関数である。ただし本発明の議論では、トリガプラットホーム９３２が、反時計回り方向のみで制約可能に枢動可能であることを理解することのみが必要である。あるいはトリガプラットホーム９３２は、これら２つの構成要素間に、スキーの幅に対して垂直方向の運動が実質的に生じないように、スキー９０４に固定される。
【００２９】
２次トー解放部９３６は、スキーブーツソール９２４のトー端部（図９Ａ）とトリガプラットホームの枢動点９４０との間に配置された枢動点９４４の周りで制約可能に枢動可能となり、かつ、図９Ｂに示す位置からトリガプラットホームに対して実質的に時計回りにのみ枢動可能となるように、トリガプラットホーム９３２に固定される。第３象限解放ロジック機構９１２はまた、２次トー解放部９３６に制約可能な枢動作用をもたらす図１１の調整可能な解放閾値機構１１０４など、弱められた解放閾値機構を備える。２次解放閾値機構によって生じる２次トー解放部９３６の抵抗トルクは、ここでは「弱められた解放トルク」と呼ばれる。トリガプラットホーム９３２が、図９Ｂに示すような非トリガ位置にあるとき、２次トー解放部９３６は、ラッチ機構９４８などトリガ可能なラッチ機構により、図９Ｂに示す非解放位置に保持される。ラッチ機構９４８は、枢動点９５６にてトリガプラットホーム９３２に枢動可能に固定された、ラッチ９５２を備える。ラッチ９５２は、スキー９０４に対して固定されるピン９６４（図１０Ｂ）を受ける、開口部９６０（図１０Ｂ）を備える。図示の２次トー解放部９３６の非解放位置において、ラッチ９５２は、２次トー解放部に固定されたキャッチ９６８に係合する。
【００３０】
トリガプラットホーム９３２が、たとえば、第３象限（図１参照）内のせん断力に応答する閾値を超えるトルクに応答して、スキー９０４に対して反時計回りに枢動するとき、ラッチ９５２およびその枢動点９５６（トリガプラットホームに対して固定される）が動き、それにより、固定されたピン９６４（図１０Ｂ）が、ラッチをその枢動点の周りで枢動させ、ラッチの遠位端９７２を動かして２次トー解放部９３６上のキャッチ９６８との係合を外す。ラッチ９５２の遠位端９７２が外れた状態で、２次トー解放部９３６は、２次解放トルクを上回るトルクに応答してトリガプラットホーム９３２に対して時計回りに自由に枢動し、それによりスキーブーツソール９２４（図９Ａ）を、ビンディングシステム９０８（図９Ａ）から解放する。必要に応じて、第３象限解放ロジック機構９１２が解放状態にあるときに、２次トー解放部の枢動を制限するようにラッチ９５２の遠位端９７２に係合するための２次キャッチ９７６を、２次トー解放部９３６に設けることができる。図１０Ａ〜図１０Ｂはそれぞれ、トリガプラットホーム９３２が、スキー９０４に対して反時計回りに枢動させられ、ラッチ９５２が、反時計回りに枢動させられてキャッチ９６８との係合が外され、２次トー解放部９３６が、トリガプラットホームに対して時計回りに動させられた、解放状態１０００にある第３象限解放ロジック機構９１２を示す。この場合も、この解放状態１０００は、非解放状態から、トリッププレートトリガトルクおよび２次トー解放トルクの両方を超えるせん断力が、スキー９０４の第３象限に加えられるときのみ実質的に実現される。
【００３１】
次に図１１を参照する。トリガプラットホームＱ３３２は、枢動点９４０の周りで制約可能に枢動可能となるようにスキー９０４に固定されることを上述した。図１１は、このタイプの固定をもたらすために使用することができる機構の例を示す。この例では、トリガプラットホーム９３２は、ねじ切りされた締結具１１０４によってスキー９０４に締結され、この締結具１１０４は、スキー内の一致するねじ切りされた開口部１１０８にねじ式に係合する。トリガプラットホーム９３２およびスキー９０４との締結具１１０４の係合は、トリガプラットホームがスキーに正しく固定されるときに、枢動点９４０の周りで実質的に自由に枢動可能となるが、スキーの上面１１１０から離れて動くことが制約されるような係合である。別の実施形態では、ねじ切りされた締結具以外の締結具を使用することができる。さらに、必要に応じて、枢動に対する所望の大きさの抵抗をもたらすために、ねじり機構（図示せず）またはその他の枢動抑止連結部を設けることができる。
【００３２】
トリガプラットホーム９３２はまた、摺動押下機構１１１２によって押下され、摺動押下機構１１１２は、トリガプラットホームがスキー９０４上に正しく設置されるとき、トリガプラットホームを枢動点９４０の回りで枢動させるが、実質的にスキーの上面１１１０から離して動かさない。この例では、押下機構１１１２は、たとえばねじ切りされた締結具１１２０を用いてスキー９０４に固定的に固定された、摺動可能な押下部１１１６を備える。押下部１１１６は、トリガプラットホーム９３２上の、ほぼＴ字形のスロット１１２４内で動かすことができ、スロット１１２４は、必須ではないが好ましくは、トリガプラットホームの枢動範囲を限定するようにサイズ決めされる。このスロット１１２４のＴ字形は、同様のＴ字形をほぼ形成する、押下部１１１６と締結具１１２０の組合せを、ほぼ共形に受ける。摩擦を低減するために、スキー９０４に、低摩擦軸受プレート１１２８を設けることができ、かつ／または、トリガプラットホーム９３２に、１つまたは複数の低摩擦軸受１１３２を設けることができる。
【００３３】
上述のように、トリガプラットホームにトリガトリップトルク閾値をもたらす、スキー９０４に対するトリガプラットホーム９３２の枢動への抵抗は、調整可能なトリップトルク機構１１００によってもたらされる。この例では、トリップトルク機構１１００は、たとえばねじ切りされた締結具１１４４を用いてスキー９０４に固定的に固定された、固定式ねじ案内ブラケット１１４０を備える。ねじ案内ブラケット１１４０は、調整ねじをブラケットに固定するが、調整ねじが非ねじ式に自由に回転することを可能にするようなやり方で、調整ねじ１１４８を受ける。矩形のねじ切りされた調整ナット１１５２は、トリガプラットホームがスキー９０４に正しく固定され調整ねじが回されるときに、調整ナットがねじに沿って長手方向に動くように、調整ねじ１１４８にねじ式に係合させられる（調整ナットの回転は、トリガプラットホームの下面との係合により阻止される）。ここではコイルばね１１５６であるばねが、固定されたねじ案内ブラケット１１４０とねじ切りされた調整ナット１１５２との間に設けられ、それにより、調整ねじ１１４８を回すことによりばねを選択的に圧縮／伸長させて、調整ナットをねじ案内ブラケットのより近くまたはより遠くに動かすことができる。このトリップトルク機構１１００では、トリガプラットホーム９３２がスキー９０４に正しく固定されるとき、調整ナット１１５２がばね１１５６をさらに圧縮するように、調整ねじ１１４８を回すことによってトリガプラットホームのトリップトルク閾値を増大させることができ、逆に、調整ナットがねじ案内ブラケット１１４０から離れて動き、ばねを伸長させるように、調整ねじを回すことによってトリガプラットホームのトリガ閾値を低減できることが分かる。別の実施形態では、本開示を参考として用いる不必要な実験を行うことなく、他のトリガトリップトルク調整機構を当業者が設けることができる。
【００３４】
上記で述べたように、２次トー解放部９３６は、枢動点９４４の周りで抑制されたやり方で枢動可能となるように、トリガプラットホーム９３２に固定される。この例では、２次トー解放部９３６は、枢動点９４４にあるロックナット／ボルトの組合せ１１６０、枢動点９４０から離れた摺動押下機構１１６４を用いて、トリガプラットホーム９３２に固定される。摺動押下機構１１６４は、摺動可能な押下部１１６８を備え、この押下部１１６８は、トリガプラットホーム９３２内のスロット１１７２を通り、適当な締結具１１７６を用いて２次トー解放部９３６に固定的に固定される。押下部１１６８は、スロット１１７２よりも幅広であり、締結具１１７６は、トリガプラットホームから離れる２次トー解放部の運動が実質的に抑制される地点であるが、２次トー解放部が実質的に自由に枢動することができない地点に、締め付けられる。
【００３５】
スキー９０４に対するトリガプラットホーム９３２と同様、２次トー解放部９３６は、調整可能な弱められた解放閾値機構１１０４を備え、弱められた解放機構１１０４は、トリガプラットホームに対する２次トー解放部の枢動への所望の抵抗を、使用者が設定することを可能にする。この例では、調整可能な弱められた解放閾値機構１１０４は、トリガプラットホーム９３２内のスロット１１８４を通り２次トー解放部９３６に固定された、ねじ案内ブラケット１１８２を備える。ねじ案内ブラケット１１８２は、調整ねじをブラケットに固定するが、調整ねじが非ねじ式に自由に回転することを可能にするようなやり方で、調整ねじ１１８６を受ける。矩形のねじ切りされた調整ナット１１８８は、調整ナットがねじに沿って長手方向に動くように、調整ねじ１１８６にねじ式に係合させられる（調整ナットの回転は、トリガプラットホームの下面との係合により阻止される）。ここではコイルばね１１９０であるばねが、固定されたねじ案内ブラケット１１８２とねじ切りされた調整ナット１１８８との間に設けられ、それにより、調整ねじ１１８６を回すことによりばねを選択的に圧縮／伸長させて、調整ナットをねじ案内ブラケットのより近くまたはより遠くに動かすことができる。この調整可能な弱められた解放閾値機構１１０４では、調整ナット１１８８がばね１１９０をさらに圧縮するように、調整ねじ１１８６を回すことによって２次トー解放部９３６の枢動抵抗を増大させることができ、逆に、調整ナットがねじ案内ブラケット１１８２から離れて動き、ばねを伸長させるように、調整ねじを回すことにより２次トー解放部の枢動抵抗を低減できることが分かる。別の実施形態では、本開示を参考として用いる不必要な実験を行うことなく、他の弱められた解放閾値調整機構を当業者が設けることができる。
【００３６】
図９Ａ〜図１１の実施形態は、第３象限に加えられるせん断力に関する、弱められた解放エンベロープをもたらす解放ロジックの単なる一例に過ぎないことを、当業者は容易に理解するであろう。以下は、この点を例示するための３つのさらなる例の説明である。これらのさらなる例を検討することにより、とりわけトリガの実装およびトリガトリップトルクの設定、ならびに２次トー解放部の実装および弱められた解放閾値の設定など、解放ロジックの異なる態様を実装するための多数の方法があることが分かるであろう。
【００３７】
次に第１のさらなる例に移ると、図１２および図１３はそれぞれ、アルペンスキーシステム１２００を示しており、アルペンスキーシステム１２００は、スキー１２０４と、スキーに取り付けられた第３象限解放ロジック機構１２０８と、第３象限解放ロジック機構に取り付けられたヒールピース１２１２およびトーピース１２１６とを備えるという点で、図９Ａ〜図１１のスキーシステム９００とほぼ同様である。図９Ａ〜図１１のスキーシステム９００と同様、図１２および図１３のヒールピース１２１２およびトーピース１２１６も、必要に応じて、任意の適当なアルペン用ヒールピースおよびトーピースとすることができる。図１２は、非解放状態の第３象限解放ロジック機構１２０８を示し、図１３は、解放状態の第３象限解放ロジック機構を示す。以下で説明するように、第３象限解放ロジック機構１２０８は、上記スキーシステム９００のトリガ機構とほぼ同様の、トリガ１２２０を備える。ヒールピース１２１２は、アセンブリの後端部付近の細長いトリガアセンブリ１２２４に固定され、また図９Ａ〜図１１のスキーシステム９００と同様、トーピース１２１６は、枢動２次トー解放部１２２８に固定される。文脈上、従来の標準的なブーツソール１２３２を示す。図１３から容易に分かるように、第３象限内でスキー１２０４に加えられるせん断力に応答する、ブーツソール１２３２のトー１２３６の枢動が時計回りであるので、スキーシステム１２００は、スキーヤーの右脚用に構成される。図１４〜図１６は、第３象限内の荷重のみに応答して、ブーツソール１２３２のトー１２３６の弱められた解放をもたらす、第３象限解放ロジック機構１２０８の様々な構成要素の詳細を示す。
【００３８】
次に図１４を参照すると、この図は、第３象限解放ロジック機構１２０８の様々な構成要素を示す。第３象限解放ロジック機構１２０８の主な構成要素は、後下方取付けプレート１４００および前下方取付けプレート１４０４と、後上方取付けプレート１４０８および前上方取付けプレート１４１２と、トリガ機構１４１６と、トリガトリップトルク機構１４２０と、２次トー解放機構１４２４と、弱められた解放閾値機構１４２８と、ヒールピース取付けプレート１４３２とを備える。図１２および図１３に見られるように、ヒールピース１２１２は、ヒールピース取付けプレート１４３２に固定的に固定され、トーピース１２１６は、２次トー解放機構１４２４のトーピース取付けプレート１２４０に固定的に固定される。図１４を再び参照すると、前上方取付けプレート１４１２および前下方取付けプレート１４０４は、適当な締結具１４３６を使用してスキー１２０４に固定的に固定される。トリガ１２２０は、枢動可能な（スキーの上面に対して垂直方向に）可撓性のトリガ部材１４４０を備え、トリガ部材１４４０は、スキー１２０４の上面に対して垂直な枢動軸１４４４の周りでわずかに枢動可能となるように、前上方取付けプレート１４１２と前下方取付けプレート１４０４との間に捕捉される。
【００３９】
２次トー解放機構１４２４は、トーピース取付けプレート１２４０に加えて、枢動可能なラッチ１４４８を備え、このラッチ１４４８は、トリガ部材１４４０と前下方取付けプレート１４０４との間に捕捉される。トーピース取付けプレート１２４０は、ラッチ１４４８に固定的に固定され、以下で議論する目的で、これらの構成要素の複合体は、トーピース取付けプレートおよびラッチ（トーピース１２１６（図１２））が解放状態で一致して枢動するように、枢動ピン１４５２の周りでトリガ部材１４４０に枢動可能に固定される。これらの構成要素の枢動作用のための、弱められた解放閾値は、弱められた解放閾値機構１４２８によってもたらされ、弱められた解放閾値機構１４２８は、ねじ１４６０でトリガ部材１４４０に固定的に固定されるハウジング１４５６と、ハウジング内に配置される可動カム１４６４およびばね１４６８とを備える。カム１４６４は、枢動可能なラッチ１４４８上のカム従動子１４７０に係合する。弱められた解放閾値は、ばね１４６８の長さ、したがってカム１４６４によってカム従動子１４７０に加えられる力を調整する、調整ねじ１４７２を用いて設定される。第３象限解放ロジック機構１２０８の非解放状態において、ラッチ１４４８は、以下で説明するように、トリガ部材１４４０内の溝１５００（図１５）内に着座させられたキャッチ１４７４に固定的に係合させられ、そのことにより、トリガ部材に対するラッチの横方向運動が阻止されるが、以下で詳細に説明するように、前上方取付けプレート１４１２および前下方取付けプレート１４０４に対して固定されたピン１４７６との相互作用の結果として、ラッチがトリガ部材に対して長手方向に動くことが可能になる。ラッチ１４４８がキャッチ１４７４に確実に係合されるとき、２次トー解放部１２２８の弱められた解放は作動せず、トーピース１２１６（図１２）は、従来のスキーシステム内にあるときのように機能する。
【００４０】
後上方取付けプレート１４０８および後下方取付けプレート１４００は、適当な締結具１４８０を用いてスキー１２０４に固定され、トリガ部材１４４０の後方端部をそれらの間に捕捉する。ヒールピース取付けプレート１４３２は、トリガトリップトルク機構１４２０により許可されるとき、トリガ部材の枢動点１４４４の周りで互いに一致して枢動するように、トリガ部材１４４０に固定的に固定される。一般に、トリガ機構１４２０に入力されるのは、ヒールピース１２１２（図１２）からの横方向荷重である。トリガ部材の枢動中の、後上方取付けプレート１４０８とトリガ部材との間の摩擦抵抗の大きさを低減させるように、トリガ部材１４４０内の対応するそれぞれの対の溝１４８２に係合する、１対の低摩擦部材１４８１が設けられる。
【００４１】
トリガトリップトルク機構１４２０は、後上方取付けプレート１４０８および後下方取付けプレート１４００によって、スキー１２０４に固定的に固定され、ハウジング１４８４、Ｔ−字形抵抗トグル１４８６、ばね１４８８、および調整ねじ１４９０を備える。ばね１４８８は、トグル１４８６を偏倚して、ハウジング１４８４に対して固定された１対の支点ピン１４９２Ａ〜１４９２Ｂと係合させる。トグル１４８６は、トリガ部材１４４０内の切欠１４９６に係合する、てこの腕１４９４を備える。以下でより詳細に説明するように、トリガ部材１４４０は枢動するとき、トグル１４８６のてこの腕１４９４に力を加え、この力は、トグルが支点ピン１４９２Ａ〜１４９２Ｂのうちの適当な一方の周りで枢動するとき、ばね１４８８によってトリガに加えられる偏倚力に逆らって作用する。ロックピン１４９８（図１５）は、ロックピン１４９８と支点ピン１４９２Ａ〜１４９２Ｂのうちの一方との間にトグル１４８６を捕捉して、もう一方の支点ピンの周りでトグルが枢動することを阻止するように設けられる。ロックピン１４９８（図１５）の位置を切り替えることによって、トリガ機構１４１６を、左脚スキーまたは右脚スキーのいずれかのために構成することができる（右脚用構成を示す）。ロックピン１４９８（図１５）の位置を変えるときは、キャッチ１４７４も裏返して、２次トー解放部１２２８の枢動方向を変えなければならない。このことは、図１５および図１６に関する第３象限解放ロジック機構１２０８の作用の以下の説明により、明らかになるはずである。
【００４２】
次に、図１２〜図１４に関する第３象限解放ロジック機構１２０８の「上下逆の」図である図１５および図１６を参照すると、図１５は、非解放状態にある第３象限解放ロジック機構を示し、図１６は、スキー１２０４の第３象限内のトリガせん断力によって生じる、弱められた解放状態にある機構を示す。図１５では、トリガ部材１４４０の長手中心線１５０４は、スキーの長手中心線１５０８と位置合せされ、２次トー解放機構１４２４のラッチ１４４８は、キャッチ１４７４に固定的に係合させられる。したがって、２次トー解放部１２２８は、枢動可能に解放されないように、キャッチ１４７４によって確実に保持される。この状態で、ヒールピース１２１２およびトーピース１２１６（図１２および図１３）は、従来のやり方でスキーに取り付けられた場合と同じやり方で動作する。トリガトリップトルク機構１４２０の係止ピン１４９８の位置に留意されたい。この例では、係止ピン１４９８は、トリガ部材１４４０が枢動軸１４４４の周りで反時計回り方向にのみ枢動することができるように配置される。したがって、第２および第４象限に加えられるいかなるせん断荷重も、トリガ機構１４１６をトリガさせない。しかしせん断荷重が、第３象限内でスキー１２０４（図１２および図１３）に加えられ、ヒールピース取付けプレート１４３２により加えられる力によって部分的に反作用を受けるとき、このせん断力によりトリガ部材１４４０が、トグル１４８６のてこの腕１４９４にトグル力を加える。このトグル力がばね１４８８の抵抗および予荷重を超えた後は、トリガ部材１４４０は、スキーの長手軸１５０４に対する比較的小さい角度αであっても、図１６に示すように枢動軸１４４４の周りで枢動する。
【００４３】
キャッチ１４７４は、トリガ部材１４４０内の溝１５００内で横方向に捕捉されるので、トリガ部材のこの枢動により、キャッチが動かされ、固定されたピン１４７６と相互作用させられる。この固定されたピン１４７６は、前上方取付けプレート１４１２および前下方取付けプレート１４０４（図１４）によって、スキー１２０４（図１２〜図１４）に対して固定される。固定されたピン１４７６とのこの相互作用により、キャッチ１４７４は、ラッチ１４４８をキャッチから外すのに十分なだけ動かされる。ラッチ１４４８がキャッチ１４７４から外された状態で、ブーツソール１２３２（図１２および図１３）のトー１２３６からトーピース取付けプレート１２４０に加えられる力が、弱められた解放閾値機構１４２８のばね１４６８の弱められた解放閾値の偏倚を超えるほど十分に大きくなると、ラッチは、枢動ピン１４５２の周りで枢動することができる。弱められた２次解放が生じた後に、トリガ機構１４１６および２次トー解放機構１４２４は、自動的にその非解放状態に戻る。キャッチ１４７４の形状は、２次トー解放機構１４２４がトリガされ、解放状態にあるときに、ラッチ１４４８が時計回りにのみ枢動できるような形状であることに留意されたい。上記で述べたように、キャッチ１４７４を全体的にトリガ部材１４４０の長手軸１５０８の周りで裏返し、トリガトリップトルク機構１４２０のロックピン１４９８の位置を切り替えることによって、右脚スキー構成を左脚構成に切り替えることができる。
【００４４】
図９Ａ〜図１１および図１２〜図１６の、それぞれ第３象限解放ロジック機構９１２、１２０８は、従来のヒールピースおよびトーピースを使用することができるということに関して同様であるが、図１７〜図２１に示す第２のさらなる例は、固有のトーアセンブリ１７００（図１７）を使用し、このトーアセンブリ１７００は、枢動可能な２次解放プレートを用いずに、２次トー解放および調整可能な弱められた解放閾値をもたらす。トーアセンブリ１７００に加えて、図１７は、そのトー１７０８がトーアセンブリと係合させられた、従来の標準的なブーツソール１７０４を示す。図１２および図１４を参照すると、図１７のトーアセンブリ１２００は、２次トー解放機構１４２４および弱められた解放閾値機構１４２８の両方を置換するが、必要に応じて、それぞれ図１２および図１４のトリガ機構１４１６およびトリガトリップトルク機構１４２０と実質的に同様な、トリガ機構およびトリガトリップトルク機構と共に使用することができる。図１７のトーアセンブリ１７００を収容するための、図１２および図１４の第３象限解放ロジック機構１２０８への修正は、枢動可能なトーピース取付けプレート１２４０およびラッチ１４４８の除去、弱められた解放閾値機構１４２８の除去、およびキャッチ１４７４の除去を含む。次いで、図１７のトーアセンブリ１７００は、前上方取付けプレート１４１２に固定的に固定される。図１８および図１９に見られるように、図１７のトーアセンブリ１７００は、可動アクチュエータ１８００を備え、この可動アクチュエータ１８００は、トーアセンブリの基部１８０８内に形成されたＬ字形スロット１８０４内で、案内可能に動かすことができる。アクチュエータ１８００は、調整ねじ１８１６の長手中心線１８１２の周りで枢動可能に、かつ長手中心線１８１２と平行の方向に平行移動可能に動かすことができる。トリガ部材１４４０（図１４）が長手中心線１８１２上で枢動させるのは、この可動アクチュエータ１８００である。以下の説明を読むまで明らかにならない可能性がある理由で、トリガ部材１４４０は、調整ねじ１８１６の長手中心線１８１２に沿ってアクチュエータを平行移動させるために、その長手軸（図１５の１５０４）に実質的に沿ってスロットを付ける必要がある。そうでなければ、トーアセンブリ１７００用のトリガ部材およびトリガトリップトルク機構は、図１４に示すものと同じとすることができる。図９Ａ〜図１１の第３象限解放ロジック機構９１２もまた、同様のやり方で修正することができることを、当業者は容易に理解するであろう。さらに、図１７のトーアセンブリ１７００用のトリガは、たとえば１つまたは複数の力変換器、変位変換器、および／または加速度変換器からの入力に応答する、電子トリガなど、その他何らかのタイプとすることができることに留意されたい。
【００４５】
図１７、図２０、および図２１を参照すると、基部１８０８、アクチュエータ１８００、および調整ねじ１８１６に加えて、トーアセンブリ１７００は、たとえば１対の鋲１７１６Ａ〜１７１６Ｂによって基部に運動可能に固定された、トー保持器１７１２を備える。トー保持器１７１２は、１対のＬ字形スロット１７２０Ａ〜１７２０Ｂを備え、スロット１７２０Ａ〜１７２０Ｂは、正しい荷重状態で、ブーツソール１７０４のトー１７０８を解放するように、トー保持器を時計回りまたは反時計回りに枢動させる。トー保持器１７１２は、ハウジング１７２４など力を加える部材によって、鋲１７１６Ａ〜１７１６Ｂと係合するように偏倚され、ハウジング１７２４は、基部１８０８に対して動かすことができ、トーアセンブリ１７００がその非解放状態またはその解放状態にあるか否かによって、ハウジング内に配置されるばね２０００、２００４（図２０および図２１）のいずれか一方または両方によって偏倚される。
【００４６】
図２０および図２１を参照すると、調整ねじ１８１６は、左ねじ区域２００８および右ねじ区域２０１２を有し、これら２つの区域の間にアクチュエータ１８００が配置されている。左ねじ区域２００８および右ねじ区域２０１２はそれぞれ、対応する可動停止部２０１６、２０２０によってねじ式に係合され、可動停止部は、調整ねじ１８１６が回されるとき互いに反対方向に動く。このやり方で、調整ねじ１８１６が回される方向に応じて、両方のばね２０００、２００４が圧縮され、または両方のばねが伸長させられる。アクチュエータ１８００は、調整ねじ１８１６とねじ式に係合されない。そうではなく調整ねじ１８１６は、アクチュエータ１８００内のねじ切りされない開口部内で自由に回転する。ただし、アクチュエータ１８００は、この例では、調整ねじ内の対応する溝２０２８Ａ〜２０２８Ｂに係合する（溝２０２８Ａのみが見られる）、アクチュエータのいずれかの側のＣ字形クリップ２０２４Ａ〜２０２４Ｂを用いて、調整ねじ１８１６の長手中心線１８１２に沿って動かないように実質的に固定される。
【００４７】
したがって、また図１７〜図２１を参照すると、トーアセンブリ１７００は、「通常の」解放（すなわち従来のやり方でスキーに固定された従来のビンディングの解放と類似の解放）、および第３象限内の適当なせん断荷重に応答する弱められた解放をもたらすために、以下のように動作する。アクチュエータ１８００がその非解放位置にある状態、すなわち、図１８および図２０に示すようにスロット１８０４の横方向部分１８２０内にロックされた状態では、ハウジング１７２４をトー保持器１８１２に対して偏倚する際に、ばね２０００のみが動作する。したがって、トー保持器１８１２に加えられる力は、ばね２０００のばね定数とこのばねの圧縮力との積に等しい。しかし、アクチュエータ１８００がトリガされ、図１９および図２１に示すような基部１８０８内のスロット１８０４の長手方向部分１９００（図１９）内の、その解放位置へと動かされるとき、ハウジング１７２４は今度は、両方のばね２０００、２００４によって偏倚される（スロット１８０４の長手方向部分が第２のばね２００４の作動を阻止しないほど十分長いと仮定する）。ばね２０００、２００４が、等しいばね定数を有し、同じ大きさだけ圧縮される場合、トー保持器１７１２上にかかるハウジング１７２４による有効な力は、以前と同じままとなるが、この例では組合されたばね定数は半分である。もちろん、ばね定数、圧縮距離、およびその他の変数は、ハウジング１７２４がトー保持器１７１２に加える非解放力および弱められた解放力の両方が、本発明の文脈ではＡＣＬ損傷の防止を含む、所望の結果を実現するように選択される。図１８を参照しながら、トーアセンブリ１７００の右脚構成（図１７）は、基部１８０８内のスロット１８０４の長手方向部分１９００（図１９）を横方向部分１８２０のもう一方の側に配置することにより、左脚構成に変えることができることに留意されたい。
【００４８】
図９Ａ〜図２１の実施形態は、ほぼ純粋に機械的な性質であるが、図１および図５〜図９に関連付けて上記で説明した第３象限解放ロジックは、デジタル制御装置もしくはアナログ制御装置、またはそれら両方の組合せを用いて、電子的に実装することができる。図２２〜図２４は、電子的な第３象限解放ロジックビンディングシステム２２０４を備える、スキーシステム２２００の一例を示す。まず図２２および図２３を参照すると、ビンディングシステム２２０４は、ヒールピース２２１２およびトーピース２２１６を支持する、基部２２０８を備える。文脈上、電子ビンディングシステム２２０４の非解放状態中のようにヒールピース２２１２とトーピース２２１６の間に挟み込まれた、従来のスキーブーツソール２２１８を示す。基部２２０８は、スキーに対する前後方向で実質的に固定され、またスキーの上面２２２４に対する垂直方向で実質的に固定されるように、スキー２２２０に固定される。ただし基部２２０８は、スキーに対して横方向に動くことができるように、スキー２２２０に固定される。この例では、基部２２０８は、３つの鋲２３００Ａ〜２３００Ｃを用いて固定され、鋲２３００Ａ〜２３００Ｃは、スキー２２２０に固定され、基部内の対応するそれぞれのスロット２３０４Ａ〜２３０４Ｃに係合する。この例では鋲２３０４Ａ、２３０４Ｃは、頭部（図示せず）を備え、頭部は、スキー２２２０の上面２２２４に対して垂直方向の基部の運動を阻止するようなやり方で、基部２２０８に係合することを当業者は理解するであろう。
【００４９】
電子ビンディングシステム２２０４はまた、スキーの長手軸に沿った２つの異なる位置にて、基部２２０８とスキー２２２０の間で伝達される横方向の（せん断）力に関する情報を感知するための、少なくとも２つのセンサを備える。この例では、そのようなセンサは、２対のロードセル２４００Ａ〜２４００Ｄ（図２４）であり、ロードセル２４００Ａ〜２４００Ｄは、対応するロードセル支持体２３００Ａ〜２３００Ｂ（図２３）によってスキー２２００に固定され、基部２２０８内の対応するそれぞれのキャビティ２３１２Ａ〜２３１２Ｂ内へと延びる。図２４により具体的に見られるように、また以下で説明するように、この構成ではロードセル２４００Ａ〜２４００Ｄは、２つの異なる位置にて、基部２２０８とスキー２２２０との間の横方向の力を感知することができる。この例では、ヒールピース２２１２およびトーピース２２１６はそれぞれ、トリガ信号に応答して、ブーツソール２２１８の解放をもたらす。当業者には容易に理解されるように、ヒールピース２２１２およびトーピース２２１６は、任意の数のやり方で解放することができる。図示の例では、ヒールピース２２１２は、スキーブーツ２２１８のヒールを垂直に解放するが、トーピース２２１６は、スキーブーツのトーを、図１７〜図２１のトーアセンブリ１７００のやり方で横方向に枢動させることにより解放する。実際、図１７〜図２１のトーアセンブリ１７００は、トーアセンブリ１７００のアクチュエータ１８００（図１８）を動かすための適当なアクチュエータ２３１６を設けることによって、図２２〜図２４の電子ビンディングシステム２２０４と共に使用されるように適合させることができる。図２３のアクチュエータ２３１６は、任意の適当な電子または電気機械アクチュエータとすることができる。この例では、電子ビンディングシステム２２０４もまた、ヒールピース２２１２の解放を作動するための、適当な電子または電気機械アクチュエータ２３２０（図２３）を備える。別の実施形態では、トーピース２２１６は、ヒールピース２２１２のやり方で垂直に解放される垂直解放トーピース（図示せず）により、置き換えることができる。さらに別の実施形態では、トーピース２２１６またはヒールピース２２１２のみが、所望の解放をもたらすことができる。
【００５０】
電子ビンディングシステム２２０４は、解放ロジックを実装するための制御装置２３２４を備える。制御装置２３２４は、たとえば、特定用途向け集積回路（図示せず）などマイクロプロセッサを利用するデジタル制御装置、またはアナログコンピュータのいずれか、あるいはそれら両方の組合せとすることができる。電子ビンディングシステム２２０４の解放ロジックを理解する当業者は、不必要な実験を行わずに、適当な制御装置２３２４を容易に実装することができるであろう。同様に、任意の適当な有線もしくは無線技術あるいはそれら両方の組合せを用いて、アクチュエータ２３１６、２３２０、センサ２４００Ａ〜２４００Ｄ、および制御装置２３２４の間で必要とされるすべての通信を実装する方法を、当業者は容易に理解する。したがって、そのような詳細は、図２２〜図２４には示さない。
【００５１】
次に図２４を参照すると、この図は、電子ビンディングシステム２２０４によって使用される解放ロジック、および特に、所定のトリガトリップ閾値を超える象限３内の仮想力Ｆｙに応答する弱められた解放を用いてヒールピース２２１２およびトーピース２２１６を解放するための、制御装置２３２４を説明するために使用される。もちろん、その他の象限１、２、４内の解放ロジックは、ヒールピース２２１２および／またはトーピース２２１６が、第３象限の弱められた解放と比べて弱められない適当な解放をもたらすように、プログラムすることができる。図２４に、ロードセル２４００Ａ〜２４００Ｄおよび対応するキャビティ２３０４Ａ〜２３０４Ｂを露出するように、基部２２０８の断面を示し、また文脈上スキー２２０８を示す。
【００５２】
図１〜図８に対応する分析、および図９Ａ〜図２１の実施形態の実装との一貫性を保つために、電子ビンディング２２０４の解放ロジックに使用する基準軸は、脛骨軸２４２０とする。これに関して、脛骨軸２４２０の周りのトルクＴ（上記図１〜図８の文脈におけるＭｚに等しい）は、Ｔ＝Ｔ１＋Ｔ２である。各キャビティ２３０４Ａ〜２３０４Ｂ内のロードセル２４００Ａ〜２４００Ｄのうちの１つのみに、一度に（圧縮荷重で）荷重を加えることができるので、ロードセル２４００Ａ、２４００Ｂの出力ＦＡ、ＦＢを、ＦＡ＋ＦＢ＝Ｆ２のように加算することができ、ロードセル２４００Ｃ、２４００Ｄの出力ＦＣ、ＦＤを、ＦＣ＋ＦＤ＝Ｆ１のように加算することができる。したがって、Ｔ＝（Ｌ１×Ｆ１）＋（Ｌ２×Ｆ２）であり、ここでＬ１は、脛骨軸２４２０とロードセル２４００Ｃ、２４００Ｄの（スキー２２２０に対する）横方向中心線との間の距離であり、Ｌ２は、脛骨軸と、ロードセル２４００Ａ、２４００Ｂの横方向中心線との間の距離である。スキー２２２０上の仮想力Ｆｙは、Ｆ１およびＦ２の合計であり、すなわちＦｙ＝Ｆ１＋Ｆ２であり、脛骨軸２４２０に対する仮想力Ｆｙの位置Ｐは、Ｐ＝Ｔ／Ｆｙによって決定される。
【００５３】
仮想力Ｆｙの象限は、位置ＰおよびトルクＴの符号によって決定されることが理解されるであろう。ここで、象限３の位置Ｐは負であり、トルクは正である。象限３の弱められた解放では、制御装置２３２４の弱められた解放ロジックは、算出されたトルクＴの値が、上記図７の一例でグラフとして示した、トリガトリップトルクおよび弱められた解放トルクのための適当な等式で算出された所定の解放トルクの値を超えるときに、アクチュエータ３２１６、２３２０をトリガするように設計される。言い換えれば、Ｔが、トリガトリップトルクおよび弱められた解放トルクの両方より大きい場合、制御装置２３２４は、解放信号をアクチュエータ２３１６、２３２０に送信する。各象限内の所望の保持閾値を満足させるために必要とされるのと同程度の複雑性で、これと同じ手順をその他すべての象限で用いることができる。スキーシステム２２００（図２２）を使用するスキーヤーの下肢上の、真の荷重を最も正しく予想するために、元の力Ｆ１およびＦ２を、サンプリングおよびフィルタリングすることができる。ＡＣＬ損傷に影響を及ぼす可能性が低い、非常に短期間の荷重をフィルタリングで除去するために、たとえば機械ばね（図示せず）を、各ロードセル２４００Ａ〜２４００Ｄと直列で使用することができる。
【００５４】
例示的な実施形態を、上記で開示し、添付の図面に示してきた。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書における具体的な開示に、様々な変更、省略、および追加を行うことができることを、当業者は理解するであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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