СЪЕМНЫЙ ФЛЕКСОР С ПРОДОЛЬНОЙ ФИКСАЦИЕЙ ДЛЯ ЛЫЖНОГО КРЕПЛЕНИЯ

Полезная модель относится к области спорта, а именно к креплениям для лыж, содержащим упругий элемент (флексор), взаимодействующий с подошвой лыжного ботинка. Крепления предназначены для закрепления лыжных ботинок с осевой системой крепления на беговые и другие типы лыж и лыжероллеров для всех типов лыжного хода, для спорта, туризма, свободного катания и т.д.
Основным назначением эластичного упругого элемента (флексора) в современных спортивных лыжных креплениях является передача дополнительной нагрузки от ботинка на лыжу. При движении лыжника флексор, деформируясь, оказывает воздействие на различные участки подошвы лыжного ботинка при совершении ботинком движения вокруг оси, выполненной в передней части подошвы (в носке подошвы), которая закреплена в замке, расположенном в корпусе крепления.
Известен флексор для  лыжного крепления по патенту РФ на изобретение № 2518188 (опубликован 27.08.2013), установленный в лыжном креплении, содержащем замок для разъемного присоединения лыжного ботинка, причем указанный замок выполнен с пазом для размещения и удерживания оси лыжного ботинка, а крепление выполнено с возможностью удерживания флексора на месте так, что паз флексора выровнен с пазом замка, что когда ось лыжного ботинка удерживается в пазу замка, он также находится в пазу флексора и таким образом препятствует потере флексора.
Недостатком технического решения является то, что надежное удерживание флексора в корпусе крепления возможно только при застегнутом в креплении ботинке, так как элементом, удерживающим флексор, является ось ботинка. Отсутствие ботинка в креплении может привести к потере флексора (например, при транспортировке и хранении лыж).
Известен флексор по патенту РФ на изобретение №2526289 (опубликован 20.08.2014), который соединен с лыжным креплением разъемным образом, и выполнен с защелкивающимся с креплением соединителем.
Недостатком данного решения является сложность конструкции за счет наличия дополнительного защелкивающегося элемента, а также ответных фиксирующих поверхностей в корпусе крепления, что конструктивно ограничивает и уменьшает объемы, занимаемые другими элементами конструкции в корпусе крепления, и приводит к увеличению размеров крепления.
Известно лыжное крепление по международной заявке PCT WO2012036561 (опубликована 22.03.2012), содержащее флексор c боковыми полками и выполненными в них проемами, удерживаемый за эти полки в корпусе крепления выступами, расположенными на дополнительном отдельном основании и дополнительным флексором, удерживаемым в пазах корпуса крепления специальной осью. Недостатком данного решения является сложность замены переднего флексора, требующая разборки крепления, а также неудобство замены заднего флексора без инструментов.
Техническим результатом, на получение которого направлена предлагаемая полезная модель, является улучшение эксплуатационных свойств флексора, за счет упрощения конструкции флексора при сохранении удобства использования, а также за счет обеспечения надежной фиксации и возможности быстрой замены флексора в корпусе крепления без дополнительных элементов.
Технический результат достигается во флексоре, содержащем упругий элемент, выполненный из эластомера, отличающемся тем, что задняя торцевая поверхность флексора выполнена с возможностью взаимодействия с участком корпуса лыжного крепления и фиксации флексора в продольном направлении.
В одном из вариантов исполнения упругий элемент флексора, выполнен разделенным на секции, а флексор содержит в своем составе более жесткое основание, соединенное с упругим элементом неразъёмным образом.
Предпочтительно соединение основания и упругих элементов флексора неразъёмным образом путем отливки в форме с закладной жесткой частью, или двухкомпонентным литьем, или сваркой, или склейкой. Это основание может быть выполнено с боковыми и/или продольными выступами. При этом флексор может фиксироваться в корпусе крепления поперечно с помощью выступов в специально выполненных пазах корпуса крепления, а продольно – торцевыми поверхностями
Флексор предпочтительно выполнен из эластичных термопластичных материалов методом литья под давлением.
Для изготовления флексора предпочтительно использование материалов, сохраняющих свойства упругости при низких температурах в конструктивно заданном   диапазоне.
Предпочтительно выполнение флексора из двух упругих элементов, между которыми находится проем для оси лыжного ботинка.
В некоторых вариантах исполнения, по крайней мере, в одном упругом элементе флексора могут быть выполнены полости и/или каналы, которые могут быть открыты с боковых сторон флексора и/или открыты вниз, в различных комбинациях. Причем полости и/или каналы, открытые с боковых сторон флексора могут быть выполнены сквозными и/или глухими, с образованием стенки, внутри флексора. Полости и/или  каналы могут иметь в поперечном сечении форму - круга, эллипса, криволинейной фигуры, многоугольника с острыми или скругленными углами, а также их комбинаций. Эти полости и/или каналы могут образовывать сотовую структуру из множества стенок.
Предпочтительно выполнение полостей и/или каналов одинаковыми по форме поперечного сечения.
Поскольку форма каналов и/или полостей определяет параметры усилий, возникающих при деформации флексора и передающихся на подошву лыжного ботинка, наиболее подходящие к определенному стилю катания предпочтительно:
-Для катания коньковым стилем предпочтительно выполнение упругого элемента передней части флексора более жестким за счет исполнения его с горизонтальными каналами малого сечения.
-Для классического стиля, где необходимы большие углы поворота лыжного ботинка, предпочтительно выполнение упругого элемента с вертикальными полостями большего сечения, допускающими значительные деформации флексора.
-Для комбинированного стиля предпочтительно исполнение варианта с промежуточной жесткостью, например с горизонтальными полостями, разделенными горизонтальными стенками.
Предпочтительно, использование одинаковой топологии каналов и/или полостей, при выполнении упругих элементов из материалов с разной упругостью, которая определяется жесткостью флексора необходимой для различного типа катания (классического, смешанного либо конькового) а также для разного веса лыжника.
Перечень обозначений узлов и элементов:
1.Флексор.
2.Передний амортизирующий элемент, контактирующий участком подошвы перед осью вращения лыжного ботинка.
3.Задний амортизирующий элемент, контактирующий с поверхностью подошвы, расположенной за осью вращения лыжного ботинка.
4.Основание флексора, выполненное из более жесткого материала.
5.Полость флексора, открытая вбок.
6.Канал флексора, открытый вбок.
7.Полость флексора открытая вниз.
8. Канал флексора, открытый вниз.
9. Поперечная стенка.
10. Продольная стенка.
11. Боковой выступ в жестком основании флексора.
12. Продольный выступ в жестком основании флексора.
13.Корпус лыжного крепления
14.Ось лыжного ботинка
15.Участок подошвы лыжного ботинка (носок подошвы), расположенный перед осью.
16. Участок подошвы лыжного ботинка, расположенный после оси.
17.  Торцевая запирающая поверхность задней части флексора.
18. Поверхность корпуса крепления, взаимодействующая с запирающей торцевой поверхностью задней части флексора.
19. Пазы в корпусе крепления для размещения боковых выступов жесткого основания флексора.
20. Паз в корпусе крепления для размещения переднего продольного выступа жесткого основания флексора.
21. Полость в корпусе крепления для размещения основания флексора.
22. Проем в упругом элементе флексора для размещения оси лыжного ботинка.
23.Поверхность переднего амортизирующего элемента, контактирующая с подошвой.
24. Поверхность заднего амортизирующего элемента, контактирующая с подошвой.
25. Передняя стенка полости корпуса крепления, предназначенной для установки флексора.
26.Передняя торцевая поверхность флексора.
Полезная модель  иллюстрируется рисунками с обозначением элементов:
На фиг. 1.1 -1.6 изображены виды спереди (фиг.1.1), сбоку (фиг.1.2), сверху (фиг.1.5), а также сечения А-А (фиг.1.3), В-В (фиг.1.6) и С-С (фиг.1.4) флексора в варианте исполнения с соединенными вместе упругими (2, 3) и жестким (4) элементами, с полостями (5), открытыми в боковые стороны, выполненными в упругих элементах (2, 3), с продольной вертикальной стенкой (10) и поперечными стенками (9), с удерживающими боковыми выступами (11) выполненными по бокам жесткого основания (4), с фиксирующей поверхностью (17) в задней части флексора.
На фиг. 2.1 - 2.5 изображены виды спереди (фиг.2.1), сбоку (фиг.2.2), сверху (фиг.2.5), а также сечения А-А (фиг.2.3) и В-В (фиг.2.4) и флексора в варианте исполнения с соединенными  вместе упругими (2, 3) и жестким (4) элементами, со сквозными цилиндрическими каналами (6), открытыми в боковые стороны, выполненными в упругих элементах (2, 3), с удерживающими выступами (11) выполненными по бокам   жесткого основания (4), с фиксирующей поверхностью (17) в задней части флексора.
На фиг. 3.1 - 3.6 изображены виды спереди (фиг.3.1), сбоку (фиг.3.2), сверху (фиг.3.5), а также сечения А-А (фиг.3.3), С-С (фиг.3.4)  и В-В (фиг.3.6) флексора в варианте исполнения с соединенными  вместе упругими (2, 3) и жестким (4) элементами, с вертикальными  полостями (7) и каналами (8), открытыми вниз, выполненными в амортизирующих секциях (2, 3), с продольными (10), и поперечными (9) стенками, с удерживающими  выступами (11) выполненными по бокам жесткого основания (4), со специальной фиксирующей поверхностью (17) в задней части флексора.
На фиг. 4.1 – 4.3. изображено поперечное сечение флексора, установленного в полости (21) корпуса (13) лыжного крепления, с выступами (11) введенными в пазы (19): на фиг.4.1 - в варианте исполнения, показанном на фиг. 1.1 -1.6, на фиг. 4.2 -  в варианте исполнения, показанном на фиг. 2.1 - 2.5, на фиг. 4.3 - в варианте исполнения, показанном на фиг. 3.1 - 3.6.
На фиг. 5.1-5.4 изображен флексор (1), показанный на фиг. 1.1 – 1.6. в виде изображения продольного схематического разреза по пазам (19): на фиг. 5.1 – в положении предшествующем установке в полость (21) корпуса крепления (13), с введенными в пазы (19) выступами (11), на фиг. 5.2 – флексор в процессе монтажа в полости (21) корпуса крепления (13), производимого при деформации (изгибе) рукой лыжника заднего участка флексора (3) содержащего фиксирующую поверхность (17) и продольного смещения  флексора (1) вперед, с введенными в пазы (19) выступами (11), на фиг.5.3 – флексор, установленный в полости (21) корпуса крепления (13),  с введенными в пазы (19) выступами (11), сдвинутый до упора передней торцевой поверхности (25) передней части (2) флексора (1) в стенку (26) полости (21) в продольном направлении  и зафиксированный в продольном направлении  поверхностью  (17), вошедшей в контакт с  вертикальной поверхностью (18) полости (21)  после снятия деформации, на фиг. 5.4 – флексор (1) показанный на фиг. 1.1 -1.6., в процессе демонтажа из полости (21) корпуса крепления (13), производимого при деформации (изгибе) заднего участка (3) флексора (1) рукой лыжника и освобождения поверхности (17) от контакта со стенкой (18) для возможности продольного смещения назад и вывода из пазов (19) выступов (11) для освобождения флексора(1)  в виде изображения продольного схематического разреза по пазам (19).
На фиг.6.1 изображен флексор, показанный на фиг. 2.1 -2.5., установленный в полости (21) корпуса крепления (13), сдвинутый до упора передней торцевой поверхности (25) передней части (2) флексор (1) в стенку (26) полости (21) в продольном направлении  и зафиксированный в продольном направлении  поверхностью  (17), вошедшей в контакт с  вертикальной поверхностью (18) полости (21)  после выпрямления (снятия деформации) в виде изображения схематического разреза по плоскости симметрии флексор (1).
На фиг.6.2 изображен флексор, показанный на фиг. 2.1 -2.5., в процессе демонтажа из полости (21) корпуса крепления (13), производимого при деформации (изгибе  ) заднего участка (3) флексора (1) рукой лыжника и освобождения поверхности (17) от контакта со стенкой (18) для возможности продольного смещения назад для освобождения флексора(1), в виде изображения схематического разреза по плоскости симметрии флексора (1).
На фиг. 7.1-7.3 изображен флексор, показанный на фиг. 2.1 -2.5,  предпочтительный  для использования при коньковом стиле катания, установленный и зафиксированный в корпусе крепления (13), в процессе взаимодействия с подошвой лыжного ботинка:
- в положении полностью прижатой подошвы к платформе крепления (фиг.7.1)- когда сжатым оказывается задний упругий элемент (3), взаимодействующий с участком подошвы (16),
- в положении без нагрузки (фиг.7.2) - когда в результате взаимодействия переднего упругого элемента (2) с носком подошвы (15) и заднего упругого элемента (3) с участком подошвы (16), расположенным после оси (14) подошва занимает положение относительно платформы крепления под заданным углом α.
- в положении максимального наклона ботинка относительно оси (14) (фиг.7.3), когда наиболее сжатым оказывается передний упругий элемент (2) флексора, взаимодействующий с носком подошвы (15).
На фиг. 8.1-8.3 изображен флексор, показанный на фиг. 3.1 - 3.6, предпочтительный для использования при комбинированном стиле катания, установленный и зафиксированный в корпусе крепления (13), в процессе взаимодействия с подошвой лыжного ботинка:
- в положении полностью прижатой подошвы к платформе крепления (фиг.8.1), когда сжатой оказывается задний упругий элемент (3), взаимодействующий с участком подошвы (16) расположенным после оси (14)  вращения лыжного ботинка.
- в положении без нагрузки (фиг.8.2) - когда в результате взаимодействия передней амортизирующей секции (2) с носком подошвы (15) и задней секции (3) с участком подошвы (16), расположенным после оси (14) подошва занимает положение относительно платформы крепления под заданным углом α.
- в положении максимального наклона ботинка относительно оси (14) (фиг.8.3), когда наиболее сжатым оказывается передний упругий элемент (2) флексора, взаимодействующий с носком подошвы (15)
Технический результат, заявляемый в полезной модели, достигается в следующем устройстве. Флексор (1) выполнен как одно целое из переднего (2) и заднего (3) упругих элементов, между которыми находится проем для оси лыжного ботинка (20). В амортизирующем теле упругих элементов выполнены полости (5) и/или каналы (6), которые могут быть открыты с боковых сторон флексора (1) и/или полости (7) и/или каналы (8) открытые вниз, в различных комбинациях. Полости (5) или каналы (6) открытые вбок выполнены сквозными. Также они могут быть выполнены глухими, с образованием стенки (7), внутри флексора (1), параллельно вертикальной плоскости его симметрии. Полости (5, 7) и каналы (6, 8) в поперечном сечении могут иметь различную форму - с острыми углами, скругленными, в виде криволинейных фигур, многоугольников и их комбинаций, а также выполненными в виде цилиндров или призм. Форма каналов и полостей определяет параметры деформации флексора наиболее подходящие к стилю катания, для которого предназначен флексор. Например, для катания коньковым стилем предпочтительно выполнение более жесткой амортизирующей части флексора с горизонтальными каналами (6) малого сечения. Для классического стиля, где необходимы большие углы поворота лыжного ботинка, предпочтительно выполнение амортизирующей части с вертикальными полостями (7) значительного сечения, допускающими значительные деформации флексора, например, с горизонтальными полостями (5), разделенными горизонтальными стенками. Для производства флексоров для различенного типа катания (классического, смешанного либо конькового) а также разного веса лыжника возможно использование флексоров с одинаковой топологией, но выполненных из материалов с разной твердостью, что определяет необходимую жесткость флексора.
Флексор может быть выполнен с более жестким, чем материал амортизирующих участков (2, 3), основанием (4), с которым он соединен неразъёмным образом, предпочтительно отливкой в форме с закладной частью (4), двухкомпонентным литьем, сваркой, склейкой либо другим методом. Это основание (4) может иметь боковые (11) и/или продольные (12) выступы. Флексор такой конструкции может фиксироваться в корпусе крепления с помощью боковых выступов (11) жесткой части (4) в специально выполненных пазах (19)  корпуса крепления (13), которые могут располагаться в районе передней секции (2) и/или задней секции (3), причем продольная фиксация флексора (1) относительно корпуса крепления (13) осуществляется за счет запирания задней поверхностью флексора (17) в специально выполненной полости (21) корпуса крепления (13) за поверхность (18) в результате защелкивания. При этом установка и демонтаж осуществляются при принудительной деформации (изгибе) соответствующей части флексора без дополнительных инструментов непосредственно рукой самого лыжника.
Флексор работает следующим образом:
Передняя часть флексора (2) взаимодействует с участком подошвы (15) перед осью (14) (с носком лыжного ботинка). Задняя часть флексора (3), взаимодействует с участком подошвы (14), расположенным  позади оси ботинка. При взаимодействии с подошвой лыжного ботинка под нагрузкой флексор (1) деформируется в той части (2, 3) на которую оказывается давление соответствующей частью подошвы (15, 16) при повороте лыжного ботинка вокруг оси (22). Например, при подъеме пятки лыжного ботинка и его повороте на оси (14) вперед происходит сжатие передней части флексора (2) носком лыжного ботинка (15). При горизонтальном положении ботинка (при опущенной пятке) давление оказывается на заднюю часть флексора (3). При подъеме лыжи и снятии нагрузки от поверхности скольжения, при наличии задней части флексора (3), в результате одновременного взаимодействия передней (2) и задней (3) частей флексора с участками подошвы лыжного ботинка (15) и (16) корпус крепления (13) и соответственно лыжа устанавливается на конструктивно заданный угол α относительно подошвы.
Такое заданное положение лыжи относительно подошвы лыжного ботинка необходимо для определенной техники спортивного катания, особенно при коньковом ходе. Также возможно предварительное поджатие частей флексора (2 и/или 3) при установке лыжного ботинка в крепление для более высокого возвращающего усилия. Также возможно исполнение флексора, при котором в положении без нагрузки подошва лыжного ботинка полностью прижимается к пластине корпуса крепления передней частью флексора (2), воздействующей на носок подошвы лыжного ботинка (15).
Установка и демонтаж флексора происходят следующим образом:
Флексор вводится в зацепление боковыми выступами (11) в пазы (19) корпуса (13) крепления, прижимается вниз и сдвигается вперед по направлению носка лыжи. При этом происходит деформация (изгиб) задней части (3) флексора. При максимальном сдвиге вперед, определенном контактом передней торцевой поверхности (26) флексора с передней стенкой (25) полости (21) корпуса (13) крепления, происходит упругое восстановление формы задней части (3) флексора, так как она достигает свободного пространства полости (21), и ее фиксация (запирание) вследствие контакта торцевой поверхности (17) с ограничивающей поверхностью (18) корпуса крепления (13). Таким образом, в вертикальном и поперечном направлении флексор удерживается выступами (11) в полостях (19). В продольном направлении к носку лыжи положение флексора ограничивается передней торцевой поверхностью (26), взаимодействующей со стенкой (25). В продольном направлении к заднему концу лыжи положение флексора ограничивается запирающей  поверхностью (17) флексора (1), контактирующей с ограничивающей поверхностью (18) крепления (13). Для смены либо демонтажа флексора необходимо оттянуть заднюю часть флексора (3), содержащую поверхность (17), вверх (например, рукой лыжника), и после ее деформации (изгиба) и освобождения от контакта запирающей поверхности (17) и ограничивающей поверхности (18) сдвинуть флексор назад до освобождения боковых выступов (11) и извлечь его из полости (21). Таким образом, при выполнении ограничивающей поверхности (18) в полости (22) корпуса (13) лыжного крепления и запирающей поверхности (17) на торце соответствующей части флексора (2 или 3), обеспечивается запирание в продольном направлении при установке флексора (1) в полость (21) корпуса крепления (13) и достигается заявленный технический результат в виде упрощения конструкции флексора (1) (отсутствия специального защелкивающегося элемента). При этом сохраняется  возможность удобной замены флексора без разборки крепления и дополнительных инструментов при сохранении надежной фиксации в корпусе крепления.
Таким образом, реализация полезной модели позволяет достичь заявленного технического результата, улучшение эксплуатационных свойств флексора, за счет упрощения конструкции флексора при сохранении удобства использования, а также обеспечения надежной фиксации и возможности быстрой замены флексора в корпусе крепления без дополнительных элементов. В связи  этим появляется также возможность разместить в передней части корпуса крепления вместо защелкивающегося элемента (используемого в прототипе) другие конструктивные элементы, уменьшить габариты и вес крепления. Кроме того, это позволяет увеличить возможный диапазон применения одного крепления для разных стилей катания и различных физиологических параметров лыжника благодаря возможности быстрой замены флексоров с разными характеристиками.