УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ ЛЫЖИ И БОТИНКА

Предлагаемый узел крепления лыжи и ботинка предназначен для использования при скоростном беге на лыжах и лыжероллерах.
Известны различные конструкции лыжных креплений, обеспечивающих наличие одной степени свободы ботинка относительно лыжи (см. например, а.с. СССР NN 275903, 283869, 902779, 1000040, опубликованные в БИ NN 22 за 1970 г., 31 за 1970 г., 5 за 1982 г., 8 за 1983 г. соответственно, а также патент Германии №91495 кл. 77в, 15, 1896 г.).
В качестве прототипа примем узел крепления лыжи и ботинка по патенту Германии №91495 кл. 77в, 15, 1896 г., который содержит пластину шарнирно соединенную с лыжей. На шарнир навита пружина, прижимающая пластину к лыже. К пластине жестко (включая и пятку) крепится лыжный ботинок. Таким образом, по мнению автора, обеспечивается крепление ботинка, запрещающее его нежелательные повороты и деформации вокруг вертикальной оси.
Однако другое важнейшее свойство - жесткость системы, состоящей из лыжи в сборе с лыжным креплением и ботинком, в этом случае не изменяется т.к. пружина только прижимает ботинок к лыже и не добавляет жесткости в вышеуказанной системе. В этом случае амплитуда и скорость лыжного скольжения определяется только жесткостью и величиной прогиба лыжи, которые обеспечиваются весьма сложными - конструкцией и технологией изготовления лыжи. Кроме того, при такой сложной конструкции лыжи не устраняется противоречие между желанием сделать лыжу, с одной стороны, более жесткой, а с другой обеспечить меньший прогиб для того, чтобы улучшить скольжение и уменьшить отдачу при отталкивании.
Целью предполагаемого изобретения является увеличение упругих свойств системы, состоящей из лыжи вместе с лыжным креплением в сборе, с одновременным упрощением конструкции и технологии изготовления лыжи.
Поставленная цель достигается тем, что в известном узле крепления лыжи и ботинка, содержащем упругий элемент, пластину своим передним концом, шарнирно прикрепленную к лыже, а также замок крепления ботинка, замок крепления, фиксирующий переднюю часть ботинка, смонтирован на упруго деформируемой пластине, имеющей выпуклую вверх упругую линию, при этом пластина в ненагруженном состоянии отжата от лыжи за счет собственной упругости, а высота упругой линии ограничена упором, при этом задний конец пластины при ее упругой деформации имеет возможность перемещения вдоль горизонтальной оси в роликовых направляющих, смонтированных на заднем конце лыжи и служащих ограничением для упора, смонтированного на заднем конце упругой пластины. Узел крепления лыжи и ботинка может отличаться еще и тем, что замок крепления ботинка смонтирован на твердой промежуточной пластине, отжимаемой от лыжи упругим элементом, а угол поворота промежуточной пластины ограничен упором.
На чертеже представлены два возможных варианта конструктивного выполнения узла крепления лыжи и ботинка.
На Фиг.1а узел крепления лыжи и ботинка смонтирован на лыже 1 и содержит: промежуточную пластину 5; лыжный ботинок 6; замок крепления ботинка 7; одностепенный шарнир 8; роликовые направляющие 3; упор 2 и эластичный амортизатор 4.
Пластина 5 является упруго деформируемым промежуточным элементом, имеющем, выпуклую вверх, упругую линию. На ней монтируется замок крепления 7, фиксирующий переднюю часть лыжного ботинка 6. Одностепенный шарнир 8 соединяет передний конец пластины 5 с лыжей 1. Пластина 5 в ненагруженном состоянии отжата от лыжи 1 за счет собственной упругости, а высота упругой линии ограничена упором 2. Задний конец пластины 5 при ее упругой деформации имеет возможность перемещения вдоль горизонтальной оси в роликовых направляющих 3, смонтированных на заднем конце лыжи 1 и служащих ограничением для упора 2, смонтированного на заднем конце упругой пластины 5.
На Фиг.1б узел крепления лыжи и ботинка смонтирован на несущей платформе лыжероллера 1 и содержит: промежуточную пластину 3; лыжный ботинок 4; замок крепления ботинка 5; одностепенный шарнир 6, упор 7 и пружину 2.
Пластина 3 является твердым и недеформируемым промежуточным элементом. На ней монтируется замок крепления 5, фиксирующий переднюю часть лыжного ботинка 4. Одностепенный шарнир 6 соединяет передний конец пластины 3 с несущей платформой лыжероллера 1. Пружина 2 отжимает промежуточную пластину 3 от несущей платформы лыжероллера 1. Угол поворота пластины 3 ограничен упором 7.
Таким образом, в обеих конструкциях увеличение жесткости в колебательной системе, состоящей из лыжника на лыжах снабженных промежуточной пластиной, подпружиненной относительно лыжи, может быть получено, в основном, за счет увеличения жесткости пружины 5 или 2 соответственно. При этом жесткость самой лыжи может быть уменьшена, а необходимый, и усложняющий конструкцию и технологию изготовления лыжи, прогиб, служащий для сообщения лыжнику колебательных движений в вертикальной плоскости, может быть ликвидирован или значительно уменьшен. Это позволит упростить конструкцию лыжи, а также улучшить ее эксплуатационные характеристики на разных фазах движения лыжника, устраняя противоречие между желанием сделать лыжу, с одной стороны, более жесткой, а с другой обеспечить меньший прогиб для того, чтобы улучшить скольжение и уменьшить отдачу при отталкивании.
Помимо этого упругая сила от пружины даст большую проекцию на направление движения лыжника в горизонтальной плоскости вследствие того, что промежуточную пластину регулировкой упора можно расположить под большим углом к плоскости горизонта. Кроме того, движения лыжника (при отталкивании обеими руками) осуществляемые на частоте равной собственной частоте колебательной системы, образованной лыжником на подпружиненной пластине, приведут к явлению резонанса, что при меньших усилиях спортсмена позволит увеличить амплитуду и скорость лыжного скольжения.