Изобретение относится к устройствам обеспечения безопасности человека в необходимых случаях, в частности, в случае схода лавины, либо других чрезвычайных ситуаций при катании на лыжах, а именно: представляет собой средство экстренного отщепления ноги от лыжи.

Близким по технической сущности к заявленному изобретению является решение по патенту США (номер публикации US7815213 В2, номер заявки US 11/624,997), в котором задняя (пяточная) часть лыжного крепления может быть механически вытолкнута назад, что позволяет ноге в лыжном ботинке освободиться от крепления. Механизм выталкивания находится между пяточной и передней (мысовой) частями крепления, под стопой ботинка и выполнен как электропривод. Механизм приводится в движение электродвигателем. Недостатком данного решения является то, что при срабатывании для выталкивания пяточной части требуется значительное усилие, особенно в том случае, если на нее давит нога лыжника. В таком случае электродвигатель электропривода должен быть значительно энергоемким, при этом он будет иметь низкий КПД и все время подвергаться воздействию агрессивной среды, особенно воздействию низких температур, снижающих его эффективность при активации механизма выталкивания. В то же время, до срабатывания, то есть в процессе обычного катания, приведенный механизм такого выталкивания должен подвергаться значительной вертикальной и горизонтальной нагрузке (люфт крепления), способной привести его в негодность. К недостаткам можно отнести и не вполне удачное решение местонахождения выдавливающего механизма, который может подвергаться давлению со стороны лыжного ботинка, в том числе, в случае попадания между ботинком и механизмом постороннего предмета: льда, камня, ветки и т.п. Конструктивная сложность механизма снижает его надежность, от которой зависит здоровье и жизнь спортсмена.

5 Также близким по технической сущности к заявленному изобретению является решение по патенту США (номер публикации US20050167950 А1 , номер заявки US 10/336,564), в котором воздействие также оказывается на заднюю (пяточную) часть лыжного крепления. При этом оно не выталкивается, а вытягивается ю механически, что позволяет ноге в лыжном ботинке освободиться от крепления. Механизм вытягивания находится позади пяточной части крепления и выполнен как электропривод. При этом само крепление установлено на полозьях, не позволяющих ему смещаться по горизонтали во время катания и, - в момент срабатывания is устройства, - задающих направление смещения заднего крепления.

Недостатком данного решения является то, что при срабатывании для вытягивания пяточной части требуется значительное усилие, особенно в том случае, если на нее давит нога лыжника и создает дополнительное трение, способное затруднить или полностью го заблокировать работу механизма. В то же время, до срабатывания, то есть в процессе обычного катания, приведенный механизм такого выталкивания должен подвергаться значительной вертикальной и горизонтальной нагрузке, способной привести его в негодность. К недостаткам можно отнести и то обстоятельство, что в полозья, а

25 также в пространство между задней частью крепления и вытягивающим механизмом может набиться снег или наледь, которые довольно часто облепляют лыжное крепление в момент эксплуатации; данные механические препятствия заблокируют работу механизма и нарушат штатный порядок отцепления либо полностью сделают его невозможным. Не вполне удачным может считаться и упоминание в патенте того, что его механизм основан на работе соленоида, то есть на магните, в связи с тем, что могут возникать помехи в его работе из-за часто встречающихся в горах магнитных аномалий, а также ненадёжности магнита при резких ускорениях.

Таким образом, общей задачей технического решения отцепления ноги спортсмена от лыжи является создание такого устройства, которое было бы в высокой степени надежно изолировано от механических препятствий внешней среды, не подвергалось бы значительному механическому воздействию (нагрузке) в процессе штатного катания, при выполнении размыкания несло минимальные физические нагрузки. При этом задачей заявляемого устройства является быстрое освобождение ног лыжника от лыжи (лыж), то есть создание устройства экстренного и почти мгновенного сбрасывания лыжи в случае чрезвычайной ситуации, каковое устройство обеспечивает необходимую оперативность и надежность работы устройства в целом и его комплектующих. Быстрое освобождение от лыжи (ее сбрасывание) необходимо потому, что таким образом устраняется эффект парусности, создаваемый лыжами в лавине, при котором возникает затягивание человека внутрь снежного потока, которое, в свою очередь, критически уменьшает шансы на выживание. Кроме того, чем быстрее происходит отстёгивание (отцепление) лыж, тем значительнее снижается вероятность получения травм и увечий нижних конечностей.

«Сбрасывание или отцепление» лыжи для целей настоящей патентной заявки означает механическое отделение ноги лыжника от спортивного снаряда. Для целей написания настоящей заявки предполагается, что стандартное лыжное крепление представляет собой устройство, в котором закрепляется лыжный ботинок. Исторически известно закрепление ботинка только в передней (мысовой) части, а также прикрепление ботинка к лыже ремнями. В настоящее время наиболее удобным и эффективным для горных лыж является крепление, состоящее из передней (мысовой) части и задней (пяточной) части, содержащей механизм замыкания и размыкания крепления. Существуют, так называемые, фрирайдовые крепления, где пятка и носок горнолыжного крепления устанавливаются на лыжу, но не имеют, кроме как через лыжу, скрепления друг с другом (то есть устанавливаются независимо друг от друга), а также так называемые крепления для скитура, где пятка и носок закреплены на качающейся относительно лыжи платформе. Техническое решение по настоящей заявке является универсальным для любого из таких креплений.

Сущность устройства по настоящей заявке такова.

Устройство экстренного (срочного) отцепления лыжи состоит из базы и заднего упора, которые крепятся непосредственно к лыже, платформы, на которую устанавливается, как минимум, одна часть лыжного крепления, и которая имеет паз или пазы под штифт или штифты в переднем и заднем торце, каковая платформа задним торцом стыкуется с задним упором, а передним торцом стыкуется с базой, где фиксируется (закрепляется) с помощью запорного устройства, способного к разблокировке лыжником, посредством чего платформа может отделяться от лыжи. Запорное устройство состоит из присоединённого к базе принимающего модуля, который представляет из себя заключённый в корпус электроприбор, способный к приёму радиосигналов, при том, что из такого принимающего модуля выходит, как минимум, один штифт, который заходит в отверстие в переднем торце платформы и таким образом фиксирует (прикрепляет) её к лыже. Устройство отличается тем, что- между принимающим модулем и базой устанавливается не менее одной пружины, которая после закрепления (фиксации) принимающего модуля в закрытом положении находится в сжатом состоянии между базой и принимающим модулем, а при открытии фиксатора, производимом по команде принимающего модуля, толкает принимающий модуль вперёд (в сторону, противоположную платформе и упору) и таким образом высвобождает платформу от находящегося в ее пазах штифта (штифтов), после чего платформа легко отделяется от лыжи.

Для целей настоящей заявки равнозначны термины «принимающий модуль» и «способный к приему радиосигналов модуль».

Для целей настоящей заявки под лыжным креплением понимается как лыжное крепление в целом, состоящее из нескольких частей, так и отдельные части лыжного крепления, а именно: переднее (мысовое) лыжное крепление, заднее (пяточное) лыжное крепление.

Для целей настоящей заявки под термином «передний» понимается то, что направлено к острому (мысовому) концу лыжи (или расположено ближе к нему), а под термином «задний» понимается то, что направлено к тупому (пяточному) концу лыжи (или расположено ближе к нему).

Упор и база предназначены для надежного закрепления их на лыже, в том числе посредством самонарезающихся винтов, припаивания, встраивания, приклеивания, анкерного закрепления и т.п. Совместно базу с принимающем модулем для целей настоящей заявки допустимо называть размыкающим блоком или исполнительным устройством.

Принимающий модуль имеет не менее одного штифта, который при перемещении принимающего модуля в фиксированное состояние заходит в отверстие в передней торцевой части платформы. Между принимающем модулем и базой устанавливаются пружины (или пружина), которые при открытии фиксатора толкают принимающий модуль вперёд (в сторону, противоположную платформе и упору). Механизм фиксации открывается (например, под действием пиротолкателя, то есть пиротехнического элемента, в частном случае выполненного на основе пиропатрона). Таким образом, пружина выдавливает штифты из торцевых отверстий платформы, и платформа освобождается.

В частном случае выполнения устройства: принимающий модуль содержит гнездо для источника тока (источника питания, электрической батареи или нескольких батарей).

В частном случае выполнения устройства: принимающий модуль содержит внутри себя источник тока.

В частном случае выполнения устройства между принимающим модулем и базой устанавливаются две и более пружины.

В частном случае выполнения устройства механизм фиксации (механизм, открывающий фиксатор, удерживающий принимающий модуль в закрепленном на базе состоянии) открывается под действием пиротолкателя.

В частном случае выполнения устройства штифт, который выходит из принимающего модуля и заходит в отверстие в платформе, может проходить через отверстие в базе. В частном случае выполнения устройства в платформе имеется более одного штифта и более одного отверстия.

Любой из названных в настоящей заявке штифтов может быть выполнен в виде полосы, а также иметь в сечении круглую, овальную, квадратную и прямоугольную форму, а также иметь плоское окончание, конусообразное окончание, скошенное окончание.

В частном случае штифты на участке от принимающего модуля и до переднего торца платформы могут быть изогнутыми, в том числе, быть выполненными под прямым углом, для обеспечения возможности большего выноса принимающего модуля вверх от базы и от лыжи. Соответственно, штифт может иметь L-образную форму таким образом, чтобы одним концом выходить из нижней части принимающего модуля, а другим концом заходить в отверстие платформы.

Упор выполнен таким образом, чтобы помещенная в него задним торцом платформа была ограничена в движении. В частном случае выполнения упора упор имеет не менее одного шипа, шпенька или штифта, который вставляется в ответную часть на платформе. Оптимальным при этом является использование двух шипов, шпеньков или штифтов.

В частном случае выполнения устройства элемент питания принимающего модуля является съемным, то есть способным к легкому отделению от принимающего модуля и закреплению на него обратно, что упрощает замену или подзарядку элемента питания.

В частном случае выполнения устройства радиоустройство принимающего модуля является съемным, то есть способным к легкому отделению от принимающего модуля и закреплению на него обратно, что упрощает замену или хранение такого радиоустройства. В частном случае выполнения устройства пружина надета на штифт принимающего устройства.

Возможен вариант исполнения описанного устройства экстренного (срочного) отщепления лыжи со специальным механизмом размыкания фиксатора (замка), устроенным следующим образом.

Как уже было указано ранее, устройство экстренного (срочного) отцепления лыжи отличается тем, что между принимающим модулем и базой устанавливается не менее одной пружины, которая после закрепления (фиксации) принимающего модуля в закрытом положении находится в сжатом состоянии между базой и принимающим модулем, а при открытии фиксатора, производимом по команде принимающего модуля, толкает принимающий модуль вперёд (в сторону, противоположную платформе и упору) и таким образом высвобождает платформу от находящегося в ее пазах штифта (штифтов), после чего платформа легко отделяется от лыжи. Наиболее оптимальным решением механизма открытия фиксатора в таких обстоятельствах является механизм, открывающийся под действием пиротолкателя, то есть пиротехнического элемента, в частном случае выполненного на основе пиропатрона.

До срабатывания пиротехнического элемента фиксатор остается в закрытом состоянии, будучи прижатым упругим элементом (пружиной фиксатора), не позволяющим ему свободно двигаться. При этом фиксатор находится в зацеплении (входит в зацепление) с блокирующим выступом базы. При срабатывании по сигналу пиротехнический элемент выделяет энергию взрыва, направленную в сторону фиксатора, после чего фиксатор сдвигается в сторону упругого элемента (пружины фиксатора) и открывается, то есть достигает положения напротив выемки базы и выходит из зацепления с блокирующим выступом базы, после чего исчезает фиксация подпружиненного принимающего модуля, который начинает двигаться в сторону от платформы.

Чтобы фиксатор не успел вернуться в прежнее положение до того, как принимающий модуль сдвинется, может быть предусмотрен запорный стопор фиксатора, который под действием пружины запорного стопора войдет в паз фиксатора и не позволит вернуться ему в положение запирания (в зацепление с выступом базы).

В частном случае устройство может дополнительно включать в себя передающий модуль (передающий блок), с помощью которого человек (лыжник) инициирует отделение лыж путём нажатия на специальную клавишу (кнопку). Такой блок содержит радиопередающий модуль, с помощью которого осуществляется связь с принимающим модулем лыжи. Передающий блок может содержать следующие кнопки: активации разъединения, включения блока и проверки связи с принимающим модулем. Уровень заряда и включенное состояние устройства может отображать светодиод. Кнопка активации разъединения запускает передачу радиосигнала с радиопередающего модуля передающего блока на принимающий модуль, после чего принимающий модуль открывает механизм фиксации.

В частном случае выполнения устройства: принимающее устройство может быть заключено в водоотталкивающий корпус, снабженный устройствами гашения нагрузок и колебаний (демпферами).

В частном случае выполнения устройства: принимающее устройство дополнительно содержит кнопку включения (тумблер активации). В частном случае выполнения устройства: принимающее устройство дополнительно содержит лампочки или светодиоды, сигнализирующие о силе (мере, величине, степени) заряженности источника тока.

В частном случае выполнения устройства: кнопка включения (тумблер активации) исполнительного модуля может служить индикатором силы заряда источника тока.

В частном случае выполнения устройства: принимающее устройство содержит разъём для подзарядки источника тока.

В частном случае выполнения устройства: разъём для подзарядки источника тока выполнен по стандарту micro-USB.

В частном случае выполнения устройства: принимающий модуль выполнен с возможностью приема сигналов по беспроводной связи типа «bluetooth», либо по беспроводной связи типа Wi-Fi, либо по иным, не указанным выше, стандартам беспроводной связи.

В частном случае выполнения устройства: принимающий модуль дополнительно содержит индикатор способности принимать сигналы по беспроводной связи (индикатор связи).

Изобретение поясняется чертежами, на которых показано:

На Фиг. 1 - общая схема устройства в сборе.

На Фиг. 2 - вид принимающего модуля, установленного в базу.

На Фиг. 3 - вид принимающего модуля перед установкой в базу.

На Фиг. 4 - общий вид упора.

На Фиг. 5 - общий вид передающего модуля (передающего блока).

На Фиг. 6 и 7 - вид сбоку варианта размещения устройства на лыже.

На Фиг. 8 - вид сверху варианта размещения устройства на лыже. На Фиг. 9 изображен вид платформы с переднего торца.

На Фиг. 10 изображен вид фиксаторного механизма сверху до срабатывания пиротолкателя.

На Фиг. 11 изображен вид фиксаторного механизма сверху после срабатывания пиротолкателя.

На Фиг. 12 изображен вид фиксаторного механизма сбоку до срабатывания пиротолкателя.

На Фиг. 13 изображен вид фиксаторного механизма сбоку после срабатывания пиротолкателя.

На Фиг. 1 изображены база [1], предназначенная для закрепления на базе способного к приему радиосигналов модуля (принимающего модуля) [2], упор [3] и платформа [4] для несения на себе, как минимум, одного лыжного крепления, предназначенная к фиксированию между упором [3] и базой [1].

На Фиг. 2 и 3 изображены база [1], предназначенная для закрепления на базе способного к приему радиосигналов модуля (принимающего модуля) [2], платформа [4] для несения на себе, как минимум, одного лыжного крепления, а также штифты [5], которые выходят из принимающего модуля [2] и заходят в отверстие в платформе [4]. Принимающий модуль содержит разъём [15] для подзарядки источника тока, а также следующие кнопки: кнопка включения модуля [12] и индикатор проверки связи [13]. Уровень заряда элемента питания и включенное состояние устройства может отображать светодиод [14].

На Фиг. 4 изображен упор [3] в частном варианте его исполнения - с двумя шпеньками [6].

На Фиг. 5 изображен передающий модуль (передающий блок) [7], с помощью которого человек (лыжник) инициирует отделение лыж путём нажатия на специальную клавишу (кнопку активации разъединения) [8]. Такой блок содержит элемент питания (не отображен) и радиопередающий модуль (не отображен), с помощью которого осуществляется связь с принимающим модулем лыжи (принимающими модулями обеих лыж). Передающий блок содержит следующие кнопки: кнопка активации разъединения [8], кнопка включения блока [9] и кнопка проверки связи [10] с принимающим модулем [2]. Уровень заряда и включенное состояние устройства может отображать светодиод [1 1].

На Фиг. 6 изображается пример размещения устройства на лыже [16]. Ботинок [17] установлен между задней (пяточной) частью [18] крепления и передней (мысовой) частью [19] крепления лыжи [16], при этом обе части крепления установлены на платформе [4], находящейся между базой [1] и упором [3]. Принимающий модуль [2] изображен установленным в базу [1].

На Фиг. 7 изображается пример размещения устройства на лыже [16] до установки ботинка (вид сбоку). Задняя (пяточная) часть [18] крепления и передняя (мысовая) часть [19] крепления лыжи [16] установлены на платформе [4], находящейся между базой [1] и упором [3]. Принимающий модуль [2] изображен установленным в базу [1].

На Фиг. 8 изображается пример размещения устройства на лыже [16] до установки ботинка (вид сверху). Задняя (пяточная) часть [18] крепления и передняя (мысовая) часть [19] крепления лыжи [16] установлены на платформе [4]. Платформа упирается в упор. Принимающий модуль [2] изображен установленным в базу.

На Фиг. 9 изображен вид платформы [4] с переднего торца с отверстиями [20] для штифтов принимающего модуля.

На Фиг. 10 изображен вид сверху фиксаторного механизма до срабатывания пиротолкателя, а на Фиг. 1 1 - после его срабатывания. На фигурах виден фиксатор [23] в закрытом и сдвинутом состояниях, упругий элемент (пружина) фиксатора [24], пиротолкатель [22], внутри которого находится пиротехнический элемент, запорный стопор фиксатора [25] (до и после попадания в паз фиксатора) и пружина запорного стопора фиксатора.

На Фиг. 12 изображен вид сбоку фиксаторного механизма до срабатывания пиротолкателя, а на Фиг. 13 - после его срабатывания. На фигурах виден фиксатор [23] в закрытом и сдвинутом состояниях, упругий элемент (пружина) фиксатора [24], пиротолкатель [22], внутри которого находится пиротехнический элемент, запорный стопор фиксатора [25] (до и после попадания в паз фиксатора) и пружина запорного стопора фиксатора [26], а также блокирующий выступ базы [27] и выемка базы [28].

ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ НА ФИГУРАХ (ЧЕРТЕЖАХ)

Нумерация Наименование позиции

по описанию

1. База

2. Принимающий модуль

3. Упор

4. Платформа

5. Штифт (штифты)

6. Шпеньки упора

7. Передающий модуль

8. Клавиша передающего модуля (передающего блока)

9. Кнопка включения передающего модуля

(передающего блока)

10. Кнопка проверки связи передающего модуля (передающего блока)

11. Светодиод передающего модуля

12. Кнопка включения принимающего модуля

13. Индикатор проверки связи принимающего модуля

14. Светодиод принимающего модуля

15. Разъём для подзарядки источника тока принимающего модуля содержит

16. Лыжа

17. Ботинок

18. Задняя (пяточная) часть лыжного крепления

19. Передняя (мысовая) часть лыжного крепления

20. Отверстие платформы

21. Пружина между принимающим модулем и базой

22. Пиротолкатель

23. Фиксатор принимающего модуля

24. Пружина фиксатора принимающего модуля

25. Запорный стопор фиксатора принимающего модуля

26. Пружина запорного стопора фиксатора принимающего модуля

27. Блокирующий выступ базы

28. Выемка базы

Устройство экстренного (срочного) отщепления лыжи, закрепленное на лыже и приведенное в рабочее положение (пружина сжата и зафиксирована), срабатывает по следующей схеме.

При чрезвычайной ситуации принимающий модуль получает по радиосвязи сигнал включения (запуска), после чего передаёт сигнал на открытие фиксатора пружины, которая, освободившись, толкает принимающее устройство и его штифты вперед (в сторону, противоположную платформе и упору), после чего платформа, потеряв закрепление с одной из сторон, уже не может удержаться только за счет контакта с упором и полностью отцепляется от лыжи. Таким образом, от лыжи отделяется и закрепленное на платформе лыжное крепление, в котором находится лыжная обувь (ботинок), а лыжник избавляется от создающих парусный эффект лыж, которые затягивали бы его вглубь лавинной массы.

Заявляемое техническое решение позволяет осуществить экстренное, максимально быстрое, отцепление лыжи, когда требуется запуск аварийного сбрасывания.

Таким образом, заявляемое техническое решение полностью выполняет поставленную задачу.

Предполагается, что при реализации (обороте) изделия (устройства) на свободном рынке оно будет представлять собой именно единый набор (комплект), как минимум, следующих конструктивных элементов:

- элемент питания,

- принимающий модуль, предназначенный для закрепления на базе и содержащий радиоустройство,

- упор,

- платформа, предназначенная для несения на себе, как минимум, одного горнолыжного крепления и предназначенная к фиксированию между упором и базой посредством, как минимум, одного штифта, который выходит из принимающего модуля и заходит в отверстие в платформе,

- пружина, установленная между принимающим модулем и базой, каковая пружина после закрепления (фиксации) на базе принимающего модуля находится в сжатом состоянии, а при открытии фиксатора толкает принимающий модуль вперёд (в сторону, противоположную платформе и упору).

В дальнейшем спортсмен или иное лицо, обслуживающее лыжи, будет способно закрепить надлежащим образом предложенное устройство на каждой необорудованной креплениями лыже, а именно, закрепить на лыже упор и базу, закрепить лыжное крепление (или оба лыжных крепления) на платформу, поместить платформу между упором и базой, установить принимающий модуль в зафиксированное положение на базе таким образом, чтобы штифт (штифты) вошли в приемное отверстие (приемные отверстия) платформы.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-технической информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого технического решения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источников, характеризующихся признаками, тождественными или эквивалентными всем существенным признакам заявляемого изобретения, а также очевидными для специалиста в указанной области.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критериям новизны, изобретательского уровня и промышленной применимости.