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Title:
SUSPENSION SYSTEM FOR SKI AND SNOWBOARD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/006874
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a suspension system for a ski (1) or a snowboard (1). A binding plate (2) is movably mounted at both ends approximately parallel to the upper face of the ski (1) or snowboard (1) by means of bearing holders (5, 6) and is spring mounted by a suspension element (4). At least one end of the binding plate (2) is connected to the bearing holder (5) or (6) via a lever device (3). The lever device (3) comprises, as viewed from the side, three pivot bearings (11), (12), (13) that are rigidly connected to one another and arranged at an angle α to one another, the pivot axes A1, A2, A3 being oriented perpendicular with respect to the longitudinal axis of the ski (1) or snowboard (1) and parallel to one another, wherein the pivot bearing (12) forms the apex of the angle α with pivot axis A2. The binding plate (2) is pivotably connected to the lateral pivot bearing (11) that moves furthest inside the two bearing holders (5), (6). The suspension element (4) is pivotably connected to the ski (1) or snowboard (1) at one end and to the other lateral pivot bearing (13) at the other end.

Inventors:
MAIER HANS (AT)
MAIER CHRISTIAN (AT)
MAIER MICHAEL (AT)
MAIER MARTIN (AT)
Application Number:
PCT/AT2012/000181
Publication Date:
January 17, 2013
Filing Date:
July 09, 2012
Export Citation:
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Assignee:
MAIER HANS (AT)
MAIER CHRISTIAN (AT)
MAIER MICHAEL (AT)
MAIER MARTIN (AT)
International Classes:
A63C5/075; A63C9/00
Domestic Patent References:
WO2009099346A22009-08-13
Foreign References:
US2343526A1944-03-07
DE9413207U11994-12-08
DE29803460U11998-05-20
US2343526A1944-03-07
US3854541A1974-12-17
US5931480A1999-08-03
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Claims:
Patentansprüche

Federungssystem für einen Ski (1) oder ein Snowboard (1), bei dem eine Bindungsplatte (2) an den beiden Enden über Lageraufnahmen (5,6) in etwa parallel zur Oberseite des Skis (1) bzw. Snowboards (1) beweglich und durch ein Federungselement (4) gefedert gelagert ist und wobei zumindest ein Ende der Bindungsplatte (2) über eine Hebelvorrichtung (3) - welche in

Seitenansicht gesehen drei starr miteinander verbundene und unter einem Winkel winkelig zueinander

angeordnete Drehlager (11,12,13) mit senkrecht zur Längsrichtung des Skis (1) bzw. Snowboards (1) und parallel zueinander ausgerichteten Drehachsen A1,A2,A3 aufweist, wobei das Drehlager (12) mit der Drehachse A2 den Scheitel des Winkels α bildet - über das Drehlager (12) mit der Drehachse A2 mit der Lageraufnahme (5) bzw. ( 6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindungsplatte (2) mit dem seitlichen Drehlager (11), welches sich am weitesten innerhalb der beiden

Lageraufnahmen (5,6) bewegt, verschwenkbar verbunden ist und dass das einerseits mit dem Ski (1) bzw.

Snowboard (1) verbundene Federungselement (4),

andererseits mit dem anderen seitlichen Drehlager (13) verschwenkbar verbunden ist.

Federungssystem nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass beide Enden der Bindungsplatte (2) über eine Hebelvorrichtung (3) mit den Lageraufnahmen (5,6) verbunden sind.

Federungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, dass ein Ende der Bindungsplatte direkt, oder über eine Hebelvorrichtung (3) über das im Scheitel des Winkels α liegende Drehlager (12),

beidseitig über drehbar gelagerte Umlenkhebel (7) mit der Lageraufnahme (5 bzw. 6) verbunden ist. Federungssystem nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Hebelvorrichtung (3) in der Lageraufnahme (5 bzw. 6) so ausgeführt ist, dass bei Endlage der Bindungsplatte (2) im voll

belasteten Zustand, das im Scheitel des Winkels der Hebelvorrichtung (3) liegende Drehlager (12) im

Vergleich zu den seitlichen Drehlagern (11,13) einen größeren Abstand zur Oberseite des Skis (1) bzw.

Snowboards aufweist und das Federungselement (4) ein auf Druck beanspruchter Stoßdämpfer ist.

Federungssystem nach Anspruch 4, dadurch

gekennzeichnet, dass der Stoßdämpfer (4) durch eine verschwenkbare Verbindung mit einer bügeiförmigen

Ausbildung (9) der Lageraufnahme (5 bzw.6) mit dem Ski (1) bzw. Snowboard (1) verbunden ist.

Federungssystem nach Anspruch 4, dadurch

gekennzeichnet, dass der Stoßdämpfer (4) außerhalb der Lageraufnahmen (5 bzw. 6) verschwenkbar über eine

Stoßdämpferaufnahme (8) mit dem Ski (1) bzw. Snowboard (1) verbunden ist.

Federungssystem nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α in einem Bereich von 60°-120° liegt.

Federungssystem nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Federungselement (4) annähernd parallel zur Oberseite des Skis (1) bzw. Snowboards (1) angeordnet ist.

Federungssystem für ein Snowboard (1) nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die

Bindungsplatte (2) im Bereich von einem oder beiden Enden abgewinkelt ausgeführt ist.

Description:
FederungsSystem für Ski und Snowboard

Die Erfindung betrifft ein Federungssystem für einen Ski oder ein Snowboard, bei dem eine Bindungsplatte an den beiden Enden über Lageraufnahmen in etwa parallel zur

Oberseite des Skis bzw. Snowboards beweglich und durch ein Federungselement gefedert gelagert ist und wobei zumindest ein Ende der Bindungsplatte über eine Hebelvorrichtung - welche in Seitenansicht gesehen drei starr miteinander verbundene und unter einem Winkel α winkelig zueinander angeordnete Drehlager mit senkrecht zur Längsrichtung des Skis bzw. Snowboards und parallel zueinander ausgerichteten Drehachsen A1,A2,A3 aufweist, wobei das Drehlager mit der Drehachse A2 den Scheitel des Winkels α bildet - über das Drehlager mit der Drehachse A2 mit der Lageraufnahme verbunden ist.

In der US 2343526 wird eine Skifederung für

Schneefahrzeuge, wie Motorschlitten und dergleichen

beschrieben. Die Federung besteht aus zwei in den

Endbereichen des Skis angeordneten Hebelvorrichtungen mit jeweils drei starr miteinander verbundenen und winkelig zueinander versetzen Drehlagern. Das mittlere Drehlager stellt im unbelasteten Zustand im Vergleich zu den

seitlichen Drehlagern den in Bezug auf die Skioberfläche niedrigsten Punkt dar und ist mit am Ski befestigten

Lageraufnahmen verschwenkbar verbunden. Die beiden

zueinander zugewandten seitlichen Drehlager der beiden Hebelvorrichtungen sind durch eine Spiralfeder miteinander verbunden. An den beiden voneinander abgewandten seitlichen Drehlagern ist der Schlittenaufbau befestigt. Bei einer Belastung des Schlittenaufbaus wird die Spiralfeder gedehnt und bewirkt durch ihre Spannkraft eine Gegenkraft, sodass der Schlittenaufbau gefedert wird. Nachteilig bei einer derartigen Skifederung ist, dass die Spiralfeder zwischen den einander zugewandten seitlichen Drehlagern angeordnet ist, wodurch eine theoretisch anstelle des Schlittenaufbaus an den zueinander abgewandten Enden der Drehlager

befestigte Bindungsplatte relativ weit von der Oberfläche des Skis bzw. Snowboards entfernt wäre und sich bei

Belastung nicht möglichst nahe bis an die Oberfläche des Skis heran bewegen kann.

Sie weist weiters ungünstige Hebel- und Winkelverhältnisse in der Form auf, daß bei einer vertikalen Bewegung anstelle des Schlittenaufbaus an den zueinander abgewandten Enden der Drehlager befestigte Bindungsplatte relativ weit von der Oberfläche des Skis bzw. Snowboards des

Schlittenaufbaus, der für die Funktion ausschlaggebende Federweg nur einen Bruchteil der Vertikalbewegung beträgt.

Als weiterer Nachteil muß die durch die direkte Verbindung der beiden Hebelvorrichtungen über die Feder, zwangsweise gegenseitige Beeinflussung der beiden Aufhängungen,

angeführt werden.

Die US3854541A beschreibt eine lenkbare vordere

Kufenaufhängung für Schneefahrzeuge, wobei die

Lenkungsspindel über eine Hebelarmeinrichtung federnd mit einem Federungsmittel z.B. in Form eines Kolbenstoßdämpfers mit der Kufe verbunden ist. Die Kufe ist in diesem Fall nur über einen Fixpunkt federnd mit der Lenkungsspindel

verbunden. Die US5931480A beschreibt ein Federungssystem unter anderem für einen Ski, bei dem eine Verlängerung des Lagerabstandes durch einen fixen Lagerungspunkt und einen gleitenden

Lagerungspunkt vorliegt. Nachteilig dabei ist, dass sich sowohl diese Verlängerung als auch die unkontrollierte Vorwärts- bzw. Rückwärtsneigung der Fußunterstützung instabil auf das Fahrverhalten des Skis auswirkt.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Federungssystem für einen Ski bzw. ein Snowboard zu schaffen, welches eine niedrigere Bauhöhe verbunden mit einem stabilen Fahrverhalten ermöglicht. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die

Bindungsplatte mit dem seitlichen Drehlager, welches sich am weitesten innerhalb der beiden Lageraufnahmen bewegt, verschwenkbar verbunden ist und dass das einerseits mit dem Ski bzw. Snowboard verbundene Federungselement,

andererseits mit dem anderen seitlichen Drehlager

verschwenkbar verbunden ist.

Dadurch daß die Federungselemente nicht zwischen den

Lageraufnahmen, sondern außerhalb der Lageraufnahmen angeordnet sind, wird es ermöglicht, dass sich die

Bindungsplatte bei Belastung bis zur Oberfläche des Skis bzw. des Snowboards bewegen kann. Damit kann der Abstand der Bindungsplatte von der Ski- bzw. Snowboardoberfläche verhältnismäßig gering gehalten werden.

Auf die gefederte Bindungsplatte wird beim Ski in

Längsrichtung des Skis und beim Snowboard in etwa quer zur Längsrichtung des Boards in gewohnter Weise eine

handelsübliche Bindung montiert.

Durch das Federungssystem wird ein komfortables, die

Gelenke und die Wirbelsäule schonendes Skifahren und

Snowboarden ermöglicht. Die Federung gleicht in

hervorragender Weise Schläge und Unebenheiten des

Untergrundes aus. Das Sportgerät passt sich besser der Geländeform an, wodurch ein besserer Kontakt mit dem

Untergrund hergestellt wird und damit auch die

Fahrsicherheit erhöht wird. Für den sportlichen Fahrer wird es ermöglicht, weiter und höher zu springen, da durch die Dämpfung eine sanfte und sichere Landung ermöglicht wird.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind beide Enden der Bindungsplatte über Hebelvorrichtungen mit den Lageraufnahmen verbunden.

Auf diese Weise kann die erforderliche Dämpfungskraft auf zwei Federungselemente aufgeteilt werden, wodurch die einzelnen Federungselemente kleiner ausgeführt werden können und die Bauhöhe des Federungssystems verringert werden kann.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Ende der Bindungsplatte direkt, oder über eine Hebelvorrichtung über das im Scheitel des Winkels

liegende Drehlager, beidseitig über drehbar gelagerte

Umlenkhebel mit der Lageraufnahme verbunden.

Dadurch wird erreicht, dass die geringfügige horizontale Verschiebung der Bindungsplatte welche bei der Bewegung vom unbelasteten Zustand in den belasteten Zustand und

umgekehrt auftritt, ausgeglichen wird, bzw. die Bewegung der Bindungsplatte nicht blockiert werden kann.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der

Erfindung ist die Anordnung der Hebelvorrichtung in der Lageraufnahme so ausgeführt, dass, bei Endlage der

Bindungsplatte im voll belasteten Zustand, das im Scheitel des Winkels α der Hebelvorrichtung liegende Drehlager im Vergleich zu den seitlichen Drehlagern einen größeren

Abstand zur Oberseite des Skis bzw. Snowboards aufweist und das Federungselement ein auf Druck beanspruchter

Stoßdämpfer ist.

Auf diese Weise können Stoßdämpfer, wie sie beispielsweise bei der Federung von Mountainbikes verwendet werden, zum Einsatz kommen.

Ebenso wäre es aber denkbar, die Anordnung der

Hebelvorrichtung in der Lageraufnahme so auszuführen, dass bei unbelastetem Zustand der Bindungsplatte das im Scheitel des Winkels α der Hebelvorrichtung liegende Drehlager im Vergleich zu den seitlichen Drehlagern den kleinsten

Abstand zur Oberseite des Skis bzw. Snowboard aufweist und das Federungselement beim Einfedern auf Zug beansprucht wird.

In einer Ausführung der Erfindung bei Verwendung eines Stoßdämpfers als Federungselement ist der Stoßdämpfer durch eine verschwenkbare Verbindung mit einer bügeiförmigen Ausbildung der Lageraufnahme mit dem Ski bzw. Snowboard verbunden.

Damit wird erreicht, dass der oder die Stoßdämpfer

möglichst weit entfernt von der Spitze und dem Ende des Skis oder Snowboards mit dem Sportgerät fixiert werden können und keine zusätzliche Stoßdämpferaufnahme notwendig ist, sodass eine freie ungehinderte Durchbiegung der

Endabschnitte des Sportgerätes ermöglicht wird. Mit dieser verbesserten Biegelinie des Skis oder Snowboards können Kurven besser gefahren (gecarvt) werden.

In einer anderen Ausführung der Erfindung bei Verwendung eines Stoßdämpfers als Federungselement ist der bzw. sind die Stoßdämpfer außerhalb der Lageraufnahmen jeweils verschwenkbar über eine Stoßdämpferaufnahme mit dem Ski bzw. Snowboard verbunden.

Mit dem Einfedern der Bindungsplatte wird dadurch Druck auf die beiden Stoßdämpfer und über die Stoßdämpferaufnahmen auf den Ski übertragen. Damit wird das Sportgerät über den Stoßdämpfer in der Längsrichtung belastet bzw. vorgespannt und damit können die im Fahrbetrieb auftretenden

Schwingungen von Ski oder Snowboard zusätzlich gedämpft werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Winkel den die drei Drehlager miteinander einschließen, in einem Bereich von 60°-120° liegt.

Innerhalb dieses Winkelbereiches wird mit einer geeigneten Abstimmung der Schenkellänge, mit der die Drehlager der Hebelvorrichtung voneinander beabstandet sind, eine

optimierte Dämpfung bzw. Federung der Bindungsplatte erreicht.

Weiters ist es von Vorteil, wenn die Federungselemente annähernd parallel zur Oberfläche des Skis bzw. Snowboards angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine besonders geringe Höhe des zur Erzeugung der gewünschten Dämpfung notwendigen Konstruktionsaufbaues. Dies wird insbesonders in

Kombination mit dem bevorzugten Bereich des Winkels

erreicht, wodurch auch eine günstige Anordnung der

Hebelvorrichtung zum Stoßdämpfer ermöglicht wird.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die

Bindungsplatte bei einem Snowboard an einem oder beiden Enden abgewinkelt ausgeführt. Die Bindung wird dann an den schrägen abgewinkelten Abschnitten montiert, wodurch eine anatomisch besonders günstige Fußstellung des Snowboarders erreicht wird.

Im folgendem wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert .

Es zeigen:

Fig.la ein erfindunsgemäßes Federungssystem montiert auf einem Snowboard in Seitenansicht.

Fig. lb das Snowboard mit Federungssystem nach Fig. la in Draufsicht .

Fig. 2 das Snowboard mit Federungssystem nach Fig. la und lb in Schrägansicht und in Explosionsdarstellung.

Fig. 3a eine Variante eines Federungssystems montiert auf einem Snowboard in Seitenansicht.

Fig. 3b das Snowboard mit Federungssystem nach Fig.3a in Draufsicht .

Fig. 4 das Snowboard mit Federungssystem nach Fig. 3a und 3b in Schrägansicht.

Fig. 5 eine erfindungsgemäße Hebelvorrichtung in

vergrößerter Darstellung in Schrägansicht.

Fig. 6a-6c das Snowboard mit Federungssystem in

Seitenansicht nach Fig. 3a in verschiedenen

Belastungszuständen der Bindungsplatte.

Fig. 7 ein erfindungsgemäßes Federungssystem montiert auf einem Ski in Schrägansicht.

In den Fig. la-lb und Fig. 2 sind die Einzelheiten eines erfindungsgemäßen Federungssystems für ein Snowboard -1- dargestellt. Am Snowboard -1- sind im Bereich der vorderen und hinteren Enden des Boards Lageraufnahmen -5- und -6- montiert. Sie dienen jeweils zur Lagerung einer

Hebelvorrichtung -3- welche in Fig. 5 vergrößert

dargestellt ist. Die Hebelvorrichtungen -3- weisen in Seitenansicht gesehen, jeweils drei starr miteinander verbundene und unter einem Winkel α zueinander angeordnete Drehlager -11-, -12-, -13- mit senkrecht zur Längsrichtung des Snowboards angeordneten Achsen AI, A2, A3 auf.

Im vorliegenden Fall ist bei jeder Hebelvorrichtung -3- das im Scheitel des Winkels α liegende Drehlager -12- als durchgehendes Mittelstück mit der Achse A2 ausgeführt. Wenn Kugellager zur Lagerung verwendet werden, sind diese

Kugellager am Anfang und am Ende dieses Mittelstückes angeordnet. Am Anfang und Ende dieses Mittelstückes sind jeweils gleichermaßen winkelig angeordnete Schenkel

ausgebildet, die zusammen das Drehlager -11- mit der Achse AI bilden. Im Mittelbereich des Drehlagers -12- sind zwei geringfügig voneinander beabstandete Schenkel ausgebildet, welche zusammen das Drehlager-13 - mit der Achse A3 bilden. In Seitenansicht gesehen schließen die Drehlager -11-12-13- mit den Achsen AI, A2, A3 einen Winkel von etwa 75° ein. Die einzelnen Drehlager können als Wälzlager oder als

Gleitlager ausgeführt sein. Vorzugsweise kommen Kugellager zum Einsatz. Das im Scheitel des Winkels der linken

Hebelvorrichtung -3- liegende Mittelstück des Drehlagers - 12- ist durch Schrauben mit der Lageraufnahme -5- beidseitig drehbar verbunden. Das im Scheitel des Winkels α der rechten Hebelvorrichtung -3- liegende Mittelstück des Drehlagers -12- ist beidseitig über drehbar gelagerte

Umlenkhebel -7- mit der Lageraufnahme -6- drehbar

verbunden. Auf diese Weise wird erreicht, dass die

geringfügige Bewegung der Bindungsplatte in Längsrichtung des Snowboards bei unterschiedlicher Belastungsposition ausgeglichen wird und die Bindungsplatte nicht blockieren kann . Die linke Hebelvorrichtung -3- und die rechte

Hebelvorrichtung -3- sind um 180° zueinander versetzt angeordnet. Die zwei einander zugewandten Schenkelpaare der beiden gegenüberliegenden Hebelvorrichtungen -3-, welche das Drehlager -11- mit der Achse AI bilden, sind mit der Bindungsplatte -2- verbunden. Die voneinander abgewandten Schenkelpaare der beiden gegenüberliegenden

Hebelvorrichtungen -3-, welche das Drehlager -13- mit der Achse A3 bilden, sind mit einem Ende eines Stoßdämpfers -4- drehbar verbunden. Das andere Ende jedes Stoßdämpfers -4- ist mit einer am Snowboard -1- befestigten

Stoßdämpferaufnahme -8- drehbar verbunden.

Die Bindungsplatte -2- ist an ihren Enden mit einem nach oben abgewinkelten Abschnitt versehen. Im Bereich der abgewinkelten Abschnitte sind Bohrungen oder Vorrichtungen zur Montage der handelsüblichen Bindungen vorgesehen.

Die Fig. 3a-3b sowie Fig. 4 zeigen im Wesentlichen

denselben Aufbau einer erfindungsgemäßen gefederten

Bindungsplatte auf einem Snowboard, wie die Fig. la-lb, sowie die Fig. 2, nur mit dem Unterschied, dass die

Stoßdämpfer -4- nicht über seitlich vor den Lageraufnahmen -5-, -6- am Snowboard befestigten Stoßdämpferaufnahmen -8- mit dem Snowboard fixiert sind, sondern dass die

Stoßdämpfer -4- durch Schrauben und Lagerbuchsen

verdrehbar, mit bügeiförmigen Ausbildungen -9- der

Lageraufnahmen -5- und -6- verbunden sind. Die Fig. 6a-6c zeigen den Aufbau des erfindungsgemäßen Federungssystems auf einem Snowboard gemäß Fig. 3a, bei unterschiedlichen Belastungen des Systems. Fig. 6a zeigt das Federungssystem im entlasteten Zustand bei

ausgefahrenem Kolbenteil der Stoßdämpfer -4-. In Fig. 6b ist der Kolbenteil der Stoßdämpfer -4- etwa auf der Hälfte des möglichen Dämpfungsweges und in Fig. 6c ist der

Kolbenteil am Ende des möglichen Dämpfungsweges bei voller Belastung des Federungssystems dargestellt. Die Dämpfung der Stoßdämpfer -4- ist durch Art, Auslegung, Vorspannung, Dichte, etc. der verwendeten Dämpfermedien, wie mechanische Federelemente, Gase, Flüssigkeiten, etc. veränderbar und kann damit optimal auf das Gewicht und das Fahrkönnen des Snowboarders und an die Umgebungsbedingungen angepaßt werden.

Die Fig. 7 zeigt ein erfindungsgemäßes Federungssystem montiert auf einem Ski bei welchem die Bindungsplatte -2- nur am vorderen Ende über eine Hebelvorrichtung -3- mit der Lageraufnahme -5- verschwenkbar verbunden ist. Die Dämpfung erfolgt in bekannter Weise über einen Stoßdämpfer -4-, Das hintere Ende der Bindungsplatte -2- ist über drehbar gelagerte Umlenkhebel -7- mit der Lageraufnahme -6- verschwenkbar verbunden, wodurch die geringe

Horizontalbewegung der Bindungsplatte -2- bei

Belastungsänderung ausgeglichen wird.