Лыжная палка

)5 А 63 С 11/2 ЗО ЕНИЯ СПИ К АВТО МУ СВИДЕТЕЛЬС(21) 4837220/ (22) 11,06.90 (46) 23,02,93, (71) Омское на динение микр (72) С,Н,Комп (56) Авторско М 1044301, кл порте и для регулиых изделий в других зяйства, Сущность алка содержит коррегулирования длиния. Она снабжена м в виде нижнего и асположенной меже естановехнике Изобре спорта, а та области ма тического и например, рИзвест регулируем рукоятки иение относится к кже может быть ис шиностроения, для быстрого регулиро учного инструме ы конструкции ой дли, сосо устройства регу льэовано в, олуавтомания длины,нт ль щи лир жных пало х из корпуса ования дли ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) юл, М 7учно-производственное обьеокриогенной техникинистов и Н.И.Мельниковсвидетельство СССРА 63 С 11/22, 1983,(54) ЛЫЖНАЯ ПАЛКА (57) Использование: в с рования длины различн областях народного хо изобретения: лыжная п пус, рукоятку, механизм ны с органом управле ползуном, выполненны верхнего сегментов и р. ны,Управление изменением длины лыжной палки производится с помощью органа управления, представляющего собой диск, клавишу или другое устройство, на которое можно воздействовать пальцами руки лыжника.Недостатком аналогичных устройств является малый диапазон регулирования длины, неудобство пользования устройством, т.е. расположение управляющих органов требует прекращение работы палкой и отду ними пружины, дополнительным сегментным выступом и гибкой нитью. Механизмрегулирования длины выполнен в виде кассеты с подвижными элементами-шариками, распределенными по всей длине регулирования, при этом ползун установлен свободно в сквозном канале кассеты и кинематически связан с органом управления - барабаном - посредством гибкой нити.Дополнительный сегментный выступ установлен на корпусе, кассета соединена жестко с рукояткой, а последняя установлена на корпусе с возможностью продольного перемещения относительно последнего, Подвижные элементы кассеты располагаются между ползуном и дополнительным сегментным выступом, Орган управления установлен на.рукоятке, 1 э.п,ф-лы, 13 ил,влечение внимания лыжника на и р ку регулирующего органа,Известна лыжная палка регулируемой длины, в которой управляющий орган расположен на рукоятке лыжной палки в удобном месте. а диапазон регулирования длины достаточно большой.Недостатком данной конструкции механизма регулирования длины является то, что он имеет лишь два фиксированных положения длины; минимальной и максймальной," регулирование длины может производиться только при отсутствии осевой нагрузки, т,к, во время переключения лыжные палки не работают, Для переключения необходимо .сначала открыть фрикционный стопор, находящийся в нижней части рукоятки. Это можно сделать только другой рукой,Причем одно переключение длины требует двойного обращения к фиксатору каж1796 Р 30 Щ 7 М В Яа О Составитель Г,КудровРедактор Техред М.Моргентал Корректор М,Ткач Тираж Подписноеенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 13035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 аказ б 10 ВНИИПИ Госуд роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10дой палки: расфиксации и фиксации стопора. Такие действия лыжника - изменениетраектории движения рук и ритма их движе. ния - существенно сказываются на скорости хода, особенно при подъеме.В переключающем устройстве применены пружины кручения и стержни - переключатели, несущие полную осевуюнагрузку лыжной палки, а значит тяжелые,вследствие большой их металлоемкости,В настоящее время, когда к спортивному йнвентарю предьявляются самые жесткие весовые требования, когда счет идет надоли грамма, эта конструкция принципиально не может быть применена на соревнованиях сколько-нибудь высокого ранга,Ограничение регулирования длины двумя крайними положениями также нерационально, т,к. функция оптимальной длиныпалки непрерывна и плавно изменяется вовсем диапазоне регулирования, в зависимости от рельефа.Наиболее близким техническим решением данному решению является лыжнаяпалка регулируемой длины, Однако известная конструкция лыжной палки создает дополнительные неудобства при регулировкеи недостаточно травмобезопасна, в результате существенно ограничивается применение указанной известной конструкциилыжной палки 1).Целью изобретения является повышение удобства пользования и травмобезопасности.Поставленная цель достигается тем, чтов известной лыжной палке регулируемойдлины, состоящей из корпуса, рукоятки, механизма регулирования и органа управления, механизм регулирования размещен врукоятке, и выполнен в виде кассеты с подвижными элементами, распределеннымипо всей длине регулирования. Эти подвижные элементы фиксируют длйну. лыжнойпалки, с помощью ползуна, размещенного вканале кассеты. Ползун фиксируется органом управления в виде, например, барабана, приводимого в движение пальцемлыжника.Возможность регулировать длину палкиво время движения позволяет сократить потери времени на трассе. Исключение металлоемких деталей иэ конструкции облегчаетлыжную палку,Точность регулирования длины лыжнойпалки обеспечивается за счет увеличенияколичества фиксированных положений рукоятки.Сравнивание заявляемого решения. сдругими техническими решениями не позволило выявить признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решениякритерию "существенные отличия",5 На фиг,1 изображен механизм регулирования длины лыжной палки, продольныйразрез; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1;на фиг.З - вид по стрелке Б на фиг.1; нафиг.4 - вид по стрелке В на фиг.1; на10 фиг,5 - разрез по Г-Г на фиг.1: на фиг.7 -фрагмент устройства механизма переключения, ползун в зафиксированном положении; на фиг.8 - ползун при движении палкина увеличение длины; на фиг.9 - схема уси 15 лий к силовому расчету механизма регулирования длины; на фиг.10 - графикзависимости потребной длины лыжной пал. ки от рельефа при классическом ходе лыжника; на фиг.11, 12 и 13 - лыжная палка в20 процессе регулирования ее длины,Лыжная палка регулируемой длины состоит из корпуса 1, имеющего сегментныйвыступ 2, перемещаемый в пазу 3. Кассета 4представляет собой стержень с одним25 сквозным каналом 5, в котором перемещается ползун, состоящий из нижнего 6 и верхнего 7 одинаковых сегментов, и пружины 8,изготовленной иэ эластичного материала,например полиуретана. В кассете выполне 30 ны глухие отверстия 9, в которых размеще.ны шарики 10. От выпадания шарикипредохраняет паэ 3 корпуса ручки 11. Кассета скреплена с корпусом ручки, например,сваркой, или; в случае изготовления иэ пла 35 стика; сделана заодно с корпусом ручки.Снаружи ручка покрыта теплым эластичнымпокрытием 12, а полости заполнены вспененным жестким материалом 13.Устройство ползуна показано на фиг.7,40 Два одинаковых сегмента 6 и 7 обращеныдруг к другу торцами с лысками 14. Обратные стороны сегментов также имеют лыски15 для взаимодействия с шариками поз 10,Ползун взаимодействует с барабаном 16,45 приводимым в движение пальцем лыжникачерез нить 17, проходящей в местах изгибапо трубчатым направляющим 18, 19 и 20,обеспечивающим большой ресурс работынити. Прокладки 21 (см.фиг.4) служат для50 уменьшения трения барабана 16 в местахконтакта его боковых поверхностей с соответствующими поверхностями материаланаполнителя 13. Ось 22 служит для шарнирного закрепления барабана 16, Ось бараба 55 на повернута относительно оси симметриипалки на угол 15 - угол комфортного положения барабана для болього пальца руки,На фиг.4 показана рукоятка палки дляправой руки, Нить 17 наматывается на дис1796230 скольку температурные условия работы этой пружины очень жесткие. то большое 45 изменение характеристики пружины может, "Я должно определиться условием 50 55 ки 23 и 24, выполненные заодно с барабаном.При вращении барабана в какую-либо сторону с одного диска нить сматывается, а на другой наматывается с одинаковой скоростью для обеспечения синхронности фиксированных положений ползуна и фиксированных положений барабана 16, одно из которых показано на фиг.7, Фиксирование положений. барабана 16 осуществляется шариками фиксатора 25, подпружиненными пружиной 26, и входящими в углубления 27 барабана 16,Работа механизма регулирования длины лыжной палки происходит следующим образом.В фиксированном положении, показанном на фиг.7, сегменты 6 и 7 притягиваются друг к другу пружиной 8, Усилие стяжки передается на сегментный выступ 2 корпуса палки, фиксируя палку от радиального и осевого люфта. Усилие нажатия на палку воспринимается верхним из контактирующих с сегментом шариком 10 А и передается на кассету 4, Длина сегментов подобрана таким образом, что в любой момент времени два шарика с разных сторон сегментного выступа 2 находятся в выдвинутом положении, предотвращая . проскакивание сегментного выступа за пределы ползуна,Для измерения длины палки необходимо повернуть барабан 16 на одну или несколько фиксированных позиций, сопровождаемых срабатыванием шариков фиксатора 25, При этом нить 17 будет натягиваться с одной стороны ползуна и, растягивая пружины 8, передвигать нижний или верхний сегмент на одну позицию, Нижний сегмент под действием натянутой пружины 8 стремится вновь занять положение, в котором верхний и нижний сегменты сближены на минимальное расстояние. Длина палки может измениться только при силовых взаимодействиях сегментного выступа 2, через шарик поз,10 А, с рукояткой лыжной палки. Это может быть усилие опоры на палку при движении лыжника, или легкое потряхивание палкой в осевом направлении при отсутствии движения,Таким образом, для увеличения или уменьшения длины лыжной палки необходимо совершить два действия:1, Воздействовать большим пальцем на барабан 16, например, 3 раза (на 3 позиции).2. Произвести силовое воздействие рукой на рукоятку, нажав, или резко дернув за нее. При беге это удобнее сделать в течение 3-х шагов - при каждом шаге провернуть барабан на один щелчок фиксатора,10 15 20 25 30 35 40 Основная задача, которую решает анализ усилий, возникающих в механизме регулирования - определение минимальных усилий, необходимых для привода ползуна, а также определение усилия стяжки сегментов ползуна, Рассмотрим условия работы верхнего сегмента 7, так как этот сегмент работает в наиболее жестких условиях. При воздействии на рукоятку лыжной палки рукой лыжника при отталкивании, это усилие Р фиг,9 воспринимается через шарик 10 А сегментным выступом 2, т,к. на шарик дейРствуетсила - в осевом направлении, Вви 2ду того, что угол взаимодействия выступа определен и равен а, радиальная сила, которая передается через шарик 10 А на сегмент полэуна 7 (сила Г рад.) равна: Грд =Р2 т 9 гПоскольку случайные нагрузки на палку могут быть равны весу спортсмена, то сила прижатия шариком ползуна к стенке канала 5 в точке 01 может достигать значительных величин, Т.к. оптимальное усилие на барабане 16, с учетом коэффициента усиления, из-за разностей диаметров на барабане не должно превышать 0,5 кгс, то можно заключить, что при уменьшении длины лыжной палки механизм не будет переключаться в момент толчка, но как только это усилие ослабится, препятствий передвижению сегмента не останется. Угол о подбирается из условия обеспечения самоторможения при контакте с шариком, т,к, если не будет обеспечено это условие, и угол /3 будет больше угла трения - для материалов данной пары - возникнет некоторая составляющая на клине осевой силы 01=0 - Грт., где 0 - вертикальная составляющая на клине, Гр - сила трения пары "шарик-сегмент 7", которой будет противодействовать пружина 8. Но посказываться на надежности работы узла в целом, Усилие стяжки сегментов пружиной Рруч,Рпр,гпсегм9 пр, где 1 псеГм, - масса сегмента; 9 пр - ПРедельное заданное Ускорение, которое лыжная палка может воспринимать по условиям эксплуатации,Использование в лыжной палке предложенного механизма регулирования длины, позволяет сократить потери времени на трассе за счет регулирования длины лыжнойпалки во время движения, что положительно влияет на результат соревнований.1796230 5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 Преимущества изобретения заключаются в облегчении конструкции, повышении удобства пользования и исключении травмоопасности.Изменение длины в предложенной лыжной палке осуществляется за счет перемещения рукоятки относительно корпуса лыжной палки, Вдвигаясь внутрь или выдвигаясь изнутри рукоятки, лыжная палка изменяет свою длину,На фиг.11 изображена лыжная палка средней длины (сегментный выступ 2 находится в среднем положении диапазона регулирования), Длина лыжной палки фиксированная, т,к, пружина Ц стягивает сегменты 6 и 7, жестко фйксируя через шарики соответственно 9 б и 9 в сегментный выступ 2 и не позволяя ему передвигаться в стороны,Рассмотрим процесс регулирования длины лыжной палки, например, в сторону укорочения ее длины (см.фиг,12).Для этого лыжник, на ходу или стоя на месте воздействует большим пальцем руки на барабан 16 движением "на себя", При этом барабан повернется в направлении по часовой стрелке,натягивая нить 17 б вверх по линии Е. Натяжение нити 17 б воздействует на сегмент 7 ползуна и передвигает его за собой, поскольку ничто не препятствует передвижению сегмента в этом направлении, кроме усилия пружины 8, Если в зто время нет никакого воздействия на корйус 1 лыжной палки (нажатия на рукоятку вниз (при ходьбе) или встряхивания), то сегмент 6 продолжает быть в том же положении, предотвращая передвижение выступа 2 вниз, так как выступ 2 не позволяет шарику 9 б уйти в свой канал и освободить проход сегменту 6. Если же выступ 2 под каким-либо воздействием продвинулся в направлении Е, то сегмент 6 под воздействием пружины 8 вдвинет шарик 96 и в свой канал и пройдет до следующего шарика 9 а, котоФ о р мул а изобретения 1. Лыжная палка, содержащая корпус, рукоятку, механизм регулирования длины лыжной палки с органом управления, о т л ич.а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения удобства в пользовании и травмобезопасности, она снабжена ползуном, дополнительным сегментным выступом и гибкой нитью, причем ползун состоит из нижнего и верхнего сегментов и расположенной между ними пружины, а механизм регулироварый обязательно будет препятствовать дальнейшему продвижению сегмента б. Радиус сегментного выступа и шаг расположения шариков рассчитаны таким образом, чтобы после проскакивания очередного шарика сегмент уперся в следующий, который находится в той же половине сегментного выступа, что исключает еще и "закусывание" сегмента. Т.е, когда один из сегментов ползуна упирается в очередной шарик своей опорной плоскостью - лысками 14 (см,фиг.7), то он обязательно находится на том же "склоне" сегментного выступа, что и сегмент ползуна. Таким образом, исключается заклинивание сегмента с шариком,В то же время исключается случайное проскальзывание сегментного выступа в противоположном направлении со стороны отодвигающегося сегмента 7 (см.фиг.12), Шаг расположения шариков и длина сегмента подобраны таким образом, что в любой момент времени перекрывается канал (см.фиг.5) для прохода сегментного выступа 2. После воздействий на барабан 16 и нажатия или встряхивания рукоятки барабан 16 отпускается. При этом сегменты б и 7 полэуна стягиваются между собой пружиной 8, устраняя осевой и радиальный люфты благодаря малому углу (а значит, большому радиальному усилию) наклона плоскости лысок 14 (см. фиг.7).Изменение длины лыжной палки в сторону ее увеличения показано на фиг,13. Все процессы, происходящие в механизме, абсолютно идентичны предыдущему случаю, с той. разницей, что барабан 16 необходимо вращать в противоположную сторону, сегмент 6, увлекаемый нитью 17 а, продвигается вниз, и воздействие на лыжную палку производится не нажатием на рукоятку, а потряхиванием или, во время ходьбы, подтягиванием палки, что делает любой лыжник после толчка,ния длины выполнен в виде кассеты с подвижными элементами-шариками, равно.мерно распределенными по всей длине. регулирования, при этом в кассете выполнен сквозной канал, сегменты ползуна установлены свободно в сквозном канале и кинематически связан посредством гибкой нити с органом управления, а дополнительный сегментный выступ установлен жестко на корпусе с возможностью контактирования с соответствующими шариками, располагающимися между ним и полэуном,причем кассета жестко соединена с рукояткой, а последняя установлена свободно на корпусе с воэможностью продольного перемещения относительно последнего. 2. Лыжная палка по п.1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что орган управления выполнен в виде барабана, установленного на рукоятке с возможность поворота в фиксированные 5 положения,