NO339366B1 - System for valgfri dynamisk posisjonering av en skibinding - Google Patents

Description

System for valgfri dynamisk posisjonering av en skibinding

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører et system for valgfri dynamisk posisjonering av en skibinding på en ski under bruk for å forbedre en utøveres ytelse og bruksopplevelse.

Fra US 8910967 er det kjent å endre posisjonen til en langrenns- eller tur-binding i langsgående retning ved hjelp av en manuell aktuator. Publikasjonen peker på fordelene ved å kunne endre på posisjonen til en binding på en ski for å forbedre en utøveres ytelse og bruksopplevelse. Ved å flytte bindingen fremover i forhold til nøytral posisjon, vil utøveren merke at festet eller grepet mot underlaget blir bedre. Dette skyldes først og fremst at det blir lettere for utøveren å trykke skiens smøresone ned på underlaget. Ved å flytte bindingen bakover på skien i forhold til nøytral posisjon, vil festet eller grepet bli dårligere, men skien vil gli lettere og raskere. Ifølge US 8910967 oppnås fordelene ved å flytte bindingen frem og tilbake ved en manuelt betjenbar og aktuerbar spak eller dreieknapp som via et tannhjul eller annet fortannet element bevirker til at bindingen kan forskyves mellom to eller flere langsgående posisjoner på skien.

Selv om US 8910968 vedrører en løsning som har mye godt ved seg, så er den også beheftet med noen ulemper og problemer. Hovedproblemet er at utøveren må stoppe helt, eller i det minste bøye seg ned under fart, for å nå spaken eller dreieknappen og betjene disse. Dette er en stor ulempe under konkurranse, der man vil miste tid og stivne dersom man mister rytmen. Av samme årsaker blir det upraktisk å betjene spaken eller dreieknappen ofte, selv om man skulle ønske dette. Dersom terrenget ofte skifter karakter, f.eks. ved at det er en kupert løype eller terreng, så ville det optimale vært å endre bindingens posisjon før og eller hver bakke. Av disse årsakene egner US 8910968 seg best til en løype eller et bruksområde der det ikke er aktuelt ellerønskelig å justere bindingenes posisjon ofte.

WO 88/04563 angår i likhet med US 8910968 en skibinding på en plate der brukeren kan låse fast bindingen på platen i forskjellige posisjoner i skiens lengderetninger.

Det er derfor et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en løsning som ikke er beheftet med ovennevnte ulemper.

Foreliggende oppfinnelse er angitt i vedføyde krav 1. Ytterligere fordelaktige trekk og utførelser er angitt i de uselvstendige krav.

I det følgende gis en ikke-begrensende beskrivelse av fordelaktige utførelser under henvisning til tegningsfigurene, der Fig. la-c viser grunnriss aven mulig utførelse av foreliggende oppfinnelse i forskjellige bruksstillinger,

Fig. 2 viser et perspektivriss av en utførelse som likner den angitt i fig. la-c,

Fig. 3a-d viser et grunnriss av en annen utførelse av foreliggende oppfinnelse i forskjellige bruksstillinger,

Fig. 4 viser et perspektivriss av en utførelse som likner den angitt i fig. 3a-c,

Fig. 5 viser skjematisk aspekter av en utførelse av foreliggende oppfinnelse, og

Fig. 6 viser hvordan ulike funksjoner og trekk kan være fordelt mellom en hanske og skisko.

Fig. la-c viser en utførelse av foreliggende oppfinnelse omfattende et elektrisk og fjernstyrt system 1 for å endre posisjonen til en langrenns- eller tur-binding 2 i langsgående retning. En elektrisk aktuerbar motor 3 er anordnet slik at den skyver en binding på en ski frem eller tilbake avhengig av et elektrisk signal som gis av en utøver.

De elektriske signaler kan gis fra knapper, spaker, brytere, følsomme soner eller tilsvarende organer som for eksempel er anordnet på en hanske eller en skistav, ref. fig. 6. Slike organer vil da kunne sies å utgjøre betjeningsorganer. Andre plasseringer og aktueringsmåter kan også tenkes. Man kan for eksempel ha tre knapper: «fremover/godt feste», «nøytral/standard», og «bakover/god glid». Systemet kan være diskret, dvs. ha to eller flere forutbestemte posisjoner, tilsvarende de nevnt i forrige setning. Alternativt kan systemet være kontinuerlig, slik at utøveren kan justere nøyaktig posisjon av bindingen selv. Hvilken av de to løsningene man foretrekker velger er i og for seg valgfritt i forhold til det overordnede prinsipp, men det vil kunne ha følger for spesifikke konstruksjonsmessige utforminger samt valg av elektriske aktuatorer.

I en utførelse kan systemet omfatte en binding 2 som er forskyvbar i et spor eller skinne 5 på skien, en elektrisk aktuator 6 som enten selv eller via en egen elektrisk motor 3, pneumatisk system, hydraulikk system etc. er i stand til å skyve bindingen 2 frem og tilbake mellom forskjellige langsgående posisjoner, en energikilde 7 for å drive den elektriske aktuatoren 6, samt en signaltransponder eller annet kommunikasjonsorgan 8/mikroprosessor 8 som mottar et signal, bearbeider denne og sender et signal videre til den elektriske aktuatoren 6 som bevirker til at denne forskyver bindingen frem eller tilbake.

Ettersom det vil være store krefter som overføres fra utøveren, via bindingen og til skien, så kan systemet omfatte elementer som låser bindingen fast i valgte posisjon etter at den elektriske aktuatoren har forskjøvet bindingen (ikke vist). Låseelementet bør i så fall være av en slik art at den tåler sterke påførte krefter. I stedet for separate sperreelementer, kan sperreelementet være en del av den elektriske motoren 3 eller pneumatisk system, hydraulikk system etc.

Låseelementene kan ha form som av en fjærbelastet splint som kan innta to, tre eller flere forskjellige spor eller hull som er anordnet i skien eller en plate som er montert på skien. Den fjærbelastede splinten kan trekkes opp av et spor eller hull ved at en dobbelt kileformet plate forskyves i den ene eller andre langsgående retning. Kilen overvinner kraften i fjæren som dytter splinten ned, hvorved splinten trekkes opp. Den kileformede platen kan på den ene side festet til en elektrisk motor 3, ref. fig. la-c og 2, via en forspent fjær 9 med tilstrekkelig kraft til å dytte/forskyve bindingen frem eller tilbake. Den elektriske motoren 3 beveger dermed bindingen indirekte ved å forspenne fjæren 9, idet det erfjærkraften som dytter/forskyver bindingen frem eller tilbake. Fjæren 9 kan være dobbeltvirkende, dvs. virker i to retninger, avhengig av hvilken retning man ønsker å forskyve bindingen. På den andre siden av eller på den kileformede platen er bindingen anordnet. Bindingen løper således fritt på en skinne 5, mens det er splinten som holder bindingen i ønsket posisjon. Splinten må således være tilstrekkelig solid til at den tåler kreftene som påføres bindingen/skien fra utøveren.

I en annen utførelse er det splinten i seg selv som påvirkes av en elektrisk aktuator, f.eks. en solenoidaktuator som trekker den fjærforspente splinten opp. En forspent fjær kan så bevirke til at bindingen alltid skyves fremover, idet et fraspark fra utøveren vil være tilstrekkelig til å overvinne forspenningen av fjæren når bindingenønskes posisjonert i bakre posisjon. I denne utførelsen vil det elektriske systemet bare ha to posisjoner, slik at bindingen enten er i «fri» ved at splinten er trukket ut av hullene eller sporene, eller «låst» ved at splinten er skjøvet ned i et av hullene eller sporene. I denne utførelsen vil det muligens være enklest å kun ha to posisjoner, «fremover/godt feste» og «bakover/god glid», idet den forspente fjæren dytter bindingen fremover når splinten er i fri, mens utøveren sparker bindingen bakover (slik at forspenningen i den forspente fjæren overvinnes) når utøveren ønsker dette.

I stedet for en splint, kan en klakk, krok, not og fjær, parrende mønster, clutch (friksjonsbasert inngrep) etc. anvendes som sperreelement. Dette gjelder både om sperreelementet er separat fra eller integrert i den elektriske motor eller pneumatisk system, hydraulikk system etc.

En eller flere følere 10, ref. fig. 5, i eller i tilknytning til den elektriske aktuatoren/motoren 3 eller pneumatisk system, hydraulikk system etc. kan eventuelt føle av og sende et signal tilbake til transponderen/mikroprosessoren med underretning om bindingens posisjon og tilstand.

Alle eller deler av de ulike elementene vist i figurene, dvs. den elektriske aktuatoren, én eller flere eventuelle låseelementer, en eller flere eventuelle forspente fjæranordninger, kraftkilde osv. er anordnet under, over eller bak bindingen 2. Det forstås da at de ulike elementene i systemet ifølge foreliggende oppfinnelse, dvs. den elektriske aktuatoren, én eller flere eventuelle låse-/sperreelementer, en eller flere eventuelle forspente fjæranordninger, kraftkilde osv., kan anordnes og fordeles på forskjellige måter på eller i skien. De ulike elementene i systemet kan integreres i skien eller i bindingen. De ulike elementene i systemet kan integreres i et lukket og/eller miniatyrisert system.

Det forstås at systemet ifølge foreliggende oppfinnelse i de fleste tilfeller bør forsegles eller beskyttes fra vann-inntrengning. Inntrengning av snø, is og kondens kan også utgjøre et problem som systemet kan eller bør beskyttes mot. For å mitigere kondensproblemer, kan det anordnes varmeelementer på innsiden av de helt eller delvis forseglede rommene, f.eks. i form av motstands-/varmetråder som avgir nok varme til at kondensen fordamper og trenger ut av systemet. Et eller flere av elementene i systemer, f.eks. den eller de forspente fjærene kan i seg selv utgjøre slike motstands-/varmetråder. En slik tørkeprosess kan igangsettes automatisk eller manuelt i forbindelse med lading av kraftkilden, dvs. fortrinnsvis et batteri.

Mht. lading av kraftkilden, så kan dette utføres ved å kople til en lader før eller etter bruk. Aktueringssystemet, som fortrinnsvis, men ikke nødvendigvis, er trådløst, og som sender signal til den elektriske aktuatoren på skien, må også lades med jevne mellomrom.

Ovenfor er bindingssystemet ifølge foreliggende oppfinnelse beskrevet i forhold til såkalt diagonalgang eller «klassisk», ref. fig. la-c, 2, 5 og 6.1 dette tilfellet er det forholdet mellom glid og feste som påvirkes av bindingssystemet.

Bindingssystemet ifølge foreliggende oppfinnelse kan også anvendes for såkalt «fristil» eller skøyting. I dette tilfellet vil utførelsen bli noe annerledes. Ved skøyting er grepet mot underlaget ikke noe tema, det er kun glid og kraftoverføring som gjelder. For å oppnå bedre kraftoverføring, kan et rotasjonspunkt 11,12 for skiskoen påvirkes for å få optimal kraftoverføring i varierende terreng. For eksempel, i oppoverbakker vil det være en fordel å flytte rotasjonspunktet på skiskoen bakover (12), slik at rotasjonspunktet kommer nærmere, eller helt under, tå-ballen. Dette gir kortere «skyv» tilsvarende et «lavt gir», noe som vil lette forsering av oppoverbakker.

Normalt befinner rotasjonspunktet seg lenger frem (11), omtrent under tærne. Når rotasjonspunktet er lenger frem, vil skyvet bli lenger, noe som vil gi større fart i flatt eller flatere terreng. Dette vil tilsvare et «tyngre gir».

Ved å posisjonere rotasjonspunktet for det «tunge giret» på samme sted eller lengre frem enn normalt, samtidig som rotasjonspunktet for det «lave giret» posisjoneres slik at oppoverbakker forseres lettere, vil hastigheten øke eller utøverens anstrengelser minke.

Tilsvarende effekter vil kunne oppnås ved å flytte rotasjonspunktet opp eller ned i forhold til skien, eller en kombinasjon mellom frem/tilbake og opp/ned. Man kan også ønske å justere kamber. Disse utførelsene er ikke vist.

I utførelsen vist i fig. 3a-d og 4 anvendes en krybbe 13 som skiskoen 14 kan festes til. Krybben 13 kan låses ved hjelp av et sperreelement 15 som aktueres ved hjelp av en elektrisk aktuator/motor (eller annet drivsystem, disse nevnes eksplisitt ikke fra nå av, men anses som implisitt nevnt). Når krybben 14 er låst fast, vil rotasjonspunktet 11 være flyttet frem og man er i det «høye giret». Når krybben ikke er låst fast, vil rotasjonspunktet 12 være flyttet lengre tilbake og man er i det «høye giret». Det kan også være motsatt. Man kan også tenke seg flere mellomposisjoner.

I utførelsen vist i fig. 3a-d og 4 viser også en rekke andre elementer som kan variere eller utelates i andre tilsvarende utførelse. I tillegg til krybben 13, skiskoen 14 (eller rettere sagt en brakett for innfelling i sko), rotasjonspunkter 11,12, og sperreelement 15, så vises forskjellige flexorer 18, 20, klemanordninger 20, låsearm for låsing av sko 14 i bakre rotasjonspunkt 16 etc. Selve aktuator- og drivsystemet, kraftkilder, transpondere er ikke vist i fig. 3a-d og 4, men kan i denne utførelsen dytte/trekke på enden 19, slik at aktuator- og drivsystemet i og for seg kan likne på fremre del av det som er vist i fig. la-c og 2. Andre utførelser kan selvfølgelig tenkes, det som er vist i figurene er kun eksempler, og disse skal ikke forstås begrensende.

I de viste utførelsene er det i første rekke vist ulike former for langrennsbindinger, dvs. konkurranse-, tur-, marka- og fjellski. Det skal imidlertid forstås at foreliggende oppfinnelse kan gi like store fordeler og være like relevant for alpinski, randoneéski, telemarkski osv. Ved å flytte bindingene frem eller tilbake «i fart» vil man i større grad kunne utnytte noen iboende egenskaper i skiene. Dersom underlaget man kjører på er isete, bratt og/eller omfatter mange hindringer (trær, porter osv.), så vil det kunne være en fordel å flytte bindingene fremover. Dette vil gi bedre grep i underlaget samt eventuelt også korte ned svingeradien noe.

I motsatt tilfelle, ved å flytte bindingen bakover på en alpin-, randoneé-, telemarkski osv., vil skien ble mer retningsstabil, den vil få større svingradius, bedre bæreevne i løs snø, og potensielt større fart på gliflater. Foreliggende oppfinnelse vil derfor kunne egne seg like godt ved nedfartskjøring uten festesmøring, som for det ulike former for langrenn. Parameterne man påvirker kan sies å være forskjellig, men den ultimate effekten er den samme: det vil gå raskere og utøveren vil oppleve større grad av kontroll.

I de ovennevnte eksemplene og utførelsene er det beskrevet et bindingssystem som justeres valgfritt av utøveren, det vil si at utøveren selv bestemmer hvilken posisjon bindingen skal ha på skien ved å sende et signal til bindingssystemet, for eksempel ved å trykke på knapper eller liknende på hansken eller skistaven. Man kan også tenke seg et hel- eller halvautomatisk system der forskjellige sensorer i bindingssystemet innhenter relevant informasjon, slik som hastighet, vinkler, akselerasjon, kraftpåføring, osv., for å beregne hva som er optimal posisjon for bindingen, hvorpå flyttingen av bindingen skjer automatisk. Et slikt system kan overstyres av manuelle knapper dersom utøveren ikke er fornøyd med bindingens posisjon.

Den elektriske aktuator kan også være innrettet til å bevirke til en forflytting av én eller flere deler av skibindingen mellom forskjellige posisjoner, f.eks. sperrelementer som bevirker til endring av skiskoens rotasjonspunkt, låseelementer som låser hele eler deler av skoen i en bestemt posisjon (gå-/kjøremodus, hardt/mykt underlag, høy/lav fart etc.) og/eller flexorelementer (ending av flexorelementenes posisjon, stivhet og flexkurve). Andre manipulasjoner av én eller flere deler av skibindingen for å oppnå en endring i skiens, bindingens og/eller skiskoens respons eller oppførsel kan også tenkes innenfor oppfinnelsens ramme og idé.

Ulike modi som kan påvirkes kan omfatte én eller flere valgt av gruppen omfattende: gåmodus, kjøremodus, hvilemodus, lagringsmodus, lademodus, ismodus, løssnømodus, silkeføremodus, elektrisk besparende modus, lavfartmodus, høyfartmodus, manuell modus, automatisk modus og/eller default modus.

Default modus kan sies å være en nøytral innstilling som utgjør et kompromiss mellom alle påvirkbare posisjoner og innstillinger. I første omgang kan default modus tenkes å tilsvare de posisjoner og

stillinger som en konvensjonell ski/binding/sko vil innta/ha uten innstillingsmulighet. Systemet kan gå inn i default modus når et batterinivå er lavt, skistaver brekkes, styreenheten(e) slutter og fungere, en eller flere funksjoner eller deler av systemet slutter å fungere som tiltenkt pga. elektriske, mekaniske, styringsmessige, temperaturmessige, fuktmessige eller andre relevante forhold.

Ifølge en utførelse av oppfinnelsen kan default modus velges på forhånd, slik at bestemte egenskaper vektlegges når eller dersom et batterinivå er lavt, skistaver brekkes, styreenheten(e) slutter og fungere osv.

Dersom betjeningsorganene befinner seg på skistavene, så kan man velge å ha et redundant system der begge staver omfatter betjeningsorganer. Betjeningsorganene på begge skistaver vil da kunne styre systemet. Dersom en av stavene brekker, så vil den andre staven med betjeningsorganer styre systemet. Dersom begge staver skulle brekke, så går systemet in i default modus, enten fabrikkdefinert eller forhåndsdefinert av utøver eller service crew.

Claims (29)

1. System for valgfri dynamisk posisjonering av en skibinding (2) eller deler av denne, på eller i en ski under bruk, karakterisert vedat systemet omfatter en elektrisk aktuator (6), en energikilde (7) for å drive den elektriske aktuatoren, samt et styringssystem (8) innrettet til å styre den elektriske aktuator.

2. System ifølge krav 1, der den elektriske aktuator (6) omfatter en elektrisk motor (3) som er innrettet til å utføre den dynamiske posisjonering.

3. System ifølge krav 1, der den elektriske aktuator (6) styrer en elektrisk motor (3) som er innrettet til å utføre den dynamiske posisjonering.

4. System ifølge krav 1, der den elektriske aktuator (6) styrer et pneumatisk system som er innrettet til å utføre den dynamiske posisjonering.

5. System ifølge krav 1, der den elektriske aktuator (6) styrer et hydraulisk system som er innrettet til å utføre den dynamiske posisjonering.

6. System ifølge krav 1, der den elektriske aktuator (6) er innrettet til å bevirke til en forflytting av skibindingen frem eller tilbake mellom forskjellige langsgående posisjoner på eller i skien.

7. System ifølge krav 1, der den elektriske aktuator (6) er innrettet til å bevirke til en forflytting av skibindingen opp eller ned mellom forskjellige vertikale posisjoner på eller i skien.

8. System ifølge krav 1, der den elektriske aktuator (6) er innrettet til å bevirke til en forflytting av skibindingen mellom forskjellige cambervinkler på eller i skien.

9. System ifølge krav 1, der den elektriske aktuator (6) er innrettet til å bevirke til en forflytting av én eller flere deler av skibindingen mellom forskjellige posisjoner.

10. System ifølge krav 10, der forflytting av én eller flere deler medfører en forflytting av en skiskos (14) posisjon på ski når skiskoen er festet til skibindingen.

11. System ifølge krav 10, der forflytting av én eller flere deler medfører en forflytting av en skiskos (14) rotasjonspunkt (11,12) når skiskoen er festet til skibindingen.

12. System ifølge krav 10, der forflytting av én eller flere deler medfører en endring av skiens modus.

13. System ifølge krav 13, der modiene kan omfatte én eller flere valgt av gruppen omfattende: gåmodus, kjøremodus, hvilemodus, lagringsmodus, lademodus, ismodus, løssnømodus, silkeføremodus, elektrisk besparende modus, lavfartmodus, høyfartmodus, manuell modus, automatisk modus og/eller default modus.

14. System ifølge krav 1, omfattende et sperreelement (15; 16)) som låser bindingen i en valgt posisjon, idet sperreelementet er innrettet til å frigjøres når bindingen skal flyttes til en ny posisjon.

15. System ifølge krav 1, der bindingen er innrettet til å flytte trinnløst mellom posisjoner.

16. System ifølge krav 1, der bindingen er innrettet til å flytte mellom diskrete posisjoner.

17. System ifølge krav 1, der den elektriske aktuator (6) samvirker med en forspent fjær (9), der det i den forspente fjær (9) er opplagret energi til å flytte bindingen på eller i skien, idet den elektriske aktuator (6) er innrettet til å forspenne fjæren (9).

18. System ifølge krav 5, der den elektriske aktuator (6) er innrettet til å frigjøre og låse sperreelementet (15; 16).

19. System ifølge krav 5, der en annen elektrisk aktuator er innrettet til å frigjøre og låse sperreelementet (15; 16).

20. System ifølge krav 9 eller 10, der sperreelementet (15; 16) låser eller frigjør en krybbe (13), der krybben (13) er innrettet til å endre en skistøvels rotasjonspunkt (11,12).

21. System ifølge krav 1, der den elektriske aktuator (15; 16) er innrettet til å flytte en skistøvels rotasjonspunkt (11,12).

22. System ifølge krav 10, der en forspent fjær er innrettet til flytte bindingen til en default posisjon når sperreelementet er frigjort, idet den elektriske aktuator er innrettet til å flytte bindingen til en annen posisjon enn default posisjon når sperreelementet er frigjort.

23. System ifølge krav 9, der en forspent fjær er innrettet til flytte bindingen til en default posisjon når sperreelementet er frigjort, idet en utøvers muskelkraft bevirker til å flytte bindingen til en annen posisjon enn default posisjon når sperreelementet er frigjort.

24. System ifølge krav 1, der den elektrisk aktuator, energikilden og signalmottageren er anordnet på skien, foran bindingen.

25. System ifølge krav 1, der den elektrisk aktuator, energikilden og signalmottageren er anordnet på skien, bak bindingen.

26. System ifølge krav 1, der den elektrisk aktuator, energikilden og signalmottageren er anordnet mellom skien og bindingen.

27. System ifølge krav 1, der den elektrisk aktuator, energikilden og signalmottageren er anordnet i skien.

28. System ifølge krav 1, der den elektriske motor er valgt fra gruppen omfattende: step-motor, linjærmotor, skrumotor, teleskopisk motor, tannhjulsmotor, magnet-/solenoidbryter.

29. System ifølge krav 1, videre omfattende føleorgan valgt fra gruppen: akselerometer, gyroskop, trykkføler, bøyesensor.