整個1930年代,滑雪固定器——因其金屬與鋼索結構而被暱稱為「捕熊夾」——的設計只有一個目標:盡可能牢固且剛性地將雪靴固定在雪板上,因為固定器一旦鬆動,就意味著在坡上失去控制。這種剛性被視為毫無疑問的優點,固定器的全部意義就在於讓雪板與腳在任何負載下都鎖在一起。

問題在滑雪者摔倒的那一刻就顯現了:不會鬆脫的固定器會把摔倒時的全部扭轉力直接傳入滑雪者的腿,因為雪板本身插在雪中或卡在障礙物上無法移動,而滑雪者的身體卻繼續倒下。奧勒岡州冠軍滑雪選手Hjalmar Hvam就因為這樣兩度斷腿,一次在1937年,另一次在1938年,用的都是大家比賽時所用的同一種剛性固定器。

在醫院手術台上從第二次骨折中恢復時,Hvam畫出了一種固定器的草圖,其設計目標與以往所有固定器完全相反:一旦作用於其上的力量超過人腿能安全承受的程度,就自動釋放雪靴。他1939年的專利(1941年獲准)圍繞一塊承載腳部的底板構建了這一機構,底板由兩顆螺絲固定在一個彈簧加載的保持器上,該保持器經過校準,能抵抗一般的滑雪力量,但在摔倒時特有的扭轉應力下會自由轉動。

Hvam刻意讓固定器「故意失效」:彈簧加載的保持器平時固定住雪靴,但在摔倒的扭轉應力下會在腿斷之前釋放。

剛性固定器會把摔倒時的全部力量傳到腿上,因為雪板無法移動。

Hvam的固定器使用經過校準、可在扭轉應力下釋放的彈簧加載保持器。

釋放閾值與人腿的耐受度相匹配,因此它在滑雪時能固定住,在摔倒時則會釋放。

這讓雪靴在腿可能折斷之前先分離,從而防止受傷。

當某個連接的失效模式會造成傷害時,應將其設計成在已知閾值下安全失效,而不是一味追求最大強度。

Hvam的固定器以「Saf-Ski」之名銷售,廣告語是「讓你的腿休息,而不是骨折」,它讓滑雪者的雪靴在摔倒時自動與雪板分離,而不是把摔倒的全部力量沿腿向上傳遞。到了1950年代,數十家歐洲製造商已跟隨他的腳步,推出了各自的釋放式固定器設計。

追溯依據

參考來源

  1. US2236874A — Ski Binding Google Patents / USPTO · patents.google.com
  2. Please Release Me: Hjalmar Hvam's 1939 Saf-Ski Bindings Change Alpine Skiing Forever The Source Weekly, Bend, Oregon · bendsource.com