在20世纪30年代,滑雪固定器——因其金属和缆绳构造而被称为‘熊夹’——只有一个目标:尽可能牢固地将靴子固定在滑雪板上,因为松动的固定器意味着在坡上失控。这种刚性被视为绝对优点,固定器的全部意义就在于在任何负荷下都保持滑雪板和脚锁定在一起。

问题出现在滑雪者摔倒的那一刻:如果固定器不松开,摔倒的全部扭转力会直接传给腿部,因为滑雪板要么插入雪中,要么被障碍物卡住,无法移动,而滑雪者的身体继续摔倒。Hjalmar Hvam,一位冠军俄勒冈滑雪赛车手,在1937年和1938年两次因此摔断腿,用的就是大家比赛用的那种刚性固定器。

在第二次骨折住院手术台上恢复期间,Hvam 画了一个固定器的草图,其设计目标与以往所有固定器相反:当受力超过人腿安全承受范围时,自动释放靴子。他1939年申请、1941年批准的专利基于一个固定脚的板,通过两个螺丝固定在一个弹簧式保持器上,该保持器经过校准,能抵抗正常滑雪力,但在摔倒的特定扭转应力下转动释放。

Hvam 设计固定器使其故意失效:弹簧式保持器在正常情况下固定靴子,但在摔倒的扭转应力下释放,避免腿部骨折。

刚性固定器将摔倒的全部力量传给腿部,因为滑雪板无法移动。

Hvam 的固定器使用弹簧式保持器,校准为在扭转应力下释放。

释放阈值与人腿承受力匹配,因此在滑雪时保持,摔倒时释放。

这样避免了伤害,让靴子在腿骨折前分离。

当连接件的失效模式是伤害时,应设计为在已知阈值下安全失效,而不是一味增强强度。

以‘Saf-Ski’为品牌销售,广告语是‘给腿一个休息,而不是一次骨折’。Hvam 的固定器让滑雪者在摔倒时靴子自动从滑雪板上脱离,而不是将摔倒的全部力量传到腿部。到20世纪50年代,数十家欧洲制造商效仿他的设计,推出了自己的脱离式固定器。

从这里,追溯依据

参考来源

  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