ВЕЛОСИПЕД Российский патент 1995 года по МПК B62K9/00 

Изобретение относится к педальным транспортным средствам, предназначенным для деловых поездок и прогулок.

Известны велосипеды, предназначенные для работы в быту или на производстве, содержащие педальный привод, заднее ведущее и переднее рулевое колеса, раму с сиденьем (авт. св. N 1142352, авт. св. N 1235786, кл. В 62 К 1/00-9/02).

Недостатком таких конструкций является ограниченный ассортиментный набор вариантов, обусловленный почти полным отсутствием сменных частей и устройств, трансформирующих велосипед для выполнения разных задач, расширяющих функциональное назначение велосипедов. Например, для перевозки грузов в условиях сельской местности, перевозки одного или двух детей и рюкзака в любых дорожных условиях, прицепного устройства для тележки, и др.

Известна конструкция велосипеда, имеющего сменную переднюю часть, включающую шарнирный узел крепления вилки переднего колеса, вместо которой монтируется инвалидная коляска. Сменная часть велосипеда соединяется с основным корпусом по принципу "ломающейся рамы" (Художественное конструирование за рубежом, с. 14, рис. 10, N 1, М., 1987 г.).

Главный недостаток известного решения в том, что использующаяся схема соединения сменной части велосипеда с основным корпусом по принципу "ломающейся рамы", при наличии боковых сил, т.е. при наезде на препятствие одним из передних колес, при поворотах или езде с боковым наклоном резко ограничивает скорость движения из-за изменений момента на руле.

Недостатком данной конструкции является также ограниченность условий эксплуатации ее в варианте инвалидной коляски. Это обусловлено жестким соединением колес с рамой, что делает невозможным наклон транспортного средства на поворотах. В конструкции отсутствует кабина для пассажира и амортизация колес, влияющая на долговечность спиц.

Целью настоящего изобретения является увеличение ассортиментного набора велосипедов, обеспечение комфортности пассажира, улучшение эксплуатационных возможностей велосипеда в пассажирском варианте.

Поставленная цель достигается введением в комплект велосипеда герметичной кабины для перевозки одного взрослого или двух детей. Кабина жестко скреплена с рамой велосипеда, колеса кабины подпружинены и имеют рулевой привод от руля велосипеда.

Колеса размещены на единой подвеске, шарнирно соединенной с рамой велосипеда и позволяющей наклонять корпус велосипеда при поворотах. Механизм наклона велосипеда не ограничивает его скорость даже при наличии ухабов. Амортизация колес уменьшает нагрузки на раму и способствует долговечности спиц. По девятилетнему опыту эксплуатации автором велосипеда с амортизаторами долговечность спиц возрастает минимум в 5 раз при максимальных нагрузках на велосипед.

Автор отмечает щадящие условия работы спиц при наличии на колесе "восьмерки" из-за, например, лопнувшей спицы.

Выполнение сменной двухколесной части велосипеда с шарнирной подвеской подрессоренных колес способствует резкому возрастанию эксплуатационных возможностей велосипеда и обеспечению комфортности пассажира:
пружинная подвеска колес позволяет не учитывать препятствия высотой ± 45 мм;
при более крупных и односторонних препятствиях рамой воспринимается только усредненная составляющая удара и не происходит ее боковых отклонений;
наличие герметичной остекленной кабины способствует повышению комфортности пассажиров и делает более экологически безопасным передвижение в условиях интенсивного автомобильного движения.

Введение механизма руления подпружиненных колес, связанного с рулем велосипеда, и закрепление их на подвеске, шарнирно соединенной с рамой велосипеда, а также введение съемной герметичной пассажирской кабины позволяет резко улучшить эксплуатационные возможности велосипеда в пассажирском варианте и исключить опасность езды в качестве пассажиров по сравнению с современными жесткими и неприспособленными для них велосипедами.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями не позволило выявить признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа - наличие сменной части, жестко соединенной с рамой велосипеда, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображен общий вид велосипеда в обычном двухколесном варианте; на фиг. 2 - общий вид велосипеда в пассажирском варианте, вид сбоку; на фиг. 3 - общий вид велосипеда в пассажирском варианте, вид спереди; на фиг. 4 - общий вид шарнирно-рулевого механизма пассажирской кабины.

Велосипед включает в себя раму 1, ведущую 2 и ведомую 3 звездочки, охваченные цепной передачей 4, заднее ведущее колесо 5 с пружинным амортизатором 6. Для установки во время стоянки в обычном варианте и для стоянки при смене передней части, основная часть велосипеда устанавливается на двухопорную подножку 7.

Узел крепления передней сменной части представляет собой быстроразъемный механизм, стягивающий между собой с помощью эксцентриков 8 две силовые пластины, одна из которых 9 закреплена на раме 1 задней части, другая 10 - на съемной части. Эксцентрики 8 закреплены на пластине 9 основной части велосипеда. Шарнир 11 служит для присоединения прицепной тележки.

Съемная часть обычного велосипеда представляет собой законченную переднюю часть велосипеда, включающую руль 12, рулевую колонку 13, пружинный амортизатор 14, колесо 15, а также соответствующую часть электрооборудования 16, включающую фазу, поворотные огни, звуковой сигнал, а также световозвращатель.

Электрооборудование велосипеда состоит из дистанционно включаемого генератора 17, блока электроники 18 с аккумулятором, заднего осветительного блока 19, включающего задний фонарь и поворотные огни, а также световозвращатель. Штатный пульт управления 20 закреплен на руле. Присоединительный штекер, расположенный внутри трубчатой рамы, предназначен для автоматического разъема при отсоединении передней части велосипеда.

Сменная пассажирская кабина (фиг. 2, 3) представляет собой стеклопластиковую герметичную остекленную кабину 21, открывающуюся путем сдвигания вперед верхней остекленной части 22. В варианте кабины для детей предусмотрено два гигиенических сиденья с привязными ремнями. Для контроля за детьми во время поездки крыша кабины частично остеклена. Стойка 23 (фиг. 4) является основным несущим элементом кабины, к которому крепится руль 24 и стойки 25 (фиг. 4) передних колес. Стойка 23 неподвижно соединена с основной рамой велосипеда с помощью такого же узла крепления, каким крепится передняя сменная часть велосипеда.

Кабина снабжена выдвижной штангой 26 с шарниром 27, служащей третьей точкой опоры во время транспортировки кабины в автономном состоянии.

Оборудование кабины включает в себя зеркала заднего вида 28, пульт управления 29, фары 30, указатели поворотов 31, световозвращатели 32, звуковой сигнал. Кабина может быть также укомплектована карманным радиоприемником или магнитофоном и рулем, не связанным с рулевыми колесами, воздухообмен в закрытой кабине осуществляется через воздухозаборник 33, расположенный над стеклом, и выпускные отверстия, расположенные по бокам кабины под бампером 34.

Шарнирно-рулевой механизм (фиг. 4) представляет собой параллелограмм, состоящий из верхнего силового стержня 35, нижнего поддерживающего стержня 36. Стойка 23 шарнирно соединена с параллелограммом в его центре. Боковые стороны параллелограмма 37 параллельны стойкам 25. Стержни 35 и 36 выполнены непрямыми, центральное А и боковые Б плечи подобраны так, чтобы в пределах упругих качаний параллелограмма передние колеса проходили по одной вертикали (штриховые рисунки на фиг. 3). Это сделано для устранения боковых сдвигающих нагрузок на шины и спицы передних колес. Резиновые жгуты 38 служат для облегчения восстановления вертикального положения велосипеда после выполнения поворота с наклоном. Руль велосипедного типа 24 передает свои перемещения через ось 39 и блок 40 на трос 41, который, пройдя через группу блоков 42, 43 и 44, синхронно поворачивает через тягу поворота 45 колеса кабины. Тяга поворота 45 собрана из двух шарнирно соединенных между собой частей.

Вертикальное положение стоек колес сохраняется благодаря их закреплению в основном 46 и вспомогательном 47 подшипниках.

Поворот колес осуществляется в поворотных подшипниковых обоймах 48. Амортизатор переднего колеса выполнен в виде подпружиненной вилки из стоек 25, в которой закрепляется колесо.

Пружины 49 амортизатора позволяют колесу отклоняться на 70 мм по вертикали. Подшипниковая обойма 50 служит для вращения вилки с колесом при амортизации. Кронштейны 53 связаны с поворотными обоймами 48.

Подушки 52 служат для ограничения предельного отклонения параллелограмма. Сила удара в подушку также смягчается за счет амортизации колес. Трубчатый каркас из трубок 53 и 54 служит для прикрепления к нему кабины, которая фиксируется хомутами.

Шарнирно-рулевой механизм велосипеда предназначен для управления велосипедом и для смягчения воздействия на велосипед неровностей местности, по которой движется велосипед.

Рассмотрим работу амортизатора ближнего (правого колеса) (фиг. 4). При наезде на препятствие стойка 25 под воздействием колеса стремится повернуться вокруг оси, размещенной в обойме 50, против часовой стрелки, и колесо поднимается на препятствие. При этом пружины 49 начнут сжиматься, поскольку их нижняя опора жестко связана с вилкой из стоек 25. Верхняя опора пружин 49 жестко связана с верхним силовым стержнем 35, с увеличением угла поворота стоек 25 увеличивается и сжатие пружин 49, а значит, и воздействие их на верхнюю опору пружин. Если время и сила этого воздействия достаточно большие, велосипед мягко и плавно наклонится, как и любое транспортное средство с независимой подвеской колес, например автомобиль. В случае же очень большого препятствия (для нашей конструкции с колесом диаметром 350 мм - оно равно 100 мм), пружины 49 сожмутся до соприкосновения витков, и уже тогда в действие вступает "второй эшелон" - отклоняется верхний силовой стержень 35. Этот момент показан на фиг. 3. На фиг. 3 изображено штриховыми линиями положение колес при чистом отклонении силового стержня 35 без деформации пружин 49. Фактические возможности вертикального отклонения колес в 2 раза больше. При этом на велосипед передается только усилие от натяжения одного из двух резиновых жгутов 38. Велосипед, снабженный данным механизмом, обладает большими возможностями по преодолению препятствий.

Система, ориентирующая колеса в вертикальном положении, независимо от величины и знака наклона стержня представляет собой два смежных параллелограмма, образуемых центральной стойкой 55 (пустующая полка на фиг. 4) высотой А, стержнями 35 и 36 и боковыми сторонами параллелограмма 37 высотой Б. При отклонении вверх одного из плеч силового рычага 35 стойка 55, всегда сохраняющая вертикальное положение, через стержни 36 воздействует на тяги 37, удерживая их в вертикальном положении. А поскольку стойки 25 колес связаны через обойму 50 с тягами 37, то и колеса также всегда сохраняют положение, параллельное вертикальной плоскости велосипеда, т.е. вертикальное. Резиновые жгуты 38 служат для восстановления вертикального положения всего велосипеда, поскольку восстанавливают симметричность обоих параллелограммов относительно центральной стойки 55.

Управление велосипедом осуществляется путем поворота руля 24 кабины (фиг. 3). При повороте руля поворачивается и его ось 39, передавая вращение на блок 40 с жестко закрепленным на нем тросом 41. При вращении руля оба плеча троса перемещаются возвратно-поступательно в противоположные стороны, благодаря чему конечный блок 44 поворачивается в одну либо в другую сторону, в зависимости от поворота руля, и при своем повороте воздействуя на тягу поворота 45. Эта тяга шарнирно соединена с кронштейнами 51, связанными с вилками стоек 25, которые могут синхронно поворачиваться в подшипниковых обоймах 48 вокруг из вертикальных осей.

Изобретение относится к педальным транспортным средствам, предназначенным для деловых поездок и прогулок. Сущность: велосипед включает в себя раму 1, ведущую 2 и ведомую 3 звездочки, охваченные цепной передачей 4, заднее ведущее колесо 5, с пружинным амортизатором 6. Съемная часть велосипеда в обычном исполнении представляет собой законченную переднюю часть велосипеда, включающую руль 12, рулевую колонку 13, пружинный амортизатор 14, колесо 15, а также соответствующую часть электрооборудования 16, включающую фару, поворотные огни, звуковой сигнал, а также световозвращатель. Съемная пассажирская кабина, предназначенная для обеспечения комфортности пассажира, представляет собой стеклопластиковую герметичную остекленную кабину, открывающуюся путем сдвигания вперед верхней остекленной части. В варианте кабины для детей предусмотрено 2 гигиенических сиденья с привязными ремнями. Воздухообмен в закрытой кабине осуществляется через воздухозаборник, расположенный над стеклом, и выпускные отверстия, расположенные по бокам кабины под бампером. Кабина жестко скреплена с рамой велосипеда, а рулевые колеса кабины подпружинены и имеют привод от руля велосипеда. Колеса размещены на одной подвеске, шарнирно соединенной с рамой велосипеда и позволяющей наклонять корпус велосипеда при поворотах. 4 ил.

1. ВЕЛОСИПЕД, содержащий педальный привод, выполненный в виде ведущей и ведомой звездочек, заднего ведущего и переднего рулевого колес, раму и сменную переднюю части, отличающийся тем, что сменная передняя часть велосипеда снабжена двумя рулевыми колесами с амортизаторами, закрепленными на общей раме, шарнирно соединенной с корпусом сменной части, а корпус сменной части неподвижно связан с рамой велосипеда. 2. Велосипед по п.1, отличающийся тем, что корпус сменной части выполнен в виде застекленной кабины.