УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗВЛЕЧЕНИЯ И ОТДЫХА Российский патент 1997 года по МПК A63G31/00 

Изобретение относится к устройствам для развлечения и отдыха на воде, передвижения по водной и твердой поверхностям.

Известно устройство для развлечения и отдыха на воде, выполненное в виде двух полых колец, соединенных между собой ободом из упругого материала и содержащее лопасти, укрепленные на наружной стороне обода между кольцами ( авт. свид. СССР N 350489, кл. A 63 G 31/00, 1972).

Недостатком известного устройства является то, что при его использовании для движения и отдыха на воде пользователь частично погружается в воду, что не всегда желательно, например, если вода холодная и, кроме того, погружение в воду приводит к замедлению движения, требует большой затраты сил, брызгообразованию. Пользователь может выпасть из устройства при потере равновесия и утонуть, если не умеет плавать.

Известно устройство для развлечения и отдыха на воде, содержащее два кольца, выполненных в виде секционных надувных баллонов, связанных между собой трубчатыми элементами и стяжным тросом, лопасти с вырезами, выполненные из тканевого материала, закрепленные на трубчатых элементах и в петлях колец, тканевую обтяжку, закрепленную на торце одного из колец (авт. свид. СССР N 1028341, кл. A 63 G 31/00, 1983).

Недостатком известного устройства является то, что при ходьбе и беге необходимо попадать стопой на трубчатые элементы, что затруднительно, т.к. устройство при каждом шаге перемещается в вертикальном направлении и по окружности. В случае, если пользователь не попадает стопой на трубчатый элемент, или поскользнется, он провалится в воду, может утонуть. Кроме того, при ходьбе и беге на пользователя будет брызгать стекающая с верхних элементов вода, что представляет неудобство в пользовании устройством. По указанным причинам и вследствие некруглой формы, перемещение с помощью известного устройства по твердой поверхности неудобно. При наличии тканевой обтяжки, закрепленной на одном из торцов камеры для преобразования устройства в плот, создается помеха для движения с помощью устройства шагом или бегом, так как обтяжка закрывает обзор с одной стороны устройства и не предохраняет пользователя от выпадания из устройства с противоположной стороны.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение удобства и безопасности при использовании устройства, расширение функций устройства, в частности, использование его для движения по твердой поверхности, по сыпучим пескам, болотам и т.п.

Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство для развлечения и отдыха выполнено в виде надувного колеса с тремя или более надувными кольцевыми камерами. Внутренняя поверхность колеса выполнена рельефной, колесо размещено в сетке из малорастяжимых нитей (например, капроновых, хлопчатобумажных) или в оболочке из ткани. На торцах колеса закреплены съемные плоские или надувные днища, из которых хотя бы одно выполнено световоздухопроницаемым, в центре каждого днища закреплен шарнирный узел, в шарнирных узлах установлена проворачивающаяся в шарнирах ось произвольной формы. На наружной стороне колеса с помощью сетки или оболочки закреплен протектор в виде выступов, на наружной стороне и на торцах колеса с помощью сетки или оболочки закреплены съемные лопасти.

На фиг. 1 изображено устройство для развлечения и отдыха, продольный разрез; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиг. 3 приведена схема действия сил, действующих на колесо в статике и в движении; на фиг. 4 устройство с бегущим в нем человеком при движении по твердой поверхности; на фиг. 5 устройство с бегущим в нем человеком при движении по водной поверхности; на фиг. 6 - положение устройства при отдыхе на воде; на фиг. 7 положение устройства при использовании его для отдыха на земле или на воде в качестве кресла качалки.

Устройство (фиг. 1) состоит из колеса 1, сетки или оболочки 2, съемных боковых днищ 3. Колесо 1 составлено из трех или большего числа надувных кольцевых камер 4, внутренняя поверхность 5 колеса выполнена рельефной. Съемные боковые днища 3 закреплены на торцах колеса 1 непосредственно или с помощью сетки или оболочки 2. В центре каждого днища 3 закреплен шарнирный узел 6. Через шарнирные узлы проходит геометрическая ось симметрии (ось вращения) колеса 1. В шарнирных узлах установлена съемная ось 7, которая может проворачиваться в шарнирах. Съемная ось 7 может быть произвольной формы, например, коленообразной, рамочной. Съемные боковые днища 3 выполнены плоскими или надувными. Для световоздухопроницаемости одно или оба днища снабжены окнами 8. Днища могут изготовляться из светопрозрачного материала. На наружной поверхности колеса 1 с помощью сетки или оболочки 2 закреплен протектор 9 в виде выступов. При вращении колеса в воде выступы выполняют функцию водозагребных устройств. Для усиления водозагребного эффекта на колесе 1 с помощью сетки или оболочки 2 закреплены съемные лопасти 10.

Устройство работает следующим образом.

Находясь внутри колеса 1, шагают или бегут по внутренней поверхности 5 колеса, вследствие чего колесо перемещается по воде или по твердой поверхности. Съемные боковые днища 3 устанавливают для безопасности, чтобы не выпасть из кольца. Съемную ось 7 применяют для того, чтобы, держась за нее и проворачивая ее в шарнирном узле 6, не падать при преодолении волн, при движении колеса под действием ветра и т.п. Сетку или оболочку 2 надевают на колесо 1 для придания аппарату точной формы кругового кольца, для прочности колеса, как крепежный элемент для протектора 9, съемных боковых днищ 3, съемных лопастей 10, для улучшения транспортабельности устройства и т.п. Окна 8 используют для обзора и для вентиляции внутреннего объема колеса. Движение по кривой линии, повороты осуществляют путем соответствующего смещения тела в сторону поворота от средины плоскости колеса 1. Для отдыха или дрейфа на воде колесо 1 располагают так, что опорной стороной является торец колеса, при этом отдыхающий опирается на днище. Внутренняя поверхность 5 выполнена рельефной, чтобы стопа не скользила по ней и для массажа стоп во время ходьбы или бега. При движении по воде выступы протектора 9 и съемные лопасти 10 служат гребными устройствами, ускоряющими движения колеса вдоль водной поверхности. Благодаря многокамерности колесо сохраняет плавучесть в случае прокола отдельных камер. На фиг. 3 приведена схема сил, действующих на колесо в статике и в движении. Гидростатическая выталкивающая (Архимедова) сила Q_A равна сумме веса человека G_r и веса устройства G_y:
Q_A=G_r+G_y
Сила трения F_тр при движении по твердой поверхности
F_тр=f_тр•Q_A
где f_тр коэффициент трения качения.

При движении по стоячей воде в безветренную погоду движущая сила колеса F_к равна
F_к=m_в•(V₂-V_к)
где m_в масса воды, загребаемая колесом,
V₂ средняя скорость массы m_в воды за колесом,
V_к скорость движения колеса по воде.

Сила F_к создается за счет мускульной силы бегущего по внутренней поверхности колеса человека.

Момент M_А, поворачивающий колесо относительно точки А с угловой скоростью ω равен
M_А=G_r•l+P_г•h
где P_г горизонтальная составляющая равнодействующей силы R, с которой человек воздействует на колесо в точке N касания стопы о внутреннюю поверхность колеса, l и h соответствующие плечи сил.

Вектор угловой частоты вращения колеса перпендикулярен вектору направления движения колеса

S глубина погружения колеса в воду (до ватерлинии), при которой возникает выталкивающая (Архимедова) сила Q_А.

Для удобства пользования и для ускорения передвижения по водной поверхности колесо выполнено так, что выталкивающая сила при полном погружении колеса в воду не менее, чем в 10 раз превышает общий вес человека и устройства, ватерлиния устройства касательная к радиусу, большему, чем радиус внутренней поверхности 5 колеса.

На фиг. 4 изображено устройство с бегущим в нем человеком при движении по твердой поверхности. Днища сняты.

На фиг. 5 изображено устройство с бегущим в нем человеком при движении по водной поверхности. Одно днище снято.

На фиг. 6 изображено положение устройства при отдыхе на воде. Аналогично положение устройства при отдыхе на земле. Располагаться можно как на верхнем, так и на нижнем днище.

На фиг. 7 изображено положение устройства при использовании его для отдыха на земле или на воде в качестве кресла-качалки.

Верхнее днище может сниматься или надеваться на колесо в зависимости от погоды и желания пользователя. В устройстве можно отдыхать или передвигаться вдвоем.

Использование: изобретение относится к устройствам для развлечения и отдыха на воде, передвижения по водной и твердой поверхностям. Сущность изобретения: изобретение позволяет повысить безопасность использования устройства и расширить его функциональные возможности за счет того, что устройство состоит из колеса 1, выполненного из трех и более надувных кольцевых камер 4. Внутренняя поверхность колеса выполнена рельефной. Колесо размещено в сетке 2 из малорастяжимых нитей или в оболочке из ткани. На торцах колеса закреплены съемные плоские или надувные днища 3, из которых хотя бы одно выполнено световоздухпроницаемым. В центре каждого днища закреплен шарнирный узел, в шарнирных узлах установлена проворачивающаяся в шарнирах ось 7 произвольной формы. На наружной стороне колеса с помощью сетки или оболочки закреплен протектор 9 в виде выступов, на наружной стороне и на торцах колеса с помощью сетки или оболочки закреплены съемные лопасти 10. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство для развлечения и отдыха, содержащее надуваемое воздухом колесо, соединительные элементы, торцовую обтяжку, лопасти, отличающееся тем, что колесо выполнено из трех или более надувных кольцевых камер. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренняя поверхность колеса выполнена рельефной. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что колесо размещено внутри сетки из малорастяжимых нитей или внутри оболочки из ткани. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на торцах колеса закреплены съемные плоские или надувные днища, из которых хотя бы одно выполнено световоздухопроницаемым. 5. Устройство по пп.1 и 4, отличающееся тем, что в центре каждого днища закреплен шарнирный узел, в шарнирных узлах установлена поворачивающаяся в шарнирах ось произвольной формы, например коленообразной, рамочной. 6. Устройство по пп. 1 и 3, отличающееся тем, что на наружной стороне колеса с помощью сетки или оболочки закреплен протектор в виде выступов. 7. Устройство по пп.1 и 3, отличающееся тем, что на наружной стороне и на торцах колеса с помощью сетки или оболочки закреплены съемные лопасти.