ВЕЛОСИПЕД С ЭРГОНОМИЧНЫМИ ПОСАДКОЙ И ПЕДАЛИРОВАНИЕМ Российский патент 2020 года по МПК B62K3/00 B62M9/04 

Изобретение относится к транспортным средствам с мускульным приводом и может быть использовано для передвижения.

Известен велосипед «Рикамбент» с линейным приводом (RU 2449914 С1 МПК В62К 3/00 (2006.01), включающий раму с сидением, установленную на переднем поворотном колесе, установленном в вилке с рулем, закрепленной в подшипниках рамы, и заднем колесе с блоком звездочек, муфтой свободного хода и монеточным переключателем скоростей, при этом на раме в подшипниках установлен вал с ведущей звездочкой, связанный цепью с одной из звездочек приводного колеса, при этом вал с ведущей звездочкой по бокам ее снабжен двумя кривошипно-коромысловыми механизмами.

Недостатком этого велосипеда являются неэргономичность педалирования, так как усилие на педали не меняется по мере разгибания ноги и движения педали вперед, наличие возвратно-поступательных движущихся шатунов поз. 11, поз. 12, коромысел поз. 17, поз. 18, уменьшающих кпд привода, громоздкость конструкции из-за наличия шатунов, коромысел и кронштейна поз. 21.

Недостатком этого велосипеда является также посадка полулежа с опорой на спинку, так как такая посадка с изгибом шеи и позвоночника приводит к быстрой усталости велосипедиста при длительной езде и является неэргономичной.

Известен мускульный привод транспортного средства (а/с СССР N 1555176 от 4 августа 1987 г.), где усилие на педаль рычага растет постепенно, за счет шкива переменного радиуса по мере выпрямления ноги и движения педали при постоянном тяговом усилии на приводном колесе.

Такое педалирование является эргономичным, так как учитывает фактор распора, снижает усталость веломобилиста при длительной езде.

Недостатком данного мускульного привода является наличие неэргономичной посадки полулежа с опорой на спинку, технологическая сложность изготовления шкива переменного радиуса, неудобство управления веломобилем, так как для переключения передач требуется две руки.

Наиболее близким техническим решением к заявленному, взятым за прототип, является дорожный велосипед «ЗИЛ», имеющий жесткую и легкую треугольную раму, седло, вал с ведущей звездочкой и кривошипами, оппозитно размещенными друг к другу, короткую цепь, роликовую муфту свободного хода, ножной тормоз.

Недостатком дорожного велосипеда является посадка на седле, способствующая возникновению и обострению заболеваний урологических и позвоночника, а также значительная нагрузка на руки и плечи, вызывающая быструю усталость велосипедиста.

Вторым недостатком дорожного велосипеда является трудность преодоления затяжных подъемов, так как усилие на педаль постоянно при движении ее от В.М.Т. до Н.М.Т., то есть педалирование велосипеда не является эргономичным и приводит к быстрой усталости велосипедиста.

Целью настоящего изобретения является устранение недостатков дорожного велосипеда. Предложена конструкция велосипеда с эргономичной посадкой, состоящей из высокого руля, сиденья со спинкой, снижающая нагрузку на руки и плечи, предупреждающая возникновение заболеваний урологических и позвоночника при длительной езде, а также с эргономичным педалированием, повышающим удобство езды за счет изменения усилия на педаль при движении ее от В.М.Т. до Н.М.Т., при постоянном тяговом усилии на приводном колесе. Такие посадка и педалирование снижают усталость велосипедиста при длительной езде.

Эта цель достигается тем, что велосипед имеет высокий руль, сиденье со спинкой, треугольную раму, установленную на переднем поворотном колесе, установленном в вилке с высоким рулем, закрепленной в подшипниках рамы, и заднем колесе с муфтой свободного хода, при этом на нижней балке рамы в подшипниках установлен вал с ведущей звездочкой, связанной цепью с ведомой звездочкой промежуточного вала, установленного в подшипниках распорный балки рамы, при этом вал с ведущей звездочкой по бокам ее снабжен двумя кривошипами, размещенными оппозитно друг к другу, а число зубьев ведущей звездочки должно быть больше числа зубьев ведомой звездочки точно в два раза, при этом на другом конце промежуточного вала закреплена жестко ведущая эксцентричная звездочка второй ступени, связанная цепью с ведомой звездочкой приводного заднего колеса, при этом для натяжения нижней ветви цепи второй ступени ниже оси вращения заднего колеса шарнирно установлен рычаг, имеющий натяжную звездочку и пружину, один конец которой закреплен в средней части рычага шарнирно, а второй конец шарнирно соединен с проушиной натяжного устройства, при этом для натяжения нижней ветви цепи первой ступени на кронштейне, закрепленном на нижней балке рамы, шарнирно установлен рычаг, имеющий натяжную звездочку и пружину, один конец которой шарнирно связан со средней частью рычага, а второй шарнирно соединен с проушиной кронштейна, закрепленного на распорной балке рамы.

Велосипед с эргономичными посадкой и педалированием включает треугольную раму 1 с сиденьем 2, установленную на заднем приводном колесе 3 и переднем поворотном колесе 4. В раме 1 в подшипниках установлена вилка 5 с высоким рулем 6 поворотного колеса 4. На нижней балке рамы 1 известным способом установлен в подшипниках вал 7 с ведущей звездочкой 8 и с оппозитно размещенными друг к другу кривошипами 9 и 10.

Ведущая звездочка 8 первой ступени связана цепью 11 с ведомой звездочкой 12, при этом количество зубьев ведущей звездочки должно быть точно в два раза больше количества зубьев ведомой звездочки.

Ведомая звездочка 12 известным способом жестко закреплена на промежуточном валу 13, установленном на подшипниках в распорной балке 14 рамы 1. На другом конце вала 13 известным способом жестко закреплена ведущая эксцентричная звездочка 15 второй ступени, которая связана цепью 16 с ведомой звездочкой 17 заднего приводного колеса 3, снабженного муфтой свободного хода.

Для натяжения нижней ветви цепи 16 второй ступени ниже оси вращения колеса 3, установлена жестко ось 18, на которой шарнирно закреплен рычаг 19 с натяжной звездочкой 20.

Рычаг 19 соединен с пружиной 21, один конец которой шарнирно закреплен в средней части рычага, а второй конец шарнирно соединен с проушиной известного натяжного устройства 22.

Для натяжения нижней ветви цепи 11 первой ступени на кронштейне 23, закрепленном жестко на нижней балке рамы 1, шарнирно установлен рычаг 24, имеющий на конце натяжную звездочку 25 и пружину 26, один конец которой шарнирно связан со средней частью рычага 24, а второй конец шарнирно соединен с проушиной кронштейна 27, закрепленного жестко на распорной балке 14 рамы 1.

Сиденье 2 закреплено на трех кронштейнах 28 рамы 1 в шести точках, при этом спинка 29 сиденья 2 отклонена назад от вертикали на угол от 7 до 15 градусов, обеспечивая в сочетании с высоким рулем 6 правильную эргономичную посадку велосипедиста.

Для предотвращения смещения в боковые стороны велосипедиста сиденье 2 снабжено двумя регулируемыми по длине обрезиненными стяжками 30 с пружинными фиксаторами 31, служащими одновременно для фиксации спинки 29 по углу наклона назад. По высоте сиденье 2 может быть поднято установкой между сиденьем 2 и кронштейнами 28 шести распорных втулок. По длине сиденье 2 может быть сдвинуто вперед или назад за счет продольных пазов в кронштейнах 28.

Для снижения габаритной высоты велосипеда спинка 29 после снятия с нее фиксаторов 31 может быть вручную откинута назад в горизонтальное положение, а высокий руль 6 после ослабления винтового зажима 32 и снятия блокирующего болта 33 может быть вручную опущен назад на раму 1.

Велосипед оснащен двумя ручными тормозами 34 клещевого типа. Для снижения габаритной длины переднее колесо применено от велосипеда «Кама» диаметром 500 мм, а заднее колесо с муфтой свободного хода взято от велосипеда «Салют» диаметром 600 мм. Для безопасной езды цепные передачи обеих ступеней закрыты предохранительными кожухами.

Посадка на велосипед производится следующим образом:

1. Кривошипы устанавливаются вертикально, причем левая педаль должна быть снизу, а правая наверху.

2. Велосипедист располагается между кривошипами и сиденьем, установив велосипед между ног,

3. Удерживая руль, велосипедист ставит левую стопу ноги на педаль, опираясь правой стопой на землю.

4. Правый стопой ноги он делает толчок назад, приподнимается, опираясь на левую педаль, и садится на сиденье, удерживая равновесие рулем, начинает вращать педали, совершая передвижение.

5. Для остановки велосипедист тормозит велосипед двумя ручными тормозами, переводит правую педаль в нижнее положение, останавливает велосипед, наклоняя его вправо, снимает правую и левую стопы с педалей и, слезая с сиденья, опирается обеими стопами на землю.

6. После остановки велосипедист переносит левую ногу на правую сторону, удерживая руль.

Изобретение поясняется чертежами.

Фиг. 1. Вид на велосипед с левой стороны.

Фиг. 3. Разрез А-А на фиг. 1. Изображает крепление кривошипов с педалями и ведущей звездочкой на валу.

Фиг. 4. Разрез Б-Б на фиг. 1. Изображает крепление ведомой и ведущей звездочек на промежуточном валу.

Фиг. 2. Вид на велосипед с правой стороны.

Фиг. 5. Диаграмма усилий на педаль по углу поворота кривошипа на 180 градусов от В.М.Т. до Н.М.Т.

Фиг. 6. Вид на среднюю и заднюю части велосипеда с правой стороны в увеличенном масштабе.

Фиг. 7. Пример правильной эргономичной посадки оператора при работе с компьютером. («Аргументы и Факты») номер 25, 19-25 июня, страница 36, 2019 года.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к велосипедам. Велосипед включает треугольную раму. Велосипед имеет эргономичную посадку, состоящую из высокого руля, сиденья со спинкой. Велосипед снабжен двухступенчатой цепной передачей с двумя натяжными звездочками. Ведущая звездочка первой ступени связана цепью с ведомой звездочкой промежуточного вала, установленного в подшипниках распорной балки рамы. Число зубьев ведущей звездочки больше числа зубьев ведомой звездочки в два раза. На другом конце промежуточного вала жестко закреплена ведущая эксцентричная звездочка второй ступени, которая связана цепью с ведомой звездочкой приводного заднего колеса, снабженного муфтой свободного хода. Для натяжения нижней ветви цепи второй ступени ниже оси вращения заднего колеса установлен шарнирно рычаг, имеющий на конце натяжную звездочку и пружину. Для предотвращения смещения велосипедиста в боковые стороны сиденье снабжено двумя обрезиненными и регулируемыми по длине стяжками. Достигается снижение усталости велосипедиста при длительной езде. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Велосипед, включающий треугольную раму, установленную на переднем поворотном колесе, установленном в вилке с рулем, закрепленной в подшипниках рамы, и заднем колесе с муфтой свободного хода, при этом на раме в подшипниках установлен вал с двумя кривошипами, оппозитно размещенными друг к другу, и с ведущей звездочкой, связанной цепью со звездочкой приводного колеса, отличающийся тем, что с целью повышения удобства езды, снижения усталости велосипедиста и предупреждения его от заболеваний урологических и позвоночника при длительной езде велосипед имеет эргономичную посадку, состоящую из высокого руля, сиденья со спинкой, отклоненной назад от вертикали на угол от 7 до 15°, и эргономичное педалирование, при котором усилие на педаль при повороте кривошипа от В.М.Т. на угол 90° плавно растет в два раза, а затем при повороте кривошипа на угол от 90 до 180° плавно снижается в 2 раза при постоянном тяговом усилии на приводном колесе, при этом велосипед снабжен двухступенчатой цепной передачей с двумя натяжными звездочками, при этом ведущая звездочка первой ступени связана цепью с ведомой звездочкой промежуточного вала, установленного в подшипниках распорной балки рамы, а число зубьев ведущей звездочки больше числа зубьев ведомой звездочки точно в два раза, при этом на другом конце промежуточного вала жестко закреплена ведущая эксцентричная звездочка второй ступени, которая связана цепью с ведомой звездочкой приводного заднего колеса, снабженного муфтой свободного хода, при этом для натяжения нижней ветви цепи второй ступени ниже оси вращения заднего колеса установлен шарнирно рычаг, имеющий на конце натяжную звездочку и пружину, один конец который связан шарнирно со средней частью рычага, а второй конец соединен шарнирно с проушиной известного натяжного устройства, при этом для натяжения нижней ветви цепи первой ступени на кронштейне, закрепленном жестко на нижней балке рамы, установлен шарнирно рычаг, имеющий на конце натяжную звездочку и пружину, один конец которой связан шарнирно со средней частью рычага, а второй соединен шарнирно с проушиной кронштейна, закрепленного жестко на распорной балке рамы, при этом сиденье со спинкой установлено жестко на кронштейнах рамы, а для предотвращения смещения велосипедиста в боковые стороны сиденье снабжено двумя обрезиненными и регулируемыми по длине стяжками, служащими также для фиксации наклона спинки и ее перевода назад вручную в горизонтальное положение для снижения по высоте габарита велосипеда, при этом высокий руль может быть опущен вручную назад на раму после ослабления винтового зажима и снятия блокирующего болта, при этом велосипед снабжен двумя ручными тормозами клещевого типа, а цепные передачи обеих ступеней закрыты предохранительными кожухами.

2. Велосипед с эргономичными посадкой и педалированием по п. 1, отличающийся тем, что цепная передача первой ступени расположена справа по ходу движения велосипеда, а цепная передача второй ступени расположена слева по ходу движения велосипеда.