ВЕЛОСИПЕД Российский патент 2021 года по МПК B62K3/00 B62M15/00 

Изобретение относится к дорожно-транспортным средствам на мускульной тяге своего наездника и преимущественной областью его промышленного использования является велостроение.

Технический прогресс за более чем двухвековую историю эволюции этой особой породы техногенных «стальных коней» обогатил мировое машиностроение сотнями тысяч патентов на изобретения и полезные модели в области технического усовершенствования персональных средств перемещения по среде обитания, отыскать среди которых хотя бы горстку аналогов и самых ближайших прототипов заявленному техническому решению было не просто, поэтому в качестве таковых заявитель вынужден был воспользоваться собирательным образом одноколейного двухколесного одноместного дорожно-транспортного средства класса «дорожный для взрослых со складной рамой» по ГОСТ 5503-87 (Код ОКП 45 2911 3000) или относящийся к третьему классу (для населения) по ГОСТ 31741-2012, так как потребительские и эксплуатационные качества «Велосипеда с эргономичными посадкой и педалированием» по патенту РФ на изобретение №2724027 кл. B62K 3/00 от 31.07.2019 г. лишь частично решают проблему лояльности подвижных и передвижных объектов инфраструктуры городской среды, определяющую качество жизни безлошадных «узников застенков каменных джунглей», затравленных гнетом тучных стад «огнедышащих колесниц» с двигателями внутреннего сгорания в своем чреве. Из-за своих чрезмерно больших габаритов и неуклюжести, обусловленных необходимостью размещения каретки первичного вала привода непременно между колесами или над одним из них и отсутствием гармонии в системе человек-машина, в которой дислокацию точек-очагов взаимодействия в треугольнике, а точнее - в углах «пульсирующего» тетраэдра, «руль-кисти рук, педали-стопы ног, седло-седалищные бугры костей таза» трудно признать идеальной, а также из-за наличия неприлично большого радиуса поворота, потребительский спрос на такие велосипеды у городского населения, проживающего в стесненных жилищных условия высотных многоэтажных зданий, резко снизился, т.к. содержать и обслуживать исправное техническое состояние причудливых и разухабистых «техногенных стальных коней» в домашних условиях стало невыносимо трудно из-за упадка их восхитительных достоинств и утраты востребованности.

Целью изобретения является улучшение ходовых качеств и большей части всех других технических характеристик индивидуального дорожно-транспортного средства, аттестующих его комфорт и лояльность, гармонично сбалансированные на уровне максимальной близости к реальным аналогам сказочных «сапогов-скороходов», что и было достигнуто посредством изменения способа трансформации складной рамы, деформацией круглой траектории перемещения педалей в эллипсную серповидно изогнутую и избавлением трансмиссии привода от скрытых пороков и внутренних недостатков известных цепей, альтернативно заменив их цевочными барабанами карусельно-револьверного типа и поместив оные вместе с другими элементами кинематики передачи тяги от ног наездника ободу ведущего колеса внутрь его ступицы, сохранив при этом идею и здравый смысл кривошипно-шатунного механизма.

Для достижения указанной цели и осуществления поставленной технической задачи пара из ведомого и ведущего колес расставлена на предельно близкой дистанции друг от друга, исключающей их взаимное касание, и зафиксирована с возможностью своего свободного качения в стойках двух частей рамы велосипеда, шарнирно связанных друг с другом посредством двух небольших жестких рамочек, выполненных в форме буквы «Н» и скрещенных Х-образно для связки обоих частей рамы велосипеда в единое одноколейное целое дорожно-транспортное средство с ножным педально-шатунным приводом первичного вала, помещенным вместе со всеми элементами трансмиссии внутрь ступицы ведущего колеса, ось вращения которого расположена позади вертикали, проходящей через центр тяжести массы тела велосипедиста. Такая композиция аскетически малого, но необходимо достаточного количества точек контакта тела человека и подвластной ему техники, покорно копирующей его телодвижения и стопошагательный процесс, когда комфортно сидящий наездник вынужден, чтобы ехать, в том или ином ритме шевелиться и двигаться, эпизодически поочередно нажимая на педали, изредка вставая с седла и транслируя усилия своих мускул на круговое вращение первичного вал привода, выгодно отличается от некогда практиковавшегося ранее простого маятникового покачивания стоп ног, в котором после кратковременной задержки педалирования у наездника нередко происходит сбой, заминка или дезориентация поведения, когда он забывает какая из двух педалей находится в режиме работы, и от классического, ставшего наиболее популярным, кругового вращения, в котором процесс педалирования поровну поделен на холостой и рабочий ход парой полярных, диаметрально расположенных, «мертвых точек», находящимися на одной прямой, соединяющей ось вращения первичного вала и седло велосипеда. В то время как в заявленном техническом решение за счет смещения «мертвых точек» секторы рабочих ходов шатунов увеличены на несколько угловых градусов, а процедура трансформации рамы велосипеда для уменьшения его габаритов на время стоянки и/или хранения сведена только к двум операциям: а) задвигание внутрь сердечников двухстороннего шпингалета в вертикальном ребре хотя бы одной из скрещенных Н-образных рамочек и б) разблокировка половинок руля; при этом «складывание книжкой» происходит автоматически. Приведение велосипеда в работоспособное состояние осуществляется в обратном порядке и много времени не занимает, что всей совокупностью заявленных отличительных признаков существенно отражается на его лучших потребительских качествах, гарантирующих устойчивый многолетний рост покупательского спроса у тех, кто всерьез озабочен укреплением своего здоровья и оздоровительной профилактикой участившихся сердечно-сосудистых заболеваний среди геймеров, лежебок, сидельцев и прочих домочадцев.

На фиг 1. схематично и без соблюдения пропорций изображен вид сбоку на велосипед.

На фиг. 2 показан фрагмент фронтального вида на узел устройства управления транспортным средством, демонстрирующий один из вариантов выполнения механизма складывания руля.

На фиг. 3 показана схематично позиция элементов привода ведущего колеса при виде сзади.

На фиг. 4. показана схематично в аксонометрии рама велосипеда без седла и ведущего колеса.

На фиг. 5 схематично изображена дислокация скрещенных рамочек устройства системы управления и двухстороннего шпингалета.

Для осуществления технического решения задачи улучшения эргономичности и лояльности заявленного одноколейного индивидуального транспортного средства на мускульной тяге по отношению к другим участникам дорожного, уличного и пешеходного движения (см. фиг. 1) плоскости вращения ведомого (1) и ведущего (2) колес установлены на одной линии максимально близко друг к другу без допуска какого либо касания их ободов с фиксацией торцов осей их вращения в стойках рамы (3) и в передней вилке (4), большая часть элементов которых изготавливается из прямолинейных и криволинейно изогнутых кусков тонкостенной трубы преимущественно одного сортамента, например квадратного поперечного сечения 15×15 мм, соединенных друг с другом посредством сварки. При этом рама (3) скелетом всех своих структурных элементов полностью вписана в ребра приплюснутого тетраэдра, за исключением одного ребра, вписанного в ось вращения ведущего колеса (2). В вершинах тетраэдра, воспринимающего нагрузку от наездника и тем добросовестно исполняющего все функции несущей рамы (3), расположены: (см. фиг. 1 и 4) узел крепления седла или сидения (5), две опоры торцов первичного вала (6) педального кривошипно-шатунного привода и держатель (7) четырех вертикальных шарниров, помещенных в вершинах недеформируемого виртуального жесткого прямоугольника, имеющего по факту (в наличие) только две взаимно противоположные стороны (8 и 9), параллельные горизонту и также выполненные из тонкостенной трубы квадратного или прямоугольного поперечного профиля с двумя парами соосных сквозных вертикальных отверстий (10 и 11), служащих для входа торцов вертикальных цилиндрических стержней (12 и 13) тыловой стороны жестких скрещенных рамочек (14 и 15), участвующих в управление и маневрирование велосипеда во время езды. Кроме того (см. фиг. 4 и 1), на стойках-ребрах рамы (3) консольно закреплены параллельно оси вращения первичного вала (6) оси (16 и 17) маятникового качения кулис (18 и 19) и пробиты две пары сквозных отверстий (20 и 21) под установку подковообразных шпилек (на чертежах отсутствуют), фиксирующих своим объятием неподвижность опор первичного вала (6) привода, помещенного внутрь ступицы (22) ведущего колеса (2), при этом соосность осей вращения первичного вала (6) и ведущего колеса (2) совсем не обязательное условие, а поэтому в качестве ведущего колеса (2) вполне позволительно применение, например, «Колеса транспортного средства» по патенту РФ на изобретение №2204490, кл. В60В 27/04 от 06.12.2001 г. На дату подачи настоящей заявки в раму (3), при наличии желания, без особых хлопот легко можно установить «Устройство трансляции мускульных усилий человека на обод ведущего колеса дорожно-транспортного средства» по патенту РФ на изобретение №2739642, кл. В62М 11/14 от 14.04.20 г. или любое другое аналогичное ему. Особой примечательностью заявленного технического решения велосипеда является его «Привод ведущего колеса…», выполненный по патенту РФ на изобретение №2739643, кл. В62М 15/00 от 14.04.20 г., который всегда готов к установке на торцы любого первичного вала, выведенные наружу из ступицы ведущего колеса (2).

Для фиксации оси ведомого колеса (1) передняя вилка (4) выполнена их двух Г-образных стоек (23 и 24), неподвижно жестко, надежно и крепко сваркой соединенных друг с другом над колесом посредством двух параллельных горизонтальных отрезков (25 и 26) тонкостенной трубы квадратного поперечного профиля, предпочтительно аналогичной ранее использованной в структурных элементах рамы (3). Прямолинейный или слегка изогнутый руль (27), состоящий из двух примерно равных половин (см. фиг. 2), шарнирно закрепленных на верхних торцах стоек (23 и 24) передней вилки (4) и выполненных, например, из кусков тонкостенной трубы круглого или квадратного поперечного сечения, внутри полости одной из них имеет стержень (28), наделенный способностью возвратно поступательного лимитировано ограниченного перемещения под воздействием на его упругих сил пружины сжатия (29) или пальцев рук велосипедиста, когда того требует необходимость его складывания перед отправкой на хранение, приблизительно, на дистанции в трое большей толщины поперечного сечения трубы. Как вариант, вместо стержня (28) может выполнять его функции, например, отрезок трубы или кожух, размещаемый снаружи на торце одной из двух половин руля (27) закрывающим своим телом щель, в которой гуляют в режиме «туда-сюда» торцы штока (30), поджимаемого пружиной (29) и жестко связанного со стержнем (28). В телах поперечных горизонтальных отрезков (25 и 26), жестко связывающих стойки (23 и 24) передней вилки (4) выполнены две параллельных группировки сквозных вертикальных отверстий (см. фиг. 2) под посадку в них торцов цилиндрических стержней (31, 33 и 34), расположенных на фронтальных сторонах (см. фиг. 5) скрещенных жестких рамочек (13 и 14). При этом хотя бы один из упомянутых стержней обязательно должен быть выполнен в формате двухстороннего шпингалета (см. фиг. 5), состоящего из двух укороченных половин (33 и 34), между которыми помещена пружина сжатия (35) и к телам которых прикреплены флажки (36 и 37), выведенные наружу сквозь овальные щели в цилиндрическом корпусе (38), жестко скрепленного сваркой и с участием перемычки (39) со стержнем (12) рамочки (14). Оптимально, когда использованное в заявленном велосипеде «Устройство управления транспортным средством» выполнено по патенту РФ на изобретение №2740826 от 14.05.20 г., кл. B62K 23/00, а все четыре боковины его жестких рамочек (13 и 14) стилизованы под двухсторонний шпингалет по образу и подобию вышеописанному, что позволит владельцам велосипедов устанавливать в случае необходимости вместо передней вилки (4) с ведомым колесом (1) тачку, одноосную двухколесную тележку или коляску, оборудованные поперечными горизонтальными планками или отрезками трубы, аналогичными имеющимся (25 и 26) в передней вилке (4) с гнездами отверстий для торцов стержней (31, 33 и 34). Настоящее изобретение является логическим продолжением и дополнением, завершающим развитие небольшой цепочки из серии трех коренных и основополагающих, перечисленных выше, что и послужило основанием для испрашивания права присвоения велосипеду фамилии автора, написанной буквами латинского алфавита «NEUYMIN».

Для совершения поездки на велосипеде по заявленному техническому решению первым делом необходимо взять его в свои руки за рукоятки руля (27), слегка приподнять и посредством выдвижения стержня (28) соединить торец в торец две его половины, если до того он находился в сложенном состоянии. Далее нажатием на флажки (36 и 37) утапливаются внутрь цилиндрического корпуса (38) торцы половин (33 и 34), которые затем подводятся к сквозным отверстиям в отрезках (25 и 26) и вводятся в них с целью блокировки единого целого, именуемого велосипедом и готового к использованию по своему прямому предназначению - покорно добровольному транспортному обслуживанию своего владельца, изъявившего в то или иное время суток желание оперативно переместиться силой собственных мускул из одного места своего нахождения в другое без оплаты навязчивых и дорогостоящих услуг сторонних юридических и/или физических лиц. После проверки технического состояния велосипеда наездник поднимает передней колесо на уровень своей груди, ставит стопы ног на ширину плеч и заводит ведомое колесо в свой пах под ягодицы, т.е. усаживается в седло (40) и, не отрывая ног от земли, выясняет, с давления на какую педаль, левую (41) или правую (42), (см. фиг. 1) появится тяга и возможность двигаться прямо по курсу. Набор этих знаний интуитивно знаком каждому пешеходу с детства как ходьба на месте, когда педаль, находящаяся впереди и выше над осью первичного вала (6), принимает усилия мышц ног (на фиг. 1 это поз. 41), а находящаяся ниже оси первичного вала (6) педаль (42) заступает в режим холостого хода, принудительно удаляющего присутствующую на ней ногу наездника на стартовую позицию рабочего хода. При езде ритм рабочих и холостых ходов шатунов с кривошипами гармонично чередуется с задержками и остановками, если в трансмиссии привода имеется обгонная муфта или трещетка с собачками. Ползун (43) (см. фиг. 3) в процессе езды совершает маятниковое качение вместе с кулисой (18) и синхронно с ней возвратно поступательное перемещение внутри ее, одновременно воздействуя своим центром, как рычаг, всей своей длиной на кривошип (44) шатуна (45), жестко закрепленного на торце первичного вала (6). Для совершения маневра и выполнения поворота в право или в лево велосипедист, действуя подобно всаднику на коне, тянет к себе, как вожжи, ту рукоятку руля (27), которая указывает ему направление поворота, которое он собирается выполнить, при этом другая рука может не участвовать в управление рулем и даже не присутствовать на руле (27). Описание необходимо достаточной оснащенности велосипеда осветительными и бортовыми навигационными огнями, средствами торможения, зеркалами заднего вида, навигаторами и средствами сотовой связи оставлено за рамками настоящей заявки, т.к. эти признаки не относятся к существенным.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к велосипедам одноколейным двухколесным. Велосипед состоит из рамы, ведомого колеса, рулевого устройства, седла и ведущего колеса с ножным педально-шатунным приводом, встроенным внутрь его ступицы. Размер базы опор колес выполнен предельно близким к сумме радиусов колес. В качестве рулевого устройства использована система из двух Х-образно скрещенных, стилизованных в форме буквы «Н», плоских жестких рамок с шарнирами, попарно расположенными один над другим на четырех вертикальных осях в углах двух равноудаленных виртуальных прямоугольников. Виртуальные прямоугольники имеют каждый только две противоположные стороны, выполненные из кусков тонкостенной трубы прямоугольного поперечного сечения. Виртуальные прямоугольники расположены один над другим параллельно друг другу. Одна пара сторон жестко зафиксирована на стойках руля, блокирующих своим телом торцы оси вращения ведомого колеса. Другая пара сторон виртуального прямоугольника жестко закреплена на одной из вершин тетраэдра. Все прямолинейные ребра тетраэдра, кроме одного, соосного оси вращения первичного вала привода ведущего колеса, являются несущими элементами рамы велосипеда. Достигается улучшение ходовых качеств велосипеда. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Велосипед одноколейный двухколесный, состоящий из рамы, ведомого колеса, рулевого устройства, седла и ведущего колеса с ножным педально-шатунным приводом, встроенным внутрь его ступицы, отличающийся тем, что размер базы опор его колес выполнен предельно близким к сумме радиусов ведомого и ведущего колес, но не допускающим их взаимное касание, в качестве рулевого устройства использована система из двух Х-образно скрещенных, стилизованных в форме буквы «Н», плоских жестких рамок с шарнирами, попарно расположенными один над другим на четырех вертикальных осях в углах двух равноудаленных виртуальных прямоугольников, имеющих в наличии каждый только две противоположные стороны, выполненные из кусков тонкостенной трубы прямоугольного поперечного сечения, расположенных один над другим параллельно друг другу, при этом одна пара сторон жестко зафиксирована на стойках руля, блокирующих своим телом торцы оси вращения ведомого колеса, другая пара сторон виртуального прямоугольника жестко закреплена на одной из вершин тетраэдра, все прямолинейные ребра которого, кроме одного, соосного оси вращения первичного вала привода ведущего колеса, являются несущими элементами рамы велосипеда, а в трех других вершинах тетраэдра помещены две опоры торцов первичного вала привода вращения обода ведущего колеса и узел крепления сидения или седла велосипедиста.

2. Велосипед по п. 1, отличающийся тем, что его руль выполнен из двух половин тонкостенной трубы, шарнирно зафиксированных с возможностью своей оперативной стыковки и расстыковки посредством стержня или короба, находящегося вместе с поджимающей его пружиной внутри или снаружи одной из них.