Велосипед переменной конфигурации
Велосипед переменной конфигурации относится к области развлечений, средств транспорта и спорта. Технический результат заключается в реализации задачи расширения арсенала велосипедов и в возможности изменения конфигурации велосипеда как в состоянии покоя, так и во время движения. Заявляемый велосипед переменной конфигурации включает раму, переднее колесо и заднее колесо, седло, привод, например, педальный, руль и тормозную систему и отличается тем, что заднее колесо прикреплено к раме при помощи качающегося рычага, одним концом шарнирно прикрепленного к раме, и узла подъема рамы, одним концом шарнирно прикрепленного к раме и выполненного в виде цилиндра, например, пневмоцилиндра, с расположенным внутри штоком и упругим элементом, снабженного фиксатором положения штока, при этом седло шарнирно укреплено на подседельном штыре и снабжено узлом стабилизации горизонтального положения, выполненным в виде тяги, шарнирно скрепленной с узлом подъема рамы со стороны его крепления к раме, и рычага поворота седла, скрепленного с седлом и шарнирно скрепленного с тягой. В частном случае цилиндр, узла подъема рамы соединен, например, посредством клапана с резервуаром сжатого воздуха, давление в котором больше давления сжатого воздуха упругого элемента. В частном случае резервуар сжатого воздуха вмонтирован в раму.
Велосипед переменной конфигурации относится к области развлечений, средств транспорта и спорта.
Известен велосипед складной (см. заявку №93036800 опублик. 27.05.1996, В62К 15/00). Известный велосипед содержит раму, заднее колесо, вилку заднего колеса, седло, подседельную раму, рулевую колонку с рулем, вилку переднего колеса, шарниры, рукоятку. Недостатком известного велосипеда является невозможность изменения конфигурации велосипеда, в том числе во время движения.
Известен велосипед, трансформируемый (см. патент №2155692, В62К 13/02 и В62К 15/00). Известный велосипед предназначен для использования в качестве средства передвижения и рационального трансформирования велосипеда и включает раму, переднее и заднее колеса, седло, снабженное узлом регулирования положения по высоте, педальный привод, руль и тормозную систему. Недостатком известного велосипеда является ограниченная возможность трансформирования только лишь из одноместного в двухместный и невозможность изменения конфигурации велосипеда, в том числе во время движения.
Заявляемый велосипед переменной конфигурации решает задачу расширения арсенала велосипедов, в том числе предназначенных для развлечения.
Технический результат заключается в реализации задачи расширения арсенала велосипедов и в возможности перемены конфигурации велосипеда как в состоянии покоя, так и во время движения.
Заявляемый велосипед переменной конфигурации включает раму, переднее колесо и заднее колесо, седло, привод, например, педальный, руль и тормозную систему.
Заявляемый велосипед переменной конфигурации отличается тем, что заднее колесо прикреплено к раме при помощи качающегося рычага, одним концом шарнирно прикрепленного к раме, и узла подъема рамы, одним концом шарнирно прикрепленного к раме и выполненного в виде цилиндра, например, пневмоцилиндра, с расположенным внутри штоком и упругим элементом,
снабженного фиксатором положения штока, при этом седло шарнирно укреплено на подседельном штыре и снабжено узлом стабилизации горизонтального положения, выполненным в виде тяги, шарнирно скрепленной с узлом подъема рамы со стороны его крепления к раме, и рычага поворота седла, скрепленного с седлом и шарнирно скрепленного с тягой.
В частном случае цилиндр узла подъема рамы соединен, например, посредством клапана с резервуаром сжатого воздуха, давление в котором больше давления сжатого воздуха упругого элемента.
В частном случае резервуар сжатого воздуха вмонтирован в раму.
На фигуре 1 изображен вид сбоку на заявляемый велосипед переменной конфигурации с указанием пунктирными линиями переменной конфигурации, где:
1 - рама,
2 - переднее колесо,
3 - заднее колесо,
4 - седло,
5 - ось педального привода,
6 - руль,
7 - тормоз переднего колеса,
8 - подседельный штырь,
9 - качающийся рычаг,
10 - узел подъема рамы,
14 - фиксатор,
15 - трос,
16 - рубашка троса,
17 - рычаг,
20 - тяга,
21 - рычаг поворота седла,
22 - передняя вилка крепления переднего колеса.
На фигуре 2 изображен вид А на заявляемый велосипед, где:
1 - рама,
3 - заднее колесо,
10 - узел подъема рамы,
14 - фиксатор,
15 - трос,
16 - рубашка троса.
На фигуре 3 изображен вид разрез В-В заявляемого велосипеда, где:
1 - рама,
3 - заднее колесо,
4 - седло,
5 - ось педального привода,
8 - подседельный штырь,
9 - качающийся рычаг,
10 - узел подъема рамы,
11 - цилиндр,
12 - шток,
13 - упругий элемент,
14 - фиксатор,
15 - трос,
16 - рубашка троса,
18 - возвратная пружина,
19 - стопорное отверстие,
20 - тяга,
21 - рычаг поворота седла.
Заявляемый велосипед переменной конфигурации включает раму 1, переднее колесо 2, заднее колесо 3, седло 4, привод 5, например, педальный, руль 6 и тормозную систему, состоящую из тормоза 7 переднего колеса 2 и тормоза заднего колеса 3. Седло 4 прикреплено к раме 1 посредством подседельного штыря 8. Заднее колесо 3 прикреплено к раме 1 при помощи качающегося рычага 9, одним концом шарнирно прикрепленного к раме 1, и узла подъема 10 рамы 1, одним концом шарнирно прикрепленного к раме 1. Узел подъема 10 рамы 1 выполнен в виде цилиндра 11 с расположенным внутри штоком 12 и упругим элементом 13 и снабжен фиксатором 14 положения штока 12. Упругий элемент 13 выполнен в виде пружины или представляет собой сжатый воздух. Фиксатор 14 положения штока 12 установлен на цилиндре 11 узла подъема 10 рамы 1 и посредством троса 15, полностью или частично размещенного внутри рубашки 16, соединен с рычагом 17, установленным на руле 6. Кроме того, фиксатор 14 скреплен с возвратной пружиной 18. В штоке 12 выполнены стопорные отверстия 19, предназначенные для установки в них фиксатора 14 с целью фиксирования положения рамы 1 в
нижнем, верхнем или промежуточном положении. Седло 4 шарнирно укреплено на подседельном штыре 8 и снабжено узлом стабилизации горизонтального положения, выполненным в виде тяги 20, шарнирно скрепленной с узлом подъема 10 рамы 1 со стороны крепления его к раме 1, рычага поворота 21, жестко скрепленного с седлом 4 и шарнирно скрепленного с тягой 20 и подседельным штырем 8. Переднее колесо 2 прикреплено к раме 1 посредством передней вилки 22.
В частном случае при выполнении упругого элемента 13 в виде сжатого воздуха цилиндр 11 узла подъема 10 рамы 1 соединен, например, посредством клапана с резервуаром сжатого воздуха, давление в котором больше давления сжатого воздуха упругого элемента 13 в цилиндре 11.
В частном случае резервуар сжатого воздуха вмонтирован в раму 1.
Перемену конфигурации заявляемого велосипеда осуществляют следующим образом. В исходном положении велосипеда фиксатор 14 защемлен в одном из стопорных отверстий 19 штоком 12, на который оказывает давление упругий элемент 13, размещенный в цилиндре 11 узла подъема 10 рамы 1. Чтобы высвободить фиксатор 14 из защемления, к седлу 4 прикладывают вертикальную нагрузку, достаточную для сжатия упругого элемента 13. При этом шток 12 вдвигается в цилиндр 11 узла подъема 10 рамы 1 на величину, достаточную для высвобождения фиксатора 14 из защемления. Затем нажимают на рычаг 17, установленный на руле 6. При этом трос 15 вытягивает фиксатор 14 из стопорного отверстия 19, соответствующего крайнему нижнему положению рамы 1 велосипеда. Затем уменьшают вертикальную нагрузку на седло 4 до величины, достаточной для выдвижения из цилиндра 11 штока 12 под давлением упругого элемента 13. При этом узел подъема 10 рамы 1 удлиняется, толкая ось заднего колеса 3 вниз и вызывая тем самым поворот качающегося рычага 9 относительно оси его шарнирного крепления с рамой 1. Рама 1 поднимается за счет подъема того конца качающегося рычага 9, который шарнирно прикреплен к раме 1, вызывая сближение заднего колеса 3 и переднего колеса 2. В результате велосипед изменяет свою конфигурацию путем уменьшения горизонтальных габаритов и увеличения вертикальных габаритов. После этого отпускают рычаг 17, тем самым снимают воздействие троса 15 на фиксатор 14. Фиксатор 14 опускается на шток 12 под действием возвратной пружины 18 и при выдвижении штока 10 из цилиндра 11 попадает в одно из стопорных отверстий 19 на штоке 12, блокируя узел подъема 10
рамы 1 и, соответственно, фиксируя раму 1 в крайнем верхнем или в одном из промежуточных положений. В процессе подъема рамы 1 срабатывает узел стабилизации горизонтального положения седла 4. При повороте качающегося рычага 9 относительно рамы 1 происходит поворот узла подъема 10 рамы 1 вокруг оси шарнирного крепления к раме 1, который посредством тяги 20 вызывает поворот рычага поворота 21 седла 4 относительно шарнирного крепления к подседельному штырю 8. Седло 4 сохраняет горизонтальное положение. Для опускания рамы 1 велосипеда нажимают на рычаг 17, трос 15 натягивается и высвобождает фиксатор 14 из стопорного отверстия 19. Затем увеличивают вертикальную нагрузку на седло 4 до величины, достаточной для сжатия упругого элемента 13 узла подъема 10 рамы 1. При этом продольный размер узла подъема 10 уменьшается за счет движения штока 12 внутрь цилиндра 11, вызывая поворот качающегося рычага 9 в противоположном направлении. Рама 1 опускается, заднее колесо 3 откатывается назад относительно переднего колеса 2. Положение рамы 1 фиксируют посредством отпускания рычага 17 и последующего попадания фиксатора 14 под действием возвратной пружины 18 в одно из промежуточных или в крайнее нижнее стопорное отверстие 19. Узел стабилизации горизонтального положения седла 4 срабатывает в противоположном направлении, обеспечивая сохранение горизонтального положения седла 4.
При эксплуатации велосипеда с целью езды велосипедист садится на седло 4 велосипеда, установленного в крайнее нижнее положение рамы 1, устанавливает ноги на педали, например, педального привода 5, а руками держится за руль 6. Приведя в действие привод 5, например, педальный, велосипедист начинает движение велосипеда. С целью перемены конфигурации велосипеда во время движения велосипедист нажимает на рычаг 17, вытягивая при помощи троса 15 фиксатор 14 из стопорного отверстия 19, соответствующего крайнему нижнему положению рамы 1. Затем велосипедист уменьшает вертикальную нагрузку на седло путем наклона корпуса вперед и/или путем торможения переднего колеса 2 посредством тормоза 7. Нагрузка на переднее колесо 2 увеличивается, а нагрузка на заднее колесо 3 уменьшается. При этом сила сжатия, действующая на узел подъема 10 рамы 1, становится меньше силы давления упругого элемента 13 на шток 12. Под действием упругого элемента 13 шток 12 выдвигается из цилиндра 11 узла подъема 10. Узел подъема 10 удлиняется, вызывая поворот качающегося рычага 9 относительно оси его шарнирного прикрепления к раме 1. Рама 1 поднимается до
одного из промежуточных положений или до крайнего верхнего положения. Затем велосипедист отпускает рычаг 17, снимая воздействие троса 15 на фиксатор 14. Фиксатор 14 опускается на шток 12 и при выдвижении штока 12 из цилиндра 11 попадает в одно из стопорных отверстий 19 на штоке 12, тем самым, блокируя узел подъема 10 и, соответственно, фиксируя раму 1 в одном из промежуточных положений или в крайнем верхнем положении. Велосипедист продолжает движение на велосипеде измененной конфигурации. С целью перемены конфигурации велосипеда велосипедист осуществляет во время движения опускание рамы 1 в одно из промежуточных или крайнее нижнее положение. Для этого он нажимает на рычаг 17, вызывая разблокирование узла подъема 10 рамы 1. При этом продольный размер узла подъема 10 уменьшается за счет движения штока 12 внутрь цилиндра 11, вызывая поворот качающегося рычага 9 в противоположном направлении. Рама 1 опускается, вызывая откат заднего колеса 3 назад относительно переднего колеса 2. Положение рамы 1 в одном из промежуточных или в крайнем нижнем положении велосипедист фиксирует посредством отпускания рычага 17, при этом фиксатор 14 попадает, например, в ближайшее нижнее стопорное отверстие 19. При опускании рамы 1 велосипед изменяет конфигурацию велосипеда до промежуточной или до первоначальной.
В частном случае для подъема рамы 1 сжатый воздух из резервуара подают в цилиндр 11 узла подъема 10 рамы 1. При этом давление сжатого воздуха в цилиндре увеличивается и происходит выдвижение штока 12 из цилиндра 11 и соответственно подъем рамы 1 в верхнее положение. При стравливании воздуха из цилиндра 11 происходит опускание рамы 1 в нижнее положение.
Пример 1. Изготовлен и опытно опробован велосипед переменной конфигурации, снабженный узлом подъема рамы, на штоке которого выполнено четыре стопорных отверстия, позволяющих раме велосипеда занять помимо крайних нижнего и верхнего положений еще два промежуточных положения. Узел подъема рамы выполнен в виде двух пневмоцилиндров, расположенных по обе стороны заднего колеса, скрепленных между собой и со стороны скрепления шарнирно прикрепленных к раме. Давление сжатого воздуха в цилиндрах узла подъема рамы подбирается под вес велосипедиста перед началом движения. Рама легко поднимается и опускается во время движения велосипеда, а также поднимается и опускается во время остановки велосипеда, т.е. в покое. При подъеме рамы поднимается седло, на котором сидит велосипедист, и всегда
занимает горизонтальное положение, обеспечивая комфортность посадки велосипедиста. Во время движения велосипедист по своему выбору может поднимать и опускать раму велосипеда и устанавливать ее в любом из четырех предусмотренных положений. В крайнем нижнем положении рамы седло расположено на высоте 0,85 м от земли, что обеспечивает комфортную посадку велосипедиста, позволяющую легко доставать ногами до земли, а в крайнем верхнем положении рамы седло поднимается на высоту 1,65 м, обеспечивая изменение вертикального габарита велосипеда на 0,8 м.
Заявляемый велосипед переменной конфигурации. успешно опробован в работе при езде в условиях крупного города и пригородов. Конструкция велосипеда проста в изготовлении и может быть изготовлена в любых заводских условиях механического цеха или в кустарной мастерской на обычном оборудовании с применением обычных инструментов. Велосипед переменной конфигурации может быть изготовлен как с педальным приводом, так и мотоприводом или другим видом привода.
1. Велосипед переменной конфигурации, включающий раму, переднее колесо и заднее колесо, седло, привод, например, педальный, руль и тормозную систему, отличающийся тем, что заднее колесо прикреплено к раме при помощи качающегося рычага, одним концом шарнирно прикрепленного к раме, и узла подъема рамы, одним концом шарнирно прикрепленного к раме и выполненного в виде цилиндра, например, пневмоцилиндра, с расположенным внутри штоком и упругим элементом, снабженного фиксатором положения штока, при этом седло шарнирно укреплено на подседельном штыре и снабжено узлом стабилизации горизонтального положения, выполненным в виде тяги, шарнирно скрепленной с узлом подъема рамы со стороны его крепления к раме, и рычага поворота седла, скрепленного с седлом и шарнирно скрепленного с тягой.
2. Велосипед переменной конфигурации по п.1, отличающийся тем, что цилиндр узла подъема рамы соединен, например, посредством клапана с резервуаром сжатого воздуха, давление в котором больше давления сжатого воздуха упругого элемента.
3. Велосипед переменной конфигурации по п.2, отличающийся тем, что резервуар сжатого воздуха вмонтирован в раму.
