УСТРОЙСТВО ОПОРНОГО ЭЛЕМЕНТА ПЕРЕДНЕЙ ЧАСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к транспортным средствам, предпочтительно одноколейным, преобразуемым или предназначенным для движения по снегу, льду, песку, воде. С использованием соответствующих элементов скольжения возможно преобразование вело- или мото- транспорта для спортивных, тренировочных, туристических и прогулочных целей.
Из уровня техники известно устройство опорного элемента передней части велосипеда, предназначенное для движения по снегу, раскрытое в RU 2210515 от 20.08.2003. В представленном устройстве лыжа закрепляется на переднем колесе велосипеда для движения по снегу.
Основными недостатками данного устройства и ему подобных являются:
- сложность конструкции для создания большей жесткости соединения с колесом,
- перья вилки испытывают выворачивающий момент, т.к. не рассчитаны на нагрузку более чем опорное пятно колеса,
- большая масса всего рулевого устройства (3÷5 кг) не позволяет справиться не тренированному пользователю с управлением транспортного средства и не позволяет применять его в спортивных, зрелищных мероприятиях, туристических целях,
- тяжелая управляемость, как следствие большой массы и гибкости конструкции в целом.
Наиболее близким техническим решением можно считать устройство, раскрытое в RU 2207284 от 27.06.2003, для передней части рамы транспортного средства, где опорный элемент представляет собой велосипедную переднюю вилку, располагаемую в штатном для нее месте, в рулевой колонке рамы велосипеда. В зависимости от желания и условий эксплуатации в вилку устанавливается колесо, лыжа или полоз (конек).
Недостатками прототипа являются:
- скручиваемость перьев вилки во время маневров и как следствие усложнение крепления, а значит увеличение веса конструкции (2÷3 кг),
- из-за усложнения возрастает ненадежность,
- плохая управляемость из-за большого выноса вперед точки контакта центра массы скользящего элемента в пересечении с осью рулевой колонки.
Задачей настоящей полезной модели является создание простого, легкого, удобного и надежного устройства, позволяющего преобразовать велосипед для движения по снегу в спортивных, тренировочных и т.п. целях.
Технический результат, достигаемый при реализации настоящей полезной модели, заключается в следующем:
- чрезвычайно малый вес - 500 грамм - опорная стойка,
- прямо пропорциональное движение руля и лыжи, за счет жесткости одного трубчатого элемента,
- отсутствие гибких, гасящих элементов - высокий КПД устройства,
- управляемость как на велосипеде (в сравнении с грунтовой дорогой),
- значительно возросла скорость движения по лыжне - до 50 км/ч, в сравнении с колесом 30÷35 км/ч,
- простота конструкции позволяет самостоятельную установку владельцем без применения спецусловий или специнструмента.
Указанный технический результат достигается за счет того, что предлагается устройство опорного элемента - ноги передней части транспортного средства для движения по снегу, льду, песку или воде. Новым, согласно настоящей полезной модели, является то, что устройство представляет собой трубчатый, или стержневой, или профильный опорный элемент, верхней частью установленный в рулевой колонке транспортного средства и имеющий с ней общую ось вращения. В нижней части упомянутого опорного элемента - ноги шарнирно установлен, по меньшей мере, один скользящий элемент, при этом ниже рулевой колонки транспортного средства трубчатый, или стержневой, или профильный опорный элемент - нога имеет изгиб назад относительно точки пересечения оси рулевой колонки транспортного средства с опорной поверхностью. В качестве транспортного средства может быть использован велосипед или мопед или мотороллер или мотоцикл или снегокат или снегоход, а в качестве скользящего элемента может быть использована лыжа или конек или полоз или плавучая гондола.
Изгиб назад осевой линии относительно продляемой оси рулевой колонки в пересечении с опорной поверхностью - позволяет легко управлять транспортным средством на любых скоростях движения без проявления эффекта Шимми, а также лавировать на месте в положении сюрпляса. К тому
же, трубчатая геометрия упрощает производство, эксплуатационные возможности, облегчает конструкцию, исключает дополнительные соединения, как следствие - повышается надежность изделия, за счет жесткости исключаются демпфирующие моменты, а значит, повышается КПД в целом, при увеличении скорости движения и при прочих равных обстоятельствах на перемещение тратится меньше энергии.
С точки зрения совершенства движения, управляемости, надежности, безопасности, комфорта, дизайнерских решений - на опорный элемент - ногу можно устанавливать устройство возврата лыжи в расчетный угол относительно опорной поверхности в случае отрыва от последней, амортизатор - как минимум один, тормозное устройство, как минимум, одно, с одним или более элементами торможения. При этом привод тормозного устройства может располагаться внутри ноги или снаружи и быть механическим, гидравлическим или электрическим, а также смешанным.
Далее предлагаемая полезная модель будет раскрыта более подробно, со ссылкой на графические материалы, на которых:
фиг.1 - принципиальная схема предлагаемого устройства - вид сбоку,
фиг.2 - принципиальная схема предлагаемого устройства - вид спереди.
Следует отметить, что ниже раскрывается один из предпочтительных вариантов выполнения предлагаемого устройства - преобразование велосипеда для движения по снегу в спортивных целях.
Предлагаемое устройство может быть легко использовано и на других транспортных средствах, как в спортивных, так и в прогулочных, туристических и т.п. целях для движения по снегу, льду, песку или воде.
Опорный элемент - нога 1 представляет собой трубу, стержень или профильный элемент, в верхней части которого расположен рулевой стакан 3 для крепления в рулевой колонке 4 рамы 2 велосипеда, с возможностью крепления руля 7, а в нижней части расположен шарнирный элемент 5 крепления лыжи 6.
Опорный элемент - нога 1 может быть выполнен из металла, сплавов металлов, или из композитных материалов.
В зависимости от условий эксплуатации лыжа 6 может быть сменной, иметь металлическую окантовку, выполняться разной конфигурации и типоразмера. Лыжа 6 может быть заменена коньком - для движения по льду, полозом - для смешанного движения (снег-лед) или гондолой - для движения по воде.
В некоторых случаях будет целесообразно использовать несколько, например, две лыжи, два конька, две гондолы и т.д.
Следует отметить, что тот или иной вид скользящего элемента, его конструкция и способы применения могут быть довольно разнообразны, что зависит от условий эксплуатации и желания потребителя. Выбор скользящего элемента и его конструкция - отдельная тема, не являющаяся предметом данной заявки.
Опорный элемент - нога 1 устанавливается в рулевую колонку 4 рамы 2 велосипеда таким образом, что имеет с рулевой колонкой 4 общую продольную ось.
Ниже рулевой колонки 4 велосипеда опорный элемент 1 имеет изгиб назад, относительно точки пересечения продольной оси рулевой колонки транспортного средства с опорной поверхностью, что позволяет значительно повысить управляемость, как на любых скоростях движения, так и стоя на месте, а также способствует повышению "мягкости" хода при соответствующих расчетах ноги 1.
Для повышения надежности использования предлагаемого устройства, а также для повышения безопасности движения в нижней части опорного элемента 1 может быть предусмотрено устройство возврата лыжи в расчетный угол относительно самого опорного элемента 1 при отрыве от опорной поверхности. Может быть применено любое известное устройство подобного типа подходящей конструкции.
Для повышения комфорта при езде может быть применен, по меньшей мере, один амортизатор, который можно установить внутри и/или снаружи опорного элемента 1, в любой его части. Амортизатор может быть любого известного типа, например, пружинный, гидравлический, газовый и т.д.
Для повышения безопасности управления может быть предусмотрено, по меньшей мере, одно тормозное устройство с, по меньшей мере, одним элементом торможения.
Тормозные элементы могут быть подобраны исходя из условий эксплуатации простым расчетом. При этом само тормозное устройство и/или его привод могут быть выполнены любого известного типа, например, механическим, гидравлическим, электрическим или комбинированным.
Тормозное устройство и/или его привод могут располагаться как внутри опорного элемента 1, так и снаружи.
Устройство работает следующим образом.
Для движения транспортного средства, например, велосипеда, по плотному снегу, лыжне, с него демонтируется передняя вилка с передним колесом. На место передней вилки устанавливается предлагаемое устройство, закрепляется руль. Таким образом получается велосипед, опирающийся сзади на колесо, а спереди - на лыжу. При движении лыжа скользит по снегу, а заднее колесо имеет хорошее сцепление с опорной поверхностью.
Получившееся транспортное средство обладает великолепной управляемостью и позволяет развивать до 50 км/ч при движении по лыжне.
На основе вышеописанного устройства был создан и испытан опытный образец, показавший технические характеристики, намного превышающие известные аналоги.
Для движения по рыхлому снегу (песку, воде) привод может быть изменен, что не является предметом данной заявки.
Следует отметить, что специалисту не составит труда применить предлагаемое устройство не только на велосипеде, но и на любом одноколейном транспортном средстве, а также на снегокате, снегоходе и т.д.
Следует также отметить, что предлагаемое устройство не затрагивает увеличение проходимости велосипеда в целом, а является самостоятельным, не зависящим от колесного или гусеничного привода. Данная тема способна воплотится для движения в песках, по замерзшим рекам, озерам, открытым водным пространствам, т.е. везде, где актуальность колеса падает до нуля, во всяком случае - спереди.
Таким образом, предлагаемая конструкция устройства для движения транспортного средства по снегу является простой, легкой, удобной и надежной, позволяет быстро преобразовывать велосипед для движения по снегу и способствует улучшению управляемости на любых скоростях движения, облегчению и упрощению конструкции, увеличению жесткости и повышению КПД.