ДЕТСКОЕ САМОДВИЖУЩЕЕСЯ ИГРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ПО РОВНОЙ СНЕЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ, ПОДЪЕМА И СПУСКА С ВОЗВЫШЕННОСТЕЙ "МИШУТКА"
''MISHUTKA'' CHILD'S SELF-PROPELLED GAME DEVICE FOR INDEPENDENT MOTION ON FLAT SNOW SURFACE, CLIMBING AND DESCENDING ON HILLS

Известны конструкции массовых детских игровых устройств для катания с горок и передвижения по снежному покрову для детей, такие как санки, финские санки с неуправляемыми полозьями и снегокаты, вместимостью на одного или двух человек с управляемой передней лыжей, механическим тормозом в виде отклоняемой вниз от нажатия ногой педалей на подножках. Основной принцип получения эмоциональной зарядки при катании на санках и снегокатах - наличие искусственных или естественных возвышенностей (чем выше, тем лучше), чтобы спуск был как можно дольше. Основное достоинство массового применения данных средств - это отсутствие необходимости подготовки склонов для спуска с них. Если возвышенностей нет, а ребенок хочет кататься, то родители вынуждены брать за веревку санки или снегокат и возить седока в них по двору, аллеям парка или сквера или по детской площадке. При этом наблюдаются два отрицательных момента:
1) таскающему санки или снегокат это занятие быстро надоедает, или он устает, так как работа однообразная и требует неплохой физической подготовки;
2) седоку хочется двигаться по снегу быстрее, чтобы ощутить радость движения, при этом сам седок никаких действий не предпринимает.
Дети школьного возраста часто берут санки или снегокаты и отправляются искать снежные склоны к дорогам, создавая этими действиями угрозу своей жизни, так как при спуске со снежных склонов санки практически не управляются, а у снегоката передняя управляемая лыжа короткая и малонагружена, что делает снегокат плохо управляемым на поворотах, а при резких поворотах руля снегокат может перевернуться.
Наиболее близким к настоящему изобретению является игровое устройство - снегокат с управляемой рулем передней лыжей, двумя неуправляемыми лыжами по бокам, прикрепленными к металлическому каркасу, мягким сиденьем мотоциклетного типа на одно или два места, установленного на металлическом каркасе, подножками с механическими тормозами на них на неподвижном корпусе поворотной оси передней лыжи, звуковым сигналом на руле, установленным на поворотной оси передней лыжи, передним и задним катафотами, фалом (веревкой) с кольцом для транспортировки снегоката за возчиком, закрепленного на неподвижном корпусе поворотной оси передней лыжи.
Цель настоящего изобретения
1. Создание самодвижущего игрового устройства, способного самостоятельно под управлением седока передвигаться по ровному снежному покрову или подниматься на возвышенности для скоростного спуска.
2. Создать ребенку активную эмоциональную составляющую в управлении игровым устройством при катании по ровной снежной поверхности, подъеме на возвышенности и спуска с них, оставляя родителям функцию - консультировать и наблюдать за действиями ребенка.
3. Снизить фактор риска при катании, сделав самоходное игровое устройство легко управляемым при вращении руля поворота и закрыть ноги и руки от случайных ударов.
4. Оснастить игровое устройство фарой, передними и задними габаритными огнями для создания возможности активного отдыха на воздухе при коротком зимнем световом дне.
5. Снизить фактор страха, дав ребенку возможность общения с родителями во время катания или при обучении навыкам управления игровым устройством на расстоянии с помощью рации.
Описание конструкции игрового устройства «Мишутка»
С целью решения задачи самостоятельного движения предлагаемого игрового устройства под управлением седока под мягким сиденьем, в жестком пространственном металлическом каркасе рамы 1, оборудован аккумуляторный отсек 2 (фиг.1), в котором размещаются две сухозаряженные аккумуляторные батареи 3, а под отсеком между вертикальными металлическими опорами 4 пространственной рамы каркаса 1 установлена закрытая со всех сторон от попадания снега во внутреннее пространство гусеничная тележка 5, внутри которой размещается электрический двигатель с редуктором 6 для привода во вращение тяговых гусеничных колес 7 гусеницы тележки 5. Концы осей 8 (фиг.3), на которых расположены тяговые гусеничные колеса 7, оканчиваются ползунами 9, вставленными в направляющие 10 (фиг.3), находящиеся на внутренней стороне внешней поверхности вертикальных опор 4 силовой рамы каркаса 1 с возможностью перемещения по направляющим 10 ползунов 9 вверх при подъеме гусеничной тележки 5 в транспортируемое положение и вниз для установки тележки 5 в тяговое (рабочее) положение. Фиксация крайних положений тележки 5 производится управляемыми электромеханическими захватами 11. Одна из осей 8 тяговых гусеничных колес 7 тележки 5 внутри полая. Через внутреннюю полость оси 8 и внутреннюю полость одной из направляющих 10 и каркаса 1 игрового устройства к электродвигателю 6 подходят провода от кнопок управления на руле 12 и аккумуляторов 3 из аккумуляторного отсека 2 (фиг.3). Во внутреннее пространство рулевого колеса 12 эллипсоидной формы игрового устройства вмонтирована панель 13 с переключателем 14 подъема и спуска гусеничной тележки 5, кнопкой включения (выключения) электропитания 15, со светодиодом сигнализации подключения 17а кнопкой включения фары и габаритных огней 16, светодиодом 17б сигнализации зарядки аккумуляторных батарей 3, рация 18 с динамиком 22 и микрофоном 23. На внешнем ободе рулевого колеса 12, по направлению его большой оси, установлены две ручки 19а и 19б для захвата рук при управлении поворотом лыж, причем в одну из ручек, например 19б, вмонтировано реостатное устройство 20 с возвратной пружиной, управления оборотами электродвигателя 6 гусеничной тележки 5 для регулирования скорости движения игрового устройства, а на левой 19а расположена кнопка 21 включения микрофона 23 рации 18 на панели 13 внутри руля 12. На внешнем неподвижном корпусе 24 (фиг.1, 3) поворотной оси 25 передней лыжи 26, под рулем 12 в корпусе, установлен управляемый от переключателя 14 электродвигатель 27 с барабанчиком 28 для намотки или роспуска троса 29 для спуска или подъема тележки 5. Трос 29 спуска-подъема тележки 5 от барабанчика 27 проложен на направляющих внутри неподвижного корпуса 24 поворотной оси 25 передней лыжи 26 и далее по направляющим внутри продольного элемента каркаса 1, соединяющего неподвижный корпус 24 поворотной оси 25 передней лыжи 26 с каркасом 1. Выйдя из внутренней полости каркаса 1 под аккумуляторным отсеком 2, трос 29 (фиг.3) раздваивается, образуя две траверсы 30а и 30б, соединенные своими концами с осями 8 тяговых гусеничных колес 7 тележки 5. На поворотной оси 25 передней лыжи 26 (фиг.4) имеются два равноплечих рычажка 31, закрепленных неподвижно на оси 25 под углом 180° друг к другу и под углом 90° к продольной оси передней управляемой лыжи 26, при ее положении вдоль продольной оси игрового устройства. К концам рычажков 31 крепится одним концом гибкий вал 32 (патент SU №1811733 A3 автор Касьянов А.А.) Второй конец гибкого вала 32 крепится к рычажкам 33 такой же длины, закрепленным неподвижно на вертикальных осях поворота 34 управляемых поворотных носков 35 боковых лыж 36. Управляемые поворотные носки 35 боковых лыж 36 выполнены отъемными от боковых лыж. Соединение носков 35 с каркасом 1 и боковыми лыжами 36 (фиг.2) происходит при установке вертикальной оси 34 снизу во внутреннюю полость вертикальной стойки 4 каркаса 1, выступа 37 носка 35 в паз 38 боковой лыжи 36, соединения рычажка 33 на осях 34 с гибким валом 32 и герметичным закрытием места соединения гибкого вала 32 с рычажком 33 жестким колпачком 40, установленным с возможностью вращения вокруг вертикальной стойки 4 каркаса 1 и неподвижно закрепленным к поворотному управляемому носку 35. Неподвижно закрепленные рычажки 33 на осях 34 равны по длине и параллельно расположены рычажкам 31 на оси 25 при положении передней лыжи 26 и носков 35 боковых лыж 36 вдоль продольной оси игрового устройства. Правый рычажок 31 на оси 25 передней лыжи 26 соединен с рычажком 33 на поворотной оси 34 управляемого поворотного носка 35 правой боковой лыжи 36, а левый рычажок 31 на оси 25 передней лыжи 26 соединен с левым рычажком 33 на оси 34 левого управляемого поворотного носка 35 левой боковой лыжи 36. Гибкий вал 32 проложен во внутренней полости каркаса 1 игрового устройства. Места выхода и соединения гибкого вала 32 с рычажками 33 на осях вращения 34 управляемых поворотных носков 35 боковых лыж 36 закрыты жестким колпачком 40, служащим как соединяющая поворотная опора управляемого поворотного носка 35 с каркасом 1 и боковыми лыжами 36. Для обеспечения надежности соединения поворотного носка 35 с неподвижной лыжей 36, повышения жесткости оконечности неподвижной части лыжи с ее подвижным носком к передней вертикальной опоре 4 каркаса 1 неподвижно закреплен дополнительный подкос жесткости 39, соединенный одним концом с боковой лыжей, а вторым концом с задней поверхностью передней вертикальной опоры 4 каркаса 1 (фиг.2). В нижней части корпуса 24 поворотной оси 25 передней лыжи 26 установлены подножки с механическими тормозами. Механизм подъема и удержания гусеничной тележки 5 в транспортируемом и рабочем положениях управляется от переключателя 14 на панели 13 в руле 12 и состоит из электродвигателя 28 с барабанчиком 29 для намотки троса 29 направляющих, установленных в каркасе 1 игрового устройства, троса 29, проложенного внутри каркаса 1, соединенного одним концом с барабанчиком 28 на электродвигателе 27, а второй конец, разветвляясь, крепится к траверсам 30а и 30б, соединенным с осями 8 передних и задних гусеничных колес 7 гусеничной тележки 5, на которых закреплены ползуны 9, вставленные в направляющие 10 на внутренней стороне вертикальных стоек 4 каркаса 1. Там же в направляющих 10 установлены электромеханические управляемые от переключателя 14 захваты 11 удержания тележки 5 от непредвиденных перемещений при транспортируемом и рабочем (тяговом) положениях (фиг.3). Передача тягового усилия от гусеничной тележки 5 к каркасу 1 игрового устройства происходит через оси 8, ползуны 9, установленные в направляющих 10 на стойках 4 каркаса 1 (фиг.3). Корпус 24 оси 25 передней лыжи 26 является частью силового каркаса 4 игрового устройства с подножками и тормозами, рулем поворота 12 с рукоятками для захвата руками 19а и 19б и закрыт экраном 41 изогнутой формы, закрепленным на оси 25 поворота передней лыжи 26, поворачивается совместно с поворотом передней лыжи 26. В защитный экран 41 вмонтирована фара 42 и передние габаритные огни 43 (Фиг.1) Задние габаритные огни 44 установлены на каркасе 1 ниже сиденья. Для снижения фактора страха у ездока при обучении рация 18 имеет выносной пульт, находящийся в руках у сопровождающего. С помощью пульта рации 18 через динамик 22 на панели 13 седок слышит речь сопровождающего и его указания, а нажав кнопку 21 в рукоятке 19а, седок включит микрофон 23 на панели 13, и в динамике выносного пульта зазвучит речь седока.
Описание работы игрового устройства «Мишутка»
После нажатия кнопки 15 подключения аккумуляторных батарей 3 к электрической схеме игрового устройства загорается светодиод 17а подключения и 17б светодиод уровня зарядки аккумуляторных батарей. Установив переключатель 14 в рабочее положение гусеничной тележки 5, верхние электромеханические захваты 11 откроются, двигатель 27 включится и начнет отпускать трос 29 с барабанчика 28, ползуны 9 заскользят по направляющим 10, и тележка начнет опускаться. После достижения рабочего положения тележки 5 нижние электромеханические захваты 11 зафиксируют тележку 5 в нижнем рабочем положении и отключат питание электродвигателя 27. Поворотом ручки 19б в положение «от себя» реостатный механизм 20 начинает уменьшать электрическое сопротивление в электрической цепи, на двигатель 6 в гусеничной тележке 5 подается ток, и он начинает работать, колеса 7 начинают вращаться, гусеница тележки 5 приходит в движение, ее тяговое усилие через оси 8, упоры 9, направляющие 10 передается каркасу 1, и «Мишутка» начинает двигаться. Увеличение поворота рукоятки 19б от себя выводит реостатное устройство 20, уменьшая сопротивление в электрической цепи, ток увеличивается, обороты двигателя 6 увеличиваются, скорость движения возрастает. При движении рукоятки в положение «на себя» обороты двигателя уменьшаются (скорость движения уменьшается). При резком отпускании ручки 19б возвратная пружина внутри реостатного механизма 20 вернет реостат в исходное положение и двигатель остановится, при этом, если тележка находится в опущенном (рабочем) положении, ее гусеница выполняет функцию дополнительного тормоза. Перед спуском с возвышенности переключатель 14 переводится в транспортируемое положение, нижние захваты отпускают тележку 5, электроцепь питания двигателя 6 в тележке обесточивается, начинает работать двигатель 27, наматывая трос 29 на барабанчик 28. При достижении верхнего транспортируемого положения срабатывают верхние электромеханические захваты 11. Спуск происходит в скоростном управляемом режиме.
При повороте руля 12 происходит синхронный поворот передней лыжи 26 и управляемых поворотных носков 35 боковых лыж 36. Такое новшество дает «Мишутке» хорошую маневренность и устойчивость при поворотах. При катании в темное время дня с целью безопасности катания на панели 13 в руле 12 включается кнопкой 16 фара 42, передние габаритные огни 43 и задние габаритные огни 44. Нажатием кнопки 21 в рукоятке 19а ездок может вести разговор с сопровождающим или слушать его советы из динамика 22 рации 18 на панели 13 в руле 12.
При разрядке аккумуляторных батарей 2 их подзарядка производится с помощью зарядного устройства от потребительской электросети.