СКЛАДНОЙ ВЕЛОСИПЕД С ЛИНЕЙНЫМ ПЕДАЛИРОВАНИЕМ
FOLDING BICYCLE WITH LINEAR PEDALING

Изобретение относится к транспортным средствам с мускульным приводом и предназначено в основном для передвижения в городе.
Известен складной велосипед Strida, выпускаемый серийно, состоящий из складной рамы с сиденьем, установленной на заднем приводном колесе и переднем поворотном колесе, вилка с рулем которого установлена в подшипниках рамы, причем привод шатунами с педалями осуществляется ременной передачей. Cм.(http://www.membrana.ru/lenta/?7764).
Однако этот велосипед из-за небольших колес слишком вертлявый в управлении имеет малый накат и у него нет переключения скоростей. Узел шатунов с ременной передачей сложно складывается.
Известен первый велосипед с тросовым приводом и линейным педалированием, запатентованный в США в 1884 году, изобретатель W.A.LORENS, состоящий из рамы с сиденьем, установленной на заднем приводном колесе и переднем поворотном колесе, вилка которого с рулем установлена в подшипниках рамы. Привод состоит из двух качающихся рычагов с педалями, шарнирно закрепленных на раме, которые через тросы, блоки и храповики связаны с вращением заднего приводного колеса. (См. патент US 298217).
Этот велосипед имеет большие габариты и маленькое переднее колесо, создающее повышенное сопротивление езде, и при наезде на небольшой уступ возможен кувырок водителя через руль. Кроме того, качание рычагов кинематически не связано друг с другом, что неудобно.
Известен велосипед J-Rad, производимый германской фирмой в 1928 году. Изобретатель Пол Джарей. Этот велосипед состоит из рамы с сиденьем, установленной на заднем приводном колесе и переднем поворотном колесе, вилка которого с рулем установлена в подшипниках рамы. Привод состоит из двух качающихся рычагов с педалями, шарнирно закрепленных на раме, которые через тросы, блоки и храповики связаны с вращением заднего колеса. На каждом рычаге установлено по три педали для изменения скоростей. Качание рычагов кинематически связано друг с другом двуплечим рычагом.
См.(http://velo.borda.ru/71-0-0-00000331-000-0-0-1288034548).
Этот велосипед имеет большие габариты и маленькое переднее колесо, создающее повышенное сопротивление езде. Управление маленьким колесом слишком нервное из-за его малой стабильности из-за небольшого его гироскопического момента.
Известен велосипед с качающимися рычагами на переднем поворотном колесе с рулем.
Педали расположены позади вилки переднего колеса. Рычаги связаны с вращением переднего колеса шестеренчатым механизмом. Оси качающихся рычагов совпадают с осью вращения переднего колеса. (Cм. WO 9903724).
Однако единственный шестеренчатый механизм, влезающий во втулку переднего колеса, планетарный редуктор, не обеспечивает реверса. Из-за этого велосипед не может ехать вперед, а только назад. Кроме того, из-за коротких рычагов траектория движения педалей слишком изогнута и возможна реакция педалирования на руль, что крайне нежелательно. Наиболее близким к заявленному является складной велосипед, состоящий из рамы с сиденьем, установленной на заднем приводном колесе с рычажным приводом и переднем поворотном неприводном колесе малого диаметра, вилка с рулем которого установлена в подшипниках рамы, к раме шарниром прикреплена внешняя профильная труба, в которую вставлена внутренняя профильная труба с задним приводным колесом. На внешней трубе имеется зажим, зажимающий внутреннюю профильную трубу. К раме жестко прикреплена пластина с пазом по окружности. В паз пластины вставлен винт на внешней профильной трубе, зажимающий пластину. (Cм. JP2003-320985).
Однако указанный велосипед недостаточно быстро и неудобно складывается из-за закручивания и откручивания винта. Пластина не обеспечивает необходимую жесткость рамы. В среднем положении, когда нужно уменьшить базу велосипеда для большей маневренности, винт за счет трения не удержит раму от раскладывания. Привод также не обеспечивает движения вперед, а только назад, и нет необходимого передаточного отношения привода. Малое неприводное переднее колесо не обеспечит необходимый накат, а при наезде на небольшой бугор велосипедист перелетит через руль.
Целью настоящего изобретения является повышение удобства складывания и эксплуатации велосипеда при сохранении большого переднего колеса для наката.
Эта цель достигается тем, что складной велосипед с линейным педалированием, состоящий из рамы с сиденьем, установленной на заднем колесе и переднем поворотном колесе, вилка которого установлена в подшипниках рамы, и прикрепленного к вилке руля, из привода в виде качающихся рычагов с педалями, при этом к раме шарниром прикреплена внешняя профильная труба с зажимом, являющаяся направляющей для другой внутренней профильной трубы, к концу которой закреплена ось заднего колеса, отличающийся тем, что приводным выполнено переднее колесо с качающимися рычагами по бокам колеса, причем оси качающихся рычагов вынесены вперед относительно вилки по направлению движения велосипеда и прикреплены к вилке с помощью кронштейнов, а педали рычагов расположены позади вилки, при этом рама выполнена U-образной, к одному верхнему концу которой закреплена вилка переднего поворотного колеса, а к другому - сиденье и с помощью шарнира внешняя профильная труба с зажатой в ней зажимом внутренней профильной трубой с задним неприводным колесом, при этом на внешней профильной трубе на оси с возможностью поворота и перемещения вдоль этой оси закреплена подпружиненная пружиной планка с отверстиями вдоль нее, насаженная одним из этих отверстий на штырь, закрепленный в нижней части U-образной рамы. Складной велосипед с линейным педалированием может быть выполнен так, что качающиеся рычаги связаны с вращением переднего колеса через тросы и блоки на оси переднего колеса и через храповики.
Складной велосипед с линейным педалированием может быть выполнен так, что качающиеся рычаги связаны с вращением переднего колеса изогнутыми рейками, входящими в зацепление с шестернями на оси колеса, которые, в свою очередь, связаны с вращением переднего колеса храповиками.
Складной велосипед с линейным педалированием может быть выполнен так, что с целью возможности изменения скоростей к концам качающихся рычагов шарнирами прикреплены шатуны с педалями на концах, при этом поворот шатунов на шарнирах ограничен упорами, а педали с внутренней стороны снабжены упорами с шипами для внутренней стороны ботинка велосипедиста.
Изобретение поясняется следующими чертежами.
Фиг.1 - велосипед, вид сбоку, с частичными разрезами.
Фиг.2 - вид А на фиг 1.
Фиг.3 - разрез Б-Б, где изображена планка, связывающая раму с внешней профильной трубой.
Фиг.4 - разрез В-В.
Фиг.5 - вариант исполнения привода в виде реек и шестерен.
Фиг.6 - правая педаль с шатуном, обеспечивающая переключение скоростей.
Складной велосипед с линейным педалированием состоит из U-образной рамы 1, к одному верхнему концу которой в подшипниках прикреплена вилка 2 переднего колеса 3 с рулем 4, а к другому верхнему концу - сиденье 5 и шарнир 6, крепящий внешнюю профильную трубу 7. Во внешнюю профильную трубу 7 вставлена внутренняя профильная труба 8 с возможностью перемещения вдоль нее и фиксации зажимом в виде винта 9.
На конце внутренней профильной трубы 8 закреплена ось заднего колеса 10 малого диаметра. На внешней профильной трубе 7 на оси 11 с возможностью поворота и перемещения вдоль оси 11 закреплена подпружиненная пружиной 12 планка 13 с отверстиями 14, 15 и 16, расположенными вдоль нее. Одним из отверстий планка 13 насажена на штырь 17, закрепленный в нижней части U-образной рамы 1. Отверстием 14 планка 13 соединена со штырем 17, когда велосипед в полностью разложенном состоянии с большой базой. Отверстием 15 планка 13 соединена со штырем 17, когда велосипед имеет укороченную базу для лучшей маневренности при движении стоя по тротуару с пешеходами.
Отверстием 16 планка 13 соединена со штырем 17, когда велосипед сложен. Привод выполнен в виде двух качающихся рычагов 18 и 19, прикрепленных шарнирами 20 и 21 к кронштейнам 22 и 23, которые жестко прикреплены к вилке 2. К рычагу 18 шарниром 24 прикреплен шатун 25 с педалью 26 на конце. Поворот шатуна 25 на шарнире 24 ограничен упорами 27 и 28. При упоре шатуна 25 в тот или иной упор меняется длина рычага 18, а с ней и передаточное отношение трансмиссии.
Аналогично к рычагу 19 шарниром 29 прикреплен шатун 30 с педалью 31 на конце. Поворот шатуна 30 на шарнире 29 ограничен упорами 32 и 33.
Педали 26 и 31 для удобства переключения скоростей снабжены внутренними упорами 34 с шипами 35, взаимодействующими с ботинком велосипедиста при переключении скоростей. Шарниры 20 и 21 рычагов 18 и 19 вынесены кронштейнами 22 и 23 вперед относительно вилки 2, а педали 26 и 31 расположены сзади вилки 2, чем достигается удобство педалирования. Линия, соединяющая крайние точки дуги движения педалей, должна быть параллельна оси поворота вилки 2, чем достигается минимальное влияние педалирования на руль.
На переднем колесе 3 на подшипниках 36 установлен блок 37. Блок 37 связан с вращением переднего колеса 4 через храповик 38. На рычаге 18 с возможностью перемещения вдоль него закреплен ползун 39 с фиксирующим винтом 40. Ползун 39 связан тросом 41 с блоком 37. Перемещая ползун 39 вдоль рычага 18 и фиксируя его винтом 40, можно дополнительно регулировать передаточное отношение трансмиссии под конкретного ездока.
На переднем колесе 4 на подшипниках 42 установлен блок 43. Блок 43 связан с вращением переднего колеса через храповик 44. На рычаге 19 с возможностью перемещения вдоль него закреплен ползун 45 с фиксирующим винтом 46. Ползун 45 связан тросом 47 с блоком 43.
К вилке 2 шарниром 48 прикреплен двуплечий рычаг 49, один конец которого шарниром 50 связан с тягой 51, которая шарниром 52 прикреплена к качающемуся рычагу 18. Другой конец двуплечего рычага 49 связан шарниром 53 с тягой 54, которая шарниром 55 прикреплена к качающемуся рычагу 19. Этим достигается кинематическая связь качания рычагов 18 и 19.
На блок 37 дополнительно намотан возвратный трос 56, который перекинут через ролики 57 и 58 серьги 59 и намотан на блок 43. Серьга 59 связана с рулем 4 пружиной 60, которая натягивает все тросы.
Во втором варианте исполнения рычаги 18 и 19 снабжаются изогнутыми рейками 61 и 62, входящими в зацепление с шестернями 63 и 64, которые связаны с вращением переднего колеса аналогично храповиками. Рычаги 18 и 19 связаны тросом 65, перекинутым через шкив 66, закрепленный на вилке 2. Планка 13 снабжена ручкой 66.
Работает велосипед следующим образом. Водитель поочередно нажимает качающиеся рычаги 18 и 19, вызывая вращение переднего поворотного колеса 3 и движение велосипеда.
Для складывания откручивается винт 9. Внутренняя профильная труба 8 вдвигается внутрь внешней профильной трубы 7 и зажимается винтом 9. За ручку 66 планка 13 выводится из зацепления со штырем 17 одним из своих отверстий. Внешняя профильная труба 7 поворачивается на шарнире 6 и планка 14 вводится в зацепление со штырем 17 другим своим отверстием. В сложенном положении можно везти велосипед рядом, что удобно.
Заявленный велосипед имеет хороший накат, стабильное управление и может быстро и удобно складываться. Для лучшей маневренности можно уменьшать базу велосипеда и ездить стоя, как на степпере.