КАЧЕЛИ САМОВРАЩАЮЩИЕСЯ, РЫЧАЖНЫЕ
SELF-ROTATING LEVER TEETERING-BOARD

Изобретение относится к устройствам для массового развлечения детей и взрослых, тренировки мышц и развития вестибулярного аппарата.
(13)
Известны качели (патент России №2111043 С1 A63G 9/00), в которых для повышения игровой занимательности совмещают качение в вертикальной плоскости с вращением в горизонтальной плоскости.
Недостаток этих качелей в том, что на каждое из этих движений человеку приходится отдельно отвлекаться. Кроме того, амплитуда колебаний недостаточная, ограничены эксплуатационные возможности, и вращаться приходится практически на месте, как бы вокруг «собственной оси», а это и не очень занимательно и неприятно.
(13)
Наиболее близким аналогом предлагаемому изобретению являются вращающиеся рычажные качели, в которых ось вращения существенно отдалена от посадочного места (патент России №2392996 C2A63G 1/00, A63G 11/00). Качели содержат стойку, шарнирно установленный на ней рычаг с сиденьем на конце и противовесом на другой стороне, с ручным гидроприводом и вращения, и качения.
Недостатком этих качелей является чрезмерная сложность, применение капризной гидравлики, которая никак не соответствует из-за недостаточного размаха движения ожидаемому естественному темпу качения. Ведь чтобы перемещать противовес для создания перевеса в ту или иную сторону, необходимо много раз качнуть рычаг насоса.
Техническим результатом изобретения является повышение игровой занимательности путем упрощения конструкции и получения одним движением и качения, и вращения в привычном для качелей темпе.
Технический результат достигается тем, что на балке по разные стороны от ее горизонтальной оси качения установлены перпендикулярно выступающие собачки, оси вращения которых перпендикулярны оси качения и лежат с ней в одной плоскости, отличается тем, что на стойке имеется горизонтально расположенный диск (храповое колесо) с выступающими вверх зубьями, расположенными по окружности, которую описывают на диске, свободно свисающие под собственным весом концы собачек. Посадочные места на концах трубчатой балки выполнены, например, в виде простых корзин или бутафорных самолетиков и имеют дополнительные оси качения, рычаги которых связаны между собой шарнирно тягой, проходящей внутри трубчатой части балки, а амплитуды качения посадочных мест вокруг дополнительных осей ограничиваются резиновыми подушками на рамах, расположенных на концах балки.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в качелях для упрощения конструкции и получения одним и тем же движением и качения в вертикальной плоскости, и вращения в горизонтальной плоскости использовано храповое зацепление, т.е. на балке с посадочными местами на концах по разные стороны от горизонтальной оси качения имеются собачки, а на несущей стойке горизонтально расположен диск с выступающими вверх зубьями, так что собачка с опускающейся стороны совершает рабочий ход, входя в зацепление с ближайшим зубом на храповом колесе и при дальнейшем опускании, эта сторона балки получает толчок вращения, а собачка с поднимающейся стороны совершает холостой ход. Не дожидаясь опускания до крайнего нижнего положения, катающиеся резко перебрасывают свои тела в противоположную приподнятую сторону, и она опускается. Собачка, установленная на этой стороне, сообщает ей вращательный толчок - импульс и так продолжается процесс качения и вращения в привычном темпе, взлетая и опускаясь с хорошей амплитудой (до 3-х и более метров) с возрастающей скоростью по достаточно большому диаметру до 5-10 метров и более. Посадочные места в качелях на концах балки могут быть выполнены в виде простых корзин или бутафорных самолетов, имеющих дополнительные оси качения, а рычаги, на которых они установлены, связаны между собой шарнирно с помощью тяги, которая для улучшения дизайна качелей проходит внутри трубчатой части балки, а амплитуды качения посадочных мест вокруг дополнительных осей ограничиваются резиновыми подушками на раме. Благодаря этому синхронность работы катающихся надежно гарантированна и создается более эффективная возможность качения с противовесом при катании в одиночку.
Предлагаемая конструкция качелей позволяет строить их даже комнатными для маленьких детей и многоместные для взрослых с большой амплитудой качения (до 3-х и более метров по высоте) и большим диаметром (до 5-10 метров и более), так что катание в самолетах будет создавать полное ощущение полета.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен вид, когда правая сторона качелей находится в крайнем нижнем положении, а левая - в верхнем. На фиг.2 изображен вид по А-А.
Несущая стойка - 1, на которой установлены качели, имеет ножки - 2, диск 3 - храповое колесо с выступающими вверх зубьями - 4, подшипниковый узел - 5, с резиновыми прокладками - 6 и горизонтальной осью качения - 7, на которой шарнирно установлена балка - 8 с посадочными местами в виде решетчатых корзин 9. На балке 8 снизу, по разные стороны от оси качения 7 имеются перпендикулярно выступающие по разные стороны от самой балки собачки 10, оси вращения 11 которых перпендикулярны оси качения 7 и лежат с нею в одной плоскости. Так что расстояние от точки пересечения этих геометрических осей до кончиков собачек 10, перпендикулярно установленных на осях 11, постоянное (как гипотенуза прямоугольного треугольника) и равно расстоянию этой точки до окружности на диске 3, на которой расположены зубья 4. Благодаря этому концы собачек, свисающих под собственным весом, при вращении и любом положении балки 8 против часовой стрелки всегда скользят по окружности диска 3, на которой расположены зубья 4, легко перескакивая через них. В то же время вращение по часовой стрелке невозможно, так как собачки 10 упираются в зубья 4 диска 3 (храпового колеса) и при дальнейшем опускании вниз та сторона балки получает толчок вращения.
На фиг.3 изображен другой вариант тех же качелей в горизонтальном положении, отличающихся тем, что посадочные места 12 (выполненные, например, в виде самолетов) на штангах 13 соединены шарнирно между собой осями 14, тягой 15, пропущенной внутри трубчатой части балки 8, и опираются концами штанг 13 на балку 8 через дополнительные оси качения 16, так что тяга 15, балка 8 и нижние части штанг 13 между осями 14 и 16 образуют параллелограмм, у которого длинные стороны, тяга 15 и балка 8 для улучшения дизайна как бы совмещены, а для размещения человека, стоя в посадочных местах 12, в фюзеляжах самолетов имеются соответствующие вертикальные сквозные отверстия, а на рамах 18 опоры 19 для ног, амплитуды колебаний посадочных мест 12 относительно их дополнительных осей качения 16 ограничиваются подушками- амортизаторами 20.
Качели работают следующим образом: с помощью двух приставных лестниц двое детей занимают места в корзинах 9, пристегивают ремни безопасности, не позволяющие им полностью вылезать из корзины, в то же время не мешать совершать необходимые для качения движения. После уборки приставных лестниц катающиеся, крепко держась за края корзин, одновременно и резко отбрасывают оба свои тела в одну и ту же сторону вдоль балки как можно дальше, чтобы вызвать как можно большую разность моментов сторон качелей. Естественно, та сторона качелей должна будет опускаться вниз. Однако при этом собачка 10 (см. фиг.2) упирается своим концом в ближайший зуб 4 и дальнейшее опускание вниз балки 8 будет происходить с поворотом по указанной сверху стрелке. То есть балка 8 с катающимися детьми получит хороший толчок для вращения, которое продолжится по инерции. А катающиеся дети, не дожидаясь достижения крайнего нижнего положения опускающейся стороны, резко перебрасывают свои тела в противоположную сторону, тем самым избегая нежелательного глухого удара балки 8 об ограничительную резиновую подушку 11. При этом толчок для вращения совершает другая собачка. Так попеременно балка 8 будет получать толчки от собачек 10, взаимодействующих с зубьями 4 на диске 3 (храпового колеса), все увеличивая скорость вращения по достаточно большому кругу, совершая волнообразные виражи с хорошей амплитудой, притом в естественном ожидаемом и задаваемом самими катающимися темпе. Качели обладают существенной инерцией и могут крутиться долго после прекращения раскачивающихся движений. При уменьшении скорости вращения обслуживающий работник с помощью тормоза останавливает качели, устанавливает под корзинами приставные лестницы и накатавшиеся дети выходят, чтобы другим дать возможность занять их места.
На качелях с удовольствием будут кататься и дети, и взрослые. А конструкция позволяет создавать и маленькие - комнатные, детские, и большие многоместные для взрослых.
Размещенные в посадочные места 12 (фиг.3) дети становятся ногами на опорах 19 для ног, пристегиваются ремнями безопасности, при этом имеют нестесненную возможность отклоняться вместе с посадочными местами 12 относительно дополнительных осей качения 16 в ту или иную сторону. «Дополнительных» - потому, что на качелях есть основная ось качения 7, на которой покачивается балка 8 с большой основной амплитудой. Дополнительные оси качения 16 и шарнирно связывающая посадочные места тяга 15 предназначены гарантировать синхронную работу катающихся, а также создание возможности более эффективного использования противовеса, когда катается один человек, так как расстояние центра тяжести противовеса от оси качения 7, помещенного в пустое посадочное место, легко будет меняться работой одного катающегося, тем самым создавать большую разницу нагрузок сторон качелей, усиливать толкающие импульсы вращения качелей. Держась за «рычаги управления» в кабинах своих самолетов, дети синхронно, как можно быстрее перебрасываясь из стороны в сторону, раскачиваются и раскручиваются, так же как и на качелях при достаточно длинных балках и хорошо изготовленных для посадочных мест самолетов. Вращение по замкнутому кругу большого диаметра (до 5-10 и более метров) с виражами (амплитудой качения до 3-х и более метров) вверх вниз будет создавать ощущение настоящего полета с достаточно большой скоростью, зависящей от сноровки, уменья и смелости самих катающихся.
Качели самовращающихся, рычажные можно строить и комнатные для маленьких детей, и большие для взрослых, и многоместные для парков отдыха. Таким образом, их можно использовать не только для развлечения, но и в качестве спортивного тренажера для тренировки различных групп мышц, развития реакции и вестибулярного аппарата.