СКЛАДНОЙ ВЕЛОСИПЕД-ТЕЛЕЖКА

Область техники
Заявляемая полезная модель относится к транспортным средствам для перевозки людей, а более конкретно, к трехколесным складным велосипедам, преобразуемым в другие транспортные средства, например, в транспортную тележку, перемещаемую вручную по дороге.
Характеристика аналога
Известно много конструкций складных велосипедов и велосипедов с багажниками. Например, тележка с педальным механизмом для универсамов (см. заявку Франции №2606357, Кл. В62К 7/00, 1986). Эта тележка громоздка и не может складываться.
Известен велосипед со складной рамой (см. заявку РСТ №88/01961. Кл. В62К 15/00, 1989), в конструкции которого использован один (или несколько) простой зажим. Этот велосипед может быть сложен за несколько секунд в компактный узел, но он не имеет багажника и не предназначен для перевозки грузов.
Известен складной двухколесный велосипед (см. заявку РСТ №87/01084, Кл. В62К 15/00, 1987), который в сложенном состоянии служит тележкой. Он складывается в точке сгиба, расположенной посредине рамы так, что переднее и заднее колеса соединяются между собой и велосипед превращается в тележку. Но в этом случае багажник образуется только при сложении. На таком велосипеде груз перевозить невозможно.
Известно также одноколейное транспортное средство (см. А.С. СССР №1104046, Кл. В62К 15/00, 1982). Велосипед содержит раму из двух шарнирно сочлененных частей. Первая часть рамы выполнена в виде жесткого треугольника, в одной из вершин которого смонтировано заднее колесо, в другой - кареточный узел, а в третьей вершине установлены фиксатор, седло и шарнир для соединения со второй частью рамы. Последняя соединена с рулевым стержнем и рулем. Шарнирами также соединены руль и подседельный элемент. Велосипед имеет две степени сложения. Первая удобна для движения по дороге, а вторая - для хранения.
Недостатками известного велосипеда являются сложность конструкции - большое количество шарнирных соединений и фиксаторов, отсутствие багажника, что исключает использование велосипеда в сложенном состоянии в качестве тележки.
Характеристика прототипа
Наиболее близким техническим решением по конструктивным признакам к заявляемому велосипеду является складной велосипед-тележка (см. патент России №2025386, Кл. В62К 15/00, 1994), принятый заявителем за прототип, содержащий раму, выполненную из двух звеньев, сочлененных с помощью цилиндрических шарнирных элементов. Первое звено имеет рулевую колонку, в которой установлен рулевой стержень с рулем и передним рулевым колесом. На втором звене установлены два, разнесенных относительно оси рулевой колонки, задних колеса. Также велосипед снабжен приводом вращения колес.
Причем привод вращения колес выполнен на рулевом стержне в виде педального привода. Цилиндрические шарнирные элементы смещены в сторону от переднего колеса к задним колесам. На переднем звене рамы размещено седло для водителя.
Недостатком прототипа является плохая управляемость велосипеда, вызванная необходимостью для велосипедиста одновременно согласовывать работу рук и ног при поворотах руля во время движения велосипеда, что усложняет работу водителя и ухудшает управляемость такого транспортного средства.
Кроме того, из-за того, что привод вращения колес установлен на рулевом стержне, а цилиндрические шарниры смещены в сторону от переднего колеса к задним колесам, а также установка на первом звене седла приводит к тому, что выполнение формы звеньев основной рамы при сборке велосипеда в тележку приводит к образованию в конструкции больших зазоров, что увеличивает габариты конструкции в положении тележка и ухудшает условия пользования ею в стесненных условиях городского транспорта и на городских густонаселенных улицах, мешая другим людям и вызывая неудобство для владельца такого транспортного средства.
Техническая задача
Технической задачей, вытекающей из уровня техники, является улучшение управляемости заявляемого велосипеда в сравнении с прототипом и повышение компактности его сложения в положении тележки.
Поставленная задача решается за счет того, что заявляемый складной велосипед-тележка содержит раму, выполненную из по крайней мере двух, сочлененных с помощью цилиндрических шарнирных элементов, звеньев. Первое звено имеет рулевую колонку, 'в которой установлен рулевой стержень с рулем и передним рулевым колесом. На втором звене установлены два, разнесенных относительно оси рулевой колонки, задних колеса. Также велосипед снабжен приводом вращения колес
Причем привод вращения колес размещен на втором звене рамы и кинематически связан с задними колесами. Цилиндрические
шарнирные элементы смещены в направлении от задних колес к переднему колесу. Звенья рамы выполнены дугообразными, спрямленными и сонаправленными к концам, а также соответствующими друг другу по форме и размерам.
Перенос привода вращения колес с рулевого стержня (в прототипе) на второе звено рамы позволило освободить водителя от необходимости согласовывать работу рук и ног в зависимости от направления движения и за этот счет улучшить управляемость заявляемого велосипеда.
Кроме того, перенос привода вращения от рулевого стержня на второе звено позволил изменить форму звеньев рамы и сделать их предельно совмещаемыми друг с другом (без зазоров), т.е. выполнить их дугообразными, спрямленными и сонаправленными к концам, а также соответствующими друг другу по форме и размерам, что позволяет заявляемому велосипеду в собранном виде, т.е. в положении тележки занимать минимальное место в городском транспорте и на многолюдных улицах города, чем и достигается поставленная техническая задача уменьшения габаритов тележки и улучшение управляемости велосипеда.
Звенья рамы выполнены П-образной формы, что является одной из возможных (технологичных и простых) форм выполнения звеньев рамы.
Рама может быть выполнена из двух сочлененных звеньев, цилиндрические шарниры которых, в свою очередь, выполнены с возможностью ограниченного перемещения вдоль спрямленных сонаправленных концов звеньев, что является одним из возможных вариантов сложения велосипеда в тележку.
Рама также может быть выполнена из трех сочлененных звеньев, причем третье звено установлено между первым и вторым звеньями, что является другим вариантом сложения велосипеда в тележку.
Рулевой стержень выполнен с возможностью продольного перемещения относительно рулевой колонки и снабжен фиксаторами верхнего и нижнего положений, что позволяет осуществлять более компактную сборку велосипеда в тележку.
Привод вращения колес содержит две оппозитно расположенные педали, кинематически связанные с ведомой осью, на которой установлены два задние колеса, что является одним из возможных вариантов выполнения привода вращения задних колес велосипеда.
Привод вращения задних колес содержит два оппозитно расположенных рычага, кинематически связанные с ведомой осью, на которой установлены два задних колеса, что является другим вариантом выполнения привода вращения задних колес велосипеда.
Привод вращения задних колес содержит электрический двигатель, вал которого кинематически связан с задними колесами, а питающий аккумулятор размещен на переднем звене рамы, что является еще одним вариантом выполнения привода вращения задних колес велосипеда.
На переднем звене рамы смонтирован багажник для перевозки грузов и на велосипеде и в положении тележки.
Таким образом, в заявляемой конструкции решается поставленная техническая задача: улучшение управляемости велосипеда и повышение компактности сборки в положении тележки.
Полезная модель является новой, т.к. она не известна из уровня техники.
На фиг.1 изображена схема заявляемого устройства в положении велосипед при одинарном сложении звеньев рамы.
На фиг.2 изображена схема заявляемого устройства в положении велосипеда при двойном сложении звеньев рамы.
На фиг.3 представлено упрощенное пространственное изображение заявляемого устройства в положении велосипед при одинарном сложении и рычажном приводе задних колес.
На фиг.4 - в положении тележка при одинарном сложении и рычажном приводе задних колес.
На фиг.5 - в положении велосипед при двойном сложении и педальном приводе задних колес.
На фиг.6 - в положении тележка при двойном сложении и педальном приводе задних колес.
На фиг.7 - в положении велосипед при двойном сложении и электроприводе задних колес.
Пример конкретного выполнения
Заявляемый складной велосипед-тележка может быть выполнен в варианте одинарного или двойного сложения звеньев рамы. Сначала рассмотрим вариант одинарного сложения велосипеда в тележку (см. фиг.1, фиг.3, фиг.4).
Складной велосипед-тележка содержит раму 1, выполненную из двух сочлененных с помощью цилиндрических шарнирных элементов 2, звеньев: первого звена 3 и второго звена 4. Первое звено 3 имеет рулевую колонку 5, в которой установлен рулевой стержень 6 с рулем 7 и передним рулевым колесом 8. На втором звене 4 установлены два, разнесенных относительно оси рулевой колонки 5 задних колеса 9. Также велосипед снабжен приводом 10 вращения задних колес 9, размещенных на втором звене 4 рамы 1 и связан кинематически с задними колесами 9. Цилиндрические шарнирные элементы 2 смещены в направлении от задних колес 9 к переднему колесу 8. Звенья 3, 4 рамы 1 выполнены П-образной формы. Цилиндрические шарнирные элементы 2 выполнены с возможностью ограниченного перемещения вдоль спрямленных сонаправленных концов первого звена 3, что позволяет осуществлять сложение звеньев 3 и 4. В конструкции предусмотрены фиксаторы (на чертежах не показаны) в двух положениях заявляемого устройства: в положении разложенного велосипеда и в сложенном положении тележки.
Теперь рассмотрим вариант двойного сложения велосипеда в тележку, при котором велосипед содержит раму 1, выполненную из трех сочлененных звеньев, причем третье промежуточное звено 11 установлено между первым звеном 3 и вторым звеном 4. Причем с первым звеном 3 промежуточное звено 11 связано цилиндрическим шарнирным элементом 2, а со вторым звеном 4 промежуточное звено 11 связано цилиндрическим шарнирным элементом 12.
Рулевой стержень 6 выполнен с возможностью продольного перемещения относительно рулевой колонки 5 и снабжен фиксаторами верхнего и нижнего положений (на чертежах не показаны), что
позволяет осуществлять более компактную сборку велосипеда в тележку.
Привод вращения 10 может содержать две оппозитно расположенные педали 13 (фиг.5 и фиг.6), кинематически связанные с ведомой осью 14, на которой установлены два задних колеса 9, что является одним из возможных вариантов выполнения привода 10 вращения задних колес 9 велосипеда.
Могут быть и другие варианты выполнения привода вращения 10 задних колес 9. Например, с помощью двух, оппозитно расположенных рычагов 15 (фиг.3 и фиг.4), кинематически связанных с ведомой осью 14, на которой установлены два задних колеса 9, что является другим вариантом выполнения привода вращения 10 задних колес 9 велосипеда.
Привод вращения 10 задних колес 9 может также содержать электрический двигатель 16 (см. фиг.7), передающий вал 17 которого кинематически связан с задними колесами 9, а питающий аккумулятор 18 размещен на переднем звене 3 рамы 1, что является еще одним вариантом выполнения привода вращения 10 задних колес 9.
На переднем звене 3 рамы 1 может быть смонтирован багажник 19 для перевозки грузов как в положении велосипед, так и в положении тележки.
При сложении двухзвенного велосипеда в тележку необходимо освободить звенья 3, 4 от фиксатора (на чертежах не показан) и «сломать» раму 1 так, чтобы звенья 3, 4 начали разворачиваться относительно шарнирных элементов 2. С другой стороны, шарнирные элементы 2 вместе со вторым звеном 4 перемещаются по сонаправленным концам первого звена 3 вверх. При этом идет сближение и соединение без зазоров звеньев 3 и 4, чем обеспечивается компактное сложение заявляемого велосипеда в тележку. Таким образом решается поставленная техническая задача.
Кроме того, освобождение переднего колеса 8 от привода 10 позволило освободить велосипедиста от необходимости одновременно согласовывать работу рук и ног при поворотах. За счет этого повышается управляемость заявляемого велосипеда.
При сложении трехзвенного велосипеда в тележку необходимо произвести двойное «ломание» рамы 1 по шарнирным элементам 2 и 12. При этом происходит плотное совмещение всех звеньев 3, 4 между собой без зазоров. В обоих положениях велосипеда: в сложенном и разложенном положение рам 1 фиксируется с помощью фиксатора (на чертежах не показаны). При двойном сложении также достигается поставленная техническая задача - повышение компактности сложения и повышение управляемости заявляемого велосипеда.
Таким образом, заявляемая полезная модель соответствует критерию «промышленная применимость», т.к. техническая задача, вытекающая из уровня техники, решается полностью.