РОЛИКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАТАНИЯ
ROLLER DEVICE FOR SKATING

Изобретение относится к спортивному инвентарю и может быть использовано для катания по различным поверхностям, а также выполнения различного рода трюков и акробатических элементов.
Известно роликовое устройство для катания («скейтборд»), состоящее из доски с бортовыми загибами и загнутыми концами, с закрепленными на ее нижней части роликовыми узлами, имеющими по два ролика, свободно вращающихся на одной оси, в теле доски выполнены пазы, в которых установлены постоянные магниты, а на подошве обуви катающегося закреплены полоски из магнитно-мягкого материала (RU 2005140312, А63С 17/01).
Известно роликовое устройство для катания («Individual footskates for a transportation, exercise, and sport»), содержащее две платформы для ног с плоской, либо выгнутой поверхностью, закрепленные на их нижних частях рамы, с двумя параллельно расположенными осями, имеющими по два ролика на каждой, а также пружины, как основной элемент механизма поворота (US 2007200305, А63С 17/00).
Известно роликовое устройство для катания («Truck assembly for a skateboarding, wheeled platform, or vehicle»), содержащее два роликовых узла, платформу, загнутую с двух концов, а также две дуги, выполненные как соединительные элементы между платформой и роликовыми узлами, одновременно позволяющие выполнять поворот платформы относительно горизонтальной оси, сонаправленной с направлением движения, а роликовых узлов, соответственно, относительно вертикальной, - проходящей непосредственно через роликовый узел (US 2008001375, А63С 17/00).
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является роликовое устройство для катания, содержащее две опорные платформы для ног, роликовые узлы, закрепленные на их нижних поверхностях и имеющие по два расположенных на одной оси ролика, механизм поворота одной платформы относительно другой и распорный элемент для удержания платформ на расстоянии друг от друга (RU 2060047, А63С 17/01).
Однако данное роликовое устройство для катания является мало функциональным, заметно стесняет катающегося в движениях ногами относительно друг друга, а в плоскостях, лежащих выше уровня плоскости платформ, его конструкция не позволяет выполнять вообще никаких движений, т.к. исключает подъем одной ноги относительно другой без неминуемой потери равновесия, по той же причине, не позволяет скользить менее чем на двух ногах и разгоняться, кроме как за счет скатывания по наклонным поверхностям.
Заявляемое роликовое устройство для катания решает задачу расширения функциональных возможностей устройства за счет повышения степени свободы ног при сохранении устойчивости.
Это достигается тем, что в роликовом устройстве для катания имеется две платформы с расположенными на их верхних поверхностях креплениями для ног, а на нижних - шарнирными соединениями с роликовыми узлами. В устройстве имеется распорный элемент. Роликовый узел содержит поворотно-амортизирующие фаланги, два держателя для осей, соединенных подвижно друг относительно друга. В каждом держателе закреплена ось с парой роликов на концах. Распорный элемент выполнен в виде двух направляющих, расположенных с возможностью перемещения друг в друге и имеющих каждая сферическую поверхность на одном из торцов, а элемент шарнирного соединения, прикрепленный к роликовому узлу, имеет кожух, внутренняя поверхность которого соответствует сферической поверхности направляющей.
За счет поворотно-амортизирующих фаланг и их двойного назначения, появляется возможность наклонять стопы, что вместе с подвижно соединенными между собой держателями для осей, содержащими по одной оси с роликами каждый, дает возможность осуществлять в движении повороты каждой платформой, независимо от направления движения соседней, а также амортизировать движения при шагах и прыжках. Удвоенное по сравнению с ближайшим аналогом количество роликов, а также их расположение, позволяет сохранять равновесие при движении на одной ноге.
Поскольку оси и держатели для них выполнены не монолитной деталью, а разделены между собой - это позволяет осуществлять скольжение ими по ребрам препятствий, с гораздо большим чем у ближайшего аналога запасом хода.
За счет конструкции распорного элемента, представляющей собой две направляющие, расположенные с возможностью перемещения друг в друге и имеющие каждая сферическую поверхность на одном из торцов, появляется возможность использовать его в шаровом соединении, а возможность перемещения друг в друге направляющих - изменять длину при соответствующем воздействии, а значит и расстояние между ногами во время езды.
Платформы с роликовыми узлами соединены с помощью шарнирного соединения, причем тот его элемент, который скреплен с роликовым узлом, имеет кожух, внутренняя поверхность которого соответствует сферической поверхности распорного элемента, расположенной с торца направляющей.
За счет наличия кожуха у элемента шарнирного соединения, скрепленного с роликовым узлом, становится возможным его совмещение с одной из сферических поверхностей распорного элемента, расположенной с торца каждой из направляющих, что приводит к образованию шарового шарнира.
Соединение платформ с роликовыми узлами и распорным элементом заявляемого роликового устройства для катания образует систему шарниров, которая в сочетании со способным изменяться в длине распорным элементом позволяет менять форму всего устройства применительно к особенностям местности, а также той поверхности, по которой осуществляется движение, кроме того система шарнирных соединений и распорный элемент дают возможность ногам катающегося не только двигаться друг относительно друга в большом числе плоскостей, но и передвигаться шагающими движениями, учитывая даже такие особенности свободной ходьбы, как сближение/отдаление ног при замахе для следующего шага или прыжка, подъемы одной ноги при стоячей на земле другой, а также простановка ног рядом друг с другом на минимально возможном расстоянии.
Роликовое устройство для катания поясняется графическими материалами, где изображено:
На фиг.1 - общий вид роликового устройства для катания, на фиг.2 - шарнирное соединение, на фиг.3 - роликовый узел, на фиг.4 - распорный элемент в сборе и отдельно его элементы.
Роликовое устройство для катания состоит из платформ 1, с закрепленными на их верхних поверхностях креплениями 2, а на нижних - каретками 3, роликовых узлов и распорного элемента 4.
У кареток 3 имеются выступы 5, пазы 6 и расположенные в них металлические ролики 7. Каретки 3 и коромысло 8 образуют шарнирное соединение.
Роликовый узел содержит: верхнюю втулку 9, нижнюю втулку 10, внешний 11 и внутренний 12 держатели для осей, оси 13, ролики 14, поворотно-амортизирующие фаланги 15.
Коромысло 8 состоит из кожуха 16, направляющего рычага 17, обойм 18, обойменных пружин 19 и рельс-дуг 20.
У обойменных пружин 19 имеются выгнутые концы 21.
Распорный элемент 4 содержит две направляющие 22 и две сферические поверхности 23.
Следует отметить, что приведенная конструкция роликового узла и ее элементы являются частным случаем и могут быть исполнены по-другому, существенным - являются сами возможности, которые такая конструкция дает, и которые, тем не менее, могут быть достигнуты рядом других конструктивных особенностей. Например, роликовый узел может не иметь втулок, тогда поворот одного держателя для осей относительно другого может осуществляться посредством шестеренчатых зубьев между ними и других мелких вспомогательных деталей.
Устройство работает следующим образом:
Если необходимо начать движение из положения равновесия (стойка в полный рост, спина выпрямлена, ноги на ширине плеч, также прямые), то катающийся, наклоняясь вперед, приседает, затем выпрямляется и с силой выбрасывает «ходовую» ногу вперед, одновременно отталкиваясь «опорной» ногой, увеличивая тем самым импульс от выброса «ходовой» ноги силой толчка «опорной». Устройство в это время ведет себя следующим образом: При наклоне катающегося вперед, платформы 1 наклоняются, воздействуя на поворотно-амортизирующие фаланги 15, которые в данном случае выполняют роль амортизатора. При подъеме (для последующего выброса) «ходовой» ноги, платформа 1 следует за стопой «ходовой» ноги за счет креплений 2, край кожуха 16 упирается в распорный элемент 4 и двигает коромысло 8 рельс-дугами 20 по металлическим роликам 7 кареток 3 к внешней стороне платформы 1 с закрепленной «ходовой» ногой, поднятой для выброса. При этом движении каретки 3 выступами 5 зацепляют выгнутые концы 21 обойменных пружин 19 и сжимают сами обойменные пружины 19 внутри обойм 18. При выбросе «ходовой» ноги вперед, закрепленные в каретках 3 с помощью металлических роликов 7 рельс-дуги 20 тянут за собой коромысло, а следовательно, и кожух 16, который, двигаясь синхронно с выбрасываемой вперед «ходовой» ногой, растягивает распорный элемент 4 до критического состояния (в момент достижения которого происходит и полное распрямление «опорной» ноги), одновременно корректируя угол наклона распорного элемента 4 за счет сжатых внутри обойм 18 обойменных пружин 19. Складываясь, сила рывка и сила толчка дают солидный разгон, после которого катающийся может не только двигаться в нужном ему направлении, но и осуществлять прыжки через ступени, бордюры или другие препятствия.
Если же при движении возникает необходимость в повороте, то этот маневр можно осуществить тремя путями.
Во-первых, традиционным способом, сместив центр тяжести в ту сторону, куда планируется двигаться далее. Устройство в этом случае сработает так: платформы 1 под воздействием нагрузки наклоняются в нужную сторону, воздействуя на поворотно-амортизирующие фаланги 15 (которые со стороны, соответствующей направлению поворота, сгибаются, а с обратной разгибаются), отводя при этом в сторону, противоположную направлению поворота направляющий рычаг 17, который смещает все в ту же сторону скрепленные вместе верхнюю 9 и нижнюю 10 втулки, за которыми следуют внешний 11 и внутренний 12 держатели для осей. За счет поворотно-амортизирующих фаланг 15 и контакта роликов 14 с поверхностью, траектория движения в нужной мере искривляется, причем кривизна этой траектории под каждой ногой может быть различна, в зависимости от желаемого эффекта.
Во-вторых, с помощью имеющегося шарового соединения роликовых узлов с распорным элементом 4. Использовать этот способ можно с помощью следующих действий: двигаясь в каком-либо направлении, катающийся осуществляет вращение стопы около вертикальной оси, при этом платформа 1 вместе с закрепленными на ее нижней части элементами, за счет креплений 2, следуя за стопой, поворачивается относительно распорного элемента 4 в нужном направлении без воздействия на поворотно-амортизирующие фаланги 15 и, не меняя угла наклона относительно поверхности движения, исключительно за счет шарового соединения распорного элемента 4 с коромыслом.
В-третьих, возможны комбинированные способы поворота, используемые на очень извилистых трассах.
Таким образом решается задача расширения функциональных возможностей устройства за счет повышения степени свободы ног при сохранении устойчивости.
Кроме того, при использовании заявляемого роликового устройства для катания появляется значительная степень свободы движений каждой ногой относительно другой, а также в плоскостях, лежащих выше плоскости платформы, в том числе и не параллельных ей, появляется возможность в движении становиться на одну ногу без ощутимых физических затрат на поддержание равновесия и разгоняться независимо от угла наклона поверхности, по которой осуществляется движение, также становится возможным осуществлять шагающие движения, если того требует ситуация.