КОЛЕСНОЕ ШАССИ ДЛЯ БАГАЖНОГО ЧЕМОДАНА

Полезная модель относится к колесным багажным чемоданам, более конкретно к конструкции складного колесного шасси для багажного чемодана. Полезная модель позволяет улучшить эксплуатационные характеристики чемодана и обеспечить возможность легкого перемещения чемодана, в том числе на сложных участках дорожного полотна, а также дальнейшего укладывания и хранения без увеличения внешних габаритов чемодана.
Люди все более активно перемещаются по миру на значительные расстояния, перевозя вместе с собой багаж, который зачастую имеет большие габариты и массу. Несомненно, подъем и перемещение габаритного багажа вручную на автовокзалах, железнодорожных станциях, в аэропортах, гостиницах и иных местах представляют собой проблему, особенно для женщин, людей пожилого возраста и людей с ограниченными возможностями здоровья. Багажные тележки в транспортных узлах имеются не везде, а прокат тележки сам по себе представляет собой значительное неудобство. Для решения данной проблемы производители стали снабжать чемоданы колесами различных конструкций, которые имеют относительно легкую, иногда складную конструкцию для облегчения транспортировки чемодана, а также для дальнейшего его хранения (например, патент US, 8118146, опубликованная патентная заявка US, 2009/0277737).
Современные конструкции чемоданов с колесами в большинстве случаев оборудованы одной или двумя парами колес, имеющих крепления к нижней поверхности (днищу) чемодана, обращенной вниз, при нахождении чемодана в вертикальном положении. Наибольшее распространение получили конструкции чемоданов с колесами двух конфигураций.
Первая конструкция оборудована двумя парами колесиков малого диаметра (около 5 см), расположенных в противоположных углах днища прямоугольного чемодана коробчатого типа. Преимуществом данной конструкции являются простота перемещения чемодана, в том числе, возможно катить чемодан на колесах сбоку, что не создает препятствия при ходьбе. Тем не менее, существенными недостатками вследствие использования колес малого диаметра являются трудность маневрирования и повышенная неустойчивость чемодана вследствие высоко расположенного центра тяжести, что, в свою очередь, может приводить к перекатыванию чемодана с одной стороны на другую, а также к опрокидыванию чемодана.
Кроме этого, пассажир, при перемещении чемодана с такой конструкцией колес, как правило, должен либо наклоняться, либо находиться в неудобном для него положении при качении чемодана. Более того, использование колес малого диаметра приводит к низкому зазору при большом шаге в том случае, если пассажир тянет чемодан за собой. Удлинение же ручки чемодана представляет собой не совсем удачное решение, так как это приводит к ухудшению управляемости и устойчивости. По этой причине некоторые конструкции чемоданов выполнены с расширенным основанием, что в свою очередь приводит к увеличению угла транспортировки и делает более трудоемким перенос чемодана вручную.
Вторая распространенная конструкция чемодана с колесами типа сумки (тележки) на колесиках оборудована колесами, прикрепленными только к одному боковому краю узкого основания, а также оборудована выдвижной ручкой, встроенной в чемодан на той же стороне чемодана, где размещены колеса. Когда ручка выдвинута, устройство может быть наклонено относительно оси колесной пары.
К преимуществам такой известной конструкции чемодана с колесами можно отнести лучшую маневренность, относительную устойчивость, а также улучшенную эргономику. Тем не менее, известная конструкция не является устойчивой, и для удерживания чемодана в наклонном состоянии во время транспортировки требует непрерывного приложения поддерживающего усилия со стороны пассажира, а использование колес малого диаметра также приводит к низкому зазору при большом шаге, когда пассажир тянет чемодан за собой.
Таким образом, использование в вышеуказанных конструкциях чемоданов колес малого диаметра приводит к нескольким существенным проблемам: низкий зазор при шаге, вибрации, передающиеся руке, вызывая напряжение в кисти при перемещении чемодана на сложных участках, таких как въезд и съезд на полотно эскалатора или кабину лифта, пересечение бордюров, решеток ливневой канализации и прочие неровности дорожного полотна, способные привести к застреванию либо заклиниванию колесиков чемодана в щелях покрытия вплоть до поломки колесного блока или отрыва колесика.
Другой важный недостаток неубирающихся блоков с колесами связан с возможным повреждением выступающих за габариты чемодана колес во время перемещения и хранения, а также трудности при упаковывании и распаковывании чемодана. Кроме того, существует серьезная проблема при укладке подобных чемоданов в штабель в грузовом отсеке самолета или пассажирского вагона.
Для устранения указанных выше недостатков известных колесных чемоданов, некоторые производители пытались устанавливать колеса на широкую сторону чемодана (см. патент US, 6041900, патент RU, 146750, патент RU, 92772). Такая конструкция обеспечивала лучшую устойчивость чемодана, имеющего широкую колесную базу с низко расположенном центром тяжести. Некоторые производители предложили конструкции с выдвижными колесиками или блоками колес, фиксируемыми на защелку, удерживающие колесо в выдвинутом положении при использовании (см. патенты US, 5407039, US, 5407039, патент RU, 2682339C2, патент RU, 2743758C2), однако эти многочисленные конструкции с выдвижными колесами являются непрочными, громоздкими и неудобными. Кроме того, они значительно увеличивали вес чемодана, так как основная масса чемодана была сосредоточена на опорных узлах механизмов колес, то это требовало использования прочных и тяжелых материалов в механизмах. С учетом выявленных при эксплуатации недостатков, данные конструкции чемоданов так и не получили распространения.
Таким образом, анализ известных конструкций багажных чемоданов с колесами позволяет выделить следующие основные недостатки известных конструкций: уменьшение полезного объема чемодана; громоздкость конструкции; увеличение массы чемодана; увеличение внешних габаритов чемодана; неудовлетворительная проходимость на сложных участках, таких как въезд или съезд на полотно эскалатора, пересечение бордюров, решеток ливневой канализации и прочие неровности дорожного полотна; существенная физическая нагрузка на кисти рук пассажира; высокая шумность при перемещении чемодана; заклинивание колесных пар в неровностях дорожного покрытия; возможные повреждение выступающих за габариты чемодана колес во время перемещения и хранения; трудности при упаковывании и распаковывании чемодана; трудности при укладке чемоданов в штабеля в грузовом отсеке самолета или пассажирского вагона.
В рамках данной заявки решается задача разработки такой конструкции колесного шасси для чемодана, которая позволила бы улучшить эксплуатационные характеристики колесных чемоданов путем устранения перечисленных выше недостатков и увеличить также срока службы чемодана.
Поставленная задача решается тем, что колесное шасси для багажного чемодана включает два идентичных подшипника качения, установленных напротив друг друга на противоположных узких боковых сторонах чемодана вблизи днища чемодана, а также узлы крепления этих подшипников к чемодану, каждый из которых состоит из стального стержня, имеющего форму круглого прутка, и втулки с установленным в нее фиксатором, состоящим из пружины и шарика, причем стальной стержень с одной стороны жестко прикреплен к внутреннему статичному кольцу подшипника качения вне центральной оси вращения подшипника, а другой конец стального стержня, имеющий два симметрично расположенных относительно продольной оси стержня сферических углубления для шарика фиксатора, вставлен во втулку, жестко прикрепленную к узкой боковой стороне чемодана, для обеспечения возможности фиксации подшипника качения либо в выдвинутом положении относительно днища чемодана в качестве свободно вращающихся колес в плоскости узких боковых стенок чемодана, либо в задвинутом положении, причем трансформация между выдвинутым и задвинутым положениями подшипников качения обеспечивается за счет поворота подшипников на угол порядка 180 градусов относительно втулки с фиксатором.
Целесообразно, что в качестве подшипников качения колесное шасси содержит подшипники качения с тонкими кольцами. Кроме того, подшипники качения выполнены из материалов, взятых из ряда: сталь, алюминий, титан, металлические сплавы, керамика, пластмасса и их комбинаций. При этом жесткое соединение стального стержня к внутреннему кольцу подшипника выполнено методом сварки.
Предпочтительно, что на внешнее кольцо каждого подшипника качения нанесено покрытие из эластичного полимера, при этом колесное шасси выполнено из сверхвысокомолекулярного полиэтилена высокой плотности.
Кроме того, диаметр внешнего кольца каждого подшипника качения имеет величину, сопоставимую с шириной узкой боковой стенки чемодана, что позволяет в выдвинутом положении обеспечить улучшенный контакт с поверхностью дороги и максимальный комфорт при качении чемодана.
Сущность данной полезной модели поясняется графическим материалом, где
фиг. 1 - иллюстрирует вид на узкую боковую сторону чемодана с выдвинутым положением колесного шасси в рабочем положении.
фиг. 2 - иллюстрирует вид на узкую боковую сторону чемодана со сложенным положением колесного шасси в нерабочем положении.
фиг. 3 - иллюстрирует вид на заднюю сторону чемодана с выдвинутым положением колесного шасси.
фиг. 4 - иллюстрирует вид на заднюю сторону чемодана со сложенным положением колесного шасси.
фиг. 5 - иллюстрирует узел крепления подшипника к узкой стороне чемодана.
фиг. 6 - изображает втулку узла крепления.
Для пояснения сущности данной полезной модели на чертежах введены следующие обозначения: 1 - боковая узкая сторона чемодана, 2 - подшипник качения; 3 - узел крепления подшипника к чемодану; 4 - днище чемодана; 5 - внешнее кольцо подшипника качения; 6 - внутреннее кольцо подшипника качения; 7 - стальной стержень; 8 - втулка; 9 -фиксатор пружинный шариковый; 10 - шарик фиксатора.
Сущность полезной модели состоит в том, что для устранения вышеуказанных недостатков известных колесных чемоданов, чемодан имеет складное колесное шасси, конструктивно выполненное на основе двух идентичных подшипников качения с тонкими кольцами, установленных напротив друг друга на противоположных узких боковых сторонах чемодана вблизи днища чемодана и которые с помощью узлов крепления к чемодану позволяют устанавливать колеса в два фиксированных положения: в выдвинутое положение (рабочее положение) для качения по дорожному полотну (см. фиг. 1 и фиг. 3) и в сложенное положение (нерабочее положение) для хранения чемодана (см. фиг. 2 и фиг. 4).
На фиг. 1 стрелкой отмечено направление перемещения подшипника качения 2 в плоскости боковой узкой стороне чемодана 1 в выдвинутое положение относительно узла крепления 3.
На фиг. 2 стрелкой отмечено направление перемещения подшипника качения 2 в плоскости боковой узкой стороны чемодана 1 в задвинутое положение. Трансформация между выдвинутым и задвинутым положениями подшипников качения обеспечивается за счет поворота подшипников качения на угол порядка 180 градусов относительно узла крепления 3.
Ниже приведен неограничивающий пример реализации колесного шасси для багажного чемодана.
Пример.
Колесное шасси выполнено из двух стальных радиальных однорядных шариковых подшипников с диаметром внутреннего кольца 100 мм, диаметром внешнего кольца 125 мм, толщиной 13 мм. Стальной стержень 7 выполнен из стального прутка диаметров 8 мм и длиной 40 мм. Втулка выполнена из алюминиевого прутка диаметром 38 мм длиной 20 мм. Фиксатор стальной пружинный 9 выполнен со стальным шариком 10, стандартной упругостью, под резьбу М8 длиной 16 мм, диаметр шарика 5 мм. Внешнее кольцо каждого подшипника имеет покрытие из резины толщиной 8 мм.
Узел крепления 3 каждого подшипника качения 2 к узкой стороне чемодана 1 состоит из стального стержня 7, имеющего форму круглого прутка, и втулки 8 с установленным в нее фиксатором пружинным шариковым 9. Стальной стержень 7 с одной стороны жестко прикреплен, например, с помощью сварки, к внутреннему кольцу подшипника качения 6 вне центральной оси вращения подшипника качения, а другой конец стального стержня 7, имеющий два симметрично расположенных относительно продольной оси стержня сферических углубления для шарика фиксатора (на чертеже не показаны), вставлен во втулку 8, которая, в свою очередь, жестко прикреплена к боковой узкой стороне чемодана 1 вблизи днища чемодана 4.
Колесное шасси для багажного чемодана, выполненное, согласно данной полезной модели, работает следующим образом.
Для выдвижения колеса в рабочее положение для качения чемодана по дорожному полотну необходимо провернуть каждое колесо в плоскости узкой боковой стороны чемодана вокруг оси узла крепления 3. Правое колесо чемодана на фиг. 3 поворачивается по часовой стрелке и, соответственно, левое колесо против часовой стрелки до щелчка. Чемодан готов к качению. Для складывания колес выполняются повороты каждого колеса в обратном порядке в исходное положение до щелчка.
Центр вращения каждого из подшипников качения совпадает с геометрическим центром подшипника.
Центром перемещения каждого из подшипников качения между рабочим и нерабочим положениями является стержень узла крепления подшипников к узкой боковой стороне чемодана.
Данная конструкции колесного шасси для чемодана обладает улучшенными эксплуатационными характеристиками такими, как
простота конструкции;
сохранение внешних габаритов чемодана;
сохранение полезного объема чемодана;
высокая проходимость на сложных участках, таких как въезд или съезд на полотно эскалатора, пересечение бордюров, решеток ливневой канализации и прочие неровности дорожного полотна;
существенное снижение физической нагрузки на кисти рук пассажира;
низкая шумность при перемещении чемодана;
исключение повреждений колес во время перемещения и хранения;
легкость при упаковывании и распаковывании чемодана;
удобство складирования чемодана в штабеля в грузовом отсеке самолета или пассажирского вагона.