Велосипед

Велосипед, который может быть использован людьми с ограниченными возможностями движения, в том числе и как реабилитационный тренажер, в частности как тренажер для восстановления двигательной активности ног детей от 2-х до 14-ти лет с нарушением опорно-двигательного аппарата.
Из уровня техники известно техническое решение, представляющее собой терапевтическое трехколесное средство передвижения, включающее жесткую раму, руль, выполненный с возможностью поворота переднего колеса, заднюю ось с установленными на ней двумя задними колесами и приводимыми в движение с помощью педалей, сиденье без задней спинки, закрепленное на раме. Средство приводится в движение посредством педалей, передающих усилие на заднюю ось через цепь и систему зубчатых колес. Педали снабжены ремнями для фиксации стопы. Устройство имеет несколько фиксированных размеров, но не содержит средств регулировки. Патент США №7819414, опубликован 26.10.2010, МПК B62K5/00.
Общими признаками известного аналога и заявляемого решения являются:
- рама с закреплённым на ней сиденьем,
- рулевой механизм, включающий руль, закреплённый с возможностью вращения,
- задняя ось с закреплёнными на ней с возможностью вращения задними колесами,
- педальный механизм, включающий педали, выполненные с возможностью фиксации стопы.
Отличительными признаками заявляемого решения являются:
- сиденье, выполненное со спинкой и фиксирующими ремнями и с возможностью регулирования по расстоянию до руля и наклону,
- руль выполнен с возможностью регулирования по высоте, вылету и углу наклона,
- педали, снабженные элементами для фиксации голеней,
- усилие от педалей передается на заднюю ось посредством зубчатого ремня,
- подголовник, выполненный с возможностью регулирования по высоте, вылету и углу наклона.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является Терапевтическое транспортное средство для развития мышц, по патенту США № 5501476, опубл. 26.03.1996 года, МПК B62M 1/04, включающее раму с закреплённой на ней опорной стойкой с сиденьем со спинкой и фиксирующими ремнями, руль, выполненный с возможностью поворота переднего колеса, педальный механизм, передающий усилие на задние колеса посредством рычажной передачи. Сиденье выполнено с возможностью регулировки по высоте. Спинка сиденья выполнена с возможностью регулировки по расстоянию от опорной стойки. Педали содержат крепежные элементы для фиксации голеней и бедер человека и выполнены с возможностью фиксации стопы человека.
Общими признаками прототипа и заявляемого решения являются:
- рама с закреплённой на ней опорной стойкой с сиденьем со спинкой и фиксирующими ремнями,
- сиденье, выполненное с возможностью регулировки по высоте,
- спинка сиденья, выполненная с возможностью регулировки вылета относительно опорной стойки,
- руль, выполненный с возможностью поворота переднего колеса,
- педальный механизм, передающий усилия на задние колеса,
- педали содержат крепежные элементы для фиксации голеней, бедер и стопы человека.
Отличительными признаками заявляемого решения являются:
- сиденье, выполненное с возможностью регулировки по расстоянию до руля и наклону,
- спинка сиденья, выполненная с возможностью регулировки наклона,
- руль выполнен с возможностью регулировки по высоте, вылету и углу наклона,
- усилие от педалей передается на заднюю ось посредством зубчатого ремня,
- подголовник, выполненный с возможностью регулировки по высоте, вылету и углу наклона.
Приведенный прототип выполнен с ограниченными возможностями регулировки расположения основных узлов. В частности, нет возможности отрегулировать расстояние между сиденьем и рулем устройства, угол наклона спинки сиденья, положение, высоту и угол наклона руля и другие параметры. Такое исполнение приводит к существенным ограничениям при использовании данного тренажера и, возможно, к использованию для людей с конкретными параметрами и особенностями опорно-двигательного аппарата человека.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в создании велосипеда, выполненного с возможностью его гибкой настройки под параметры и потребности пользователя путем простых и удобных регулировок. Достигаемый технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик велосипеда при его использовании.
Технический результат достигается тем, что велосипед включает раму с закреплённой на ней опорной стойкой с сиденьем, выполненным с возможностью регулировки по высоте, сиденье имеет спинку с возможностью регулировки по высоте и углу наклона, руль, выполненный с возможностью поворота переднего колеса, педальный механизм, выполненный с возможностью приведения во вращение заднего колеса, причем педали выполнены с элементами для фиксации голени и стопы человека, дополнительно содержит подголовник, выполненный с возможностью регулировки по высоте, расстоянию относительно опорной стойки и углу наклона, сиденье дополнительно выполнено с возможностью регулировки положения по расстоянию до руля и углу наклона, а закрепленные на педалях элементы для фиксации голеней выполнены с возможностью регулировки по высоте и положению относительно оси вращения педалей. Спинка и сиденье содержат элементы фиксации туловища человека. Руль выполнен с возможностью регулировки по высоте, расстоянию до сиденья и углу наклона. Велосипед дополнительно включает коленный разделитель, выполненный с возможностью регулировки по высоте, расстоянию до сиденья и расстоянию между коленями. Опорная стойка выполнена с возможностью регулировки по расстоянию до руля. Велосипед дополнительно включает ручку-толкатель, закрепленную на опорной стойке за сиденьем, выполненную с возможностью поворота переднего колеса и регулировки по высоте, расстоянию от сиденья и углу наклона.
Основные конструктивные узлы заявляемого технического решения выполнены с возможностью различных регулировок, улучшающих эксплуатационные характеристики велосипеда и позволяющих настраивать размеры, положение и расстояние между узлами. Такие регулировки велосипеда очень важны, так как позволяют произвести очень точную настройку велосипеда под потребности и параметры конкретного человека, который будет использовать велосипед. Для детей с ограниченными возможностями взаимное расположение основных конструктивных узлов, таких как сиденье, руль, педали, имеет большое значение, так как только устройство, точно подходящее под параметры конкретного человека, позволяет обеспечить эффективную и безопасную эксплуатацию. Более того, средства регулировки позволяют перенастраивать велосипед по мере роста и развития опорно-двигательного аппарата ребенка.
Все признаки заявляемого технического решения направлены на улучшение эксплуатационных характеристик велосипеда.
Сиденье велосипеда выполнено с возможностью регулировки его положения по вертикали путем перемещения крепления на опорной стойке, обеспечивая таким образом настройку положения сидения под рост пользователя и длину его ног. Дополнительно сиденье может быть настроено по углу наклона для более удобной посадки человека. Спинка сиденья также выполнена с возможностью регулировки. Она может быть отрегулирована по высоте под рост человека и по наклону под конкретное, наиболее удобное для пользователя положение. Спинка сиденья снабжена элементами фиксации тела человека, выполненными, например, в виде ремней, или ограничителями.
Руль велосипеда выполнен с возможностью регулировки по высоте и углу наклона, а также по расстоянию от сиденья, обеспечивая настройку под рост пользователя, длину рук и наиболее удобное для него положение.
Педали велосипеда снабжены элементами для фиксации стопы, выполненными, например, в виде ремней.
На педалях велосипеда закреплены элементы для фиксации голеней. Элемент для фиксации голени может быть выполнен в виде вертикальной пластины с пазом, которая одним своим концом закреплена на педали, а второй конец пластины снабжен площадкой и ремнем для обхвата голени. Высота положения площадки выбирается в зависимости от нужной высоты фиксации. Таким образом можно настроить эти элементы под рост пользователя и наиболее удобное для него положение.
Велосипед дополнительно содержит подголовник, выполненный с возможностью регулировки по высоте, по расстоянию относительно опорной стойки и углу наклона. Подголовник обеспечивает удобство расположения головы пользователя путем настройки положения подголовника под его рост и положение головы.
Велосипед дополнительно включает коленный разделитель, выполненный с возможностью регулировки по высоте, расстоянию до сиденья и расстоянию между коленями, обеспечивая необходимое положение разделителя в зависимости от роста человека. Коленный разделить служит для обеспечения комфортного, физиологичного положения колен пользователя.
Опорная стойка выполнена с возможностью регулировки по расстоянию до руля. Если с помощью средств регулировки положения руля и сидения не удается обеспечить удобное положение пользователя, дальнейшая регулировка возможна путем перемещения опорной стойки вдоль рамы велосипеда для изменения расстояния между сиденьем и рулем.
Велосипед дополнительно включает ручку-толкатель, закрепленную на опорной стойке за сиденьем, выполненную с возможностью поворота переднего колеса и регулировки по высоте. С помощью указанной ручки можно управлять велосипедом полностью или частично для помощи пользователю. Возможность регулировки позволяет настроить ручку под рост помощника и наиболее удобного для него положения.
Заявляемое техническое решение поясняется на чертежах. На фиг.1 представлен общий вид велосипеда спереди, на фиг.2 – общий вид велосипеда сзади.
Велосипед, представленный на фиг. 1 и 2, содержит раму (1), закрепленную на раме (1) опорную стойку (2), сиденье (3), спинку (4) сиденья, руль (5), переднее колесо (6), педальный механизм (7), зубчатый ремень (8) для приведения во вращение заднего колеса (9), педали (10) с элементами (11) фиксации стопы и элементами (12) фиксации голени, подголовник (13), коленный разделитель (14), ручку-толкатель (15). Крепление опорной стойки (2) к раме (1) осуществляется через направляющую (16), положение регулируется путем перемещения обоймы (17) по раме (1) при помощи винтов (18). Сиденье (3) устанавливается на балке (19), которая крепится к опорной стойке (2) через обойму (20) при помощи винтов (21). Положение сиденья по высоте регулируется путем перемещения обоймы (20) по опорной стойке (2). Регулировка положения сиденья (3) по расстоянию от руля (5) регулируется путем перемещения обоймы (22) при помощи винтов (23). Наклон сиденья (3) регулируется при помощи фиксирующих гаек (24). Спинка (4) устанавливается на опорной стойке (2) через обойму (25) при помощи винтов (26). Положение спинки (4) по высоте регулируется путем перемещения обоймы (25) по опорной стойке (2). Наклон спинки (4) регулируется при помощи фиксирующих гаек (27). Руль (5) устанавливается на балку (28) через обойму (29), которая крепится на шток (30). Высота установки руля (5) регулируется путем выдвижения штока (30) и фиксации при помощи фиксаторов (31). Регулировка положения руля (5) по расстоянию до сиденья (3) осуществляется путем перемещения балки (28) в обойме (29) с помощью фиксатора (32). Угол наклона руля (5) регулируется с помощью зажима (33). Педали (10) содержат элементы (12) фиксации голени, которые включают пластины (34) с пазом. Регулировка элементов (12) по высоте осуществляется путем перемещения их в пазах пластины (34) и фиксации с помощью фиксирующих гаек (35). Регулировка элементов (12) по положению относительно оси вращения педали (10) осуществляется при помощи фиксирующего винта (36). Подголовник (13) устанавливается на балку (37) через пластины (38) с пазами с помощью фиксаторов (39). Балка (37) подголовника (13) крепится к опорной стойке (2) через обойму (40). Высота установки подголовника (13) регулируется путем перемещения балки (37) в обойме (40) с помощью винтов (41). Положение подголовника (13) по расстоянию до опорной стойки (2) и углу наклона регулируется с помощью пластин (38) и фиксаторов (39). Коленный разделитель (14) устанавливается на балку (42), которая закрепляется к балке (19) с помощью фиксатора (43). Регулировка разделителя (14) по высоте осуществляется путем перемещения балки (19) по опорной стойке (2), регулировка по расстоянию до сиденья (3) осуществляется путем перемещения балки (42) относительно балки (19) и по расстоянию между коленями – с помощью регулировочной шайбы (44). Ручка-толкатель (15) закреплена и регулируется на опорной стойке (2) за спинкой (4) сиденья (3) через обойму (45) с помощью фиксатора (46). Спинка (4) сиденья (3) снабжена ремнями (47) для фиксации тела человека. Сиденье (3) также содержит ремни (48) для фиксации тела человека.
Далее со ссылками на фиг. 1-2 будет описано использование заявляемого велосипеда. Велосипед предназначен для реабилитации детей от 2-х до 14-ти лет с нарушениями опорно-двигательного аппарата. Велосипед позволяет обеспечить движения в коленном и тазобедренном суставах, а также в голеностопе.
Велосипед поставляется в собранном виде, но перед началом использования положения его основных узлов и элементов должны быть отрегулированы под конкретного пользователя. Регулировка элементов велосипеда в общем случае заключается в ослаблении/фиксации регулирующих и фиксирующих элементов. Возможны регулировки следующих узлов: положение опорной стойки (2) по расстоянию до руля, положение сиденья (3) - по высоте, по расстоянию до руля и по наклону, положение спинки (4) – по высоте и углу наклона, положение руля (5) – по высоте, по расстоянию до сиденья (3), по наклону, положение элементов (12) педалей (10) для фиксации голени – по высоте и положению относительно оси вращения педали (10), положение подголовника (13) – по высоте, расстоянию от опорной стойки (2) и наклону, положение коленного разделителя (14) – по высоте, расстоянию до сиденья (3) и по расстоянию между коленями, положение ручки-толкателя (15) – по высоте. Также перед началом эксплуатации проверяют состояние колес (6, 9), регулируют натяжение ремня (8).
Для регулировки положения опорной стойки (2) по расстоянию до руля (5) ослабляют винты (18), перемещают обойму (17) по раме (1) для выбора нужного положения, затем закрепляют выбранное положение, затягивая винты (18).
Для регулировки сиденья (3) по высоте ослабляют винты (21), перемещают балку (19) вдоль опорной стойки (2) для выбора нужного положения, подходящего по росту пользователя. Затем выбранное положение закрепляют, затягивая винты (21). Для регулировки положения сиденья (3) по расстоянию от руля (5) ослабляют винты (23), перемещают обойму (22) вдоль балки (19) для выбора нужного положения и затем фиксируют выбранное положение, затягивая винты (23). Наклон сиденья (3) регулируют путем ослабления фиксирующих гаек (24), выбора нужного наклона и фиксации выбранного положения затягиванием гаек (24). Сиденье (3) снабжено ремнями (48) для фиксации тела человека, длина которых регулируется для надежного закрепления пользователя на сиденье (3).
Для настройки положения спинки (4) сиденья (3) по высоте ослабляют винты (26), перемещают обойму (25) вдоль опорной стойки (2) и затем фиксируют выбранное положение, затягивая винты (26). Наклон спинки (4) может быть отрегулирован по отношению к опорной стойке (2) вперед-назад и влево-вправо. Для этого ослабляют фиксирующие гайки (27), выбирают нужное положение спинки (4), наклоняя её от или к опорной стойке (2), а также влево-вправо по отношению к линии опорной стойки (2), и фиксируют выбранное положения затягиванием гаек (27). Спинка (4) также содержит ремни (47) для фиксации тела человека, длина которых регулируется для надежного закрепления пользователя к спинке (4).
Для регулировки положения руля (5) по высоте ослабляют фиксаторы (31), перемещают шток (30) вверх-вниз для выбора нужного положения руля (5), соответствующего росту пользователя, затем закрепляют шток (30) в выбранном положении, затягивая фиксаторы (31). Для регулировки положения руля (5) по расстоянию до сиденья (3) ослабляют фиксатор (32), перемещают балку (28) в обойме (29) для выбора нужного положения, соответствующего росту и длине рук пользователя, затем фиксируют выбранное положение, затягивая фиксатор (32). Угол наклона руля (5) регулируют, ослабляя зажим (33), наклоняя руль вверх-вниз для выбора нужного положения и фиксируя выбранное положения путем затягивания зажима (33).
Для регулировки положения элемента (12) фиксации голени (тутора) педали (10) по высоте ослабляют фиксирующую гайку (35), перемещают элемент (12) в пазу пластины (34) для выбора нужного положения, затем фиксируют выбранное положения, затягивая гайку (35). Регулировку положения элемента (12) относительно оси вращения педали (10) выполняют путем ослабления фиксирующего винта (36), выбора нужного положения пластины (34) относительно оси вращения педали (10) и затягивания винта (36).
Для регулировки положения подголовника (13) по высоте ослабляют винты (41), перемещают балку (37) подголовника в обойме (40) для выбора нужного положения и затем фиксируют выбранное положение, затягивая винты (41). Положение подголовника (13) по расстоянию до опорной стойки (2) и углу наклона регулируют, ослабляя фиксаторы (39), перемещая пластины (38) для выбора нужного положения и затем затягивая фиксаторы (39), для закрепления выбранного положения.
Регулировка положения коленного разделителя (14) (абдуктора) по высоте выполняется одновременно с регулировкой сиденья (3), путем перемещения балки (19) по опорной стойке (2).  Регулировку коленного разделителя (14) по расстоянию до сиденья (3) выполняют путем ослабления регулировочной шайбы (43), перемещения балки (42) относительно балки (19) для выбора нужного положения и фиксации выбранного положения затягиванием шайбы (43). Регулировку расстояния между коленями разделителя (14) выполняют путем добавления или удаления регулировочных шайб (44) для получения нужного расстояния.
Для регулировки положения ручки-толкателя (15) ослабляют фиксатор (46), перемещают обойму (45) до нужного положения и фиксируют выбранное положение, затягивая фиксатор (46).
Указанные регулировки велосипеда позволяют произвести очень точную настройку под потребности конкретного человека, который будет использовать велосипед, обеспечивая тем самым эффективную и безопасную эксплуатацию. Велосипед может быть перенастроен с учетом изменения роста, веса и развития опорно-двигательного аппарата с учетом всех возможных индивидуальных особенностей.