РУЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО ВЕЛОСИПЕДА
BIKE STEERING

Изобретение относится к конструкциям рулевого управления велосипедов и может быть использовано в качестве рулевого управления самокатов.
Известно рулевое устройство велосипеда, содержащее зажим, взаимодействующий с рулевой трубой, вынос руля, стержень руля и стяжной болт с рукояткой, связанный с зажимом и узлом фиксации стержня руля в вилке велосипеда, причем вынос руля выполнен в виде стержня, жестко закрепленного в средней части рулевой трубы в плоскости, перпендикулярной к линии, соединяющей рукоятки рулевой трубы, со смещением к одной из них, и закреплен в зажиме на торце стержня руля (а.с. СССР 1197916, В62К 21/18, 1984).
Известен руль велосипеда, содержащий вынос руля, трубу руля, закрепленную в овальном отверстии выноса прижимом, винт прижима, установленный в резьбовом отверстии выноса, стяжной болт, навинчиваемый на него клин, причем при завинчивании винта прижима, прижим толкает трубу руля, которая зажимается в овальном отверстии выноса руля (а.с. СССР 914395, В62К 21/18, 1979).
Известно рулевое устройство велосипеда, содержащее установленный на раме посредством шарнира рулевой вал с поперечным рычагом и продольные рычаги одинаковой длины, соединяющие рулевой вал с управляемым колесом, причем оно снабжено вторым поперечным, шарнирно связанным с рамой и с продольными рычагами, а ось управляемого колеса шарнирно закреплена на продольных рычагах (а.с. СССР 1472334, В62К 21/02, 1987).
Наиболее близким по технической сути является рулевое устройство велосипеда, содержащее рулевую трубу, стержень руля, имеющий в нижней части коническое отверстие и продольные разрезы и помещенный этой частью в головную трубу, вынос, выполненный на верхней части стержня руля, стержень передней вилки, верхний конец которого помещен в головную трубу с возможностью фиксации в нем стержня руля, распорный конус установлен в коническом отверстии, причем оно снабжено фиксированным на головной трубе разъемным хомутом, в верхней части которого выполнена проточка, а на стержне руля установлен стяжной хомуте захватом, закрепленным на нем болтовым соединением, имеющим кольцевой разрез, выполненный с возможностью совмещения я проточкой разъемного хомута (патент РФ 1722933, В62К 21/18, 1990).
Недостатками известных устройств является невозможность быстрого изменения наклона велосипеда за счет изменения длинны рулевого устройства под стаканом рамы и над стаканом рамы, а также быстрого изменения центра тяжести велосипеда.
Техническим результатом является обеспечение быстрого изменения наклона велосипеда и быстрого смещения центра тяжести устройства.
Технический результат достигается тем, что рулевое устройство велосипеда содержит рулевую трубу со стержнем руля, установленным в головной трубе со стержнем передней вилки, и головной трубой, установленной в стакане рамы, причем на внешней поверхности головной трубы выполнена нарезка в виде параллельных радиальных выступов под соответствующую нарезку в виде параллельных радиальных выступов внутренней части стакана, причем нарезка внутренней части стакана образует сектор, составляющий менее половины окружности внутреннего отверстия стакана, а внешняя нарезка головной трубы образует сектор, составляющий более половины окружности внутреннего отверстия стакана, при этом суммарная длинна по окружности сектора нарезки внутренней части стакана и сектора нарезки внешней части головной трубы составляют меньше, чем длинна окружности внутреннего отверстия стакана.
Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 показано рулевое устройство велосипеда, продольный разрез; на фиг. 2 - головная труба со стержнем руля, выносом руля с рулевой трубой, стержнем передней вилки с передней вилкой, вид сбоку; на фиг. 3 - поперечный разрез А-А головной трубы; на фиг. 4 - стакан рамы, вид сверху; на фиг. 5 - головная труба, установленная в стакане с повернутой назад рулевой трубой, вид сверху; на фиг. 6 - головная труба, установленная в стакане с повернутой вперед рулевой трубой, вид сверху; на фиг. 7 - велосипед с рулевым устройством со сдвинутой вниз головной трубой с параллельной нарезкой, вид сбоку; на фиг. 8 - велосипед, со сдвинутой вверх головной трубой с параллельной нарезкой, вид сбоку; на фиг. 9 - велосипед с центральным положением головной трубы с параллельной нарезкой, вид сбоку.
Рулевое устройство велосипеда содержит рулевую трубу 1 со стержнем руля 2, установленным в головной трубе 3 со стержнем 4 передней вилки 5.
Головная труба 3 установлена в стакане 6 рамы 7.
На внешней поверхности головной трубы 3 выполнена нарезка 8 в виде параллельных выступов, а на внутренней поверхности стакана 6 выполнена нарезка 9 в виде параллельных выступов.
Нарезка 8 и нарезка 9 выполнена в виде параллельных радиальных прямоугольных, треугольных, трапецеидальных или округлых в сечении выступов.
При этом нарезка 8 в виде параллельных выступов головной трубы 3 выполнена с возможностью входить в промежутки между выступами 9 внутренней части стакана 6.
Нарезка 9 внутренней части стакана 6 образует вертикальный сектор 10, составляющий менее половины внутренней окружности стакана 6 (фиг. 4), а внешняя нарезка 8 головной трубы 3 образует вертикальный сектор 11, составляющий более половины внутренней окружности стакана 6 (фиг. 3).
Суммарная окружность сектора 10 с нарезкой 9 на внутренней части стакана 6 и окружность сектора 11 с нарезкой 8 на внешней части головной трубы 3 составляют меньше, чем окружность всего внутреннего отверстия стакана 6, что обеспечивает зазоры 12 между сектором 10 и сектором 11 при их противоположном расположении в стакане 6 (фиг. 5).
Выступы нарезки 8 внешней части головной трубы 3 установлены между выступами внутренней нарезки 9 стакана 6 рамы 7 с возможностью поворота в горизонтальной плоскости.
Между нарезкой 9 внутренней части стакана 6 и нарезкой 8 внешней части головной трубы 3 нанесена графитовая смазка или смазка из солидола.
Рулевое устройство велосипеда работает следующим образом.
Со стержня руля 2 снимают вынос стержня руля с рулевой трубой 1. Затем ориентируют головную трубу 3 сектором 11 с параллельной нарезкой 8 в сторону рамы 7 (фиг. 5), после чего вводят головную трубу 3 на необходимую глубину в стакан 6. Зазоры 12 между сектором 10 и сектором 11 не препятствуют перемещению головной трубы 3 в стакане 6 в вертикальном направлении вверх или вниз.
Головную трубу 3 поворачивают вокруг вертикальной оси сектором 11 на 180 градусов так, чтобы параллельная нарезка 8 сектора 11 вошла с зацепление с параллельной нарезкой 9 сектора 10 стакана 6 рамы 7 (фиг. 6).
Стержень руля 2 с выносом стержня руля с рулевой трубой 1 устанавливают в головную трубу 3 на необходимую высоту, с последующей фиксацией стержня руля 2 в головной трубе 3.
После чего, рулевое устройство готово к работе.
При поездке на велосипеде и осуществлении поворотов рулевым устройством за рулевую трубу 1, параллельная нарезка 8 сектора 11 головной трубы 3 перемещается между параллельной нарезкой 9 сектора 10 стакана 6 рамы 7.
Если требуется подготовить велосипед к езде по ровным дорогам, то нарезку 8 головной трубы 3 устанавливают в среднее положение, соответствующее горизонтальному положению рамы 7 велосипеда (фиг. 9).
Если требуется подготовить велосипед к езде по городским улицам с многочисленными тротуарами и препятствиями, то головную трубу 3 максимально опускают вниз, что приводит к подъему рамы 7 в переднем направлении и смещению центра тяжести назад, ближе к заднему колесу (фиг. 7).
При этом пользователю будет намного легче производить подъем передней вилки 5 с колесом за рулевую трубу 1 рывком в направлении вверх-назад при преодолении высоких бордюров и тротуаров, т.к. смещенный назад центр тяжести разгрузит переднюю часть велосипеда.
Также, при таком положении рулевого устройства будет удобнее преодолевать затяжные спуски, что позволит уменьшить наклон тела и головы пользователя вниз.
В случае перевозки грузов или пассажира на багажнике заднего колеса, головную трубу 3 максимально выдвигают над стаканом 6 рамы 7, смещая тем самым центр тяжести ближе к переднему колесу, что снизит нагрузку на перегруженное заднее колесо велосипеда.
Также, при таком положении рулевого устройства пользователю будет удобнее преодолевать затяжные подъемы.
Параллельная нарезка 8 головной трубы 3 и параллельная нарезка 9 стакана 6 рамы 7 не препятствуют управлению, а смазка обеспечивает легкое скольжение нарезки 8 относительно нарезки 9.
Даже при крутом повороте рулевой трубы 1 сектор 11 головной трубы 3 и сектор 10 стакана 6 сохранят зацепление между собой с учетом того, что угол поворота колеса составляет менее 90 градусов, при котором сектор 11 и сектор 10 сохранят взаимное зацепление. Ко всему прочему, сектор 11 головной трубы 3 и сектор 10 стакана 6 выходят из взаимного зацепления только при повороте головной трубы 3 на 180 градусов за счет незначительных по размерам зазоров 12, образуемых между сектором 11 и сектором 10.
Технический результат по обеспечению быстрого изменения наклона велосипеда и быстрого смещения центра тяжести устройства достигается тем, что головная труба выполнена с возможностью быстрого перемещения в стакане рамы велосипеда в вертикальной плоскости без применения инструментов, что обеспечивает горизонтальное положение велосипеда, наклон велосипеда вперед и наклон велосипеда назад.
Наклон стакана рамы велосипеда вниз к переднему колесу приводит к смещению центра тяжести вперед, а подъем стакана рамы вверх вызывает смещение центра тяжести к заднему колесу велосипеда.
При среднем положении стакана рамы относительно головной трубы, центр тяжести располагается в средней части велосипеда.
Быстрое перемещение головной трубы в стакане рамы выполняется поворотом головной трубы с сектором с параллельной нарезкой назад на 180 градусов, в сторону рамы велосипеда. При этом сектор стакана рамы и сектор головной трубы выходят из зацепления за счет наличия зазоров между секторами, что позволяет переместить головную трубу вверх или вниз относительно стакана, с последующим поворотом головной трубы на 180 градусов, обеспечивающим зацепление параллельной нарезки головной трубы и параллельной нарезки стакана рамы.
Столь быстрое изменение наклона велосипеда и смещение центра тяжести не требует специальных приспособлений и гаечных ключей.