ВЕЛОСИПЕД РИКАМБЕНТ

Полезная модель относится к велосипедам, преимущественно двухколесным, снабженным седлом, имеющим спинку, т.е. рикамбентам (лигерадам, «лежачим» велосипедам).
Среди множества известных рикамбентов наиболее удобной в эксплуатации и рациональной, с точек зрения технологичности и снижения веса, представляется «классическая» конструкция, использованная, в частности, в патенте WO 8101821. Она содержит жесткую раму, поддерживающую оси приводного заднего колеса, поворотной передней вилки, руля и педальной каретки. Основными несущими элементами этой рамы являются две горизонтальных трубы, расположенных одна под другой. Седло со спинкой закреплено на раме вблизи заднего колеса с возможностью регулирования осевого положения. Руль расположен под седлом и связан тягой с поворотной вилкой переднего колеса. Недостатком данной конструкции является отсутствие амортизации.
Известны двухколесные транспортные средства, в том числе рикамбенты (RU 2453463), с амортизированной маятниковой подвеской заднего колеса. Недостатком подобных систем является некоторое утяжеление конструкции, связанное с обеспечением необходимой прочности и жесткости как рамы так и маятниковой вилки заднего колеса.
Известны телескопические (US 2756071) и маятниковые (DE 8714301) устройства, обеспечивающие амортизацию собственно седла велосипеда. Телескопические системы не сочетается со спинкой седла рикамбента, так как горизонтальное усилие, действующее на спинку, будет заклинивать направляющую телескопической подвески седла, а при увеличении базы направляющей возрастет вес устройства. Маятниковая подвеска седла при коротком маятниковом рычаге, шарнирно закрепленном на раме, вызоветнежелательное «кивание» спинки седла, а при длинном рычаге обеспечение требуемой жесткости системы приведет к увеличению ее веса.
Известна конструкция (RU 2434777) параллелограммной подвески седла веломобиля, которая включает подседельную балку, два поводка наклоненных вперед, шарнирно связанных с подседельной балкой и рамой веломобиля, амортизатор, шарнирно связанный с передним концом подседельной балки и рамой. Недостаток данной конструкции обусловлен выбранным наклоном вперед поводков параллелограммного механизма, в силу чего седло не может быть приближено к заднему колесу. Это увеличивает габариты и вес веломобиля.
Известны другие конструкции параллелограммных подвесок седла велосипеда (DE 833455; FR 633091; WO 9962756; WO 2013033674). Они монтируются на подседельном штыре и имеют свои компоновочные особенности, поэтому, непосредственный перенос этих конструкций на рикамбент к законченным техническим решением не приводит.
Наиболее близким предлагаемому конструктивному решению является велосипед рикамбент (US 4527811). Он содержит раму, заднее приводное колесо, ось которого закреплена на раме, переднее колесо, установленное на поворотной вилке, педальную каретку, закрепленную в передней части рамы, седло со спинкой, закрепленное на раме, вблизи заднего колеса, руль, расположенный под седлом и связанный тягами с поворотной вилкой переднего колеса. Рама включает верхнюю и нижнюю горизонтальные трубы, связанные между собой вертикальными перемычками, а также верхние и нижние перья задней вилки. Недостатком данной конструкции является отсутствие амортизации.
Задача полезной модели - обеспечить комфортную езду на велосипеде рикамбенте, выполненном по проверенной, «классической» схеме.
Технический результат достигается за счет того, что рекомбент снабжен амортизирующей подвеской седла, вписанной в его «классическую» конструкцию оптимальным образом.
Предлагаемый велосипед рикамбент, подобно прототипу, содержит раму, состоящую из верхней и нижней горизонтальных труб, связанных между собой перемычкой, а также верхних и нижних перьев задней вилки, заднее приводное колесо, ось которого закреплена на раме, переднее колесо, установленное на поворотной вилке, педальную каретку, закрепленную в передней части рамы, седло со спинкой, установленное на раме вблизи заднего колеса, руль, расположенный под седлом и связанный тягой с поворотной вилкой переднего колеса. Отличие состоит в том, что седло шарнирно закреплено на наклоненных назад переднем и заднем рычагах, шарнирно связанных с рамой, причем передний рычаг дополнительно связан с рамой через амортизатор, который расположен между горизонтальными трубами рамы и образует шарнирные соединения с перемычкой рамы и передним рычагом в точке, лежащей ниже оси шарнира, связывающего передний рычаг с рамой.
Амортизирующая параллелограммная подвеска седла обеспечивает смягчение ударов при движении по неровной дороге. При этом обеспечено компактное расположение узлов велосипеда. Благодаря наклону переднего и заднего рычагов назад, седло максимально приближено к заднему колесу, что снижает общую длину велосипеда. Амортизатор «спрятан» между горизонтальными трубами рамы. В результате, предлагаемый велосипед, имеет такие же габариты и вес, как прототип, который можно использовать только на гладких дорогах.
Оптимальное функционирование механизма подвески седла обеспечивается при расстояниях между осями шарниров, связанных следующими соотношениями:
b=(0,9-1,1)а; с=(0,3-0,7)а; d=(0,9-1,1)с; h=(0,4-0,6)с; λ=45°-120°,
где а - расстояние между осями шарниров верхней трубы рамы;
b - расстояние между осями шарниров нижней части седла;
с - длина переднего рычага;
d - длина заднего рычага;
h - расстояние между осями шарниров, связывающих передний рычаг с рамой и амортизатором;
λ - угол между отрезками с, h.
Для обеспечения простоты изготовления и компактности конструкции:
- передний рычаг выполнен состоящим из двух пластин, имеющих отверстие для шарнира крепления рычага к седлу, отверстие для шарнира крепления рычага к раме и отверстие для шарнира крепления амортизатора;
- ось шарнира, связывающего передний рычаг с рамой, проходит через центр сечения верхней горизонтальной трубы;
- задний рычаг выполнен состоящим из двух стоек, в своей центральной части соединенных перемычкой, которая обеспечивает устойчивость всей конструкции подвески седла;
- ось шарнира, соединяющего задний рычаг с рамой, проходит через основание верхних перьев рамы.
Для обеспечения возможности регулирования расстояния между седлом и педальной кареткой в соответствии с длиной ног человека, нижняя часть седла, сопряженная с передним и задним рычагами, выполнена в виде двух пластин, имеющих ряд отверстий.
Для обеспечения возможности регулирования наклона спинки седла, две пластины, образующие нижнюю часть седла, имеют дополнительный ряд отверстий, расположенных ниже отверстий основного ряда в шахматном порядке.
По соображениям оптимизации расположения педальной каретки и шарнира переднего рычага, а так же общего дизайна конструкции, верхняя и нижняя горизонтальные трубы рамы выгнуты выпуклостью вверх радиусом 1-2 м.
Сущность технического решения поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - велосипед рикамбент;
на фиг. 2 - схема механизма подвески седла. На схеме показано:
а - расстояние между осями А и В шарниров верхней трубы рамы;
b - расстояние между осями С и D шарниров нижней части седла;
с - длина переднего рычага (расстояние между осями С и В);
d - длина заднего рычага (расстояние между осями В и D);
h - расстояние между осями А и Е переднего рычага.
Рама предлагаемого велосипеда (фиг. 1 и 2) содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 горизонтальные трубы, связанные между собой перемычкой 3, а также верхние 4 и нижние 5 перья задней вилки. Рама несет ось заднего приводного колеса 6, поворотную вилку 7 переднего колеса 8, а также педальную каретку 9. Седло 10 со спинкой расположено вблизи заднего колеса 6. Руль 11, расположен под седлом 10 и связан тягой 12 с поворотной вилкой 7 переднего колеса 8. Седло 10 шарнирно закреплено на наклоненных назад переднем 13 и заднем 14 рычагах, шарнирно связанных с рамой. Передний рычаг 13 дополнительно связан с рамой через амортизатор 15, который расположен между горизонтальными трубами 1 и 2 рамы. Амортизатор 15 образует шарнирные соединения с перемычкой 3 рамы и передним рычагом 13, причем, ось Е шарнира, связывающего передний рычаг 13 с амортизатором 15, расположена ниже оси А шарнира, связывающего передний рычаг 13 с перемычкой 3 рамы.
Передний рычаг 13 состоит из двух пластин, имеющих отверстие для оси С шарнира крепления рычага к седлу 10, отверстие для оси А шарнира крепления рычага к верхней трубе 1 рамы и отверстие для оси Е шарнира крепления амортизатора 15. Ось А шарнира, связывающего передний рычаг с рамой, проходит через центр сечения верхней горизонтальной трубы 1. Задний рычаг 14 состоит из двух стоек, соединенных в своей центральной части перемычной 16. Эти стойки имеют отверстие для оси D шарнира крепления рычага к седлу 10, отверстие для оси В шарнира крепления рычага к верхней трубе 1 рамы. Ось шарнира В, соединяющего задний рычаг 14 с верхней трубой 1 рамы, проходит через основание верхних перьев 4 рамы.Нижняя часть седла 10, сопряженная с передним 13 и задним 14 рычагами, выполнена в виде двух пластин 17, имеющих ряд отверстий 18, обеспечивающий продольное перемещение седла 10 для регулирования расстояния между седлом и педальной кареткой 9. Для обеспечения возможности регулирования наклона спинки седла, пластины 17, образующие нижнюю часть седла, имеют дополнительный ряд отверстий 19, расположенных ниже отверстий 18 основного ряда в шахматном порядке.
В процессе движения велосипеда по неровной дороге рычаги 13 и 14 наклоняются назад. Предельный вертикальный ход седла при ударах может достигать 50-60 мм. Горизонтальное смещение спинки седла назад при педалировании с максимальной нагрузкой не превышает 5-7 мм.