ПРИВОДИМОЕ В ДВИЖЕНИЕ НОГАМИ БЕЗРУЛЕВОЕ КОЛЕСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЫХА И/ИЛИ ЗАНЯТИЙ СПОРТОМ

Настоящее техническое решение относится к приводимому в движение ногами безрулевому колесному устройству для отдыха и/или занятий спортом.
Популярными устройствами для активного проведения свободного времени являются различные приводимые в движение ногами конструкции, катящиеся на колесах, и самым популярным из них, используемым по всему миру в течение десятилетий, является традиционный велосипед, приводимый в движение педалями для ног человека, сидящего в седле. Помимо велосипедов, которые имеют относительно сложную конструкцию и большой размер, известно также множество других более простых приводимых в движение ногами колесных устройств меньшего размера для проведения свободного времени, которые используют для проведения свободного времени, занимаясь спортом, такие как роликовые коньки, которые крепятся к ногам, или двухколесные самокаты, с рулем, также похожим на руль велосипеда, и длинной узкой доской, к передней и задней части которой прикреплены колеса, причем человек стоит на одной ноге на доске, в то же самое время приводя доску в движение другой ногой. Другим широко используемым устройством является скейтборд с четырьмя колесиками малого диаметра, на нем человек стоит и разгоняет его движениями, аналогичными разгону самоката, причем на поверхности с уклоном человек стоит обеими ногами и катится, балансируя всем телом. Наконец, напомним известное приводимое в движение устройство для спорта или развлечения, которое имеет одно колесо со спицами, как у велосипедных колес, но для использования этого устройства необходимы навыки балансировки, которых нет у большинства людей, так что оно не может стать широко распространенным для массового использования, даже в виде модели, стабилизированной серводвигателями, которые, как очевидно, значительно повышают затраты на производство.
Применительно к упомянутым выше скейтбордам, следует отметить, что - хотя они являются весьма популярными устройствами для активного отдыха - они довольно медленные и не слишком маневренные из-за достаточно высокого сопротивления четырех колес малого диаметра. Кроме того, скейтборды можно критиковать с позиций их безопасности, поскольку при падении с этого спортивного устройства или соскакивании с него по какой-либо другой причине, устройство ускользает, например, на дороге с уклоном оно может скатиться и привести к возникновению несчастного случая. В международной патентной заявке No. PCT/HU2003/000043, опубликованной 31.12 2003, номер публикации WO 2004/000635 А1, описано приводимое в движение ногами колесное устройство для отдыха и/или занятий спортом, которое имеет подножки и колесо, расположенное между двумя боковыми пластинами, причем эти боковые пластины подвешены на оси колеса; подножки, расположенные ниже оси колеса, выступающие наружу, соединены с боковыми пластинами; и во время соответствующего использования устройства боковые пластины выступают выше коленей пользователя, стоящего на одной или обеих подножках, обеспечивая опорную поверхность для коленей (а).
Это устройство обеспечивает разгон и передвижение аналогично использованию скейтборда. Катающийся стоит на подножке, одной ногой создавая этим внецентренную нагрузку на устройство, а второй ногой разгоняя это устройство, отталкиваясь от земли, и передвигается, повторяя эти действия попеременно обеими ногами, то есть стоит на подножке и отталкивается от земли попеременно с двух сторон. Суммарное воздействие колеса и ноги пользователя, стоящего на подножке и оказывающего внецентренную нагрузку на устройство, обеспечивается силой трения, возникающей между ногой на уровне колена - и, частично, нижней частью ноги - и одной из боковых пластин от силы горизонтальной реакции крутящего момента, создаваемого внецентренной нагрузкой в процессе попеременного стояния и толкания.
Хотя это устройство является более быстрым и более маневренным, чем скейтборд, имеется риск опрокидывания вперед или назад, особенно в случае высокой скорости перемещения, которая может быть вызвана интенсивным разгоном, что требует достаточно хорошего навыка. Дополнительной проблемой может быть то, что опорный -обеспечивающий трение контакт - нижней части ноги и ноги на уровне колена с боковой пластиной представляет значительную нагрузку на колено пользователя.
Задача, решаемая настоящей полезной моделью, состоит в усовершенствовании вышеуказанного приводимого в движение ногами колесного устройства для отдыха и/или занятий спортом с целью повышения его устойчивости и безопасности.
Настоящее решение основано на осознании того, что риска опрокидывания вперед или назад можно избежать, если это устройство имеет обеспечивающее устойчивость устройство, предпочтительно вспомогательное колесо диаметром значительно меньше, чем диаметр основного колеса, позади основного колеса - в направлении перемещения - или, в данном случае, даже перед основным колесом, в колее этого колеса, прикрепленного, по меньшей мере, к одной, предпочтительно, к двум боковым поверхностям, постоянно или периодически опирающимся на землю при перемещении. Также понятно, что соединение между пользователем и боковой пластиной можно сделать более устойчивым, если боковая пластина имеет опорную поверхность для бедра вместо или помимо опорной поверхности для колена.
На основании вышеуказанного, поставленная задача решена с помощью приводимого в движение ногами колесного устройства для отдыха и/или занятий спортом, которое имеет колесо, расположенное между двумя боковыми пластинами, и боковые пластины подвешены на оси колеса; причем подножки, расположенные ниже оси колеса, выступают наружу и прикреплены к боковым пластинам; и при соответствующем использовании устройства боковые пластины выступают выше коленей пользователя, стоящего на одной или обеих подножках, обеспечивая опорную поверхность для колена; и вышеуказанное устройство для отдыха и спорта отличается тем, что на некотором расстоянии позади устройства - по отношении к направлению перемещения - имеется конструкция в области колеи колеса, обеспечивающая устойчивость против опрокидывания. Предпочтительно конструкция, обеспечивающая устойчивость, представляет собой вспомогательное колесо. Практически конструкция, обеспечивающая устойчивость, соединена с одним или несколькими выступающими назад консольными удерживающими элементами, соединенными с частью боковой пластины (пластин) или образующими эту часть. Может также оказаться предпочтительным, если вспомогательное колесо соединено с удерживающим элементом, принадлежащим боковой пластине(ам), посредством вилки колеса путем введения вращаемого соединительного элемента. Обычно самая низшая точка конструкции, обеспечивающей устойчивость, предпочтительно вспомогательное колесо, находится в той же или более или менее в той же плоскости, что самая низшая точка колеса.
Согласно другому признаку полезной модели на некотором расстоянии перед этим устройством - по отношению к направлению передвижения - имеется вторая конструкция в пределах колеи колеса, обеспечивающая устойчивость против опрокидывания, предпочтительно вспомогательное колесо. В этом случае практически удобно, если вторая конструкция, обеспечивающая устойчивость, предпочтительно вспомогательное колесо, расположено на некотором расстоянии над землей в обычном состоянии движения этого устройства.
Согласно дополнительному примеру конструкции боковые пластины сконструированы с высотой, обеспечивающей опорную поверхность для бедра пользователя; практически боковые пластины должны выступать над верхней точкой колеса на некоторое расстояние.
Ниже настоящая полезная модель описана подробно на основании приложенных чертежей, содержащих примеры предпочтительных конструкций устройства для отдыха и спорта. На чертежах:
Фиг.1 - вид сбоку конструкции этого устройства;
А
Фиг.2 - вид в направлении стрелки , показанной на Фиг.1;
Фиг.3 и 4 - показано использование этого устройства;
Фиг.5 - вид сбоку другой конструкции этого устройства.
Х
h
t
a
h
t
Н
X
Н
a
Устройство для отдыха и/или спорта, обозначенное на Фиг.1 и 2, в общем, ссылочной позицией I, имеет колесо 1, основные размеры которого - например, его диаметр и ширина обода - практически те же, что и размеры среднего (стандартного) колеса гоночного велосипеда. На оси  - показанной на чертежах только штриховой линией или штриховкой - колеса 1 боковые пластины 2 подвешены на обеих сторонах и выступают над самой высокой точкой колеса 1 вверху, заканчиваясь на некотором расстоянии  над самой нижней точкой колеса 1, которая находится, при использовании колеса 1, над землей , на которую она опирается. Степень, до которой боковые пластины 2 выступают над колесом 1, должна быть определена для обеспечения соответствующего опорного места для внутренней поверхности коленей пользователя 12, места, которое обведено на Фиг.1 пунктирной линией, заштриховано и помечено для ссылки буквой . Нижнее расстояние , упомянутое выше, должно быть определено таким образом, чтобы, при использовании устройства I подножки 5, выполненные за одно целое с боковыми пластинами 2, выступающими наружу на боковых сторонах от области нижнего обода боковых пластин 2, были расположены как можно ближе к земле , и таким образом, расстояние  подножки 5, измеренное от оси , можно выбрать как можно большим, чтобы они были расположены непосредственно над землей. Чем больше расстояние , тем более устойчиво устройство I при его использовании. Благодаря этой конструкции, как можно видеть на Фиг.2, подножки 5 расположены снаружи от плоскости колеса 1, практически перпендикулярной им. Боковые пластины 2 расположены на самом малом возможном расстоянии от боковых поверхностей колеса 1. Функцией боковых пластин 2, помимо обеспечения опорной поверхности , является закрытие колеса 1 в качестве боковой крышки, частично предотвращая соприкосновения колеса 1 с ногой - что может привести к травме - частично также обеспечивая опорную поверхность для ноги, чтобы позволить ей испытывать некоторое боковое давление.
c
t
Устойчивость всего устройства I также возрастает за счет того, что наверху боковые пластины 2 защелкнуты и сжаты вместе изогнутым соединительным ребром 4, которое закрывает верхнюю область колеса 1. Боковые пластины 2 сконструированы таким образом, что обращены в направлении перемещения этого устройства I, как показано стрелкой  (Фиг.1), и спереди, и сзади - т.е. на обеих сторонах - они имеют вогнутые изгибы 2а, с наружной стороны, в результате чего все устройство I имеет меньшую массу, и передняя и задняя часть колеса остается незакрытой. Очевидно, что колесо 1 выступает между боковыми пластинами 2 внизу и опирается на землю .
y
c
1
В случае примера конструкции согласно Фиг.1 и 2, боковые пластины 2 имеют консольные удерживающие элементы 8, выступающие назад по отношению к направлению перемещения, к которым вилка колеса 9, выступающая диагонально назад и вниз, присоединена путем вставки соединительного элемента 11, который может вращаться вокруг вертикальной оси, и вилка колеса 9 удерживает вспомогательное колесо 6 с осью , расположенной позади колеса 1 на той же или практически той же колее с ним; его направление перемещения, за счет вращаемого соединительного элемента 11, свободно меняется в процессе перемещения, т.е. оно следует изменениям направления колеса 1. В процессе перемещения незначительная нагрузка передается на заднее вспомогательное колесо 6 - которое может катиться непрерывно по земле вместе с основным колесом - его роль состоит не в том, чтобы выдерживать массу тела пользователя, а в управлении или обеспечении устойчивости против опрокидывания пользователя вперед или назад по отношению к направлению перемещения - направление качения - показанному стрелкой . Минимальное расстояние между движущимися краями колеса 1 и вспомогательным колесом 6 - отмеченное ссылочной буквой е на Фиг.1 - должно быть определено таким образом, чтобы обеспечить полную устойчивость против опрокидывания и, в то же самое время, оно несколько повышает сопротивление качению, которое будет больше из-за меньшего размера колеса и обратно пропорционально длине плеча.
Ниже описано использование принципа работы устройства I согласно Фиг.1 и 2 со ссылкой на Фиг.3 и 4.
И на этапе разгона (Фиг.3), и на этапе свободного передвижения (Фиг.4) устройство I расположено между ног пользователя 12. При начале движения пользователь 12 помещает устройство I между ног и удерживает его там в положении стоя во время использования. На первом этапе пользователь 12 стоит на одной из подножек 5 одной ногой, в результате чего опорная поверхность а (Фиг.1) надавливает на внутреннюю поверхность колена той же ноги, так что пользователь 12 прикладывает внецентренную нагрузку на колесо 1 - вне плоскости колеса 1, позади колеса - в результате чего возникают горизонтальные усилия, действующие на колено посредством опорной поверхности а, так что она надавливает на внутреннюю поверхность колена. Таким образом, пользователь 12 имеет устойчивое соединение с устройством I в двух точках, а именно его/ее подошвой с одной из подножек 5 и внутренней стороной его/ее колена с одной из боковых пластин 2, расположенных на той же стороне, что и вышеуказанная подножка 5. Этих двух соединений достаточно для безопасного управления этим устройством. На этапе, показанном на Фиг.3 пользователь 12 разгоняет это устройство I свободной ногой - ни на что не опирающейся - подобно самокату, и передвигается, стоя на одной из подножек 5, опираясь на его/ее другую ногу внутренней стороной колена (Фиг.1, стрелка с). Когда устройство I передвигается достаточно быстро, пользователь 12 стоит второй ногой (которой он разгонялся) также на подножке 5, в результате чего внецентренная нагрузка исчезает, то есть нагрузка двух ног вне плоскости колеса, и, посредством этого - так как опорная поверхность а больше не надавливает на внутреннюю сторону колена - горизонтальные усилия исчезают. Таким образом, на этапе свободного качения, показанном на Фиг.4, соединение коленом и устройством I - с боковой пластиной - размыкается, но поскольку пользователь стоит на устройстве I двумя ногами, достаточное соединение- в двух точках, на обеих подножках 5 - обеспечено для пользователя 12 снова, позволяя безопасно управлять устройством I. Вспомогательное колесо 6 превосходно обеспечивает устойчивость устройства I против опрокидывания.
Устройство II для отдыха и/или занятий спортом согласно Фиг.5 отличается от устройства I, показанного на Фиг.1 и 2 - сохраняя его базовую конструкцию, в результате чего ссылочные позиции и обозначения, использованные на Фиг.1 и 2, также используют на Фиг.5 для обозначения тех же элементов - по двум признакам.
m
L
b
а
Одно из отличий состоит в том, что боковые пластины 3 выше, чем боковые пластины 2, они выступают над самой верхней точкой колеса 1 на некоторое расстояние  - другими словами общая высота  определяется для реализации этого условия - и, таким образом, в стороне от опорной поверхности а, предназначенной для коленей пользователя 12, они также имеют опорную поверхность  для поддерживания бедер, которая делает управление и передвижение даже более устойчивым и снимает излишнюю боковую нагрузку на колено, поскольку обеспечивает опору на основе того же принципа, что и опорная поверхность  - опорная поверхность для колена - но примерно в центральной области внутренней боковой поверхности бедра.
y
y
t
f
k
t
f
t
t
2
1
Другое отличие состоит в том, что помимо вспомогательного колеса 6 устройство II имеет второе, переднее вспомогательное колесо 7 на другой стороне, по отношению к направлению перемещения, показанному стрелкой с, причем вспомогательное колесо 7 также расположено в колее колеса 1, и оно также соединено с концом консольными удерживающими элементами 10 боковых пластин 3, защелкнутыми вместе соединительным ребром 4а наверху путем введения вращаемого соединительного элемента 11, с помощью вилки колеса 13. В пространстве ось  вспомогательного колеса проходит над осью  вспомогательного колеса 6, и в обычном состоянии разгона и перемещения этого устройства II самая нижняя точка вспомогательного колеса 7 находится над землей  на расстоянии . Минимальное расстояние движущегося края вспомогательного колеса 7 от движущегося края колеса 1 обозначено ссылочной буквой ; его величина может быть той же самой, что и расстояния е, например: несколько см-в. Поэтому в обычном состоянии перемещения и разгона вспомогательное колесо 7 не касается земли  (величина расстояния  может быть несколько см). Во время использования этого устройства II переднее вспомогательное колесо 7 играет активную роль, когда пользователь 12 хочет передвинуться назад с этим устройством; в этом случае вспомогательное колесо 6 поднимается от земли , и вспомогательное колесо 7 катится по земле , обеспечивая устойчивость устройства II против опрокидывания в направлении перемещения.
Преимущество настоящей полезной модели состоит в том, что сопротивление этого устройства - во-первых, из-за большого диаметра колеса - низкое, значительно ниже, чем в случае другого аналогичного устройства для активного отдыха или занятий спортом, такого как скейтборд, и, в результате этого, его можно разгонять гораздо быстрее и легче чем, например, скейтборд, и им гораздо проще управлять незначительными движениями голени или бедра. Благодаря тому, что когда пользователь сходит с этого устройства, оно сразу же падает на бок, перестает катиться и остается лежать на земле, оно с меньшей вероятностью приведет к возникновению несчастного случая, чем скейтборд, который в этом случае катится свободно и независимо. Другим преимуществом является то, что устойчивость этого устройства из-за вспомогательного колеса или колес и приподнятых боковых пластин, обеспечивающих опорную поверхность для бедра, гораздо выше, чем у устройства для отдыха и/или занятий спортом аналогичного характера, описанного выше во вводной части, и, в результате этого, им гораздо легче управлять и на этапе разгона, и на этапе качения. Снимается чрезмерная нагрузка на колени.
Специалистам в данной области очевидно, что настоящее техническое решение не ограничивается примерами конструкций, подробно описанными выше, но его можно осуществить несколькими способами в объеме защиты, определенном формулой полезной модели. Это устройство также может иметь механический привод (вспомогательный двигатель) и/или снабжено сиденьем.