ВЕЛОСИПЕД И ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С ПЕДАЛЬНЫМ ПРИВОДОМ
BICYCLE AND VEHICLE WITH PEDAL DRIVE

Область техники, к которой относится изобретение
Данное раскрытие относится к транспортным средствам с педальным приводом, таким как велосипеды, и, конкретнее, к велосипеду с отсоединяемым головным подузлом для удаления головной трубы из рамы.
Уровень техники
Велосипед представляет собой транспортное средство, которое обеспечивает приводимое в действие мускульной силой человека средство в общем с педальным приводом для приведения в движение транспортного средства. Велосипеды обычно представляют собой одноколейные транспортные средства, имеющие два колеса, прикрепленные к раме, одно позади другого. Велосипеды обычно имеют приводное заднее колесо и свободно вращающееся поворотное переднее колесо. Выражение «велосипед» обычно относится к транспортному средству, имеющему две круглые конструкции, однако, как используется в этой заявке на патент, выражение «велосипед» также может считаться распространяющимся на трехколесные и четырехколесные транспортные средства, имеющие два расположенных в ряд приводных колеса и/или два расположенных в ряд свободно вращающихся колеса. Выражение «велосипед» также может включать в себя транспортные средства, которые имеют дополнительные колеса, используемые для обеспечения устойчивости, такие как стабилизирующие колеса, опорные колеса или тренировочные колеса.
Велосипед также может включать в себя дополнительные формы приведения в движение, такие как мотор (иногда называемый электровелосипедом) или двигатель. Однако транспортное средство с приводом от мотора или двигателя, подобных тем, что у велосипеда, но без приводимого в действие мускульной силой человека средства приведения в движение, будет считаться мотоциклом, а не велосипедом. Выражение «велосипед», которое используется в этой заявке на патент, не включает в себя мотоциклы или т.п.
Велосипеды были внедрены в 19 веке в Европе и насчитывают более миллиарда во всем мире. Велосипеды являются основным средством передвижения во многих регионах. Они также обеспечивают популярную форму отдыха и были адаптированы для использования в военных применениях и применениях в полиции, в службах доставки, в качестве детских игрушек и в гонках.
Хранение велосипеда может создавать много проблем для владельцев. Полноразмерный, полнофункциональный взрослый велосипед может иметь 26-дюймовые (66,04 см) колеса/шины (или больше), а также большую жесткую раму, обеспечивающую комфортные размеры между рулями, сиденьем и педалями. Также рули отклонены на 90 градусов от диаметра переднего колеса, дополнительно усложняя легкое складывание в автомобиле, офисе или дома. Были спроектированы более маленькие складные велосипеды, облегчающие складывание, но они не обеспечивали требуемого комфорта или жесткости, которые полноразмерная взрослая рама может обеспечивать для большинства сценариев езды.
Сущность изобретения
Один аспект этого раскрытия направлен на велосипед, содержащий: отсоединяемый главный подузел, содержащий вилку, выполненную с возможностью поддержки переднего колеса, и руль, соединенный с вилкой с помощью стержня, по меньшей мере частично расположенного в головной трубе, причем головная труба имеет первый элемент крепления; и раму, имеющую второй элемент крепления, причем первый и второй элементы крепления взаимодействуют для крепления с возможностью съема главного подузла к раме.
Первый элемент крепления предпочтительно выступает наружу из внешней поверхности головной трубы, а второй элемент крепления включает в себя щель, образованную рамой, для приема первого элемента крепления.
Также первый элемент крепления предпочтительно имеет профиль поперечного сечения по его длине для обеспечения принудительного удержания второго элемента крепления, а второй элемент крепления включает в себя отверстие, образованное рамой и имеющее размер для приема первого элемента крепления. Данное отверстие предпочтительно расположено в нижней части второго элемента крепления, а первый элемент крепления выполнен с возможностью скольжения в общем вверх во второй элемент крепления для крепления главного подузла к раме, и первый элемент крепления выполнен с возможностью скольжения в общем вниз из второго элемента крепления для отсоединения главного подузла от рамы.
Первый элемент крепления может иметь элемент блокировки, который образует отверстие защелки, и при этом велосипед дополнительно содержит скользящий удерживающий штырь, прикрепленный к раме и выполненный с возможностью расположения внутри отверстия защелки для удержания главного подузла у рамы.
Велосипед может дополнительно содержать удерживающую пружину, смещающую удерживающий штырь по направлению к первому элементу крепления, а также листовую пружину, удерживаемую вторым элементом крепления и выполненную с возможностью упругой деформации между участками первого и второго элементов крепления при сцеплении друг с другом.
Предпочтительно, рама имеет нижнюю трубу, и второй элемент крепления образован нижней трубой.
При этом велосипед может дополнительно содержать подвеску, расположенную на одной линии с вилкой и стержнем.
Другой аспект этого раскрытия направлен на транспортное средство с педальным приводом, выполненное с разъемной рамой, содержащее: головную трубу, образующую первый элемент крепления на внешней поверхности головной трубы; и нижнюю трубу, имеющую задний конец, обеспечивающий место соединения для кривошипа педального привода, и передний конец, имеющий второй элемент крепления, причем первый и второй элементы крепления взаимодействуют для соединения с возможностью съема головной трубы с нижней трубой.
Транспортное средство может дополнительно содержать:
переднюю вилку, выполненную с возможностью поддержки переднего колеса, руль и стержень, расположенный с возможностью соединения между передней вилкой и рулем, и частично расположенный внутри головной трубы;
секционный трос тормоза, имеющий первый участок, соединенный с рукояткой тормоза на руле, и второй участок, закрепленный с возможностью направления нижней трубой и продолжающийся до заднего тормоза, причем первый и второй участки являются соединяемыми при сцеплении первого и второго элементов крепления и разъединяемыми при расцеплении первого и второго элементов крепления; или
секционный трос манетки, имеющий первый сегмент, соединенный с механизмом переключения передач на руле, и второй сегмент, закрепленный с возможностью направления нижней трубой и продолжающийся до коробки передач, причем первый и второй сегменты являются соединяемыми при сцеплении первого и второго элементов крепления и разъединяемыми при расцеплении первого и второго элементов крепления.
Первый элемент крепления предпочтительно представляет собой Т-образный выступ, продолжающийся из внешней поверхности головной трубы по длине головной трубы, а второй элемент крепления представляет собой щель, выполненную с возможностью приема Т-образного выступа.
Щель предпочтительно имеет нижнее отверстие, а Т-образный выступ является располагаемым в щели с помощью в общем движения вверх и отсоединяемым от щели при в общем движении вниз.
Транспортное средство может дополнительно содержать: удерживающий штырь, соединенный с нижней трубой и головной трубой, образующей отверстие штыря, причем удерживающий штырь является располагаемым с возможностью скольжения внутри отверстия штыря при установке первого элемента крепления внутри второго элемента крепления; а также удерживающую пружину штыря, смещающую удерживающий штырь по направлению к отверстию штыря при скреплении первого и второго элементов крепления.
Краткое описание чертежей
Варианты выполнения настоящего раскрытия особенно отмечены в приложенной формуле изобретения. Однако другие признаки различных вариантов выполнения станут более ясны и будут наилучшим образом понятны со ссылкой на следующее подробное описание в сочетании с сопровождающими чертежами, на которых:
Фиг.1 представляет собой вид в перспективе велосипеда, имеющего заявленные аспекты настоящего раскрытия.
Фиг.2 представляет собой местный вид велосипеда, имеющего главный подузел, отсоединенный от нижней трубы рамы.
Фиг.3 представляет собой вид в поперечном сечении первого элемента крепления, сцепленного со вторым элементом крепления.
Фиг.4 представляет собой вид в поперечном сечении первого элемента крепления, отцепленного от второго элемента крепления.
Подробное описание
Как указано, здесь раскрыты подробные варианты выполнения настоящего изобретения; однако следует понимать, что раскрытые варианты выполнения представляют собой всего лишь примерные варианты выполнения изобретения, которое может быть выполнено в различных и альтернативных формах. Фигуры не обязательно показаны в масштабе; некоторые элементы могут быть увеличены или уменьшены для показа деталей особых компонентов. В связи с этим конкретные конструктивные и функциональные детали, раскрытые здесь, не следует интерпретировать как ограничивающие, но всего лишь как характерную основу, показывающую специалисту в данной области техники различные применения настоящего изобретения.
Здесь описан велосипед, имеющий раму и отсоединяемый головной узел. Головной узел может быть легко удален так, что велосипед может легко храниться и передвигаться. Механизм крепления на головном узле может состыковываться с механизмом крепления на раме для создания крепкого соединения между рамой и головным узлом так, что при нахождении в скрепленном состоянии вес ездока несет рама, а не механизмы крепления.
Фиг.1 показывает велосипед 10, имеющий раму 12. Рама 12 образует подвесной кронштейн 14, нижнюю трубу 16 и головную трубу 18. Рама 12 имеет подвесной кронштейн 14, соединенный с нижней трубой 16. Рама 12 имеет головную трубу 18, соединенную с нижней трубой 16. Нижняя труба 16 может иметь задний конец 34, обеспечивающий место соединения для кривошипа 66, и передний конец 36, имеющий элемент крепления для соединения с нижней трубой 16. Рама 12 также может иметь стойку 20 сиденья для поддержки сиденья 22. Стойка 20 сиденья может быть соединена с нижней трубой 16 вблизи подвесного кронштейна 14, стойка 20 сиденья может быть соединена только с подвесным кронштейном 14 или стойка сиденья может быть соединена и с подвесным кронштейном 14, и с нижней трубой 16.
Управляемая передняя вилка 24 может использоваться для поддержки переднего колеса 26. Выражение «колесо», которое используется здесь, может включать в себя шину, обод и опорную конструкцию, такую как спицы или т.п., для поддержки шины и обода. Стержень 28 может соединять переднюю вилку 24 с системой руля 30. Стержень 28 может быть частично расположен внутри головной трубы 18 и может иметь подшипники, находящиеся между стержнем 28 и внутренней поверхностью головной трубы 18, чтобы позволять рулю 30 поворачивать переднюю вилку 24 и переднее колесо 26. Передний амортизатор 32 или передняя система 32 подвески также может использоваться для обеспечения демпфированного колебания между рулем 30 и передним колесом 26. Передний амортизатор 32 может быть расположен на одной линии или между передней вилкой 24 и стержнем 28.
Педаль 50 может быть соединена с рычагом 48 педали и может быть выполнена с возможностью приведения в движение привода или приведения в движение велосипеда 10. Пользователь может толкать педаль 50 для вращения передачи и, таким образом, цепи, соединенной с ней (не показана), для приведения в движение заднего колеса 62 вперед. Дополнительно или альтернативно источники мощности, такие как аккумуляторные батареи, также могут приводить в движение транспортное средство в дополнение к или без взаимодействия пользователя с педалями.
Задняя стойка 60 может соединять заднее колесо 62 с рамой 12. Задняя стойка 60 шарнирно соединена около подвесного кронштейна 14. Задняя стойка 60 может быть шарнирно соединена с рамой 12 около кривошипа 66 и также может быть соединена со ступицей 68 колеса, которая поддерживает заднее колесо 62. Коробка 76 передач может быть расположена в задней ступице 68. Коробка 76 передач может быть выполнена с возможностью обеспечения нескольких скоростей для велосипеда 10. Коробка 76 передач может быть выполнена с возможностью обеспечения по меньшей мере двух скоростей для велосипеда 10.
На Фиг.2-4 велосипед 10 может содержать отсоединяемый головной узел 52. Фиг.2 и 4 показывают головной узел 52 в отсоединенном состоянии от рамы 12. Фиг.3 показывает головной узел 52 в прикрепленном состоянии. Головной узел 52 может включать в себя руль 30, вилку 24, стержень 28 и головную трубу 18. Стержень 28 может быть по меньшей мере частично расположен внутри головной трубы 18. Головная труба 18 может включать в себя первый элемент 54 крепления (также называемый здесь первым механизмом 54 крепления). Рама 12 или, конкретнее, нижняя труба 16 может включать в себя второй элемент 56 крепления (также называемый вторым механизмом 56 крепления), выполненный с возможностью взаимодействия с первым элементом 54 крепления для того, чтобы крепить с возможностью съема головной узел 52 к раме 12.
Первый элемент 54 крепления может включать в себя наружный выступ 72, продолжающийся из внешней поверхности головной трубы 18, образующий профиль поперечного сечения по его длине, который выполнен с возможностью вставки в щель 84 второго элемента 56 крепления 56. Выступ 72 может иметь в общем Т-образный профиль поперечного сечения. Выступ 72 также может иметь другие профили, такие как треугольный профиль, квадратичный профиль и т.д. Первый элемент 54 крепления может включать в себя первый механизм 70 блокировки. Первый механизм 70 блокировки может образовывать отверстие 74 защелки, выполненное с возможностью приема штыря 82 от второго элемента 56 крепления внутри нижней трубы 16 с целью удержания головного узла 52 у рамы 12.
Второй элемент 56 крепления может включать в себя щель 84, образованную нижней трубой 16 рамы 12. Нижняя труба 16 может образовывать отверстие 86 на нижней стороне нижней трубы 16, выполненное с возможностью приема выступа 72 в отверстии 86. Щель 84 может продолжать принимать выступ 72 до полной установки нижней трубы 16 на первом элементе 54 крепления.
Второй элемент 56 крепления может включать в себя второй механизм 88 блокировки. Второй механизм 88 блокировки может включать в себя скользящий удерживающий штырь 82. Как объяснено, головка удерживающего штыря 82 может быть выполнена с возможностью поддержания внутри отверстия 74 защелки первого механизма 54 крепления. Удерживающая пружина 90 может быть размещена на дистальном конце штыря 82 и выполнена с возможностью смещения удерживающего штыря 82 по направлению к первому элементу 54 крепления. Механизм 88 блокировки может включать в себя ручку 92, доступную с помощью щели 94 ручки на нижней стороне нижней трубы 16. Ручка 92 может зацеплять штырь 82 так, что штырь 82 выполнен с возможностью перемещения с ручкой 92. Например, если ручка 92 перемещается по направлению ко второму элементу 56 крепления, штырь 82 также перемещается вперед. В этом примере, который показан на Фиг.3, головка штыря 82 может быть принята отверстием 74 защелки. В этом прикрепленном состоянии штырь 82 может блокировать отверстие 86, таким образом, удерживая выступ 72 внутри щели 84.
В отсоединенном состоянии, которое показано на Фиг.2 и 4, нижняя труба 16 может быть отцеплена от головной трубы 18 отсоединяемого головного узла 52. В этом состоянии головной узел 52 может быть удален из остальной части рамы 12. Для того чтобы головной узел 52 и нижняя труба 16 отцеплялись друг от друга, ручка 92 может оттягиваться по направлению к дистальному концу нижней трубы 16, преодолевая силу смещения пружины 90, таким образом, вынимая головку штыря 82 из отверстия 74 защелки. С помощью вынимания штыря 82 из отверстия 74 защелки отверстие 86 может быть раскрыто, позволяя выступу 72 скользить вниз и из щели 84.
Для повторного крепления головного узла 52 с нижней трубой 16 ручка 92 может снова перемещаться, преодолевая смещение удерживающей пружины 90, таким образом, оставляя отверстие 86 незанятым штырем 82 так, что выступ 72 первого элемента 54 крепления может скользить через отверстие 86 в щель 84. Смещение штыря 82 может далее продвигать головку штыря 82 в отверстие 74 защелки.
Второй элемент 56 крепления может включать в себя листовую пружину 96 внутри щели 84. Листовая пружина 96 может быть выполнена с возможностью упругой деформации между участками первого элемента 54 крепления и второго элемента 56 крепления в сцепленном состоянии. Листовая пружина 96 может создавать смещение между выступом 72 и щелью 84 для увеличения фрикционной посадки между ними.
Трос и тросики, такие как секционные тросы 38 тормоза и секционные тросы манетки (в целом не показаны) могут продолжаться от руля 30 через участки рамы 12. Например, тросы могут продолжаться через нижнюю трубу 16 и к тормозам (не показаны) и коробке 76 передач. Во время расцепления и сцепления головного узла 52 и рамы 12 тросы могут быть разъединены и повторно соединены.
Например, секционные тросы 38 тормоза, соединенные с рукоятками 40 тормоза, могут быть разъединены и соединены. Секционный трос 38 тормоза может включать в себя первый участок 38а, соединенный с рукояткой 40 тормоза и выполненный с возможностью управления тормозом (не показан) на переднем колесе 26. Секционный трос 38 тормоза может включать в себя второй участок 38b, соединенный с другой из рукояток 40 тормоза и выполненный с возможностью управления тормозом (не показан) на заднем колесе 62. Второй участок 38b может быть закреплен через внутреннюю область нижней трубы 16 и продолжается до заднего тормоза. Второй участок 38b может включать в себя первый сегмент 58а и второй сегмент 58b. Первый и второй сегменты 58a, 58b могут разъединяться так, что отсоединяемый головной узел 52 может был удален из рамы 12, как изображено на Фиг.2. Первый сегмент 58а может быть повторно соединен со вторым сегментом 58b с помощью механизма 42 соединения троса тормоза. Механизм 42 соединения может включать в себя разделитель троса, имеющий резьбовой крепеж быстросъемного типа в виде бочонка.
Таким образом, первый и второй сегменты 58a, 58b троса 38 тормоза соединяются, когда первый и второй элементы 54, 56 крепления сцепляются так, чтобы поддерживать функциональность обратного тормоза. Подобным образом, первый и второй сегменты 58a, 58b разъединяются при расцеплении первого и второго элементов 54, 56 крепления. В примере, описанном здесь, только один из участков 38a, 38b тормоза может соединяться и разъединяться. Например, второй участок, выполненный с возможностью управления задним тормозом, может представлять собой только один из тросов 38 тормоза, продолжающихся вблизи или внутри нижней трубы 16, при этом первый участок может быть направлен вниз с помощью крепежей вдоль передней вилки 24 к переднему тормозу.
В дополнение к тросу 38 тормоза, секционный трос манетки (в целом не показан) может быть соединен с механизмом 46 переключения передач и может иметь первый сегмент 64а и второй сегмент 64b. Второй сегмент 64b может быть закреплен вблизи или внутри нижней трубы 16 и продолжается до коробки 76 передач. Подобно тросу 38 тормоза, первый и второй сегменты 64a, 64b могут быть соединены и разъединены с помощью механизма 66 соединения троса манетки в зависимости от состояния отсоединяемого головного узла 52.
Соответственно с помощью первого и второго механизмов крепления отсоединяемый головной узел может быть удален из рамы. С помощью легкого удаления головного узла велосипед может легко храниться, передвигаться, защищаться от кражи и т.д. Более того, первый и второй механизмы крепления при стыковке в скрепленном состоянии могут добавлять увеличенную устойчивость раме. Устойчивость может быть увеличена по меньшей мере частично за счет Т-образного рельса скольжения, размещенного на головной трубе и принимаемого щелью на нижней трубе. Второй механизм крепления на нижней трубе также может включать в себя листовую пружину на каждой стороне Т-образной щели для удержания головной трубы крепко закрепленной внутри щели. Подпружиненный штырь также может быть включен в нижней трубе и принят щелью штыря на головной трубе для обеспечения крепкого соединения до тех пор, пока ездок не слезет с велосипеда. Штырь защищен от чрезмерных ударных нагрузок во время езды по меньшей мере частично, так как рельс рамы удерживает вес велосипедиста, так как нижняя труба скользит по головной трубе сверху. Ездок может далее втягивать штырь и выдвигать головную трубу вниз из щели нижней трубы для отсоединения головного узла от рамы.
В отношении процессов, систем, способов, эвристических правил и т.д., описанных здесь, следует понимать, что несмотря на то, что этапы таких процессов и т.д. были описаны как происходящие согласно определенной упорядоченной последовательности, такие процессы могут быть применены на практике с описанными этапами, выполняемыми в порядке, отличном от порядка, описанного здесь. Дополнительно следует понимать, что определенные этапы могут выполняться одновременно, что могут быть добавлены другие этапы, или что определенные этапы, описанные здесь, могут быть исключены. Другими словами, описания процессов здесь обеспечены с целью иллюстрации определенных вариантов выполнения, и никоим образом не должны истолковываться так, чтобы ограничивать формулу изобретения.
Несмотря на то, что примерные варианты выполнения описаны выше, не предполагается, что эти варианты выполнения описывают все возможные формы изобретения. Наоборот, формулировки, используемые в описании, представляют собой формулировки описания, а не ограничения, и понятно, что различные изменения могут быть выполнены без отклонения от замысла и объема охраны изобретения. Дополнительно, признаки различных осуществляемых вариантов выполнения могут быть объединены для образования дополнительных вариантов выполнения изобретения.