Устройство для перевозки велосипеда на крыше легкового автомобиля

Заявляемая полезная модель относится к области опорных устройств для транспортировки велосипедов транспортными средствами, а именно к устройствам для транспортировки велосипедов, размещаемых на крышах автомобилей.
Известно техническое решение, описанное в патенте РФ №2406625, МПК B60R 9/10, приоритет от 15 января 2009 года на изобретение: "Автомобильное монтируемое устройство для транспортировки велосипеда", включающее средства крепления над крышей автомобиля, расположенные вдоль велосипеда, снабженные боковыми ограничительными элементами опоры для колес, два стержневых держателя велосипеда регулируемой длины, снабженные по концам крюком захвата велосипедной рамы и противоположным ему шарниром для возможности монтирования держателя сбоку от колеса и поднятия его в наклонное относительно велосипеда рабочее положение. В известном устройстве предусмотрена возможность захвата горизонтального стержня задней велосипедной вилки. Опоры образованы участками продольного несущего бруса, крепящегося к поперечным балкам верхнего автомобильного багажника, а боковые ограничительные элементы выполнены в виде закрепленных над брусом U-образных дуг, держатели выполнены одинаковыми с возможностью их симметричного размещения по сторонам велосипеда в районе заднего колеса для захвата обоих горизонтальных стержней задней вилки, причем держатель состоит из двух тяг с резьбовой стяжной муфтой между ними, а шарнир выполнен одностепенным с кольцом на конце тяги, установленным в параллельной плоскости колеса оси на пластинчатом элементе, который является частью разъемного болтового зажима, охватывающего поперечную балку верхнего автомобильного багажника. Несущий брус может быть выполнен разъемным или раздвижным или складным. Стяжная муфта выполнена в виде талрепа. Кроме того, в устройстве предусмотрена возможность установки U-образной дуги закругленной частью в сторону несущего бруса и наружу от него.
Известно техническое решение, описанное в заявке США, публикация №2016/0039354, МПК B60R 9/10, приоритет от 31 июля 2015 года, дата публикации 11 февраля 2016 года на изобретение: "Переменно позиционируемый якорь для крепления колес велосипеда". Устройство содержит опорную направляющую, установленную на стандартных поперечных балках багажника и снабженную передней секцией для поддержки переднего колеса и задней секцией для поддержки заднего колеса 8. Передняя секия может быть наклонена по отношению к горизонтали. Колеса находятся в анкерах, охваченных ремнями. Имеется удерживающий рычаг с кулачковым захватом, соединенный с опорной направляющей на переднем соединительном узле, который закрепляет часть рамы велосипеда на багажнике. Удерживающий рычаг выполнен с возможностью поворота и прикреплен к соединительному устройству таким образом, что он может поворачиваться из горизонтального положения в положение крепления. Удерживающий рычаг 16 снабжен кулачковой рукояткой, состоящей из первого захвата и второго захвата (зажима).
Известно техническое решение, описанное в патенте Китая №204037464, МПК B60R 9/10, приоритет от 30 июня 2014 года, дата публикации 24 декабря 2014 года на полезную модель: "Улучшенная несущая конструкция крепления рамы велосипеда". Устройство содержит продольную балку, устанавливаемую на поперечные дуги багажника. Содержит изогнутый поворотный кронштейн с нижним неподвижным и верхним подвижным захватами велосипедной рамы. Устройство имеет поворотный маховик, который приводит в действие верхний подвижный захват с помощью винтовой передачи.
Из найденных документов наиболее близким к заявляемой полезной модели по техническому решению является техническое решение, описанное в патенте США №9073492, МПК B060R 9/10, приоритет от 13 января 2014 года на изобретение: "Регулируемый держатель для велосипедов". Регулируемый держатель закрепляется на крыше автомобиля с тем, чтобы зафиксировать два колеса велосипеда, и включает в себя основание, первую и вторую монтажные стойки, вращаемое регулировочное устройство и запорное устройство, которые соединены с левой стороной основания. Первая монтажная стойка с возможностью поворота соединена с основанием и включает в себя внутренний стержень и наружный стержень, которые установлены таким образом, чтобы сформировать U-образную форму первой монтажной стойки. Внутренний стержень линейно перемещается в наружном стержне и имеет удерживающий элемент, установленный на свободном конце, который имеет стопорную канавку V-образной формы, чтобы зафиксировать первую часть каждого колеса велосипеда. Вторая монтажная стойка выполнена U-образной формы и соединена с основанием так, чтобы вращать на заданный угол и зафиксировать вторую часть каждого колеса велосипеда. Первая и вторая монтажные стойки соосны и соединены с основанием. Поворотное регулировочное устройство закреплено на пересечении основания и первой монтажной стойки и включает в себя вращающийся элемент, установленный коаксиально с возможностью вращения регулировочного устройства, включающего в себя колесо собачки, синхронно вращающееся с вращающимся элементом, поворотную ручку регулировки, синхронно вращающуюся с колесом собачки и вращающимся элементом, стальной трос и первый упругий элемент, которые закреплены во внутреннем стержне и наружном стержне. Один из концов стального троса находится во внутреннем стержне, а другой конец установлен на вращающемся элементе таким образом, что второй конец стального троса катится по вращающемуся элементу и тянет внутренний стержень линейно перемещаться к внешнему стрежню. Первый упругий элемент предусмотрен для привода внутреннего стержня, чтобы вернуться в исходное положение после того, как внутренний стержень линейно переместится к внешнему стержню. На ручке имеется первая контактирующая часть, выполненная в виде штыря, а на колесе собачки имеется вторая контактирующая часть, выполненная в виде отверстия, в которое может быть установлен штырь. Фиксирующее устройство включает в себя поворотный кронштейн, один конец которого соединяется с возможностью вращения с первым заранее определенным положением внутреннего обода основания, а второй конец - с блоком определения местоположения. Поворотный кронштейн имеет фиксирующее крепление, в котором блок может одновременно качаться с маятником. Фиксирующее крепление имеет участок с зубьями для зацепления с колесом собачки, так что когда поворотный кронштейн качается, колесо собачки входит в зацепление с/или отсоединяется от зубчатой части.
Описанные выше устройства не обеспечивают надежную и безопасную фиксацию и транспортировку велосипеда.
Задачей заявляемого в качестве полезной модели технического решения является создание устройства, обеспечивающего надежную и безопасную фиксацию и транспортировку велосипеда при одновременном обеспечении удобства в обслуживании.
Поставленная задача решается тем, что устройство для перевозки велосипеда на крыше легкового автомобиля, включающее продольную балку, снабженную двумя независимыми узлами крепления продольной балки к поперечным дугам багажника автомобиля, закрепленным на крыше автомобиля с помощью опор багажника, содержит поворотный кронштейн с внутренней и наружной полыми трубками, причем внутренняя трубка установлена с возможностью перемещения относительно наружной и содержит подпружиненный удерживающий элемент на верхнем конце трубки, барабан механизма намотки троса, снабженный храповым тормозом, согласно полезной модели, передний узел крепления жестко соединен с продольной балкой винтами, установленными снизу в резьбовые гайки, расположенные в двух Т-образных нижних пазах, выполненных по всей длине продольной балки, имеющей U-образную форму профиля сверху, при этом передний узел крепления имеет с двух сторон профильные пазы, в каждый из которых установлена одним концом С-образная металлическая планка, огибающая снизу поперечную дугу багажника, в отверстия узла крепления с другой стороны поперечной дуги багажника и в пазы С-образных металлических планок установлены Т-образной головкой вниз винты с резьбовой частью, при этом резьбовая часть винтов установлена в резьбовые отверстия цилиндрических гаек, расположенных в пластиковых кронштейнах с кулачковыми фиксаторами, выполненными с возможностью вращения и фиксации для зажима с помощью С-образных металлических планок поперечной дуги автомобильного багажника, в ребра жесткости переднего узла крепления одним концом установлен поворотный кронштейн, который содержит в верхней части элементы фиксации рамы велосипеда, выполненные в виде Г-образных захватов - верхнего подвижного и нижнего подпружиненного неподвижного, закрепленных соответственно в верхних частях подвижной и неподвижной трубок, при этом задний узел крепления выполнен на основе составной регулируемой скобы, состоящей из С-образной металлической планки, специального винта с Т-образной головкой и пластикового кронштейна с отверстием для размещения цилиндрической гайки, причем фиксацию колес велосипеда осуществляют с помощью U-образных держателей, размещенных на продольной балке и снабженных регулируемыми пластиковыми ремнями.
Кроме того, устройство для перевозки велосипеда на крыше легкового автомобиля дополнительно содержит подпружиненный фиксатор, установленный в нижнем неподвижном захвате, препятствующий непреднамеренному смещению велосипедной рамы из зоны действия захватов в процессе установки велосипеда.
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
Фиг. 1 - общий вид устройства на автомобильном багажнике с закрепленным велосипедом 8.
Фиг. 2 - поперечное сечение продольной балки 4 устройства.
Фиг. 3 - соединение продольной балки 4 и заднего узла крепления 1.
Фиг. 4 - соединение продольной балки 4 и переднего узла крепления 5.
Фиг. 5 - задний узел крепления 1 в разнесенном виде.
Фиг. 6 - передний узел крепления 5 с поворотным кронштейном в разнесенном виде.
В соответствии с чертежами (фиг. 1 - фиг. 6), устройство размещено на стандартных поперечных дугах 3 автомобильного багажника, закрепленных на крыше автомобиля с помощью опор багажника 2. Велосипед 8 закреплен в устройстве в транспортировочном положении. Продольная балка 4, имеющая U-образную форму профиля сверху 15 (фиг. 2) и два Т-образных паза снизу 16, проходящих через всю длину продольной балки 4, выполнена из алюминиевого проката необходимой для прочности толщины стенки и имеет поперечный изгиб 14, выполненный для корректного соединения с передним узлом крепления 5. Профиль продольной балки 4 снизу имеет горизонтальную базовую плоскость 17. В Т-образные пазы 16 продольной балки 4 вложены прямоугольные резьбовые гайки 31 (фиг. 6). Передний узел крепления 5 выполнен из конструкционного пластика с ребрами жесткости (фиг. 4, 6) и жестко соединен с продольной балкой 4 винтами 32, закрепленными снизу в резьбовых гайках 31, расположенных в Т-образных нижних пазах 16 продольной балки 4. Передний узел крепления 5 может перемещаться вдоль продольной балки 4 при условии ослабления затяжки 4-х винтов 32. В случае полного откручивания винтов 32 передний узел крепления 5 может быть установлен на продольную балку 4 с поворотом на 180°. Данная возможность обеспечивает функцию регулировки положения переднего узла крепления 5 и дает возможность удобной установки велосипеда 8 с любой стороны автомобиля. Передний узел крепления 5 имеет специально оформленные конструктивные элементы (фиг. 4) для размещения составных регулируемых скоб 28, состоящих из С-образной металлической планки 20, специального винта с Т-образной головкой 34 и пластикового кронштейна 33 с отверстием для размещения цилиндрической гайки 18. Составные регулируемые скобы 28 имеют возможность надежного закрепления устройства на поперечных дугах багажника 3 различной формы поперечного сечения. Принцип работы составных регулируемых скоб 28 следующий (фиг. 4, 6): в профильный паз 21 узла крепления 5 вставляется С-образная металлическая планка 20 и огибается вокруг поперечной дуги багажника 3. В отверстие узла крепления с другой стороны поперечной дуги багажника 3 снизу вставляется специальный винт 34 с Т-образной головкой, Т-образной головкой вниз. Резьбовая часть винта 34 вкручивается в резьбу цилиндрической гайки 18, предварительно размещенной в отверстии пластикового кронштейна 33. Вращением пластикового кронштейна 33 производится быстрая и надежная затяжка специального винта 34 с Т-образной головкой, при условии, что Т-образная головка винта 34 вставлена в соответствующий паз С-образной металлической планки 20. С-образная металлическая планка 20 поднимается и надежно зажимает поперечную дугу 3 автомобильного багажника. В заключительной стадии затяжки вращение пластикового кронштейна 33 прекращается и производится фиксация пластикового кронштейна 33 от раскручивания путем защелкивания пластикового кронштейна 33 через кулачковый фиксатор 19, выполненный как конструктивный элемент пластикового кронштейна 33. Для соединения продольной балки 4 и поперечных дуг багажника 3 используются две составные регулируемые скобы 28 на переднем узле крепления 5. В ребра жесткости переднего узла крепления 5 (фиг. 4, 6) установлен поворотный кронштейн 7, представляющий собой металлическую тонкостенную трубу с толщиной стенки, обеспечивающей требуемую прочность и жесткость. Поворотный кронштейн 7 имеет возможность поворачиваться в диапазоне 170° и изогнут таким образом, чтобы обеспечить оптимальное взаиморасположение с разнообразными конструкциями встречающихся в обиходе велосипедов 8. На поворотном кронштейне 7 жестко закреплен неподвижный пластиковый захват 12 велосипедной рамы. В верхнюю часть трубы поворотного кронштейна 7 вставляется пластиковый подвижный захват 11 велосипедной рамы, между подвижным 11 и неподвижным 12 захватами имеются ограничители, которые препятствуют возможности полного разъединения захватов 11 и 12 и проворота их относительно друг друга. Нижний неподвижный захват 12 снабжен подпружиненным фиксатором 24, который препятствует непреднамеренному смещению велосипедной рамы из зоны действия захватов в процессе установки велосипеда на велокрепление. Верхний подвижный захват 11 находится в нормально выдвинутом вверх положении под воздействием возвратной пружины 25, размещенной внутри верхней части трубы поворотного кронштейна 7. Верхний захват 11 соединен жестким тросом 23 с барабаном механизма намотки 27. Трос 23 располагается внутри трубы поворотного кронштейна 7. Барабан механизма намотки 27 размещен в пластиковом корпусе 26, расположенном на торце нижней части поворотного кронштейна 7. Барабан механизма намотки 27 троса 23 снабжен храповым тормозом 29. Часть детали храпового тормоза выполнена в виде кнопки 30, с помощью которой возможна мгновенная расфиксация барабана механизма намотки 27 и освобождение троса 23. На периферию корпуса 26 выведена пластиковая рукоятка 13, с помощью которой осуществляется непосредственное вращение барабана механизма намотки 27. Принцип работы данного узла следующий: велосипедная рама позиционируется между нижним 12 и верхним 11 захватами (фиг. 1), пластиковой рукояткой 13 производится один - два оборота вращения барабана механизма намотки 27. Благодаря наличию храпового механизма торможения 29трос 23 накручивается на барабан 27 и не имеет возможности раскручивания. Соединенный тросом 23 верхний захват 11 движется вниз, сжимая возвратную пружину 25 и в итоге фиксирует велосипедную раму. При необходимости расфиксировать велосипедную раму необходимо нажать на кнопку расфиксации 30. Произойдет освобождение барабана механизма намотки 27, и, под воздействием усилия возвратной пружины 25 верхний захват 11 велосипедной рамы отойдет вверх и освободит велосипедную раму. На фиг. 3, 5 изображен задний узел крепления 1, представляющий собой металлический штампованный кронштейн, имеющий отштампованные направляющие элементы 22 для обеспечения возможности регулировки положения заднего узла 1 в нижних пазах 16 продольной балки 4. Задний узел крепления 1 имеет соответствующие отверстия 21 для корректного размещения и работы составной регулируемой скобы 28. С помощью составной регулируемой скобы 28 задний узел крепления 1 имеет возможность жесткой фиксации в необходимом положении на продольной балке 4. Колеса велосипеда 8 устанавливаются в специальные пластиковые U-образные держатели 6 (фиг. 1). Пластиковые U-образные держатели 6 размещены на продольной балке 4 и имеют возможность перемещения вдоль продольной балки с целью обеспечения регулировки расстояния между велосипедными колесами. Пластиковые U-образные держатели 6 снабжены регулируемыми пластиковыми ремнями 9 для фиксации колес велосипеда 8.
Заявляемая полезная модель обеспечивает более надежную и безопасную фиксацию и транспортировку велосипеда по сравнению с ближайшим аналогом за счет особенностей профиля продольной балки, крепления продольной балки к поперечным дугам багажника автомобиля с помощью независимых узлов крепления, выполненных на основе составных регулируемых скоб, за счет фиксации рамы велосипеда с помощью поворотного кронштейна, выполненного с отдельными подпружиненными захватами Г-образной формы, а также благодаря наличию размещенных на продольной балке U-образных держателей, снабженных регулируемыми пластиковыми ремнями для фиксации колес велосипеда.
Заявляемая полезная модель одновременно обеспечивает удобную эксплуатацию такого оборудования, поскольку конструкция регулируемых скоб позволяет использовать устройство на автомобильных багажниках с разнообразным профилем поперечных дуг, производимых различными изготовителями, позволяет легко осуществлять установку и снятие велосипеда для левшей и правшей, для людей невысокого роста, в том числе на автомобилях с высокой крышей.
Заявляемая полезная модель может быть изготовлена в условиях серийного производства освоенными технологическими методами с использованием существующих материалов и оборудования.