САМОКАТ, ПРИВОДИМЫЙ В ДВИЖЕНИЕ МУСКУЛЬНОЙ СИЛОЙ ЧЕЛОВЕКА

Настоящая полезная модель относится к транспортным устройствам, приводимым в движение мускульной силой и в частности, может быть использовано в качестве индивидуального средства передвижения, а также как медицинский и спортивный тренажер, для развития мускульной силы человека.
Известен самокат, включающий переднее управляемое колесо, рулевую колонку, раму, опорно-приводную площадку, заднее ведущее колесо. Самокат содержит схему передачи мощности на ходовое колесо, привод заднего колеса осуществляется от педалей, установленных на его опорной площадке. Опорно-приводная площадка выполнена в виде коромысла, которое шарнирно закреплено на раме и имеет поперечно-горизонтальную ось качания, см. DE №Ю 132497, В62М 1/04, 2003).
Известен самокат, приводимый в движение мускульной силой человека, содержащий раму с подставкой для ног, руль, переднее, управляемое приводное и заднее колеса и привод, включающий рулевую вилку, выполненную в виде поперечного по отношению к рулевой колонке рычага, один конец которого шарнирно закреплен на кронштейне, связанном с вилкой переднего колеса, а на другом, обращенном к ездоку, имеет рукоятки управления самокатом. Для передачи крутящего момента на переднее колесо самокат снабжен передачей в виде расположенной вертикально бесконечной цепи, прикрепленной к рычагу и связывающей обгонную муфту на переднем колесе и ролик, закрепленный на кронштейне, в верхней части вилки переднего колеса. В этом случае рычаг с рукоятками управления несет две функции: является частью привода и рулем управления самоката, см. US №7360780, B62K 3/00, В62М 1/16, 2008.
Известен также самокат, содержащий двухколесную снабженную площадкой для ступней тележку, переднее колесо, управляемое посредством руля, при этом переднее колесо имеет привод, состоящий из одного или двух функционально эквивалентных устройств, связанных с рулем (см. патент RU №2418708, В62М 1/00, 2011). В каждом из эквивалентных устройств один конец приводного ремня связан с имеющим подвижность «вверх-вниз» от переднего колеса рулем самоката. Второй конец приводного ремня навивается на барабан, соединенный с ведущим звеном обгонной муфты, соединенной с осью колеса и одним из концов возвратной пружины, второй конец которой связан с вилкой или равнозначным ей элементом подвески колеса. Рабочим ходом привода является движение руля на себя, в котором работает все тело ездока.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является самокат, содержащий двухколесную, снабженную площадкой для ступней тележку, переднее колесо, управляемое посредством руля, при этом переднее колесо имеет привод, состоящий из одного или двух функционально эквивалентных устройств, связанных с рулем. В каждом из эквивалентных устройств один конец приводного ремня связан с имеющим подвижность «вверх-вниз» от переднего колеса рулем самоката. Второй конец приводного ремня навивается на барабан, соединенный с ведущим звеном обгонной муфты, соединенной с осью колеса и одним из концов возвратной пружины, второй конец которой связан с вилкой или равнозначным ей элементом подвески колеса. Рабочим ходом привода является движение руля на себя, в котором работает все тело ездока, см. RU 2418708, В62М 1/00, от 07.10.2009.
Недостатком известного устройства является некомфортное состояние пользователя, т.к. он во время движения постоянно стоит, а также наличие трения скольжения при возвратно-поступательном движении руля внутри рулевой колонки. Известно, что наивысшей эффективностью работы подобных устройств является достижение максимальной скорости при минимальных усилиях ездока, что реализуется при прохождении линии действия полезной силы (здесь - сила вытягивания руля из рулевой колонки и направленная вдоль нее) примерно через середину стоп ног ездока. В данном устройстве это условие не соблюдается, что, во-первых, требует дополнительных усилий от ездока в связи с неудобством положения, а во-вторых, вызовет неизбежные перекосы при перемещении руля внутри рулевой колонки, что увеличивает силу сопротивления (силу трения) при перемещении руля. Также известно, что эффективность движения связана с передаточным отношением механизма. В данной конструкции оно ограничено соотношением диаметров барабана и переднего колеса, к тому же отсутствуют механизмы изменения передаточного отношения.
Целью создания заявленной полезной модели является достижение технического результата по упрощению конструкции, повышению комфортности при эксплуатации самокатом, достигаемой тем, что пользователь имеет возможность присаживаться,, подключая в качестве источника энергии свой вес, а также создание дополнительных возможностей по использованию его в качестве медицинского и/или спортивного тренажера для тренировки и развития большей группы мышц голеностопа и тазобедренного сустава, по сравнению с прототипом.
Заявленный технический результат обеспечивается тем, что в известном самокате, содержащем руль, опорную планку, переднее и заднее колеса, предлагается ввести сиденье, которое следует выполнить подвижным в вертикальной плоскости и подпружиненным, на опорной стойке выполненной в виде плоской линейной пластины, с двойным рядом зубцов по бокам, с защитными бортиками, при этом каждый ряд зубцов предлагается ввести в контакт со своим храповым зубчатым колесом, каждое из которых через свои, закрытые щитками, цепные передачи и промежуточные зубчатые колеса, соединено с задним и передним колесами, обеспечивающими движение самокату вперед.
Конструкция самоката поясняется графическими материалами. На Фиг. 1 представлен общий вид устройства, на Фиг. 2 показан фрагмент зацепления опорной стойки сиденья с зубчатым колесом, на Фиг. 3 показан механизм передачи процесса вращения от опорной стойки сиденья на колеса.
Самокат включает:
1. опорную планку;
2. руль;
3. сиденье;
4. переднее колесо;
5. заднее колесо;
6. пружину сиденья (возвратную);
7. опорную стойку сиденья с двумя рядами зубцов на двух сторонах,
8. защитные бортики;
9. зубчатые храповые колеса,
10. цепные передачи, закрытые щитками;
11. промежуточные шестерни.
Конструкция самоката состоит из опорной планки 1, опирающейся на переднее 4 и заднее 5 колеса. На переднем конце опорной планки 1 установлен руль 2, а на ее середине - сиденье 3, см. Фиг. 1. Руль 2 установлен с шарнирной осью (на рис. не показан), обеспечивающей возможность фиксации его в определенном положении для пользователей различного роста. Выполнение руля 2 с возможностью переменной жесткой фиксации в определенном положении позволяет расширить диапазон пользователей самокатом, начиная от детей среднего возраста до взрослых. Сиденье 3 выполнено в виде подпружиненной 6 опорной стойки 7 с двойным рядом зубцов, защищенными бортиками 8. При этом, каждый ряд зубцов контактирует со своим храповым зубчатым колесом 9, каждый из которых через свою цепную передачу 10, через промежуточные зубчатые колеса 11, установленные на углах поворота цепных передач 10, приводит во вращение переднее 4 и заднее 5 колеса.
Самокат работает следующим образом.
Пользователь закрепляет руль 2 шарниром в таком положении, чтобы при выполнении действий при движении самоката, пользователь испытывал комфортное состояние. Затем, поставив самокат между ног, он садится на сиденье 3, при этом опорная стойка 7 опускается, приводит во вращение два храповых зубчатых колеса 9. Последние, в свою очередь, через свои цепные передачи 10 и промежуточные шестерни 11 приводят во вращение переднее 4 и заднее 5 колеса. Самокат начинает движение, а пользователь ставит ноги на опорную планку 1. Затем, пользователь приподнимается, пружина 6 освобождается и выталкивает опорную стойку 7 сиденья 3 вверх, в исходное состояние. Система привода самоката готова к новому импульсу действия. Пользователь снова садится на сиденье и все механические процессы повторяются. Таким образом происходит непрерывное движение самоката. Тем самым достигается намеченный технический результат - упрощение конструкции самоката, работа в качестве медицинского и/или спортивного тренажера, укрепляющего и развивающего большую группу силовых мышц тазобедренного сустава, голеностопа, коленного сустава с привлечением вестибулярного аппарата пользователя. Кроме того, достигается повышение комфортности при эксплуатации самоката, обусловленной тем, что пользователь имеет возможность присаживаться, периодически снимая напряжение в ногах.
Заявленная полезная модель является новым, ранее неизвестным, что говорит о его соответствии критерию патентоспособности - новизна.
Конструкция устройства может быть реализована на любом машиностроительном или приборостроительном предприятии средней степени оснащенности, что говорит о его соответствии критерию патентоспособности - промышленная применимость.