ЗИМНИЙ ВЕЛОСИПЕД

Область техники
Полезная модель относится к снежному велосипеду и, более конкретно, к снежному велосипеду, обеспечивающему различные режимы езды по снегу.
Уровень техники
Основу конструкций известных велосипедов обычно составляет ориентированная в продольном направлении рама, жестко прикрепленная своим передним концом к головной трубе. В эту трубу, с возможностью поворота, введена несущая руль рулевая колонка, которая своей нижней частью соединена с передней втулкой для установки переднего колеса. На заднем конце рамы имеется подседельная труба, в которую может вводиться подседельный штырь, прикрепленный своим верхним концом к седлу. Подседельная труба снабжена средствами, позволяющими перемещать подседельный штырь вверх и вниз для настройки высоты седла. Своим нижним концом подседельная труба жестко связана с осью, на которую устанавливаются, с возможностью вращения, шатуны и передняя звездочка, причем каждый шатун своим наружным концом подвижно связан, с педалью. Подседельная труба и ось несут на своих задних частях соответственно верхнюю и нижнюю части задней вилки (перья), которые соединены своими концами и служат опорой для задней звездочки и заднего колеса. Передняя и задняя звездочки связаны цепью. При нажатии на педали задняя звездочка приводится во вращение передней звездочкой посредством цепи, что обеспечивает качение переднего и заднего колес. Тем самым достигается главная цель: обеспечивается движение велосипеда вперед.
По мере усиления внимания со стороны общества к защите окружающей среды велосипед, не создающий никаких вредных выбросов, не использующий невозобновляемые энергоресурсы, обеспечивающий удобную езду и создающий приятную физическую нагрузку, несомненно, является наилучшим транспортным средством, отвечающим требованиям защиты окружающей среды. Этим объясняется популярность велосипеда во всем мире. Однако рассмотренные выше велосипеды рассчитаны на перемещение по земле и, соответственно, используют передние и задние колеса круглой формы. Разумеется, подобные велосипеды непригодны для езды по снегу. Как следствие, существует значительная потребность в создании снежного велосипеда, который позволит жителям регионов, где имеется снег, получать удовольствие от удобной и увлекательной езды по снегу.
Раскрытие полезной модели
С учетом отмеченной потребности, автором данной полезной модели была предложена новая идея построения велосипеда и проведена многолетняя работа по разработке соответствующей полезной модели.
Задача, решаемая полезной моделью, состоит в создании снежного велосипеда, обеспечивающего различные режимы езды по снегу.
Для решения поставленной задачи снежный велосипед согласно настоящей полезной модели содержит ориентированную в продольном направлении раму, жестко прикрепленную своим передним концом к головной трубе, в которую, с возможностью поворота, введена несущая руль рулевая колонка, проходящая сквозь головную трубу. Своей нижней частью эта колонка соединена с передней вилкой, которая присоединена своей нижней частью к передней лыже. На заднем конце рамы имеется подседельная труба, в которую введен подседельный штырь, прикрепленный своим верхним концом к седлу. Подседельная труба жестко связана своим нижним концом с осью, на которую установлены, с возможностью вращения, шатуны и передняя звездочка, а каждый шатун своим наружным концом подвижно связан с педалью. Подседельная труба жестко связана с разделенной задней вилкой, которая отходит назад и вниз. К этой вилке прикреплена, с возможностью поворота, задняя лыжа, на которой установлена задняя звездочка. Передняя и задняя звездочки связаны посредством цепи. Задняя звездочка жестко связана с установленной коаксиально с ней передней приводной звездочкой. В задней лыже выполнен продольный сквозной вырез, по обеим сторонам которого, в передней части указанной лыжи, расположены части передней опорной стойки, несущие общую ось задней звездочки и передней приводной звездочки. В задней части указанной лыжи, по обеим сторонам данного выреза, расположены части задней опорной стойки, несущие заднюю приводную звездочку Передняя и задняя приводные звездочки связаны посредством приводной цепи, на внутренней стороне которой выполнено множество углублений для взаимодействия с зубьями передней и задней приводных звездочек, а на наружной стороне - множество шипов, обеспечивающих приведение в движение снежного велосипеда. Задняя приводная звездочка установлена с возможностью ее подъема или опускания внутри указанного выреза в задней лыже путем натяжения тянущего провода, подведенного к устройству настройки, установленному вблизи рукоятки.
В задней опорной стойке предлагаемого снежного велосипеда может быть выполнено сквозное поперечное отверстие для ввода оси задней приводной звездочки. При этом между верхней поверхностью задней опорной стойки и осью установлена упругая деталь, отжимающая указанную ось вниз. В каждую часть задней опорной стойки введен тянущий провод, который привязан к указанной оси, причем тянущие провода с двух сторон выреза, выступающие вверх, соединяются и вместе подводятся к указанному устройству настройки, установленному вблизи рукоятки.
Тянущий провод снежного велосипеда предпочтительно выполнен в виде стального тросика.
Нижний конец передней вилки снежного велосипеда может быть присоединен к рамке, которая своей нижней частью присоединена к передней лыже. При этом в передней лыже может быть выполнен сквозной вырез, а в рамку, с возможностью подниматься и опускаться внутри нее, может быть помещен держатель, к нижней части которого прикреплен, с возможностью вращения, ролик. По меньшей мере, в одной боковой грани держателя могут быть выполнены верхнее и нижнее позиционирующие отверстия, тогда как на наружной поверхности рамки жестко закреплен цилиндр. Внутри цилиндра может находиться стопорный штифт, который, по выбору, вводится в верхнее или нижнее позиционирующее отверстие для опускания ролика с выведением его за пределы рамки или его подъема с вводом внутрь рамки.
В предлагаемом снежном велосипеде в сквозное отверстие, выполненное в рамке, может быть введен стопорный штифт, наружный конец которого, образует стержень и имеет уменьшенный диаметр для обеспечения возможности его проведения внутри упругой детали для удерживания ее в цилиндре. Через отверстие, выполненное в той части стержня, которая выступает из сквозного отверстия цилиндра, может быть продето кольцо, а на наружном конце цилиндра может быть выполнен позиционирующий вырез, пересекающий ось цилиндра. При вводе кольца внутрь позиционирующего выреза внутренний конец стопорного штифта вводится в верхнее или нижнее позиционирующее отверстие для фиксации держателя. При вытягивании стопорного штифта наружу с поворотом на 90° и отпускании штифта кольцо упирается в наружную стенку цилиндра, а внутренний конец стопорного штифта выводится из верхнего или нижнего позиционирующего отверстия с обеспечением возможности перемещения держателя вверх или вниз внутри рамки.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 приведенный в качестве примера вариант полезной модели показан, на виде сбоку, настроенным на первый режим езды.
На фиг.2 данный вариант полезной модели представлен на частичном виде сверху.
На фиг.3 иллюстрируется второй режим езды для данного варианта полезной модели.
На фиг; 4 приводная цепь данного варианта полезной модели схематично показана выступающей из сквозного выреза.
На фиг.5 схематично проиллюстрирован возврат приводной цепи в исходное положение.
На фиг.6, на частичном виде сбоку, схематично проиллюстрировано отведение ролика в данном варианте полезной модели.
На фиг.7 отведение ролика схематично проиллюстрировано на частичном виде спереди, в разрезе.
На фиг.8, на частичном виде сбоку, схематично проиллюстрировано выведение ролика в данном варианте полезной модели.
На фиг.9 выведение ролика схематично проиллюстрировано на частичном виде спереди, в разрезе.
На фиг.10, на виде сбоку в частичном разрезе, показан стопорный штифт, введенный в позиционирующее отверстие, предусмотренное в данном варианте полезной модели.
На фиг.11, на виде спереди, показано кольцо, введенное в позиционирующий вырез, предусмотренный в данном варианте полезной модели.
На фиг.12, на виде сбоку в частичном разрезе, показан стопорный штифт, выведенный из указанного позиционирующего отверстия.
На фиг.13, на виде спереди, показано кольцо, развернутое в положение, перпендикулярное указанному позиционирующему вырезу
На фиг.14 иллюстрируется третий режим езды для данного варианта полезной модели.
Осуществление полезной модели
Далее, для лучшего понимания, решение сформулированной выше задачи, обеспечиваемое полезной моделью, использованные технологии и реализованные функции будут описаны на примере предпочтительного варианта осуществления, со ссылками на прилагаемые чертежи.
Представленный на фиг.1 вариант полезной модели, т.е. снежного велосипеда 1, содержит ориентированную в продольном направлении раму 10. Ее передний конец жестко прикреплен к головной трубе 11, в которую, с возможностью поворота, введена рулевая колонка 20, несущая руль с рукоятками 21. Рулевая колонка 20, проходящая сквозь головную трубу 11, своей нижней частью соединена с передней вилкой 22, нижний конец которой присоединен к рамке 23. Рамка 23, в свою очередь, присоединена нижней частью к передней лыже (переднему полозу) 30. В лыже выполнен сквозной вырез 31, соответствующий по размерам рамке 23. У рамы 10 имеется подседельная труба 12, которая соответствует заднему концу рамы и в которую введен подседельный штырь 40, прикрепленный своим верхним концом к седлу 41. Подседельная труба 12 снабжена средствами, позволяющими перемещать подседельный штырь 40 вверх и вниз для настройки высоты седла 41. Своим нижним концом подседельная труба 12 жестко связана с осью 13, на которую устанавливаются, с возможностью вращения, шатуны 50 и передняя звездочка 51. Каждый шатун 50 своим наружным концом подвижно связан с педалью 52. Подседельная труба 12 жестко связана на своей задней стороне с верхней задней вилкой 14, которая отходит назад и вниз и к которой прикреплена, с возможностью поворота, задняя лыжа (задний полоз) 60. Задняя лыжа 60 снабжена передней опорной стойкой 63, несущей заднюю звездочку 61. Цепь 53 связывает переднюю и заднюю звездочки 51, 61. При нажатии на педали 52 задняя звездочка 61 приводится во вращение передней звездочкой 51 посредством цепи 53. Чтобы повысить прочность конструкции, между осью 13 и передней опорной стойкой 63 имеется нижняя задняя вилка 141. Задняя звездочка 61 связана также с передней приводной звездочкой 71, установленной вместе с ней на общую ось 611. Задняя опорная стойка 64, установленная на заднюю часть задней лыжи 60, несет заднюю приводную звездочку 72. Передняя и задняя приводные звездочки 71, 72 связаны приводной цепью 73, на внутренней стороне которой выполнено множество углублений для взаимодействия с зубьями передней и задней приводных звездочек 71, 72. На наружной стороне этой цепи выполнено множество шипов, обеспечивающих приведение в движение снежного велосипеда, причем эти шипы могут быть расположены регулярным или иррегулярным образом. Независимо от их конкретного выполнения, шипы обеспечивают движение снежного велосипеда вперед по снегу.
Как показано на фиг.2, в задней лыже 60 выполнен продольный сквозной вырез 62, а части передней опорной стойки 63 расположены по обеим сторонам этого выреза 62, в передней части лыжи, чтобы нести общую ось 611, на которой, с возможностью вращения, установлены задняя звездочка 61 и передняя приводная звездочка 71. Части задней опорной стойки 64 расположены по обеим сторонам выреза 62 в задней части лыжи. В задней опорной стойке 64 выполнено сквозное поперечное отверстие 641 для ввода оси 721 задней приводной звездочки 72. Между верхней поверхностью задней опорной стойки 64 и осью 721 установлена упругая деталь 722, которая создает упругое усилие, стремящееся отжать ось 721 вниз. В каждую часть задней опорной стойки 64 введен тянущий провод 74 (предпочтительно, выполненный, как стальной тросик), который привязан к оси 721. Тянущие провода 74 с двух сторон выреза соединяются и вместе подводятся к устройству 211 настройки, находящемуся рядом с рукояткой 21. Данное устройство 211 используется путем его поворота по часовой стрелке или против часовой стрелки, чтобы усилить или ослабить натяжение тянущего провода 74. Когда поворот устройства 211 настройки ослабит провод 74, ось 721 под весом задней приводной звездочки 72 и приводной цепи 73 опустится вниз через сквозное отверстие 641. Это заставит нижнюю часть приводной цепи 73 на задней приводной звездочке 72 дополнительно опуститься в вырезе 62 задней лыжи 60, что приведет снежный велосипед в состояние, показанное на фиг.3 и 4. Устройство 211 снабжено делениями, отмечающими его поворот. При этом поворот на большее количество делений приводит к большему ослаблению провода 74, что означает выход приводной цепи 73 за пределы выреза 62 на большую глубину. Соответственно, поворот на меньшее количество делений ослабит натяжение провода 74 в меньшей степени, так что приводная цепь 73 будет выступать из выреза 62 на меньшую глубину. И наоборот, поворот устройства 211 настройки в другую сторону (например против часовой стрелки) будет оттягивать провод 74 в обратном направлении, причем провод 74 будет сдвигать ось 721 вместе с задней приводной звездочкой 72 вверх, сжимая упругую деталь 722, чтобы поднять нижнюю часть приводной цепи 73 на задней приводной звездочке 72 до положения, в котором она будет находиться выше нижней поверхности задней лыжи 60, как это показано на фиг.1 и 5.
Как можно видеть из фиг.1 и 6-9, в рамку 23 помещен держатель 81. При этом поперечное сечение держателя 81 соответствует размерам полости внутри рамки 23, что позволяет наклонно поднимать и опускать держатель 81 внутри рамки 23. Другими словами, рамка 23 действует как направляющая, вдоль которой держатель 81 может перемещаться вверх и вниз. К нижней части держателя 81 прикреплен, с возможностью вращения, ролик 82, который смещается вверх и вниз вместе с держателем 81. На фиг.6 и 7 иллюстрируется состояние, в котором держатель 81 и ролик 82 подняты и находятся внутри рамки 23, тогда как на фиг.8 и 9 иллюстрируется состояние, в котором держатель 81 опущен, так что ролик 82 выступает из рамки 23 и проходит через сквозной вырез 31.
По меньшей мере, в одной боковой грани держателя 81 выполнены верхнее и нижнее позиционирующие отверстия 811, 812. Как показано на фиг.10 и 11, на наружной поверхности рамки 23 жестко закреплен цилиндр 83, внутри которого находится стопорный штифт 84. Данный штифт 84 выполнен с возможностью входить в сквозное отверстие 231, выполненное в рамке 23, причем его наружный конец сконфигурирован как стержень 841, имеющий уменьшенный диаметр, чтобы провести его внутри упругой детали 842 и обеспечить удерживание этой детали 842 внутри цилиндра 83. Через отверстие, выполненное в той части стержня 841, которая выступает из сквозного отверстия 831 цилиндра 83, продето кольцо 85. На наружном конце цилиндра 83 выполнен позиционирующий вырез 832, пересекающий ось цилиндра. При вводе кольца 85 внутрь позиционирующего выреза 832 (это положение показано на фиг.10 и 11), внутренний конец стопорного штифта 84 вводится в верхнее или нижнее позиционирующее отверстие 811, 812. Когда стопорный штифт 84 вытягивают наружу с одновременным поворотом на 90° и отпускают, кольцо 85 будет упираться в наружную стенку цилиндра 83, как это показано на фиг.12 и 13. Поскольку внутренний конец стопорного штифта 84 выведен из верхнего позиционирующего отверстия 811 или из нижнего позиционирующего отверстия 812, держатель 81 можно переместить вверх или вниз внутри рамки 23.
На фиг.6 и 7 держатель 81 и ролик 82 показаны перемещенными и закрепленными в верхнем положении относительно рамки 23. Фиксация держателя 81 и ролика 82 в этом положении обеспечивается вводом стопорного штифта 84 в нижнее позиционирующее отверстие 812. На фиг.8 и 9 держатель 81 и ролик 82 показаны опущенными вниз, так что ролик 82 проходит через сквозное отверстие 31 и выступает из рамки 23. Фиксация держателя 81 и ролика 82 в этом положении обеспечивается вводом стопорного штифта 84 в верхнее позиционирующее отверстие 811.
При использовании снежного велосипеда 1, соответствующего рассматриваемому варианту полезной модели, на снегу, могут быть выбраны следующие режимы езды:
1. На крутых спусках, в условиях глубокого снега пользователь может (как это показано на фиг.1) вытянуть заднюю приводную звездочку 72 вверх, чтобы отвести от снега шипы на наружной стороне приводной цепи 73, а также зафиксировать ролик 82 в верхнем положении. Пользователь может ехать, сидя на седле 41 и держась за руль, причем возможность движения обеспечивается непосредственным контактом передней и задней лыж 30, 60 со снегом.
2. В местах с умеренным слоем снега и при наличии уклона пользователь может (как это показано на фиг.3) опустить приводную цепь 73 в положение, в котором ее нижняя часть выступает из сквозного выреза 62, тогда как ролик зафиксирован в верхнем положении. При нажатии на педали 52 (как при езде на обычном велосипеде), задняя звездочка 61 приводится во вращение передней звездочкой 51 посредством цепи 53. Соответственно, одновременно во вращение приводится передняя приводная звездочка 71, которая обеспечивает движение приводной цепи 73 и, через нее, вращение задней приводной звездочки 72. Благодаря приводному эффекту, создаваемому шипами, имеющимися на наружной стороне приводной цепи 73, снежный велосипед 1 движется вперед на своих передней и задней лыжах 30, 60. Для настройки эффективности привода с учетом толщины слоя снега пользователь может регулировать глубину, на которую нижняя часть приводной цепи 73 выступает из сквозного выреза 62.
3. На дороге с тонким слоем снега (например, после его уборки) пользователь может (как это показано на фиг.14) опустить приводную цепь 73 так, чтобы ее нижняя часть выступала из сквозного выреза 62, и опустить ролик до контакта с землей. При этом езда на снежном велосипеде 1 будет аналогична езде на обычном велосипеде, с приведением в движение приводной цепи 73 и ролика 82.
Таким образом, настоящая полезная модель обладает признаками комбинации велосипеда и передней и задней лыж 30, 60 на его переднем и заднем концах соответственно, причем задняя лыжа 60 снабжена средствами опускания задней приводной звездочки 72 и приводной цепи 73, что позволяет обеспечить снежному велосипеду движение вперед в удобном режиме езды по снегу. Кроме того, передняя лыжа 30 снабжена средствами опускания, по желанию, ролика 82, что расширяет количество доступных режимов езды на снежном велосипеде.
В заключение следует отметить, что конструктивные признаки снежного велосипеда согласно данной полезной модели неизвестны из уровня техники, и это обеспечивает новизну полезной модели. Кроме того, экспериментальная проверка подтвердила превосходство данной полезной модели над уровнем техники. Это указывает на соответствие полезной модели условиям патентоспособности.