RU226830U1 - Складной велосипед - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к конструкциям универсальных складных велосипедов, приводимых в действие мускульной силой человека. Для реализации механизма складывания используется шарнир маятника заднего подвески. Сохраняется неизменной основная часть велосипедной рамы передний треугольник, представляющая собой треугольный сварной конструкционный элемент, обеспечивающий сочетание высокой жесткости и прочности при минимальной массе, а также сохраняется возможность установки полноразмерного подседельного штыря. Достигается возможность складывания двухколесного велосипеда при сохранении его эксплуатационных и прочностных характеристик. 5 ил.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к области наземного транспорта, а именно к конструкциям универсальных складных велосипедов, приводимых в действие мускульной силой человека.

Уровень техники

В настоящее время известно достаточно большое количество конструкций складных велосипедов, из которых наибольшее распространение получили конструкции с поперечным сложением рамы в горизонтальной плоскости (https://velomagazin.ru/articles/rekomendatsii/sovremennye-skladnye-velosipedy-v-voprosakh-i-otvetakh/). В раме такого агрегата предусмотрен специальный складывающий механизм. Достоинством такого конструктивного решения является его простота, а недостатками - недостаточно высокие уровень компактности и быстроты складывания велосипеда.

В других конструктивных решениях (например, складной велосипед - патент Германии №4105801, B62K 15/00, 19/30, 1992; разборный велосипед - патент США B62K 15/00, B65D 85/62, 1993) раскрыты варианты складной конструкции, обеспечивающие меньшие габариты велосипеда в сложенном состоянии, но более сложные в реализации и трудоемкие при реализации процесса складывания.

Известны решения (например, складное одноколейное транспортное средство а.с. СССР, 1320117, B62K 15/00, 1987), в которых компактность достигается за счет уменьшения диаметра колес, располагающихся после сборки в одной плоскости. Недостатком таких велосипедов является снижение их ходовых качеств.

Известен складной велосипед (RU108405), включающий раму, руль, соединенный с удлинителем руля, переднюю и заднюю вилки соответственно переднего и заднего колес, сиденье, педали, цепную передачу, соединяющую педали с задним колесом, и узел каретки, отличающийся тем, что рама выполнена из неподвижной и подвижной частей, при этом подвижная часть содержит траверсу и стягивающую трубу, соединенных одними концами через втулки вращения головного кронштейна с рулем и вилкой переднего колеса, другой конец стягивающей трубы через втулки вращения опорного кронштейна, нижнюю и среднюю трубы, а также опора траверсы закреплены на подседельной трубе, соединенной с неподвижной частью рамы через опорную трубу и трубу задней вилки с вилкой заднего колеса.

Несмотря на простоту такого типа складных велосипедов, они обладают следующими недостатками: уменьшение прочности конструкции с одновременным увеличением её массы, что делает конструкцию неприемлемой для спорта и активной езды; увеличение габаритов в ширину при складывании и, как следствие, неудобство при транспортировке; низкая надёжность узла складывания, опасность случайного складывания при самопроизвольном открытии замка рамы. Основным недостатком такого типа велосипедов также является низкая надёжность узла складывания вследствие необходимости нарушения жесткости конструкции при складывании.

В целом, общий недостаток известных складных велосипедов - утяжеление при снижении прочности, что обусловлено необходимостью нарушения целостности наиболее массивного и нагруженного узла велосипеда - переднего треугольника рамы. Известно, что в классических велосипедах доказала свою надёжность и лёгкость конструкция с прямыми сторонами переднего треугольника рамы, так как максимальные нагрузки при работе велосипеда находятся в одной плоскости, и элементы такой рамы работают преимущественно на сжатие-растяжение, благодаря чему удаётся достичь лучшего отношения прочности рамы к её массе. При этом известные конструкции механизмов складывания обычно нарушают целостность переднего треугольника рамы, а требуемые усиления - утяжеляют конструкцию, а при активном использовании на пересечённой местности проявляют себя как слабое звено конструкции, негативно сказывающемся на безопасности изделия.

Из патента RU2783608 известен складной велосипед, включающий переднее колесо, заднее колесо, руль, основную раму, опорную раму, педальный механизм, первый предохранительный зажим и второй предохранительный зажим, при этом переднее колесо соединено с рулем, педальный механизм соединен с задним колесом посредством цепи для приведения заднего колеса во вращение; на одном конце опорной рамы расположено седло, другой ее конец соединен с педальным механизмом через сквозное отверстие, предусмотренное в основной раме, и один конец основной рамы соединен с рулем, другой ее конец соединен с педальным механизмом посредством первой оси вращения так, что движение опорной рамы по сквозному отверстию может приводить педальный механизм во вращение по первой оси вращения, таким образом приближая педальный механизм и основную раму друг к другу, первый предохранительный зажим выполнен с возможностью закрепления относительного положения между опорной рамой и основной рамой; и вторая ось вращения расположена между сквозным отверстием и положением, в котором основная рама соединяется с рулем так, что основную раму можно согнуть по второй оси вращения для приближения друг к другу переднего колеса и заднего колеса, и второй предохранительный зажим выполнен с возможностью закрепления основной рамы в разложенном состоянии.

Однако механизм складывания данного велосипеда представляется довольно сложным, многоэтапным. При этом, после транспортировки, при необходимости сборки такого велосипеда в рабочее состояние существует высокий риск засорения соединяемых элементов, что создает дополнительные трения и снижает надежность велосипеда. Кроме того, данный механизм складывания предусматривает нарушение прочности силового переднего треугольника рамы, что в целом снижает прочностные характеристики велосипеда.

Таким образом, техническая проблема, решаемая посредством заявляемой полезной модели, заключается в необходимости преодоления недостатков, присущих вышеперечисленным аналогам, за счет создания конструкции складного велосипеда с сохранением целостности переднего треугольника рамы велосипеда, что способствует сохранению прочностных и массогабаритных характеристик складного велосипеда.

Краткое раскрытие сущности полезной модели

Технический результат, достигаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в обеспечении возможности складывания двухколесного велосипеда при сохранении его эксплуатационных и прочностных характеристик.

Заявленный технический результат достигается в том числе, за счет того, что для реализации механизма складывания используется шарнир маятника заднего подвески. Сохраняется неизменной основная часть велосипедной рамы (передний треугольник), представляющая собой треугольный сварной конструкционный элемент, обеспечивающий сочетание высокой жесткости и прочности при минимальной массе, а также сохраняется возможность установки полноразмерного подседельного штыря.

Заявляемый технический результат достигается тем, что в складном велосипеде, включающем раму с закрепленной к ней рулевой колонкой, переднее и заднее колеса, заднюю подвеску с маятниковым рычагом, цепную передачу, соединяющую узел ножного привода с задним колесом, согласно техническому решению, маятниковый рычаг снабжен узлом складывания, при этом ось поворота маятникового рычага задней подвески совмещена с осью складывания велосипеда, а узел складывания включает амортизатор, имеющий фиксируемую и подвижную части, а также фиксатор сложенного и разложенного положений, установленный с возможностью установки в пазы фиксируемой части амортизатора при переводе из рабочего в транспортное положение и наоборот, при этом рама образована передним и задним, состоящим из подседельной трубы и соединенных друг с другом пар верхних и нижних перьев, треугольниками, при этом в заднем треугольнике верхние перья установлены с обеспечением соединения нижних перьев с маятниковым рычагом задней подвески.

Краткое описание чертежей

Полезная модель поясняется следующими чертежами, где:

на фиг. 1 представлено изображение заявляемого велосипеда в сложенном транспортном состоянии (виды А и Б);

на фиг. 2 представлено изображение заявляемого велосипеда в разложенном рабочем состоянии;

на фиг.3 показаны составные части узла складывания;

на фиг. 4 представлено взаимное расположение элементов задней подвески в составе узла складывания относительно рамы велосипеда в сложенном положении;

на фиг. 5 представлено взаимное расположение элементов задней подвески в составе узла складывания относительно рамы велосипеда в разложенном положении.

Позициями на чертежах обозначены:

рама-1,

сиденье - 2

узел ножного привод - 3,

ось - 4,

ведущая звездочка - 5,

маятниковый рычаг - 6,

заднее колесо - 7,

цепь - 8,

рулевая колонка - 9,

руль - 10,

передняя вилка - 11,

переднее колесо - 12,

узел складывания - 13,

фиксатор положения- 14,

фиксируемая часть амортизатора - 15,

упругие элементы амортизатора - 16,

подвижная часть амортизатора - 17.

Осуществление полезной модели

Заявляемый велосипед содержит раму 1, на которой закреплены: подседельный штырь с сиденьем 2; узел ножного привода 3, содержащий каретку, ведущую ось 4 с шатунами, педалями и ведущей звёздочкой 5; маятниковый рычаг 6 задней подвески с задним колесом 7 и ведомыми звёздочками, соединёнными замкнутой цепью 8 с ведущей звёздочкой 5; рулевая колонка 9 с рулём 10, передней вилкой 11 и закреплённым на ней передним колесом 12; тормозную систему, закреплённую на задней и передней вилках, и соединённую проводкой с ручками управления тормозами, установленными на руле 10; и узел складывания 13; также может содержать дополнительное оборудование (система переключения скоростей, светоотражатели, фонари, звуковой сигнал, грязезащитные крылья, багажники и т.д.).

Рама велосипеда - это главная, несущая часть велосипеда, может быть алюминиевая, стальная, карбоновая, хромомолибденовая, титановая, магниевая. Передний треугольник рамы образован за счет соединения трех труб: подседельной трубы, которая соединяет седло и каретку; нижней трубы, соединяющей каретку с рулевой колонкой; и верхней трубы, соединяющей рулевую колонку с подседельной трубой. Задний треугольник, в общем случае, образован двумя парами труб (перьями), идущих от подседельной трубы и каретки к месту крепления втулки заднего колеса. В заявляемой конструкции пара перьев, идущих от подседельной трубы к втулке заднего колеса, модифицирована. При этом указанные перья расположены так, что соединяют заднюю часть нижних перьев с верхней частью кольца амортизатора.

Передняя вилка удерживает переднее колесо и обеспечивает поворачиваемость велосипеда. Вилка также, как и рама велосипеда, может быть выполнена из различных материалов (сталь, алюминий, карбон, титан, магний); для горных велосипедов практически всегда используются амортизационные вилки; классический дорожный велосипед имеет "жесткую" вилку.

Задняя подвеска велосипеда выполнена на основе маятникового рычага, который закреплен к раме с помощью одной оси и находится в непосредственном соединении с амортизатором.

Для складывания в транспортировочное положение и обеспечения работы задней подвески предусмотрен узел складывания 13, имеющий обособленные блоки: 14 - фиксатор положения, 15 - фиксируемая часть амортизатора; 16 - упругие элементы амортизатора; 17-подвижная часть амортизатора. Узел складывания конструктивно объединен с шарниром маятникового рычага задней подвески и вращается вокруг каретки педалей. Для реализации функции складывания к передней части нижних перьев заднего треугольника рамы присоединены (приварены) кольца с упорами для упругих элементов 16, выполненных из эластомера, и упирающихся во внутреннюю часть амортизатора 15, а верхние перья отрезаны и приварены так, что соединяют верхнюю заднюю часть каждого нижнего пера с верхней частью кольца амортизатора 17. Полученная конструкция в результате представляет собой маятниковый рычаг задней подвески в сборе.

На нижней трубе рамы расположен подпружиненный фиксатор 14 сложенного и разложенного положений, заходящий в пазы фиксируемой части амортизатора 15, чем обеспечивает быстрый перевод маятникового рычага задней подвески из транспортного положения в рабочее и обратно, а также обеспечивающий защиту от случайного складывания в процессе движения и при транспортировке.

Широко известны конструкции с телескопическими амортизаторами задней подвески, и такого рода конструкции применимы для обеспечения складывания относительно оси поворота рычага подвески. Но для уменьшения неподрессоренной массы, упрощения и ускорения процесса складывания, снижения ширины велосипеда в области над узлом ножного привода предложена конструкция амортизатора, помещённого внутрь кольцевой части узла поворота маятникового рычага задней подвески.

Оси поворота маятникового рычага задней подвески в транспортное положение объединена с кинематической осью поворота рычага подвески в процессе амортизации при езде по неровностям и с кинематической осью вращения педального узла.

Заявляемое устройство работает следующим образом.

В рабочем положении велосипед используется стандартным общеизвестным способом, в соответствии с которым попеременным вращением педалей ножного привода приводят во вращение звездочку привода, передающую вращение посредством цепи на заднее колесо.

Для перевода из рабочего в транспортное положение, необходимо взять рукой фиксатор 14 и с силой оттянуть его в сторону рулевой колонки, одновременно приподняв велосипед так, чтобы заднее колесо было поднято над землёй. Как только фиксируемая часть 15 амортизатора выйдет из зацепления с фиксатором 14, необходимо довернуть рычаг 6 задней подвески в сторону переднего колеса 12, повернув руль в сторону так, чтобы заднее колесо 7 своей плоскостью прошло рядом с плоскостью переднего колеса 12 и фиксатор 14 попал в паз фиксации амортизатора в сложенном (транспортном) положении задней подвески.

Раскладывание велосипеда в рабочее положение производится теми же действиями, реализованными в обратном порядке. Наличие пружины фиксатора позволяет гарантировать завершение фиксации при постановке велосипеда в разложенном состоянии на поверхность Земли, а высокий выступ после паза - исключить случайное складывание под нагрузкой.

Предлагаемый велосипед имеет малый вес, быстро складывается до габаритов, делающих удобным его хранение в квартирах, перевозку в общественном транспорте. При движении он имеет высокую проходимость и маневренность, обеспечивая комфортную прямую посадку велосипедиста.

Преимущества заявляемого решения:

1. сохранение у складного велосипеда стандартных размеров рамы и

2. сохранение у складного велосипеда целостности переднего треугольника рамы, что способствует сохранению:

2.1. высокой прочности, жесткости, надёжности;

2.2. оптимального отношения малой массы и высокой прочности рамы;

2.3. большого диапазона регулировок высоты седла за счёт большой длины подседельного штыря, убирающегося в трубу рамы;

3. быстрый перевод в сложенное транспортное состояние;

4. в транспортном состоянии - удовлетворяет правилам перевозки велосипедов в метрополитене и других видах городского транспорта;

5. габаритные размеры позволяют размещать велосипед в багажнике автомобилей среднего и малого класса.

Дополнительно уменьшить габаритные размеры для осуществления транспортировки позволяет оснащение велосипеда быстросъемными фиксаторами колёс, руля, седла. При демонтаже переднего колеса появляется возможность сложить велосипед ещё компактнее за счёт возможности размещения заднего колеса между перьями передней вилки.

Claims (1)

1. Складной велосипед, включающий раму с закрепленной к ней рулевой колонкой, переднее и заднее колеса, заднюю подвеску с маятниковым рычагом, цепную передачу, соединяющую узел ножного привода с задним колесом, отличающийся тем, что маятниковый рычаг снабжен узлом складывания, при этом ось поворота маятникового рычага задней подвески совмещена с осью складывания велосипеда, а узел складывания включает амортизатор, имеющий фиксируемую и подвижную части, а также фиксатор сложенного и разложенного положений, установленный с возможностью установки в пазы фиксируемой части амортизатора при переводе из рабочего в транспортное положение и наоборот, при этом рама образована передним и задним, состоящим из подседельной трубы и соединенных друг с другом пар верхних и нижних перьев, треугольниками, при этом в заднем треугольнике верхние перья установлены с обеспечением соединения нижних перьев с маятниковым рычагом задней подвески.