Велосипед

 

Изобретение относится к конструкциям велосипедов, в частности, в которых вращение ведущего колеса может осуществлятся приложением усилия попеременно к педалям и к седлу. Велосипед содержит жесткую раму, переднее колесо, заднее ведущее колесо, цепь, кареточный механизм, педали, соединенные посредством шатунов с осью кареточного механизма. Седло установлено на опорной стойке. Велосипед выполнен с возможностью трансформации в транспортную конфигурацию, при которой педали соединены, не совпадая по фазе друг с другом, а опорная стойка седла жестко связана с жесткой рамой, и в тренировочную конфигурацию, при которой педали расположены в фазе одна относительно другой, а опорная стойка седла связана с осью кареточного механизма посредством шатуна седла. При трансформации в тренировочную конфигурацию шатуны педалей в момент нахождения в нижней мертвой точке направлены под углом к шатуну седла с обеспечением формирования от воздействия силы веса велосипедиста на седло в направлении движения велосипеда вперед. В результате расширяются возможности использования велосипеда для тренировочных и транспортных поездок. 6 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к велосипедам и, в частности к велосипедам, в которых вращение ведущего колеса может осуществляться приложением усилия попеременно к педалям и к седлу.

В более раннем патенте Великобритании N 2111924 того же изобретателя описывается велосипед вышеупомянутого типа. Велосипед в сущности является тренировочным велосипедом, предназначенным для предоставления велосипедисту возможности тренировать мышцы и суставы, отличные от тех, которые тренируют с использованием обычного велосипеда, испытывая при этом удовольствие от поездки на велосипеде на открытом воздухе.

Более ранний велосипед не пригоден для использования при тренировке тех мышц и суставов, которые тренируют с применением обычного велосипеда, и по этой причине лицо, заинтересованное в тренировке обоих групп мышц и суставов, было бы вынуждено покупать, хранить и эксплуатировать два различных типа велосипеда.

Более ранний велосипед подвержен остановке при малой скорости, например при езде в гору. Велосипедист нажимает вниз на педали с тем, чтобы они вращались из положения в верхней мертвой точке в положение в нижней мертвой точке, поднимая седло в самое верхнее положение. Кинетическая энергия педалей должна затем вызывать их движение за положение в нижней мертвой точке. Однако кинетическая энергия часто не приводит к этому, например, вследствие того, что в этот момент велосипедист продолжает слишком долго нажимать на педали или что велосипедист, сидя на седле и перенося почти весь свой вес на него, тем не менее передает на педали вес своих ног. Когда педали теряют свою кинетическую энергию, вес велосипедиста на седле, направленный прямо вертикально вниз, оказывается недостаточным для того, чтобы педали прошли мимо положения в нижней мертвой точке.

Более ранний велосипед страдает также от того недостатка, что если велосипедист садится на велосипед с седлом вблизи, но сзади положения верхней мертвой точки и с педалями вблизи, но как раз впереди положения нижней мертвой точки, то результатом может быть опускание седла под действием веса велосипедиста и обратное вращение педалей вверх, неожиданно приводящее к удару по голеням ездока.

Из патента США N 4561668 известен велосипед, содержащий жесткую раму, переднее колесо, заднее ведущее колесо, цепь, кареточный механизм, педали, соединенные посредством шатунов с осью кареточного механизма, седло, установленное на опорной стойке, причем велосипед выполнен с возможностью трансформации в транспортную конфигурацию, при которой педали соединены не совпадая по фазе друг с другом, а опорная стойка седла жестко связана с жесткой рамой, и в тренировочную конфигурацию, при которой педали расположены в фазе одна относительно другой, а опорная стойка седла связана с осью кареточного механизма посредством шатуна седла.

Хотя в отличие от велосипеда по патенту Великобритании N 2111924 данный велосипед выполнен с возможностью трансформации из тренировочной в транспортную конфигурацию, но в остальном ему присущи практически все недостатки велосипеда согласно указанному патенту Великобритании.

Одной стороной изобретения является создание велосипеда, который преобразуется между тренировочной конфигурацией, при которой седло и педали соединены с ocью каретки, не совпадая по фазе друг с другом, с тем чтобы велосипед можно было двигать вперед приложением усилия к педалям и седлу (как в более раннем велосипеде), и обычной конфигурацией, при которой седло соединено с рамой велосипеда, а две педали соединены с осью каретки, не совпадая по фазе друг с другом, с тем чтобы можно было обычным образом ездить на велосипеде, Велосипедист может использовать велосипед в тренировочной конфигурации для тренировки и в обычной конфигурации - для транспортных целей или может совершать на нем, например, дневную поездку, при необходимости переходя с одного способа езды на другой.

Таким образом, предлагается велосипед, который полезен для обоих видов тренировки и который не страдает вышеописанными недостатками и другими недостатками известного уровня техники.

Другой стороной изобретения является создание велосипеда, в котором вращение ведущего колеса может осуществляться приложением усилия попеременно к педалям и седлу и в котором седло и педали соединены с осью каретки при такой конфигурации, что, когда шатуны педалей и педали находятся в положении нижней мертвой точки, передача между седлом и шатуном седла находится под углом к шатуну седла, так что вес велосипедиста прикладывается к шатуну седла с механической пользой для движения велосипеда вперед. Уменьшается вероятность остановки, когда педали находятся в положении нижней мертвой точки.

Дополнительной стороной изобретения является создание велосипеда, в котором вращение ведущего колеса может осуществляться приложением усилия попеременно к педалям и к седлу и в котором седло и педали соединены с осью каретки при такой конфигурации, что, когда седло находится в положении нижней мертвой точки, шатуны педалей и педали находятся как раз впереди положения верхней мертвой точки. Уменьшается вероятность остановки, когда седло находится в положении нижней мертвой точки.

Еще одной стороной изобретения является создание велосипеда, в котором вращение ведущего колеса может осуществляться приложением усилия попеременно к педалям и к седлу и в котором узел каретки включает в себя механизм для обеспечения вращения только в переднем направлении, чтобы, когда велосипедист садился на велосипед и сидел на седле вблизи верхней мертвой точки, велосипедист не получал удары педалей о голени при движении педалей вверх в ответ на движение седла вниз.

Этот механизм предпочтительно может попеременно включаться или выключаться по выбору велосипедиста, с тем чтобы велосипедист, очень опытный в езде на велосипеде, мог выключить механизм, допуская как вращение, так и противовращение педалей, и мог двигать велосипед вперед, перемещаясь вверх и вниз на седле и на педалях всегда с одной и той же стороны верхней и нижней мертвой точки без проведения когда-либо седла и педалей через верхнюю и нижнюю мертвую точку. Велосипедист, который менее опытен и рискует получить удар по голеням, может оставить механизм включенным с тем, чтобы делать возможным вращение в переднем направлении.

Далее в качестве примера описывается предпочтительный вариант осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Фиг. 1 - вид слева велосипеда согласно изобретению в тренировочной конфигурации.

Фиг. 2 - подобный вид, но показывающий велосипед в обычной конфигурации.

Фиг. 3 - вид справа части велосипеда в увеличенном масштабе, показывающий передачу от седла к шатуну седла.

Фиг. 4a, 4b и 4c - вид слева части велосипеда, показывающий один пример механизма для допущения или предотвращения вращения педалей в обратном направлении.

Велосипед содержит жесткую велосипедную раму 1, переднее колесо 2, заднее ведущее колесо 3, педаль 4a с правой стороны и педаль 4b с левой стороны, ось 6 каретки и цепь 7 приводной передачи, которая находится на правой стороне велосипеда.

При тренировочной конфигурации велосипеда, показанной на фиг. 1, опорная стойка 8а седла, которая образует часть жесткой треугольной подрамы 8a, 8b, 8c, поворачивающейся вокруг шарнира 9 на раме 1 велосипеда, соединена с тягой 10, которая, в свою очередь, соединена с осью 6 каретки. Педали 4a, 4b установлены на шатунах 6а, 6b, находящихся в фазе друг с другом (педаль 4a и шатун 6а нельзя увидеть на фиг. 1, так как они расположены непосредственно позади педали 4b и шатуна 6b) и вне фазы с седлом 5. В результате велосипед можно передвигать вперед благодаря ходу педалей при нажатии ногой на педали 4a, 4b, что вызывает вращение оси 6 каретки, цепи 7 и ведущего колеса 3 и также подъем опорной стойки 8а седла и самого седла 5, и последующему ходу седла при снятии давления ноги, так что седло 5 и опорная стойка 8а седла опускаются под действием веса велосипедиста, вызывая вращение оси 6 каретки, цепи 7 приводной передачи и заднего колеса 3, а также вновь подъем педалей 4a, 4b. Передвижение велосипеда вперед при этом способе, включающем поднятие и опускание тела велосипедиста, требует довольно больших усилий и позволяет тренировать многие различные мышцы.

При обычной конфигурации велосипеда, показанной на фиг. 2, левая педаль 4b переставлена, с тем чтобы она не находилась в фазе с педалью 4a. Тяга 10 отсоединена от опорной стойки 8а седла и от неподвижной точки 11 крепления на жесткой раме 1 и снята с велосипеда. Опорная стойка 8а седла затем была соединена непосредственно с неподвижной точкой 11 крепления. Чтобы облегчить перестановку педали 4b, а также присоединение и отсоединение тяги 10, эти детали устанавливают на велосипеде с помощью крепежных устройств, которые можно легко закрепить или снять, используя гаечный ключ или другой простой ручной инструмент. Велосипед двигают вперед обычным образом.

Используя велосипед согласно изобретению, велосипедист по желанию может совершать короткие или длительные поездки, а если использование велосипеда в тренировочной конфигурации становится слишком утомительным, то велосипедист может быстро переделать велосипед на обычную конфигурацию и продолжать медленнее ехать на велосипеде.

На фиг. 3 шатун 6а педали и педаль 4а показаны в положении нижней мертвой точки. Шатун 6с седла лежит вдоль оси А и передача от седла 5 к шатуну 6с седла лежит вдоль оси В, а в результате наличия угла между осями А и В вес на седле 5 передается с механической выгодой, обеспечивая движение седла 5 вниз, при этом педали 4а, 4b продолжают вращаться.

На фиг. 1 пунктирными линиями изображено седло 5 в положении нижней мертвой точки и показано положение педалей 4а, 4b. Как видно, педали 4а, 4b находятся как раз впереди положения верхней мертвой точки (на чертеже в иллюстративных целях увеличено расстояние в направлении вперед). Такое расположение позволяет велосипедисту нажимать на педали, с тем чтобы создать определенное движение вперед и уменьшить риск остановки.

На фиг. 4а шатун 6b педали и педаль 4b показаны в положении верхней мертвой точки. Храповой рычаг 12 может поворачиваться между положением расцепления, показанном сплошными линиями, и положением зацепления, показанном пунктирными линиями. Рычаг 12 удерживается в соответствующем положении спиральной пружиной сжатия 13 с петлей на одном конце, которую велосипедист может надевать на тот или иной из двух крепежных штырьков 14а, 14b, предусмотренных для этой цели. На фиг. 4b и 4с снята крышка 15 кареточного механизма с целью показать храповое колесо 16, а также зацепление и расцепление храпового рычага 12 с храповым колесом. Храповой механизм 12, 13, 14, 16 находится в корпусе 17, расположенном с левой стороны оси 6 каретки.

Для отключаемого принуждения вращения педалей только в одном направлении вместо храпового механизма можно использовать любой другой желаемый механизм, например механизм с муфтой сцепления. В альтернативной конструкции (не показана) не требуется механизм, способный к расцеплению, и вращение педалей постоянно принуждается в одном направлении.

Вышеописанная конструкция приведена только в качестве примера, и поэтому возможны многие другие конструкции.

Формула изобретения

1. Велосипед, содержащий жесткую раму, переднее колесо, заднее ведущее колесо, цепь, кареточный механизм, педали, соединенные посредством шатунов с осью кареточного механизма, седло, установленное на опорной стойке, причем велосипед выполнен с возможностью трансформации в транспортную конфигурацию, при которой педали соединены, не совпадая по фазе друг с другом, а опорная стойка седла жестко связана с жесткой рамой, и в тренировочную конфигурацию, при которой педали расположены в фазе одна относительно другой, а опорная стойка седла связана с осью кареточного механизма посредством шатуна седла, отличающийся тем, что при трансформации в тренировочную конфигурацию шатуны педалей в момент нахождения в нижней мертвой точке направлены под углом к шатуну седла с обеспечением формирования усилия от воздействия силы веса велосипедиста на седло в направлении движения велосипеда вперед.

2. Велосипед по п.1, отличающийся тем, что при трансформации в тренировочную конфигурацию при нахождении седла в нижней мертвой точке шатуны педалей расположены впереди положения верхней мертвой точки.

3. Велосипед по п. 1 или 2, отличающийся тем, что кареточный механизм включает узел для ограничения вращения только в переднем направлении.

4. Велосипед по п.3, отличающийся тем, что узел для ограничения вращения является храповым механизмом.

5. Велосипед по п.3, отличающийся тем, что узел для ограничения вращения является механизмом с муфтой сцепления.

6. Велосипед по любому из пп.3 - 5, отличающийся тем, что узел для ограничения вращения выполнен отключающимся.

7. Велосипед по п.4, отличающийся тем, что храповой механизм содержит рычаг, выполненный с возможностью поворота между положения расцепления и зацепления, причем имеются два крепежных штырька, размещенных по обе стороны рычага, и пружина, селективно размещаемая между одним из штырьков и рычагом для удержания рычага в положении расцепления либо положении зацепления.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4