Роликовые коньки
Устройство, приводимое в действие мускульной силой человека, предназначенное для передвижения человека в условиях дорог с ровным и твердым покрытием, включающее платформу с креплением для ноги, сочлененную посредством шарниров вращения с платформой с опорными роликами, один из которых является роликом с обгонной муфтой и плоским шарнирно-рычажным четырехзвенным механизмом, два звена которого связаны пружиной, а на конце одного из звеньев установлен ролик с обгонной муфтой. 3 ил.
Изобретение относится к транспортным средствам, приводимым в действие мускульной силой человека, и может быть использовано в туристических, прогулочных, спортивных мероприятиях, для передвижения человека в условиях дорог с ровным и твердым покрытием.
Известно устройство роликовых коньков, включающее платформу с креплением для ноги пользователя, установленные на платформе шарнирно, одним концом с возможностью ограниченного поворота заднего и переднего рычагов, на других концах которых посредством осей установлены соответственно через обгонную муфту ведущий ролик и с возможностью свободного вращения ведомый ролик, привод ведущего ролика в виде гибкого звена, взаимодействующего при своем перемещении с закрепленной на оси этого ролика приводной деталью, и привод поворота рычагов навстречу друг другу, отличающееся тем, что гибкое звено одним концом закреплено на переднем рычаге непосредственно, а другим концом - через привод поворота рычагов, выполненный в виде размещенной на переднем рычаге подпружиненной в угловом отношении катушки с витками гибкого звена /см. патент РФ №2252051, кл. A63C 17/12, 2004/.
К недостаткам известных роликовых коньков следует отнести сложную конструкцию привода ведущего ролика, неопределенность углового положения платформы с креплением для ноги, что приводит к затрачиванию лишней мускульной энергии для контроля углового положения платформы с креплением для ноги.
Известно устройство роликовых коньков, содержащее платформу, смонтированные на осях передний и задний ролики, привод вращения роликов в виде пружины кручения и механизм торможения роликов, причем на оси заднего ролика установлен рычаг, шарнирно соединенный с рамой, жестко прикрепленной к платформе, отличающееся тем, что рама выполнена С-образной, рычаг заднего ролика в виде вилки, а его шарнир в виде соединяющей вилку с открытым концом рамы оси с надетой на нее пружиной, при этом рама и вилка снабжены упорами для закрепления на них концов пружины, передний ролик жестко закреплен на раме, а рама снабжена дополнительным упором для вилки и буфером, установленным на раме и взаимодействующим с дополнительным упором, закрепленным на вилке /см. патент РФ №2033226 A63C 17/00, 1990/.
Указанное техническое решение наиболее близко к предложенному по технической сущности и достигаемому результату и принимается в качестве прототипа.
К недостаткам прототипа следует отнести малый ход заднего ролика при движении платформы вниз, что приводит к затратам лишней мускульной энергии при передвижении, а также возможное проскальзывание заднего ролика относительно дорожного покрытия, вследствие недостаточного прижимного усилия, развиваемого приводной пружиной кручения.
Цель изобретения - снижение затрат мускульной энергии при передвижении и исключение проскальзывания ведущего ролика относительно дорожного покрытия.
Цель изобретения достигается тем, что в описываемом устройстве, включающем платформу с креплением для ноги, сочлененную посредством шарнира вращения с платформой с опорными роликами, один из которых является роликом с обгонной муфтой, применен плоский шарнирно-рычажный четырехзвенный механизм, два звена которого связаны пружиной, а на конце одного из звеньев установлен ролик с обгонной муфтой. Два других конца звеньев плоского шарнирно-рычажного четырехзвенного механизма посредством шарнира вращения сочленены: первый с платформой с опорными роликами, а второй через направляющие поверхности с платформой с креплением для ноги, а через направляющие пазы с платформой с опорными роликами. Платформа с креплением для ноги совместно с платформой с опорными роликами, один из которых является роликом с обгонной муфтой и плоским шарнирно-рычажным четырехзвенным механизмом, образуют устройство преобразования и масштабирования вращательно-колебательного движения платформы с креплением для ноги в линейное возвратно-поступательное движение конца звена плоского шарнирно-рычажного четырехзвенного механизма, на котором установлен ролик с обгонной муфтой.
При этом величина линейного перемещения ролика с обгонной муфтой установленного на конце звена плоского шарнирно-рычажного четырехзвенного механизма зависит только от отношения размеров его звеньев при неизменной величине перемещения платформы с креплением для ноги. Пружина, связывающая два звена плоского шарнирно-рычажного четырехзвенного механизма, обеспечивает накопление энергии при расхождении его звеньев между собой, при нагружении пользователем платформы с креплением для ноги, и отдачу энергии при сближении его звеньев между собой, при отсутствии нагружения пользователем платформы с креплением для ноги. При расхождении и сближении звеньев плоского шарнирно-рычажного четырехзвенного механизма ролик с обгонной муфтой совершает возвратно-поступательное движение, частота которого зависит от собственной частоты колебания пружины и частоты прикладывания нагрузки к платформе с креплением для ноги, а их совпадение приводит к механическому резонансу. Величина линейного перемещения ролика с обгонной муфтой и механический резонанс обеспечивают снижение затрат мускульной энергии при передвижении.
Проскальзывание ведущего ролика относительно дорожного покрытия при этом не зависит от пружины, связывающей два звена плоского шарнирно-рычажного четырехзвенного механизма, и определяется нагрузкой, прикладываемой к платформе с креплением для ноги.
Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображено:
на фиг.1 - общий вид предложенного устройства при нагружении платформы с креплением для ноги;
на фиг.2 - то же, при отсутствии нагрузки на платформу с креплением для ноги;
на фиг.3 - общий вид предложенного устройства с пользователем.
Устройство включает платформу с креплением для ноги 1, имеющую направляющую поверхность 2, сочлененную шарниром вращения 3 с платформой с опорными роликами 4. Один из опорных роликов платформы 4 является роликом с обгонной муфтой. На платформе 4 установлены элементы 5 с направляющими пазами 15. К платформе 4 шарниром вращения 6 прикреплен плоский шарнирно-рычажный четырехзвенный механизм, состоящий из звеньев 7, 8, 9, 10, соединенных между собой шарнирами вращения 11. На конце звена 7 установлен ролик с обгонной муфтой 12. Звенья 8 и 9 соединены между собой пружиной 13, дополнительно на шарнир вращения 11, соединяющий звенья 9 и 10, установлен шарнир вращения 14, который соединяет звенья 9 и 10 с направляющими пазами 15, на этот же шарнир опирается платформа 1 своей направляющей поверхностью 2. Элементы 5 в верхней точке связаны между собой через предохранительную втулку 16, которая предотвращает излишний подъем платформы 1 вверх.
Работает предложенное устройство следующим образом.
Пользователь закрепляет ногу на платформе с креплением для ноги 1. При нагружении весом пользователя одного из коньков платформа 1 поворачивается на шарнире 3 и, опускаясь вниз, давит направляющей поверхностью 2 на шарнир вращения 14, шарнир перемещается вниз и, взаимодействуя с направляющими пазами 15, заставляет расходиться рычаги 7, 8 и двигаться ролик с обгонной муфтой 12 назад, при этом пружина 13 растягивается. Ролик 12 откатиться назад не может, т.к. его держит обгонная муфта. Но нагрузка, приложенная к платформе 1, заставляет вращаться ролики, установленные на платформе с опорными роликами 4, осуществляя движение вперед.
Затем пользователь переносит вес своего тела на второй конек, приподнимая ногу с платформой 1 на первом коньке в верхнее положение. Растянутая пружина 13 сжимается, заставляя сойтись рычаги 7, 8 навстречу друг другу. При этом платформа 4 откатиться назад не может, т.к. ее держит обгонная муфта одного из опорных роликов, установленных на этой же платформе, а ролик 12, вращаясь против часовой стрелки, смещается вперед.
В последующем пользователь опять переносит свой вес на первый конек, и цикл работы последнего повторяется.
Устройство, включающее платформу с креплением для ноги, сочлененную посредством шарниров вращения с платформой с опорными роликами, один из которых является роликом с обгонной муфтой и плоским шарнирно-рычажным четырехзвенным механизмом, два звена которого связаны пружиной, а на конце одного из звеньев установлен ролик с обгонной муфтой,
отличающееся тем, что платформа с креплением для ноги в совокупности с платформой с опорными роликами, один из которых является роликом с обгонной муфтой и плоским шарнирно-рычажным четырехзвенным механизмом, два звена которого связаны пружиной, а на конце одного из звеньев установлен ролик с обгонной муфтой, образуют механическое резонансное устройство преобразования и масштабирования вращательно-колебательного движения платформы с креплением для ноги в линейное возвратно-поступательное движение конца звена плоского шарнирно-рычажного четырехзвенного механизма, на котором установлен ролик с обгонной муфтой.
