EA013302B1 - Bicycle - Google Patents

Abstract

The invention relates to transport means driven by human's muscles, namely to bicycles. The invention is aimed at enhancement of curiosity of bicycle running, providing facilities of using a bicycle in attractions. The inventive task is characterized in that in the known bicycle a handlebars is mounted in a frame at its own axis and connected to a front fork via a mechanical drive made as a pair of oval geared wheels or sectors. There are some other differences from a prototype. The use of such bicycles is effective together with other equipment in entertainment facilities such as shows and attractions.

Description

Изобретение относится к транспортным средствам, приводимым в движение мускульной силой человека, а именно к велосипедам.The invention relates to vehicles driven by human muscle power, namely to bicycles.

Известен минивелосипед [1], содержащий кронштейн каретки и трубу, связанные с головной трубой. Каретка цепного привода с кривошипами, педалями и ведущей звездочкой размещена над передним колесом. Труба связана с вилкой и стойками заднего колеса посредством шарнирного разъема. Седло со спинкой и кронштейном установлено на раме посредством замка, стержня и подседельной шарнирной стойки с подкосом и подвижным упором. Стержень руля связан со стержнем вилки переднего колеса через шарнирный разъем и с кареткой через подкос с подшипником. Велосипед содержит натяжной механизм ведомой ветви цепи и переключатель передач к блоку звездочек заднего колеса.Known mini-bike [1], containing the carriage bracket and a pipe associated with the head tube. The chain drive carriage with cranks, pedals and drive sprocket is located above the front wheel. The tube is connected to the fork and the rear wheel legs via a hinged connector. The saddle with back and bracket is mounted on the frame by means of a lock, a rod and a seatpost with a strut and a movable stop. The steering wheel is connected to the front wheel fork via the articulated connector and with the carriage through the strut with the bearing. The bike contains a tensioning mechanism of the driven chain and a gear switch to the rear wheel sprocket unit.

Недостатком известной конструкции является большая длина цепи из-за размещения каретки цепного привода с кривошипами, педалями и ведущей звездочкой над передним колесом. Это может приводить к спаданию цепи со звездочки из-за больших колебаний цепи. А также неудобство изолирования цепи защитным щитком.A disadvantage of the known construction is the long chain length due to the placement of the chain drive carriage with cranks, pedals and a drive sprocket above the front wheel. This can lead to the fall of the chain with an asterisk due to large oscillations of the chain. As well as the inconvenience of isolating the circuit with a protective shield.

Известен двухколесный управляемый велосипед [2], каждое колесо имеет рулевое управление, управляемое водителем левой и правой рукой соответственно, и водитель сидит лицом по ходу движения. Управление состоит из двух поворотных вилок, задней и передней, которые соединены главной трубой, выполняющей функцию рамы. На раме установлено седло. На основании смонтирован кронштейн с установленной звездочкой и кривошипом. От задней и передней вилок выведены рычаги с ручками для управления велосипедом. От задней вилки рычаг выведен справа от водителя, от передней - слева от водителя.A two-wheeled controlled bicycle [2] is known, each wheel has steering control, controlled by the driver with the left and right hand, respectively, and the driver sits face down in the direction of travel. The control consists of two rotary plugs, the back and the front, which are connected by a main tube that performs the function of the frame. A saddle is installed on the frame. On the basis of mounted bracket with an installed sprocket and crank. From the rear and front forks levers removed with handles to control the bike. From the rear fork the lever is placed to the right of the driver, from the front - to the left of the driver.

Недостатком известной конструкции является сложность конструкции и сложность управления велосипедом, поскольку водителю нельзя освободить руку.A disadvantage of the known construction is the complexity of the design and the complexity of controlling the bike, since the driver cannot be freed.

Известен также велосипед с передним ручным приводом [3], в котором при качании руля через шатуны обеспечивается возвратно-поступательное движение кареток. Они далее передают это движение гибким элементам. Гибкая передача содержит шкивы или звездочки на оси, и звездочки, содержащие обгонные муфты, передают вращение валу переднего колеса.Also known is a bicycle with a front hand drive [3], in which, when the steering wheel swings through the connecting rods, the carriage moves back and forth. They further convey this movement to the flexible elements. The flexible transmission contains pulleys or sprockets on the axle, and the sprockets containing the overrunning clutches transmit the rotation to the front wheel shaft.

Недостатком известной конструкции является загромождение переднего колеса оборудованием, другим недостатком является то, что большая часть массы водителя распределяется на переднее колесо велосипеда, что повышает возможность травматических ситуаций при наезде передним колесом на какой-либо предмет.A disadvantage of the known construction is the blockage of the front wheel equipment, another disadvantage is that most of the driver’s mass is distributed to the front wheel of the bicycle, which increases the possibility of traumatic situations when the front wheel hits any object.

В качестве прототипа принят двух- и трехколесный велосипед с низким сопротивлением ветру, с низким центром тяжести [4], который содержит переднюю раму с передним колесом, установленным с возможностью вращения у передней точки указанной рамы, вогнутую среднюю часть с сиденьем и направленную вверх заднюю спинку остальной части. Велосипед также содержит заднюю раму, расположенную тандемом, ниже и частично позади указанной первой рамы. Передняя часть указанной задней рамы направлена вверх, шарнирно присоединена к указанной передней раме у места, которое расположено между передней частью сиденья указанной рамы и задней частью переднего колеса указанного велосипеда, указанная ось наклонена под таким углом, что ось пересекает точку контакта с землей указанного переднего колеса, по меньшей мере одна из указанных рам выполнена длиннее, чем половина колесной базы указанного велосипеда.As a prototype, a two- and three-wheeled bicycle with low resistance to wind, with a low center of gravity [4] is adopted, which contains a front frame with a front wheel mounted for rotation at the front point of the specified frame, a concave middle part with a seat and an upward rear backrest the rest of the. The bike also contains a rear frame, located in tandem, below and partially behind the specified first frame. The front part of the specified rear frame is directed upwards, pivotally attached to the specified front frame at a place that is located between the front part of the seat of the specified frame and the rear part of the front wheel of the specified bike, the specified axis is inclined at such an angle that the axis crosses the point of contact with the ground of the specified front wheel At least one of the said frames is longer than half the wheelbase of the said bike.

Основным недостатком прототипа является невозможность его использования в аттракционах и сложность в управлении, поскольку при повороте руля поворачиваются не колеса, а полурама, что требует значительных усилий. Еще одним недостатком является возможность заваливания набок при повороте, из-за потери продольной жесткости, что не позволяет использовать велосипед при его двухколесном варианте исполнения.The main disadvantage of the prototype is the impossibility of its use in amusement rides and difficulty in managing, because when turning the steering wheel, not the wheels turn, but the semi-frame, which requires considerable effort. Another disadvantage is the possibility of collapsing to the side when turning, due to the loss of longitudinal rigidity, which does not allow to use the bike with its two-wheeled variant.

Задачей изобретения является повышение занимательности управления велосипедом и возможность использования велосипеда в аттракционах.The objective of the invention is to increase the entertainment management of the bike and the possibility of using the bike in the rides.

Поставленная задача решается тем, что известный велосипед содержит раму с задним колесом, установленными с возможностью вращения в задней точке указанной рамы, переднюю вилку, установленную с возможностью поворота относительно рамы, с установленным в нее с возможностью вращения передним колесом, при этом ось соединения рамы и вилки наклонена в направлении точки пересечения переднего колеса с землей, привод и руль, согласно изобретению руль установлен в раме на собственной оси и соединен с передней вилкой механической передачей, выполненной в виде пары овальных зубчатых колес или секторов.The problem is solved in that a known bicycle contains a frame with a rear wheel mounted rotatably at the rear point of said frame, a front fork mounted rotatably relative to the frame, with a front wheel mounted rotatable therewith, the axis of the frame connection and forks tilted in the direction of the point of intersection of the front wheel with the ground, the drive and the steering wheel, according to the invention, the steering wheel is mounted in a frame on its own axle and connected to the front fork by a mechanical transmission, in the form of a pair of oval gears or sectors.

Поставленная задача решается также и тем, что пара зубчатых колес или секторов выполнена сменной или переключаемой.The task is also solved by the fact that a pair of gears or sectors are made interchangeable or switchable.

Изобретение поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

на фиг. 1 изображен велосипед с расположением оси руля параллельно оси вилки;in fig. 1 shows a bicycle with the location of the steering axis parallel to the axis of the fork;

на фиг. 2 - велосипед с расположением оси руля параллельно поверхности земли;in fig. 2 - a bicycle with the steering axis parallel to the surface of the earth;

на фиг. 3 - вид А, фиг. 1, с цилиндрическими зубчатыми колесами;in fig. 3 - view A, FIG. 1, with spur gears;

на фиг. 4 - вид А, фиг. 1, с зубчатыми секторами;in fig. 4 - view A, FIG. 1, with jagged sectors;

на фиг. 5 - вид А, фиг. 1, с овальными зубчатыми колесами.in fig. 5 is a view A, FIG. 1, with oval gears.

- 1 013302- 1 013302

Велосипед состоит из рамы 1 с установленной в нем возможностью вращения заднего колеса 2 и переднего колеса 3, которое установлено с возможностью вращения в передней вилке 4. Вилка смонтирована на оси 5, которая закреплена с возможностью поворота на передней части рамы. Рядом с возможностью поворота установлена ось 6 с закрепленным на ней рулем 7. Ось руля соединена с осью вилки посредством механической передачи 8. Механическая передача может быть выполнена в виде цилиндрических зубчатых колес 9, конических зубчатых колес 10, в виде зубчатых секторов 11 либо овальных зубчатых колес 12. Для возможности передвижения велосипеда установлен привод 13.The bike consists of a frame 1 with the possibility of rotation of the rear wheel 2 and the front wheel 3 installed in it, which is mounted rotatably in the front fork 4. The fork is mounted on the axis 5, which is fixed to rotate on the front of the frame. Next to the rotatable axis 6 is installed with the steering wheel 7 fixed on it. The rudder axis is connected to the fork axis by means of a mechanical transmission 8. The mechanical transmission can be made in the form of cylindrical gear wheels 9, bevel gear wheels 10, in the form of gear sectors 11 or oval gear wheels 12. For the ability to move the bike is installed drive 13.

Велосипед работает следующим образом. При повороте руля посредством механической передачи 8, рабочими элементами которого могут являться цилиндрические зубчатые колеса 9, конические зубчатые колеса 10, сектора 11 либо овальные зубчатые колеса 12, закрытые защитным кожухом (не показан), движение передается на ось 5 с жестко закрепленной на ней передней вилкой 4 с передним колесом 3. При повороте руля 7 вправо вилка 4 с колесом 3 поворачивается влево, чем достигается эффект неожиданности, и человеку необходимо преодолеть стереотип обычного управления. Механическая передача 8 может быть выполнена со сменными зубчатыми колесами, чтобы изменять передаточное отношение. Можно выполнить известными способами несколько колес на каждой оси и переключатель передаточного отношения (не показан). Выполнение зубчатых колес овальными позволяет получить при разных углах поворота руля различные углы поворота вилки колеса, что также усложняет управление велосипедом. Для еще большего усложнения можно в задание включать поездку по заданному маршруту. При горизонтальном размещении оси 6 руля 7 управление передней вилкой будет заключаться в отклонении руля от горизонтали. Велосипед приводится в движение известным способом с помощью ножного привода 13 на заднее колесо 2.The bike works as follows. When the steering wheel is rotated by means of a mechanical gear 8, the working elements of which may be spur gears 9, bevel gears 10, sectors 11 or oval gear wheels 12 closed by a protective casing (not shown), the movement is transmitted to the axis 5 with the front wheel rigidly fixed on it fork 4 with the front wheel 3. When you turn the steering wheel 7 to the right, the fork 4 with the wheel 3 turns to the left, which results in a surprise effect, and a person needs to overcome the stereotype of the usual controls. Mechanical transmission 8 can be performed with interchangeable gears to change the gear ratio. Several wheels on each axle and a gear ratio switch (not shown) can be made by known methods. The implementation of oval gears allows you to get at different angles of rotation of the steering wheel different angles of rotation of the wheel fork, which also complicates the management of the bike. For even more complication, you can include a trip along a given route in the task. With the horizontal arrangement of the axis of the 6 steering 7, the control of the front fork will consist in the steering deflection from the horizontal. The bicycle is driven in a known manner using a foot actuator 13 to the rear wheel 2.

Такое выполнение велосипеда позволяет повысить интерес к езде на нем и дает возможность попасть в нестандартную ситуацию, способствует появлению азарта при использовании велосипедов в развлекательных мероприятиях и аттракционах.Such a bicycle makes it possible to increase interest in riding on it and gives you the opportunity to get into an unusual situation, contributes to the excitement when using bicycles in recreational activities and attractions.

В настоящее время завершены опытно-конструкторские работы и изготовлены опытные образцы.At present, development work has been completed and prototypes manufactured.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:Sources of information taken into account in the examination:

1. Патент РФ № 2224679, МПК В62 К 15/00, опубликован 27.02.2004.1. RF patent number 2224679, IPC B62 K 15/00, published 02.27.2004.

2. Патент США № 7025366, МПК В62 К 17/00, опубликован 11.04.2006.2. US Patent No. 7025366, IPC B62 K 17/00, published April 11, 2006.

3. Патент РФ № 2258626, МПК В62 М 1/12, В62 К 21/00, опубликован 20.08.2005.3. RF patent number 2258626, IPC B62 M 1/12, B62 K 21/00, published 08/20/2005.

4. Патент США № 3981516, МПК В62 К 5/06, опубликован 21.09.1976, прототип.4. US patent number 3981516, IPC B62 K 5/06, published 09/21/1976, the prototype.

Claims (2)

1. Велосипед, содержащий раму с задним колесом, установленными с возможностью вращения в задней точке указанной рамы, переднюю вилку, установленную с возможностью поворота относительно рамы, с установленным в нее с возможностью вращения передним колесом, при этом ось соединения рамы и вилки наклонена в направлении точки пересечения переднего колеса с землей, привод и руль, отличающийся тем, что руль установлен в раме на собственной оси и соединен с передней вилкой механической передачей, выполненной в виде пары овальных зубчатых колес или секторов.1. A bicycle comprising a frame with a rear wheel rotatably mounted at a rear point of said frame, a front fork rotatably mounted relative to the frame, and a front wheel rotatably mounted therein, wherein the axis of the frame and fork connection is inclined in the direction the point of intersection of the front wheel with the ground, the drive and the steering wheel, characterized in that the steering wheel is mounted in the frame on its own axis and is connected to the front fork by a mechanical transmission made in the form of a pair of oval gear wheels or sectors. 2. Велосипед по п.1, отличающийся тем, что пара зубчатых колес или секторов выполнена сменной или переключаемой.2. The bicycle according to claim 1, characterized in that the pair of gears or sectors is removable or switchable.