CZ9637U1

CZ9637U1 - Bicycle for manual drive, especially for wheelchair users

Info

Publication number: CZ9637U1
Application number: CZ1021499U
Authority: CZ
Inventors: Lubomir Mgr Krejci; Zden K Ing Zivotsky
Original assignee: Lubomir Mgr Krejci
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 1999-12-22
Publication date: 2000-02-18

Description

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká jízdního kola na ruční pohon, určeného především pro vozíčkáře, které usnadňuje jejich mobilitu mimo uzavřené prostory.The technical solution relates to a hand-driven bicycle intended primarily for wheelchair users, which facilitates their mobility outside confined spaces.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Jsou známy různé druhy jízdních kol. jednostopých i trojstopých, které jsou určeny pro snadný pohyb postižených osob mimo uzavřené objekty.Various types of bicycles are known. single-track and three-track, which are designed for easy movement of disabled persons outside closed buildings.

Konstrukce jednostopého kola spočívá v tom, že je vybaveno řetězovým převodem na přední kolo, přičemž řetěz je protažen na řídící tyč, kterou je ovládáno řízení předního kola i pohyb. Uživatel sedí na speciálně upravené sedačce s nohama, nataženými přes přední kolo. Stabilitu zajišťují přídavná vysouvatelná kolečka. Nevýhodou těchto kol je malá stabilita především při pomalé jízdě, případně při jízdě v terénu. Konstrukce vyžaduje vyklápění přídavných stabilizačních koleček.The design of the two-wheeled wheel consists in that it is equipped with a chain transmission to the front wheel, the chain being extended to a steering rod which controls both the front wheel steering and the movement. The user sits on a specially cushioned seat with legs extended over the front wheel. Additional retractable wheels ensure stability. The disadvantage of these wheels is their low stability, especially when driving slowly or off-road. The construction requires tilting of the additional stabilizing wheels.

Kola typu trojkolky mají rovněž ruční pohon spojený s natáčením předního kola. U provedení s jedním hnacím a řídícím kolem vpředu je sedačka umístěna buď nízko nad zemí a nohy jsou nataženy kolem předního řízeného kola nebo konstrukce zadní části se sedačkou kopíruje konstrukci invalidního vozíku. Mechanizmus řízení je řešen buď otáčením přední vidlice, řídící tyče, kolem její podélné osy, přičemž u nízko položených sedaček dochází k nevhodnému natočení části těla jezdce nebo naklápěním celého předního monobloku, sestávajícího ze sedačky a předního kola. Nevýhodou těchto kol je u nízko položených sedaček malá manévrovací schopnost a malý prostor pro pohodlné přesedání, u konstrukce, kopírující invalidní vozík, dochází vzhledem k malému zatížení předního kola k jeho prokluzu při zdolávání převýšení nebo překážky.Tricycle-type wheels also have a hand drive coupled with front wheel steering. In the one-wheel-drive version at the front, the seat is either low above the ground and the legs are stretched around the front steered wheel or the rear-seat structure follows the wheelchair structure. The steering mechanism is solved either by rotating the front fork, the control rod, around its longitudinal axis, while in low-lying seats the part of the rider's body is inappropriately rotated or the entire front monoblock consisting of the seat and the front wheel is tilted. The disadvantage of these wheels is low maneuverability in low-lying seats and little space for comfortable seating. In the wheelchair-copy construction, due to the low load on the front wheel, it can slip when climbing the cant or obstacle.

Známá tříkolová konstrukce s jedním zadním a dvěma předními řiditelnými koly má sedačku umístěnu nízko nad zemí. Řídící tyč je umístěna v prostoru, kde dochází ke křížení podélné osy kola s osou předních kol. Pohonný řetěz je tažen nahoru na řídící tyč přes ozubená kolečka. Přední kola se řídí naklápěním řídící tyče do stran nebo otáčením řídící tyče kolem její podélné osy. Natočení rovin ozubených kol na hnaném kole a řídící tyč při tomto pohybu je nutno kompenzovat velkou vůlí pohonného řetězu při pohybu ve skrutu.The well-known three-wheel design with one rear and two front steerable wheels has a seat positioned low above the ground. The steering rod is located in the space where the longitudinal axis of the wheel crosses the axis of the front wheels. The drive chain is pulled up onto the steering rod via the sprockets. The front wheels are controlled by tilting the steering rod to the sides or by rotating the steering rod about its longitudinal axis. The rotation of the gears on the driven wheel and the control rod during this movement must be compensated by the large clearance of the drive chain when moving in the screw.

Nevýhoda všech uvedených typů spočívá v tom, že přímý pohon jak předního, tak zadního, hnaného kola jedním řetězem neumožňuje používat cyklistické vybavení pro konstrukci lehčích převodových poměrů než je 2:3, jak to vyžaduje ruční pohon. Pevný rám kostry kola neumožňuje rozkládání a skládání kola tak, aby je bylo možno převážet např. v kufru automobilu, rovněž neumožňuje nastavení polohy řídící tyče a sedačky do optimální polohy. Neodpružená konstrukce přenáší veškeré otřesy, vznikající při jízdě, přímo na páteř uživatele.A disadvantage of all these types is that the direct drive of both the front and rear, single-chain driven wheels does not allow the use of cycling equipment to design lighter transmission ratios than 2: 3, as required by hand drive. The rigid frame of the carcass does not allow folding and folding of the wheel so that it can be transported, for example, in the trunk of a car, nor does it allow adjustment of the position of the control rod and seat to the optimal position. The unsprung design transmits all shocks that occur while driving directly to the user's spine.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Uvedené nedostatky odstraňuje technické řešení, jehož podstata spočívá vtom, že sestává z podélné páteřové trubky spojené s odpruženou zadní vidlicí, z převodového ústrojí se dvěma řetězy, a řídícího ústrojí, spojených spojovací kloubovou hřídelí. Převodové ústrojí sestává z řetězu primárního převodu, který veden od ruční kliky podél výkyvné řídící tyče na převodové kolo na spojovací kloubové hřídeli, a z řetězu sekundárního převodu, který vede od dalšího převodového kola na spojovací hřídeli na převodová kola zadního kola. Řídící ústrojí sestává z výkyvné řídící tyče, která je spojena se spojovací kloubovou hřídelí a předními koly. Spojovací kloubovou hřídel tvoří hřídel s křížovým kloubem, uložený ve dvoudílném ložiskovém pouzdru. Na spojovací kloubové hřídeli jsou upevněna převodová kola.These drawbacks are overcome by a technical solution which consists of a longitudinal backbone tube connected to a spring-loaded rear fork, a two-chain transmission and a control unit connected by a PTO shaft. The transmission comprises a primary transmission chain which extends from a hand crank along a pivoting control rod to a gear wheel on the PTO shaft and a secondary transmission chain extending from a further gear wheel to the rear wheel transmission shaft. The steering system consists of a pivotable steering rod which is connected to the PTO shaft and the front wheels. The PTO shaft consists of a PTO shaft mounted in a two-piece bearing bush. The gear wheels are mounted on the PTO shaft.

-1 CZ 9637 Ul-1 CZ 9637 Ul

Výkyvná řídící tyč je s výhodou uložena stavitelně ve vodících obloukových lištách, upevněných k páteřové trubce. Je spojena s předními koly, která jsou spojena s odnímatelnou osou předních kol, uloženou v trubkovém nosníku, upevněném na páteřové trubce. Odnímatelná osa je opatřena třemi úchytnými šrouby, které jsou umístěny tak, že jeden šroub je umístěn vodorovně uprostřed odnímatelné osy a další dva od něj ve vzdálenosti, odpovídající šířce trubkového nosníku, nakloněné o 20° v záporném směru k rovině, kolmé k odnímatelné ose.The pivoting control rod is preferably mounted in an adjustable manner in guiding rails attached to the spine tube. It is connected to the front wheels, which are connected to a removable front wheel axle, housed in a tubular beam fixed to a spine tube. The removable axis is provided with three retaining bolts which are positioned such that one screw is placed horizontally in the center of the removable axis and the other two at a distance corresponding to the width of the tubular beam inclined by 20 ° in a negative direction to a plane perpendicular to the removable axis.

Výhodné je provedení podle technického řešení, že jednotlivé samostatné montážní díly jsou upraveny tak, že tvoří rozebíratelný a skládací soubor. Jednotlivé samostatné konstrukční díly při tom jsou páteřová trubka s výkyvnou řídící tyčí, převodovým ústrojím, vidlicí a zadním kolem, dále odnímatelná osa s táhly řízení a stupačkou, přední kola a sedačka.Advantageously, according to the invention, the individual individual mounting parts are adapted to form a detachable and foldable assembly. Individual individual components are spine tube with swinging control rod, transmission, fork and rear wheel, as well as removable axle with steering rods and footrest, front wheels and seat.

Jízdní kolo podle technického řešení je způsobilé uspokojit potřeby a požadavky vozíčkáře, i quadruplegika, na jednoduchou manipulaci, ovládání i nastavení ovládacích prvků, které vyplývají z praxe. Uchycení řídící tyče k páteřové trubce pomocí obloukových vodících lišt a spojovací kloubové hřídele umožňuje snadné nastavení do optimální pracovní polohy a zejména snadné přesedání. Polohování opěrky pomocí ozubených hřebenů a vzpěry poskytuje dostatečný komfort při dlouhodobém pobývání na kole a umožňuje jednoduchou změnu optimálního sezení během jízdy. Odpružení celé konstrukce pružným spojením vidlice zadního kola a páteřové trubky zamezuje přenosu nárazů na páteř cyklisty. Jednoduchá montáž a demontáž na základní samostatné díly bez použití montážních klíčů dovoluje snadný transport, nakládání a vykládání z auta, a to i bez pomoci dalších osob. Použitím dvou řetězů pro pohon se dosahuje velmi malého převodového poměru, který je nutný zejména pro jízdu v členitém terénu. Přenos síly mezi pohonnými řetězy pomocí spojovací kloubové hřídele zvyšuje manévrovací způsobilost a souběh pohybů pro řízení a pohon kola, aniž by docházelo k ohybu řetězů ve skrutu.The bicycle according to the technical solution is able to satisfy the needs and requirements of the wheelchair user, even the quadruplegic, for simple manipulation, control and adjustment of the control elements that arise from practice. The clamping of the control rod to the spine tube by means of arch guides and the PTO shaft makes it easy to adjust to the optimum working position and, in particular, to easily shift. The positioning of the headrest by means of toothed racks and struts provides sufficient comfort during long-term cycling and allows easy change of optimal seating while driving. Suspension of the whole structure by a flexible connection of the rear fork and spine tube prevents the impact of cyclists on the spine. Simple assembly and disassembly on basic individual parts without the use of wrenches allows easy transport, loading and unloading from the car, even without the help of other persons. By using two drive chains, a very small transmission ratio is achieved, which is especially necessary for driving in rugged terrain. The transmission of power between the drive chains by means of the PTO shaft increases the maneuverability and movement of the steering and drive wheels without bending the chains in the bolt.

Přehled obrázků na výkresechOverview of the drawings

Technické řešení je objasněno pomocí výkresů, kde obr. 1 znázorňuje jízdní kolo podle technického řešení v bokorysném pohledu, obr. 2 v nárysu a obr. 3 pak detail spojení řídícího a převodového ústrojí spojovací kloubovou hřídelí.The technical solution is explained by means of the drawings, in which Fig. 1 shows a bicycle according to the invention in side view, Fig. 2 in front view and Fig. 3 shows a detail of the connection of the control and transmission device by a PTO shaft.

Příklady provedení technického řešeníExamples of technical solution

Základní nosný rám jízdního kola podle technického řešení tvoří páteřová trubka I ve tvaru podlouhlé vlnovky. Na jednom konci je spojena s vidlicí 2, ve které je uloženo zadní kolo 26. Na druhém konci je spojena s trubkovým nosníkem 27, upraveným pro spojení se dvěma předními koly 12. Vidlice 2 je odpružena pružícím blokem 15. Blíže k vidlici 2 jsou na páteřové trubce 1 vytvořeny úchyty pro připojení sedačky 13 se stavitelnou opěrkou 14. Sedačka 13 je opatřena čepy pro nasouvání do úchytů v páteřové trubce 1.The basic support frame of the bicycle according to the technical solution consists of a spine tube I in the form of an elongated wavy line. At one end it is connected to a fork 2, in which a rear wheel 26 is mounted. At the other end, it is connected to a tubular beam 27 adapted to be coupled to two front wheels 12. The fork 2 is spring-loaded with a spring block 15. the seat 13 is provided with grips for attaching the seat 13 with the adjustable backrest 14. The seat 13 is provided with pins for sliding into the grips in the spine tube 1.

Blíže k trubkovému nosníku 27, upevněnému na páteřové trubce 1 kolmo na ni, je upevněno dvojdílné ložiskové pouzdro 251, 252 spojovací kloubové hřídele, která spojuje převodové a řídící ústrojí. Spojovací kloubovou hřídel tvoří hřídel 24 s křížovým kloubem 21, které jsou uloženy s ložisky 22 v dvoudílném ložiskovém pouzdru 251, 252. Na spojovací kloubové hřídeli jsou upevněna převodová kola 20 a 191.Closer to the tubular beam 27, mounted on the spine tube 1 perpendicularly thereto, a two-piece bearing sleeve 251, 252 of the PTO shaft is fastened, which connects the transmission and control devices. The PTO shaft consists of a shaft 24 with a universal joint 21, which are mounted with bearings 22 in a two-piece bearing bush 251, 252. The gear wheels 20 and 191 are mounted on the PTO shaft.

Řídící ústrojí sestává z výkyvné řídící tyče 4, jejíž jeden konec je pevně spojen s ložiskovým pouzdrem 252 spojovací kloubové hřídele a na druhém volném konci je uložena ruční klika 16 s ozubeným převodovým kolečkem 192 a rukojeťmi.The control device consists of a pivotable control rod 4, one end of which is rigidly connected to the bearing sleeve 252 of the PTO shaft and the other free end accommodates a hand crank 16 with a gearbox 192 and handles.

Ve střední části výkyvné řídící tyče 4 je umístěno hlavové složení 6, vybavené aretačním zařízením pro stavitelné spojení s vodícími obloukovými lištami 7, upevněnými na konci páteřové trubky 1. Výkyvná řídící tyč 4 je dále opatřena odvětveným vodícím táhlem 41 které je pomocí hlavního čepu 21 spojeno soustavou táhel 5 řízení s předními koly 12. V trubkovémIn the central part of the pivoting control rod 4 is located a head assembly 6, equipped with a locking device for adjustable connection with guide arches 7 fixed at the end of the spine tube 1. The pivoting control rod 4 is further provided with a branched guide rod 41 system of steering rods 5 with front wheels 12. In tubular

-2CZ 9637 Ul nosníku 27 je uložena odnímatelná osa 3 předních kol 12. Tato odnímatelná osa 3 je opatřena třemi úchytnými šrouby, na obrázcích zakreslenými, které jsou umístěny tak, že jeden šroub je umístěn vodorovně uprostřed odnímatelná osy 3 a další dva šrouby od něj ve vzdálenosti, odpovídají šířce trubkového nosníku 27, nakloněné o 20° v záporném směru křovině, kolmé k odnímatelné ose 3. Úchytné šrouby jsou opatřeny kličkou pro manipulaci bez montážních klíčů.The removable axle 3 of the front wheels 12 is mounted on the beam 27. The removable axle 3 is provided with three retaining bolts, illustrated in the figures, such that one bolt is positioned horizontally in the middle of the removable axle 3 and the other two bolts away therefrom. at a distance, they correspond to the width of the tubular beam 27 inclined by 20 ° in the negative direction of the brush, perpendicular to the removable axis 3. The gripping screws are provided with a handle for handling without mounting keys.

Převodové ústrojí sestává ze dvou řetězových převodů. Primární převod sestává z řetězu 10 primárního převodu, který vede od ozubeného kolečka 192 na ruční klice 16 podél výkyvné řídící tyče 4 na převodové kolo 191 na spojovací kloubové hřídeli. Sekundární převod sestává z řetězu II sekundárního převodu, který je veden od dalšího převodového kola 20 na spojovací kloubové hřídeli na převodové kolo 9 zadního kola 26. Pro převodové ústrojí může být použita soustava převodových kol s různě velkým počtem zubů pro proměnný převod, pro tzv. přehazovačku. Páčky 8 pro ovládání převodů jsou uloženy na výkyvné řídící tyči 4, rovněž tak brzdová páka 18.The transmission comprises two chain gears. The primary transmission consists of a primary transmission chain 10 which extends from the gear wheel 192 to the hand crank 16 along the pivotable control rod 4 to the gear wheel 191 on the PTO shaft. The secondary transmission consists of a secondary transmission chain II, which is guided from another gear wheel 20 on the PTO shaft to the rear wheel gear 9. The gear assembly may be used with a variable number of gear wheels for variable transmission. rear derailleur. The transmission control levers 8 are mounted on the pivoting control rod 4 as well as the brake lever 18.

S odnímatelnou osou 3 je spojena odnímatelná stupačka 17, sloužící jako opěra pro nohy jezdce a přední kola 12.A detachable footrest 17 is connected to the detachable axis 3, which serves as a support for the rider's legs and the front wheels 12.

Jízdní kolo podle technického řešení vytváří skladebný soubor samostatných montážních dílů. Těmito díly jsou páteřová trubka I z výkyvnou řídící tyčí 4, s převodovým ústrojím, vidlicí 2 zadního kola a se zadním kolem 26, odnímatelná osa 3 s táhly 5 řízení a se stupačkou 17, přední kola 12 a sedačka 13 se stavitelnou opěrkou 14.According to the technical solution, the bicycle creates a composite set of separate assembly parts. These parts are a spine tube 1 with a pivotable steering rod 4, with a gear mechanism, a rear wheel fork 2 and a rear wheel 26, a removable axle 3 with steering linkages 5 and a step 17, a front wheel 12 and a seat 13 with an adjustable support 14.

Soubor samostatných montážních dílů je možno uložit např. v kufru osobního automobilu. Před zahájením jízdy se jednotlivé díly smontují, po ukončení se kolo opět rozloží na jednotlivé díly a uloží v automobilu.A set of individual mounting parts can be stored eg in the trunk of a passenger car. Before starting the ride, the individual parts are assembled, after the end the wheel is unfolded into individual parts and stored in the car.

Claims

1. Hand-operated bicycle, in particular for wheelchair users, with a chain transmission, two front steerable wheels controlled by a control rod, a rear wheel, a seat and a footrest for the rider's legs, characterized in that it consists of a longitudinal spine tube (1). two chains (10, 11) and a steering device connected by an articulated shaft, the transmission comprising a primary transmission chain (10) which extends from the hand crank (16) along the pivotable steering rod (4) to the transmission wheel (191) on the PTO shaft and a secondary transmission chain (11) which extends from the next transmission wheel (20) on the PTO shaft to the rear wheels (9), and the steering assembly consists of a pivotable steering rod (4), coupled to the PTO shaft and front wheels (12).

The hand wheel according to claim 1, characterized in that the connecting PTO shaft comprises a shaft (24) with a universal joint (21) housed in a two-piece bearing bush (251,252).

3. The hand-held bicycle according to claim 1, characterized in that the pivotable control rod (4) is mounted in guide rails (7) fastened to the spine tube (1).

The hand-held bicycle according to claims 1 and 3, characterized in that the pivotable steering rod (4) is connected to the front wheels (12) connected to a removable axis (3) mounted in a tubular beam (27) mounted on a spine tube. (1), wherein the removable axis (3) is provided with three retaining screws which are positioned such that one screw is placed horizontally in the center of the removable axis (3) and the other two at a distance corresponding to the width of the tubular beam (27) inclined 20 ° in the negative direction to a plane perpendicular to the removable axis (3).

-3 CZ 9637 Ul

Hand wheel according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the individual individual mounting parts, i.e. the spine tube (1) with the pivotable control rod (4), the gear mechanism, the fork (2) and the rear wheel (26) further comprising a removable axle (3) with steering rods (5) and a step (17), front wheels (12) and seat (13), forming a detachable and collapsible assembly.