PL221914B1 - Pojazd poruszany ręcznie - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest pojazd poruszany ręcznie, zawierający co najmniej dwa koła, którego użytkownik zajmuje pozycję stojącą, opierając ręce na odpowiednich dźwigniach. Poruszanie dźwigniami powoduje wprawienie pojazdu w ruch.

Pojazdy poruszane siłą mięśni człowieka są znane od bardzo dawna. Powszechnie znane i rozpowszechnione na całym świecie są urządzenia wykorzystujące napęd nożny takie jak rower, hulajnoga czy deskorolka. Od wieków istnieje pokusa wykorzystania mięśni rąk do napędu różnego typu pojazdów w tym maszyn latających. Od dawna znany i stosowany jest pojazd zwany drezyną, do napędu którego wykorzystuje się mięśnie rąk, jednak jego zastosowanie ogranicza się do przemieszczania się po torach kolejowych. Od lat bazy patentowe na świecie gromadzą wiele zgłoszeń wynalazków dotyczących wykorzystania tego typu napędu w pojazdach powszechnie stosowanych, jednak żadne z proponowanych tam rozwiązań nie zostało tak upowszechnione jak rower. Najstarsze zgłaszane w tej dziedzinie pomysły sięgają przełomu XIX i XX wieku.

Znany z amerykańskiego opisu patentowego numer: US 577.572 z 1897 roku czterokołowy pojazd typu wózek poruszany jest za pomocą układu dźwigni oraz kół i listew zębatych, napędzających oś kół tylnych za pomocą mechanizmu mimośrodowego.

Znany z amerykańskiego opisu patentowego numer: US 1.443.904 z 1923 roku, trójkołowy pojazd typu wózek poruszany jest dźwignią napędzającą oś kół tylnych za pomocą mechanizmu zapadkowego.

Również w ostatnim okresie zgłaszano wiele wynalazków dotyczących tej dziedziny.

Znany z amerykańskiego opisu patentowego numer: US 5.826.897 trójkołowy pojazd typu wózek poruszany jest za pomocą układu dźwigni i łańcucha które poprzez układ sprzęgła jednokierunkowego napędzają oś tylną urządzenia.

Znany z amerykańskiego opisu patentowego numer: US 6.352.274 trójkołowy pojazd typu wózek poruszany jest za pomocą układu dźwigni i łańcuchów napędzających koła tylne.

Znane z amerykańskich opisów patentowych o numerach: US 6.708.997 oraz US 6.942.234, są trzykołowe urządzenia poruszane siłą mięśni rąk, w których napęd koła tylnego realizowany jest za pomocą zestawu kół i listew zębatych oraz układu dźwigni poruszanych naprzemiennie w sposób wymuszony.

Podobnie jak niniejszy wynalazek wszystkie wymienione wyżej pomysły dotyczą skonstruowania urządzenia umożliwiającego poruszanie się człowieka przy użyciu siły mięśni rąk. Wspólną cechą większości tych urządzeń jest wysoki stopień skomplikowania mechanizmów napędowych czy wymuszanie sposobu napędzania za pomocą naprzemiennych ruchów rąk, co z pewnością wpłynęło na niewielki stopień rozpowszechnienia tego typu pojazdów.

Pojazd poruszany ręcznie według wynalazku wyposażony w co najmniej dwa koła, parę dźwigni oraz platformę pozwalającą na zajęcie pozycji stojącej charakteryzuje się tym, że zawiera dwa koła napędowe, wewnątrz których zamocowane są niezależne mechanizmy zamieniające wahadłowy ruch dźwigni na jednokierunkowy ruch obrotowy osi kół napędowych, co najmniej jedno koło bierne, którego zamocowanie umożliwia obrót wokół osi pionowej a nisko zawieszona platforma mocowana jest bezpośrednio do obudowy mechanizmów. Każdy z umieszczonych w obu kołach napędowych mechanizmów zawiera oś środkową, na której osadzone zostały dwa wyposażone w sprzęgła jednokierunkowe koła zębate, pierścień poruszany dźwignią, z zamocowaną do niego parą kół zębatych, pierwszą zewnętrzną oś z osadzonymi na niej dwoma kołami zębatymi oraz drugą zewnętrzną oś z osadzonymi na niej dwoma kołami zębatymi. Wszystkie umieszczone wewnątrz mechanizmów elementy połączone są ze sobą w taki sposób, że gdy zamocowane na pierścieniu poruszanym dźwignią koło z uzębieniem wewnętrznym, napędza pierwsze umieszczone na pierwszej osi zewnętrznej koło i dalej poprzez drugie umieszczone na tej osi koło, napędza pierwsze umieszczone na osi środkowej koło zębate, to drugie zamocowane na tym samym pierścieniu uzębione zewnętrznie koło, napędza pierwsze umieszczone na drugiej osi zewnętrznej koło i odpowiednio poprzez drugie koło umieszczone na tej osi, napędza umieszczone na osi środkowej drugie koło zębate. W wyniku takiego sprzężenia oba koła zębate umieszczone na osi środkowej zawsze obracają się w przeciwstawnych kierunkach, co sprawia że kiedy jedno z tych kół, wykorzystując zasadę działania sprzęgła jednokierunkowego na którym jest osadzone, przekazuje napęd od dźwigni poruszanej ręcznie do osi środkowej mechanizmu i dalej do koła napędowego, to drugie z nich, obraca się w sposób wolny. W dolnych częściach dźwigni służących do napędu pojazdu umieszczone są elementy układu hamującego, a w szczególności klocki hamulcowe w taki sposób, że możliwe jest ich dociskanie do wewnętrznych stron felg kół napędowych.

PL 221 914 B1

Użytkowanie pojazdu według wynalazku jest intuicyjne i nie wymaga od użytkownika specjalnego przygotowania i treningu. Pojazd według wynalazku umożliwia komfortowe poruszanie się osobie w każdym wieku jeśli tylko nie utraciła zdolności do przyjmowania pozycji stojącej, a poprzez to nadaje się szczególnie dla osób starszych, którym pozwala osiągnąć wysoki stopień mobilności. Osoby młodsze, bardziej wysportowane, mogą postrzegać ten pojazd jako alternatywę dla roweru, hulajnogi czy deskorolki. Zatrzymywanie pojazdu wg niniejszego wynalazku odbywa się za pomocą przechylania dźwigni w kierunku kół napędowych co spowoduje dociśnięcie klocków hamulcowych do felg tych kół. Manewrowanie pojazdem według niniejszego wynalazku odbywa się za pomocą tych samych dźwigni, które służą do napędu poprzez „przyhamowywanie” odpowiednio lewego lub prawego koła lub poprzez przyspieszanie napędu koła, które akurat nie jest hamowane lub poprzez działanie obu tych zasad łącznie.

Sposób napędu pojazdu wymusza pewien rodzaj aktywności fizycznej, która w połączeniu z możliwością pokonywania dużych odległości w terenie oferuje niespotykane możliwości rekreacji oraz umożliwia wykorzystanie pojazdu jako urządzenia treningowego do rozwoju mięśni górnych partii ciała użytkownika. Wykorzystywanie mięśni klatki piersiowej i rąk do napędu powszechnie używanego pojazdu miałoby korzystny wpływ na poprawę ogólnej kondycji użytkowników, ponieważ współczesny tryb życia sprawia, że te grupy mięśni są najczęściej zaniedbywane. Niewielkie wymiary, niska waga pojazdu możliwa do uzyskania poprzez zastosowanie nowoczesnych materiałów oraz łatwość rozmontowania poszczególnych elementów, umożliwia prosty transport pojazdu - np. w bagażniku samochodowym lub specjalnym plecaku. Pojazd według wynalazku może znaleźć szerokie zastosowanie jako pojazd sportowo-rekreacyjny używany w centrach turystycznych, na ścieżkach rowerowych miast oraz jako urządzenie transportowe w wielko powierzchniowych obiektach typu lotniska, magazyny czy pasaże handlowe. Masowe zastosowanie pojazdu mogłoby służyć do propagowania zdrowego stylu życia.

Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunkach na których Fig. 1 - przedstawia zobrazowany aksonometrycznie ogólny widok pojazdu, Fig. 1a - przedstawia widok pojazdu z przodu, Fig. 2 - rzut aksonometryczny mechanizmu napędowego, Fig. 3 i Fig. 3a - widok mechanizmu napędowego w przeciwstawnych położeniach dźwigni natomiast Fig. 4 - elementy układu hamowania oraz manewrowania pojazdem.

Pojazd według wynalazku, uwidoczniony w omawianym przykładzie wykonania na rysunku Fig. 1, zbudowany jest z dwóch kół napędowych 1 wyposażonych w niezależne wewnętrzne mechanizmy 2, do napędu których służą dźwignie 5, zestawu kół tylnych 3, którego budowa umożliwia swobodny obrót wokół osi pionowej oraz zamocowanej bezpośrednio do obudów mechanizmów 2, platformy 4, która może być wykonana z dowolnego lekkiego i wytrzymałego materiału. Użytkownik pojazdu wg wynalazku zajmuje pozycję stojącą na platformie 4, ujmując rękoma odpowiednie dźwignie 5 służące do napędu. Mechanizm przekazujący napęd, przedstawiony aksonometrycznie na rysunku Fig. 2 zamontowano niezależnie w każdym kole napędowym. Wewnątrz każdego mechanizmu 2 w omawianym przykładzie wykonania znajduje się przekładnia zębata składająca się z trzech osi, na których osadzone są po dwa koła zębate o zróżnicowanej ilości zębów, których odpowiedni dobór zapewnia żądany stopień przełożenia. Dodatkowo na osi środkowej 6 zamocowano pierścień 7 z zamocowaną na nim parą kół zębatych, z których jedno z uzębieniem wewnętrznym 10 napędza oś zewnętrzną 8, poprzez mniejsze z osadzonych na niej kół zębatych 11, natomiast drugie uzębione zewnętrznie koło 14, napędza drugą oś zewnętrzną 9 poprzez umieszczone na niej koło 15. Do pierścienia 7 zamocowany jest też uchwyt dźwigni 5A, do którego zamontowana jest dźwignia 5 służąca do napędu mechanizmu. Poruszanie dźwignią 5 ruchem wahadłowym w szczególności jej naprzemienne pociąganie i odpychanie, powoduje ruch obrotowy pierścienia 7 i oddziaływanie znajdujących się na nim kół 10 i 14 na odpowiednie koła osadzone na osiach zewnętrznych 8 i 9 a dalej na koła zębate 13 oraz 17 osadzone poprzez sprzęgła jednokierunkowe na osi środkowej 6, które obracając się zawsze w przeciwstawnych kierunkach, działają w taki sposób, że kiedy jedno z tych kół, wykorz ystując zasadę działania sprzęgła jednokierunkowego na którym jest osadzone, przekazuje napęd od dźwigni 5 poruszanej ręcznie do osi środkowej 6 mechanizmu i dalej do koła napędowego, to drugie z nich, obraca się w sposób wolny. Jeśli w dowolnym momencie użytkownik zdecyduje się na zmianę kierunku ruchu dźwigni 5, zmienia się kierunek obrotu pierścienia 7 wraz z osadzonymi na nim kołami 10 i 14 a poprzez to odpowiednio kół zębatych 13 i 17. Zasadniczo napęd realizowany jest poprzez poruszanie dźwigniami 5 w zakresie zobrazowanym na rysunkach Fig. 3 i Fig. 3a na których przedstawiono widok mechanizmu 2 z wybranymi skrajnymi położeniami dźwigni 5, przy czym nie jest wymagane osiąganie tych skrajnych położeń, tak więc zmiana kierunku ruchu dźwigni 5 w dowolnym

PL 221 914 B1 momencie nie spowoduje przerwania napędzania pojazdu. Pozwala to użytkownikowi na dowolny sposób używania rąk, np. podczas gdy lewa ręka wykonuje ruch pociągania, prawa może wykonać ruch odpychania i odwrotnie. Można także używać obu rąk jednocześnie do pociągania lub odpychania, a długość ruchu w każdym z tych kierunków może być dowolnie długa, pozostając w zakresie obu skrajnych położeń. Ruch rąk użytkownika w każdym kierunku powoduje napędzanie pojazdu. W praktyce oznacza to, że użytkownik nie jest zmuszany do osiągania pozycji skrajnych ruchu dźwigni. Prędkość poruszania pojazdu zależy od zastosowanego przełożenia wewnątrz mechanizmów, częstości poruszania ramion użytkownika, siły włożonej w pociąganie dźwigni, długości zastosowanych dźwigni, a także od warunków terenowych. Jeżeli użytkownik zaprzestanie wykonywania ruchów za pomocą rąk, wówczas pojazd będzie toczył się do chwili, w której opory toczenia spowodują jego zatrzymanie, podczas gdy dźwignie 5 pozostaną w spoczynku. W omawianym przykładzie wykonania pojazd został wyposażony w dwa niezależne układy hamujące - po jednym na każde koło napędowe, których wspólne użycie powoduje zatrzymywanie pojazdu, podczas gdy używanie naprzemienne służy do manewrowania pojazdem. Poprzez skierowane w kierunku koła 1 ruchy dźwigni 5 następuje dociskanie klocków hamujących 18 do bocznych, wewnętrznych powierzchni felg kół napędowych i, co zostało zobrazowane na rysunku Fig. 4. Podczas skręcania pojazdem można dodatkowo napędzać to z kół napędowych 1, które akurat nie jest hamowane, co znacznie usprawni ten manewr.

Claims (6)

1. Pojazd poruszany ręcznie wyposażony w co najmniej dwa koła, parę dźwigni oraz platformę pozwalającą na zajęcie pozycji stojącej, znamienny tym, że zawiera dwa koła napędowe (1), wewnątrz których zamocowane są niezależne mechanizmy (2) zamieniające wahadłowy ruch dźwigni (5) na jednokierunkowy ruch obrotowy osi kół napędowych (1), co najmniej jedno koło bierne (3), którego zamocowanie umożliwia obrót wokół osi pionowej a nisko zawieszona platforma (4) mocowana jest bezpośrednio do obudowy mechanizmów (2).

2. Pojazd według zastrz. 1, znamienny tym, że każdy z umieszczonych w obu kołach napędowych (1) mechanizmów (2) zawiera oś środkową (6), na której osadzone są dwa wyposażone w sprzęgła jednokierunkowe koła zębate (13) i (17) oraz pierścień (7) poruszany dźwignią (5), z zamocowaną do niego parą kół zębatych (10) i (14), pierwszą zewnętrzną oś (8) z osadzonymi na niej dwoma kołami zębatymi (11) i (12), oraz drugą zewnętrzną oś (9) z osadzonymi na niej dwoma kołami zębatymi (15) i (16), a wszystko połączone ze sobą w taki sposób, że gdy zamocowane na poruszanym dźwignią (5) pierścieniu (7) koło z uzębieniem wewnętrznym (10) napędza pierwsze umieszczone na pierwszej osi zewnętrznej (8) koło (11) i dalej poprzez umieszczone na tej osi drugie koło (12), napędza pierwsze umieszczone na osi środkowej (6) koło (13), to drugie zamocowane na tym samym pierścieniu (7), uzębione zewnętrznie koło (14), napędza pierwsze umieszczone na drugiej osi zewnętrznej (9), koło (15) i odpowiednio poprzez drugie umieszczone na tej osi koło (16) napędza drugie umieszczone na osi środkowej (6) koło (17), w wyniku czego oba koła zębate (13) i (17) umieszczone na osi środkowej (6) zawsze obracają się w przeciwstawnych kierunkach, co sprawia że kiedy jedno z kół (13) lub (17), wykorzystując zasadę działania sprzęgła jednokierunkowego, przekazuje napęd od dźwigni (5) poruszanej ręcznie do osi środkowej (6) i dalej do koła napędowego (1) to drugie z tych kół, obraca się w sposób wolny.

3. Pojazd według zastrz. 1, znamienny tym, że w dolnych częściach dźwigni (5) umieszczone są elementy układu hamującego, a w szczególności klocki hamulcowe (18) w sposób umożliwiający ich dociskanie do wewnętrznych stron felg kół napędowych (1).

4. Pojazd według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera układ hamulców tarczowych, którego elementy wykonawcze zamocowane są na dźwigniach napędowych (5), a tarcze hamulcowe bezpośrednio na osiach kół napędowych (1).

5. Pojazd według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera mechanizm umożliwiający przechylanie kół napędowych (1) za pomocą jednoczesnego przechylania obu dźwigni napędowych (5), odpowiednio w kierunku zamierzonego skrętu.

6. Pojazd według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera mechanizm umożliwiający przechylanie platformy (4) wzdłuż jej osi środkowej, co oddziałując na odpowiedni układ powiązany z kołami napędowymi (1) powoduje skręcanie pojazdem.