RU225660U1 - Велосипед лигерад - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения. Велосипед лигерад содержит раму, заднее приводное колесо, седло со спинкой, закрепленное на раме вблизи заднего колеса. Переднее колесо установлено на поворотной вилке, которая вращается во втулке. Эта втулка связана с рамой посредством механизма шарнирного параллелограмма, снабженного амортизатором. Руль расположен под седлом и связан с поворотной вилкой тягой. Верхнее звено шарнирного параллелограмма выполнено равнопрочным передней части рамы. Ось педальной каретки закреплена в передней части звена не выше прямой, проходящей через оси шарниров этого звена. Нижнее звено шарнирного параллелограмма выполнено состоящим из штока, вставленного в пружину сжатия, которая обеспечивает постоянную длину звена при действии на него осевой силы, не превышающей заданную, и укорочение звена при большей величине осевой силы. Достигается комфортная езда по пересеченной местности, достигается за счет того, что велосипед снабжен амортизированной подвеской поворотной вилки переднего колеса, которая не увеличивает общую длину велосипеда и не вызывает раскачивания рамы при педалировании. 3 ил.

Description

Полезная модель относится к велосипедам, преимущественно двухколесным, снабженным седлом, имеющим спинку, с педалями, вынесенными вперед, для обеспечения посадки, близкой к горизонтальной, т.е. лигерадам (рикамбентам, «лежачим» велосипедам).

Среди множества известных лигерадов наиболее удобна в эксплуатации конструкция, использованная, например, в патенте WO8101821. Она содержит раму, поддерживающую оси приводного заднего колеса, поворотной передней вилки, руля и педальной каретки. Седло со спинкой закреплено на раме вблизи заднего колеса. Руль расположен под седлом и связан тягой с поворотной вилкой переднего колеса. Недостатком данной конструкции является полное отсутствие амортизации.

Известен велосипед рикамбент (RU166173), содержащий раму, заднее приводное колесо, ось которого закреплена на раме, переднее колесо, установленное на поворотной вилке, педальную каретку, закрепленную в передней части рамы, седло со спинкой, закрепленное на раме, вблизи заднего колеса, руль, расположенный под седлом и связанный тягой с поворотной вилкой переднего колеса. Этот велосипед содержит амортизированную подвеску седла. Так как седло находится вблизи заднего колеса, динамическое воздействие на человека со стороны этого колеса существенно снижено. Недостатком данной конструкции является отсутствие амортизации передней подвески.

Наиболее близким предлагаемому конструктивному решению (прототипом) является велосипед лигерад (RU188958), содержащий раму, заднее приводное колесо, ось которого закреплена на раме, седло, закрепленное на раме вблизи заднего колеса, переднее колесо, установленное на поворотной вилке, втулку поворотной вилки, относительно которой эта вилка вращается в опорах качения, педальную каретку, расположенную в передней части рамы, руль, расположенный под седлом и связанный с поворотной вилкой тягой, опирающейся на сферические шарниры. Втулка поворотной вилки связана с рамой посредством механизма шарнирного параллелограмма, с осями шарниров, перпендикулярными центральной плоскости рамы, переднее звено которого выполнено заодно со втулкой поворотной вилки, а заднее звено - заодно с рамой. Велосипед содержит амортизирующее устройство, ограничивающее относительный поворот звеньев шарнирного параллелограмма. Тяга связывающая руль с поворотной вилкой, расположена над педальной кареткой, а линия, проходящая через шарниры верхнего звена параллелограмма в среднем положении подвески параллельна этой тяге. Данное амортизирующее устройство показало свою эффективность, однако в случаях, когда педальная каретка закреплена непосредственно на раме, длина велосипеда существенно увеличилась, по сравнению с конструкцией (RU166173). В варианте конструкции, показанном на фиг. 6 описания патента (RU188958), для уменьшения общей длины лигерада, педальная каретка закреплена на верхнем звене шарнирного параллелограмма выше линии, соединяющей оси шарниров этого звена. Недостаток такого расположения педальной каретки состоит в раскачивании рамы в процессе педалирования. При нажатии на педаль, передняя часть подвески подымается, а при снятии нагрузки - опускается. Это снижает комфортность движения.

Задача полезной модели - уменьшить длину велосипеда лигерада и обеспечить комфортную езду по неровной дороге и пересеченной местности.

Технический результат - комфортная езда по пересеченной местности, достигается за счет того, что велосипед лигерад снабжен амортизированной подвеской поворотной вилки переднего колеса, которая не увеличивает общую длину велосипеда и не вызывает раскачивания рамы при педалировании.

Предлагаемый велосипед лигерад, содержит раму, заднее приводное колесо, ось которого закреплена на раме, седло со спинкой, закрепленное на раме вблизи заднего колеса, переднее колесо, установленное на поворотной вилке, руль, расположенный под седлом и связанный с поворотной вилкой тягой, опирающейся на сферические шарниры, втулку поворотной вилки, связанную с рамой посредством шарнирного параллелограмма, переднее звено которого выполнено заодно со втулкой поворотной вилки, а заднее звено - заодно с рамой, амортизатор, сопротивляющийся подъему передней вилки относительно рамы, педальную каретку, закрепленную на верхнем звене шарнирного параллелограмма. Отличия от прототипа состоят в том, что ось педальной каретки расположена вблизи втулки поворотной вилки не выше прямой, проходящей через оси шарниров верхнего звена шарнирного параллелограмма, при этом верхнее звено шарнирного параллелограмма выполнено равнопрочным передней части рамы и воспринимает все сжимающие, крутильные и изгибные нагрузки, вызванные силами, действующими на педали и переднее колесо, а нижнее звено шарнирного параллелограмма выполнено состоящим из штока, вставленного в пружину сжатия, которая обеспечивает постоянную длину этого звена при действии на него осевой силы, не превышающей заданную, и укорочение звена при большей величине осевой силы.

Закрепление педальной каретки в передней части верхнего звена шарнирного параллелограмма способствует уменьшению общей длины велосипеда лигерада. Расположение оси педальной каретки не выше прямой, проходящей через оси шарниров верхнего звена шарнирного параллелограмма, препятствует раскачиванию рамы при педалировании. Выполнение нижнего звена шарнирного параллелограмма состоящим из штока, вставленного в пружину сжатия снижает вероятность поломок при наезде лигерада на крупное препятствие. Для полного исключения раскачивания рамы при педалировании, лигерад снабжен регулируемым упором, ограничивающим опускание передней вилки относительно рамы.

Сущность технического решения поясняется чертежами:

фиг. 1 - велосипед лигерад - вид сбоку;

фиг. 2 - механизм передней подвески;

фиг. 3 - схема действия сил, приложенных к шатуну педального привода.

На схемах буквами A, B, C, D, K обозначены центры соответствующих шарниров.

Велосипед лигерад содержит раму 1, заднее приводное колесо 2, ось которого закреплена на раме, седло 3, закрепленное на раме вблизи заднего колеса. Переднее колесо 4, установлено на поворотной вилке 5, которая вращается во втулке 6. Руль 7 расположен под седлом 3 и связан тягой 8 с поворотной вилкой 5. Приводной узел, содержащий педальную каретку 9, шатуны 10, педали 11 и ведущую звездочку 12, максимально приближен к поворотной вилке 5. Втулка 6 поворотной вилки 5 связана с рамой 1 посредством механизма шарнирного параллелограмма, содержащего переднее, верхнее 13, заднее и нижнее 14 звенья. Переднее звено выполнено заодно с втулкой 6 поворотной вилки, а противолежащее ему заднее звено выполнено заодно с рамой 1. Педальная каретка 9, закреплена на верхнем звене 13 шарнирного параллелограмма в передней его части. Это звено выполнено в виде рычага с дополнительным плечом, направленным вверх для взаимодействия с амортизатором 15, и плечом, направленным вниз для взаимодействия с регулируемым упором 16. Так как звено 13 воспринимает крутящий и изгибающий моменты, приложенные со стороны педалей и цепи, его поперечное сечение соизмеримо с сечением рамы 1. Нижнее звено 14 шарнирного параллелограмма выполнено состоящим из штока 17, вставленного в пружину сжатия 18, которая через втулку 19 опирается на раму 1. На конце штока 17 закреплена гайка 20. Тяга 8, связывающая руль 7 с поворотной вилкой 5, расположена над педальной кареткой 9. Совокупность конструктивных признаков лигерада обуславливает такое положение оси тяги 8, которое близко к перпендикулярному по отношению к оси втулки 6 поворотной вилки 5.

В процессе движения велосипеда лигерада по неровной дороге, при наезде на небольшое препятствие рычаги 13 и 14 относительно центров шарниров В и С поворачиваются вверх. При этом расстояние между точками закрепления амортизатора 15 уменьшается и амортизатор, оказывая сопротивление, сжимается. Устранение раскачивания рамы в процессе педалирования обеспечивается расположением оси K педальной каретки на уровне прямой или несколько ниже прямой, проходящей через оси А, В шарниров верхнего звена 13 шарнирного параллелограмма. На фиг. 3 ось K педальной каретки пересекает прямую АВ, а шатун 10 педального привода изображен в фазе своего наибольшего нагружения, когда векторы сил F_n и R_c, действующие на шатун со стороны педали и цепи, параллельны прямой AB. При этом вектор силы реакции R_K = R_c - F_n, действующий на шатун 10 со стороны звена 13, коллинеарен прямой AB. Противодействующая сила реакции шатуна 10 на звено 13 тоже коллинеарна прямой AB. Это значит, что усилие педалирования не меняет конфигурацию шарнирного параллелограмма. В случае, если ось K педальной каретки находится ниже прямой АВ, то усилие педалирования стремится опустить переднюю часть звена 13 и, соответственно, переднее колесо 4 относительно рамы 1, но этому препятствует упор 16.

В момент встречи велосипеда лигерада с крупным препятствием, например, со стеной, когда компенсирующие способности амортизатора 15 исчерпываются, начинает сжиматься пружина 18, поглощая оставшуюся энергию удара. При этом тяга 8, связанная с передней вилкой 5 стремится развернуть руль 7 (глядя сверху - по часовой стрелке). Разворот руля создает определенное неудобство для велосипедиста, но дополнительно гасит энергию удара. В итоге наличие пружины 18 позволяет преодолевать более крупные препятствия при движении по неровной дороге и снижает риск поломок при ударах о непреодолимые препятствия.

Claims (2)

1. Велосипед лигерад, содержащий раму, заднее приводное колесо, ось которого закреплена на раме, седло со спинкой, закрепленное на раме вблизи заднего колеса, переднее колесо, установленное на поворотной вилке, руль, расположенный под седлом и связанный с поворотной вилкой тягой, опирающейся на сферические шарниры, втулку поворотной вилки, связанную с рамой посредством шарнирного параллелограмма, переднее звено которого выполнено заодно со втулкой поворотной вилки, а заднее звено – заодно с рамой, амортизатор, сопротивляющийся подъему передней вилки относительно рамы, педальную каретку, закрепленную на верхнем звене шарнирного параллелограмма, отличающийся тем, что ось педальной каретки расположена вблизи втулки поворотной вилки не выше прямой, проходящей через оси шарниров верхнего звена шарнирного параллелограмма, при этом верхнее звено шарнирного параллелограмма выполнено равнопрочным передней части рамы и воспринимает все сжимающие, крутильные и изгибные нагрузки, вызванные силами, действующими на педали и переднее колесо, а нижнее звено шарнирного параллелограмма выполнено состоящим из штока, вставленного в пружину сжатия, которая обеспечивает постоянную длину этого звена при действии на него осевой силы, не превышающей заданную, и укорочение звена при большей величине осевой силы.

2. Велосипед лигерад по п. 1, отличающийся тем, что снабжен регулируемым упором, ограничивающим опускание передней вилки относительно рамы.