RU2613134C2 - Non-motorised vehicle driven by human muscular force, using reversed principle of body work in rowing, to be used as light vehicle, for tourism and sport - Google Patents
Non-motorised vehicle driven by human muscular force, using reversed principle of body work in rowing, to be used as light vehicle, for tourism and sport Download PDFInfo
- Publication number
- RU2613134C2 RU2613134C2 RU2015121646A RU2015121646A RU2613134C2 RU 2613134 C2 RU2613134 C2 RU 2613134C2 RU 2015121646 A RU2015121646 A RU 2015121646A RU 2015121646 A RU2015121646 A RU 2015121646A RU 2613134 C2 RU2613134 C2 RU 2613134C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hands
- rowing
- legs
- stirrups
- motorised vehicle
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M1/00—Rider propulsion of wheeled vehicles
- B62M1/24—Rider propulsion of wheeled vehicles with reciprocating levers, e.g. foot levers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
- Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области безрельсовых наземных транспортных средств, приводимых в действие мускульной силой человекаThe invention relates to the field of trackless land vehicles powered by human muscle power
Из предшествующего уровня техники известны многочисленные конструкции веломобилей, например веломобиль А.А. Михайлова, патент РФ 2410279, B.C. Белоенко патенты №№РФ 229982, РФ 2434777. В веломобилях (и велосипедах) педальный привод имеет заведомо низкую эффективность, так как максимальное усилие, передаваемое ногой на педаль, составляет менее половины веса велосипедиста и действует только на переднем участке около оборота (холостой ход для каждой ноги оборота). Да и всего при езде на велосипеде используется порядка четверти мышц тела человека. В предлагаемом изобретении используется только элементная база, характерная для веломобилей (легкая трубчатая рама, стандартные велосипедные детали, а именно колеса, тормоза, цепи).Numerous bicycle designs are known from the prior art, for example A.A. Mikhailova, RF patent 2410279, BC Beloenko patents №№РФ 229982, RF 2434777. In cycle cars (and bicycles), the pedal drive has obviously low efficiency, since the maximum force transmitted by the foot to the pedal is less than half the weight of the cyclist and acts only on the front plot about turnover (idle for each leg turnover). And all in all when riding a bicycle, about a quarter of the muscles of the human body are used. In the present invention, only the elemental base used for cycle cars is used (light tubular frame, standard bicycle parts, namely wheels, brakes, chains).
Из предшествующего уровня техники самое эффективное использование до 95% мышц человеческого тела достигнуто в академической гребле. Первое документированное использования принципа гребли с движением тела гребца (по смазанной салом банке) относится к 1715 году (гонки Томаса Доджета в Великобритании), подвижная банка появилась в 1857 году, а конструкция лодки для академической гребли была регламентирована в 1892 году при создании Международной федерации академической гребли ФИСА (см. http://www.worldrowing.com - официальный сайт ФИСА).From the prior art, the most efficient use of up to 95% of the muscles of the human body is achieved in rowing. The first documented use of the principle of rowing with the movement of the rower’s body (over a greased jar) dates back to 1715 (Thomas Dodget’s race in the UK), a movable jar appeared in 1857, and the design of the rowing boat was regulated in 1892 when the International Federation of FISA Rowing (see http://www.worldrowing.com - the official FISA site).
Известны многие попытки реализовать принцип работы при академической гребле для наземных средств транспорта. Известны серийно выпускаемые двухколесные и трехколесные конструкции "Rowbike" (США) (см. http://www.rowbike.com), "Vogabike" (Италия) (см. http://www.vogabike.com), с подвижными и неподвижными сиденьями. Также известен «Велосипед с движением академической гребли» конструкции С.Н. Лукьянова, патент RU 2402451 С2, с неподвижным сиденьем, качающимся рулем и кареткой с упорами для ног и возвратным резиновым шнуром. Модели с неподвижным сиденьем имеют укороченный рабочий ход по сравнению с моделями с подвижным сиденьем. Наиболее близким к заявленной является трехколесная модель "Vogabike III" с подвижным сиденьем.Many attempts are known to realize the principle of operation in rowing for land vehicles. Known commercially available two-wheeled and three-wheeled structures "Rowbike" (USA) (see http://www.rowbike.com), "Vogabike" (Italy) (see http://www.vogabike.com ), with movable and motionless seats. Also known is "Bicycle with the movement of rowing" design S.N. Lukyanova, patent RU 2402451 C2, with a fixed seat, a rocking steering wheel and a carriage with stops for legs and a returnable rubber cord. Fixed seat models have a shorter travel compared to models with a movable seat. Closest to the claimed is the three-wheeled model "Vogabike III" with a movable seat.
Существующие конструкции не получили широкого распространения по следующим причинам:Existing designs are not widely used for the following reasons:
1. Очень низкая безопасность, в частности:1. Very low security, in particular:
- Неустойчивость. Двухколесные модели неустойчивы на малых скоростях (как велосипеды), но там даже подстраховать себя ногой, как велосипедисту, затруднительно из-за менее удобного положения тела. Трехколесные модели устойчивее, но лишь при движении по прямой. На повороте они склонны к опрокидыванию, поэтому приходится резко сбрасывать скорость.- Instability. Two-wheeled models are unstable at low speeds (like bicycles), but there it is difficult to even insure yourself with your foot as a cyclist because of the less comfortable position of the body. Three-wheeled models are more stable, but only when moving in a straight line. When cornering, they tend to tip over, so you have to drastically slow down.
- Плохая управляемость. Поскольку руль используется для тяги руками, управление осуществляется либо ногами, либо при помощи сложной поворотной конструкции на руле.- Poor handling. Since the steering wheel is used for traction by hands, control is carried out either by feet or by using a complex rotary structure on the steering wheel.
- Трудность ориентирования во время езды. Голова спортсмена во время езды перемещается приблизительно на 700 мм для конструкций с неподвижным сиденьем и порядка 1400 мм для конструкций с подвижным сиденьем, что мешает правильно оценивать дорожную обстановку, собственное положение и скорость.- Difficulty orienteering while riding. The athlete’s head moves approximately 700 mm during riding for structures with a fixed seat and about 1400 mm for structures with a movable seat, which makes it difficult to correctly assess the road situation, own position and speed.
- Задержка экстренного торможения. Для торможения нужно переставлять пальцы рук из рабочего положения на ручки тормозов, на что теряется драгоценное время.- Delay emergency braking. For braking, you need to rearrange the fingers from the working position to the brake handles, which is wasting precious time.
- Высочайшая опасность существует при лобовом ударе или столкновении с препятствием. Спортсмен ударяется паховой областью о колонку управления, грудной клеткой бьется о руль и падает на дорогу.- The highest danger exists when a frontal impact or collision with an obstacle. The athlete hits the control column with the inguinal region, strikes the steering wheel with his chest and falls onto the road.
Недостатки в области безопасности позволяют использовать подобные устройства только для тренировки на специально обустроенных трассах, но не на дорогах общего пользования. Также невозможны гонки на подобных устройствах из-за большой опасности для гонщиков.Safety flaws allow the use of such devices only for training on specially equipped tracks, but not on public roads. It is also impossible to race on such devices because of the great danger to riders.
2. Возможность использования только в сухую комфортную погоду. Сооружение вокруг конструкции закрытого «кокона» еще более снижает безопасность. Это же не позволяет использовать устройство для туризма, в быту.2. Ability to use only in dry, comfortable weather. The construction around the closed cocoon structure further reduces safety. This does not allow using the device for tourism in everyday life.
Целью настоящего изобретения является устранение указанных выше недостатков и создание пригодной для массового производства и потребления конструкции с принципом действия, отличающимся простотой, широким спектром применения при сохранении не менее высокой, чем в ближайших аналогах "Rowbike" и "Vogabike", эффективности использования мышечной энергии человека с удобством, высокой степенью безопасности для человека, возможностью использования обычных комплектующих, выпускаемых промышленностью для серийных велосипедов.The aim of the present invention is to eliminate the above disadvantages and create suitable for mass production and consumption of the design with the principle of action, which is characterized by simplicity, a wide range of applications while maintaining not less than in the closest analogues "Rowbike" and "Vogabike", the efficiency of use of human muscle energy with convenience, a high degree of safety for humans, the ability to use conventional components manufactured by the industry for serial bicycles.
Эта цель достигается следующим.This goal is achieved as follows.
Во-первых, использованием не «прямого» принципа работы при академической гребле, а «обращенного» варианта. При академической гребле и в указанных аналогах неподвижны ступни ног, а передвигаются руки с веслами, рычагами или рулем. В предлагаемом обращенном варианте (см. фиг. 1) кисти рук, напротив, сжимают рукоятки руля, зафиксированного в продольной плоскости. Заметим, что кисти рук находятся в естественном, вертикальном положении, а не в неестественном, повернутом на 90°, как при гребле или у аналогов. Одновременно, не отрывая пальцев, не перехватываясь, можно осуществлять поворот руля и рулевого колеса за счет естественного поворота кистей к центру, осуществлять работу тормозов, а также большими пальцами включать возможное электрооборудование (фару, поворотные огни, габаритные огни, звуковой сигнал), обеспечивающие безопасность уличного движения. Мышцы в рабочем цикле работают так же, как при гребле: сначала (с момента упора) включаются ноги, затем, после выпрямления ног, включается спина, ягодицы и руки (корпус разгибается, а руки сгибаются). Голова при этом все время остается на месте, что облегчает ориентирование во время поездки. Все усилие рабочего хода передается на ноги, упирающиеся в ножные упоры, закрепленные на каретке, к которой крепится одна цепь или две цепи. Это усилие может для тренированных спортсменов достигать 3-5 кН (300-500 кгс). Движение продолжается накатом за счет обгонных муфт колес. Возврат в исходное положение осуществляется другими группами мышц (разгибатели рук, сгибатели ног, брюшные мышцы) легко за счет свободного хода обгонных муфт колес, возврат каретки - ногами за стременные ремни на упорах.Firstly, by using not the “direct” principle of work in rowing, but the “reversed” version. With rowing and in the indicated analogues, the feet are motionless, and hands move with oars, levers or the wheel. In the proposed reversed version (see Fig. 1), the hands, on the contrary, compress the handlebars of the steering wheel fixed in the longitudinal plane. Note that the hands are in a natural, vertical position, and not in an unnatural, rotated 90 °, as in rowing or analogs. At the same time, without lifting your fingers, without intercepting, you can rotate the steering wheel and steering wheel due to the natural rotation of the brushes towards the center, carry out the brakes, and also use your thumbs to turn on the possible electrical equipment (headlight, turn lights, side lights, sound signal), ensuring safety street traffic. The muscles in the working cycle work the same as during rowing: first (from the moment of stop) the legs turn on, then, after straightening the legs, the back, buttocks and arms are turned on (the body is unbent, and the arms are bent). At the same time, the head remains in place all the time, which facilitates orientation during the trip. All the power of the working stroke is transmitted to the legs resting on the foot stops fixed on the carriage, to which one chain or two chains are attached. This effort can reach 3-5 kN (300-500 kgf) for trained athletes. The movement continues coasting due to overrunning clutch wheels. The return to the starting position is carried out by other muscle groups (extensors of the arms, flexors of the legs, abdominal muscles) easily due to the free running of the overrunning clutch of the wheels, the carriage is returned by the legs for the stirrup belts on the stops.
Во-вторых, цепи (цепь) крепятся непосредственно к каретке, усилие от каретки направлено строго вдоль цепи, нет промежуточных деталей, значит, потери ограничиваются только потерями на трение в цепи на ведущей звездочке.Secondly, chains (chains) are attached directly to the carriage, the force from the carriage is directed strictly along the chain, there are no intermediate parts, which means that losses are limited only by friction losses in the chain on the drive sprocket.
В-третьих, вместо подвижного сиденья, движущегося по направляющим, применено сиденье с верхним подвесом, обеспечивающее свободное почти горизонтальное необходимое перемещение порядка полуметра (зависит от роста человека). За счет верхнего подвеса достигается:Thirdly, instead of a movable seat moving along the guides, a seat with an upper suspension is used, which provides free almost horizontal necessary movement of the order of half a meter (depends on the person’s height). Due to the upper suspension is achieved:
- лучшее распределение усилия (веса человека) по всей рамной конструкции, что позволяет облегчить ее;- the best distribution of effort (human weight) throughout the frame structure, which makes it easier;
- за счет длины подвеса регулируется идеальное положение тела относительно ног.- Due to the length of the suspension, the ideal position of the body relative to the legs is regulated.
- при повороте за счет верхнего подвеса большее прижимное усилие приходится на внутреннее колесо, а не на наружное, как у большинства колесных транспортных средств, что автоматически предотвращает опрокидывание;- when turning due to the upper suspension, a greater clamping force falls on the inner wheel, and not on the outer one, like most wheeled vehicles, which automatically prevents tipping;
- при лобовом ударе тело человека уходит не вверх, а вперед и вниз, вперед ногами, с инстинктивным торможением и напряжением мышц рук и ног, гасящим энергию;- with a frontal impact, a person’s body does not go up, but forward and down, forward legs, with instinctive inhibition and tension of the muscles of the arms and legs, extinguishing energy;
- сиденье можно сделать мягким и удобным, при туристическом использовании его можно поднять вверх, под тент, тогда на полу образуется свободное пространство порядка 2,0×0,7 м, куда кладется надувной матрац и получается полноценное спальное место, сравнимое по комфорту с полкой в купе поезда.- the seat can be made soft and comfortable, for tourist use it can be lifted up, under an awning, then free space of about 2.0 × 0.7 m is formed on the floor, where an air mattress is placed and a full-fledged sleeping place is obtained, comparable in comfort to a shelf in the train compartment.
Данные конструктивные особенности подтверждены в ходе испытаний опытного образца.These design features are confirmed during the testing of the prototype.
Другие применения обращенного принципа академической гребли.Other applications of the reversed principle of rowing.
Применяемый «обращенный» принцип (с различными конструктивными решениями), кроме пуллера, может быть использован для привода других транспортных средств, например легкой дрезины, легкого водного или подводного снаряда, сверхлегкого летательного аппарата на мускульной тяге.The applied “reversed” principle (with various design solutions), in addition to the puller, can be used to drive other vehicles, such as light railcars, light water or underwater projectiles, and ultralight muscular traction aircraft.
Прилагаемые графические материалы:The attached graphic materials:
На фиг. 1 показана схема работы «пуллера»;In FIG. 1 shows a diagram of the "puller";
На фиг. 2 - схема конструкции;In FIG. 2 - design diagram;
На фиг. 3 - предполагаемый внешний вид туристического пуллера;In FIG. 3 - the proposed appearance of the tourist puller;
На фиг. 4 - фотография существующего опытного образца.In FIG. 4 is a photograph of an existing prototype.
Конструкция транспортного средства (см. фиг. 2), условно называемого «пуллер-цикл» или просто «пуллер», представляет собой несущую раму 1, к которой крепятся задние приводные колеса 2 и переднее рулевое колесо 3. Привод колес осуществляется двумя стандартными или одной усиленной цепью 4. Цепь 4 крепится непосредственно к каретке 5 с упорами 6. Цепь 4 натянута между ведущей звездочкой колеса 2 (задней оси) и натяжной звездочкой 7. Для экономии часть цепи 4 (около половины), не проходящую при работе по ведущей звездочке, можно заменить на гибкий трос или клиновой ремень, тогда вместо натяжной звездочки используется натяжной шкив. Направление движения каретки обеспечивает направляющая 8, прикрепленная к раме 1.The design of the vehicle (see Fig. 2), conventionally called the "puller cycle" or simply "puller", is a
На каретке 5 установлены два качающихся упора 6 со стременными ремнями 9 (или регулируемыми стременами). Садясь в пуллер, ездок вставляет ноги в стременные ремни 9 и упирается ногами в упоры 6. При рабочем ходе нога нажимает на упор 6, при холостом - тянет каретку 5 назад за стременной ремень 9. Возврат цепи обеспечивают стандартные велосипедные обгонные муфты колес 2.On the
К раме 1 в верхней части крепится качающееся сиденье с параллельным подвесом 10, сохраняющее горизонтальность при качании. В начальной точке цикла сиденье упирается в специальный регулируемый по росту ездока упор 11, позволяя полностью задействовать силу мышц-разгибателей ног до полного их разгибания.A swing seat with a
Управление движением осуществляется при помощи руля 12, имеющего две качающиеся в поперечной плоскости рукоятки 13. Поворачивая рукоятки 13 к центральной оси пуллера, ездок натягивает тросики тормозов 14 (стандартные). Кроме того, на концах рукояток 13 можно разместить тумблеры, включающие электрооборудование (фара, поворотные огни, габаритные огни, звуковой сигнал, например, от скутера). Руль 12 вращается вокруг своей оси, при этом в любом положении работа тела может продолжаться с наклоном корпуса человека. Движению вдоль оси препятствует опора 15, воспринимающая и передающая на раму 1 как большое осевое усилие рабочего хода, так и малое обратное усилие холостого хода. Через рулевой вал 16 и рулевой механизм 17 осуществляется поворот стандартного велосипедного рулевого колеса 3. Возврат механизма в нейтральное положение происходит как в велосипеде автоматически за счет стандартного наклона оси поворота рулевого колеса 3.Motion control is carried out using the
Туристический пуллер имеет закрытый корпус из легких панелей, крепящихся к раме 1, в задней части находится багажное отделение 18, в котором при установке сиденья можно перевозить также пассажира, ребенка, животное. Перед лицом ездока устанавливается легкое ветровое стекло 19 и два боковых 20. В случае непогоды рабочее и грузовое пространство закрывается тентом 21. Для посадки, загрузки, высадки и разгрузки тент 21, естественно, откидывается. Дно и облицовка корпуса могут иметь лючки для вентиляции, уборки и т.п. Для поездок по городу пуллер должен быть оборудован небольшим аккумулятором и электрооборудованием 22 (фара, габаритные, поворотные огни, стоп-сигналы, звуковой сигнал), зеркалами заднего вида 23 для полноценного участия в дорожном движении. Гоночные пуллеры могут не иметь стекол 19 и 20, тента 21, электрооборудования 22.The tourist puller has a closed case of lightweight panels attached to the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015121646A RU2613134C2 (en) | 2015-06-05 | 2015-06-05 | Non-motorised vehicle driven by human muscular force, using reversed principle of body work in rowing, to be used as light vehicle, for tourism and sport |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015121646A RU2613134C2 (en) | 2015-06-05 | 2015-06-05 | Non-motorised vehicle driven by human muscular force, using reversed principle of body work in rowing, to be used as light vehicle, for tourism and sport |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015121646A RU2015121646A (en) | 2016-12-20 |
RU2613134C2 true RU2613134C2 (en) | 2017-03-15 |
Family
ID=57759189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015121646A RU2613134C2 (en) | 2015-06-05 | 2015-06-05 | Non-motorised vehicle driven by human muscular force, using reversed principle of body work in rowing, to be used as light vehicle, for tourism and sport |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2613134C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5979922A (en) * | 1997-04-28 | 1999-11-09 | Becker; John L. | Bicycle having novel drive and steering mechanisms |
US6609724B1 (en) * | 1999-07-07 | 2003-08-26 | Emil Dzvonik | Human-powered cycle which is ridden while lying down |
US20050098977A1 (en) * | 2003-11-06 | 2005-05-12 | Stephane Paquette | Recumbent cycle with a single stroke linear pedaling system |
US20070085297A1 (en) * | 2005-10-18 | 2007-04-19 | Eugene Cruft Patrick S | Human-powered vehicles and carriageways |
RU2413649C1 (en) * | 2009-12-02 | 2011-03-10 | Сергей Николаевич Лукьянов | Linear-drive bicycle with pedalling and boat-racing motion |
-
2015
- 2015-06-05 RU RU2015121646A patent/RU2613134C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5979922A (en) * | 1997-04-28 | 1999-11-09 | Becker; John L. | Bicycle having novel drive and steering mechanisms |
US6609724B1 (en) * | 1999-07-07 | 2003-08-26 | Emil Dzvonik | Human-powered cycle which is ridden while lying down |
US20050098977A1 (en) * | 2003-11-06 | 2005-05-12 | Stephane Paquette | Recumbent cycle with a single stroke linear pedaling system |
US20070085297A1 (en) * | 2005-10-18 | 2007-04-19 | Eugene Cruft Patrick S | Human-powered vehicles and carriageways |
RU2413649C1 (en) * | 2009-12-02 | 2011-03-10 | Сергей Николаевич Лукьянов | Linear-drive bicycle with pedalling and boat-racing motion |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015121646A (en) | 2016-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4976451A (en) | Human powered vehicle | |
US20150076787A1 (en) | Recumbent human powered vehicle with a reciprocating linear drive | |
JP2016501147A (en) | Bicycle with characteristic drive assembly | |
CN202847942U (en) | Whole-body-exercise type horizontal type exercise bike with double power | |
CN204352530U (en) | Arm powered multifunctional body-building is ridden instead of walk recreational vehicle | |
RU2613134C2 (en) | Non-motorised vehicle driven by human muscular force, using reversed principle of body work in rowing, to be used as light vehicle, for tourism and sport | |
CN202279202U (en) | Symmetric double-flywheel structure and rickshaw with same | |
JP4156823B2 (en) | Human drive mechanism | |
KR101583053B1 (en) | Front wheel drive type recumbent bicycle | |
CN202863665U (en) | Walking-type entertainment bicycle capable of being assembled horizontally | |
CN204937393U (en) | Human body high-efficient drive motor literary composition | |
CZ27840U1 (en) | Environment-friendly vehicle for transportation of persons | |
CN202481242U (en) | Land boating car | |
US20100230925A1 (en) | Four Wheel Human Powered Striding Cycle | |
CN104524775B (en) | Arm powered multifunctional body-building is ridden instead of walk recreational vehicle | |
RU2715100C1 (en) | Wheeled vehicle | |
CN102627136B (en) | Cockhorse capable of being ridden and traveling | |
CN107697222B (en) | Novel body-building scooter adopting spring power | |
CN103100223A (en) | Horse riding device used for amusement park | |
CN201082344Y (en) | Land racing boat training machine | |
CN103419884B (en) | A kind of oscillating type body-building is played car | |
CN2299800Y (en) | Push-pull handlebar body-building bicycle | |
RU2096238C1 (en) | Vehicle propelled by muscular force of man, such as tricycle | |
CN202243880U (en) | Bicycle with chain concealed in beam | |
CN202682673U (en) | Bicycle for training coordination ability of human body |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170606 |