Код документа: RU2337597C1
Изобретение относится к устройствам для перемещения в наклоненном положении ручной клади в емкости, снабженной колесами и ручкой (чемоданам, сумкам и т.п.).
Известно устройство для перемещения, в частности, в наклоненном положении ручной клади посредством приложения к нему усилия, перемещающего и поддерживающего его в этом положении, выполненное в виде чемодана, включающее емкость, колеса, а также ручку (патент US3163268, кл. А45С 5/00; А45С 5/14 1964-12-29).
Недостатком известного устройства является неудобство его перемещения по лестницам. Неудобство проявляется, в частности, в большом усилии, которое необходимо приложить для поднимания и переноса устройства по лестнице.
Наиболее близким аналогом заявляемому решению является устройство для перемещения в наклоненном положении ручной клади посредством приложения к нему усилия, перемещающего и поддерживающего его в этом положении, выполненное в виде чемодана, включающего емкость, основные и дополнительные колеса, установленные на осях с возможностью вращения, приспособление для крепления осей к емкости, и ручку с рукояткой, с обеспечением изменения величины угла наклона емкости к горизонтали и изменения положения относительно емкости места приложения усилия в направлении, противоположном направлению изменения угла наклона емкости относительно основных колес (патент US2004094378, кл. А45С 5/14 2004-05-20).
Недостатком известного устройства является неудобство его перемещения по лестницам, особенно с нескругленными краями ступеней. Неудобство проявляется, в частности, в большом усилии, необходимом для перемещения известного устройства по лестнице, особенно по лестнице с нескругленными краями ступеней, а также большой неравномерности указанного усилия.
Причиной большого прикладываемого усилия, необходимого для перемещения известного устройства по лестницам, особенно с нескругленными краями ступеней, является большое сопротивление качению, возникающее при попадании края ступени, особенно нескругленного, между колесами, а также самопроизвольно занимаемое емкостью чемодана и плоскостью дополнительных колес положение с большим углом наклона к горизонтали под действием совокупности действующих на чемодан сил. Кроме того, причиной большой неравномерности этого усилия является большие колебания сопротивления качению и колебания угла наклона емкости по отношению к горизонтальной поверхности.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение удобства перемещения ручной клади по лестнице, особенно по лестнице с нескругленными краями ступеней.
Технический результат, который может быть получен в результате использования заявленного изобретения, заключается в снижении усилия, а также в уменьшении неравномерности усилия, которое необходимо приложить при перемещении ручной клади по лестнице, особенно по лестнице с нескругленными краями ступеней, а также, в частности, в снижении возникающего при этом сопротивления.
Технический результат достигается за счет использования устройства для перемещения в наклоненном положении ручной клади посредством приложения к нему усилия, перемещающего и поддерживающего его в этом положении, включающего емкость, основные и дополнительные колеса, установленные на осях, приспособление для крепления осей к емкости и, по меньшей мере, одну ручку с по меньшей мере одной рукояткой, с обеспечением изменения величины угла наклона емкости к горизонтали и изменения положения относительно емкости места приложения усилия в направлении, противоположном направлению изменения угла наклона емкости относительно основных колес, в котором, по меньшей мере, одна ручка выполнена с возможностью фиксации указанного положения, при этом дополнительные колеса установлены так, что отношение расстояния между ближайшими в продольном направлении геометрическими осями дополнительных колес к диаметру дополнительных колес составляют величину, выбранную из интервала от 0,2 до 0,56.
А также за счет того, что отношение расстояния между геометрическими осями основных и ближайших к ним в продольном направлении крайних дополнительных колес к диаметру основных колес составляет величину, выбранную из интервала от 0,2 до 0,48.
А также за счет того, что дополнительные колеса выполнены так, что отношение диаметра дополнительных колес к диаметру основных колес составляет величину, выбранную из интервала от 0,1 до 0,75.
А также за счет того, что дополнительные колеса установлены рядами, число которых выбрано в интервале от 3 до 24.
А также за счет того, что ручка присоединена к емкости посредством оси с возможностью поворота относительно емкости и снабжена фиксатором.
А также за счет того, что ручка снабжена, по меньшей мере, одной дополнительной рукояткой.
А также за счет того, что ручка выполнена составной, по меньшей мере, из двух элементов, соединенных посредством оси с возможностью их поворота относительно емкости и друг друга и снабженных дополнительным фиксатором.
А также за счет того, что ручка выполнена телескопической.
А также за счет того, что ручка выполнена телескопической и установлена под углом к плоскости дополнительных колес.
А также за счет того, что ручка выполнена из соединенных под углом элементов и снабжена дополнительной рукояткой.
А также за счет того, что оно снабжено дополнительной телескопической ручкой с рукояткой.
А также за счет того, что ручка включает телескопические элементы, установленные параллельно плоскости дополнительных колес, по меньшей мере, один дополнительный элемент, установленный под углом к плоскости дополнительных колес, соединенный, по меньшей мере, с одним из элементов, установленных параллельно плоскости дополнительных колес, и дополнительную рукоятку.
А также за счет того, что элементы, установленные под углом к плоскости дополнительных колес, выполнены телескопическими.
А также за счет того, что устройство снабжено дополнительной ручкой, выполненной с возможностью поворота и фиксации положения относительно емкости.
Попытки решить задачу повышения удобства качения груза по препятствиям в виде лестниц известны из технических решений, относящихся к тележкам (см. патенты RU 2095266, Кл. В62В 5/02 1997-11-10 и US 5833249, Кл. В62В 5/02, 1998-11-10). В этих тележках дополнительные колеса смещены друг относительно друга (см. патент RU 2095266) и относительно основных колес (см. патенты RU 2095266 и US 5833249) в поперечном направлении. В предлагаемом устройстве для перемещения, в частности, в наклоненном положении ручной клади посредством приложения к нему усилия, перемещающего и поддерживающего его в этом положении, колеса тоже смещены относительно друг друга в поперечном направлении. Однако в указанных тележках не достигается технический результат, достигаемый благодаря совокупности технических решений, изложенных в предлагаемом изобретении. Невозможность достижения технического результата на уровне, который достигается в предлагаемом изобретении, связана с тем, что в указанных тележках из-за особенностей их конструкции расстояние между осями колес больше, чем в устройстве, соответствующему предлагаемому изобретению. В патенте RU 2095266 указано, что расстояние между геометрическими осями дополнительных колес равно 0,6. В патенте US 5833249 не указано, каково это расстояние. При этом на чертежах, поясняющих описание патента, изображена конструкция тележки, у которой это отношение равно 0,628. Из-за особенностей конструкции тележки, описанной в этом патенте, оно при реальных размерах колес не может быть меньше 0,6. Кроме того, конструкция ручки тележки, не позволяющая изменять угол наклона емкости к горизонтали и положение относительно емкости места приложения движущего усилия в направлении, противоположном направлению изменения угла наклона емкости, описанная в этих патентах, приводит к тому, что угол наклона тележки при движении по лестнице будет значительно больше угла наклона лестницы (угла наклона касательной к краям ступеней). Вследствие этого, по меньшей мере, в положении, при котором тележка будет опираться только на дополнительные колеса, усилие, необходимое для качения тележки по лестнице, будет чрезмерно большим (будет близким к перемещаемому весу или даже больше него). Таким образом, совокупность технических решений, известная из этого патента, не позволяет обеспечить необходимое удобство качения груза по лестнице и, в частности, достичь заявляемого технического результата. Таким образом, можно полагать, что указанные технические решения не отвечают критерию промышленной применимости. Это подтверждается, в частности, тем, что указанные тележки не получили распространения. Следует также отметить, что оговоренное в патенте US 5833249 количество колес позволяет катить тележку по стандартным лестницам с высотой ступеней 150 мм и более, только при слишком большом диаметре основных и дополнительных колес (120 мм и более), неприемлемом для устройства для перемещения ручной клади (чемодана и дорожной сумки), поскольку дополнительные колеса, смещенные в поперечном направлении относительно основных колес, уменьшают объем емкости или увеличивают габариты, занимаемые устройством для перемещения ручной клади (чемоданом и дорожной сумкой).
Известны также тележки (пат. US 2565237 Кл. В62В 5/02 1951-08-21) для качения грузов, в частности, по лестницам. В этих тележках также дополнительные колеса смещены относительно друг друга и относительно основных в поперечном направлении. В патенте US 2565237 указано, что дополнительные колеса установлены в «шахматном порядке», при этом не указано, каково расстояние между осями дополнительных колес. Из формулировки «в шахматном порядке» и пояснений в описании указанного изобретения, в частности из чертежей, следует, что отношение расстояния между геометрическими осями колес к их диаметру должно быть больше 0,5. При этом на чертежах, поясняющих описание патента, изображена конструкция тележки, у которой это отношение равно 0,625. Кроме того, конструкция ручки тележки, не позволяющая изменять место приложения движущего усилия относительно емкости и изменять угол наклона емкости к горизонтали, описанная в этих патентах, приводит к тому, что угол наклона тележки при движении по лестнице будет значительно больше угла подъема лестницы (угла наклона касательной к краям ступеней). Вследствие этого, по меньшей мере, в положении, при котором тележка будет опираться только на дополнительные колеса, усилие, необходимое для качения тележки по лестнице, будет чрезмерно большим (будет близким к перемещаемому весу или даже больше него). Таким образом, совокупность технических решений, известная из этого патента, не позволяет обеспечить удобство качения груза по лестнице и, в частности, достичь заявляемого технического результата. Таким образом, можно полагать, что указанные технические решения не отвечают критерию промышленной применимости. Это подтверждается, в частности, тем, что указанные тележки не получили распространения.
Известны также тележки (патенты DE 4231210, В62В 5/02, 1994-03-24 и FR 2573359, В62В 5/02, 1986-05-23), предназначенные для решения другой задачи, а именно движению по волнистым крышам. Кроме того, оговоренное в этих патентах расположение колес, в отличие от предлагаемого изобретения, не позволяют обеспечить отношение расстояния между геометрическими осями колес к их диаметру, выбираемое из указанного в предлагаемом изобретении интервала. В частности, тележка, изображенная на чертежах, поясняющих описание патента FR 2573359, отношение расстояния между геометрическими осями колес к их диаметру равно 0,875. Кроме того, конструкция ручки тележки, не позволяющая изменять место приложение движущего усилия относительно емкости и изменять угол наклона емкости к горизонтали, описанная в этих патентах, приводит к тому, что угол наклона тележки при движении по лестнице будет значительно больше угла подъема лестницы (угла наклона касательной к краям ступеней). Вследствие этого усилие, необходимое для качения тележки по лестнице, будет чрезмерно большим (будет близким к перемещаемому весу или даже больше него). Таким образом, совокупность технических решений, известная из этих патентов, не позволяет обеспечить удобство качения груза по лестнице и, в частности, достичь заявляемого технического результата. Следует также отметить, что оговоренное в этих тележках количество колес позволяет катить тележку по стандартным лестницам только при слишком большом диаметре колес (не менее 120-180 мм), не приемлемом для устройства для перемещения ручной клади (чемодана и дорожной сумки), поскольку дополнительные колеса, смещенные в поперечном направлении относительно основных колес, недопустимо уменьшают объем емкости или увеличивают габариты, занимаемые чемоданом.
Следует также отметить, что хотя устройства для перемещения ручной клади (чемоданы и дорожные сумки, Кл. А45С 5/00) используются для перемещения груза, как и тележки (Кл. В62В 5/02), но совокупность требований, предъявляемых к чемоданам и тележкам, существенно отличаются. В частности, чемоданы и дорожные сумки при перевозке их в различных видах транспорта должны укладываться в различные емкости (стеллажи, полки и т.п.). Поэтому к чемоданам и дорожным сумкам предъявляется достаточно жесткое требование, чтобы габаритный объем и полезный объем мало отличались. Тележкам не требуется, чтобы эти объемы были близки. Поэтому в устройствах для перемещения ручной клади (чемоданах и дорожных сумках) вынужденно используются колеса небольшого диаметра (в основном 30-80 мм, и практически никогда более 120 мм), а в тележках, напротив, как правило, используются колеса сравнительно большого диаметра (до 500 мм). Для относительно удобного качения по лестнице необходимо, чтобы радиус основных колес тележки был приблизительно в 2 раза больше высоты ступени. Стандартные ступени лестниц имеют, как правило, высоту 150-200 мм. Эти размеры связаны с размерами ног человека среднего роста. Очевидно, что для относительно удобного качения по ступеням лестницы достаточно, чтобы диаметр колес тележки лежал в диапазоне 300-400. В этом случае тележкам не требуются дополнительные колеса для их качения по лестницам. Совершенно по-другому ситуация обстоит с устройствами для перемещения ручной клади (чемоданами и сумками), поскольку диаметр их основных и особенно дополнительных колес должен быть меньше высоты ступеней лестницы. Кроме того, требования к техническим решениям, предъявляемым к устройствам для перемещения ручной клади (чемоданам и сумкам, Кл. А45С 5/00, А45С 5/14) и тележкам (Кл. В62В 5/02) отличаются тем, что устройства для перемещения ручной клади перемещают, прикладывая усилие одной рукой, а тележки перемещают двумя руками. Соответственно для перемещения тележек допустимы значительно большие усилия. Кроме того, устройства для перемещения ручной клади (чемоданы и дорожные сумки) часто используются в отличие от тележек в общественном транспорте и местах большого скопления людей. В связи с этим к ним предъявляется требование, занимать минимальное пространство, особенно при движении по гладкой поверхности. Таким образом, совокупность требований, предъявляемых к устройствам для перемещения ручной клади (чемоданам, сумкам) и к тележкам, существенно отличается. Поэтому совокупности решений, приемлемых для тележек и устройств для перемещения ручной клади, также существенно отличаются.
Нами были проведены испытания устройств для перемещения ручной клади, выполненных в виде чемоданов, с неизменяемым положением движущего усилия относительно основных колес, а также, с изменяемым, но не фиксируемым положением этого усилия. Вариант этого устройства с неизменяемым положением движущего усилия относительно основных колес по принципу действия аналогичен конструкциям указанных тележек. А вариант с изменяемым, но не фиксируемым положением этого усилия по принципу действия аналогичен ближайшему аналогу предлагаемого изобретения. Эти испытания показали, что, при величине отношения расстояния между геометрическими осями дополнительных колес к их диаметру, равному 0,6, усилие, прикладываемое к рукоятке ручки в зависимости от радиуса округления ступени может превышать 100-125% веса чемодана. Это подтверждает, что указанные тележки и ближайший аналог не обеспечивают удобство, необходимое для перемещения ручной клади по лестницам.
Заявляемое изобретение схематически поясняется следующими чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид устройства для перемещения ручной клади, выполненного в виде чемодана при качении по ровной поверхности, на фиг.2 представлен общий вид чемодана при качении по лестнице, на фиг.3 и 4, а также 7-9 (вид А) и на фиг.5 (сечение а-а) и фиг.6 (сечение b-b) представлены частные случаи выполнения основных и дополнительных колес, а также приспособлений для крепления осей к емкости, на фиг.10-11, 13 представлены схематические изображения геометрических особенностей в положении дополнительных и основных колес на краю ступени, а на фиг.12, 14 представлены зависимости угла между касательной к колесу и вертикальной стороной ступени от отношений расстояния между геометрическими осями колес и радиуса округления края ступени к диаметру колес, на фиг.15-26 представлены частные случаи выполнения ручки чемодана.
Чемодан (фиг.1), включает емкость 1, основные колеса 2, установленные с возможностью вращения на осях 3 и дополнительные колеса 4, установленные с возможностью вращения на осях 5, приспособление 6 для крепления осей 3 и 5 к емкости 1, а также ручку 7 с рукояткой 8. Ручка 7 включает телескопические элементы 9, 10 и фиксаторы 11, обеспечивающие возможность изменения ее длины. В таком положении угол между продольной осью емкости и горизонтом составляет угол α1.
Ручка 7 (фиг.2), включает ось 12, обеспечивающую возможность поворота ручки 7 относительно емкости 1. При повороте ручки по отношению к емкости на угол β1, угол между емкостью и горизонтом составляет α2. Ручка 7 включает фиксатор 13, обеспечивающий фиксацию положения ручки 7 относительно емкости 1, по меньшей мере, под двумя углами поворота.
Дополнительные колеса 4 могут быть установлены различным образом. В частности они могут быть установлены так, что они будут образовывать продольные ряды, при этом количество рядов может быть различным, например 3 ряда (фиг.3), или 4 ряда (фиг.4), при этом геометрические оси дополнительных колес 4 каждого ряда размещены между геометрическими осями дополнительных колес 4, соседнего ближнего к нему ряда. При этом отношение k расстояния l между геометрическими осями дополнительных колес, расположенных в соседних рядах, к их диаметру d может составлять величину, выбранную из интервала от 0,51 до 0,56.
Основные колеса 2 (фиг.5) установлены с возможностью вращения на осях 3, закрепленных в приспособлении 6, а дополнительные колеса 4 (фиг.6) установлены с возможностью вращения на осях 5, закрепленных в приспособлении 6.
Дополнительные колеса 4 (фиг.7) образуют шесть рядов. При этом отношение k расстояния l между геометрическими осями дополнительных колес 4, расположенных в соседних рядах, к их диаметру d при симметричном расположении может составлять от 0, 34 до 0,56.
Дополнительные колеса 4 (фиг.8) образуют двенадцать рядов. При этом отношение k расстояния l между геометрическими осями дополнительных колес 4, расположенных в соседних рядах, к их диаметру d при симметричном расположении может составлять от 0,2 до 0,56.
Каждое дополнительное колесо 4 (фиг.9) может иметь собственное приспособление 6 для крепления к емкости 1. При этом для удобного монтажа приспособлений 6 к емкости 1 с получением указанных отношений k=l/d количество рядов дополнительных колес 4 увеличено в два раза по сравнению с указанными частными вариантами выполнения чемодана, в которых приспособление 6 используется для крепления групп осей 5 к емкости 1 (фиг.3-8).
При количестве рядов дополнительных колес 4 меньше 12 или 24 (соответственно при групповом или индивидуальном креплении осей 5) отношение k расстояния l между геометрическими осями дополнительных колес 4 к их диаметру d может лежать в диапазоне от 0,21 до 0,56. Таким образом, при количестве рядов дополнительных колес 4 от 12 или от 24 до 3 или 6 (соответственно при групповом или индивидуальном креплении осей 5) отношение k расстояния l между геометрическими осями дополнительных колес 4, расположенных в соседних рядах, к их диаметру d может составлять от 0,2 до 0,56.
В предпочтительном варианте исполнения чемодана отношение к расстояния l между геометрическими осями дополнительных колес 4, расположенных в соседних рядах, к их диаметру d составляет от 0,26 до 0,47.
Угол γ между касательной к поверхности колеса и вертикальной плоскостью в точке, в которой ее касается нескругленный край ступени, зависит от угла наклона чемодана, величины указанного отношения k.
На фиг.12 показаны зависимости угла γ (фиг.10-11) между касательной к колесу 4 и вертикальной стороной ступени от указанного отношения k и отношения k1 радиуса r округления края ступени к диаметру колеса 4. При этом нижняя кривая соответствует величине k1=0, верхняя кривая соответствует величине k1=1, а промежуточные кривые соответствуют промежуточным значениям k1 с шагом в 0,1.
В случае нескругленного края ступени, при угле наклона емкости чемодана (плоскости, проходящей через геометрические оси колес 4) к горизонтали, равному 45° (фиг.10), и величине указанного отношения k, выбранного из диапазона от 0,2 до 0,56, угол γ между касательной к колесу 4 и вертикальной стороной ступени соответственно приблизительно составляет от 35° до 12° (фиг.12). При радиусе r округления края ступени, равном 0,4 диаметра d дополнительного колеса 4 и соблюдении указанных условий (фиг.11) угол γ составляет приблизительно от 39° до 27°. При промежуточных значениях отношения k=l/d и радиуса r округления края ступени угол γ изменяется в диапазоне от 39° до 12° (фиг.12).
В предпочтительном варианте чемодана при значениях отношения k=l/d, выбранных из диапазона 0,26 до 0,47 и значениях радиуса r округления ступени от 0 до 0,4d угол γ составляет больше 30°.
На фиг.14 показаны зависимости угла γ1 между касательной к колесу 2 и вертикальной стороной ступени от отношения λ расстояния l1 между геометрическими осями основных колес 2 и ближайших к ним дополнительных колес 4 к диаметру d1 основных колес 2 при отношении кг диаметра d1 основных колес 2 к диаметру d дополнительных колес 4, изменяющемся от 1 до 10 с шагом 1. При этом наиболее пологая кривая соответствует величине k2=1, а наиболее крутая кривая соответствует величине k2=10.
Отношение диаметров d/d1 основных и дополнительных колес 2 и 4 следует выбирать из диапазона 0,1 до 0,75. При этом отношение расстояния l1 (фиг.3, 4) между геометрическими осями основных колес 2 и геометрическими осями ближайших к ним крайних дополнительных колес 4 к диаметру d1 основных колес 2 следует выбирать из диапазона от 0,2 до 0,48. При этом угол γ1 (фиг.13) между касательной к поверхности колеса 2 и вертикальной плоскостью в точке, в которой ее касается край ступени, лежит в том же диапазоне, что и угол γ (фиг.14). В предпочтительном варианте исполнения чемодана отношение диаметров d/d1 основных и дополнительных колес 2 и 4 следует выбирать из диапазона 0,15-0,3, при этом основные и дополнительные колеса размещены так, что указанное отношение составляет величину, выбранную из диапазона от 0,28 до 0,44. При этом угол γ1 составляет больше 30°.
Ручка 7 с рукояткой 8 (фиг.15), включает ось 12, обеспечивающую возможность поворота ручки 7 относительно емкости 1. При повороте ручки 7 по отношению к емкости на угол β2, угол между емкостью и горизонталью составляет α2. Ручка 7 включает фиксатор 13, обеспечивающий фиксацию положения ручки 7 относительно емкости 1, по меньшей мере, под двумя углами поворота.
Ручка 7 с рукояткой 8 (фиг.16), включает ось 12, обеспечивающую возможность поворота ручки 7 относительно емкости 1. Ручка 7 включает фиксатор 13, обеспечивающий фиксацию положения ручки 7 относительно емкости 1, по меньшей мере, под двумя углами поворота. Ручка 7 содержит прикрепленный к ней под углом элемент 14 и дополнительную рукоятку 15, прикрепленную к элементу 14. При повороте ручки 7 по отношению к емкости на угол β3, угол между емкостью и горизонталью составляет α1.
Ручка 7 (фиг.17) с рукояткой 8 содержит телескопические элементы 9, 10, и фиксаторы 11, обеспечивающие возможность изменения ее длины. Ручка 7 закреплена относительно емкости 1, под углом β4, в результате чего емкость расположена под углом α2 к горизонту, когда рука удерживает рукоятку 8. Ручка 7 содержит прикрепленный к ней под углом элемент 14 и дополнительную рукоятку 15, прикрепленную к элементу 14.
Ручка 7 (фиг.18) с рукояткой 8 содержит телескопические элементы 9, 10, и фиксаторы 11, обеспечивающие возможность изменения ее длины. Ручка 7 содержит элемент 14, прикрепленный к ней под углом, элемент 16, телескопически установленный в элементе 14, дополнительную рукоятку 15, прикрепленную к элементу 16. Когда рука удерживает рукоятку 15, емкость расположена под углом α1 к горизонту, при угле β4 между ручкой 7 и емкостью 1.
Ручка 7 (фиг.19) закреплена относительно емкости 1, под углом β4, в результате чего емкость 1 расположена под углом α2 к горизонтали, если рука удерживает чемодан за рукоятку 8. Чемодан содержит дополнительную телескопическую ручку 17, установленную вдоль стороны емкости 1 с колесами 4, с дополнительной рукояткой 15. Если рука будет держать чемодан за дополнительную рукоятку 15, угол между емкостью 1 и горизонталью будет равен α1.
Ручка 7 (фиг.20-21) закреплена вдоль стороны емкости 1 с колесами 4. Ручка 7 с рукояткой 8 включает телескопические элементы 9, 10, и фиксаторы 11, обеспечивающие возможность изменения ее длины, она содержит элемент 18, прикрепленный под углом к ручке 7, и элемент 19, установленный телескопически в элементе 18, и дополнительную рукоятку 15, прикрепленную к элементу 19. Если рука держит рукоятку 8 (фиг.18), угол между емкостью 1 и горизонталью равен α1, а если рука держит рукоятку 15 (фиг.19) угол между емкостью 1 и горизонталью равен α2.
Ручка 7 (фиг.22) соединена с емкостью 1 с возможностью вращения через ось 12, и снабжена фиксатором 13, рукояткой 8 и дополнительной рукояткой 15.
Ручка 7 (фиг.23), соединена с возможностью вращения с емкостью 1 через ось 12, и включает элемент 20, соединенный с возможностью вращения с ручкой 7 через ось 21. Ручка 7 снабжена фиксатором 13, и фиксатором 22, выполненными с возможностью установить положение ручки 7 и элемента 20 относительно емкости 1 и их взаимное расположение относительно друг друга под различными углами. Ручка 7 включает рукоятку 8, дополнительную рукоятку 15.
Ручка 7 (фиг.24) с рукояткой 8 включает телескопические элементы 9, 10 и фиксаторы 11, обеспечивающие возможность изменения ее длины. В таком положении угол между продольной осью емкости и горизонтом составляет угол α1. Чемодан содержит дополнительную ручку 17 с рукояткой 15. Дополнительная ручка 17 соединена с возможностью вращения с емкостью 1 через ось 23. Дополнительная ручка 17 снабжена фиксатором 24, выполненным с возможностью установить положение дополнительной ручки 17 относительно емкости 1 под различными углами.
Ручка 7 (фиг.25) с рукояткой 8 соединена с возможностью вращения с емкостью 1 через ось 12. Ручка 7 снабжена фиксатором 13, выполненным с возможностью установить положение ручки 7 относительно емкости 1 под различными углами. Чемодан содержит дополнительную ручку 17 с рукояткой 15. Дополнительная ручка 17 соединена с возможностью вращения с емкостью 1 через ось 23. Дополнительная ручка 17 снабжена фиксатором 24, выполненным с возможностью установить положение дополнительной ручки 17 относительно емкости 1 под различными углами.
Ручка 7 (фиг.26) закреплена относительно емкости 1, под углом β4, в результате чего емкость 1 расположена под углом α2 к горизонтали, если рука удерживает чемодан за рукоятку 8. Чемодан содержит дополнительную ручку 17 с рукояткой 15. Дополнительная ручка 17 соединена с возможностью вращения с емкостью 1 через ось 23. Дополнительная ручка 17 снабжена фиксатором 24, выполненным с возможностью установить положение дополнительной ручки 17 относительно емкости 1 под различными углами.
Фиксаторы 11, 13, 24 могут быть выполнены различным, известным в технике образом на основе элементов трения, резьбовых, эксцентриковых, или упругих элементов, а также элементов, содержащих выступ и впадину. В частности, фиксаторы 11, 13, 24 могут быть выполнены аналогично фиксаторам, описанным в патентах ЕР 1462334, В62В 7/08, 2004-09-29; ЕР 1493646, В62В 7/10, 2005-01-05; GB 1176517, В62В 7/10, 1970-01-07.
Устройство, выполненное согласно предлагаемому изобретению, используется следующим образом.
При перемещении по ровной поверхности ручной клади в устройстве, выполненном в виде чемодана (фиг.1) он опирается на основные колеса 2, которые соединены с емкостью 1 через оси 3 и приспособления 6. При этом его удерживают и им управляют с помощью рукоятки 8 и ручки 7, длина которой может изменяться для удобства пользователя с помощью телескопических элементов 9, 10 и фиксаторов 11. Ручка 7 выполнена таким образом, что при ее максимальном выдвижении чемодан располагается под углом α1 к горизонтальной поверхности. Как правило, для перемещающих ручную кладь людей различного роста этот угол составляет 45-65°. При этом большая часть веса чемодана приходится на основные колеса 2, а меньшая часть его веса приходится на рукоятку 8. Таким же образом чемодан перемещают, преодолевая препятствия, с одним-двумя выступами, удерживая его за рукоятку 8, в частных случаях исполнения, представленных на фиг.15, 20-25. В частных случаях выполнения ручки 7, представленных на фиг.16-19, 26 по ровной поверхности или при преодолении препятствий с одним двумя выступами, чемодан перемещают, удерживая его за дополнительную рукоятку 15. Чемодан в таком положении удобно перемещать, когда вокруг движется даже много людей, поскольку он занимает небольшое пространство рядом с пользующимся им человеком. Усилие необходимое для удержания и качения чемодана в таком положении, как показывают испытания, обычно не превышает 40% его веса. В этом положении чемодан может преодолевать препятствия с одним-двумя выступами, например, бордюры тротуаров, опираясь на них дополнительными колесами 4. При этом усилие, необходимое для закатывания чемодана, например, на ступень или тротуар, как показывают испытания чемодана с отношениями l/d и l1/d1, выбранными из предлагаемых диапазонов (0,2-0,56 и 0,2-0,48), может составлять до 90-100% веса чемодана. Такое усилие слишком велико при длительном перемещении, поэтому при преодолении лестниц с большим количеством ступеней использование чемодана в таком положении неудобно. Вместе с тем такое закатывание чемодана удобнее, чем его поднимание и перенос. При увеличении отношения l/d до 0,6 и более, усилие, необходимое для закатывания чемодана на ступень или бордюр тротуара в таком положении, становится больше 100% его веса. В этом случае степень неудобства преодоления препятствия с выступами, например, закатывания чемодана на ступень или на бордюр тротуара, становится сопоставимой со степенью неудобства поднимания и перестановки чемодана.
При преодолении препятствия с выступами, например, при качении чемодана по лестнице для уменьшения усилия, необходимого для его перемещения, угол наклона чемодана уменьшают до величины α2. В случае выполнения ручки 7 с возможностью поворота (фиг.2), уменьшение угла наклона чемодана до величины α2 осуществляют, изменяя угол между емкостью 1 и ручкой 7 до величины β1. В случаях выполнения чемодана, представленных на фиг.17-19, уменьшение угла наклона чемодана осуществляют, выдвигая ручку 7 и удерживая чемодан за рукоятку 8. После уменьшения угла наклона чемодана к горизонтали положение рукоятки, за которую его удерживают, фиксируется с помощью фиксаторов 11, 13. Благодаря этому при качении по ступеням лестницы чемодан сохраняет уменьшенный угол наклона α2. После уменьшения угла наклона чемодана к горизонтали он опирается на ступени лестницы основными колесами 2 и дополнительными колесами 4 (фиг.2, 15, 17, 19, 21-23, 25-26). При перемещении чемодана вверх по лестнице он расположен несколько позади человека, а при перемещении чемодана вниз по лестнице он располагается впереди человека. В большинстве случаев линия, соединяющая края соседних ступеней лестницы, наклонена под углом менее 35° к горизонтали. Соответственно приближение угла наклона чемодана к углу наклона лестницы уменьшает усилие, необходимое для его качения. Благодаря такому расположению чемодана (фиг.2, 15, 17, 19, 21-23, 25-26) под углом α2 к горизонтали усилие, необходимое для его удержания на лестнице, становится меньше в 1,5-2 раза, по сравнению с положением под углом α1 (фиг.1, 16, 18, 20, 24).
При перемещении чемодана через препятствия, в частности по лестнице на рукоятку действует усилие, зависящее от веса чемодана, угла подъема лестницы и угла наклона чемодана, а также сопротивления, возникающего в колесах 2 и 4. Сопротивление, возникающее в колесах 2 и 4, зависит от степени округленности препятствия, в частности, краев ступеней лестницы, и расстояния между осями колес 2 и 4. Для того чтобы сопротивление было меньше, необходимо, чтобы углы γ, γ1 (фиг.11-14) были как можно больше. При увеличении радиуса r округления ступени и уменьшении отношения l/d углы γ, γ1 стремятся к 45°. Наиболее распространенными являются лестницы с радиусом r округления края ступени близким к 0, достаточно часто встречаются лестницы с радиусом r до 5-10 мм, и очень редко встречаются лестницы со значительно большими радиусами r округления. Диаметр d дополнительных колес 4 с учетом веса чемоданов и ряда конструктивных и технологических факторов может варьироваться в диапазоне от 10 до 30 мм. Учитывая указанные диапазоны r и d можно полагать, что в большинстве случаев угол у может составлять от 15 до 35° при выборе отношения l/d из диапазона от 0,2 до 0,56. Вместе с тем, при увеличении значения l/d до 0,6 и более, угол γ становится меньше 8°. Испытания показали, что для чемодана, расположенного с уменьшенным углом α2 наклона к горизонту (фиг.2) и имеющего значения отношения k=l/d, выбранные из диапазона от 0,2 до 0,56, усилие, необходимое для качения по лестнице, составляет от 56 до 80% его веса в зависимости от крутизны лестницы и радиуса r округления ступеней. При качении чемодана по лестнице это обеспечивает, как показали испытания, вполне приемлемый уровень удобства даже для людей, не обладающих большой силой. В то же время при увеличении значения отношения l/d до 0,6 и более усилие, необходимое для качения чемодана по лестнице, повышается до 90-100% веса чемодана и более, что делает качение чемодана по лестнице, как показали испытания, неудобным, поскольку это усилие носит сравнительно длительный характер.
Устройство для перемещения ручной клади включает емкость, основные и дополнительные колеса, установленные на осях, приспособление для крепления осей к емкости. Устройство содержит, по меньшей мере, одну ручку с, по меньшей мере, одной рукояткой с обеспечением изменения величины угла наклона емкости к горизонтали и изменения положения относительно емкости места приложения усилия в направлении, противоположном направлению изменения угла наклона емкости относительно основных колес. По меньшей мере одна ручка выполнена с возможностью фиксации указанного положения. Дополнительные колеса установлены так, что отношение расстояния между ближайшими в продольном направлении геометрическими осями дополнительных колес к диаметру дополнительных колес составляет величину, выбранную из интервала от 0,2 до 0,56. Изобретение обеспечивает снижение усилия, а также уменьшение неравномерности усилия, которое необходимо приложить при перемещении ручной клади по лестнице, особенно по лестнице с нескругленными краями ступеней. 13 з.п. ф-лы, 26 ил.