Стабилизирующее устройство для одноколейного колесного транспортного средства - RU2015054C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к стабилизирующему устройству для одноколейного колесного транспортного средства, в частности велосипеда, приводимого в движение седоком.

Из-за наличия пересечения дорог, медленного движения транспорта, затора движения, доpожных работ и других препятствий велосипедист вынужден при движении в городских районах часто останавливаться и вновь начинать движение. Такой режим движения обычен для велосипедистов в городах и городских районах и может привести к возникновению потенциально опасных ситуаций, когда велосипедист должен мгновенно остановиться, в результате чего он может потерять равновесие.

При таких условиях движения велосипедист при каждой остановке должен поставить одну или обе ноги на землю, а во многих случаях может быть вынужден частично спешиваться. Частые резкие остановки и возобновления движения представляют большое неудобство для велосипедиста. Они также могут быть потенциально опасными вследствие потери равновесия, нетерпеливого поведения из-за расстройства планов и т.п., особенно когда в движении участвуют тяжелые грузовики.

Конструкция велосипеда и физические параметры седока часто приводят к тому, что седло оказывается установленным либо слишком низко, чтобы обеспечить достаточное усилие нажатия на педаль, либо слишком высоко, чтобы велосипедист мог остаться в седле во время остановки. Это может заставить велосипедиста часто спешиваться и снова садиться на велосипед.

Целью изобретения является создание стабилизирующего устройства для одноколейного двухколесного транспортного средства, которое позволяло бы седоку останавливать транспортное средство без необходимости спешивания.

Другой целью изобретения является создание стабилизирующего устройства, которое может быть выполнено в виде приспособления к существующим одноколейным двухколесным транспортным средствам или может составлять часть двухколесного транспортного средства в готовом виде.

Для этого стабилизирующее устройство для одноколейного колесного транспортного средства содержит рычаг, шарнирно закрепленный одним концом на или вблизи оси колеса транспортного средства и имеющий некоторую степень сжимаемости в осевом направлении, поперечную ось, присоединенную к другому концу рычага, пару стабилизаторов, установленных на поперечной оси, элемент сцепления с колесом, расположенный на поперечной оси между стабилизаторами, и средство для перемещения рычага между поднятым положением, при котором стабилизаторы проходят, не задевая земли, и опущенным положением, при котором стабилизаторы находятся в контакте с землей, а колесо транспортного средства поднято от земли и сцеплено с элементом сцепления. Рычаг, поперечную ось и колеса можно, следовательно, считать элементами, составляющими подпорку. В соответствии с предпочтительным вариантом колесу транспортного средства обеспечивают возможность вращения, когда стабилизаторы неподвижны.

В соответствии с другой особенностью настоящего изобретения стабилизирующее устройство для одноколейного двухколесного транспортного средства, которым может быть велосипед, мотовелосипед или мотоцикл, содержит сжимаемый рычаг, шарнирно прикрепленный одним концом к раме транспортного средства на или вблизи шпинделя заднего колеса с возможностью перемещения в плоскости, параллельной плоскости заднего колеса, ролик, расположенный на другом конце рычага и снабженный круговой поверхностью для сцепления с рабочей поверхностью шины и фланцами, установленными с возможностью плотного прилегания к противоположным боковым сторонам шины, стабилизаторы, установленные на указанном другом конце рычага с возможностью сцепления с землей с противоположных сторон заднего колеса, и средство для перемещения рычага между поднятым положением, при котором стабилизаторы проходят, не задевая земли, и опущенным положением, при котором стабилизаторы находятся в контакте с землей, а заднее колесо поднято от земли и сцеплено с роликом.

В соответствии с предпочтительным вариантом стабилизаторы представляют собой колеса, причем устройство содержит установленную на нижнем конце рычага поперечную ось, на которой установлены ролик и стабилизаторы.

Большая часть массы седока передается на землю через колесо транспортного средства, откуда она передается на стабилизаторы. Это означает, что рычагу, на котором установлены стабилизаторы, нужно воспринимать лишь очень малую часть массы седока и потому он может иметь намного более легкую конструкцию, чем в случае, когда вся масса, обычно передаваемая на землю через колесо, проходила бы к стабилизирующему рычагу, как в случае известных стабилизаторов (патент Германии N 174152), которые имеют с каждой стороны двухколесного транспортного средства шарнирно закрепленный рычаг, проходящий с наклоном в направлении от рамы транспортного средства и несущий на себе поперечную ось, на которой установлены широко разнесенные стабилизирующие колеса. Благодаря передаче массы через колесо транспортного средства, масса передается к стабилизатору вблизи земли, в результате чего силы, возникающие от наклона и т.п., предельно уменьшаются. Это позволяет использовать только один рычаг вместо двух рычагов. Устойчивость и жесткость стабилизирующего устройства повышается в случае передачи массы через ролик, снабженный фланцами, поскольку при этом боковые силы могут быть переданы между роликом и колесом без сколько-нибудь значительного напряжения рычага.

Рычаг представляет собой подпружиненный телескопический рычаг, установленный с возможностью поворота вокруг оси заднего колеса. Подпружинивание может быть обеспечено с помощью любого упругого (реактивного) средства, такого как винтовая пружина, газовая пружина или упругий материал. В соответствии с другим вариантом рычаг может быть не телескопическим и может быть установлен эксцентрично относительно оси заднего колеса, причем он может иметь упругое средство, обеспечивающее ему некоторую степень сжимаемости. Устройство может быть выполнено так, чтобы оно не задевало колеса, находясь в поднятом положении, но постепенно прилегало к колесу при опускании и воспринимало основную массу транспортного средства и седока через колесо, поперечную ось и стабилизаторы.

По предпочтительному варианту, когда элементом сцепления с колесом является снабженный фланцами ролик, положение фланцев может быть изменено в соответствии с разными типами и размерами шины. Кроме того, могут быть выбраны другие ролики.

Стабилизаторы представляют собой колеса, хотя могут быть использованы любые подходящие альтернативные элементы с низким трением, такие как ролики и т.д.

Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает седоку возможность оставаться удобно сидящим в седле на всех стадиях процесса остановки, ожидания во время остановки и затем отправления в путь. Оно также помогает седоку сохранять полный контроль, держа руки на руле и тормозном рычаге, и держать обе ноги на педалях во время всех указанных стадий. Поскольку основная масса седока передается через колесо транспортного средства и поперечную ось к стабилизирующим колесам, рычаг воспринимает лишь относительно малые нагрузки, а комбинация рычага, заднего колеса и поперечной оси образует жесткое целое, способное помогать сохранять устойчивость седока и транспортного средства, когда транспортное средство остановлено, хотя от седока может потребоваться приложение некоторого небольшого усилия для сохранения равновесия, как это требуется от водителя одноколейного транспортного средства в любом случае.

Таким образом, седок может опускать подпорку в процессе остановки, обеспечивая сохранение равновесия, когда он все еще продолжает движение вперед, причем подпорка может быть мгновенно убрана при отправлении в дальнейший путь. В опущенном положении оба стабилизатора соприкасаются с землей одновременно.

При приближении рычага к полностью опущенному положению заднее колесо транспортного средства поднимается от земли, в то время как транспортное средство все еще находится в процессе остановки с помощью переднего тормоза. Это дает ряд преимуществ:
1. То, что водитель транспортного средства сохраняет полный контроль над ним, помогает обеспечивать большую безопасность для себя и для других участников движения по дороге;
2. Это обеспечивает водителю возможность парковать транспортное средство с подпоркой, заблокированной в опущенном положении, и снова садиться на транспортное средство, когда она еще находится в состоянии остановки. Кроме того, если колесо транспортного средства имеет возможность вращаться, когда стабилизаторы неподвижны, то появляются дополнительные преимущества;
3. Это позволяет водителю транспортного средства, снабженного механизмом выбора передаточного числа, выбрать оптимальную передачу для отправления в дальнейший путь, в частности в тех ситуациях, когда резкая остановка сделана непригодным предшествующий выбор, так как заднее колесо может свободно вращаться;
4. В тех случаях, когда это более удобно, можно использовать велосипед для тренировки или вне дома, работая педалями в статическом режиме, когда подпорка опущена и заперта в этом положении и заднее колесо поднято.

Очевидно, что предлагаемое двухколесное транспортное средство может быть изначально изготовлено как таковое или может представлять собой модифицированную существующую конструкцию.

Настоящее изобретение, таким образом, распространяется на те составные части комбинации, которые требуют необходимой модификации.

Габаритная ширина стабилизирующего устройства с закрепленными колесами обычно не должна превышать 250 мм при измерении в направлении поперек транспортного средства, чтобы при опущенном положении рычага стабилизаторы обеспечивали (на довольно ровной поверхности) достаточно устойчивую опору для седока, позволяющую ему сохранять равновесие, находясь при остановке в седле. Предпочтительная ширина находится в пределах между 175 и 225 мм.

Рычаг должен быть установлен с возможностью свободного радиального качания при ограниченном перемещении по окружности заднего колеса, предпочтительно с достаточным для этого просветом. Когда рычаг находится в поднятом (полностью отведенном) положении, расстояние между нижним краем стабилизаторов и землей составляет порядка 150 мм и более, хотя при необходимости рычаг можно держать в любом положении над уровнем земли.

Во всех случаях является предпочтительным, чтобы рычаг, запертый в опущенном положении, находился под углом к вертикали, что способствует отводу стабилизирующего устройства назад при его освобождении. Такому отводу дополнительно способствуют путем передачи движения вперед колесу транспортного средства. Желательно, чтобы угол был небольшим, предположительно в пределах 5-10^о, так как это способствует обеспечению устойчивости, когда рычаг находится в опущенном положении.

Подпорка может быть опущена, чтобы ввести ее в соприкосновение с землей и поднять заднее колесо, с помощью какого-либо подходящего средства, например гидравлического привода. Однако когда устройство используют в комбинации с велосипедом, на котором его устанавливают, средство опускания может содержать катушку, которую седок вращает, работая педалями назад, и гибкое звено, такое как цепь или трос, намотанное на катушку и соединенное с рычагом предпочтительно путем прикрепления к поперечной оси. Катушка может быть расположена на основном валике педалей между кривошипом педали и втулкой валика педалей или на нижнем кронштейне на стороне велосипеда, противоположной главной звездочке для приводной цепи.

Катушка предпочтительно имеет проходящую по ее периферии канавку переменной глубины, в которой может быть закреплено гибкое звено, намотанное на катушку велосипедистом путем вращения педалей в направлении назад. Другой конец гибкого звена может быть прикреплен к снабженному фланцами кольцу на поперечной оси. Вращение педалей в направлении назад и вызываемая этим намотка гибкого звена обеспечивают опускание подпорки из ее поднятого (отведенного) положения до тех пор, пока она не войдет в соприкосновение с землей и не поднимет заднее колесо.

Важный признак настоящего изобретения, гарантирующий быстрое действие при опускании и отводе подпорки, состоит в том, что подпорка, полностью опущенная, оказывается расположенной под небольшим, но важным углом к вертикали, т.е. она не оттянута в полностью вертикальное положение, благодаря чему соединительное гибкое звено всегда находится под натяжением и при освобождении гибкого звена происходит насколько возможно быстрейший отвод подпорки назад. Обычно минимальный просвет для заднего колеса велосипеда в поднятом положении может составлять около 6 мм.

Катушку предпочтительно располагать вблизи валика педалей или основной приводной цепи. Она может быть расположена на валике или кривошипе соседней педали с обеспечением постоянного прикрепления к ним ее сердечника. Катушка имеет диаметр, достаточный (в пределах рамы велосипеда) для оптимизации максимальной скорости опускания подпорки путем вращения педалей в направлении назад, причем крутящий момент таков, что максимально уменьшает дополнительное давление нажатия на педаль, потребное от велосипедиста в момент подъема заднего колеса от поверхности земли.

Ширина, т. е. толщина, катушки должна быть минимальной с обеспечением при этом необходимой конструктивной жесткости катушки и способности катушки вмещать гибкое звено в канавке и обычно составляет порядка 9 мм, хотя она может быть изменена в соответствии с конкретными обстоятельствами, но обычно ее задают такой, чтобы катушка занимала минимум пространства между кривошипом педали и втулкой валика педалей или нижним кронштейном.

Гибкое звено предпочтительно закрепляют в круговой канавке катушки в месте минимальной глубины канавки, причем глубину канавки делают такой, чтобы при наматывании гибкого звена в результате вращения велосипедистом педалей в направлении назад глубина канавки быстро увеличивалась. Это обеспечивает приложение увеличенного крутящего момента к подпорке посредством гибкого звена без необходимости соответственного увеличения силы нажатия на педали велосипедистом в критический момент, когда колеса подпорки входят в соприкосновение с землей, а заднее колесо велосипеда входит в контакт со снабженным фланцами роликом и поднимается от земли.

Предпочтительно сердечник катушки застопоривают на основном валике педалей или кривошипе и выполняют таким, чтобы он сцеплялся с основной частью катушки и вращал ее только при вращении велосипедистом педалей в направлении назад, обеспечивая намотку гибкого звена и опускание подпорки.

Таким образом, основную часть катушки выполняют так, чтобы она не вращалась, когда велосипедист вращает педали в направлении движения вперед. Это может быть обеспечено путем встраивания между сердечником и основной частью катушки системы подпружиненных собачек, прикрепленных к основной части катушки и скользящих по зубьям подходящего профиля, образованным на сердечнике на поверхности его сочленения с основной частью катушки, как у муфты свободного хода. Собачки предпочтительно сцепляются с зубьями только при вращении педалей назад.

Основная часть катушки может свободно вращаться в направлении вперед в пределах, определяемых длиной троса, т.е. в соответствии с вращением педалей в направлении вперед, после расцепления и, следовательно, позволяет гибкому звену сматываться с катушки, что дает возможность подпорке подниматься в ее полностью поднятое (отведенное) положение. Это устройство свободного хода является предпочтительной альтернативой системе муфты или муфт (или собачек, требующих приведения в действие седоком) и делает возможным мгновенное опускание подпорки. Это может быть необходимым, в частности, тогда, когда велосипедист должен резко остановиться. Движение может быть дополнительно ускорено за счет упомянутого ранее прогрессирующего характера наматывающего действия катушки.

Катушку закрывают частично или в значительной степени неподвижным кожухом, который жестко прикрепляют к втулке валика педалей и/или к подходящей точке на соседних элементах рамы. Кожух служит для защиты катушки и для размещения гибкого звена в канавке и может также предоставлять место крепления для телескопической стойки, когда ее используют.

В качестве средства автоматического запирания подпорки в опущенном положении с поднятым от земли задним колесом может быть предусмотрена подпружиненная защелка такой же, как у катушки, толщины (ширины). Она может быть установлена на неподвижном кожухе и может быть введена в вырезы соответственной формы в периферии катушки, когда будет достигнуто полностью опущенное положение. Защелка может быть освобождена посредством троса и удобно расположенного на раме рычага для освобождения катушки, обеспечивая возможность отвода подпорки назад. Для фиксации полностью опущенного положения может быть предусмотрен подходящий упор, который может быть установлен на неподвижном кожухе или может быть выполнен в виде трубки на гибком звене.

Защелку располагают также с возможностью введения ее во второй комплект вырезов в периферии катушки, когда гибкое звено полностью сходит с катушки и подпорка достигает конечного поднятого (отведенного) положения. Это второе запирание препятствует тенденции катушки продолжать разматывание за пределами требуемой точки и обеспечивает некоторое необходимое сжатие или растяжение в реактивной стойке, когда подпорка находится в конечном поднятом положении. При вращении велосипедистом педалей в направлении назад, вызывающем вращение катушки, происходит автоматическое освобождение защелки в этом втором положении. Может быть предусмотрена серия вырезов.

Для обеспечения возможности мгновенного отвода подпорки назад, чтобы велосипедист мог двигаться с места остановки вперед, используют механическую пружину или какое-нибудь другое реактивное средство, такое как газ. Возможная конструкция средства отвода содержит коленно-рычажный механизм, проходящий между рычагом в неподвижной точке на раме велосипеда, и пружину для раздвигания коленно-рычажного механизма.

В соответствии с изобретением может быть создана подпорка с колесами, которые могут быть быстро опущены на землю, в то время когда транспортное средство все еще движется вперед в процессе остановки, что дает седоку возможность сохранить равновесие и обеспечивает полный контроль над транспортным средством путем захвата руками руля и соседних тормозных рычагов, оставаясь при этом в седле и держа ноги на педалях.

Настоящее изобретение может также способствовать безопасности и более удобной езде благодаря простой последовательности операций в процессе остановки, во время нахождения на месте остановки и при отправлении вперед с места остановки. Эта последовательность операций обычно включает
1). Первоначальное торможение и, в частности, удерживание руки на переднем тормозном рычаге;
2). Путем ограниченного вращения педалей в направлении назад наматывание гибкого звена, один конец которого прикреплен к катушке на валике педалей или вблизи него с противоположной основному цепному приводу стороны, а другой конец прикреплен к подпорке, содержащей поперечную ось, установленную на рычаге, шарнирно прикрепленном к раме велосипеда в районе втулки заднего колеса. Катушка выполнена с возможностью быстрой намотки гибкого звена для быстрого подвода колес на поперечной оси к земле и подъема заднего колеса велосипеда, достаточного для его (колеса) свободного вращения. В этом положении ее автоматически запирают посредством подходящим образом установленной защелки;
3). Отправление с места остановки и мгновенный отвод подпорки назад путем замыкания установленного вблизи ручки на руле рычага, который через трос открывает защелку, освобождая катушку и, следовательно, подпорку. Подпорка немедленно отводится назад и защелка автоматически входит во вторую пару вырезов на периферии катушки, запирая катушку в фиксированном положении.

При некоторых возможных конструкциях велосипед может быть использован для спортивно-восстановительных целей, предполагающих статическую езду на велосипеде в помещении, и может также иметь подпорку для паркования, которая облегчает посадку велосипедиста на велосипед и последующее отправление.

На фиг. 1 показан вид сбоку задней части велосипеда с различными составными частями, причем стабилизирующее устройство показано в опущенном, т.е. рабочем, положении; на фиг. 2 - вид сбоку задней части велосипеда, стабилизирующее устройство показано в верхнем, т.е. нерабочем, положении; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез по катушке, составляющей часть стабилизирующего устройства; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - разрез, подобный фиг. 3, но иллюстрирующий модифицированную конструкцию.

Задняя часть велосипеда содержит заднее колесо 11, втулку 12 заднего колеса, шину 13 заднего колеса, две опоры 14 седла, две опоры 15 цепи, кривошип 17 педали (фиг. 4) и валик 18 педалей. Эти части соединены вместе обычным образом. Остальная часть рамы велосипеда и большая часть деталей передачи не показаны. В данном случае детали передачи находятся на дальней (по фиг. 1) стороне рамы и включают в себя установленную на шпинделе колеса приводную звездочку 19, которая на практике обычно составляет часть многоступенчатой передачи типа дерайер.

Кроме стандартных составных частей, велосипед содержит подпорку 21, натяжной трос 22, возвратную пружину 23 и катушку 24. Подпорка 21 содержит телескопический рычаг 25, один конец которого шарнирно закреплен на оси заднего колеса, а другой конец снабжен неподвижно закрепленной на нем поперечной осью 26. На поперечной оси 26 установлены с возможностью свободного вращения два колеса 27.

Как показано на фиг. 1-3, телескопический рычаг 25 закреплен только с одной стороны втулки заднего колеса, что позволяет избежать осложнений с дерайером или другими механизмами зубчатой передачи, и свободно поворачивается на кронштейне 71, прикрепленном на раме вблизи втулки. Кронштейн 71 содержит вертикальную пластину 72, имеющую отверстие для оси заднего колеса и неподвижно прикрепленную к паре зажимных пластин 73, которые охватывают одну из опор 15 цепи и прижаты к опоре посредством двух гаек и болтов 74.

На оси 26 установлен ролик 51, содержащий барабан 50 с ребристой поверхностью и фланец 52. Ролик установлен с возможностью свободного вращения и вступает в действие при переводе подпорки 21 в полностью опущенное положение. Ролик 51 воспринимает основную массу велосипеда и его седока в результате запирания телескопического рычага 25, причем рычаг 25 играет вспомогательную роль в восприятии нагрузки и помогает седоку сохранять равновесие при остановке.

Когда рычаг 25 находится в нерабочем, т.е. полностью отведенном, положении, показанном на фиг. 2, он раздвинут, в результате чего между снабженным фланцами роликом и задней шиной 13 велосипеда остается зазор, например, 6 мм, а при переводе рычага в рабочее, т.е. полностью опущенное, положение, показанное на фиг. 1, он постепенно сдвигается в результате телескопического действия, вводя снабженный фланцами ролик 51 в полный контакт с задним колесом 11, которое при этом поднимается от земли, образуя просвет, равный, например, 25 мм. То, что ролик 51 может свободно вращаться, делает конечный процесс восприятия нагрузки, а также подъема при этом заднего колеса намного более легким, при этом велосипед все еще продолжает движение в направлении вперед.

Габаритная ширина двух колес 27 обычно составляет около 200 мм. Это желательная оптимальная величина для нормального использования, хотя на практике колеса 27 могут быть для конкретных применений разнесены и больше.

Конструкция устройства обеспечивает продолжение передачи основной нагрузки через заднее колесо 11 велосипеда на ролик 51 и оттуда через два колеса 27 устройства на дорогу и рычаг 25 всегда играет вспомогательную роль в восприятии таких нагрузок.

Фланцы 52 на ролике 51, плотно охватывая профиль шины, обеспечивают центрирование устройства в опущенном положении. Для обеспечения такого плотного охватывания ролик 51 может быть легко заменен роликом, имеющим другое расстояние между фланцами 52, или это расстояние может быть сделано регулируемым. Фланцы обеспечивают рычагу 25 боковую опору и уменьшают боковые нагрузки благодаря эффекту замыкания опоры для заднего колеса 11, в результате чего рычаг и заднее колесо действуют совместно при случайном наклоне велосипеда, когда устройство находится в опущенном положении, а седок все еще сидит на велосипеде.

Телескопический рычаг 25 содержит наружную трубу 55 круглого сечения, которая шарнирно прикреплена на ее верхнем конце к кронштейну 71, и внутреннюю втулку 56, которая телескопически входит в трубу 55. На нижнем конце втулка снабжена вилкой 57, к которой жестко прикреплена поперечная ось 26. Труба 55 имеет на нижнем конце неподвижно закрепленный фланец 58, а между фланцем 58 и верхней частью вилки 57 установлена пружина 59 сжатия, охватывающая нижнюю часть втулки 56. Для предотвращения вращения втулки 56 в трубе 55 предусмотрен выступающий из втулки штифт 60, скользящий в продольном пазу 61 в трубе 55, который также ограничивает движение втулки 56 в направлении наружу, обеспечивая удерживание втулки в трубе. Вторая пружина (не показана) сжатия проходит между верхним концом втулки 56 и подвижным в осевом направлении упорным диском в трубе 55 вблизи ее верхнего конца. Осевое положение диска может быть отрегулировано посредством снабженного резьбой пальца 62 для предварительного напряжения второй пружины сжатия в соответствии с разной массой седоков.

Два свободно вращающихся колеса 27 на поперечной оси могут иметь любую подходящую конструкцию, обеспечивающую необходимые легкость, прочность и дешевизну. В данном случае диаметр составляет 120 мм, а ширина - 20 мм, хотя эти размеры, а также профиль могут быть, конечно, изменены в соответствии с обстоятельствами.

На поперечной оси установлено также снабженное заплечиками кольцо 64, которое служит в качестве места крепления для троса 22, а также для возвратной пружины 23. Кольцо 64 располагается как можно ближе к середине поперечной оси 26, чтобы обеспечить равномерную нагрузку при подъеме и опускании.

Силу смещения, стремящуюся вернуть подпорку 21 в нерабочее положение, создают посредством возвратной пружины 23, установленной на соосно расположенной стойке 81, неподвижно прикрепленной верхним концом к пластине 72 и несущей на себе неподвижное верхнее кольцо 82, образующее опору для верхнего конца пружины 23, и подвижное нижнее кольцо 83, образующее опору для нижнего конца пружины 23. Нижнее кольцо прикреплено к шарнирному соединению 84 коленно-рычажного механизма, содержащему два звена 85 и 86. Наружный конец звена 85 шарнирно присоединен к кронштейну 87, прикрепленному к трубе 55, а наружный конец звена 86 шарнирно присоединен к нижнему концу колонки 88, неподвижно прикрепленной к пластине 72 и отходящей от нее вниз. На нижнем конце колонки установлена направляющая трубка (не показана), через которую направляют трос 22.

Нижний конец стойки 1 имеет упор (ограничитель) 89, предотвращающий полное распрямление коленно-рычажного механизма, когда стабилизирующее устройство находится в верхнем положении, как показано на фиг. 2, хотя он становится почти прямым, что обеспечивает сопротивление силам инерции, возникающим при движении велосипеда по неровной поверхности и стремящимся заставить стабилизатор болтаться вверх-вниз. Стойка 81 имеет промежуточный упор 90, определяющий нижнее, т. е. рабочее, положение стабилизирующего устройства.

Натяжной трос 22 присоединен между кольцом 64 и катушкой 24, которая сама установлена с ближней стороны рамы на валике 18 педалей и нижнем кронштейне или втулке валика педалей.

Катушка 24 показана более подробно на фиг. 4 и 5. Она размещена в наружном кожухе 28, неподвижном относительно рамы, и содержит пару дисков 29 с кулачкообразным элементом 31, расположенным между дисками 29. Элемент 31 имеет профильную поверхность 32, которая образует канавку 33 переменной глубины между дисками 29. Диски 29 неподвижно прикреплены к концентрическому центральному кольцу 34, в котором размещено несколько подпружиненных собачек 35 (показано три собачки, но в действительности их может быть значительно больше). Внутри кольца 34 расположен сердечник 36, закрепленный на валике 18 педалей и включающий серию зубьев 37, которые могут быть сцеплены с собачками 35.

Наружные периферии дисков 29 имеют вырезы 38. Неподвижно относительно кожуха 28 закреплена подпружиненная защелка 41, расположенная с возможностью вхождения в вырез 38. Защелка 41 имеет расцепляющий трос 42, ведущий к рычагу управления (не показан), установленному, например, на руле. Натяжной трос 22 прикреплен к профилированной поверхности 32 и выходит через отверстие (не показано) в кожухе 28.

Когда велосипед приводят в нормальное движение посредством педалей, подпорка 21 находится в поднятом положении, как показано на фиг. 2, причем телескопический рычаг 25 раздвинут и ролик 51 находится на некотором расстоянии от шины 13. Валик 18 вращает (как показано, в направлении против часовой стрелки) сердечник 36 и собачки 35 перемещаются по зубьям 37. В этом положении защелка 41 входит в вырез 38. Сама катушка 24 не вращается.

Когда нужно остановиться, подпорку 21 опускают в положение, показанное на фиг. 1. Колеса 27 сцепляются с землей, снабженный фланцами ролик 51 сцепляется с задним колесом 11 и заднее колесо велосипеда поднимается от земли примерно на 25 мм. Это обеспечивается путем поворота педалей в обратном направлении.

Когда велосипедист вращает педали назад, валик 18 вращается, как показано, в направлении по часовой стрелке и соответственно вращает сердечник 36. Собачки 35 сцепляются с зубьями 37 и катушка 24 поворачивается до тех пор, пока защелка 41 не войдет в вырез 38. При этом трос 22 вынужден наматываться на поверхность 32, в результате чего подпорка 21 опускается, преодолевая действие пружины 23. Трос 22 закрепляют в канавке 33 катушки в точке минимальной глубины. Профилированную поверхность 32 выполняют так, что при наматывании гибкого звена путем вращения педалей назад глубина канавки 33 быстро увеличивается, что обеспечивает приложение увеличенного крутящего момента к подпорке 21 через трос 22 без необходимости соответственного увеличения велосипедистом силы нажатия на педали. В критический момент, когда колеса 27 входят в контакт в землей и воспринимают общую массу велосипедиста и велосипеда при поднятом от земли заднем колесе, глубина канавки 33 и крутящий момент максимальны.

Когда подпорка 21 находится в опущенном положении, велосипедист может остановить велосипед, не снимая ног с педалей и не теряя равновесия. Подпорку 21 удерживают в опущенном положении путем включения защелки 41.

Когда велосипедист хочет продолжить движение, он поднимает подпорку 21. Для подъема подпорки 21 он освобождает защелку, используя расцепляющий трос 42. При этом защелка выходит из выреза 38, и пружина 23 поднимает подпорку 21. В результате этого натяжной трос 22 сматывается с профилированной поверхности 32, вращая катушку 24 в направлении против часовой стрелки до тех пор, пока защелка 41 вновь не войдет в вырез 38. Это опять обеспечивает удерживание подпорки 21 в поднятом положении.

Когда подпорка находится в рабочем положении, захват шины между фланцами 52 ролика 51 обеспечивает надежную передачу большей части массы седока через заднее колесо 11, ролик 51, поперечную ось 26 и колеса 27 к земле, причем фланцы 52 обеспечивают также передачу между осью 26 и задним колесом 11 боковых нагрузок, вызванных небольшим наклоном велосипеда или неровностью поверхности земли. Таким образом, прямоугольная несущая конструкция, образуемая задним колесом 11, шпинделем, рычагом 25 и поперечной осью 26, будет очень жесткой, и рычаг 25 не будет подвержен чрезмерному напряжению, даже при наклоне.

На фиг. 6 показана модифицированная конструкция, одинаковая с той, что показана на фиг. 1 -5. В модифицированной конструкции гибкое звено 22^l проходит от катушки 24 через трубку (не показана), которая прикреплена к раме велосипеда на переднем конце опор 15 цепи и в виде сверху имеет форму лежащей на боку буквы S, что обеспечивает направление гибкого звена на сторону рамы велосипеда, противоположную той, на которой установлена катушка 24, т. е. на ту сторону рамы, где расположена приводная цепь. Гибкое звено 22^l проходит назад и вниз от заднего конца трубки под нижней ветвью приводной цепи со стороны заднего колеса 11, противоположной рычагу, и прикреплено к поперечной оси 26 посредством кольца 64 со стороны ролика 51, противоположной вилке 57, посредством которой поперечная ось 26 прикреплена к рычагу.

Когда стабилизирующее устройство находится в опущенном положении, прилагаемая нагрузка (масса) стремится переместить поперечную ось 26 назад, потому что геометрическая ось поперечной оси 26 находится позади вертикали, проходящей через геометрическую ось втулки 12 заднего колеса. Следовательно, когда защелка 41 находится в вырезе 38 на дисках 29 катушки 24, гибкое звено 22^l находится под натяжением, что препятствует перемещению поперечной оси в направлении назад и по крайней мере частично освобождает вилку 57 и рычаг 25 от создаваемого при этом скручивающего момента относительно продольной оси рычага 25. Модифицированная конструкция, таким образом, оказывается более жесткой и устойчивой при остановке велосипеда.

Хотя в описанной модифицированной конструкции катушка 24 установлена со стороны велосипеда, противоположной стороне расположения звездочки цепи, и предусмотрена трубка для обеспечения возможности перевода гибкого звена 22^l с одной стороны велосипеда на другую, может быть возможным располагать катушку на той же стороне, что и звездочку цепи.

Реферат

Использование: относится к стабилизирующим устройствам для одноколейного колесного транспортного средства, в частности велосипеда, приводимого в движение седоком. Сущность: стабилизирующее устройство содержит подпружиненный телескопический рычаг 25, шарнирно закрепленный верхним концом вблизи шпинделя 12 заднего колеса и имеющий на нижнем конце поперечную ось 26, несущую на себе стабилизирующие колеса 27. Рычаг может быть опущен путем вращения педалей в направлении назад для наматывания троса 22 на катушку на валике педалей. На поперечной оси установлен снабженный фланцами ролик. При опускании рычага путем вращения седоком педалей назад при остановке поперечная ось 26 затягивается под заднее колесо и ролик сцепляется с шиной 13, поднимая при этом заднее колесо от земли, причем большая часть массы седока передается на землю через заднее колесо, ролик, поперечную ось и стабилизирующее колесо. 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула