RU2575786C1 - Transfer of forces for control over bicycle turn, bicycle turn assembly (versions) - Google Patents
Transfer of forces for control over bicycle turn, bicycle turn assembly (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2575786C1 RU2575786C1 RU2014145812/11A RU2014145812A RU2575786C1 RU 2575786 C1 RU2575786 C1 RU 2575786C1 RU 2014145812/11 A RU2014145812/11 A RU 2014145812/11A RU 2014145812 A RU2014145812 A RU 2014145812A RU 2575786 C1 RU2575786 C1 RU 2575786C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotation
- bicycle
- handle
- kinematic
- turning
- Prior art date
Links
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 72
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 57
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 4
- 230000001808 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 14
- 210000002832 Shoulder Anatomy 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 210000003205 Muscles Anatomy 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 2
- 210000003746 Feathers Anatomy 0.000 description 1
- 206010022114 Injury Diseases 0.000 description 1
- 206010033307 Overweight Diseases 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N aspirin Chemical compound CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(O)=O BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001351 cycling Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 235000020825 overweight Nutrition 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области конструирования велосипедов, в частности к разработке способов управления поворотом и к конструкции узла поворота велосипеда.The invention relates to the field of construction of bicycles, in particular to the development of methods for controlling the rotation and to the design of the node rotation of the bicycle.
Широко известен типичный велосипед (см. Википедия - https://ru.wikipedia.org/wiki/Велосипед), который состоит из вертикальной рамы, Т-образного руля, жестко скрепленного со стойкой переднего колеса велосипеда, при этом руль со стойкой прикреплен к несущей части рамы через шарнир, с возможностью поворота руля со стойкой и с передним колесом вокруг продольной оси стойки. Кроме того, в состав велосипеда входят заднее колесо, установленное в заднюю вилку, седло (сиденье), прикрепленное к верхней части рамы, педали с кривошипами, цепная передача и тормоза.A typical bicycle is widely known (see Wikipedia - https://ru.wikipedia.org/wiki/Bicycle), which consists of a vertical frame, a T-shaped handlebar rigidly fastened to the front wheel of the bicycle, while the handlebar with the stand is attached to the bearing part of the frame through the hinge, with the possibility of turning the steering wheel with the rack and with the front wheel around the longitudinal axis of the rack. In addition, the bicycle includes a rear wheel mounted in the rear fork, a saddle (seat) attached to the top of the frame, pedals with cranks, a chain drive and brakes.
При этом левая и правая части руля изогнуты симметрично по бокам относительно вертикальной плоскости рамы в виде криволинейных ручек руля, они обычно составляют с рулем единое целое, с возможностью поворота всей рулевой конструкции, как целое, вокруг оси указанной стойки переднего колеса. При этом соответственно поворачивается плоскость переднего колеса, и велосипед поворачивает по требуемой траектории необходимой кривизны (далее - поворачивает по колее).At the same time, the left and right parts of the steering wheel are bent symmetrically on the sides relative to the vertical plane of the frame in the form of curved rudder handles, they usually form a single unit with the wheel, with the ability to rotate the entire steering structure, as a whole, around the axis of the specified front wheel strut. In this case, the plane of the front wheel rotates accordingly, and the bicycle rotates along the required trajectory of the necessary curvature (hereinafter, it rotates along the rut).
Недостатки. Основным недостатком такого велосипеда является ненадежность левой и правой ручек руля в качестве устойчивой опоры для рук, которые несут тяжесть торса велосипедиста. Это происходит из-за возможности свободного поворота этих ручек вокруг общей указанной оси, что приводит к необходимости дополнительного контроля велосипедистом равновесия на велосипеде с одновременным обеспечением устойчивости движения, в зависимости от положения ручек руля.Disadvantages. The main disadvantage of such a bicycle is the unreliability of the left and right handlebars as a stable support for the hands that carry the weight of the torso of a cyclist. This is due to the possibility of the free rotation of these handles around a common specified axis, which leads to the need for additional control of the cyclist's balance on the bicycle while ensuring stability of movement, depending on the position of the handlebars.
Для поворота велосипеда в ту или иную сторону необходимо повернуть ручки руля, а именно, сдвинуть одну ручку к велосипедисту, а другую - от него. При этом дополнительно к боковому смещению туловища для сохранения равновесия на велосипеде приходится отклоняться вперед или назад и поворачиваться телом для одновременного поворота руля и обеспечения надежности опоры рук на руль. Эти действия сопровождаются напряжением определенных групп мышц, которые используются обычно редко, что нередко приводит к потере устойчивости велосипеда, равновесия и к падению велосипедиста.To turn the bike in one direction or another, you need to turn the handle of the steering wheel, namely, move one handle to the cyclist, and the other from him. In addition to the lateral displacement of the torso, in order to maintain balance on the bicycle, it is necessary to deviate forward or backward and turn the body to simultaneously turn the steering wheel and ensure the reliability of the support of the hands on the steering wheel. These actions are accompanied by tension of certain muscle groups, which are rarely used, which often leads to a loss of stability of the bicycle, balance and a fall of the cyclist.
Известно транспортное средство (см. патент RU на изобретение №2147537 от 21.02.1995 г. «Способ передвижения и управления транспортным средством и транспортное средство для его осуществления»).A vehicle is known (see RU patent for invention No. 2147537 dated 02.21.1995, “Method of movement and control of a vehicle and a vehicle for its implementation”).
В этом аналоге транспортное средство (далее - ТС) содержит раму, выполненную из передней и задней частей, шарнирно соединенных между собой, с возможностью поворота вокруг общей вертикальной оси в месте их соединения, два узла крепления колес, установленные один за другим на концах рамы, седло, расположенное над вертикальной осью соединения частей рамы, это седло дополнительно снабжено подседельной стойкой, один конец которой соединен с верхней частью оси при помощи шарнира, позволяющего стойке наклоняться вперед-назад по ходу движения, другой конец стойки соединен с нижней частью седла при помощи шарнира, с возможностью наклона седла в вертикальной плоскости, проходящей через центры колес, седло вместе с осью выполнено с возможностью поворота в горизонтальной плоскости.In this analogue, the vehicle (hereinafter - TC) contains a frame made of front and rear parts, pivotally connected to each other, with the possibility of rotation around a common vertical axis at the junction, two wheel mounts mounted one after the other at the ends of the frame, a saddle located above the vertical axis of the connection of the parts of the frame, this saddle is additionally equipped with a saddle post, one end of which is connected to the upper part of the axis by a hinge, allowing the stand to tilt back and forth in the direction of travel, etc. goy strut end connected to the lower part of the seat by a hinge, the seat is tiltable in a vertical plane passing through the centers of the wheels, with the axle seat is rotatable in a horizontal plane.
Кроме того, подседельная стойка имеет элемент регулирования и фиксации ее длины, а седло шарнирно соединено с одним концом тяги, также имеющей элемент регулирования ее длины и установленной параллельно стойке, другой конец тяги шарнирно соединен с верхней частью оси. Кроме того, каждый из узлов крепления колес выполнен в виде вилки, внутри которой на оси узла расположено свободно вращающееся колесо или колесная тележка, а педаль расположена вне вилки на продолжении оси узла, причем на переднем узле педаль расположена с одной стороны колеса, а на заднем узле - с противоположной.In addition, the seatpost has an element for adjusting and fixing its length, and the saddle is pivotally connected to one end of the rod, also having an element for regulating its length and mounted parallel to the rack, the other end of the rod is pivotally connected to the upper part of the axis. In addition, each of the wheel mounts is made in the form of a fork, inside of which a freely rotating wheel or wheeled trolley is located on the axis of the assembly, and the pedal is located outside the fork on the continuation of the assembly axis, with the pedal located on one side of the wheel and on the rear node - with the opposite.
Передвижение и управление ТС осуществляется путем качения человека в положении ходьбы или в сидячем положении на седле, укрепленном на расположенных друг за другом колесах, которые, как указано выше, связаны друг с другом и седлом. Вертикальные плоскости колес поворачиваются ногами пользователя ТС относительно общей вертикальной оси, находящейся между ними. Дополнительно качение совмещают с элементами шагающего движения, при этом каждую ногу пользователя соединяют через педаль с колесом (одну справа, другую слева), а управление осуществляют при помощи поворота ног и переноса центра тяжести человека. Таким образом, поворот ТС в движении может осуществляться путем поворота плоскости как переднего, так и заднего колес одновременно или раздельно относительно вертикальной оси и седла, что обеспечивает передвижение колес и ТС по колее.Movement and control of the vehicle is carried out by rolling a person in a walking position or in a sitting position on a saddle mounted on wheels located one after another, which, as indicated above, are connected to each other and to the saddle. The vertical planes of the wheels are rotated by the feet of the user of the vehicle relative to the common vertical axis located between them. Additionally, the rolling is combined with the elements of the walking movement, while each user foot is connected via a pedal to the wheel (one on the right, the other on the left), and control is carried out by turning the legs and transferring the person’s center of gravity. Thus, the rotation of the vehicle in motion can be carried out by rotating the plane of both the front and rear wheels simultaneously or separately relative to the vertical axis and saddle, which ensures the movement of the wheels and the vehicle along the track.
Недостатки. Представленное в аналоге ТС решает другую задачу по сравнению заявленным техническим решением.Disadvantages. The TS presented in the analogue solves a different problem compared to the claimed technical solution.
В аналоге передача усилия поворота и управление поворотом осуществляется путем поворота и нажима ступней ног, да еще необходимо одновременно ногами приводить ТС в движение, что часто является неудобным и плохо выполнимым. При этом необходимо регулярно (или в основном) вставать с седла, ехать стоя и, соответственно, менять положение равновесия. В результате положение пользователя относительно ТС является сильно неустойчивым. Кроме того, ноги пользователя фактически привязаны к педалям, что является серьезным неудобством для него и может привести к падению пользователя и травме.In an analogue, the transmission of the turning force and the control of the rotation is carried out by turning and pressing the feet, and it is also necessary to simultaneously set the vehicle in motion with the feet, which is often inconvenient and poorly feasible. In this case, it is necessary to regularly (or mainly) get up from the saddle, ride while standing and, accordingly, change the balance position. As a result, the user's position relative to the vehicle is highly unstable. In addition, the user's legs are actually attached to the pedals, which is a serious inconvenience for him and can lead to a fall of the user and injury.
При консольной конструкции педалей и для обеспечения их правильного положения относительно рамы, необходимо обеспечить соответствующие прочностные и конструкторские характеристики крепления педалей к основе, что значительно усложнит и утяжелит шарнирную конструкцию ТС.With the cantilever design of the pedals and to ensure their correct position relative to the frame, it is necessary to provide the corresponding strength and design characteristics of the pedals to the base, which will greatly complicate and weight the hinge structure of the vehicle.
В качестве прототипа узла поворота велосипеда, представленного в предложенном изобретении, принят велосипед, изготовленный Г-У-Реймерсом (Hans-Ulrich Reimers) - см. статью Эрика Ваннее (Erik Wannee): «Велосипеды с задним рулевым колесом - ВЗРК» на сайте www.wannee.nl/hpv/abt/ru-index.htm.As a prototype of the bicycle turning assembly of the present invention, a bicycle made by Hans-Ulrich Reimers is adopted - see Erik Wannee's article: “Bikes with a rear steering wheel - WRC” on www .wannee.nl / hpv / abt / ru-index.htm.
Конструкция велосипеда похожа на Флево-Байк (FlevoBike), но здесь седло закреплено на передней части рамы (поворотной относительно задней части). Педальный привод осуществляется на переднее колесо, плоскость которого совпадает с вертикальной плоскостью передней части рамы. Кроме того, управление поворотом велосипеда осуществляется двумя ручками в виде левого и правого рычагов, закрепленных симметрично по бокам передней части рамы под седлом. Каждая ручка имеет возможность поворота вокруг собственной оси. Оси поворота ручек лежат на одной прямой, перпендикулярной к плоскости передней части рамы. Каждая ручка через кривошип, шарниры и тягу связана со своей стороны с соответствующим плечом задней части рамы (эти плечи перпендикулярны плоскости данной части рамы), в вертикальной плоскости которой сзади закреплено заднее колесо.The design of the bike is similar to the FlevoBike, but here the saddle is mounted on the front of the frame (rotatable relative to the rear). The pedal drive is carried out on the front wheel, the plane of which coincides with the vertical plane of the front of the frame. In addition, the rotation of the bicycle is controlled by two handles in the form of left and right levers, mounted symmetrically on the sides of the front of the frame under the saddle. Each handle has the ability to rotate around its own axis. The axis of rotation of the handles lie on one straight line, perpendicular to the plane of the front of the frame. Each handle through a crank, hinges and traction is connected on its side with a corresponding shoulder of the rear part of the frame (these shoulders are perpendicular to the plane of this part of the frame), in the vertical plane of which the rear wheel is fixed at the rear.
Усилие поворота одной, например, левой ручки-рычага через тягу передается на левое плечо задней части рамы и поворачивает раму в соответствующую сторону относительно передней части. Соответственно взаимно поворачиваются плоскости переднего и заднего колес. В итоге происходит поворот велосипеда по колее. При этом правая ручка-рычаг связана с левой ручкой через последовательную кинематическую связь, а именно: поворот правой ручки / передача правой тягой / поворот правого плеча задней рамы (как одно целое) поворачивает левое плечо задней рамы / передача левой тягой / поворот левой ручки. При этом ручки поворачиваются во взаимно противоположные стороны.The turning force of one, for example, the left handle, through the rod is transmitted to the left shoulder of the rear of the frame and rotates the frame in the corresponding direction relative to the front. Accordingly, the planes of the front and rear wheels mutually rotate. As a result, the bike rotates along a rut. In this case, the right lever handle is connected to the left handle through a serial kinematic connection, namely: rotation of the right handle / transmission with the right link / rotation of the right shoulder of the rear frame (as a whole) rotates the left shoulder of the rear frame / transmission with the left link / rotation of the left handle. In this case, the handles rotate in mutually opposite directions.
Недостатки узла поворота и велосипеда в целом.Disadvantages of the turning unit and the bicycle as a whole.
Ввиду расположения осей поворота ручек-рычагов внизу под сиденьем для рук и верхней части туловища велосипедиста отсутствует надежная, стабильная опора, которая особенно необходима при поддержании равновесия и устойчивости движения во время резких поворотов и ускорений.Due to the location of the axis of rotation of the handle levers below under the seat for the hands and the upper part of the torso of the cyclist, there is no reliable, stable support, which is especially necessary while maintaining balance and stability of movement during sharp turns and accelerations.
При резком повороте в некоторых определенных положениях велосипедиста одна из ручек, из-за больших размеров, мешает велосипедисту свободно наклониться в нужную сторону для компенсации силы перевеса, чтобы поддержать равновесие.With a sharp turn in some certain positions of the cyclist, one of the handles, due to its large size, prevents the cyclist from freely leaning in the right direction to compensate for the strength of the overweight in order to maintain balance.
К тому же конструктивное размещение элементов кинематической связи в прототипе, таких как рычаги, тяги и др., мешает свободному расположению велосипедиста при посадке на велосипед и в движении.In addition, the constructive placement of kinematic communication elements in the prototype, such as levers, traction, etc., interferes with the free location of the cyclist when riding a bicycle and in motion.
Кроме того, ввиду особенностей данной конструкции узла поворота и велосипеда в целом, велосипед невозможно (и не предполагается) трансформировать: перенастроить геометрию велосипеда под параметры велосипедиста, под параметры назначения велосипеда, ил и обеспечить возможность его складывания для транспортировки и/или хранения.In addition, due to the peculiarities of this design of the turning unit and the bicycle as a whole, it is impossible (and not supposed) to transform the bicycle: reconfigure the bicycle geometry to the parameters of the cyclist, the destination parameters of the bicycle, sludge and provide the possibility of folding it for transportation and / or storage.
Задачей, решаемой представленным изобретением, является создание способа передачи усилия для управления поворотом велосипеда, а также узла поворота велосипеда. В результате решения задачи получаем следующий технический результат изобретения.The problem solved by the present invention is to provide a method of transmitting force to control the rotation of the bicycle, as well as the node rotation of the bicycle. As a result of solving the problem, we obtain the following technical result of the invention.
- Предложенный узел поворота велосипеда содержит две ручки, закрепленные по бокам на раме велосипеда. При этом каждая ручка имеет собственную ось поворота, неподвижную относительно рамы.- The proposed node rotation of the bicycle contains two handles mounted on each side on the frame of the bicycle. Moreover, each handle has its own axis of rotation, stationary relative to the frame.
Особенностью конструкции узла поворота и собственно велосипеда является использование трехзвенных подузлов и валов передачи при передаче усилия поворота от ручек на ось соответствующего управляемого колеса велосипеда. Это позволяет с большой свободой выбрать место размещения этих ручек по бокам симметрично относительно плоскости рамы велосипеда, но преимущественно, их размещают впереди, в месте, удобном для опоры рук велосипедиста. Кроме того, форма каждой ручки позволяет ее удобно обхватить пальцами и/или кистью руки, опираться и управлять поворотом велосипеда, не смещая туловища. Таким образом, для рук и, соответственно, для тела велосипедиста имеется надежная неподвижная опора, которая вместе с другими точками опоры (седло, педали) позволяет велосипедисту, сидя или в другом положении, более свободно сохранять равновесие в процессе движения и при повороте велосипеда. В результате, повышается безопасность перемещения на велосипеде.A design feature of the turning unit and the bicycle itself is the use of three-link subassemblies and transmission shafts when transmitting the turning force from the handles to the axis of the corresponding controlled bicycle wheel. This allows with great freedom to choose the location of these handles on the sides symmetrically relative to the plane of the bicycle frame, but mainly, they are placed in front, in a place convenient for supporting the hands of the cyclist. In addition, the shape of each handle allows you to conveniently grab it with your fingers and / or hand, lean and control the rotation of the bike without moving the torso. Thus, for the hands and, accordingly, for the body of the cyclist, there is a reliable fixed support, which together with other support points (saddle, pedals) allows the cyclist, sitting or in a different position, to more freely maintain balance during movement and when turning the bicycle. As a result, the safety of cycling is increased.
- Также, благодаря неподвижности осей ручек, велосипедист, удерживая их, в процессе движения велосипеда может по своему желанию более свободно привстать, встать, отклониться в ту или иную сторону от своего стационарного состояния, что снизит нагрузку на мышцы и общую нагрузку в целом.- Also, due to the immobility of the axles of the handles, the cyclist, while holding them, can move up, stand, deviate in one direction or another from his stationary state, as he wishes, to reduce the load on the muscles and the overall load as a whole.
- Предложен ряд различных вариантов способа передачи усилия велосипедиста и конструкции кинематических связей ручек узла поворота на управляемые переднее и/или заднее колесо велосипеда, которые позволяют однотипным образом компактно через валы передачи передать усилие от ручек на соответствующую(ие) опору колеса (опоры колес) велосипеда.- A number of different options have been proposed for transferring the effort of the cyclist and the design of the kinematic connections of the handles of the turning unit to the driven front and / or rear wheel of the bicycle, which allow transmitting the force from the handles to the corresponding wheel support (wheel support) of the bicycle through the transmission shafts in the same way .
- При конструировании узла поворота велосипеда, в соответствии с вариантами изобретения, разработчик имеет возможность применить для кинематических связей как зубчатые колеса: цилиндрические, конические и/или другой формы, так и элементы рычажной передачи, тросовых тяг, штифтовых передач, и/или прорезных кулис, закрепленных соосно на соответствующей ручке, на соответствующей оси и/или на соответствующем вале, а также винтовую, гипоидную и другие виды передач.- When designing the rotation node of the bicycle, in accordance with the variants of the invention, the developer has the opportunity to apply for kinematic connections as gears: cylindrical, bevel and / or other shapes, and elements of linkage, cable rods, pin drives, and / or slotted wings mounted coaxially on the corresponding handle, on the corresponding axis and / or on the corresponding shaft, as well as helical, hypoid and other types of gears.
- С целью компактной передачи усилия поворота, имеется возможность разместить продольные элементы узла поворота (валы и др. продольные элементы) в несущих (трубчатых) элементах рамы велосипеда. Такое размещение практически скроет конструкцию узла поворота внутри рамы велосипеда, что позволит велосипедисту свободно располагаться и смещаться относительно рамы в процессе движения велосипеда, не боясь зацепиться за элементы узла поворота. Также, при прочих равных условиях, улучшится обтекаемость и уменьшится сопротивление велосипеда потоку воздуха при движении.- In order to compactly transmit the turning force, it is possible to place the longitudinal elements of the rotation unit (shafts and other longitudinal elements) in the supporting (tubular) elements of the bicycle frame. Such placement will practically hide the design of the turning unit inside the frame of the bicycle, which will allow the cyclist to freely position and move relative to the frame during the movement of the bicycle, without fear of clinging to the elements of the turning unit. Also, ceteris paribus, streamlining will improve and the bicycle’s resistance to airflow during movement will decrease.
- При этом для обеспечения возможности трансформации геометрии велосипеда, конструкция продольных элементов узла поворота и несущих элементов рамы велосипеда может быть выполнена в виде их телескопического соединения с возможностью фиксации на заданной длине. Эта особенность конструкции необходима для возможной перенастройки велосипеда под параметры велосипедиста, под параметры назначения велосипеда, а также для возможности его складывания при транспортировке и/или хранении.- At the same time, to ensure the possibility of transformation of the geometry of the bicycle, the design of the longitudinal elements of the rotation unit and the supporting elements of the bicycle frame can be made in the form of their telescopic connection with the possibility of fixing at a given length. This design feature is necessary for the possible reconfiguration of the bicycle for the parameters of the cyclist, for the destination parameters of the bicycle, as well as for the possibility of folding it during transportation and / or storage.
- В данной заявке рассматриваются варианты велосипеда с одним передним и одним задним колесом, при этом предложенное техническое решение также можно применить для велосипедов с двумя передними и/или с двумя задними колесами.- This application discusses options for a bicycle with one front and one rear wheel, while the proposed technical solution can also be applied to bicycles with two front and / or two rear wheels.
Указанный технический результат достигается в способе передачи усилия для управления поворотом велосипеда, заключающемся в том, чтоThe specified technical result is achieved in a method of transmitting force to control the rotation of the bicycle, namely, that
в процессе движения велосипеда велосипедист поворачивает левую и/или правую ручку узла поворота велосипеда вокруг оси ее поворота,during the movement of the bicycle, the cyclist rotates the left and / or right handle of the rotation node of the bicycle around its axis of rotation,
указанные две ручки имеют раздельные оси поворота и закреплены по обеим сторонам рамы велосипеда,these two handles have separate rotation axes and are fixed on both sides of the bicycle frame,
при этом для сохранения равновесия и устойчивости движения велосипедист смещает центр тяжести свой и/или велосипеда относительно опорных точек велосипеда с землей,in order to maintain balance and stability of movement, the cyclist shifts the center of gravity of his and / or bicycle relative to the reference points of the bicycle with the ground,
при этом конструкция узла поворота велосипеда предусматривает кинематическую связь указанных ручек с поворачиваемыми опорами переднего, заднего или обоих колес через одно или более кинематических звеньев, пар, в том числе, в виде левой и правой последовательности звеньев, передающих усилие поворота от соответствующей ручки на поворот опоры переднего колеса и/или на поворот опоры заднего колеса велосипеда.the design of the rotation node of the bicycle provides for the kinematic connection of these handles with swivel bearings of the front, rear or both wheels through one or more kinematic links, pairs, including in the form of a left and right sequence of links transmitting the turning force from the corresponding handle to turn the support front wheel and / or turning the rear wheel support of the bicycle.
Здесь и далее под опорой колеса велосипеда подразумевается стойка, вилка или перо, к которому крепится ось и/или втулка колеса велосипеда. В результате поворота опоры того или иного колеса, соответственно поворачивается плоскость этого колеса, обеспечивая поворот велосипеда.Hereinafter, a bicycle wheel support is understood to mean a stand, fork or feather to which an axle and / or hub of a bicycle wheel is attached. As a result of the rotation of the support of one or another wheel, the plane of this wheel rotates accordingly, providing rotation of the bicycle.
Способ отличается от аналогов тем, чтоThe method differs from analogues in that
в случае поворота велосипеда путем поворота переднего или заднего колеса, велосипедист передает усилие поворота от указанных ручек на опору переднего или заднего колеса через кинематические звенья, которые объединены в подузел - трехзвенную передачу одновременно от каждой ручки, непосредственной кинематической связью или через промежуточное кинематическое звено, на первичный вал поворота, передающий это усилие, непосредственно или через одно или более вторичных кинематических звеньев, на опору переднего колеса (далее пишем - первичный вал поворота плоскости переднего колеса), или на первичный вал поворота, передающий это усилие, непосредственно или через одно или более вторичных кинематических звеньев, на опору заднего колеса (далее пишем - первичный вал поворота плоскости заднего колеса),in the case of turning the bicycle by turning the front or rear wheel, the cyclist transfers the turning force from these handles to the front or rear wheel support through kinematic links, which are combined into a subnode - a three-link transmission simultaneously from each handle, by direct kinematic connection or through an intermediate kinematic link, to the primary rotation shaft transmitting this force, directly or through one or more secondary kinematic links, to the front wheel support (hereinafter we write - primary th rotation shaft of the front wheel plane), or on the primary rotation shaft that transfers this force, directly or through one or more secondary kinematic links, to the rear wheel support (hereinafter we write - the primary shaft of rotation of the rear wheel plane),
или, в случае поворота велосипеда путем поворота переднего и заднего колес одновременно (далее имеется один из трех вариантов передачи усилия поворота ручек на опоры колес i, ii, iii):or, in the case of turning the bike by turning the front and rear wheels at the same time (hereinafter, there is one of three options for transferring the turning force of the handles to the wheel supports i, ii, iii):
i) велосипедист передает усилие поворота от указанных ручек на оба колеса одновременно через кинематические звенья, которые объединены в подузел - трехзвенную передачу одновременно от каждой ручки, непосредственной кинематической связью или через промежуточное кинематическое звено, на первичный вал поворота плоскости переднего колеса и, соответственно, далее на опору переднего колеса, при этом также от этого вала его поворот через другую кинематическую пару передается на первичный вал поворота плоскости заднего колеса и, соответственно, далее на опору заднего колеса,i) the cyclist transfers the turning force from the indicated handles to both wheels simultaneously through the kinematic links, which are combined into a subnode - a three-link transmission simultaneously from each handle, by direct kinematic link or via an intermediate kinematic link, to the primary rotation shaft of the front wheel plane and, accordingly, further on the support of the front wheel, while also from this shaft, its rotation through another kinematic pair is transmitted to the primary shaft of rotation of the plane of the rear wheel and, accordingly on further to the rear wheel bearing,
ii) велосипедист передает усилие поворота от указанных ручек на оба колеса одновременно через кинематические звенья, которые объединены в подузел - трехзвенную передачу одновременно от каждой ручки, непосредственной кинематической связью или через промежуточное кинематическое звено, на первичный вал поворота плоскости заднего колеса и, соответственно, далее на опору заднего колеса, при этом также от этого вала его поворот через другую кинематическую пару передается на первичный вал поворота плоскости переднего колеса и, соответственно, далее на опору переднего колеса,ii) the cyclist transfers the turning force from the indicated handles to both wheels simultaneously through the kinematic links, which are combined into a subnode - a three-link transmission simultaneously from each handle, by direct kinematic link or via an intermediate kinematic link, to the primary shaft of rotation of the plane of the rear wheel and, accordingly, further on the support of the rear wheel, while also from this shaft, its rotation through another kinematic pair is transmitted to the primary shaft of rotation of the plane of the front wheel and, accordingly further to the front wheel support,
iii) велосипедист передает усилие поворота от указанных ручек на оба колеса одновременно через кинематические звенья, которые объединены в сложный подузел: первая трехзвенная передача передает усилие поворота одновременно от каждой ручки, непосредственной кинематической связью или через промежуточное кинематическое звено, на первичный вал поворота плоскости переднего колеса и, соответственно, далее на опору переднего колеса, и параллельно вторая трехзвенная передача передает усилие поворота одновременно от каждой той же ручки, непосредственной кинематической связью или через промежуточное кинематическое звено, на первичный вал поворота плоскости заднего колеса и, соответственно, далее на опору заднего колеса,iii) the cyclist transfers the turning force from these handles to both wheels simultaneously through kinematic links that are combined into a complex subnode: the first three-link transmission transfers the turning force from each handle simultaneously, by direct kinematic link or via an intermediate kinematic link, to the primary shaft of rotation of the front wheel plane and, accordingly, further to the front wheel support, and in parallel the second three-link transmission transmits the turning force simultaneously from each same handle, kinematic connection or through an intermediate kinematic link, on the primary shaft of rotation of the plane of the rear wheel and, accordingly, further on the support of the rear wheel,
(в варианте iii первичные валы поворота плоскостей переднего и заднего колес не связаны между собой прямой связью, как кинематическая пара, а связаны опосредованно, через кинематическую связь каждого вала с ручками узла поворота велосипеда),(in option iii, the primary rotation shafts of the planes of the front and rear wheels are not directly connected, like a kinematic couple, but are connected indirectly, through the kinematic connection of each shaft with the handles of the bicycle turning unit),
при этом каждая указанная ручка узла поворота или ее часть имеет такую форму, размеры и расположена так, чтобы велосипедист для передачи усилия поворота имел возможность ее обхватить и повернуть в нужную сторону вокруг оси поворота пальцами и/или кистью соответствующей руки, независимо от поворота или смещения своего торса.at the same time, each specified handle of the turning unit or part thereof has such a shape, size and is arranged so that the cyclist to transmit the turning force could grab it and turn it around the rotation axis with the fingers and / or brush of the corresponding hand, regardless of rotation or displacement your torso.
В частности, в способе ручки узла поворота велосипеда и их оси поворота расположены симметрично - по бокам относительно рамы велосипеда, в передней ее части.In particular, in the method of the handle of the rotation node of the bicycle and their rotation axis are located symmetrically - on the sides relative to the bicycle frame, in front of it.
В частности, в способе каждую ручку выполняют в виде одинаковых трубки или стержня, имеющего цилиндрическую или близкую к цилиндрической форму, расположенных симметрично относительно вертикальной плоскости рамы велосипеда, с возможностью поворота каждой ручки вокруг оси ее поворота, совпадающей или параллельной оси цилиндра.In particular, in the method, each handle is made in the form of the same tube or rod having a cylindrical or close to cylindrical shape, located symmetrically relative to the vertical plane of the bicycle frame, with the possibility of rotation of each handle around its axis of rotation, coinciding or parallel to the axis of the cylinder.
В частности, в способе на каждой ручке закреплен или сама ручка представляет собой рычаг или курковый толкатель, преимущественно одинаковой формы, перпендикулярный или наклонный к оси поворота ручки, расположенные симметрично относительно вертикальной плоскости рамы велосипеда, с возможностью поворота рычага или толкателя вместе с ручкой вокруг оси поворота ручки.In particular, in the method, each handle is fixed or the handle itself is a lever or trigger pusher, mainly of the same shape, perpendicular or inclined to the axis of rotation of the handle, located symmetrically relative to the vertical plane of the bicycle frame, with the possibility of turning the lever or pusher together with the handle around the axis turning the handle.
В частности, в способе для поворота велосипеда велосипедист поворачивает левую и правую ручки поворота в противоположные стороны.In particular, in the method for turning the bicycle, the cyclist turns the left and right turn handles in opposite directions.
В частности, в способе передачу усилия от ручек узла поворота и зацепление соответствующих кинематических пар осуществляют с использованием одного или более зубчатых колес, преимущественно, конических и/или цилиндрических, и закрепленных соосно на соответствующей ручке, соответствующей оси и/или на соответствующем вале.In particular, in the method, the transmission of force from the handles of the rotation unit and the engagement of the corresponding kinematic pairs is carried out using one or more gears, mainly bevel and / or cylindrical, and coaxially mounted on the corresponding handle, corresponding to the axis and / or on the corresponding shaft.
В частности, в способе, передачу усилия от ручек узла поворота и зацепление соответствующих кинематических пар осуществляют с использованием одного или более рычажных элементов, тросовых тяг, штифтовых передач и/или прорезных кулис, закрепленных соосно на соответствующей ручке, на соответствующей оси и/или на соответствующем вале.In particular, in the method, the transmission of force from the handles of the rotation unit and the engagement of the corresponding kinematic pairs is carried out using one or more linkage elements, cable rods, pin gears and / or slotted wings mounted coaxially on the corresponding handle, on the corresponding axis and / or corresponding shaft.
Технический результат также достигается в узле поворота велосипеда, содержащемThe technical result is also achieved in the node rotation of the bicycle, containing
левую и правую ручку поворота велосипеда, которые закреплены с обеих сторон на раме велосипеда с возможностью поворота каждой ручки раздельно вокруг собственной оси, неподвижной относительно рамы,the left and right handle of rotation of the bicycle, which are fixed on both sides to the frame of the bicycle with the possibility of rotation of each handle separately around its own axis, stationary relative to the frame,
а также, закрепленный на раме велосипеда, механизм передачи усилия поворота от каждой или обеих ручек на опоры поворачиваемых переднего, заднего или обоих колес через кинематическую связь в виде одного или более кинематических звеньев, пар, в том числе, в виде левой и правой последовательности звеньев для передачи усилия поворота от соответствующей ручки на поворот плоскости переднего колеса и/или на поворот плоскости заднего колеса велосипеда,and also, mounted on a bicycle frame, a mechanism for transmitting the turning force from each or both handles to the supports of the front, rear or both wheels rotated through a kinematic connection in the form of one or more kinematic links, pairs, including in the form of a left and right link sequence for transmitting the turning force from the corresponding handle to the rotation of the plane of the front wheel and / or to the rotation of the plane of the rear wheel of the bicycle,
при этом сами ручки поворота и элементы механизма передачи усилия поворота ручек на поворот плоскости колес, в том числе, первичные элементы кинематических звеньев передачи поворота ручек на опоры колес, преимущественно могут быть размещены и закреплены на раме в передней части велосипеда в области привычного расположения кистей рук велосипедиста.while the rotation knobs themselves and elements of the mechanism for transmitting the forces of turning the knobs to rotate the plane of the wheels, including the primary elements of the kinematic links for transmitting the rotation of the knobs to the wheel supports, can mainly be placed and fixed on the frame in front of the bicycle in the area of the usual arrangement of hands the cyclist.
Узел поворота велосипеда отличается от аналогов тем, чтоThe rotation node of the bicycle differs from analogues in that
в случае поворота велосипеда с помощью переднего или заднего колеса, кинематические звенья передачи усилия поворота от каждой из указанных ручек представляют собой конструктивное объединение в подузел - трехзвенную передачу одновременно от каждой ручки, непосредственной кинематической связью или через промежуточное кинематическое звено, на первичный вал поворота плоскости переднего колеса и, соответственно, далее на опору переднего колеса или на первичный вал поворота плоскости заднего колеса и, соответственно, далее на опору заднего колеса,in the case of turning the bicycle with the front or rear wheel, the kinematic links of transmitting the turning forces from each of these handles are a constructive combination into a subnode - a three-link transmission simultaneously from each handle, by direct kinematic connection or through an intermediate kinematic link, to the primary shaft of rotation of the front plane wheels and, accordingly, further to the front wheel support or to the primary shaft of rotation of the plane of the rear wheel and, accordingly, further to the rear support about the wheels
или, в случае поворота велосипеда с помощью переднего и заднего колес одновременно (далее имеется один из трех вариантов передачи усилия поворота ручек на опоры колес i, ii, iii):or, in the case of turning the bike with the front and rear wheels at the same time (hereinafter there is one of three options for transferring the turning force of the handles to the wheel supports i, ii, iii):
i) кинематические звенья передачи усилия поворота от каждой из указанных ручек представляют собой конструктивное объединение в подузел - трехзвенную передачу одновременно от каждой ручки, непосредственной кинематической связью или через промежуточное кинематическое звено, на первичный вал поворота плоскости переднего колеса и, соответственно, далее на опору переднего колеса, при этом также от этого вала его поворот через другую кинематическую пару передается на первичный вал поворота плоскости заднего колеса и, соответственно, далее на опору заднего колеса,i) the kinematic links of the transmission of the effort of rotation from each of these handles are a constructive combination into a subassembly - a three-link transmission simultaneously from each handle, by direct kinematic connection or via an intermediate kinematic link, to the primary shaft of rotation of the plane of the front wheel and, accordingly, further to the front wheel support wheels, while also from this shaft, its rotation through another kinematic pair is transmitted to the primary shaft of rotation of the plane of the rear wheel and, accordingly, further and the rear wheel support,
ii) кинематические звенья передачи усилия поворота от каждой из указанных ручек представляют собой конструктивное объединение в подузел - трехзвенную передачу одновременно от каждой ручки, непосредственной кинематической связью или через промежуточное кинематическое звено, на первичный вал поворота плоскости заднего колеса и, соответственно, далее на опору заднего колеса, при этом также от этого вала его поворот через другую кинематическую пару передается на первичный вал поворота плоскости переднего колеса и, соответственно, далее на опору переднего колеса,ii) the kinematic links of the transmission of the effort of rotation from each of these handles are a constructive association into a subassembly - a three-link transmission simultaneously from each handle, by direct kinematic connection or through an intermediate kinematic link, to the primary shaft of rotation of the plane of the rear wheel and, accordingly, further to the rear support wheels, while also from this shaft, its rotation through another kinematic pair is transmitted to the primary shaft of rotation of the plane of the front wheel and, accordingly, further to front wheel support
iii) кинематические звенья передачи усилия поворота от каждой из указанных ручек представляют собой конструктивное объединение в сложный подузел: первая трехзвенная передача передает усилие поворота одновременно от каждой ручки, непосредственной кинематической связью или через промежуточное кинематическое звено, на первичный вал поворота плоскости переднего колеса и, соответственно, далее на опору переднего колеса, и параллельно вторая трехзвенная передача передает усилие поворота одновременно от каждой той же ручки, непосредственной кинематической связью или через промежуточное кинематическое звено, на первичный вал поворота плоскости заднего колеса и, соответственно, далее на опору заднего колеса,iii) the kinematic links of the transmission of the effort of rotation from each of these handles are a constructive combination into a complex subassembly: the first three-link transmission transmits the effort of rotation simultaneously from each handle, by direct kinematic link or via an intermediate kinematic link, to the primary shaft of rotation of the plane of the front wheel and, accordingly , further to the front wheel support, and in parallel the second three-link gear transmits the turning force simultaneously from each of the same handles, directly th kinematic bond or through an intermediate kinematic link, the input shaft of the rear wheel rotation plane and, therefore, further to the rear wheel support,
при этом каждая указанная ручка узла поворота имеет такую форму, размеры и расположена так, чтобы велосипедист для передачи усилия поворота имел возможность ее обхватить и повернуть в нужную сторону вокруг ее оси пальцами и/или кистью соответствующей руки, независимо от поворота или смещения своего торса,each said handle of the rotation unit has such a shape, size, and is arranged so that the cyclist can transmit it and have the ability to clasp it and turn it in the right direction around its axis with the fingers and / or brush of the corresponding hand, regardless of the rotation or displacement of its torso,
при этом каждую ручку выполняют, преимущественно, в виде одинаковых трубки или стержня, имеющего цилиндрическую или близкую к цилиндрической форму, расположенных симметрично по бокам относительно вертикальной плоскости рамы велосипеда, с возможностью поворота каждой ручки вокруг оси ее поворота, совпадающей или параллельной оси цилиндра,each handle is preferably made in the form of the same tube or rod having a cylindrical or close to cylindrical shape, located symmetrically on the sides relative to the vertical plane of the bicycle frame, with the possibility of rotation of each handle around its axis of rotation, coinciding or parallel to the axis of the cylinder,
и/или на каждой ручке закреплен или сама ручка представляет собой рычаг или курковый толкатель, преимущественно одинаковой формы, перпендикулярный или наклонный к оси поворота ручки, ручки при этом расположены симметрично относительно вертикальной плоскости рамы велосипеда, с возможностью поворота рычага или толкателя вместе с ручкой вокруг оси поворота ручки,and / or each handle is fixed or the handle itself is a lever or trigger pusher, mainly of the same shape, perpendicular or inclined to the axis of rotation of the handle, the handles are located symmetrically relative to the vertical plane of the bicycle frame, with the possibility of turning the lever or pusher together with the handle around handle rotation axis,
при этом также для передачи усилия поворота левая и правая ручки узла поворота велосипеда должны иметь конструктивную возможность поворачиваться в противоположные стороны,while also for transmitting the turning force, the left and right handles of the bicycle turning unit must have the constructive ability to turn in opposite directions,
причем передача усилия поворота от ручек и зацепление кинематических пар может осуществляться преимущественно с использованием, в том числе, одного или более зубчатых колес, преимущественно, конических и/или цилиндрических, и закрепленных соосно на соответствующей ручке, на соответствующей оси и/или на соответствующем вале,moreover, the transmission of the turning force from the handles and the engagement of the kinematic pairs can be carried out mainly using, among other things, one or more gears, mainly bevel and / or cylindrical, and coaxially mounted on the corresponding handle, on the corresponding axis and / or on the corresponding shaft ,
и/или с использованием одного или более рычажных элементов, тросовых тяг, штифтовых передач и/или прорезных кулис, закрепленных соосно на соответствующей ручке, на соответствующей оси и/или на соответствующем вале,and / or using one or more linkage elements, cable rods, pin drives and / or slotted wings mounted coaxially on the corresponding handle, on the corresponding axis and / or on the corresponding shaft,
причем внутри одного или более несущих трубчатых элементов рамы велосипеда имеется возможность разместить первичный(е) вал(ы) поворота плоскости переднего и/или заднего колес и/или элементы промежуточных или вторичных кинематических пар передачи усилия поворота на опоры колес велосипеда,moreover, inside one or more supporting tubular elements of the bicycle frame, it is possible to place the primary (e) shaft (s) of rotation of the plane of the front and / or rear wheels and / or elements of intermediate or secondary kinematic pairs of transmission of the rotational force to the bicycle wheel supports,
при этом один или более элементов рамы, в том числе трубчатый элемент рамы, размещенный в нем вал поворота плоскости переднего и/или заднего колес и/или продольный элемент кинематической пары могут иметь по длине телескопическое соединение, с возможностью фиксации на заданной длине.however, one or more frame elements, including a tubular frame element, a rotational shaft of the plane of the front and / or rear wheels and / or a longitudinal element of the kinematic pair located therein can have a telescopic connection along the length, with the possibility of fixing on a given length.
Изобретение поясняется примерами, которые проиллюстрированы следующими фигурами (от 1 до 10).The invention is illustrated by examples, which are illustrated by the following figures (from 1 to 10).
На фиг. 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10 (схема), в соответствии с представленным изобретением, показаны варианты выполнения звеньев, передающих усилие поворота от ручек узла поворота велосипеда к первичному валу поворота плоскости переднего колеса, к первичному валу поворота плоскости заднего колеса и/или к первичным валам поворота плоскостей обоих колес велосипеда,In FIG. 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10 (diagram), in accordance with the present invention, shown are embodiments of links transmitting a turning force from the handles of the turning unit of the bicycle to the primary shaft of rotation of the plane of the front wheel, to the primary shaft of rotation of the plane of the rear wheels and / or to primary shafts of rotation of the planes of both wheels of the bicycle,
при этом остальные элементы узла поворота (корпус, посадочные места, последующие звенья и т.п.) на фигурах не показаны. Также не показаны остальные элементы велосипеда, в том числе несущие элементы рамы. На фиг. 10 опорные неподвижные элементы обозначены косой штриховкой.while the remaining elements of the rotation node (housing, seats, subsequent links, etc.) are not shown in the figures. Also, the remaining elements of the bicycle, including the supporting elements of the frame, are not shown. In FIG. 10 supporting fixed elements are indicated by oblique hatching.
На фиг. 1 показан вид сбоку на кинематические звенья узла поворота велосипеда. Здесь показаны два варианта узла поворота велосипеда: (вариант 1) узла с поворотом плоскости переднего колеса показан сплошными линиями, (вариант 2) узла с поворотом плоскостей обоих колес велосипеда (в формуле изобретения этот вариант обозначен - i) показан теми же сплошными линиями совместно с пунктирными. Вид показан в плоскости симметрии узла поворота, совпадающей с вертикальной плоскостью рамы велосипеда, причем переднее колесо велосипеда расположено справа.In FIG. 1 shows a side view of the kinematic links of a bicycle turning assembly. Two variants of the bicycle turning unit are shown here: (option 1) the node with turning the front wheel plane is shown in solid lines, (option 2) of the node with turning the planes of both wheels of the bicycle (in the claims this option is indicated by - i) is shown with the same solid lines together with dotted. The view is shown in the plane of symmetry of the rotation unit, which coincides with the vertical plane of the bicycle frame, with the front wheel of the bicycle located on the right.
На фиг. 2, показан вид сзади велосипеда на кинематическое звено (вариант 1) узла поворота плоскости переднего колеса велосипеда, показанного на фиг. 1 (сплошные линии). Стрелками показано направление поворота ручек и шестерен при повороте велосипеда направо.In FIG. 2 shows a rear view of the bicycle on the kinematic link (option 1) of the rotation unit of the plane of the front wheel of the bicycle shown in FIG. 1 (solid lines). The arrows show the direction of rotation of the handles and gears when turning the bicycle to the right.
На фиг. 3 показан вид сверху на след переднего колеса велосипеда в случае поворота плоскости этого колеса. Стрелкой показано направление поворота следа колеса при повороте велосипеда направо.In FIG. 3 shows a top view of the track of the front wheel of a bicycle in case of rotation of the plane of this wheel. The arrow shows the direction of rotation of the wheel track when turning the bicycle to the right.
На фиг. 4 показан вид сбоку на кинематические звенья узла поворота велосипеда. Показаны два варианта узла поворота: (вариант 3) узла с поворотом плоскости заднего колеса показан сплошными линиями, (вариант 4) узла с поворотом плоскостей обоих колес велосипеда (в формуле он обозначен - ii) показан теми же сплошными линиями совместно с пунктирными. Вид показан в плоскости симметрии узла поворота, совпадающей с вертикальной плоскостью рамы велосипеда, причем переднее колесо велосипеда расположено справа.In FIG. 4 shows a side view of the kinematic links of a bicycle rotation unit. Two variants of the rotation unit are shown: (option 3) of the unit with rotation of the rear wheel plane is shown by solid lines, (option 4) of the unit with rotation of the planes of both wheels of the bicycle (it is indicated in the formula - ii) is shown by the same solid lines along with dashed lines. The view is shown in the plane of symmetry of the rotation unit, which coincides with the vertical plane of the bicycle frame, with the front wheel of the bicycle located on the right.
На фиг. 5 показан вид сзади велосипеда на кинематическое звено (вариант 3) узла поворота плоскости заднего колеса велосипеда, показанного на фиг. 4 (сплошные линии). Стрелками показано направление поворота ручек и шестерен при повороте велосипеда направо.In FIG. 5 shows a rear view of the bicycle on the kinematic link (option 3) of the rotation unit of the plane of the rear wheel of the bicycle shown in FIG. 4 (solid lines). The arrows show the direction of rotation of the handles and gears when turning the bicycle to the right.
На фиг. 6 показан вид сверху на след заднего колеса велосипеда в случае поворота плоскости этого колеса. Стрелкой показано направление поворота следа колеса велосипеда при повороте велосипеда направо.In FIG. 6 shows a top view of the track of the rear wheel of a bicycle in case of rotation of the plane of this wheel. The arrow shows the direction of rotation of the track of the wheel of the bicycle when turning the bicycle to the right.
На фиг. 7 показан вид сбоку на кинематические звенья узла поворота велосипеда. Показан (вариант 5) узла с поворотом плоскостей обоих колес велосипеда (в формуле он обозначен - iii). Вид показан в плоскости симметрии узла поворота, совпадающей с вертикальной плоскостью рамы велосипеда, причем переднее колесо велосипеда расположено справа.In FIG. 7 is a side view of the kinematic links of a bicycle turning assembly. Shown (option 5) node with the rotation of the planes of both wheels of the bicycle (in the formula it is indicated - iii). The view is shown in the plane of symmetry of the rotation unit, which coincides with the vertical plane of the bicycle frame, with the front wheel of the bicycle located on the right.
На фиг. 8 показан, для того же варианта iii, что на фиг. 7, вид сзади велосипеда на кинематические звенья узла поворота. Стрелками показано направление поворота ручек и шестерен при повороте велосипеда направо.In FIG. 8 shows, for the same embodiment iii as in FIG. 7, a rear view of the bicycle on the kinematic links of the turning unit. The arrows show the direction of rotation of the handles and gears when turning the bicycle to the right.
На фиг. 9 показан вид сверху на след переднего и след заднего колес велосипеда в случае поворота велосипеда с помощью обоих колес по одному из вариантов i, ii и iii. Стрелками показано направление поворота следа указанных колес при повороте велосипеда направо.In FIG. 9 shows a top view of the track of the front and the track of the rear wheels of the bicycle in case of turning the bicycle with both wheels according to one of the options i, ii and iii. The arrows indicate the direction of rotation of the track of these wheels when turning the bicycle to the right.
На фиг. 10 показана кинематическая схема одного из вариантов выполнения узла поворота велосипеда с использованием винтовой передачи усилия от ручек на вал поворота плоскости одного или двух колес велосипеда. На этой фигуре вид расположен так, что ось поворота вала, который передает усилие поворота далее на опору колеса, перпендикулярна плоскости чертежа и пересекается с ней в точке О.In FIG. 10 shows a kinematic diagram of one embodiment of a bicycle turning assembly using a helical force transmission from the handles to a rotation shaft of a plane of one or two bicycle wheels. In this figure, the view is located so that the axis of rotation of the shaft, which transfers the turning force further to the wheel support, is perpendicular to the plane of the drawing and intersects with it at point O.
Осуществление изобретения.The implementation of the invention.
Во всех примерах узел поворота велосипеда содержитIn all examples, the rotation node of the bicycle contains
левую и правую ручку поворота велосипеда, которые закреплены с обеих сторон на раме велосипеда с возможностью поворота каждой ручки вокруг собственной оси, неподвижной относительно рамы,the left and right handle of rotation of the bicycle, which are fixed on both sides to the frame of the bicycle with the possibility of rotation of each handle around its own axis, stationary relative to the frame,
а также закрепленный на раме велосипеда механизм передачи усилия поворота каждой или обеих ручек на опоры поворачиваемых переднего, заднего или обоих колес через кинематическую связь в виде одного или более кинематических звеньев, пар, в том числе, в виде левой и правой последовательности звеньев для передачи усилия поворота от соответствующей ручки на поворот плоскости переднего колеса и/или на поворот плоскости заднего колеса велосипеда.as well as a mechanism for transmitting the turning force of each or both handles to the supports of the front, rear or both wheels through a kinematic connection in the form of one or more kinematic links, pairs, including in the form of a left and right sequence of links for transmitting force, mounted on a bicycle frame turning from the corresponding handle to turning the plane of the front wheel and / or turning the plane of the rear wheel of the bicycle.
При этом сами ручки поворота и элементы механизма передачи усилия поворота ручек на поворот колес, в том числе, первичные элементы кинематических звеньев передачи поворота ручек на опоры колес, размещены и закреплены на раме в передней части велосипеда в области привычного расположения кистей рук велосипедиста.At the same time, the rotation knobs themselves and the elements of the mechanism for transmitting the efforts of turning the knobs to turn the wheels, including the primary elements of the kinematic links of the transmission of turning the knobs to the wheel supports, are placed and fixed on the frame in front of the bicycle in the area of the usual arrangement of the hands of the cyclist.
Вариант 1 кинематической связи узла поворота велосипеда показан на фиг. 1 (сплошные линии), а также на фиг. 2. В нем узел поворота велосипеда обеспечивает поворот велосипеда с помощью только переднего колеса.
В этом варианте кинематические звенья передачи усилия поворота от ручек узла поворота представляют собой конструктивное объединение в подузел - трехзвенную передачу усилия поворота одновременно от левой ручки 1.1 и правой ручки 1.2 узла поворота непосредственной кинематической связью на первичный вал 4 поворота плоскости переднего колеса и, соответственно, далее на опору этого колеса.In this embodiment, the kinematic links of transmitting the steering force from the handles of the turning unit represent a subunit - a three-link transmission of the turning force simultaneously from the left handle 1.1 and the right handle 1.2 of the turning unit by direct kinematic connection to the
Отметим, что в вариантах, показанных на фиг. 1, 2, 4, 5, 7, 8, передача усилия поворота ручек и зацепление кинематических пар осуществляется с использованием конических зубчатых колес (далее назовем их - шестерни), и закрепленных соосно на соответствующей ручке, на соответствующей оси и/или на соответствующем вале, хотя указанная передача может осуществляться с использованием, в том числе, цилиндрических зубчатых колес и/или рычажных элементов, штифтовых передач и/или прорезных кулис, закрепленных соосно на соответствующей ручке, на соответствующей оси и/или на соответствующем вале, а также с использованием винтовой, глобоидной и других видов передач.Note that in the embodiments shown in FIG. 1, 2, 4, 5, 7, 8, the transmission of the rotational forces of the handles and the engagement of the kinematic pairs is carried out using bevel gears (hereinafter referred to as gears), and fixed coaxially on the corresponding handle, on the corresponding axis and / or on the corresponding shaft , although this transmission can be carried out using, among other things, cylindrical gears and / or linkage elements, pin drives and / or slotted wings mounted coaxially on the corresponding handle, on the corresponding axis and / or on the corresponding shaft, and using helical, globoid and other types of gears.
В примерах на фиг. 1 и фиг. 2 на ручках 1.1 и 1.2 соосно закреплены (или жестко на них посажены) соответствующие шестерни 2.1 и 2.2, которые находятся в зацеплении с шестерней 3, также соосно закрепленной на первичном вале 4 поворота плоскости переднего колеса. В данном примере вал поворота 4 находится в зацеплении или непосредственно скреплен с опорой поворачиваемого переднего колеса велосипеда.In the examples of FIG. 1 and FIG. 2 on the handles 1.1 and 1.2, the corresponding gears 2.1 and 2.2 are coaxially fixed (or firmly fixed on them), which are meshed with gear 3, also coaxially mounted on the
Также в вариантах, показанных на фиг. 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10 (схема), предполагается, что каждая указанная ручка узла поворота имеет такую форму, размеры и расположена так, чтобы велосипедист для передачи усилия поворота имел возможность ее обхватить и повернуть в нужную сторону вокруг ее оси пальцами и/или кистью соответствующей руки, независимо от поворота или смещения своего торса.Also in the embodiments shown in FIG. 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10 (diagram), it is assumed that each indicated handle of the turning unit has such a shape, size, and is positioned so that the cyclist can grab it and turn it around to transmit the turning force its axis with the fingers and / or brush of the corresponding hand, regardless of the rotation or displacement of its torso.
При этом в возможных вариантах узла поворота каждую ручку выполняют, преимущественно, в виде одинаковых трубки или стержня, имеющего цилиндрическую или близкую к цилиндрической форму, расположенных симметрично по бокам относительно вертикальной рамы велосипеда, с возможностью поворота каждой ручки вокруг оси ее поворота, совпадающей или параллельной оси цилиндра,Moreover, in possible variants of the rotation unit, each handle is mainly made in the form of the same tube or rod having a cylindrical or close to cylindrical shape, located symmetrically on the sides relative to the vertical frame of the bicycle, with the possibility of rotation of each handle around its rotation axis, matching or parallel cylinder axis
и/или на каждой ручке может быть закреплен или сама ручка может представлять собой рычаг или курковый толкатель, преимущественно одинаковой формы, перпендикулярный или наклонный к оси поворота соответствующей ручки, при этом ручки расположены симметрично относительно вертикальной плоскости рамы велосипеда, с возможностью поворота рычага или толкателя вместе с ручкой вокруг оси поворота ручки,and / or each handle can be fixed or the handle itself can be a lever or a trigger pusher, mainly of the same shape, perpendicular or inclined to the axis of rotation of the corresponding handle, while the handles are located symmetrically relative to the vertical plane of the bicycle frame, with the possibility of turning the lever or pusher together with the handle around the axis of rotation of the handle,
при этом также для передачи усилия поворота левая и правая ручки узла поворота велосипеда должны иметь конструктивную возможность поворачиваться в противоположные стороны.at the same time, to transfer the turning force, the left and right handles of the bicycle turning unit must have the constructive ability to turn in opposite directions.
Причем внутри одного или более несущих трубчатых элементов рамы велосипеда имеется возможность разместить первичный(е) вал(ы) поворота плоскостей переднего и/или заднего колес и/или элементы промежуточных или вторичных кинематических звеньев, пар передачи усилия поворота на опоры колес велосипеда,Moreover, inside one or more supporting tubular elements of the bicycle frame, it is possible to place the primary (e) shaft (s) of rotation of the planes of the front and / or rear wheels and / or elements of intermediate or secondary kinematic links, pairs of transmission of the turning force to the bicycle wheel supports,
при этом один или более элементов рамы, в том числе трубчатый элемент рамы, размещенный в нем вал поворота плоскости переднего и/или заднего колес и/или продольный элемент кинематического звена могут иметь по длине телескопическое соединение, с возможностью фиксации на заданной длине.wherein one or more frame elements, including a tubular frame element, a rotational shaft of the plane of the front and / or rear wheels and / or a longitudinal element of the kinematic link located therein, can have a telescopic connection along the length, with the possibility of fixing it at a given length.
В примерах, показанных на фиг. 1, 2, 4, 5, 7, 8, указанные ручки 1.1 и 1.2 выполнены в виде пары одинаковых цилиндрических стержней, ось каждого цилиндра совпадает с осью поворота соответствующей ручки, в примерах указанные оси находятся на одной линии, перпендикулярной плоскости симметрии узла поворота (которая совпадает с плоскостью рамы велосипеда).In the examples shown in FIG. 1, 2, 4, 5, 7, 8, the indicated handles 1.1 and 1.2 are made in the form of a pair of identical cylindrical rods, the axis of each cylinder coincides with the axis of rotation of the corresponding handle, in the examples these axes are on the same line perpendicular to the plane of symmetry of the rotation node ( which coincides with the plane of the bicycle frame).
В варианте 1 (фиг. 1, 2 - сплошные линии), работа узла поворота велосипеда и способ осуществляются следующим образом.In option 1 (Fig. 1, 2 - solid lines), the operation of the rotation node of the bicycle and the method are as follows.
В процессе движения велосипеда велосипедист, например, для поворота направо, поворачивает левую ручку 1.1 узла поворота велосипеда вокруг оси ее поворота (ладонью на ручке сверху от себя по окружности цилиндра ручки). При этом правая ручка 1.2, связанная через шестерни 2.1-3-2.2 с ручкой 1.1, имеет возможность повернуться в противоположную сторону, а ладонь велосипедиста помогает ей повернуться и, путем поворота обеих ручек, передать усилие на вал 4, который в данном случае поворачивает плоскость переднего колеса велосипеда направо. На фиг. 3 показан след 5 контакта переднего колеса велосипеда с землей, а стрелкой указан поворот его плоскости.During the movement of the bicycle, the cyclist, for example, to turn to the right, turns the left handle 1.1 of the rotation node of the bicycle around its axis of rotation (with the palm of the handle on top of itself around the circumference of the handle cylinder). In this case, the right handle 1.2, connected via gears 2.1-3-2.2 with the handle 1.1, has the ability to turn in the opposite direction, and the cyclist’s palm helps her to turn and, by turning both handles, transfer force to the
Таким образом, благодаря соответствующему повороту ручек 1.1, 1.2, осуществляется поворот плоскости переднего колеса (и его следа 5) направо, поэтому велосипед по колее поворачивает направо. При повороте соответствующих ручек в обратную сторону велосипед поворачивает налево.Thus, due to the corresponding rotation of the handles 1.1, 1.2, the plane of the front wheel (and its track 5) is rotated to the right, so the bicycle turns along the track to the right. When turning the corresponding handles in the opposite direction, the bicycle turns to the left.
Кроме того, во всех вариантах способа и работы узла поворота, для сохранения равновесия и устойчивости велосипеда, в процессе движения велосипедист смещает центр тяжести свой и/или велосипеда относительно опорных точек велосипеда с землей в сторону, противоположную направлению толкающих сил.In addition, in all versions of the method and operation of the turning unit, in order to maintain balance and stability of the bicycle, in the process of movement the cyclist shifts the center of gravity of his and / or bicycle relative to the reference points of the bicycle with the ground in the direction opposite to the direction of the pushing forces.
Вариант 2 кинематической связи узла поворота велосипеда показан на той же фиг. 1 сплошными и пунктирными линиями совместно.
Он соответствует повороту велосипеда путем поворота плоскости переднего и заднего колес одновременно, при этом конструкция узла поворота соответствует варианту i (см. существенные признаки и формулу изобретения).It corresponds to the rotation of the bicycle by rotating the plane of the front and rear wheels at the same time, while the design of the rotation unit corresponds to option i (see the essential features and the claims).
По этому варианту кинематические звенья передачи усилия поворота от ручек узла поворота представляют собой конструктивное объединение в подузел - трехзвенную передачу усилия поворота одновременно от каждой указанной ручки 1.1 и 1.2 на соответствующие шестерни 2.1 и 2.2, закрепленные каждая соосно на соответствующей ручке, эти шестерни связаны зацеплением непосредственно с шестерней 3. Последняя закреплена на первичном вале поворота 4 плоскости переднего колеса и передает, соответственно, усилие поворота далее на опору переднего колеса. При этом также от указанного вала 4 его поворот через другую кинематическую пару передается на первичный вал поворота 8 плоскости заднего колеса и, соответственно, далее на опору заднего колеса. Эта другая пара показана пунктиром, она образует зацепление шестерни 6, закрепленной соосно на вале 4, и шестерни 7, закрепленной соосно на вале 8, который также показан пунктиром.According to this option, the kinematic links of the transmission of the rotational effort from the knobs of the rotational unit are a structural unit in the subassembly — a three-link transmission of the rotational effort from each of the indicated handles 1.1 and 1.2 to the corresponding gears 2.1 and 2.2, each attached coaxially to the corresponding handle, these gears are directly engaged with gear 3. The latter is mounted on the
В варианте 2 (фиг. 1 - сплошные и пунктирные линии совместно) работа узла поворота велосипеда и способ осуществляются следующим образом.In option 2 (Fig. 1 - solid and dashed lines together) the operation of the rotation node of the bicycle and the method are as follows.
В процессе движения велосипеда велосипедист, например, для поворота направо, поворачивает левую 1.1 и/или правую 1.2 ручку узла поворота велосипеда вокруг ее оси таким же образом, как и в предыдущем варианте 1. Усилие, переданное на вал 4, поворачивает плоскость переднего колеса велосипеда направо (см. след 5 переднего колеса на фиг. 9). Одновременно шестерня 6, закрепленная на этом вале, своим зацеплением с шестерней 7, обеспечивает поворот вала 8, который поворачивает плоскость заднего колеса велосипеда налево (см. след 11 заднего колеса на той же фиг. 9). Стрелками показан поворот следа каждого колеса при повороте велосипеда направо.During the movement of the bicycle, the cyclist, for example, to turn to the right, turns the left 1.1 and / or right 1.2 handle of the bicycle turning unit around its axis in the same manner as in the
Таким образом, благодаря соответствующему повороту ручек 1.1, 1.2, осуществляется одновременный поворот плоскости переднего колеса (и его следа 5) направо и плоскости заднего колеса (и его следа 11) - налево, поэтому велосипед по колее поворачивает направо. При повороте соответствующих ручек в обратную сторону велосипед поворачивает налево.Thus, due to the corresponding rotation of the handles 1.1, 1.2, the plane of the front wheel (and its track 5) is rotated to the right and the plane of the rear wheel (and its track 11) - to the left, so the bicycle turns along the track to the right. When turning the corresponding handles in the opposite direction, the bicycle turns to the left.
Вариант 3 кинематической связи узла поворота велосипеда показан на фиг. 4 (сплошные линии) и фиг. 5.The kinematic connection embodiment 3 of the bicycle turning unit is shown in FIG. 4 (solid lines) and FIG. 5.
По этому варианту кинематические звенья передачи усилия поворота от ручек узла поворота представляют собой конструктивное объединение в подузел - трехзвенную передачу усилия поворота одновременно от каждой указанной ручки 1.1 и 1.2 на соответствующие шестерни 2.1 и 2.2, закрепленные каждая соосно на соответствующей ручке, эти шестерни связаны зацеплением непосредственно с шестерней 9. Последняя закреплена на первичном вале 10 поворота плоскости заднего колеса и, соответственно, передает усилие поворота далее на опору заднего колеса велосипеда.According to this option, the kinematic links of the transmission of the rotational effort from the knobs of the rotational unit are a structural unit in the subassembly — a three-link transmission of the rotational effort from each of the indicated handles 1.1 and 1.2 to the corresponding gears 2.1 and 2.2, each attached coaxially to the corresponding handle, these gears are directly engaged with
В варианте 3 (фиг. 4, 5 - сплошные линии) работа узла поворота велосипеда и способ осуществляются следующим образом.In option 3 (Fig. 4, 5 - solid lines) the operation of the rotation node of the bicycle and the method are as follows.
В процессе движения велосипеда велосипедист, например, для поворота направо, поворачивает правую 1.1 и/или левую 1.2 ручку узла поворота велосипеда вокруг ее оси таким же образом, как и в варианте 1. Усилие, переданное от шестерен 2.1 и 2.2 на шестерню 9 и, соответственно, на вал 10, поворачивает плоскость заднего колеса велосипеда налево (см. на фиг. 6 след 11 заднего колеса и стрелку, указывающую поворот его плоскости), при этом велосипед поворачивает направо.During the movement of the bicycle, the cyclist, for example, to turn right, turns the right 1.1 and / or left 1.2 handle of the bicycle rotation unit around its axis in the same manner as in
Таким образом, благодаря соответствующему повороту ручек 1.1, 1.2, осуществляется поворот плоскости заднего колеса (и его следа 11) налево, поэтому велосипед по колее поворачивает направо. При повороте соответствующих ручек в обратную сторону велосипед поворачивает налево.Thus, due to the corresponding rotation of the handles 1.1, 1.2, the plane of the rear wheel (and its track 11) is rotated to the left, so the bicycle turns along the track to the right. When turning the corresponding handles in the opposite direction, the bicycle turns to the left.
Вариант 4 кинематической связи узла поворота велосипеда показан на той же фиг. 4 сплошными и пунктирными линиями совместно.
Он соответствует повороту велосипеда путем поворота плоскостей переднего и заднего колес одновременно, при этом конструкция узла поворота соответствует варианту ii (см. существенные признаки и формулу изобретения).It corresponds to the rotation of the bicycle by turning the planes of the front and rear wheels at the same time, while the design of the turning unit corresponds to option ii (see the essential features and the claims).
По этому варианту кинематические звенья передачи усилия поворота от ручек узла поворота представляют собой конструктивное объединение в подузел - трехзвенную передачу усилия поворота одновременно от каждой указанной ручки 1.1 и 1.2 на соответствующие шестерни 2.1 и 2.2, закрепленные каждая соосно на соответствующей ручке, эти шестерни связаны зацеплением непосредственно с шестерней 9. Последняя закреплена на первичном вале поворота 10 плоскости заднего колеса и, соответственно, передает усилие поворота далее на опору заднего колеса велосипеда. При этом также от указанного вала 10 его поворот через другую кинематическую пару передается на первичный вал поворота 14 плоскости переднего колеса и, соответственно, далее на опору переднего колеса. Эта другая пара показана пунктиром, она образует зацепление шестерни 12, закрепленной соосно на вале 10, и шестерни 13, закрепленной соосно на вале 14, который также показан пунктиром.According to this option, the kinematic links of the transmission of the rotational effort from the knobs of the rotational unit are a structural unit in the subassembly — a three-link transmission of the rotational effort from each of the indicated handles 1.1 and 1.2 to the corresponding gears 2.1 and 2.2, each attached coaxially to the corresponding handle, these gears are directly engaged with
В варианте 4 (фиг. 4 - сплошные и пунктирные линии совместно) работа узла поворота велосипеда и способ осуществляются следующим образом.In option 4 (Fig. 4 - solid and dashed lines together), the operation of the bicycle turning unit and the method are as follows.
В процессе движения велосипеда велосипедист, например, для поворота направо, поворачивает левую 1.1 и/или правую 1.2 ручку узла поворота велосипеда вокруг ее оси таким же образом, как и в варианте 1. Усилие, переданное на вал 10, поворачивает плоскость заднего колеса велосипеда налево (см. след 11 заднего колеса на фиг. 9). Одновременно шестерня 12, закрепленная на этом вале, своим зацеплением с шестерней 13, обеспечивает поворот вала 14, который поворачивает плоскость переднего колеса велосипеда направо (см. след 5 переднего колеса на той же фиг. 9). Стрелками показан поворот следа каждого колеса при повороте велосипеда направо.During the movement of the bicycle, the cyclist, for example, to turn right, turns the left 1.1 and / or right 1.2 handle of the bicycle turning unit around its axis in the same manner as in
Таким образом, благодаря соответствующему повороту ручек 1.1, 1.2, осуществляется одновременный поворот плоскости переднего колеса (и его следа 5) направо и плоскости заднего колеса (и его следа 11) - налево, поэтому велосипед по колее поворачивает направо. При повороте соответствующих ручек в обратную сторону велосипед поворачивает налево.Thus, due to the corresponding rotation of the handles 1.1, 1.2, the plane of the front wheel (and its track 5) is rotated to the right and the plane of the rear wheel (and its track 11) - to the left, so the bicycle turns along the track to the right. When turning the corresponding handles in the opposite direction, the bicycle turns to the left.
Вариант 5 кинематической связи узла поворота велосипеда показан на фиг. 7 и 8. Он соответствует повороту велосипеда путем поворота плоскостей переднего и заднего колес одновременно, при этом конструкция узла поворота соответствует варианту iii (см. существенные признаки и формулу изобретения).Option 5 kinematic connection node rotation of the bicycle shown in FIG. 7 and 8. It corresponds to the rotation of the bicycle by turning the planes of the front and rear wheels at the same time, while the design of the turning unit corresponds to option iii (see the essential features and the claims).
По этому варианту кинематические звенья передачи усилия поворота от ручек узла поворота представляют собой конструктивное объединение в сложный подузел: первая трехзвенная передача шестерен 2.1-3-2.2 передает усилие поворота одновременно от каждой ручки, непосредственной кинематической связью на первичный вал 4 поворота плоскости переднего колеса и, соответственно, далее на опору переднего колеса, и параллельно вторая трехзвенная передача шестерен 2.1-9-2.2 передает усилие поворота одновременно от каждой той же ручки, непосредственной кинематической связью на первичный вал 10 поворота плоскости заднего колеса и, соответственно, далее на опору заднего колеса.According to this option, the kinematic links of transmitting the steering force from the handles of the turning unit are a constructive combination into a complex subunit: the first three-link gear transmission 2.1-3-2.2 transfers the turning force simultaneously from each handle, by direct kinematic connection to the
В данном варианте (iii) валы 4 и 10 поворота плоскостей переднего и заднего колес не связаны между собой прямой связью, как кинематическая пара, а связаны опосредованно, через кинематическую связь каждого вала с ручками узла поворота велосипеда.In this option (iii) the
В примере на фиг. 7, 8 работа узла поворота велосипеда и способ осуществляются следующим образом.In the example of FIG. 7, 8, the operation of the rotation node of the bicycle and the method are as follows.
В процессе движения велосипеда велосипедист, например, для поворота направо, поворачивает левую 1.1 и/или правую 1.2 ручку узла поворота велосипеда вокруг ее оси таким же образом, как и в варианте 1. Усилие, переданное от трехзвенной передачи шестерен 2.1-3-2.2 на вал 4, поворачивает плоскость переднего колеса велосипеда направо (см. след 5 переднего колеса на фиг. 9). Одновременно усилие, переданное от трехзвенной передачи шестерен 2.1-9-2.2 на вал 10, поворачивает плоскость заднего колеса велосипеда налево (см. след 11 заднего колеса на той же фиг. 9). Стрелками показан поворот следа каждого колеса при повороте велосипеда направо.During the movement of the bicycle, the cyclist, for example, to turn to the right, turns the left 1.1 and / or right 1.2 handle of the bicycle rotation unit around its axis in the same manner as in
Таким образом, благодаря соответствующему повороту ручек 1.1, 1.2, осуществляется одновременный поворот плоскости переднего колеса (и его следа 5) направо и плоскости заднего колеса (и его следа 11) - налево, поэтому велосипед по колее поворачивает направо. При повороте соответствующих ручек в обратную сторону велосипед поворачивает налево.Thus, due to the corresponding rotation of the handles 1.1, 1.2, the plane of the front wheel (and its track 5) is rotated to the right and the plane of the rear wheel (and its track 11) - to the left, so the bicycle turns along the track to the right. When turning the corresponding handles in the opposite direction, the bicycle turns to the left.
На фиг. 10 показана кинематическая схема варианта 6 узла поворота велосипеда с использованием промежуточного кинематического звена (винтовой передачи) для передачи усилия от ручек на вал поворота плоскости колеса велосипеда.In FIG. 10 shows a kinematic diagram of embodiment 6 of a bicycle turning assembly using an intermediate kinematic link (helical gear) for transmitting force from the handles to a rotation shaft of a bicycle wheel plane.
Здесь ручки: левая - 1.3 и правая - 1.4 имеют форму цилиндрических трубок. Ручки имеют возможность поворота каждая вокруг своей оси, совпадающей с осью своего цилиндра, при этом все оси лежат на одной общей прямой. Ручки 1.3 и 1.4 связаны зацеплением, соответственно, с правой 15.1 и левой 15.2 ветвями винтовой передачи, имеющей возможность поступательного движения влево или вправо (от одной ручки к другой). Ветви 15.1 и 15.2 винтовой передачи имеют взаимно противоположное направление винта, прямая линия их смещения лежит на той же общей прямой, что и оси ручек. Указанные ветви соединены ползуном 16, установленном в неподвижных направляющих, которые обеспечивают его смещение вдоль указанной общей линии при повороте ручек в пределах заданного диапазона. В центре ползуна 16 закреплен шток 17, конец которого взаимодействует с кривошипом 18, при этом ось поворота кривошипа (на фиг. 10 эта ось пересекается с плоскостью рисунка в точке О) совпадает с осью первичного вала поворота плоскости того колеса, на которое передается усилие поворота ручек 1.3 и 1.4 и которое обеспечивает поворот велосипеда.Here the handles: left - 1.3 and right - 1.4 are in the form of cylindrical tubes. The handles have the ability to rotate each around its axis, coinciding with the axis of its cylinder, while all the axes lie on one common line. The handles 1.3 and 1.4 are connected by meshing, respectively, with the right 15.1 and left 15.2 branches of the helical gear, which can translate left or right (from one handle to another). The branches 15.1 and 15.2 of the helical transmission have a mutually opposite direction of the screw, the straight line of their displacement lies on the same common line as the axis of the handles. These branches are connected by a
На чертеже заштрихованы неподвижные несущие элементы узла поворота и рамы велосипеда. Стрелками показано направление поступательного движения ползуна 16 и предельные границы поворота кривошипа 18.In the drawing, the stationary load-bearing elements of the rotation unit and the bicycle frame are shaded. The arrows indicate the direction of translational movement of the
Поворот ручек 1.3 и 1.4 в противоположные стороны с помощью винтовых передач 15.1 и 15.2 преобразуется в поступательное движение ползуна, шток 17 которого преобразует это движение в поворот вала поворота с осью О. Этот вал поворачивает плоскость управляемого колеса велосипеда в соответствующую сторону.The rotation of the handles 1.3 and 1.4 in opposite directions with the help of screw gears 15.1 and 15.2 is converted into the translational movement of the slider, the rod 17 of which converts this movement into a rotation of the rotation shaft with the O axis. This shaft rotates the plane of the steered bicycle wheel in the corresponding direction.
Claims (8)
- велосипедист передает усилие поворота от каждой из указанных ручек на оба колеса одновременно через кинематические звенья, которые объединены в подузел - трехзвенную передачу одновременно от каждой ручки, непосредственной кинематической связью или через промежуточное кинематическое звено, на первичный вал поворота плоскости переднего колеса и, соответственно, далее на опору переднего колеса, при этом также от этого вала его поворот через другую кинематическую пару передается на первичный вал поворота плоскости заднего колеса и, соответственно, далее на опору заднего колеса, или
- велосипедист передает усилие поворота от каждой из указанных ручек на оба колеса одновременно через кинематические звенья, которые объединены в подузел - трехзвенную передачу одновременно от каждой ручки, непосредственной кинематической связью или через промежуточное кинематическое звено, на первичный вал поворота плоскости заднего колеса и, соответственно, далее на опору заднего колеса, при этом также от этого вала его поворот через другую кинематическую пару передается на первичный вал поворота плоскости переднего колеса и, соответственно, далее на опору переднего колеса, или
- велосипедист передает усилие поворота от каждой из указанных ручек на оба колеса одновременно через кинематические звенья, которые объединены в сложный подузел: первая трехзвенная передача передает усилие поворота одновременно от каждой ручки, непосредственной кинематической связью или через промежуточное кинематическое звено, на первичный вал поворота плоскости переднего колеса и, соответственно, далее на опору переднего колеса, и параллельно вторая трехзвенная передача передает усилие поворота одновременно от каждой той же ручки, непосредственной кинематической связью или через промежуточное кинематическое звено, на первичный вал поворота плоскости заднего колеса и, соответственно, далее на опору заднего колеса,
при этом каждая указанная ручка узла поворота или ее часть имеет такую форму, размеры и расположена так, чтобы велосипедист для передачи усилия поворота имел возможность ее обхватить и повернуть в нужную сторону вокруг оси поворота пальцами и/или кистью соответствующей руки, независимо от поворота или смещения своего торса.1. The method of transmitting force to control the rotation of the bicycle, which consists in the fact that during the movement of the bicycle the cyclist rotates the left and / or right handle of the bicycle rotation unit around its axis of rotation, these two handles have separate rotation axes and are fixed on both sides of the bicycle frame, in order to maintain balance and stability of movement, the cyclist shifts the center of gravity of his and / or bicycle relative to the reference points of the bicycle with the ground, while the design of the rotation node of the bicycle provides kinematic connection of these handles with the rotatable bearings of the front, rear or both wheels through one or more kinematic link, a pair, including, in the form of a left and right sequence of links transmitting the turning force from the corresponding handle to the rotation of the plane of the front wheel and / or rotation of the plane of the rear wheel of the bicycle, characterized in that, in the case of turning the bicycle by turning the front or rear wheel, the cyclist transfers the turning force from each of these handles to the front support and whether the rear wheel through kinematic links that are combined into a subnode - a three-link transmission simultaneously from each handle, by direct kinematic link or via an intermediate kinematic link, to the primary shaft of rotation of the front wheel plane, transmitting this force further directly or through one or more secondary kinematic links to support of the front wheel, or on the primary shaft of rotation of the plane of the rear wheel, transmitting this force directly or through one or more secondary kinematic links to the rear wheel support, or in the case of turning the bike by turning the front and rear wheels at the same time:
- the cyclist transfers the turning force from each of these handles to both wheels simultaneously through kinematic links that are combined into a subnode - a three-link transmission simultaneously from each handle, by direct kinematic link or via an intermediate kinematic link, to the primary rotation shaft of the front wheel plane and, accordingly, further to the front wheel support, while also from this shaft, its rotation through another kinematic pair is transmitted to the primary shaft of rotation of the plane of the rear wheel and, accordingly further to the rear wheel support, or
- the cyclist transfers the turning force from each of these handles to both wheels simultaneously through kinematic links that are combined into a subnode - a three-link transmission simultaneously from each handle, by direct kinematic link or via an intermediate kinematic link, to the primary shaft of rotation of the plane of the rear wheel and, accordingly, further to the support of the rear wheel, while also from this shaft, its rotation through another kinematic pair is transmitted to the primary shaft of rotation of the plane of the front wheel and, accordingly further to the front wheel support, or
- the cyclist transfers the turning force from each of these handles to both wheels simultaneously through kinematic links that are combined into a complex subnode: the first three-link transmission transfers the turning force from each handle simultaneously, by direct kinematic link or via an intermediate kinematic link, to the primary rotation shaft of the front plane wheels and, accordingly, further to the front wheel support, and in parallel the second three-link transmission transmits the turning force simultaneously from each same handle , Direct kinematic coupling or via an intermediate kinematic link, the input shaft of the rear wheel rotation plane and, therefore, further to the rear wheel support,
at the same time, each specified handle of the turning unit or part thereof has such a shape, size and is arranged so that the cyclist to transmit the turning force could grab it and turn it around the rotation axis with the fingers and / or brush of the corresponding hand, regardless of rotation or displacement your torso.
отличающийся тем, что в случае поворота велосипеда с помощью переднего или заднего колеса, кинематические звенья передачи усилия поворота от каждой из указанных ручек представляют собой конструктивное объединение в подузел - трехзвенную передачу одновременно от каждой ручки, непосредственной кинематической связью или через промежуточное кинематическое звено, на первичный вал поворота плоскости переднего колеса и, соответственно, далее на опору переднего колеса или на первичный вал поворота плоскости заднего колеса и, соответственно, далее на опору заднего колеса, или, в случае поворота велосипеда с помощью переднего и заднего колес одновременно:
- кинематические звенья передачи усилия поворота от каждой из указанных ручек представляют собой конструктивное объединение в подузел - трехзвенную передачу одновременно от каждой ручки, непосредственной кинематической связью или через промежуточное кинематическое звено, на первичный вал поворота плоскости переднего колеса и, соответственно, далее на опору переднего колеса, при этом также от этого вала его поворот через другую кинематическую пару передается на первичный вал поворота плоскости заднего колеса и, соответственно, далее на опору заднего колеса, или
- кинематические звенья передачи усилия поворота от каждой из указанных ручек представляют собой конструктивное объединение в подузел - трехзвенную передачу одновременно от каждой ручки, непосредственной кинематической связью или через промежуточное кинематическое звено, на первичный вал поворота плоскости заднего колеса и, соответственно, далее на опору заднего колеса, при этом также от этого вала его поворот через другую кинематическую пару передается на первичный вал поворота плоскости переднего колеса и, соответственно, далее на опору переднего колеса, или
- кинематические звенья передачи усилия поворота от каждой из указанных ручек представляют собой конструктивное объединение в сложный подузел: первая трехзвенная передача передает усилие поворота одновременно от каждой из ручек, непосредственной кинематической связью или через промежуточное кинематическое звено, на первичный вал поворота плоскости переднего колеса и, соответственно, далее на опору переднего колеса, и параллельно вторая трехзвенная передача передает усилие поворота одновременно от каждой той же ручки, непосредственной кинематической связью или через промежуточное кинематическое звено, на первичный вал поворота плоскости заднего колеса и, соответственно, далее на опору заднего колеса,
при этом каждая указанная ручка узла поворота имеет такую форму, размеры и расположена так, чтобы велосипедист для передачи усилия поворота имел возможность ее обхватить и повернуть в нужную сторону вокруг ее оси пальцами и/или кистью соответствующей руки, независимо от поворота или смещения своего торса, при этом каждую ручку выполняют, преимущественно, в виде одинаковых трубки или стержня, имеющего цилиндрическую или близкую к цилиндрической форму, расположенных симметрично по бокам относительно вертикальной плоскости рамы велосипеда, с возможностью поворота каждой ручки вокруг оси ее поворота, совпадающей или параллельной оси цилиндра, и/или на каждой ручке закреплен или сама ручка представляет собой рычаг или курковый толкатель, преимущественно одинаковой формы, перпендикулярный или наклонный к оси поворота ручки, ручки при этом расположены симметрично относительно вертикальной плоскости рамы велосипеда, с возможностью поворота рычага или толкателя вместе с ручкой вокруг оси поворота ручки, при этом также для передачи усилия поворота левая и правая ручки узла поворота велосипеда должны иметь конструктивную возможность поворачиваться в противоположные стороны, причем передача усилия поворота ручек и зацепление кинематических пар может осуществляться преимущественно с использованием, в том числе, одного или более зубчатых колес, преимущественно конических и/или цилиндрических, и закрепленных соосно на соответствующей ручке, на соответствующей оси и/или на соответствующем вале, и/или с использованием одного или более рычажных элементов, тросовых тяг, штифтовых передач и/или прорезных кулис, закрепленных соосно на соответствующей ручке, на соответствующей оси и/или на соответствующем вале, причем внутри одного или более несущих трубчатых элементов рамы велосипеда имеется возможность разместить первичный(е) вал(ы) поворота плоскости переднего и/или заднего колес и/или элементы промежуточных или вторичных кинематических пар передачи усилия поворота на опоры колес велосипеда, при этом один или более элементов рамы, в том числе трубчатый элемент рамы, размещенный в нем вал поворота плоскости переднего и/или заднего колес и/или продольный элемент кинематической пары могут иметь по длине телескопическое соединение, с возможностью фиксации на заданной длине. 8. A bicycle turning assembly, comprising a left and right bicycle turning handle, which are fixed on both sides to the bicycle frame with the possibility of turning each handle separately about its own axis, fixed relative to the frame, and also a mechanism for transmitting the turning force of each or both handles fixed to the bicycle frame on the supports of the front, rear or both wheels rotated through a kinematic connection in the form of one or more kinematic links, pairs, including in the form of a left and right sequence of links for per giving the turning effort from the corresponding handle to turning the plane of the front wheel and / or turning the plane of the rear wheel of the bicycle, while the turning knobs themselves and the elements of the transmission mechanism of the turning force of the handles to turn the plane of the wheels, including the primary elements of the kinematic links of the transmission turning the knobs wheel bearings, mainly can be placed and fixed on the frame in front of the bicycle in the area of the usual arrangement of the hands of the cyclist,
characterized in that in the case of turning the bicycle using the front or rear wheel, the kinematic links of the transmission of the turning force from each of these handles are a constructive association into a subnode - a three-link transmission simultaneously from each handle, by direct kinematic connection or through an intermediate kinematic link, to the primary the shaft of rotation of the plane of the front wheel and, accordingly, further on the support of the front wheel or on the primary shaft of rotation of the plane of the rear wheel and, accordingly, further to the rear wheel support, or, in the case of turning the bicycle with the front and rear wheels at the same time:
- kinematic links of transmission of the turning force from each of these handles are a constructive association into a subassembly — a three-link transmission simultaneously from each handle, by direct kinematic connection or through an intermediate kinematic link, to the primary shaft of rotation of the plane of the front wheel and, accordingly, further to the front wheel support , while also from this shaft, its rotation through another kinematic pair is transmitted to the primary shaft of rotation of the plane of the rear wheel and, accordingly, further and the rear wheel support, or
- kinematic links of transmission of the effort of rotation from each of these handles are a constructive association into a subnode - a three-link transmission simultaneously from each handle, by direct kinematic connection or through an intermediate kinematic link, to the primary shaft of rotation of the plane of the rear wheel and, accordingly, further to the rear wheel support , while also from this shaft, its rotation through another kinematic pair is transmitted to the primary shaft of rotation of the plane of the front wheel and, accordingly, further to time front wheel, or
- the kinematic links of transmitting the steering force from each of these handles are a constructive combination into a complex subunit: the first three-link transmission transmits the turning force simultaneously from each of the handles, by direct kinematic link or via an intermediate kinematic link, to the primary rotation shaft of the front wheel plane and, accordingly , further to the front wheel support, and in parallel the second three-link transmission transmits the turning force simultaneously from each same handle, directly oh kinematic bond or through an intermediate kinematic link, the input shaft of the rear wheel rotation plane and, therefore, further to the rear wheel support,
each said handle of the rotation unit has such a shape, size, and is arranged so that the cyclist can transmit it and have the ability to clasp it and turn it in the right direction around its axis with the fingers and / or brush of the corresponding hand, regardless of the rotation or displacement of its torso, each handle is predominantly made in the form of the same tube or rod having a cylindrical or close to cylindrical shape, located symmetrically on the sides relative to the vertical plane of the frame of the bicycle a, with the possibility of rotation of each handle around its axis of rotation, coinciding or parallel to the axis of the cylinder, and / or fixed to each handle or the handle itself is a lever or trigger pusher, mainly of the same shape, perpendicular or inclined to the axis of rotation of the handle, the handle are located symmetrically with respect to the vertical plane of the bicycle frame, with the possibility of turning the lever or pusher together with the handle around the axis of rotation of the handle, while also for transmitting the turning force of the left and right handles of the unit the bicycle gates must be able to rotate in opposite directions, and the transmission of the handle turning forces and the engagement of kinematic pairs can be carried out mainly using, among other things, one or more gears, mainly bevel and / or cylindrical, and coaxially fixed to the corresponding handle, on the corresponding axis and / or on the corresponding shaft, and / or using one or more linkage elements, cable rods, pin drives and / or slotted wings, s mounted coaxially on the corresponding handle, on the corresponding axis and / or on the corresponding shaft, and inside one or more supporting tubular elements of the bicycle frame it is possible to place the primary (e) shaft (s) of rotation of the plane of the front and / or rear wheels and / or elements of the intermediate or secondary kinematic pairs of transmission of the steering force to the bicycle wheel supports, one or more frame elements, including a tubular frame element, a rotational shaft of the plane of the front and / or rear wheels and / or other a single element of a kinematic pair can have a telescopic connection along the length, with the possibility of fixation at a given length.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2575786C1 true RU2575786C1 (en) | 2016-02-20 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1722935A1 (en) * | 1988-03-21 | 1992-03-30 | В.А.Кась ненко | Bicycle |
JPH06144336A (en) * | 1992-11-09 | 1994-05-24 | Sunaga Kaihatsu Kk | Indirect steering device for recumbent type bicycle |
RU2400391C2 (en) * | 2008-10-30 | 2010-09-27 | Сергей Николаевич Лукьянов | Bicycle with linear drive |
WO2014118504A1 (en) * | 2013-02-01 | 2014-08-07 | Edsel Keith Helfet | Laid Back Cycle |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1722935A1 (en) * | 1988-03-21 | 1992-03-30 | В.А.Кась ненко | Bicycle |
JPH06144336A (en) * | 1992-11-09 | 1994-05-24 | Sunaga Kaihatsu Kk | Indirect steering device for recumbent type bicycle |
RU2400391C2 (en) * | 2008-10-30 | 2010-09-27 | Сергей Николаевич Лукьянов | Bicycle with linear drive |
WO2014118504A1 (en) * | 2013-02-01 | 2014-08-07 | Edsel Keith Helfet | Laid Back Cycle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7784808B2 (en) | Rear-pedaling standing type bicycle structure | |
EP2647561B1 (en) | Self-propelled vehicle propelled by an elliptical drive train | |
EP1957340B1 (en) | Jogging stroller | |
US20150367910A1 (en) | Elliptical drive mechanism and a steering mechanism, applicable to velocipedes in general | |
RU2575786C1 (en) | Transfer of forces for control over bicycle turn, bicycle turn assembly (versions) | |
FI81755C (en) | Bike | |
US9580137B2 (en) | Dual powered propulsion system | |
RU2588291C2 (en) | Turn unit, transformer bicycle with said unit, bicycle frame (krasnov bicycle) - versions | |
RU2520634C1 (en) | Push-bicycle | |
KR101069503B1 (en) | A bicycle driven by space adjustment of the front wheel and rear wheel | |
WO2017075113A1 (en) | A driving and steering system and a vehicle comprising the same | |
WO2024074989A1 (en) | Wheeled vehicle | |
RU149895U1 (en) | DEVICE FOR REHABILITATION OF PATIENTS WITH LOWER EXTREMITY PARALYSIS (OPTIONS) | |
JP2021508630A (en) | Foot propulsion assembly | |
JP2019511419A (en) | Bicycle dual power rotating truck, rack, pinion and one way bearing propulsion system | |
ITMO20130346A1 (en) | VARIABLE BICYCLE | |
CZ24256U1 (en) | Means of conveyance with two or three wheels driven by hands and legs through swinging motion of levers and usable also as wheeled exercise bicycle |