Результат интеллектуальной деятельности: САМОКАТ

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к двухколесным мускульным средствам передвижения в положении стоя и может найти применение в качестве личного транспорта или для других целей.

Известен самокат (см. патент US 1706048, В62K 3/00, 1929), содержащий основание с площадкой для опорной ноги, рулевой узел с передним колесом и задним колесом.

Недостатком известного самоката является необходимость сгибания опорной ноги в колене при отталкивании второй ногой от поверхности дороги, что приводит к избыточному расходу, энергии и быстрой усталости ездока. Кроме того, для торможения известного самоката необходимо одну ногу опустить на опорную поверхность и скользить по ней, притормаживая, или спрыгнуть с площадки самоката и по инерции бежать за самокатом еще какое-то расстояние.

Известен также самокат (см. патент RU 2695969, А63С 17/02, 2019), содержащий основание с площадкой для опорной ноги, рулевой узел с передним колесом и заднее колесо, на оси которого по бокам соосно закреплены ролики меньшего диаметра.

Недостатком известного самоката является то, что для разгона самоката по поверхности при взаимодействии подошвы обуви ноги с роликом, перемещение ноги по ходу движения вперед ограничено опорной площадкой, нет возможности для свободного маха ноги. Кроме того, при перемещении ноги возможно взаимодействие последней с боковиной вращающегося заднего колеса. Причем ширина роликов незначительная и при прикладывании усилия подошвой стопы, вследствие большого удельного давления, будет вызывать болевые ощущения в ноге. Для торможения известного самоката необходимо ступней одной ноги либо притормаживать ролик, либо ногу опустить на опорную поверхность и скользить по ней, притормаживая, либо спрыгнуть с площадки самоката и по инерции бежать за самокатом еще какое-то расстояние.

Задачей предложенного решения является расширение эксплуатационных возможностей за счет повышения удобства эксплуатации.

Поставленная задача решается тем, что самокат, содержащий основание с площадкой для опорной ноги, рулевой узел с передним колесом и заднее колесо, на оси которого по бокам соосно закреплены ролики меньшего диаметра, он снабжен дополнительной соосной парой роликов, закрепленных на оси перед роликами меньшего диаметра по ходу движения и шарнирно установленных на основании по бокам, подпружиненных в горизонтальной плоскости относительно основания, с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости и взаимодействия с роликами меньшего диаметра, ролики дополнительной пары по диаметру не меньше роликов меньшего диаметра, а по ширине больше последних, причем образующие поверхности роликов дополнительной пары и роликов меньшего диаметра выполнены рифлеными шероховатыми.

По сравнению с известным предложенный самокат обеспечивает свободный размах ноги назад при отталкивании от поверхности дополнительного ролика, без случайного взаимодействия с задним колесом и без болевого ощущения от взаимодействия стопы ноги с поверхностью дополнительного ролика, с последующим, при необходимости, дальнейшим торможением самоката путем прикладывания усилия к дополнительному ролику для взаимодействия с роликом меньшего размера, без покидания площадки самоката.

На фиг. 1 изображен самокат, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Самокат содержит основание 1 с площадкой 2 для опорной ноги, рулевой узел 3 с передним колесом 4 и заднее колесо 5, на оси 6 которого по бокам соосно закреплены ролики 7 и 8 меньшего диаметра. Самокат снабжен дополнительной соосной парой неметаллических роликов 9 и 10, закрепленных на оси 11 перед роликами 7 и 8 меньшего диаметра по ходу движения и шарнирно установленных посредством шарнирных узлов 12 и 13 на основании 1 по бокам, подпружиненных в горизонтальной плоскости посредством пружин 14. относительно основания 1, с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости и взаимодействия с роликами 7 и 8 меньшего диаметра. Ролики 9 и 10 дополнительной пары по диаметру не меньше роликов 7 и 8 меньшего диаметра, а по ширине больше последних, причем образующие поверхности роликов 9 и 10 дополнительной пары и роликов 7 и 8 меньшего диаметра выполнены рифлеными шероховатыми.

Самокат работает следующим образом.

В исходном положении ось 11 роликов 9 и 10 дополнительной пары поджата пружинами 14 в шарнирных узлах 12 и 13 таким образом, что ролики 9 и 10 не взаимодействуют с роликами 7 и 8 меньшего диаметра.

В начальный период ездок устанавливает стопу опорной ноги на площадку 2, а второй ногой отталкивается от опорной поверхности и переводит стопу второй ноги на ролик 9 или 10, в зависимости с какой стороны по ходу движения ездок установил опорную ногу на площадку 2. Если правая опорная нога на площадке 2, то стопа левой ноги взаимодействует с роликом 10, если левая опорная нога на площадке 2, то стопа правой ноги взаимодействует с роликом 9. Прикладывается усилие стопы ноги к поверхности ролика 9 или 10 в сторону заднего колеса 5 путем отталкивания, преодолевая сопротивление пружин 14. Вращательное движение от роликов 9 и 10 посредством фрикционного зацепления передается на ролики 7 и 8 меньшего диаметра, которые передают крутящий момент на заднее колесо 5. При снятии стопы ноги с поверхности ролика 9 или 10, ось 11, под действием распрямляющегося усилия пружин 14, возвращается в исходное положение, прерывая взаимодействие роликов 9 и 10 с роликами 7 и 8 меньшего диаметра, исключая расход энергии на холостое прокручивание роликов 9 и 10. В дальнейшем движении процесс циклически повторяется. Вращательное усилие стопы ноги прикладывается к поверхности роликов 9 или 10 под углом к горизонтальной поверхности, однако, учитывая небольшой зазор между парами роликов 9 и 10 и парами роликов 7 и 8 меньшего диаметра, усилия горизонтальной составляющей общего усилия будет достаточно для взаимодействия упомянутых пар роликов и передаче крутящего момента на заднее колесо 5. При необходимости торможения самоката прикладывается усилие к ролику 9 или 10 в горизонтальной плоскости назад или усилие в горизонтальной плоскости назад совместно с вращательным движением против вращения заднего колеса 5 до взаимодействия с парами роликов 7 и 8 меньшего диаметра. Учитывая небольшую ширину между шарнирными узлами 12 и 13 и минимальное расстояние между парами роликов 9, 10 и парами роликов 7, 8 меньшего диаметра, перекоса оси 11 в горизонтальной плоскости не произойдет, при прикладывании усилия к ролику 9 или 10. Прикладывание усилия стопы ноги к ролику 9 или 10 путем отталкивания назад похоже на отталкивание ногой от опорной поверхности при трогании с места самоката, однако усилие, прикладываемое к ролику 9 или 10 в процессе движения, будет значительно меньше усилия толкания всего самоката вместе с весом ездока. Кроме того, отталкивание назад, гораздо предпочтительнее толкания ногой вперед, т.к. при этом реализуется большее усилие за счет беспрепятственного инерционного свободного маха ноги.

Пара роликов 9 и 10 выполнена по диаметру не меньше диаметра пары роликов 7 и 8, для увеличения передаточного отношения, с целью увеличения скорости движения. Ширина роликов 9 и 10 выбирается соизмеримой с шириной стопы ноги, для уменьшения удельного давления на стопу ноги при передаче усилия на поверхность роликов 9 или 10, исключающая болевые ощущения в ноге при управлении. Выполнение образующей поверхности дополнительных роликов 9 и 10 и роликов 7 и 8 меньшего диаметра рифленой шероховатой направлено на увеличение сцепления упомянутых пар роликов между собой, как при передаче крутящего момента на заднее колесо 5, так и при торможении заднего колеса 5, а также для более надежного контакта роликов 9 и 10 при взаимодействии с подошвой стопы ноги.