Результат интеллектуальной деятельности: Легкая тележка для транспортировки грузов и пассажиров по пересеченной местности

Изобретение относится к ручным транспортным средствам, предназначенным для перевозки различных грузов и пассажиров по пересеченной местности.

Предлагаемая тележка существенно увеличивает возможности по транспортировке грузов и снаряжения по пересеченной и труднопроходимой местности и найдет широкое применение среди современных охотников, рыбаков, туристов и любителей активного отдыха на природе, а также военных, спасателей, лесников и т.д.

Известны различные технические решения в рассматриваемой области.

Так, известна тележка (US 4055354, МПК В62В 1/20, опублик. 25.10.1977). Тележка для транспортировки груза содержит одно колесо с удлиненной рамой, расположенной непосредственно над колесом. Раскосы, поддерживающие раму на колесе, проходят рядом с колесом для минимизации ширины. Рули на противоположных концах позволяют операторам направлять и двигать тележку. Пара контейнеров зацепляется над рамой с противоположных сторон колеса для переноски груза.

Известна тележка (US 20100270764, МПК В62В 1/12, опублик. 28.10.2010). Изобретение представляет собой немоторизованную тележку для использования на пересеченной местности, управляемую одним или более лицами, содержащую одно колесо с тормозом, прикрепленным к корпусу колеса жесткой рамы. Рама дополнительно содержит расположенный сзади первичный руль и подъемный поручень и расположенный сзади дополнительный вспомогательный подъемный поручень. Рама дополнительно обеспечивает множество разъемных соединений для различных взаимозаменяемых несущих платформ, которые можно легко заменять в полевых условиях, без инструментов. Рама дополнительно обеспечивает точку присоединения для дополнительных источников движущей силы. К дополнительным функциям относятся электронный одометр и автономная система хранения электроэнергии.

Известна также тележка (US 20200023878, МПК В62В 5/00, В62В 1/12, В62В 5/04, опублик. 23.01.2020). Устройство содержит одно колесо, раму, прикрепленную к колесу, и электродвигатель, прикрепленный к раме. Электродвигатель выполнен с возможностью вращения первой шестерни, соединенной со второй шестерней цепью. Вторая передача соединена с колесом.

Известна тележка для перевозки грузов по пересеченной местности (US 4444405, МПК В62В 1/18, опублик. 24.04.1984), которая по совокупности существенных признаков является наиболее близкой к предлагаемому решению, соответственно, принята за прототип. Известная тележка содержит алюминиевую раму, с воздушно-пружинными амортизаторами, в среднюю часть которой крепится велосипедное колесо, а спереди и сзади с помощью прижимных креплений устанавливаются съемные трубчатые алюминиевые ручки для управления двумя операторами.

Недостатками известных решений являются:

- сложность конструкции, наличие в ней большого количество технически сложных элементов, например, пружинных амортизаторов, которые требуют обслуживания и повышают риски выхода из строя всей конструкции, а также большого количества болтовых соединений, что в условиях эксплуатации по бездорожью приведет к ослаблению соединений, и как следствие, всей конструкции в целом;

- отсутствие тормозной системы, что не позволяет безопасно эксплуатировать указанное транспортное средство на спусках и подъемах, а при большой загрузке может нести риски для оператора, не удержать вес и травмироваться. При этом, заявленная грузоподъемность в 300 фунтов сильно завышена и не может безопасно транспортироваться без тормозной системы под горку или с горки;

- предложенное решение ручек управления ограниченно регулируется по высоте и не может гибко настраиваться под различный рост оператора. Также при настройке высоты ручек в рассматриваемом образце меняется расстояние между ними, что будет создавать неудобство, например, для высокого человека, так как чем выше настраиваются ручки, тем меньше расстояние между ними. В крайнем верхнем положении расстояние между ручками становится равным ширине тележки, а именно, размеру поперечной перемычки рамы тележки, что делает невозможным нахождение человека между ручек управления. Следовательно, регулировка высоты ручек очень ограничена;

- большой общий вес изделия 17 фунтов (7,7 кг), по сравнению с 5,5 кг для предлагаемого решения;

- материал изготовления - алюминий имеет низкий предел текучести и хрупкость в местах изгиба при нагрузке, в отличие от стали, которая имеет больший предел упругой деформации и способна возвращать форму после упруго-деформационных нагрузок. Также по простоте изготовления алюминий требует более технологически сложной и дорогостоящей аргонно-дуговой сварки, а сталь может быть сварена любым видом сварки;

- способ транспортировки ребенка предполагает нахождение специального детского сиденья между ручками заднего или переднего оператора, или в обоих местах. При такой схеме размещения, ребенок находится ниже верхнего уровня рамы тележки, близко к земле и прямо перед (или за) ногами оператора. Такое размещение детского сиденья может представлять опасность для ребенка, как от препятствий на дороге (веток, камней, кустов), так и от движения ног оператора, который может случайно задеть и травмировать ребенка. Также, в случае неконтролируемого падения тележки есть риск прижатия ребенка грузом, а при отсутствии тормозной системы на данном изделии этот риск кратно возрастает;

- известная конструкция не позволяет перевозить взрослого человека в качестве пассажира, например, при экстренной необходимости транспортировать пострадавшего до ближайшего пункта оказания помощи;

- узел крепления трубчатых рукояток предполагает наличие специального ключа для откручивания и закручивания прижимного болта. В случае его отсутствия или утери в походных условиях будет невозможно собрать, разобрать или подтянуть крепления рулевых ручек;

- парковка тележки путем опусканий ручек с одной стороны на землю и создания трехточечной конфигурации неэффективна на наклонной поверхности, ввиду отсутствия тормоза у основного колеса. Если тележку поставить на ручки на неровной поверхности, она имеет риск укатиться вниз, вместе со всем закрепленным на ней грузом.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в улучшении технических характеристик конструкции тележки, а, именно, в обеспечении устойчивости стоек руля к торсионным нагрузкам и скручиванию; повышении надежности, безопасности, маневренности, прочности и грузоподъемности тележки.

Достигается технический результат тем, что в легкой тележке для транспортировки грузов и пассажиров по пересеченной местности, включающей в себя: колесо, раму и руль со стойками, закрепляемыми на раме, согласно изобретению, рама выполнена из пустотелого профиля и имеет по два элемента треугольной формы, расположенные с двух сторон колеса и закрепляемые на нем, которые, в свою очередь, соединены горизонтальными перекладинами, размещенными над колесом. По всем углам пространственной конструкции рамы также установлены дополнительные перемычки для усиления конструкции и крепления груза, стойки руля состоят из двух направляющих, выполненных из пустотелых профилей, сверху скрепленных сварным соединением с трубой руля, а также имеющих дополнительную перемычку и два свободных конца снизу, которые крепятся к соответствующим сторонам треугольных элементов рамы, причем размеры руля с направляющими соответствуют высоте колеса с закрепленной на него рамой, что позволяет удобно складывать и транспортировать тележку в собранном виде.

Дополнительные отличия предлагаемого технического решения:

- тележка имеет съемные подножки для пассажира, закрепляемые на раме в районе оси колеса и направленные вдоль оси колеса;

- тележка имеет кресло для перевозки детей, закрепляемое на горизонтальном участке рамы;

- тележка содержит велосипедный дисковый тормоз, оснащенный ручкой с блокиратором в нажатом положении;

- руль крепится к раме с помощью плавно регулируемого по высоте соединения прижимного типа с фиксацией на болтах с барашками;

- руль тележки содержит съемные колесики малого диаметра, устанавливаемые на концах ручек руля и служащие для удобной погрузки-разгрузки укомплектованной тележки в багажник автомобиля;

- пустотелый профиль всей тележки выполнен из конструкционной стали.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется следующим графическим материалом:

фиг. 1, на которой представлен общий вид тележки;

фиг. 2, на которой показана тележка в собранном виде;

фиг. 3, на которой представлена рама с перемычками по углам, через которые продеваются стропы с фастексами, позволяющие закрепить на тележке любые грузы нестандартной формы;

фиг. 4, на которой показана съемная подножка для пассажира;

фиг. 5, на которой представлено крепление детского сидения;

фиг. 6, на которой представлено крепление руля к раме,

где:

1 - рулевые ручки с колесиками на концах;

2 - рукоятки руля из мягкого нескользящего материала;

3 - тормозной рычаг с блокировкой;

4 - тормозной тросик;

5 - стойка руля;

6 - силовая перемычка стойки руля;

7 - крепления руля прижимного типа;

8 - угловые перемычки основной рамы, используемые для крепления груза;

9 - велосипедное колесо;

10 - съемная подножка для пассажира;

11 - дисковый тормоз;

12 - руль;

13 - горизонтальные перекладины рамы тележки;

14 - основная рама тележки;

15 - груз на верхней платформе тележки;

16 - боковой груз на тележке;

17 - кресло для транспортировки детей;

18 - прижимной болт.

Легкая тележка для транспортировки грузов и пассажиров по пересеченной местности, включает в себя колесо 9, раму 14 и руль со стойками 5, закрепляемыми на раме. Рама выполнена из пустотелого профиля и имеет по два элемента треугольной формы, расположенных с двух сторон колеса 9 и закрепляемых на нем, которые, в свою очередь, соединены горизонтальными перекладинами 13, размещенными над колесом 9, по всем углам пространственной конструкции рамы 14 и жестко приваренные к ней установлены дополнительные перемычки 8 для усиления конструкции и крепления груза. Стойки 5 руля состоят из двух направляющих, выполненных из пустотелых профилей, сверху скрепленных сварным соединением с трубой руля 12, а также имеющих дополнительную перемычку 6 и два свободных конца снизу, которые крепятся к соответствующим сторонам треугольных элементов рамы, что обеспечивает устойчивость руля к торсионным нагрузкам и скручиванию, и как следствие, повышение прочности и грузоподъемности тележки. Размеры руля 12 с направляющими соответствуют размеру колеса 9 с закрепленной на него рамой 14, что позволяет удобно складывать и транспортировать тележку в собранном виде (см. фиг. 2).

Рама закрепляется на колесе 9, например, с помощью эксцентрика.

Съемные подножки 10 для пассажира закрепляются на раме в районе оси колеса и направлены вдоль оси колеса, что максимально снижает центр тяжести перевозимого пассажира, когда он опирается на подножки, обеспечивает его комфорт и облегчает маневренность для управления оператором, при этом стойки руля выполняют роль спинки для пассажира.

Тележка может иметь кресло 17 для перевозки детей, закрепляемое на горизонтальном участке рамы, что предусматривает комфортную и безопасную транспортировку детей.

Тележка содержит велосипедный дисковый тормоз 11, оснащенный ручкой 3 с блокиратором в нажатом положении.

Руль 12 крепится к раме 14 с помощью плавно регулируемого по высоте соединения прижимного типа 7, с фиксацией на болтах с барашками. Руль тележки содержит съемные колесики малого диаметра, устанавливаемые на концах ручек 1 руля и служащие для удобной погрузки-разгрузки укомплектованной тележки в багажник автомобиля.

Описание крепления руля 12 к раме 14:

Крепление руля осуществляется путем продевания стоек руля в четыре крепления, жестко приваренные к треугольным частям корпуса тележки, в которых есть отверстие с резьбой и прижимной болт 18, который зажимает стойки 5 руля внутри креплений, фиксируя высоту руля в заданном положении. Данный тип крепления позволяет гибко настраивать высоту руля под рост оператора тележки. Чтобы демонтировать руль или настроить его высоту, достаточно немного отпустить зажимные болты, и стойки 5 руля будут свободно двигаться в креплениях. Для фиксации необходимо зажать четыре прижимных болта, и руль надежно фиксируется в заданном положении.

Тележка работает следующим образом:

Держа тележку за рукояти 2, оператор катит тележку впереди себя. Маневрирование осуществляется с помощью поворота всей тележки относительно вертикальной оси колеса тележки, при этом, путем наклона тележки вперед-назад, оператор балансирует весь вес груза на центральной оси колеса, что снимает нагрузку с оператора и дает возможность транспортировать большой вес до 100 кг, недоступный для транспортировки одним человеком классическим способом в рюкзаке, или применяя другие конструкции тележек, где вес распределяется на руки оператора в пропорции от 50% - 75% в зависимости от угла наклона тележки относительно оси колеса.

При необходимости парковки тележки, оператор наклоняет ее на себя вниз, упирая концами руля в землю. В таком виде тележка имеет три точки опоры и надежно стоит на месте даже с грузом, а наличие дискового тормоза 11 и тормозного рычага 3 с блокировкой не позволяет ей катиться, даже при парковке в таком положении на склоне с уклоном до 20°-25°.

Для погрузки в автомобиль, оператор подвозит тележку задней частью к багажнику автомобиля, наклоняет так чтобы колесики на концах ручек встали на пол багажника, после чего фиксирует стояночный тормоз 3, и тележка надежно держится в таком положении вместе с грузом. После этого оператор поднимает тележку за основное колесо 9, и, опирая на два колесика на руле, закатывает груженую тележку в багажник автомобиля, без необходимости снятия груза и разборки тележки.

Разгрузка осуществляется в обратном порядке, что позволяет сократить время на сборку/разборку тележки и укладку груза и максимально ускорить погрузку-разгрузку снаряженной тележки в автомобиль.

Использование в тележке одного велосипедного колеса 9 позволяет получить максимальную маневренность на узких тропинках с возможностью разворота на одном месте, что очень актуально в труднопроходимой лесной и горной местности. Велосипедное колесо большого диаметра увеличивает геометрическую проходимость тележки по бездорожью и позволяет легко преодолевать препятствия в виде поваленных деревьев, ям, оврагов, и т.д. При этом существенную помощь в преодоления препятствий дает наличие дискового велосипедного тормоза 11 и специальной ручки с блокиратором 3, позволяющей зафиксировать тележку на пологом склоне, или перекатывая через препятствие.

Конструкция рамы тележки и размеры основной рамы рассчитаны таким образом, что позволяют монтировать и использовать с тележкой любые аксессуары, предназначенные для велосипедного багажника, такие как велосумки, детские велосипедные кресла и прочее, а также транспортировать на ней нестандартный тяжелый груз, например, лодочный мотор и саму надувную лодку в свернутом состоянии.

Наличие специальных узлов 8 крепления, через которые продеваются стропы с фастексами, позволяет закрепить на тележке с трех сторон (справа, слева и сверху) любые грузы нестандартной формы: рюкзаки, сумки, чемоданы, баулы, канистры и прочее, надежно фиксируя их к раме тележки.

При изготовлении тележки используется конструкционная сталь, пустотелый профиль малого сечения, за счет геометрически точно рассчитанной конструкции и цельносварного исполнении корпуса, позволяет получить большую жесткость рамы на изгиб и на скручивание, при всех видах нагрузки, возникающих при эксплуатации тележки.

В конструкции тележки используется алюминиевое велосипедное колесо 9 с двойным ободом, используемое в горных велосипедах, а также специальная внедорожная покрышка с антипрокольной вставкой, что позволяет эксплуатировать изделие с большим грузом по бездорожью и не опасаться пробития колеса или повреждения диска.

В горизонтальном положении тележка представляет собой форму кресла со спинкой и может быть использована в таком виде для кратковременного отдыха оператором.

Таким образом, предлагаемое техническое решение с улучшенными техническими характеристиками имеет следующие преимущества перед известными конструкциями:

- максимально простая и надежная конструкция основной рамы тележки, исключающая сложные технические приспособления, требующие обслуживания и ремонта;

- создание системы торможения колесом тележки для эффективного и безопасного использования на склонах и неровной поверхности;

- создание системы стояночной блокировки тормоза, для надежной и безопасной парковки тележки даже на наклонной поверхности без необходимости оператора постоянно держать нажатым рычаг тормоза;

- создание гибко регулируемого по высоте руля для операторов разного роста, с сохранением комфортного расстояния между ручками управления;

- создание универсального крепления для груза различных габаритов и формы, за счет использования текстильных строп и быстро-разъемных фастексов с двухсторонней регулировкой;

- обеспечение безопасного способа крепления детского кресла, путем закрепления его на верхнюю часть тележки, как следствие, безопасное размещение транспортируемого ребенка над тележкой и перевозимыми грузами;

- создание специальных подножек (упоров) для ног, для комфортной транспортировки взрослого пассажира в сидячем положении, а также использование стоек руля в качестве спинки для удобства перевозимого в таком положении пассажира;

- обеспечение погрузки на тележку пострадавшего без сознания, одним спасателем без посторонней помощи. Обеспечение надежного закрепления бессознательного пострадавшего на тележке и возможность в одиночку (или двумя людьми) транспортировать его по сложному рельефу до ближайшего пункта оказания помощи;

- создание конструкции, позволяющей быстро разобрать тележку без использования каких-либо специальных инструментов;

- создание компактной формы тележки в сложенном виде, по габаритам, не превышающим габариты самого колеса тележки;

- обеспечение возможности быстрого и удобного закрепления сложенной тележки на рюкзак или вместо рюкзака, что позволяет транспортировать сложенную тележку на спине или на рюкзаке, полностью освобождая руки оператора, а также перевозить ее в любом общественном транспорте как обычную ручную поклажу. При необходимости быстро собирается и приводится в рабочее состояние менее чем за 1 минуту;

- создание взаимозаменяемости колеса тележки. В случае нештатной ситуации и поломки, колесо может быть легко демонтировано и на его место установлено любое переднее колесо от велосипеда с дисковым тормозом;

- создание конструкции для быстрой и удобной погрузки-разгрузки, собранной и загруженной тележки в багажник автомобиля, путем монтажа на концах ручек управления съемных колес малого диаметра, имеющих функцию блокировки.