[**]

1. Складной велосипед (1), предназначенный для использования велосипедистом (11) для езды по земной поверхности (36), при этом указанный велосипед (1) включает в себя раму (2), содержащую переднюю (3) и заднюю (4) части; седло (13), прикрепленное к раме (2); орган рулевого управления (7); переднее колесо (5), соединенное с органом рулевого управления (7), при этом указанное переднее колесо (5) выполнено с возможностью вращения в первой плоскости вокруг основной оси (17), при этом указанный орган рулевого управления (7) с возможностью поворота соединен с передней (3) частью рамы для вращения вокруг вторичной оси (18), перпендикулярной указанной основной оси (17); рулевой механизм (8), выполненный с возможностью управления пользователем и соединенный с указанным органом рулевого управления (7); заднее колесо (6), с возможностью вращения прикрепленное к задней части (4) рамы, выполненное с возможностью вращения в третьей плоскости вокруг третичной оси (19), причем переднее (5) и заднее (6) колеса имеют различный диаметр; и приводной механизм (38), функционально соединенный с передним (5) и/или задним (6) колесами; указанный велосипед выполнен с возможностью складывания из разложенной для езды конфигурации в сложенную конфигурацию посредством перемещения указанных колес (5, 6) в близкое друг к другу положение, отличающийся тем, что имеет углубление или отверстие (39) в одном колесе, выполненное с возможностью, по меньшей мере, частичной вставки в него другого колеса в указанной сложенной конфигурации велосипеда, а пара рукояток (9) указанного рулевого механизма (8) расположена ниже и/или сзади указанного седла (13).

2. Складной велосипед по п.1, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере одну подножку (12) на переднем колесе (5).

3. Складной велосипед по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанное переднее колесо (5) имеет диаметр, превышающий диаметр заднего колеса (6), причем переднее колесо (5) имеет углубление или отверстие (39), выполненное с возможностью, по меньшей мере, частичного приема и вставки в него заднего колеса (6) в указанной сложенной конфигурации.

4. Складной велосипед по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что указанное переднее колесо (5) представляет собой безвтулочное колесо.

5. Складной велосипед по п.4, отличающийся тем, что указанное переднее колесо (5) имеет вращающуюся внешнюю часть обода, а указанный приводной механизм (38) соединен с внешней частью обода для обеспечения вращения переднего колеса (5).

6. Складной велосипед по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что указанный приводной механизм (38) содержит внешний привод, функционально соединенный с передним колесом (5), где внешний привод представляет собой привод с независимым или внешним по отношению к велосипедисту источником энергии.

7. Складной велосипед по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что приводной механизм (38) велосипеда включает комбинацию приводимого пользователем и внешнего приводов, где внешний привод представляет собой привод с независимым или внешним по отношению к велосипедисту источником энергии.

8. Складной велосипед по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что указанный рулевой механизм (8) сконфигурирован и расположен таким образом, чтобы обеспечивать практически не содержащую препятствий и свободную область спереди тела велосипедиста.

9. Складной велосипед по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что указанный приводной механизм (38) функционально соединен с передним колесом для вращения колеса вокруг вала привода, который расположен со смещением относительно указанной основной оси (17) вращения колеса для обеспечения вращения переднего колеса (5).

10. Складной велосипед по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что указанная вторичная ось (18) органа рулевого управления (7) наклонена относительно вертикали назад и расположена под углом к указанной земной поверхности, равным 70 ±10 °.

11. Складной велосипед по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что указанный рулевой механизм (8) расположен ниже и/или сзади указанного седла (13).

12. Складной велосипед по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что приводной механизм (38) сконфигурирован для обеспечения замедления и/или генерирования электродвижущей энергии во время спусков и/или торможения.

13. Складной велосипед по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что горизонтальное расстояние Х ₄ между пересечением вторичной оси (18) с указанной земной поверхностью (36) и вертикальной линией (33), проходящее практически через или вплотную к задней кромке указанного седла (13), выражается формулой , где Θ - угол наклона вторичной оси относительно вертикали; Y ₁ - высота седла по вертикали.

14. Складной велосипед по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что воображаемая продольная ось (14) рамы (2) совпадает со второй плоскостью, расположенной практически вертикально и продольной велосипеду, а воображаемая боковая ось (15) расположена перпендикулярно указанной продольной оси (14), причем указанный велосипед волюметрически определен взаимно перпендикулярными параллельными парами вертикальных и горизонтальных плоскостей, разграничивающими противоположные продольные, боковые и вертикальные граничные плоскости, соответственно расположенные в продольных, боковых и вертикальных конечных точках как указанного велосипеда в целом, так и указанного переднего колеса, заднего колеса, рулевого механизма, седла и рамы по отдельности, и причем указанный рулевой механизм (8) включает стержень (10), сконфигурированный с двумя дальними концами, при этом указанный стержень (10) соединен с указанным органом рулевого управления (7) на одном дальнем конце и соединен с указанной парой рукояток (9) на другом дальнем конце.

15. Складной велосипед по п.14, отличающийся тем, что стержень (10) и/или рукоятки (9) выполнены с возможностью вращательного перемещения в близкое к раме (2) и/или переднему колесу (5) положение, в то же время оставляя постоянным или уменьшенным расстояние между боковыми граничными плоскостями велосипеда.

16. Складной велосипед по любому из пп.14, 15, отличающийся тем, что стержень (10) и/или рукоятки (9) выполнены с возможностью вращательного перемещения в близкое к раме (2) и/или переднему колесу (5) положение, в то же время оставляя постоянным или уменьшенным расстояние между продольными граничными плоскостями велосипеда.

17. Складной велосипед по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что указанный рулевой механизм (8) включает в себя стержень (10), сконфигурированный с двумя дальними концами, при этом указанный стержень (10) соединен с указанным органом рулевого управления (7) на одном дальнем конце и соединен с указанной парой рукояток (9) на другом дальнем конце и указанный стержень (10) расположен сзади органа рулевого управления (7).

18. Складной велосипед по любому из пп.1-13 или 17, отличающийся тем, что указанный рулевой механизм (8) включает в себя стержень (10), сконфигурированный с двумя дальними концами, при этом указанный стержень (10) соединен с указанным органом рулевого управления (7) на одном дальнем конце и соединен с парой рукояток (9) на другом дальнем конце, причем указанные две рукоятки (9) выполнены в виде двух ручек, расположенных симметрично по обе стороны указанного стержня (10), при этом каждая ручка выполнена с возможностью расположения в близкое к раме (2) положение посредством вставки в соответствующее приемное углубление, выполненное в указанной раме (2).

19. Складной велосипед по любому из пп.1-18, отличающийся тем, что рама (2) выполнена с одним или более углублениями или отверстиями, по меньшей мере, для частичной вставки переднего колеса (5), заднего колеса (6), рулевого механизма (8) и/или седла (13).

20. Складной велосипед по любому из пп.1-19, отличающийся тем, что указанное перемещение велосипеда в сложенную конфигурацию включает поворот переднего колеса (5) практически в вертикальной плоскости вокруг поперечно ориентированной первой оси (40) складывания.

21. Складной велосипед по любому из пп.1-20, отличающийся тем, что вращение переднего колеса (5) вокруг вторичной оси (18) временно ограничивается посредством поворота рулевого механизма (8) и/или переднего колеса (5) в соответствующее выполненное в раме углубление, удерживающее рулевой механизм (8), и в выполненное в раме углубление, удерживающее переднее колесо (5), соответственно.

22. Складной велосипед по любому из пп.1-21, отличающийся тем, что переднее колесо (5) и рама (2) выполнены с возможностью одновременного вращения для вставки переднего колеса (5), по меньшей мере, частично в углубление или отверстие, выполненное в раме (2).

23. Складной велосипед по любому из пп.1-22, отличающийся тем, что указанное перемещение в сложенную конфигурацию заднего колеса (6) выполняется посредством поворота заднего колеса (6) практически в горизонтальной плоскости вокруг второй оси (41) складывания.

24. Складной велосипед по любому из пп.1-22, отличающийся тем, что указанное перемещение в сложенную конфигурацию заднего колеса (6) выполняется посредством комбинации поворота и линейного перемещения заднего колеса (6) практически в вертикальной плоскости вокруг второй оси (41) складывания.

25. Складной велосипед по любому из пп.1-23, отличающийся тем, что заднее колесо (6) с возможностью снятия вращается вокруг шарнира, расположенного на раме и имеющего вторую ось складывания, расположенную в вертикальной плоскости.

26. Складной велосипед по любому из пп.1-25, отличающийся тем, что рулевой механизм (8) и седло (13) выполнены с возможностью вращения вокруг третьей оси (42) складывания.

27. Складной велосипед по любому из пп.1-25, отличающийся тем, что рулевой механизм (8) и седло (13) выполнены с возможностью вращения вокруг отдельных осей складывания по отдельности.

28. Складной велосипед по п.26, отличающийся тем, что третья ось (42) складывания расположена перпендикулярно вторичной (18) оси складывания.

29. Складной велосипед по любому из пп.1-28, отличающийся тем, что вращение переднего колеса (5) вокруг вторичной оси (18) временно ограничивается посредством поворота рулевого механизма (8) и/или переднего колеса (5) в соответствующее выполненное в раме (2) углубление, удерживающее рулевой механизм (8), и в выполненное в раме углубление, удерживающее переднее колесо, соответственно.

30. Складной велосипед по п.29, отличающийся тем, что дополнительно включает защелку для съемного закрепления рулевого механизма (8) и/или переднего колеса (5) в указанном углублении, удерживающем рулевой механизм, и в углублении, удерживающем переднее колесо, соответственно.

31. Складной велосипед по любому из пп.1-30, отличающийся тем, что указанное обратимое складывание из разложенной для езды конфигурации в сложенную конфигурацию обеспечивается посредством трех защелок.

32. Складной велосипед по п.30 или 31, отличающийся тем, что углубление, удерживающее рулевой механизм (8), и углубление, удерживающее переднее колесо (5), соответственно сконфигурированы в виде продольного удлиненного, частично дугообразного выреза в нижней части рамы (2) и продольного выреза в верхней части рамы (2).

(57) Реферат / Формула:

1. Складной велосипед (1), предназначенный для использования велосипедистом (11) для езды по земной поверхности (36), при этом указанный велосипед (1) включает в себя раму (2), содержащую переднюю (3) и заднюю (4) части; седло (13), прикрепленное к раме (2); орган рулевого управления (7); переднее колесо (5), соединенное с органом рулевого управления (7), при этом указанное переднее колесо (5) выполнено с возможностью вращения в первой плоскости вокруг основной оси (17), при этом указанный орган рулевого управления (7) с возможностью поворота соединен с передней (3) частью рамы для вращения вокруг вторичной оси (18), перпендикулярной указанной основной оси (17); рулевой механизм (8), выполненный с возможностью управления пользователем и соединенный с указанным органом рулевого управления (7); заднее колесо (6), с возможностью вращения прикрепленное к задней части (4) рамы, выполненное с возможностью вращения в третьей плоскости вокруг третичной оси (19), причем переднее (5) и заднее (6) колеса имеют различный диаметр; и приводной механизм (38), функционально соединенный с передним (5) и/или задним (6) колесами; указанный велосипед выполнен с возможностью складывания из разложенной для езды конфигурации в сложенную конфигурацию посредством перемещения указанных колес (5, 6) в близкое друг к другу положение, отличающийся тем, что имеет углубление или отверстие (39) в одном колесе, выполненное с возможностью, по меньшей мере, частичной вставки в него другого колеса в указанной сложенной конфигурации велосипеда, а пара рукояток (9) указанного рулевого механизма (8) расположена ниже и/или сзади указанного седла (13).

2. Складной велосипед по п.1, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере одну подножку (12) на переднем колесе (5).

3. Складной велосипед по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанное переднее колесо (5) имеет диаметр, превышающий диаметр заднего колеса (6), причем переднее колесо (5) имеет углубление или отверстие (39), выполненное с возможностью, по меньшей мере, частичного приема и вставки в него заднего колеса (6) в указанной сложенной конфигурации.

4. Складной велосипед по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что указанное переднее колесо (5) представляет собой безвтулочное колесо.

5. Складной велосипед по п.4, отличающийся тем, что указанное переднее колесо (5) имеет вращающуюся внешнюю часть обода, а указанный приводной механизм (38) соединен с внешней частью обода для обеспечения вращения переднего колеса (5).

6. Складной велосипед по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что указанный приводной механизм (38) содержит внешний привод, функционально соединенный с передним колесом (5), где внешний привод представляет собой привод с независимым или внешним по отношению к велосипедисту источником энергии.

7. Складной велосипед по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что приводной механизм (38) велосипеда включает комбинацию приводимого пользователем и внешнего приводов, где внешний привод представляет собой привод с независимым или внешним по отношению к велосипедисту источником энергии.

8. Складной велосипед по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что указанный рулевой механизм (8) сконфигурирован и расположен таким образом, чтобы обеспечивать практически не содержащую препятствий и свободную область спереди тела велосипедиста.

9. Складной велосипед по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что указанный приводной механизм (38) функционально соединен с передним колесом для вращения колеса вокруг вала привода, который расположен со смещением относительно указанной основной оси (17) вращения колеса для обеспечения вращения переднего колеса (5).

10. Складной велосипед по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что указанная вторичная ось (18) органа рулевого управления (7) наклонена относительно вертикали назад и расположена под углом к указанной земной поверхности, равным 70 ±10 °.

11. Складной велосипед по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что указанный рулевой механизм (8) расположен ниже и/или сзади указанного седла (13).

12. Складной велосипед по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что приводной механизм (38) сконфигурирован для обеспечения замедления и/или генерирования электродвижущей энергии во время спусков и/или торможения.

13. Складной велосипед по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что горизонтальное расстояние Х ₄ между пересечением вторичной оси (18) с указанной земной поверхностью (36) и вертикальной линией (33), проходящее практически через или вплотную к задней кромке указанного седла (13), выражается формулой , где Θ - угол наклона вторичной оси относительно вертикали; Y ₁ - высота седла по вертикали.

14. Складной велосипед по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что воображаемая продольная ось (14) рамы (2) совпадает со второй плоскостью, расположенной практически вертикально и продольной велосипеду, а воображаемая боковая ось (15) расположена перпендикулярно указанной продольной оси (14), причем указанный велосипед волюметрически определен взаимно перпендикулярными параллельными парами вертикальных и горизонтальных плоскостей, разграничивающими противоположные продольные, боковые и вертикальные граничные плоскости, соответственно расположенные в продольных, боковых и вертикальных конечных точках как указанного велосипеда в целом, так и указанного переднего колеса, заднего колеса, рулевого механизма, седла и рамы по отдельности, и причем указанный рулевой механизм (8) включает стержень (10), сконфигурированный с двумя дальними концами, при этом указанный стержень (10) соединен с указанным органом рулевого управления (7) на одном дальнем конце и соединен с указанной парой рукояток (9) на другом дальнем конце.

15. Складной велосипед по п.14, отличающийся тем, что стержень (10) и/или рукоятки (9) выполнены с возможностью вращательного перемещения в близкое к раме (2) и/или переднему колесу (5) положение, в то же время оставляя постоянным или уменьшенным расстояние между боковыми граничными плоскостями велосипеда.

16. Складной велосипед по любому из пп.14, 15, отличающийся тем, что стержень (10) и/или рукоятки (9) выполнены с возможностью вращательного перемещения в близкое к раме (2) и/или переднему колесу (5) положение, в то же время оставляя постоянным или уменьшенным расстояние между продольными граничными плоскостями велосипеда.

17. Складной велосипед по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что указанный рулевой механизм (8) включает в себя стержень (10), сконфигурированный с двумя дальними концами, при этом указанный стержень (10) соединен с указанным органом рулевого управления (7) на одном дальнем конце и соединен с указанной парой рукояток (9) на другом дальнем конце и указанный стержень (10) расположен сзади органа рулевого управления (7).

18. Складной велосипед по любому из пп.1-13 или 17, отличающийся тем, что указанный рулевой механизм (8) включает в себя стержень (10), сконфигурированный с двумя дальними концами, при этом указанный стержень (10) соединен с указанным органом рулевого управления (7) на одном дальнем конце и соединен с парой рукояток (9) на другом дальнем конце, причем указанные две рукоятки (9) выполнены в виде двух ручек, расположенных симметрично по обе стороны указанного стержня (10), при этом каждая ручка выполнена с возможностью расположения в близкое к раме (2) положение посредством вставки в соответствующее приемное углубление, выполненное в указанной раме (2).

19. Складной велосипед по любому из пп.1-18, отличающийся тем, что рама (2) выполнена с одним или более углублениями или отверстиями, по меньшей мере, для частичной вставки переднего колеса (5), заднего колеса (6), рулевого механизма (8) и/или седла (13).

20. Складной велосипед по любому из пп.1-19, отличающийся тем, что указанное перемещение велосипеда в сложенную конфигурацию включает поворот переднего колеса (5) практически в вертикальной плоскости вокруг поперечно ориентированной первой оси (40) складывания.

21. Складной велосипед по любому из пп.1-20, отличающийся тем, что вращение переднего колеса (5) вокруг вторичной оси (18) временно ограничивается посредством поворота рулевого механизма (8) и/или переднего колеса (5) в соответствующее выполненное в раме углубление, удерживающее рулевой механизм (8), и в выполненное в раме углубление, удерживающее переднее колесо (5), соответственно.

22. Складной велосипед по любому из пп.1-21, отличающийся тем, что переднее колесо (5) и рама (2) выполнены с возможностью одновременного вращения для вставки переднего колеса (5), по меньшей мере, частично в углубление или отверстие, выполненное в раме (2).

23. Складной велосипед по любому из пп.1-22, отличающийся тем, что указанное перемещение в сложенную конфигурацию заднего колеса (6) выполняется посредством поворота заднего колеса (6) практически в горизонтальной плоскости вокруг второй оси (41) складывания.

24. Складной велосипед по любому из пп.1-22, отличающийся тем, что указанное перемещение в сложенную конфигурацию заднего колеса (6) выполняется посредством комбинации поворота и линейного перемещения заднего колеса (6) практически в вертикальной плоскости вокруг второй оси (41) складывания.

25. Складной велосипед по любому из пп.1-23, отличающийся тем, что заднее колесо (6) с возможностью снятия вращается вокруг шарнира, расположенного на раме и имеющего вторую ось складывания, расположенную в вертикальной плоскости.

26. Складной велосипед по любому из пп.1-25, отличающийся тем, что рулевой механизм (8) и седло (13) выполнены с возможностью вращения вокруг третьей оси (42) складывания.

27. Складной велосипед по любому из пп.1-25, отличающийся тем, что рулевой механизм (8) и седло (13) выполнены с возможностью вращения вокруг отдельных осей складывания по отдельности.

28. Складной велосипед по п.26, отличающийся тем, что третья ось (42) складывания расположена перпендикулярно вторичной (18) оси складывания.

29. Складной велосипед по любому из пп.1-28, отличающийся тем, что вращение переднего колеса (5) вокруг вторичной оси (18) временно ограничивается посредством поворота рулевого механизма (8) и/или переднего колеса (5) в соответствующее выполненное в раме (2) углубление, удерживающее рулевой механизм (8), и в выполненное в раме углубление, удерживающее переднее колесо, соответственно.

30. Складной велосипед по п.29, отличающийся тем, что дополнительно включает защелку для съемного закрепления рулевого механизма (8) и/или переднего колеса (5) в указанном углублении, удерживающем рулевой механизм, и в углублении, удерживающем переднее колесо, соответственно.

31. Складной велосипед по любому из пп.1-30, отличающийся тем, что указанное обратимое складывание из разложенной для езды конфигурации в сложенную конфигурацию обеспечивается посредством трех защелок.

32. Складной велосипед по п.30 или 31, отличающийся тем, что углубление, удерживающее рулевой механизм (8), и углубление, удерживающее переднее колесо (5), соответственно сконфигурированы в виде продольного удлиненного, частично дугообразного выреза в нижней части рамы (2) и продольного выреза в верхней части рамы (2).

---

Евразийское 020895 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2015.02.27
(21) Номер заявки 201170216
(22) Дата подачи заявки 2009.07.17
(51) Int. Cl.
B62K3/00 (2006.01) B62K 3/02 (2006.01) B62K15/00 (2006.01) B62M1/36 (2013.01) B62M 7/12 (2006.01)
(54) СКЛАДНОЙ ВЕЛОСИПЕД
(31) 569837
(32) 2008.07.17
(33) NZ
(43) 2011.06.30
(86) PCT/IB2009/006267
(87) WO 2010/007516 2010.01.21
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ПРОДЖЕКТГАРЛИК ЛИМИТЕД (NZ)
(72) Изобретатель:
Райан Грант Джеймз, Хиггинз Питер Ллойд, Смит Кейлеб Питер (NZ)
(74) Представитель:
Носырева Е.Л. (RU)
(56) US-A-669201
WO-A-2005123493 DE-A1-10355869 WO-A-9915394 US-B1-6530589
WO-A-9933696 DD-A5-284200
DE-A1-2804993 DE-A1-10229698
US-A-1476732 US-A-4389055 US-A-2505464 JP-A-05139356 DE-U1-8108584
DE-U-1738906
US-A1-2003051934
DE-A1-102004058447
JP-A-2002059884
DE-A1-3700388
US-B1-6270103
FR-A-2256070
US-A-4045096
US-A-5419619
CN-Y-201049698
FR-A-2335393
US-A-4598923
US-B1-6273442
US-B1-6702312
NL-A-286409
(57) Складной велосипед (1), предназначенный для использования велосипедистом (11) для езды по земной поверхности (36). Велосипед (1) включает в себя раму (2), имеющую переднюю (3) и заднюю (4) части; седло (13), прикрепленное к раме (2); орган рулевого управления (7); переднее колесо (5), соединенное с органом рулевого управления (7) и выполненное с возможностью вращения в первой плоскости вокруг основной оси (17), при этом орган рулевого управления (7) соединен с возможностью поворота с передней (3) частью рамы (2) для вращения вокруг вторичной оси (18), перпендикулярной к указанной основной оси (17); рулевой механизм (8), соединенный с органом рулевого управления (7); заднее колесо (6), с возможностью вращения соединенное с задней частью (4) рамы, выполненное с возможностью вращения в третьей плоскости вокруг третичной оси (19), причем переднее (5) и заднее (6) колеса имеют различный диаметр; приводной механизм (38), функционально соединенный с передним (5) и/или задним (6) колесом. При этом указанный велосипед выполнен с возможностью складывания из разложенной для езды конфигурации в сложенную конфигурацию посредством перемещения указанных колес (5, 6) в близкое друг к другу положение, причем велосипед имеет углубление или отверстие (39) в одном колесе, выполненном с возможностью, по меньшей мере, частичной вставки в него другого колеса в указанной сложенной конфигурации велосипеда, а пара рукояток (9) указанного рулевого механизма (8) расположена ниже и/или сзади указанного седла (13).
Область техники
Настоящее изобретение относится к велосипедам, в частности к новому и усовершенствованному складному велосипеду.
Уровень техники
Велосипеды являются одним из наиболее широко распространенных и эффективных видов индивидуального транспорта. На этапе зарождения езды на велосипеде был создан велосипед "пенни-фартинг" с передним колесом увеличенного размера и с маленьким стабилизирующим задним колесом. Схема "пенни-фартинг" показала значительные недостатки такой конструкции, включая ограничения скорости/эффективности из-за прямого привода переднего колеса, трудности в установке/съеме, а также ограниченную маневренность. Эти недостатки привели к созданию рамы "классической геометрии", состоящей из двух треугольников, а также к конфигурации велосипеда с цепным приводом заднего колеса, которая широко используется на данное время. Хотя и произошли значительные усовершенствования в области материалов и вспомогательного оборудования, такого как тормоза, подвеска и система переключения скоростей, основная конструкция велосипеда за последующие 120 лет изменилась незначительно.
На современную конструкцию велосипеда большое влияние оказала внедорожная езда или уличная/трековая езда, при этом соответствующие элементы конструкции определенного типа велосипеда оказывают большое влияние на потребительские продукты, продаваемые производителями велосипедов. Несмотря на отклонения в области конструкций, оптимизированных для новых спортивных движений, подавляющее большинство велосипедов используются не для соревнований, а для регулярных поездок по городу, а также в качестве основного вида транспорта. Кроме того, производились велосипеды, оптимизированные для городской среды, при этом существовала тенденция к адаптации конструкций горных велосипедов путем установки дорожных покрышек, использования упрощенной подвески или ее отсутствию, а также путем использования более прямой посадки, чем на гоночных/спортивных велосипедах. Они также могут иметь вид консервативных, старомодных и не ассоциируемых со спортивными/туристическими мероприятиями, что вызывает социальное неодобрение.
Несмотря на это, в результате перенаселения городов, неумолимого увеличения стоимости топлива, а также того, что большинство рабочих мест находятся в городах, возник значительных интерес в альтернативах механическим транспортным средствам. Общественный транспорт должен представлять собой привлекательное решение многих из этих недостатков общественного механического транспорта, в частности, что касается регулярных поездок. Однако к большому разочарованию гражданских властей, существует значительное нежелание среди людей терять свободу передвижения, предлагаемую индивидуальным транспортом. Это нежелание настолько прочно укоренилось в сознаниях людей, что они согласны смириться с большими транспортными пробками, увеличенным временем поездок, а также с неудобными и/или дорогостоящими условиями парковки для сохранения этой мнимой свободы.
Езда на велосипеде предлагает очень привлекательную альтернативу общественному транспорту и имеет следующие преимущества: исчезновение транспортных пробок, нулевая стоимость топлива, минимальные затраты на техническое обслуживание, а также минимальное воздействие на окружающую среду. Однако значительное число потенциальных пользователей все еще воздерживаются от использования велосипеда для езды по городу из-за следующих причин:
1) неприменимость для продолжительных регулярных поездок без взаимодействия с общественным транспортом;
2) несовместимость с большинством видов общественного транспорта;
3) вопросы, связанные с хранением и/или безопасностью в то время, когда на велосипеде не ездят, и/или во время перевозки на общественном транспорте;
4) неудобства сочетания с автомобилями для комбинированных поездок;
5) физическое усилие, необходимое для самостоятельного передвижения на велосипеде.
Сочетание передвижения на велосипеде с общественным транспортом или частыми транспортными
средствами предлагает потенциальный синергизм положительных свойств обоих способов передвижения, а именно:
для пользователя сохраняется свобода передвижения в любых местах поездки, в то время как автобус, поезд, трамвай, автомобиль или подобное обеспечивают быстрое прохождение дистанции между этими местами;
оба средства передвижения являются экономичными, с низким воздействием на окружающую среду на одного человека по сравнению с поездкой на автомобиле.
Дополнительные преимущества включают повышенную эффективность для жителей центра города, обеспечивающую свободу передвижения без обременительной зависимости от маршрутов и расписания общественного транспорта.
К сожалению, велосипеды также являются тяжелыми, громоздкими объектами для хранения, транспортировки или обращения с ними во время, когда на них не ездят. Кроме того, большая часть общественного транспорта предназначена для перемещения людей с минимальным ручным багажом, который в основном является складным/портативным. Велосипеды вызывают значительные трудности у пользователей при обращении с ними при входе/выходе из автобусов, поездов или трамваев, кроме того,
они могут заграждать дверные проемы/коридоры, мешать другим пассажирам, а также вызывать незначительные повреждения и/или пачкать одежду в результате контакта с многочисленными несгибаемыми выступами, цепями и подобными деталями. Многие виды общественного транспорта вообще не могут вместить стандартные велосипеды, мотороллеры или мотоциклы или они должны перевозиться в специальных грузовых отсеках.
Несмотря на то что обычные велосипеды занимают меньше места, чем механические транспортные средства, актуальными остаются вопросы безопасности для пользователей во время, когда на велосипеде не ездят. Для предотвращения кражи велосипедистами используются различные замки, цепи и подобные средства. К сожалению, высокая адаптивность и простота велосипедов, что касается настройки, а именно быстросъемные соединения/устройства (например, седла, колеса, багажники, дорожные компьютеры и т.д.), часто требуют, чтобы велосипедист частично разбирал велосипед, закреплял каждое соединение и/или полностью снимал детали с велосипеда, установленного в направляющей, стойке или подобном. Совершенно ясно, что часто повторяемые процедуры, такие как необходимость съема переднего колеса и размещение его рядом с задним колесом, для обеспечения возможности скрепления обоих колес посредством цепи/замка, а также необходимость переносить велосипедное седло, световое оборудование или подобное являются неудобными и нежелательными. Альтернативой является стоянка стандартного велосипеда в обычном офисном здании, однако его стоянка на лестничных клетках, в лифтах, тесных коридорах или офисных отсеках также вызывает определенные трудности.
Физическое усилие при езде на велосипеде также является отталкивающим фактором для тех, кто работает в организациях, в области работы с клиентами, а также в любом месте, где необходим хороший внешний вид персонала. Затраты работников на дополнительный душ и/или смену одежды для сохранения приемлемого внешнего вида и гигиены рабочего персонала зачастую воспринимаются как слишком неудобные для того, чтобы регулярно совершать поездки на велосипеде. Для дополнения ножной силы велосипедиста были разработаны электровелосипеды, а также электровелосипеды с педалями. В целом, добавление механизма электропривода значительно повышает стоимость и вес велосипеда, по сути, без устранения первых трех факторов приведенных выше, сдерживающих использование велосипеда при городской езде.
Таким образом, неудивительно, что предпринимались регулярные попытки производства практичного, складного, разборного или иным способом поддающегося уменьшению размеров велосипеда для преодоления описанных выше трудностей.
Свойственное усложнение при создании практичной складной системы для конструкции обычной велосипедной рамы включает различные выступы, недостаток жесткости в основных направлениях, а также желательным является избегать съема приводного механизма (в частности, системы смазанных цепных передач) во время складывания/раскладывания. Популярность таких складных велосипедов значительно возросла, несмотря на недостатки, свидетельствующие о больших проблемах, которые свойственны выбору альтернативного городского транспорта, и большому дефициту городского пространства, начиная от перегруженных дорог, ограниченных парковочных мест, персональных рабочих мест и городских домов. Таким образом, совершенно явным преимуществом является производство компактного велосипеда, представляющего собой городской транспорт, который человек может оперативно транспортировать и хранить в то время, когда на нем не ездят.
Однако несколько факторов препятствовали принятию широкой общественностью известных из уровня техники складных велосипедов, а именно:
компромиссные характеристики по сравнению с характеристиками стандартной конструкции, включая колеса малого диаметра, а также недостаток жесткости рамы;
большой размер, вес и в результате сложенная конфигурация в виде полноразмерных рам складного велосипеда и колесных узлов;
риск попадания и/или загрязнения одежды в/от цепи, системы передач, а также тормозного механизма.
Существующие складные велосипеды можно разделить согласно диаметру колес на три широкие категории.
1. Полноразмерные велосипеды с диаметром колес, сравнимым со стандартными дорожными велосипедами (т.е. 26"), зачастую с одним рамным шарниром, благодаря которому рама складывается пополам. Практически неограниченные дорожные характеристики получаются за счет минимального, если вообще сокращения объема складного велосипеда и дополнительной стоимости.
2. Велосипеды с меньшими колесами (24-16" диаметра) с более сложными складными механизмами. Стандартные колеса диаметром 20" рассматриваются как предел для эффективного преодоления препятствий при городской езде, таких как бордюры, лежачие полицейские, ямы и подобное.
3. Велосипеды с колесами диаметром менее 16", сложенный размер которых считается более важным по сравнению с дорожными характеристиками. Зачастую при использовании сложных складных механизмов на таких велосипедах трудно ездить на длинные дистанции или на высокой скорости, а также в результате получаются компромиссные ездовые характеристики, эффективность и комфорт.
1.
Рынок сбыта для этих трех типов велосипедов соответственно представляет собой
пользователей, использующих велосипед в развлекательных целях, которые рады компромиссу простоты и скорости складывания для улучшения ездовых характеристик и комфорта;
городских пользователей, использующих велосипед для регулярных поездок на существенное расстояние, возможно в смешанном режиме в сочетании с общественным транспортом;
пользователей, для которых наиболее важным является вопрос занимаемого места (т.е. жители квартир, водители машин), которым, возможно, велосипед необходим для временного использования, преодоления коротких дистанций, и особо важной является портативность, регулярные поездки в смешанном режиме и подобное.
Совершенно очевидно, что наибольший потенциальный рынок сбыта представляет собой городских жителей, приведенных в пример во второй описанной выше категории и регулярно совершающих поездки на велосипеде, для которых необходимы и хорошие рабочие характеристики велосипеда, и эффективное складывание. Обычные специализированные складные велосипеды в этой категории включают шарнирную раму, позволяющую, чтобы две половины рамы складывались вместе таким образом, чтобы два колеса находились практически рядом. Дополнительные способы складывания часто включают складные педали, шарнирное/съемное седло и подобное. В результате сложенный велосипед все еще остается большим объектом с многочисленными выступами и механизмами, в которых может запутаться пользователь и внешние объекты. Кроме того, диаметр колес представляет собой фундаментальное ограничение возможной степени уменьшения размеров без снятия самого колеса каким-либо образом.
Некоторые желательные свойства идеального городского велосипеда включают
способность продолжительного поддерживания высоких скоростей, несмотря на обычно минимальную необходимость в высоких скоростях (т.е. более 20-30 км/ч) в условиях города;
складную конфигурацию и достаточно компактные размеры, а также малый вес для переноски как, практически, в случае походного снаряжения, сумки или рюкзака;
минимальные выступы или выступающие части в сложенном состоянии;
минимизированные требования к техническому обслуживанию;
колеса достаточного диаметра для комфортной езды и достаточной толщины для преодоления регулярно встречающихся городских препятствий, таких как бордюры и ямы; прямая посадка велосипедиста, которую хорошо заметно; высокая маневренность, в частности, на низких скоростях;
достаточная стабильность для езды велосипедистов с низким/средним физическим развитием; безопасные тормоза;
способность быстрого складывания без дополнительных инструментов; малый вес.
Современные конструкции велосипедов (включая складные велосипеды) в основном основаны на хорошо себя зарекомендовавшей конфигурации рулевого управления при помощи переднего колеса, цепного привода заднего колеса (посредством цепного привода смещенных шатунов, расположенных между колесами), при этом велосипедист расположен между двумя колесами одинакового размера, причем руль управления соединен с передним колесом на высоте примерно в районе живота. Большинство велосипедов с приводом, а также мотоциклов также используют одинаковую общую конфигурацию. Такая конфигурация, однако, несовместима со многими из описанных выше предпочтительных свойств складного велосипеда. В обычных складных велосипедах оба колеса удерживаются прикрепленными к раме, которая складывается примерно пополам в практически центральной шарнирной точке. Вследствие этого, обычно применяется использование обоих колес малого диаметра для уменьшения занимаемого объема в сложенном состоянии наряду с недостатками, описанными выше.
Более того, для велосипедов с педальным приводом получение желаемой степени уменьшения размеров посредством уменьшения размера колес влечет за собой непрактичное уменьшение длины шатунов педали с точки зрения эргономически эффективного использования или требует использования обычного цепного привода с педальными шатунами, находящимися вне пределов колеса. В существующих конфигурациях использование шатунов подходящих размеров для эффективного использования взрослыми пользователями делает необходимым расположение вала педального привода в более высокой горизонтальной плоскости, чем ось вращения приводимого колеса для избежания их контакта с землей во время педалирования.
Присутствие открытой цепи дополнительно уменьшает практичность переноса сложенного велосипеда в виде рюкзака или сумки без риска загрязнения одежды пользователя. Сложности, связанные со съемом и надеванием цепи на колесо, заранее исключают эти действия как практичные и удобные для преодоления таких недостатков.
Уменьшение колесной базы велосипеда может уменьшить размер в сложенном состоянии. Однако пониженная стабильность из-за высокого центра тяжести велосипедиста увеличивает вероятность переворота в результате торможения или при столкновении с препятствием. Риски, связанные с опрокидыванием велосипедиста вперед, усугубляются стандартным размещением руля спереди велосипедиста и выше его колен, в результате чего велосипедист может удариться коленями об руль или запутаться в ве
лосипеде из-за руля.
На ранних стадиях развития конструкции велосипеда разрабатывалось множество конфигураций, включая конфигурацию "пенни-фартинг"; асимметричный размер колес, прямой привод от педальных шатунов (т.е. без цепи и системы передач), а также переднее колесо очень большого диаметра. Однако одной из трудностей, связанных с прямым приводом переднего колеса, велосипедов с передним рулевым колесом такого типа являлось то, что при начале движения из состояния покоя давление, прикладываемое к педалям, оказывало сильное дестабилизирующее воздействие на рулевой эффект. Вращение педальных шатунов вокруг центра переднего колеса также оказывает эргономическое ограничение на:
тип конфигураций рамы;
возможные типы посадки;
максимально возможный размер педальных шатунов без риска их контакта с землей и максимальный и минимальный диаметр колеса.
Велосипеды с приводом используют вспомогательные силовые агрегаты для дополнения энергии педалирования (например, при езде в гору) или они приводятся только посредством силового агрегата, такого как двигатель внутреннего сгорания или электропривод. Велосипеды с приводом из уровня техники подвержены указанным выше недостаткам велосипедов с педалями, плюс они являются достаточно сложными, дорогими и тяжелыми, что обусловлено включением силового агрегата в конфигурацию складного велосипеда. Таким образом, следует понимать, что существует необходимость в складном велосипеде, по меньшей мере, с некоторыми из вышеупомянутых предпочтительных свойств, при этом уменьшая, по меньшей мере, некоторые из обозначенных недостатков. Особо предпочтительно создание такого велосипеда, который также может быстро складываться в компактную упаковку для хранения или транспортировки.
Документ DE 2804993 А1 автора Ампаглас раскрывает велосипед, описанный в ограничительной части независимого п.1 формулы изобретения.
Целью настоящего изобретения является решение вышеописанных проблем или, по меньшей мере, предоставление обществу полезной альтернативы.
Дальнейшие аспекты и преимущества настоящего изобретения станут понятны из последующего описания, которое предоставлено лишь в качестве примера.
Описание настоящего изобретения
Следует отметить, что термины "орган рулевого управления" и "вторичная ось" в дальнейшем используются как "рулевая вилка" и "рулевая ось" соответственно.
Используемые в этом описании термины:
"рама" включает любую конструкцию, корпус, тело, элементы или компоненты, соединяющие колеса, рулевой механизм, орган рулевого управления и велосипедное седло, а также любые другие не обозначенные отдельно компоненты, и включает фитинги, такие как колесные крепления, кронштейны и подобное;
"колесо" включает полный колесный узел, включая контактирующую с землей кольцевую шину, выполненную с возможностью вращения или зафиксированную часть обода, на которую монтируется указанная шина, безвтулочные колеса, втулочные колеса с центральной осью вращения, колеса со спицами, цельнолитые колеса, колеса с приводом, расположенным со смещением относительно центра, колесный обод и/или любые другие элементы, соединенные с органом рулевого управления;
"седло" включает любую конструкцию, выступ, платформу или углубление, сконфигурированные для поддержки сидящего велосипедиста, при этом оно дополнительно включает любые связанные с ним удерживающие элементы, фитинги, конструкции и любые регулирующие положение механизмы или приспособления или подобное, а в случае съемных седел термин "седло" включает узел крепления седла, конструкцию или фитинг;
"орган рулевого управления" включает любую конструкцию, с возможностью вращения удерживающую переднее колесо, включая односторонние или двусторонние вилки, рулевые трубы, и/или любую другую конструкцию, с возможностью вращения соединяющую переднее колесо с рамой;
"рулевой механизм" включает любой механизм, конструкцию крепления, соединенную с органом рулевого управления для его поворота, включая вынос, руль в виде рукояток, рычаг управления, натяжные ролики, рычаги или подобное;
"приводной механизм" включает любой механизм для обеспечения велосипеда движущей силой.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается велосипед для использования велосипедистом для езды по земной поверхности, при этом указанный велосипед содержит:
седло, прикрепленное к раме;
раму, содержащую
переднюю часть;
заднюю часть;
воображаемую продольную ось рамы, совпадающую со второй плоскостью, расположенной практически вертикально и продольной велосипеду, и
воображаемую боковую ось, перпендикулярную указанной продольной оси;
орган рулевого управления;
переднее колесо, соединенное с органом рулевого управления, при этом указанное переднее колесо выполнено с возможностью вращения в первой плоскости вокруг основной оси, при этом указанный орган рулевого управления с возможностью поворота соединен с передней частью рамы для вращения вокруг вторичной оси, перпендикулярной к указанной основной оси;
рулевой механизм, выполненный с возможностью управления пользователем и соединенный с указанным органом рулевого управления;
заднее колесо, с возможностью вращения прикрепленное к задней части рамы и выполненное с возможностью вращения в третьей плоскости вокруг третичной оси, причем переднее и заднее колеса имеют различный диаметр; и
приводной механизм, функционально соединенный с передним и/или задним колесом;
при этом указанный велосипед отличается тем, что имеет углубление или отверстие в указанной одной конфигурации колеса, выполненного с возможностью, по меньшей мере, частичной вставки в него другого колеса в сложенной конфигурации велосипеда, а пара рукояток указанного рулевого механизма расположена ниже и/или сзади указанного седла.
Таким образом, указанный велосипед выполнен с возможностью складывания из разложенной для езды конфигурации в сложенную конфигурацию посредством перемещения указанных колес в близкое друг к другу положение.
Современные обычные посадки при езде на велосипедах с посадкой, отличной от горизонтальной, предполагают нахождение велосипедиста в положении с наклоненным туловищем, частично согнутым и с опущенной головой. Являясь аэродинамически более предпочтительной для высоких скоростей, эта посадка оказывает большее напряжение на организм велосипедиста и снижает периферийный обзор и осведомленность о наличии других участников дорожного движения.
Непринужденная прямая посадка, когда ступни велосипедиста находятся спереди бедер велосипедиста в ненапряженном состоянии, является непрактичной при стандартных конфигурациях велосипеда.
Предпочтительно велосипед содержит по меньшей мере одну подножку на переднем колесе, сконфигурированную таким образом, что сидящий на седле велосипедист находится в оперативном контакте с указанным органом рулевого управления и подножкой при движении велосипеда и расположен в ненапряженном, практически прямом положении без значительного наклона туловища, при этом обеспечивается, чтобы обе ступни сидящего велосипедиста одновременно достигали земной поверхности в то время, когда велосипед не движется.
Таким образом, велосипедист может ездить на упомянутом выше велосипеде в эргономически сбалансированном, ненапряженном, стабильном сидячем положении, причем ноги велосипедиста проходят вперед к подножке (подножкам) переднего колеса, а не находятся ниже и/или за бедрами велосипедиста. По сравнению со стандартными посадками при езде, прямая посадка обеспечивает многочисленные преимущества для городской езды, включающие:
отличный угол обзора и более высокую линию обзора для велосипедиста;
лучшую визуальную заметность или присутствие велосипедиста для других участников дорожного движения;
уменьшенное скелетно-мышечное напряжение и
ступни велосипедиста находятся спереди бедер в стабильном естественном положении, что уменьшает минимальную необходимую высоту посадки и, таким образом, понижает центр тяжести и повышает стабильность.
Такая посадка заметно контрастирует с подавляющим большинством как современных, так и исторических конструкций велосипедов. Обычная посадка при езде заставляет велосипедиста удерживать часть веса туловища на переднем руле в виде рукояток посредством спины, плеч и рук. Дорожные/гоночные велосипеды, оптимизированные для скорости, сконфигурированы таким образом, что туловище и голова велосипедиста находятся практически в горизонтальном положении. Такая посадка полностью не подходит для городской езды/регулярных поездок, обеспечивает низкую среднюю скорость и требует более высокого обзора и маневренности. Гоночные велосипеды очень трудно сконфигурировать в виде эффективных складных/уменьшаемых в размерах конструкций.
Горные велосипеды и городские специализированные варианты имеют более прямую посадку, однако все еще существует необходимость в наклоне туловища велосипедиста для того, чтобы велосипедист имел доступ к рулевому механизму и тормозам. Некоторые виды наклонного положения туловища являются трудными для разработчика велосипедов с точки зрения обхода данных характерных динамических/эргономических характеристик обычного велосипеда с задним приводом педальными шатунами, наряду с ограничениями, в сочетании с пропорциями человеческого тела.
Следует понимать, что приводные механизмы могут быть разделены на две категории, т.е. механизмы, приводимые человеком - пользователем/велосипедистом (такие как, например, педальные шатуны), или механизмы с независимым или внешним по отношению к пользователю/велосипедисту источником энергии (такие как, например, электромоторы, двигатели и подобное), определенные в этом описании как "приводимые пользователем" и "с внешним приводом" соответственно. Используемый в этом
описании термин "подножки" включает любое приспособление, сконфигурированное для обеспечения того, чтобы пользователь ставил свои ноги во время езды, и включает подвижные (например, педальные шатуны) клетки, складные и стационарные подножки.
Предпочтительно указанный приводной механизм включает по меньшей мере одно из: электромотора, генератора, педальных шатунов, педальных шатунов и цепного привода, внутреннего или внешнего двигателя внутреннего сгорания и/или любую их комбинацию. Эти приводные механизмы по отдельности рассмотрены более подробно в последующих разделах ниже.
Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает принципиально отличающуюся от известных конструкций велосипедов конфигурацию рамы/посадки, при этом наиболее близкую посадку обеспечивали конструкции "пенни-фартинг" на протяжении прошлого столетия. Однако известные конструкции "пенни-фартинг" обладают многочисленными релевантными отличиями по сравнению с настоящим изобретением, как будет объяснено ниже.
Первые велосипеды "пенни-фартинг" приводились напрямую педальными шатунами через ось переднего колеса, и, таким образом, переднее колесо должно было быть значительного диаметра для обеспечения достаточной скорости движения велосипеда за один поворота шатунов. Однако увеличенный диаметр переднего колеса предотвращает контакт пользователя с землей при сидении. Кроме того, высоко поднятая посадка создает высокий центр тяжести, низкую маневренность и является причиной плохого торможения. Посадка на велосипеде типа "пенни-фартинг" подвергает пользователя (в частности, в случае быстрого замедления) значительной уязвимости перед
столкновением с рулем;
трудностью при слезании;
"эффектом катапульты" через ось переднего колеса из-за результирующего момента, создаваемого высокой посадкой и относительно короткой колесной базой;
падениями при маленькой скорости езды из-за большого размера переднего колеса и невозможности использования постановки на землю ступней для удержания равновесия.
В отличие от этого, при конфигурации и размерах, позволяющих расположить ступни сидящего велосипедиста на расстоянии касания с землей, определенные варианты осуществления настоящего изобретения ослабляют все вышеописанные недостатки. Такие конфигурации включают комбинацию рамы велосипеда определенной геометрии/размеров и диаметра переднего колеса, значительно меньшего, чем в обычном велосипеде "пенни-фартинг", для сознания эффекта "мини-фартинг" велосипеда. Для отличия от исторической конструкции известного из уровня техники велосипеда "пенни-фартинг" и от вариантов осуществления настоящего изобретения термин "мини-фартинг" будет использоваться для обозначения последнего, в случаях, когда переднее колесо хотя и больше, чем заднее, велосипедист может касаться земли обоими ступнями, когда велосипед не движется, а также ехать с обоими ступнями на подножках/педалях переднего колеса.
Кроме того, для обоих вариантов приводного механизма велосипеда - "приводимый пользователем" и "с внешним приводом" расположение ступней велосипедиста на подножках переднего колеса по время езды также обеспечивает
повышенную устойчивость движения;
интерактивное взаимодействие с велосипедистом и
тактильную обратную связь.
Следует понимать, что велосипедист может помогать рулевому усилию посредством одной или обеих подножек. В некоторых случаях управление велосипедом может выполняться велосипедистом исключительно посредством подножек. Это может происходить в промежутках, когда руки велосипедиста заняты другим делом, или в варианте осуществления, когда управление при помощи подножек представляет собой основной способ управления, т.е. подножки переднего колеса сами по себе являются указанным управляемым пользователем рулевым механизмом, соединенным с указанным органом рулевого управления. Хотя используемый вручную рулевой механизм может быть лучшим с точки зрения маневренности, ездовых качеств, а также простоты использования, вариант осуществления управления с использованием только подножек предлагает потенциально более упрощенную конструкцию, которая может быть сложена до меньшего объема.
Более полное рассмотрение особых вариантов рулевого механизма, которые могут применяться в настоящем изобретении, а также их соответствующие рабочие характеристики далее описаны более углубленно. Расположение рулевого механизма, соединенного с органом рулевого управления, является, однако, особенно уместным при рассмотрении вопроса посадки велосипедиста. Другие параметры конфигурации, определенные как имеющие непосредственное влияние на характеристики велосипеда согласно настоящему изобретению, могут быть определены на основании следующих соображений:
расположение эксплуатируемого вручную рулевого механизма на легкодоступном расстоянии от седла;
высота седла не превышает внутреннюю длину ног велосипедиста;
смещение подножек от седла, такое, что перемещение переднего колеса при управлении не вызывает помех или отрыва ног велосипедиста.
Широко известно, что организмы обычных людей обладают определенной взаимосвязью касательно пропорций различных конечностей, особенностей организма и его частей. Например, расстояние между кончиками пальцев вытянутых в противоположные стороны рук приблизительно равно высоте человека, а при соединении кончиков пальцев обеих рук руки находятся на уровне паховой области. Таким образом, несмотря на естественные отличия в формах и размерах людей, данные взаимосвязи могут использоваться в качестве параметров проектирования для оптимизации эргономики велосипеда, для того чтобы он подходил большинству телосложений человеческого организма.
Как было описано выше касательно варианта осуществления настоящего изобретения, использующего подножки переднего колеса, существует ясная физическая зависимость между положением седла и подножек. Хотя конфигурация и расположение заднего колеса имеют некоторую связь с рабочими характеристиками и складываемостью велосипеда, явно не предполагается эргономическое взаимодействие велосипедиста с подножками переднего колеса и рулевым механизмом. Поскольку рост человека сильно варьируется, преимуществом одного варианта осуществления настоящего изобретения касательно патентоспособных аспектов является то, что конфигурация велосипеда/посадка при езде определяется относительно пропорций, соотношений и углов, а не только относительно особых размеров. В результате этого, велосипеды, адаптированные для велосипедистов, таких как дети, или для взрослых малого роста, могут быть соответственно легко изменены в размере без отклонения от объема изобретения. Несмотря на вышеуказанное, дополнительным преимуществом одного варианта осуществления настоящего изобретения является то, что велосипедисты различных телосложений могут использовать одну и ту же конфигурацию без настройки велосипеда.
Если максимальная высота седла ограничена внутренней длиной ног велосипедиста, из этого следует, что отделение подножек от седла должно походить по дуге радиусом не более чем внутренняя длина ног велосипедиста. Предпочтительным следствием управления велосипедом при помощи переднего колеса является также расположение ступней велосипедиста на переднем колесе, что обеспечивает также лучшие динамические характеристики велосипеда, управляемость и отзывчивость. В обычных велосипедах с рамой переднее колесо относительно удалено от ступней велосипедиста и вращение рулевого управления (т.е. руля в виде рукояток) вокруг рулевой оси происходит вокруг оси, смещенной от центра массы велосипедиста. Действительно, рулевая ось большинства велосипедов из уровня техники ориентирована относительно положения велосипедиста при посадке таким образом, что существует небольшое пересечение с туловищем велосипедиста, если вообще существует.
В отличие от этого, в одном варианте осуществления настоящего изобретения велосипедист располагается в сидячем прямом вертикальном положении с туловищем, расположенным на пересечении с указанной рулевой осью или указанной вторичной осью. Предпочтительно указанное пересечение происходит практически на уровне плеч велосипедиста, находящегося в прямом вертикальном положении. В еще одном варианте осуществления органы ручного управления для указанного рулевого механизма практически совмещаются по вертикали с указанной рулевой осью. В еще одном варианте осуществления указанные подножки также расположены вертикально прилегающими или практически совмещенными по вертикали с указанной рулевой осью.
Конфигурация, обеспечивающая значительное совмещение с рулевой осью одной или более следующих частей тела велосипедиста:
ступней, находящихся на подножках переднего колеса;
коленей;
рук, находящихся на рулевом механизме; и плеч,
образует очень отзывчивый, контролируемый и компактный велосипед, в то время как рулевые движения хорошо ощущаются "непосредственно" или "опосредованно" телом велосипедиста.
Такое расположение тела велосипедиста прилегающим к рулевой оси или непосредственно на ней обеспечивает лучшее чувство актуальности и включенность велосипедиста в движение при езде на велосипеде, так же как и при других динамичных действиях или видах спорта (например, катание на сно-уборде или скейтборде), где вращательные движения выполняются вокруг оси, близкой к центру массы ездока/пользователя.
Следует понимать, что угол наклона рулевой оси является важным параметром рулевой геометрии велосипеда и оказывает непосредственное влияние на физическую работу рулевого управления велосипеда. В сочетании с диаметром переднего колеса и со смещением рулевой вилки угол рулевой оси (также известный как "расстояние от оси переднего колеса до воображаемой линии, проходящей через рулевую колонку", в велосипедной терминологии) определяет степень "запаздывания", которое, в свою очередь, оказывает влияние на баланс между рулевой стабильностью и отзывчивостью.
В одном варианте осуществления было обнаружено, что настоящее изобретение способно обладать углом рулевой оси (c), составляющим 70±10°, при измерении от плоской горизонтальной земной поверхности.
Таким образом, в одном варианте осуществления настоящее изобретение предоставляет велосипед, в целом описанный выше, где вторичная ось наклонена назад относительно вертикали и расположена
под углом к плоской горизонтальной земной поверхности, равным 70±10°, при этом указанный велосипед предпочтительно сконфигурирован таким образом, что по меньшей мере одно из ступней указанного велосипедиста, рук велосипедиста и/или плеч велосипедиста расположено возле или практически вплотную к указанной рулевой оси в продольной вертикальной плоскости. Значение этого рулевого угла в сочетании с требованием того, чтобы велосипедист мог поместить свои ноги на подножки переднего колеса, является значительным, поскольку оно определяет посадку велосипедиста и близость велосипедиста к рулевой оси. В известных из уровня техники велосипедах использовались или более крутые рулевые углы (которые не проходят через или не располагаются близко к конечностям/туловищу велосипедиста), или более пологие рулевые углы, создающие, таким образом, узел переднего колеса в стиле "чоппер", который соответственно расположен слишком далеко для целесообразного размещения подножек.
Данное требование эргономики, заключающееся в том, чтобы сидящий велосипедист мог расположить свои ступни на подножках переднего колеса, вынуждает обеспечить продольный разнос сидящего велосипедиста и переднего колеса, и, таким образом, рулевой оси.
Существует прямое отношение между максимальной высотой Ymax седла и длиной внутренней стороны ног велосипедиста. Подобным образом существует взаимосвязь между максимальным разносом подножек переднего колеса и седла как с учетом высоты Y седла, так и с учетом горизонтального разноса X седла и рулевой оси. В качестве точки отсчета может рассматриваться положение сидящего велосипедиста, показанное вертикальной линией, проходящей через таз и позвоночник велосипедиста, или, альтернативно - вертикальной линией, проходящей возле задней кромки седла.
Было обнаружено, что для данной высоты Y1 седла и угла рулевой оси (c), составляющего 70°, горизонтальный разнос X1 рулевой оси и указанной вертикальной линии равен примерно 0,24Y1. Таким образом, из этого геометрически следует, что вертикальная высота Y2 до пересечения с рулевой осью задана выражением
Y2=0,24Yitaiie +Yj (1)
Также из этого следует, что горизонтальное расстояние Х3 между пересечением рулевой оси с земной поверхностью и вертикальной линией задано выражением
Х3= tan 0 / (0,24Yi tan Э + Yj), (2)
Таким образом, согласно одному варианту осуществления настоящее изобретение предоставляет велосипед с углом вторичной оси равным 70±10° и седлом велосипеда, расположенным таким образом, чтобы удерживать туловище велосипедиста в прямом положении на горизонтальном расстоянии X1 (±20%) от пересечения указанной вспомогательной оси и земной поверхности, заданном выражением Х3 = tan(c)/(0,24Y1 tan(c) + Y1), где Y1 - вертикальная высота седла.
В альтернативных способах определения взаимосвязи между рулевой осью и посадкой велосипедиста, в качестве вертикальной линии может браться задняя кромка седла. В то же время велосипедист может специально садиться дальше назад от рулевой оси, в результате чего возникает изменение рабочих характеристик, даже если велосипедист все еще может достигать подножек переднего колеса. При посадке дальше от рулевой оси возникает повышение нагрузки на заднее колесо и соизмеримое уменьшение силы, воздействующей на переднее колесо, что уменьшает сцепление с землей переднего колеса и его поворотливость. Более того, для велосипедов, выполненных с шарнирно закрепленным вокруг оси вращения на раме седлом или рядом с рулевой осью, при увеличении смещения положения посадки назад увеличивается прикладываемый к шарниру седла изгибающий момент. Таким образом, может быть необходимо соответствующее укрепление для противостояния этим увеличенным силам, при этом возможно связанное с этим увеличение общей массы велосипеда. Таким образом, задняя часть седла может обеспечивать подходящую точку отсчета для расположения вертикальной плоскости, находящейся рядом со спиной, позвоночником и плечами велосипедиста.
При рассмотрении альтернативной точки отсчета задней кромки седла соответствующий горизонтальный разнос Х2 рулевой оси (18) и указанной кромки седла равен примерно 0,28Y1.
Таким образом, согласно дополнительному варианту осуществления изобретения горизонтальное расстояние Х4 между пересечением рулевой оси с земной поверхностью и задней кромкой седла задано выражением
Xr tan в / (0,28 Yj tan 0 + Yj),
где (c) - угол наклона вторичной оси относительно вертикали; Y1 - высота седла по вертикали.
С учетом варьирования роста велосипедистов, положения при сидении, а также персонального стиля в дополнительном варианте осуществления горизонтальное расстояние Х2 между пересечением рулевой оси с указанной земной поверхностью и вертикальной линией варьируется в пределах ±20%.
Конфигурации велосипедов "пенни-фартинг" практически вышли из основного использования на протяжении столетия. В то время как многочисленные исторические образцы все еще пригодны для езды, в целях новизны, а также в развлекательных целях производятся их современные копии, не в качестве практичных средств передвижения, в частности для городской езды/регулярных поездок. Несмотря на выход из моды, конфигурация "пенни-фартинг", в которой переднее колесо относительно больше, чем
заднее колесо, предлагает множество преимуществ для практичного велосипеда "мини-фартинг", предназначенного для городской езды при использовании в сочетании со складной особенностью настоящего изобретения, включающими
заранее установленные рулевые механизмы;
внешние приводные механизмы и
безвтулочные конфигурации колес.
Следует понимать, что это не исключает варианты осуществления (как описано в этом описании) настоящего изобретения, использующие конфигурации, отличные от конфигурации "мини-фартинг", например с задним колесом одинакового или даже большего диаметра, чем переднее колесо.
Предпочтительно указанное переднее колесо может иметь диаметр, превышающий диаметр указанного заднего колеса.
Для складывания велосипеда в компактную портативную конфигурацию могут использоваться несколько способов без отклонения от сути изобретения, которые будут пояснены более подробно в этом описании. Станет очевидным, однако, что конфигурации "мини-фартинг" предлагают возможность использования относительной разницы в размере двух колес для обеспечения уменьшения размеров складываемого велосипеда.
По сравнению со стандартными складными велосипедами для городской езды/регулярных поездок с маленькими колесами, конфигурация "мини-фартинг" обеспечивает несколько потенциально предпочтительных особенностей, включающих
уменьшенный занимаемый объем (как в разложенном, так и в сложенном состояниях) по сравнению с обоими колесами диаметром, аналогичным диаметру переднего колеса велосипеда конфигурации "мини-фартинг";
улучшенные ездовые качества, по сравнению с велосипедами с маленькими колесами, поскольку переднее колесо является главным колесом, обеспечивающим ездовые качества, в частности при преодолении препятствий и неровных поверхностей;
дополнительный объем в пределах периметра переднего колеса для приводного механизма и/или хранения вещей;
возможность расположения подножек на переднем колесе.
Однако, как было указано выше, компактность не является единственным преимуществом конфигурации "мини-фартинг".
Предпочтительно велосипед может включать по меньшей мере одно из:
управляемый вручную рулевой механизм, сконфигурированный и расположенный таким образом, чтобы обеспечивать практически не содержащую препятствий и свободную область впереди ног велосипедиста;
по меньшей мере одно безвтулочное колесо и/или
по меньшей мере один внешний приводной механизм, функционально соединенный с передним и/или задним колесом.
Как было указано выше, в данном изобретении может также преимущественно использоваться конфигурация "мини-фартинг" в сочетании с безвтулочным передним колесом, внешним приводным механизмом и/или приводным механизмом заднего колеса. Безвтулочные передние колеса являются особенно предпочтительными в сочетании со складыванием велосипедов как средства, обеспечивающие объем для хранения, в котором элементы велосипеда могут быть сложены. Безвтулочное переднее колесо может, однако не обязательно, быть выполненным с полостью в центре колеса. В дополнение к возможностям хранения, полость в центре колеса позволяет приводному механизму(механизмам) и компонентам подвески и подобному проходить через плоскость колеса. Более того, движущая энергия от приводного механизма не должна прикладываться к центру оси, как в случае стандартного колеса.
Эта свобода расположения для соединения приводного механизма с колесом рассмотрена более подробно в последующей части, относящейся к приводному механизму переднего колеса со смещением относительно центра. Подобным образом преимущества безвтулочного переднего колеса с приводимым ободом и использование внешних приводных механизмов для переднего и/или заднего колеса конфигурации "мини-фартинг" согласно настоящему изобретению более подробно рассмотрены в разделах, приведенных ниже.
Складываемый велосипед согласно настоящему изобретению отличается от складываемых велосипедов, известных из уровня техники, в нескольких отношениях, включая скорость и простоту способа складывания, а также получаемую степень уменьшения размеров. Складывание велосипедов, известных из уровня техники, относится к нескольким широким категориям, указанным ниже.
Полноразмерные "обычные" велосипеды, известные из уровня техники, с педальным приводом складываются посредством рамного шарнира, в котором велосипед преимущественно складывается пополам, с последующим телескопическим складыванием выступающего подседельного штыря и, возможно, руля в виде рукояток. Хотя это уменьшает размеры велосипеда вдоль исходной продольной оси велосипеда, велосипед неизбежно становится значительно больше в поперечном направлении, что часто сопровождается неудобными выступами педалей, ручек руля, тормозных тросов и подобного. Громозд
кость такого сложенного велосипеда усиливается структурой переднего и заднего колес велосипеда вместе со связанными с ней приспособлениями цепного/педального привода, препятствуя близкому сопряжению двух сложенных колесных узлов.
В альтернативных складываемых велосипедах, известных из уровня техники, рама велосипеда состоит из нескольких частей, соединенных одним или несколькими шарнирными соединениями рамы таким же способом, как и складываемая детская коляска/тележка. Хотя это также уменьшает исходную продольную длину велосипеда, как правило, высота соизмеримо увеличивается, что приводит к перераспределению объема велосипеда, вместо его значительного уменьшения.
Применение телескопического складывания также известно из уровня техники, причем оно вызывает значительный изгиб рамы, а также является причиной недостаточной устойчивости и выносливости. Вследствие этого, несмотря на то, что уменьшение занимаемого объема при складывании может быть значительным, велосипед в разложенном состоянии, как правило, подходит только для нечастых коротких поездок по гладкой плоской поверхности.
Объем, занимаемый велосипедом в разложенной конфигурации при езде и в сложенной конфигурации, может определяться объемом параллелепипеда "коробки" с плоскими сторонами, достигающими конечных точек велосипеда. Сравнимые объемы параллелепипедов определяются для каждого из основных компонентов велосипеда, включая колеса, рулевые и рамные узлы. Сравнивание изменений положений плоскостей, формирующих стороны коробки, определяет не только изменения объемов, но и природу формы велосипеда в сложенном состоянии.
Велосипед может быть волюметрически определен взаимно перпендикулярными параллельными парами вертикальных и горизонтальных плоскостей (когда велосипед находится в вертикальном положении), разграничивающими противоположные продольные, боковые и вертикальные граничные плоскости, соответственно расположенные в продольных, боковых и вертикальных конечных точках, как указанного велосипеда, так и указанного переднего колеса, заднего колеса, рулевого механизма, седла и рамы по отдельности.
Предпочтительно указанный велосипед выполнен с возможностью складывания из указанной разложенной конфигурации при езде в указанную сложенную конфигурацию посредством
перемещения переднего колеса и рамы в близкое друг к другу положение таким образом, что по меньшей мере одна указанная боковая граничная плоскость переднего колеса, по меньшей мере, частично перекрывает область между указанными боковыми граничными плоскостями рамы;
перемещения переднего колеса и рамы в близкое друг к другу положение таким образом, что по меньшей мере одна указанная боковая граничная плоскость рамы, по меньшей мере, частично перекрывает область между указанными боковыми граничными плоскостями переднего колеса;
перемещения заднего колеса и рамы в близкое друг к другу положение таким образом, что по меньшей мере одна указанная боковая граничная плоскость заднего колеса, по меньшей мере, частично перекрывает область между указанными боковыми граничными плоскостями рамы;
перемещения и переднего, и заднего колеса, и рамы в близкое друг к другу положение таким образом, что по меньшей мере одна указанная боковая граничная плоскость и переднего, и заднего колеса, по меньшей мере, частично перекрывает область между указанными боковыми граничными плоскостями рамы;
перемещения переднего колеса и рамы в близкое друг к другу положение таким образом, что обе боковые граничные плоскости переднего колеса перекрывают область между указанными боковыми граничными плоскостями рамы;
перемещения переднего колеса и рамы в близкое друг к другу положение таким образом, что обе боковые граничные плоскости рамы перекрывают область между указанными боковыми граничными плоскостями переднего колеса;
перемещения заднего колеса и рамы в близкое друг к другу положение таким образом, что обе боковые граничные плоскости заднего колеса расположены в области между указанными боковыми граничными плоскостями рамы;
перемещения переднего колеса и заднего колеса в близкое друг к другу положение таким образом, что по меньшей мере одна указанная боковая граничная плоскость заднего колеса, по меньшей мере, частично перекрывает область между указанными боковыми граничными плоскостями переднего колеса;
перемещения переднего колеса и заднего колеса в близкое друг к другу положение таким образом, что по меньшей мере одна указанная продольная граничная плоскость заднего колеса, по меньшей мере, частично перекрывает область между указанными продольными граничными плоскостями переднего колеса;
перемещения переднего колеса и заднего колеса в близкое друг к другу положение таким образом, что обе указанные боковые граничные плоскости заднего колеса расположены в области между указанными боковыми граничными плоскостями переднего колеса;
перемещения переднего колеса и заднего колеса в близкое друг к другу положение таким образом, что обе указанные продольные граничные плоскости заднего колеса расположены в области между указанными продольными граничными плоскостями переднего колеса;
перемещения переднего колеса и заднего колеса в близкое друг к другу положение таким образом, что по меньшей мере одна указанная боковая граничная плоскость переднего колеса, по меньшей мере, частично перекрывает область между указанными боковыми граничными плоскостями заднего колеса;
перемещения переднего колеса и заднего колеса в близкое друг к другу положение таким образом, что по меньшей мере одна указанная продольная граничная плоскость переднего колеса, по меньшей мере, частично перекрывает область между указанными продольными граничными плоскостями заднего колеса;
перемещения переднего колеса и заднего колеса в близкое друг к другу положение таким образом, что обе указанные боковые граничные плоскости переднего колеса расположены в области между указанными боковыми граничными плоскостями заднего колеса;
перемещения переднего колеса и заднего колеса в близкое друг к другу положение таким образом, что обе указанные продольные граничные плоскости переднего колеса расположены в области между указанными продольными граничными плоскостями заднего колеса;
перемещения переднего колеса, заднего колеса и рамы в близкое друг к другу положение, в то же время оставляя постоянным или уменьшенным разнос между вертикальными граничными плоскостями велосипеда;
перемещения переднего колеса, заднего колеса и рамы в близкое друг к другу положение, в то же время оставляя постоянным или уменьшенным разнос между продольными граничными плоскостями велосипеда;
перемещения переднего колеса, заднего колеса и рамы в близкое друг к другу положение, в то же время оставляя постоянным или уменьшенным разнос между боковыми граничными плоскостями велосипеда;
перемещения переднего колеса, заднего колеса и рамы в близкое друг к другу положение, в то же время оставляя постоянным или уменьшенным разнос как между продольными, так и между вертикальными граничными плоскостями велосипеда;
перемещения переднего колеса и рамы в близкое друг к другу положение таким образом, что по меньшей мере часть переднего колеса располагается внутри углубления, камеры, отверстия, корпуса или выреза в раме;
перемещения рулевого механизма и рамы в близкое друг к другу положение таким образом, что по меньшей мере часть рулевого механизма располагается внутри углубления, камеры, отверстия, корпуса или выреза в раме;
перемещения органа рулевого управления и рамы в близкое друг к другу положение таким образом, что по меньшей мере часть органа рулевого управления располагается внутри углубления, камеры, отверстия, корпуса или выреза в раме;
перемещения седла и рамы в близкое друг к другу положение таким образом, что по меньшей мере часть седла располагается внутри углубления, камеры, отверстия, корпуса или выреза в раме;
или любой комбинации или преобразования вышеупомянутого.
В одном варианте осуществления указанный велосипед выполнен с возможностью складывания из указанной разложенной конфигурации при езде в указанную сложенную конфигурацию посредством перемещения
по меньшей мере двух элементов, выбранных из переднего колеса, заднего колеса, рулевого механизма, седла и рамы, в близкое друг к другу положение таким образом, что продольная, боковая и вертикальная граничные плоскости велосипеда образуют параллелепипед уменьшенного объема;
любых двух элементов, выбранных из переднего колеса, заднего колеса, рулевого механизма, седла и рамы, в близкое друг к другу положение таким образом, что продольная, боковая и вертикальная граничные плоскости велосипеда образуют параллелепипед уменьшенного объема; и/или
всех элементов, выбранных из переднего колеса, заднего колеса, рулевого механизма, седла и рамы, в близкое друг к другу положение таким образом, что продольная, боковая и вертикальная граничные плоскости велосипеда образуют параллелепипед уменьшенного объема.
В отличие от этого, многие складные велосипеды, известные из уровня техники, как правило, образуют больший общий объем параллелепипеда при складывании из разложенной конфигурации при езде, больший, из-за недостатка взаимно соединенных компонентов. Даже в конструкциях, оптимизированных специально для того, чтобы, по меньшей мере, некоторые из основных компонентов велосипедной рамы входили в совместное сопряжение, общий объем велосипеда не уменьшается, в частности, если только два или три компонента перемещаются в сложенное состояние.
Следует понимать, что соответствующие описания граничных плоскостей (вертикальных, продольных и боковых) указаны в отношении их положения в пространстве относительно велосипеда, а не в отношении их самостоятельного положения, т.е. граничные плоскости представляют собой плоскости, расположенные вертикально, продольно и по бокам велосипеда соответственно.
В одном варианте осуществления указанный рулевой механизм содержит вынос, сконфигурированный с двумя дальними концами, при этом указанный вынос соединен с указанным органом рулевого управления на одном дальнем конце и соединен с рулем в виде двух рукояток на другом дальнем конце.
Согласно одному аспекту вынос расположен сзади органа рулевого управления.
Предпочтительно вынос и/или руль в виде рукояток могут посредством поворота перемещаться в близкое с рамой и/или передним колесом положение, в то же время оставляя постоянным или уменьшенным разнос между боковыми граничными плоскостями велосипеда.
Предпочтительно вынос и/или руль в виде рукояток могут посредством поворота перемещаться в близкое с рамой и/или передним колесом положение, в то же время оставляя постоянным или уменьшенным разнос между продольными граничными плоскостями велосипеда.
Предпочтительно указанный руль выполнен в виде двух ручек, симметрично расположенных по обе стороны указанного выноса, при этом каждая ручка выполнена с возможностью расположения в близкое к раме положение, посредством вставки в соответствующее приемное углубление в указанной раме.
Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает большое разнообразие вариантов, в которых велосипед можно складывать согласно определенным требованиям к свойствам велосипеда и/или геометрии рамы/колес. Подобным образом, определение положения граничных плоскостей для велосипеда и его различных компонентов может быть адаптировано с целью приспосабливания к характеру взаимодействия между компонентами в процессе складывания.
Например, если заднее колесо может только частично вставляться в углубление в переднем колесе, шина, установленная на заднем колесе, может определяться как полностью вставленная между боковыми граничными плоскостями переднего колеса посредством определения боковых граничных плоскостей заднего колеса по краям бокового периметра шины, а не по конструкции заднего колеса.
Вращение кольцевой шины, установленной на каждом колесе и контактирующей с земной поверхностью, представляет собой общее свойство всех велосипедных колес. Шина должна быть резиновой, пневматической или даже гибкой. В некоторых вариантах осуществления шина может формироваться из жесткого неэластичного или полужесткого материала и/или может быть сконфигурирована без любых полостей, газовых карманов, насыщения воздухом или газом или подобного. Подобным образом, шина контактирующая с дорогой, может быть сформирована как отдельный предмет, отделяемый от части обода, или, альтернативно, она может быть цельной, неотделимой и непрерывной частью колеса. Независимо от особых свойств и конструкции шины, должен быть обеспечен равномерный профиль вращения. Вследствие этого, уместно использование положения граничных плоскостей шины в качестве эффективного средства сравнения с велосипедами из уровня техники с целью демонстрации существенных отличий в способе складывания согласно настоящему изобретению.
Предпочтительно рама выполнена с одним или более углублениями или отверстиями для выполнения, по меньшей мере, частичной вставки переднего колеса, заднего колеса, рулевого механизма и/или седла.
Для получения значительного уменьшения размера велосипеда рама и компоненты (т.е. колеса, рулевой механизм и седло) должны каким-либо образом вставляться друг в друга или рабочий объем велосипеда останется неизменным, даже если форма велосипеда будет изменена. Компоненты могут вставляться друг в друга посредством двух основных способов - посредством телескопического втягивания или посредством шарнирного/вращающегося расположения, где шарнирные части сконфигурированы с сопрягающимися поверхностями, выполненными с возможностью определенных совместных действий. Для складных велосипедов особенно актуальным является уменьшение массы велосипеда для увеличения портативности сложенного велосипеда. Соответственно рамы складных велосипедов производятся относительно уменьшенными по сравнению с полноразмерными обычными велосипедами, в то же время положение седла, педалей и руля остаются неизменными посредством относительно длинных трубчатых удлинителей.
В разложенной конфигурации при езде такие телескопические удлинители склонны к большей гибкости и, по сути, обеспечивают меньшую прочность конструкции, чем в случае с шарнирными рамами. Шарнирные компоненты могут образовывать крепкую конструкцию в разложенном состоянии, в то же время обеспечивая надежные, повторяемые и обратимые способы закрепления для компонентов при перемещении между их сложенными и разложенными конфигурациями. Однако без соответствующих углублений и отверстий в раме и/или колесах шарнирное складывание не сможет обеспечить уменьшение общего объема сложенного велосипеда. Для того чтобы одно колесо можно было вставить в другое, очевидно, что одно колесо должно быть меньшего диаметра, чем другое. Это неизбежно приводит или к конфигурации в стиле "чоппер" с большим задним колесом и меньшим передним колесом, или к конфигурации "пенни-фартинг", описанной выше. Тем не менее, в центре любого колеса появляется потенциальный полезный объем, который остался в значительной степени незамеченным в сфере исследований и разработки складных велосипедов. Внутренний объем колеса особенно подходит для приема другого колеса, если оно меньшего диаметра и если большее колесо предпочтительно безвтулочное.
Предпочтительно указанное перемещение включает, кроме прочего, поворот, поворот на шарнирах, разъединение и присоединение, телескопические механизмы, средства, устройства, фитинги и действия.
Предпочтительно указанное переднее колесо и рама могут быть выполнены с возможностью совместного вращения для вставки переднего колеса, по меньшей мере, частично в углубление или отверстие в
раме.
Предпочтительно в случае, когда велосипед расположен вертикально, указанное перемещение переднего колеса выполняется посредством поворота переднего колеса практически в вертикальной плоскости вокруг поперечно ориентированной первой оси складывания.
Предпочтительно указанное перемещение заднего колеса выполняется посредством поворота заднего колеса практически в горизонтальной плоскости вокруг второй оси складывания, перпендикулярной первой оси складывания. В альтернативном варианте осуществления изобретения указанное перемещение заднего колеса выполняется посредством комбинации поворота и линейного перемещения заднего колеса практически в вертикальной плоскости вокруг второй оси складывания.
Следует понимать, что обратная ситуация, когда переднее колесо меньшего диаметра входит в отверстие или углубление в заднем колесе, может быть получена соответствующим образом. Во всех случаях, когда во время складывания одно из колес входит в другое, некоторая степень бокового движения, наряду с продольным движением меньшего колеса, необходима для его выхода и последующего входа в одну плоскость с большим колесом, для перемещения вокруг периметра колеса, окружающего отверстие/углубление большего колеса.
Согласно одному варианту осуществления заднее колесо с возможностью снятия вращается вокруг шарнира, расположенного на раме и имеющего вторую ось складывания, расположенную в вертикальной плоскости, когда велосипед находится в вертикальном положении.
В одном варианте осуществления рулевой механизм и седло выполнены с возможностью вращения вокруг третьей оси складывания. Альтернативно, рулевой механизм и седло выполнены с возможностью индивидуального вращения вокруг отдельной оси складывания. Предпочтительно третья ось складывания расположена на или практически рядом с и перпендикулярно к вторичной оси, т.е. рулевой оси.
Предпочтительно вращение переднего колеса вокруг указанной вторичной оси (или рулевой оси) временно ограничивается посредством поворота рулевого механизма и/или переднего колеса в соответствующее выполненное в раме углубление, удерживающее рулевой механизм, и в выполненное в раме углубление, удерживающее переднее колесо, соответственно. Устойчивость велосипеда ухудшается во время процесса складывания, если переднее колесо и орган рулевого управление могут свободно вращаться вокруг рулевой оси. При вставке по меньшей мере части рулевого механизма, переднего колеса и/или элемента руля в соответствующие приемные углубления в раме происходит эффективная блокировка переднего колеса в отношении нежелательного вращения, что стабилизирует велосипед во время складывания.
Факультативно, велосипед может включать защелку для съемного закрепления рулевого механизма и/или переднего колеса в указанном углублении, удерживающем рулевой механизм, и в углублении, удерживающем переднее колесо, соответственно. Поворот седла и рулевого механизма позволяет использовать одну защелку. Предпочтительно предотвращение произвольной трансформации велосипеда из разложенной конфигурации при езде в сложенную конфигурацию происходит посредством трех разъемных защелок.
Предпочтительно углубление, удерживающее рулевой механизм, и углубление, удерживающее переднее колесо, соответственно сконфигурированы в виде продольного удлиненного, частично дугообразного выреза в нижней части рамы и продольного выреза в верхней части рамы.
Хотя уже и было показано, что настоящее изобретение может быть сконфигурировано с возможностью складывания с большим разнообразием конфигураций, как показано более подробно в этом описании, определенные способы и последовательности действий обеспечивают увеличенную простоту, скорость и/или простоту складывания.
Один пример складывания велосипеда, практически как описанного выше в данном описании, из разложенной конфигурации при езде в сложенную конфигурацию содержит четыре стадии для уменьшения разноса между боковыми, продольными и вертикальными граничными плоскостями велосипеда.
Предпочтительно указанные четыре стадии включают поворот рулевого механизма, переднего колеса, заднего колеса и седла в близкое к раме положение.
Недостатки складных велосипедов, известных из уровня техники, включают
необходимость большого числа стадий (более четырех) для уменьшения объема велосипеда во всех трех взаимно перпендикулярных граничных направлениях;
необходимость комбинирования вращательных и телескопических действий для осуществления складывания компонентов велосипеда.
Предпочтительно способ складывания велосипеда, практически как описано выше в данном описании, из разложенной конфигурации при езде в сложенную конфигурацию включает следующую последовательность действий:
1) поворот вокруг первой оси складывания переднего колеса и рамы в близкое друг к другу положение таким образом, что по меньшей мере одна указанная боковая граничная плоскость переднего колеса, по меньшей мере, частично перекрывает область между указанными боковыми граничными плоскостями рамы;
2) поворот вокруг третьей оси складывания рулевого механизма и рамы в близкое друг к другу положение таким образом, что по меньшей мере часть рулевого механизма располагается внутри углубления, камеры, отверстия, корпуса или выреза в раме, таким образом предотвращая вращение рулевого механизма и соединенного с ним органа рулевого управления вокруг указанной вторичной оси относительно рамы;
3) поворот вокруг второй оси складывания заднего колеса и рамы в близкое друг к другу положение таким образом, что по меньшей мере одна указанная боковая граничная плоскость заднего колеса, по меньшей мере, частично перекрывает область между указанными боковыми граничными плоскостями рамы.
Согласно альтернативному примеру способ складывания велосипеда, практически как описано выше в данном документе, из разложенной конфигурации при езде в сложенную конфигурацию включает следующую последовательность действий:
1) поворот вокруг третьей оси складывания рулевого механизма и рамы в близкое друг к другу положение таким образом, что по меньшей мере часть рулевого механизма располагается внутри углубления, камеры, отверстия, корпуса или выреза в раме, таким образом предотвращая вращение рулевого механизма и соединенного с ним органа рулевого управления вокруг вторичной оси относительно рамы;
2) поворот вокруг первой оси складывания переднего колеса и рамы в близкое друг к другу положение таким образом, что по меньшей мере одна указанная боковая граничная плоскость переднего колеса, по меньшей мере, частично перекрывает область между указанными боковыми граничными плоскостями рамы;
3) поворот вокруг второй оси складывания заднего колеса и рамы в близкое друг к другу положение таким образом, что по меньшей мере одна указанная боковая граничная плоскость заднего колеса, по меньшей мере, частично перекрывает область между указанными боковыми граничными плоскостями рамы.
Будет показано, что велосипед может быть сконфигурирован таким образом, чтобы препятствовать вращению переднего колеса вокруг рулевой оси во время складывания посредством сначала поворота рулевого механизма в углубление рамы или посредством сначала поворота переднего колеса в углубление рамы.
Предпочтительно указанный способ также включает четыре стадии поворота рулевого механизма вокруг четвертой оси складывания в близкое к раме положение.
Предпочтительно указанный руль в виде рукояток входит при повороте в соответствующие рулю углубления в указанной раме и/или указанном заднем колесе. В одном варианте осуществления руль в виде рукояток с возможностью снятия удерживается в указанных углублениях для руля посредством магнитов. Предпочтительно углубления для руля сконфигурированы таким образом, что при расположении руля в углублениях для руля в раме предотвращается освобождение заднего колеса из сложенного положения.
Предпочтительно по меньшей мере один из вышеупомянутых способов складывания дополнительно включает стадию, на которой перемещают одну или более подножку и раму в близкое друг к другу положение, при этом указанная стадия может быть осуществлена в любой момент выполнения указанного способа.
Предпочтительно перемещение указанной подножки осуществляют посредством поворота. Предпочтительно при повороте одной из двух подножек автоматически поворачивается и другая подножка.
Следует понимать, что подножки могут быть приведены индивидуально в свое рабочее положение при езде, а именно располагаться практически перпендикулярно плоскости переднего колеса, или могут быть сложены вертикально, практически заподлицо с поверхностью переднего колеса. Подножки могут быть также шарнирно соединены вместе таким образом, что они обе одновременно поднимаются и опускаются посредством перемещения любой из них.
В еще одном варианте осуществления указанный способ включает стадию, на которой вокруг третьей оси складывания поворачивают седло и раму в близкое друг к другу положение таким образом, что по меньшей мере часть седла располагается внутри углубления, камеры, отверстия, корпуса или выреза в раме, таким образом предотвращая вращение рулевого механизма и соединенного с ним органа рулевого управления вокруг указанной вторичной оси относительно рамы.
Таким образом, настоящее изобретение может быть легко сконфигурировано для складывания из разложенной конфигурации при езде в сложенную конфигурацию с использованием только точек поворота или шарниров без любых телескопических или скользящих промежуточных движений различных компонентов велосипеда.
Как было изложено выше, должное расположение граничных плоскостей для различных компонентов велосипеда может определяться согласно природе компонентов и их взаимодействию с другими компонентами. Например, данные выше определения для переднего и заднего колес включают несколько узлов, субкомпонентов и подобного. Это может, например, упростить идентификацию уменьшения объема и пространственного перемещения колес при складывании с целью размещения продольных граничных плоскостей каждого колеса у боковых кромок вращающейся шины. Это легко иллюстрирует способ,
посредством которого настоящее изобретение может, по меньшей мере, частично размещать одно колесо внутри другого и/или размещать колесо внутри рамы.
Таким образом, согласно одному варианту осуществления указанные продольные, вертикальные и боковые граничные плоскости соответственно определяют боковые вертикальные и продольные конечные точки контактирующей с землей кольцевой шины, установленной на указанных переднем и заднем колесах.
Предпочтительно велосипед может складываться в компактную конфигурацию для транспортировки, при этом указанный орган рулевого управления переднего колеса с возможностью снятия шарнирно закреплен с целью обеспечения поворота переднего колеса относительно рамы. В предпочтительном варианте осуществления указанная рама является практически дугообразной, сконфигурированной и выполненной такого размера, чтобы состыковываться по меньшей мере с частью переднего колеса. Предпочтительно рама представляет собой раму с практически U-образным поперечным сечением, выполненную с возможностью приема по меньшей мере части периметра переднего колеса, и, факультативно, приводного механизма.
В одном варианте осуществления велосипед может складываться в компактную конфигурацию для транспортировки, при этом задняя часть рамы с возможностью снятия шарнирно закреплена с целью обеспечения поворота заднего колеса относительно переднего колеса и/или рамы. Предпочтительно заднее колесо выполнено такого размера, чтобы обеспечить поворот заднего колеса в положение внутри или рядом с центром переднего колеса. В альтернативном варианте осуществления заднее колесо является съемным и выполнено с возможностью снятия с рамы и расположения внутри переднего колеса. Поскольку заднее колесо не нуждается в установке стандартного цепного привода и связанных с ним фитингов любых описанных выше средств, может быть легко осуществлено складывание велосипеда посредством перемещения заднего колеса.
Рулевое управление - это важный параметр эксплуатационных качеств велосипеда, который широко рассматривался на протяжении более чем столетия. Особая рулевая геометрия и связанная с ней конфигурация рамы согласно настоящему изобретению будут рассмотрены ниже. В целом, однако, рулевое управление велосипеда может быть подразделено на следующие широкие категории:
выше седла - прямое;
выше седла - непрямое;
ниже седла - прямое;
ниже седла - непрямое.
Описания вышеназванных категорий соответственно относятся к положению рулевого механизма (т.е. руля) относительно вертикального положения седла велосипедиста (т.е. выше или ниже седла) и прикладывается ли рулевое усилие велосипедистом прямо или непрямо (т.е. посредством системы тяг, звездочек, роликов и т.п.) к любому элементу, конструкции или подобному (т.е. руль, рычаги, колеса или подобное) с целью поворота органа рулевого управления, соединенного с передним колесом.
В различных вариантах осуществления настоящего изобретения может использоваться любая из этих категорий рулевого управления. Первые две категории (выше седла) отображают рулевой механизм обычного велосипеда (как было рассмотрено ранее) и его более сложный вариант.
Использование прямого рулевого управления, расположенного выше седла, обеспечивает преимущества простоты, надежности и удобства эксплуатации. Большинство велосипедистов хорошо знакомы с описанным выше прямым рулевым управлением, расположенным выше седла, таким как руль, соединенный с вилкой переднего колеса, и могут легко применить свои навыки к другим рулевым механизмам. Однако недостатки включают присутствие твердого, потенциально опасного препятствия для велосипедиста, в котором также можно запутаться в случае столкновения или резкого торможения, которое может вытолкнуть велосипедиста вперед на руль. Столкновения и падения, когда велосипедист выбрасывается через руль или падает на него, постоянно приводят к травмам. Основной причиной таких травм является неспособность велосипедиста освободить ноги от руля, поскольку он выступает вперед. Столкновение с рулем усугубляется присутствием связанного с ним оборудования, тормозных рычагов, тросов, освещения, звонков и подобного.
Использование непрямого рулевого управления, расположенного выше седла, является в значительной степени непривлекательной альтернативой, за исключением случаев, когда конфигурация рамы велосипеда препятствует эффективному управлению велосипедистом рулем, расположенным на или вблизи рулевой оси. Непрямое рулевое управление включает некоторые виды передачи рулевого усилия велосипедистом рулю, рычагам или подобному оборудованию, расположенному близко к велосипедисту, к поворотному органу рулевого управления. Вследствие их, как правило, продолговатой конфигурации такие рулевые механизмы часто применяются в велосипедах с горизонтальной посадкой. Как было показано выше, некоторые особенности настоящего изобретения повышают его эффективность для городского использования, в частности в виде складного велосипеда. Однако такие особенности в основном не подходят для велосипедов с горизонтальной посадкой. Потребность в маленьких складных рамах, вкладываемых приводных механизмах, хорошо заметной посадке и хорошей маневренности не являются отличительными признаками велосипедов с горизонтальной посадкой. Наоборот, низкое наклонное аэро
динамическое сидячее положение, способность развивать высокую скорость и пригодность для преодоления больших расстояний не важны или даже опасны для городского использования. Вследствие этого рулевые механизмы с непрямым рулевым управлением не являются приоритетным выбором для складывающихся велосипедов, ориентированных на городскую езду.
При использовании рулевого управления, расположенного ниже седла, как прямого, так и непрямого, обеспечиваются широкие возможности для конструкции велосипеда, ориентированного для городской езды, в частности для велосипеда для регулярных поездок, а также для складывающегося велосипеда. Городская езда не предполагает ни высоких скоростей, ни, следственно, необходимости низкого, согнутого положения тела с целью минимизирования аэродинамического сопротивления. Длинная колесная база, большие переднее и заднее колеса, а также полусогнутая посадка, при которой часть веса велосипедиста, удерживаемая руками, - все это является неэффективным при создании складываемого, маневренного городского велосипеда, обеспечивающего хорошую заметность велосипедиста на дороге, а также хороший обзор при езде.
В случае внезапного замедления, достаточного для выталкивания велосипедиста вперед из седла, как вызванного велосипедистом посредством торможения, так и/или случайного, особо предпочтительным для велосипедиста является возможность быстрого соскакивания с велосипеда без столкновения с рулевым механизмом. Это требует создания конфигурации рулевого управления, фундаментально отличающейся от существующих велосипедов с прямой, негоризонтальной посадкой. При перемещении рулевого механизма из места впереди велосипедиста необходимо, чтобы рулевой механизм и предпочтительно любые другие потенциальные препятствия были расположены сзади туловища и ног велосипедиста. Это непосредственным образом касается приводных механизмов, а также конструкции рамы и рулевого механизма. Что касается рулевого механизма, желательными критериями для конфигурации велосипеда, обеспечивающего беспрепятственное соскакивание велосипедиста вперед, являются следующие:
любые управляемые вручную рулевые механизмы, расположенные
ниже седла велосипедиста, и/или
сзади спины велосипедиста, и/или
ниже бедер велосипедиста и сзади икр/голени, и/или
сбоку снаружи ширины туловища велосипедиста;
любые управляемые ногами рулевые механизмы, обладающие способностью легко отсоединяться от ступни и располагаться ниже и/или сзади ступни/голеней.
Размещение рулевого механизма сбоку снаружи ширины велосипедиста создаст громоздкую конструкцию, значительно большей ширины, чем обычные велосипеды, что впоследствии отразится на безопасности передвижения по дороге, а также на маневренности. Таким образом, хотя такая конфигурация является вполне осуществимой, она не так привлекательна, как альтернатива, описанная в этом документе. Расположение рулевого механизма сзади велосипедиста также представляет эргономические трудности для пользователя, заключающиеся в том, чтобы механизм был легко доступен для пользователя и пользователь мог легко управлять рулевым механизмом во всем диапазоне рулевого движения. Хотя осуществляемое ногами рулевое управление является осуществимым способом управления согласно настоящему изобретению, или как самостоятельное, или в сочетании с ручным управлением, в основном оно подходит для немассового городского использования. Возможности и недостатки осуществляемого ногами рулевого управления изучены более подробно в предыдущих рассуждениях, приведенных выше.
Таким образом, для велосипеда в основном городского использования расположение рулевого механизма сзади голеней велосипедиста и ниже бедер велосипедиста обеспечивает наилучшие сочетания эргономичности, функциональности и конструкционных преимуществ.
Таким образом, предпочтительно, что указанный рулевой механизм сконфигурирован и расположен таким образом, чтобы обеспечивать практически не содержащую препятствий и свободную область впереди ног велосипедиста и/или велосипедиста.
Согласно одному варианту осуществления указанный рулевой механизм расположен ниже и/или сзади указанного седла.
Предпочтительно указанный рулевой механизм включает руль в виде двух рукояток, расположенный ниже и/или сзади указанного седла. Предпочтительно указанный руль закреплен в центре указанной рамы с целью вращения вокруг четвертичной оси.
В одном варианте осуществления указанная четвертичная ось расположена коаксиально с вторичной осью (или рулевой осью). Предпочтительно указанный руль в виде рукояток смещен относительно вторичной оси посредством выноса. Вынос может быть сконфигурирован любой желаемой формы, т.е. в виде цельной балки, трубы, прутка, корпуса, стержня, элемента, рамы или подобного, и служит для смещения положения руля ближе к велосипедисту, чем к вторичной оси для эргономически более эффективной передачи рулевого усилия.
Расположение руля в виде рукояток ниже седла размещает его в очень естественном положении для использования расслабленными руками пользователя при ненапряженном положении обеих сторон туловища. В сочетании с размещением ног велосипедиста на подножках переднего колеса это размещает рулевой механизм ниже и сзади тела велосипедиста. Следовательно, в случае необходимости срочного
соскакивания велосипедист может просто отпустить рулевой механизм и соскочить вперед, или даже вбок, без столкновения с любой частью велосипеда, включая рулевой механизм. Кроме того, прямая посадка и высокая заметность, а также обзор велосипедиста при езде, обеспечиваемые настоящим изобретением, обеспечивают такое положение тела велосипедиста, в котором возможно быстрое соскакивание с велосипеда и продолжение движения на ногах.
Для того чтобы разместить руль (или эквивалентный элемент) в идеальном положении для доступа велосипедиста, вынос, проходящий от вторичной оси к рулю, обеспечивает простую, надежную конфигурацию для передачи вращательного движения велосипедиста к органу рулевого управления/переднему колесу. Как было задано ранее, в одном варианте осуществления вынос рулевого механизма сконфигурирован с двумя дальними концами, при этом указанный вынос соединен с указанным органом рулевого управления на одном дальнем конце и соединен с рулем в виде пары рукояток на другом дальнем конце. Поскольку вынос обеспечивает прямое соединение с органом рулевого управления, то нет необходимости в изменении направления вращения руля для соответствия желаемому повороту переднего колеса. Однако для генерирования необходимой степени поворота переднего колеса, дуга, описываемая рулем на дальнем конце выноса по отношению к рулевой оси, может быть неудобной для некоторых велосипедистов. Следовательно, добавление ручек на концах руля или наконечников на обоих внешних концах руля, ориентированных для прохождения вокруг внешней стороны бедер и/или ягодиц велосипедиста, размещает ручки на концах руля в близком положении к телу велосипедиста во всем диапазоне рулевого движения. Согласно одному аспекту, таким образом, указанный руль в виде рукояток включает внешнюю конечную часть, расположенную таким образом, чтобы проходить вокруг бедер велосипедиста. В одном варианте осуществления указанная внешняя конечная часть руля расположена практически горизонтально, параллельно указанному выносу.
Следует понимать, что форма каждой рукоятки руля с внешними частями ручек может находиться в диапазоне от равномерно изогнутых прутков до двух практически перпендикулярных секций. Подобным к обычным велосипедам образом, концы руля обеспечивают место для размещения на них органов управления велосипеда, таких как тормоза, газ (для вариантов осуществления с внешним приводом), освещение и т.д.
В альтернативном варианте осуществления указанная четвертичная ось смещена от указанного рулевого угла. В таких вариантах осуществления рулевой механизм дополнительно включает передаточное соединение для передачи вращательного движения рулевого механизма с целью генерирования соответствующего вращательного движения органа рулевого управления и переднего колеса вокруг вторичной оси в том же направлении, что и движение рулевого механизма.
Передаточное соединение может также быть сформировано из различных механизмов, включая одну или более растяжку, натяжные ролики, зубчатые передачи, карданные соединения (т.е. карданные шарниры Гука или Чобхэма) и подобное. Передаточное соединение может согласно одному аспекту, по меньшей мере, частично вмещаться в части указанной рамы. В одном варианте осуществления указанное передаточное соединение сконфигурировано для обеспечения передаточного отношения, в результате чего данное вращательное движение рулевого механизма обеспечивает уменьшенное вращательное движение органа рулевого управления.
Рулевой механизм может быть сконфигурирован из любого обычного механизма в дополнение к рулю, включая рычаги, натяжные ролики, колеса или подобное. Однако следует понимать, что рулевой механизм необязательно должен работать в зафиксированной, практически горизонтальной плоскости, как в случае с обычным рулем, а также необязательно должен симметрично соединяться с рамой. Например, рулевой механизм, сформированный из тросов и натяжных роликов, соединенных с управляемыми вручную ручками, может перемещаться посредством некоторых дополнительных движений (преимущественно предплечий велосипедиста), подобным подниманию гантелей. В еще одном варианте осуществления рулевой механизм может управляться одной рукой. Он может быть выполнен в виде рычага управления, расположенного между ногами велосипедиста или, альтернативно, с одной стороны пользователя. Такие варианты осуществления могут обеспечить возможность использования свободной ладони/руки велосипедиста для множества спортивных или других действий, например для доставки почты.
Настоящее изобретение обеспечивает осуществление многочисленных различных конфигураций и конструкций рамы без отклонения от объема настоящего изобретения. Компактная колесная база, новые узлы седла/рулевого управления, а также варианты осуществления с колесной конфигурацией "мини-фартинг" формируют различные требования к раме и к конструкциям для обычного велосипеда.
В одном варианте осуществления рама является практически дугообразной, с центральной частью, выполненной с углублением, соответствующим внешнему периметру переднего колеса. Предпочтительно рама также содержит углубления для приема и вставки в них органа рулевого управления, рулевых механизмов и/или заднего колеса. Поскольку переднее колесо представляет собой наибольший отдельный компонент, следует понимать, что эффективность уменьшения размеров во время складывания зависит от взаимодействия рамы с другими компонентами и передним колесом. Рама дугообразной формы, таким образом, образует практически отраженный профильный контур внешней части переднего колеса
для способствования их совместному соединению.
Однако возможны альтернативные формы и конструкции рамы, включая в основном конструкцию в виде трубчатого каркаса или асимметричную при виде сбоку раму, где переднее и/или заднее колесо поворачивается рядом с рамой, вместо того, чтобы вставляться в раму.
Дополнительные альтернативы включают рамы с профилями частей рамы линейной, балкообразной и/или сформированной посредством экструзии формы.
Как было обозначено выше, приводные механизмы могут быть разделены на две категории: механизмы, приводимые человеком - пользователем/велосипедистом (такие как, например, педальные шатуны), или механизмы с источником энергии независимым или "внешним", т.е. внешне по отношению к пользователю/велосипедисту, такие как электромоторы, двигатели или подобное. Кроме того, термин "подножки" включает любое приспособление, сконфигурированное для обеспечения того, чтобы пользователь ставил свои ступни во время езды, и включает подвижные (например, педальные шатуны) клетки, складные и стационарные подножки.
Как было обозначено ранее, приводной механизм может быть выполнен различных форм, включая электромотор, генератор, педальные шатуны, педальные шатуны и цепной привод, внутренний или внешний двигатель внутреннего сгорания и/или любую их комбинацию.
Рассматривая "внешние" приводные механизмы, такие как электромоторы, некоторые альтернативы были воплощены в велосипедах, известных из уровня техники, несмотря на то, что они были не такими коммерчески успешными, как приводимые пользователями обычные педальные велосипеды. На причину такой реакции рынка также влияла комбинация факторов, не связанных напрямую с приводным механизмом. Во-первых, для эффективного внешнего привода необходимы достаточные ездовые характеристики, которые, в свою очередь, требуют привода достаточной мощности с хорошей надежностью. Кроме того, если сфокусироваться на городском использовании, как обсуждалось выше более подробно, то это является взаимосвязанным с эффективностью складывания велосипеда. Ездовые характеристики велосипеда и портативность (и, таким образом, эффективность) сложенного велосипеда напрямую зависят от веса велосипеда. Поскольку недостатки складных велосипедов, известных из уровня техники, постоянно приводят к увеличению веса складных велосипедов, обеспечивая сравнимую функциональность и характеристики по сравнению с нескладными велосипедами, вопрос внешних приводов (таких как электромоторы) направлен на дополнительную помощь при движении.
Однако характерные преимущества в виде компактности, легкости и рабочих характеристик, достигаемые посредством настоящего изобретения, позволяют выполнение вариантов осуществления велосипеда целиком приводимого посредством электропривода с источником энергии в виде батареи. В частности, преимущества компоновки безвтулочного переднего колеса со складной конфигурацией колес "мини-фартинг" позволяют использование рамы значительно меньших размеров, которая может быть специально сконфигурирована для соответствующего использования со складной конфигурацией - колесо в колесе. Использование доступного объема внутри периметра одного из колес (предпочтительно переднего колеса) наиболее эффективно достигается при безвтулочном колесе. Если другое - меньшее колесо (т.е. заднее колесо) выполнено настолько малым, насколько это является наиболее практичным, необходимый объем для приводного механизма проще всего найти в объеме большего колеса. Это также позволяет избежать необходимости в приводных соединениях между сгибающимися/вращающимися компонентами. Вследствие этого предпочтительным является привод вращающейся части обода большего колеса посредством приводного механизма, расположенного в этом же колесе. Это касается как внешних, так и внутренних приводных механизмов. Доступный внутренний объем большего безвтулочного колеса также позволяет другим фитингам и механизмам приводного механизма, таким как батареи, педальные узлы, цепи, зубчатые передачи и подобное, заключаться в соответствующем корпусе. Это обеспечивает не только гладкую наружную поверхность и защиту от грязи и попадания влаги, но также предотвращает нежелательные контакты с велосипедистом или его одеждой.
Предпочтительно переднее колесо представляет собой безвтулочное переднее колесо с вращающейся внешней частью обода, при этом приводной механизм функционально соединен с передним колесом, с внешней частью обода для обеспечения вращения переднего колеса.
Такая конфигурация с приводимым ободом предпочтительна для внешних приводных механизмов, таких как электроприводы, а также приводимых велосипедистом приводов, таких как педальные шатуны.
Предпочтительно указанный приводной механизм функционально соединен с передним колесом для вращения вокруг третичной оси, параллельной указанной основной оси.
Предпочтительно указанная третичная ось расположена внутри первого колеса со смещением относительно указанной основной оси.
Предпочтительно указанная третичная ось расположена между основной осью и задней частью переднего колеса.
В одном варианте осуществления приводной механизм соединен с внешней частью обода посредством одной или более зубчатых передач, ременных передач, цепных передач или подобного.
Таким образом, вышеописанный велосипед обеспечивает преимущества по сравнению с велосипедами, известными из уровня техники. Привод переднего колеса велосипеда позволяет избежать наличия
стандартного внешнего цепного привода заднего колеса, в то же время упрощая размерные, конструкционные и геометрические требования к раме. Однако при приводе переднего колеса напрямую посредством размещения приводного механизма на основной оси, возникают ограничения касательно максимального целесообразного размера колеса, посадки велосипедиста, а также маневренности. Размещение приводного механизма со смещением относительно центра позволяет преодолеть эти недостатки и позволяет применение переднего колеса оптимального размера без компромиссов касательно наиболее эргономичного размещения и размеров подножек и/или педальных шатунов относительно земли и велосипедиста.
Следует понимать, что возможно несколько альтернативных конфигураций привода. В одном варианте осуществления один внешний приводной механизм прикладывает движущую энергию и к переднему, и к заднему колесу. Альтернативно, отдельные приводные механизмы приводят индивидуально переднее и заднее колеса. Оба данных варианта осуществления обеспечивают привод велосипеда на все колеса, таким образом распределяя движущую энергию между обоими колесами, уменьшая вероятность пробуксовки и улучшая сцепление с дорогой. В последнем варианте осуществления также возможно дублирование на тот случай, если один из приводов станет неработоспособным. В еще одном варианте осуществления лишь одно заднее колесо может снабжаться внешним приводом.
Как было определено ранее, значительное отличие между основным "приводимым пользователем" приводным механизмом, т.е. педальными шатунами, и "внешними" приводными механизмами заключается в требованиях касательно размещения ног велосипедиста. При педалировании педального шатуна естественным образом необходимо, чтобы ступни пользователя располагались на подвижных педалях, в то время как применение "внешних" приводов позволяет размещение ступней велосипедиста на стационарных подножках определенной формы. С точки зрения эргономики, положение таких подножек может в значительной степени совпадать с желаемым положением педальных шатунов. Снова, несмотря на то, что это не повторяется в каждом случае в целях лучшей читабельности, следует понимать, что ссылки касательно положения подножек и педальных шатунов следует понимать как взаимозаменяемые, за исключением тех случаев, когда четко утверждается обратное.
При рассмотрении конкретных случаев педальных приводных механизмов для велосипеда с приводом переднего колеса оптимальный размер колеса для складного городского велосипеда зависит от нескольких факторов. Превосходные ездовые характеристики обычно ухудшаются колесами малого диаметра, в частности на неровной дорожной поверхности. Однако в городской среде, хотя дорожная поверхность и может быть различного качества, с ямами, трещинами и другими опасными дефектами, в целом, она является более высокого качества по сравнению с бездорожьем. Таким образом, в специализированном городском велосипеде с педальным приводом можно использовать колеса меньшего диаметра, чем в универсальном складном велосипеде. Целесообразным ограничением минимального размера колеса для городского использования является колесо такого размера, чтобы оно было достаточно большим, для того чтобы заезжать/съезжать с бордюров без вставания велосипедиста с седла. Однако для педальных приводных механизмов является невозможным использование колес минимального целесообразного диаметра в случае колес, приводимых шатунами, установленными в центре колеса. Длина шатунов, необходимая для эффективного педалирования взрослым пользователем, определяется минимальным целесообразным размером колес, ниже которого педали могут цепляться за землю, в частности при поворотах.
И наоборот, при варианте осуществления велосипеда с желаемым большим диаметром колеса педальные шатуны, расположенные в его центре, также ограничиваются максимально возможным размером колеса без препятствования эффективному оперированию педалями и/или возможности для велосипедиста доставать ногами земной поверхности во время отдыха.
Использование расположения приводного механизма со смещением относительно центра в настоящем изобретении устраняет оба эти ограничения и обеспечивает выбор оптимального диаметра колеса как для внешнего приводного механизма, так и для приводного механизма, приводимого пользователем. Расположение педальных шатунов в верхнем секторе колеса позволяет применение колеса меньшего диаметра, в то же время расположение в нижнем секторе позволяет использование колес больших диаметров без компромиссов с эффективностью педалирования.
Хотя приводной механизм может соединяться с передним колесом для его вращения посредством механизма, действующего на основную ось, он, тем не менее, занимает центральный объем колеса, который может использоваться другим образом для максимизирования уменьшения размера складываемого велосипеда. Таким образом, приводной механизм предпочтительно соединяет педальные шатуны и колесный обод, таким образом обеспечивая то, чтобы приводной механизм мог легко помещаться в корпус, свободный от выступов или подобного, в чем может запутаться велосипедист или его одежда, в частности при сложенной конфигурации велосипеда. С целью уменьшения размеров в одном варианте осуществления педальные шатуны/подножки выполнены съемными и/или с возможностью вращения для расположения практически заподлицо с корпусом приводного механизма.
Приводной механизм может включать одну или более выбираемые пользователем зубчатые передачи или может быть просто выполнен с зубчатой передачей с одним передаточным отношением. Данный велосипед, прежде всего, предназначен для городского использования, при этом зубчатая передача с од
ним передаточным отношением не создает таких неудобств, как в случае гоночного или горного велосипеда. Это также обеспечивает более легкий и простой приводной механизм, который можно установить в маленьком корпусе.
В одном варианте осуществления приводной механизм, такой как педальные шатуны, соединенные с шестерней шатунов, с возможностью вращения посредством промежуточной зубчатой передачи соединен с ведущей шестерней для привода указанного вращающегося внешнего обода. Внешний обод и ведущая шестерня могут быть сконфигурированы с поверхностями контакта для зубчатого зацепления или для плавного фрикционного зацепления. Промежуточная шестерня необходима для обеспечения того, чтобы вращение педальных шатунов совпадало с вращением переднего колеса, однако предпочтительно, чтобы была возможна крайне упрощенная конфигурация посредством привода части обода напрямую от шестерни шатуна, если может быть получено удовлетворительное передаточное отношение.
Для дальнейшего обеспечения того, чтобы сложенный велосипед представлял собой обтекаемый компактный велосипед, свободный от выступающих цепей, зубчатых передач и подобного, внешняя часть обода (и связанный с ней приводной механизм) могут заключаться в общем корпусе, проходящем в виде кольца вокруг переднего колеса. Предпочтительно орган рулевого управления соединен с указанным корпусом. Специалистам в данной области будет понятно, что крепление органа рулевого управления к переднему колесу может быть выполнено посредством вилочной конфигурации, с перьями вилки, проходящими с каждой стороны колеса, или, альтернативно, в виде асимметричного крепления с одной стороны переднего колеса. Смазочное масло, попадающая грязь и подобное, как правило, связанные с приводами с открытой цепью, таким образом, отделяются от велосипедиста, позволяя переноску сложенного велосипеда на спине велосипедиста без риска загрязнения.
Предпочтительно внешняя часть обода включает или соединена с частью шины, как правило, пневматической, контактирующей с землей.
Как обсуждалось выше, велосипеды с педальным приводом переднего колеса с педальными шатунами, проходящими через основную ось, подвержены эффекту паразитного силового подруливания, в частности при начале движения. При смещении педальных шатунов назад от основной оси обеспечиваются несколько ключевых преимуществ, включая повышенную стабильность (достигаемую посредством увеличенной колесной базы) и уменьшенное паразитное силовое подруливание. Эргономические ограничения, касающиеся велосипедов с педальным приводом переднего колеса с педальными шатунами, проходящими через основную ось, требуют того, чтобы велосипедист располагался практически над передним колесом. Хотя это обеспечивает хороший обзор из-за очень высокой посадки, также увеличивается чувство нестабильности велосипеда (а также реальная нестабильность), подобно одноколесному велосипеду. Смещение назад педальных шатунов от основной оси в настоящем изобретении позволяет посадке велосипедиста также сместиться назад, таким образом обеспечивая лучшую стабильность и в то же время сохраняя желаемые характеристики хорошего обзора и усеченную раму.
Также следует понимать, что некоторые варианты упомянутых выше вариантов осуществления возможны без отклонения от сути настоящего изобретения. Велосипед может, например, также включать комбинацию приводимых пользователем приводных механизмов и внешних приводных механизмов. Как правило, использование дополнительного приводного механизма применяется в качестве добавочного приводного механизма, т.е. внешний приводной механизм дополняет основной педальный привод велосипеда, или наоборот. Дополнительный внешний приводной механизм может приводить переднее или заднее колесо и может выбираться из любых подходящих известных приводных механизмов, включая электроприводы (питаемые посредством аккумуляторных батарей или топливных элементов), двигатели внутреннего сгорания и т.д. Такой дополнительный привод может помогать велосипедисту на крутых подъемах и, факультативно, может быть сконфигурирован для обеспечения замедления и/или генерирования электродвижущей энергии во время спусков и/или торможения.
Предпочтительно указанный дополнительный привод расположен внутри указанного корпуса приводного механизма.
Несмотря на повышение стабильности, полученное благодаря расположению педальных шатунов со смещением относительно центра, практически прямая посадка на компактной раме все еще создает риск опрокидывания велосипедиста вперед во время сильного нажатия на передние тормоза. Размещение обычного руля спереди велосипедиста представляет опасность в случае опрокидывания велосипедиста вперед. В отличие от этого, некоторые варианты осуществления настоящего изобретения преодолевают данные трудности посредством размещения руля под и/или сзади велосипедиста. Таким образом, велосипедист может легко соскочить с велосипеда через переднюю часть велосипеда свободно от всяких препятствий. Такие соскакивания могут случаться во время экстренного торможения или даже специально при намного меньших скоростях. Такая техника торможения уже давно стала банальной для скейтбордистов и мотороллеристов.
Таким образом, велосипед может оснащаться передними и/или задними тормозами. Вариант осуществления без тормозов возможен при городском применении, когда велосипед используется на скоростях не более чем скорость бегущего человека, а соскакивание применяется в качестве средств управления скоростью. Однако следует понимать, что обычные велосипедные тормоза на заднем и/или переднем
колесе добавляют велосипеду практичности за счет некоторого увеличения массы, а также усложнения конструкции.
Таким образом, настоящее изобретение предоставляет складной велосипед, выполненный с возможностью удобной транспортировки по городу, который складывается до компактного объема для транспортировки и хранения с минимальным риском контакта с пользователем или его одеждой.
Краткое описание графического материала
Дальнейшие аспекты и преимущества настоящего изобретения станут понятны из последующего описания, которое предоставлено лишь посредством примеров со ссылками к сопровождающим фигурам, на которых:
фиг. 1 показывает вид сбоку предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения в виде складного велосипеда;
фиг. 2 показывает вид сбоку велосипеда, представленного на фиг. 1, в сравнении с обычным современным велосипедом;
фиг. 3 показывает вид сбоку велосипеда, изображенного на фиг. 1, в сравнении с велосипедом "пенни-фартинг";
фиг. 4 показывает вид сбоку велосипеда, изображенного на фиг. 1, в сравнении с велосипедом "пенни-фартинг" ("мини-фартинг");
фиг. 5 показывает вид сбоку велосипеда, изображенного на фиг. 1? в сравнении с другим известным велосипедом "пенни-фартинг";
фиг. 6 показывает вид сбоку велосипеда, изображенного на фиг. 1, а также размеры велосипеда;
фиг. 7а-7с показывают виды сбоку велосипеда, изображенного на фиг. 1, с разными углами рулевой
оси;
фиг. 8а и 8b соответственно показывают виды сбоку меньшего и большего велосипедистов, чем показанные на фиг. 1-5;
фиг. 9 показывает вид сбоку велосипеда, изображенного на фиг. 1, а также оси складывания;
фиг. 10а показывает вид сбоку велосипеда, изображенного на фиг. 1, с рулевым механизмом и седлом в разложенной конфигурации;
фиг. 10b показывает вид сбоку велосипеда, изображенного на фиг. 1, с рулевым механизмом и седлом в сложенной конфигурации;
фиг. 11а показывает вид сбоку велосипеда, изображенного на фиг. 1, с рулем и подножками в разложенной конфигурации;
фиг. 11b показывает вид сбоку велосипеда, изображенного на фиг. 1, с рулем и подножками в сложенной конфигурации;
фиг. 12 показывает вид сбоку велосипеда, изображенного на фиг. 1, с передним и задним колесами, двигающимися между разложенной и сложенной конфигурациями;
фиг. 13 показывает вид сбоку велосипеда, изображенного на фиг. 1, с передним и задним колесами в сложенной конфигурации;
фиг. 14а-14е соответственно показывают виды спереди, сбоку, сверху и снизу велосипеда, изображенного на фиг. 1, в разложенной конфигурации;
фиг. 15а-15е соответственно показывают виды спереди, сзади, сбоку, сверху и снизу велосипеда, изображенного на фиг. 1, в сложенной конфигурации;
фиг. 16а и 16b соответственно показывают виды сбоку и сзади велосипедиста, несущего велосипед в сложенной конфигурации;
фиг. 17а-17f показывают виды сбоку порядка складывания велосипеда, изображенного на фиг. 1, из разложенной конфигурации (фиг. 17а) в сложенную конфигурацию (фиг. 17е);
фиг. 18а-18: показывают виды сверху порядка складывания велосипеда, изображенного на фиг. 1, из разложенной конфигурации (фиг. 18а) в сложенную конфигурацию (фиг. 18:);
фиг. 19а-19: показывают виды сбоку порядка складывания велосипеда, изображенного на фиг. 1, а также вертикальные и продольные граничные плоскости переднего и заднего колес;
фиг. 19g-19l показывают виды сверху порядка складывания велосипеда, изображенного на фиг. 1, а также боковые и продольные граничные плоскости переднего и заднего колес;
фиг. 20а-20: показывают виды сверху порядка складывания велосипеда, изображенного на фиг. 1, а также боковые и продольные граничные плоскости переднего и заднего колес и рамы;
фиг. 20g-20l показывают виды спереди порядка складывания велосипеда, изображенного на фиг. 1, а также боковые граничные плоскости переднего и заднего колес и рамы;
фиг. 21а-21: показывают вид снизу велосипеда, изображенного на фиг. 1, на различных стадиях складывания велосипеда вместе с боковыми граничными плоскостями переднего и заднего колес и рамы;
фиг. 21g-21l показывают виды сзади порядка складывания велосипеда, изображенного на фиг. 1, а также боковые граничные плоскости переднего и заднего колес и рамы;
фиг. 22а-22с показывают вариации рулевых механизмов, предназначенных для использования с велосипедом, изображенным на фиг. 1;
фиг. 23а-23е показывают виды сбоку альтернативных расположений рулевых механизмов в сравне
нии с рулевым механизмом велосипеда, изображенного на фиг. 1;
фиг. 24а и 24b соответственно показывают альтернативный "вертикальный" рулевой механизм, предназначенный для использования с велосипедом, изображенным на фиг. 1;
фиг. 25а и 25b показывают схематические изображения велосипедных рам согласно двум дополнительным вариантам осуществления настоящего изобретения по сравнению с велосипедом, изображенным на фиг. 1;
фиг. 26 показывает схематическое изображение велосипедной рамы согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения по сравнению с велосипедом, изображенным на фиг. 1;
фиг. 27а-27е показывают виды сбоку велосипеда, изображенного на фиг. 1, с примерами вариаций в размерах колес;
фиг. 28 показывает схематическое изображение велосипедной рамы согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения по сравнению с велосипедом, изображенным на фиг. 1;
фиг. 29 показывает вид сбоку подшипников переднего колеса велосипеда, изображенного на фиг. 1;
фиг. 30а и 30b соответственно показывают вид сбоку и соответствующее поперечное сечение переднего колеса, предназначенного для использования с велосипедом, изображенным на фиг. 1;
фиг. 31а-31с соответственно показывают внешний, приводимый пользователем и комбинацию внешнего и приводимого пользователем приводных механизмов, предназначенных для использования с велосипедом, изображенным на фиг. 1;
фиг. 32а и 32b соответственно показывают виды сбоку и спереди приводного механизма с педалями, предназначенного для использования с велосипедом, изображенным на фиг. 1;
фиг. 33 показывает складной велосипед согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 34а-34с показывают виды сбоку порядка складывания велосипеда, изображенного на фиг. 33; фиг. 35а-35с показывают три варианта осуществления велосипеда согласно другому аспекту настоящего изобретения;
фиг. 36а и 36b соответственно показывают виды сбоку и спереди приводимого пользователем приводного механизма для использования с велосипедом, изображенным на фиг. 33;
фиг. 37 показывает вид сбоку одного возможного варианта осуществления трансмиссии для использования с приводимым пользователем приводным механизмом велосипеда.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения
Фиг. 1-21 показывают велосипед (1) согласно предпочтительному типичному варианту осуществления настоящего изобретению.
В целом, велосипед (1), предназначенный для использования велосипедистом (11), включает раму (2), содержащую
переднюю часть (3) рамы;
заднюю часть (4) рамы;
переднее колесо (5), прикрепленное к передней части (3) рамы и соединенное с органом рулевого управления (7), при этом указанное переднее колесо (5) выполнено с возможностью вращения в первой плоскости вокруг основной оси (17), при этом указанный орган рулевого управления (7) с возможностью поворота соединен с передней частью (3) рамы для вращения вокруг вторичной оси (18), перпендикулярной указанной основной оси (17);
заднее колесо (6), с возможностью вращения прикрепленное к задней части (4) рамы, выполненное с возможностью вращения в третьей плоскости вокруг третичной оси (19), причем переднее (5) и заднее (6) колеса имеют различный диаметр;
приводной механизм (38), функционально соединенный с передним (5) и/или задним (6) колесом;
орган рулевого управления (7) в виде вилки, с возможностью вращения соединенный с передней частью (3) рамы и с возможностью вращения удерживающий переднее колесо (5);
рулевой механизм (8), выполненный в виде руля (9) и выноса (10) и выполненный с возможностью управления пользователем и соединенный с указанным органом рулевого управления (7);
подножку (12), прикрепленную к переднему колесу (5);
седло (13), прикрепленное к раме (2).
В одном колесе велосипеда имеется углубление или отверстие (39), причем колесо выполнено с возможностью вставки в него другого колеса в сложенной конфигурации велосипеда, а пара рукояток указанного рулевого механизма (8) расположена ниже и/или сзади указанного седла (3).
Велосипед (1) при использовании находится в естественном положении, т.е. рама (2) расположена прямо в вертикальной плоскости с практически продольной осью (14), совмещенной с передним и задним направлениями движения велосипеда и с боковой осью (15), перпендикулярной указанной продольной оси (14).
Седло (13) прикреплено к передней части (3) рамы посредством держателя седла. Следует понимать, что, несмотря на то что в предпочтительном варианте осуществления, показанном на фигурах, седло (13) прикреплено к раме (2), седло может также с возможностью съема крепиться к подседельному штырю или держателю седла, образом, сходным со многими современными велосипедными седловыми
конструкциями.
Хотя и необязательно, в вариантах осуществления, показанных на фиг. 1-36, велосипед (1) также выполнен с возможностью складывания из разложенной конфигурации при езде в сложенную конфигурацию посредством перемещения переднего (5) и заднего (6) колес в близкое с рамой (2) положение. Седло (13), руль (9) и рулевая вилка (7) также перемещаются в близкое с рамой (2) положение для соответствующего уменьшения объема, занимаемого велосипедом (1). Способы складывания велосипеда рассмотрены более подробно по отдельности.
Переднее колесо (5) прикреплено к органу рулевого управления, выполненному в виде рулевой вилки (7). Переднее колесо (5) выполнено с возможностью вращения в первой плоскости вокруг основной оси (17), а рулевая вилка (7) соединена с возможностью поворота с передней частью (3) рамы для вращения вокруг вторичной оси (18), перпендикулярной основной оси (17). Заднее колесо (6) с возможностью вращения прикреплено к задней части (4) рамы и выполнено с возможностью вращения в третьей плоскости вокруг третичной оси (19). Рама (2) также содержит практически дугообразную часть (20) с практически U-образным поперечным сечением, выполненную такого размера, чтобы сопрягаться по меньшей мере с частью переднего колеса (5). Заднее колесо (6) имеет меньший диаметр, чем переднее колесо (5), таким образом, оно может вставляться в отверстие (39) переднего колеса.
Переднее колесо (5) содержит контактирующую с землей кольцевую шину (73), а также вращающуюся часть (74) обода, на которую устанавливается шина (73).
Выполнен управляемый пользователем рулевой механизм (8), который включает руль (9) (в виде пары рукояток), соединенный с рулевой вилкой (7) посредством выноса (10), сконфигурированного с двумя дальними концами. Вынос (10) соединен с рулевой вилкой (7) на одном дальнем конце, а на другом дальнем конце соединен с рулем (9). Поворот руля (9) через вынос (10) и соединенную с ним рулевую вилку (7), таким образом, поворачивает переднее колесо (5), передавая рулевые усилия велосипедиста (11) во время движения. Руль (9) сформирован в виде двух ручек, расположенных симметрично сбоку по обе стороны выноса (10).
Приводной механизм (38) выполнен в виде электромотора (показан схематически позицией (82) на фиг. 31, хотя и скрыт на фиг. 1 центральным корпусом (76) переднего колеса). Электромотор (82) функционально соединен с передним колесом (5) посредством системы зубчатых передач.
Подножки (12) выполнены на обеих сторонах переднего колеса (5) для поддержки ступней велосипедиста при движении велосипеда (1).
Велосипед (1) сконфигурирован таким образом, что велосипедист может садиться на седло (13) и оперативно управлять рулевой вилкой (7) посредством руля (9) и подножек (12) при движении велосипеда (1), в то же время обеспечивается то, чтобы ступни (28) сидящего велосипедиста достигали земной поверхности во время, когда велосипед (1) не движется. Следует понимать, что велосипед (1) сконфигурирован для поддержания велосипедиста (11) в ненапряженном, практически прямом положении без значительного наклона туловища, в неподвижном состоянии, а также во время движения.
Прямое ненапряженное положение велосипедиста значительно отличается от положения велосипедиста на обычных современных и морально устаревших велосипедах. Велосипеды из уровня техники неизменно требуют того, чтобы велосипедист удерживал часть своего веса на рулевом механизме с одновременным наклоном туловища. Фиг. 2-5 показывают диапазон типичных релевантных конфигураций велосипедов уровня техники (1), наложенных на пунктирное изображение одного варианта осуществления настоящего изобретения. Велосипедист (11), показанный на фиг. 2-4, точно такой же, как и на фиг. 1 и на всех фигурах (кроме фиг. 8), выполнен для иллюстрации сравнения размерных отличий, а также для иллюстрации отличий во внешнем виде колес и рамы.
Хотя горные велосипеды, туристические велосипеды и другие категории велосипедов немного отличаются посадкой велосипедиста, новый дорожный гоночный велосипед (22), показанный на фиг. 2, является представителем современных конфигураций велосипедных рам. Обычная посадка, показанная на фиг. 2 для велосипедов с негоризонтальной посадкой, размещает велосипедиста в положении с наклоненным туловищем, частично согнутым и с опущенной головой. В отличие от посадки согласно данному варианту осуществления, показанному на фиг. 1, современная посадка (фиг. 2) оптимизирована для езды на высокой скорости благодаря уменьшенному аэродинамическому сопротивлению. Однако это, в свою очередь, оказывает большее напряжение на организм велосипедиста и снижает периферийный обзор и осведомленность о наличии других участников дорожного движения. В отличие от этого, велосипедист на велосипеде (1) на фиг. 1 размещен в эргономически сбалансированном, ненапряженном, стабильном сидячем положении, причем ноги велосипедиста проходят вперед к подножкам (12) переднего колеса или к педалям, а не располагаются ниже и/или за бедрами велосипедиста. По сравнению со стандартными посадками (фиг. 2), данное прямое положение при езде обеспечивает многочисленные преимущества для городской езды, включающие
отличный угол обзора и более высокую линию обзора для велосипедиста (11);
лучшую визуальную заметность или видимость велосипедиста для других участников дорожного движения;
уменьшенное скелетно-мышечное напряжение и
расположение ступней (28) велосипедиста спереди бедер (48) в стабильном естественном положении, что уменьшает минимальную необходимую высоту посадки и, таким образом, понижает центр тяжести и повышает стабильность.
Велосипед (1) имеет переднее колесо (5) большее, чем заднее колесо (6), что заметно отличает конфигурацию рамы/посадки от существующих конструкций велосипедов, при этом наиболее близкую посадку с начала двадцатого столетия обеспечивали конструкции "пенни-фартинг". Пример такого велосипеда "пенни-фартинг" (23) показан на фиг. 3 в сравнении с велосипедом (1). Однако, как упоминалось ранее, существуют многочисленные проблемы, свойственные известным конструкциям "пенни-фартинг", которые препятствуют их текущему использованию в современных велосипедах. В отличие от этого, поскольку велосипед (1) сконфигурирован с колесами (5, 6) и рамой (2), выполненными таких размеров, чтобы позволить ступням сидящего велосипедиста касаться земли, вышеупомянутые проблемы, связанные с конструкцией "пенни-фартинг", уменьшены или устранены.
Выполнение подножек (12) на переднем колесе (5) также обеспечивает повышенную устойчивость движения, интерактивное взаимодействие с велосипедистом, а также тактильную обратную связь. Кроме того, подножки (12) могут использоваться велосипедистом (11) для помощи при повороте переднего колеса (5) или могут использоваться в качестве единственного органа рулевого управления, если необходимо, чтобы руки велосипедиста были свободны.
На фиг. 4 показан уменьшенный современный вариант (24) конструкции "пенни-фартинг" в сравнении с велосипедом (1), а также попытка уменьшить некоторые из проблем, связанных с традиционным велосипедом "пенни-фартинг", посредством уменьшения размера переднего колеса для того, чтобы позволить велосипедисту (11) доставать земли ступнями (28). Однако недостатки включают следующее:
велосипед нескладной;
угол рулевой оси крутой (вероятно для того, чтобы избежать чрезмерного усилия при повороте такого большого колеса при небольшом или "более пологом" угле рулевой оси);
руль в виде рукояток рулевого механизма расположен спереди и выше седла велосипедиста и приводной механизм представляет собой шатуны, проходящие через центральную ось переднего колеса.
Другой, более современный вариант (25) конструкции "пенни-фартинг" показан на фиг. 5 и включает более пологий угол рулевой оси и меньшее переднее колесо, чем у полноразмерной конструкции "пенни-фартинг". Однако это все еще располагает велосипедиста слишком высоко для того, чтобы была возможность ставить обе ступни на землю, когда велосипед не движется, и содержит все другие недостатки, приведенные выше для велосипеда, изображенного на фиг. 4. Расположение рулевого механизма, соединенного с органом рулевого управления, является, таким образом, особенно уместным при рассмотрении вопроса посадки велосипедиста. Другая уместная конфигурация параметров включает
расположение эксплуатируемого вручную рулевого механизма (8) на легкодоступном расстоянии от седла (13);
высота седла не превышает внутреннюю длину ног велосипедиста;
смещение подножек от седла такое, что перемещение переднего колеса при управлении не вызывает помех или отрыва ног (28) велосипедиста.
Широко известно, что организмы обычных людей обладают определенной взаимосвязью касательно пропорций различных конечностей, особенностей организма и его частей. Несмотря на естественные отличия в формах и размерах людей, данные взаимосвязи могут использоваться в качестве параметров проектирования для оптимизации эргономики велосипеда, для того чтобы он подходил большинству телосложений человеческого организма. Как было описано выше касательно любых вариантов осуществления настоящего изобретения использующего подножки переднего колеса, существует ясная физическая зависимость между положением седла (13) и подножек (12).
Фиг. 6-8 показывают взаимосвязь между велосипедистом (11) и ключевыми параметрами велосипеда (1), взаимосвязь между рамой и колесами, в частности положение вторичной оси или "рулевой оси" (18) относительно велосипедиста (11) и седла (13).
Если максимальная высота седла ограничена внутренней длиной ног велосипедиста, из этого следует, что отделение подножек (12) от седла (13) должно походить по дуге радиусом не более чем внутренняя длина ног велосипедиста. Настоящее изобретение предпочтительно располагает рулевую ось (18) под углом и в достаточной близости для того, чтобы она эффективным образом проходила через туловище (26) и конечности велосипедиста. В велосипедах из уровня техники, таких как показанные на фиг. 2-5, можно легко заметить, что рулевая ось расположена на расстоянии от прямого туловища (26) велосипедиста. Даже если велосипедист (11) наклоняется достаточно для того, чтобы рулевая ось проходила вблизи области головы (27) или вблизи верхней части грудной клетки, остальная часть тела велосипедиста, включая ступни (28), колени (29) и туловище (26), все еще значительно смещена от рулевой оси. Если велосипедист (11) сидит прямо, со спиной в ненапряженном положении, рулевая ось (18) не проходит через велосипедиста (11).
Фиг. 6 показывает в непосредственной близости вид сбоку рулевой оси (17) по мере того, как она проходит через ступни (28), колени (29), руки (30) и, наконец, туловище (26) и затем проходит через плечи (31) велосипедиста. Фиг. 8 показывает то, как, даже для велосипедиста значительно отличающегося роста, рулевая ось (18) остается в непосредственной близости конечностей и туловища (26) велосипедиста. Она также иллюстрирует то, как зафиксированное в высоком положении седло (13) все равно позволяет велосипедистам разных размеров использовать велосипед (1) без необходимости настройки.
Угол (c) наклона вторичной оси относительно вертикали является также важным параметром рулевой геометрии велосипеда, оказывающим прямое влияние на управляемость велосипеда, стабильность и отзывчивость. В одном варианте осуществления было обнаружено, что допустимым диапазоном для угла (c) наклона вторичной оси относительно вертикали для сохранения требуемых ездовых характеристик и характеристик управляемости является ориентированный назад угол (c) наклона вторичной оси относительно вертикали, находящийся в пределах 70±10°, при измерении от плоской горизонтальной земной поверхности. Фиг. 7а-7с показывают велосипед (1) со значениями угла (c) наклона вторичной оси относительно вертикали, находящимися в пределах от 60 до 80° с приростом 10°.
Требование эргономики, заключающееся в том, чтобы сидящий велосипедист мог расположить свои ступни (28) на подножках (12) переднего колеса, вынуждает ограничить продольный разнос между седлом (13) и передним колесом (5) и, таким образом, рулевой осью (18).
Существует прямое отношение между максимальной высотой седла и длиной внутренней стороны ног велосипедиста. Подобным образом существует взаимосвязь между максимальным разносом подножек (12) переднего колеса и седла (13) как с учетом высоты седла (13), так и с учетом горизонтального разноса седла (13) и рулевой оси (18). В качестве точки отсчета может рассматриваться положение сидящего велосипедиста, показанное вертикальной линией (32), проходящей через таз и позвоночник велосипедиста, или, альтернативно, - вертикальной линией (33), проходящей возле задней кромки седла.
Было обнаружено, что для данной высоты Y1 седла и угла (c) наклона вторичной оси относительно вертикали, составляющего 70°, горизонтальный разнос X1 рулевой оси (18) и указанной вертикальной линии (32) равен примерно 0,24Y1. Таким образом, из этого геометрически следует, что вертикальная высота Y2 линии (32) до пересечения (34) с рулевой осью (18) задана выражением
Y2=0^4Yitane + Yi (1)
Также из этого следует, что горизонтальное расстояние X3 между пересечением (35) рулевой оси (18) с земной поверхностью (36) и линией (32) задано выражением
Х3= tan 0 / (0.24Y! tan в + Yj), (2)
Таким образом, согласно одному аспекту настоящее изобретение предоставляет велосипед (1) с углом вспомогательной оси равным 70 (±10°) и седлом (13) велосипеда, расположенным таким образом, чтобы удерживать туловище велосипедиста в прямом положении на горизонтальном расстоянии Х3 (±20%) от пересечения (35) указанной вторичной оси (18) и земной поверхности (36), заданном выражением Х3= tan(c)/(0,24Y1 tan(c) + Y1), где Y1 - вертикальная высота седла.
При рассмотрении альтернативной линии (33) отсчета задней кромки седла соответствующий горизонтальный разнос Х2 рулевой оси (18) и указанной кромки (33) седла равен примерно 0,28Y1.
Таким образом, горизонтальное расстояние Х4 между пересечением (35) рулевой оси (18) с земной поверхностью (36) и задней кромкой (33) седла задано выражением Х4 = tan(c)/(0,28Y1 tan(c) + Y1), где (c) - угол наклона вторичной оси относительно вертикали, a Y1 - высота седла по вертикали.
С учетом варьирования роста велосипедистов, положения при сидении, а также персонального стиля в дополнительном варианте осуществления горизонтальное расстояние Х4 между пересечением рулевой оси с указанной земной поверхностью и линией Y1 варьируется в пределах ±20%, как приведено в качестве примера на фиг. 7.
Конфигурация "пенни-фартинг", в которой переднее колесо относительно больше, чем заднее колесо, предлагает множество преимуществ для практичного велосипеда "мини-фартинг", предназначенного на городской езде. Настоящее изобретение использует конфигурацию "мини-фартинг" преимущественно в сочетании с
складными конфигурациями велосипедов;
заранее установленными рулевыми механизмами, например с рулевым управлением, установленным под седлом;
внешними приводными механизмами, такими как электроприводы; и безвтулочными конфигурациями колес.
Каждая из этих особенностей или способностей показана на фиг. 9-37, как описано ниже.
Таким образом, согласно другим вариантам осуществления настоящего изобретения предоставлен велосипед (1), такой как описан выше,
где указанное переднее колесо (5) имеет диаметр, превышающий диаметр указанного заднего колеса (6);
сконфигурированный таким образом, что включает по меньшей мере одно из:
выполнен с возможностью складывания из разложенной конфигурации при езде в сложенную конфигурацию, посредством перемещения указанных колес (5, 6) в близкое друг к другу положение;
управляемый вручную рулевой механизм (8), сконфигурированный и расположенный таким образом, чтобы обеспечивать практически не содержащую препятствий или свободную область впереди ног (37) велосипедиста;
по меньшей мере одно безвтулочное колесо (5) и/или
по меньшей мере один внешний приводной механизм, функционально соединенный с передним и/или задним колесом (6).
Как было указано выше, в настоящем изобретении может также преимущественно использоваться конфигурация "мини-фартинг" в сочетании с безвтулочным передним колесом (5) (как показано на фиг. 1), внешним приводным механизмом (38) (показан на фиг. 31) и/или приводным механизмом заднего колеса. Безвтулочное переднее колесо (5) является особенно предпочтительным в сочетании со складыванием велосипедов как средство, обеспечивающее объем для хранения, в котором элементы велосипеда могут быть сложены. Безвтулочное переднее колесо может, кроме прочего, быть выполнено с полостью в центре колеса, как, например, в переднем колесе (5) велосипеда (1), показанного на фиг. 1-37.
В дополнение к возможностям хранения, полость (39) в центре колеса позволяет приводному меха-низму(механизмам) и компонентам подвески и подобному проходить через плоскость колеса.
Следует отметить, что каждый вариант осуществления конфигурации "мини-фартинг" (с передним колесом большим, чем заднее колесо), описанный в данном документе, может быть сконфигурирован по меньшей мере с одной подножкой (12) на переднем колесе (5) и/или сконфигурирован таким образом, что велосипедист (11), сидящий на седле, может также достигать земной поверхности (36) обеими ступнями, когда велосипед не движется, а также достигать как рулевого механизма (8), так и подножек (12) при движении велосипеда (1).
Как рассматривалось выше, велосипед (1) выполнен с возможностью реконфигурирования из разложенной конфигурации при езде в сложенную конфигурацию, посредством перемещения переднего колеса (5) и заднего колеса (6), седла (13), рулевого механизма (8), подножек (12) и органа (7) рулевого управления в близкое с рамой (2) положение.
Фиг. 8-13 показывает второй предпочтительный вариант осуществления велосипеда (1) и точки, в которых расположены оси складывания, вокруг которых складываются различных компоненты велосипеда при перемещении между разложенной и сложенной конфигурациями.
Первая ось (40) складывания (показана на фиг. 9) расположена в том месте, где переднее колесо (5) шарнирно соединено с рулевой вилкой (7) и позволяет переднему колесу (5) и раме (2) поворачиваться друг относительно друга. Первая ось (40) складывания параллельна основной оси (17), которая проходит через геометрический центр переднего колеса (5) и вокруг которой вращается переднее колесо (5).
Вторая ось (41) складывания расположена в месте соединения заднего колеса (6) с рамой (2) и обеспечивает поворот заднего колеса (6) относительно рамы (2) в близкое с рамой (2) и передним колесом (5) положение. Вторая ось (41) складывания ориентирована параллельно первой оси (40) складывания, при этом перемещение заднего колеса выполняется посредством комбинации поворота в вертикальной плоскости вокруг второй оси (41) складывания и линейного перемещения заднего колеса (6).
Первая (40) и вторая (41) оси складывания и соответствующий поворот переднего (5) и заднего (6) колес показаны на фиг. 9-13. Седло (13) и рулевой механизм (8) поворачиваются вокруг третьей оси (42) складывания, расположенной в креплении седла (13), которое включает шарнирное соединение для обеспечения поворота седла (13) относительно рамы (2). Как было показано на фиг. 6, рулевой механизм (8) содержит карданное соединение (50), посредством которого может поворачиваться вынос (10). Фиг. 10 показывает перемещение седла (13) и рулевого механизма (8) из разложенной конфигурации (фиг. 10а) в сложенную конфигурацию (фиг. 10b).
Четвертая ось (43) складывания расположена в месте соединения руля (9) в виде рукояток и выноса (10) рулевого механизма и ориентирована практически параллельно или соосно с продольной осью выноса (10) с целью обеспечения поворота руля (9) в вертикальной плоскости из разложенной конфигурации, показанной на фиг. 11а, в сложенную конфигурацию, показанную на фиг. 11b. Фиг. 11а и 11b также показывают перемещение подножек (12), осуществляемое вокруг пятых осей (44) складывания, совмещенных горизонтально в плоскости переднего колеса (5).
Фиг. 12 показывает заднее колесо (6), размещенное внутри переднего колеса (5), при этом велосипед (1) в разложенной конфигурации показан пунктирной линией, в то время как фиг. 13 показывает расположение переднего и заднего колес велосипеда (1) в сложенной конфигурации.
Фиг. 9 также показывает типичные положения защелок (45), которые соответственно удерживают переднее колесо (5), заднее колесо (6), седло (13), рулевой механизм (8) и руль (9) в виде рукояток в разложенной конфигурации и могут быть расцеплены для обеспечения соответствующего поворота переднего колеса (5), заднего колеса (6), седла (13), рулевого механизма (8) и руля (9) в виде рукояток вокруг первой (40), второй (41), третьей (42) и четвертой (43) осей складывания. Следует понимать, что для удерживания подножек (12) может не требоваться защелок, поскольку давления ступней велосипедиста вероятно будет достаточно для удерживания подножек (12) в разложенной конфигурации (фиг. 11а) во
время движения. Одновременный поворот седла (13) и рулевого механизма (8) позволяет использовать одну защелку (45).
Фиг. 14а-14е и 15а-15е показывают первый предпочтительный вариант осуществления велосипеда
(I) в разложенной (фиг. 14а-14е) и сложенной (фиг. 15а-15е) конфигурациях. Оси складывания (40, 41,
42, 43, 44) первого варианта осуществления, изображенного на фиг. 1-17, в основном подобны осям
складывания второго варианта осуществления, показанного на фиг. 8-13, и отличаются только тем, что
вторая ось (41) складывания, вокруг которой складывается заднее колесо (6), ориентирована в верти-
кальной плоскости под углом примерно 60° к горизонтали, когда велосипед (1) находится в вертикаль-
ном положении. Вторая ось (41) складывания, таким образом, позволяет заднему колесу (6) перемещать-
ся посредством поворота из продольной плоскости велосипеда (1), а затем возвращения в плоскость ве-
лосипеда (1) и вставки в отверстие (39) в переднем колесе (5). Вторую ось (41) складывания можно более
подробно увидеть на фиг. 15, где велосипед (1) находится в сложенной конфигурации.
Когда велосипед (1) находится в сложенной конфигурации, как показано на фиг. 15, он занимает значительно меньший объем, и, таким образом, велосипед проще транспортировать и хранить в то время, когда он не используется для езды. Размер велосипеда (1) относительно взрослого велосипедиста (11) показан на соответствующих иллюстративных изображениях, показанных на фиг. 16, где велосипедист
(II) показан в стоячем положении, переносящим велосипед (1) на ремне (150), прикрепленном к велоси-
педу (1).
Занимаемый велосипедом (1) объем в разложенной конфигурации при езде и в сложенной конфигурации может определяться объемом параллелепипеда "коробки" с плоскими сторонами, соприкасающимися с конечными точками велосипеда. Сравнимые объемы параллелепипедов определяются для каждого из основных компонентов велосипеда, включая колеса (5, 6), рулевые (8) и рамные (2) узлы. Сравнивание изменений положений плоскостей, формирующих стороны коробки, определяет не только изменения объемов, но и природу формы велосипеда в сложенном состоянии. Как показано на фиг. 17-21, велосипед (1) может быть волюметрически определен взаимно перпендикулярными параллельными парами вертикальных и горизонтальных плоскостей (когда велосипед (1) находится в вертикальном положении), разграничивающими противоположные продольные, боковые и вертикальные граничные плоскости, соответственно расположенные в продольных, боковых и вертикальных конечных точках велосипеда (1) и переднего колеса (5), заднего колеса (6), рулевого механизма (8), седла (13) и рамы (2) по отдельности. В одном варианте осуществления продольные, вертикальные и боковые граничные плоскости переднего (5) и заднего (6) колес соответственно определяются боковыми, вертикальными и продольными конечными точками кольцевой шины, контактирующей с землей, установленной как на переднем (5), так и на заднем (6) колесах.
Последовательность действий, при выполнении которой велосипед (1) реконфигурируется из разложенной в сложенную конфигурацию, согласно предпочтительному варианту осуществления показана на фиг. 17 и 18 на видах сбоку и сверху соответственно.
Как упоминалось выше, велосипед (1) выполнен с возможностью складывания из разложенной конфигурации при езде в сложенную конфигурацию, посредством поворота рулевого механизма (8), переднего колеса (5), заднего колеса (6), седла (13), а также рамы (2) в близкое друг к другу положение.
Следует понимать, что порядок действий, в котором соответственные компоненты велосипеда перемещаются, может варьироваться. Однако один предпочтительный способ, посредством которого велосипед (1) складывается, как показано на фиг. 17, 18, включает следующую последовательность действий:
1) поворот подножек (12) вокруг пятых осей (44) складывания и вставку в приемные углубления (16) с целью их расположения практически заподлицо с поверхностью переднего колеса. Однако следует понимать, что эта стадия не является обязательной для складывания велосипеда (1), хотя складывание подножек (12) устраняет потенциальное взаимодействие с велосипедистом при переноске им велосипеда
(1);
2) поворот переднего колеса (5) вместе с рамой (2) вокруг первой оси (40) складывания таким образом, что продольная (104) и боковая (106) граничные плоскости переднего колеса (5) соответственно перекрывают область между боковыми (111) и продольными (110) граничными плоскостями рамы. Переднее колесо (5) и рама (2) выполнены с возможностью одновременного вращения для вставки части переднего колеса (5) в дугообразное углубление (69), выполненное снизу рамы (2);
3) поворот заднего колеса (6) вместе с рамой (2) вокруг второй оси (41) складывания таким образом, что боковая (109) и продольная (107) граничные плоскости заднего колеса (6) соответственно перекрывают область между боковыми (106) и продольными (104) граничными плоскостями переднего колеса, и таким образом, также боковые (103) и продольные (101) граничные плоскости рамы;
4) поворот рулевого механизма (8) вместе с рамой (2) вокруг третьей оси (42) складывания таким образом, что вынос (10) рулевого механизма располагается внутри продольного выреза (70) в раме (2), таким образом предотвращая вращение рулевого механизма (8) и соединенной с ним рулевой вилки (7) вокруг вторичной оси (18) относительно рамы (2);
5) поворот ручек (9) руля рулевого механизма в направлении рамы (2) вокруг четвертой оси (43) складывания. Обе ручки (9) руля выполнены с возможностью перемещения в близкое с рамой (2) поло
2)
жение посредством поворота вокруг четвертой оси (43) складывания и вставки в соответствующие ручкам руля углубления (71) в раме (2). Ручки (9) руля удерживаются в углублениях (71) в раме, предназначенных для ручек руля, и, таким образом, предотвращают освобождение заднего колеса (6) из сложенного положения.
Альтернативно, велосипед (1) может также складываться посредством чередования стадий 2 и 3 или стадий 3 и 4.
Велосипед (1) сконфигурирован таким образом, чтобы препятствовать вращению переднего колеса (5) вокруг рулевой оси (18) во время складывания посредством сначала поворота рулевого механизма (8) в углубление (70) или посредством сначала поворота переднего колеса (5) в соответствующее углубление (69) рамы. Следует понимать, что устойчивость велосипеда (1) ухудшается во время процесса складывания, если переднее колесо (5) и рулевая вилка (7) могут свободно вращаться вокруг рулевой оси (18). Таким образом, при вставке по меньшей мере части рулевого механизма (8) и/или переднего колеса (5) в соответствующие приемные углубления (70) в раме (2), переднее колесо (5) эффективным образом блокируется от такого нежелательного вращения.
Как можно увидеть на фиг. 17 и 18, использование данных способов для реконфигурирования велосипеда (1) в сложенную конфигурацию приводит к тому, что переднее колесо (5), заднее колесо (6), рулевой механизм (8) и рама (2) располагаются в близком друг к другу положении, в то же время оставляя постоянным или уменьшенным разнос между боковыми (103), продольными (101) и вертикальными (102) граничными плоскостями велосипеда. Кроме того, переднее колесо (5), заднее колесо (6), рулевой механизм (8), седло (13) и рама (2) перемещаются в близкое друг к другу положение таким образом, что продольная (101), боковая (103) и вертикальная (102) граничные плоскости велосипеда образуют параллелепипед уменьшенного объема.
Подножки (12) могут быть приведены индивидуально в свое рабочее положение при езде, проходящее практически перпендикулярно плоскости переднего колеса (5), или могут быть сложены вертикально и вставлены в приемное углубление (16), практически заподлицо с поверхностью переднего колеса. Подножки (12) шарнирно соединены вместе таким образом, что они обе одновременно поднимаются и опускаются посредством перемещения любой из подножек (12), таким образом уменьшая количество стадий, необходимых для складывания велосипеда (1), по сравнению с индивидуально складываемыми подножками.
Таким образом, велосипед (1) может быть легко сконфигурирован для складывания из разложенной конфигурации при езде в сложенную конфигурацию с использованием только точек поворота или шарниров без любых телескопических или скользящих промежуточных движений различных компонентов велосипеда.
Фиг. 17 также показывает пары вертикальных (102) и продольных (101) граничных плоскостей велосипеда (1) на каждой стадии порядка складывания. Как можно заметить в динамике на фиг. 17а-17^ существует значительное уменьшение расстояния между вертикальными граничными плоскостями (102) и между продольными граничными плоскостями (101) при реконфигурировании велосипеда (1) из разложенной конфигурации (фиг. 17а) при езде в сложенную конфигурацию (фиг. 17f).
Фиг. 18а-18f показывают в виде сверху такой же порядок действий, как и на фиг. 17а-17^ а также показывают уменьшение расстояния между боковыми граничными плоскостями (103) и между продольными граничными плоскостями (101). Таким образом, можно заметить, что посредством перемещения переднего колеса (5), заднего колеса (6), рулевого механизма (8), седла (13) и рамы (2) в близкое друг к другу положение посредством поворота вокруг (40, 41, 42) складывания, продольная (101), боковая (103) и вертикальная (102) граничные плоскости велосипеда образуют параллелепипед уменьшенного объема. Следует также понимать, что посредством перемещения лишь двух из вышеупомянутых компонентов велосипеда результирующий объем параллелепипеда, определяемый граничными плоскостями велосипеда, также уменьшится.
Фиг. показывают вертикальные (105, 108) и продольные (104, 107) граничные плоскости
переднего (5) и заднего (6) колес во время выполнения порядка складывания велосипеда. Велосипед (1) сконфигурирован таким образом, что при складывании переднее колесо (5) и заднее колесо (6) перемещаются в близкое друг к другу положение, в результате чего вертикальная (108) и продольная (107) граничные плоскости располагаются в области между вертикальной (105) и продольной (104) граничными плоскостями переднего колеса велосипеда соответственно. Кроме того, как можно увидеть на фиг. 19g-191, велосипед (1) также сконфигурирован таким образом, что при перемещении переднего колеса (5) и заднего колеса (6) в близкое друг к другу положение обе боковые граничные плоскости (109) заднего колеса (6) располагаются в области между боковыми граничными плоскостями (106) переднего колеса велосипеда. В сложенной конфигурации заднее колесо (6), таким образом, включено полностью в пределах вертикальной (105), продольной (104) и боковой (106) граничных плоскостей переднего колеса (5), и, таким образом, колеса (5, 6) в совокупности определяют параллелепипед такого же объема, как лишь одно переднее колесо (5).
Фиг. 20а-20f показывают виды сверху велосипеда (1) во время осуществления порядка складывания, тогда как фиг. 20g-201 показывают виды спереди. Фиг. 20g-201 также показывают боковые гранич
ные плоскости (106, 111) переднего колеса (5) и рамы (2). Следует понимать, что при перемещении переднего колеса (5) и рамы (2) в близкое друг к другу положение обе боковые граничные плоскости (106) переднего колеса (5) перекрывают область между боковыми граничными плоскостями (111) рамы. Действительно, на каждой стадии осуществления порядка складывания боковые граничные плоскости (106) переднего колеса перекрывают область между боковыми граничными плоскостями (111) рамы.
Фиг. 21а-2^ показывают виды снизу велосипеда (1) во время осуществления порядка складывания, тогда как фиг. 21g-211 показывают виды сзади. Подобным образом, фиг. 21а-211, 22а-221 показывают боковые граничные плоскости (109) переднего колеса, перекрывающие область между боковыми граничными плоскостями (111) рамы.
Как было описано ранее, рулевое управление велосипеда может быть подразделено на следующие широкие категории:
выше седла - прямое;
выше седла - непрямое;
ниже седла - прямое и
ниже седла - непрямое.
Обычные, современные велосипеды, такие как показанные на фиг. 2, используют прямое рулевое управление, расположенное выше седла, с рулем в виде рукояток, соединенным с вилкой переднего колеса.
В отличие от этого, в первом и втором вариантах осуществления велосипеда, показанных на фиг. 1-21, велосипед (1) имеет прямое рулевое управление, расположенное ниже седла с рулевым механизмом (8), включающим руль (9) в виде рукояток и вынос (10), расположенные ниже и сзади седла (13). Однако для генерирования необходимой степени вращения переднего колеса (5) дуга, описываемая рулем (9) в виде рукояток на дальнем конце (46) выноса (10) по отношению к рулевой оси (18), может быть неудобной для некоторых велосипедистов. Вследствие этого, в вариантах осуществления, таких как показанные на фиг. 1-21, руль (9) в виде рукояток расположен таким образом, что включает внешние конечные части или "ручки (46) концов руля", которые проходят от каждого внешнего конца руля (9) в виде рукояток и ориентированы таким образом, чтобы проходить вокруг внешней стороны бедер и/или ягодиц велосипедиста. Такая конфигурация руля размещает ручки (46) концов руля ближе к велосипедисту (11) во всем диапазоне рулевого движения. Конфигурация руля первого и второго вариантов осуществления, таким образом, размещает руль (9) в виде рукояток в идеальном положении для использования велосипедистами (11) с разным ростом.
Подобным к обычным велосипедам образом, концы ручек (46) концов руля также обеспечивают обычное положение для размещения любых органов управления велосипеда, таких как тормоза, газ (для вариантов осуществления с внешним приводом), освещение и т.д.
Использование продолговатого выноса (10) в рулевом механизме (8) дает эффект перемещения положения руля (9) в виде рукояток ближе к велосипедисту (11) вместо его крепления прямо к рулевой оси (18). Это создает эргономически более эффективное рулевое усилие, с одновременным обеспечением простой, надежной конфигурации для передачи вращательного движения рулевого усилия, прикладываемого вручную велосипедистом к рулевой вилке (7) и переднему колесу (5). Велосипедист (11), сидящий на седле (13) и находящийся в оперативном контакте с рулевой вилкой (7) (посредством руля (9) и выноса (10)) и подножками (12) во время движения велосипеда (1), таким образом, расположен в практически прямом положении, без наклона туловища (26). Кроме того, в этой конфигурации обе ступни (28) велосипедиста могут одновременно достигать земной поверхности (36), когда велосипед (1) не движется.
Руль (9) (включая любой конец ручек (46) концов руля) проходит сбоку снаружи ширины туловища велосипедиста на достаточное расстояние для того, чтобы позволить велосипедисту прикладывать достаточный крутящий момент к выносу (10) и рулевой вилке (7) для управления велосипедом (1), в то же время находясь в зоне доступа рук (30) велосипедиста. Следует понимать, что такое расположение руля обеспечивает очень естественное положение для использования расслабленными руками велосипедиста при ненапряженном положении обеих частей туловища (26) велосипедиста. Руль (9) в виде рукояток также расположен сзади голеней (47) велосипедиста и ниже бедер (48) велосипедиста. Рулевой механизм (8), таким образом, обеспечивает велосипед (1) с практически свободной областью впереди ног велосипедиста. Таким образом, когда велосипедист (11) располагает свои ступни (28) на подножках (12), рулевой механизм (8) располагается ниже и за всем телом велосипедиста и, таким образом, обеспечивает отсутствие препятствий или помех спереди ног велосипедиста, которые будут мешать слезать с велосипеда (1) и залазить на него, а также обеспечивать опасность столкновения во время аварии или внезапного торможения.
Как упоминалось ранее, руление может частично или полностью осуществляться посредством нажатия велосипедистом на подножки (12) и/или стороны переднего колеса (5) для обеспечения рулевого усилия. Следует понимать, однако, что использование лишь одних подножек (12) для руления, очевидно, требует большей ловкости и силы велосипедиста, чем при использовании руля (9).
Руль (9), вынос (10) и седло (13) установлены центрально по отношению к раме (2) для вращения вокруг третьей оси (42) складывания, смещенной относительно рулевой оси (18), как показано более по
дробно на фиг. 14. Руль (9) соединен с рулевой вилкой (7) посредством выноса (10), который проходит от рулевой оси (18) к рулю (9). Вынос (10) соединен с рулевой вилкой (7) посредством карданного соединения (50), заключенного внутри рамы (2). Это карданное соединение (50) передает вращательное движение ручек (46) концов руля, руля (9) и выноса (10) рулевой вилке (7) для генерирования соответствующих вращательных движений рулевой вилки (7) и переднего колеса (5) вокруг вторичной оси (18) в том же направлении, что и руль (9).
Поскольку вынос (10) обеспечивает прямое соединение с рулевой вилкой (7), то нет необходимости в изменении направления вращения руля для соответствия желаемому вращению переднего колеса, как в конфигурациях с непрямым рулевым управлением. Карданное соединение (50) также позволяет и выносу (10), и седлу (13) поворачиваться вокруг одной и той же третьей оси (42) складывания во время складывания.
Если руль (9) рулевого механизма сконфигурирован таким образом, чтобы поворачиваться вокруг отдельной оси относительно рулевой оси (18), используется передаточное соединение для передачи вращательного движения руля (9) рулевой вилке (7), в то же время поддерживая сопряженность с направлением вращения отдельной оси поворота. На фиг. 22 показаны три варианта передаточного соединения (51). Фиг. 22а и 22b показывают передаточное соединение (51) в виде пары практически параллельных растяжек (52), прикрепленных к выступам (53), расположенным на противоположных сторонах поворотного фланца (54) на четвертичной оси (49) поворота, вокруг которой вращается руль (9) для обеспечения руления.
Вращательное движение руля (9) передается переднему колесу (5) посредством растяжек (52), которые также прикреплены на противоположных концах к соответствующим выступам (53), прикрепленным к верхней части рулевой вилки (10).
Фиг. 22с, 22d схематически показывают альтернативный вариант осуществления передаточного соединения (51) в виде шарнирного соединения (55), сформированного из центрального звена (56), ограниченного от поворота вокруг шкворня (57) и прикрепленного на обоих концах посредством скользящих соединений (58) к шейкам (59) валов, прикрепленным к фланцу (60) и органу рулевого управления (17).
Фиг. 22е показывает еще одно надежное передаточное соединение в виде трех поверхностей (62, 63, 64), вращающихся в противоположных направлениях и закрепленных для вращения вокруг четвертичной оси (49) поворота, промежуточной оси (65) и рулевой оси (18) соответственно. Эти поверхности (62, 63, 64), вращающиеся в противоположных направлениях, обеспечивают передаточное отношение при рулении, в силу чего вращательное движение рулевого механизма вокруг четвертичной оси (49) дает уменьшенное вращательное движение рулевой вилки (7) вокруг вторичной оси (18).
Следует понимать, что возможны многочисленные дополнительные альтернативные конфигурации для преобразования движения рулевых механизмов в соответствующее движение переднего колеса (5), включая валы с зубчатыми передачами, карданные соединения, ременные передачи, ролики и т.п. Кроме того, рулевой механизм необязательно должен представлять собой руль (9) в виде пары рукояток, а может также формироваться из рычагов, натяжных роликов, тросов с ручками для пользователя и подобного. Такие нежесткие рулевые механизмы сами по себе могут складываться при складывании велосипеда, в то же время представляя собой минимальные препятствия или опасность столкновения в случае аварии или экстренного соскакивания. Движения, связанные с такими альтернативными рулевыми механизмами, могут быть сконфигурированы таким образом, чтобы обеспечивать ряд нестандартных физических упражнений для велосипедиста, по сравнению с движениями стандартного руля в практически горизонтальной плоскости.
Также следует понимать, что могут использоваться многочисленные альтернативные конфигурации руля (9), причем пять вариантов таких конфигураций показаны на фиг. 23а-23е наложенными на предпочтительный вариант осуществления велосипеда согласно изобретению, показанный пунктиром для сравнительных целей.
Фиг. 23а показывает зафиксированную конфигурацию с прямым рулем (66), расположенным выше седла, сравнимым с рулем стандартного велосипеда с центральным выносом (10), проходящим перпендикулярно рулю (9) спереди велосипедиста (11). Однако следует понимать, что такая конфигурация имеет вышеупомянутые недостатки обычной конфигурации руля велосипеда в случае внезапного соскакивания.
Фиг. 23b показывает руль (9) в виде пары рукояток, расположенный сзади седла (13) и проходящий перпендикулярно выносу (10). Эта конфигурация обладает многими преимуществами рулевого управления, расположенного ниже седла, наряду с более упрощенным, складным рулем (9). При этом такая конфигурация уменьшает возможную описываемую рулевую дугу, поскольку движение рук велосипедиста ограничивается его туловищем (26). В отличие от этого, первый и второй предпочтительные варианты осуществления имеют ручки (46) концов руля, проходящие от руля (9) для избежания этой проблемы. Наличие ручек (46) концов руля, проходящих по обе стороны тела велосипедиста, позволяет велосипедисту описывать рулевую дугу более чем на 180°, при этом каждая рука может держаться за соответствующую ручку (46) конца руля за туловищем, поперек бедер, а также через продольную ось рамы (2) велосипеда к противоположной стороне.
Фиг. 23с показывает руль (9) с короткими ручками (46) концов руля, которые позволяют велосипедисту вращать руль (9) по большей дуге, чем в случае с прямым рулем (9), показанным на фиг. 23b.
Фиг. 23d показывает вариант осуществления складной конфигурации с прямым рулем (67), расположенным выше седла, подобной конфигурации, показанной на фиг. 23а, но с выносом (10) руля, выполненным с возможностью вращения относительно рамы (2) для обеспечения складывания руля (9) вниз в сложенную конфигурацию для уменьшения объема. Вынос (10) изогнут для того, чтобы проходить вдоль рамы (2) и переднего колеса (5) в сложенной конфигурации. Однако такая конфигурация руля при езде все еще обладает вышеупомянутыми недостатками обычных конфигураций с рулем, расположенным выше седла.
Фиг. 23е показывает дополнительный вариант осуществления с рулевой конфигурацией в виде рычага (68) управления, расположенного между ногами велосипедиста спереди седла (13). Альтернативно, рычаг (68) управления может располагаться с одной стороны велосипедиста. Использование рычага (68) управления позволяет велосипедисту пользоваться рулевым механизмом (8) одной рукой, однако это влечет за собой недостатки из-за повышенной сложности и уменьшения доступного механического крутящего момента.
На фиг. 24 показан другой вариант осуществления рулевого механизма (8), использующего руль (9), соединенный с выносом (10), выполненным с возможностью поворота вокруг четвертичной оси (49), коаксиальной с продольной осью выноса (10). Передаточное соединение (не показано) предусмотрено для соединения выноса (10) с рулевой вилкой (7) и имеет сложную конструкцию в виде зубчатых передач, посредством которой преобразуется вращательное движение (см. фиг. 24b) ручек (46) концов руля вокруг четвертичной оси (49) во вращательное движение рулевой вилки (7) вокруг рулевой оси (18). Таким образом, велосипедист может толкать или поднимать ручки (46) концов руля с любой стороны рамы для вращения рулевой вилки (7) с целью поворота колеса (5).
Также следует понимать, что показанные варианты осуществления являются лишь примерными и что могут быть сконфигурированы многочисленные альтернативные варианты осуществления для включения аспектов настоящего изобретения. Таким образом, в альтернативных вариантах осуществления (не показаны) велосипеды (1) могут быть оборудованы рулевыми механизмами, воздействующими на переднее (5) и/или заднее (6) колеса. Однако специалистам в данной области должно быть понятно, что рулевое управление велосипеда посредством заднего колеса очень трудно сконфигурировать таким образом, чтобы получить удовлетворительный результат.
Как было описано ранее, первый и второй предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения содержат в целом дугообразную раму (2) с центральной частью, выполненной с углублением (69) (показано на фиг. 14), соответствующим внешнему периметру переднего колеса (5). Переднее колесо (5) также содержит углубление (16) для подножек (показано на фиг. 14) для удерживания подножек (12) и отверстие (39) для удерживания заднего колеса (6). Кроме того, рама (2) содержит углубления (70, 71) (показано на фиг. 14), в которых могут быть размещены вынос (10) и руль (9) в виде рукояток соответственно.
В то время как дугообразная форма рамы обеспечивает практически отраженный профильный контур внешней части переднего колеса (5) для способствования их совместному сопряжению, следует понимать, что также возможны альтернативные формы и конструкции рамы без отклонения от объема настоящего изобретения. Например, две альтернативные формы рамы показаны схематически на фиг. 25а и 25b и имеют в основном трубчатую конструкцию каркаса. Таким образом, в одном варианте осуществления в сложенной конфигурации переднее (5) и/или заднее (6) колеса могут быть сконфигурированы с возможностью поворота рядом с рамой (2), а не вставляться в углубления в раме (2).
Фиг. 26 показывает другой альтернативный вариант осуществления, где переднее (5) и заднее (6) колеса выполнены одинакового размера, а рама выполнена асимметричной при виде сбоку, при этом переднее (5) и/или заднее (6) колеса выполнены с возможностью поворота рядом друг с другом, вместо того, чтобы вставляться в раму (2).
Дополнительные возможные вариации размера колес показаны на фиг. 27а-27е, которые соответственно показывают вариации размера колес относительно второго варианта осуществления велосипеда, показанного пунктиром. В сравнении с указанным вторым вариантом осуществления эти вариации соответственно показывают:
a) меньшее переднее колесо (фиг. 27а);
b) большее переднее колесо (фиг. 27b);
c) значительно меньшее переднее колесо (фиг. 27с);
d) меньшее заднее колесо (фиг. 27d) и
e) большее заднее колесо (фиг. 27е).
В каждом из вышеупомянутых вариантов осуществления, показанных на фиг. 27, переднее колесо (5) выполнено большим, чем заднее колесо (6), и, таким образом, может рассматриваться сравнимым с колесной конфигурацией "мини-фартинг", как упоминалось ранее. Однако следует понимать, что обратная конфигурация также возможна, при которой заднее колесо (6) больше, чем переднее колесо (5).
Размер рамы, а также колесная база могут также варьироваться без отклонения от объема настоящего изобретения. Два примера изменения размера рамы показаны на фиг. 28а и 28b, где колесная база велосипеда (1) увеличена посредством удлинения задней части (4) рамы и передней части (3) рамы соответственно.
Фиг. 28b показывает один вариант осуществления велосипеда (1) с относительно удлиненной рамой (2) и рулевой осью (18), наклоненной под более пологим углом, чем в сравниваемом втором варианте осуществления (показан пунктиром). Эта конфигурация, таким образом, предоставляет велосипед (1) с удлиненной колесной базой, которая может подходить для более высокоскоростных применений или может быть более предпочтительной с точки зрения эстетики. Однако более длинная рама велосипеда (1) приводит к большему объему, занимаемому сложенным велосипедом.
Фиг. 28а показывает вариант осуществления велосипеда (1) с колесной базой такой же длины, как и у велосипеда (1), показанного на фиг. 28b, но с задним колесом (6), соединенным с рамой (2) посредством двух осей складывания. Этот велосипед (1) обеспечивает более длинную колесную базу, по сравнению со вторым вариантом (показан пунктиром), в то же время обеспечивая значительное уменьшение занимаемого в сложенной конфигурации объема.
Таким образом, следует понимать, что могут быть выполнены различные вариации конфигураций рамы и колес без отклонения от объема аспектов настоящего изобретения.
Хотя на фигурах явно и не показано, велосипед (1) может факультативно оснащаться передними и/или задними тормозами известного типа для осуществления эффективного торможения.
Варианты осуществления настоящего изобретения, показанные на фиг. 1-37, имеют безвтулочное переднее колесо (5) с отверстием (39), в которое в сложенной конфигурации вставлено заднее колесо (6). Следует понимать, что различные варианты колес безвтулочной конструкции могут использоваться в настоящем изобретении, в частности при применении в качестве большего переднего колеса (5). Однако, в целом, безвтулочное переднее колесо (5) должно содержать шину (73), проходящую вокруг кольцевой внешней части (74) обода, которая вращается на подшипниках (75), установленных на окружности центральной части (76) переднего колеса (5), соединенного с вилкой (7).
Фиг. 29 и 30 показывают два альтернативных варианта осуществления конфигурации подшипников безвтулочного переднего колеса (5). Переднее колесо (5) на фиг. 29 содержит пять роликоподшипников (77), расположенных по окружности центральной части (76) переднего колеса в верхней передней и задней частях переднего колеса (5). Два из указанных подшипников (77) расположены в нижней части переднего колеса (5) в том месте, где шина (73) контактирует с поверхностью земли и принимает дополнительную нагрузку, воздействующую на эту часть (74) колесного обода. Часть (74) обода и шина (73), таким образом, выполнены с возможностью вращения вокруг центральной части (76), вокруг основной оси
(17).
Безвтулочное переднее колесо (5), используемое в вариантах осуществления, изображенных на фиг. 30а и 30b, содержит четыре кольцевых подшипника (78), на которых с возможностью вращения удерживается кольцевая часть (74) обода. Эти подшипники (78) расположены в верхней, передней, задней и нижней частях переднего колеса (5). Фиг 30b показывает вертикальный поперечный разрез части переднего колеса (5), а также показывает шину (73), прикрепленную к кольцевой части (74) обода. Кольцевая часть (74) обода содержит два боковых кольцевых фланца (79), которые входят в соответствующие кольцевые вырезы (80) в окружности центральной части и скользят в них. Подобным образом, кольцевой фланец (81) на окружности центральной части входит в кольцевой вырез на части (74) обода. Эти сопрягаемые фланцы (79) и вырезы (80) служат для направления и удерживания части (74) обода вокруг центральной части (76), в то время как часть (74) обода вращается на подшипниках (78). Часть (74) обода, таким образом, с возможностью скольжения и вращения соединена с центральной частью (76) для вращения вокруг основной оси (17).
В первом и втором предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения велосипед (1) содержит внешний приводной механизм (38), приводящий переднее колесо (5) для перемещения велосипеда (1). В предпочтительных вариантах осуществления, описанных в этом документе, приводной механизм (38) включает электромотор (82), установленный в переднем колесе (5) в корпусе приводного механизма/центральной части (76) переднего колеса. Однако следует понимать, что также может использоваться двигатель внутреннего сгорания или другой достаточно компактный двигатель.
Приводной механизм (38) при использовании с велосипедом (1) показан схематически на фиг. 31а и включает в себя электромотор (82), содержащий ротор (83), соединенный посредством ремня (84) с ведущей шестерней (85), зацепляющейся с ободом, которая соединена с частью (74) обода переднего колеса для обеспечения вращения переднего колеса при включении электромотора (82). Электромотор (82) расположен со смещением относительно основной оси (17), вокруг которой вращается переднее колесо (5), и соединен с ведущей шестерней (85) для ее вращения вокруг оси, параллельной и проходящей сзади основной оси (17). В альтернативном варианте осуществления (не показан) приводной механизм (38) может с возможностью вращения посредством промежуточной зубчатой передачи соединяться с ведущей шестерней для привода указанного вращающегося внешнего обода. Внешний обод и ведущая шестерня могут быть сконфигурированы с поверхностями контакта для зубчатого зацепления или для плав
ного фрикционного зацепления.
Для дальнейшего обеспечения того, чтобы сложенный велосипед представлял собой обтекаемый велосипед, свободный от выступающих цепей, ремней, зубчатых передач и подобного, внешняя часть (74) обода и связанный с ней приводной механизм (38) заключаются в общем корпусе, сформированном как часть центральной части (76) узла переднего колеса (5) с рулевой вилкой (7), прикрепленной к этому корпусу (76). Также в корпусе (76) установлены источник (86) электроэнергии (например, аккумуляторная батарея или топливный элемент) и схема (87) управления для соответствующего электроснабжения и управления электромотором (82). Схема (87) управления функционально соединена с органами управления акселератором (и факультативно тормозами) (не показаны), используемыми велосипедистом (11).
Безвтулочное переднее колесо (5) велосипеда (1) в сочетании со складной конфигурацией колес "мини-фартинг" позволяют использование рамы значительно меньших размеров, которая может быть специально сконфигурирована для соответствующего использования со складной конфигурацией - колесо в колесе. Кроме того, современные разработки в области технологий аккумуляторных батарей, а также в области миниатюризации привели к созданию электрических аккумуляторных батарей, способных выдавать достаточную мощность для работы электромотора (82) на протяжении продолжительных периодов времени. Таким образом, в сочетании с характерными преимуществами в виде компактности, малого веса и рабочих характеристик определенные варианты осуществления настоящего изобретения представляют собой велосипед (1), который может полностью приводиться в действие посредством электромотора (82) с источником энергии в виде аккумуляторной батареи.
Также следует понимать, что привод переднего колеса велосипеда (1) позволяет избежать наличия стандартного внешнего цепного привода заднего колеса, что, в свою очередь, упрощает размерные, конструкционные и геометрические требования к раме (2). Однако при приводе переднего колеса (5) напрямую посредством размещения приводного механизма (38) на основной оси (17) возникают ограничения касательно максимального целесообразного размера колеса, посадки велосипедиста, а также маневренности. Таким образом, размещение приводного механизма со смещением относительно центра позволяет преодолеть эти недостатки и делает возможным использование переднего колеса оптимального размера без компромиссов касательно наиболее эргономичного размещения и размеров подножек (12) относительно земли и велосипедиста.
Однако следует понимать, что также возможны альтернативные конфигурации привода. Например, велосипед (1) может быть сконфигурирован с одним внешним приводным механизмом, приводящим одновременно и переднее (5), и заднее (6) колеса, или с отдельными приводными механизмами, приводящими переднее (5) и/или заднее (6) колеса.
Фиг. 31b показывает один вариант осуществления велосипеда (1) с приводным механизмом (38), который выполнен в виде педального кривошипного механизма (88) педалей, выполненного с возможностью вращения вокруг оси, расположенной со смещением относительно основной оси (17). Педальный кривошипный механизм (88) может соединяться с кольцевой частью (74) обода различными способами, которые будет рассмотрены ниже более подробно.
Фиг. 31с показывает вариант осуществления велосипеда (1) с комбинацией электропривода (82), представленного на фиг. 31а, и педального кривошипного механизма (88), представленного на фиг. 31b. Эта конфигурация позволяет велосипедисту использовать любой или оба приводных механизма (82, 88) для привода велосипеда (1). Как правило, использование дополнительного приводного механизма применяется в качестве добавочного приводного механизма, т.е. электроприводной механизм (82) дополняет педальный приводной механизм (88), или наоборот. Такой дополнительный приводной механизм может помогать велосипедисту на крутых подъемах и факультативно может быть сконфигурирован для обеспечения замедления и/или генерирования электроэнергии во время спусков и/или торможения.
Другая альтернативная конфигурация приводного механизма приведена на фиг. 32, которая показывает велосипед (1) с электроприводным механизмом (не показан) и педальным кривошипным механизмом (88) в виде продолговатых шатунов, соединенных с подножками (12), размещенными сбоку переднего колеса (5) и выполненными с возможностью перемещения между верхним (89) и нижним (90) положениями. Педальные шатуны (88) вращаются вокруг центрального шарнира (91) и осуществляют возвратно-поступательные движения кулачка (не показано), соединенного с ведущей шестерней (не показана), которая, в свою очередь, соединена с ободом переднего колеса (не показано). Линейное движение подножек, таким образом, преобразуется во вращательное движение переднего колеса (5). Такая "педальная" вспомогательная конфигурация может использоваться для обеспечения дополнительной движущей силы без необходимости наличия большого выступающего педального кривошипного механизма, как показано на фиг. 31с.
Фиг. 33 показывает велосипед (1) согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Этот велосипед (1) приводится в движение велосипедистом посредством педалей и содержит переднее колесо (5) с узлом (88) педальных шатунов, соединенным с внешним ободом (74) переднего колеса (5) для обеспечения вращения внешнего обода (74) посредством вращения велосипедистом педальных шатунов (88). Узел (88) педальных шатунов содержит пару педалей (92), установленных на противоположных сторонах переднего колеса (5) на валу (93) шатуна, расположенного на оси со смещением отно
сительно основной оси (17) и параллельно ей. Узел (88) педальных шатунов заключен внутри практически кольцевого корпуса (76) приводного механизма в центральной части переднего колеса, что предотвращает любой контакт велосипедиста с маслом и грязью, связанными с узлом (88) педальных шатунов, как во время использования, так и в сложенной конфигурации.
Рулевое усилие от велосипедиста передается посредством рулевого механизма в виде руля (9), шар-нирно соединенного с рамой для вращения вокруг четвертичной оси (49). Руль (9) соединен с рулевой вилкой (7) посредством передаточного соединения в виде растяжек (52). Рулевая вилка (7) соединена с кольцевым корпусом (76), при этом перья вилки (7) проходят с каждой стороны переднего колеса (5), однако следует понимать, что также возможна асимметричная конфигурация, при которой вилка (7) соединена только с одной стороной переднего колеса (5).
Заднее колесо (6) с возможностью вращения прикреплено к задней части (4) рамы для вращения вокруг третичной оси (19).
Включение рулевого механизма (как показано в варианте осуществления на фиг. 33) обеспечивает лучший контроль велосипедистом направления движения, стабильности, ускорения и торможения велосипеда (1). Следует понимать, что передаточное соединение (52) может быть сконфигурировано (не показано) для функционирования внутри части рамы (2) для дальнейшего повышения обтекаемости велосипеда (1) посредством минимизации внешних приспособлений и других потенциальных препятствий для складывания и транспортировки. Для обеспечения интуитивного руления очень важно, чтобы направление вращения руля (9) в виде рукояток передавалось органом рулевого управления, а не вызывало вращение в обратном направлении.
Фиг. 34 для полноты показывает связанную последовательность порядка складывания варианта осуществления велосипеда согласно фиг. 33, где переднее (5) и заднее (6) колеса поворачиваются в близкое относительно друг друга и относительно рамы (2) положение в такой же последовательности, как показано в варианте осуществления на фиг. 11, 12.
Фиг. 35а-35с показывают дополнительные варианты осуществления настоящего изобретения, в которых рама (2) шарнирно соединена для обеспечения перемещения переднего (5) и заднего (6) колес друг относительно друга вокруг точки (94) сочленения. Конфигурация вариантов осуществления, показанных на фиг. 35, обеспечивает возможность исключения рулевого механизма и связанного с ним передаточного соединения, описанных в приведенных ранее вариантах осуществления, для выполнения более простой конфигурации. Руление обеспечивается посредством прикладывания усилия ступней (28) и коленей (29) велосипедиста на педальные шатуны (12) наряду с соответствующим перераспределением массы тела велосипедиста.
Следует понимать, что подобные способы руления могут применяться при внешнем приводном механизме, таком как электромотор. Фиг. 35а показывает велосипед (1) с точкой (94) сочленения, непосредственно прилегающей к креплению заднего колеса (6) к раме (2), в то время как фиг. 35b показывает вариант осуществления с точкой (94) сочленения, находящейся в промежуточном положении на раме (2) между передним (5) и задним (6) колесами. Фиг. 35с показывает вариант осуществления с точкой (94) сочленения, находящейся сразу между органом (7) рулевого управления переднего колеса и рамой (2).
Также следует понимать, что показанные варианты осуществления являются лишь примерными и что могут быть сконфигурированы многочисленные альтернативные варианты осуществления для включения аспектов настоящего изобретения. Таким образом, в альтернативных вариантах осуществления (не показаны) велосипеды (1), показанные на фиг. 35а-35с, могут быть оборудованы рулевыми механизмами, воздействующими на переднее (5) или заднее (6) колеса. Как было описано выше, следует понимать, что рулевое управление велосипеда посредством заднего колеса является очень сложным для конфигурирования с целью получения удовлетворительной стабильности, при этом конфигурация на фиг. 35а показывает самую низкую стабильность, а на фиг. 35с - самую высокую.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 36, можно увидеть ось вращения педальных шатунов (93), размещенную в задней части переднего колеса, таким образом эффективно удлиняющую колесную базу велосипеда (1) и увеличивающую диапазон рулевого движения вокруг вторичной рулевой оси (18), которое может осуществляться без взаимодействия между передним колесом/узлом педальных шатунов и рамой (2) и/или ногами велосипедиста (не показано). Расположение педальных шатунов со смещением относительно центра также обеспечивает уменьшение эффекта паразитного силового подрули-вания, которое в противном случае воздействует на колеса, приводимые напрямую посредством основной оси (17) вращения, в частности при маневрировании на маленькой скорости и/или при начале движения.
Колесная база может быть дополнительно удлинена посредством расположения точки крепления органа (7) рулевого управления переднего колеса к корпусу в более заднем положении. При перемещении вторичной рулевой оси (18) таким образом, чтобы она проходила сзади основной оси (17) вращения переднего колеса (5), также повышается стабильность велосипеда (1), хотя и за счет необходимости прикладывания большего рулевого усилия велосипедистом.
Как обсуждалось выше, велосипеды с педальным приводом переднего колеса с педальными шатунами, проходящими через основную ось (17), подвержены воздействию эффекта паразитного силового
подруливания, в частности при начале движения. Таким образом, при смещении педальных шатунов (96) назад от основной оси (17), как в показанных вариантах осуществления, обеспечиваются несколько ключевых преимуществ, включая повышенную стабильность (достигаемую посредством увеличенной колесной базы) и уменьшенное паразитное силовое подруливание. Кроме того, смещение назад педальных шатунов (96) от основной оси (17) позволяет посадке велосипедиста также сместиться назад, таким образом обеспечивая лучшую стабильность и в то же время сохраняя желаемые характеристики хорошего обзора и укороченную раму.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 36, переднее колесо (5) представляет собой колесо с центральной осью (95), сконфигурированной для вращения относительно увеличенной рулевой вилки (7) вокруг основной оси (17). Рулевая вилка (7) расположена поверх переднего колеса (5) и с возможностью вращения удерживает педальный кривошипный механизм (93) и ось (95). Педальный кривошипный механизм (93) содержит шестерню (96) шатуна, соединенную с осью (95) посредством приводящего ремня (97) для осуществления вращения переднего колеса (5) посредством вращения оси (95) при помощи шестерни (96) шатуна. Вариант осуществления, показанный на фиг. 36, таким образом, обеспечивает конфигурацию типа "пенни-фартинг"/"мини-фартинг" с передним колесом, приводимым посредством вращения его центральной оси/втулки (95). Однако, в отличие от обычной конфигурации "пенни-фартинг", расположение шатунов (88) со смещением относительно центра обеспечивает использование системы зубчатых передач и обеспечивает множество других преимуществ приводных механизмов, установленных со смещением относительно центра.
Фиг. 37 показывает один вариант осуществления педального кривошипного приводного механизма (88) с системой зубчатых передач, приводящего безвтулочное переднее колесо (5). Поскольку фиг. 37 показывает только одну сторону приводного механизма, следует обратить внимание на одну педаль (92) и педальный шатун (93), благодаря чему станет понятно, что, как правило, в конструкции присутствуют две такие педали и два таких педальных шатуна. Данный приводной механизм (88) содержит педаль (92), с возможностью вращения соединенную с одним концом соответствующего педального шатуна (93), который велосипедист использует посредством ступни для вращения шестерни (98) шатуна, соединенной с другим концом шатуна (93). Эта шестерня (98) шатуна с возможностью вращения зацепляется с промежуточной шестерней (99), которая, в свою очередь, с возможностью вращения зацепляется с ведущей шестерней (100) для привода вращающегося внешнего обода (74).
Внешний обод (74) и ведущая шестерня (100) сконфигурированы с зубчатой поверхностью зацепления, при этом ведущая шестерня имеет зубчатую внешнюю окружность, а часть (74) обода имеет зубчатую кольцевую внутреннюю поверхность (101), хотя также может использоваться плавное фрикционное зацепление. Промежуточная шестерня (99) необходима для обеспечения того, чтобы вращение педальных шатунов совпадало с вращением переднего колеса (5), однако предпочтительно, чтобы была возможна крайне упрощенная конфигурация посредством привода части (74) обода напрямую от шестерни (98) шатуна, если может быть получено удовлетворительное передаточное отношение.
Специалистам в данной области должно быть понятно, что результирующее передаточное отношение, обеспечиваемое шестерней шатунов, промежуточной, а также ведущей шестернями (98, 99, 100) может варьироваться для обеспечения определенного диапазона передаточных отношений. Специалистам в данной области также должно быть понятно, что возможны многочисленные альтернативные средства соединения приводных механизмов с внешним ободом (74) переднего колеса (5), включая ролики, ремни и подобное. Соединение для приводного механизма (88) может также включать механизмы переключения передач (не показано) для варьирования результирующего передаточного отношения между шестерней (98) шатунов и ободом (74) колеса.
Варианты осуществления велосипеда, показанные на фиг. 33-36, обеспечивают многочисленные преимущества для складного велосипеда, в основном предназначенного для городского использования. Известные из уровня техники складные велосипеды часто используют относительно маленькие колеса для минимизации объема велосипеда в сложенном состоянии. Однако известное из уровня техники использование маленьких колес также требовало использования педальных шатунов, а также цепного приводного механизма, расположенных снаружи ведомого колеса. В случае велосипедов с педалями нежелательная сложность цепного привода до этого времени была неизбежной из-за того, что маленький размер колес препятствовал центральному расположению педальных шатунов без контакта педалей с землей.
Таким образом, хотя конфигурирование велосипеда с приводным механизмом переднего колеса (например, педальные шатуны, размещенные в геометрическом центре колеса) уменьшает общую сложность велосипеда и обеспечивает эффективное уменьшение размеров при складывании, в то же время оно накладывает ограничения на минимальный размер колес. Кроме того, такой педальный приводной механизм переднего колеса также формирует ограничения касательно наибольшего размера колеса, т.е. велосипедист не сможет доставать эффективным образом до педальных шатунов большого колеса или не сможет ставить ступни на землю во время отдыха, в то же время маленькие колеса ограничены использованием соответственно только маленьких педалей для избежания риска контакта с землей, в частности во время поворотов. Эти недостатки преодолеваются в вариантах осуществления настоящего изобретения с педальным приводом посредством расположения шатунов (88) со смещением относительно центра.
Совершенно ясно, что возможны многочисленные конфигурации рамы, размера колес, а также различные варианты размещения рулевых механизмов. Например, несмотря на то, что предпочтительные варианты осуществления, описанные в данном документе, относятся к конфигурациям велосипедов или одноколесных велосипедов, следует понимать, что велосипед согласно настоящему изобретению может содержать дополнительные колеса для формирования трех-, четырех- или более колесного велосипеда. Таким образом, следует понимать, что описанные выше варианты осуществления являются лишь примерными и что возможны многочисленные альтернативные конфигурации.
Аспекты настоящего изобретения были описаны лишь посредством примеров, и следует понимать, что могут быть выполнены различные модификации и дополнения без отклонения от его объема.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Складной велосипед (1), предназначенный для использования велосипедистом (11) для езды по земной поверхности (36), при этом указанный велосипед (1) включает в себя
раму (2), содержащую переднюю (3) и заднюю (4) части; седло (13), прикрепленное к раме (2); орган рулевого управления (7);
переднее колесо (5), соединенное с органом рулевого управления (7), при этом указанное переднее колесо (5) выполнено с возможностью вращения в первой плоскости вокруг основной оси (17), при этом указанный орган рулевого управления (7) с возможностью поворота соединен с передней (3) частью рамы для вращения вокруг вторичной оси (18), перпендикулярной указанной основной оси (17);
рулевой механизм (8), выполненный с возможностью управления пользователем и соединенный с указанным органом рулевого управления (7);
заднее колесо (6), с возможностью вращения прикрепленное к задней части (4) рамы, выполненное с возможностью вращения в третьей плоскости вокруг третичной оси (19), причем переднее (5) и заднее (6) колеса имеют различный диаметр; и
приводной механизм (38), функционально соединенный с передним (5) и/или задним (6) колесами;
указанный велосипед выполнен с возможностью складывания из разложенной для езды конфигурации в сложенную конфигурацию посредством перемещения указанных колес (5, 6) в близкое друг к другу положение,
отличающийся тем, что имеет углубление или отверстие (39) в одном колесе, выполненное с возможностью, по меньшей мере, частичной вставки в него другого колеса в указанной сложенной конфигурации велосипеда, а пара рукояток (9) указанного рулевого механизма (8) расположена ниже и/или сзади указанного седла (13).
2. Складной велосипед по п.1, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере одну подножку (12) на переднем колесе (5).
3. Складной велосипед по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанное переднее колесо (5) имеет диаметр, превышающий диаметр заднего колеса (6), причем переднее колесо (5) имеет углубление или отверстие (39), выполненное с возможностью, по меньшей мере, частичного приема и вставки в него заднего колеса (6) в указанной сложенной конфигурации.
4. Складной велосипед по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что указанное переднее колесо (5) представляет собой безвтулочное колесо.
5. Складной велосипед по п.4, отличающийся тем, что указанное переднее колесо (5) имеет вращающуюся внешнюю часть обода, а указанный приводной механизм (38) соединен с внешней частью обода для обеспечения вращения переднего колеса (5).
6. Складной велосипед по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что указанный приводной механизм (38) содержит внешний привод, функционально соединенный с передним колесом (5), где внешний привод представляет собой привод с независимым или внешним по отношению к велосипедисту источником энергии.
7. Складной велосипед по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что приводной механизм (38) велосипеда включает комбинацию приводимого пользователем и внешнего приводов, где внешний привод представляет собой привод с независимым или внешним по отношению к велосипедисту источником энергии.
8. Складной велосипед по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что указанный рулевой механизм (8) сконфигурирован и расположен таким образом, чтобы обеспечивать практически не содержащую препятствий и свободную область спереди тела велосипедиста.
9. Складной велосипед по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что указанный приводной механизм (38) функционально соединен с передним колесом для вращения колеса вокруг вала привода, который расположен со смещением относительно указанной основной оси (17) вращения колеса для обеспечения вращения переднего колеса (5).
10. Складной велосипед по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что указанная вторичная ось (18)
органа рулевого управления (7) наклонена относительно вертикали назад и расположена под углом к
указанной земной поверхности, равным 70±10°.
11. Складной велосипед по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что указанный рулевой механизм (8) расположен ниже и/или сзади указанного седла (13).
12. Складной велосипед по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что приводной механизм (38) сконфигурирован для обеспечения замедления и/или генерирования электродвижущей энергии во время спусков и/или торможения.
13. Складной велосипед по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что горизонтальное расстояние Х4 между пересечением вторичной оси (18) с указанной земной поверхностью (36) и вертикальной линией (33), проходящее практически через или вплотную к задней кромке указанного седла (13), выражается формулой
Х4= tan в / (0,28 Yj tan 9 + Yj)
где (c) - угол наклона вторичной оси относительно вертикали; Y1 - высота седла по вертикали.
14. Складной велосипед по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что воображаемая продольная ось (14) рамы (2) совпадает со второй плоскостью, расположенной практически вертикально и продольной велосипеду, а воображаемая боковая ось (15) расположена перпендикулярно указанной продольной оси (14), причем указанный велосипед волюметрически определен взаимно перпендикулярными параллельными парами вертикальных и горизонтальных плоскостей, разграничивающими противоположные продольные, боковые и вертикальные граничные плоскости, соответственно расположенные в продольных, боковых и вертикальных конечных точках как указанного велосипеда в целом, так и указанного переднего колеса, заднего колеса, рулевого механизма, седла и рамы по отдельности, и причем указанный рулевой механизм (8) включает стержень (10), сконфигурированный с двумя дальними концами, при этом указанный стержень (10) соединен с указанным органом рулевого управления (7) на одном дальнем конце и соединен с указанной парой рукояток (9) на другом дальнем конце.
15. Складной велосипед по п.14, отличающийся тем, что стержень (10) и/или рукоятки (9) выполнены с возможностью вращательного перемещения в близкое к раме (2) и/или переднему колесу (5) положение, в то же время оставляя постоянным или уменьшенным расстояние между боковыми граничными плоскостями велосипеда.
16. Складной велосипед по любому из пп.14, 15, отличающийся тем, что стержень (10) и/или рукоятки (9) выполнены с возможностью вращательного перемещения в близкое к раме (2) и/или переднему колесу (5) положение, в то же время оставляя постоянным или уменьшенным расстояние между продольными граничными плоскостями велосипеда.
17. Складной велосипед по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что указанный рулевой механизм (8) включает в себя стержень (10), сконфигурированный с двумя дальними концами, при этом указанный стержень (10) соединен с указанным органом рулевого управления (7) на одном дальнем конце и соединен с указанной парой рукояток (9) на другом дальнем конце и указанный стержень (10) расположен сзади органа рулевого управления (7).
18. Складной велосипед по любому из пп.1-13 или 17, отличающийся тем, что указанный рулевой механизм (8) включает в себя стержень (10), сконфигурированный с двумя дальними концами, при этом указанный стержень (10) соединен с указанным органом рулевого управления (7) на одном дальнем конце и соединен с парой рукояток (9) на другом дальнем конце, причем указанные две рукоятки (9) выполнены в виде двух ручек, расположенных симметрично по обе стороны указанного стержня (10), при этом каждая ручка выполнена с возможностью расположения в близкое к раме (2) положение посредством вставки в соответствующее приемное углубление, выполненное в указанной раме (2).
19. Складной велосипед по любому из пп.1-18, отличающийся тем, что рама (2) выполнена с одним или более углублениями или отверстиями, по меньшей мере, для частичной вставки переднего колеса (5), заднего колеса (6), рулевого механизма (8) и/или седла (13).
20. Складной велосипед по любому из пп.1-19, отличающийся тем, что указанное перемещение велосипеда в сложенную конфигурацию включает поворот переднего колеса (5) практически в вертикальной плоскости вокруг поперечно ориентированной первой оси (40) складывания.
21. Складной велосипед по любому из пп.1-20, отличающийся тем, что вращение переднего колеса (5) вокруг вторичной оси (18) временно ограничивается посредством поворота рулевого механизма (8) и/или переднего колеса (5) в соответствующее выполненное в раме углубление, удерживающее рулевой механизм (8), и в выполненное в раме углубление, удерживающее переднее колесо (5), соответственно.
22. Складной велосипед по любому из пп.1-21, отличающийся тем, что переднее колесо (5) и рама (2) выполнены с возможностью одновременного вращения для вставки переднего колеса (5), по меньшей мере, частично в углубление или отверстие, выполненное в раме (2).
23. Складной велосипед по любому из пп.1-22, отличающийся тем, что указанное перемещение в сложенную конфигурацию заднего колеса (6) выполняется посредством поворота заднего колеса (6) практически в горизонтальной плоскости вокруг второй оси (41) складывания.
24. Складной велосипед по любому из пп.1-22, отличающийся тем, что указанное перемещение в
сложенную конфигурацию заднего колеса (6) выполняется посредством комбинации поворота и линейного перемещения заднего колеса (6) практически в вертикальной плоскости вокруг второй оси (41) складывания.
25. Складной велосипед по любому из пп.1-23, отличающийся тем, что заднее колесо (6) с возможностью снятия вращается вокруг шарнира, расположенного на раме и имеющего вторую ось складывания, расположенную в вертикальной плоскости.
26. Складной велосипед по любому из пп.1-25, отличающийся тем, что рулевой механизм (8) и седло (13) выполнены с возможностью вращения вокруг третьей оси (42) складывания.
27. Складной велосипед по любому из пп.1-25, отличающийся тем, что рулевой механизм (8) и седло (13) выполнены с возможностью вращения вокруг отдельных осей складывания по отдельности.
28. Складной велосипед по п.26, отличающийся тем, что третья ось (42) складывания расположена перпендикулярно вторичной (18) оси складывания.
29. Складной велосипед по любому из пп.1-28, отличающийся тем, что вращение переднего колеса (5) вокруг вторичной оси (18) временно ограничивается посредством поворота рулевого механизма (8) и/или переднего колеса (5) в соответствующее выполненное в раме (2) углубление, удерживающее рулевой механизм (8), и в выполненное в раме углубление, удерживающее переднее колесо, соответственно.
30. Складной велосипед по п.29, отличающийся тем, что дополнительно включает защелку для съемного закрепления рулевого механизма (8) и/или переднего колеса (5) в указанном углублении, удерживающем рулевой механизм, и в углублении, удерживающем переднее колесо, соответственно.
31. Складной велосипед по любому из пп.1-30, отличающийся тем, что указанное обратимое складывание из разложенной для езды конфигурации в сложенную конфигурацию обеспечивается посредством трех защелок.
32. Складной велосипед по п.30 или 31, отличающийся тем, что углубление, удерживающее рулевой механизм (8), и углубление, удерживающее переднее колесо (5), соответственно сконфигурированы в виде продольного удлиненного, частично дугообразного выреза в нижней части рамы (2) и продольного выреза в верхней части рамы (2).
25.
25.
25.
25.
25.
25.
25.
25.
25.
25.
25.
25.
Фиг. 31
Фиг. 34
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
020895
020895
- 1 -
- 1 -
(19)
020895
020895
- 1 -
- 1 -
(19)
020895
020895
- 1 -
- 1 -
(19)
020895
020895
- 4 -
- 3 -
(19)
020895
020895
- 39 -
- 38 -
020895
020895
- 39 -
- 38 -
020895
020895
- 41 -
- 42 -
020895
020895
- 44 -
- 44 -
020895
020895
- 46 -
- 46 -
020895
020895
- 50 -
- 50 -