Устройство подъема велосипеда для хранения в помещениях с невысокими потолками

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ПОДЪЕМА ВЕЛОСИПЕДА ДЛЯ ХРАНЕНИЯ В ПОМЕЩЕНИЯХ С НЕВЫСОКИМИ ПОТОЛКАМИ(72) Автор Кокашинский Андрей Александрович(73) Патентообладатель Кокашинский Андрей Александрович(57) Устройство подъема велосипеда для хранения в помещениях с невысокими потолками конструктивно представляет собой незамкнутую плоскую кинематическую цепь, состоящую из верхней стойки, верхнего звена с консольными продолжениями и нижнего звена,представляющих собой две прямоугольные рамы, а также механизма захвата велосипеда,соединенных последовательно на шарнирах так, что верхняя стойка с возможностью ее прикрепления на заданной высоте хранения велосипеда содержит в месте соединения с верхним звеном пружинный механизм, накапливающий потенциальную энергию при повороте пользователем верхнего звена на 90 из горизонтального положения в нижнее вертикальное и отдающий накопленную энергию при обратном движении, тем самым облегчая подъем и установку велосипеда в горизонтальное положение хранения, верхнее звено в месте соединения с нижним имеет другой пружинный механизм, накапливающий потенциальную энергию при повороте нижнего звена на 180 из верхнего вертикального в нижнее вертикальное положение и отдающий накопленную энергию при обратном движении, тем самым облегчая подъем велосипеда до момента сложения нижнего звена с верхним, а механизм захвата, присоединенный к нижнему звену трубчатым шарниром и имеющий возможность поворота на шарикоподшипниках вокруг своей оси, состоит из расположенных в трубчатом шарнире, с одной стороны, удлиняющего штока с фиксатором и прижимным упором на конце, а с другой стороны, толкателя с ручкой и подпружиненного штока, соединенного с другим прижимным упором на противоположном конце,причем упоры способны прочно удерживать велосипед во время подъема за счет осевого распора, создаваемого механизмом захвата.(56) 1. Патент 20120000620, 2012. 2. Заявка 2010108064, 2010. 3. Заявка 2010095010, 2010. Заявленная полезная модель относится к устройствам для подвешивания велосипедов. По конструктивному решению у заявленного устройства на сегодня нет прототипов. Наиболее близким его аналогом по назначению является известное Устройство подъема для парковки велосипедов 1, которое состоит их трех взаимосвязанных частей устройства захвата велосипеда в форме траверсы с крюками, поддеваемыми под руль и седло механизма вертикального подъема велосипеда на двух тросах, приводимых в действие энергией сжимаемой при опускании пружины и верхней консольной стойки, крепящейся к стене и обеспечивающей удержание траверсы с велосипедом в верхнем положении хранения. Но это известное устройство может использоваться только при высоте помещения 3,2 м и выше, так как при высоте ниже колеса вертикально подвешенного велосипеда создают определенные трудности для пешеходов, двигающихся снизу, или вообще загораживают проход. В связи с этим такое устройство в помещениях с более низкими потолками не подходит. Другая известная Система хранения велосипеда 2 также предназначена для его вертикального подъема и хранения. Она работает на одном тросе, проходящем через две размещенные над седлом и рулем потолочные муфты, образующие из троса две петли, на которые подвешивается велосипед. Это позволяет обойтись без траверсы и использовать устройство в помещениях с потолками пониже, чем для предыдущего известного устройства. Но для потолков уже ниже 3 м такая система не способна обеспечить беспрепятственный проход под подвешенным велосипедом. Известный Подъемник для горизонтального хранения велосипеда 3 позволяет горизонтально закрепить велосипед и в таком же положении поднять его и разместить под потолком. Но исходя из конструкции, включающей в себя три троса, он неудобен при частой эксплуатации. Чтобы привязать велосипед и отвязать его в трех местах к концам тросов, с устройством и велосипедом нужно проделать ряд трудоемких манипуляций(например, уложить велосипед на пол), а также затратить немалые физические усилия,поднимая его к потолку. По этой причине известное устройство больше подходит для длительного хранения велосипеда, а не для частого его использования, причем требует от пользователя хорошо тренированной мускулатуры и немалой ловкости. Следует добавить, что применение тросов в конструкциях трех представленных известных устройств делает их недолговечными из-за трущихся поверхностей и плохо управляемыми при подъеме, хранении и опускании. Таким образом, для значительного числа велолюбителей, проживающих и/или функционирующих в помещениях с высотой потолка от 2,5 до 3 м, рассмотренные известные устройства будут неудобными и на практике неприменимыми. Задачей заявляемой полезной модели является создание такого устройства подъема и хранения велосипеда, которое в помещениях с невысокими потолками позволило бы,прежде всего, обеспечить абсолютно свободный проход снизу, максимально облегчить подъем велосипеда к потолку, до минимума сократить время подъема и опускания для частого и долгосрочного пользования велосипедом независимо от его конструкции и формы рамы. Предлагаемое устройство открывает возможность удобно размещать и хранить велосипед в стесненном пространстве, например в малогабаритных квартирах, в приквартирных тамбурах, в узких коридорах, в лоджиях и т.п. Причем минимальные размеры такого пространства составят по высоте 2,5 м, по ширине 1,3 м, по длине 2 м. Но главное, что в 2 91182013.04.30 этом пространстве при хранении велосипеда под потолком вертикальный габарит снизу будет не менее 2 м, а это обеспечит беспрепятственный проход под ним и оставит пожарные пути эвакуации, где это необходимо, абсолютно свободными. Кроме этого, подъем велосипеда весом до 20 кг и установка его в положение хранения будут несложными и не потребуют от пользователя больших физических усилий, а время, необходимое для подъема или опускания, не превысит 10 с. Устройство может быть также использовано для парковки велосипедов, в том числе в офисах, магазинах, кафе и других помещениях,имеющих невысокие потолки, причем как внутри, так и снаружи зданий. При условии использования укороченных звеньев его можно установить и в помещениях с высотой ниже 2,5 м, например в гараже над машиной, в хозяйственных постройках, в грузовых прицепах и т.п. Технический результат достигается тем, что заявленное устройство сконструировано на основе незамкнутой плоской кинематической цепи, в которую входит верхняя стойка,верхнее звено с консольными удлинениями, нижнее звено с шарикоподшипниками и механизм захвата велосипеда, соединенные шарнирами так, что верхняя стойка содержит в месте соединения с верхним звеном пружинный механизм, накапливающий потенциальную энергию при повороте пользователем верхнего звена на 90 из горизонтального положения в нижнее вертикальное и отдающий накопленную энергию при обратном движении, тем самым облегчая подъем и установку велосипеда в горизонтальное положение хранения, верхнее звено в месте соединения с нижним имеет другой пружинный механизм, накапливающий потенциальную энергию при повороте нижнего звена на 180 из верхнего вертикального в нижнее вертикальное положение и отдающий накопленную энергию при обратном движении, тем самым облегчая подъем велосипеда до момента вхождения нижней рамы в верхнюю, а механизм захвата, присоединенный к нижнему звену трубчатым шарниром и имеющий возможность поворота на подшипниках вокруг своей оси, состоит из расположенных в шарнире, с одной стороны, удлиняющего штока с фиксатором и прижимным упором на конце, а с другой стороны, толкателя с ручкой, подпружиненного штока с другим прижимным упором, которые прочно удерживают велосипед во время подъема за счет осевого распора, создаваемого механизмом захвата. Конструкция позволяет сначала поднять присоединенный велосипед вертикально путем поворота нижнего звена вверх на 180, а затем установить его в положение хранения под потолком путем поворота верхнего звена вверх на 90. Выполнение поворотов контролируется рукоятками управления и облегчается содействием пружинных механизмов,установленных возле шарниров. Пружинные механизмы работают на основе разжимающих усилий установленных газовых пружин, специально рассчитанных под вес поднимаемых велосипедов, который указывается на устройстве. Работа газовых пружин обеспечивает требуемую управляемость, плавность и бесшумность работы устройства. На фиг. 1 показан общий вид устройства в горизонтальном положении хранения без велосипеда на фиг. 2 показан вариант размещения устройства с велосипедом возле квартиры на фиг. 3 показано устройство с опущенными звеньями на фиг. 4 показан увеличенный разрез верхней стойки по А-А на фиг. 5 показан увеличенный разрез нижнего пружинного механизма по А-А на фиг. 6 показан механизм захвата велосипеда. Основу верхней стойки 1 составляют две покрытые ограждающим коробом 2 трапеции 3, сваренные из металлических уголков и жестко соединенные между собой связывающими уголками 4 и пластинами 5, создавая в целом легкую, но прочную объемную конструкцию, надежно крепящуюся к любой устойчивой поверхности. Со стороны крепления в уголках и пластинах сделаны отверстия для крепежей 6. Связывающий уголок 4, 3 91182013.04.30 располагающийся возле шарнира 7, одновременно является и упором, удерживающим верхнее звено 8 в верхнем горизонтальном положении хранения. Внутри верхней стойки 1 размещен верхний пружинный механизм, состоящий из двух симметрично установленных газовых пружин 9, работающих на сжатие и крепящихся на шарнирах одним концом за проушины 10 в верхних углах трапеций 3, а другим - к консольному продолжению 11 верхнего звена 8, повернутому в осевой точке шарнира 7 на расчетный угол 12. Верхнее звено 8 представляет собой прямоугольную раму, состоящую из двух швеллеров, располагаемых параллельно друг к другу и жестко соединенных между собой на сварке тремя трубчатыми вставками 13 с косынками 14, причем полки швеллеров при горизонтальном расположении верхнего звена 8 направлены вверх. Со стороны верхней стойки 1 швеллеры верхнего звена 8 соединены со стойкой 1 двумя шарнирами 7, а их консольные продолжения 11 - с газовыми пружинами 9 верхнего пружинного механизма,участвующими во вращении верхнего звена. На другой стороне верхнего звена 8 установлен нижний пружинный механизм кривошипно-ползунного типа, преобразующий вращательное движение нижнего звена 15 вокруг оси шарнира 16 в поступательное и наоборот. Основу этого механизма составляют две неподвижно закрепленные газовые пружины 17, расположенные между швеллерами рамы верхнего звена 8 и вдоль него. При повороте нижнего звена 15 вниз прикрепленная к нему, специально изогнутая поперечина 18 тянет за собой пластинчатое коромысло 19,которое через другую цилиндрическую поперечину 20 на шарнире передает усилие двум закрепленным по ее краям ползунам 21. Ползуны, двигаясь вниз по двум направляющим 22, сжимают газовые пружины 17, которые в итоге накапливают потенциальную энергию. В момент обратного действия пружины 17 она, разжимаясь и отдавая накопленную энергию, передает по цепи усилие, приводящее к вращению нижнего звена 15 вверх. Во избежание перекосов и заеданий при скольжении в ползунах 21 устанавливаются ролики,обеспечивающие свободное качение ползунов 21 по направляющим 22. За шарнирами 16 швеллеры верхнего звена 8 также имеют консольные продолжения 23. К ним присоединены ручка дожима 24 верхнего звена и ручка 25 с П-образной рукоятной, а также два упора 26 с резиновыми подушками для остановки нижнего звена 15. Нижнее звено 15, как и верхнее, представляет собой прямоугольную раму из двух швеллеров, располагаемых параллельно друг к другу и жестко соединенных между собой на сварке с двумя трубчатыми вставками 27, причем полки швеллеров в горизонтальном положении направлены вниз. Наружное расстояние между полками швеллеров нижнего звена 15 чуть меньше внутреннего расстояния между полками швеллеров верхнего звена 8, поэтому нижнее звено, поворачиваясь вокруг шарнира 16 и складываясь с верхним звеном, частично входит в него, придавая конструкции дополнительную жесткость. В середине нижнего звена 15 установлена ручка дожима 28, необходимая для доведения двух звеньев в сложенное положение. Другая сторона нижнего звена 15 изогнута на 90 так, что механизм захвата 29 велосипеда отступает от нижнего звена перпендикулярно и на расстояние не менее 10 см. Это сделано для того, чтобы рулевая стойка и седло велосипеда в горизонтальном положении хранения находились на одном уровне с колесами и другими частями велосипеда, опирающимися на поддерживающую планку 30, а руль велосипеда располагался вертикально,был неподвижен и не касался стены. Кроме того, в этой части нижнего звена установлена ручка 31, с которой начинается поворот нижнего звена вверх и, соответственно, подъем велосипеда. Механизм захвата 29, присоединенный к нижнему звену трубчатым шарниром 32 и имеющий возможность поворота на шарикоподшипниках 33 вокруг своей оси, состоит из расположенных в шарнире, с одной стороны, удлиняющего штока с фиксатором 34 и 91182013.04.30 прижимным упором 35 на конце, а с другой стороны, толкателя 36 с ручкой, подпружиненного штока 37 с другим прижимным упором 38. Устройство работает следующим образом. Велосипед подкатывают и устанавливают под устройством, находящимся у потолка в горизонтальном положении хранения. После чего начинают поочередное опускание звеньев. Для опускания верхнего звена 8 тянут вниз ручку 25, поворачивая звено на 90, а затем ручкой дожима 24 устанавливают его в нижнее вертикальное положение, прижимая ручку 25 к упору, закрепленному под верхней стойкой 1. В этот момент верхний пружинный механизм накапливает энергию, отдаваемую впоследствии для облегчения поворота верхнего звена 8 обратно вверх. Фиксация верхнего звена в нижнем вертикальном положении происходит после прохождения консольным продолжением 11 определенной точки траектории, после которой газовые пружины 9 несколько разжимаются и создают обратный момент сил, дожимающий и удерживающий верхнее звено 8, тем самым ограничивая его степень свободы. Затем начинают опускание нижнего звена 15. Для этого, придерживая ручку 24, тянут ручку дожима 28 и совершают поворот звена на 180 вниз. Во время этого нижний пружинный механизм накапливает потенциальную энергию, используемую им для обратного подъема нижнего звена вместе с велосипедом. Причем пластинчатое коромысло 19, пройдя по траектории определенную точку, за счет появления разжимающих сил газовых пружин 17 также начинает дожимать нижнее звено 15 к упорам 26 консольных продолжений 23, тем самым фиксируя его и ограничивая вторую степень свободы кинематической цепи. В итоге звенья, и верхнее, и нижнее, в опущенном положении становятся неподвижными, как показано на фиг. 3, и позволяют пользователю освободить две руки, чтобы заняться присоединением велосипеда. Перед тем как присоединить велосипед, настраивают длину механизма захвата 29, изменяя выступ удлиняющего штока 34 и фиксируя его, исходя из размеров велосипедной рамы, а точнее, из расстояния от стойки седла до стойки руля, где происходит присоединение велосипеда к устройству. Настройка производится так, чтобы подпружиненный шток 37, прижимаемый и фиксируемый ручкой толкателя 36, мог создать надежный захват велосипеда упорами за счет необходимого осевого распора. После того как велосипед присоединен, начинают его подъем с выполнением действий в обратной последовательности до момента его установки в горизонтальное положение хранения, как показано на фиг. 2. Необходимо отметить, что механизм захвата 29, присоединенный к нижней раме 15 на шарикоподшипниках 33, обеспечивает велосипеду за счет силы тяжести постоянное вертикальное положение независимо от угла поворота нижней рамы 15. Эта конструктивная особенность облегчает управление устройством и уменьшает размеры пространства его эксплуатации до минимума. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 7