Лікувально-профілактичний веломобіль

Лечебно-профилактический веломобиль, содержащий раму, установленную на трех колесах, одно из которых - ведущее переднее, а два - задние опорноповоротные, и несущую сиденье со спинкой, поворотный механизм, средство подрессоривания, механизм педалирования и отбора мощности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что сиденье и спинка выполнены в виде ложа, снабженного мягким подголовником, а рама снабжена хвостовиком в виде кронштейна, шарнирно связанного с поворотным механизмом, выполненным І в виде параллелограмма, сторонами которого являются шарнирно связанные между собой скрепленная с рамой ось задних колес с шарнирно прикрепленными к ее концам Т-образными полуосями и жесткая соединяющая их тяга, с которой посредством закрепленного на ее середине пальца связан шарнирно закрепленный на конце кронштейна рамы, имеющей съемный поручень, поворотный рычаг, а средство подрессоривания выполнено в виде помещенных по бокам ложа в шарнирах оси задних колес рессорно-поворотных узлов, каждый из которых имеет опорные и возвратные пружины, подпружинивающие сверху и снизу шарнирно установленную между ними Т-образную полуось, при этом механизм педалирования и отбора мощности выполнен в виде двух пар взаимосвязанных своими зубья ми ведущих и ведомых шестерен, наса женных на закрепленные на раме оси одна из которых является осью переднего колеса и несет на себе установленные на его ведущей шестеренке раздвижные шатуны с педалями. с > ОО Os О Изобретение относится к мускульным транспортным средствам, в частности к педальным устройствам, используемым для лечения и профилактики заболеваний сердечно-сосудистой системы человека. Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее раму, установленную на трех колесах, одно из которых - ведущее перед нее, а два - задних, поворотных, спинку и сиденье, механизм поворота и педальный механизм [1]. Недостаток прототипа в том, что механизм поворота расположен снизу ложа, образованного объединением спинки и сиденья, и поэтому использующая веломобиль персона должна дотягиваться и опираться на него руками, отведенными от 26869 туловища назад и опущенными вниз, что неудобно, не соответствует требованиям биомеханики и не может быть рекомендовано для профилактики и лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы организма. Средство управления - рукоятки, а также средство подрессоривания расположены выше оси задних колес и поэтому спинка ложа приподнята, что не обеспечивает должное расположение пациента, требуемое лечебно-профилактической методикой. Голова пациента поэтому приподнята, удерживается мышцами шеи, что создает ненужное дополнительное напряжение, приводящее к напряжению мышц груди и туловища и отрицательно сказывается на дыхательной функции. В силу почти вертикального положения туловища пациента ноги его значительно согнуты в тазобедренных суставах и при педалировании угол изгиба их приближается к максимальному значению, что также создает дополнительное, ненужное для профилактики и лечения напряжение мышц таза и живота. Неприемлем также и цепной механизм педалирования, от которого в лицо водителю и в глаза его неизбежно будут попадать пыль и взвешенные частицы дорожного покрытия. В основу изобретения поставлена задача разработки варианта веломобиля, отличающегося тем, что изменена его конфигурация рамы, а главное обеспечивается больший наклон ложа, оснащение его мягким подголовником, приподнятым поручнем поворотного механизма и расположением его на оптимальной высоте, впереди водителя, в поле его зрения, а также размещение средства подрессоривания ложа по бокам веломобиля, дали возможность обеспечить ему более удобную для педалирования позу и тем самым в большой мере способствовать созданию благоприятных условий функционирования его кардиореспираторной системы. В этом же направлении видоизменено и устройство педалирования и отбора мощностей. Использование раздвижных шатунов позволило устанавливать оптимальную амплитуду движения ног и высоту их подъема при педалировании, чем также предполагается обеспечить расслабленность и релаксацию всего тела водителя, а применение шестеренчатой передачи, которую легко заключить в картер, позволяет исключить загрязнение воздуха перед водителем, что неизбежно при цепной передаче. Поставленная задача решена тем, что в веломобиле, содержащем раму, уста 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 новленную на трех колесах, одно из которых - ведущее переднее, а два - задние опорно-поворотные, и несущую сиденье со спинкой, поворотный механизм, средство подрессориваиия, механизм педалирования и отбора мощности, согласно предполагаемому изобретению, сиденье и его спинка выполнены в виде ложа, снабженного мягким подголовником, а рама снабжена хвостовиком s виде кронштейна, шарнирно связанного с поворотным механизмом, выполненным в виде параллелограмма, сторонами которого являются шарнирно связанные между собой: скрепленная с рамой ось задних колес с шарнирно прикрепленными к ее концам Т-образными полуосями и жесткая соединяющая их тяга, с которой посредством закрепленного на ее середине пальца связан шарнирно закрепленный на конце кронштейна рамы, имеющей съемный поручень, поворотный рычаг, а средство подрессоривания выполнено в виде помещенных по бокам ложа внутри шарниров оси задних колес рессорно-поворотных узлов, каждый из которых имеет опорные и возвратные пружины, подпружинивающие сверху и снизу шарнирно установленную между ними Т-образную полуось, при этом механизм педалирования и отбора мощности выполнен в виде двух пар взаимосвязанных своими зубьями ведущих и ведомых шестерен, насаженных на закрепленные в раме оси, одна из которых является осью переднего колеса и несет на себе установленные на ее ведущей шестерне раздвижные шатуны с педалями. Технический результат, достигаемый от использования совокупности отличительных признаков предлагаемого устройства состоит в том, что за счет видоизменения средства для расположения пациента - превращение его в удобное ложе, обеспечения ему должного наклона, размещения органа поворота веломобиля в оптимальной для управления зоне - перед ним, в поле его зрения, а также за счет установки более рационального механизма педалирования и отбора мощности, удалось предложить такую модель веломобиля, которая в большей мере обеспечивает удобство расположения и действия пациента и становится по сути своей лечебно-профилактической, так как облегчает работу сердца - улучшает условия функционирования кардиореспираторной системы и в целом всего организма. На фиг. 1 дан общий вид велосипеда; на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 26869 З - то же, вид сверху; на фиг. 4 - рзма велосипеда на колесах с механизмом поворота и механизмом педалирования и отбора мощности, вид сверху (увеличено); на фиг. 5 - рессорно-поворотный узел, вид спереди; на фиг. 6 - то же, вид снизу; на фиг. 7 - траектории движения педалей (а - прототипа, б - предлагаемого при автоматическом изменении длины его шатуна, в - при ножном изменении длины шатуна), вид сбоку; на фиг. 8 механизм педалирования и отбора мощности, вид сверху; на фиг. 9 - раздвижной шатун: А - вид спереди с отведением и с выдвижением педали (пунктиром), Б направляющая шатуна (основная). В - направляющая шатуна (промежуточная), Г шатун с педалью (Б, В, Г - виды сбоку) и линии разреза Д и Е; на фиг. 10 разрезы шатуна по линиям Д и Е фиг. 9. Веломобиль содержит треугольную раму 1 с вилкой 2 переднего колеса 3. На раме установлен механизм педалирования и отбора мощности 4 - на вилке колеса переднего, и механизм поворота 5 - сзади-снизу рамы, а также рессорноповоротные узлы 6 с задними колесами 7. Поверх рамы закреплено ложе 8, которое охвачено поворотной рамкой 9 с поворотным поручнем 10. Колеса прикрыты защитными крыльями (закрылками) 11, задними, закрепленными на полуосях 12 задних колес, и передним, закрепленным на вилке переднего колеса. Механизм педалирования и отбора мощности 4 содержит две оси - ведущую 13 и ведомую 14, на которых насажены шестерни (звездочки). На ведущей оси 13, помещенной в вилке переднего колеса, насажена ведущая большая шестерня 15 и закреплена на ней, а ведомая малая шестерня 16 насажена на этой оси свободно с возможностью вращения. На ведомой оси 14 закреплена с одной стороны на вилке переднего колеса 3 промежуточной шестерней, закрепленной также, как и промежуточная малая шестерня 17 на этой же оси 14. Большая промежуточная шестерня 18 находится в зацеплении с зубьями малой ведомой шестерни 16, свободно насаженной на ведущую ось 13, а зубья ведущей большой шестерни 15 находятся в зацеплении с зубьями малой промежуточной шестерни 17 от проворота шестерни 15 по часовой стрелке связанная с нею промежуточная малая шестерня 17 провернется против часовой стрелки, а вместе с нею и промежуточная большая шестерня 18 тоже провернется в этом же направ лении, что приведет во вращение ведомую малую шестерню 16 ведущей оси 13, которая будет вращаться по ходу часовой стрелки, т.е. в том же направлении, как и 5 ведущая большая шестерня 15. Такое зацепление указанных шестерен приводит к повышению быстроты вращения ведомой малой шестерни 16 за счет потери мощности. На ведущей оси 13 закреплен рлзд10 вижной шатун 19 с педалью 20 и, следовательно, проворот шатуна приводит к провороту ведущей большой 15, а через шестерни 17 и 18 и ведомой малой 16 шестерен, последняя из которых, будучи ус15 тановленная в ступице переднего колеса, ПРИВОДИТ ЄГО В ДеЙСТПИе, ЧТО, КДК И В 20 25 30 35 '40 45 50 55 обычном заднем колесе велосипеда, обеспечивает перемещение его, его ход. Различие здесь в том, что педальное устройство действует не на заднее колесо {как в обычном велосипеде), а непосредственно на переднее колесо, которое в предложенном веломобиле является ведущим, установленным в вилке с возможностью вращения вместе с шестерней 16. Повышенная скорость движения веломобиля достигнута за счет взаимодействия указанных шестерен, приводит к снижению мощности педалирования. Для повышения мощности педалирования применен раздвижной шатун 19. Он имеет направляющую 21, закрепленную на ведущий оси 13, представляющую собой пластину с продольным пазом 22 и продольным вырезом 23, выполненным в его дне. В этот паз продольно введена промежуточная направляющая 24 с возможностью продольного перемещения в нем и ограничения этого перемещения длиной выреза 23, помещенным в этот вырез пальцем 25, закрепленным на промежуточной направляющей пластине 24, с противоположной стороны которой выполнены ряд отверстий 26 для обеспечения установки длинь\ шатуна. В этой направляющей также выполнен открытый паз 27, в который по мещен собственно шатун 28 в виде пластины, и продольные боковые проушины 29, в которые помещена ось 30 шарнирного закрепления на этой направляющей пластине 24 шатуна 28, имеющей соответствующее отверстие для оси 30 На этом же конце шатуна 28 закреплена пластинчатая пружина 31» упирающаяся сво : бедным концом в дно паза 27 направляющей 24 и обеспечивающая прижим плас* тины шатуна 28 к поверхности дна паза 27. На другой стороне этой пластины закреплен палец 32, входящий в одно из отверстий 26 и фиксирующий ее от пере 26869 мещения и or перекоса шатуна. На конце этой стороны пластины шатуна 28 установлена обычным образом педаль 20 с фиксатором стопы 33. Таким образом, в сборке раздвижной шатун 19 дает возможность продольного по отношению к нему перемещение педали 20 в двух своих узлах: при перемещениях промежуточной направляющей 24 относительно наоравляющей 21 - с одной стороны, и при перемещениях собственно шатуна 28 в пазу 27 относительно промежуточной направляющей 24, с другой стороны. В первом случае обеспечивают автоматическое изменение длины шатуна, а во втором случае - ножную установку его длины на ходу веломобиля. В этом и другом случае с изменением длины шатуна изменяют усилие на ведущей шестерне и в конечном итоге на ведущем переднем колесе (см. фиг. 8, 9 и 10). Механизм поворота выполнен на задних колесах. Он представляет собой параллелограмм, образованный осью 34 задних колес и жесткой тягой 35, шарнирно связанными между собой посредством рессорно-поворотных узлов 6, каждый из которых имеет вид торцевой проушины 36, в отверстиях 37 которой помещена поворотная ось 38, на которую предварительно надето своей поворотной трубкой 39 Т-образная полуось 12, к которой прикреплен перпендикулярно поворотный поводок 40, шарниром 41 связанный с жесткой тягой 35. Т-образная полуось 12 стабилизирована внутри проушины 36 посредством Двух пружин, насаженных на трубку 39 и на поворотную ось 38: с одной опорной пружиной 42, расположенной в верхней части этой проушины, между ее верхней щечкой и Т-образной полуосью 12 и с другой стабилизирующей пружиной 43, более слабой, расположенной ниже этой полуоси - между ею и нижней щечкой проушины 36. Между торцами поворотной трубки 39 и щечками проушины 36 имеются зазоры, обеспечивающие вертикальное перемещение полуоси 12 по поворотной оси 38 для обеспечения амортизации оси 34 и закрепленной на ней рамы 1. Вдоль этой рамы перпендикулярно оси 34 шарниром 44 закреплен на кронштейне 45 поворотный рычаг 46, имеющий продольный вырез 47, в которой помещен палец 48, закрепленный посередине жесткой тяги 35. Задний конец этого рычага закреплен в указанном шарнире 44, а передний скреплен с поворотной рамкой 9, образующей посредством боковых телескопичес 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 8 ких связей 49 поворотный поручень 10, выполненный съемным. Эта взаимосвязь поворотного рычага 46 с жесткой тягой 35 через палец 48 и вырез 47 обеспечивает такие условия поворота веломобиля, когда направление перемещения поворотного поручня 10 осуществляется навстречу перемещениям полуосей 12, но зато это обеспечивает одноименность перемещения поручня 10 и поворота веломобиля. А это главное условие надежности вождения (фиг. 3-6). Ложе 8 прикреплено к раме 1 в точках 50 ее крепления с осью 34 и на поперечине 51 рамы так, что и рама и ложе расположены внутри поворотной рамки 9 - между поворотным рычагом 46 и поручнем 10, который при посадке велосипедиста снимают и вновь скрепляют и единую рамку 9, ложе имеет вид вогнутой по форме тела жесткой раковины с мягкой подстилкой и с мягким подголовником 52. Тормоза веломобиля в ступице переднего колеса выполнены и действуют так же, как в заднем колесе обычного велосипеда - при обратных проворотах педалей. На задних колесах возможны колодчатые тормоза, связанные тросами с подпружиненными рычагами, установленными на поручне 10, как на руле существующих спортивных велосипедов. Пользуются веломобилем, как обычным трехколесным велосипедом. Различия состоят в следующем. Поза велосипедиста - полулежа с приподнятыми ногами, выполняющими педалирование, и руками, опирающимися на поручень 10, облегчает работу сердечно-сосудистой системы, так как облегчает присосную функцию сердца. Отсутствие передаточной цепи и звездочек колеса, заменено использованием педального механизма отбора мощности с изменением длины шатунов. Поскольку вращение педалей осуществляется на оси переднего колеса, то оно установлено без возможности поворота. Повороты обеспечены задними колесами. Анализ траектории а, б, в - фиг. 7 свидетельствует, что траектория а образуется перемещением педалей обычного велосипеда. Траектория б создается в сил^ автоматического удлинения шатуна 19 на постоянно установленную, определяемую длиной выреза 23, величину. Эта траектория яйцевидная, так как при подаче педали 20 и тела шатуна 19 от себя велосипедист неизбежно при нажиме на педаль выдвигает ее вперед, что приводит к удлинению рычага и усиливает воздействие 10 2P369 на ведущую ось 13, а затем на ведомую шестерню 16 и на колесо 3. Это приводит к облегчению педалирования. Наоборот, при подтягивании педали и особенно при подъеме ее вверх, тело шатуна 19 устанавливается и укорачивается, что не ухудшает педалирования, поскольку в этой зоне проворота педалей, действие мышц ног менее эффективно, но подъем одной ноги вверх облегчается усиленным воздействием противоположной ноги. При усложнении дорожной обстановки - вязкое покрытие, подъем и т.д. пользуются ножным переключением шатуна, удлиняют его на ходу, без остановки веломобиля. И тогда педали перемещают по удлиненной траектории в (фиг. 7). Увеличенный рычаг воздействия на педали облегчает педалирование в подобных условиях К этому же прибегают и при уменьшении хода веломобиля для экономии усилий. Переключение осуществляют отведением каждой педали 20 (одновременно или попеременно) в сторону (во вне) и перемещение ее на требуемую величину длины шатуна 19 вдоль его оси, а затем отпусканием педали, которая под действием пружины 31 прижимает собственно шатун 28 к промежуточной 24 направляющей и фиксирует его входом пальца 32, в соответствующие отверстия 26. Такое двойное регулирование позволяет более эффективно использовать веломобиль, а педалирование при расположении пациента с приподнятыми руками и ногами обеспечивает профилактический и лечебный эффект. Преимущество предложенного устройства заключается в том, что предло 7 10 15 20 25 30 35 женный веломобиль становится не только? средством передвижения, но и средствомразвлечения, отдыха, профилактики и лечения различных заболеваний сердечнососудистой системы, так как педалирование в нем осуществляется в позе полулежа, с приподнятыми руками и ногами, что обеспечивает специальную форму ложа и оригинальным расположением и соотношением величин ведущего и ведомых колес. Достигнуто, вместе с тем, и облегчение педалирования за счет сочетания использования ведущих и ведомых шестерен и применение шатунов, изменяющихся автоматически и ножным способом по длине, что позволяет оптимизировать приложение усилий ног для более эффективного педалирования Обеспечено также понижение ОЦТ веломобиля и повышение устойчивости его за счет размещения средства подрессоривания - рессорно-поворотных учлов по бокам ложа и наклона последнего назад. Полагаем, что такой веломобиль найдет широкое применение не только для полезного досуга граждан и переезда на значительные расстояния, но и для транспортировки грузов, для чего между задними колесами, за ложем предусмотрено значительное место для багажа, которое может быть использовано и для расположения напарника велосипедиста. Главное же то, что предложенный веломобиль специально разработан для профилактики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний и снятия других патологических явлений в кардиореспираторной системе организма человека. 40 .г 26869 фш.9 Упорядник Техред М. Келемеш Коректор Замовлення 537 Тираж Підписне М. Куль Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101