Роликовые коньки (варианты)

Роликовые коньки (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к роликовым конькам, которые могут быть использованы как для спорта, так и для передвижения человека по различным типам дорожных покрытий.

Известно устройство для передвижения человека (патент РФ №2107533, МПК А63С 17/02, опубл. 27.03.98) - [1], содержащее платформу, парные передние и задние колеса и тормозное устройство с использованием в качестве привода гибкой тяги, связанной с платформой, причем в качестве тормозного устройства установлен храповой механизм, платформа расположена между точками опоры колес с поверхностью качения, ось переднего колеса расположена над плюсной, а ось заднего колеса - за пяткой ноги человека, при этом расстояние между осями колес эквивалентно длине стопы человека.

В этом устройстве отсутствует привод для вращения колес и торможение происходит только с использованием ручного привода, а расположение оси передних колес над плюсной лишает возможности быстрого отделения ноги от рассматриваемого устройства в случае внезапного наезда на препятствие, что может привести к травмам. Кроме того, использование платформ с четырьмя колесами каждая, при диаметре колес для гравийной дороги 180...200 мм, как это следует из описания, обуславливает большие габариты двух тележек в сложенном состоянии, например, при размещении их друг над другом, поэтому при перемещении их в качестве груза пешим ходом транспортабельность весьма ограничена.

Известно устройство для передвижения (а.с. СССР №1757695, МПК А63С 17/00, опубл. 30.08.92) - [2], содержащее переднюю и заднюю оси с установленными на них колесами, по три на каждую ось, причем они выполнены коленчатыми и их свободные участки связаны попарно педалями, а сами оси связаны передачей зацепления.

В данном устройстве невозможно изменять передаточное отношение, а также невозможно выполнить шагающие движения, что создает неудобства при необходимости преодолевать препятствия в виде ступенек, выступов, канав и т.п. Кроме того, указанное устройство мало приспособлено для езды по криволинейным участкам дорог.

Известны роликовые коньки (а.с. СССР №1750718, МПК А63С 17/12, опубл. 30.07.92) - [3], принятые в качестве прототипа, содержащие смонтированные на основании ролики с обгонными муфтами, шарнирно установленную опору для ноги, кинематически связанную с задним роликом, ручной привод и тормоз, коньки имеют установленный в задней части на кронштейне опорный ролик, тормоз выполнен за одно целое с опорой для ноги, имеющей сквозные пазы, установленной с возможностью контакта ее нижней поверхности с задним роликом, а верхняя часть кронштейна размещена в пазах опоры для ноги.

В этом устройстве использование тросовой системы в качестве звена силового привода снижает к.п.д. передачи; невозможно изменять передаточное отношение; расположение плоскости ступни во всех положениях опоры для ноги выше плоскости, проходящей через оси роликов, делает положение ног неустойчивым, поэтому применение таких коньков возможно, в основном, спортсменами и мало приемлемо для человека без специальных навыков, кроме того, невозможно осуществить криволинейное движение без отрыва коньков от дороги, т.к. оси роликов выполнены неповоротными.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретения, заключается в следующем:

- расширение возможностей использования роликовых коньков широким контингентом населения различных возрастных групп и с различным состоянием здоровья, в том числе не имеющих навыков езды на роликовых коньках;

- экономичное использование энергии мышц;

- повышение безопасности в эксплуатации;

- повышение удобства при транспортировке и эксплуатации коньков;

- возможность использования роликовых коньков предлагаемой конструкции как транспортного средства, альтернативного велосипедам, которые громоздки и опасны при езде по дорогам с высокой интенсивностью движения, а также возможность комбинировать при движении по городу поездки на предлагаемых роликовых коньках с поездками в общественном или ином транспорте.

Технический результат достигается тем, что в роликовых коньках, содержащих смонтированные на основании ролики и средство для фиксации ноги, коньки выполнены с возможностью соединения друг с другом и возможностью их разъединения.

Соединение оснований коньков друг с другом выполнено неподвижным и с возможностью разъединения или ограниченно подвижным и с возможностью разъединения или с возможностью изменения положения их относительно друг друга с сохранением неподвижности оснований коньков относительно друг друга в этих положениях и возможностью их разъединения.

Для соединения коньков друг с другом и их разъединения они снабжены устройством для блокировки коньков.

Роликовые коньки содержат шарнирно установленную опору для ноги, кинематически связанную, по крайней мере, с одним роликом посредством обгонной муфты, оснащены устройством для компенсации опрокидывающего момента.

Ролики расположены со смещением относительно опоры для ноги, при этом передний ролик расположен со смещением относительно опоры для ноги во внутреннюю сторону конька, а задний ролик - во внешнюю сторону конька.

Роликовые коньки оснащены тормозом, выполненным в виде педали, шарнирно сочлененной с опорой для ноги и с возможностью контакта ее боковой поверхности с задним роликом и фиксации педали в крайнем нижнем положении.

В роликовых коньках кинематическая связь опоры для ноги с задним роликом включает сдвоенную кулису, в одном пазу которой размещен ролик, связанный с опорой для ноги, в другом пазу - ролик, связанный с коромыслом, соединенным с зубчатым сектором, образующим зубчатую передачу с шестерней, связанной с обгонной муфтой. Роликовые коньки оснащены механизмом изменения передаточного отношения, выполненным в виде зубчато-реечного механизма, состоящего из размещенного на оси опоры для ноги диска-шестерни с рядом отверстий для двух фиксаторов, фиксирующих диск-шестерню относительно или основания или опоры для ноги, и рейки, закрепленной на водиле, установленном на опоре для ноги с возможностью перемещения вдоль нее, а на оси другого конца водила установлен ролик, входящий в паз сдвоенной кулисы, при этом фиксаторы связаны между собой и с нажимной ручкой управления, например, через гибкий тросик. Механизм изменения передаточного отношения дополнительно оснащен механизмом автоматического переключения положения фиксаторов с управлением этим механизмом посредством нажимной ручки.

Устройство для компенсации опрокидывающего момента выполнено в виде заднего дополнительного ролика, расположенного со смещением относительно опоры для ноги во внутреннюю сторону конька, при этом ось заднего дополнительного ролика расположена со смещением назад относительно оси заднего ролика, а установлен задний дополнительный ролик посредством подпружиненной подвески с возможностью его смещения и поворота в направлении движения, выполненной в виде торсиона. Задний дополнительный ролик может быть выполнен с возможностью поворота вокруг оси торсиона до переднего ролика.

В устройство для компенсации опрокидывающего момента введен передний дополнительный ролик, расположенный со смещением относительно опоры для ноги во внешнюю сторону конька, при этом нижняя точка переднего дополнительного ролика расположена выше нижних точек остальных роликов.

На основании неподвижно закреплен плотно облегающий ногу ботинок, являющийся устройством для компенсации опрокидывающего момента и одновременно средством для фиксации ноги.

Устройство для компенсации опрокидывающего момента выполнено в виде съемного шарнирно установленного на основании каждого конька рычага с рукояткой.

В роликовых коньках передний ролик выполнен с возможностью поворота, для чего они снабжены механизмом привода поворота переднего ролика посредством рукоятки на конце рычага, выполненной поворотной, и/или механизмом привода синхронного поворота передних роликов обоих коньков посредством выступа на торцовой части оси переднего ролика одного конька и углубления в торцовой части оси переднего ролика другого конька с возможностью их взаимной фиксации и расфиксации.

Устройство для блокировки коньков выполнено в виде выступа в основании одного конька и паза, ответного выступу, в основании другого конька. Выступ в основании одного конька и паз, ответный выступу, в основании другого конька выполнены с возможностью создания между ними момента пары сил, обеспечивающего повышенную силу трения при относительном смещении одного конька относительно другого. Паз, ответный выступу в основании другого конька, может быть снабжен подпружиненным фиксатором. Выступ в основании одного конька имеет два или более отверстий под фиксатор, расположенных в направлении движения.

Устройство для блокировки коньков выполнено в виде зубчатой рейки в основании одного конька и шестерни, установленной на основании другого конька, при этом шестерня установлена с моментом трения, исключающим ее свободное вращение, либо шестерня оснащена механизмом дискретного поворота на определенные углы, например, в виде шариковой защелки.

Устройство для блокировки дополнительно оснащено штырем на одном коньке и ответным ему пазом, выполненными в основании другого конька на высоте, отличной от высоты расположения выступа и ответного ему паза.

Устройство для блокировки коньков выполнено в виде магнита, закрепленного на основании одного конька, и якоря в основании другого конька.

Роликовые коньки снабжены дополнительным тормозным устройством в виде тормозного ролика, размещенного на рычаге устройства для компенсации опрокидывающего момента. Рычаги могут быть связаны между собой поперечным стержнем посредством подвижного соединения и оснащены багажником.

В роликовых коньках средство для фиксации ноги выполнено с возможностью самопроизвольной расфиксации при ударной нагрузке на конек. Передние и задние ролики снабжены щитками для защиты от грязи. Каждый конек может быть снабжен дополнительным немускульным приводом, например двигателем в виде тепловой машины или электроприводом

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

Предлагаемая конструкция роликовых коньков представлена на фиг.1...44.

На фиг.1 изображен правый конек, вид сбоку с внутренней стороны ступни, на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - то же, вид сверху без педали; на фиг.4 - разрез по В-В, показаны только диск-шестерня, водило с рейкой и ползуном и опора для ноги; на фиг.5 - вид спереди; на фиг.6 - вид А, т.е. вид на правый конек сбоку с наружной стороны ступни; на фиг.7 - место I (фиг.3), увеличено; на фиг.8 - разрез по Г-Г (фиг.1), увеличено; на фиг.9 - разрез по К-К (фиг.3); на фиг.10 - разрез по И-И (фиг.2), увеличено; на фиг.11 - разрез по З-З (фиг.2), увеличено; на фиг.12 - разрез по Е-Е, (фиг.6), увеличено; на фиг.13 - разрез по Ж-Ж (фиг.12); на фиг.14 - разрез по Б-Б (фиг.1), показана кинематическая связь между шестерней механизма привода поворота и передним роликом; на фиг.15 - разрез по Л-Л (фиг.2), повернуто и увеличено; на фиг.16 - устройство 66 для восприятия неуравновешенного момента вокруг оси поворота переднего ролика, в разрезе, увеличено; на фиг.17 - разрез по Д-Д (фиг.2), увеличено; на фиг.18 - разрез по М-М (фиг.17); на фиг.19 - вид сверху на правый и левый коньки, соединенные устройством для блокировки.

На фиг.20-34 изображены варианты выполнения устройства для блокировки коньков:

на фиг.20-23 - устройство для блокировки коньков, выполненное в виде Т-образной направляющей в основании одного конька и ответного паза в основании другого конька; на фиг.20 - место II (фиг.19), увеличено; на фиг.21 - место II перед блокировкой в момент, когда левый конек смещен вперед относительно правого конька; на фиг.22 - разрез по Н-Н (фиг.20), на фиг.23 - место II для случая, когда устройство для блокировки коньков выполнено с возможностью перемещения одного конька относительно другого на величину зазора «S»;

на фиг.24 - разрез по Н-Н (фиг.20), повернуто и увеличено - устройство для блокировки коньков дополнительно оснащено штырем на левом коньке и ответным ему пазом, выполненным в основании правого конька на высоте «Н», отличной от высоты расположения выступа и ответного ему паза, изображенных на фиг.20.

на фиг.25-26 - устройство для блокировки коньков, выполненное в виде выступа в основании одного конька и паза, ответного выступу, в основании другого конька, с возможностью создания между ними момента пары сил P₁P₂, обеспечивающего повышенную силу трения при относительном смещении одного конька относительно другого; на фиг.25 - разрез по Н-Н (фиг.20), повернуто - до возникновения перекоса основания 1 одного конька относительно основания 1 другого конька; на фиг.26 - то же при наличии перекоса;

на фиг.27-28 - устройство для блокировки, в котором выступ в основании одного конька имеет два или более отверстий под фиксатор, расположенных в направлении движения; на фиг.27 - место II (фиг.19); на фиг.28 - место II перед блокировкой в момент, когда левый конек смещен вперед относительно правого конька;

на фиг.29-31 - устройство для блокировки, выполненное в виде зубчатой рейки в основании одного конька и шестерни, установленной на основании другого конька, при этом шестерня оснащена механизмом дискретного поворота на определенные углы в виде шариковой защелки; на фиг.29 - место II (фиг.19), увеличено, в момент блокировки; на фиг.30 - то же в момент, когда левый конек смещен вперед относительно правого конька; на фиг.31 - разрез по O-O (фиг.29);

на фиг.32-34 - устройство для блокировки в виде магнита, закрепленного на основании одного конька, и якоря в основании другого конька; на фиг.32 - место II (фиг.19), увеличено, в момент блокировки; на фиг.33 - то же в момент, когда коньки друг от друга находятся на небольшом расстоянии в направлении, перпендикулярном направлению движения; на фиг.34 - вид II (фиг.32);

на фиг.35 - передние части роликовых коньков, снабженных механизмом привода синхронного поворота передних роликов обоих коньков посредством выступа на торцовой части оси переднего ролика левого конька и углубления в торцовой части переднего ролика правого конька, в момент взаимной фиксации выступа и углубления, при отсутствии взаимного смещения коньков; на фиг.36 - то же при смещении одного конька относительно другого в направлении движения на величину «X»; на фиг.37 - место III (фиг.35), увеличено»; на фиг.38 - то же в момент перед взаимной фиксацией выступа и углубления;

на фиг.39 - вид спереди на оба конька, соединенные поперечным стержнем и багажником; на фиг.40 - место IV (фиг.39) в разрезе, увеличено;

на фиг.41 - правый конек с немускульным приводом;

на фиг.42 - правый конек с немускульным приводом, выходной вал которого непосредственно связан с валом заднего ролика зубчатой передачей, а на основании неподвижно закреплен плотно облегающий ногу ботинок, являющийся устройством для компенсации опрокидывающего момента и одновременно средством для фиксации ноги;

на фиг.43 - правый конек в сложенном состоянии, т.е. со снятым рычагом (на фигуре не показано) и повернутым вокруг оси торсиона задним дополнительным роликом;

на фиг.44 - человек на коньках без поперечного стержня, в состоянии блокировки со смещением правого конька вперед относительно левого конька.

Перечень позиций элементов роликовых коньков представлен в Приложении 1.

ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В роликовых коньках каждый конек состоит из основания 1, в передней части которого на оси 2 расположен передний ролик 3, установленный на шарикоподшипниках 4. Ролик может быть установлен на неподвижной оси (не показано). В случае выполнения переднего ролика 3 с возможностью поворота, как показано на фиг.2, 5, ось 2 запрессована в поворотный кронштейн 5, соединенный шарнирно при помощи двух полуосей 6 с вилкой 7, выполненной как одно целое с основанием 1, а поворотный кронштейн 5 связан с механизмом привода поворота.

В задней части основания 1 на валу 8 закреплен задний ролик 9. В случае выполнения роликовых коньков с шарнирно установленной на оси 10 опорой для ноги 11, кинематически связанной, например, с задним роликом 9 посредством обгонной муфты 12, ведущее звено обгонной муфты 12 выполнено заодно с шестерней 13, а через его внутреннюю полость проходит вал 8, связанный с ведомым звеном обгонной муфты 12. Опора для ноги 11 может одновременно выполнять функцию педали (не показано).

Ролики 3 и 9 могут быть установлены так, что точки контакта их с дорожным покрытием будут расположены на линии, совпадающей с направлением движения, т.е. как при обычном однорядном расположении роликов (не показано). При расположении роликов 3 и 9 со смещением относительно опоры 11 для ноги передний ролик 3 установлен со смещением во внутреннюю сторону конька, задний ролик 9 установлен со смещением относительно опоры для ноги 11 во внешнюю сторону конька. При таком расположении роликов 3 и 9 точки контакта K₁ переднего ролика 3 и К₂ заднего ролика 9 с поверхностью дороги находятся на прямой K₁К₂, не совпадающей с направлением движения (фиг.2).

При оснащении роликовых коньков тормозом он может быть выполнен в виде педали 14, шарнирно сочлененной с опорой для ноги 11, и с возможностью контакта ее боковой поверхности с задним роликом 9 и фиксации педали 14 в крайнем нижнем положении, как показано на фиг.2, 15. В этом случае педаль 14 шарнирно установлена на опоре для ноги 11 посредством оси 15 (фиг.2), а в задней части опоры для ноги 11 выполнены два паза 16 (фиг.3, 10), в которые входят штыри 17, запрессованные в педаль 14. На нижней части штырей 17 установлена шайба 18 и стопорное кольцо 19, позволяющее воспринимать вертикальную нагрузку от педали 14 на опору для ноги 11 при подъеме педали. Длина пазов 16 обеспечивает возможность поворота педали 14 на небольшой угол вокруг оси 15. Шариковая защелка 20 обеспечивает фиксацию педали относительно опоры для ноги 11.

Педаль 14 может быть оснащена промежуточным элементом для ориентации наружного контура обуви относительно внутреннего контура педали (не показано). Такой промежуточный элемент может быть получен, например, путем заполнения зазора между внутренним контуром педали и наружным контуром обуви вспенивающейся пластмассой, которая после отвердевания сохраняет на педали внутреннюю полость, точно соответствующую данной форме обуви. При замене обуви старая пластмасса удаляется из полости педали и производится вновь заполнение указанного зазора вспенивающейся пластмассой.

С внешней задней стороны педаль 14 имеет выступ 21 (см. фиг.15), рядом с которым расположены зацеп 22, а под выступом 21 - упор 23, выполненные заодно с основанием 1.

Педаль 14 в крайнем нижнем положении расположена ниже осей роликов 3 и 9, как показано на фиг.1.

Для осуществления торможения педаль 14 с ее внешней стороны имеет выступ 24 (фиг.2), имеющий возможность контакта с задним роликом 9.

Педаль также оснащена средством для фиксации ноги в виде ремней 25 с застежками 26 (фиг.1). Средство для фиксации ноги может быть выполнено с возможностью самопроизвольной расфиксации при ударной нагрузке на конек, например, застежки 26 ремней 25 на «липучке», которые при больших растягивающих усилиях самопроизвольно расстегиваются.

Кинематическая связь опоры для ноги 11 с задним роликом 9 включает сдвоенную кулису 27 (фиг.3, 8, 9), в одном пазу 28 которой размещен ролик 29, связанный с опорой для ноги 11, в другом пазу 30 - ролик 31, связанный с коромыслом 32, соединенным посредством вала 33 со шпонками 34 и 35 с зубчатым сектором 36, образующим зубчатую передачу с шестерней 13 на ведущем звене обгонной муфты 12.

В случае оснащения коньков механизмом изменения передаточного отношения (МИПО) он выполнен в виде зубчато-реечного механизма, состоящего из размещенного на оси 10 опоры для ноги 11 диска-шестерни 37 с рядом отверстий 38, расположенных по окружности на обеих плоскостях диска-шестерни 37, для двух фиксаторов 39 и 40, фиксирующих диск-шестерню 37 относительно основания 1 или опоры для ноги 11, и рейки 41, закрепленной на водиле 42, установленном на опоре для ноги 11 с возможностью перемещения вдоль нее, а на другом изогнутом конце водила 42 установлен ролик 29, входящий в паз 28 сдвоенной кулисы 27 (фиг.4, 8, 9), при этом изогнутый конец водила 42 сочленен с опорой для ноги 11 посредством ползуна 42а, размещенного в пазу опоры для ноги 11 (фиг.4). Фиксаторы 39 и 40 связаны между собой посредством скобы 43 и втулки 43а, которая через гибкий тросик 44 связана с нажимной ручкой 45. Втулка 43а установлена на оси 10 с возможностью вращения вокруг нее и перемещения вдоль оси 10, т.е. втулка 43а и ось 10 образуют цилиндрическую пару.

МИПО может быть дополнительно оснащен механизмом автоматического переключения положения фиксаторов 39 и 40 при повороте опоры для ноги 11, например, от электромагнитного привода (не показано) с управлением этим механизмом посредством нажимной ручки 45.

Так как центр масс человека G при опоре на конек смещен относительно прямой K₁К₂, проходящей через точки контакта K₁,К₂ соответственно переднего и заднего роликов с поверхностью дороги, а также может дополнительно смещаться на величину «g» (фиг.2), возникает опрокидывающий момент, стремящийся повернуть конек относительно прямой K₁K₂ (опрокинуть), роликовые коньки снабжены устройством для компенсации опрокидывающего момента.

Такое устройство может быть выполнено, например, в виде заднего дополнительного ролика 46, расположенного со смещением относительно опоры для ноги 11 во внутреннюю сторону конька и со смещением его оси 47 назад относительно оси заднего ролика 9. Ось 47 может быть установлена неподвижно на основании 1 (не показано). Для уменьшения сопротивления движению в случае поворота коньков задний дополнительный ролик 46 установлен посредством подпружиненной подвески с возможностью его смещения и поворота в направлении движения. Подпружиненная подвеска может быть выполнена в виде торсиона 48 (фиг.2, 17), с одной стороны которого выполнен выступ 49, входящий в паз в основании 1 и воспринимающий крутящий момент, приложенный с другой стороны торсиона 48 от заднего дополнительного ролика 46 посредством плеча 50, шарнирно соединенного с вилкой 51 и жестко закрепленного на ступенчатой части 52 торсиона 48. Возможность смещения заднего дополнительного ролика 46 в вертикальном направлении достигается за счет угла закрутки торсиона 48 под действием вертикальной составляющей усилия, приложенного к заднему дополнительному ролику 46 со стороны дороги. Возможность поворота заднего дополнительного ролика 46 в направлении движения достигается шарнирным соединением вилки 51 с плечом 50 торсиона 48 и установкой пружины 53, закрепленной на вилке 51 со смещением «а» относительно оси шарнирного соединения (фиг.1).

Для обеспечения компактности коньков в сложенном состоянии (транспортабельности) задний дополнительный ролик 46 выполнен с возможностью поворота вокруг оси торсиона 48 до переднего ролика 3 (фиг.43). В этом случае торсион 48 выполнен с возможностью осевого смещения на величину, достаточную для того, чтобы выступ 49 торсиона 48 вышел из паза в основании 1, а его плечо 50 при этом освободилось от контакта с ограничителем 54, ограничивающим крайнее нижнее положение плеча 50 и, соответственно, заднего дополнительного ролика 46 (фиг.1). Для этого на оси торсиона 48 размещена подпружиненная серьга 55 с фигурным отверстием 55а, одна часть которого соответствует диаметру оси (цапфы) торсиона 48 и поэтому препятствует его осевому смещению, а другая часть отверстия 55а имеет увеличенный размер, позволяющий ступенчатой части 52 торсиона 48 войти в полость отверстия 55а и обеспечить возможность осевого смещения торсиона 48 (фиг.17, 18). Серьга 55 выполнена с возможностью горизонтального перемещения под действием усилия, приложенного от руки.

Для большей устойчивости коньков в устройство для компенсации опрокидывающего момента введен передний дополнительный ролик 56 с осью 57, расположенный со смещением относительно опоры для ноги 11 во внешнюю сторону конька. Нижняя точка переднего дополнительного ролика 56 расположена выше нижних точек остальных роликов 3, 9, 46 (фиг.5, 6) и поэтому имеет зазор «f» относительно дороги. Ось 57 может быть выполнена неподвижной (не показано).

Для уменьшения сопротивления движению в случае поворота коньков ролик 56 выполнен поворотным. Это достигается установкой оси 57 на поворотном кронштейне 58, ось вращения «и» которого выполнена со смещением вперед по отношению к оси 57 ролика на величину «d» (фиг.6). Кронштейн 58 имеет в верхней части ушко 59, к которому прикреплена пружина растяжения 60, которая другим концом закреплена на стойке 61, выполненной заодно с основанием 1.

Устройство для компенсации опрокидывающего момента может представлять собой плотно облегающий ногу ботинок 62, неподвижно закрепленный на основании 1 и являющийся одновременно средством для фиксации ноги (фиг.42).

Устройство для компенсации опрокидывающего момента может быть также выполнено в виде съемного шарнирно установленного на основании 1 каждого конька телескопического рычага 63 на полуосях 64 с рукояткой 65 (фиг.6).

При выполнении переднего ролика 3 с возможностью поворота коньки снабжены механизмом привода поворота переднего ролика 3 посредством поворотной на конце рычага 63 рукоятки 65, кинематически связанной с поворотным кронштейном 5 переднего ролика 3 (фиг.14). Механизм привода поворота снабжен устройством 66 для восприятия неуравновешенного момента вокруг оси поворота ролика 3, т.е. поворота на полуосях 6 (фиг.5).

Этот неуравновешенный момент возникает вследствие того, что точка K₁ приложения силы сопротивления движению «F» к переднему ролику 3 смещена относительно оси поворота ролика на величину «L₁» (фиг.2, 5).

Кинематическая связь между рукояткой 65 и поворотным кронштейном 5 для управления поворотом переднего ролика 3 состоит из следующих элементов. Рукоятка 65 посредством стержня 67, установленного в полости рычага 63 при помощи направляющих втулок 68, соединена с вилкой 69, в которой выполнены два паза 70 (фиг.10). В основании 1 запрессована втулка 71, в которой установлена ось 72 с шестерней 73. На верхней части оси 72 закреплен валик 74, в котором запрессован поводок 75. Ось поводка при вращении валика всегда находится в плоскости полуосей 64. Рычаг 63 при помощи вилки 76 с фиксатором 77 установлен на полуосях 64. Шестерня 73 образует с сектором 78 зубчатую передачу. Кинематическая связь между шестерней 73 и поворотным кронштейном 5 переднего ролика 3 выполнена в виде механизма, размещенного под основанием 1, и схематически представлена на фиг.14. Механизм может быть закрыт кожухом (не показано). Сектор 78 шарнирно связан при помощи тяги 79 с плечом 80 поворотного кронштейна 5. Устройство 66 для восприятия неуравновешенного момента вокруг оси поворота ролика 3 шарнирно связано с тягой 79 и сектором 78 и показано в разрезе на фиг.16.

Устройство 66 для восприятия неуравновешенного момента вокруг оси поворота ролика 3 состоит из штока 81 и корпуса 82, в который ввернута крышка 83 с ушком для шарнирного соединения с основанием 1. Внутри корпуса установлен с возможностью перемещения вдоль его оси цилиндр 84 с ввернутой в него крышкой 85. Цилиндр 84 подпирается относительно корпуса 82 пружиной сжатия 86, а внутри цилиндра размещен шток 81, часть которого выполнена с увеличенным диаметром, в виде упора, между упором и крышкой 85 установлена пружина сжатия 87.

Соединение оснований коньков друг с другом выполнено неподвижным и с возможностью разъединения или ограниченно подвижным и с возможностью разъединения или с возможностью изменения положения их относительно друг друга с сохранением неподвижности оснований коньков относительно друг друга в этих положениях и возможностью их разъединения.

Для соединения коньков друг с другом и их разъединения они снабжены устройством для блокировки коньков. На фиг.20-34 представлены варианты выполнения устройства для блокировки.

Устройство для блокировки выполнено в виде выступа в форме Т-образной направляющей 88 основания левого конька (фиг.20, 21, 22) и паза 89, ответного выступу, в выступающей части 90 основания 1 правого конька. Для предотвращения самопроизвольного выхода Т-образной направляющей 88 из паза 89, он снабжен фиксатором 91, подпружиненным с помощью пружины 92 (фиг.21). В этом случае при соединении коньков друг с другом обеспечивается неподвижность основания одного конька относительно другого.

В устройстве для блокировки выступ Т-образной направляющей 88 относительно боковой поверхностью фиксатора 91 расположен с возможностью образования зазора «S» (фиг.23), что обеспечивает ограниченную подвижность соединения оснований коньков друг с другом.

Устройство для блокировки может быть дополнительно оснащено штырем 93 на одном коньке (фиг.24) и ответным ему пазом 94, выполненным в основании 1 другого конька на высоте, отличной от высоты расположения выступа - Т-образной направляющей 88 и ответного ему паза 89, и составляет величину Н.

В устройстве для блокировки коньков выступ в виде Т-образной направляющей 88¹ в основании 1 левого конька и паз 89¹, ответный выступу 88¹, в основании 1 правого конька выполнены с возможностью создания между ними момента пары сил Р₁, Р₂, обеспечивающего повышенную силу трения при относительном смещении одного конька относительно другого (фиг.25-26). Момент пары сил P₁, Р₂ возникает при перекосе основания 1 одного конька относительно основания 1 другого конька вследствие появления двух линий контакта между Т-образной направляющей 88¹ и пазом 89¹, проекции которых на разрезе представлены точками с₁ и с₂ (фиг.26). Это обеспечивает соединение оснований коньков друг с другом с возможностью изменения положения их относительно друг друга с сохранением неподвижности оснований коньков относительно друг друга в этих положениях.

Все нижеприведенные варианты выполнения устройства для блокировки коньков также обеспечивают соединение оснований коньков друг с другом с возможностью изменения положения их относительно друг друга с сохранением неподвижности оснований коньков относительно друг друга в этих положениях.

В устройстве для блокировки коньков выступ 95 в основании 1 одного конька имеет два или более отверстий 96 под фиксатор 97, расположенных в направлении движения (фиг.27-28).

Устройство для блокировки коньков выполнено в виде зубчатой рейки 98 в основании 1 одного конька и шестерни 99, установленной на основании 1 другого конька (фиг.29-31). Шестерня 99 выполнена заодно с валом 100, установленным в основании 1 левого конька. Ширина «b» зубчатого венца шестерни невелика, т.е. b=(2...4)m, где «m» - модуль шестерни. Зубчатая рейка 98 закреплена неподвижно в пазу основания 1 правого конька. Паз выполнен сквозным.

Шестерня 99 может быть установлена с моментом трения, исключающим ее свободное вращение, за счет выполнения посадки вала 100 в отверстии основания 1 левого конька с натягом.

Шестерня 99 может быть оснащена механизмом дискретного поворота на определенные углы, например, в виде шариковой защелки 101. В этом случае на части вала, выполненной с увеличенным диаметром, расположены по окружности несколько углублений 102 под шариковую защелку 101. При этом коньки выполнены с возможностью изменения положения одного конька относительно другого с сохранением состояния неподвижности оснований 1 коньков относительно друг друга в этих положениях, обусловленного фиксацией положения вала 100 шариковой защелкой 101.

Устройство для блокировки коньков выполнено в виде магнита 103, закрепленного на основании 1 одного конька, и якоря 104 в основании другого конька (фиг.32-34). Постоянный магнит 103 вместе с двумя магнитопроводами 103а образует П-образную магнитную систему. В этом случае основание 1 каждого из коньков изготавливают из немагнитного материала, например из алюминиевого сплава.

Роликовые коньки могут быть снабжены механизмом привода синхронного поворота передних роликов обоих коньков посредством выступа 105 на торцовой части оси переднего ролика одного конька и углубления 106 в торцовой части переднего ролика другого конька с возможностью их взаимной фиксации и расфиксации (фиг.35-38).

Роликовые коньки снабжены дополнительным тормозным устройством в виде тормозного ролика 107, размещенного на рычаге 63 при помощи кронштейна 108 (фиг.6).

Рычаги 63 роликовых коньков могут быть связаны между собой поперечным стержнем 109, размещенным ниже уровня колен человека (фиг.39, 40). Для этого каждый из рычагов 63 выполнен с выступом 110 и втулкой 111, закрепленной на рычаге 63. Между выступом 110 и втулкой 111, с зазором между ними, установлена втулка 112 с внутренним отверстием в виде двух встречных конусов, обеспечивающим втулке 112, наряду с возможностью поворота вокруг рычага 63 вместе со стержнем 109, при необходимости, перекос относительно продольной оси рычага 63. В боковую поверхность втулки 112 ввернут винт 113 с закрепленным на нем диском 114 с рифлением, соединяющий втулку 112 посредством вставки 115 с полым поперечным стержнем 109, при этом вставка 115 закреплена неподвижно в стержне 109. Зазор между плоскостью диска 114 и торцом вставки 115, а также радиальный зазор между цилиндрической поверхностью винта 113 и отверстием во вставке 115 (не показан) обеспечивают возможность изменения расстояния между рычагами 63 обоих коньков для их свободного перемещения относительно друг друга.

Роликовые коньки могут быть оснащены багажником 116, установленным на поперечном стержне 109. Багажник выполнен, например, в виде складной сетчатой корзины, которая имеет выступающие части 117 в виде крючков. Для предотвращения колебаний багажника 116 с большой амплитудой вокруг стержня 109 при езде могут быть установлены две растяжки 118 из эластичного материала, связывающие боковые стенки багажника 116 с рычагами 63, как показано на фиг.39.

В роликовых коньках ролики 3 и 9 могут быть снабжены щитками для защиты от грязи (не показаны).

Каждый из коньков может быть снабжен немускульным приводом 119, например двигателем в виде тепловой машины или электроприводом. Привод 119 имеет небольшую мощность (0,2...0,5 кВт), небольшие габариты и размещен, например, на удлиненной части основания 1 за валом 8 заднего ролика 9, как показано на фиг.41. Выходной вал 120 немускульного привода соединен с валом 8 посредством дополнительной обгонной муфты 121.

Выходной вал 120 немускульного привода может быть непосредственно связан с валом 8 зубчатой передачей, как показано на фиг.42. В этом случае вал 8 выполнен заодно с зубчатым колесом 122, находящимся в зацеплении с шестерней выходного вала 120 немускульного привода, кинематическая связь опоры для ноги 10 с задним роликом 9 и сама опора 10 отсутствуют, а функцию опоры для ноги выполняет основание 1, на котором жестко закреплен, например с помощью заклепок (не показано), плотно облегающий ногу ботинок 62, неподвижно закрепленный на основании и являющийся одновременно средством для фиксации ноги и устройством для компенсации опрокидывающего момента. Передний 56 и задний 46 дополнительные ролики могут быть выполнены такого же диаметра, как и передний 3 и задний 9 ролики, и расположены соосно им (не показано). В этом случае схема расположения роликов соответствует обычной двухрядной схеме расположения роликов на роликовых коньках, известной в технике.

Роликовые коньки используют следующим образом.

Ногу человека в обуви устанавливают на педаль 14, разворачивают вместе с педалью 14 наружу пяткой, чтобы выступ 24 педали 14 вошел в соприкосновение с боковой поверхностью заднего ролика 9, при этом достигается торможение ролика 9, затем застегивают ремни 25. Возможно использование дополнительного (или вместо вышеуказанного) эффекта торможения за счет отклонения рычага 63 с помощью рукоятки 65 назад, пока тормозной ролик 107 не войдет в соприкосновение с роликом 9. При отклонении рычага 63 назад только под действием его силы тяжести, даже при отсутствии усилия руки, наблюдается эффект торможения.

Перед началом езды на коньках выполняется движение пяткой внутрь, чтобы вывести из контакта выступ 21 педали 14 с зацепом 22.

При подъеме пятки одной ступни, например правой, педаль 14 выполняет движение вместе со ступней, поворачиваясь вокруг оси 10 вместе с опорой 11 за счет связи через ось 15 и штыри 17 с шайбами 18 и стопорными кольцами 19 (фиг.2, 10). Вместе с опорой 11 перемеща