Снігокат, Банк патентів
Винахід відноситься до спортивного інвентарю або транспортних засобів та може бути використане переважно для спуску зі схилів, покритих снігом. Снігокат містить платформу, що несе, і принаймні по одній передній і задній лижі, з яких принаймні одна з'єднана з платформою механізмом управління, що перетворює нахил платформи щодо поздовжньої осі снігоката в поворот лижі відносно вертикальної осі. Механізм управління виконаний у вигляді двох осей, встановлених у підшипниках під фіксованим кутом одна до іншої, причому одна з осей встановлена перпендикулярно діаметральній площині лижі в підшипниках, закріплених на платформі або на лижі, а інша пов'язана з нею безпосередньо або через сполучний елемент, нахилена до площині платформи або лижі та встановлена у підшипниках, закріплених відповідно на лижах або на платформі. У різних варіантах конструктивного виконання снігокат може бути оснащений амортизаторами, гальмом, а також зворотним елементом, що мимоволі відновлює вихідне положення снігокату після зняття бічного навантаження. Конструкція платформи може бути пристосована для користування снігокатом за будь-якого положення користувача - стоячи, сидячи або лежачи. 13 з.п. ф-ли, 5 іл.
ОПИС ВИНАХОДУ ДО ПАТЕНТУ
Винахід відноситься до спортивного інвентарю або транспортних засобів і може бути використане для спуску зі схилів, покритих снігом, переважно на гірськолижних трасах.
Відомий снігокат, що містить опорну платформу для ніг і розміщені під нею послідовно по поздовжній осі дві короткі лижі [1] Кожна лижа з'єднана з платформою окремим шарнірним блоком, конструкція та розташування яких забезпечують поворот снігокату у бік нахилу платформи.
Донедоліків відомого пристрою відносяться неможливість регулювання співвідношення між кутом нахилу платформи та радіусом повороту снігокату, відсутність мимовільного повернення платформи та лиж у вихідне положення після нахилу, а також недостатня механічна міцність шийки шарового шарніра та відсутність амортизації.
Винахід дозволяє усунути зазначені недоліки. Такий результат досягається за рахунок зміни конструкції механізму керування, що з'єднує лижі з платформою, різного положення механізмів керування на різних лижах, а також за рахунок оснащення снігокату амортизаторами та елементами мимовільного повернення у вихідне положення після повороту та зняття бічного навантаження.
Снігокат містить платформу, що несе, і принаймні по одній передній і задній лижі, з яких принаймні одна з'єднана з платформою механізмом управління, що перетворює нахил платформи щодо поздовжньої осі снігоката в поворот лижі відносно вертикальної осі. Механізм управління виконаний у вигляді двох осей, одна з яких закріплена на платформі або на лижі і нахилена під кутом до площини платформи або лижі, а інша пов'язана з нею безпосередньо або через сполучний елемент, закріплена відповідно на лижі або на платформі і розташована перпендикулярно до діаметральної площини лижі.
Осі механізму управління можуть бути перетинаються або схрещуються, пов'язаними з'єднувальним елементом і встановленими в підшипниках під фіксованим кутом одна до одної. Одна з осей перпендикулярна до діаметральної площини (ДП), а проекція другої осі на ДП розташована під нахилом до ковзної поверхні лижі. При цьому похила вісь може бути в ДП лижі або розташовуватися під кутом до неї.
Одна з осей встановлена впідшипниках, закріплених на лижі, друга у підшипниках, закріплених на платформі. Підшипники похилої осі можуть перебувати в сполучному елементі. Підшипники осі, перпендикулярної до діаметральної площини, переважно розташовують в опорах, забезпечених пружинними амортизаторами.
Крім того, снігокат може бути оснащений зворотними елементами відновлення вихідного положення після зняття бічного навантаження.
На фіг. 1 зображено снігокат з хрестоподібним розташуванням осей, що перетинаються, в механізмах управління, що з'єднують лижі з платформою; на фіг. 2 снігокат з Т-подібним розташуванням осей, що перетинаються, в механізмах управління; на фіг. 3 механізм управління, виконаний з осями, що схрещуються; на фіг. 4 схематичне зображення снігокату з двома парами лиж. Умовним контуром показано положення лиж при повороті вліво; на фіг. 5 - варіант конструктивного виконання снігокату зі зворотним механізмом та гальмом.
Для наочності співвідношення між розмірами вузлів та деталей снігокату на кресленнях змінено.
Снігокат містить опорну платформу 1, до якої прикріплені принаймні одна передня лижа 2 та одна задня лижа 3 (фіг. 1, 2, 4 та 5). Одна з лиж або обидві з'єднані з платформою 1 механізмом управління 4, що забезпечує поворот снігоката в бік нахилу платформи 1. Механізм управління 4 містить дві осі 5 і 6, встановлені в підшипниках під фіксованим кутом одна до іншої, причому одна з осей 5 перпендикулярна ДП снігоката , а друга вісь розташована похило до ковзної поверхні лижі 2 і 3.
Конструкція платформи 1, показана на кресленнях, передбачає користування снігокатом, коли спортсмен перебуває в положенні сидячи, однак, вона може бути пристосована для спуску зі схилів та при положенні спортсменастоячи або лежачи.
Осі 5 і 6 можуть бути перетинаються, наприклад, розташовуватися одна по відношенню до іншої хрестоподібно (фіг. 1) або Т-подібно (фіг. 2), або можуть бути схрещуються (фіг. 3). В останньому випадку осі 5 та 6 пов'язані між собою сполучним елементом 7.
Похила вісь 6 механізму управління 4 частіше розташовується в ДП лижі (фіг. 1, 2), але може розташовуватися і під кутом до ДП (фіг. 4). У другому випадку пара вісь 6 підшипник має бути виконана з можливістю деякого взаємного усунення в осьовому напрямку. Розташування похилої осі 6 під кутом до ДП забезпечує різні кути повороту лижі вліво і вправо при однаковому куті нахилу платформи 1 у відповідну сторону, що важливо для снігокату, що має дві колії.
Механізм управління 4 може бути виконаний з фіксованим кутом нахилу осі 6 (фіг. 1) або може допускати зміну кута нахилу (фіг. 2 і 3). Така зміна може проводитися, наприклад, за допомогою стяжної гайки 8 (фіг. 2) або шпильки 9 (фіг. 3), що мають праве різьблення на одному кінці і ліву на іншому.
Підшипники 10 однієї з осей закріплені на платформі 1, підшипники 11 для іншої осі кріпляться, відповідно, на лижі 2 і 3. Похила вісь 6 може знаходитися в підшипниках 12, поєднаних з сполучним елементом 7 (фіг. 3). На наведених кресленнях в підшипниках 10 встановлена похила вісь 6. Однак можливе розміщення в підшипниках осі 10 5, перпендикулярної ДП снігоката, при цьому похила вісь 6 кріпиться в підшипниках 11 на лижі 2, 3.
Для більшої зручності користування снігокат може включати принаймні один зворотний елемент 13 відновлення вихідного положення снігокату після зняття бічного навантаження. У кращому варіанті виконання пружинний зворотний елемент 13(фіг. 5) з'єднує між собою передню лижу 2 і задню лижу 3, але можливе й інше його розташування, наприклад, між платформою 1 і лижею 2, 3.
Крім того, снігокат може бути оснащений амортизаторами 14. Найчастіше пружинні амортизатори 14 розташовані в опорах підшипників 15 осі 5, перпендикулярної діаметральної площини снігоката (фіг. 1 і 2). Крім прямого призначення, пружинні амортизатори 14 можуть виконувати функцію додаткового зворотного елемента, також сприяючи відновленню вихідного положення снігокату після зняття бічного навантаження.
Число лиж у снігокату може бути більше двох, наприклад, три або чотири, а для багатомісних снігокатів і більше. Взаємне розташування лиж також допускає безліч варіантів: один або кілька рядів, по вершинах трикутника, ромба, рівнобедреної трапеції (фіг. 4) і так далі. При цьому механізмом управління 4 можуть бути оснащені тільки передні лижі 2 або тільки задні лижі 3, а також ті і інші одночасно. Інші лижі з'єднуються з платформою 1 шарнірно, допускаючи нахил платформи.
Крім вже описаного конструктивного виконання найбільший практичний інтерес представляє снігокат, що містить дві передні та дві задні лижі, розташовані симетрично ДП снігокату, причому кожна з лиж з'єднана з платформою механізмом управління. Такий снігокат, зокрема, може бути оснащений механізмами управління, що забезпечують можливість одночасного повороту правої та лівої пар лиж на різний кут, причому поворот на більший кут виконуватиме пара лиж, що знаходяться на внутрішній стороні по відношенню до напрямку повороту (фіг. 4).
Для зручності користування снігокат додатково оснащують гальмом 16 (фіг. 5), а поверхню лижі, що ковзає, постачають направляючими жолобами або ребрами (непоказано).
Перед початком використання або після декількох спусків підбирають найбільш зручне в кожному конкретному випадку положення похилої осі 6 до поверхні лижі 2 і 3, що ковзає, якщо така можливість передбачена конструкцією снігоката. Кути нахилу осей 6 в механізмах управління 4 різних лиж 2 і 3 можуть збігатися або відрізнятися між собою. Відповідно збігатимуться або відрізнятимуться кути повороту лиж. При однакових кутах нахилу осей центр повороту снігокату розташований на перпендикулярі до ДП снігокату, що проходить через середину відстані між механізмами управління 4. При різних кутах нахилу осей центр повороту буде зміщений вперед або назад щодо цього перпендикуляра.
Нахил осі 6 або її проекції на ДП визначає співвідношення між нахилом платформи 1 в ту чи іншу сторону та радіусом повороту снігокату. Якщо осі 5 і 6 перетинаються, радіус повороту снігокату буде зворотно пропорційний тангенсу кута бічного нахилу платформи 1. Для осей, що схрещуються, 5 і 6 ця залежність буде більш складною.
Відповідним підбором кутів нахилу осей 6 до ДП можна домогтися того, що всі лижі будуть мати загальний центр повороту при радіусах повороту, що відрізняються, що помітно знижує можливість бічного прослизання лиж при проходженні повороту. Лижі, розташовані ближче до центру повороту, матимуть менший радіус повороту.
При спуску прямий спортсмен приймає таке положення, при якому поздовжні осі лиж паралельні ДП снігоката, а платформа паралельна поверхні схилу. Для виконання повороту спортсмен нахиляє свій корпус та/або платформу щодо ДП снігокату, зміщуючи центр ваги у бік повороту. При цьому змінюється положення похилої осі механізму 6 4 щодо ДП снігоката, в результаті чогопов'язана з нею поперечна вісь 5 (у нейтральному положенні перпендикулярна до ДП снігокату), зберігаючи, завдяки контакту ковзної поверхні лижі зі схилом, свою паралельність поверхні схилу, повертається відносно ДП снігоката навколо нормалі до схилу на кут, що відповідає куту нахилу платформи. На такий же кут щодо ДП снігокату розгортається і поздовжня вісь лижі, оскільки вона завжди залишається перпендикулярною до осі механізму 5 4.
Оскільки механізми 4 розташовані на передній та задній лижах дзеркально щодо поперечної площини, передня лижа 2 повертається носком, а задня п'ятою до напрямку повороту (фіг. 4). Таким чином, у міру наростання кута нахилу платформи 1 снігокат плавно входить в поворот, кривизна дуги якого відповідає куту нахилу платформи.
Повернення до прямолінійного руху здійснюється під дією пружин поворотних елементів 13 та/або переведенням корпусу спортсмена та/або платформи у вихідне положення.
Бокове прослизання лиж снігокату при повороті запобігає поздовжнім жолобам або ребрам на ковзаючих поверхнях лиж.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Снігокат, що містить несучу платформу і принаймні по одній передній і задній лижі, з яких принаймні одна з'єднана з платформою механізмом управління, що перетворює нахил платформи щодо поздовжньої осі снігокату в поворот лижі відносно вертикальної осі, що відрізняється тим, що механізм управління виконаний у вигляді двох осей, встановлених у підшипниках під фіксованим кутом одна до іншої, причому одна з осей встановлена перпендикулярно до діаметральної площини лижі в підшипниках, закріплених на платформі або на лижі, а інша пов'язана з нею безпосередньо абочерез сполучний елемент, нахилена до площини платформи або лижі та встановлена в підшипниках, закріплених відповідно на лижі або платформі.
2. Снігокат по п.1, який відрізняється тим, що механізм управління містить осі, що перетинаються.
3. Снігокат по п.1, який відрізняється тим, що механізм управління містить осі, що схрещуються, пов'язані з'єднувальним елементом.
4. Снігокат по п.2 або 3, який відрізняється тим, що похила вісь механізму управління розташована в діаметральній площині лижі.
5. Снігокат по п.2 або 3, який відрізняється тим, що похила вісь механізму управління розташована під кутом до діаметральної площини лижі і має можливість осьового переміщення щодо підшипника.
6. Снігокат по пп.1 5, який відрізняється тим, що механізм управління виконаний з можливістю зміни кута нахилу похилої осі до поверхні лижі, що ковзає.
7. Снігокат по п.3, який відрізняється тим, що похила вісь пов'язана зі сполучним елементом через підшипник.
8. Снігокат за пп.1 6, який відрізняється тим, що включає принаймні один зворотний елемент відновлення вихідного положення снігокату після зняття бічного навантаження.
9. Снігокат по п.8, який відрізняється тим, що зворотний елемент з'єднує між собою передню та задню лижі.
10. Снігокат за пп.1 6, який відрізняється тим, що включає пружні амортизатори.
11. Снігокат по п.10, який відрізняється тим, що амортизатори розташовані в опорах підшипника осі, перпендикулярної діаметральної площини.
12. Снігокат по п.1 або 5, який відрізняється тим, що містить принаймні дві передні і дві задні лижі, розташовані симетрично діаметральної площини снігоката, причому кожна з лиж з'єднана з платформою механізмом управління.
13.Снігокат за пп.1 12, який відрізняється тим, що містить гальмо.
14. Снігокат за пп.1 12, який відрізняється тим, що ковзна поверхня лижі забезпечена напрямними жолобами або ребрами.