sedačka korbička

Vozejk, aneb odpružený kočárek do terénu

...aneb tělocvičné nářadí pro chátrajícího tatínka...
...aneb rozbor mého posledního bastlu.

(při debatě s novými známými nad hromádkou fotek:)
":-O Vaše dítě je nemocné? Myslím - *handicapované*?"
"Ale ne, je zdravej jako buk. Jenom hrozně línej chodit :-)"

Obsah

Motivace

Jakožto venkovan a dítě technicky vzdělaných rodičů jsem odmala bastlíř a rád se pohybuji vlastní silou po lese. Navíc se mi v dospělém věku přihodilo, že ač povoláním ajtík (městský hejsek), trávím o víkendech hodně času na venkově. S manželkou rádi chodíme pěšky, což nám děti zajisté znesnadňují. Zejména první synek mi poskytl spoustu naléhavých podnětů k zamyšlení nad konstrukcí komerčně dostupných kočárků, a průběžně mi vytrvale přiživoval elán na tomhle bastlu pracovat (nejdřív kreslit, později kutit) - představte si, že někdy o půl deváté večer konečně uspíte odmlouvajícího potomka (poté co jste ho na výletě celé odpoledne střídavě vedli loudavě za ruku, vychovávali ho, nebo ho nesli na ramenou) a teď když konečně usnul, můžete si vybrat: buď usnout taky, nebo ještě zasednout ke kreslícímu prknu, nebo jít dovrtat ty dvě díry do hliníku, co jste nestihl včera před koupáním...
Nakonec mi trvalo od prvního čmárnutí dva roky, než jsem svoje perpetuum mobile postavil, a "variantu sporťák" jsem zprovoznil zhruba v době, kdy mi kluk z ní vyrostl. Takže jsem přes zimu dodělal ležací korbičku, do které druhorozená kytička akorát dorostla :-) A kupodivu to vypadá, že stejně jako první uličník bude i kytička ráda jezdit na břiše v "podporu ležmo" (maminka tomu říká, že mimi "pase koně").

Co to je a co to není

Co to je:Co to není:
  • freeride dvoukolák
  • odpružený, s velkým zdvihem
  • na špatné cesty (a snad i necesty)
  • jednorázový bastl
  • docela rozměrný krám
  • do jisté míry skládací
    (kola, madlo - Berlingo ho pobere)
  • váha něco přes 10 kg
  • kočárek do města
  • kočárek uskladnitelný v bytovce
  • vozík za kolo (dal by se zapřáhnout,
    ale nezní to zdravě...)
  • komerčně produkovatelný model

Výhody a nevýhody:

+++ okázale péruje
+++ bezvadně se s ním manévruje (zatáčí) a naopak také snadno držíte přímý směr!
+++ širší rozchod => mnohé výmoly lze "nechat mezi koly" (a ty co se nevejdou, ty řeší odpružení)
+++ dá se s ním svižně pochodovat (vlastně velmi dobře i běžet, ale pokud zakopnete, tak si zabijete dítě)
++ obstojná světlá výška podvozku -> průchodnost terénem
+ vejde se do auta (pokud máte aspoň Oktávku Combi nebo Berlingo, a nepotřebujete vézt nic dalšího - testováno s 5 osobami)
+/- nemá brzdy (žádné nepotřebuje - jak pustíte madlo, kácí se kočár k zemi :-P )
- trochu se kýve do stran (daň za měkké nezávislé odpružení)
- nemá stojánek, dá se posadit buď na zadek nebo na čumák (venku je třeba mít ssebou kus špagátu nebo gumového lana, kterým můžete uvázat madlo ke stromu nebo k plotu, když dítě spí)
- není odolný vůči nešetrnému zacházení (zejm. táhla pérování jsou v demontovaném stavu choulostivá na vyvrácení)
-- nepraktický pro použití ve městě (rozměrově)

Mimi spinká zaparkované u plotu

Rozbor požadavků, inspirací, dílčích řešení

Níže předkládané hodnotící soudy na adresu komerčně dostupných kočárků jsou negativně a jednostranně zatíženy motivací této práce = snahou nalézt řešení pro pohyb v terénu. Mezi důležitá omezení v zadání konstruktéra komerčních kočárků patří:

  1. Skladnost - kočár se složený musí vejít do kufru krátké Fábie
  2. Přepravitelnost MHD, uskladnitelnost, průchodnost sámoškou = v sestavené podobě nevelký rozchod a krátká délka včetně madla
  3. Velkosériová vyrobitelnost při rozumných nákladech
  4. Odolnost vůči nešetrnému zacházení, snadná a blbovzdorná manipulace
  5. Předpokládá se pohyb převážně v městské zástavbě (chodníky, silnice, interiér) = stačí omezená průchodnost terénem a lehké odpružení
  6. Cyklo-vozíky za kolo jsou určeny především pro pohyb po asfaltu nebo kvalitních cestách, s důrazem na stabilitu (nízké těžiště, nízká světlost, bez odpružení) a superlehkou konstrukci.

Při návrhu svého terénního vozidla jsem si dovolil všechna tato omezení okázale ignorovat :-) Díky tomu může výsledek vypadat, jako že jsem v úvodní fázi ideového návrhu četl Alenku od Lewise Carolla (tu knížku nesnáším) a požíval halucinogenní drogy (odmítám návykové látky všeho druhu, kromě čokolády).

Dnešní standardní kočárky pro "všelijaký terén" mají kolečka o průměru přinejlepším nějakých 8-10 palců s pneumatikami či plastovými obručemi o šířce cca 2 palce. Mám zkušenosti s trojkombinací Patron a Mutsy. V obou případech se s tím dá nějak jet po dobré lesní cestě - ale výmoly je třeba částečně přenášet nebo nějak pomalu projíždět, občas je třeba kočár podepřít z boku. Šišky pod koly na tvrdém podkladu jsou otrava, plocha hrubého štěrku je utrpením. Pořádný výmol se nevejde mezi kolečka (příliš úzký rozchod). Sebemenší manévrování znamená buď mírně přizvedávat madlo (což žena nerada), nebo ho páčit dolů s pocitem, že se madlo musí každou chvíli zlomit/vyvrátit (na což žena nadává). Mutsy má zajímavý vynález - kloub uprostřed, který sice manévrování trochu usnadní, ale má afinitu ke středové poloze a vybočuje zadkem jak vysokozdvižný vozík (a do terénu se nehodí, protože se láme v nevhodný okamžik a narušuje stabilitu).
Odpružení kočárku, pokud nějaké má, bývá poměrně tvrdé a bez možnosti přizpůsobit tuhost váze dítěte => na hrbolatém podkladu kočárek "kodrcá" (což dítěti na spokojenosti patrně nepřidá, rodiči na klidu rozhodně ne). S odpružením na tom snad byly líp snad i "klasické" hluboké kočárky v 70./80. letech, které měly svrchní stavbu (madlo, korbu a "pantograf") zavěšeny na kožených řemíncích nad tuhým rámem podvozku.

"Kodrcavost" souvisí se dvěma základními faktory: s průměrem kola a s tuhostí odpružení. A také s celkovou konstrukcí podvozku.
Pokud se týče průměru kola, na dobových obrázcích z počátku 20.století jsou k vidění kočárky s koly o průměru přes 15 palců, která se navzájem překrývají (aby rozvor nebyl zbytečně velký). Tehdejší dlážděné ulice patrně nebyly tak hladké, jako dnešní asfalt a zámková dlažba. Čili nic nového pod sluncem.
S tuhostí odpružení se dá docela dobře počítat. Podrobnosti těchto výpočtů ale záleží na uspořádání podvozku, druhu použitých pružin, geometrii závěsu apod.

Při svých počátečních úvahách jsem musel nutně začít od uspořádání podvozku. Jednou z variant byla "čtyřkolka". Dvounápravový podvozek se čtyřmi koly dává příjemnou stabilitu a při správném odpružení snad i lepší "rozložení kodrcání" než dvoukolák, má ale mizernou manévrovací schopnost. Zejm. při použití hodně měkkého pérování (s velkým zdvihem) by manévrovatelnost zcela zanikla (všechna kola by byla stále na zemi) a ubastlit konstrukci s řiditelnými koly by bylo obtížné.
Proto jsem velmi záhy zavrhl "čtyřkolku" a dál jsem řešil "dvoukolák". Rovněž docela rychle jsem zavrhl "tuhou" nápravu (kde by odpružení obou kol nebylo nezávislé). Ať ta legrace stojí za to :-) Takže nezávislé odpružení obou kol. Dále jsem přemýšlel, jak obě kola zavěsit. Zvažoval jsem zavěšení výkyvné do stran (jako poloosy u Tatrovky), nebo kyvné/vlečené závěsy (jako má např. zadní náprava u Citroenu Berlingo). Docela rychle vyhrála druhá varianta - kvůli snazší ubastlitelnosti, kvůli lepšímu chování při velkém zdvihu na krátké ujeté vzdálenosti (odhaduji) = menší axiální/páčivé namáhání výpletu kol, a kvůli "konvergentní geometrii" při pohybu vpřed.

Dále jsem musel vyřešit, kde vezmu kola a jak je upevním na kyvné závěsy. Tady jsem si dlouho lámal hlavu.
Bylo jasné, že optimální budou nějaké cyklo-ráfky s běžným výpletem - co největší průměr, tj. na cyklo trhu byl jasnou volbou ráfek 28".
Při nevelké zátěži mi vycházelo jako výhodné, upevnit kola jednostranně, ale dnes obvyklé oboustranné cyklo-náboje s rychloupínáky činí takové upevnění velmi nesnadným, a používat superlevné/nekvalitní/těžké náboje se "šroubem skrz" se mi nechtělo (kromě toho ten šroub není moc silný). Vyrábět oboustrannou vidlici by zas bylo výrobně složité. Už pár let jsou na trhu jednostranné cyklo-středy Cannondale, ale za strašlivou cenu.

Na tomhle úskalí jsem se nadlouho zasekl (ještě než jsem vůbec začal něco kreslit). Nápad na "dvoukolák do terénu" jsem v hlavě nosil vlastně už od doby, kdy jsem začal tlačit kočár = napadlo mě to krátce po narození prvorozeného výrůstka. Jenomže jsem tehdy nedokázal najít použitelný jednostranný závěs kol. Až když byly klukovi asi 2 roky, narazil jsem na web firmy Delfi z Jilemnice, která dodává součástky a vypletená kola jak pro cyklistiku, tak (především) pro "Reha" odvětví = pro invalidní vozíky.
Objednal jsem si u nich dvě kompletní vypletená 28" kola s hliníkovými cyklo ráfky a "Reha" náboji, s "Reha" rychloupínáky (nasadíte/sundáte kolo za 3 vteřiny, stejný princip používá Mutsy) a s pouzdry k rychloupínákům (kus trubky s vnějším závitem a dvěma maticemi). Až po obdržení zboží jsem zjistil, že na krásných hliníkových nábojích je logo "Sachs RehaTechnic" => zdá se, že to pochází od tradičního německého výrobce cyklistických komponent, který také vyrábí součástky pro invalidní vozíky... (Fakt je, že tenhle business původní firmy Fichtel & Sachs zřejmě během let několikrát změnil vlastníka - dají se v této souvislosti najít značky Mannesmann, SRAM a momentálně Acelo.)
Koupil jsem si dvě pouzdra navíc a použil jsem je k upevnění kyvných ramen na valivé čepy v rámu (železná kulatina 12mm). Teprve když bylo jasné, že mám pohromadě kola a jejich jednostranný závěs, začal jsem podrobně kreslit.

Odpružení jsem nakonec spáchal pomocí vinutých tlačných pružin. Dlouho jsem hledal, kde je seženu (či nechám vyrobit) a nakonec jsem našel bezvadný katalog u firmy Hennlich.
Použil jsem pružiny "bezpečné proti vybočení" (aby nepotřebovaly vedení) a přesnou kolmost tlačných misek jsem zařídil tak, že jsem misky navlékl na táhlo, které je zavěšeno na dva otočné čepy (misky připevněné přímo na kyvné rameno a rám by se při pohybu navzájem nakláněly).
Zvolil jsem pružiny z černé pružinové oceli (mají trochu lepší vlastnosti než nerezové), z váhy vozíku a dítěte jsem si spočítal střední sílu na pružině (pro střed dráhy pružiny) a hledal jsem pro tuto sílu pružiny pokud možno štíhlé, přitom s co největším zdvihem. Vyšly mi z toho dvě pružiny těsně na hraně "vybočení" (pro 10 a 20 kg užitečné zátěže kočárku), při rozumném průměru se zdvihem přes 20 cm. Objednal jsem taky pár pružin s kratším zdvihem pro případ, že bych jednou chtěl (nebo někdo po mně) připojit vozejk za kolo - ačkoli jsem tohle použití primárně nepředpokládal.
Pružiny jsem v konstrukci závěsu opřel přímo o osu kola (bez pákového či úhlového převodu).
Jedná se nepochybně o řešení optimalizované pro ubastlitelnost. Odpružení by se jistě dalo vymyslet robustnější, méně choulostivé na vandalské zacházení, s kratšími a stabilnějšími pružinami - ovšem vyžadovalo by přesnější zámečnickou práci a složitější ohýbání/svařování. To je mimo moje schopnosti a možnosti.
Je znát, že odpružení je hodně měkké (dlouhý zdvih) v poměru k rozchodu - kočár má trochu sklon přehánět boční náklon při jízdě bokem ke svahu. Ale není to nijak drastické a je to přijatelná cena za tak luxusní pérování. Když projedu pořádný výmol a kočár se jenom tak nedbale zhoupne, těžko potlačuji vítězoslavný úsměv :-) Obětovat nezávislost odpružení by byla škoda, a tahat ssebou nějaký hardware pro aktivní dorovnávání je kravinimum (kočár má být lehký a na lidský pohon).
Komerční kočárky se naklánějí přesně podle terénu, jsou dost vysoké a udržet je v terénu svisle znamená občas podpírat z boku. To můj dvoukolák se dá trochu přesvědčit i kroucením za madlo. Představte si svažitou louku zrytou od prasat - pokud bych si měl vybrat, jestli ji radši zdolám s komerčním kočárkem, nebo se svým vrávorajícím dvoukolákem, vítězí jednoznačně dvoukolák. Zkusil jsem oboje.

Při svém fantazírování o "dvoukoláku do terénu", kočárku na vysokých odpružených kolech, jsem měl vlastně několik konkrétních inspirací:
Především zahradnický dvoukolák, na kterém jsme se navzájem vozili jako děti. Ten velký, na dvě zelinářské bedny, s 26" koly. Odtud jsem tušil, jaké manévrovací schopnosti jsou možné a jak důležité je vyvážení těžiště nákladu nad osou (nápravou), aby se člověk s madlem moc nenadřel. Také jsem si v tomto bodě ujasnil, že madlo musí být dostatečně dlouhé, aby s ním člověk mohl kráčet mílovými kroky beze strachu, že bude kopat do rámu vozíku (viz komerční kočárky a zahradnický dvoukolák), a přiměřeně vysoko (tzn někam nad pas) pro člověka vysokého cca 180 cm. Dlouhé madlo má ještě další výhodu: člověk tlačí vektor síly pod menším úhlem se zemí, takže tlačí víc dopředu a míň dolů, takže stačí menší absolutní síla.
Dále jsem si nemohl nevzpomenout na lehké dvoukolové drožky tažené koněm (Cabriole), a na původní japonské, lidmi tažené vozíky známé jako "rikša" (dvoukolák, odpružený štíhlými listovými péry).
Poměrně záhy jsem si ujasnil, že pokud chci mít vozík odpružený s velkým zdvihem, nebude použitelný za kolo. Takže jsem ho tak ani záměrně neoptimalizoval. Tlačit 20-35 kg pěšky terénem je příjemný tělocvik a zábava. Vláčet totéž za sebou na kole (+ aerodynamický odpor) je dřina, nuda a o hubu. Přesto mi různé vozíky za kolo jednu inspiraci poskytly - spíš některé levnější alternativy než Croozer osobně: ujasnil jsem si, že můj "sporťák" rozhodně NEBUDE mít hadrovou sedačku, odspodu nechráněnou proti větvím, kamení a bůhví čemu. Rozhodl jsem se dopřát dítěti pořádnou, geometricky pohodlnou sedačku s opěrkou hlavy, s poctivým měkkým polstrováním. A to i za cenu poněkud vyššího těžiště.
Původně jsem uvažoval, jestli nemám prostě jenom dodat "isofixová oka" pro montáž autosedačky - ale rychle jsem seznal, že 1) by to nebylo o tolik jednodušší, než vyrobit si vlastní sedačku, 2) nejsou autosedačky nijak zvlášť lehké, a 3) nejsou ani dvakrát pohodlné/polstrované (!). Moje sedačka (sporťák) má optimální™ pevný pohodlný úhel mezi sedadlem a opěradlem (jako moje oblíbené kuchyňské židle), 3 cm molitanu, stavitelnou podnožku, a dá se celá sklopit pod úhlem asi 45 stupňů vzad, aby "sedící" dítě mohlo v klidu klimbat bez nadměrné zátěže na krční páteř.

Rám podvozku a dvě "hokejky" na kostru sedačky jsem dal svařit odborníkovi. Poměrně dost spojů jsem ale provedl šroubovaných, protože nechat to všechno vařit by bylo drahé a musel bych to někomu zadat = nemohl bych dohlédnout na přesnost a "bastlířské zádrhele" (hliníkové housenky by v některých případech překážely, a tenké profily mají při vaření sklon se protavit skrz).

Sedačka ("sporťák") je k rámu přimontována čtyřmi vzpěrami s "lichoběžníkovou" geometrií:
Lichoběžníkový závěs
Lichoběžník s proměnlivými úhly má za cíl aproximovat rotaci sedačky okolo těžiště. Poloha je fixována dvojicí plochých plechových kulis, každou drží šroub s křídlovou maticí. Cílem je zajistit plynulé naklápění sedačky mezi polohami "vzpřímené sezení" až "hluboký záklon / polo-leh" (spací poloha). Naklápí se celá sedačka, tzn. sedák + opěradlo + podnožka (zachovávají si vzájemnou polohu). Mimochodem opěrka hlavy i podnožka jsou vůči kostře sedačky výškově stavitelné.
Těžiště jsem zjišťoval zavěšením sedačky s dítětem na špagáty ve dvou polohách - v obou polohách jsem si ustálenou sedačku vyfotil, následně jsem fotky překryl a protnutím těžnic jsem odhadl polohu těžiště :-)
Zjišťování těžiště
Přesná poloha těžiště je jistě závislá na výšce a váze dítěte, a lichoběžníkový závěs také v krajních polohách vykazuje jistou odchylku od aproximované rotace - nicméně i takto přibližné určení těžiště umožnilo překvapivě rozumné vyvážení vozíku, vcelku necitlivé na konkrétní parametry pasažéra a náklon sedačky.

Korbička pro ležícího jezdce je použitelná k jízdě na zádech i na břiše (dítě "pase koně"). Je naschvál poměrně široká, aby se dítě při jízdě na břiše mohlo zapřít rukama do šířky. Menšímu ležáčkovi se zase vejdou do korbičky hračky. Čelní sklo je užitečné především při jízdě na břiše a je schválně hodně široké, aby mělo dítě dobrý výhled (široký zorný úhel).
Mimi na boku a kouká
Je kouzelné pozorovat, jak potomek, který doma nechce "pást koně" a tváří se znuděně, při první jízdě v kočáru pozoruje okolí a komentuje dění - doporučuji vyrazit na výlet v partě a nejlíp třeba se psem. Čelní sklo bylo inspirováno kočárky, které mají odstrojitelný plášť korby a pod ním okno ze síťoviny (třeba naše trojkombinace Patron). Náš prvorozený následník trůnu svého času odmítal jezdit jinak než na břiše.
Abychom to nelakovali úplně narůžovo: jízda na břiše dítě přece jenom unaví, a kočár nezažene hlad, bolavé zoubky nebo zaražené větry. Také delší výlet po hrbolatých cestách je pro malé dítě únavný - a zejména při prvních jízdách je třeba počítat s tím, že si dítě na kočárek ještě nezvyklo a může se mu v něm špatně usínat (např. pokud je zvyklé spát v klidu ve své postýlce, která se nekymácí a nekodrcá). Obecně bych řekl, že vkus mimina ohledně oblíbeného místa na spaní se také postupně vyvíjí - třeba naše kytička jeden čas spolehlivě usínala ve chvíli, kdy jsme ji položili do (konvenčního) kočárku a vyjeli ven, a pak zas měla období, kdy se jí nejlíp spalo v její vlastní postýlce pod oblíbenou chupatou dekou, kterou si před usnutím dlouho a s gustem šmudlala po obličeji... => chce to trochu zdravého rozumu a ohleduplnosti k dítěti.

Dítě se rádo veze, když je unavené. Třeba si i schrupne. Pokud je odpočaté, delší jízda v kočáru ho nudí. Tohle nemám ze své hlavy, totéž tvrdí rodiče, kteří náruživě cyklistují, ať už s cyklosedačkou nebo s Croozerem.
Pozor, "rychlá" jízda v otevřeném kočárku-sporťáku znamená průvan, který dítěti může být nepříjemný (třeba v obličeji). Stačí když trochu natáhnete krok, nemusíte ani běžet. Pozor také na odhad oblečení, podobně jako při vezení dítěte v cyklosedačce - sedící dítě se nehýbe, nevyvíjí teplo, snáz prochladne, má úplně jiné vnímání tepla než rodič tlačící rikšu.
Chce to vejletit s mírou. Nepřehánět vzdálenosti a dobu upoutání dítěte do kočáru. Brát na dítě ohled. Nesnažit se ho vytřást za každou cenu. Můj odpružený dvoukolák v nouzi projede lecčíms: loukou zrytou od prasat, hromadou chvojí zbylou po lesácích, vymletou lesní cestou s volnými kameny velkými jako pěst, škarpou napříč a vzhůru do stráně - ale to ještě neznamená, že je to dítěti příjemné.
Volte cesty, po kterých byste sami spokojeně jeli na kole.

Ke stažení

Model ve Sketchupu obsahuje jak sedačku=sporťák, tak korbičku pro ležáčka (která vznikla později). Ke každé z obou variant náleží dvě-tři specifické vrstvy (je třeba ručně vybrat). Podle názvu je určitě poznáte.
Korbička pro ležící mimino
Sedačka/sporťák pro batole

Model nakonec neodpovídá přesně realitě. Některé drobné součástky v modelu chybějí, protože jsem byl líný je kreslit (např. 2x dvojdomek pro kuličková ložiska, ve kterých se kývou vidle - soustružený z 35mm hliníkové kulatiny). A např. madlo nakonec není z trubky 40x2 mm, ale 25x3 mm (vzal jsem, co bylo skladem).


Začátek prací (kreslení): květen/červen 2009
Vozejk v zásadě provozuschopný (sporťák): srpen 2011
Ležatá korbička hotova: únor 2012
Tato stránka vystavena na webu: duben 2012


Domů | Kontakt English version