ВЕЛОМОБИЛЬ Российский патент 1994 года по МПК B62K5/00 

Изобретение относится к транспортным средствам, приводимым в действие мускульной силой человека.

Известен веломобиль, содержащий ведущий мост, корпус, связанный с корпусом кожух, ведущую ось со шлицами, установленную на ступице внутри корпуса, звездочку цепной передачи (а. с. N 189321, кл. В 62 К 51/04).

Известен веломобиль, содержащий раму со смонтированным на ней сиденьем, связанное с рулевой колонкой переднее колесо, задние колеса с приводом от педалей и кабину с ветровым стеклом, полом и крышей, соединенной с боковыми дверками и задней стенкой. Рама выполнена плоской П-образной формы и снабжена на передней поперечине шарнирами для соединения с рулевой колонкой и ветровым стеклом, а в задней части - шарнирами для крепления пола (а. с. N 749747, кл. В 62 К 15/00).

Недостатки известного технического решения ограниченные функциональные возможности и сложность конструкции.

Наиболее близким к заявленному является веломобиль, содержащий размещенные в кузове рулевую колонку, задний мост с колесами, по меньшей мере одно переднее колесо, установленное с возможностью возвратно-поступательного перемещения две пары педалей два аккумулятора энергии, каждый из которых соединен кинематической связью с вариатором.

Недостаток известного устройства - технологическая сложность и большая металлоемкость.

Сущность заявленного технического решения заключается в том, что веломобиль, содержащий размещенные в кузове рулевую колонку, задний мост с колесами, по меньшей мере одно переднее колесо, установленные с возможностью возвратно-поступательного перемещения две пары педалей, два аккумулятора энергии, каждый из которых соединен кинематической связью с вариатором, снабжен суммирующий механизмом, связанным с осью колес заднего моста и аккумуляторами, при этом каждый вариатор кинематической связью соединен с соответствующей парой педалей.

При этом суммирующий механизм образован двумя обгонными муфтами, передающее звено каждой из которых закреплено на валу соответствующего аккумулятора. Воспринимающие звенья жестко связаны межу собой и на них установлены тормозной диск и зубчатое колесо, соединенное с цепью, которая связана со звездочкой, установленной на оси колес заднего моста.

Каждый вариатор образован гибким элементом, который закреплен обоими концами и запасован на по меньшей мере двух смонтированных в корпусе, шкивах, пеpвый из которых, шарнирно установленный на первой оси, выполнен с зубьями на ободе, образующими храповое колесо для зацепления с зубом коромысла, которое шарнирно упруго соединено с водилом, которое жестко закреплено на указанной первой оси и связано с механизмом расцепления, образованным жестко закрепленным на корпусе кулачком для взаимодействия с шаровой опорой выполненной на коромысле, и подпружиненным относительно корпуса шаровым фиксатором для взаимодействия с водилом, причем на первой оси установлено по меньшей мере две пары ступенчатых шкивов, на одной ступени каждой из которых запасован гибкий элемент, связанный с одной из педалей указанной пары, а на другой - дополнительный подпружиненный относительно корпуса гибкий элемент. В полости каждой пары шкивов размещены храповые механизмы, ответные части которых жестко связаны соответственно со шкивом и с первой осью. Другой шкив шарнирно установлен на другой оси и выполнен ступенчатым, на второй его ступени запасован подпружиненный относительно корпуса гибкий элемент и соединен храповым механизмом с зубчатым колесом, которое шарнирно установлено на другой оси, связано дополнительным храповым механизмом с корпусом и зацеплено с цепью, которая зацеплена со звездочкой аккумулятора.

Каждый аккумулятор энергии образован шарнирно установленной на оси, которая закреплена на кузове, полой фасонной опорой, несущей разнесенные вдоль ее оси диски, связанные между собой расположенными по периферии дисков дополнительными осями, на которых шарнирно установлены шайбы, образующие барабан с демпфирующими компенсаторами, на котоpом запасован гибкий элемент, каждый конец которого закреплен на соответствующем водиле, одно из которых жестко закреплено на указанной оси с одной стороны барабана, а другое, расположенное с другой стороны барабана, жестко закреплено на ступице, которая установлена с возможностью вращения на указанной опоре и жестко связана с указанным зубчатым колесом.

На фиг. 1 изображен веломобиль, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - трансмиссия; на фиг. 4 - вариатор, вид сбоку; на фиг. 5 - то же, вид сверху; на фиг. 6 - элементы вариатора; на фиг. 7 - сумматор; на фиг. 8 - аккумулятор.

Веломобиль содержит задний мост 1 с колесами 2, рулевую колонку 3, сиденье 4, привод 5 с педалями, кузов 6, вариатор 7, аккумулятор 8, дополнительный вариатор 9, дополнительный аккумулятор 10, суммирующий механизм 11. Суммирующий механизм 11 образован корпусом 12, с установленными на нем звездочкой 13 и тормозным диском 14 и размещенными в корпусе 12 двумя обгонными муфтами 15,16 установленными на концах осей 17 и 18 аккумуляторов 8 и 10. На тех же концах осей аккумуляторов установлены опоры 19,20 корпусных подшипников 21,22. Основной и дополнительный 10 аккумуляторы образованы полой фасонной опорой 23, подвижно установленной на оси 17(18). На полой фасонной опоре 23 размещен секционный барабан 24 выполненный в виде набора втулок, жестко соединенных с размещенными между ними фланцевыми дисками-опорами 25,26,27,28. На периферии фланцевых дисков 25,26,27,28 выполнены соосные отверстия под оси, которые жестко соединяют эти диски между собой, образуя опору под демпфирующие компенсаторы, выполненные в виде комплектов шайб 35,36,37. Шайбы установлены на осях шарнирно и образуют вместе с осями барабан, на который накладывается гибкий элемент 38. Аккумулятор содержит установленную на полой опоре 23 ступицу 39, на которой жестко закреплены звездочка 40 и водило 41. На оси 17 (18) жестко закреплено водило 42. Полая опора 23 выполнена в виде полого вала, жестко соединенного с кожухом 43, имеющего сквозные пазы. Полая опора 23 и кожух 43 установлены на осях 17,18 шарнирно. Кожух 43 жестко соединен с кузовом 6 и выполняет роль кронштейна. Гибкий элемент 38 одним концом соединен с водилом 41, другим - с водилом 42. Ступицы 39 установлены на полой опоре 23 с возможностью вращения (подвижно).

Основной 7и дополнительный 9 радиаторы образованы (двумя и более) кассетами 44,45, размещенными в кожухе 46 и соединенными общим гибким элементом 47 и механизмами фиксации и расцепления. Механизм фиксации выполнен в виде водила 48, жестко соединенного с осью 49 и взаимодействующих с водилом 48 зубьев 50 храповика. Зубья 50 жестко (монолитно) соединены со щечкой шкива 51 и взаимодействуют с зубом коромысла 52, шарнирно закрепленного на водиле 48 и подпружиненного пружиной 53 относительно водила 48. Механизм расцепления выполнен в виде сектора 54 с кулачковым профилем и шаровой опорой 55. Водило 48 периодически контактирует с шариком 56, подпружиненным пружиной 57 в сторону водила 48. Каждая из кассет 44,45, выполнена в виде шкива 51 (и 48), подвижно (шарнирно) установленного на оси 49, 59 и снабженного щечками 60,61, 62,63, т. е. шкивы выполнены в виде катушки. Кассеты 44 снабжены катушками 64 и 65 с храповыми механизмами 66 и 67, жестко установленными на оси 49. Кассета 45 снабжена дополнительным шкивом 68, храповым механизмами 69 и 70 и звездочкой 71. Катушки 64, 65 снабжены двумя и более ручьями 72 и 73, 74 и 75, на которых размещены витки дополнительных гибких элементов 76, 77, 78, 79. Гибкие элементы 76,78 подпружинены, а 77 и 79 соединены с педалями. На щечке 60 шкива 51 установлены (жестко закреплены) упоры (зацепы) 80, взаимодействующие с узлами переключения передач 81 и 82. Узлы переключения 81 и 82 размещены на кожухе 46. Храповые механизмы 66 и 67 размещены в полости катушек 64, 65. Храповой механизм 70 размещен на щечке шкива 58, а храповой механизм 69 размещен на кожухе 46. Звездочка 46. Звездочка 71 свободно установлена на оси 59 и снабжена храповыми колесами 83, 84, размещенными на ее торцах. Дополнительный шкив 68 снабжен ручьем 85, на котором расположен гибкий элемент 86.

Веломобиль работает следующим образом.

У водителя и пассажира имеются свои педали, по вариатору, аккумулятору, и они через эти механизмы передают усилие сумматору от сумматора - заднему мосту и на колеса. Водитель или пассажир нажатием на педаль сообщает ей движение от исходного до конечного положения. Через гибкую связь усилие передается через подпружиненную катушку вариатора, и катушка за одно нажатие совершает целый оборот. Подпружиненные катушки через храповые механизмы связаны с осью, на которой находится шарнирно (свободно) кассета и жестко - водило с коромыслом расцепляющего устройства. Первая кассета связана гибкой связью со второй подпружиненной кассетой, которая через храповой механизм связана (взаимодействует) со звездочкой, а звездочка через второй храповой механизм - с корпусом вариатора (для устранения обратного хода звездочки). Первая кассета совершает (360^о - α) оборота, вторая кассета совершает часть оборота или несколько оборотов в зависимости от числа витков на первой кассете (или от номера передач). Итак, усилие от ноги передается через гибкую связь на подпружиненную катушку, катушка через гибкую связь на подпружиненную катушку, катушка через храповой механизм валу, вал через водило, храповик - храповому колесу первой кассеты. Кассета (с закрепленным на ней концом гибкой связи) через гибкую связь передает усилие другой (второй) подпружиненной кассете. С кассеты усилие передается через храповой механизм звездочке. Звездочка через цепь передает усилие звездочке аккумулятора. Звездочка аккумулятора находится на ступице и жестко связана с водилом. Ступица шарнирно закреплена на корпусе. Усилие от звездочки передается водилу, далее через гибкий элемент следующему водилу и через вал усилие передается муфте свободного хода находящейся в ступице сумматора. Второй аккумулятор соединен с корпусом сумматора с другой стороны, и через вал муфты свободного хода усилие передается ступице сумматора. На ступице сумматора жестко закреплена звездочка.

Усилие при расторможенном тормозном диске будет накапливаться в аккумуляторе водителя или пассажира. Усилие при расторможенном тормозном диске будет передаваться через звездочку и цепь звездочке заднего моста, далее через храповые механизмы ступице. На ступице находятся тормозные диски, а на корпусе дисковые тормоза, через которые усилие передается на полуоси к колесам веломобиля.

Управление аккумуляторами происходит за счет дискового тормоза сумматора, дисковыми тормозами заднего моста (колес) и тормозом переднего колеса за счет рычага тормозов, который имеет два фиксированных положения, первое положение - заторможен диск сумматора, второе - заторможен диск сумматора и задние колеса за счет тормозных дисков заднего моста. При первом положении веломобиль может продолжать движение, накатом водитель и пассажир могут подпитывать механические аккумуляторы. При втором положении веломобиль будет стоять, и тормоза будут служить стояночным тормозом, и в то же время можно подпитывать аккумуляторы.

За одно нажатие на педаль первая кассета делает (360^о- α) и кассета возвращается в исходное положение за счет расцепляющего устройства и второй подпружиненной кассеты. С возвращением в исходное положение педали, возвращается в исходное положение и подпружиненная катушка. Для перехода на другой номер передач (на другую скорость (изменение нагрузки на человека) имеется переключатель (командное устройство), нажатием ручки в одну сторону - переход на низшую передачу, нажатием в другую сторону - переход на высшую передачу. С переключателем передач взаимодействуют два исполнительных механизма. Сменой гибкого элемента кассет (изменение толщины ленты) есть возможность изменить количество и качество передач вариатора.

Движение педалей поступательно и у водителя и пассажира есть возможность использовать спинку сидения как упор, увеличив силу нажатия на педаль. В веломобиле управление веломобилем находится у водителя. Нажимая на педали, они не мешают друг другу. Вариаторы имеют любое количество передач в разумных пределах, и сменой одного гибкого элемента есть возможность изменить количество и качество передач. За счет аккумуляторов, сумматора с дисковым тормозом есть возможность запасти энергию перед движением, во время движения веломобиля накатом, перед торможением сохранить запасенную энергию в аккумуляторах. Двухместный веломобиль можно использовать одному человеку и за счет сумматора аккумуляторов. Аккумулятор и вариатор пассажира никакого влияния движению оказывать не будут. Задний мост компактен и находится в отличных условиях эксплуатации и имеет дисковые тормоза, за счет этого на одном и том же веломобиле можно использовать колеса разного размера.

Использование данного изобретения позволит расширить функциональные возможности, эффективно изменять скорости экономно расходовать энергию.

Изобретение просто в изготовлении, не требует больших затрат и упрощает эксплуатацию веломобиля.

Использование: в транспорте, приводимом в действие мускульной силой человека. Сущность изобретения: веломобиль содержит размещенные в кузове рулевую колонку, по меньшей мере одно переднее колесо, установленные с возможностью возвратно-поступательного перемещения две пары педалей для водителя и пассажира, связанные гибкими элементами со шкивами вариаторов, зубчатые колеса которые связаны цепью с зубчатым колесом аккумуляторов, связанных с суммирующим механизмом, которое соединено цепной передачей с осью колес заднего моста. 3 з. п. ф-лы, 8 ил.

1. ВЕЛОМОБИЛЬ, содержащий размещенные в кузове рулевую колонку, задний мост с колесами, по меньшей мере одно переднее колесо, установленные с возможностью возвратно-поступательного перемещения две пары педалей, два аккумулятора энергии, каждый из которых соединен кинематической связью с вариатором, отличающийся тем, что он снабжен суммирующим механизмом, связанным с осью заднего моста и аккумуляторами, при этом каждый вариатор соединен кинематической связью с соответствующей парой педалей. 2. Веломобиль по п. 1, отличающийся тем, что суммирующий механизм образован двумя обгонными муфтами, передающее звено каждой из которых закреплено на валу соответствующего аккумулятора, а воспринимающие звенья жестко связаны между собой и на них установлены тормозной диск и зубчатое колесо, соединенное с цепью , которая связана со звездочкой, установленной на оси колес заднего моста. 3. Веломобиль по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что каждый вариатор образован гибким элементом, который закреплен обоими концами и запасован на по меньшей мере двух смонтированных в корпусе шкивах, первый из которых, шарнирно установленный на первой оси, выполнен с зубьями на ободе, образующими храповое колесо для зацепления с зубом коромысла, которое шарнирно упруго соединено с водилом, которое жестко закреплено на указанной первой оси и связано с механизмом расцепления, образованным жестко закрепленным на корпусе кулачком для взаимодействия с шаровой опорой, выполненной на коромысле, и подпружиненным относительно корпуса шаровым фиксатором для взаимодействия с водилом, причем на первой оси установлено по меньшей мере две пары ступенчатых шкивов, на одной ступени каждой из которых запасован гибкий элемент, связанный с одной из педалей указанной пары, а на другой - дополнительный подпружиненный относительно корпуса гибкий элемент, причем в полости каждой пары шкивов размещены храповые механизмы, ответные части которых жестко связаны соответственно со шкивом и с первой осью, при этом другой шкив шарнирно установлен на другой оси и выполнен ступенчатым, на второй его ступени запасован подпружиненный относительно корпуса гибкий элемент, и соединен храповым механизмом с зубчатым колесом, которое шарнирно установлено на другой оси, связано дополнительным храповым механизмом с корпусом и зацеплено с цепью, которая зацеплена со звездочкой аккумулятора. 4. Веломобиль по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что каждый аккумулятор энергии образован шарнирно установленной на оси, которая закреплена на кузове, полой фасонной опорой, несущей разнесенные вдоль ее оси диски, связанные между собой расположенными по периферии дисков дополнительными осями, на которых шарнирно установлены шайбы, образующие барабан с демпфирующими компенсаторами, на котором запасован гибкий элемент, каждый конец которого закреплен на соответствующем водиле, одно из которых жестко закреплено на указанной оси с одной стороны барабана, а другое, расположенное с другой стороны барабана, жестко закреплено на ступице, которая установлена с возможностью вращения на указанной опоре и жестко связана с указанным зубчатым колесом.