ПРИВОД ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1995 года по МПК B62M1/04 

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к их движителям, и может быть использовано в педальных транспортных средствах.

Известны педальные транспортные средства, например гоночный велосипед, движителем которого являются педали с узлом каретки и трещеткой (коробкой передач) на заднем ведущем колесе.

Недостатком известной конструкции является ее неэффективность, особенно для перевозки грузов, ввиду малого значения получаемого крутящего момента.

На фиг. 1 показана кинематическая схема предлагаемого привода; на фиг. 2 - педальный механизм; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - схема цепной передачи с указанием диаметра шестерен; на фиг. 5 - то же, но с другими диаметрами шестерен.

Цель изобретения - повышение удобства пользования движителя, представленного на фиг. 1. Он состоит из корпуса 1, педального механизма с педалями 2, приводной оси 3, на которой расположены шестерни 4-7 для получения трех прямых и одной обратной скоростей, находящиеся в постоянном зацеплении с пятью передаточными шестернями 8, имеющими индивидуальные оси, рабочей оси 9 с установленной на ней скользящей шестерней 10, обеспечивающей посредством вилки 11 зацепление передаточных шестерен с рабочей осью. Педальный механизм (фиг. 1) раскрыт на фиг. 2. Он состоит из двух педалей 2, составляющих единое целое с зубчатыми линейками 12, концы которых находятся внутри втулок 13, содержащих возвратные пружины 14.

Зубчатые линейки сопряжены посредством зубьев с маховиками 15, расположенными на приводной оси 3 (фиг. 1). Место посадки маховиков на приводной оси представлено на фиг. 3б. Данная конфигурация оси служит для передачи приводного момента от маховиков посредством шпонок 16, расположенных в пазах 17 маховиков, и подпружиниваются элементами 18.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Водитель транспортного средства одной ногой нажимает одну из педалей 2 (фиг. 2). При этом зубчатая линейка 12 (фиг. 2) приводит во вращение маховик 15 (фиг. 2), сжимая возвратную пружину 14 во втулке 13. Во время вращения маховика шпонки 16 защепляются за выступы 19 приводной оси, разрез которой представлен на фиг. 3, поворачивая ее и передавая тем самым ей момент привода. Соответственно приводятся во вращение шестерни 4-8 (фиг. 1). Посредством вилки 11, которой скользящая шестерня 10 зацепляет передаточную шестерню, например, первой скорости, момент привода передается на рабочую ось 9 (фиг. 1), приводя ее во вращение. Отпуская нажатую педаль и нажимая на вторую, водитель повторяет описанный выше процесс, увеличивая при этом частоту вращения рабочей оси. В дальнейшем по необходимости с помощью вилки 11 включается нужная передача.

Положительный эффект предложенной конструкции по отношению к прототипу заключается в повышении значения крутящего момента рабочей оси движителя, что следует из нижеприведенного расчета.

М_p = m ϕ pl, где М_p - момент привода; m - число рабочих (в нашем случае m = 1, так как один водитель); ϕ - коэффициент, учитывающий неодновременность приложения усилия при совместной работе (ϕ= 1, так как m = 1); Р - усилие на педали; l - длина рычага; U - передаточное отношение двух сопрягаемых шестерен (коэффициент 0,98 отражает КПД зубчатой пары).

Подставляя величину момента привода М_p в выражение крутящего момента, получают следующую формулу для его расчета:
М_к = m ϕ PlU ˙ 0,98.

С целью корректности сравнения крутящих моментов принимают длину l рычага, равную 200 мм, а величину Р, равную 30 кг. На фиг. 4 и фиг. 5 схематично представлены движитель велосипеда и предложенный движитель педального транспортного средства с указанием диаметра шестерен. Тогда значения крутящих моментов по скоростям I-V для прототипа будут следующими:
M= 6000 · · 0,98 · 0,98 = 1800·0,98 = 1764 кг·мм
M= 6000 · · 0,98 · 0,98 = 1890·0,98 = 1859 кг·мм
M= 6000 · · 0,98 · 0,98 = 1980·0,98 = 1940 кг·мм
M= 6000 · · 0,98 · 0,98 = 2070·0,98 = 2029 кг·мм
M= 6000 · · 0,98 · 0,98 = 2160·0,98 = 2116 кг·мм
Средний крутящий момент 1841 кг ˙ мм. предложенной конструкции будут следующими:
M= 6000 · · · (0,98)² = 6000·0,96 = 5760 кг·мм
00,98)² = · 0,96 = · 0,96 =
00,98)² = · 0,96 = · 0,96 =
Средний крутящий момент 3520 кг ˙ мм.

Как видно из приведенных расчетов, крутящий момент в предлагаемой конструкции на 50% выше, чем у прототипа.

Предложенный движитель может обеспечить педальному транспортному средству более высокую грузоподъемность как и скорость при подборе соответствующих диаметров шестерен.

Использование: в педальных транспортных средствах для повышения крутящего момента на рабочей оси. Сущность изобретения: привод имеет педали с возвратным механизмом и зубчатой линейкой, приводящие в движение маховики на оси привода, передаточные шестерни, расположенные между приводной и рабочей осями. 5 ил.

ПРИВОД ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий приводные рычаги, размещенные на приводной звездочке, связанные с дополнительными звездочками, размещенными на дополнительных осях и связанными с элементами переключения передач, отличающийся тем, что, с целью повышения удобства в пользовании, приводные рычаги выполнены в виде подпружиненных реек, каждая из которых связана со звездочкой, выполненной в виде сектора, и установлена во втулке, при этом оси дополнительных звездочек расположены между приводной осью и осью, на которой расположены элементы переключения передач.