ВЕЛОСИПЕД "МАКСИ-I" Российский патент 1995 года по МПК B62K3/02 B62M3/04 

Изобретение относится к биотранспортному машиностроению, преимущественно к велостроению, а именно к конструкции велосипеда с педально-шатунным приводом, имеющим возможность регулирования крутящего момента.

Известен велосипед с кареточным узлом и седлом, соединенными трубой и фиксируемыми посредством отверстия и винта соответственно антропометрическим данным велосипедиста [1] Недостатком этого велосипеда являются невысокие эксплуатационные свойства из-за отсутствия регулировки приводного крутящего момента.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является велосипед "Макси". Он состоит из рам и установленных в ней колес, руля и педально-шатунного привода, удлинение шатунов которого соответствует длине продольного паза на нижнем конце подседельной трубы, или направляющая кареточного узла, которая перемещается по подседельной трубе посредством управляющего устройства из троса, соединенного с направляющей или трубы, соединяющей направляющую со стойкой седла и закрепленного в заднем секторе подседальной трубы управляющего устройства. Недостатком велосипеда "Макси" является неудобство эксплуатации из-за заднего расположения управляющего устройства и над багажником велосипеда в туристской компоновке. Кроме неудобства использования пространство, необходимое для перемещения рычага устройства, может быть заполнено содержимым багажника и затруднять перемещение управляющего рычага. К тому же доступность подвижных частей шатунов внешним воздействиям может отразиться на стабильности их работоспособности. Величина удлинения шатунов ограничена антропометрическими данными велосипедиста длиной ноги.

Цель изобретения улучшение удобства эксплуатации велосипедиста с одновременным расширением возможности изменения приводного крутящего момента путем увеличения пределов увеличения длины шатунов.

Достигается это посредством переднего расположения устройства, управляющего положением седла и кареточного узла, на горизонтальной трубе с синхронным перемещением их во взаимно противоположных направлениях по подседельной трубе, вследствие чего расстояние между верхней точкой седла и нижней точной траектории педали в режиме максимального крутящего момента увеличивается из условия сохранения его соответствия антропометрическим данным велосипедиста, однако встречное перемещение кареточного узла и седла при этом создает возможность увеличенного удлинения шатуна.

Суть изобретения состоит в том, что велосипедист "Макси-1", содержащий установленные на раме руль, колеса, тормозную систему и педально-шатунный привод с шатунами регулируемой длины, снабжен направляющей кареточного узла и стойкой седла, установленными в овальной подседельной трубе с возможностью синхронного перемещения по ней во взаимно противоположных направлениях, для чего направляющая и стойка соединены с концами управляющего троса, срединная часть которого выведена через отверстие в подседельной трубе и соединена с управляющим устройством, установленным на горизонтальной трубе рамы, а привод снабжен шатунами с внутренним стопорящим устройством и педалью на стержне фиксирующего устройства, при этом нижняя ветвь управляющего троса контактирует с верхней образующей диаметральной опоры в подседельной трубе, а верхняя ветвь его контактирует с опорой этой по нижнему сектору ее и направляющая кареточного узла соединена с нижним концом стойки седла дополнительным управляющим тросом, контактирующим с верхней образующей (сектором) опоры, установленной в продольном пазу стойки седла и закрепленной на подседельной трубе.

Корпус каждого шатуна велосипеда "Макси-1" состоит из соединенного с головкой направляющей части, образующей полость для размещения в ней удлинителя, снабженного центральным продольным отверстием для размещения стержня фиксатора со стопорящим элементом на внутреннем конце и отверстием для оси педали на внешнем конце, по крайней мере, одна из полок корпуса шатуна снабжена выфрезеровкой на внутренней поверхности для размещения конца стопорящего элемента в рабочем положении и одна, по крайней мере, сторона удлинителя снабжена продольным пазом для ограничивающего перемещения его винта, установленного в отверстии соответствующей стороны корпуса.

Подседельная труба круглого сечения рамы велосипеда "Макси-1" дополнительно к продольному пазу на стойке седла снабжена продольным диаметральным пазом на нижнем ее конце и на направляющей кареточного узла с длиной, равной удлинению шатуна и фиксаторов направляющей и стойки седла соответственно.

Велосипед "Макси-1" может быть выполнен с одним управляющим тросом с последующим контактированием его после закрепления конца, например, на нижнем конце стойки седла: с верхней стороной фиксатора седла, с нижней стороной опоры на верхнем конце направляющей кареточного узла, затем с верхним сектором опоры у выводящего трос отверстия и закреплением его на управляющем устройстве и с прокладкой конца этого троса через отверстие вокруг нижней стороны опоры у отверстия и с верхней стороной фиксатора (опоры) стойки седла с закреплением его на нижнем конце стойки седла.

На фиг. 1 изображен велосипед "Макси-1", вид сбоку; на фиг.2 продольный разрез подседельной трубы с управляющим тросом в ней; на фиг.3, 4 сечение по А-А и Б-Б на фиг.2; на фиг.5 шатун велосипеда "Макси-1", на фиг.6,7 вид по стрелке А (на стопор фиксирующего устройства) по стрелке 5 на фиг.5 (на соединение педали со стержнем фиксирующего средства).

Велосипед состоит из рамы с передним колесом 2 и рулем 3. Ведомая звездочка колеса 4 соединена посредством механизма натяжения цепи 4 с ведущей звездочкой 5 на оси кареточного узла, направляющая которого установлена в подседельной трубе 6 овального поперечного сечения с возможностью перемещения по ней, как и стойка седла 7 фиг.3, 4. На горизонтальной трубе рамы 1 установлен привод седла и направляющей 8. Направляющая кареточного узла 9 установлена в подседельной трубе с возможностью перемещения на величину, равную величине перемещения по ней стойки 7 седла (фиг.2). Стойка седла 7 снабжена продольным пазом 10, в котором установлена опора 11, закрепленная в подседельной трубе 6, с верхней стороной этой опоры контактирует верхняя ветвь 12 управляющего троса, выведенного через отверстие в трубе 6 и закрепленного на приводе 8, при этом с контактированием ее с нижней стороной опоры 13. С верхней стороной этой опоры контактирует нижняя ветвь 14 управляющего троса, нижний конец которого закреплен на верхнем конце направляющей 9. На каждом конце оси кареточного узла установлен шатун, состоящий из соединенного с головкой 15 (фиг.5) корпуса 16 с размещенным в нем удлинителем 17, снабженным продольным отверстием для фиксирующего стержня 18. На одном его конце закреплен стопор 19 (фиг.5, 6), на другом выполнено отверстие 20 для оси педали, а для конца этого на удлинителе выполнено выфрезеровка 21, на полках корпуса шатуна для стопора 19 имеются выфрезеровки 22 и на одной боковой стороне удлинителя выполнен продольный паз 23 для размещения в нем конца ограничивающего перемещения его винта, установленного в отверстии корпуса (не показан).

Велосипед работает следующим образом. Приводится в движение и управляется он известным образом посредством педалирования шатунов в кареточном узле и руля 2 соответственно (фиг. 2). При этом во время движения по горизонтальным участкам трассы кареточный узел располагается в нижнем положении с удлинителями 17 в корпусе 16, траектория движения педалей (условно изображены тонкими линиями на фиг.5) осуществляется по малой окружности (штрихпунктиром показана на фиг. 1), а седло при этом занимает крайнее верхнее положение и расстояние между верхней точкой седла и нижней точкой траектории движения педали 1 максимально и соответствует антропометрическим данным велосипедиста (длине ноги). При переходе движения на наклонный участок трассы на подъем велосипедист перемещает ручку привода 8 вокруг ее оси на 180^о (фиг.1), вследствие чего нижняя ветвь 14 управляющего троса, перемещаясь по опоре 13, поднимает направляющую 9 кареточного узла и узел с педалями в верхнее положение (штриховые линии на фиг.2) и привод 8 фиксируется в этом положении, например, посредством храпового устройства (не показан). При этом верхняя ветвь 12 ослабится и стойка 7 опустится в нижнее положение под собственным весом велосипедиста. Затем велосипедист поочередно устанавливает шатун в вертикальное положение и, развернув ногой педаль на 90^о на стержне, и с его помощью фиксатор 19 также на угол 90^о, и концы его выйдут из фрезеровок 22 корпуса 16, а удлинитель 17 получит возможность перемещаться по корпусу до упора ограничительного винта в торец паза 23. После этого, сохраняя это положение педали, велосипедист поднимает ногу на длину хода удлинителя до упора винта в торец паза 23 и совмещения стопора 19 с фрезеровками 22 на внешнем конце корпуса и разворотом педали в противоположном направлении удлинитель фиксируется от перемещения по корпусу, т.к. концы стопора войдут в выфрезеровки и зафиксируют удлинитель в выдвинутом положении. После этого велосипедист проворачивает ось кареточного узла на 180^о и устанавливает второй шатун в вертикальное положение и вышеописанным образом выдвигает удлинитель его, фиксирует в выдвинутом положении и продолжает педалирование известным образом, во время которого педали перемещаются по большой окружности, что существенно увеличивает крутящий момент, обеспечивающий преодоление подъема на большой скорости и облегчение педалирования при этом.

После преодоления подъема велосипедист укорачивает шатуны в обратном порядке и, зафиксировав удлинитель в укороченном положении, разгружает седло от своего веса, разворачивает ручку привода 8 в обратном направлении. При этом верхняя ветвь 12 троса натягивается и перемещаясь вокруг опоры 11, она выдвигает стойку 7 седла и седло в верхнее положение, а освобождающаяся нижняя ветвь 14 удлиняется и под собственным весом кареточный узел опускается в нижнее положение, после чего велосипедист педалирует по окружности малого диаметра. При этом базовое расстояние между верхней точкой седла и нижней точкой траектории движения педали l L 2l₁ снова превращается в t. Описанный вариант выполнения велосипедиста "Макси-1" является оптимальным. В эквивалентном варианте седло в верхнее положение может возвращаться с помощью спиральной пружины, например, вместо выфрезеровок в корпусе могут быть выполнены пазовые отверстия для стопора.

Технико-экономическая эффективность велосипеда "Макси-1" заключается в улучшении эксплуатационных свойств его за счет закрытого выполнения механизма фиксации шатунов, повышающего надежность.

Вместе с тем эксплуатационные возможности велосипеда улучшаются из-за встречного перемещения седла и кареточного узла, создающего возможность перераспределения базового расстояния в сторону большего удлинения шатуна.

Использование: в конструкции биотранспортных средств велосипедов с шатунами регулируемой длины. Сущность изобретения: улучшение эксплуатационных свойств путем повышения надежности привода и расширения возможности удлинения шатунов. Велосипед состоит из установленных на раме 1, руля 2, колес 3 и 4, тормозной системы и привода с регулируемой длиной, кареточный узел и стойка 7 седла установлены в подседельной трубе 6 с возможностью перемещения во взаимно противоположных направлениях, осуществляемого посредством установочного на горизонтальной трубе рамы управляющего устройства 8, соединенного с управляющим тросом, а каждый шатун выполнен из удлинителя в корпусе с фиксирующим стержнем и стопором на одном его конце и педалью на другом. 3 з. п. ф-лы, 7 ил.

1. Велосипед, содержащий установленные на раме руль, колеса, тормозную систему и привод с шатунами регулируемой длины, отличающийся тем, что направляющая кареточного узла и стойка седла установлены в подседельной трубе овального поперечного сечения с возможностью синхронного перемещения по ней во взаимно противоположном направлении, на кареточном узле и стойке закреплены соответствующие концы управляющего троса, средняя часть которого, установленная через отверстие в подседельной трубе, закреплена на управляющей, установленной на верхней горизонтальной трубе рамы, привод снабжен шатунами с внутренним стопорящим устройством на удлинителе шатуна с педалью на стержне фиксирующего устройства, при этом нижняя ветвь управляющего троса с возможностью контакта с верхним сектором диаметральной опоры, расположенной в подседельной трубе у отверстия, а верхняя ветвь его выполнена с возможностью контакта с нижним сектором этой опоры и направляющая кареточного узла соединена с нижним концом стойки седла дополнительным управляющим тросом, выполненным с возможностью контакта с верхним сектором верхней опоры, установленной в продольном пазу стойки и закрепленной в подседельной трубе. 2. Велосипед по п.1, отличающийся тем, что корпус каждого шатуна его состоит из соединенной с головкой направляющей части, образующей полость для размещения удлинителя, снабженного центральным продольным отверстием со стержнем в нем, на одном конце которого установлен стопор, а на другом конце - отверстие для оси педали, одна по крайней мере полка корпуса на концах снабжена выемками для стопора, на конце удлинителя выполнена выемка с выступами для контактирования с педалью и одна по крайней мере сторона удлинителя снабжена продольным углублением для конца винта ограничения перемещения удлинителя. 3. Велосипед по пп.1 и 2, отличающийся тем, что подседельная труба круглого сечения, стойка седла и направляющая кареточного узла снабжены продольными диаметральными пазами и установленными в них фиксаторами, при этом длина пазов на стойке и направляющей соответствует удлинению шатуна. 4. Велосипед по пп. 1 3, отличающийся тем, что управляющее устройство по горизонтальной трубе его выполнено с одним управляющим тросом, закрепленным одним концом, например, на нижнем конце стойки седла и последующим контактом троса с нижним сектором опоры, на верхнем конце направляющей кареточного узла с верхним сектором опоры у отверстия ввода троса, закреплением на управляющем устройстве с нижним сектором опоры у отверстия ввода с верхним сектором опоры в продольном пазу стойки седла, закреплением второго конца троса на нижнем конце стойки седла.