ВЕЛОСИПЕД "МАКСИ-2" Российский патент 1996 года по МПК B62M9/08 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно к конструкции биотранспорта, а именно велосипедов для перевозки грузов и пассажиров, дорожных, туристских и спортивных.

Известны велосипеды, имеющие раму с провисом кареточного узла (70-75 мм), расположенного вследствие этого ниже прямой, проходящей через оси колес, а на фланце правого шатуна ведущую звездочку с зубьями, расположенными на определенном неизменяемом в процессе эксплуатации диаметре [1]
Наиболее близким к предлагаемому по технической сути является велосипед с передачей с изменяемым передаточным отношением и звездочкой переменного диаметра. Для повышения плавности работы в этой передаче на оси шатунов с педалями установлены ведущие и поворотные фланцы с зубчатыми и гладкими сегментами между ними, а также со средством сцепления, связанным с фланцами с толкателями кулачка и запорными устройством, прикрепленным к сегментам для взаимодействия со спиральными волнообразными пазами поворотного фланца и радиальными пазами в ведущем фланце для перемещения гладких сегментов в них [2]
Данная передача применяется с рамой, традиционно выполненной с положительным провисом, что обуславливает малый дорожный просвет с одной стороны и минимальный крутящий момент, определяемый преимущественно длиной шатунов, которая ограничивается и величиной дорожного просвета и дополнительно антопометрическими данными велосипедиста длиной ноги. Поэтому в данной совокупности признаков рамы и привода ограничен и максимально возможный крутящий момент и преодоление подъемов возможно лишь при мнимом увеличении его за счет изменения передаточного отношения в сторону резкого уменьшения скорости именно из-за постоянства длины шатунов и диаметра ведущей звездочки. В связи с описанным возможности регулировки крутящего и приводного моментов у велосипедов, рамы которых выполнены с положительным провисом, весьма ограничены не превышают 20-15 мм, а это предопределяет и весьма тяжелое педалирование, особенно при преодолении подъемов даже на ведомой звездочке с максимальным числом зубьев, например с Z 21. Кроме того, у велосипедиста отсутствует возможность регулировки приводного момента из-за расположения зубчатого венца звездочки на одном стационарном диаметре.

Изобретение решает задачу увеличения пределов регулировки крутящего и приводного моментов за счет выполнения рамы велосипеда "Макси-2" с отрицательным провисом и регулируемым диаметром ведущей звездочки, что в сумме увеличивает и абсолютную величину моментов и величину дорожного просвета даже при увеличенной длине шатунов, а также возможность выполнения ведущей звездочки с регулируемым "диаметром" зубчатого венца.

Суть изобретения состоит в том, что велосипед "Макси-2", содержащий руль в передней вилке и колесо с диаметром, меньшим диаметра заднего с одной, по крайней мере, ведомой звездочки из зубчатых секторов, имеющих возможность перемещения по радиальным пазам, соединенных цепью с педально-шатунным приводом и с седлом в подседельной трубе и тормозной системой снабжен рамой, кареточный узел которой расположен выше прямой, проходящей через оси колес, а привод снабжен шатунами с длиной, увеличенной на суммарную величину (положительного и отрицательного) провиса серийных машин или более, при этом на фланце правого из них установлено кольцо с фиксирующими отверстиями в радиальных пазах для установки крепежных болтов зубчатых секторов, выполненных с одним по крайней мере отверстием для крепежного болта и с центральным и боковыми отгибами, а расположены фиксирующие и крепежные отверстия соответственно в пазах кольца и на секторах таким образом, что при установке всех секторов соответственно во внутренние, средние или внешние отверстия зубья секторов располагаются на окружности, соответствующей окружности расположения зубьев звездочки, например с числом зубьев Z 51, 70 и 89 соответственно.

Совокупность признаков велосипеда "Макси-2" уменьшенный диаметр переднего колеса, провис кареточного узла в интервале от отрицательных значений до нулевого, удлиненные шатуны с "набором" ведущих звездочек при отсутствии звездочки, как таковой, обеспечивает возможность выбора самому велосипедисту оптимального сочетания соответственно его физическим кондициям скоростных свойств велосипеда с необходимыми для этого энергозатратами, сообразуясь при этом с конкретными эксплуатационными условиями (например в горных условиях, в равнинной местности, длительное многодневное путешествие с грузом на багажнике или налегке, короткий соревновательный кросс, состязание и т.п.).

На фиг.1 изображен предлагаемый велосипед "Макси-2", вид сбоку; на фиг.2 сечение фланца правого шатуна плоскостью, проходящей через ось привода; на фиг.3 кольцо в плане с радиальными пазами и фиксирующими отверстиями в них и с вариантами закрепления секторов на кольце; на фиг.4 крепежный болт для закрепления секторов на кольце с двумя диаметрально расположенными пазами на стержне.

Велосипед "Макси-2" состоит из рамы 1 (фиг.1) с рулем 2, колесом 3, седлом 4. На колесе 5 с одной по крайней мере ведомой звездочкой, например с числом зубьев Z= 13, соединенной цепью 6 с приводом, каждый шатун 7 (фиг.2) которого выполнен удлиненным на l₁ + l₂ (фиг.1). С фланцем правого шатуна соединено кольцо 8 с радиальными пазами 9 (фиг.2 и 3), в которых с помощью болтов 10 установлены зубчатые секторы 11, для чего в каждом пазу 9 выполнены фиксирующие элементы 12, а каждый зубчатый сектор 11 снабжен отверстием 13 для болта 10 (одним по крайней мере), отгибом 14 и боковыми отгибами 15. Болт 10 снабжен пазами 15, ширина которых равна толщине листа, из которого выполнен сектор, а толщина стержня между днищами пазов равна ширине паза радиального на кольца 8.

Работает велосипед "Макси-2" следующим образом.

Используют велосипед "Макси-2" для передвижения, педалируя и управляя известным образом. При этом в зависимости от физического состояния велосипедиста или условий эксплуатации все сектора 8 велосипедист устанавливает в положение верхнего сектора 11 на фиг.3 на внутреннее фиксирующее отверстие 12. Вследствие расположения "гребенок" секторов на минимальном диаметре и увеличенной на величину l₁+l₂ длины шатунов 7 педалирование будет максимально облегчено, а так как при этом становится возможным педалирование на ведомой звездочке с Z 13 (в худшем случае с Z 15 или 17) скорость движения даже на подъеме будет значительно выше, чем на серийном велосипеде. Данная регулировка "ромашки" звездочки может быть выбрана велосипедистами пожилого возраста, водителями грузовых велосипедов или при движении в горных условиях, с большим перепадом высот. Спортсмены в отличной физической форме могут проходить горные участки трас, установив сектора 11 в среднее отверстие (левый сектор обозначает это положение) пазов 9. При этом незначительно утяжелится педалирование из-за увеличения диаметра "ромашки", но за счет увеличения скорости движения, на этой регулировке могут эксплуатироваться велосипеды всеми пользователями на равнинных трассах, где самую высокую скорость удастся развивать велосипедистам установки секторов 11 на внешние отверстия пазов 9 нижний сектор отверстие 13.

Для перестановки секторов достаточно отпустить (ослабить) затяжку гайки или резьбы болта 10 (фиг.4), развернуть его до совмещения пазов 16 с пазом 9 и, переместив сектор по пазу 9 до нового положения, развернуть болт 10 на 90^о и затянуть гайку. Отгиб 14 (фиг.2 и 3), находящийся в пазу 9 и имеющий ширину, равную ширине паза 9, предотвращает проворачивание сектора под воздействием усилий цепи, а отгибам 15 придают необходимую жесткость зубчатым секторам даже при выполнении их из листового металла с толщиной 3 мм или менее.

Использование изобретения: в конструкциях биотранспортных средств - велосипедов грузовых, дорожных, туристских и спортивных. Сущность изобретения в том, что для обеспечения возможности регулирования эксплуатационных свойств велосипедов с одновременным улучшением скоростных свойств и облегчением педалирования велосипед "Максим-2" состоит из рамы 1 с рулем 2 в передней вилке и колесом 3 меньшего диаметра, с седлом 4 в подседельной трубе и колесом 5 с одной, по крайней мере ведомой звездочкой, соединенной цепью 6 с педально-шатунным приводом 7. Рама 1 выполнена в кареточном узле, расположенным выше прямой, проходящей через оси колес, шатуны имеют длину, увеличенную на величину, большую положительного провеса, а на фланце правого шатуна укреплено кольцо с фиксирующими отверстиями в радиальных пазах для установки зубчатых секторов в положение, обеспечивающее расположение зубчатых "гребенок" их на окружности, соответствующей расположению зубьев звездочки с числом зубьев ее Z = 51,70 или 89. 4 ил.

Велосипед, содержащий установленные на раме седло, тормозную систему и средство натяжения цепи, руль в стойке вилки переднего колеса с диаметром, меньшим диаметра заднего колеса, педально-шатунный привод с одной по крайней мере ведомой звездочкой, размещенной на втулке заднего колеса, соединенной цепью со средством на оси кареточного узла, имеющим зубчатые сектора, установленные на кольце с возможностью перестановки их по пазам, отличающийся тем, что кареточный узел рамы расположен над прямой, проходящей через оси колес, а каждый шатун привода при этом выполнен с длиной, увеличенной на суммарную величину провисов отрицательного и положительного, кольцо на фланце правого шатуна выполнено с радиальными пазами, снабженными фиксирующими зубчатые сектора сегментами в положениях, соответствующих передаточному отношению звездочек с числом зубьев Z 51, 70 или/и 89, и каждый сектор снабжен боковыми и центральным отгибами, расположенными в пазу кольца.