ВЕЛОСИПЕД Российский патент 1996 года по МПК B62K3/02 

Изобретение относится к велостроению, преимущественно к конструкции велосипедов тандемной компоновки, а именно велосипедов с передним или передне-верхним расположением привода с шатунами возвратно-углового перемещения и гибкими элементами в трансмиссии.

Известны велосипеды с трособлочной трансмиссией для передачи крутящего момента от привода нижне-среднего расположения на ведущее заднее колесо, к каковым относятся, например, описанный в а.с. N 1643306, В 62 М 1/20 за 1991 г. в а.с. N 1234277, В 62 М 1/04 за 1986 г. в а.с. N 1189725, 1155492, В 62 К 3/00 за 1985 г. велосипеды с большой базой между колесами. Известны также конструкции с малой базой, например описанный в а.с. N 1142352, В 62 К 3/02, В 62 М 1/20 за 1985 г. с двумя приводами и NN 867762, 1065278, В 62 М 1/04 за 1981 и 1984 гг. соответственно с переднерасположенным приводом с тросовой передачей крутящего момента от шатунов на ведущее колесо. Наиболее близким по технической сути к предлагаемому решению является складной велосипед, описанный в а. с. N 1497097, В 62 К 3/02 за 1989 г. Этот велосипед-тандем состоит из регулируемой под антропометрические данные велосипедиста рамы, переднего ведущего колеса, ведомая звездочка которого соединена цепью с ведущей звездочкой передне-верхнего привода от шатунов возвратно-углового перемещения, и заднего колеса, управляемого от руля, установленного в передней вилке, или/и от дополнительного руля в подседельной опоре переднего седла.

Известный велосипед при хороших эксплуатационных свойствах имеет сложный привод вследствие его передне-верхнего расположения Это расположение обеспечивает минимальную базу, но шатуны его могут при этом располагаться и перемещаться в задней сфере оси привода, что обусловливает вращение оси привода этими шатунами в направлении, обратном движению велосипедиста, т.е. назад, и для преобразования этого вращения в прямое вращение "вперед" приходится дополнительно усложнять привод, вводя сателлитные элементы /шестерни, зубчатые сектора и т.п./ или применять нижне-средний привод на заднее ведущее колесо с трособлочной системой с увеличенным количеством шкивов и большой длиной тросовых тяг или вводить в компоновку второй привод.

Велосипед "Макси-4" решает задачу упрощения трансмиссии и привода передне-верхнего расположения оси его с минимальной базой /тандемной компоновки с одновременным улучшением скоростных свойств.

Суть изобретения состоит в том, что велосипед "Макси-4", состоящий из установленных на регулируемой раме переднего ведущего и заднего колеса, управляемого посредством руля на передней втулке или/и дополнительного руля на подседельной опоре переднего седла с одной, по крайней мере, ведомой звездочкой, соединенной цепью с ведущей звездочкой на оси привода передне-верхнего расположения и с шатунами возвратно-углового перемещения с удлинителями на них, со вторым седлом на задней втулке, каждый шатун снабжен ползушкой, установленной с возможностью перемещения по нему и фиксации в заданном положении, ползушки соединены друг с другом тросом, огибающим шкивы, закрепленные на раме, кареточный узел привода снабжен храповым механизмом, обеспечивающим свободный ход нагружаемого велосипедистом шатуна и рабочий ход ненагружаемого, для чего храповой механизм выполнен из двух храповых элементов на кольцах вала привода, контактирующих с элементами шатунов, или из двух полувалов со штифто-пазовым соединением и храповыми элементами на опорах и в ступице свободно вращающейся на них ведущей звездочкой, снабженной основным и дополнительными круговыми рядами выступов и условным числом зубьев Z 84, 98 112 или 124, а ведущее колесо снабжено звездочками с числом зубьев Z 13 и/или менее.

Рама велосипеда "Макси-4" выполнена из жестко соединенных с задней втулкой нижней трубы, вильчатый передний конец которой шарнирно соединен с наконечниками передней вилки, а вилкообразная консоль верхней трубы с передней втулкой, снабженной средством для установки руля, задняя часть верхней трубы шарнирно соединена с задней втулкой, корпус привода установлен на переднем конце консоли верхней трубы, части которой соединены между собой телескопически.

Передние узлы рамы /соединение нижней и верхней труб с передней вилкой и втулкой соответственно/, а также задний узел / соединение задней части верхней трубы с задней втулкой/ выполнены, например, пайкой, а телескопические части верхней трубы при этом имеют овальную форму, задний конец нижней трубы соединен с верхней трубой.

Ось приводного узла выполнена из двух полувалов, на одном из которых выполнена опора с секторным пазом, в котором размещен штифт с возможностью перемещения вокруг полувала с пазовой опорой, жестко закрепленной на конце второго полувала, при этом на сторонах опор каждого полувала, располагающихся в ступице ведущей звездочки, вращающейся свободно на опорах полувалов, снабженной круговым рядом выступов на окружной поверхности диска ее с шагом, кратным шагу роликов цепи, выполнены храповые элементы, контактирующие с элементами ступицы, при этом выступы располагаются на диаметре, соответствующем диаметру зубчатой гребенки серийной звездочки с числом зубьев Z 84, 98, 112, 124.

Привод велосипеда "Макси-4" может иметь один вал, храповые элементы которого взаимодействуют с храповыми элементами опор шатунов, а на одном из концов вала жестко закреплена ведущая звездочка со средним рядом выступов на диске, имеющем условное число зубьев, например Z=98, снабженная дополнительными рядами выступов, например с условным числом зубьев Z 84 на боковых отгибах, вырубленных на диске и на секторах, закрепленных на противоположной стороне диска с условным числом зубьев Z 112 или 124.

На фиг. 1 чертежа изображен велосипед "Макси-4" /вид сбоку/, на фиг.2 - вид сверху на него, на фиг.3 продольный разрез привода с двумя полувалами; на фиг.4 сеч.пл.А-А на фиг.3, на фиг.5 вид сбоку на ведущую звездочку с условным числом зубьев и на фиг.6 вид по стр.А на подседельную опору со вторым рулем. На фиг.7 продольный разрез привода с одним валом и звездочкой с тремя рядами условных зубьев, на фиг.8 вид сбоку на звездочку с тремя рядами условных зубьев, на фиг.9 схематично изображен приводной трос на блоках в кронштейне и на ползушках и на фиг.10 расположение управляющих тросов на рулях и вилке.

Велосипед "Макси-4" состоит из рамы 1 /фиг.1, 2/ с установленными на ней колесами 2 и 3, приводом 4 на вилкообразной консольной части 5 верхней трубы, рулями передним 6 и задним 7, седлами передним 8 и задним 9. Труба 1 рамы жестко соединена с задней втулкой 10 и шарнирно с задней частью 11 верхней трубы и с передней вилкой 12. Передняя часть 13 верхней трубы шарнирно соединена с передней втулкой и телескопически с задней частью 11. На передней части 13 установлен кронштейн 14 с шарнирно закрепленными на нем блоками для приводного троса 15 /фиг.9/, концы которого соединены с ползушками 16, установленными на шатунах привода возвратно-углового перемещения с возможностью перемещения ползушек 16 по шатунам и фиксации их в требуемом положении.

Привод велосипеда "Макси-4" на фиг.3 выполнен из установленных в корпусе 17 полувалов 18 и 19. Полувал 18 имеет секторный паз 20 /фиг.4/, в котором размещен с возможностью углового перемещения по пазу 20 штифт 21, жестко закрепленный на полувалу 19, конец которого размещен в осевом отверстии полувала 18.

На внутренней поверхности ступицы 22 ведущей звездочки 23 выполнены выступы, с которыми контактируют подпружиненные рычаги /собачки/ 24 и 25, расположенные соответственно на торцах полувалов 18 и 19 соответственно, а на внешних концах этих полувалов жестко установлены шатуны 16' и 16''. На окружной поверхности ведущей звездочки 4 выступы 23 /фиг.3 и 5/ выполнены с шагом 1 кратным шагу роликов в цепи /на показаны/. При этом диаметр диска звездочки равен диаметру зубчатой "гребенки" серийной звездочки с числом зубьев Z 84, 98, 112 или 124. Стойка руля 6 соединена гибкими тягами 26 с промежуточным рычагом 27 управления, шарнирно установленным в опоре 28. Задние концы тяг 29 перекрестно закреплены на верхнем конце стойки задней вилки или на кожухе ее /фиг.10/.

Привод велосипеда "Макси-4" может иметь один вал 30 /фиг.7/ с храповыми элементами 31, контактирующими с храповыми элементами опор 32 и 32, на которых закреплены шатуны 33 и 33, жестко соединенная с валом 30 ведущая звездочка 34 этого привода может иметь дополнительный круговой ряд выступов 35, выполненных вырубкой штампов, например, в диске ее на диаметре, соответствующем диаметру расположения зубьев на звездочке серийной конструкции с числом зубьев Z=84/98/ и другой ряд выступов на секторах 36 с диаметром расположения их соответственно расположению зубьев серийной звездочки с числом их Z= 112 или 124.

Блоки для управляющего троса 15 /фиг.9/ закреплены на кронштейне 14 шарнирно с возможностью разворота под действием управляющего троса, меняющего свое положение при педалировании.

Используют велосипед "Макси-4" следующим образом.

Педалирование велосипедист выполняет путем последовательного нагружения сверху-вниз педалей на концах шатунов 16', 16'', располагаясь при этом на седле 8 и держась за ручки руля 6. При нагружении шатуна 16'', конец которого с педалью располагается вверху в исходном положении, он начинает перемещаться вниз и вращать при этом полувал 19, а храповой элемент 25 /фиг.3/ его проскальзывает по выступам ступицы 22 ведущей звездочки 4. Одновременно с эти приводной трос 15 передает усилие ноги велосипедиста к шатуну 16' через блоки /фиг.1 и 9/, который под этим действием начинает перемещаться вверх и через полувал 18 и его храповой элемент 24 /фиг.3/, находящийся в зацеплении с выступами ступицы 22 передает вращение полувала 18 ведущей звездочке 4, от выступов 23 которой через цепь ведомой звездочке колеса 3. В процессе разворота шатунов 16''-16' на угол α, штифт 21, перемещаясь в пазу 20 /фиг.4/, переместится из одного крайнего положения в другое и упрется в стенку, противоположную этому пазу, а конец шатуна 16' с педалью окажется вверху. После этого велосипедист нагружает шатун 16', который под этой нагрузкой совершает холостой ход, т.к. при опускании его конца храповой элемент 24 будет проскальзывать по выступам ступицы 22, а усилие велосипедиста через приводной трос 15 передается шатуну 16'', конец которого начнет перемещаться вверх на угол α, полувал 19 его через храповой элемент 25 войдет в зацепление со ступицей 22, которая продолжит вращение звездочки 4, цепи и колеса в направлении движения, а штифт 21 по пазу 20 переместится до противоположной стенки его.

Для изменения направления движения велосипедист поворачивает в требуемую сторону, например вправо, руль 6, вращение стойки которого через управляющие тяги 26, рычаг 27, вращающийся в опоре 28 и перекрестные задние концы 29 /фиг. 10/ передается противоположной стороне стойки вилки колеса 2, которое отклоняется при этом в противоположном вращению руля 6 направлении /например, влево/, вследствие чего велосипед повернет направо синхронно рулю 6.

Аналогичным образом управляет направлением движения второй велосипедист, располагающийся на седле 9, посредством руля 7.

Для педалирования второго велосипедиста на шатуны 16'-16'' устанавливаются съемные или откидные удлинители /шарнирные/ /условно изображены штриховыми линиями/.

Для регулировки велосипеда под антропометрические данные велосипедиста расфиксируют полушарниры рамы, ослабляют и удлиняют управляющие тросы 26, 29 и, освободив телескопическое соединение верхней трубы 13-11, смещают часть 13 относительно части 11 на необходимую величину, например вперед выдвигая, и фиксируют ее в этом положении /показано штриховыми линиями на фиг.1/, затянув телескоп, полушарниры и затягивают управляющие троса.

Для регулировки приводного момента достаточно расфиксировать ползушки на шатунах 16'-16'' и, переместив их по соответствующему шатуну в новое положение, например к приводу /оси/, для увеличения момента, зафиксировать их в новом положении. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 ЫЫЫ6 ЫЫЫ8

Использование: изобретение относится к велостроению, к конструкции велосипедов-тандемов /ВТ/ с приводом /П/ передне-верхнего расположения и с шатунами /Ш/ возвратно-углового перемещения. Сущность изобретения: ВТ содержит раму с нижней трубой /Т/, задним колесом /К/, передним ведущим К, П на вильчатой консоли верхней Т, рулями, седлами. Седло установлено на задней втулке, с ней шарнирно соединен задний конец верхней, передняя часть шарнирно соединена с передней втулкой на вилке, также шарнирно соединенной с наконечниками Т. Части Т верхней соединены телескопическими элементами с хомутообразным кронштейном для блоков приводного троса с концами, закрепленными на ползушках шатунов П. Рули соединены управляющими тросами с вилкой или стойкой К. П содержит два полувала с штифтовопазовым соединением или один вал с ведущей звездочкой с условным числом зубьев на нем или на опорах полувалов и жестко соединенными с полувалами Ш. Условное число зубьев ведущей звездочки - 70 и более, ведомых звездочек - 13 и менее. 2 з.п.ф-лы, 10 ил.

1. Велосипед, содержащий раму со средствами регулирования под антропометрические данные, переднее ведущее и заднее управляемое колеса, два руля, соединенные гибкими управляющими тросами, привод переднего колеса с шатунами, муфтой свободного хода, ведущей и ведомой звездочками, соединенными цепной передачей, и два седла, отличающийся тем, что шатуны снабжены ползушками, установленными с возможностью перемещения и фиксации каждой из них в заданном положении и соединенными между собой приводным тросом, смонтированным в блоках, установленных на кронштейне верхней трубы рамы, шатуны установлены на концах полувалов, соединенных посредством смонтированного в секторном пазу штифта с возможностью взаимного поворота, при этом муфта свободного хода выполнена с дополнительными храповыми элементами, ведущая звездочка выполнена с дополнительными зубчатыми гребенками и смонтирована на опорах полувалов, зубчатые гребенки выполнены с условным числом зубьев-выступов основного и дополнительного рядов, равным 84, 98, 112 или 124, а ведомая звездочка выполнена с числом зубьев, 13, или 11, или 9, причем зубья ведущей звездочки выполнены с шагом, равным десятикратному шагу между втулками цепной передачи. 2. Велосипед по п.1, отличающийся тем, что рама выполнена в виде жестко соединенных между собой нижней трубы и задней втулки, шарнирно соединенных перьев передней вилки с наконечниками нижней трубы и с возможностью их перестановки, с вилкообразной консолью на передней части верхней трубы для размещения и регулирования положения корпуса привода переднего колеса, при этом верхняя труба выполнена телескопической и ее задняя часть соединена с задней втулкой шарнирно. 3. Велосипед по п.1, отличающийся тем, что дополнительные ряды зубьев-выступов ведущей звездочки выполнены на отгибах диска или на съемных элементах, установленных на диске.