ВЕЛОСИПЕД РЕЕЧНЫЙ Российский патент 1998 года по МПК B62M1/04 

Изобретение относится к личным индивидуальным транспортным средствам передвижения по грунтовым проселочным и шоссейным дорогам.

Широко известны велосипеды с мускульным педальным приводом. Прототипом служит круговопедальный велосипед, оснащенный рулем, тормозным приспособлением, двумя ходовыми колесами, передаточным механизмом.

Известен велосипед, содержащий колеса, раму, ведущую и ведомую звездочки, охваченные цепью, при этом ведомая звездочка установлена на оси колеса, приводной механизм, имеющий муфты, педали, выполненные с возможностью возвратно-поступательного движения и тормозной механизм.

Для достижения изобретением существенного технического результата, т.е. постоянного непрерывного, передача усилия мускулов нижних конечностей человека на приводной механизм для движения велосипеда реечного вперед, велосипед содержит раму, ходовые колеса, руль, ведущую и ведомую звездочки, взаимодействующие с бесконечной втулочно-роликовой цепью. Эти детали присущи существующим велосипедам, аналогам и прототипу. Предложенный велосипед снабжен вторым приводным механизмом и зубчатыми подпружиненными рейками, каждая из которых установлена в направляющей с возможностью возвратно-поступательного движения, прикрепленной к траверсе, закрепленной на раме, на каждой из реек установлен подпружиненный ограничитель перемещения, на одном из концов каждой рейки установлена педаль, а каждый приводной механизм выполнен из зубчатого обода, связанного с размещенной внутри него муфтой, имеющей венец и зубчатую ступицу, закрепленую на валу ведущей звездочки, а между зубчатой ступицей и венцом размещены подпружиненные ролики или шарики с вкладышами, каждый из которых выполнен с возможностью его обегания с внутренней стороны венца, который с наружной стороны связан с зубчатым ободом, взаимодействующим с зубчатой рейкой, при этом цепь, охватывающая ведущую и ведомую звездочки, выполнена втулочно-роликовой, а также содержит тормозную педаль, установленную на шарнире с возможностью поворота, сблокированную с подпружиненной лапкой для взаимодействия с втулочно-роликовой цепью.

На фиг. 1 представлена кинетическая схема велосипеда с мускульно-силовым механизмом, на фиг. 2 обозначено тормозное приспособление велосипеда, на фиг. 3 обозначен мускульно-силовой узел велосипеда (вид сбоку), на фиг. 4 - то же (вид сверху), на фиг. 5 показана эпюра (диаграмма) мускульной силовой передачи представленного реечно-педального велосипеда в ходовом изображении, на фиг. 6 - то же существующего кругопедального велосипеда - прототипа и широко известных велосипедов аналогов, на фиг. 7 показано наложение диаграммы-эпюры существующего прототипа велосипеда на диаграмму-эпюру предложенного велосипеда реечного. При наложении одной диаграммы на другую очевидно, что работа одного оборота велосипеда в два раза больше, чем работа велосипеда-прототипа. На фиг. 5, 6 и 7 обозначено: F и F₁ - усилия на педаль соответственно реечно-педального и круговопедального велосипедов. S и S₁ - путь, пройденный за 180^o и 360^o прототипом. Соответственно заштрихованы их площади. Из сравниваемых эпюр (диаграмм) очевидно, что предложенный велосипед реечный имеет повышенный КПД по отношению к велосипеду-прототипу. Он быстроходен и способен преодолевать подъемы большей крутизны, нежели прототип. Соответственно, могут быть уменьшены габариты велосипеда реечного.

Описание устройства велосипеда реечного. Ведомая звездочка 1 ведущего колеса 2 под действием передаточно-тормозной втулки 3 получает вращение от ведущей звездочки 4, взаимодействуя с бесконечной втулочно-роликовой цепью 5, скрепленная с валом 6 шлицам или шпонкой (на схеме не показано), получает вращение от муфт, включающих зубчатые ступицы 7, каждая из которых скреплена с валом 6 на его конце. Ступица 7 периодически получает вращение от венца 8 посредством подпружиненных роликов (шариков) 9 с вкладышами 10, каждый из которых смонтирован с возможностью его обегания с внутренней стороны венца 8. Венец 8 с наружной стороны скреплен с зубчатым ободом 11, взаимодействующим с зубчатой подпружиненной рейкой 12 с подпружиненным ограничителем 13, ограничивающим ход рейки вниз с возможностью ее возвратно-поступательного движения в вертикальной плоскости в роликовых направляющих 14, каждая из которых прикреплена к траверсе 15, скрепленной с рамой 16. Ход рейки вверх ограничивает ее пружина.

Описанный приводной механизм снабжен тормозным механизмом, который включает поворотную на шарнире 17 тормозную педаль 18, сблокированную с подпружиненной лапкой 19 с направляющими ее усами 20.

Работа велосипеда состоит в том, что при нажиме ногой на одну из педалей подпружиненной рейки 12 велосипед приходит в движение вследствие бегания венца 8 вправо (по схеме) вокруг зубчатой ступицы 7. Подпружиненные ролики (шарики) 9, каждый из которых заклинивает (стопорит) зубчатую ступицу 7 и скрепленный с ней вал 6, приходят во вращение вправо. Звездочка 4, взаимодействуя с втулочно-роликовой цепью 5, вращает звездочку 1 ведущего колеса 2 велосипеда, чередуя левую рейку с правой. Велосипед набирает скорость. Каждая рейка 12, дойдя до подпружиненного ограничителя 13, под действием ее пружины возвращается в исходное положение, в то время как вторая рейка будет совершать рабочий ход и так далее. Торможение велосипеда осуществлено нажатием ногой тормозной педали 18 вниз, в результате подпружиненная лапка 19, поддерживаемая ее пружиной до начала торможения, своими зацепами входит в промежутки звеньев втулочно-роликовой цепи, направляемая усами 20. Натяжением нижней ветви втулочно-роликовой цепи вправо (по схеме) включается в работу торможение механизма втулки 3, и ведущее колесо велосипеда будет заторможено.

Велосипед содержит приводной механизм, включающий ведущую звездочку, укрепленную на валу. На каждом конце вала укреплена зубчатая ступица муфты, взаимодействующая с венцом, который заклинивается на ступице при помощи подпружиненных роликов (шариков), каждый из которых стопорит венец на ступице. Скрепленный зубчатый обод с венцом при движении зубчатой рейки вниз, последняя, обегая зубчатый обод муфты, приводит во вращение вал с укрепленной на нем приводной звездочкой, передающей усилие на звездочку ведущего колеса велосипеда. При движении зубчатой рейки под действием ее пружины снизу вверх рейка становится в исходное положение. В результате повышается КПД использования велосипеда. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Велосипед, содержащий колеса, раму, руль, ведущую, установленную на валу, и ведомую звездочки, взаимодействующие с цепью, при этом ведомая звездочка установлена на оси колеса, приводной механизм, имеющий муфты, и педали, выполненные с возможностью возвратно-поступательного движения, и тормозной механизм, отличающийся тем, что он снабжен вторым приводным механизмом и зубчатыми подпружиненными рейками, каждая из которых установлена в направляющей с возможностью возвратно-поступательного движения вверх и вниз в прикрепленных к траверсе и закрепленных на раме роликовых направляющих, на каждой из указанных реек установлен подпружиненный ограничитель ее перемещения, на каждой рейке установлена педаль, каждый приводной механизм выполнен из зубчатого обода, связанного с муфтой, имеющей венец и зубчатую ступицу, закрепленную на валу ведущей звездочки, а между зубчатой ступицей и венцом размещены подпружиненные ролики или шарики с вкладышами, каждый из которых выполнен с возможностью его обегания с внутренней стороны венца, который с наружной стороны связан с зубчатым ободом, взаимодействующим с соответствующей зубчатой подпружиненной рейкой, при этом цепь, взаимодействующая с ведущей и ведомой звездочками, выполнена втулочно-роликовой. 2. Велосипед по п.1, отличающийся тем, что тормозной механизм содержит тормозную педаль, установленную на шарике с возможностью поворота, сблокированную с подпружиненной лапкой для взаимодействия с втулочно-роликовой цепью с направляющими усами.