МЕХАНИЗМ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ ВЕЛОСИПЕДА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2024 года по МПК B62K25/02 B62M9/04 

Изобретение относится к области производства велосипедов, в частности к механизмам переключения передач (переключателям передач велосипеда).

Многоскоростные велосипеды достигли своей популярности благодаря широким возможностям и отодвинули на второй план простые велосипеды с фиксированной скоростью.

Суть переключения скоростей заключается в том, чтобы по команде с монетки подвинуться в нужную сторону, и потащить за собой цепь так, чтобы та перешла на соседнюю звезду. Задний переключатель еще и натягивает излишек цепи, чтобы она не слетала со звезд.

Наиболее близким к предлагаемому является велосипедный переключатель передач (патент РФ 2220067, МПК B62K 25/02, опубл. 27.12.2003, Бюл. №36), содержащий базисное звено, подвижное звено, установленные с возможностью перемещения подвижного звена относительно базисного.

Недостатком данного устройства является то, что подвижные элементы имеют малую рабочую поверхность скольжения, что уменьшает срок службы переключателя. Тонкие штифты быстро стираются и появляются люфты, вследствие чего снижается жесткость, что приводит к неточным переключениям передач и слетанию цепи. Кроме того, габариты переключателя выходят наружу рамы, ухудшая аэродинамику. Управляющий тросик подходит сзади описывая дугу и добавляя вес и трение об рубашку. Рамка с роликами подается не по прямой линии на звезды кассеты.

Задача (технический результат) предлагаемого изобретения заключается в создании простого и надежного переключателя скоростей велосипеда, исключающего вероятность перекоса рамки с роликами относительно кассеты со звездами и вероятность слетания цепи велосипеда со звезд кассеты.

Поставленная задача решается тем, что механизм переключения передач велосипеда по первому варианту содержит устройство переключения скоростей, направляющее и натяжное устройство. Устройство переключения скоростей выполнено в виде кронштейна, в нижней части которого закреплен стержень параллельно оси заднего колеса, направленный внутрь рамы. На свободном крае стержня установлено стопорное кольцо и вилка с роликом. На стержне кронштейна установлена подвижная втулка, которую охватывает поворотное кольцо. Дисковая спиральная пружина внешним большим диаметром крепится к кронштейну, по меньшей мере, в двух точках, внутренним малым диаметром к подвижной втулке, в исходном положении пружина прижимает втулку к кронштейну. Рамка с направляющим и натяжным роликами одной из своих лапок прикреплена к подвижной втулке. На оси заднего колеса установлена кассета со звездами. Продольная ось рамки с роликами в исходном положении параллельна продольным осям звезд кассеты со звездами, а натяжной ролик в исходном положении находится выше направляющего ролика относительно горизонтальной линии. К поворотному кольцу прикреплен управляющий тросик, который проходит вдоль стержня кронштейна через ролик на вилке на управляющее устройство.

Поставленная задача решается тем, что механизм переключения передач велосипеда по второму варианту содержит устройство переключения скоростей, направляющее и натяжное устройство. Устройство переключения скоростей выполнено в виде кронштейна, в нижней части которого закреплена неподвижная втулка, в которой подвижно установлен параллельно оси заднего колеса стержень, направленный внутрь рамы. На свободном крае стержня установлена поворотная пластина. Дисковая спиральная пружина внешним большим диаметром крепится к кронштейну, по меньшей мере, в двух точках. Рамка с направляющим и натяжным роликами одной из своих лапок прикреплена к внутреннему свободному концу подвижного стержня и к внутреннему малому диаметру дисковой спиральной пружины. В исходном положении пружина прижимает рамку с направляющим и натяжным роликами к втулке. На оси заднего колеса установлена кассета со звездами. Продольная ось рамки с роликами в исходном положении параллельна продольным осям звезд кассеты со звездами, а натяжной ролик в исходном положении находится выше направляющего ролика относительно горизонтальной линии. К поворотной пластине прикреплен управляющий тросик, который проходит вдоль стержня кронштейна через ролик на втулке на управляющее устройство.

Конструкция механизма переключения передач по обоим вариантам исключает вероятность перекоса рамки с роликами относительно кассеты со звездами и вероятность слетания цепи велосипеда со звезд кассеты.

Конструкция имеет достаточную жесткость, потому что подвижные элементы (втулка и стержень, который в нее входит) имеют большую рабочую поверхность скольжения, поэтому конструкция не имеет люфтов, повышается срок службы переключателя. Основная часть механизма расположена внутри рамы, что улучшает аэродинамику. Рамка с роликами подается по прямой линии на звезды кассеты, с возможностью регулировки под разные размеры звезд на кассете с помощью поворота кронштейна. Управляющий тросик более короткий и напрямую идет на управляющее устройство. Одна дисковая пружина имеет достаточную емкость, работает в двух направлениях (может растягиваться и изгибаться) и выполняет две функции - натяжение цепи и переключение передач. Конструкция имеет малый вес.

Предлагаемое изобретение поясняется фигурами, где на фиг. 1 схематично представлен заявляемый переключатель по первому варианту, вид сзади; на фиг. - 2 то же по второму варианту; на фиг. 3 - вид сверху фигуры 1; на фиг. 4 и 5 - варианты исполнения поворотного кольца; на фиг. 6 - вид сбоку фиг. 1.

Согласно первому варианту изобретения механизм переключения передач велосипеда содержит устройство переключения скоростей, направляющее и натяжное устройство. Устройство переключения скоростей выполнено в виде кронштейна 1, в нижней части которого закреплен стержень 2 параллельно оси заднего колеса, направленный внутрь рамы. На свободном внутреннем крае стержня 2 установлено стопорное кольцо 3 и вилка с роликом 4. На стержне 2 кронштейна 1 установлена подвижная втулка 5. Втулку 5 охватывает поворотное кольцо 6. Дисковая спиральная пружина 7 внешним большим диаметром крепится к кронштейну 1, внутренним малым диаметром к подвижной втулке 5. В исходном положении пружина 7 прижимает втулку 5 к кронштейну 1. Рамка 8 с направляющим 9 и натяжным 10 роликами одной из своих лапок прикреплена к подвижной втулке 5. На оси заднего колеса установлена кассета со звездами 11. Продольная ось рамки 8 с роликами в исходном положении параллельна продольным осям звезд кассеты 11, а натяжной ролик 10 в исходном положении находится выше направляющего ролика 9 (ближе к свободному торцу стержня 2). К поворотному кольцу 6 прикреплен управляющий тросик 12, который проходит вдоль стержня 2 кронштейна через ролик 4 на вилке на управляющее устройство.

Согласно второму варианту изобретения механизм переключения передач велосипеда содержит устройство переключения скоростей, направляющее и натяжное устройство. Устройство переключения скоростей выполнено в виде кронштейна 1, в нижней части которого закреплена неподвижная втулка 5, в которой подвижно установлен параллельно оси заднего колеса стержень 2, направленный внутрь рамы. На свободном внешнем крае стержня 2 установлена поворотная пластина 13. Дисковая спиральная пружина 7 внешним большим диаметром крепится к кронштейну 1. Рамка 8 с направляющим 9 и натяжным 10 роликами одной из своих лапок прикреплена к внутреннему свободному концу подвижного стержня 2 и к внутреннему малому диаметру дисковой спиральной пружины 7. В исходном положении пружина 7 прижимает рамку 8 с направляющим 9 и натяжным 10 роликами к втулке 5. На оси заднего колеса установлена кассета со звездами 11. Продольная ось рамки 8 с роликами в исходном положении параллельна продольным осям звезд кассеты со звездами 11, а натяжной ролик 10 в исходном положении находится выше направляющего ролика 9 относительно горизонтальной линии. К поворотной пластине 13 прикреплен управляющий тросик 12, который проходит вдоль стержня 2 кронштейна 1 через ролик на втулке 5 на управляющее устройство. Работа устройства по первому варианту.

При установке заднего переключателя передач на раму велосипеда, дисковая пружина 7 держит натяжной ролик 10 на рамке 8 выше направляющего ролика 9. При установке цепи натяжной ролик 10 смещается вниз и цепь натягивается. В исходном положении дисковая пружина 7 прижимает подвижную втулку 5 к кронштейну 1, а продольная ось рамки 8 с роликами параллельна продольным осям звезд кассеты 11. При натяжении тросика 12 подвижная втулка 5 вместе с рамкой 8 и роликами 9, 10 движется на стержне 2 в сторону больших звезд на кассете 11, при переходе цепи на большую звезду втулка 5 поворачивается вместе с рамкой 8 и роликами 9, 10 и держит цепь натянутой. При ослаблении тросика 12 дисковая пружина 7 тянет подвижную втулку 5 в сторону малых звезд на кассете 11, втулка вместе с рамкой 8 и роликами 9, 10 поворачивается и держит цепь натянутой, при этом поворотное кольцо 6 на втулке 5, где крепится тросик 12, всегда находится параллельно стержню 2 на уровне ролика 4 для тросика 12 на конце стержня 2. Дисковая пружина 7 при движении и повороте втулки 5 выполняет две функции: натяжение цепи и переключение передач.

Работа устройства по второму варианту.

При установке заднего переключателя скоростей на раму велосипеда дисковая пружина 7 прижимает рамку 8 с роликами 9, 10 на внутреннем конце подвижного стержня 2 к кронштейну 1, а продольная ось рамки 8 с роликами 9, 10 параллельна продольным осям звезд кассеты 11. При натяжении тросика 12 подвижный стержень 2 внутри неподвижной втулки 5 начинает движение в сторону больших звезд на кассете 11, при переходе цепи на большую звезду, подвижный стержень 2 вместе с рамкой 8 и роликами 9, 10 поворачивается и держит цепь натянутой. При ослаблении тросика 12 цепь под воздействием дисковой пружины 7 переходит на малую звезду на кассете 11, при этом подвижный стержень 2 вместе с рамкой 8 и роликами 9, 10 поворачивается и держит цепь натянутой. При этом поворотная пластина 13 на внешнем конце подвижного стержня 2, где крепится тросик 12, всегда держит тросик 12 параллельно оси подвижного стержня 2 на уровне ролика для тросика 12 на неподвижной втулке 5. Дисковая пружина 7 при движении и повороте стержня 12 выполняет две функции: натяжение цепи и переключение передач.

Изобретение относится к области производства велосипедов. По первому варианту механизм переключения передач велосипеда содержит устройство переключения скоростей, направляющее и натяжное устройство. Устройство переключения скоростей выполнено в виде кронштейна, в нижней части которого закреплен стержень параллельно оси заднего колеса, направленный внутрь рамы. На свободном крае стержня установлено стопорное кольцо и вилка с роликом. На стержне кронштейна установлена подвижная втулка, которую охватывает поворотное кольцо. Дисковая спиральная пружина внешним большим диаметром крепится к кронштейну в двух точках, внутренним малым диаметром к подвижной втулке. Рамка с направляющим и натяжным роликами одной из своих лапок прикреплена к подвижной втулке. На оси заднего колеса установлена кассета со звездами. По второму варианту механизм переключения передач велосипеда содержит кронштейн, в нижней части которого закреплен стержень параллельно оси заднего колеса. На свободном крае стержня установлена поворотная пластина. Достигается повышение надежности переключателя скоростей велосипеда. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

1. Механизм переключения передач велосипеда, содержащий устройство переключения скоростей, направляющее и натяжное устройство, отличающийся тем, что устройство переключения скоростей выполнено в виде кронштейна, в нижней части которого закреплен стержень параллельно оси заднего колеса, направленный внутрь рамы; на свободном крае стержня установлено стопорное кольцо и вилка с роликом; на стержне кронштейна установлена подвижная втулка; втулку охватывает поворотное кольцо; дисковая спиральная пружина внешним большим диаметром крепится к кронштейну по меньшей мере в двух точках, внутренним малым диаметром к подвижной втулке, в исходном положении дисковая спиральная пружина прижимает втулку к кронштейну; рамка с направляющим и натяжным роликами одной из своих лапок прикреплена к подвижной втулке; на оси заднего колеса установлена кассета со звездами; продольная ось рамки с роликами в исходном положении параллельна продольным осям звезд кассеты со звездами, а натяжной ролик в исходном положении находится выше направляющего ролика относительно горизонтальной линии; к поворотному кольцу прикреплен управляющий тросик, который проходит вдоль стержня кронштейна через ролик на вилке на управляющее устройство.

2. Механизм переключения передач велосипеда, содержащий устройство переключения скоростей, направляющее и натяжное устройство, отличающийся тем, что устройство переключения скоростей выполнено в виде кронштейна, в нижней части которого закреплена неподвижная втулка, в которой подвижно установлен параллельно оси заднего колеса стержень, направленный внутрь рамы; на свободном крае стержня установлена поворотная пластина; дисковая спиральная пружина внешним большим диаметром крепится к кронштейну по меньшей мере в двух точках; рамка с направляющим и натяжным роликами одной из своих лапок прикреплена к внутреннему свободному концу подвижного стержня и к внутреннему малому диаметру дисковой спиральной пружины; в исходном положении пружина прижимает рамку с направляющим и натяжным роликами к втулке; на оси заднего колеса установлена кассета со звездами; продольная ось рамки с роликами в исходном положении параллельна продольным осям звезд кассеты со звездами, а натяжной ролик в исходном положении находится выше направляющего ролика относительно горизонтальной линии; к поворотной пластине прикреплен управляющий тросик, который проходит вдоль стержня кронштейна через ролик на втулке на управляющее устройство.