Приводное устройство для велосипеда Советский патент 1989 года по МПК B62M9/08 

4 со .и

СХ)

ел

см

1

Изобретение относится к вело- строению, в частности к устройства приводов движения велосипедов.

Цель изобретения - повышение те нологичности.

На фиг.1 изображена профильная проекция приводного устройства с видом на второй педальный рычаг согласно первому примеру выполнения; на фиг.2 - противоположная сторона в горизонтальной проекции с видом на первый педальный рычаг, расположенный свободно , на фиг.З - профильная проекция приводного устрой ства с видом на свободно расположенный первый педальный рычаг со

гласно второму примеру выполнения на фиг.4 - профильная проекция приводного устройства с видом на второй неподвижно соединенный с цепной звездочкой педальный рычаг согласно третьему примеру выполнения} на фиг.З - профильная проекция приводного устройства согласно четвертому примеру выполнения, в котором цепная звездочка состоит из сегментов ; на фиг.6 - профильная проекция приводного устройства с видом на второй педальный рычаг согласнр пятому примеру выполнения на фиг.7 - профильная проекция приводного устройства с видом на первый педальный рычаг по фиг.1 (цепная звездочка разделена на сегменты) согласно шестому приме- ру выполнения на фиг.8 - то же, с цепной звездочкой, которая согласно седьмому примеру выполнения состоит из круговых и эллиптических сегментов.

Приводное устройство для велосипеда, обозначенное в целом позицией 1 на фиг.1, содержит цепную звездочку 2, котррая охвачена велосипедной цепью 3, а на каждой стороне цепной звездочки 2 - педальные рычаги 4 или 5, причем на свободных концах педальных рычагов 4, 5 укреплены обычным способом педали (не изображены). Расположение приводного устройства для велосипеда в пределах велосипедной рамы 6 подробно не поясняется. Педальный рычаг 5 является п.ервым а педальный рычаг 4 - вторым педальным рычагом.

Согласно фиг.1 центр А цепной звездочки 2, от которого наружный периметр цепной звездочки находится на одинаковом радиусном расстоянии.

расположен вне центра вращения со смещением по отношению к обозначенной индексом Б позиции первой прямой, соосно по отношению к оси В педального рычага. Цепная звездочка 2 соединена с педальным рычагом 4 с замыканием враг;ения или неподвижно, так что при вращении педального рычага 4 вращается и цепная звездочка 2,-а именно вокруг общей точки вращения или первой прямой Б, являющейся центральной линией оси В педального рычага. Это приводит к тому, что в области охвата цепью цепная звездочка 2 входит в зацепление с переменным радиусом и, следовательно, с переменной длиной рычага, так что при вращении цепной звездочки 2 передаточные отношения рычага изменяются.

5

0

с

0

5

0

На другой стороне цепной звездочки 2 (фиг.1) находится согласно фиг.2 соединительный рычаг 7, который имеет на своем свободном конце направляющую 8 с продольной прорезью или пазом и соединен неподвижно или с замыканием вращения с осью В педального рычага, так что при нажатии педального рычага 4 соединительный рычаг 7 также вращается вокруг оси В педального рычага. Педальный рычаг 4 расположен с возможностью свободного вращения вокруг второй прямой Г (фиг.2), с помощью шарикоподшипника 9, который установлен соосно с второй прямой Г. Ось В педального рычага проходит через шарикоподшипник 9. Вторая прямая Г педального рычага 4 смещена в противоположном его радиальному расположению направлении относительно оси В педального рычага или первой прямой Б (фиг.2). В направлении движения влево, если смотреть на фиг.2, вторая прямая Г расположена перед первой прямой Б так, что Г расположена к заднему колесу ближе, чем Б. В первом примере выполнения получается, что плоскость Е (ср. фиг.1), в которой расположены прямые Б и А, в основном проходит вертикально по отношению к плоскости, в которой находятся прямые В и Г. Все прямые (А, Б и Г) расположены взаимно параллельно, причем А - это та прямая, которая проходит через геометрический центр круга

цепной звездочки 2 вертикально к плоскости цепной звездочки.

Сцепление первого педального рычага 5 с цепной звездочкой 2 осуществляется посредством укрепленного на педальном рычаге 5 болта 10, который входит в прорезь направляющей 8 соединительного рычага 7. Болт 10 может быть соединен с соединительным рычагом 7 неподвижно и входить в прорезь в первом педальном рычаге 5.

Относительное положение второго педального рычага 4 на одной стороне цепной звездочки 2 и первого педального рычага 5 и соединительного рычага 7 на другой стороне цепной звездочки 2 таково, что при горизонтальном расположении второго педального рычага 4 (фиг.1) первый педальный рычаг 5 и соединительный рычаг 7, с одной стороны, и второй педальный рычаг 4, с другой стороны, проходят диаметрально противоположно от оси В педального рычага или первой прямой Б радиально наружу.

Возможно также смещение диаметрально противоположно расположенных

звездочки 2 цепью 3 по радиусу можно определить, регулируя угол об, то есть ориентацию педального рычага , 4 по отношению к плоскости Г.

В оптимальном положении нажатия на педальный рычаг 4 достигается соответствующая разгрузка для пользующегося велосипедом, так как педальный

JO рычаг 5 благодаря определенному передаточному отношению быстрее совершает оборот.

Кроме того, в том случае, когда педальный рычаг 5 находится в оптиJ5 мальном положении нажатия, создается предпочтительное соотношение сил, правда, цепная звездочка 2 при этом входит в охват цепью с наименьшим радиусом. Однако передаточные отно20 шения рычага обеспечивают почти идентичные соотношения сил.

При расположении педальных рычагов в соответствии с фиг.1 и 2 в нижней мертвой точке первого педаль25 ного рычага второй педальный рычаг еще находится в верхней мертвой точке с опережением, примерно на 10 ,

. 35

40

что обусловлено сцеплением педального рычага 5 посредством болта 10 с

педального рычага 4, с одной стороны, -JQ неподвижным относительно оси В педального рычага соединительным рычагом 7 и смещением прямых Б, Г одна относительно другой.

В варианте согласно фиг.З первый педальный рычаг 5 выполнен с одного конца в виде вилки 11, которая охватывает с обеих сторон расположенную с возможностью свободного вращения втулку 12, размещенную соосно с второй прямой Г. Вследствие этого первый педальный рычаг 5, в свою очередь, расположен с возможностью свободного вращения относительно оси А педального рычага или первой прямой Б, причем направляющая с прорезью приходится теперь на область вилки 11. Сцепление между первым педальным рычагом 5 и соединительным элементом также осуществляется посредством болта 10, который при вращении оси В педального рычага или соединительного рычага 7 вовлекает в движение первый педальный рычаг 5. В остальном же второй пример вьтол- нения согласно фиг.З не отличается от первого примера выполнения согласно фиг.1 и 2.

В третьем примере выполнения сои педального рычага 5, а также соединительного рычага 7, с другой стороны, в угловом направлении вокруг оси В педального рычага.

Важно, чтобы педальный рычаг 4 располагался со смещением относитель но плоскости Д, в Которой согласно фиг.1 лежат прямые Б и А, предпочтительно на 90° в указанном стрелкой Е направлении вращения при движении велосипеда вперед. Предпочтительные условия создаются, однако, если смещение педального рычага 4 находится в диапазоне углов от об 45 до об 135° .

Вследствие расположения цепной звездочки 2 вне центра, т.е. из-за смещения к оси В педального рычага или первой прямой Б, максимальные радиусы (или максимальный радиус соответственно) находятся в верхней области охвата цепной звездочки 2 цепью, если педальный рычаг 4 находится в оптимальном положении нажатия, то есть, в частности, вне положения в мертвой точке. Оптимальное с точки зрения нажатия положение педального рычага 4 по отношению к высокому рычагу вследствие охвата цепной

45

50

55

гласно фиг.4 первый педальный рычаг

звездочки 2 цепью 3 по радиусу можно определить, регулируя угол об, то есть ориентацию педального рычага , 4 по отношению к плоскости Г.

В оптимальном положении нажатия на педальный рычаг 4 достигается соответствующая разгрузка для пользующегося велосипедом, так как педальный

O рычаг 5 благодаря определенному передаточному отношению быстрее совершает оборот.

Кроме того, в том случае, когда педальный рычаг 5 находится в опти5 мальном положении нажатия, создается предпочтительное соотношение сил, правда, цепная звездочка 2 при этом входит в охват цепью с наименьшим радиусом. Однако передаточные отно0 шения рычага обеспечивают почти идентичные соотношения сил.

При расположении педальных рычагов в соответствии с фиг.1 и 2 в нижней мертвой точке первого педаль5 ного рычага второй педальный рычаг еще находится в верхней мертвой точке с опережением, примерно на 10 ,

. 35

40

45

50

55

гласно фиг.4 первый педальный рычаг

4 соединен неподвижно или с замыканием вращения с соединительным рычагом 7 через ось В педального рычага. Соединительный рычаг 7 на стороне второго педального рычага 4, неподвижно соединенного с цепной звездочкой 2, имеет на своем свободном конце направляющую 8 с прорезью или пазом, в которую входит болт 10, неподвижно соединенный с цепной звездочкой 2.

При нажатии на второй педальный рычаг 5 вращаются и соединительный рычаг 7, и педальный рычаг 5 (однако, при другом угловом соотношении), вокруг оси В педального рычага или второй прямой Г, являющейся центральной линией оси В педального рычага.. .

В третьем примере вьшолнения согласно фиг.4 вторая прямая Г Д, вокруг которой вращается педашьный рычаг 5, смещена в направлении переднего колеса по отношению к первой прямой Б, вокруг которой вращается цепная звездочка 2, неподвижно соединенная с педальным рычагом 4. Однако вторая прямая Г может быть смещена по отношению к .первой прямой Б также и в направлении заднего колеса. При этом плоскость Д, в которой лежат прямые Б и А, при горизонтальном и обращенном вперед положении педального рычага 5 расположена вертикально (или в основном ве ртикально) относительно плоскости, в которой находятся прямые Б и Г

Сцепление первого педального рычага 5 с цепной звездочкой 2 осуществляется через соединительный рычаг 7 с направляющей прорезью и укрепленный на цепной звездочке 2 болт 10, который вхрдит в прорезь направляющей 8.

В четвертом примере выполнения согласно фиг.5, наоборот, направляющая 8 с прорезью выполнена в цепной звездочке 2, в то время как болт 10 неподвижно соединен с соединительным рычагом 7. В остальном передаточные отнощения рычага такие же, как и в третьем примере выполнения (фиг.4) .

В пятом примере выполнения согласно фиг.6, в отличие от третьего примера выполнения (фиг.4), опора цепно звездочки 2 или первая прямая Б смещена вперед в направлении движения

0

5

0

относительно второй прямой, причем соединительный рьмаг 7 повернут на 180 и расположен с замыканием вращения на оси вращения В противоположного педального рычага 5. Болт 10 в этом случае неподвижно соединен с цепной звездочкой 2 и входит в прорезь направляющего 8 соединительного рычага 7.

В указанном случае (при горизонтальном положении педального рычага 4) педальные рычаги 4 и 5, а также соединительный рычаг расположены диаметрально противоположно. Таким образом, элементы 4,5 и 7 одновременно проходят в горизонтальном направлении.

В остальном действуют положения, уже высказанные применительно к фиг.1-3.

Шестой пример выполнения согласно фиг.7 отличается от первого (фиг.1 и 2) тем, что цепная звездочка 2 5 составлена из сегментов 13-16 с различными радиусами , Согласно фиг.7 сегменты 13 и 14, которые расположены диаметрально противоположно, имеют одинаковые радиусы от своих соответствующих вершин а и б до их наружной окружности, однако точка вершины а сегмента 13 при этом совпадает с первой прямой Б или с центром оси В педального рычага, тогда как точка вершины б сегмента 14 находится вне центра, т.е. смещена по отношению к первой прямой Б вверх, так что относительно оси В педального рычага или первой прямой Б сегмент 13 имеет больший, а сегмент 14 - меньший ра-. диусы.

Оба других сегмента 15 и 16 являются промежуточньми и обусловливают переход от соотношений радиусов сегмента 13 к соотношениям радиусов сегмента 14 и наоборот.

0

5

0

50

В представленном шестом примере вьтолнения согласно фиг.7 сегмент-,0

ные углы составляют 90 . Однако они могут быть и другими. Максимальный сегментный угол составляет около 135 . Расположение рычага 4 относительно сегмента 13 в основном со- ответствует условиям фиг.1, причем плоскость Д зажата обеими точками вершин а и б, откуда отмеряется угол к педальному рычагу 4.

В указанных примерах выполнения (фиг.4-6) цепная звездочка может быть разделена на несколько сегментов 13-16, как, например, показано на фиг.5.

Как было указано выше, при положении первого педального рычага в нижней мертвой точке второй педальный рычаг уже находится в верхней мертвой точке с опережением на 10 , и наоборот (см. расположение педальных рычагов согласно фиг. 4 и 5), что обусловлено сцеплением педального рычага 5 посредством болта 10 с соединительным рычагом 7, неподвижно соединенным с осью В, и смещением осей Б-Г. В этом случае ось В педального рычага расположена концентрично по отношению к второй прямой Г.

В седьмом примере выполнения (фиг.8) цепная звездочка 2 также разделена на несколько (четыре) с ег- ментов.

Сегмент, расположенный вверху при горизонтальном положении оси педального рычага 4, имеет больший по сравнению с противолежащим сегментом 17 радиус окружности,тогда как расположенные между ними сегменты 18 и 19 являются эллиптическими. Эллиптические сегменты 19, 18 тангенциально примыкают к окружности сегментов 20, 17 (круглых) . Обе точки вершин круглых сегментов 20, 17 находятся, например, выше первой прямой 6, если педальный рычаг 4 находится в горизонтальном положении.

Для уменьшения трения между болтом 10 и направляющей 8 с прорезью на болте 10 можно разместить подшипник качения или игольчатый подшттпник. Формула изобретения

1, Приводное устройство для велосипеда, содержащее вал, два педальных рычага, один из которых расположен на валу, и звездочку, установленную посредством подшипника с возможностью вращения на оси, смещенной в горизонтальной плоскости относительно оси вращения педальных рычагов, один из педальных рычагов связан жестко со звездочкой посредством соединения, выполненного в виде пальца, установленного в подщипниках в направляющей, отличающее- с я тем, что, с целью повьш1ения тех0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

нологичности, оно снабжено дополнительным рычагом, один конец которо- го установлен на валу, ось вращения которого совпадает с осью вращения педальных ры-чагов и осью вращения звездочки, а другой связан с пальцем, при этом звездочка установлена относительно оси вращения педальных рычагов в вертикальной плоскости, а другой педальный рычаг жестко закреплен на звездочке в направлении дв iжeния вперед под углом 45-135°, а на .звездочке установлено устройство для натяжения цепи.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что направляющая выполнена на дополнительном рычаге, а палец жестко закреплей на педальном рьмаге, установленном на свободно вращающемся валу.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что палец соединен с дополнительным рычагом и свободно установленным педальным рычагом, выполненным в виде вилки, охватывающей втулку, ось которой соосна оси вращения педальных рычагов.

4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным рычагом, установленным в опорах со стороны педального рычага, жестко закрепленного на звездочке и связанного с ней посредством пальца, размещенного в направляющей, вьшолненной на одном из указанных рычагов.

5.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вал дополнительного рычага относительно оси вращения звездочки смещен вперед

в направлении движения велосипеда.

6.Устройство по п. 1, отличающееся .тем, что звездочка выполнена в виде взаимопротиволежащих секторных частей, образованных двумя размещенными под углом одна к другой в плоскости звездочки поверхностями, при этом вершина одного из углов расположена в центре оси вращения цепной звездочки, а вершина другого - в точке, смещенной относительно центра этой оси.

7.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что палец снабжен подшипником.

Приоритет по пунктам:

31.05.85- по пп. 1-3 и 5-7;

21.06.86- по п. 4.

Изобретение относится к велостроению. Цель изобретения - повышение технологичности. Приводное устройство для велосипеда содержит цепную звездочку 2, вращающуюся вокруг первой прямой Б, относительно которой цепная звездочка 2 выполнена с различным радиусом. Первый педальный рычаг 5 расположен с возможностью вращения вокруг второй прямой Г, смещенной по отношению к первой прямой Б в горизонтальном направлении. Второй педальный рычаг 4 неподвижно соединен с цепной звездочкой 2 так, что он относительно направленного вверх максимального радиуса цепной звездочки 2 наклонен в направлении нажатия на педаль под углом 45 - 135°. Когда второй педальный рычаг 4 находится в горизонтальном положении, первый педальный рычаг 5 также находится в горизонтальном положении. Педальные рычаги 4, 5 соединены между собой посредством оси В, неподвижно соединенной с соединительным рычагом 7 и проходящей через цепную звездочку 2, а также посредством направляющей с прорезью или направляющей 8 скольжения для восприятия относительного движения между обоими педальными рычагами 4, 5. 6 з.п.ф-лы, 8 ил.

фуг./

Фиг.З

Фцг.5

Фиг л

фуг. б