Двухколесное транспортное средство Советский патент 1992 года по МПК B62K1/00 B62M1/02 

Изобретение относится к области машиностроения, к производству товаров народного потребления, в частности к области мотоциклетного и велосипедного производства.

Известны двухколесные транспортные средства, например, мотоциклы, мопеды, мотороллеры и велосипед, имеющие несущую раму, седло, два колеса, одно из которых (переднее или заднее) - ведущее, приводное, а второе, установленное в поворотной вилке, - поворотное, управляемое рулем, и привод ведущего колеса.

Недостатками этих средств является сниженная проходимость в результате проскальзывания с грунт ведущего колеса и, в связи с этим, сниженная эффективность использования мощности привода колеса от движителя, которым может быть либо мотор,, либо мускульная сила ног велосипедиста.

Известен также двухколесный велосипед с синхронизированным приводом колес, имеющий раму, заднее и переднее колеса, ножной привод переднего и заднего

колес, вилку переднего колеса, связанную с рамой. Вилка имеет направленную вверх рулевую стойку, которая шарнирно связана с рамой для обеспечения возможности поворота переднего колеса. Ножной привод, смонтированный на раме, имеет связанные между собой звездочку и шкив, которые могут вращаться от ножного привода. Заднее колесо имеет цепной привод, а переднее клино ременной. Монтажное приспособление на рулевой стойке обеспечивает укладку задней и передней частей ветвей приводно го ремня, с целью направления последнего от приводного шкива к шкиву переднего колеса таким образом, что при повороте переднего колеса исключается контакт ремня с рамой. Имеется устройство постоянного натяжения ветвей ремня.

Указанный прототип обладает теми же недостатками, что и аналоги, ввиду того, что клиноременная передача свойство проскальзывания в той же мере, что и колесо с грунт, особенно,при неблагоприятных погодных или других условиях, т.к, из-за

СО

С

XI Os 00

iCJ

J

смачивания набухания ремней передаточный момент нестабилен. Помимо этого, натяжение ветвей ремней, воздействуя на рулевую колонку, создает постоянный крутящий момент на руле. Из-за наличия и невозможности устранения смещения блока шкивов относительно оси поворота рулевой колонки, велосипедист постоянно испытывает в руках УСИЛИВ разворота колеса, что не позволяет, наНр мерЛезду буз ручного управления.. Ез да на таком вёлосипеде особенно опалена по НР под отовленному грунту, например, когда колеса неожиданно могут попасть в приямок, рытвину. В этом случае вращение рулевого колеса резко тормозится или останавливается, а вся энергия привода рулевого колеса переходит в энергию момента ударного разворота рулевого колеса в сторону размещения ремня, что может привести к опрокидыванию велосипеда и падению.

Таким образом, эти недостатки снижают проходимость и безопасность движения.

Целью изобретения является повышение вездеходности, безопасности движения и коэффициента использования крутящего момента.

Указанные цели достигаются за счет того, что привод к рулевому колесу выполнен цепным и содержит карданный вал, перпендикулярный оси поворота вилки рулевого колеса соединяющий неподвижный вал, установленный на раме и подвижный вал, смонтированный в вилке. В поворотной вилке смонтирован подвижный вал так, что ось промежуточного звена карданного вала пересекает ось поворота вилки при любом угловом положении рулевого колеса. Входной вал единого привода выполнен в виде двух оппозитно соосных валов, кинематически связанных между собой посредством синхронизирующего промежуточного вала, и расположен в любом удобном месте. На оси поворотной вилки жестко смонтировано коническое зубчатое колесо, зацепленное со вторым зубчатым колесом, ось которого установлена на раме, и с одним из конических колес жестко связаны руль. С целью повышения маневренности движения, транспортное средство выполнено с двумя рулевыми колесами и снабжено дополнительной, поворотной относительно рамы, вилкой, причем, входной вал единого привода и седло смонтированы на одной из поворотных вилок. Конические колеса, смонтированные жестко на вилках, зацеплены между собой.

Таким образом, общий кинематический жесткий привод, соединяющий оба колеса велосипеда, снижает проскальзывание одного колеса относительно другого. Происходит кинематическое перераспределение мощности привода на оба колеса за счет исключения постоянного разворота руля от привода транспортного средства.

На фиг. 1 - транспортное средство с

одним задним рулевым колесом, общий вид; на фиг. 2 - кинематическая развертка в плане транспортного средства на фиг. 1; на фиг. 3 - карданный вал; на фиг. 4 - средство с

двумя рулевыми колесами, общий вид; на

фиг. 5 - то же, кинематическая развертка в

плане; на фиг. 6-то же, во время движения.

Двухколесное транспортное средство

состоит из рамы 1, седла 2, колес 3 и 4,

одного из два колеса привода 5, привода 6 колеса 4 и привода 7 колеса 3 и руля 8.

Колесо 3 является рулевым и установлено в вилке 9, имеющей возможность поворота относительно рамы 1, а колесо 4

закреплено на раме 1. Колеса 3 и 4 выполнены приводными, т,е. ступицы колес имеют некоторое известное, стандартное исполнение с приводной звездочкой, обгонной муфтой и тормозом (в описании и в заявляемой

конструкции не рассматривается). Единый привод 5 может содержать два входных соосных вала 10 и 11, кинематически связанных между собое через цепи 12 и 13 и промежуточный синхронизирующий вал 14.

Привод 7 к рулевому колесу 3 содержит кар- данный вал 15, промежуточное звено 16 (фиг, 3) которого пересекает ось поворота вилки 9 в одной и той же точке 17, что и оси его шарниров пересекают ось поворота вилки 9 и оси соединяемых вилков 18 и 19, На раме 1 неподвижно смонтирована ось 20, на которой установлено коническое колесо 21, зацепляющееся с колесом 22, жестко сидящем на оси поворота вилки 9 рулевого коса 3. На колесе 21 смонтирован руль 8, выполненный, например, в виде спинки кресла с подлокотниками и ручками.

Транспортное средство может быть вы- полнено с двумя рулевыми колесами 3 и 4. В этом случае на раме 1 монтируются две поворотные вилки 9 и 23, а на вилке 23 монтируются единый привод 5, седло 2. При этом коническое колесо 21 устанавли- вается на оси поворота вилки 23, зацепляется с колесом 22, которое в свою очередь зацепляется с колесом 24, жестко смонтированным на оси поворота вилки 23.

Возможно исполнение также, когда руль 8 непосредственно закреплен на оси поворота вилки 9, но тогда поворот руля и поворот движения средства не совпадают. Возможны другие различные варианты исполнения двухколесного транспортного средства, например, в классической компоновке, когда руль и рулевые колесо спереди и т.п.

Двухколесное транспортное средство используется следующим образом. Водитель усаживается на седло 2, опираясь спиной на спинку руля 8 и укладывая руки на подлокотники с ручками.

От мотора или с помощью мускульной силы через педали 25 приводят во вращение входные валы 10 и 11 единого привода 5. При этом вращение через цепные приводы 6 и 7 передается одновременно на колеса 3 и 4.

Если одно колесо проскальзывает на грунте, то весь крутящий момент воспринимает другое колесо, если проскальзывание отсутствует, то момент распределяется между колесами - таким образом увеличивается коэффициент использования момента и увеличивается проходимость.

При повороте руля 8 с помощью рук или разворотом торса водителя коническое колесо 21, поворачиваясь, разворачивает вилку 9 с колесом 3, обеспечивая движение в направлении поворота руля 8. При этом благодаря карданному валу 15 обеспечивается синхронность вращения колес 3 и 4 за счет того, что оси 26, 27, 28, 29 (фиг. 3) его шарниров пересекаются в одной точке 17, лежащей на оси поворота вилки 9 и благодаря этому углы между валами 18 и 19 и промежуточным звеном 16 одинаковы.

В случае выполнения транспортного средства с двумя рулевыми колесами - при повороте руля 8 вилки 9 и 23 поворачиваются относительно рамы в разных направлениях с одинаковой величиной угла поворота, обеспечивая удваивание угла поворота и снижение радиуса движения транспортного средства.

Предлагаемое двухколесное транспортное средство, имеет следующие преимущества: возможность размещения центра тяжести водителя на середине между осями

колес без увеличения габаритов двухколесного транспортного средства, что обеспечивает равномерную нагрузку на колеса. Это достигается за счет расположения входных валов 10 и 11 единого привода 5 в пределах переднего колеса.

Формула изобретения

1.Двухколесное транспортное средство, например велосипед, содержащее раму,

седло, два колеса, одно из которых выполнено рулевым, рулевое управление, смонтированное в поворотной относительно рамы вилке привод, выполненный единым на два колеса, отличающееся тем, что, с целью

повышения надежности и безопасности движения, привод рулевого колеса выполнен цепным, инд ентичным приводу второго колеса и имеет размещенный перпендикулярно оси поворота вилки рулевого колеса

карданный вал, соединяющий вал, установленный на раме, и вал, смонтированный в поворотной вилке, при этом ось промежуточного звена карданного вала установлена с постоянным пересечением оси поворота

вилки во всем диапазоне при угловом положении руля, при этом входной вал привода выполнен в виде оппозитно соосных валов, кинематически соединенных между собой посредством синхронизирующего промежуточного вала, а на оси поворотной вилки жестко смонтировано коническое зубчатое колесо, зацепленное с вторым зубчатым колесом, ось которого установлена на раме, а с одним из конических колеб жестко связан

руль.

2.Транспортное средство поп. отличающееся тем, что оно выполнено с двумя рулевыми колесами и снабжено дополнительной поворотной относительно рамы вилкой, причем входной вал единого привода и седло смонтированы на одной из поворотных вилок, а конические колеса, смонтированные жестко на вилках, зацеплены между собой.

10,11

5/

Ф(/г 1 сь wfopo/ncs

Использование в двухколесных транспортных средствах. Сущность изобретения: колесо 3 велосипеда является рулевым и установлено в вилке 9, имеющей возможность поворота относительно рамы 1, а колесо 4 закреплено на раме 1. Колеса 3, 4 выполнены приводными. Единый привод 5 может содержать два входных соосных вала 10 и 11, кинематически связанных между собой через цепи 12 и 13 и промежуточный синхронизирующий вал 14. Приврд 17 к рулевому колесу 3 содержит карданный вал 15, промежуточное звено 16 которого пересекает ось поворота вилки 9 в одной и три же точке 17, оси его шарниров пересекают ос0 поворота вилки 9 и оси соединяемых валов 18 и 19. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

.25 Г04 // 5 S

III/ ///

/I

/т-7T /

III/ / I II

-3

;

OJ

-)

-«

/

f8

22 Фие.2

&С6 /70#0ЛО/Г7У

26

28

ФигЗ

Я

20 Ю У

7

Н-Ч

И

Hт

Г

f8

$,17

0С6 /70Јffp0/77&

22