Двухступенчатая передача для велосипеда Советский патент 1980 года по МПК B62M9/06 B62M25/00 

1

Предлагаемая передача относится к цеппым велосипедным передачам с изменяемым передаточным числом.

Известна двухступенчатая передача для велосипеда, содержащая звездочки, охватывающую их бесконечную цепь, механизм переключения, выполненный в виде муфт свободного хода, размещенных на звездочках и взаимосвязанных поочередно с элементом включения муфт свободного хода, и управляющие элементы .

Недостатком отмеченной передачи является ухудшение условий педалирования, вызванное необходимостью при движении на одной из передач вращать педали велосипеда назад.

Цель изобретения - облегчение управления передачей.

Для этой цели механизм переключения размещен на оси заднего колеса велосипеда, а управляющие элементы выполнены в виде двух втулок с фигурными рабочими поверхностями, контактирующими одна с другой с двумя фиксированными рабочими положениями, при этом одна из втулок установлена на оси заднего колеса, а другая подпружинена относительно последней и связана жестко с элементом включения муфт свободного хода.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 показан общий вид передачи; на фиг. 2 - разрез втулки заднего колеса; на фиг. 3 - развертка кулачковой втулки, 5 фигурной втулки и кулачка конуса, положение деталей соответствует фиг. 2, т. е. меньшему передаточному отношению; на фиг. 4 - то же, положение деталей соответствует моменту переключения; на 10 фиг. 5 - тоже, но переключение завершено и детали приняли положение, соот ё тствующее большему передаточному отношению; на фиг. 6 - положение деталей соответствует началу момента переключения с боль15 шого передаточного отношения на меньшее; на фиг. 1 - то же, положение деталей соответствует завершению переключения; на фиг. 8 - сечение А-А фиг. 2.

Бесконечная цепь 1, выполненная в виде 20 втулочно-роликовой, однонаправленно огибает звездочки передачи и образует две разновеликие петли, большая из которых опирается на звездочку 2, установленную на каретке велосипеда, а меньшая - на 25 поддерживающую звездочку 3, установленН5ю на кронштейне пера задней вилки, и звездочки 4 и 5, установленные на шарикоподшипниках б - 8, расположенных между опорной поверхностью корпуса 9 и звездоч 30 кой 4, между звездочками 4 и 5 и между звездочкой 5 и кольцом 10, зафиксированным на корпусе 9 пружинным кольцом И. Корпус 9 в свою очередь опирается через шарикоподшнпникн 12 и 13 и конусы 14 и 15 на ось 16, в средней части которой выполнены шлицевые выступы 17, на которых с возможностью осевого смещения установлена фигурная втулка 18 с шарикоподшипником 19, к последнему нружнной 20 прижата муфта 21 свободного хода, которая является элементом механизма переключения передач. Передача выполнена как храповой механизм, но может быть выполнена, например и с роликовыми клиновыми элементами. Клиновые элементы 22, выступая за пределы корпуса 9 через выполненные в нем окна 23, прижаты пружинами (на чертеже не показаны) к внутреннему диаметру одной из звездочек 4 или 5, которые снабжены храповыми зубьями 24. На расположенной внутри муфты свободного хода торцовой поверхности фигурной втулки 18 выполнен кулачок 25, а в выточке устновлена фигурная втулка 26 с четным количеством вырезов: глубоких 27 и мелких 28, удерживаемая от самопроизвольных поворотов пружинным кольцом 29, установленным в выточке, которая на некотором участке окружности прорезает стенку кулачковой втулки 18 насквозь. Вырезы 27 и 28 имеют встречный профиль по отношению к кулачку 30, выполненному на торцовой поверхности конуса 14. Толщина стенки кулачка равна сумме толщин стенок втулки 18 и втулки 26. Па цилиндрическую часть конуса 14 оннраются ролики 31 муфты свободного хода 32, неподвижно закрепленной на звездочке 5 посредством проходящих сквозь сверления во фланце роликовой муфты 32 штифтов 33, в выточках которых установлено пружинное кольцо 34. Описанная передача работает следующим образом. При вращении педалей крутящий момеит передается на втулку заднего колеса через звездочку 2, втулочно-роликовую цепь 1 и звездочку 4, которая. вращаясь на шарикоподшипниках 6 и 7, ведет своими храповыми зубьями 24 клииовые элементы 22 муфты 21, которые, опираясь на стенки окон 23, увлекают за собой корпус, вращая его на шарикоподшипниках 12 и 13, а с ним и заднее колесо велосипеда. Звездочка 5 при этом свободно вращается на шарикоподшипниках 7 и 8, выполняя роль поддерживающей. Ролики 31 муфты 32 катятся по цилиндрической части конуса 14. Поскольку втулка 18 установлена на шлицевых выступах 17, а форма кулачков позволяет конусу 14 поворачиваться только в направлении, обратном вращению корпуса 9, остальные детали втулки заднего колеса неподвижны. Для перехода на большее передаточное отношение производится поворот педалей назад, при этом втулочно-роликовая цепь 1 поворачивает звездочки 4 и 5 назад, и ролики 31, стремясь под действием наклонных выемок корпуса муфты 32, сдвигаются к центру, заклинивают цилиндрическую часть конуса 14, заставляя его поворачиваться вокруг оси 16. Прижатая через систему деталей 18 и 21 к кулачку 30 вырезом 28 (фиг. 2, 3), фигурная втулка 26 движется вместе с ним, вращаясь в выточке втулки 18 (положение, соответствующее фиг. 3). По мере дальнейшего движения кулачок 30 входит в соприкосновение с кулачком 25 и, действуя на его криволинейную поверхность, заставляет втулку 18, а с ней и детали 21 и 26 сдвинуться влево (фиг. 2), скользя по криволинейной поверхности дальше, кулачок 30 покидает вырез 28 и выходит на вершину кулачка 25 (фиг. 4), обойдя которую оказывается по другую сторону кулачка 25 над глубоким вырезом 27 фигурной втулки 26, которая совместно с деталями 18 и 21 под действием пружины 20 сдвигается вправо (фиг. 2), надвинувшись вырезом 27 на кулачок 30, установив тем самым муфту 21 под звездочку 5 (ноложение, соответствующее фиг. 5). Па этом завершается переход с меньшего передаточного отношения на большее. При последующем вращении педалей вперед роль ведущей, корпус 9, а с ним и заднее колесо, переходит к звездочке 5, муфта 32 освобождает конус 14 и он останавливается, ч В том случае, если конус 14 при переключении повернулся несколько больше, чем это необходимо (например, до положения, соответствующего изображенному на фиг. 6), возможен его обратный поворот под действием катящихся по нему шариков до соприкосновения прямоугольных поверхностей кулачков 30 и 25, после чего конус 14 останавливается. Для обратного перехода на меньшее передаточное отношение педали вновь поворачиваются назад и описанный процесс повторяется с той разницей, что соприкосновение кулачка 30 с кулачком 25 произойдет в его ннзшей точке (положение, соответствующее фиг. 6), и осевой сдвиг деталей 18, 21 и 26 (фиг. 2) окажется равным высоте кулачка 25, обойдя который (положение, соответствующее фиг. 7) кулачок 30 окажется над неглубоким вырезом 27 фигурной втулки 26, в котором и фиксируется сдвинувшейся под действием пружины 20 вправо (фиг. 2) системой деталей 18, 21 и 26. Формула изобретения Двухступенчатая передача для велосиеда, содержащая звездочки, охватывающую их бесконечную цепь, механизм переключения, выполненный в виде муфт свободного хода, размещенных на звездочках и элементах включения одной из муфт свободного хода, и управляющие элементы, отличающаяся тем, что, с целью облегчения управления передачей, механизм переключения размещен на оси заднего колеса велосипеда, а управляющие элементы выполнены в виде двух втулок с фигурными рабочими поверхностями, контактирующими одна с другой с двумя фиксированными рабочими положениями, при этом одна из втулок установлена на оси заднего колеса, а другая подпружинена относительно последней и связана жестко с элементом включения упомянутой муфты свободного хода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Г. Авторское свидетельство № 364492, кл. В 62 М 9/06, 1969.

5

Фиг.1

Ю

11

25

иг.З

fus.