Транспортное средство, приводимое в действие мускульной силой человека

 

1 г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Комитет Российской Федерации но патентам и товарным знакам (21) 5005084/11 (22) 11.10.91 (46) 30.11.93 Бюл. Ма 43-44 (76) Мосевич Здуард Владиславович; Зорин Олег

Данилович; Ильчишина Светлана Валентиновна; Навроцкая Нинель Валентиновна (54) ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО, ПРИВОДИМОЕ В ДЕЙСТВИЕ МУСКУЛЬНОЙ СИЛОЙ ЧЕ(в) RU (и) 2003573 Cl

tSll 04

ЛОВЕКА (57) Использование: в машиностроении Сущность изобретения: устройство приведения в движение транспортного средства выполнено в виде кинематической цепи, попеременно подключаемой к активным фазам педалирования, фаза холостого хода исключается. 4 ил.

2003573

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для приведения в действие транспортных средств мускульной силой человека, например велосипедов, веломобилей и т.п. Известен мускульный привод транспортного средства, который содержит двуплечие педальные рычаги, задние плечи которых снабжены зубчатыми секторами, связанными с шестернями, которые посредством обгонных муфт соединены с ведущим колесом (1). Привод снабжен дополнительными рычагами, содержащими ролики и связанный пружиной с рамой дополнительный зубчатый сектор, На средней части педальных рычагов выполнены продольные пазы, в которые введены ролики, На раме установлен маховик, который через дополнительные обгонную муфту и шестерню связан с дополнительным зубчатым секторам, Недостатки этой конструкции заключаются в низком коэффициенте активного использования механизма привода, обусловленного реализацией пассивной и активной фазы педалирования, что требует больших энергозатрат велосипедиста на выполнение работы по приведени о велосипеда в действие.

Известен велосипед, в котором заднее колесо приводится в действие педальными рычагами (21, Задние плечи. качающихся педальных рычагов снабжены зубчатыми сегментами, находящимися в зацеплении с шестернями, соединенными с задним колесом через муфту свабалного хода, Благодаря этому перемещение каждого рычага вниз передается колесу, обеспечивая его привод, Рычаги взаимосвязаны для согласованного вращения на одинаковую величину в противоположных направлениях с помощью шестерни, прикрепленной к враща ащейся гильзе, к которой прикреплена также шестерня, находящаяся в зацеплении.с дополнительным зубчатым сегментом на заднем плече каждого рычага. Шестерни расположены межДу перьями задней вилки велосипеда.

Недостатки этого велосипеда закл ачаются в том, что он не позволяет повысить

КПД транспортного средства, требует высоких энергозатрат велосипедиста на выполнение работы по приведению велосипеда в действие, Наиболее близким к предлагаемому является конструкция BBflOGNflpäà (патент

США N 3375023, кл, 280 — 251, 1968), имеющего раму с ведущим колесом на ней и седлом для ездока, прикрепленным к тай же раме, в кото )0M используется устройство приведения в движение, включающее втулку для указанного колеса, представляющую собой цилиндрическую поверхность, правои левостороннее устройства передачи крутящего момента в сочетании с втулкой, вал, 5 прикрепленный к раме и тянущийся через устройство крутящего момента, средства поддержки его на валу для вращения относительно вала и относительно друг друга, каждое устройства передачи крутящего момента имеет рукав, один край которого находится во втулке, а другой край выходит из нее, средства смещения ролика в пространство между скатам и цилиндрической поверхностью при вращательном движении по часовой стрелке, пружины для смещения рукава и направления вращения в противоположную сторону, право- и левасторонние элементы гибкого натяжения, первый конец удаленный от первого, предназначенный для альтернативного приложения напряжения к соответствующим гибким элементам в направлении, противоположном движению укаэанных пружин, последние включают правые и левые плечи рычага, установленные на одном краю для осевого вращения па отношению к раме, свободные края рычагов свободны для приведения их в движение ездоком, средства соединения другого конца соответствующих элементов гибкого натяжения к соответствующим плечам рычага, такое соединение может регулироваться так, чта место соединения указанного другого конца к соответствующему плечу рычага может меняться с тем, чтобы варьировать увеличение силы.

Недостатки прототипа заключаются в том, что эта конструкция имеет низкий КПД, связанный с нескампенсированной реакцией от тягового усилия, в ней отсутствует чистая пара сил при передаче крутящего момента на ведущее колесо, требуются большие энергозатраты ездока на приведение в действие транспортного средства за счет неэффективности педалирования. Кроме того, набл одается низкая эффективность привода из-за использования активной фазы и фазы холостого хода в процессе педалирования, Цель изобретения — повышение эффективности привода путем увеличения коэффициента активной фазы педалирования за счет искл,ачения фазы холостого хода. Повышение эффективности осуществляется за счет последовательного, передаваемого устройству приведения в действие усилия, проводимога через одну (единую), кинематическу о цепь, попеременно подключаемую к активным фазам педалирования, при

40

50 каждого из которых прикреплен к каждому

20 рукаву эа пределами втулки. второй конец, 2003573

10

25

55 этом пассивная фаза (фаза холостого хода)

NcKJl1oчена.

Для этого B транспортном средстве, включающем переднее ведомое колесо, руль для его управления, раму с задним ведущим колесом, седло, правый и левый приводные рычаги с педалями на одном конце рычагов и устройство приведения в действие, последнее выполнено в виде единой кинематической цепи, содержащей обгонные муфты, ведущие элементы которых соединены сприводными рычагами,,а общий ведомый элемент обгонных муфт является составной частью водила, на котором жестко закреплена ведущая шестерня, через шестерню, сидящую на оси, жестко связанной с корпусом, соединенная с корончатым зубчатым колесом, связанным с зубчатым трехвенцовым сателлитом, установленным на оси, закрепленной на водиле, при этом все венцы сателлита находятся в зацеплении с ведомыми шестернями набора передач крутящего момента, размещенными на ведущей втулке, являющейся одновременно ведущим элементом обгонной муфты, ведомым элементом которой являются ступица приводного колеса, причем в продольном пазу ведущей втулки располо>кен механизм вытяжной шпанки, соединенный с механизмом переключения . скоростей, установленным нэ раме или руле транспортного средства.

Выполнение водила в виде перемещающихся относительно общей оси частей обеспечивает равномерное нагружение сателлита, создавая тем самым чистую пару сил при передаче момента на ведущее колесо.

Исполнение устройства приведения в действие с одной кинематической цепью, попеременно подключаемой к активным фазам педалирования, обеспечивает высокий уровень передаточных отношений с сохранением высоких прочностных показаталей устройства, повышает его эксплуатационную надежность, а также снижает вес и стоимость изготовления.

Нэ фиг.1 представлен общий вид транспортного средства, приводимого s действие мускульной силой человека; нафиг.2-тоже, вид сверху; на фиг.3 — устройство винтового уравновешивания приводных рычагов; на фиг,4 — устройство приведения в действие.

Транспортное средство, приводимое в действие мускульной силой человека, состоит из переднего ведомого колеса 1, руля 2 для его управления, рамы 3 с задним ведущим колесом 4. седла 5, правого и левого приводных рычагов 6 с педалями 7 и устройства 8 приведения в действие. устройство 8 содержит обгонные муфты

9 и 10 левого и правого приводных рычагов

6 соответственно, водило 11, во втулке которого находятся обгонные муфты 9 и 10, ведущую шестерню 12 водила I1, шестнерню

13, сидящую на оси, жестко связанной с корпусом, корончатое зубчатое колесо 14. зубчатый трехвенцовый сателлит 15, установленный на оси, закрепленной на водиле

11, набор ведомых шестерен 16 — l8 соответственно первой, второй и третьей передачи крутящего момента, свободно проворачивающуюся ведущую втулку 19, обеспечивающую холостой ход транспортному средству, обгонную муфту 20 ведущей втулки 18, ступицу 21 устройства 8 приведения в действие, механизм вытяжной шпонки 22, расположенный в продольном пазу ведущей втулки 19 и соединенный с механизмом

23 переключения скоростей, который установлен в одной из рукояток руля транспортного средства. Рычаги 6 уравновешены тросовой связью 24, переброшенной через блок 25. Приводные рычаги 6 имеют кронштейны 26 с направляющими роликами 27, которые размещены в направляющих 26 и

29, закрепленных на раме 3.

Транспортное средство работает следующим образом.

Мускульное усилие. развиваемое ступнями ездока, через педали 7 попеременно передается правому и левому приводным рычагам 6. Развиваемый таким образом момент через обгонные муфты 9 и 10 передается водилу 11. При этом если рычаги 6 совершают катательное движение с амплитудой а, то водило посредством, казанных обгонных муфт за один период совершает путь в одну сторону на величину 2a . Расположенная на водиле 11 шестерня 12 обеспечивает через шестерню 13 вращение коробчатого колеса 14, которое через свой зубчатый венец внутреннего зацепления сообщает вращение малой шестерне трехзвенного сателлита 15. Сателлит 15, совершая планетарное движение на осях, закрепленных на водиле 11, приводит во вращение ведомые шестерни 16 — 18. В зависимости от поло>кения механизма вытяжной шпонки 22 вращение втулки 19 через обгонную муфту 20, соединенной со ступицей 21, обеспечивает передачу движения с соответствующим этому положению (I, II, III) передаточным отношением. Обгонная муфта 20 позволяет обеспечить при холостом ходе (движение с накатом), разобщение ступицы

21 с остальными элементами устройства приведения в действие. Таким образом, механизм приведения в действие в смысле пе2003573 редачи полезного крутящего момента и обеспечения вращения ступицы 21 со скоростью + са реагирует только на положительные составляющие скоростей + в1 качающихся рычагов 6. Значения переда- 5 точных отношений на I, П, II передачах составляют порядка 5 (55%) при 0,83 об./ход, 10 установленную на оси, жестко связанной с корпусом. соединена с корончатым зубчатым колесом, связанным с зубчатым трехвенцовым. сателлитом, установленным на оси, закрепленной на водиле, при этом все венцы сателлита выполнены с возможностью зацепления с ведомыми шестернями передач крутящего момента и размещены на ведущей втулке, являющейся одновре20 менно ведущим элементом обгонной муфты, ведомым элементом которой является ступица приводного колеса, причем в продольном пазу ведущей втулки расположен механизм вытяжной шпанки, соеди25 ненныи с механизмом переключения скоростей, установленным на руле транс, портного средства.

Формула изобретения

ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО, ПРИВОДИМОЕ В ДЕЙСТВИЕ МУСКУЛЬНОЙ СИЛОЙ ЧЕЛОВЕКА, содержащее переднее колесо, руль для его управления, раму с задним ведущим колесом, седло, правый и левый приводные рычаги с педалями на одном конце рычагов и устройство приведения в действие, отличающееся тем, что устройство приведения в действие выполнено в виде одной кинематической цепи, имеющей обгонные муфты, ведущие элементы которых соединены с приводными рычагами, а общий ведомый элемент обгонных муфт выполнен за одно целое с частью водила, на котором жестко закреплена ведущая шестерня и через нее, 5 порядка 8 (89%) при 1,33 об./ход и порядка

14 (154%) при 2,31 об.!ход соответственно. (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N. 1572914, кл. В 62 М 1/04, 1990.

2. Патент Англии М 1508346, кл. В 62 М1/04,,1978, 2003573 у ив4 тю

Составитель Э. Мосевич

Редактор М. Стрельникова Техред M.Ìîðãåíòàn Корректор H, Koponb Заказ 3303 Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент" » г. Ужгород. ул»Гагарина, 101