Велосипед

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к велосипедам. Велосипед включает раму, в которой установлены переднее колесо с рулем, заднее колесо с ведомой звездочкой и шатунный привод с педалями. Шатунный привод содержит два шатуна и ведущую звездочку. Шатуны выполнены с возможностью увеличения их длины при создании крутящего момента на ведущей звездочке при рабочем ходе. Велосипед снабжен регулятором длины шатунов. Каждый шатун выполнен телескопическим и состоит из трубки и стержня с головкой для крепления педали. В трубке выполнен сквозной замкнутый продольный паз. На стержне закреплен палец, проходящий через паз в трубке и входящий в кольцевой направляющий паз соответствующей щеки. Кольцевой направляющий паз в каждой из щек образован сопряженными между собой дугообразным участком холостого хода для шатуна и дугообразным участком рабочего хода для шатуна максимальной длины. Относительно оси вала каретки дугообразный участок рабочего хода для шатуна расположен на большем расстоянии, чем дугообразный участок холостого хода для шатуна. Достигается улучшение условий эксплуатации велосипеда за счет автоматизации изменения длины шатунов при рабочем ходе и при холостом ходе. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к транспортным устройствам, приводимым в движение мускульной силой, и может быть использовано при изготовлении велосипеда.

Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому объекту является выбранный в качестве прототипа велосипед, включающий раму, в которой установлены переднее колесо с рулем, заднее колесо с ведомой звездочкой и шатунный привод с педалями, содержащий два шатуна, которые закреплены оппозитно на валу каретки, и ведущую звездочку, закрепленную на валу каретки, при этом шатуны выполнены с возможностью изменения их длины при создании крутящего момента на ведущей звездочке при рабочем ходе. Указанный шатунный привод выполнен эксцентриковым и содержит ведущую звездочку, шатуны и рычаги. Один рычаг одним своим концом шарнирно соединен со свободным концом шатуна, а на другом конце рычага установлена педаль, второй рычаг аналогично соединен с другим шатуном. Шарнирные соединения рычагов с шатунами подпружинены между собой и имеют регулируемые элементы, ограничивающие угол поворота рычагов относительно шатунов, и элементы зацепления, ограничивающие крайние положения рычагов относительно шатунов. Длины рычагов равны 0,25…0,95 длины шатуна в шатунном приводе, при этом ось педали в исходном положении не выходит за габариты ее оси в шатуне. (Патент РФ №2420423, В62М 1/04 (2006.01), Опубликовано: 10.06.2011, Бюл. №16).

У заявляемого объекта и прототипа совпадают следующие существенные признаки. Оба устройства содержат раму, в которой установлены переднее колесо с рулем, заднее колесо с ведомой звездочкой и шатунный привод с педалями, содержащий два шатуна, которые закреплены оппозитно на валу каретки, и ведущую звездочку, закрепленную на валу каретки, при этом шатуны выполнены с возможностью изменения их длины при создании крутящего момента на ведущей звездочке при рабочем ходе.

Анализ технических свойств прототипа, обусловленных его признаками, показывает, что получению ожидаемого технического результата при использовании прототипа препятствуют следующие причины. В шатунном приводе велосипеда известной конструкции изменение длины рычага в рабочем ходе и в холостом ходе регулируется велосипедистом. Увеличение длины шатуна в рабочем ходе происходит при надавливании велосипедиста на рычаг, который, растягивая пружину, поворачивается в шарнире до взаимодействия с шатуном, а для уменьшения длины шатуна при холостом ходе велосипедисту необходимо ослабить давление на рычаг, который под действием пружины возвращается в исходное положение. В процессе эксплуатации велосипеда велосипедисту необходимо приноровится вовремя нажимать на педали велосипеда до начала рабочего хода шатунов и вовремя ослаблять нажатие на педали до начала холостого хода шатунов с учетом жесткости пружин, которые соединены с рычагами шатунов. Задержка велосипедистом уменьшения давления на педаль при прохождения шатуном нижней мертвой точки может привести к невозвращению рычага в исходное положение, соответствующее минимальной длине шатуна, и, как следствие, к взаимодействию педали шатуна увеличенной длины с поверхностью земли, что может привести к падению велосипедиста. Кроме того, при многократных циклах растяжение-сжатие жесткость пружин будет изменяться в процессе эксплуатации велосипеда, что сказывается на его эксплуатационных характеристиках. Все это ухудшает условия эксплуатации велосипеда с шатунами переменной длины.

В основу заявляемого объекта поставлена задача создать такой велосипед, в котором усовершенствование путем введения новых элементов позволило бы при использовании заявляемого объекта обеспечить достижение технического результата, заключающегося в улучшении условий эксплуатации велосипеда за счет автоматизации изменения длины шатунов при рабочем ходе и при холостом ходе.

Заявляемый велосипед содержит раму, в которой установлены переднее колесо с рулем, заднее колесо с ведомой звездочкой и шатунный привод с педалями, содержащий два шатуна, которые закреплены оппозитно на валу каретки, и ведущую звездочку, закрепленную на валу каретки, при этом шатуны выполнены с возможностью изменения их длины при создании крутящего момента на ведущей звездочке при рабочем ходе. Отличительной особенностью заявляемого объекта является следующее. Велосипед снабжен регулятором длины шатунов, выполненным в виде двух соответствующих шатунам щек, в которых выполнены отверстия для вала каретки и каждая из которых закреплена на раме со стороны соответствующего шатуна перпендикулярно валу каретки. В каждой из щек вокруг вала каретки выполнен кольцевой направляющий паз, а каждый шатун выполнен телескопическим и состоит из трубки и установленного в ней с возможностью осевого перемещения стержня с головкой для крепления педали. При этом в трубке выполнен сквозной замкнутый продольный паз, а на стержне закреплен палец, проходящий через паз в трубке и входящий в кольцевой направляющий паз соответствующей щеки для перемещения по нему при холостом и рабочем ходе шатуна. При этом кольцевой направляющий паз в каждой из щек образован сопряженными между собой дугообразным участком холостого хода для шатуна и дугообразным участком рабочего хода для шатуна максимальной длины. Причем относительно оси вала каретки участок рабочего хода для шатуна расположен на большем расстоянии, чем участок холостого хода для шатуна, чтобы при движении пальца, соединенного со стержнем шатуна, по участку рабочего хода для шатуна расстояние между этим пальцем и осью вала каретки увеличивалось до заданного максимального значения в верхней мертвой точке, а при движения этого пальца по участку холостого хода для шатуна расстояние между этим пальцем и осью вала каретки уменьшалось до заданного минимального значения в начале участка холостого хода для шатуна.

В частных случаях выполнения заявляемый объект отличается тем, что:

- кольцевой направляющий паз в каждой из щек выполнен круговым и расположен эксцентрично относительно оси вала каретки;

- в каждой из щек выполнен дополнительный круговой направляющий паз с центром на оси вращения вала каретки, форма которого образована дугообразным участком холостого хода для шатуна и сопряженным с ним дополнительным дугообразным участком рабочего хода для шатуна, выполненным с таким же радиусом, при этом регулятор длины шатунов снабжен переключающим устройством, содержащем установленный в каждой щеке с возможностью фиксированного поворота клиновидный ручной переключатель, взаимодействующий с соответствующим соединенным со стержнем шатуна пальцем при его движении по дугообразным участкам, для синхронного сопряжения на обеих щеках дугообразного участка холостого хода для шатуна с соответствующим кольцевым направляющим пазом или с круговым направляющим пазом;

- в каждой из щек выполнен дополнительный кольцевой направляющий паз, форма которого образована существующим участком холостого хода для шатуна и сопряженным с ним дополнительным участком рабочего хода для шатуна максимальной длины, причем дополнительный участок рабочего хода для шатуна максимальной длины расположен ближе к оси вращения вала каретки, чем существующий участок рабочего хода для шатуна максимальной длины, при этом регулятор длины шатунов снабжен переключающим устройством, содержащем установленный в каждой щеке с возможностью фиксированного поворота клиновидный ручной переключатель, взаимодействующий с соответствующим соединенным со стержнем шатуна пальцем при его движении по кольцевому направляющему пазу для синхронного сопряжения на обеих щеках участка холостого хода для шатуна с выбранным дугообразным участком рабочего хода для шатуна.

При использовании заявляемого объекта ожидается достижение технического результата, заключающегося в улучшении условий эксплуатации велосипеда за счет автоматизации изменения длины шатунов при рабочем ходе и при холостом ходе.

Между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом имеется следующая причинно-следственная связь.

Снабжение велосипеда регулятором длины шатунов, выполненным в виде двух соответствующих шатунам щек, в которых выполнены отверстия для вала каретки и каждая из которых закреплена на раме со стороны соответствующего шатуна перпендикулярно валу каретки, при этом в каждой из щек вокруг вала каретки выполнен кольцевой направляющий паз, а каждый шатун выполнен телескопическим и состоит из трубки и установленного в ней с возможностью осевого перемещения стержня с головкой для крепления педали, при этом в трубке выполнен сквозной замкнутый продольный паз, а на стержне закреплен палец, проходящий через паз в трубке и входящий в кольцевой направляющий паз соответствующей щеки для перемещения по нему при холостом и рабочем ходе шатуна, при этом кольцевой направляющий паз в каждой из щек образован сопряженными между собой дугообразным участком холостого хода для шатуна и дугообразным участком рабочего хода для шатуна максимальной длины, причем относительно оси вала каретки участок рабочего хода для шатуна расположен на большем расстоянии, чем участок холостого хода для шатуна, чтобы при движении пальца, соединенного со стержнем шатуна, по участку рабочего хода для шатуна расстояние между этим пальцем и осью вала каретки увеличивалось до заданного максимального значения в верхней мертвой точке, а при движения этого пальца по участку холостого хода для шатуна расстояние между этим пальцем и осью вала каретки уменьшалось до заданного минимального значения в начале участка холостого хода для шатуна, обеспечивает автоматическое увеличение длины каждого шатуна при рабочем ходе и автоматическое уменьшение длины каждого шатуна при холостом ходе при перемещении связанного с шатуном пальца на разных расстояниях от оси вращения вала каретки по кольцевому направляющему пазу, в котором выполнены дугообразные участки рабочего и холостого хода для этого шатуна.

В велосипеде заявляемой конструкции изменение длины каждого шатуна в рабочем ходе и в холостом ходе регулируется не велосипедистом, а осуществляется автоматически благодаря заданной геометрической форме участков рабочего и холостого хода на кольцевом направляющем пазе, по которому движется палец, соединенный с этим шатуном. Благодаря заданной форме и размерам участка холостого хода для каждого шатуна, в нижней мертвой точки длина шатуна будет всегда заданной минимальной и поэтому соприкосновение соединенной с шатуном педали с поверхностью земли невозможно. В конструкции шатунного привода заявляемого велосипеда отсутствуют пружины, жесткость которых могла бы изменяться при многократных циклах растяжение-сжатие в процессе эксплуатации велосипеда, что могло бы сказаться на эксплуатационных характеристиках велосипеда. Все это улучшает условия эксплуатации заявляемого велосипеда с шатунами переменной длины.

Выполнение в частном случае кольцевого направляющего паза круговым, позволяет технологически относительно просто обеспечить автоматическое увеличение длины каждого шатуна при рабочем ходе и автоматическое уменьшение длины каждого шатуна при холостом ходе при перемещении связанного с шатуном пальца на разных расстояниях от оси вращения вала каретки по круговому направляющему пазу при эксцентричном расположении этого паза относительно оси вращения вала каретки для создания дугообразных участков рабочего и холостого хода для этого шатуна, расположенных на разных расстояниях от оси вала каретки.

Выполнение в частном случае в каждой из щек дополнительного кругового направляющего паза с центром на оси вращения вала каретки, форма которого образована дугообразным участком холостого хода для шатуна и сопряженным с ним дополнительным дугообразным участком рабочего хода для шатуна, выполненным с таким же радиусом, при этом регулятор длины шатунов снабжен переключающим устройством, содержащем установленный в каждой щеке с возможностью фиксированного поворота клиновидный ручной переключатель, взаимодействующий с соответствующим соединенным со стержнем шатуна пальцем при его движении по дугообразным участкам, для синхронного сопряжения на обеих щеках дугообразного участка холостого хода для шатуна с соответствующим кольцевым направляющим пазом или с круговым направляющим пазом, обеспечивает возможность движения на велосипеде с увеличенной длиной шатунов только в случае появления такой необходимости, так как перемещение соединенного со стержнем шатуна пальца по дополнительному круговому направляющему пазу с центром на оси вращения вала каретки будет осуществляться по окружности при постоянном расстоянии до оси вращения вала каретки и, следовательно, при постоянной длине шатуна, что также улучшает условия эксплуатации велосипеда с шатунами переменной длины.

Выполнение в каждой из щек дополнительного кольцевого направляющего паза, форма которого образована существующим участком холостого хода для шатуна и сопряженным с ним дополнительным участком рабочего хода для шатуна увеличенной длины, причем дополнительный участок рабочего хода для шатуна увеличенной длины расположен ближе к оси вращения вала каретки, чем существующий участок рабочего хода для шатуна максимальной длины, при этом регулятор длины шатунов снабжен переключающим устройством, содержащем установленный в каждой щеке с возможностью фиксированного поворота клиновидный ручной переключатель, взаимодействующий с соответствующим соединенным со стержнем шатуна пальцем при его движении по кольцевому направляющему пазу для синхронного сопряжения на обеих щеках участка холостого хода для шатуна с выбранным дугообразным участком рабочего хода для шатуна увеличенной длины, позволяет путем переключения участков направляющего паза при движении по нему пальцев, соединенных с соответствующими шатунами, выбрать оптимальную длину шатунов в зависимости от длины ног велосипедиста или в зависимости от рельефа дороги, что также улучшает условия эксплуатации велосипеда с шатунами переменной длины.

Сущность заявляемого объекта поясняется чертежами, на которых изображено:

на фиг. 1 - вид спереди на шатунный привод велосипеда;

на фиг. 2 - общий вид шатунного привода велосипеда со стороны правой педали;

на фиг. 3 - общий вид кольцевого направляющего паза шатунного привода велосипеда;

на фиг. 4 - общий вид кольцевых направляющих пазов шатунного привода велосипеда с переключателями пазов.

На представленных чертежах использованы следующие обозначения:

1 - рама;

2 - правый шатун;

3 - левый шатун;

4 - вал каретки;

5 - ведущая звездочка;

6 - цепь;

7 - регулятор длины шатунов;

8 - правая щека;

9 - левая щека;

10 - направляющий паз;

11 - трубка правого шатуна;

12 - стержень правого шатуна;

13 - правая педаль;

14 - трубка левого шатуна;

15 - стержень левого шатуна;

16 - левая педаль;

17 - продольный паз в трубке правого шатуна;

18 - палец;

19 - палец;

20 - направляющий паз;

21 - круговой направляющий паз;

22 - переключатель;

23 - дополнительный направляющий паз;

24 - переключатель.

В конкретном примере выполнения заявляемый велосипед содержит раму 1, в которой установлены переднее колесо с рулем, заднее колесо с ведомой звездочкой (на чертеже не показано) и шатунный привод, содержащий правый шатун 2 и левый шатун 3, которые закреплены оппозитно на валу 4 каретки, и ведущую звездочку 5, закрепленную на валу каретки 4, и через цепь 6 связанную с ведомой звездочкой заднего колеса.

Велосипед снабжен регулятором длины шатунов 7, выполненным в виде двух соответствующих шатунам правой щеки 8 и левой щеки 9, в которых выполнены отверстия для вала каретки 4 и каждая из которых закреплена на раме 1 со стороны соответствующего шатуна перпендикулярно валу каретки 4. При этом в каждой из щек вокруг вала каретки выполнен кольцевой направляющий паз, форма которого образована оппозитно расположенными и сопряженными между собой дугообразным участком холостого хода для шатуна и дугообразным участком рабочего хода для шатуна максимальной длины. Например, в правой щеке 8 регулятора длины шатунов 7 выполнен кольцевой направляющий паз 10 с дугообразным участком холостого хода Е-D с радиусом R2 для правого шатуна 2 и дугообразным участком рабочего хода А-С с радиусом R1 для правого шатуна 2 максимальной длины. Кольцевой направляющий паз аналогичной формы выполнен в левой щеке 9 регулятора длины шатунов 7 для левого шатуна 3.

Каждый шатун выполнен телескопическим и состоит из трубки и установленного в ней с возможностью осевого перемещения стержня с головкой для крепления педали. Например, правый шатун 2 состоит из трубки 11 и установленного в ней с возможностью осевого перемещения стержня 12 с головкой для крепления правой педали 13, а левый шатун 3 состоит из трубки 14 и установленного в ней с возможностью осевого перемещения стержня 15 с головкой для крепления левой педали 16.

При этом в каждой трубке каждого шатуна выполнен сквозной замкнутый продольный паз, а на стержне закреплен палец, проходящий через паз в трубке и входящий в кольцевой направляющий паз соответствующей щеки для перемещения по нему при холостом и рабочем ходе шатуна. Например, в трубке 11 правого шатуна 2 выполнен сквозной замкнутый продольный паз 17, при этом палец 18 вставлен в кольцевой направляющий паз 10 и через продольный паз 17 вставлен в отверстие в стержне 12 и закреплен гайкой с шайбой, что при вращении правого шатуна 2 обеспечивает перемещение пальца 18 по кольцевому направляющему пазу 10 и продольному пазу 17, а вместе с пальцем 18 - перемещение стержня 12 внутри трубки 11 и, следовательно, изменение длины шатуна 2.

Аналогично в трубке 14 левого шатуна 3 установлен закрепленный на стержне 15 палец 19, вставленный в кольцевой направляющий паз левой щеки 9, что при вращении левого шатуна 3 обеспечивает перемещение пальца 19 по кольцевому направляющему пазу 20 в щеке 9 и продольному пазу в трубке 14, а вместе с пальцем 19 - перемещение стержня 15 внутри трубки 14 и, следовательно, изменение длины шатуна 3.

Форма кольцевых направляющих пазов 10 и 20 в щеках 8 и 9 одинакова. Например, форма кольцевого направляющего паза 10 в щеке 8 регулятора длины шатунов 7 образована сопряженными между собой дугообразным участком «D-Е» холостого хода для правого шатуна 2 и дугообразным участком «А-С» рабочего хода для этого шатуна максимальной длины и выполнена такой, при которой при движении пальца 18, соединенного со стержнем 12 шатуна 2, по участку «D-E-А» холостого хода для шатуна расстояние между этим пальцем 18 и осью вала каретки 4 увеличивается до заданного максимального значения в верхней мертвой точки «А», при этом соединенный с пальцем 18 стержень 2 выдвинется по трубке 11 шатуна 2 на максимальную длину, максимально увеличивая длину шатуна 2 перед началом рабочего хода. А при движении пальца 18 по участку «А-C-D» рабочего хода для шатуна 2 расстояние между этим пальцем 18 и осью вала каретки 4 уменьшается до заданного минимального значения в точке «D» - в начале участка холостого хода для шатуна 2. В кольцевом направляющем пазу 10 расстояние от оси вращения вала каретки 4 до точки «А», соответствующей верхней мертвой точки шатуна 2, выбирается из условия обеспечения максимального расстояния от пальца 18 до оси вращения вала каретки 4, соответствующего максимальному перемещению стержня 12 внутри трубки 11 и максимально допустимой длине увеличенного шатуна 2 при его рабочем ходе, начиная с верхней мертвой точки «А». В кольцевом направляющем пазу 10 расстояние от оси вращения вала каретки 4 до точки «D», соответствующей началу участка холостого хода для шатуна 2, выбирается из условия обеспечения минимального расстояния от пальца 18 до оси вращения вала каретки 4, соответствующего начальному положению стержня 12 внутри трубки 11 шатуна 2 и минимальной длине шатуна 2 в начале его холостого хода.

В частном случае выполнения кольцевые направляющие пазы 10 и 20 в щеках 8 и 9 могут быть выполнены круговыми при эксцентричном расположении каждого паза относительно оси вращения вала каретки 4. В этом случае дугообразные участки рабочего и холостого хода для шатунов 2 и 3 будут расположены по соответствующим окружностям и тоже на разных расстояниях от оси вала каретки 4.

В конкретном примере выполнения центральный угол дугообразного участка «D-Е» холостого хода для шатуна 2 в кольцевом направляющем пазе 10 составляет 85°, центральный угол дугообразного участка «А-С» рабочего хода для шатуна 2 максимальной длины составляет 95°, при этом радиус R1 дугообразного участка «А-С» рабочего хода для шатуна 2 максимальной длины составляет 1,75 радиуса R2 дугообразного участка «D-Е» холостого хода для шатуна 2. Таким образом в заявляемом велосипеде длина шатуна на участке рабочего хода в 1,75 раза превышает длину шатуна стандартной длины, что позволяет во столько же раз увеличить крутящий момент на вале каретки при нажатии велосипедистом на соединенную с шатуном педаль. Кольцевой направляющий паз для левого шатуна 3, выполненный в левой щеке 9 регулятора длины шатунов 7 для пальца 19, выполнен аналогично описанному выше для правого шатуна 2.

В частом случае выполнения в каждой из щек, например, в щеке 8, выполнен дополнительный круговой направляющий паз 21 с центром на оси вращения вала каретки 4. Форма кругового направляющего паза 21 образована дугообразным участком радиуса R2 на участке холостого хода для шатуна 2 и сопряженным с ним дополнительным дугообразным участком рабочего хода для шатуна 2, выполненным с таким же радиусом R2. При этом регулятор длины шатунов 7 снабжен переключающим устройством, содержащем установленный в каждой щеке с возможностью фиксированного поворота клиновидный переключатель 22, взаимодействующий с соответствующим соединенным со стержнем 12 шатуна 2 пальцем 18 при его движении по дугообразным участкам, для синхронного сопряжения на обеих щеках дугообразного участка холостого хода для шатуна с соответствующим кольцевым направляющим пазом 10 или с круговым направляющим пазом 21. Так с помощью переключателя 22 обеспечивается возможность изменения длины шатунов только в случае появления такой необходимости, так как, например, перемещение соединенного со стержнем 12 шатуна 2 пальца 18 по дополнительному круговому направляющему пазу 21 с центром на оси вращения вала каретки 4 будет осуществляться по окружности с радиусом R2 при постоянном расстоянии до оси вращения вала каретки 4 и, следовательно, при постоянной длине шатуна 2, что также улучшает условия эксплуатации велосипеда с шатунами переменной длины.

В частном случае выполнения в каждой из щек, например, в щеке 8, выполнен дополнительный кольцевой направляющий паз 23, форма которого образована существующим, общим для направляющих пазов 10 и 21 дугообразным участком с радиусом R2 холостого хода для шатуна 2 и сопряженным с ним дополнительным участком направляющего паза 23 с радиусом R3 рабочего хода для шатуна 2 увеличенной длины. Причем дополнительный дугообразный участок рабочего хода с радиусом R3 для шатуна увеличенной длины в кольцевом дополнительном направляющем пазе 23 расположен ближе к оси вращения вала каретки 4, чем существующий дугообразный участок рабочего хода с радиусом R1 для шатуна максимальной длины в кольцевом дополнительном направляющем пазе 10, то есть, R3 меньше чем R1. При этом регулятор длины шатунов снабжен переключающим устройством, содержащем установленный в каждой щеке с возможностью фиксированного поворота клиновидный переключатель 24, взаимодействующий с соответствующим соединенным со стержнем 12 шатуна 2 пальцем 18 при его движении по кольцевому направляющему пазу для синхронного сопряжения на обеих щеках общего дугообразного участка холостого хода для шатуна 2 с выбранным дугообразным участком рабочего хода для шатуна 2, то есть, с выбранным кольцевым направляющим пазом 10 или 23.

При совместном выполнении в каждой щеке регулятора длины шатунов, например, в щеке 8, кольцевого направляющего паза 10, кольцевого дополнительного направляющего паза 23, расположенного ближе к оси вала каретки 4, чем направляющий паз 10, и кругового направляющего паза 21 с постоянным радиусом, переключателями 22 и 24 можно обеспечить движение велосипеда с шатунами трех разных длин: с шатунами минимальной длины - при перемещении пальца 18 по круговому направляющему пазу 21 при открытом переключателе 22, с шатунами средней длины - при перемещении пальца 18 по кольцевому дополнительному направляющему пазу 23 при закрытом переключателе 22 и открытом переключателе 24 и с шатунами максимальной длины - при перемещении пальца 18 по кольцевому направляющему пазу 10 при закрытом переключателе 22 и закрытом переключателе 24.

В конкретном примере заявляемый велосипед работает следующим образом. Например, перед началом движения правый шатун 2 с максимально выдвинутым стержнем 12 находиться в верхнем положении в области верхней мертвой точки «А». Велосипедист, нажимая на соединенную с шатуном 2 педаль 13, поворачивает шатун 2 вместе с валом каретки 4, передавая крутящий момент с ведущей звездочки 5 через цепь 6 на ведомую звездочку заднего колеса. При этом связанный со стержнем 12 шатуна 2 палец 18 начнет перемещаться по кольцевому направляющему пазу 10. Так как дугообразный участок кольцевого направляющего паза 10 от точки «А» (Фиг. 3) до точки «С» (что практически соответствует рабочему ходу шатуна 2 от вертикального до горизонтального положения) выполнен с постоянным радиусом R1, а значит с постоянным расстоянием до оси вала каретки 4, то палец 18 не будет изменять свое положение относительно оси вала каретки 4, не будет перемещать стержень 12 шатуна и весь этот участок рабочего хода шатун 2 будет иметь максимальную длину и создаваемый велосипедистом крутящий момент на ведущую звездочку 5 будет максимальным.

При дальнейшем повороте шатуна 2 на участке рабочего хода от точки «С» до точки «D» палец 18 будет двигаться по направляющему пазу 10 при уменьшении расстояния от пальца 18 до оси вала каретки 4. При этом палец 18 перемещаясь одновременно в пазе 17 в направлении к оси вала каретки 4 начнет вдвигать стержень 12 шатуна в трубку 11, уменьшая длину шатуна 2 до минимальной в точке «D».

При дальнейшем повороте шатуна 2 на дугообразном участке холостого хода от точки «D» до точки «Е» палец 18 будет двигаться по направляющему пазу 10 при постоянном расстояния R2 от пальца 18 до оси вала каретки 4, а значит палец 18 не будет изменять свое положение относительно оси вала каретки 4, не будет перемещать стержень 12 шатуна и весь этот участок холостого хода шатун 2 будет иметь минимальную длину.

При дальнейшем повороте шатуна 2 на участке холостого хода от точки «Е» до точки «А» палец 18 будет двигаться по направляющему пазу 10 при увеличении расстояния от пальца 18 до оси вала каретки 4. При этом палец 18, перемещаясь одновременно в пазе 17 в направлении от оси вала каретки 4, начнет выдвигать стержень 12 шатуна из трубки 11, увеличивая длину шатуна 2 до заданной максимальной длины в точке «А» и процесс повторяется.

При совместном выполнении в каждой щеке регулятора длины шатунов 7, например, в щеке 8, кольцевого направляющего паза 10, кольцевого дополнительного направляющего паза 23, расположенного ближе к оси вала каретки 4, чем направляющий паз 10, и кругового направляющего паза 21 с постоянным радиусом, переключателями 22 и 24 можно обеспечить движение велосипеда с шатунами трех разных длин: с шатунами минимальной длины - при перемещении пальца 18 по круговому направляющему пазу 21 при открытом переключателе 22, с шатунами средней длины - при перемещении пальца 18 по кольцевому дополнительному направляющему пазу 23 при закрытом переключателе 22 и открытом переключателе 24 и с шатунами максимальной длины - при перемещении пальца 18 по кольцевому направляющему пазу 10 при закрытом переключателе 22 и закрытом переключателе 24.

1. Велосипед, включающий раму, в которой установлены переднее колесо с рулем, заднее колесо с ведомой звездочкой и шатунный привод с педалями, содержащий два шатуна, которые закреплены оппозитно на валу каретки, и ведущую звездочку, закрепленную на валу каретки, при этом шатуны выполнены с возможностью увеличения их длины при создании крутящего момента на ведущей звездочке при рабочем ходе, отличающийся тем, что велосипед снабжен регулятором длины шатунов, выполненным в виде двух соответствующих шатунам щек, в которых выполнены отверстия для вала каретки и каждая из которых закреплена на раме со стороны соответствующего шатуна перпендикулярно валу каретки, при этом в каждой из щек вокруг вала каретки выполнен кольцевой направляющий паз, а каждый шатун выполнен телескопическим и состоит из трубки и установленного в ней с возможностью осевого перемещения стержня с головкой для крепления педали, при этом в трубке выполнен сквозной замкнутый продольный паз, а на стержне закреплен палец, проходящий через паз в трубке и входящий в кольцевой направляющий паз соответствующей щеки для перемещения по нему при холостом и рабочем ходе шатуна, при этом кольцевой направляющий паз в каждой из щек образован сопряженными между собой дугообразным участком холостого хода для шатуна и дугообразным участком рабочего хода для шатуна максимальной длины, причем относительно оси вала каретки дугообразный участок рабочего хода для шатуна расположен на большем расстоянии, чем дугообразный участок холостого хода для шатуна, чтобы при движении пальца, соединенного со стержнем шатуна, по участку рабочего хода для шатуна расстояние между этим пальцем и осью вала каретки увеличивалось до заданного максимального значения в верхней мертвой точке, а при движении этого пальца по участку холостого хода для шатуна расстояние между этим пальцем и осью вала каретки уменьшалось до заданного минимального значения в начале участка холостого хода для шатуна.

2. Велосипед по п. 1, отличающийся тем, что кольцевой направляющий паз в каждой из щек выполнен круговым и расположен эксцентрично относительно оси вала каретки.

3. Велосипед по п. 1, отличающийся тем, что в каждой из щек выполнен дополнительный круговой направляющий паз с центром на оси вращения вала каретки, форма которого образована дугообразным участком холостого хода для шатуна и сопряженным с ним дополнительным дугообразным участком рабочего хода для шатуна, выполненным с таким же радиусом, при этом регулятор длины шатунов снабжен переключающим устройством, содержащим установленный в каждой щеке с возможностью фиксированного поворота клиновидный ручной переключатель, взаимодействующий с соответствующим соединенным со стержнем шатуна пальцем при его движении по дугообразным участкам, для синхронного сопряжения на обеих щеках дугообразного участка холостого хода для шатуна с соответствующим кольцевым направляющим пазом или с круговым направляющим пазом.

4. Велосипед по п. 1, отличающийся тем, что в каждой из щек выполнен дополнительный кольцевой направляющий паз, форма которого образована существующим участком холостого хода для шатуна и сопряженным с ним дополнительным участком рабочего хода для шатуна увеличенной длины, причем дополнительный участок рабочего хода для шатуна увеличенной длины расположен ближе к оси вращения вала каретки, чем существующий участок рабочего хода для шатуна максимальной длины, при этом регулятор длины шатунов снабжен переключающим устройством, содержащим установленный в каждой щеке с возможностью фиксированного поворота клиновидный ручной переключатель, взаимодействующий с соответствующим соединенным со стержнем шатуна пальцем при его движении по кольцевому направляющему пазу для синхронного сопряжения на обеих щеках участка холостого хода для шатуна с выбранным дугообразным участком рабочего хода для шатуна.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к педальному кривошипно-шатунному механизму велосипеда. Педальный кривошипно-шатунный механизм велосипеда состоит из педалей, на собственной оси соединенных со свободными концами оппозитно расположенных на валу каретки шатунами, имеющими раздвижные в осевом направлении детали.

Изобретение относится к устройствам для приведения в действие транспортных средств мускульной энергией человека. Привод имеет две ступени, первая из которых выполнена из двух механизмов планетарного исполнения, имеющих водила (2, 3) и жестко соединенных с валом каретки (1), изготовленные каждый в виде диска и в совокупности с валом каретки (1) выполняющие роль маховика, со свободно установленными на выступающих концах сателлитами (4, 5), которые связаны передаточным отношением, равным единице, с солнечными зубчатыми звеньями (7, 8), установленными концентрично к валу каретки с двух боковых сторон неподвижно к корпусу (9) транспортного средства, а педали (10, 11) установлены на радиальных концах горизонтальных рычагов (12, 13), всегда направленных вперед.

Изобретение относится к ножным кривошипным механизмам. .

Велосипед // 2463194
Изобретение относится к велосипеду с педальным приводом, содержащим возвратно-поступательно движущиеся рычаги. .

Изобретение относится к велосипедам с кривошипными механизмами ножного действия, содержащими рычаги автоматически регулируемой длины с эллиптическим или с другим некруговым вращательным движением.

Изобретение относится к велосипедам с возвратно-поступательно движущимися ножными рычагами, которые обеспечивают траекторию движения педалей как при ходьбе или беге.

Изобретение относится к педалям, снабженным средствами крепления обуви и установленным на кривошипах с возможностью автоматического изменения длины кривошипа. .

Шатун // 2117599
Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к машинам с педальным механизмом, приводимым в действие мускульной силой. .

Шатун // 2111883
Изобретение относится к машинам с педальным механизмом. .

Группа изобретений относится к области одноколейного транспорта, в частности к велосипедам. Рамный компонент велосипеда содержит хомут, рычаг приводной стороны, поворотный рычаг.

Изобретение относится к области транспорта, в частности к велосипедам. Велосипед рикамбент с изменяемой посадкой содержит раму, установленную на заднем приводном колесе с блоком звездочек и переключателем скоростей и переднем поворотном колесе, вилка которого установлена в рулевой колонке рамы с рулем на конце.

Изобретение относится к электромобилям и зарядной системе для них. В гибридном транспортном средстве используется двигатель внутреннего сгорания с системой смазки и охлаждения и электромотор.

Изобретение относится к приводам с возвратно-поступательно движущимися ножными рычагами и может быть использовано в велосипедах, веломобилях, катамаранах, других технических системах с педальным приводом.

Изобретение относится к системам ременных передач для велосипедов, мотоциклов. Самовыравнивающаяся система шкива и приводного ремня содержит приводной ремень, шкив, раму и выравнивающий фланец.

Изобретение относится к ножным кривошипным механизмам. .

Изобретение относится к регулировке подшипников каретки велосипеда. .

Изобретение относится к велостроению, в частности к конструкциям спортивных, дорожных, туристских и грузопассажирских велосипедов. .

Изобретение относится к гравитационному транспорту. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к велосипедам. Велосипед включает раму, в которой установлены переднее колесо с рулем, заднее колесо с ведомой звездочкой и шатунный привод с педалями. Шатунный привод содержит два шатуна и ведущую звездочку. Шатуны выполнены с возможностью увеличения их длины при создании крутящего момента на ведущей звездочке при рабочем ходе. Велосипед снабжен регулятором длины шатунов. Каждый шатун выполнен телескопическим и состоит из трубки и стержня с головкой для крепления педали. В трубке выполнен сквозной замкнутый продольный паз. На стержне закреплен палец, проходящий через паз в трубке и входящий в кольцевой направляющий паз соответствующей щеки. Кольцевой направляющий паз в каждой из щек образован сопряженными между собой дугообразным участком холостого хода для шатуна и дугообразным участком рабочего хода для шатуна максимальной длины. Относительно оси вала каретки дугообразный участок рабочего хода для шатуна расположен на большем расстоянии, чем дугообразный участок холостого хода для шатуна. Достигается улучшение условий эксплуатации велосипеда за счет автоматизации изменения длины шатунов при рабочем ходе и при холостом ходе. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх