велосипед. Патент велосипед


велосипед - патент РФ 2137656

Изобретение относится к конструкциям велосипедов, в частности, в которых вращение ведущего колеса может осуществлятся приложением усилия попеременно к педалям и к седлу. Велосипед содержит жесткую раму, переднее колесо, заднее ведущее колесо, цепь, кареточный механизм, педали, соединенные посредством шатунов с осью кареточного механизма. Седло установлено на опорной стойке. Велосипед выполнен с возможностью трансформации в транспортную конфигурацию, при которой педали соединены, не совпадая по фазе друг с другом, а опорная стойка седла жестко связана с жесткой рамой, и в тренировочную конфигурацию, при которой педали расположены в фазе одна относительно другой, а опорная стойка седла связана с осью кареточного механизма посредством шатуна седла. При трансформации в тренировочную конфигурацию шатуны педалей в момент нахождения в нижней мертвой точке направлены под углом к шатуну седла с обеспечением формирования от воздействия силы веса велосипедиста на седло в направлении движения велосипеда вперед. В результате расширяются возможности использования велосипеда для тренировочных и транспортных поездок. 6 з.п.ф-лы, 4 ил. Изобретение относится к велосипедам и, в частности к велосипедам, в которых вращение ведущего колеса может осуществляться приложением усилия попеременно к педалям и к седлу. В более раннем патенте Великобритании N 2111924 того же изобретателя описывается велосипед вышеупомянутого типа. Велосипед в сущности является тренировочным велосипедом, предназначенным для предоставления велосипедисту возможности тренировать мышцы и суставы, отличные от тех, которые тренируют с использованием обычного велосипеда, испытывая при этом удовольствие от поездки на велосипеде на открытом воздухе. Более ранний велосипед не пригоден для использования при тренировке тех мышц и суставов, которые тренируют с применением обычного велосипеда, и по этой причине лицо, заинтересованное в тренировке обоих групп мышц и суставов, было бы вынуждено покупать, хранить и эксплуатировать два различных типа велосипеда. Более ранний велосипед подвержен остановке при малой скорости, например при езде в гору. Велосипедист нажимает вниз на педали с тем, чтобы они вращались из положения в верхней мертвой точке в положение в нижней мертвой точке, поднимая седло в самое верхнее положение. Кинетическая энергия педалей должна затем вызывать их движение за положение в нижней мертвой точке. Однако кинетическая энергия часто не приводит к этому, например, вследствие того, что в этот момент велосипедист продолжает слишком долго нажимать на педали или что велосипедист, сидя на седле и перенося почти весь свой вес на него, тем не менее передает на педали вес своих ног. Когда педали теряют свою кинетическую энергию, вес велосипедиста на седле, направленный прямо вертикально вниз, оказывается недостаточным для того, чтобы педали прошли мимо положения в нижней мертвой точке. Более ранний велосипед страдает также от того недостатка, что если велосипедист садится на велосипед с седлом вблизи, но сзади положения верхней мертвой точки и с педалями вблизи, но как раз впереди положения нижней мертвой точки, то результатом может быть опускание седла под действием веса велосипедиста и обратное вращение педалей вверх, неожиданно приводящее к удару по голеням ездока. Из патента США N 4561668 известен велосипед, содержащий жесткую раму, переднее колесо, заднее ведущее колесо, цепь, кареточный механизм, педали, соединенные посредством шатунов с осью кареточного механизма, седло, установленное на опорной стойке, причем велосипед выполнен с возможностью трансформации в транспортную конфигурацию, при которой педали соединены не совпадая по фазе друг с другом, а опорная стойка седла жестко связана с жесткой рамой, и в тренировочную конфигурацию, при которой педали расположены в фазе одна относительно другой, а опорная стойка седла связана с осью кареточного механизма посредством шатуна седла. Хотя в отличие от велосипеда по патенту Великобритании N 2111924 данный велосипед выполнен с возможностью трансформации из тренировочной в транспортную конфигурацию, но в остальном ему присущи практически все недостатки велосипеда согласно указанному патенту Великобритании. Одной стороной изобретения является создание велосипеда, который преобразуется между тренировочной конфигурацией, при которой седло и педали соединены с ocью каретки, не совпадая по фазе друг с другом, с тем чтобы велосипед можно было двигать вперед приложением усилия к педалям и седлу (как в более раннем велосипеде), и обычной конфигурацией, при которой седло соединено с рамой велосипеда, а две педали соединены с осью каретки, не совпадая по фазе друг с другом, с тем чтобы можно было обычным образом ездить на велосипеде, Велосипедист может использовать велосипед в тренировочной конфигурации для тренировки и в обычной конфигурации - для транспортных целей или может совершать на нем, например, дневную поездку, при необходимости переходя с одного способа езды на другой. Таким образом, предлагается велосипед, который полезен для обоих видов тренировки и который не страдает вышеописанными недостатками и другими недостатками известного уровня техники. Другой стороной изобретения является создание велосипеда, в котором вращение ведущего колеса может осуществляться приложением усилия попеременно к педалям и седлу и в котором седло и педали соединены с осью каретки при такой конфигурации, что, когда шатуны педалей и педали находятся в положении нижней мертвой точки, передача между седлом и шатуном седла находится под углом к шатуну седла, так что вес велосипедиста прикладывается к шатуну седла с механической пользой для движения велосипеда вперед. Уменьшается вероятность остановки, когда педали находятся в положении нижней мертвой точки. Дополнительной стороной изобретения является создание велосипеда, в котором вращение ведущего колеса может осуществляться приложением усилия попеременно к педалям и к седлу и в котором седло и педали соединены с осью каретки при такой конфигурации, что, когда седло находится в положении нижней мертвой точки, шатуны педалей и педали находятся как раз впереди положения верхней мертвой точки. Уменьшается вероятность остановки, когда седло находится в положении нижней мертвой точки. Еще одной стороной изобретения является создание велосипеда, в котором вращение ведущего колеса может осуществляться приложением усилия попеременно к педалям и к седлу и в котором узел каретки включает в себя механизм для обеспечения вращения только в переднем направлении, чтобы, когда велосипедист садился на велосипед и сидел на седле вблизи верхней мертвой точки, велосипедист не получал удары педалей о голени при движении педалей вверх в ответ на движение седла вниз. Этот механизм предпочтительно может попеременно включаться или выключаться по выбору велосипедиста, с тем чтобы велосипедист, очень опытный в езде на велосипеде, мог выключить механизм, допуская как вращение, так и противовращение педалей, и мог двигать велосипед вперед, перемещаясь вверх и вниз на седле и на педалях всегда с одной и той же стороны верхней и нижней мертвой точки без проведения когда-либо седла и педалей через верхнюю и нижнюю мертвую точку. Велосипедист, который менее опытен и рискует получить удар по голеням, может оставить механизм включенным с тем, чтобы делать возможным вращение в переднем направлении. Далее в качестве примера описывается предпочтительный вариант осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. Фиг. 1 - вид слева велосипеда согласно изобретению в тренировочной конфигурации. Фиг. 2 - подобный вид, но показывающий велосипед в обычной конфигурации. Фиг. 3 - вид справа части велосипеда в увеличенном масштабе, показывающий передачу от седла к шатуну седла. Фиг. 4a, 4b и 4c - вид слева части велосипеда, показывающий один пример механизма для допущения или предотвращения вращения педалей в обратном направлении. Велосипед содержит жесткую велосипедную раму 1, переднее колесо 2, заднее ведущее колесо 3, педаль 4a с правой стороны и педаль 4b с левой стороны, ось 6 каретки и цепь 7 приводной передачи, которая находится на правой стороне велосипеда. При тренировочной конфигурации велосипеда, показанной на фиг. 1, опорная стойка 8а седла, которая образует часть жесткой треугольной подрамы 8a, 8b, 8c, поворачивающейся вокруг шарнира 9 на раме 1 велосипеда, соединена с тягой 10, которая, в свою очередь, соединена с осью 6 каретки. Педали 4a, 4b установлены на шатунах 6а, 6b, находящихся в фазе друг с другом (педаль 4a и шатун 6а нельзя увидеть на фиг. 1, так как они расположены непосредственно позади педали 4b и шатуна 6b) и вне фазы с седлом 5. В результате велосипед можно передвигать вперед благодаря ходу педалей при нажатии ногой на педали 4a, 4b, что вызывает вращение оси 6 каретки, цепи 7 и ведущего колеса 3 и также подъем опорной стойки 8а седла и самого седла 5, и последующему ходу седла при снятии давления ноги, так что седло 5 и опорная стойка 8а седла опускаются под действием веса велосипедиста, вызывая вращение оси 6 каретки, цепи 7 приводной передачи и заднего колеса 3, а также вновь подъем педалей 4a, 4b. Передвижение велосипеда вперед при этом способе, включающем поднятие и опускание тела велосипедиста, требует довольно больших усилий и позволяет тренировать многие различные мышцы. При обычной конфигурации велосипеда, показанной на фиг. 2, левая педаль 4b переставлена, с тем чтобы она не находилась в фазе с педалью 4a. Тяга 10 отсоединена от опорной стойки 8а седла и от неподвижной точки 11 крепления на жесткой раме 1 и снята с велосипеда. Опорная стойка 8а седла затем была соединена непосредственно с неподвижной точкой 11 крепления. Чтобы облегчить перестановку педали 4b, а также присоединение и отсоединение тяги 10, эти детали устанавливают на велосипеде с помощью крепежных устройств, которые можно легко закрепить или снять, используя гаечный ключ или другой простой ручной инструмент. Велосипед двигают вперед обычным образом. Используя велосипед согласно изобретению, велосипедист по желанию может совершать короткие или длительные поездки, а если использование велосипеда в тренировочной конфигурации становится слишком утомительным, то велосипедист может быстро переделать велосипед на обычную конфигурацию и продолжать медленнее ехать на велосипеде. На фиг. 3 шатун 6а педали и педаль 4а показаны в положении нижней мертвой точки. Шатун 6с седла лежит вдоль оси А и передача от седла 5 к шатуну 6с седла лежит вдоль оси В, а в результате наличия угла между осями А и В вес на седле 5 передается с механической выгодой, обеспечивая движение седла 5 вниз, при этом педали 4а, 4b продолжают вращаться. На фиг. 1 пунктирными линиями изображено седло 5 в положении нижней мертвой точки и показано положение педалей 4а, 4b. Как видно, педали 4а, 4b находятся как раз впереди положения верхней мертвой точки (на чертеже в иллюстративных целях увеличено расстояние в направлении вперед). Такое расположение позволяет велосипедисту нажимать на педали, с тем чтобы создать определенное движение вперед и уменьшить риск остановки. На фиг. 4а шатун 6b педали и педаль 4b показаны в положении верхней мертвой точки. Храповой рычаг 12 может поворачиваться между положением расцепления, показанном сплошными линиями, и положением зацепления, показанном пунктирными линиями. Рычаг 12 удерживается в соответствующем положении спиральной пружиной сжатия 13 с петлей на одном конце, которую велосипедист может надевать на тот или иной из двух крепежных штырьков 14а, 14b, предусмотренных для этой цели. На фиг. 4b и 4с снята крышка 15 кареточного механизма с целью показать храповое колесо 16, а также зацепление и расцепление храпового рычага 12 с храповым колесом. Храповой механизм 12, 13, 14, 16 находится в корпусе 17, расположенном с левой стороны оси 6 каретки. Для отключаемого принуждения вращения педалей только в одном направлении вместо храпового механизма можно использовать любой другой желаемый механизм, например механизм с муфтой сцепления. В альтернативной конструкции (не показана) не требуется механизм, способный к расцеплению, и вращение педалей постоянно принуждается в одном направлении. Вышеописанная конструкция приведена только в качестве примера, и поэтому возможны многие другие конструкции.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Велосипед, содержащий жесткую раму, переднее колесо, заднее ведущее колесо, цепь, кареточный механизм, педали, соединенные посредством шатунов с осью кареточного механизма, седло, установленное на опорной стойке, причем велосипед выполнен с возможностью трансформации в транспортную конфигурацию, при которой педали соединены, не совпадая по фазе друг с другом, а опорная стойка седла жестко связана с жесткой рамой, и в тренировочную конфигурацию, при которой педали расположены в фазе одна относительно другой, а опорная стойка седла связана с осью кареточного механизма посредством шатуна седла, отличающийся тем, что при трансформации в тренировочную конфигурацию шатуны педалей в момент нахождения в нижней мертвой точке направлены под углом к шатуну седла с обеспечением формирования усилия от воздействия силы веса велосипедиста на седло в направлении движения велосипеда вперед. 2. Велосипед по п.1, отличающийся тем, что при трансформации в тренировочную конфигурацию при нахождении седла в нижней мертвой точке шатуны педалей расположены впереди положения верхней мертвой точки. 3. Велосипед по п. 1 или 2, отличающийся тем, что кареточный механизм включает узел для ограничения вращения только в переднем направлении. 4. Велосипед по п.3, отличающийся тем, что узел для ограничения вращения является храповым механизмом. 5. Велосипед по п.3, отличающийся тем, что узел для ограничения вращения является механизмом с муфтой сцепления. 6. Велосипед по любому из пп.3 - 5, отличающийся тем, что узел для ограничения вращения выполнен отключающимся. 7. Велосипед по п.4, отличающийся тем, что храповой механизм содержит рычаг, выполненный с возможностью поворота между положения расцепления и зацепления, причем имеются два крепежных штырька, размещенных по обе стороны рычага, и пружина, селективно размещаемая между одним из штырьков и рычагом для удержания рычага в положении расцепления либо положении зацепления.

www.freepatent.ru

водный велосипед - патент РФ 2314965

Изобретение относится к малогабаритным плавучим транспортным средствам индивидуального пользования и может быть применено для отдыха на воде, туризма, спортивных состязаний, преодоления водных преград и в качестве тренажера. Водный велосипед содержит плавучий корпус и несущие элементы, выполненные в виде переднего подводного крыла, соединенного с рулем, закрепленным на корпусе, и заднего подводного крыла. Велосипед дополнительно содержит лопастной движитель, выполненный в виде моноласта, установленного позади заднего подводного крыла и своей передней кромкой шарнирно связанного с ним с возможностью относительного поворота. Велосипед также содержит педальный привод, включающий установленные на одной оси правый и левый рычаги и шарнирно связанные с ними тяги, соединенные с лопастным движителем, при этом заднее подводное крыло неподвижно закреплено относительно корпуса. Достигается повышение скорости и маневренности велосипеда. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Рисунки к патенту РФ 2314965

Изобретение относится к малогабаритным плавучим транспортным средствам индивидуального пользования и может быть применено для отдыха на воде, туризма, спортивных состязаний, преодоления водных преград и в качестве тренажера.

Известен водный велосипед, содержащий корпус трубчатой конструкции с сиденьем, несущий элемент в виде поплавков, руль, установленный на корпусе и соединенный с лопастью, педальный привод, соединенный с движителем, выполненным в виде заднего колеса сухопутного велосипеда, снабженным резинотканевыми лопастями (а.с. СССР №761366, МПК В63Н 16/12, публикация 1980 г.).

Недостатком известного устройства является сложность и значительный вес конструкции, недостаточная маневренность и невысокая скорость.

Известен водный велосипед, содержащий пустотелый корпус с сиденьем, несущий элемент, выполненный в виде V-образного подводного крыла, соединенного с рулем, установленным на корпусе, педальный привод, выполненный в виде двух рычагов, связанных между собой синхронизатором, прикрепленным к корпусу. Педальный привод соединен с движителем, который выполнен в виде двух хвостовых китообразных плавников, расположенных бипланно и установленных с положительным углом атаки. Рычаги, синхронизатор и плавники соединены посредством эластомерных соединений. Корпус, плавники и крыло велосипеда выполнены из композитных материалов (патент РФ №2252895, МПК В63В 35/73, публикация 2005 г.).

Недостатком данного велосипеда является небольшая эффективность привода, поскольку наличие только переднего несущего элемента в виде подводного крыла заставляет прилагать дополнительные усилия для создания подъемной силы в задней части устройства. Гидродинамическая несущая способность переднего крыла компенсирует часть веса велосипеда с седоком, приходящуюся на переднюю точку опоры, задняя точка опоры приходится на ластовый движитель и напрямую компенсируется мышечными усилиями человека, для чего ластовый привод установлен с «положительным углом атаки», то есть часть усилий используется для создания горизонтальной тяги, а часть - на создание выталкивающего вертикального усилия, компенсирующего вес седока и устройства, приходящегося на заднюю точку опоры, причем ввиду расположения центра масс как минимум посредине между передней и задней опорными поверхностями, соответственно усилие, необходимое для всплытия устройства, будет равно половине веса седока и велосипеда, что крайне не эффективно.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является водный велосипед «пумпабайк», содержащий пустотелый корпус, несущие элементы в виде переднего и заднего подводных крыльев, руль, соединенный с передним подводным крылом, привод в виде рычагов и шарниров, и движитель, в качестве которого выступает подвижное заднее подводное крыло (рекламный сайт компании «Спортмеханика»).

Недостатком известного устройства является сложность езды, отсутствие комфорта и неэффективность использования мышечного усилия седока, поскольку для приведения устройства в движение необходимо прыгать стоя на корпусе, держась за руль, и путем попеременного приложения силы веса седока к системе рычагов создавать движущее усилие с помощью колебательного движения заднего подводного крыла.

Задачей данного изобретения является создание такой конструкции водного велосипеда, которая позволит повысить эффективность использования мышечного усилия человека, а также обеспечить повышение скорости и маневренности велосипеда, а также улучшить комфортность его использования.

Сущность предложенного устройства заключается в следующем.

Водный велосипед содержит плавучий корпус и несущие элементы, выполненные в виде переднего подводного крыла, соединенного с рулем, закрепленным на корпусе, и заднего подводного крыла. Велосипед дополнительно содержит лопастной движитель, выполненный в виде моноласта, установленного позади заднего подводного крыла и своей передней кромкой шарнирно связанного с ним с возможностью относительного поворота. Велосипед также содержит педальный привод, включающий установленные на одной оси правый и левый рычаги и шарнирно связанные с ними тяги, соединенные с лопастным движителем, при этом заднее подводное крыло неподвижно закреплено относительно корпуса.

Тяги педального привода одним концом шарнирно установлены на одной оси, закрепленной на лопастном движителе, а противоположным своим концом шарнирно крепятся соответственно к правому и левому рычагам по обе стороны от оси крепления обоих рычагов на одинаковом расстоянии от нее.

На корпусе закреплено сиденье.

Водный велосипед дополнительно содержит съемную раму с поплавками.

На фиг.1 и 2 показан предлагаемый водный велосипед, вид с двух сторон; на фиг.3 и 4 - то же, со съемной рамой.

Водный велосипед содержит корпус, включающий опорную пустотелую раму 1, в передней части которой установлена рулевая колонка 2 с рулем 3, а к задней части прикреплены верхняя стойка 4 и нижняя стойка 5. Руль 3 соединен с передним подводным крылом 6, имеющим вертикальную 7 и горизонтальную 8 плоскости. К нижней части нижней стойки 5 прикреплено заднее подводное крыло 9. Подводное крыло 9 с двух сторон раскосами 10 закреплено на верхней стойке 4. Задняя кромка подводного крыла 9 шарнирно соединена с лопастным движителем 11, который выполнен в виде моноласта, имеющего переменные сечение и жесткость. Моноласт может быть выполнен из композитного материала.

К нижней стойке 5 прикреплен педальный узел, состоящий из двух педалей 12, правого (по ходу движения) 13 и левого 14 рычагов, установленных на общей оси 15. Рычаги 13 и 14 шарнирно соединены с лопастным движителем 11 тягами 16 и 17, при этом нижние концы тяг 16, 17 соединены с лопастным движителем посредство одной общей оси 18. Верхние концы тяг 16, 17 шарнирно присоединены к рычагом 13 и 14, причем тяга 17 (на чертеже левая по ходу движения) прикреплена к рычагу 14 за осью 15, а вторая тяга 16 прикреплена к рычагу 13 на таком же расстоянии перед осью 15 по ходу движения.

На верхней стойке 4 закреплено сиденье 19.

Велосипед оснащен съемной рамой 20, на котором установлены два поплавка 21.

Велосипед работает следующим образом.

Человек садится на сиденье 19 корпуса, который обеспечивает начальную плавучесть, большей частью находясь под водой. Для начинающих пользователей и прогулочного использования велосипеда на раме 1 закрепляется рама 20 с поплавками 21, обеспечивающими комфортный старт и возможность отдыха. Стопы ног устанавливаются в педали 12. Перемещение левой педали вниз приводит к повороту вниз рычага 14 на оси 15, при этом тяга 17, соединенная с этим же рычагом, за осью 15, перемещается вверх и через ось 18 перемещает вверх лопастной движитель 11. При этом вторая тяга 16, прикрепленная к правому рычагу 13 перед осью 15, перемещает вверх правую педаль, таким образом осуществляется синхронизация педалей, к тому же при движении педалей в разном направлении они передают усилие на лопастной движитель в одном направлении, что позволяет практически удвоить эффективность привода, передавая усилие от педалей на лопастной движитель как при опускании педали вниз, так и при поднятии педали вверх.

Попеременное вверх-вниз движение педалей приводит к колебательному движению лопастной движитель 11. Колебательное движение лопастного движителя в воде преобразуется в тяговое усилие и сообщает велосипеду поступательное движение. Движение в воде горизонтальных плоскостей переднего 6 и заднего 9 подводных крыльев создает по законам гидродинамики подъемную силу. При подъеме из воды корпуса велосипеда резко уменьшается сопротивление и увеличивается скорость движения.

Несущие элементы, выполненные в виде переднего и заднего подводных крыльев, создают в движении подъемную силу, компенсирующую вес седока и велосипеда.

С помощью поворота руля 3 и вертикальной плоскости 7 переднего подводного крыла 6 осуществляется курсовое управление велосипедом.

Предложенная конструкция позволяет повысить эффективность использования мышечного усилия человека, повысить скорость и маневренность велосипеда, а также повысить комфортность его использования.

Предложенная конструкция транспортабельна, удобна в использовании, может служить как для отдыха и развлечений на воде, так и в качестве спортивного тренажера.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Водный велосипед, содержащий плавучий корпус и несущие элементы, выполненные в виде переднего подводного крыла, соединенного с рулем, закрепленным на корпусе, и заднего подводного крыла, отличающийся тем, что велосипед дополнительно содержит лопастной движитель, выполненный в виде моноласта, установленного позади заднего подводного крыла и своей передней кромкой шарнирно связанного с ним с возможностью относительного поворота, и педальный привод, включающий установленные на одной оси правый и левый рычаги и шарнирно связанные с ними тяги, соединенные с лопастным движителем, при этом заднее подводное крыло неподвижно закреплено относительно корпуса.

2. Водный велосипед по п.1, отличающийся тем, что тяги педального привода одним концом шарнирно установлены на одной оси, закрепленной на лопастном движителе, а противоположным своим концом шарнирно крепятся соответственно к правому и левому рычагам по обе стороны от оси крепления обоих рычагов на одинаковом расстоянии от нее.

3. Водный велосипед по п.1, отличающийся тем, что на корпусе закреплено сиденье.

4. Водный велосипед любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит съемную раму с поплавками.

www.freepatent.ru

велосипед - патент РФ 2025388

Использование: изобретение относится к транспортным средствам с мускульным приводом. Сущность изобретения заключается в том, что велосипед снабжен двумя цепными приводами вала каретки, установленными с правой и левой стороны рамы велосипеда. Каждый привод включает принимающую звездочку, установленную на валу каретки и связанную с ним через обгонную муфту, и взаимодействующую с ней замкнутую цепную передачу. Цепная передача огибает две обводные звездочки, одна из которых установлена ниже, а другая - выше каретки. Педали закреплены на цепной передачи и соединены между собой гибкой нерастяжимой связью. Велосипед имеет повышенную эффективность и хорошо приспособлен для велосипедистов с различными антропометрическими данными. 5 з.п. ф-лы, 5 ил. Изобретение относится к транспортному машиностроению, а более конкретно - к транспортным средствам, приводимым в движение мускульной силой человека, - велосипедам. Известны велосипеды, содержащие раму, седло, переднее и заднее колеса, цепную передачу на заднее колесо с ведущей звездочкой, установленной на валу каретки. К валу каретки жестко закреплены с двух сторон рамы два рычага - кривошипа, на которых установлены правая и левая педали (например, Любовицкий В.П. Гоночные велосипеды. Л.: Машиностроение, 1989, с.54,65). Недостатком известного велосипеда является то, что при вращении кривошипа все время меняется плечо между приложенным усилием и осью каретки, в результате чего имеет место нерациональное использование усилий велосипедиста при движении на велосипеде. Кроме того, имеются верхняя и нижняя мертвые точки кривошипов, в которых приложенное вертикальное усилие от ног велосипедиста не создает никакой полезной работы, а усилия тратятся на прохождение мертвой точки. Это увеличивает энергетические затраты велосипедиста при езде на велосипеде и уменьшает скорость движении велосипедиста в гоночных соревнованиях. Недостатком известных велосипедов является также то, что при фиксированном размере кривошипов амплитуда движения ноги велосипедиста получается также фиксированной - расстояние между верхней и нижней мертвыми точками, равное двум радиусам кривошипа. Это расстояние, а также высота седока над кареткой могут быть оптимальными только при определенных антропометрических данных. При смене антропометрических характеристик оптимальность нарушается и принципиально для получения оптимальных результатов на велосипеде для каждого велосипедиста надо устанавливать новые кривошипы. Целью изобретения является разработка велосипеда, в котором плечо передачи усилия на вал каретки будет постоянным во все время движения, независимо от положения ног велосипедиста, что улучшит эксплуатационные характеристики велосипеда - уменьшение прилагаемых усилий и затрат энергии при той же скорости движения или повышение скорости движения при равной приложенной мощности со стороны велосипедиста. Второй задачей изобретения было создание велосипеда, в приводе которого в рабочем ходе на элементы воздействовали только растягивающие усилия и рабочий ход выполнялся бы при движении ноги велосипедиста вниз. Третьей задачей изобретения является уменьшение влияния на эксплуатационные характеристики велосипеда - тяговое усилие на валу каретки, постоянство тягового усилия при движении ноги и полное использование амплитуды перемещения ноги, антропометрических характеристик велосипедиста. Для достижения цели велосипед, содержащий раму, колеса, цепную передачу на заднее колесо с ведущей звездочкой, закрепленной на валу каретки, и педали, снабжен двумя цепными приводами вала каретки, установленными соответственно с правой и левой сторон рамы велосипеда, каждый из которых оснащен принимающей звездочкой, установленной на валу каретки справа и слева от рамы и связанной с ним через обгонную муфту, двумя обводными звездочками, одна из которых размещена выше, а другая - ниже каретки, замкнутой цепной передачей, огибающей обводные звездочки и взаимодействующей с принимающей звездочкой, и роликом, прижимающим цепь к принимающей звездочке, при этом педаль закреплена на второй ветви цепной передачи, а также снабжен устройством передачи тягового усилия с одной замкнутой цепной передачи на другую, выполненным в виде гибкой нерастяжимой связи, соединяющей правую и левую педали через обводной ролик, закрепленный на раме велосипеда выше каретки. При этом принимающая звездочка может быть выполнена либо с полным венцом зубьев, либо в виде зубчатого сектора. Кроме того, обводные звездочки цепного привода выполнены с некратным числом зубьев. При этом прижимной ролик выполнен с буртами, охватывающими цепь и зубья принимающей звездочки. Кроме того, обводные звездочки правого и левого приводов установлены на общей оси, а обводной ролик закреплен на раме выше верхних обводных звездочек. Сущность изобретения заключается в том, что, вводя два цепных привода, удалось разделить движение педалей и вращение вала каретки. Цепные передачи приводов взаимодействуют одной ветвью с принимающими звездочками на валу каретки. Педали установлены на вторых ветвях цепных передач и совершают возвратно-колебательные движения относительно вала каретки, имея рабочий и холостой обратный ходы. Принимающие звездочки связаны с валом каретки через обгонные муфты и передают усилие при рабочем ходе, но не препятствуют вращению вала каретки при холостом ходе. Наличие двух принимающих звездочек обеспечивает непрерывную передачу усилий от ног велосипедиста на вал каретки, так как холостой ход одного цепного привода перекрывается рабочим ходом второго цепного привода. Ролик, прижимающий цепь к принимающей звездочке, гарантирует постоянство контакта цепи с принимающей звездочкой. Две обводные звездочки, размещенные одна выше, а вторая - ниже каретки, определяют положение цепной передачи относительно приемной звездочки и предельный ход педалей. Усилие всегда направлено вдоль цепи и будет передаваться на вал каретки при постоянном плече - радиусе принимающей звездочки. Устройство передачи тягового усилия с одной замкнутой цепной передачи на другую обеспечит рабочий ход цепного привода с растягивающими усилиями в цепной передаче, так как при движении вниз правой педали - рабочем ходе педали правый цепной привод работает в режиме холостого хода и тяговое усилие холостого хода правого привода передает через верхнюю обводную звездочку правого привода. Рабочее тяговое усилие правой педали через гибкую нерастяжимую связь передается на левый цепной привод, при этом левая педаль движется вверх. Рабочее тяговое усилие правой педали передается на цепную передачу левого цепного привода и через нижнюю обводную звездочку левого цепного привода передается на левую принимающую звездочку. Цепь при этом также работает с растягивающими усилиями, что повышает надежность работы привода. Надежность велосипеда повышается также поскольку выход из строя левого или правого цепного привода или обрыв гибкой нерастяжимой связи не лишают возможности продолжить езду на велосипеде, хотя и с меньшей скоростью. Размещение педалей на ветви одной цепной передачи с переводом тягового усилия на другую цепную передачу и использование обгонной муфты для передачи усилия на вал каретки позволяют получать оптимальные характеристики при различной амплитуде перемещения педалей, делают несущественным различия в антропометрических характеристиках велосипедистов. В зависимости от требований к скоростным характеристикам велосипеда принимающие звездочки могут выполняться либо с полным венцом зубьев, либо в виде зубчатого сектора. Выполнение обводных звездочек с некратным числом зубьев уменьшает износ цепи. Снабжение прижимного ролика буртами, перекрывающими цепь и зубцы сектора, повысить надежность контакта цепи и зубчатого сектора. Размещение обводного блока выше верхних обводных звездочек улучшит передачу тягового усилия с педали на цепной привод, а введение общей оси для обводных звездочек правого и левого цепных приводов упростит конструкцию и уменьшит вес велосипеда. Технический результат от использования изобретений заключается в улучшении эксплуатационных характеристик велосипеда и независимости их от антропометрических данных. Велосипедист будет тратить меньше сил при езде на велосипеде, либо повысит скорость движения велосипеда. Заявителю неизвестны велосипеды, которые имели бы дополнительно два цепных привода с правой и левой сторон рамы велосипеда, содержащих каждый принимающие звездочки, установленные на валу каретки с использованием обгонных муфт, цепную передачу, взаимодействующую с принимающей звездочкой и огибающую две обводные звездочки, при этом педали крепятся непосредственно на цепной передаче и связаны между собой устройством для передачи тягового усилия с левой передачи на правый привод и наоборот, выполненным в виде гибкой нерастяжимой связи, соединяющей педали и перекинутый через обводной блок, заявителю также неизвестны велосипеды, в которых обводной блок закреплен выше каретки и обводных звездочек, а обводные звездочки правого и левого цепных приводов закреплены на одной оси. Таким образом, изобретение удовлетворяет критериям "новизна" и "изобретательский уровень". На фиг. 1 показан велосипед, общий вид; на фиг.2 - левый цепной привод вала каретки с полной принимающей звездочкой; на фиг.3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг.4 - вид Б на фиг.2; на фиг.5 изображен цепной привод вала каретки с секторной принимающей звездочкой. Велосипед содержит трубчатую раму 1, седло 2, руль 3, соединенный с поворотной вилкой переднего колеса 4. Заднее колесо 5 соединено цепной передачей 6 с ведущей звездочкой 7, закрепленной на валу 8 каретки 9. Два цепных привода 10 установлены с правой и левой сторон рамы велосипеда. Каждый из приводов включает принимающую звездочку 11 - полновенечную или в виде зубчатого сектора, две обводные звездочки 12 и 13 и замкнутую цепную передачу 14, охватывающую указанные обводные звездочки. Принимающие звездочки 11 установлены на концах вала 8 каретки и связаны с ним через обгонные муфты 15. Обгонные муфты 15 могут быть разного типа: трещотка, клиновая, шариковая, храповая и т.п. Одна ветвь 16 цепной передачи взаимодействует с принимающей звездочкой 11 и поджата к ней прижимным роликом 17. Прижимной ролик 17 имеет бурты, охватывающие цепь и зубцы принимающей звездочки. Прижимной ролик 17 установлен на упругом поводке 18, второй конец которого закреплен на раме велосипеда. Ролик 17 выполнен из антифрикционного материала, полиэтилена, тефлона, или имеет антифрикционное покрытие на поверхностях, контактирующих с цепью и зубьями принимающей звездочки 11. Обводные звездочки 12 установлены ниже, а обводные звездочки 13 - выше каретки 9. Верхняя пара обводных звездочек 13 установлена на общей оси 19, а нижняя пара обводных звездочек 12 - на общей оси 20. Обводные звездочки 12 и 13 выполнены с некратным числом зубьев, например звездочка 13 имеет 15 зубьев, а звездочка 12 - 13 зубьев. Правая педаль 21 и левая педаль 22 закреплены каждая на второй ветви 23 цепной передачи. Правая и левая педали соединены между собой устройством 24 передачи тягового усилия с одной замкнутой цепной передачи на другую. Устройство передачи тягового усилия включает гибкую нерастяжимую связь 27, например тонкий стальной тросик, соединяющую правую и левую педали. Тросик перекинут через обводной блок 26, закрепленный на раме велосипеда выше верхних обводных звездочек 13 и каретки 9. Для бытовых велосипедов дорожного типа целесообразно принимающую звездочку 11 выполнять с полным венцом зубьев, так как в этом случае упрощаются сборка велосипеда и обслуживание его в домашних условиях. В то же время оптимальный радиус приемной звездочки оказывается близким к радиусу ведущей звездочки. В этом случае перемещение педалей и цепной передачи оказывается меньше периметра принимающей звездочки. Для скоростных велосипедов, где вес машины также оказывается существенным, принимающую звездочку 11 выполняют в виде зубчатого сектора (см. фиг.5) с ограничителями 27 перемещения на концах сектора. В частности, для скоростного велосипеда с зубчатым сектором радиусом 113,3 мм периметр зубчатого венца должен быть не более 533 мм, что составляет 3/4 полного венца. При большем радиусе принимающей звездочки зубчатый сектор имеет еще меньший угловой размер зубчатого венца. Педали 21 и 22 могут иметь крепления, охватывающие ступню велосипедиста (на чертежах не показаны). При езде на велосипеде велосипедист, сидя на седле, нажимает правой ногой на правую педаль 21 и она начинает двигаться вниз. Вместе с нею вниз перемещаются звенья на ветви 23 правой цепной передачи. Звенья ветви 16 правой цепной передачи движутся вверх и поворачивают правую принимающую звездочку 11 в режиме холостого хода обгонной муфты 15 с минимальным сопротивлением. Поскольку цепная передача замкнута через обводную звездочку 13, то на ветвь 16 воздействует растягивающее усилие, передаваемое через эту звездочку правого цепного привода. Через тросик 25 тяговое усилие правой ноги передается на левую педаль 22 и через нее - на цепную передачу левого цепного привода. Под этим усилием звенья ветви 23 левой цепной передачи движутся вверх, а звенья ветви 16 левой цепной передачи движутся вниз, поворачивая левую принимающую звездочку 11 в режиме рабочего хода левой обгонной муфты 15, и передают усилие на вал 8 каретки и далее через ведущую звездочку 7 - на заднее колесо велосипеда. Тяговое усилие передается через нижнюю левую обводную звездочку 12, и цепной привод нагружен растягивающим усилием, что является условием его работоспособности. В отличие от обычного велосипеда с кривошипным приводом предложенный велосипед более эффективен, так как плечо передачи тягового усилия на вал каретки постоянно и равно радиусу принимающей звездочки. Расчеты показывают, что за счет постоянства плеча можно сократить затраты энергии при движении велосипеда на 30%. Важным преимуществом предложенного велосипеда является то, что в нем отсутствует верхняя мертвая точка при движении педали. Усилие полностью передается на вал каретки независимо от того, находится педаль в верхнем или в любом промежуточном положении. В отличие от обычного велосипеда, где необходимо обязательное перемещение ноги от нижней до верхней точек перемещения кривошипа и рабочий ход педали начинается только при достижении верхней мертвой точки, в предложенном велосипеде рабочий ход можно начинать при любом положении педалей. В предложенном велосипеде можно ехать, даже если педали перемещаются не на всю величину максимального хода, и если велосипедист устал, то он может ехать, перемещая ноги с меньшей амплитудой движения. Важным преимуществом велосипеда является также то, что на нем могут ехать без перестановки седла велосипедиста с разными антропометрическими данными, так как при меньшем росте изменится амплитуда перемещения педалей, но привод велосипеда будет работать по-прежнему в номинальном режиме. На велосипеде можно продолжать поездку, даже если выйдет из строя один из цепных приводов вала каретки, так как силовая передача остается работоспособной, хотя и будет иметь меньшую эффективность, поскольку в режиме рабочего хода задействована только одна нога. Велосипед целиком можно собрать из серийно выпускаемых элементов: звездочек, обгонных муфт, цепных передач и педалей, что подтверждает промышленную применимость предлагаемого велосипеда.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. ВЕЛОСИПЕД, содержащий раму, колеса, цепную передачу на заднее колесо с ведущей звездочкой, закрепленной на валу каретки, цепные приводы вала каретки, размещенные с правой и левой сторон рамы, каждый из которых оснащен для взаимодействия с цепной передачей принимающей звездочкой, установленной на валу каретки и связанной с ним через обгонную муфту, устройством передачи усилия с одной цепной передачи на другую, выполненным в виде гибкой нерастяжимой связи, соединяющей правый и левый цепные приводы через обводной блок, закрепленный на раме велосипеда выше каретки, ролики для прижима цепи к звездочке и педали, отличающийся тем, что цепные приводы вала каретки выполнены в виде двух замкнутых цепных передач, каждая из которых снабжена обводными звездочками, одна из которых размещена выше, а другая - ниже каретки, при этом педаль закреплена на не взаимодействующей с приемной звездочкой ветви замкнутой цепной передачи. 2. Велосипед по п.1, отличающийся тем, что каждая принимающая звездочка выполнена в виде зубчатого сектора. 3. Велосипед по п.1, отличающийся тем, что обводные звездочки цепного привода вала каретки выполнены с некратным числом зубьев. 4. Велосипед по п.1, отличающийся тем, что прижимной ролик выполнен с буртами, охватывающими цепь и зубья приемной звездочки. 5. Велосипед по п.1, отличающийся тем, что обводные звездочки правого и левого цепных приводов установлены на общей оси. 6. Велосипед по п.1, отличающийся тем, что обводной блок закреплен на раме выше верхних обводных звездочек.

www.freepatent.ru

велосипед - патент РФ 2592972

Изобретение относится к велосипеду. Велосипед содержит раму, колеса, сиденье, руль, вилку рулевого колеса, редукторное соединение вала руля переднего колеса с валом вилки, передающее момент вращения руля на вилку рулевого колеса. Передача момента вращения руля на вилку рулевого колеса выполнена через систему шестерен. Оси вала вилки и шестерен рулевого колеса расположены не параллельно оси вращения рулевого колеса. Вал вилки рулевого колеса упирается в часть полости отвода рамы, который выполнен под углом по отношению к оси рулевого вала. Обеспечивается более легкое управление рулем и возможность регулирования в большом диапазоне высоты руля. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Рисунки к патенту РФ 2592972

Изобретение относится к велосипедам и может найти применение для создания велосипедов с большим диапазоном изменения высоты руля.

Известен складной велосипед (RU 108405 U, опубл. 20.09.2011), включающий раму, руль, соединенный с удлинителем руля, переднюю и заднюю вилки соответственно переднего и заднего колес, сиденье, педали, цепную передачу, соединяющую педали с задним колесом, и узел каретки, отличающийся тем, что рама выполнена из неподвижной и подвижной частей, при этом подвижная часть содержит траверсу и стягивающую трубу, соединенные одними концами через втулки вращения головного кронштейна с рулем и вилкой переднего колеса, другой конец стягивающей трубы через втулки вращения опорного кронштейна, нижнюю и среднюю трубы, а также опора траверсы закреплены на подседельной трубе, соединенной с неподвижной частью рамы через опорную трубу и трубу задней вилки с вилкой заднего колеса.

Известен велосипед (RU 2391244, опубл. 10.06.2010), включающий раму с сиденьем, установленную на заднем приводном колесе и переднем поворотном колесе, втулка которого снабжена подшипником, установленным на оси со сквозным отверстием, которая закреплена в поворотной вилке, ось которой закреплена в подшипниках рамы и снабжена рулем на конце, при этом к раме в подшипниках прикреплен вал с шатунами и педалями на концах так, что вал проходит сквозь отверстие оси колеса, при этом вал связан цепной передачей и муфтой свободного хода с вращением заднего колеса, отличающийся тем, что вилка снабжена двумя перьями, охватывающими колесо с двух сторон, одно перо которой прикреплено разъемным соединением, например винтом, к гайке, накрученной на ось с отверстием, а другое перо вилки прикреплено разъемным соединением, например винтом, к проушине с отверстием, накинутой на ось с отверстием, и имеющим на конце буртик, при этом гайка прижимает подшипник, установленный на оси с отверстием, к проушине и через нее к буртику на конце оси.

Известен УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СКЛАДНОЙ ВЕЛОСИПЕД (RU 2264945, опубл. 27.11.2005). Переднее и заднее колеса, консольно установленные с одной стороны на качающихся рычагах, в сложенном состоянии велосипеда расположены напротив друг друга. Для этого при складывании отсоединяют переднюю подвеску от передней стойки, а заднюю подвеску отсоединяют от конца рамы. Затем передний качающийся рычаг с передним колесом поворачивают относительно шарнира на передней стойке к центру рамы. Потом задний качающийся рычаг с задним колесом поворачивают относительно центрального узла к центру рамы. Свободно регулируемый руль и сиденье также имеют возможность складывания. Техническое решение направлено на обеспечение размера сложенного велосипеда, соответствующего квадрату со сторонами, равными диаметру колес.

Наиболее близким аналогом является японская заявка JP 2007091198 (опубл. 2007). В ней заявлен велосипед, содержащий раму, сиденье, руль, вилку рулевого колеса, редукторное соединение втулки руля переднего колеса с втулкой вилки, передающее момент вращения руля на вилку рулевого колеса.

Отличием от прототипа является то, что применяемое в нем редукторное соединение втулки руля переднего колеса с втулкой вилки выполнено прямым (т.е. параллельное), не выполняет тех функций и не решает тех задач, что реализуются в заявленном изобретении.

Недостатками прототипа и всех известных решений являются:

- отсутствие регулировки в большом диапазоне высоты у руля;

- отсутствие возможности менять высоту руля более простым и быстрым способом без использования стопорных хомутов;

- отсутствие возможности укладки проводов и тросов для тормозов полностью внутрь полости рамы вплоть до ручек руля;

- отсутствие возможности установки амортизатора на основание вилки рулевого колеса;

- отсутствие возможности упростить амортизацию руля;

- отсутствие возможности более легкого управления поворотом руля.

Задачей изобретения является устранения недостатков, присущих известным решениям.

Техническим результатом данного решения является возможность регулировать в большом диапазоне высоту руля, возможность менять высоту руля более простым и быстрым способом без использования стопорных хомутов, возможность укладки проводов и тросов для тормозов полностью внутрь полости рамы вплоть до ручек руля, возможность установки амортизатора на основание вилки рулевого колеса и упростить амортизацию, возможность более легкого управления рулем.

Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлен велосипед, содержащий раму, колеса, сиденье, руль, вилку рулевого колеса, редукторное соединение втулки руля переднего колеса с втулкой вилки, передающее момент вращения руля на вилку рулевого колеса, отличающийся тем, что передача момента вращения руля на вилку рулевого колеса выполнена через систему шестеренок, причем оси вала вилки и шестеренок рулевого колеса расположены не параллельно оси вращения рулевого колеса, а сам вал вилки рулевого колеса упирается в часть полости отвода рамы, который выполнен под углом по отношению к оси рулевого вала. Предпочтительно отвод рамы, служащий упором для вилки рулевого колеса, выполнен горизонтально, а полость, куда упирается вал вилки рулевого колеса, расположена вертикально, причем передача момента вращения руля на вилку рулевого колеса выполнена через шестерни, установленные на валу руля и валу вилки рулевого колеса, между которыми расположена промежуточная шестерня.

Предпочтительно рулевой вал выполнен состоящим из телескопических труб, в которых выполнены отверстия для фиксации уровня высоты выдвижения труб посредством шпильки.

Предпочтительно в качестве шестерен использованы конусные шестерни.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 показан пример велосипеда, где вал вилки рулевого колеса упирается в часть полости отвода рамы, который выполнен под углом по отношению к оси рулевого вала.

На Фиг. 2 показан тот же велосипед, что и на Фиг. 1, но вид в разрезе.

На Фиг. 3 показан пример велосипеда, где отвод рамы, служащий упором для вилки рулевого колеса, выполнен горизонтально, а полость, куда упирается вал вилки рулевого колеса, расположена вертикально.

На Фиг. 4 показан тот же велосипед, что и на Фиг. 3, но вид в разрезе.

На Фиг. 5 показан принцип возможного сложения телескопического руля.

Осуществление изобретения

Велосипед имеет колеса 1, опорную раму 4 и сиденье 7. Сиденье 7 предпочтительно выполнять с использованием подседельных 5 или телескопических труб с целью возможной регулировки высоты сиденья в большом диапазоне. Это рационально делать исходя из того, чтобы зубчатое колесо 2 с педалями 3 находилось всегда в одной зоне по отношению к телу пользователя, когда одновременно меняются руль и сиденье по высоте. Соединение труб 5 возможно посредством стопорных хомутов 6. Однако регулировка высоты сиденья не является предметом охраны настоящего решения. Основой решения является новый принцип устройства конструкции руля, где вилка 11 рулевого колеса имеет редукторное соединение втулки руля переднего колеса с втулкой вилки, передающее момент вращения руля на вилку рулевого колеса.

Новизной решения является то, что момент вращения руля 12 на вилку рулевого колеса 11 передают через систему шестеренок 19, 20. В качестве шестерен могут быть использованы, например, конусные шестерни. При этом оси вала вилки 11 и шестеренок 19 рулевого колеса расположены не параллельно оси вращения рулевого колеса, а под углом к нему. Сам вал вилки 11 рулевого колеса упирается в часть полости отвода рамы, который также выполнен под углом по отношению к оси рулевого вала. Другим упором вала вилки является шестерня 20, соприкасающаяся с шестерней 19 вала рулевого колеса. Такое конструктивное исполнение позволяет регулировать в большом диапазоне высоту руля, поскольку высота втулок 16, 17, 18 руля 12 не ограничена, как в известных решениях упором в вилку 11. Так как вилка 11 имеет свое отдельное гнездо, в котором установлена и ось вилки расположена под другим углом, чем ось рулевого вала 8, втулки 16, 17, 18 руля упираются только в основание рамы 4 и могут иметь большой диапазон высот, на которые можно выдвигать руль из рамы. Например, см. Фиг. 5 - минимальная высота руля, и см. Фиг. 1 - средняя высота руля. При максимальном выдвижении руля из рамы фиксирующие шпильки вставляют в отверстия 9 (что на Фиг. 2) на рулевых втулках. Также заявленное решение позволяет менять высоту руля более простым и быстрым способом без использования стопорных хомутов, поскольку не требуется жесткое хомутовое соединение вала руля 8 и вала вилки 11, которое требовалось сначала ослабить ключом, затем вытащить или вставить вглубь трубу руля и снова закрепить ключом хомут. Таким образом, рулевой вал может быть выполнен, например, состоящим из телескопических труб 16, 17, 18, в которых выполнены отверстия 9 для фиксации уровня высоты выдвижения труб посредством шпильки 10. И чтобы поменять уровень высоты руля достаточно вытащить шпильку, изменить высоту руля до нового совпадения отверстий и вставить ее снова. Возможны и иные варианты изменения высоты руля (винтовые и гидравлические - на чертежах не показаны, т.к. не являются предметом защиты настоящего решения).

Также заявленное решение позволяет укладывать провода и тросы для тормозов полностью внутрь полости рамы вплоть до ручек руля. Если в известных на сегодня в технике решениях все провода находятся от рулевой трубы до ручек руля снаружи, то благодаря тому, что в заявленном решении вилка 11 теперь не преграждает путь в полости рамы 4 при переходе в рулевую трубу, полость внутри рамы 4 непрерывна вплоть до ручек руля 12. Из Фиг. 2 наглядно видно расположение внутри полости рамы труб руля троса 13 для заднего тормоза 15. Для сравнения на Фиг. 1 трос 13 торчит только у тормоза 15 и у рукоятки 14 тормоза, что закреплена на руле 12.

Обычно амортизаторы на вилку 11 рулевого колеса ставят по бокам вилки и таким образом, что высота вилки имеет запас хода амортизатора, чтобы шина колеса при амортизации не касалась основания вилки. Это создает неудобство короткого диапазона смены высоты руля из-за высоко расположенной вилки. В заявленном решении эта проблема отсутствует, и есть возможность установки амортизатора на вилку рулевого колеса в зону ее основания, а не по бокам. Это дает возможность ограничиться одним амортизатором, а не двумя, и не требует увеличения высоты вилки, поскольку само колесо будет амортизироваться вместе с вилкой.

Также заявленное решение позволяет вести более легкое управление рулем. Это может быть реализовано, например, за счет использования гидравлических усилителей тяги руля (для усиления передачи момента вращения от руля к вилке через редукторы), подобно тому, как они применяются в автомобилях (не показано). Либо более легкое управление рулем реализуют за счет того, что отвод рамы, который служит упором для вилки рулевого колеса, выполняют горизонтально. При этом полость, куда упирается вал вилки рулевого колеса, размещают вертикально. Пример такой конструкции показан на Фиг. 3. Передача момента вращения руля на вилку рулевого колеса может быть при этом выполнена через шестерни 19, 20, установленные на валу руля и валу вилки рулевого колеса, между которыми расположена промежуточная шестерня 21 (см. Фиг. 4). Более легкое управление рулем в таком исполнении отвода обеспечивается тем, что само колесо и вилка вращаются практически вдоль вертикальной оси. В известных в технике велосипедах ось вилки рулевого колеса вращается вдоль оси, отклоненной от отвесной вертикальной линии на некий угол (иначе колесо будет задевать о раму). В результате, переднее колесо создает нагрузку массы от рамы, формируя дополнительную силу сопротивления в ином векторе, плюс к сопротивлению земной поверхности. Возникает параллелограмм сложения сил. В заявленном же решении направление векторов этих сил совпадает и поэтому их силы не складываются. Как результат - сопротивление при таком положении вилки и колеса при повороте руля меньше.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Велосипед, содержащий раму, колеса, сиденье, руль, вилку рулевого колеса, редукторное соединение вала руля переднего колеса с валом вилки, передающее момент вращения руля на вилку рулевого колеса, отличающийся тем, что передача момента вращения руля на вилку рулевого колеса выполнена через систему шестерен, причем оси вала вилки и шестерен рулевого колеса расположены не параллельно оси вращения рулевого колеса, а сам вал вилки рулевого колеса упирается в часть полости отвода рамы, который выполнен под углом по отношению к оси рулевого вала.

2. Велосипед по п.1, отличающийся тем, что отвод рамы, служащий упором для вилки рулевого колеса, выполнен горизонтально, а полость, куда упирается вал вилки рулевого колеса, расположена вертикально, причем передача момента вращения руля на вилку рулевого колеса выполнена через шестерни, установленные на валу руля и валу вилки рулевого колеса, между которыми расположена промежуточная шестерня.

3. Велосипед по п.1 или 2, отличающийся тем, что рулевой вал выполнен состоящим из телескопических труб, в которых выполнены отверстия для фиксации уровня высоты выдвижения труб посредством шпильки.

4. Велосипед по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве шестерен использованы конусные шестерни.

www.freepatent.ru

велосипед - патент РФ 2041114

Использование: в наземных транспортных средствах, приводимых в действие мускульной силой ног человека. Цель изобретения: повысить эффективность и удобство езды на велосипеде путем замены крутящих усилий ног велосипедиста на возвратно-поступательные. Велосипед содержит раму с передним ведомым управляемым и задним ведущим колесом, соединенным гибкой передачей с педальным приводом. Педали имеют возможность совершать возвратно-поступательное движение вдоль полых направляющих. Последние жестко укреплены в нижней части рамы и имеют ползуны, соединенные через прорези в направляющих с педалями. Ползуны связаны между собой гибкой передачей, проходящей по верхнему и нижнему блокам связи. Каждая педаль связана с соответствующим блоком заднего колеса посредством гибкой передачи, проходящей по верхнему силовому и нижнему обратному блокам. Ведущие блоки надеты с обеих сторон ступицы на ось. Втулки правого и левого ведущих блоков соединены с втулкой заднего колеса плотно надетыми цилиндрическими пружинами кручения. Правая пружина имеет витки, закрученные против часовой стрелки, левая пружина - по часовой стрелке. 7 ил. Изобретение относится к наземным транспортным средствам, приводимым в действие мускульной силой ног человека, в частности к велосипедам. Известен велосипед, содержащий раму с передним ведомым управляемым и задним ведущим колесом, соединенным гибкой передачей с педальным приводом, педали привода имеют возможность совершать возвратно-поступательное движение вдоль полых направляющих, жестко укрепленных в нижней части рамы, имеющих внутри ползуны, соединенные с педалями через прорези в направляющих, объединенные между собой гибкой передачей через верхний и нижний блоки связи, установленные на кронштейне блоки, по которым проходит гибкая передача, связывающая правую педаль с правым ведущим блоком заднего колеса и левую педаль с левым блоком, которые связаны с осью. С этой целью велосипед, содержащий раму с передним ведомым управляемым и задним ведущим колесом, соединенным гибкой передачей с педальным приводом, имеет педали с возможностью совершать возвратно-поступательное движение вдоль полых направляющих, жестко укрепленных в нижней части рамы. Направляющие имеют ползуны, соединенные с педалями через прорези в направляющих. Ползуны связаны между собой гибкой передачей, проходящей по верхнему и нижнему блокам связи, установленным на кронштейнах. К последним также крепятся верхние силовые и нижние обратные блоки, через которые проходит гибкая передача, связывающая правую и левую педали с соответствующими ведущими блоками заднего колеса, свободно надетыми с обеих сторон ступицы на ось. Втулка правого блока соединена с втулкой ступицы колеса, плотно надетой на них цилиндрической пружиной кручения с витками, закрученными против часовой стрелки. Пружина, соединяющая втулку левого блока с втулкой ступицы, имеет витки, закрученные по часовой стрелке. На фиг. 1 приведен велосипед, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг. 3 педальный привод, вид сбоку; на фиг.4 вид А-А на фиг.1 и 3; на фиг.5 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.6 ведущие блоки, на фиг.7 разрез В-В на фиг.6. Велосипед состоит из рамы 1, к которой крепится с помощью вилки 2 и оси 3 переднее ведомое колесо 4, управляемое рулем 5, заднее ведущее колесо 6 бестормозное со свободным ходом на оси 7, приводимое в движение ведущими блоками 8 (правым и левым) от педального привода 9 посредством гибкой передачи 10 (трос стальной или из синтетических высокопрочных волокон, стальная лента, цепь). Велосипед имеет ручной тормоз 11, седло 12, багажник 13, щитки 14. Педальный привод 9 жестко крепится в нижней части рамы 1 по линии передачи усилий от ног велосипедиста и содержит прямолинейные полые направляющие 15 (левую и правую), соединяющиеся средней частью с трубой 16, а верхней частью с помощью кронштейна 17 с трубой 18. Нижние концы направляющих 15 объединены кронштейном 19. Внутри направляющих 15 находятся ползуны 20, имеющие возможность совершать возвратно-поступательное движение, соединенные рычагами 21, проходящими сквозь прорези 22, с педалями 23. Рычаги 21 имеют петли 24, к которым жестко крепятся гибкие передачи 10, проходящие через верхние силовые блоки 25 и нижние блоки возврата 26 к соответствующим ведущим блокам 8. Ползуны 20 правой и левой педали 23 связаны между собой гибкими передачами связи 27, которые натянуты на верхний 28 и нижний 29 блоки связи, находятся в полостях направляющих 15 и крепятся к петлям 30. Верхние силовые блоки 25 надеты на ось 31, а верхний блок связи 28 на ось 32, оси крепятся в кронштейне 17. Нижние блоки возврата 26 и нижний блок связи надеты на оси 33 и 34, которые крепятся в кронштейне 19. Верхние ветви гибкой передачи 10 соединяют педальный привод 9 с ведущими блоками 8, огибая их по внешним желобам до пальцев 35, за которые жестко крепятся; нижние же ветви передачи 10, огибая блоки 8 по внутренним желобам, крепятся к пальцам 36, находящимся в них. Ступица 37 ведущего колеса 6 надета на ось 7, которая крепится к раме 1 с помощью гаек 38, стопорной 39 и пружиной 40 шайб. Внутренняя часть ступицы 37 выполнена в виде втулки 41, установленной в перегородке 42. Блоки 8, надетые на ось 7, соприкасаются втулками 43 с втулками 41 ступицы и объединяются плотно надетыми цилиндрическими пружинами кручения 44, причем левые пружины имеют навивку против часовой стрелки, а правые по часовой стрелке (стороны определяют по человеку, сидящему на велосипеде). Внутренняя полость ступицы 37 закрыта сальниками 45, крепящимися винтами 46, которые препятствуют выходу смазки наружу и попаданию грязи внутрь. Велосипед работает следующим образом. Нога велосипедиста, нажимая на педаль 23, двигает ее вниз вдоль направляющих 15, при этом создается растягивающее усилие в гибкой передаче 10, которое через силовой блок 25 передается ведущему блок 8, приводя его во вращение. Последний передает вращение ступице 37 через пружину 44, которая, закручиваясь от сил трения, сдавливает втулки 41 и 43, превращая их в единое целое. Движение педали 23 происходит из верхнего положения в нижнее, а ведущего блока 8 по большой дуге из положения I, которое занимает палец 35 в начале хода, в положение II в конце хода. При этом вторая педаль 23 совершает обратное движение снизу вверх благодаря гибкой передаче связи 27 и через нижнюю ветвь гибкой передачи 10 вращает ведущий блок 8 по большой дуге из положения III, занимаемого пальцем 36, в положение IV, палец 35 движется из положения II в I. Витки пружины 44 при обратном движении раскручиваются и освобождают втулки 41 и 43, которые вращаются в противоположных направлениях. Если педальный привод остановить, то ступица 37 колеса 6, вращаясь по инерции, раскручивает витки пружин 44 с внутренней стороны, которые освобождают втулки 41 и 43, что позволяет велосипеду двигаться по инерции. По достижении педалями 23 крайних положений вверху и внизу их роль меняется, ведущая педаль становится ведомой, и наоборот. Педали 23 совершают возвратно-поступательное движение, а блоки 8 возвратно-вращательное. Срок эксплуатации велосипеда в первую очередь зависит от ресурса гибких передач и цилиндрических пружин кручения, которые легко могут быть заменены на новые.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

ВЕЛОСИПЕД, содержащий раму с передним ведомым управляемым колесом и задним ведущим колесом, соединенным гибкой передачей с педальным приводом, педали привода имеют возможность совершить возвратно-поступательное движение вдоль полых направляющих, жестко укрепленных в нижней части рамы, имеющих внутри ползуны, соединенные с педалями через прорези в направляющих, объединенные между собой гибкой передачей через верхний и нижний блоки связи, установленные на кронштейне, блоки, по которым проходит гибкая передача, связывающая правую педаль с правым ведущим блоком заднего колеса и левую педаль с левым блоком, которые связаны с осью отличающийся тем, что втулка соответственно левого и правого блока установлена на оси колеса и связана с втулкой ступицы жестко установленной на них цилиндрической пружиной кручения с витками, закрученными против часовой стрелки, а пружина, соединяющая втулку левого блока с втулкой ступицы, имеет витки, закрученные по часовой стрелке.

www.freepatent.ru

велосипед - патент РФ 2068365

Использование: транспортные средства, приводимые в действие мускульной силой человека для перемещения и спортивных занятий. Сущность изобретения: выполнение рамы 1 в виде кривошипа с двумя осями 2, с расположением на каждой из них ходового колеса 3 и педали с захватом для ног 4. Возможно соединение каждого ходового колеса 3 с рамой-кривошипом 1 обгонной муфтой 5, а также расположение каждой оси 2 в раме-кривошипе 1 со свободным вращением и установкой на оси 2 в этом месте ведущего звена 6 передачи 8, жестко связанного с рамой-кривошипом 1, а на других участках оси 2, расположенных за счет ее изгиба параллельно ей на межцентровом расстоянии передачи 8, - педали 4, а также ведомого звена 7 передачи 8 и ходового колеса 3, связанных обгонной муфтой 5. 2 з. п. ф-лы, 5 ил. Изобретение относится к транспортным средствам, приводимым в действие мускульной силой человека, и может быть использовано для его передвижения. Известные конструкции велосипедов и транспортных средств, приводимых в действие мускульной силой человека (авт. св. СССР NN 1142352, кл. В 62 К 3.02, B 62 M 1/20; 1159826, кл. B 62 K 3/00, 19/48; 1049328, кл. B 62 K 3/00, B 62 M 1/00, 115959, кл. B 62 M 1/20 и др.) содержит раму и закрепленные на ней сиденье, руль, передние и задние вилки, ходовые колеса, передачи, педали, втулки, муфты и другие узлы и детали. Конструкции с таким перечнем изрядно весят и занимают много места. Наиболее близким к изобретению является транспортное средство, приводимое в действие мускульной силой человека (авт. св. СССР N 1537599, кл. В 62 М 1/20), также содержащее раму (две платформы), ходовые колеса (связанные коленчатыми валами, имеющими кривошипы), педали с креплениями для ног, отличается тем, что валы трехколенные, а платформы одна внутри другой, причем внутренняя шарнирно связана со средними кривошипами коленчатых валов, а наружная с крайними и снабжена педалями. В этом транспортном средстве рама уже не только связывает и удерживает остальные детали, но и участвует в передаче мускульной силы от педалей к кривошипам, в создании движения. Это совмещение позволило упростить велосипед и создать "повышенную занимательность" передвижения на нем. Задача предлагаемого изобретения создание простой, компактной и легкой конструкции велосипеда за счет совмещения функций разных деталей. Так, например, у прототипа рама служит для расположения и удержания всех остальных деталей велосипеда. Одной из них является кривошип педального привода, который превращает шаговое движение ног ездока, прикладываемое к педалям, во вращательное движение ходовых колес. В аналогах в этом превращении участвуют также звенья передачи, вилки, муфты и другие детали. В предлагаемом изобретении названные функции рамы и кривошипа совмещены в одной детали. Это достигается тем, что рама выполнена в виде кривошипа с двумя осями, на каждой из которых расположены ходовое колесо и педаль. Дополнительно каждое ходовое колесо может быть связано с рамой-кривошипом обгонной муфтой. Дополнительно велосипед может быть снабжен передачей, звенья которой расположены со свободным вращением на оси кривошипа и жестко связаны: ведущее с кривошипом, ведомое с муфтой. Это позволило исключить из конструкции велосипеда руль, раму, сиденье, вилки, что привело к уменьшению габаритов велосипеда до размеров шага ездока и к уменьшению веса велосипеда. На фиг. 1 изображен велосипед, соответствующий первому пункту формулы изобретения; на фиг. 2 велосипед, соответствующий первому и второму пунктам формулы; на фиг. 3 велосипед, соответствующий первому, второму и третьему пунктам формулы; на фиг. 4 цикл положений педалей велосипеда по пп. 1 и 2 формулы изобретения; на фиг. 5 цикл положений педалей велосипеда по п. 3 формулы изобретения. Велосипед (фиг. 1) представляет собой кривошип 1 в виде удлиненного до размеров шага кинематического звена, на концах которого закреплены оси 2. На каждой оси 2 установлены ходовое колесо 3 и педаль с захватом для ног 4. Велосипед (фиг. 2) отличается от велосипеда (фиг. 1) наличием между осью 2 и ходовым колесом 3 обгонной муфты 5, жестко связанной с кривошипом 1. Велосипед (фиг. 3) отличается от велосипеда (фиг. 2) наличием передачи, звенья которой расположены на оси кривошипа. В велосипеде могут быть использованы цепные, зубчатые и другого типа передачи. На фиг. 4 и 5 показаны начало движения левой педали (I), среднее ее положение (II), конец движения левой педали (III), начало движения правой педали (IV), среднее ее положение (V) и конец движения правой педали (VI) до повторения цикла. Кроме того, на этих фигурах показаны варианты другого возможного исполнения велосипеда по пп. 1 3 формулы, которыми подчеркивается, что ось 2 в пп. 1 3 формулы это одна и та же деталь, на которой установлены педаль 4 и ходовое колесо 3. Только в п. 3 эта педаль дополнительно изогнута, что позволило разместить на ней звенья 6 и 7 передачи 8. Все варианты велосипеда могут совершать два движения: катящее и шаговое. На велосипеде (фиг. 1) катящее движение осуществляется ездоком, оттолкнувшись от дороги и расположив ноги ступнями на педалях с захватом для ног 4. При этом колеса 3, вращаясь вокруг осей 2, катятся по дороге, увлекая велосипед со скоростью катящего движения Vк. При шаговом движении велосипеда (фиг. 1) нога ездока, находящаяся сзади (по направлению движения велосипеда), поднимается, а вместе с ней поднимаются педаль с захватом для ног 4, ось 2 и колесо 3, а также поворачивается кривошип 1 вокруг другой "неподвижной" оси 2"с колесом 3" до упора поднятым колесом 3 в дорогу впереди колеса 3". При этом кривошип 1 совершает полоборота, а велосипед перемещается на шаг (расстояние между осями 2-2"). При следующем шаге поднимается другая нога совместно с колесом 3", поворачивается на полоборота кривошип 1. Так, поочередно поднимая ноги, совершают шаговое движение со скоростью Vш1 расстояние 2-2"/единица времени Скорости катящего и шагового движений складываются, образуя общую скорость велосипеда (фиг. 1) V1 Vк + Vш1. При Vш1 0 велосипед продолжает двигаться со скоростью Vк. При Vк 0 велосипед останавливается. На велосипеде (фиг. 2) катящее движение аналогично катящему движению велосипеда (фиг. 1). При шаговом движении велосипеда (фиг. 2) перемещения ног ездока и деталей велосипеда повторяют перемещения, описанные для шагового движения велосипеда (фиг. 1) только для случая, когда угловая скорость 1 поворота кривошипа 1 будет меньше угловой скорости 3 качения колес 3 ((13)), так как при этом обгонные муфты 5 отсоединяют кривошип 1 от ходовых колес 3. В случае равенства 1=3 обгонные муфты соединяющие кривошип 1 с колесами 3 и усилием поднятой ноги при очередном повороте кривошипа эти угловые скорости увеличатся, что повлечет за собой увеличение общей скорости V2 передвижения велосипеда (фиг. 2). При этом увеличение общей скорости идет аналогично шаговому движению велосипеда (фиг. 1) за счет сложения скоростей V2 Vк + Vш2, но скорость Vш2 будет больше скорости Vш1, так как с каждым шагом велосипед (фиг. 2) преодолевает расстояние 2-2" и дополнительно расстояние, равное половине длины окружности обода ходового колеса 3 Vш2 (расстояние 2-2" +R3)/единица времени, где R3 радиус ходового колеса 3. Увеличение общей скорости V2 прекращается при 13; при 1 0 шаговое движение переходит в катящее; при 3 0 велосипед (фиг. 2) останавливается. На велосипеде (фиг. 3) катящее движение аналогично катящему движению велосипеда (фиг. 1). При шаговом движении велосипеда (фиг. 3) перемещения ног и деталей в основном повторяют перемещения, описанные для шагового движения велосипеда (фиг. 1). При этом ездок ногами поддерживает примерно вертикальным положение стоек осей 2, чтобы педали 4 и ходовые колеса 3 все время находились ниже их связи с кривошипом 1. Если это условие вызывает трудности, или при движении ездок теряет равновесие, то можно рекомендовать дополнить велосипед (фиг. 3) дополнительными связями 9 и колесами 10 (на фиг. 3 обозначены пунктиром). При этом движении поворот кривошипа 1 вызывает поворот жестко связанных с ним ведущих звеньев 6, которые через передачу 8 поворачивают ведомые звенья 7. В случае, когда угловая скорость 7 ведомых звеньев 7 будет меньше угловой скорости 3 качения колес 3 ((73)), обгонные муфты отсоединяют ведомые звенья 7 от ходовых колес 3 и шаговое движение велосипеда (фиг. 3) будет аналогично шаговому движению велосипеда (фиг. 1). В случае равенства 7=3 обгонные муфты 5 соединяют ведомые звенья 7 с колесами 3 и усилием поднятой ноги при повороте кривошипа 1 эти угловые скорости увеличатся, что повлечет за собой увеличение общей скорости велосипеда (фиг. 3), аналогичное шаговому движению велосипеда (фиг. 1), за счет сложения V3 Vк + Vш3. Но скорость Vш3 будет больше скорости Vш1 и даже больше скорости Vш2, так как с каждым шагом велосипед (фиг. 3) преодолевает расстояние 2-2", расстояние R3 и расстояние, равное длине обода колеса 3, умноженной на передаточное отношение n передачи 8 Vш3 (расстояние 2-2"+R3+2R3n) единица времени. Увеличение общей скорости V3 прекращается при 73.. При 7 0 шаговое движение переходит в катящее. При При 3 0 велосипед останавливается. Изменение направления движения у всех рассмотренных вариантов велосипеда осуществляется при шаговом движении поворотом на необходимый угол поднятой ногой кривошипа 1 относительно находящегося на дороге колеса 3".

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Велосипед, содержащий кривошип с двумя осями, ходовые колеса и педали с креплениями для ног, отличающийся тем, что каждое ходовое колесо и педаль установлены на каждой оси кривошипа со свободным вращением по крайней мере в одном направлении. 2. Велосипед по п.1, отличающийся тем, что каждое ходовое колесо связано с кривошипом посредством обгонной муфты. 3. Велосипед по п.2, отличающийся тем, что он снабжен передачей, звенья которой расположены со свободным вращением на оси кривошипа и жестко связаны ведущее с кривошипом, ведомое с муфтой.

www.freepatent.ru

велосипед - патент РФ 2223886

Изобретение относится к двухколесным велосипедам с электрической трансмиссией и маховиком, который может использоваться для стабилизации велосипеда. Малая звездочка 9 педального привода через обгонную муфту 10 соединена с приводным колесом 11 и установлена независимо на оси 13 заднего колеса 1 без связи с задним колесом 1. Приводное колесо 11 независимо от заднего колеса 1 установлено на оси 13 и при раскрутке педалями 6 обеспечивает стабилизацию велосипеда. Первый электрогенератор 12 через приводное колесо 11 связан с педальным приводом и соединен с емкостным накопителем 15. Второй электрогенератор связан с задним колесом 1 и соединен с емкостным накопителем 15 энергии с возможностью работы в режиме тягового электродвигателя. Режим генератора для второго электрогенератора 12 используется для рекуперации при движении накатом или спуске. Предлагаемое техническое решение благодаря дополнительной стабилизации от приводного колеса 11 обеспечивает возможность зарядки емкостного накопителя во время вынужденных остановки или движения с малой скоростью. 1 ил. Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в велостроении. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является велосипед, содержащий раму, рулевую колонку, связанную с передним колесом, педальный привод с большой звездочкой, цепью и малой звездочкой, расположенной на одной оси с задним колесом, при этом педальный привод кинематически связан только с первым электрогенератором для выработки и подачи электрического тока на накопитель энергии, а второй электрогенератор, имеющий возможность работы в режиме тягового электродвигателя, связан с задним колесом и накопителем энергии. Недостатком известного двухколесного велосипеда является неэффективность использования мускульной энергии велосипедиста в виду невозможности зарядки накопителя электрической энергии педальным приводом при движении в сложных городских условиях, когда необходимо часто останавливаться на светофорах, стоять в пробках или двигаться с вынужденной малой скоростью. Это обусловленно отсутствием равновесия двухколесного велосипеда на месте. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей велосипеда за счет эффективного использования мускульной энергии велосипедиста. Указанная цель достигается тем, что велосипед содержит раму, рулевую колонку, связанную с передним колесом, педальный привод с большой звездочкой, цепью и малой звездочкой, расположенной на одной оси с задним колесом, при этом педальный привод кинематически связан только с первым электрогенератором, соединенным с емкостным накопителем электроэнергии, второй электрогенератор, имеющий возможность работы в режиме тягового электродвигателя, связан кинематически с задним колесом и соединен с емкостным накопителем электроэнергии, а малая звездочка педального привода установлена на оси заднего колеса свободно и соединена через обгонную муфту с приводным колесом первого электрогенератора. На чертеже изображена кинематическая схема велосипеда. Предлагаемое транспортное средство представляет собой двухколесный велосипед, имеющий заднее ведущее колесо 1, рулевую колонку 2, связанную с передним колесом 3, раму 4 с сиденьем 5, педальный привод 6 с большой звездочкой 7, цепью 8 и малой звездочкой 9. Малая звездочка 9 через обгонную муфту 10 соединена с приводным колесом 11 первого электрогенератора 12 и установлена независимо на оси 13 заднего ведущего колеса 1. Приводное колесо 11 ременной передачей 14 соединено с первым электрогенератором 12, подключенным к емкостному накопителю электроэнергии 15. Емкостной накопитель 15 электрически соединен со вторым генератором 16, имеющим возможность работы в режиме тягового электродвигателя, жестко связанным механической передачей 17 с задним колесом 1. Электровелосипед эксплуатируется следующим образом. Велосипедист, вращая педальный привод 6, раскручивает приводное колесо 11, которое посредством ременной передачи 14 вращает первый электрогенератор 12, осуществляя зарядку емкостного накопителя электроэнергии 15. При появлении зарядки емкостного накопителя электроэнергии 15 электрический ток попадает на второй электрогенератор 16, который в режиме тягового электродвигателя вращает заднее колесо 1 и осуществляет движение велосипеда. Раскрученное приводное колесо 11 под действием Кариолисовой силы обеспечивает равновесие двухколесному велосипеду даже на месте, позволяя велосипедисту вращать педальный привод 6 при остановке, на стоянке, при движении с малой скоростью. Кроме того, момент инерции раскрученного приводного колеса 11 преодолевает момент сопротивления первого электрогенератора 12, в результате чего велосипедист способен длительное время поддерживать вращение педального привода 6 с постоянной оптимальной частотой, обеспечивая выработку первым генератором 12 максимального по величине зарядного тока. При экстренном торможении приводное колесо 11 продолжает вращаться, передавая накопленную кинетическую энергию первому электрогенератору 12. Расположение малой звездочки 9 свободно на одной оси с задним колесом 1 и соединение ее через обгонную муфту 10 с приводным колесом 11 первого электрогенератора 12 позволяет велосипедисту максимально использовать свою мускульную энергию при сложном режиме движения в городских условиях, осуществляя зарядку педальным приводом 6 и первым электрогенератором 12 емкостного накопителя электроэнергии 15 максимальным физиологически возможным током даже на месте. Использование предлагаемого велосипеда позволит расширить его эксплуатационные возможности за счет максимально эффективного использования мускульной энергии велосипедиста.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Велосипед, содержащий раму, рулевую колонку, связанную с передним колесом, ведущее колесо, педальный привод с большой звездочкой, цепью и малой звездочкой, расположенной на одной оси с задним колесом, при этом педальный привод кинематически связан только с первым электрогенератором, соединенным с емкостным накопителем электроэнергии, второй электрогенератор, имеющий возможность работы в режиме тягового электродвигателя, связан кинематически с задним колесом и соединен с емкостным накопителем электроэнергии, отличающийся тем, что малая звездочка педального привода установлена на оси заднего колеса свободно и соединена через обгонную муфту с приводным колесом первого электрогенератора.

www.freepatent.ru


Смотрите также