Велосипед булатова

Реферат: Велосипед містить раму, переднє кероване колесо, яке встановлено в вилці, заднє провідне колесо з ободом, прикріплене до рами, каретковий вузол з шатунами і педалями, трансмісію, виконану у вигляді силового кінематичного зв'язку, сідло, гальмо. Заднє провідне колесо забезпечене бічними кришками, трансмісія та каретковий вал розміщені між зазначеними бічними кришками, а трансмісія має прямий привід на обід. Каретковий вал встановлений в отвори бічних кришок, які виконані ближче до обода по напрямку до передньої вилки, до вказаних бічних кришок за допомогою болтового з'єднання прикріплена рама. UA 112440 U (54) ВЕЛОСИПЕД БУЛАТОВА UA 112440 U UA 112440 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до велосипедного машинобудування, а саме до двоколісних велосипедів, що приводяться в дію мускульною силою людини, та може бути використана в транспортному машинобудуванні для виробництва велосипедів: гірських, дорожніх, підліткових та інших. Відомо, що при їзді на велосипеді для досягнення максимальної або оптимальної швидкості пересування в умовах зміни профілю траси і впливу зовнішніх факторів використовуються, як правило, механічні ланцюгові передачі з постійним або змінним передавальним числом. Недоліком велосипедів з такими передачами є те, що вся трансмісія велосипеда за рахунок того, що всі її вузли відкриті для впливу факторів зовнішнього середовища схильна до швидкого зносу і має малий ресурс експлуатації, в результаті, як показує практика обслуговуючих сучасні трансмісії велосипедів, потрібна періодична заміна ланцюгової передачі в середньому з частотою від 1000 до 3000 км пробігу велосипеда, заміна задніх зірочок з частотою від 2000 до 5000 км пробігу, передніх зірочок системи шатунів з педалями з частотою від 3000 до 7000 км. З огляду на, що наприклад спортсмен або фізкультурник середнього рівня проїжджає щодня за одне тренування в середньому 50 км, а спортсмени високого рівня проїжджають щодня в середньому 150 км, термін експлуатації ланцюгової передачі такого велосипеда, наприклад, в середньому становить всього від 20 до 60 тренувань, що є надзвичайно малим терміном. Крім того, при існуючій топології та розташуванню кареткового вузла з педальним приводом та сідла для велосипедиста, в відомих велосипедах велосипедист при педалюванні повинен приймати незручне положення тулуба, яке вимагає значних м'язових зусиль. Відомим аналогом є велосипед [Патент України №95307, МПК B62K 3/00, B62M 1/00, опубл. 25.12.2014, Бюл. №24], що містить раму, на якій закріплено переднє і заднє колеса, сідло водія, кермо, вилку переднього колеса та привід, який включає перетворювач руху педалі, вал каретки, втулку, ведене зубчате колесо, ведучу зірочку, ланцюг, ведену зірочку, обгінну муфту та вал заднього колеса, перетворювач рухів педалі містить ведуче зубчате колесо, ліву та праву педалі, лівий та правий подовжені шатуни, корпус, в якому встановлені ведучий вал, дві втулки шатунів, дві обгінні муфти, два зубчаті конічні колеса та одне проміжне зубчате конічне колесо, вал якого встановлено перпендикулярно до ведучого вала, який відрізняється тим, що містить лінійний привід, який включає блок педаль-кареток, привідний круглий ремінь, обмотаний кілька разів кругом шківа, та зубчатий перетворювач прямолінійно зворотних рухів педаль кареток в обертові рухи вала, блок педаль-кареток включає ліву та праву напрямні, ліву та праву педалькаретки, каркасні пластини, ліву та праву півосі напрямних, три пари коліщаток лівої педалькаретки, три пари коліщаток правої педаль-каретки, дві амортизаційні пружини та каркасний розпір, зубчатий перетворювач прямолінійно-зворотних рухів педаль-кареток в обертові рухи вала включає шків, дві пари напрямних роликів привідного ременя, чотири валики та корпус, в якому встановлені вал шківа, два опорних підшипники, зубчате конічне колесо, ведучий вал, два опорних підшипники, два зубчатих конічних колеса та дві обгінні муфти. Запропонований лінійний привід є досить цікавим рішенням, але передача крутного моменту за допомогою рухів, направлених вниз (вертикально) на вал заднього колеса, потребує більших зусиль велосипедиста, ніж за допомогою загальновідомого педального приводу. Крім того, в даному рішенні не можливо реалізувати захист ланцюга від впливу зовнішнього середовища (опадів, бруду). Відомим аналогом є велосипед [Патент України №64142, МПК B62K 3/00, опубл. 25.10.2011, Бюл. №20, 2011 р.], що містить раму, переднє кероване колесо, яке встановлене у вилці, заднє ведуче колесо, що встановлене на рамі, шатуни з педалями, сідло, гальмо. Педальний привід велосипеда встановлений на валу заднього колеса та складається з жорстко закріплених з обох боків вала заднього колеса шатунів з педалями, між якими жорстко закріплені на валу центральна втулка, зі встановленими в ній підшипниками, та підшипникова опора. Недоліком аналога є незручна поза велосипедиста, що призводить до виконання ним значних мускульних зусиль, що в свою чергу зменшує швидкість руху. Крім того, наявність в даному технічного рішенні механізму складання велосипеда, а саме болтів, планок, конічних втулок, підвищує масу велосипеда. Відомим аналогом є дитячий велосипед з конічним зубчастим колесом [Патент на винахід US6446995 В1, МПК B62M 11/06, B62M 17/00, B62M 11/10, B62К 9/00, опубл. 10.09.2002], в якому ланцюговий привід замінений на канонічну передачу. Недоліком аналога є складна технологія виготовлення і збірки конічних зубчастих коліс. Також великі осьові і вигинисті навантаження на вали, які виникають при експлуатації такого велосипеда, приводять до досить частого технічного обслуговування велосипеду. Відомим аналогом є велосипед [Патент РФ на корисну модель №78162, МПК B62K1/00, B62K3/00, B62M1/00, B62H1/12, опубл. 20.11.2008 р.], що містить щонайменше одне колесо з 1 UA 112440 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 елементами рами, механізм ручного гальмування і забезпечений двома обгінними муфтами механізм педального приводу з кареткою, в якому ведена зірка приводу, жорстко з'єднана з втулкою ведучого колеса, а провідна зірка вільно встановлена на осі каретки і з'єднана з педальними шатунами за допомогою обгінних муфт, в якому каретка встановлена на осі ведучого колеса, на передній вилці якого у втулці на загальній осі встановлені проміжні зірки механізму приводу, з'єднані ланцюговими передачами з провідною і відомою зірками. Недоліками аналога є те, що у педальному приводі крутний момент передається за допомогою ланцюга, що не може забезпечити високий рівень надійності приводу на значних швидкостях. Оскільки для ланцюгів характерні нерівномірність ходу, тобто пульсація швидкості ланцюга, нерівномірність передачі крутного моменту, особливо при значних швидкостях, а також зіскакування ланцюга з керованої зірочки та витягання ланцюга у процесі експлуатації. Відомим аналогом є крутокат [Патент України №47564, МПК B62K 3/00, опубл. 10.02.2010, Бюл.No 3, 2010 р.], що містить paмy, на якій закріплена рульова колонка, руль, переднє та заднє колеса, в якому рама виконана із порожнистого стрижня, на одному боці якого приєднана підпірка, а з другого - укосина, до якої приєднана рульова колонка з рулем і переднім колесом, а з боку підпірки до стрижня приєднана нерухомо стійка заднього колеса, до верху якої закріплено сідло, а до низу стійки закріплене заднє колесо з передавальним механізмом, в якому педалі створюють обертання співвісно з обертанням заднього колеса. Недоліком аналога є неповна ізоляція трансмісії від зовнішнього середовища, що приводить до підвищення зносу даної трансмісії. Дане технічне рішення вибране за прототип. В основу корисної моделі поставлена задача збільшити ресурс і терміну експлуатації трансмісій (багатошвидкісних і одношвидкісних) велосипеда, а також зменшити довжину та вагу велосипеда шляхом вдосконалення конструкції створення велосипеда, яка дозволяє оптимізувати біомеханічну ефективність рухів велосипедиста. Поставлена задача вирішується тим, що велосипед містить раму, переднє кероване колесо, яке встановлено в вилці, заднє провідне колесо з ободом, прикріплене до рами, каретковий вузол з шатунами і педалями, трансмісію, виконану у вигляді силового кінематичного зв'язку, сідло, гальмо, згідно з корисною моделлю, заднє провідне колесо забезпечене бічними кришками, трансмісія та каретковий вал розміщені між зазначеними бічними кришками, а трансмісія має прямий привід на обід, причому каретковий вал встановлений в отвори бічних кришок, які виконані ближче до обода по напрямку до передньої вилки, до вказаних бічних кришок за допомогою болтового з'єднання прикріплена рама. Також, бічні кришки виконані у вигляді кілець, а гальма, трансмісія та каретковий вал розміщені в захисному кожусі, який прикріплений до вказаних кілець ближче до обода по напрямку до передньої вилки. Крім того, трансмісія є одношвидкісною трансмісією. Крім того, трансмісія, яка встановлена в захисному кожусі, є одношвидкісною трансмісією з гальмами. Крім того, трансмісія є одношвидкісною трансмісією з наскрізними вирізами. Крім того, трансмісія є одношвидкісною трансмісією з гальмами, встановленими в захисному кожусі, і наскрізними вирізами. Крім того, трансмісія є багатошвидкісною трансмісією. Крім того, трансмісія, яка встановлена в захисному кожусі, є багатошвидкісною трансмісією з гальмами. Крім того, трансмісія є багатошвидкісною трансмісією з наскрізними вирізами. Крім того, трансмісія є багатошвидкісною трансмісією з гальмами, встановленими в захисному кожусі, і наскрізними вирізами. Крім того, між бічними кришками встановлені електромотор і акумулятор. Крім того, між бічними кришками вмонтоване вмістилище для інструменту. Збільшення ресурсу і терміну експлуатації трансмісій відбувається за рахунок того, що весь механізм трансмісії знаходиться між бічними кришками, тобто не піддається атмосферному впливу, такому як дощ, сніг, туман, бруд, пісок і так далі; також трансмісія має прямий привід на колесо, без ланцюга або ременя. Зменшення довжини та ваги велосипеда забезпечується тим, що каретковий вал з рами переноситься у заднє колесо приблизно на 25 см. Тому і сідло з вилкою також переноситься на 25 см назад, за рахунок цього велосипед стає коротшим (на відміну від традиційних велосипедів). Крім того, рама стала коротше і складається з трьох труб, а не з семи труб, як в стандартних велосипедах. Також виключення з конструкції велосипеда ланцюга, передньої і задньої зірочки 2 UA 112440 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зменшує масу велосипеда. Також, так як велосипед став коротшим, то їм легко маневрувати особливо на пересіченій місцевості. Корисна модель пояснюється кресленнями, де на фіг.1 зображено зовнішній вигляд велосипеда, на фіг.2 — зовнішній вигляд велосипеда, згідно з п.2 формули, на фіг.3 — поздовжній розріз заднього колеса, на фіг.4 — розріз А-А на фіг.3, на фіг.5 — розріз Б-Б на фіг.4, на фіг.6 — поздовжній розріз заднього колеса, згідно з п.2 формули: 1 — рама велосипеда; 2 — переднє колесо; 3 — вилка переднього колеса; 4 — заднє повідне колесо; 5 — каретковий вал; 6 — шатуни; 7 — педалі; 8 — сідло; 9 — підшипники, за допомогою яких кріпиться каретковий вал 5 до бічних кришок; 10 — шестірня, яка закріплена на каретковому валу5; 11 — бічні кришки; 12 — стяжні болти, за допомогою яких кріпляться бічні кришки 11 до рами 1; 13 — обід заднього колеса; 14 — ролики, на яких обертається обід 13; 15 — напівкруглий бортик по центру внутрішньої сторони обода 13; 16 — зубчатий вінець на ободі 13; 17— бічні кришки у вигляді кілець за п. 2 формули; 18 — захисний кожух за п. 2 формули; 19 — покришка колеса 4; 20 — перший планетарний редуктор; 21 — другий планетарний редуктор; 22, 23— гумові пильники; 24— болти, за допомогою яких з'єднано бічні кришки 11. Запропонований велосипед містить раму 1, переднє кероване колесо 2, яке встановлено в вилці 3, заднє провідне колесо 4, прикріплене до рами 1, каретковий вал 5 з шатунами 6 і педалями 7, трансмісію, виконану у вигляді силового кінематичного зв'язку, сідло 8, гальмо (не показане). Заднє провідне колесо 4 забезпечене бічними кришками 11, між якими розміщені трансмісія та каретковий вал 5. Каретковий вал 5 встановлений в отвори (не показані) бічних кришок 11, які виконані ближче до обода 13 по напрямку до передньої вилки 3. В даному випадку трансмісія знаходиться всередині колеса, але не по центру, а ближче до обода 13 по напрямку руху велосипеда — вперед. Трансмісія, каретковий вал 5 знаходяться між кришками 11, які призначені для захисту вузлів приводу велосипеда від зовнішніх чинників (такі як пил, бруд, дощ, сніг та інше) і виконують роль несучої конструкції, так як до них також кріпиться рама 1 велосипеда за допомогою болтового з'єднання 12. Трансмісія має прямий привід на колесо, без ланцюга або ременя. Одним з прикладів реалізації (фіг.3) такого рішення є те, що на бічних кришках 11 встановлюють щонайменше шість роликів 14, на яких буде обертатися обід 13, а на внутрішній стороні якого виконано напівкруглий борик 15, на якому обертаються ролики 14. Для передачі крутного моменту на колесо 4, до внутрішньої сторони ободу 13 будь-яким відомим методом прикріплюють зубчатий вінець 16. Каретковий вузол перенесений з рами в заднє колесо 4, наприклад, на 25 см назад від передньої вилки 3, що дозволяє перенести сідло 8 і передньою вилку 3 також на 25 см назад, чим досягається зменшення довжини велосипеда. Між бічними кришками 11 можуть бути встановлені електромотор і акумулятор (не показані). Також між бічними кришками 11 може бути вмонтоване вмістилище для інструменту (не показане). В варіанті п. 2 формули, запропонованої корисної моделі, передбачено інше виконання бічних кришок (фіг.2, 6): бічні кришки виконані у вигляді кілець 17, до яких прикріплений захисний кожух 18, який прикріплений до кілець 17 ближче до обода 13 по напрямку руху велосипеда — вперед. В захисному кожусі 18 можуть бути розміщені а гальма, трансмісія та каретковий вал 5. Відповідно до корисної моделі: - трансмісія є одношвидкісною трансмісією; 3 UA 112440 U 5 10 15 20 25 30 - трансмісія, яка встановлена в захисному кожусі, є одношвидкісною трансмісією з гальмами; - трансмісія є одношвидкісною трансмісією з наскрізними вирізами; - трансмісія є одношвидкісною трансмісією з гальмами, встановленими в захисному кожусі, і наскрізними вирізами. Також: - трансмісія є багатошвидкісною трансмісією; - трансмісія, яка встановлена в захисному кожусі, є багатошвидкісною трансмісією з гальмами; - трансмісія є багатошвидкісною трансмісією з наскрізними вирізами; - трансмісія є багатошвидкісною трансмісією з гальмами, встановленими в захисному кожусі, і наскрізними вирізами. Один з прикладів реалізації запропонованої корисної моделі показано на фіг.3-5, де: на фіг.3: покришка 19, обід 13, ролики 14, на яких обертається обід 13, бічні кришки 11, на яких кріпляться ролики 14, перший планетарний редуктор 20, який передає крутний момент від кареткового вала 5 з шестірнею 10 другому планетарному редуктору 21. Планетарний редуктор 21 передає крутний момент зубчатому вінцю 16, який закріплений на ободі 13. На фіг. 4-5: обід 13 з напівкруглим бортиком 15, який призначений для контакту з роликами 14, на яких обертається обід 13, кришки 11, на яких кріпляться ролики 14, зубчатий вінець 16, який закріплений на ободі 13 та призначений для передачі крутного моменту від кареткового вала 5 через планетарні редуктори на обід 13 колеса. 22 та 23 — гумові пильники, призначені для захисту внутрішньої порожнини між кришками 11 та 24 — стяжні болти, призначені для з'єднання кришок 11. На фіг.6: покришка 19, обід 13, ролики 14, на яких обертається обід 13, бічні кришки у вигляді кільця 17, на яких кріпляться ролики 14, перший планетарний редуктор 20, який передає крутний момент від кареткового вала 5 з шестірнею 10 другому планетарному редуктору 21. Планетарний редуктор 21 передає крутний момент зубчатому вінцю 16, який закріплений на ободі 13. Каретковий вал 5 з шестірнею 10 та перший планетарний редуктор 20, та другий планетарний редуктор 21 розміщені в захисному кожусі 18, призначеному для захисту їх від зовнішніх факторів. Корисна модель не містить будь-яких складових частин, які б неможливо було відтворити на практиці. Пропонований велосипед може бути одержано на будь-якій технологічній лінії по виготовленню існуючих велосипедів за допомогою будь-якого стандартного устаткування з використанням відомих стандартних матеріалів, засобів та операцій, відомих для спеціаліста у даній галузі. 35 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 55 1. Велосипед, що містить раму, переднє кероване колесо, яке встановлено в вилці, заднє провідне колесо з ободом, прикріплене до рами, каретковий вузол з шатунами і педалями, трансмісію, виконану у вигляді силового кінематичного зв'язку, сідло, гальмо, який відрізняється тим, що заднє провідне колесо забезпечене бічними кришками, трансмісія та каретковий вал розміщені між зазначеними бічними кришками, а трансмісія має прямий привід на обід, причому каретковий вал встановлений в отвори бічних кришок, які виконані ближче до обода по напрямку до передньої вилки, до вказаних бічних кришок за допомогою болтового з'єднання прикріплена рама. 2. Велосипед за п. 1, який відрізняється тим, що бічні кришки виконані у вигляді кілець, а гальма, трансмісія та каретковий вал розміщені в захисному кожусі, який прикріплений до вказаних кілець ближче до обода по напрямку до передньої вилки. 3. Велосипед за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що трансмісія є одношвидкісною трансмісією. 4. Велосипед за п. 3, який відрізняється тим, що трансмісія, яка встановлена в захисному кожусі, є одношвидкісною трансмісією з гальмами. 5. Велосипед за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що трансмісія є одношвидкісною трансмісією з наскрізними вирізами. 6. Велосипед за п. 5, який відрізняється тим, що трансмісія є одношвидкісною трансмісією з гальмами, встановленими в захисному кожусі, і наскрізними вирізами. 7. Велосипед за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що трансмісія є багатошвидкісною трансмісією. 8. Велосипед за п. 7, який відрізняється тим, що трансмісія, яка встановлена в захисному кожусі, є багатошвидкісною трансмісією з гальмами. 4 UA 112440 U 5 9. Велосипед за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що трансмісія є багатошвидкісною трансмісією з наскрізними вирізами. 10. Велосипед за п. 9, який відрізняється тим, що трансмісія є багатошвидкісною трансмісією з гальмами, встановленими в захисному кожусі, і наскрізними вирізами. 11. Велосипед за одним з пп. 1-10, який відрізняється тим, що між бічними кришками встановлені електромотор і акумулятор. 12. Велосипед за одним з пп. 1-11, який відрізняється тим, що між бічними кришками вмонтоване вмістилище для інструменту. 5 UA 112440 U 6 UA 112440 U 7 UA 112440 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8