Педально-важільний механізм велосипеда

Реферат: UA 78753 U UA 78753 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до транспортних засобів з мускульним приводом, зокрема, до ножних приводів велосипеда. Широко відомий і розповсюджений стандартний ножний привод велосипеда промислового виготовлення у вигляді педально-важільного механізму, виконаний у вигляді ведучої зірочки (блоку зірочок), закріпленої на рамі і кінематично зв'язаної ланцюговою передачею з веденою зірочкою (блоком зірочок) на задньому тяговому колесі. Привод містить також важелі для обертання ведучої зірочки, зафіксовані одним кінцем у ведучій зірочці, а іншим - з'єднані з педалями, надітими на свої осі з можливістю обертання. Осі педалей жорстко з'єднані з важелями. Потужність такого приводу визначається величиною крутного моменту і частотою обертання. Крутний момент залежить від довжини приводних важелів і зусилля велосипедиста, прикладеного в напрямку обертання приводних важелів. Можна вважати, що для велосипедиста з середнім віком, ростом і масою сила натиску на педалі є величиною приблизно сталою, тому зміну потужності можна одержати за рахунок зміни довжини важелів. Відома конструкція спортивного велосипеда, що містить ножний привод, який включає ведучу і ведену зірочки, кінематично зв'язані ланцюговою передачею, і шатуни з педалями [1]. Конструкція трансмісії дозволяє змінювати довжину шатунів за рахунок переміщення педалей вздовж шатунів. Недоліком такої трансмісії, що включає муфту з обгонними роликами, защіпки, що обертаються на шарнірах, обмежувачі руху педалей, являється її складність, а отже вартість виготовлення. Такий велосипед мало придатний для масового виробництва. Відомий велосипед, що включає педально-шатунний механізм з можливістю регулювання передаточного відношення зірочок [2]. Пристрій регулювання передаточного відношення виконаний у вигляді втулки у формі кільця з радіальними пазами. На цьому кільці радіально розташовані і закріплені сектори із зубцями на їх торцях. Цей пристрій виконує функцію ведучої зірочки із змінним зовнішнім діаметром. Сектори можуть бути переміщені в радіальному напрямку вздовж пазів і закріплені у потрібному положенні. Таким чином може змінюватися діаметр ведучої зірочки, а отже і крутний момент педально-шатунного механізму. Фіксація секторів можлива в трьох радіальних положеннях. Цим досягається полегшене педалювання. Велосипедисти з меншими фізичними можливостями, або в гірській місцевості, або літнього віку можуть встановити сектори у відповідне положення. При цьому довжина шатунів залишається незмінна. Недоліком цієї конструкції є її складність, а отже і менша надійність, трудомісткість регулювання і висока вартість виготовлення, що є неприпустимим при масовому виробництві. Відомий пристрій, який служить для зміни довжини важелів педалей велосипеда і, відповідно, для зміни крутного моменту [3]. Пристрій дозволяє одночасно змінювати довжину обох важелів педалей і замінює кілька пар зірочок на спортивному велосипеді, а також пристрій для перекидання ланцюга на ці зірочки. Однак цей пристрій має складну конструкцію і значно збільшує вагу велосипеда. Відомі трансмісії велосипедів, які включають в себе педально-важельні механізми з регульованими по довжині важелями [4-6]. Такі механізми складні по конструкції, трудомісткі у виготовленні і регулюванні і їх неможливо застосувати у велосипедах промислового виробництва. Відомий також механізм ножного приводу велосипеда, що містить важелі з педалями, а також зірочки, кінематично зв'язані ланцюговою передачею [7]. Цей привод додатково містить телескопічний важіль і пружину, які сприяють зміні довжини важеля при його переміщенні з нижньої мертвої точки до верхньої. Недоліком цього механізму є наявність тертя між секціями телескопічного важеля при зміні його довжини, а також втрата енергії при стисканні-розтягуванні пружини, яка переходить із механічної в теплову. Відомий механізм ножного приводу колеса, що містить ланцюг і зірочки на тяговому колесі, а також приводну кулісу змінної довжини, яка з одного кінця з'єднана з педалями, з другого з роликом, що виконаний з можливістю рухатися у пазу нерухомого кулачка, а у середній частині ковзати по повзуну, який жорстко з'єднаний з приводною круглою зірочкою з можливістю обертання відносно нерухомої осі [8]. Недоліком цього механізму є те, що значна частина мускульної енергії витрачається на тертя між кулісою і повзуном, а також між роликом і кулачком. Найбільш близьким за технічною суттю до педально-важільного механізму велосипеда, що заявляється, є педально-важільний механізм, що містить ведучу зірочку, закріплену на рамі і кінематично зв'язану ланцюговою передачею з веденою зірочкою на задньому тяговому колесі, регульовані по довжині важелі для обертання ведучої зірочки, зафіксовані одним кінцем у ведучій зірочці, а іншим кінцем з'єднані з педалями, надітими на свої осі з можливістю обертання, причому осі педалей жорстко з'єднані з важелями [9]. Однак використання даного механізму в існуючих моделях велосипедів являє собою складну технічну задачу. 1 UA 78753 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Недоліком всіх вищезгаданих технічних рішень-аналогів являється те, що їх використання пов'язане із значною переробкою конструкції велосипедів промислового виробництва, тобто відновити первинну конструкцію неможливо. Задачею, на вирішення якої спрямована корисна модель, є розробка нової простої конструкції педально-важільного механізму з підвищеною потужністю приводу за рахунок подовження важелів, яка б не змінювала конструкції існуючих велосипедів промислового виробництва, була універсальною по відношенню до всіх моделей і простою щодо монтажудемонтажу. Поставлена задача вирішується тим, що педально-важільний механізм велосипеда дає можливість одержати технічний результат, що полягає в підвищенні потужності приводу за рахунок подовження важелів, спрощенні конструкції механізму, зручності щодо монтажудемонтажу, універсальності щодо всіх моделей велосипедів промислового виробництва, відсутності змін в заводській конструкції велосипеда, як при використанні подовжувача, так і без нього. Суть запропонованого механізму полягає в тому, що у відомому педально-важільному механізмі велосипеда, що включає ведучу зірочку, закріплену на рамі і кінематично зв'язану ланцюговою передачею з веденою зірочкою на задньому тяговому колесі, регульовані по довжині важелі для обертання ведучої зірочки, зафіксовані одним кінцем у ведучій зірочці, а іншим кінцем з'єднані з педалями, надітими на свої осі з можливістю обертання, причому осі педалей жорстко з'єднані з важелями, відповідно до корисної моделі, що заявляється, механізм додатково містить накладні подовжувачі важелів з отворами для фіксації їх на важелях і з'єднання з осями педалей, кріпильні планки і різьбове кріплення, причому різьбові отвори на важелях для закріплення педалей служать для з'єднання подовжувачів з важелями. Використання запропонованого механізму в існуючих моделях велосипедів може підвищити потужність приводу без внесення будь-яких змін у конструкції велосипедів промислового виробництва. Сукупність вищевказаних суттєвих ознак, що відрізняють заявлене технічне рішення від прототипу, не виявлена в інших рішеннях і не відома з рівня техніки при вивченні автором цієї області конструювання і виробництва велосипедів з ножними приводами в процесі проведення патентних досліджень. Це дозволяє зробити висновок про наявність нових істотних ознак, тобто про відповідність заявленої корисної моделі критерію "новизна". Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких схематично зображена конструкція педально-важільного механізму велосипеда. На фіг. 1 показана трансмісія велосипеда; на фіг. 2 - переріз горизонтальною площиною А - А на фіг. 1. Педально-важільний механізм включає ведучу зірочку 1, кінематично зв'язану ланцюговою передачею 2 з веденою зірочкою 3, регульовані по довжині важелі 4, педалі 5, надіті на свої осі 6. Крім того, механізм містить накладні подовжувачі 7 важелів 4 з отворами 8 для фіксації їх гвинтами 9 на важелях. На подовжувачах також виконані різьбові отвори 10 для з'єднання їх з осями 6 педалей. Для додаткового закріплення подовжувачів на важелях служать кріпильні планки 11 і різьбові кріплення 12. Запропонований механізм працює аналогічно стандартним механізмам промислового виробництва. Монтаж і демонтаж подовжувачів не потребує додаткових пояснень, кожен з них кріпиться на важелі трьома гвинтами. Такий пристрій може знайти застосування як при виробництві велосипедів, так і серед людей, які вже придбали велосипеди. Джерела інформації: 1. А.с. СРСР№ 1207884, м.кл. В62М1/04, опубл. 30.01.1986 p. 2. Пат. РФ № 2075420, м.кл. В62М3/02, опубл. 20.03.1997 p. 3. Пат. РФ№ 2095270, м.кл. В62М3/02, опубл. 10.11.1997 p. 4. Заявка США№ US 2004194572, м.кл. В62М3/02, опубл. 07.10.2004 p. 5. Заявка США № US 2009211395, м.кл. В62М3/02, опубл. 27.08.2009 p. 6. Заявка США № US 2010251850, м.кл. В62М3/02, 3/06, опубл. 07.10.2010 p. 7. Заявка Кореї № KR 20110056444, м.кл. В62М3/02, 3/06, 3/08, опубл. 30.05.2011р. 8. Патент України на КМ № 12842, м.кл. В62М9/00, опубл. 15.03.2006 р. 9. Заявка США № US 2012167709, м.кл. В62М3/02, опубл. 05.07.2012 р. - ПРОТОТИП ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 Педально-важільний механізм велосипеда, що містить ведучу зірочку, закріплену на рамі і кінематично зв'язану ланцюговою передачею з веденою зірочкою на задньому тяговому колесі, 2 UA 78753 U 5 регульовані по довжині важелі для обертання ведучої зірочки, зафіксовані одним кінцем у ведучій зірочці, а іншим кінцем з'єднані з педалями, надітими на свої осі з можливістю обертання, причому осі педалей жорстко з'єднані з важелями, який відрізняється тим, що механізм додатково містить накладні подовжувачі важелів з отворами для фіксації їх на важелях і з'єднання з осями педалей, кріпильні планки і різьбове кріплення, причому різьбові отвори на важелях для закріплення педалей служать для з'єднання подовжувачів з важелями. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 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 3