устройство переключения скоростей велосипеда

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СКОРОСТЕЙ ВЕЛОСИПЕДА, содержащее корпус с рычагами, фиксаторы силового троса, узел смещения, пластины с направляющими роликами и узел натяжения силовой цепи, отличающееся тем, что, с целью обеспечения надежной и стабильной работы силовой цепи в различных положениях переключателя, долговечности и удобства использования устройства для различных видов гонок, оно снабжено регулируемым ограничителем, установленным на внутренних частях рычагов, причем узел натяжения силовой цепи и направляющие ролики установлены с возможностью перемещения параллельно положению силовой цепи, при этом узел натяжения силовой цепи выполнен в виде пружины, установленной на втулке с двумя желобами, и регулируемого ограничителя, силовой трос закреплен на эксцентричных поворотных фиксаторах, крепление кронштейна с рычагами выполнено быстросменным, кронштейн выполнен из двух частей, соединенных между собой амортизированным шарниром, а на пластине с направляющими роликами сделан выступ для предохранения попадания пластин в спицы колеса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к устройствам переключения скоростей велосипеда, и может быть использовано для велосипедов различного назначения.

Известны устройства переключения скоростей велосипеда параллелограммного типа, состоящие из трех узлов: корпуса, узла натяжения цепи и переключателя передач. Корпус представляет собой сборную конструкцию в виде шарнирного параллелограмма и состоит из кронштейна, собственно корпуса, левого и правого рычагов. На кронштейне и корпусе или на правом рычаге установлены фиксаторы силового троса. Крайнее правое положение переключателя обеспечивается пружиной, закрепленной на кронштейне. Диапазон поперечного перемещения переключателя устанавливается с помощью подпружиненных винтов, установленных либо на кронштейне и левом рычаге, либо оба винта на кронштейне. Узел натяжения цепи вмонтирован в корпус и состоит из винта, цилиндрической витой пружины, входящей своими концами в пластину и в корпус.

К недостаткам известных устройств относятся

нестабильность режима работы переключателя при перемещении цепи с малых шестерен на большие и обратно;

низкая долговечность конструкции переключателя;

отсутствие универсальности конструкции переключателя, позволяющей использовать ее для различных видов гонок (многодневной или командной гонки на 100 км);

передача вибраций от движущейся цепи на раму велосипеда, что утомляет велосипедиста особенно при многодневной гонке.

Нестабильность режима работы переключателя и его низкая долговечность обусловливаются следующими причинами:

направляющие ролики не перемещаются параллельно движению силовой цепи, что приводит к соскакиванию цепи с направляющего ролика и заклиниванию ее между роликом и пластиной;

движение цепи под углом к плоскости ролика и трение ее с пластины вызывают повышенный шум и износ за счет трения и ударов, что приводит к сокращению срока службы устройства;

пружина узла натяжения цепи при переключении на большие шестерни ложится внутренней поверхностью на винт, что увеличивает натяжение цепи, снижает эффективность ее работы и увеличивает износ;

в случае соскакивания силовой цепи с ведущей шестерни каретки резкое освобождение пружины узла натяжения цепи вызывает ее заклинивание между перьями задней вилки и трещеткой, либо между трещеткой и спицами, что приводит к поломкам и резко снижает эксплуатационную надежность переключателя;

неподвижное крепление места входа силового троса на кронштейне и корпусе переключателя приводит к его перекосу при перемещении переключателя, создает дополнительное трение, сопровождающееся повышенным износом и увеличивает усилие для натяжения троса при переключении на большие шестерни.

Передача вибраций от движущейся цепи на раму с использованием существующих переключателей обусловливается их жесткостью и отсутствием в них элементов, снижающих вибрационные нагрузки. Это обстоятельство делает существующие конструкции переключателей более пригодными для командной гонки на 100 км.

Кроме того, в известных конструкциях отсутствуют элементы, позволяющие быструю смену кронштейнов для различных видов гонок, а размещение регулировочных винтов создает дополнительные трудности при смене кронштейна.

Указанные недостатки не обеспечивают надежной стабильной работы в различных положениях переключателя, уменьшают долговечность его работы, создают неудобства пользователю при различных видах гонок.

Целью изобретения является обеспечение надежной стабильной работы силовой цепи в различных положениях переключателя, увеличение его долговечности и обеспечение удобства пользователю при различных видах гонок.

Это достигается тем, что в переключатель введены регулируемый ограничитель, установленный на внешней стороне узла натяжения силовой цепи, и регулятор смещения, установленный на внутренних частях рычагов, причем узел натяжения силовой цепи и направляющие ролики установлены с возможностью перемещения параллельно положению силовой цепи, при этом узел натяжения силовой цепи выполнен в виде пружины, установленной на втулке с двумя желобами, и регулируемого ограничителя, силовой трос закреплен на эксцентричных поворотных фиксаторах, крепление кронштейна с рычагами является быстросъемным, а кронштейн выполнен в двух модификациях для различных видов гонок. Кронштейн, предназначенный для многодневной гонки, состоит из двух частей, соединенных между собой амортизированным шарниром.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство с кронштейном для многодневной гонки; на фиг. 2 вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 разрез В-В на фиг. 1; на фиг.4 вид по стрелке С на фиг.1; на фиг.5 разрез Д-Д на фиг.1; на фиг. 6 разрез Е-Е на фиг.1; на фиг.7 устройство переключения скоростей велосипеда с кронштейном для командной гонки.

Устройство переключения скоростей велосипеда состоит из собственно корпуса 1 с рычагами 2, 3, шарнирно соединенными с корпусом 1, и кронштейном 4, состоящим из двух частей 5, 6 для переключателя под многодневную гонку. Рычаги 2, 3 установлены непараллельно. Расстояние между осями поворота рычагов на корпусе 1 меньше (на 2 мм) расстояния между осями поворота рычагов на кронштейне 4. Нижняя часть 5 кронштейна 4 соединена с верхней частью 6 осью 7, а винт 8, ввернутый в верхнюю часть 6, упирается во внутреннюю поверхность резиновой втулки 9, вставленной в отверстие нижней части кронштейна 5. Крайнее положение переключателя обеспечивается пружиной 10, смонтированной на оси 11 поворота рычага 3.

В корпус 1 вмонтирован узел натяжения цепи, состоящий из втулки 12, шайбы 13 и винта 14, цилиндрической витой пружины 15, крайние витки которой установлены в желобах втулки 16. Для исключения аварийных ситуаций и связанных с ними поломок велосипеда в случаях соскакивания силовой цепи с ведущей шестерни каретки (на фиг.1 не показана), а также для определения диапазона работы узла натяжения в зависимости от планируемого использования шестерен 17 заднего колеса введен регулируемый ограничитель, выполненный в виде хомутика 18 с упором 19, смонтированного на втулке 12. Винт 14 соединен с пластиной 20, на которой установлены направляющие ролики 21, 22, скрепленные с пластиной 23. Ролики 21, 22 и узел натяжения установлены с возможностью перемещения параллельно положению силовой цепи на шестернях различного диаметра за счет непараллельности рычагов 2, 3. Силовой трос 24 закреплен на эксцентричных поворотных фиксаторах 25, 26. Регулирование хода устройства осуществляется винтами 27, ввернутыми во внутренние выступы рычагов 2, 3 и фиксируемыми в них капроновыми втулками 28.

Быстросъемность соединения рычагов 2, 3 с кронштейном 4 обеспечивается защелкой 29 с пазами, в которые входят ось 31 и выступ эксцентричного фиксатора 26, защелка 29 крепится к кронштейну 4 винтом 30.

Устройство переключения скоростей велосипеда используют следующим образом.

Силовой трос 24 присоединяют к переключателю при помощи фиксаторов 25, 26 и устанавливают на определенный скоростной режим. При переключении скорости узел натяжения и направляющие ролики 21, 22 перемещаются параллельно движению силовой цепи на шестернях различного диаметра. Это исключает попадание цепи между роликом и пластинами 20, 23 узла натяжения цепи на всех шестернях 17 заднего колеса, ликвидируя паразитное трение силовой цепи и уменьшая износ соприкасающихся деталей. При переключении на большие шестерни равномерность натяжения цепи создают за счет исключения контакта пружины 15 с винтом 14 узла натяжения цепи и равномерного скручивания всей пружины. В случаях соскакивания силовой цепи с ведущей шестерни каретки велосипеда регулируемый ограничитель уменьшает раскручивание пружины 15.

При движении, не требующем применении больших шестерен, регулируемый ограничитель передвигают ближе к выступу корпуса 1.

За счет разности расстояний между осями поворотов рычагов 2, 3 на корпусе 1 и кронштейне 4 исключается попадание силовой цепи между роликами и пластинами 20, 23 при работе на всех шестернях 17 заднего колеса, ликвидируется паразитное трение силовой цепи о пластины.

При использовании переключателя для многодневной гонки используется кронштейн 4 (фиг. 1), состоящий из двух частей, соединенных амортизированным шарниром, что снижает передачу вибраций от цепи на раму велосипеда. Для командной гонки может быть использован жесткий кронштейн 4 (фиг.7). Замена кронштейнов 4 обеспечивается быстросменным креплением с помощью защелки 29 с винтом 30, что делает конструкцию переключателя универсальной и технологичной в производстве.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обеспечивает надежную стабильную работу силовой цепи при различных положениях переключателя. Сравнение изобретения с прототипом и другими техническими решениями в данной области техники позволяет выявить в них признаки, отличающие изобретение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии его критериям изобретения: "новизна", "существенные отличия", "положительный эффект". Положительный эффект заключается в том, что обеспечивается надежность работы устройства при различной силе натяжения цепи и скорости ее движения, а также его долговечность и удобство использования при различных видах гонок. Предлагаемое устройство может быть использовано для велосипедов различного назначения: спортивных, туристических, кроссовых, детских и т.п.