транспортное средство

Формула изобретения

ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО, содержащее раму, рулевой кронштейн, ножные педали, сиденье и ведущее колесо с приводом, имеющим передачу с гибким звеном и две звездочки с обгонными муфтами, ведомые полумуфты которых связаны с ведущим колесом, а ведущие полумуфты с соответствующей звездочкой, отличающееся тем, что рама выполнена из передней и задней полурам, связанных между собой посредством поворотного шкворня, рулевой кронштейн выполнен в виде двуплечего рычага с нижним и верхним плечами, установленного на передней полураме с возможностью вращения вокруг поперечной горизонтальной оси, ножные педали установлены на нижнем плече двуплечего рычага, сиденье расположено на задней полураме, ведущее колесо на передней полураме, а привод вращения ведущего колеса установлен на передней полураме и снабжен дополнительной передачей с гибким звеном, при этом гибкое звено каждой передачи выполнено с возможностью зацепления с соответствующей звездочкой и связано с обоими плечами двуплечего рычага.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортным средствам, приводимым в движение мускульным усилием человека, в частности к велосипедам.

Известно транспортное средство, содержащее раму колеса, ножной привод, имеющий ведущую и ведомую звездочки, обхваченные гибким элементом, рычаги с педалями, установленные на оси ведущей звездочки с возможностью возвратно-поступательного движения, ручной привод, имеющий звездочку, установленную со стороны, противоположной зацеплению ведущей звездочки ножного привода, и рычаги, установленные на оси звездочки ручного привода с возможностью возвратно-поступательного движения, при этом гибкий элемент выполнен разомкнутым, один его конец закреплен на звездочке ручного привода, а другой на ведущей звездочке ножного привода [1]

Недостатком известного транспортного средства является наличие холостого хода в приводе, что снижает эксплуатационные качества транспортного средства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является транспортное средство, содержащее раму, рулевой кронштейн, ножные педали, сиденье и ведущее колесо с приводом, имеющим передачу с гибким звеном и две звездочки с обгонными муфтами, ведомые полумуфты которых связаны с ведущим колесом, а ведущие с соответствующей звездочкой [2]

Недостатком известного транспортного средства является то, что в создании крутящего момента участвуют только мышцы ног велосипедиста, что создает значительные пиковые нагрузки в мышцах ног велосипедиста. Кроме того, разгруженность мышц рук велосипедиста при создании крутящего момента не обеспечивает гармоничного физического развития велосипедиста.

Технический результат, достигаемый в предлагаемом транспортном средстве, заключается в снижении пиковых нагрузок в мышцах велосипедиста за счет одновременного нагружения при создании крутящего момента мышц обеих ног и обеих рук. Это снижает утомляемость велосипедиста и обеспечивает гармоничное физическое развитие велосипедиста.

Этот технический результат в предлагаемом транспортном средстве, содержащем раму, рулевой кронштейн, ножные педали, сиденье и ведущее колесо с приводом, имеющим передачу с гибким звеном и две звездочки с обгонными муфтами, ведомые полумуфты которых связаны с ведущим колесом, а ведущие с соответствующей звездочкой, достигается тем, что рама выполнена из передней и задней полурам, связанных между собой посредством поворотного шкворня, рулевой кронштейн выполнен в виде двуплечего рычага с нижним и верхним плечами, установленного на передней полураме с возможностью вращения вокруг поперечной горизонтальной оси, ножные педали установлены на нижнем плече двуплечего рычага, сиденье на задней полураме, ведущее колесо на передней полураме, а привод вращения ведущего колеса установлен на передней полураме и снабжен дополнительной передачей с гибким звеном, при этом гибкое звено каждой передачи зацеплено с соответствующей звездочкой и связано с обоими плечами двуплечего рычага.

На фиг. 1 изображено предлагаемое транспортное средство, вид справа (по направлению движения); на фиг. 2 то же, вид слева; на фиг. 3 то же, вид сверху; на фиг. 4 рулевой кронштейн, вид спереди; на фиг. 5 кинематическая схема привода ведущего колеса.

Транспортное средство содержит раму, выполненную в виде передней 1 и задней 2 полурам, рулевой кронштейн в виде двуплечего рычага с нижним 3 и верхним 4 плечами, установленного на передней полураме 1 с возможностью вращения вокруг поперечной горизонтальной оси 5, ножные педали 6 и 7 с ремешками 8 и 9, сиденье 10 со спинкой, размещенное на задней полураме 2, задние ведомые колеса 11 и 12, установленные на задней полураме 2, переднее ведущее колесо 13 и привод переднего ведущего колеса. Привод переднего ведущего колеса 13 содержит правую и левую передачи.

Правая передача (фиг.1) содержит правую звездочку 14, жестко соединенную с ведущей полумуфтой 15 правой обгонной муфты, ведомая полумуфта 16 которой жестко соединена с передним ведущим колесом 13, а также неподвижную 17 и подвижную 18 звездочки, зацепленные вместе с правой звездочкой 14 с гибким звеном (цепью) 19. Один конец цепи 19 через натяжную пружину 20 закреплен шарнирно на передней полураме 1, другой конец шарнирно прикреплен к концу нижнего плеча 3 двуплечего рычага рулевого кронштейна. Ведущая полумуфта 15 установлена на подшипниках 21 на передней оси 22, закрепленной на передней полураме 1. Ведомая полумута 16 посредством подшипников 23 опирается на ведущую полумуфту 15. Между ведущей 15 и ведомой 16 полумуфтами правой обгонной муфты размещены заклинивающие ролики 24. Подвижная звездочка 18 шарнирно установлена на оси 25, закрепленной на одном конце тяги 26, другой конец которой посредством шарнира 27 связан с кронштейном 28, закрепленным на верхнем плече 4 двуплечего рычага рулевого кронштейна. Неподвижная звездочка 17 шарнирно установлена на передней полураме 1.

Левая передача (фиг.2) содержит левую звездочку 29, жестко соединенную с ведущей полумуфтой 30 левой обгонной муфты, ведомая полумуфта 31 которой жестко соединена с передним ведущим колесом 13, а также подвижную звездочку 32, зацепленную вместе с левой звездочкой 29 с гибким звеном (цепью) 33. Один конец цепи 33 через натяжную пружину 34 прикреплен к концу нижнего плеча 3 двуплечего рычага рулевого кронштейна, второй конец цепи 33 закреплен шарнирно на передней полураме 1. Ведущая полумуфта 30 установлена на подшипниках 35 на передней оси 22, закрепленной на передней полураме 1. Ведомая полумуфта 31 посредством подшипников 36 опирается на ведущую полумуфту 30. Между ведущей 30 и ведомой 31 полумуфтами левой обгонной муфты размещены заклинивающие ролики 37. Подвижная звездочка 32 шарнирно установлена на оси 38, закрепленной на одном конце тяги 39, другой конец которой посредством шарнира 40 связан с кронштейном 41, закрепленным на верхнем плече 4 двуплечего рычага рулевого кронштейна. Передняя 1 и задняя 2 полурамы связаны между собой посредством поворотного шкворня 42. На передней полураме 1 закреплены упоры 43 для ограничения угла поворота двуплечего рычага 3. Левые и правые стержни двуплечего рычага 3 связаны верхней 44 и нижней 45 поперечинами. На верхней поперечине 44 закреплены захваты 46 и 47 для рук велосипедиста.

Транспортное средство работает следующим образом.

Велосипедист располагается на сиденье 10, обеими руками берется за захваты 46 и 47 и обе ноги устанавливает на ножные педали 6 и 7, пропустив ноги через ремешки 8 и 9. Далее велосипедист подтягивает за захваты 46 и 47 верхнее плечо 4 на себя, одновременно обеими ногами отталкивает от себя с помощью ножных педалей 6 и 7 нижнее плечо 3 двуплечего рычага, поворачивая его против часовой стрелки (фиг.1). При этом нижний конец нижнего плеча 3, поворачиваясь против часовой стрелки, тянет цепь 19, поворачивая правую звездочку 14 по часовой стрелке (фиг.1). Вместе с правой звездочкой 14 поворачивается ведущая полумуфта 15, заклинивая ролики 24 и поворачивая тем самым ведомую полумуфту 16, а вместе с ней и переднее ведущее колесо 13 в направлении движения вперед. При этом на левой стороне (фиг.2) при движении нижнего плеча 3 в направлении от велосипедиста цепь 33 поворачивает левую звездочку 29 по часовой стрелке, т.е. в направлении, противоположном направлению вращения переднего ведущего колеса 13 вперед. Вместе с левой звездочкой 29 в том же направлении поворачивается и ведущая полумуфта 30 левой обгонной муфты, ролики 37 расклиниваются, обеспечивая холостое вращение левой звездочки 29 с ведущей полумуфтой 30 относительно переднего ведущего колеса 13 и ведомой полумуфты 31. Т.е. в этом полуцикле правая передача (фиг.1) работает в ведущем режиме, создавая крутящий момент на переднем ведущем колесе 13. При этом левая передача (фиг.2) работает в холостом режиме, не препятствуя вращению переднего ведущего колеса 13, так как левая звездочка 29 будет вхолостую проворачиваться относительно переднего ведущего колеса 13 в противоположном направлении.

На фиг. 1 и 2 направления стрелок указаны для работы правой (фиг.1) и левой (фиг.2) передач в ведущем режиме.

При достижении нижним плечом 3 переднего упора 43 велосипедист начинает новый полуцикл движения, отталкивая обеими руками от себя верхнее плечо 4 и с помощью ремешков 8 и 9 одновременно обеими ногами подтягивая к себе нижнее плечо 3. В этом полуцикле в ведущем режиме будет работать левая передача (фиг.2). При перемещении верхнего плеча 4 в направлении от велосипедиста тяга 39 тянет подвижную звездочку 32 и с помощью цепи 33 поворачивает левую звездочку 29 по часовой стрелке (фиг.2). Вместе с левой звездочкой 29 поворачивается ведущая полумуфта 30, заклинивая ролики 37 и поворачивая тем самым ведомую полумуфту 31, а вместе с ней и переднее ведущее колесо 13 в направлении движения вперед. При этом на правой стороне (фиг.1) при движении верхнего плеча 4 в направлении от велосипедиста цепь 19 поворачивает правую звездочку 14 против часовой стрелки (фиг.1), т.е. в направлении, противоположном направлению вращения переднего ведущего колеса 13 вперед. Вместе с правой звездочкой 14 в том же направлении поворачивается и ведущая полумуфта 15 правой обгонной муфты, ролики 24 расклиниваются, обеспечивая холостое вращение правой звездочки 14 вместе с ведущей полумуфтой 15 относительно переднего ведущего колеса 13 и ведомой полумуфты 16. Т.е. в этом полуцикле левая передача (фиг.2) работает в ведущем режиме, создавая крутящий момент на переднем ведущем колеса 13. При этом правая передача (фиг.1) работает в холостом режиме, не препятствуя вращению переднего ведущего колеса 13, так как правая звездочка 14 будет вхолостую проворачиваться относительно переднего ведущего колеса 13 в противоположном направлении.

Таким образом, в предлагаемом транспортном средстве в каждом полуцикле на переднем ведущем колесе 13 создается крутящий момент одного направления, обеспечивающий движение транспортного средства вперед. Так как в создании крутящего момента в каждом полуцикле одновременно участвуют обе руки и обе ноги велосипедиста, это снижает пиковые нагрузки в мышцах велосипедиста, что снижает его утомляемость. Кроме того, одновременное нагружение мышц рук и ног обеспечивает гармоничное физическое развитие велосипедиста и укрепляет его здоровье.

Поворот транспортного средства осуществляется приложением поворачивающего момента с помощью обеих рук к рулевому кронштейну. При этом передняя 1 и задняя 2 полурамы поворачиваются относительно друг друга на поворотном шкворне 42 на некоторый угол.

При отсутствии воздействия на двуплечий рычаг транспортное средство движется накатом, при этом переднее ведущее колесо 13 свободно вращается, так как ролики 24 и 37 обеих обгонных муфт расклиниваются.