транспортное средство

Формула изобретения

Транспортное средство, содержащее раму с седлом, переднее управляемое колесо, соединенное с рулем и шарнирно прикрепленное к раме, заднее колесо с обгонной муфтой и осью, имеющей малую зубчатую шестерню, два шатуна с педалями, закрепленные на оси, установленной в подшипнике рамы и выполненной заодно с большой зубчатой шестерней, которая посредством цепной передачи соединена с малой шестерней заднего колеса, ободные тормоза, соединенные тросами с тормозными ручками на руле, отличающееся тем, что на раме закреплен инерционный механизм, представляющий собой пустотелое кольцо прямоугольного или круглого сечения, закрепленное внутри рамы вертикально в одной и той же плоскости с ней, причем одна половина кольца расширена с обеих торцевых сторон таким образом, что внутреннее сечение расширенного полукольца, направленного в сторону заднего колеса, в несколько раз больше сечения нерасширенного полукольца, направленного в сторону переднего колеса, причем внутренняя полость кольца заполнена ртутью или жидкостью с большим удельным весом, кроме того, на расширенной части кольца установлен насос для перекачивания ртути или жидкости, имеющий на оси зубчатую шестерню, входящую в зацепление с шестерней, закрепленной на валу электродвигателя, закрепленного на корпусе насоса, кроме того, на багажнике позади седла закреплена аккумуляторная батарея, которая электрически через блок управления, закрепленный на раме, подключена к электродвигателю, а подвижный элемент реостата блока управления посредством тросика соединен с возвратной пружиной и ручкой изменения частоты вращении вала электродвигателя, расположенного на руле.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к области транспорта и может найти применение при конструировании дорожных велосипедов.

Известен дорожный складной велосипед, содержащий упрощенную раму с седлом и складывающимся механизмом, переднее управляемое колесо с рулем, шарнирно прикрепленное к раме, заднее колесо с обгонной муфтой и осью, установленной на раме и имеющей малую зубчатую шестерню, цепную передачу с шатунами, педалями и большой шестерней, связанной с малой шестерней заднего колеса /Политехнический словарь, изд. 2, гл. ред. акад. А.Ю.Ишлинский. - М.: Советская энциклопедия, 1980, с.73, б/.

Недостатками аналога являются небольшая скорость движения, значительное усилие, которое необходимо приложить к педалям, особенно при езде по пересеченной местности, быстрая утомляемость при движении на большие расстояния.

Указанные недостатки обусловлены большим весом рамы, небольшим диаметром колес и конструкцией велосипеда.

Известен также дорожный велосипед М.П.Налетова, содержащий раму с седлом, переднее управляемое колесо с рулем и шарнирно прикрепленное к раме, заднее колесо с обгонной муфтой и осью, имеющей малую зубчатую шестерню, два шатуна с педалями, закрепленные на оси, установленной в подшипнике рамы и выполненной заодно с большой зубчатой шестерней, которая посредством цепной передачи соединена с малой шестерней заднего колеса, ручной привод, размещенный на руле в форме оси, установленной на подшипниках, на которой закреплены шатуны с ручками, большая зубчатая шестерня, которая посредством второго цепного привода соединена с малой зубчатой шестерней, закрепленной на оси ножного привода

/В.И.Дубовской. Автомобили и мотоциклы России, 1896-1917 гг. - М.:Транспорт, 1994, с.135, рис.62/.

Известный дорожный велосипед М.П.Налетова как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому полезному результату принят за прототип.

Недостатками известного велосипеда, принятого за прототип, являются ограниченный угол поворота переднего колеса, невозможность установки на руле дополнительного оборудования (зеркало заднего вида, звонок, тормозные рукоятки), невозможность регулирования руля по высоте, быстрая утомляемость пассажира и низкая комфортность езды.

Указанные недостатки обусловлены конструкцией велосипеда.

Задачей настоящего изобретения является повышение технических характеристик велосипеда.

Технический результат обеспечивается тем, что в данном транспортном средстве, содержащем раму с седлом, переднее управляемое колесо, соединенное с рулем и шарнирно прикрепленное к раме, заднее колесо с обгонной муфтой и осью, имеющей малую зубчатую шестерню, два шатуна с педалями, закрепленные на оси, установленной в подшипнике рамы и выполненной заодно с большой зубчатой шестерней, которая посредством ценной передачи соединена с малой шестерней заднего колеса, ободные тормоза, соединенные тросами с тормозными ручками на руле, согласно изобретению на раме закреплен инерционный механизм, представляющий собой пустотелое кольцо прямоугольного или круглого сечения, закрепленное внутри рамы вертикально в одной и той же плоскости с ней, причем одна половина кольца расширена с обеих торцевых сторон таким образом, что внутреннее сечение расширенного полукольца, направленного в сторону заднего колеса, в несколько раз больше сечения нерасширенного полукольца, направленного в сторону переднего колеса, причем внутренняя полость кольца заполнена ртутью или жидкостью с большим удельным весом, кроме того, на расширенной части кольца установлен насос для перекачивания ртути или жидкости, имеющий на оси зубчатую шестерню, входящую в зацепление с шестерней, закрепленной на валу электродвигателя, закрепленного на корпусе насоса, кроме того, на багажнике позади седла закреплена аккумуляторная батарея, которая электрически через блок управления, закрепленный на раме, подключена к электродвигателю, а подвижный элемент реостата блока управления посредством тросика соединен с возвратной пружиной и ручкой изменения частоты вращения вала электродвигателя, расположенной на руле.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фигуре 1 изображен общий вид транспортного средства;

на фигуре 2 - вид на транспортное средство сверху;

на фигуре 3 - общий вид инерционного механизма;

на фигуре 4 - вид сверху на инерционный механизм с частичным разрезом;

на фигуре 5 - устройство насоса в разрезе;

на фигуре 6 - принцип действия инерционного механизма;

на фигуре 7 - электрическая схема питания электродвигателя.

Транспортное средство содержит раму 1 с седлом 2, переднее управляемое колесо 3, соединенное с рулем 4 и шарнирно прикрепленное к раме, заднее колесо 5 с обгонной муфтой и осью, имеющей малую зубчатую шестерню, два шатуна 6 с педалями 7, закрепленные на оси, установленной в подшипнике рамы и выполненной заодно с большой зубчатой шестерней 8, которая посредством цепной передачи 9 соединена с малой шестерней заднего колеса. Ободные тормоза 10 соединены тросами с тормозными ручками 11, установленными на руле. Инерционный механизм 12, закрепленный на раме, представляет собой пустотелое кольцо прямоугольного или круглого сечения, закрепленное внутри рамы вертикально в одной и той же плоскости с ней. Одна половина кольца 13 расширена с обеих торцевых сторон таким образом, что внутреннее сечение расширенного полукольца, направленного в сторону заднего колеса, в несколько раз больше сечения нерасширенного полукольца 14, направленного в сторону переднего колеса. Внутренняя полость кольца заполнена ртутью или жидкостью с большим удельным весом. На расширенной части кольца установлен насос для перекачивания ртути иди жидкости, содержащий корпус 15, закрытый передней крышкой 16, выполненной в форме открытой коробки, и задней крышкой 17, имеющей на внутренней поверхности профилированный паз 18. Внутрь корпуса вставлен ротор 19 с пазами 20, в которые вставлены лопасти 21, имеющие пальцы 22, входящие в профилированный паз. Ротор выполнен заодно с валом 23, свободный конец которого пропущен в отверстие передней крышки, на котором закреплена шестерня 24. На корпусе насоса закреплен электродвигатель постоянного тока 25, вал которого пропущен в отверстие передней крышки и имеет шестерню 26, которая входит в зацепление с шестерней насоса. Передняя крышка закрыта дополнительной крышкой 27. На багажнике позади седла закреплена аккумуляторная батарея 28, которая электрически через блок управления 29, закрепленный на раме, подключена к электродвигателю. Блок управления содержит включатель 30 и реостат 31. Подвижный элемент 32 реостата соединен с возвратной пружиной 33, а посредством тросика 34 связан с правой поворотной ручкой 35, установленной на руле.

Работает транспортное средство следующим образом.

При вращении педалей 7 вращается большая зубчатая шестерня 8, которая через цепную передачу 9 заставляет вращаться малую зубчатую шестерню, а вместе с ней и заднее колесо 5. В результате взаимодействия вращающегося заднего колеса 5 и полотна дороги транспортное средство перемещается. Чтобы уменьшить усилие, прикладываемое к педалям 7, и увеличить скорость движения, необходимо включателем 30 подключить аккумуляторную батарею 28 к электродвигателю 25. Вал электродвигателя придет во вращение и через шестерни 26, 24 станет вращать ротор 19 насоса, который начнет с большой скоростью перемещать ртуть или жидкость внутри кольца. Скорость перемещения ртути или жидкости внутри полуколец 13, 14 разная. Ввиду того что сечение расширенного полукольца 13 в несколько раз больше, чем сечение нерасширенного полукольца 14 линейная скорость движения ртути иди жидкости U в расширенном полукольце 13 будет меньше, а в нерасширенном полукольце 14, линейная скорость движения U₁ будет больше во столько раз, во сколько раз сечение полукольца 13 больше сечения полукольца 14. При криволинейном движении ртути иди жидкости внутри кольца возникают составляющие сил инерции F и F₁ , действующие соответственно на полукольца 14, 13 в противоположных направлениях и разные по величине. Несмотря на то что количество ртути или жидкости в каждый отдельный момент в нерасширенном полукольце 14 меньше, чем в расширенном полукольце 13, из-за разности скоростей движения составляющие сил инерции F, действующие в направлении переднего колеса 3 и совпадающие с направлением движения транспортного средства, в несколько раз больше составляющих сил инерции F₁, действующих в противоположном направлении и уравновешивающихся частью сил F_y (фиг.6). Оставшаяся часть составляющих сил инерции Р приложена к раме 1, создает дополнительное постоянно действующее однонаправленное толкающее усилие, увеличивающее скорость движения транспортного средства. Составляющие сил инерции F₂ и F₃, действующие в вертикальном направлении, взаимно уравновешиваются. Таким образом при циркуляции ртути или жидкости внутри кольца возникают однонаправленные, ничем не уравновешенные инерционные силы, действующие на раму 1 и толкающие ее в направлении движения транспортного средства. Изменение величины составляющих сил инерции осуществляется путем изменения частоты вращения вала электродвигателя 25. Чтобы увеличить инерционные силы, толкающие раму транспортного средства вперед, повысить скорость его движения, необходимо правую ручку 35 на руле 4 повернуть на необходимый угол в положение "на себя". Тросик 34, преодолевая сопротивление возвратной пружины, 33 передвинет подвижный элемент 32 реостата 31 влево (фиг.7) и уменьшит сопротивление в цепи электродвигателя. Частота вращения вала электродвигателя возрастет, а вместе с ним увеличится и частота вращения ротора 19 насоса. Ртуть или жидкость будут двигаться с большей скоростью, что увеличит величину составляющих сил инерции, и наоборот. После прибытия к месту назначения включателем 30 электродвигатель отключается от аккумуляторной батареи 28 и движение осуществляется за счет педалей 7. Данный инерционный механизм известен из патентных материалов. Например, патенты Российской Федерации № 2380266, 2354873

Изобретение позволяет получить однонаправленный толкающий момент, уменьшить усилие

, прикладываемое к педалям, увеличить скорость движения и уменьшить утомляемость при поездках на большие расстояния.