МУСКУЛЬНЫЙ ПРИВОД ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ВОЗВРАТНО-КАЧАТЕЛЬНЫМ ДВИЖЕНИЕМ ПЕДАЛЕЙ

Изобретение относится к транспортным средствам, а именно к устройствам для приведения в действие колесных транспортных средств мускульной силой человека и может быть применено в велосипеде, веломобиле а также в транспорте с маломощным двигателем.
Известен мускульный привод по авторскому свидетельству СССР №867762 кл. В62М 1/04, содержащий рычаги, педали, установленные на концах рычагов, и механизм изменения передаточного отношения, исполненный в виде корпуса, зубчатой рейки, закрепленной вдоль рычага для взаимодействия с шестерней, установленной на оси, закрепленной в корпусе, причем на одной оси с шестерней размещен жестко с ней связанный кулачок и фиксатор, выполненный в виде изогнутого рычага, закрепленного на оси шестерни с возможностью качания в плоскости этой оси, а кулачок выполнен с отверстиями для взаимодействия с элементами фиксатора, снабженного собачкой для взаимодействия с корпусом и кулачком, связанного подпружиненным гибким органом через обгонную муфту с валом ведущего колеса транспортного средства. Недостатками привода являются 1) затрудненность регулирования передаточного отношения привода (механизм расположен на ведущих рычагах, приводимых в движение ногами, а перемещение шестерни механизма по рейке рычага необходимо осуществлять рукой, причем рычаг при этом должен занимать вполне определенное положение), что практически исключает возможность изменять передаточное отношение привода на ходу транспортного средства ввиду возможной потери контроля водителем дорожной обстановки и 2) сложно выполнен и сам механизм регулирования передаточного отношения привода, содержащего более десятка требующих точной механической обработки деталей.
Лучше выполнен мускульный привод по авторскому свидетельству SU 1507639, содержащий рычаги с педалями, установленные на оси каретки, каждый из рычагов связан с механизмом изменения передаточного отношения, выполненного в виде ползуна, один элемент которого связан с рычагом, а другой посредством подпружиненной гибкой связи через обгонные муфты с элементами ведущего колеса, в котором ползун механизма изменения передаточного отношения механическим устройством связан с элементом управления, размещенным на руле транспортного средства.
И принятое за прототип.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве обеспечение изменения передаточным отношением привода на ходу транспортного средства достигнуто за счет усложнения конструкции путем введения целого ряда точно изготовленных деталей. Что уменьшает возможности конструкции по увеличению диапазона изменения передаточного отношения привода и снижает надежность механизма изменения передаточного отношения мускульного привода.
Технический результат - расширение диапазона передаточных чисел привода, повышение надежности механизма изменения передаточного отношения мускульного привода.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве с целью расширения диапазона передаточных чисел привода и повышения надежности механизма изменения передаточного отношения привода, ползун выполнен в виде вилки, связанной шарнирно с роликом, западающим в одну из выемок, выполненных на ведущем рычаге. Причем выемки выполнены цилиндрическими, радиус которых равны радиусам роликов, а глубина соответствует соотношению:
, где h - глубина выемки, d - диаметр ролика, α - минимальный угол между рейкой рычага и тяговой ветвью соответствующей гибкой связи.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения.
Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «новизна».
Для проверки соответствия заявленного изобретения условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата, в частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:
- дополнение известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой (присоединяемыми) к нему по известным правилам
для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений;
- замена какой-либо части (частей) известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;
- исключение какой-либо части (элемента) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата (упрощение, уменьшение массы, габаритов, материалоемкости, повышение надежности и пр.);
- увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов;
- выполнение известного средства или его части (частей) из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;
- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.
Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), представлении таких признаков во взаимосвязи, либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».
На чертежах представлено: на фиг.1 изображен вид привода, на фиг.2 - механизм изменения передаточного отношения и на фиг.3 - расчетная схема
для определения глубины выемки на рычаге.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.
Мускульный привод транспортного средства содержит рычаги 1, которые совершают возвратно-качательное движение, на концах рычагов закреплены площадки 2 для ног, каждый из рычагов связан с механизмом изменения передаточного отношения, который соединен гибкой связью 3 через обгонную муфту 4 с валом 5 колеса. Гибкая связь связана с пружиной 6. Пружина 6 обеспечивает возврат педалей и связанных с ней элементов (кроме колеса и жестко соединенных с ним элементов) в исходное положение и удерживает механизм изменения передаточного отношения в заданном положении. Механизм изменения передаточного отношения содержит вилку 7, связанную роликом 8, западающим в цилиндрическую выемку 9, с рычагом 1. Число выемок 9 и их расположение на рычаге обусловлены тяговым расчетом транспортного средства, так как каждая выемка соответствует определенному передаточному отношению привода. Радиус выемки равен радиусу ролика, а глубина каждой определяется расчетом исходя из того, что ролик не должен самопроизвольно выкатываться из заданной выемки при самом неблагоприятном возможном положении рычага и в то же самое время ролик под легким воздействием ноги должен перекатываться из одной выемки в другую до заданной водителем.
Вилка 7 и ролик 8 соединены шарнирно пальцем 10, зафиксированным от выпадения шплинтом 11. Ход рычага 1 ограничен упором 12. Пружиной 6 через гибкую связь 3 обеспечивается постоянный поджим ролика 8 к выемке 9 рычага.
Работа устройства осуществляется следующим образом. Нажатием ноги на площадку 2 обеспечивается поворот рычага 1. Импульс силы через ролик 8, палец 10 и вилку 7 передается посредством гибкой связи 3 муфте свободного
хода 4 и через нее ведущему валу 5 колеса. При этом гибкая связь 3 натягивает пружину 6. (Роль пружины может с успехом сыграть любое другое упругое устройство - вплоть до резины). После снятия усилия ноги с площадки 2 рычага 1 тяговая система, кроме вала 5, возвращается в исходное положение до контакта рычага 1 с упором 12.
Для изменения передаточного отношения необходимо ногой переместить ролик 8 с вилкой 7 вверх или вниз по рычагу (в зависимости от необходимости увеличить или уменьшить передаточное отношение привода). Ролик 8, при этом, выходит из одной выемки и западает в другую, обеспечивая, тем самым, изменение передаточного отношения привода.
Для облегчения переключения выемка 9 не должна быть излишне глубокой и, в то же самое время с целью предотвращения самопроизвольного переключения, глубина ее должна соответствовать соотношению: , где h - глубина выемки, d - диаметр ролика, α - минимальный угол между рейкой рычага и тяговой ветвью соответствующего гибкого органа. То есть глубина всех выемок может различаться друг от друга в зависимости от угла α.
Таким образом, применением предложенного мускульного привода транспортного средства с простейшим механизмом изменения передаточного отношения (с наименьшим количеством примененных деталей), позволит существенно расширить возможности по изменению передаточного отношения и существенно повысить надежность устройства.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного устройства следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно предподчительно
в веломобилестроении;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».