ПРИВОД ДЛЯ ВЕЛОСИПЕДА

Полезная модель относится к устройствам для приведения в действие колесных транспортных средств мускульной силой человека и может быть использована для спорта, туризма, в инвалидных колясках, в полицейской и военной службе и прочее.
Известен новый тип велосипеда «Lunartic», привод которого содержит трещеточный механизм, связанный с колесом велосипеда, и зубчатый венец с внутренним расположение зубьев, находящийся с шестерней во внутреннем зацеплении и связанный с трещеточным механизмом цепной передачей (http://xage.ru\novyij-tip-velosipeda-lunartic-cycle).
Однако привод имеет одноступенчатую передачу вращения и развивает небольшую стандартную скорость для спортивных велосипедов до 20 км\час.
Известен также велосипед с повышающей в несколько раз скорость трансмиссией по полезной модели России №114305, B62M 11\06, F16H 3\04, принятый за прототип и содержащий трещеточный механизм, установленный на оси колеса велосипеда и жестко связанный с шестерней, сопряженной цепной передачей от педалей с колесом велосипеда, шестерня трещеточного механизма сопряжена с втулкой колеса велосипеда через шестерню с зубчатым колесом, находящимся во внутреннем зацеплении с первым зубчатым колесом, соосно сопряженным через подшипник с первой осью, жестко связанной с рамой. Первое зубчатое колесо находится во внешнем зубчатом зацеплении со вторым зубчатым колесом, соосно сопряженным с шайбой большего диаметра и через подшипник со второй осью, жестко сопряженной с рамой. Второе зубчатое колесо находится во внешнем зубчатом зацеплении с зубчатым колесом обгонной муфты с храповиком, жестко сопряженным со втулкой заднего колеса велосипеда. Зубчатое колесо обгонной муфты жестко связано с трещеточным механизмом, что неудобно при ремонте и обслуживании.
Центральная опорная посадка основана на большом зубчатом колесе с внутренним расположением зубьев, имеющим обычную форму кольца, которое опирается только в центре на ось привода и нее имеет опоры по окружности, поэтому конструкция обладает невысокой жесткостью. При вращении колес развивается высокая скорость и при езде, особенно по неровной поверхности, недостаток жесткости конструкции приводит к перекосу, биению и заеданию (закусыванию) зубьев. Это снижает надежность устройства.
Конструкция предусматривает одноступенчатую нерегулируемую передачу вращения с быстрым развитием высокой скорости движения колеса при вращении педали велосипеда до 50 км\час, поэтому при поднятом колесе для проверки его посадки или при ремонте повышается риск травматизма и снижается удобство обслуживания.
Кроме того, одноступенчатая нерегулируемая передача вращения движения колеса, за один оборот которого быстро развивается высокая скорость, не позволяет использовать конструкцию в режиме обычного спортивного велосипеда, развивающего небольшую стандартную скорость вращения колеса до 20 км\час, что сужает эксплуатационные возможности.
И наконец, конструкция снабжена обгонной муфтой, шайбой и рамой, состоящей из двух широко расставленных деталей, что усложняет ее и увеличивает габариты конструкции.
Для установки обгонной муфты с шайбой необходимо увеличение длины задней оси колеса, а для закрепления шайбы на раме в трех точках необходимо удлинить нижнюю часть рамы, что также увеличивает габариты конструкции.
Задачей полезной модели является создание надежного в работе привода и расширение эксплуатационных возможностей путем ступенчатого регулирования скорости вращения колеса при сохранении возможности повышенной скорости его вращения, а также удобство в обслуживании и ремонте, компактность и упрощение конструкции.
Заявляемый привод для велосипеда содержит трещеточный механизм, установленный на оси колеса велосипеда и связанный с шестерней, сопряженной цепной передачей от педалей с колесом велосипеда и составляющей первую ступень передачи, шестерня трещеточного механизма сопряжена зубчатыми передачами через систему ведомых шестерен с зубчатым колесом, имеющим внутреннее расположение зубьев и находящимся, во внутреннем зацеплении, по меньшей мере, с одной из них.
В отличие от прототипа зубчатое колесо выполнено из кольца, закрытого с одного торца жестко соединенным с ним диском с центральным отверстием, к наружной поверхности которого соосно и жестко прикреплено другое кольцо меньшего диаметра с наружной резьбой, на которой установлена звездочка, имеющая внутреннюю резьбу, с возможностью зацепления с цепной передачей при переключении с помощью натяжителя цепи на вторую высокоскоростную ступень передачи и опирающегося через подшипник на корпус трещеточного механизма, с другого торца большее кольцо выполнено с внутренним пазом по окружности, свободным от зубьев, в упомянутый паз внутри зубчатого колеса установлена промежуточная опора, выполненная в форме диска, к которому жестко закреплены два кольца, соосно расположенные таким образом, что одно кольцо опирается через подшипник на корпус трещеточного механизма, другое кольцо контактирует через подшипник с кольцом зубчатого колеса, с обратной стороны диска промежуточной опоры жестко закреплены, по меньшей мере, две оси для ведомых шестерен, шестерня трещеточного механизма связана с ним с возможностью съема.
Выполнение зубчатого колеса с жестко соединенной боковиной и с установленной внутри промежуточной опорой повышает жесткость конструкции и не приводит к ее перекосу даже при езде по неровной поверхности, что повышает надежность устройства.
Наличие звездочки для второй высокоскоростной ступени передачи и возможность ее закрепления на зубчатом колесе путем навинчивания на наружную резьбу его малого кольца обеспечивает фиксацию и закрепление подшипника, на который опирается это кольцо, что также повышает жесткость конструкции и надежность устройства. При этом звездочка установлена на корпусе стандартного трещеточного механизма, что не требует увеличения длины оси колеса, повышая компактность устройства.
Кроме того, наличие вышеуказанной звездочки позволяет с помощью натяжителя цепи обеспечить возможность переключения на вторую высокоскоростную ступень передачи при необходимости. Это позволяет использовать конструкцию не только в режиме обычного спортивного велосипеда, развивающего небольшую стандартную скорость вращения колеса до 20 км\час на первой ступени передачи, но и как высокоростной велосипед, развивающий скорость движения до 40-50 км/час - на второй ступени передачи, что расширяет эксплуатационные возможности.
Возможность переключения на первую низкоскоростную ступень передачи при ремонте и обслуживании снижает риск травматизма и повышает удобство работы.
Конструкция имеет небольшое количество деталей, размещенных на корпусе трещеточного механизма, что повышает компактность и упрощает ее.
Возможностью съема шестерни с трещеточного механизма и установка на нем звездочек для первой низкоскоростной ступени передачи и второй высокоскоростной ступени передачи с возможность съема (с помощью резьбового соединения) повышает удобство при ремонте и обслуживании.
Таким образом, все признаки являются существенными и решают поставленную задачу.
Устройство представлено на чертежах.
Фиг. 1 Привод для велосипеда на оси колеса. Разрез.
Фиг. 2 Зубчатое колесо в зацеплении с ведомыми шестернями.
Фиг. 3 Привод для велосипеда. Вид сбоку.
Фиг. 4 Зубчатое колесо. Разрез.
Фиг. 5 Вид А на фиг. 4
Привод для велосипеда содержит установленный на оси колеса 1 трещеточный механизм 2 с шестерней 3, связанной с ним с возможностью съема и сопряженной цепной передачей 4 от педалей 5 с колесом 1 велосипеда, зубчатое колесо 6, находящееся во внутреннем зацеплении с ведомой шестерней 7, которая находится во внешнем зацеплении с ведомой шестерней 8, находящейся во внешнем зацеплении с шестерней 3. Это составляет первую низкоскоростную ступень передачи 9, которая опирается на звездочку 10, установленную (навинченную) на корпусе трещеточного механизма 2 с возможностью съема. Зубчатое колесо 6 выполнено из кольца 11, закрытого с одного торца жестко соединенным с ним диском 12 с центральным отверстием, к наружной поверхности которого соосно и жестко прикреплено другое кольцо 13 меньшего диаметра с наружной резьбой, на которой установлена звездочка 14 с соответствующей внутренней резьбой с возможностью зацепления с цепной передачей при переключении на вторую высокоскоростную ступень передачи 15 с помощью известного натяжителя цепи 16, т.е. со звездочки 10 на звездочку 14. С другого торца кольцо 11 выполнено с внутренним пазом 17 по окружности, свободным от зубьев. Внутри зубчатого колеса 6 установлена промежуточная опора 18 через подшипник 19, размещенный в пазу 17. Промежуточная опора 18, выполнена в форме диска 20, к которому жестко закреплены два кольца 21, 22 соответственно большего и меньшего диаметра, расположенные соосно. Кольцо 21 опирается через подшипник 19 на внутреннюю поверхность кольца 11 зубчатого колеса 6. Кольца 22 и 13 опираются через подшипники соответственно 23 и 24 на корпус трещеточного механизма 2. На обратной стороне диска 20 жестко закреплены, по меньшей мере, две оси 25, 26 для ведомых шестерен соответственно 8 и 7.
Пример выполнения: если звездочка 10 имеет 14 зубьев, а ведущая звездочка 27-52 зуба, то скорость велосипеда составит 16-20 км\час на первой ступени передачи 9 за один оборот педали. Если звездочка 14 имеет 22 зуба, зубчатое колесо 6 имеет 100 зубьев, а шестерня 3 имеет 28 зубьев, то скорость велосипеда составит 40-50 км\час на второй ступени передачи 15 за один оборот педали.
Устройство работает следующим образом. От педалей 5 через цепную передачу 4 через звездочку 10 вращение передается на трещеточный механизм 2 и затем на заднее колесо 1. Работает первая ступень передачи 9, развивая скорость до 16-20 км\час, при этом звездочка 14 вращается вхолостую. Для увеличения скорости вращения колеса 1 натяжителем цепи 16 перемещают верхнюю ветвь цепи на звездочку 14 второй высокоскоростной ступени передачи 15. Теперь при вращении педалей 5 через цепную передачу 4 вращается звездочка 14, передавая вращение на зубчатое колесо 6. С колеса 6 вращение передается поочередно на ведомые шестерни 7, 8 и затем на трещеточный механизм 2, через который вращение передается на колесо 1. Работает вторая ступень передачи 15, развивая скорость до 40-50 км\час, при этом звездочка 10 вращается вхолостую. При необходимости уменьшения скорости вращения до 16-20 км\час натяжителем цепи 16 снова перемещают верхнюю ветвь цепи на звездочку 10 первой ступени передачи 9.