ВЕЛОСИПЕД

Заявляемая полезная модель относится к велотехнике, в частности, к конструкциям приводов транспортных средств, приводимых в действие мускульной силой человека.
Широко распространена классическая компоновка велосипеда с педально-цепным приводом, для которого характерно размещение ведущей звездочки между передним и задним колесом, при этом крутящий момент передается цепью на ведомую звездочку, закрепленную на заднем ведущем колесе велосипеда. Классическая компоновка привода предопределяет прямое или согнутое положение велосипедиста на седле и не допускает его положения лежа или полулежа.
Известна конструкция двухколесного велосипеда Дарлинга, для которого характерно положение велосипедиста лежа на груди и размещение ведущей звездочки педального привода за ободом заднего ведущего колеса (Книга «Веломобили», автор - Довиденас В.И., 1986 г., см. Приложение №1).
Известно также устройство двухколесного велосипеда, содержащего раму с задней вилкой, педальный привод, соединенный со втулкой заднего колеса и установленный сзади колеса, опору для размещения тела велосипедиста, расположенного грудью вниз вдоль направления движения, при этом педальный привод установлен на рычаге, шарнирно связанном с осью втулки заднего колеса и подпружиненном относительно штанги (а.с. SU №1698123 А1, МПК В 62 К 3/00, дата публикации 15.12.1991, «Двухколесный велосипед»).
В известном педальном приводе крутящий момент передается с помощью цепи, которая не может обеспечить высокий уровень надежности привода на высоких скоростях, поскольку для цепи характерна неравномерность хода, т.е. пульсация скорости цепи, неравномерность передачи крутящего момента, особенно при больших скоростях движения. К существенным недостаткам такого привода относятся соскакивание цепи с ведомой звездочки и постепенное вытягивание цепи в процессе эксплуатации в следствие увеличения шага цепи из-за износа шарниров, что ведет к
необходимости применения сложных натяжных устройств и необходимости тщательного монтажа и постоянного ухода за приводом.
Горизонтальное положение велосипедиста в рассматриваемом устройстве направлено на достижение высоких скоростей, т.к. именно горизонтальное положение велосипедиста имеет самое низкое аэродинамическое сопротивление (мидель), но известный педально-цепной привод, установленный на этом велосипеде, не обеспечивает высокого к.п.д. механизма передачи крутящего момента и не позволяет увеличивать прикладываемые к педалям усилия велосипедиста, необходимые для достижения высоких скоростей перемещения.
Задачей заявляемого технического решения является повышение эффективности привода велосипеда путем повышения его надежности, увеличения к.п.д. привода и обеспечение высоких скоростей движения велосипеда, с возможностью применения данного привода при различных компоновочных решениях велосипеда.
Поставленная задача решается благодаря тому, что у велосипеда, содержащего ведущее колесо и педальный привод, снабженный механизмом передачи крутящего момента, педальный привод снабжен, по крайней мере, одним приводным колесом, на котором закреплена педаль и которое установлено на одной оси или соосно с ведущим колесом, с возможностью взаимодействия с механизмом передачи крутящего момента, при этом педальный привод размещен на переднем и (или) заднем колесе, а механизм передачи крутящего момента выполнен, например, в виде зубчатой конической передачи.
Наличие у велосипеда педального привода, снабженного, по крайней мере, одним приводным колесом, на котором закреплена педаль и которое установлено на одной оси или соосно с ведущим колесом, обеспечивает создание компактной конструкции педального привода, установленного непосредственно на колесе и не выходящего за его габариты, что упрощает конструкцию велосипеда, в первую очередь - упрощает конструкцию его рамы.
При этом сокращение в данном педальном приводе силового пути, т.е. уменьшение количества силовых передающих элементов, и, в частности, отсутствие у нового привода гибких протяженных элементов в виде цепи, позволяет повысить надежность и к.п.д. привода велосипеда.
Компактная и надежная конструкция педального привода позволяет значительно снизить потери передаваемой энергии, тем самым увеличивая его надежность и к.п.д. по сравнению с известными аналогичными устройствами.
Повышенная надежность предлагаемого педального привода позволяет увеличить прикладываемые усилия велосипедиста для развития высоких скоростей движения.
Заявляемое техническое решение в силу своей универсальной конструкции позволяет разместить его на любом колесе и благодаря этому сделать ведущим переднее или заднее колесо велосипеда, а также сделать ведущими все колеса при создании, например, «полноприводного» тандема, т.е. данное устройство позволяет реализовать различные компоновочные решения велотехники в зависимости от условий и целей ее применения и связанные с ними различные положения велосипедиста или экипажа велотандема, веломобиля.
Перечисленные технические преимущества заявляемого технического решения обеспечивают повышение эффективности педального привода велотехники и эффективность применения велосипеда в целом.
Наличие отличительных признаков в заявляемом техническом решении позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного осуществления.
На фиг.1 - изображен общий вид велосипеда, у которого педальный привод размещен на заднем колесе, и велосипедист при этом размещен в положении лежа грудью вниз;
на фиг.2 - общий вид педального привода;
на фиг.3 - вид А на фиг.2;
на фиг.4 - элемент педального привода с применением планетарной передачи.
Велосипед (фиг.1) содержит раму 1, переднее колесо 2 и заднее ведущее колесо 3, на котором установлен педальный привод велосипеда.
Педальный привод снабжен двумя приводными колесами 4, на которых закреплены педали 5. Приводные колеса 4 размещены с обеих сторон ведущего колеса 3, на одной с ним оси 6. Приводные колеса 4 входят во взаимодействие с механизмами передачи крутящего момента, которые в данном варианте исполнения устройства
состоят из шестерни 7, вала 8, шестерни 9 и шестерни 10, установленной на валу велосипедного колеса.
Работа педального привода заключается в том, что велосипедист, прикладывая попеременно силы на педали 5, приводит во вращение приводные колеса 4, которые входят в зацепление с шестернями 7 и передают крутящий момент через вал 8 на шестерни 9, которые через шестерни 10 приводят во вращение ведущее колесо 3 велосипеда.
Устройство рассматриваемого педального привода предполагает возможность иного выполнения механизма передачи крутящего момента, в частности, на фиг.4 изображен педальный привод, в котором используется планетарная передача, и крутящий момент от приводного колеса на ведущее колесо велосипеда передается с помощью саттелитов на центральную «солнечную» шестерню, закрепленную на валу колеса велосипеда.
Данный педальный привод представляет собой конструкцию универсального применения, которая может быть размещена не только на заднем колесе, но также и на переднем колесе велосипеда, компоновка которого подразумевает размещение велосипедиста, например, в полулежащем положении на спине, а также может быть использована в других компоновочных решениях различных видов велотехники, - в тандемах или веломобилях.
Заявляемое техническое решение упрощает конструкцию педального привода, делает ее более компактной, сокращая силовой путь от педали до ведущего колеса велосипеда и уменьшая количество передающих силовых элементов, что позволяет повысить его надежность и значительного увеличить к.п.д. педального привода.
Рассматриваемая конструкция привода обеспечивает высокую надежность при существенном увеличении прикладываемых велосипедистом усилий и позволяет развивать высокие скорости движения.
Заявляемая конструкция велосипеда с педальным приводом благодаря своей универсальности предполагает возможную многовариантность и гибкость компоновочных решений с применением такого привода.
Таким образом, перечисленные технические преимущества данного решения по сравнению с известными аналогичными решениями в области велостроения обеспечивает повышение эффективности велотехники с использованием нового педального привода.