ДВУХСТУПЕНЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА ДЛЯ ВЕЛОСИПЕДА
BICYCLE DOUBLE-REDUCTION GEAR

Изобретение относится к транспорту, а именно к велосипедам.
Прототипом является двухступенчатая передача для велосипеда, содержащая ведомые звездочки с муфтами свободного хода, ведущие звездочки разных диаметров, охватывающую звездочки бесконечную цепь, при этом ведущие звездочки смонтированы на оси педалей, выполненной с наклонными и кольцевыми участками, переходящими в радиальные гнезда и образующими криволинейный паз, в котором подвижно смонтирована муфта, выполненная с сухарем, перемещающимся по пазу, и со шлицами, взаимодействующими с пазами на внутренних диаметрах ведущих звездочек [А.с. СССР 364492, МПК B62M 9/06, 1973].
Недостатками прототипа являются:
- относительно сложная конструкция механизма переключения передач;
- некоторое неудобство в эксплуатации, обусловленное отсутствием функции автоматического переключения передачи.
Задачей изобретения является упрощение конструкции, повышение ее надежности и улучшение эксплуатационных характеристик.
Задача решается тем, что в двухступенчатой передаче для велосипеда, содержащей ведомые звездочки, по крайней мере, одна из которых выполнена с муфтой свободного хода, и ведущие разных диаметров на оси педалей, охватывающую звездочки бесконечную цепь и механизм переключения, механизм переключения установлен на ведущей звездочке большего диаметра и реализован в виде тела качения и консольной упругой балки с заклинивающей и незаклинивающей поверхностями, контактирующими с телом качения, взаимодействующим с осью педалей.
Механизм переключения выполнен заодно с ведущей звездочкой большего диаметра. Консольная упругая балка выполнена с регулируемой жесткостью. Другая ведомая звездочка выполнена с обгонной муфтой.
Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.
Размещение механизма переключения на ведущей звездочке большего диаметра, выполнение его в виде тела качения и консольной упругой балки с заклинивающей и незаклинивающей поверхностями, контактирующими с телом качения, взаимодействующим с осью педалей, дает возможность упростить конструкцию за счет сокращения числа деталей и упрощения их формы, а также позволяет автоматизировать переключение передач, что повышает эксплуатационные возможности.
Выполнение механизма переключения заодно с ведущей звездочкой большего диаметра упрощает конструкцию и повышает ее надежность за счет уменьшения числа деталей.
Выполнение консольной упругой балки с регулируемой жесткостью позволяет устанавливать желательную величину момента переключения на низшую передачу, что повышает эксплуатационные возможности.
Выполнение другой ведомой звездочки с обгонной муфтой позволяет приостановить вращение цепи повышенной передачи во время работы пониженной передачи, что улучшает эксплуатационные характеристики.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен вид справа механизма привода велосипеда. На фиг. 2 изображен вид слева механизма привода велосипеда. На фиг. 3 изображен вариант выполнения механизма переключения передач.
Механизм привода велосипеда содержит ведомые звездочки 1, 2 установленные на задней втулке 3 велосипеда соответственно через обгонную муфту и неподвижно, и связанные бесконечными цепями 4 и 5 соответственно с неподвижно закрепленной на оси 6 педалей 7 ведущей звездочкой 8 и ведущей звездочкой 9 большего диаметра, имеющей механизм переключения, реализованный в виде тела качения 10 и консольной упругой балки 11 с заклинивающей 12 и незаклинивающей 13 поверхностями, контактирующими с телом качения, взаимодействующим с осью педалей. Тело качения может быть поджато упругими элементами (не показаны) к указанным поверхностям консольной упругой балки, которая посредством регулировочного винта 14 может быть поджата упругим элементом 15, а звездочка 2 может быть выполнена заодно с обгонной муфтой 16.
Двухступенчатая передача для велосипеда работает следующим образом.
Звездочка 1 с обгонной муфтой, выполненной во втулке 3, цепью 4, осью 6 и педалями 7 представляет по существу привод классического дорожного велосипеда с задним ножным тормозом (фиг. 1). Предположим, что в работе находится повышенная передача, характеризующаяся вращением ведомой звездочки 2 вместе с задней втулкой 3 (и колесом велосипеда) посредством цепи 5 и звездочки 9 большего диаметра, которая поворачивается осью 6, приводимой во вращение педалями 7 (фиг. 2). При этом совместное вращение оси 6 и звездочки 9 обеспечивается телом качения 10, которое, находясь на заклинивающей поверхности 12, препятствует проворачиванию оси относительно звездочки. Цепь 4 будет вращаться посредством звездочки 8, не оказывая влияния на передаточное отношение.
При возрастании момента сопротивления движению велосипеда тело качения 10 будет продвигаться по заклинивающей поверхности 12 консольной упругой балки 11 и деформировать (поднимать) последнюю. После прохождения всей заклинивающей поверхности тело качения перейдет на незаклинивающую поверхность 13 (ее крайний участок) и начнет проворачиваться, разъединяя при этом ось 6 со звездочкой 9, которая будет продолжать вращаться цепью 5, но с меньшей частотой, чем ось 6. Если звездочка 2 выполнена заодно с обгонной муфтой 16, то цепь 5 и звездочка 9 остановятся. Однако в любом случае будет работать пониженная передача, т.е. автоматически (по величине момента сопротивления движению велосипеда) будет осуществлен переход с повышенной передачи на пониженную.
После прекращения вращения оси 6 (педалей 7), например на спуске после подъема, цепь 5 будет продолжать вращать звездочку 9, в результате чего тело качения 10, оказавшись зажатым между осью 6 и краем поверхности 13, будет продвигаться по поверхности 13, перейдет выступ между поверхностями 13, 12, минует заклинивающую поверхность 12 и попадет на край последней, на незаклинивающий участок, на котором начнет проворачиваться, разъединяя при этом ось 6 со звездочкой 9. При дальнейшем вращении педалей 7 будет работать повышенная передача. Таким образом, переход будет осуществлен автоматически за счет инерции вращения заднего колеса. Переход с повышенной на пониженную передачу может быть произведен и при вращении педалей назад, в результате чего будет иметь место описанный процесс. При дальнейшем вращении педалей назад сработает ножной тормоз муфты заднего колеса. Заметим, что указанный тормоз может быть включен при движении на любой из передач. При наличии на задней втулке обгонной муфты 16 переход с повышенной на пониженную передачу осуществляется только вращением педалей назад.
Для регулировки величины момента переключения с повышенной передачи на пониженную изменяют жесткость консольной упругой балки 11, для чего регулировочным винтом 14 сжимают или ослабляют упругий элемент 15 (фиг. 3). При этом регулировочный винт должен быть расположен таким образом, чтобы не мешать движению цепи 5. Отметим, что механизм переключения может быть выполнен как на ведущей звездочке 9, так и на ведомой звездочке 2.
Внедрение изобретения позволит путем незначительной доработки конструкции классического дорожного велосипеда с задним ножным тормозом улучшить его эксплуатационные характеристики за счет добавления к имеющейся второй передачи и автоматического их переключения.