Дополнительный привод велосипеда, интегрированный с многофункциональным быстросъемным багажником
ADDITIONAL BIKE DRIVE, WHICH IS INTEGRATED WITH THE MULTI-FUNCTIONAL QUICK-RELEASE LUGGAGE RACK

Изобретение относится к области безрельсового наземного транспорта и касается конструкции Дополнительного привода велосипеда интегрированного с многофункциональным быстросъемным багажником.
Из существующего уровня техники известен быстросъемный электрический привод для велосипеда, патент US 627066 от 06.13.1899, техническое решение которого направлено на обеспечение возможности быстрого прикрепления, электропривода к любому велосипеду обычного типа.
Заявляемый быстросъемный электрический привод для велосипеда имеет быстросъемный блок рамной конструкции с приводными фрикционными колесами и электродвигателем, сочленяемые с рамой велосипеда винтовыми зажимами, а также гальваническую батарею в качестве источника питания, которая размещена в отдельном подвесном корпусе на раме велосипеда, а также орган управления приводом, которой закреплен на раме велосипеда.
Недостатками данной разработки являются: использование для привода фрикционного колеса, которое не обеспечивает надежной и эффективной передачи крутящего момента от привода к приводимому колесу велосипеда в силу неизбежного радиального биения приводной поверхности приводимого колеса в процессе движения, также, в силу разницы угловых перемещений в обширной зоне фрикционного контакта приводного и приводимого колес, и, в силу попадания грязи и атмосферной влаги на приводную поверхность. Разработка также не обеспечивает свободного вращения приводимого колеса велосипеда при выключенном приводе, использует для размещения привода место, которое наиболее удобно для размещения другого устройства (багажника велосипеда), использует орган управления приводом в неудобном месте, не имеет удобства переноски и хранения разрозненных частей привода, не имеет возможности для расширения функций использования компонентов привода и не имеет защиты от несанкционированного съема привода и его использования.
Известен легко съемный электропривод для велосипеда, патент US 6102148 от 08.15.2000, техническое решение которого направлено на обеспечение легкого и удобного монтажа устройства на велосипеде, более эффективной передачи крутящего момента от электропривода к ведомому колесу велосипеда за счет использования приводных колес с двумя выбираемыми способами передачи крутящего момента, фрикционного или зубчатого, а также за счет используемого переключателя на три ступени передаточного числа от двойного изменяющего длину вала электродвигателя к приводным колесам.
Заявляемый легко съемный электропривод для велосипеда по данному изобретению содержит легко съемный корпус, снабженный регулируемыми опорами, включающий электродвигатель с двойным валом для изменения передаточного числа, зубчатую трансмиссию на три ступени, двойное приводное колесо с выбираемым способом передачи фрикционным или зубчатым, основное колесо велосипеда с зубцами или углублениями. Также включает гальванический источник питания и орган управления приводом, закрепленные на раме велосипеда.
Недостатками данной разработки являются: использование для привода фрикционного колеса, которое не обеспечивает надежной и эффективной передачи крутящего момента от привода к приводимому колесу велосипеда в силу неизбежного радиального биения приводной поверхности приводимого колеса в процессе движения, в силу разницы угловых перемещений в обширной зоне фрикционного контакта приводного и приводимого колес, и, в силу попадания грязи и атмосферной влаги на приводную поверхность. Разработка использует зубчатое колесо, которое требует совместного применения только со специально изготовленными колесами, имеющими ответные зубцы или углубления, и не обеспечивает свободного вращения приводимого колеса велосипеда при выключенном приводе, использует зубчатую трансмиссию, которая усложняет и утяжеляет легко съемное устройство, использует для размещения привода место, которое наиболее удобно для размещения другого устройства (багажника велосипеда), имеет орган управления приводом в неудобном месте, не имеет удобства переноски и хранения разрозненных частей привода, не имеет возможности для расширения функций использования компонентов привода и не имеет защиты от несанкционированного съема привода и его использования.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является быстросъемный переносной портативный фрикционный привод для велосипеда и подобных устройств, патент WO 2015/114614 А2, от 06.08.2015, техническое решение которого, направлено на обеспечение возможности быстрой и легкой установки привода на различные типы велосипедов, скутеров самокатов, с обеспечением компактной, чистой и безопасной системы привода, которую можно легко носить и хранить, когда он не используется.
Заявляемый быстросъемный переносной портативный фрикционный привод включает все необходимые компоненты для фрикционного электропривода в компактном удобном кейсе, включающем мотор, аккумуляторы и всю связанную с этим электронику, а также крепежную систему, что позволяет это использовать как на обычных велосипедах различных типов, так и на скутерах и других колесных транспортных средствах, и позволяет легко и быстро снимать и устанавливать фрикционный привод на указанные транспортные средства. Примененная задвижная фрикционная приводная сборка уменьшает размер привода при транспортировке и защищает пользователя от потенциально опасных колеса и мотора и от их загрязненности.
Недостатками данной разработки являются: использование для привода фрикционного колеса, которое не обеспечивает надежной и эффективной передачи крутящего момента от привода к приводимому колесу велосипеда в силу неизбежного радиального биения приводной поверхности приводимого колеса в процессе движения, также, в силу разницы угловых перемещений в обширной зоне фрикционного контакта приводного и приводимого колес, и также в силу попадания грязи и атмосферной влаги на приводную поверхность. Разработка также не обеспечивает свободного вращения приводимого колеса велосипеда при выключенном приводе, использует задвижную приводную сборку, которая усложняет и утяжеляет легко съемное устройство, использует для размещения привода место, которое наиболее удобно для размещения другого устройства (багажника велосипеда) и не имеет возможности для расширения функций использования компонентов привода, и не имеет защиты от несанкционированного съема привода и его использования.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является создание Дополнительного привода велосипеда совмещенного с многофункциональным быстросъемным багажником, снабженного надежной и эффективной, не реагирующей на атмосферные осадки и грязь, системой передачи крутящего момента от привода к приводимому колесу велосипеда, обладающего надежной разъемной системой крепления привода, обладающего замыкаемым и вместительным корпусом с возможностью для размещения и надежного энергообеспечения дополнительных устройств, обладающего защитой от несанкционированного съема и использования привода и багажа.
Данная задача решается за счет того, что заявляемый 1. Дополнительный привод велосипеда интегрированный с многофункциональным быстросъемным багажником содержит мотор (11), аккумуляторы (17) и всю связанную с этим электронику (18), крепежную систему (12), отличающийся тем, что использует в качестве приводного зубчатое колесо (10), зубья которого имеют узкую и протяженную по оси, параллельной оси вращения привода, вершину, которая минимизирует разность угловых перемещений контактирующих поверхностей зубчатого (10) и приводимого колеса (9), которое установлено с зазором (S) по отношению к приводимому колесу велосипеда (9) и в ходит в контакт при вращении только одним зубом в деформируемую поверхность приводимого колеса (9) на глубину (D) до достижения бесконтактного с приводимым колесом (9) положения в результате совместного вращения, при этом, каждый контакт зубчатого колеса (10) с приводимым колесом (9) последовательно сменяется положением отсутствия контакта, а, при остановке вращения мотора (11) зубчатое колесо (10) сохраняет бесконтактное положение и не мешает свободному движению приводимого колеса (9). Также отличается тем, что имеет замыкаемый замком (6) вместительный влагозащищенный корпус (4), крышка (3), которого оснащена внешним багажником (1) интегрированным с ручкой (2) для переноски, рама (8), которого оснащена фланцем для соединения с мотором (11) и быстроразъемным крепежным устройством (16), соединяющим крепежную систему (12) и раму (8), доступ к которому возможен только при открытой крышке (3) корпуса багажника (4). Также отличается тем, что имеет установленную в корпусе механическую (7) и электронную противоугонную систему (19), также, имеет выносное устройство индикации и управления приводом (15) которое закрепляется на руле велосипеда быстросъемной клипсой.
2. Дополнительный привод по п. 1 отличается тем, что использует не менее двух аккумуляторов (17), отдельно для питания привода и отдельно для питания противоугонного устройства, с системой управления коммутацией питаемых нагрузок, с панелью подключения дополнительного внешнего аккумулятора.
3. Дополнительный привод по п. 1 в составе электроники (18) имеет устройство управления сигнальными огнями (5) с режимами работы в качестве габаритных огней безопасности движения и в качестве сигнальных огней противоугонного устройства.
4. Дополнительный привод по п. 1 имеет в составе механической противоугонной системы (7) два противоугонных устройства: устройство блокирующее приводимое колесо (9), и устройство в виде троса, замыкающегося внутри корпуса багажника (4), блокирующего перемещение велосипеда и дополнительного привода относительно наружного стационарного предмета, через который пропущен трос.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение эффективности и надежности передачи крутящего момента от привода к ведомому колесу велосипеда не зависимо от атмосферных осадков и грязи, в повышении удобства управления эксплуатации, транспортировки и хранения привода, в повышении безопасности эксплуатации и хранения привода, в получении возможности использовать внутреннее пространство багажника и размещенные там источники питания для размещения дополнительных устройств и для надежного энергообеспечения всех систем дополнительного привода, в повышении уровня защиты привода и содержимого багажника от не санкционированного съема и использования. Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:
На фиг. 1 изображен Дополнительный привод велосипеда интегрированный с многофункциональным быстросъемным багажником, вид в разрезе, образованный вертикальной плоскостью, совпадающей с плоскостью движения велосипеда:
поз. 1 - внешний багажник дополнительного привода
поз. 2 - ручка, интегрированная с внешним багажником
поз. 3 - крышка корпуса багажника
поз. 4 - влагозащищенный корпус багажник
поз. 5 - сигнальные фонари крышки багажник
поз. 6 - замок крышки корпуса багажника
поз. 7 - механическое противоугонное устройство
поз. 8 - рама багажника
поз. 9 - приводимое колесо велосипеда
поз. 10 - зубчатое колесо привода
поз. 11 - мотор
поз. 12 - крепежное устройство
поз. 13 - конструкция велосипеда
поз. 14 - шарнир крышки багажника
поз. 15 - устройство индикации и управления приводом
поз. 16 - быстроразъемное крепежное устройство
поз. 17 - аккумуляторы
поз. 18 - электроника привода
поз. 19 - электронное противоугонное устройство.
На фиг. 2 изображен внешний вид Дополнительного привода велосипеда интегрированного с многофункциональным быстросъемным багажником в трех вариантах использования:
поз. 20 - общий вид дополнительного привода, закрепленного на велосипеде посредством крепежной системы с установленным на руле быстросъемным устройстве индикации и управления приводом
поз. 21 - вид дополнительного привода при переноске пользователем
поз. 22 - вид, снятого с велосипеда, дополнительного привода с открытой крышкой
На фиг. 3 изображено зубчатое колесо Дополнительного привода велосипеда интегрированного с многофункциональным быстросъемным багажником:
поз. 23 - объемное изображение зубчатого колеса (10)
поз. 24 - совместное расположение зубчатого колеса дополнительного привода (10) и ведомого колеса велосипеда (9) в момент отсутствия контакта
поз.25 - совместное расположение зубчатого колеса дополнительного привода (10) и ведомого колеса велосипеда (9)в момент контакта
Используется Дополнительный привод велосипеда интегрированный с многофункциональным быстросъемным багажником следующим образом: в рабочем положении (установлен на велосипед) привод готов для мгновенной передачи крутящего момента на ведущее колесо велосипеда по команде с устройства индикации и управления приводом, который закреплен на руле велосипеда быстроразъемной клипсой. Через влагозащищенное отверстие в корпусе дополнительного привода могут быть подключены дополнительные устройства размещенные на внешней багажной площадке или на самом велосипеде, например световой прожектор, смартфон, дополнительный аккумулятор и т.п. В период движения велосипеда конструкция приводного зубчатого колеса не требует никаких манипуляций приводом для перехода из режима педалирования в режим качения на энергии привода и обратно, или качения в смешанном режиме.
На стоянке привод может быть быстро снят с велосипеда при помощи быстросъемного разъемного устройства, для этого необходимо открыть замок крышки и поднять крышку, освободив таким образом, доступ к разъемному устройству. Отсоединенный корпус с приводом от крепежной системы легко переносится за ручку, расположенную на корпусе, при этом крышка закрыта, а устройство индикации и управления отсоединено от руля и уложено внутрь корпуса.
Способ использования имеющихся противоугонных устройств заключается в том, что на стоянке снимается с велосипеда только устройство управления и индикации и укладывается внутрь корпуса привода, через отверстие в нижней части корпуса привода механическим устройством блокируется колесо велосипеда, а устройство в виде троса, замыкается внутри корпуса багажника и блокирует перемещение велосипеда и дополнительного привода относительно наружного стационарного предмета, через который пропущен трос, затем, включается режим охраны сигнализации и закрывается крышка с замыканием замка.
Использование дополнительного привода подразумевает применение разных источников питания непосредственно для привода и для противоугонного устройства для возможности работы противоугонного устройства в период зарядки одного из источников питания, для этого предусмотрено устройство коммутации источников питания с переключателем источников и клеммами для подключения дополнительного источника питания и зарядного устройства.
Многофункциональные сигнальные фонари работают сигнальным устройством противоугонной системы в режиме охраны, и работают в качестве габаритных огней безопасности в процессе движения велосипеда.