МУСКУЛЬНЫЙ ПРИВОД ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к устройствам для приведения в действие колесных транспортных средств мускульной силой человека, в частности к мускульным приводам с возвратно-поступательно движущимися ножными педальными элементами, преимущественно для веломобилей.
Известен мускульный привод транспортного средства, (авторское свидетельство СССР №335496, МПК В62М 1/04, 1987), содержащий ведомую и ведущую звездочки, охваченные замкнутой цепной передачей, между ветвями которой размещена муфта свободного хода двустороннего действия, связанная с основной замкнутой гибкой передачей и дополнительную гибкую передачу, закрепленную на раме, на которой выполнены направляющие, в которых размещены с возможностью возвратно-поступательного перемещения педальные элементы с переключателями, установленными на осях для связи с упорами, расположенными на основной замкнутой и дополнительной гибких передачах, а также он снабжен рычагом, связанным с одним концом дополнительной гибкой передачи, а другой ее конец связан с одним из упоров, выполненным с отверстием, причем оси педальных элементов выполнены полыми, один из педальных элементов жестко связан с основной замкнутой гибкой передачей, а переключатель другого педального элемента выполнен в виде стержня, размещенного внутри полой оси длинного педального элемента с возможностью перемещения вдоль нее для ввода в зацепление одним концом с упором на основной замкнутой гибкой передаче, а другим концом для ввода в отверстие упора и полую ось первого педального элемента.
Недостатком данного привода является большая нагрузка на икроножные, четырехглавые, двухглавые и ягодичные мышцы, а так же
не используется сила тяжести человека при создании усилий для движения транспортного средства, так как человек находится в сидячем положении.
Технический результат направлен на уменьшение усилия человека за счет использования его силы тяжести при движении транспортного средства путем обеспечения возможности вертикального перемещения педальных элементов относительно дорожного полотна при вертикальном положении человека.
Технический результат достигается тем, что мускульный привод транспортного средства, содержащий цепную передачу, муфту свободного хода, связанную со звездочкой цепной передачи, закрепленными на раме, на которой расположены с возможностью возвратно-поступательного перемещения педальные элементы, которые выполнены с возможностью вертикальной передачи перемещения относительно дорожного полотна, за счет силы тяжести человека, при этом педальные элементы соединены с механическим приводом, представляющим собой систему рычагов так, что каждый педальный элемент установлен на коромысле подвижно соединенным через шатун с коленчатым валом жестко соединенным с ведущей звездочкой цепной передачи.
Мускульный привод транспортного средства может быть выполнен гидравлическим, где каждый педальный элемент связан с поршнем гидроцилиндра, который через гидравлическую систему связан с гидродвигателем, а ротор гидродвигателя в свою очередь жестко соединен с ведущей звездочкой цепной передачи.
Кроме того мускульный привод транспортного средства может быть выполнен пневматическим, где каждый педальный элемент связан с поршнем пневмоцилиндра, который через пневматическую систему связан с пневмодвигателем, а ротор пневмодвигателя в свою очередь жестко соединен с ведущей звездочкой цепной передачи.
На фиг.1 приведена кинематическая схема мускульного привода транспортного средства в рабочем положении, на фиг.2 - вид сверху, а на фиг.3 - кинематическая схема гидравлического привода.
Мускульный привод транспортного средства, смонтированный на раме 1, содержит замкнутую цепную передачу 2, ведущую звездочку 3 и ведомую звездочку 4, закрепленные на раме 1, муфту свободного хода 5, связанную с ведомой звездочкой 4 и валом 6, на котором жестко закреплены колеса 7, педальные элементы 8, выполненные в виде платформы, обеспечивающей полное прилегание стопы ноги человека и установленной подвижно на оси жестко закрепленной на коромысле 9, и систему рычажных механизмов, содержащую два коромысла 9, коленчатый вал 11, два шатуна 10. При этом каждый педальный элемент 8 установлен на коромысле 9 рычажного механизма, которое подвижно соединено с коленчатым валом 11 через шатун 10. При чем коленчатый вал 11 жестко соединен с ведущей звездочкой 3 цепной передачи.
Мускульный привод транспортного средства работает следующим образом.
В исходном положении оси педальных элементов 8 находятся в промежуточном положении. Человек за счет своей силы тяжести приводит в движение первый педальный элемент, в результате чего приходит в движение коромысло 9, которое в свою очередь через шатун 10 приводит во вращение коленчатый вал 11 совместно с ведущей звездочкой 3.
Ведущая звездочка 3 через цепную передачу 2 приводит во вращение ведомую звездочку 4 совместно с валом 6 и колесами 7. После того, как первый педальный элемент 8 переместится вниз, человек переносит силу тяжести на другую ногу, которая в это время находится на втором педальном элементе 8, в результате чего он из крайнего верхнего положения пойдет вниз, а первый педальный элемент 8 из крайнего нижнего положения - вверх. Далее действия человека повторяются.
В случае, когда человек не приводит в движение педальные элементы 8, то ведущая звездочка 3 становится неподвижной. Неподвижная ведущая звездочка 3 в свою очередь через цепную передачу 2 тормозит ведомую звездочку 4. Однако вал 6 с колесами 7 продолжает вращаться за счет работы муфты свободного хода 5.
На фигуре 3 приведена дополнительная система механизмов с гидравлическим приводом, которая монтируется на раме 1 и содержит педальные элементы 8, связанные с поршнями гидроцилиндров 12, которые в свою очередь через гидравлическую систему с блоком управления 13 связаны с гидродвигателем 14, ротор которого жестко соединен с ведущей звездочкой 3 цепной передачи, а также бак с жидкостью 15.
Мускульный привод транспортного средства с пневматическим приводом работает аналогично гидравлическому (на чертеже не показано). При этом вращательное движение ведущей звездочки 3 достигается за счет преобразования движения поступательного движения поршней пневмоцилиндров 12 совместно с педальными элементами 8 во вращательное движение ротора пневмодвигателя 14 совместно с ведущей звездочкой 3 за счет распределения движения жидкости в пневматической системе с помощью блока управления 13.
Применение предлагаемого мускульного привода транспортного средства позволяет:
1. Уменьшить усилие человека за счет использования его силы тяжести.
2. Объединение функций мускульного тренажера и транспортного средства.
3. Улучшение обзора и соответственно увеличение безопасности движения.
4. Уменьшение габаритных размеров транспортного средства.
5. Кроме того, вертикальное положение тела человека при езде на веломобиле в отличие от сидячего расположения требует не только
попеременного напряжения мышц конечностей, но и при перемещении центра тяжести тела с ноги на ногу в каждом цикле движения меняется давление на межпозвоночные диски, что способствует профилактике остеохондроза поясничного отдела позвоночника.