РУЧНОЙ ПРИВОД ДЛЯ ВЕЛОСИПЕДА
BICYCLE MANUAL DRIVE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к ручным приводам для велосипедов.
Уровень техники
Характеристика (аналога) прототипа.
Наиболее близким к заявленному объекту по технической сущности является ручной привод для велосипеда, содержащий крепление, крепящееся к раме велосипеда. На креплении шарнирно смонтирован рычаг привода, имеющий возможность возвратно-поступательного движения, звездочка и цепь, идущая на дополнительную звездочку, установленные с возможностью поворота или вращения в продольной плоскости велосипеда (см. US 5372374 А, 13. 12.1994, В62М 1/12, реферат, фиг.1-6, объем ссылки 7 стр.)
Дополнение к прототипу
Ручной привод для велосипеда, крепящийся к раме, связан цепной передачей с задним колесом велосипеда. Движение происходит за счет рычага, имеющего возможность возвратно-поступательного движения и обеспечивающего вращение заднего колеса посредством дополнительной звездочки, установленной на каретно-педальном механизме.
Критика прототипа
Однако в известном ручном приводе для велосипеда имеется целый ряд недостатков, главным из которых является неудобство совмещения при помощи рук функции движения и управления велосипедом в процессе эксплуатации привода. Это неудобство возникает ввиду размещения ног на каретно-педальном механизме во время езды на велосипеде, а также из-за необходимости контролировать рулевое управление велосипеда, придерживая его одной рукой, в то время как другая рука приводит в движение рычаг ручного привода в действие. В процессе эксплуатации неизбежно сползание с сиденья велосипеда во время езды, так как при усилии, вкладываемом на ручной привод, сила F, вкладываемая в направлении возвратно-поступательного движения рычага ручного привода, действует с противоположной стороны на велосипедиста и, не имея точки опоры, способствует сползанию его с сиденья велосипеда, что в еще большой степени усложняет пользование ручным приводом.
Раскрытие изобретения
Цель изобретения: повышение удобства пользования ручным приводом для велосипеда.
Сущность изобретения и его отличие от прототипа
Указанная цель достигается тем, что в ручном приводе для велосипеда, содержащем крепление, крепящееся к раме велосипеда, на креплении шарнирно смонтирован рычаг привода, имеющий возможность возвратно-поступательного движения в продольной плоскости велосипеда для обеспечения вращения заднего колеса велосипеда, имеются упоры для ног установленные в передней части вилки рулевого управления.
Использование изобретения позволит, в первую очередь, исключить принципиальный недостаток выпускаемых ныне промышленностью велосипедов - это движение только при помощи ног, при полном бездействии остальных мышц тела.
Предлагаемое устройство обеспечит нагрузку на все мышцы тела, позволит за счет более рационального использования мышечной энергии покрывать более значительные расстояния, имея выигрыш и в скорости и во времени, применение данного устройства на имеющихся велосипедах, не требующее ни доработок, ни переделок, позволит его приобретать и применять значительным слоям населения, внесет неоценимый вклад в борьбу с гиподинамией и будет способствовать оздоровлению человеческого организма и экологии в целом, так как увеличится потребляемость такого биологически чистого вида транспорта.
Данная конструкция, применимая к соревнованиям, позволит значительно улучшить спортивные результаты, послужит дальнейшим стимулом к улучшению физических показателей.
Перечень фигур графических изображений.
На чертеже изображены три основные и две вспомогательные проекции предложенного устройства, установленного на велосипеде: вид сбоку (справа) - фиг.1, вид сбоку (слева) - фиг.2; вид сверху - фиг.3. вид сверху - фиг.4; вид спереди  - фиг.5.
Краткое описание чертежей.
Вид сбоку (справа) - фиг.1
На основной проекции изображен обычный велосипед. Ручной привод для велосипеда состоит из рычага 5 с ручками 23, шарнирно закрепленного на оси 4. Полукруги 2 при помощи хомутов 21 крепят ручной привод для велосипеда к раме велосипеда. На оси 25, крепящейся через блок подшипников и внешний кожух 35 к щечкам 1, установлены с двух сторон звездочки 24 и 9. Пружина 10 оттягивает на себя цепь, которая идет через звездочку 9 на конец рычага 6, закрепленного посредством троса 27. Раздвижные части 11 и 12 фиксируются в одном из отверстий 31.
Вид сбоку (слева) - фиг.2.
На этой проекции изображено крепление ручного привода для велосипеда. Щечки 1 приварены с двух сторон к полукругам 2. Рычаг 5 показан в урезанном виде. Штырь 6 легко выдвигается и сдвигается, фиксируемый гайкой 7. Звездочка 26, имеющая жесткое крепление к основанию кривошипа 36 педали 28, связана со звездочкой 24 цепной передачей. На проекции даны основные размеры необходимые для изготовления ручного привода: А; В; Г; К.
Вид сверху - фиг.3.
На проекции изображен ручной привод для велосипеда, установленный на велосипеде.
Рычаг 5 ручного привода для велосипеда располагается на руле, опираясь на поролоновую подушку 30.
Верхние части штанг 11 крепятся к рулю хомутами 19, к нижним частям штанг 12 крепятся шарнирно установленные пластины для подошвы ног 15. Профиль 40 рычага 5 позволяет беспрепятственно перемещаться в рабочих пределах. Шайбы 38 и 39 обеспечивают нужный зазор. Трос 27 соединяет конец рычага 5 с цепью, идущей на звездочку 9. На оси 25 установлены звездочки 24 и 9.
Вид сверху - фиг.4.
На проекции показано закрепление звездочки с храповым механизмом 9 и большой звездочки 24 через общую ось 25 посредством блока подшипников 14 внешнего кожуха 35 к верхней части крепления ручного привода для велосипеда посредством болтов 29, основные размеры помечены буквами: Л; Ж.
Вид спереди - фиг.5.
На проекции показано, как на передней части вилки рулевого управления велосипеда крепятся упоры для ног, имеющие раздвижные части 11 и 12, которые фиксируются гайкой 13. Пластины для подошвы ног 15 шарнирно установлены на оси 16, имеют ограничители хода 17. Профиль 37 обеспечивает беспрепятственное перемещение пластин 15 в рабочих пределах. Части 12 крепятся к нижней части рулевой вилки хомутами 18. На проекции профиль 40 рычага 5 обеспечивает беспрепятственное прохождение между рамой и звездочкой 24. Поролоновая подушка 30 укреплена на рулевой вилке велосипеда.
Осуществление изобретения. Крепление ручного привода для велосипеда содержит щечки 1 (фиг.1), которые установлены на полукруги 2 (фиг.2.), повторяющие внутренний контур рамы 3. В отверстиях щечек на оси 4 шарнирно смонтирован рычаг 5, шайбы 38 и 39, а также профиль 40 (фиг.3) обеспечивают ее беспрепятственное перемещение в рабочих пределах. Конец рычага 5 имеет раздвижной штырь 6, фиксирующийся гайкой 7, гайкой 8 фиксируется трос 27 прикрепленный к концу цепи, идущей через звездочку с храповиком 9 на пружину 10, конец которой прикреплен к концу 20 задней части рамы. Звездочка с храповым механизмом 9 крепится на одной общей оси 25 с большой звездочкой 24 и имеет жесткое крепление через блок подшипников 14 (фиг.4) и внешний кожух 35 к верхней части крепления щечек 1 посредством болтов 29. Малая звездочка 26 связана через цепную передачу с большой звездочкой 24 и жестко крепится со своей стороны к одной из педалей 28 кривошипом 36. На передней части вилки рулевого управления крепятся упоры для ног, имеющие раздвижные части 11 и 12, которые фиксируются гайкой 13, в одном из отверстий 31. Пластины для подошвы ног 15 шарнирно установлены на оси 16 (фиг.5) имеют ограничители хода 17. Профиль 37 части 12 обеспечивают беспрепятственное перемещение пластин 15 в рабочих пределах. Раздвижные части 12 крепятся по бокам двумя хомутами 18 к основанию вилки велосипеда в передней части 38. Верхние части штанг 11 крепятся к рулю велосипеда хомутами 19. Хомуты 21 крепят выступающие концы полукругов 2 к раме велосипеда. Поролоновая подушка 30, установленная перед рычагом 5, прикреплена к основанию руля.
Работа. Ручной привод для велосипеда работает следующим образом. При движении на себя шарнирно смонтированного рычага 5 через ось 4, нижний конец рычага 6 через трос 27 тянет на себя цепь, натягивая через нее пружину 10. Цепь, проходя через звенья звездочки 9, вращает ее, одновременно вращая непосредственно связанную с ней общей осью 25 звездочку 24. Вращение большой звездочки 24 передается через цепную передачу на звездочку 26, связанную с одной из педалей 28 через кривошип 36. Связанная с противоположной педалью через общую ось каретно-педального механизма ведущая звездочка 34 передает вращение через цепную передачу на ведомую звездочку 32, вращение которой посредством известного механизма втулки 32 передается на заднее колесо 33 велосипеда. При движении рычага 5 от себя, цепь натягивает пружина 10, звездочка 9 с храповиком вращается в обратном направлении, не затрагивая звездочку 24. При обычном движении от ног звездочка 24 вращается, но ее вращение, попадая на храповой механизм звездочки 9 не оказывает на нее никакого воздействия. При торможении, когда педали 28 крутятся в обратную сторону, в звездочке 9 срабатывает механизм зацепления и она натягивает цепь, а вместе с ним через конец 6 тянет, опираясь на ось 4, в сторону руля велосипеда рычаг 5, но благодаря поролоновой подушке 30 отпущенный от силового воздействия на период торможения рычаг 5 не доходит до основания руля на пару сантиметров, что позволяет иметь запас хода, защищающий цепную передачу храпового механизма от чрезмерного натяжения.
Порядок эксплуатации ручного привода.
Ослабив хомуты 18 и вытащив гайку 13, мы раздвигаем или сдвигаем раздвижные части упоров для ног 11 и 12, регулируя таким образом перемещение пластин 15 вдоль вилки руля, а при необходимости корректируем подъемом или отпусканием сиденья 22 условие, при котором на вытянутые и прямые ноги от положения сидя на сиденье 22 подошвы ног плотно ложатся на пластины 15, после чего это положение фиксируется гайкой 13 (фиг.1) в одном из отверстий 31. Хомуты 18 затягиваются в обратном порядке. Отрегулировав таким образом ручной привод для велосипеда, велосипед разгоняется до средней скорости обычным способом, после чего ноги устанавливаются на пластины 15, руками берутся ручки 23, и движением к себе и от себя скорость велосипеда поддерживается в заданном режиме или разгоняется еще больше. При необходимости крутого поворота и торможения ручки 23 отпускаются, ноги и руки переходят в состояние обычного вождения велосипеда и выполняются дальнейшие операции, по окончании которых можно возобновить прежнее движение с использованием ручного привода для велосипеда.
Исполнение и материалы
Звездочка 9 - это стандартный храповой механизм от спортивного велосипеда, где во втулке заднего колеса не используется тормозной механизм.
Полукруги 2 - труба (диам.25) разрезанная пополам - вдоль.
В рычаге 5 использованы тонкие сталистые трубы, они приплющиваются по бокам, как показано на фиг.2 и 3. Звездочка 24 самодельная, сделанная из листового метала толщиной не более 4 мм.
Звездочка 26 стандартная - от втулки заднего колеса, приваривается к одному из кривошипов педали, что позволяет ее легко снять при демонтаже вместе с кривошипом и заменить на обычный. Все цепи, используемые в цепных передачах стандартные - велосипедные.
Щечки 1 изготовлены из листового металла толщиной не более 3 мм.
Шайба 38 и 39 обычной толщиной не более 1 мм.
Ось 4, шайбы 38 и 39, так же как и блок подшипников 14, смазываются обычной смазкой - солидолом.
Дополнительные изгибы упоров для ног 11 и 12 существенной роли для ручного привода не играют, имеющаяся композиция выбрана из соображений дизайна и удобства пользования.
Основные размеры
Фиг.4. Расстояние от места стыковки рамы велосипеда до оси 25 А=280 мм. Диаметр звездочки 24 К=37 см, число зубьев п=90. Число зубьев звездочки 26 п=19. Число зубьев звездочки 9 п=18.
Расстояние от центра оси 4 рычага 5 до его конца 13-120 мм.
Максимальное расстояние, на которое выдвигается штырь 6 Г=30 мм.
Расстояние К=90 мм. Фиг.5. Расстояния Д=20 мм; Ж=15 мм; Л=40 мм.