ПРИВОД ПЕДАЛЬНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к приводам с возвратно-поступательно движущимися ножными педалями и может быть использована в велосипедах, веломобилях, катамаранах, самокатах и других технических системах с педальным приводом.
Известен привод велосипеда, который содержит педальную ось, на которой установлены обгонные муфты и ведущая звездочка, на корпусах обгонных муфт закреплены кривошипы с педалями, причем кривошипы дополнительно соединены между собой непрерывным гибким органом через двуплечий рычаг, расположенный на раме велосипеда. Техническое решение направлено на устранение «мертвых точек» при движении на велосипеде (патент CN 2363950, опубликованный 16.02.2000 г.)
Недостатком данной конструкции является применение двуплечего качающегося рычага и гибкого рабочего органа, который расположен под сиденьем. Это снижает удобство эксплуатации велосипеда т.к. может привести к травме велосипедиста. Кроме того, данный привод не обеспечивает возможность регулировки усилия на педалях.
Наиболее близким по технической сущности и назначению является привод педальных транспортных средств, содержащий педальную ось (ведущий вал), на которой установлены механизмы односторонней передачи движения и ведущая звездочка, на корпусах механизмов односторонней передачи движения закреплены кривошипы с педалями), которые взаимодействуют между собой посредством реверсивно-синхронизирующего вала с передаточными звеньями и дополнительных гибких органов, один конец которых жестко соединен с соответствующим передаточным звеном, а другой конец жестко соединен с корпусом соответствующего механизма односторонней передачи движения, причем дополнительный гибкий орган выполнен с возможностью взаимодействия, по меньшей мере, с одним регулировочным роликом, выполненным с возможностью перемещения (см. патент на полезную модель RU №120942 «Привод педальных транспортных средств», дата публикации 10.10.2012).
Известный привод позволяет обеспечить возможность регулирования мускульного усилия на педалях и по сравнению с вышеуказанным аналогом повысить удобство эксплуатации педального транспортного средства.
Однако передача вращения на педальный вал через кривошипы имеет постоянные параметры, так как при одном цикле движения педалей ведущая звездочка поворачивается на тот же угол, что и шатун, поэтому для увеличения скорости вращения колеса требуется еще дополнительная передача, например переход с одной звездочки на другую или менять длину шатуна, что вызывает изменение кинематической схемы. При этом такой переход будет ступенчатым. Кроме того, наличие педальной оси и реверсивно-синхронизирующего вала, разнесенных по длине транспортного средства, значительно увеличивает габариты привода.
Технической задачей полезной модели является плавное изменение передаточного числа, уменьшение габаритов транспортного средства и расширение диапазона его использования.
Указанная техническая задача достигается тем, что привод педального транспортного средства, содержащий ведущий вал с ведущей звездочкой, реверсивно-синхронизирующий вал с передаточными звеньями, взаимодействующими с гибкими элементами, механизмы односторонней передачи вращательного движения, согласно полезной модели ведущий вал расположен внутри или снаружи реверсивно-синхронизирующего вала, гибкие элементы жестко соединены одним концом с передаточным звеном, другим концом - с соответствующей педалью, выполненной в виде рычага, шарнирно закрепленного на раме, при этом ведущий вал снабжен дополнительным передаточным звеном, соединенным с дополнительным гибким элементом, установленным с возможностью возврата на заданный угол, другой конец которого соединен с педалью.
В частных случаях выполнения привода ведущий вал расположен на подшипниках внутри реверсивно-синхронизирующего вала, или реверсивно-синхронизирующий вал расположен на подшипниках внутри ведущего вала, рычаги педалей снабжены средством изменения места крепления гибкого элемента.
Расположение ведущего вала внутри или снаружи реверсивно-синхронизирующего вала позволяет значительно уменьшить габариты привода.
Жесткое соединение гибких элементов одним концом с передаточным звеном, другим концом соединение с соответствующей педалью, выполненной в виде рычага, шарнирно закрепленного на раме, позволяет простыми средствами плавно изменять передаточное число путем изменения крепления гибкого элемента на рычаге педали.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «новизна». Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного выполнения полезной модели.
На фигуре 1 изображена кинематическая схема привода.
На фигуре 2 изображено сечение Α-A фигуры 1.
На фигуре 3 изображен второй вариант привода.
Привод педального транспортного средства по варианту 1 (фиг. 1) включает ведущий вал 1 с установленными на нем механизмами односторонней передачи вращательного движения, выполненными в виде муфт 2 и 3, реверсивно-синхронизирующий вал (далее PC вал) 4, выполненный в виде трубы, с передаточными звеньями 5 и 6, соединенными с гибкими элементами 7 и 8 соответственно. С другой стороны гибкие элементы соединены с педалями 9 и 10, выполненными в виде рычагов, шарнирно закрепленных на раме транспортного средства (не показаны на чертеже) с возможностью изменения места крепления гибких элементов 7 и 8 по длине рычага педали 9 и 10 соответственно. Гибкие элементы 7 и 8 закреплены с диаметрально противоположных сторон передаточных звеньев 5 и 6, осуществляя при вращении последних реверс педалей. Привод снабжен дополнительным передаточным звеном 11, взаимодействующим посредством дополнительного гибкого элемента 12 с педалью 9. Ведущий вал установлен с возможностью вращения на опорах 13. На концах ведущего вала 1 с одной стороны или с двух сторон установлены ведущие звездочки 14. PC вал 4 установлен на ведущем валу 1 при помощи подшипников 15. Муфты 2 и 3 содержат храповое колесо 2-1, 3-1, соединительное звено 2-2, 3-2 соответственно. Храповые колеса 2-1 и 3-1 жестко соединены с корпусом муфт 2 и 3 соответственно. Соединительные звенья 2-2 и 3-2 жестко закреплены на ведущем валу. Муфта 3 и передаточные звенья 5 и 6 жестко соединены с PC валом 4. Дополнительное передаточное звено 11 жестко соединено с корпусом муфты 2.
Привод педального транспортного средства работает следующим образом. Усилие от ног переменно передают на педали 9 и 10. При опускании педали 10 происходит вращение PC вала 4 под действием гибкого элемента 8 и передаточного звена 6. Далее вращение передается через храповое колесо 3-1, соединительное звено 3-2 на ведущий вал 1. Педаль 9 под действием гибкого элемента 7, закрепленного с диаметрально противоположной стороны относительно крепления гибкого элемента 8 на передаточном звене 6, поднимается вверх. При подъеме педали 9 дополнительное передаточное звено 11 возвращается в исходное положение, подтягивая дополнительный гибкий элемент 12. При опускании педали 9 гибкие элементы 7 и 12 опускаются вниз, поворачивая дополнительное передаточное звено 11 с муфтой 2. Вращение передается через храповое колесо 2-1. на соединительное звено 2-2 и ведущий вал 1, который вращается всегда в одну сторону, вращая ведущую звездочку 14. При этом под действием гибкого элемента 7 PC вал 4 и передаточное звено 5 поворачиваются в обратную сторону, поднимая педаль 10. При необходимости изменения передаточного числа производят перемещение точки крепления гибких элементов 7, 8, и 12 на рычаге педалей 9 и 10, производя, таким образом, плавное изменение скорости вращательного движения звездочки 14. Предлагаемый вариант привода предназначен для трехколесных педальных транспортных средств с приводом на одно или два колеса.
В другом варианте выполнения привода (фиг. 3) PC вал 4 установлен с возможностью вращения в опорах 13 и снабжен передаточными звеньями 5 и 6, расположенными на его концах. Ведущий вал 1, выполненный в виде трубы, установлен на PC валу при помощи подшипников 15. При этом PC вал 4 расположен внутри ведущего вала 1. Муфта 2 соединена с ведущим валом 1 посредством втулки 16, свободно установленной на PC валу 4. Ведущая звездочка 14 расположена в середине наружного ведущего вала 1. Кинематическое взаимодействие входящих элементов по второму варианту аналогично варианту 1. Второй вариант привода может быть применен в двухколесных педальных транспортных средствах с приводом на одно колесо.