CZ2003109A3

CZ2003109A3 - Oval-shaped bicycle transmission

Info

Publication number: CZ2003109A3
Application number: CZ2003109A
Authority: CZ
Inventors: Čmuhařápavel
Original assignee: Čmuhařápavel
Priority date: 2003-01-13
Filing date: 2003-01-13
Publication date: 2004-08-18
Also published as: AU2003285263A1; WO2004062997A1

Abstract

Oval-shaped bicycle transmissionThe invention involves the oval-shaped bicycle transmission (1) with the major axis (2) and the minor axis (3), fitted with a handle (4) and a pedal (5). The axis of the handle (4) is located in the direction of the minor axis (3) of the transmission (1) and contains the angle alpha of -15 to +15 degrees with this minor axis (3). The ratio of the length of the radius of the major axis (2) to the length of the radius of the minor axis (3) is 1 : 0.97 to 0.80.

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká převodníku jízdního kola ve tvaru elipsy opatřeného klikou a pedálem jízdního kola.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an elliptical bicycle converter provided with a crank and a bicycle pedal.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Z dosavadní praxe je známo velké množství různých řešení převodníků jízdních kol. Ve většině případů se jedná o převodníky ve tvaru pravidelného kruhu. V případě takovéhoto kulatého převodníku probíhá zátěž nejvýhodnějších svalů tak, že v horní úvrati klade pedál největší odpor díky nepříznivému úhlu nohy vůči klice a v průběhu sešlápnutí odpor pedálu rychle klesá a následně opět stoupá. Účinnost přenosu síly tedy rychle stoupá a rychle klesá. Při jízdě na kole, ale člověk dokáže nohou vyvinout největší sílu při stejném pohybu, který vykonává například při běhu ve fázi odrazu. Z dosavadních poznatků vyplývá, že lidské svaly dokáží pracovat nejlépe, jestliže jejich zátěž rovnoměrně roste, popřípadě je zátěž rovnoměrná, to znamená, že potřebují určitý rozmach k vyvinutí maximálního výkonu.A large number of different solutions for bicycle converters are known from the practice. In most cases they are converters in the shape of a regular circle. In the case of such a round transducer, the load of the most advantageous muscles proceeds in such a way that at the top dead center the pedal places the greatest resistance due to the unfavorable angle of the foot to the crank. The power transmission efficiency thus increases rapidly and decreases rapidly. While riding a bike, however, one is able to exert the greatest power with the foot in the same movement that he performs, for example, when running in the bounce phase. Evidence suggests that human muscles are able to work best if their load is increasing evenly or the load is even, that is, they need a certain boost to develop maximum performance.

Nevýhoda běžných stávajících kulatých převodníků tedy spočívá hlavně v nepřirozeném průběhu zátěže nejúčinnějších svalových skupin které jezdec na kole používá a tím omezují možnost využití jejich síly. Při použití kruhového převodníku se rovněž nepřiměřeně namáhají svalové skupiny, které při jízdě na kole pomáhají překonat mrtvý bod v horní a dolní úvrati. Jedná se zejména o svaly na přední straně stehna.The disadvantage of current existing round converters is therefore mainly in the unnatural load of the most efficient muscle groups that the rider uses and thus limit the possibility of using their power. The use of a ring transducer also puts undue stress on the muscle groups that help to overcome the dead center at the top and bottom dead center when riding the bike. These are mainly muscles on the front of the thigh.

-2Z praxe jsou rovněž známy oválné převodníky u kterých je osa kliky umístěna ve směru delší osy oválu. Takovéto převodníky usnadní sešlápnutí pedálu v první čtvrtině otáčky kdy dosedá řetěz na obvod v místě menšího průměr převodníku, přičemž v mrtvých bodech v horní i dolní úvrati dosedá řetěz na největší průměr převodníku. Tím jsou ještě zvýrazněny nevýhody, známé z kulatých převodníků.In practice, oval converters are also known in which the crank axis is positioned in the direction of the longer oval axis. Such transducers will facilitate the depressing of the pedal in the first quarter of a revolution when the chain rests on the circumference at the point of the smaller diameter of the transducer, while at the dead points at the top and bottom dead center the chain rests on the largest diameter of the transducer. This further highlights the disadvantages known from round converters.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny převodníkem jízdního kola ve tvaru elipsy s hlavní osou a vedlejší osou, opatřeným klikou a pedálem jízdního kola, podle tohoto vynálezu. Jeho podstatou je to, že osa kliky je umístěna ve směru vedlejší osy převodníku a svírá s touto vedlejší osou úhel a o velikosti - 15 až + 15 stupňů.The above drawbacks are largely overcome by an elliptical bicycle converter with a major axis and a minor axis provided with a crank and bicycle pedal according to the present invention. Its essence is that the crank axis is located in the direction of the minor axis of the converter and forms an angle of - 15 to + 15 degrees with this minor axis.

Ve výhodném provedení je délka poloměru hlavní osy k délce poloměru vedlejší osy v poměru 1 : 0,98 až 0,80.In a preferred embodiment, the length of the major axis radius to the length of the minor axis radius is 1: 0.98 to 0.80.

Rovněž může být použit převodník, který bude mít jednu část menší než druhou, neboť většina lidí má jednu nohu o něco slabší, než druhou.A converter can also be used that will have one part smaller than the other, since most people have one leg slightly weaker than the other.

Převodník podle tohoto vynálezu odstraňuje nevýhody, které přináší použití kruhových převodníků. Převodník ve tvaru elipsy s klikou ve směru vedlejší osy usnadňuje překonání mrtvých bodů v horní a dolní úvrati a zvyšuje využití síly nej silnějšleh svalů. Šlapání na kole je takto plynulejší a úspornější. Hlavní práci při jízdě na takovémto kole vykonávají svalové skupiny, které ke své práci využívají hmotnosti jezdcova těla a • AAAA ·ΑThe converter of the present invention eliminates the disadvantages of using circular converters. An ellipse transducer with a crank in the direction of the minor axis makes it easier to overcome dead spots at the top and bottom dead center and increases the use of the most powerful muscle. This makes pedal cycling smoother and more economical. The main work on such a bicycle is performed by muscle groups that use the weight of the rider's body for their work and • AAAA · Α

A A · A A • · · A • A · A A • · · A AA A A A A A A A A A A

AA A AA A AAA

-3nezatěžují tak horní polovinu těla. Tím se usnadňuje i dýchání.-3 do not burden the upper body. This makes breathing easier.

Při sešlápnutí pedálu se zátěž plynule zvyšuje a to je pro svaly přirozený způsob zátěže. Při použití tohoto tvaru a nastavení převodníku dochází k výraznému poklesu zatížení svalů na přední straně stehna.When the pedal is depressed, the load increases steadily and this is a natural way of exerting muscles. Using this shape and adjusting the transducer leads to a significant decrease in the load on the muscles of the front thigh.

Nastavení převodníku vůči klice je možné měnit v rozsahu ± 15 stupňů od vedlejší osy podle toho, zda jezdec preferuje jízdu v sedle či vstoje.The transducer adjustment to the handle can be adjusted within ± 15 degrees of the secondary axis, depending on whether the rider prefers to ride in the saddle or standing position.

Menší průměr převodníku ve směru vedlejší osy umožňuje v mrtvých bodech snadnější a rychlejší překlenutí polohy, ve které je končetina, vzhledem ke kruhovému pohybu, v nepříznivém postavení a nedokáže vyvinout dostatečnou sílu.The smaller diameter of the transducer in the direction of the minor axis makes it easier and faster to bridge the position in which the limb is in an unfavorable position due to the circular movement and cannot exert sufficient force at dead points.

Díky tomu se snižuje hlavně zatížení svalů na přední straně stehna a jejich úponú v oblasti kolena - právě tyto svaly pracují při překonávání bodu v horní úvrati nejvíce. Větší průměr ve směru hlavní osy v kolmé poloze kliky umožňuje to, že končetina se postupně dostává od horního mrtvého bodu, směrem ke kolmé poloze vzhledem ke kruhovému pohybu, do ideální polohy, ve které dokáže vyvinout největší sílu a je tedy schopna zvládnout i současně zvětšování průměru převodníku. Je tím lépe využita práce nejsilnějších svalových skupin dolních končetin.This mainly reduces the load on the muscles of the front of the thigh and their insertions in the knee area - these are the muscles that work the most to overcome the point at the top dead center. The larger diameter in the direction of the main axis in the perpendicular crank position allows the limb to progressively move from the upper dead point, toward the perpendicular position with respect to the circular movement, to the ideal position in which it can exert maximum power and is able to handle diameter of the converter. This makes better use of the work of the strongest muscle groups of the legs.

Jízda s převodníkem ve tvaru elipsy se více podobá zatížení, kterému jsou končetiny vystaveny při běhu. Výrazně se snižuje potřeba pomáhat si při šlapání rukama a celou horní polovinou těla. To usnadňuje dýchání a snižuje zátěž zádových svalů. Je to dané tím, že hlavní práci jsou nuceny odvádět ty svalové skupiny, které pohybují při šlapání končetinou ve vertikálním směru a využívají při tom hmotnosti těla.Driving with an elliptical chain transducer is more similar to the load the legs are exposed to while running. The need to assist in pedaling with the hands and the entire upper half of the body is greatly reduced. This facilitates breathing and reduces back muscles. This is due to the fact that the main work is forced to do those muscle groups that move the pedal in the vertical direction and use the weight of the body.

-4···· ·· ··*·-4 ···· ·· ·· * ·

Při šlapání vznikají u dolních končetin největší setrvační síly ve vertikálním směru. U převodníku ve tvaru elipsy nevzniká v tomto směru tak výrazné zrychlení, jako u převodníku kulatého. Šetří se tím síly, potřebné k překonání této setrvačnosti.When pedaling, the greatest inertia forces occur in the vertical direction of the legs. An ellipse converter does not exhibit as much acceleration in this direction as a round converter. This saves the forces needed to overcome this inertia.

Celkově činí převodník ve tvaru elipsy šlapání plynulejším, svalstvo zatěžuje vyváženě, protože vyrovnává velké výkyvy v účinnosti šlapání, které vznikají při pohybu končetin do kruhu. Převodník ve tvaru elipsy umožňuje plynulý pohyb končetin i při velkém zatížení. Z toho vyplývá, že takovýto převodník umožňuje zvýšení výkonu.Overall, the elliptical transducer makes pedaling smoother, balancing the muscles in a balanced way by compensating for large fluctuations in pedaling efficiency that arise when limbs move into a circle. The elliptical transducer enables smooth limb movement even under heavy loads. It follows that such a converter allows for an increase in performance.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález bude podrobněji popsán s pomocí přiloženého výkresu, kde je zobrazeno schématicky v nárysu příkladné provedení převodníku v nárysu.The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which a schematic front view of an exemplary transducer in front view is shown.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příkladný převodník JL jízdního kola ve tvaru elipsy s hlavní osou 2 a vedlejší osou 3 je opatřený klikou 4 a pedálem 5 jízdního kola. Osa kliky ý je umístěna ve směru vedlejší osy 3 převodníku _1 a svírá s touto vedlejší osou 3 úhel a o velikosti 5 stupňů. Délka poloměru hlavní osy 2 k délce poloměru vedlejší osy 3 je v poměru 1 : 0,97.An exemplary ellipse-shaped bicycle converter 11 with a major axis 2 and a minor axis 3 is provided with a crank 4 and a bicycle pedal 5. The crank axis je is located in the direction of the minor axis 3 of the converter 1 and forms an angle α of 5 degrees with this minor axis 3. The length of the radius of the major axis 2 to the length of the radius of the minor axis 3 is 1: 0.97.

·· ······ ····

-5V dalším provedení je délka poloměru hlavní osy 2 k délce poloměru vedlejší osy 3 je v poměru 1 : 0,85, a převodník 2 je rozdělen na dvě části s rozdílnou velikostí.In another embodiment, the length of the major axis radius 2 to the length of the minor axis radius 3 is 1: 0.85, and the transducer 2 is divided into two parts of different size.

Na jedné klice může být více převodníků 1, s výhodou tři.There may be several transducers 1 on one handle, preferably three.

Převodník 1 je s klikou 4_ spojen pomocí šroubů, nebo tyto součásti mohou být svařeny, snýtovány, slisovány a podobně. Převodníky mohou být zhotoveny z oceli, hliníku, titanu a dalších materiálů a jejich slitin. Povrch převodníků 2 3^echráněn povrchovou úpravou, jako je barva, chromování a podobně.The transducer 1 is connected to the crank 4 by means of screws, or these parts can be welded, riveted, pressed and the like. Transducers can be made of steel, aluminum, titanium and other materials and their alloys. 2 transducer surface ³ and protected by a coating such as paint, plating and the like.

Převodové poměry jsou voleny podle toho k čemu je kolo určeno a odpovídají běžně známým převodům.The transmission ratios are selected according to what the wheel is designed for and correspond to the conventional transmission.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Převodník jízdního kola ve tvaru elipsy opatřený klikou a pedálem jízdního kola podle tohoto vynálezu nalezne uplatnění na kolech určených jak pro zábavu, tak pro profesionální sportovce.The elliptical bicycle converter provided with the crank handle and bicycle pedal of the present invention will find application on wheels intended for both entertainment and professional sports.

Claims

A patent axis with a crank and bicycle pedal, characterized in that the crank axis (4) is located in the direction of the minor axis (3) of the transducer (1) and forms an angle? up to + 15 degrees.

Transducer according to claim 1, characterized in that the length of the radius of the main axis (2) to the length of the radius of the minor axis (3) is in a ratio of 1: 0.98 to 0.80.

Transducer according to claim 1 or 2, characterized in that it is divided into two parts of different size.