FI122384B - Differentiaalipyörästöjärjestelmä poljettavaan ajoneuvoon - Google Patents

Description

Differentiaalipyörästöjärjestelmä poljettavaan ajoneuvoon

KEKSINNÖN ALA

Esillä oleva keksintö koskee differentiaalipyörästöjärjestelmää poljettavaan ajoneuvoon.

5 Esillä oleva keksintö edelleen koskee poljettavaa ajoneuvoa.

KEKSINNÖN TAUSTA

Monissa maissa, joissa on hyvin suuri väestö, on monia ihmisiä, joilla ei ole varaa eikä tule olemaan varaa suurimpaan osaan käytettävissä olevista kuljetusratkaisuista. Voi myös olla, erityisesti maaseudulla, että joukkoliiken-10 nepalveluja ei ole ollenkaan käytettävissä. Sen vuoksi halvan ja edullisesti ympäristöystävällisen kuljetusratkaisun pitäisi olla näiden ihmisten käytettävissä.

Eräs tämäntapainen halpa ja ympäristöystävällinen kuljetusratkaisu on polkupyörä. Eräs ongelma tavallisessa polkupyörässä on, kuitenkin, että se ei ole kovinkaan tehokas kuljetusratkaisu, koska ainoastaan yksi henkilö voi 15 ajaa yhdellä polkupyörällä. Tietenkin on olemassa tandem-polkupyöriä, joissa kaksi henkilöä voi ajaa samanaikaisesti. Kuitenkin, koskien tandem-polkupyöriä, molemmilla ajavilla henkilöillä pitäisi olla tasapainon suhteen perustaito polkupyörien ajamiseen. Molempien ajavien henkilöiden pitäisi olla myös edullisesti olennaisesti yhtä vahvoja, jotta molempien henkilöiden polke-20 misvoima voitaisiin tehokkaasti käyttää polkupyörän liikkumiseen.

Tietysti on käytettävissä riksoja tai vastaavia, joilla muutama henkilö voi matkustaa samanaikaisesti esimerkiksi siten, että kokonainen perhe voi matkustaa samanaikaisesti käyttäen yhtä riksaa. Kuitenkin, tyypillisiin riksoihin liittyvä ongelma on se, että ainoastaan yhden henkilön polkemisvoimaa käyte-^ 25 tään saamaan aikaan voimaa riksan liikkumiseen samaan aikaan kun käytettä-

O

^ vissä oleva muiden henkilöiden mahdollinen polkemisvoima jää täysin käyttä- cp mättä.

m

° KEKSINNÖN LYHYT SELITYS

CC

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan poljettavaan o 30 ajoneuvoon luotettava ja vakaa differentiaalipyörästöjärjestelmä, jolla useiden S ajavien henkilöiden voimaa voidaan käyttää tehokkaasti saamaan aikaan voi- ^ maa ajoneuvon liikkumiseen.

Keksinnön mukaiselle differentiaalipyörästöjärjestelmälle on tunnusomaista se, että differentiaalipyörästöjärjestelmä käsittää kaksi lautaspyörää, 2 jotka on järjestetty differentiaalipyörästöjärjestelmän vastakkaisille puolille, lau-taspyörien ollessa järjestettyinä vastaanottamaan pyörivää sisääntulovoimaa eri pyörimisvoiman lähteistä, ainakin yhden kiertopyörän, joka on järjestetty lautaspyörien väliin ja yhteyteen lautaspyörien kanssa lautaspyörien ja kierto-5 pyörän hammastuksella sillä tavalla, että kun lautaspyörät pyörivät toistensa suhteen eri nopeuksilla niiden keskiakselin ympäri, kiertopyörä on järjestetty pyörimään sen keskiakselin ympäri, pyörästön kotelon, joka on järjestetty sulkemaan sisäänsä lautaspyörät ja kiertopyörän, pyörästön kotelon ollessa tuettuna vasten lautaspyöriä ja kiertopyörän ollessa tuettuna vasten pyörästön kolo teloa siten, että kun ainakin yhteen lautaspyörään suunnattu voima aiheuttaa lautaspyörien pyörimisen, lautaspyörien pyöriminen aiheuttaa pyörästön kotelon pyörimisen kiertopyörän tuennan vasten pyörästön koteloa avulla, ketju-pyörän, joka on järjestetty yhteyteen pyörästön kotelon kanssa siten, että pyörästön kotelon pyöriminen aiheuttaa ketjupyörän pyörimisen pyörästön kotelon 15 mukana saamaan aikaan differentiaalipyörästöjärjestelmän pyörimisvoiman ulostulon, ja keskiohjauselementin, joka on järjestetty yhteyteen lautaspyörien kanssa saamaan aikaan keskitukirakenteen lautaspyörien väliin differentiaali-pyörästöjärjestelmän rakenteen tukemiseksi.

Keksinnön mukaiselle poljettavalla ajoneuvolle on tunnusomaista 20 se, että poljettava ajoneuvo käsittää ainakin yhden jonkin patenttivaatimuksen 1 -8 mukaisen differentiaalipyörästöjärjestelmän.

Differentiaalipyörästöjärjestelmä poljettavaan ajoneuvoon käsittää kaksi lautaspyörää, jotka on järjestetty differentiaalipyörästöjärjestelmän vastakkaisille puolille, lautaspyörien ollessa järjestettyinä vastaanottamaan pyöri-25 vää sisääntulovoimaa eri pyörimisvoiman lähteistä, ja ainakin yhden kiertopyörän, joka on järjestetty lautaspyörien väliin ja yhteyteen lautaspyörien kanssa 5 lautaspyörien ja kiertopyörän hammastuksella sillä tavalla, että kun lautaspyö-

(M

^ rät pyörivät toistensa suhteen eri nopeuksilla niiden keskiakselin ympäri, kier- Z ,opyörä on järieste“y pyörimään sen keskiakselin Differentiaalipyöräs- ° 30 töjärjestelmä edelleen käsittää pyörästön kotelon, joka on järjestetty sulke- | maan sisäänsä lautaspyörät ja kiertopyörän, pyörästön kotelon ollessa tuettu- o na vasten lautaspyöriä ja kiertopyörän ollessa tuettuna vasten pyörästön kote- o g loa siten, että kun ainakin yhteen lautaspyörään suunnattu voima aiheuttaa o lautaspyörien pyörimisen, lautaspyörien pyöriminen aiheuttaa pyörästön kote- ^ 35 lon pyörimisen kiertopyörän tuennan vasten pyörästön koteloa avulla. Differen- tiaalipyörästöjärjestelmä edelleen käsittää ketjupyörän, joka on järjestetty yh- 3 teyteen pyörästön kotelon kanssa siten, että pyörästön kotelon pyöriminen aiheuttaa ketjupyörän pyörimisen pyörästön kotelon kanssa saamaan aikaan differentiaalipyörästöjärjestelmän pyörimisvoiman ulostulon ja keskiohjausele-mentin, joka on järjestetty yhteyteen lautaspyörien kanssa saamaan aikaan 5 keskitukirakenteen lautaspyörien väliin differentiaalipyörästöjärjestelmän rakenteen tukemiseksi.

Esitetyn differentiaalipyörästöjärjestelmän etuna on, että differenti-aalipyörästöjärjestelmällä on hyvin yksinkertainen ja vahva rakenne. Keskioh-jauselementti muodostaa keskitukielementin lautaspyörille ja koko differentiaa-10 lipyörästöjärjestelmälle tuomalla vastakkain olevat lautaspyörät yhteyteen toistensa kanssa, koska lautaspyörillä ei voi olla mitään kiinteää yhteyttä toistensa kanssa koska niiden täytyy pystyä pyörimään erillään toisistaan. Keskioh-jauselementin käyttö tukielementtinä lautaspyörien välissä tekee koko differen-tiaalipyörästöjärjestelmän rakenteen hyvin vahvaksi ja vakaaksi, tarvitsematta 15 mitään erityistä runkorakennetta differentiaalipyörästöjärjestelmän ulkopuolella.

Differentiaalipyörästöjärjestelmän erään suoritusmuodon mukaan lautaspyörä käsittää keskikaran, joka on järjestetty lautaspyörän keskiakselille ja suunnattu sisäänpäin differentiaalipyörästöjärjestelmään siten, että keskioh-jauselementti voidaan järjestää yhteyteen karan kanssa karan päässä, joka on 20 suunnattu sisäänpäin differentiaalipyörästöjärjestelmään. Sellaisessa tapauksessa keskiohjauselementin rakenne voidaan tehdä suhteellisen pieneksi ja yksinkertaiseksi. Samanaikaisesti, kun keskikara on osa lautaspyörää eikä osa keskiohjauselementtiä, keskiohjauselementin ja lautaspyörän välillä oleva tuki-vaikutus on vahvempi kuin tapauksessa, missä keskiohjauselementin rakenne 25 myös käsittää kararakenteita.

^ Differentiaalipyörästöjärjestelmän erään toisen suoritusmuodon mu- o kaan keskiohjauselementti käsittä olennaisesti lieriömäisen onton rungon, jos- js, sa on kaulus, joka on suunnattu sisäänpäin keskiohjauselementin runkoa, kau- ^ luksen jakaessa keskiohjauselementin sisäpuolen kahteen osuuteen, joihin ° 30 osuuksiin lautaspyörän keskikaran pää, joka on suunnattu sisäänpäin differen- £ tiaalipyörästöjärjestelmään, on tuettu.

o Koska keskiohjauselementillä on ainoastaan olennaisesti lieriömäi- $ nen ontto runko ja kaulus, joka on suunnattu sisäänpäin keskiohjauselementin oo o runkoa, kauluksen jakaessa keskiohjauselementin sisäpuolen kahteen osuu- 35 teen, on keskiohjauselementin rakenne hyvin yksinkertainen ja siitä syystä helppo valmistaa eikä se helposti vaurioidu.

4

PIIRUSTUSTEN LYHYT KUVAUS

Seuraavassa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin edullisten suoritusmuotojen avulla ja viitaten piirustuksiin, joissa kuvio 1 kaavamaisesti esittää poikkileikattuna ylhäältä erästä diffe-5 rentiaalipyörästöjärjestelmää, kuvio 2 kaavamaisesti esittää sivulta kuvion 1 mukaista differentiaa-lipyörästöjärjestelmää, kuvio 3 kaavamaisesti esittää poikkileikattuna ylhäältä erästä kes-kiohjauselementtiä, joka muodostaa osan differentiaalipyörästöjärjestelmästä, 10 kuvio 4 kaavamaisesti esittää ylhäältä erästä poljettavaa ajoneuvoa, jossa voidaan käyttää esitettyä differentiaalipyörästöjärjestelmää, kuvio 5 kaavamaisesti esittää ylhäältä erästä toista poljettavaa ajoneuvoa, jossa voidaan käyttää esitettyä differentiaalipyörästöjärjestelmää.

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELITYS

15 Kuvio 1 kaavamaisesti esittää ylhäältä poikkileikattuna erästä diffe- rentiaalipyörästöjärjestelmää 1, jota voidaan käyttää esimerkiksi kuviossa 4 esitetyssä poljettavassa ajoneuvossa. Kuvio 2 kaavamaisesti esittää sivulta kuvion 1 mukaista differentiaalipyörästöjärjestelmää 1. Differentiaalipyörästö-järjestelmä 1 käsittää kaksi lautaspyörää, ensimmäisen lautaspyörän 2 ja toi-20 sen lautaspyörän 2’, järjestettyinä pyörästöjärjestelmän 1 vastakkaisille puolille. Molemmissa lautaspyörissä 2 ja 2’ on syvennys 3, joihin poljettavan ajoneuvon yhden poljinparin akseli voidaan yhdistää, siten saaden aikaan pyörivää sisääntulovoimaa differentiaalipyörästöjärjestelmään 1. Voidaan esimerkiksi määritellä, että ensimmäinen lautaspyörä 2 tai kuviossa 1 ylempi lautas-25 pyörä 2 on järjestetty vastaanottamaan tai saamaan aikaan ensimmäisen voi-o mansisääntulon differentiaalipyörästöjärjestelmään 1 ja että toinen lautaspyörä

CM

^ 2’ tai kuviossa 1 alempi lautaspyörä 2’ on järjestetty vastaanottamaan tai saa- ^ maan aikaan toinen voimansisääntulo differentiaalipyörästöjärjestelmään 1.

° Siksi lautaspyörät 2 ja 2’ differentiaalipyörästöjärjestelmässä 1 on järjestetty | 30 vastaanottamaan pyörivää sisääntulovoimaa eri pyörimisvoiman lähteistä, o voimanlähteiden ollessa vierekkäin istuvien kahden henkilön polkemisvoima.

o g Kuvion 1 mukainen differentiaalipyörästöjärjestelmä 1 edelleen kä- o sittää kaksi kiertopyörää 4, jotka on järjestetty lautaspyörien 2 ja 2’ väliin siten, ^ että lautaspyörien 2 ja 2’ hammastukset 2” ovat yhteydessä kiertopyörien 4 35 vastaavien hammastuksien 4’ kanssa. Lautaspyörät 2, 2’ ja kiertopyörät 4 on 5 tehty kartiohammaspyörinä, kuten voidaan nähdä kuviossa 1. Kiertopyörät 4 edelleen käsittävät karan 5, joka on kiinteästi yhdistetty kiertopyöriin 4 siten, että karoilla 5 ja kiertopyörillä 4 on yhteinen keskiakseli PG. Kuvion 1 mukainen differentiaalipyörästöjärjestelmä 1 käsittää kaksi kiertopyörää 4 mutta dif-5 ferentiaalipyörästöjärjestelmä 1 voisi myös käsittää vain yhden kiertopyörän.

Kuvioiden 1 ja 2 mukainen differentiaalipyörästöjärjestelmä 1 edelleen käsittää pyörästön kotelon 6, joka on järjestetty sulkemaan sisäänsä tai sijoittamaan lautaspyörät 2, 2’ ja kiertopyörät 4. Pyörästön kotelo 6 on tuettu laakereilla 7 vasten lautaspyöriä 2, 2’. Lautaspyörät 2 ja 2’ käsittävät uran 8 10 hampaankannan takana ja pyörästön kotelo 6 myös käsittää urat 9, jotka ovat yhteensoveltuvat lautaspyörien 2 urien 8 kanssa toimimaan tukena laakerien 7 kuulille 10. Siksi lautaspyörät 2, 2’ saavat aikaan tuen pyörästön kotelolle 6 siten, että laakerin 7 kuulat 10 lautaspyörien 2, 2’ ja pyörästön kotelon välissä sallivat lautaspyörien 2, 2’ ja pyörästön kotelon 6 pyöriä toisistaan riippumat-15 tomasti. Urat ja kuulat siten saavat aikaan pyörimistuen ja -ohjauksen lautas-pyörille ja pyörästön kotelolle. Kiertopyörät 4 on tuettu vasten pyörästön koteloa 6 karoilla 5 ja laakereilla 11, tällaisen tuennan saadessa aikaan kiertopyö-rille 4 vapauden pyöriä vapaasti suhteessa pyörästön koteloon 6. Kuvioiden 1 ja 2 mukainen differentiaalipyörästöjärjestelmä 1 on siksi suunniteltu siten, että 20 pyörimisen aikana koko kuorma ei lepää kiertopyörillä 4 vaan lautaspyörien 2, 2’ ja pyörästön kotelon 6 uriin sijoitetuilla laakerin 7 kuulilla 10. Kuvioiden 1 ja 2 mukainen differentiaalipyörästöjärjestelmä 1 edelleen käsittää ketjupyörän 12, joka on järjestetty kiinteästi yhteyteen pyörästön kotelon 6 kanssa ruuveilla 13 tai muilla kiinnityselimillä.

25 Differentiaalipyörästöjärjestelmä 1 edelleen käsittää keskioh- ___ jauselementin 14. Kuvio 3 kaavamaisesti esittää poikkileikattuna ylhäältä kes- 5 kiohjauselementtiä 14. Kuvion 3 mukainen keskiohjauselementti käsittää olen- ^ naisesti lieriömäisen onton rungon 15, jossa on kaulus 16, joka on suunnattu ^ sisäänpäin keskiohjauselementin 13 runkoa kohti. Kaulus 16 jakaa keskioh- ° 30 jauselementin sisäpuolen kahteen osuuteen 17, jotka ovat yhteydessä toisten- £ sa kanssa. Keskiohjauselementti 14 muodostaa tukirakenteen lautaspyörien 2 o ja 2’ väliin, saaden aikaan yhdistävän osan lautaspyörien 2 ja 2’ välille. Kes- g kiohjauselementti 14 saa aikaan yhdistävän osan lautaspyörien 2 ja 2’ välille 00 § siten, että lautaspyörän osana olevan ja differentiaalipyörästöjärjestelmän 1 ^ 35 sisäpuolta kohti suuntautuvan keskikaran 18 pää on sijoitettu keskiohjausele mentin 14 osuuden 17 sisäpuolelle ja tuettu sitä vasten laakerilla 19, kuten esi- 6 tetty kuviossa 1. Kaulus 16 tukee laakereita 19. Edullisesti karojen 18 päillä ei ole ollenkaan suoraa yhteyttä toistensa kanssa.

Keskiohjauselementti 14 muodostaa keskitukielementin differentiaa-lipyörästöjärjestelmälle 1 tuomalla vastakkaisten lautaspyörien 2 ja 2’ keskika-5 rat 18 yhteyteen toistensa kanssa, koska lautaspyörien 2 ja 2’ keskikaroilla 18 ei voi olla mitään kiinteää yhteyttä toistensa kanssa. Keskiohjauselementin 14 käyttö tukielementtinä lautaspyörien 2 ja 2’ välissä tekee koko differentiaalipyö-rästöjärjestelmän rakenteesta hyvin vahvan ja vakaan, koska muutoin lautas-pyörät 2 ja 2’ olisivat tuettuina toisiinsa vain kiertopyörillä 4, lautaspyörien kes-10 kiosien siten ollessa tukemattomia tai vaatien erityisen runkorakenteen diffe-rentiaalipyörästöjärjestelmän 1 ulkopuolelle. Kun polkimen akseli on yhdistetty lautaspyörään 2 tai 2’ akselin ollessa tuettuna ajoneuvon runkoon, keskiohjauselementti 14 saa aikaan kaksoistuennan lautaspyörille 2 ja 2’ niin, että poikimien akseleiden vääntövaikutus lautaspyöriin 2 ja 2’ minimoidaan.

15 Differentiaalipyörästöjärjestelmä 1 käsittää rajoitetun määrän kom ponentteja, siten vähentäen järjestelmän painoa ja kuormitusta kiertopyörille, tämä, vuorostaan, johtaa differentiaalipyörästöjärjestelmän 1 pyörimisen tehokkuuteen.

Pyörästön kotelo 6 saa aikaan jäykän kotelon kiertopyörille 4 ja yh-20 dessä lautaspyörien 2 ja 2’ kanssa pyörästön kotelo 6 saa aikaan suljetun rakenteen differentiaalipyörästöjärjestelmälle 1. Suljettu rakenne sallii järjestelmän upottamisen voiteluaineella.

Kuvioiden 1 ja 2 mukaisen differentiaalipyörästöjärjestelmän 1 toiminta on seuraavanlainen. Selityksen selventämiseksi kuviossa 1 on merkitty 25 kirjaimella D, että ensimmäinen lautaspyörä 2 vastaa ajoneuvon kuljettajan puolta, ajoneuvon kuljettajan huolehtiessa sekä ohjaamisesta että polkemises-o ta. Kuviossa 1 on edelleen merkitty kirjaimella P, että toinen lautaspyörä 2’

CM

^ vastaa ajoneuvon kuljettajan vieressä istuvan matkustajan puolta, joka matkus- ^ taja osallistuu vain polkemalla ajoneuvon voimansyöttöön.

° 30 Kun ajoneuvon kuljettaja polkee vastaavaa poljinparia, joka on yh- £ distetty ensimmäiseen lautaspyörään 2, ensimmäinen lautaspyörä 2 pyörii sen o keskiakselin RG ympäri kuvioissa 1 ja 2 kaavamaisesti nuolella A esitettyyn g suuntaan. Jos kuljettajan vieressä oleva matkustaja myös polkee vastaavaa o poljinparia, joka on yhdistetty toiseen lautaspyörään 2’, käyttäen samaa pol- ^ 35 kemisvoimaa kuin kuljettaja, toinen lautaspyörä 2’ myös pyörii sen keskiakselin RG ympäri kaavamaisesti nuolella A osoitettuun suuntaan samalla pyörimis- 7 nopeudella kuin ensimmäinen lautaspyörä 2. Koska sekä ensimmäisen lautas-pyörän 2 että toisen lautaspyörän 2’ pyörimisnopeus ja pyörimissuunta ovat samat, kiertopyörät 4 eivät pyöri niiden oman keskiakselin PG ympäri vaan kiertopyörät 4 pyörivät lautaspyörien 2 ja 2’ mukana lautaspyörien keskiakselin 5 RG ympäri. Koska pyörästön karat 5 kiertopyörissä 4 ovat kiinteästi yhdistettyjä kiertopyöriin 4, karat 5 myös pyörivät lautaspyörien 2 ja 2’ keskiakselin RG ympäri. Edelleen, koska kiertopyörät 4 on tuettu karoilla 5 ja laakereilla 8 vasten pyörästön koteloa 6, myös pyörästön kotelo 6 pyörii yhdessä lautaspyörien 2 ja kiertopyörien 4 kanssa lautaspyörien 2 ja 2’ keskiakselin RG ympäri. Pyö-10 rästön kotelon 6 pyörimisen lautaspyörien 2 ja 2’ keskiakselin RG ympäri johdosta ketjupyörä 12 pyörii lautaspyörien 2 ja 2’ keskiakselin RG ympäri, koska ketjupyörä 12 on kiinteästi yhdistetty pyörästön kotelon 6 kanssa. Ketjupyörän 12 pyöriminen aiheuttaa siihen kytketyn ketjun tai muunlaisen voimansiirto-osan pyörimisen, ketjupyörä 12 siten toimien differentiaalipyörästöjärjestelmän 15 1 voimanulostulona.

Yllä esitetyssä esimerkissä oletettiin, että molempien lautaspyörien 2 ja 2’ pyörimisnopeus, eli pyörivä sisääntulovoima, oli sama. Kuitenkin, lautaspyörän 2 pyörimisnopeus kuljettajan puolella D voi olla erilainen lautaspyörän 2’ pyörimisnopeudesta matkustajan puolella P. Nopeusero lautaspyörien 2 20 ja 2’ välillä aiheuttaa kiertopyörien 4 pyörimisen niiden oman keskiakselin PG ympäri, siten tasoittaen muutoksia sisääntulonopeuksissa, jotka aiheutuvat kuljettajan ja matkustajan suorittaman polkemisen erilaisesta nopeudesta.

Differentiaalipyörästöjärjestelmämekanismi summaa voiman tai vääntömomentin molemmista sisääntuloista. Siksi lopullisen vääntömomentin 25 määrä on lähellä kaksinkertaista siitä, mitä yksittäinen henkilö voi tuottaa polkemalla. Nopeus, jolla pyörästön kotelo 6 pyörii, on kahden sisääntulon kes-5 kiarvo. Mutta koska lopullinen tuotettava vääntömomentti on summa, sopiva

(M

^ hammaspyörästö sallii korkeamman nopeus- ja vääntövoimavaatimuksien yh- ° distelmän saavutettavaksi.

in ° 30 Analysoimalla pyöriviä osia differentiaalipyörästöjärjestelmässä 1 | voidaan nähdä, että lautaspyörät 2 ja 2’ pyörivät maksimitehokkuudella, koska o ne on suoraan kytketty poikimien akseleihin. Edelleen voidaan nähdä, että o g kiertopyörät 4 pyörivät, kun niissä nopeuksissa, joilla lautaspyörät 2 ja 2’ pyöri- o vät, on ero.

o ™ 35 Voidaan edelleen sanoa, että kiertopyörät 4 määrittävät koko diffe- rentiaalipyörästöjärjestelmän tehokkuuden. Tämä voidaan ymmärtää esimer- 8 kiksi tarkastelemalla tapausta kun sisääntulonopeudet lautaspyöriin 2 ja 2’ ovat yhtäsuuret, johtaen tilanteeseen, missä kiertopyörät 4 eivät pyöri ja missä kier-topyöristä 4 koostuva differentiaalipyörästöjärjestelmän 1 planeettajärjestelmä toimii ilman mekaanista häviötä, siirtäen maksimivääntömomentin. Siksi, jos 5 kiertopyörien sallitaan pyöriä vapaasti vähentämällä kitkaa ja vähentämällä pyörästön kotelon 6 kuormitusta siihen, koko järjestelmä voi toimia paljon korkeammalla tehokkuudella.

Yllä esitetyn differentiaalipyörästöjärjestelmän 1 rakenne on suhteellisen yksinkertainen mutta vakaa ja kestävä, ja siksi esitetty differentiaalipyö-10 rästöjärjestelmä on luotettava toiminnassa ja yksinkertainen valmistaa ja ko-koonpanna.

Valmistusmateriaalina differentiaalipyörästöjärjestelmän osille, kuten hammaspyörille, kotelolle ja keskiohjauselementille voidaan käyttää esimerkiksi 55070 lämpökäsiteltävää terästä. Käyttäen maksimikeskiarvona 0,5 hevos-15 voimaa henkilöä kohden ja yhden hevosvoiman sisääntuloa differentiaalipyö-rästöjärjestelmään ja valitun materiaalin ominaisuuksilla hammaspyörien jako-ympyrän dimensiot ovat minimissään. Hammaslukusuhteena lautaspyörien 2 ja 2’ ja kiertopyörien 4 välillä voidaan käyttää 2plus (27:13), poikkeaman johtuen ylimääräisestä hampaasta lautaspyörissä 2 ja 2’. Tämä on Hunters-20 toiminnoksi kutsuttua ilmiötä varten, joka ilmiö tapahtuu kartiohammaspyöris-sä, estäen kulumista. Lieriömäinen pyörästön kotelo 6 voidaan suunnitella ottamaan kuormitusta ja rasitusta esimerkiksi 6 millimetrin minimikehävahvuudel-la. Lieriömäinen pyörästön kotelo 6 voidaan myös suunnitella jaettavaksi kahteen puolikkaaseen. Tämä sallii helpon kokoonpanon ja purkamisen. Kaksi 25 puolikasta voidaan kiinnittää esimerkiksi käyttäen neljää M4 pultti-ja mutteripa-ria tai muunlaisilla kiinnitysvälineillä, kuten kaavamaisesti esitetty kuviossa 2 5 viitenumerolla 20.

(M

^ Kuvio 4 kaavamaisesti esittää ylhäältä poljettavaa ajoneuvoa 21 tai ^ ajoneuvoa 21, jossa esitettyä differentiaalipyörästöjärjestelmää 1 voidaan käyt- ° 30 tää. Kuvion 4 mukainen ajoneuvo 21 käsittää etupyörän 22 ja kaksi takapyörää | 23. Ajoneuvo 21 edelleen käsittää neljä satulaa 24, takapyörien 23 vieressä o olevat satulat 24 yhdistettyinä toisiinsa penkkimäiseksi rakenteeksi. Kuvion 4

O

g mukainen ajoneuvo 21 on tarkoitettu neljälle henkilölle siten, että kaksi henkien löä ajaa vierekkäin ajoneuvon 21 etuosassa ja toiset kaksi henkilöä ajavat vie- ^ 35 rekkäin ajoneuvon 21 takaosassa.

Ajoneuvo 21 käsittää edelleen voimansiirtojärjestelmän 25. Voiman- 9 siirtojärjestelmä 25 käsittää ensimmäisen poljinparin 26 ja toisen poljinparin 26’ toistensa suhteen vierekkäin ja tuettuina ajoneuvon runkoon 27, ja differentiaa-lipyörästöjärjestelmän 1 ja navan 28. Ensimmäinen poljinpari 26 ja toinen pol-jinpari 26’ on järjestetty differentiaalipyörästöjärjestelmän 1 vastakkaisille puo-5 Nile. Ensimmäinen poljinpari 26 on järjestetty saamaan aikaan pyörimisvoiman lähde 26 kuvion 1 mukaisen differentiaalipyörästöjärjestelmän ensimmäiselle lautaspyörälle 2 ja toinen poljinpari 26’ on järjestetty saaman aikaan pyörimisvoiman lähde kuvion 1 mukaisen differentiaalipyörästöjärjestelmän toiselle pol-jinparille 26’. Siitä syystä differentiaalipyörästöjärjestelmä 1 yhdistää ensim-10 mäiseltä poljinparilta 26 ja toiselta poljinparilta 26’ tulevat pyörivät polkemis-sisääntulot yhdeksi pyörimisvoiman ulostuloksi 10, kuten selitetty aikaisemmin. Voimanulostulo 10, eli ketjupyörä 12, on yhdistetty napaan 28 ketjulla 29 tai muunlaisella voimansiirtovälineellä ja napa 28 on järjestetty siirtämään pyöri-misvoima differentiaalipyörästöjärjestelmästä 1 ainakin yhteen takapyörään 23. 15 Selvyyden vuoksi polkupyörän ohjaustankoja tai mitään muunlaisia ohjaustankoja ei ole esitetty kuviossa 1.

Kuvion 4 mukainen ajoneuvo 21 saa aikaan kuljetusratkaisun kaiken kaikkiaan neljälle henkilölle siten, että kaksi henkilöä ajaa ja polkee vierekkäin ajoneuvon 21 etuosassa ja toiset kaksi henkilöä matkustavat vierekkäin 20 ajoneuvon 21 takaosassa, osallistumatta polkemiseen. Siten, käyttämällä kuvion 4 mukaista ajoneuvoa, kahden henkilön polkemisvoimaa voidaan hyödyntää saamaan aikaan voimaa ajoneuvon 21 liikuttamiseksi. Kuitenkin, on silti mahdollista, että ainoastaan yksi yksittäinen henkilö ajaa ajoneuvoa 21. Myös, mikäli tarpeellista, differentiaalipyörästöjärjestelmien lukumäärää voidaan lisätä 25 siten, että polkemiseen osallistuvien ajavien henkilöiden lukumäärää voidaan lisätä.

o Kuvio 5 esittää kaavamaisesti erästä toista poljettavaa ajoneuvoa

CM

21 tai ajoneuvoa 21, jossa esitettyä differentiaalipyörästöjärjestelmää voidaan ^ hyödyntää. Kuvion 5 mukainen ajoneuvo 21 on tarkoitettu neljälle henkilölle ° 30 siten, että kaksi henkilöä ajaa vierekkäin ajoneuvon 5 etuosassa ja toiset kaksi | henkilöä ajavat vierekkäin ajoneuvon 21 takaosassa. Kuvion 5 mukainen ajo- o neuvo 21 käsittää kaksi etupyörää 22, kaksi takapyörää 23 ja ajoneuvon run- o g gon 27, jota vasten poljinparit voidaan tukea. Ajoneuvo 21 edelleen käsittää o neljä satulaa 24 ja neljä poljinparia. Selvyyden vuoksi polkupyörän ohjaustan- ^ 35 koja tai jonkin muunlaisia ohjaustankoja ei ole esitetty kuviossa 5.

Kuvion 5 mukainen ajoneuvo 21 edelleen käsittää voimansiirtojär- 10 jestelmän 25. Voimansiirtojärjestelmä 25 käsittää kolme differentiaalipyörästö-järjestelmää, eli ensimmäisen primaarisen differentiaalipyörästöjärjestelmän 1’ ajoneuvon 21 etuosassa, toisen primaarisen differentiaalipyörästöjärjestelmän 1’ ajoneuvon 21 takaosassa ja sekundaarisen differentiaalipyörästöjärjestel-5 män 1” kahden primaarisen differentiaalipyörästöjärjestelmän välissä. Primaaristen ja sekundaarisen differentiaalipyörästöjärjestelmien rakenne voi vastata esimerkiksi kuvioissa 1 ja 2 esitettyä. Primaaristen differentiaalipyörästöjärjes-telmien 1’ pyörimisvoiman sisääntulojen voimanlähteet ovat poljinpareilta peräisin olevia polkemisvoimia ja sekundaarisen differentiaalipyörästöjärjestel-10 män 1” pyörimisvoimien sisääntulojen voimanlähteet ovat primaaristen diffe-rentiaalipyörästöjärjestelmien 1’ voimanulostulot. Voimansiirtojärjestelmä 25 edelleen käsittää takanavan 28, joka on esitetty kaavamaisesti katkoviivalla. Voimansiirtojärjestelmä 25 edelleen käsittää ensimmäisen poljinparin 26 ja toisen poljinparin 26’, jotka ovat toistensa vieressä ja järjestettyinä samaan 15 aikaan ensimmäisen ja toisen pyörimisvoiman lähteet ensimmäiselle primaariselle differentiaalipyörästöjärjestelmälle 1’ ajoneuvon 21 etuosassa. Voimansiirtojärjestelmä 25 edelleen käsittää kolmannen poljinparin 26” ja neljännen poljinparin 26”’, jotka ovat toistensa vieressä ja järjestettyinä saamaan aikaan ensimmäisen ja toisen pyörimisvoiman lähteet toiselle primaariselle differenti-20 aalipyörästöjärjestelmälle V ajoneuvon 21 takaosassa.

Sekundaarinen differentiaalipyörästöjärjestelmä 1” on järjestetty primaaristen differentiaalipyörästöjärjestelmien väliin ajoneuvon 21 pituussuunnassa. Ensimmäisen primaarisen differentiaalipyörästöjärjestelmän 1’ pyörimisvoiman ulostulo 10’ ajoneuvon 21 etuosassa on järjestetty saamaan 25 aikaan pyörimisvoiman lähde sekundaarisen differentiaalipyörästöjärjestelmän 1” toiselle pyörimisvoiman sisääntulolle, esimerkiksi toiselle lautaspyörälle 2’, 5 esimerkiksi ketjun 29’ ja vastaavan hammaspyörän 29 avulla, joka hammas-

(M

^ pyörä on yhdistetty ensimmäiseen lautaspyörään 2’, ja toisen primaarisen dif- ^ ferentiaalipyörästöjärjestelmän 1’ pyörimisvoiman ulostulo 10’ ajoneuvon 21 ° 30 takaosassa on järjestetty saamaan aikaan pyörimisvoiman lähde sekundaarien sen differentiaalipyörästöjärjestelmän 1” ensimmäiselle pyörimisvoiman si- o sääntulolle, esimerkiksi toiselle lautaspyörälle 2’, esimerkiksi ketjun 29” ja vas-

O

g taavan hammaspyörän 30” avulla, joka hammaspyörä on yhdistetty toiseen o lautaspyörään 2’. Sekundaarisen differentiaalipyörästöjärjestelmän 1” voiman ^ 35 ulostulo 10” on yhdistetty napaan 28 ketjulla 29 tai jollakin muunlaisella voi- mansiirtovälineellä ja napa 28 on järjestetty siirtämään pyörimisvoima sekun- 11 daarisesta differentiaalipyörästöjärjestelmästä 1” ainakin yhteen takapyörään 23, kuten kaavamaisesti esitetty kuviossa 5.

Kuvion 5 mukainen ajoneuvo 21 saa aikaan kuljetusratkaisun kaiken kaikkiaan neljälle henkilölle siten, että kaksi henkilö ajavat ja polkevat vie-5 rekkäin ajoneuvon 21 etuosassa ja toiset kaksi henkilöä ajavat ja polkevat vierekkäin ajoneuvon 21 takaosassa. Siten, käyttämällä kuvion 5 mukaista ajoneuvoa neljän henkilön polkemisvoimaa voidaan hyödyntää saamaan aikaan voimaa ajoneuvon 21 liikuttamiseksi. Kuitenkin, on silti mahdollista ainoastaan yhden yksittäisen henkilön ajaa ajoneuvoa 21. Myös, jos tarpeellista, differenti-10 aalipyörästöjärjestelmien määrää voidaan vielä lisätä niin, että polkemiseen osallistuvien ajavien henkilöiden määrää voidaan lisätä.

Alan ammattihenkilölle on ilmeistä, että teknologian kehittyessä keksinnöllinen idea voidaan implementoida erilaisilla tavoilla. Keksintöä ja sen suoritusmuotoja ei ole rajoitettu yllä esitettyihin esimerkkeihin vaan ne voivat 15 vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

δ

CM

n.

o

LO

o

X

cc

CL

o o 05

LO

00 o o

CM

Claims (9)

12

1. Differentiaalipyörästöjärjestelmä (1) poljettavaan ajoneuvoon (21), t u n n e 11 u siitä, että differentiaalipyörästöjärjestelmä (1) käsittää kaksi lautaspyörää (2, 2’), jotka on järjestetty differentiaalipyörästö-5 järjestelmän (1) vastakkaisille puolille, lautaspyörien (2, 2’) ollessa järjestettyinä vastaanottamaan pyörivää sisääntulovoimaa eri pyörimisvoiman lähteistä, ainakin yhden kiertopyörän (4), joka on järjestetty lautaspyörien (2, 2’) väliin ja yhteyteen lautaspyörien (2, 2’) kanssa lautaspyörien (2, 2’) ja kiertopyörän (4) hammastuksella sillä tavalla, että kun lautaspyörät (2, 2’) pyörivät 10 toistensa suhteen eri nopeuksilla niiden keskiakselin (RG) ympäri, kiertopyörä (4) on järjestetty pyörimään sen keskiakselin (PG) ympäri, pyörästön kotelon (6), joka on järjestetty sulkemaan sisäänsä lautaspyörät (2, 2’) ja kiertopyörän (4), pyörästön kotelon (6) ollessa tuettuna vasten lautaspyöriä (2, 2’) ja kiertopyörän (4) ollessa tuettuna vasten pyörästön 15 koteloa (6) siten, että kun ainakin yhteen lautaspyörään (2, 2’) suunnattu voima aiheuttaa lautaspyörien (2, 2’) pyörimisen, lautaspyörien (2, 2’) pyöriminen aiheuttaa pyörästön kotelon (6) pyörimisen kiertopyörän (4) tuennan vasten pyörästön koteloa (6) avulla, ketjupyörän (12), joka on järjestetty yhteyteen pyörästön kotelon (6) 20 kanssa siten, että pyörästön kotelon (6) pyöriminen aiheuttaa ketjupyörän (12) pyörimisen pyörästön kotelon (6) mukana saamaan aikaan differentiaalipyöräs-töjärjestelmän (1) pyörimisvoiman ulostulon, ja keskiohjauselementin (14), joka on järjestetty yhteyteen lautaspyörien (2, 2’) kanssa saamaan aikaan keskitukirakenteen lautaspyörien väliin diffe-25 rentiaalipyörästöjärjestelmän (1) rakenteen tukemiseksi. ^ 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen differentiaalipyörästöjärjestelmä, ^ tunnettu siitä, että differentiaalipyörästöjärjestelmä (1) käsittää kaksi kier- 9 topyörää (4).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen differentiaalipyörästöjärjes- 3. telmä, tunnettu siitä, että lautaspyörä (2, 2’) käsittää keskikaran (18), joka 0 on järjestetty lautaspyörän (2, 2’) keskiakselille (RG) ja suunnattu sisäänpäin § differentiaalipyörästöjärjestelmään (1), ja että keskiohjauselementti (14) on o järjestetty yhteyteen karan (18) kanssa karan (18) päässä, joka on suunnattu o ^ sisäänpäin differentiaalipyörästöjärjestelmään (1).

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen differentiaali- 13 pyörästöjärjestelmä, tunnettu siitä, että keskiohjauselementti (14) käsittää olennaisesti lieriömäisen onton rungon (15), jossa on kaulus (16), joka on suunnattu sisäänpäin keskiohjausakselin (14) runkoa (15), kauluksen (16) jakaessa keskiohjauselementin (14) sisäpuolen kahteen osuuteen (17), joita 5 osuuksia (17) vasten lautaspyörän (2, 2’) keskikaran (18) pää, joka on suunnattu sisäänpäin differentiaalipyörästöjärjestelmään (1), on tuettu.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen differentiaali-pyörästöjärjestelmä, tunnettu siitä, että lautaspyörän (2, 2’) keskikara (18) tuetaan vasten keskiohjauselementtiä (14) laakeria (19).

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen differentiaali- pyörästöjärjestelmä, tunnettu siitä, että lautaspyörät (2, 2’) ovat järjestettävissä vastaanottamaan differentiaalipyörästöjärjestelmän (1) pyörivää sisään-tulovoimaa poljettavan ajoneuvon (21) poljinpareilta (22).

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen differentiaali-15 pyörästöjärjestelmä, tunnettu siitä, että ketjupyörä (12) on järjestettävissä saamaan aikaan differentiaalipyörästöjärjestelmän (1) pyörimisvoiman ulostulon ketjun tai ketjupyörän kanssa (12) yhdistettävissä olevan muun voimansiir-toelementin avulla.

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen differentiaali-20 pyörästöjärjestelmä, tunnettu siitä, että kiertopyörä (4) käsittää karan (5), joka on kiinteästi yhdistetty kiertopyörään (4) siten, että karalla (5) ja kiertopyö-rällä (4) on yhteinen keskiakseli (PG) ja että kiertopyörä (4) on tuettu vasten pyörästön koteloa (6) kiertopyörän (4) karalla (5).

9. Poljettava ajoneuvo (21), t u n n e 11 u siitä, että poljettava joneu-25 vo (21) käsittää ainakin yhden jonkin patenttivaatimuksen 1 - 8 mukaisen diffe- rentiaalipyörästöjärjestelmän (1). δ (M h-· o tn o X en CL O o σ> m oo o o (M 14