FI95014B - Ajoneuvon tukilaitejärjestelmä - Google Patents

Description

1 95014

Ajoneuvon tukilaitejärjestelmä

Esillä oleva keksintö koskee yksirataisen, pyörillä varus-5 tetun ajoneuvon, erityisesti ajajan kuljettaman patenttivaatimuksen 1 mukaista polkupyörän tukilaitejärjestelmää.

Polkupyörän ajaja joutuu kaupunkialueilla pysähtymään ja lähtemään useita kertoja johtuen teiden risteyksistä, hi-10 taasti etenevästä liikenteestä sekä liikenneruuhkasta, tietöistä ja muista esteistä. Nämä tilanteet ovat tavallisia kaupunkien ja kaupunkialueiden pyöräilijöille, ja ne voivat johtaa vaarallisiin tilanteisiin, jolloin pyöräilijän täytyy pysähtyä hätiköiden ja hän saattaa menettää näin tehdessään 15 tasapainonsa.

Tällaisissa liikenneolosuhteissa pyöräilijän täytyy panna toinen tai molemmat jalat maahan joka kerta pysähtyessään, ja monessa tilanteessa hänen täytyy laskeutua osittain pois 20 pyörän selästä. Toistuvat ja usein äkilliset pysähdykset ovat pyöräilijälle hyvin epämukavia. Ne voivat olla myös vaarallisia tasapainon menettämisen, turhautumisesta johtuvan kärsimättömän käyttäytymisen tai muun sellaisen takia, varsinkin kun liikenteessä on suuria kuorma-autoja.

25 • Polkupyörän mallista ja ajajan fyysisestä koosta johtuen satulaistuin on joko liian matala tehokkaan polkemisen ylläpitämiseksi tai liian korkea satulassa pysymiseen pysähdyksen aikana. Tämä johtaa usein toistuvaan satulasta las-30 keutumiseen ja siihen nousemiseen.

Esillä olevan keksinnön kohteena on antaa polkupyörän apu-pyörä järjestelmä, jonka avulla ajaja voi pysäyttää pyörän ilman, että hänen täytyy laskeutua satulasta.

Keksinnön lisäkohteena on antaa polkupyörän apupyöräjärjes-telmä, joka voidaan liittää lisälaitteena jo olemassa ole- 35 2 95014 vaan polkupyörään, tai se voidaan muodostaa osaksi polkupyörää valmistusvaiheessa.

Keksinnön yhden näkökohdan mukaan tukilaitejärjestelmä yksi-5 rataiselle, pyörillä varustetulle kulkuneuvolle käsittää: varren, jonka toinen pää on kääntyvästä liitetty kulkuneuvon pyörän akseliin tai sen lähelle; poikittaisakselin, joka on kytketty varren toiseen päähän; parin tukilaitteita, jotka on asennettu poikittaisakseliin; sekä elimet, joilla varsia 10 siirretään yläasennon, jossa tukilaitteet ovat irti maasta, ja ala-asennon välillä, jossa tukilaitteet koskettavat maata ja kulkuneuvon pyörä on nostettu irti maasta; ja tässä poi-kittaisakseli kannattaa tukilaitteiden väliin asennettua pyörätartuntaelintä, joka on kosketuksessa kulkuneuvon pyö-15 rän kanssa kun varsi on ala-asennossaan, ja varrella on tietty määrä pituussuuntaista kokoonpuristuvuutta.

Keksinnön toisen näkökohdan mukaan polkupyörän (joka voi olla polkupyörä, moottoriavusteinen polkupyörä tai moottori-20 pyörä) apupyöräjärjestelmä käsittää kokoon puristuvan var ren, jonka on toisesta päästä saranoitu pyörän runkoon takapyörän akseliin tai sen viereen, jolloin se voi siirtyä tasossa, joka on tavallisesti samansuuntainen takapyörän tason kanssa; rullan, jota varren toinen pää kannattaa ja jossa on 25 ympäryspinta, joka voi kytkeytyä renkaan liikkuvaan pintaan; • sekä laipat, jotka voivat kytkeytyä tiiviisti renkaan vas takkaisille puolille; apupyörät, joita varren mainittu toinen pää myös kannattaa ja jotka kytkeytyvät maahan takapyörän vastakkaisille puolille; sekä välineen, jolla vartta 30 siirretään kahden asennon välillä: nostetun asennon, jossa apupyörät ovat irti maasta ja lasketun asennon, jossa apu-pyörät koskettavat maata ja takapyörä on nostettu irti maasta ja kytkeytyy rullaan.

35 Apupyörät ovat edullisimmin pyöriä, ja järjestelmä käsittää poikittaisakselin, jota varren alapää kannattaa. Rulla ja apupyörät on asennettu poikittaisakseliin.

Keksinnön merkittävä tunnusmerkki on se, että suuri osa li 3 95014 ajajan painosta siirtyy ajoneuvon pyörän kautta maahan ja näin ollen apupyöriin. Tämä merkitsee sitä, että apupyöriä kannattavan varren täytyy kannattaa ainoastaan hyvin pieni osa ajajan painosta, joten sen rakenne voi näin ollen 5 olla paljon kevyempi, kuin jos koko normaalisti pyörän kautta maahan siirtyvä paino siirtyisi apupyörän varrelle, niin kuin tapahtuu joissakin aikaisemmin esitetyissä apupyörissä, esim. saksalaisessa patentissa nro. 174152 esitetyissä apupyörissä, joissa polkupyörän kummallakin puolella on 10 tapin varassa kiertyvä varsi, joka ulottuu vinosti poispäin pyörän rungosta ja kannattaa poikittaisakselia, jossa on etäälle asetetut apupyörät. Kun paino siirretään ajoneuvon pyörän kautta, se siirtyy apupyöriin lähelle maata, jolloin kallistumisesta tai muusta sellaisesta aiheutuvat voimat 15 ovat mahdollisimman pieniä. Tällöin voidaan käyttää ainoastaan yhtä vartta aikaisemmin kuvatun kahden varren sijasta. Apupyöräjärjestelmän vakavuus ja lujuus paranevat, kun paino siirtyy laipallisen rullan kautta, koska sivuvoimat voidaan silloin siirtää rullan ja pyörän väliin ilman, että 20 vartta olennaisesti kuormitetaan.

Varsi on edullisimmin jousikuormitteinen teleskooppivarsi, joka asennetaan kiertymään takapyörän akselin ympäri. Jousi-kuormitus voidaan saada aikaan jollain kimmoisella tai reak-25 tiokykyisellä laitteella, esim. kierrejousella, kaasujousella tai kimmoisella materiaalilla. Varsi voi vaihtoeh-·· toisesti olla teleskoopiton ja asennettu epäkeskeisesti takapyörän akseliin nähden käsittäen kimmoisen välineen, joka saa aikaan puristuvuuden. Järjestelmä voidaan asentaa 30 siten, että se on irti pyörästä nostettuna, mutta lähes tyy pyörää asteittain alas laskettaessa, ja että se ottaa polkupyörän ja ajajan pääpainon pyörälle, poikittaisakselil-le ja apupyörille.

35 Kun pyörään kytkeytyvä elin on laipoitettu rulla, on laippojen asento edullisimmin säädettävissä, jolloin rulla soveltuu eri tyyppisille ja kokoisille renkaille. Vaihtoehtoisesti voidaan valita myös erilaiset rullat.

Λ 95014 4

Apupyörät ovat edullisimmin pyöriä, vaikka muitakin sopivia, pienen kitkan omaavia vaihtoehtoja, esim. rullia jne. voidaan käyttää.

5 Keksinnön avulla pyöräilijä voi näin ollen pysytellä muka vasti istumassa kaikissa vaiheissa pysähtymisen, odottamisen ja lähdön aikana. Se auttaa myös pyöräilijää pitämään pyörän täysin hallinnassa, koska hän voi pitää otteensa ohjaustangosta ja jarrukahvoista sekä molemmat jalkansa poikimilla 10 kaikkien näiden vaiheiden aikana. Koska ajajan pääpaino tulee ajoneuvon pyörän ja poikittaisakselin kautta apupyörille, tulee varrelle vain suhteellisen vähän kuormaa, mutta varren, takapyörän ja poikittaisakselin yhdistelmä muodostaa vahvan yksikön, joka pystyy avustamaan olennaisesti ajajan 15 ja ajoneuvon vakavuuden ylläpitämisessä kun ajoneuvo on pysähdyksissä, vaikkakin on selvää, että ajajan täytyy huolehtia jonkin verran tasapainotuksesta, niinkuin yksira-taisen kulkuneuvon ajajan oletetaan joka tapauksessa tekevän.

20

Pyöräilijä voi näin ollen laskea telineen alas aikoessaan pysähtyä helpottaen näin tasapainon ylläpitämistä ollessaan vielä liikkeessä, ja hän voi vetää telineen välittömästi kokoon lähtiessään liikkeelle. Molemmat apupyörät kosket-25 tavat maata samanaikaisesti alas lasketussa asennossa.

.. Polkupyörän takapyörä nousee irti maasta, kun varsi lähestyy kokonaan alas laskettua asentoa, kun polkupyörä on vielä pysähtymässä etujarrun avulla. Tästä on useita etuja: 30 1. Koska pyöräilijä voi pitää pyörän kokonaan hallinnassa, hän varmistaa itselleen ja muille tien käyttäjille turval-lisemmat olosuhteet.

35 2. Pyöräilijä voi pysäköidä polkupyörän siten, että teline on lukittu alas laskettuun asentoon, ja hän voi nousta pyörän selkään uudestaan sen ollessa vielä pysähdyksissä.

Kun kulkuneuvon pyörää voi lisäksi pyörittää, vaikka apupyö- 5 95014 rät ovat paikallaan, saadaan lisäetuja: 3. Koska takapyörä pääsee vapaasti pyörimään, vaihtoehtoisilla vaihdesuhteilla varustetun pyörän ajaja voi valita 5 parhaan vaihteen lähtiessään liikkeelle, erityisesti sel laisissa tilanteissa, joissa äkillinen pysähtyminen on tehnyt aikaisemman valinnan epäkäytännölliseksi.

4. Polkemalla pyörää tasapainoisesti telineen ollessa las-10 kettuna ja lukittuna paikalleen ja takapyörän ollessa kohotettuna, voidaan polkupyörää käyttää sisällä tai ulkona kuntopyöränä sellaisissa olosuhteissa, joissa tämä on mukavampi järjestely.

15 Keksinnön mukainen polkupyörä voidaan siis valmistaa alunperin sellaisenaan, tai se voi olla jo olemassa oleva malli, jota on muutettu.

Keksintö koskee siis yhdistelmän niitä osia, jotka tarvitaan 20 muutoksen tekemiseen.

Apupyörä järjestelmän kokonaisleveys kiinni tettyine pyörineen ei tavallisesti ylitä 250 mm mitattuna polkupyörästä poikittain, joten varren ollessa alas lasketussa asennossa apupyö-25 rät antavat pyöräilijälle suhteellisen tasaisella pinnalla riittävän vakaan alustan tasapainon ylläpitämiseksi istual-taan pysähdyksen aikana. Edullisin leveys on 175-225 mm.

Varren pitää olla vapaa kääntymään säteittäin rajoitetun 30 liikkeen takapyörän kehän ympäri, ja siinä on edullisimmin riittävä liikkumisvara tätä tarkoitusta varten. Kun varsi on kohotetussa tai kokonaan kokoon vedetyssä asennossa, on *: apupyörien alareunan ja maan välinen etäisyys edullisimmin noin 150 mm:n luokkaa tai enemmän, vaikkakin vartta voidaan 35 tarpeen vaatiessa pitää missä tahansa asennossa maan pinnasta ylöspäin.

Varsi on kaikissa tapauksissa edullisimmin pienessä kulmassa pystysuoraan nähden ollessaan lukittuna alas laskettuun 6 95014 asentoon, jolloin apupyöräjärjestelmän kokoonvetäminen helpottuu, kun se vapautetaan. Tätä kokoonvetämistä edistetään edelleen suuntaamalla kulkuneuvon pyörään eteenpäin suuntautuva voimansiirto. On kuitenkin toivottavaa, että 5 kulma on pieni, ehkä noin 5°-10°, koska tämä parantaa vaka vuutta varren ollessa alas lasketussa asennossa.

Teline voidaan laskea koskettamaan maata ja takapyörä nostaa ylös jollain sopivalla tavalla, esim. hydraulisella toimi-10 moottorilla. Jos järjestelmä on kuitenkin yhdistetty ja asennettu polkupyörään, laskulaite voi käsittää kelan, joka pyörii ajajan painaessa poikimia taaksepäin, sekä joustavan kytkentälenkin, esim. kettingin tai vaijerin, joka on kierretty kelalle ja yhdistetty varteen edullisimmin kiinnit-15 tämällä se poikittaisakseliin. Kela voidaan sijoittaa pää-poljinakselille tai akselin tapille polkupyörän kämmen ja poljinakselin navan väliin, tai alimmalle pidikkeelle polkupyörän vastakkaiselle puolelle pääketjun hammaskehään.

20 Kelan kehällä on edullisimmin ura, jonka syvyys on vaih- televa ja johon voidaan kiinnittää joustava kytkentälenkki, jonka pyöräilijä voi kelata kiertämällä polkupyörän kampea polkemalla taaksepäin. Joustavan lenkin toinen pää voidaan kiinnittää poikittaisakselilla olevaan laipalliseen van-25 teeseen. Taaksepäin polkeminen ja siitä johtuva joustavan kytkentälenkin kelaaminen laskee telinettä nostetusta tai *·; kokoon vedetystä asennosta, kunnes se koskettaa maata ja takapyörä nousee.

30 Jotta sekä telineen laskeminen, että takaisin vetäminen saataisiin suoritettua nopeasti, on keksinnössä se huomattava ominaisuus, että kun teline on laskettu kokonaan alas, '·' se pysyy olennaisesti pienessä, mutta merkittävässä kulmassa pystysuoraan nähden, sitä ei toisin sanoen vedetä täysin 35 pystysuoraan asentoon, jolloin yhdistävä, joustava kytkentä-lenkki on koko ajan jännitettynä, ja kun lenkki vapautetaan, tapahtuu mahdollisimman nopea kokoon vetäytyminen. Polkupyörän takapyörän pienin mahdollinen liikkumisvara sen ollessa ylös nostetussa asennossa on normaalisti 6 mm:n luokkaa.

7 95014

Kela sijaitsee edullisimmin akselin tai poljinakselin, tai pääketjun vieressä. Se voidaan sijoittaa akseliin tai viereiseen polkupyörän kampeen ja kiinnittää siihen pysyväs-5 ti sisäkkeestään. Kelan läpimitta on edullisimmin riittävän suuri polkupyörän rungon rajoissa, jolloin pyöräilijän polkiessa taaksepäin teline saadaan laskettua mahdollisimman nopeasti vipuvoiman avulla, jolloin pyöräilijän tarvitsee painaa poikimia vain hieman enemmän, kuin tavallisesti het-10 kellä, jolloin takapyörä nostetaan irti maasta.

Kelan leveys eli paksuus tulee pitää mahdollisimman pienenä, mutta sen rakenteen täytyy olla tarpeeksi kova ja joustavan kytkentälenkin pitää sopia uran sisään. Se on levey-15 deltään tavallisesti 9 mm:n luokkaa, vaikkakin tätä kokoa voidaan muuttaa eri olosuhteiden mukaan. Kela suunnitellaan tavallisesti siten, että se vie mahdollisimman vähän tilaa polkupyörän kämmen ja pol jinakselin navan tai alimman pidik-keen välillä.

20

Joustava kytkentälenkki kiinnitetään edullisimmin kelan ympärysuran sisään siihen kohtaan urassa, jonka syvyys on pienin mahdollinen, uran syvyyden ollessa järjestetty siten, että kun joustava kytkentälenkki kelautuu pyöräilijän pol-25 kiessa taaksepääin, uran syvyys suurenee asteittain suun naten telineeseen näin suuremman vipuvoiman joustavan kyt-** kentälenkin kautta ilman, että pyöräilijän tarvitsee painaa poikimia vastaavassa suhteessa enemmän kriittisellä hetkellä, kun telineen pyörät koskettavat maata ja polkupyö-30 rän takapyörä kytkeytyy laipoitettuun rullaan ja nousee irti maasta.

* Kelan sisäke lukitaan edullisimmin pääpoljinakseliin tai kampeen ja rakennetaan siten, että se kytkeytyy ja pyörit-35 tää ainoastaan kelan päärunkoa, kun pyöräilijä polkee taaksepäin, kelaten näin ollen joustavan kytkentälenkin kelalle ja laskien telineen alas.

On siis edullisempaa, että kelan päärunko ei pyöri, kun . 95014

O

pyöräilijä polkee eteenpäin. Tämä voidaan saada aikaan asettamalla kelan sisäkkeen ja päärungon väliin järjestelmä, jossa kelan päärunkoon on kiinnitetty jousikuormitteiset pidäkkeet, jotka kulkevat sopivasti profiloitujen hampaiden 5 yli, jotka on muodostettu sisäkkeeseen sen ja kelan päärungon väliseen rajapintaan, "vapaan rattaan" periaatteella. Pidäkkeet lukkiutuvat hampaisiin edullisimmin ainoastaan silloin, kun poljetaan taaksepäin.

10 Kelan päärunko on vastaavasti edullisimmin vapaa pyörimään eteenpäin (vaijerin pituuden asettamissa rajoissa), eli vastaamaan eteenpäin polkevaan liikkeeseen, kun se vapautetaan, päästäen niin muodoin joustavan kytkentälenkin kulkemaan ulos ja päästämään puolestaan telineen nousemaan koko-15 naan nostettuun tai kokoon vedettyyn asentoon. Tämä "vapaa ratas" -järjestely on edullinen vaihtoehto kytkimen (kytkimien) järjestelmälle (tai pidikkeiden, jotka ajaja käynnistää) , ja se mahdollistaa telineen välittömän alas laskemisen. Tämä voi olla tarpeellista varsinkin silloin, kun 20 pyöräilijän täytyy pysähtyä äkillisesti. Tätä liikettä voidaan edelleen jouduttaa aikaisemmin mainitulla, luonteeltaan portaattomalla kelan kelaustoiminnalla.

Kela on edullisimmin joko osittain tai olennaisesti suljet-25 tu kiinteän suojakotelon sisään, joka on kiinnitetty edullisimmin jäykästi poljinakselin napaan ja/tai vierekkäisillä *’ rungon elimillä olevaan sopivaan kohtaan. Kotelon tarkoituk sena on suojata kelaa, avustaa joustavan kytkentälenkin pitämisessä uran sisällä, ja se voi myös toimia kiinnitys-30 kohtana aikaisemmin mainitulle teleskooppitukisauvalle, kun tätä käytetään.

Välineenä, joka lukitsee telineen automaattisesti laskettuun asentoon takapyörän ollessa irti maasta, voidaan käyttää 35 jousikuormitettua salpaa, jonka paksuus tai leveys on yhtä suuri, kuin kelan. Tämä voidaan asentaa kiinteään koteloon ja se voi kytkeytyä sopivan muotoisiin loviin kelan reunassa, kun kokonaan alas laskettu asento on saavutettu. Salpa voidaan vapauttaa vaijerin ja sopivasti sijoitetun, ohjaus- 9 95014 tankoon asennetun vivun kautta, joka vapauttaa kelan ja sallii telineen kokoon vetämisen. Laitteessa voi olla sopiva pysäytin, joka voidaan asentaa kiinteään koteloon tai joka voi vaihtoehtoisesti olla hoikin muodossa jousta-5 vassa kytkentälenkissä, ja joka avustaa kokonaan lasketun asennon kohdistamisessa.

Salpa sijoitetaan edullisimmin myös siten, että se tarttuu automaattisesti toiseen sarjaan lovia, jotka ovat kelan 10 kehällä, kun joustava kytkentälenkki on kulkenut kokonaan ulos ja teline on saavuttanut lopullisen kohotetun tai kokoon vedetyn asennon. Tämä toinen lukitus estää kelan pyrkimykset jatkaa aukikelaamista halutun kohdan yli, ja se pitää reaktiokykyisessä tukisauvassa yllä tarpeellista 15 puristusta tai jännitystä, kun teline on lopullisessa kohotetussa asennossa. Salpa irtoaa automaattisesti tästä toisesta asennosta, kun kela kiertyy pyöräilijän polkiessa taaksepäin. Laitteessa voi luonnollisesti olla sarja lovia.

20 Jotta teline saataisiin vedettyä kokoon välittömästi siten, että pyöräilijä voi siirtyä eteenpäin pysähdyttyään, käytetään edullisimmin mekaanista jousta tai jotain muuta sopivaa reaktiivista väliainetta, esim. kaasua. Mahdollisessa järjestelyssä kokoonvetämisväline käsittää polvinivelsysteemin, 25 joka ulottuu varren ja polkupyörän rungolla olevan kiinteän kohdan välissä ja polvivipua pingottamaan on järjestetty ’* jousi.

Keksintö antaa varusteeksi telineen, jossa on pyörät ja 30 joka voidaan laskea maahan nopeasti, kun pyörä on vielä liikkeellä eteenpäin ja pysähtymisvaiheessa, mahdollistaen näin sen, että pyöräilijä pysyy tasapainossa ja pitää pyörän *: täysin hallinnassa pitämällä otteensa ohjaustangosta ja viereisistä jarrukahvoista pysyen samalla satulassa pitäen 35 jalat poikimilla.

Keksintö myötävaikuttaa myös turvallisuuteen ja ajajan kannalta mukavampaan ajoon yksinkertaisen toimintasarjan * avulla, joka suoritetaan pysähdyttäessä, pysähdyksen aikana xo 95014 sekä lähdettäessä liikkeelle pysähdyksen jälkeen. Tämä toimintasarja käsittää normaalisti seuraavat vaiheet: i) jarrujen käytön alkuvaiheessa ja käden pitämisen nimeno- 5 maan etujarrun käyttökahvalla, ii) joustavan kytkentälenkin kelaamisen rajoitetulla taaksepäin suuntautuvalla polkutoiminnalla, jonka lenkin toinen pää on kiinnitetty kelaan, joka on poljinakselilla tai sen vieressä pääketjun vastakkaisella puolella, ja toinen pää 10 on kiinnitetty telineeseen, joka käsittää poikittaisakselin, joka on asennettu varteen, joka on kiinnitetty kiertyvästi polkupyörän runkoon takapyörän navan alueelle. Kela on suunniteltu siten, että se varmistaa joustavan kytkentälenkin nopean kelaamisen tuoden poikittaisakselilla olevat 15 pyörät nopeasti maahan ja nostaen polkupyörän takapyörää riittävästi, jolloin se voi pyöriä vapaasti. Se lukkiutuu automaattisesti tähän asentoon sopivasti asennetulla salvalla .

iii) telineen vetämisen kokoon välittömästi pysähdyksestä 20 lähdettäessä sulkemalla vipu, joka on asennettu ohjaustangolla olevan kädensijan viereen, ja joka avaa salvan vaijerin avulla vapauttaen kelan ja näin ollen myös telineen. Teline vetäytyy kokoon välittömästi ja salpa tarttuu automaattisesti toiseen kelan reunalla olevaan pariin lovia ja 25 lukitsee sen kiinteään asentoon.

** Polkupyörän joitakin mahdollisia rakenteita voidaan sovel taa virkistys/urheilukäyttöön, johon kuuluu pyöräily paikallaan sisätiloissa, siinä voi myös olla pysäköintiä varten 30 teline, joka helpottaa ajajan nousemista pyörän selkään sekä myöhempää liikkeelle lähtöä.

’· Keksintö voidaan toteuttaa käytännössä eri tavoilla, ja keksinnön mukaisesti rakennetulla apupyöräjärjestelmällä 35 varustettu polkupyörä selitetään nyt esimerkinomaisesti viitaten oheisiin kaavamaisiin ja yksinkertaistettuihin piirustuksiin, joissa: kuvio 1 on kaavamainen sivukuva polkupyörän takaosasta, josta on jätetty pois useita eri osia kuvan selkeyden vuok- „ 95014 si, ja se esittää apupyöräjärjestelmän alas lasketussa eli käyttöasennossa; kuvio 2 on kaavamainen pohjapiirroskuva polkupyörän takaosasta, ja se esittää apupyöräjärjestelmän ylemmässä eli 5 toimimattomassa asennossa; kuvio 3 on läpileikkauskuva suurennetussa mittakaavassa kuvioissa 1 ja 2 esitetystä järjestelmästä ja otettuna kuvion 2 viivaa III-III pitkin; kuvio 4 on poikkileikkaus kelasta, joka muodostaa osan 10 apupyöräjärjestelmää; kuvio 5 on poikkileikkaus kuvion 5 viivaa V-V pitkin; kuvio 6 on samanlainen poikkileikkaus, kuin kuviossa 3 ja se esittää muunnetun rakenteen.

15 Kuvio 1 esittää polkupyörän 10 takaosan, joka käsitää takapyörän 11, takapyörän navan 12, takapyörän renkaan 13, kaksi ylätakahaaraa 14, kaksi alatakahaaraa 15, poljinkammen 17 (kuvio 4) sekä poljinakselin 18. Nämä osat on kytketty yhteen tavalliseen tapaan. Polkupyörän rungon muut osat ja 20 useimmat vaihteiston osat on jätetty pois selkeyden vuoksi.

Tässä tapauksessa vaihteiston osat ovat rungon toisella puolella kuviosta 1 katsottuna ja ne käsittävät pyörän navassa 12 olevan vetopyörän 19, joka käytännössä tavallisesti muodostaa osan nopeudenmuutoksessa tarvittavasta 25 vaihdemekanismista.

·* Mainittujen standardiosien lisäksi polkupyörä käsittää telineen 21, kiristysvaijerin 22, palautusjousen 23 sekä kelan 24. Teline 21 käsittää teleskooppivarren 25, jonka 30 toinen pää on asennettu kiertymään takapyörän akselin va rassa, ja jonka toiseen päähän on asennettu kiinteästi poi-kittaisakseli 26. Kaksi pyörää 27 on asennettu pyörimään *· vapaasti poikittaisakselissa 26.

35 Kuten kuvioissa 1-3 esitetään, teleskooppivarsi 25 on kiin nitetty ainoastaan takapyörän navan toiselle puolelle, jolloin vältetään komplikaatiot vaihteen tai muiden voi-mansiirtolaitteiden kanssa, ja se kääntyy pidikkeessä 71, joka on kiinnitetty runkoon navan viereen. Pidike 71 käsit- 12 95014 tää pystysuoran levyn 72, jossa on aukko, joka vastaanottaa takapyörän akselin, ja joka on kiinnitetty jäykästi kiinni-tyslaattoihin 73, jotka ympäröivät toista alatakahaaraa 15 ja jotka on puristettu haaraan mutteri- ja pulttiparilla 5 74.

Akseli 26 kannattaa myös rullaa 51, joka käsittää lyhyen telan 50, jossa on rivoitettu pinta ja laipat 52. Rulla pyörii vapaasti ja tulee käyttöön, kun teline 21 tuodaan 10 kokonaan alas laskettuun asentoon. Rulla 51 ottaa polkupyö rän ja sen ajajan pääpainon vastaan teleskooppisen varren 25 loppupään kautta, ja varsi 25 antaa lisäapua ottaessaan kuorman ja avustaessaan ajajaa tasapainotuksessa pysähdyksen aikana.

15

Kun varsi 25 on toimimattomassa eli kokonaan kohotetussa asennossa, joka esitetään kuviossa 2, se on pingotettu ja pitää näin ollen laipallisen rullan ja polkupyörän takarenkaan 13 välissä esimerkiksi 6 mm:n liikkumisvaran, ja 20 kun varsi tuodaan toimivaan eli kokonaan alas laskettuun asentoon, joka esitetään kuviossa 1, se sulkeutuu asteittain sisäjatkoisen toimintansa avulla tuoden laipallisen rullan 51 kokonaan kosketukseen takapyörän 11 kanssa, joka nousee samaan aikaan irti maasta ja antaa esimerkiksi 25 mm:n 25 liikkumisvaran. Koska laipallinen rulla 51 voi pyöriä va paasti, tämä viimeinen toimenpide, jossa kuorma otetaan < vastaan samaan aikaan, kun takapyörä nostetaan, tulee paljon helpommaksi, kun polkupyörä on vielä liikkeellä eteenpäin.

30 Kahden pyörän 27 kokonaisleveys on tavallisesti noin 200 mm. Tämän katsotaan olevan suurin toivottu ulottuma normaalikäytössä, vaikkakin käytännössä pyörät 27 voivat olla määrätyissä sovellutuksissa kauempana toisistaan.

35 Tulee ymmärtää, että laite on suunniteltu varmistamaan sen, että olennaisin osa kuormaa johdetaan jatkuvasti polkupyörän takapyörän 11 kautta rullalle 51, ja sieltä laitteen kahden pyörän 27 kautta tielle, ja että varrella 25 on koko ajan avustava tehtävä näiden kuormien kantamisessa.

n 13 95014

Rullan 51 laipat 52 pitävät laitteen keskitettynä sen ollessa lasketussa asennossa, koska ne sopivat tiukasti renkaan profiilin ympärille. Jotta saataisiin tällainen tiukka sovi-5 tus, täytyy rullan 51 olla helposti korvattavissa telalla, jossa laippojen 52 väli on erilainen, tai välin täytyy olla säädettävissä. Laipat antavat sivutukea varrelle 25 ja vähentävät sivukuormitusta lukitsemalla tuen takapyörään 11 siten, että nämä kaksi reagoivat yhdessä, jos polkupyörä 10 sattuu kallistumaan vahingossa, kun laite on alas lasketussa asennossa ja ajaja vielä satulassa.

Teleskooppivarsi 25 käsittää ulomman, poikkileikkaukseltaan pyöreän putken 55, joka on asetettu yläpäästään pidikkeen 15 71 varaan ja pyöreän luistin 56, joka työntyy putken 55 si sään. Luistin alapää kannattaa haarukkaa 57, johon poikit-taisakseli 26 on kiinteästi kiinnitetty. Putken 55 alaosassa on kiinteä vanne 58, ja painejousi 59 ympäröi luistin 56 alaosaa vanteen 58 ja haarukan 57 yläosan välissä. Luistin 20 56 pyörimisen estämiseksi putkessa 55 liukuu luistista esiin työntyvä tappi 60 putkessa 55 olevaan pitkittäiseen loveen 61, ja rajoittaa myös luistin 56 liikkumista ulospäin pitäen luistin putkessa. Toinen painejousi (ei esitetty), ulottuu luistin 56 yläpään ja pitkittäin liikkuvan tukikiekon välis-25 sä putken 55 sisällä sen yläpään vieressä. Kiekon pitkit täistä asentoa voidaan säätää kierteitetyllä tapilla 62 . toisen painejousen esijännityksen säätämiseksi siten, että se sopii eri painoisille ajajille.

30 Poikittaisakselilla olevat kaksi vapaasti pyörivää pyörää 27 voivat olla mistä tahansa sopivastaa seoksesta, joka on tarpeeksi kevyttä, sitkeää ja kustannuksiltaan edullista.

.* Tässä esimerkissä läpimitta on 120 mm ja leveys 20 mm, mutta näitä mittoja, kuten myös profiilia, voidaan luonnollisesti 35 muuttaa olosuhteiden mukaan.

Poikittaisakselissa 26 on myös laipallinen vanne 64, joka toimii vaijerin 22 ja samoin myös palautusjousen 23 kiinnityskohtana. Vanne 64 sijaitsee niin lähellä poikittais- 14 95014 14 akselin 26 keskusta, kuin mahdollista, jolloin nostamiseen ja laskemiseen saadaan tasaisen kuormitus.

Esijännitys, joka pyrkii palauttamaan telineen 21 toimimat-5 tomaan asentoon, saadaan palautusjousella 23, joka on asen nettu samakeskeiseen pystytukeen 81 ja yläpäästään jäykästi levyyn 72, ja joka kannattaa kiinteää ylempää vannetta 82, joka muodostaa kannan jousen 23 yläpäälle, ja liukuvaa alempaa vannetta 83, joka muodostaa kannan jousen 23 ala-10 päälle. Alempi vanne on kiinnitetty kaksi niveltä 85, 86 käsittävän polvivivun palloniveleen 84. Toisen nivelen 85 ulompi pää kiertyy putkeen 55 kiinnitetyn pidikkeen 87 varassa, kun taas toisen nivelen 86 ulompi pää kiertyy pylvään 88 alapään varassa, joka pylväs on kiinnitetty kiin-15 teästi levyyn 72 ja riippuu tästä. Pylvään alapää kannattaa myös läpivientilevyä (ei esitetty), jonka läpi vaijeri 22 ohjataan.

Tuen 81 alapäässä on pysäytin 89, joka estää polvivipua 20 oikenemasta kokonaan, kun apupyörä on yläasennossa, kuten kuviossa 2 esitetään, vaikkakin se on melkein suora, mikä vastustaa inertiavoimia, jotka syntyvät, kun polkupyörä kulkee epätasaisen pinnan yli, ja jotka pyrkivät panemaan apupyörät heilumaan ylös ja alas. Tuessa 81 on myös välis-25 sä oleva pysäytin 90, joka määrittää apupyörän alemman eli toimiasennon.

• <

Kiristysvaijeri 22 on asennettu vanteen 64 ja kelan 24 väliin, joka itse on asennettu rungon vasemmalle puolelle 30 poljinakseliin 18 ja alemmalle pidikkeelle tai poljinak- selin napaan 19.

Kela 24 esitetään tarkemmin kuvioissa 4 ja 5. Se on sijoitettu ulkokuoren 28 sisälle, joka on kiinnitetty runkoon 35 liittyväksi, ja käsittää parin pyöreitä laattoja 29. Laattojen 29 väliin on sijoitettu epäkeskoelin 31. Epäkesko-elimessä 31 on ohjauspinta 32, joka määrittää laattojen 29 väliin uran 33, jonka syvyys on vaihteleva. Laatat 29 on kiinnitetty samankeskiseen keskirenkaaseen 34, johon on 15 95014 sijoitettu sarja jousikuormitettuja pidäkkeitä 35; kuviossa on esitetty kolme pidäkettä, mutta käytännössä niitä voi olla huomattavasti suurempi määrä. Sisäke 36 sijaitsee renkaan 34 sisällä. Sisäke on kiinnitetty polkimen akseliin 5 18 ja siinä on sarja hampaita 37, jotka voivat kytkeytyä pidäkkeisiin 35.

Laattojen 29 ulommalla kehällä on lovi 38. Loveen 38 on järjestetty kytkeytymään jousikuormitettu salpa 41, joka 10 on kiinnitetty suojakoteloon 28 liittyväksi. Salvassa 41 on vapautusvaijeri 42, joka johtaa käyttövipuun (ei esitetty)/ joka on asennettu esimerkiksi ohjaustankoon. Ohjauspin-taan 32 on kiinnitetty kiristysvaijeri 22 ja se kulkee ulos suojakotelossa 28 olevan aukon (ei esitetty) kautta.

15

Nyt selitetään laitteen toiminta. Kun polkupyörää ajetaan liikuttamalla poikimia tavalliseen tapaan, on teline 21 kohotetussa asennossa, kuten kuviossa 2 esitetään, ja teleskooppivarsi 25 on pingotettu ja rulla 51 erillään renkaasta 20 13. Akseli 18 pyörittää sisäkettä 36 (vastapäivään, kuten kuviossa esitetään) ja pidäkkeet 35 kulkevat hampaiden 37 yli. Tässä asennossa salpa 41 kytkeytyy loveen 38. Itse kela 24 ei siis pyöri.

25 Kun täytyy pysähtyä, teline 21 lasketaan kuviossa 1 esitet tyyn asentoon, kuten selitetään jäljempänä. Pyörät 27 kyt-·« keytyvät maahan, laipallinen rulla 51 kytkeytyy takapyö rään 11, ja polkupyörän takapyörä nousee noin 25 mm irti maasta. Tämä saadaan aikaan polkemalla taaksepäin.

30

Kun pyöräilijä polkee taaksepäin, akseli 18 pyörii myötäpäivään, kuten on esitetty, ja tämä pyörittää vastaavasti ·* sisäkettä 36. Pidäkkeet 35 tarttuvat hampaisiin 37 ja kela 24 pyörii, kunnes salpa 41 tarttuu loveen 38. Tämä saa vai-35 jerin 22 kelautumaan ohjauspinnan 32 ympäri, jolloin teli ne 21 laskeutuu alas jousen 23 vaikutuksen vastaisesti. Vaijeri 22 kiinnitetään kelan uraan 33 pienimmän mahdollisen syvyyden kohdalta. Ohjauspinta 32 on suunniteltu siten, että kun joustava kytkentälenkki kelautuu kelalle 16 95014 pyöräilijän polkiessa taaksepäin, uran 33 syvyys suurenee asteittain, jolloin telineeseen 21 suuntautuu suurempi vipu-voima vaijerin 22 kautta, ja pyöräilijän ei tarvitse lisätä poikimien painamista vastaavassa suhteessa. Kriittisellä 5 hetkellä, kun pyörät 27 koskettavat maata ja ottavat sekä pyöräilijän, että polkupyörän kuormituksen vastaan takapyörän noustessa irti maasta, ovat uran 33 syvyys ja vipu-voima maksimissa.

10 Kun teline 21 on lasketussa asennossa, pyöräilijä voi py säyttää pyörän ilman, että hänen täytyy siirtää jalkojaan pois poikimiinilta ja menettää tasapainoaan. Teline 21 pysyy lasketussa asennossa salvan 41 kytkeytymisen avulla.

15 Kun pyöräilijä haluaa jatkaa matkaa, nostetaan teline 21.

Telineen 21 nostamiseksi vapautetaan salpa 41 käyttämällä vapautusvaijeria 42. Salpa irtoaa näin lovesta 38 ja jousi 23 nostaa telineen 21. Tämän tuloksena kiristysvaijeri 22 kelautuu auki ohjauspinnalta 32 pyörittäen kelaa 24 vasta-20 päivään, kunnes salpa 41 tarttuu uudelleen loveen 38. Näin teline 21 pysyy taas kohotetussa asennossa.

Kun teline on toiminnassa, renkaan tarttuminen rullan 51 laippojen 52 väliin saa aikaan sen, että suurin osa ajajan 25 painosta siirtyy tarkasti takapyörän 11, rullan 51, poikit- taisakselin 26 ja pyörien 27 kautta maahan, kun taas laipat .: 52 varmistavat sen, että sivuittaiset kuormitukset, jotka johtuvat polkupyörän vähäisestä kallistumisesta tai maan epätasaisuudesta, siirtyvät myös akselin 26 ja takapyörän 30 11 väliin. Siten takapyörän li, navan 12, varren 25 ja poikittaisakselin 26 muodostama suorakulmainen teline on melko jäykkä, eikä varsi 25 kuormitu liikaa edes pyörän ·’ kallistuessa.

35 Kuviossa 6 esitetään muunnettu rakenne. Lukuunottamatta selitettäviä kohtia, muunnettu rakenne on samanlainen, kuin kuvioissa 1-5 esitetty rakenne, joten tätä selitystä ei toisteta. Muunnetussa rakenteessa joustava kytkentälenkki 22' ulottuu kelasta 24 putken läpi (ei esitetty), joka on i< 17 95014 kiinnitetty polkupyörän runkoon alatakahaarojen 15 etupäähän, ja se on pöhjapiirroskuvassa loivan s:n muotoinen ja ohjaa joustavan kytkentä lenkin pyörän rungon vastakkaiselle puolelle siltä puolelta, johon kela 24 on asennettu, toisin 5 sanoen rungon sille puolelle, jossa ketju sijaitsee. Jous tava kytkentälenkki 22' ulottuu taakse- ja alaspäin putken takapäästä, ketjun alemman väylän alapuolelle ja takapyörän 11' vartta vastakkain olevalle puolelle, ja on kiinnitetty poikittaisakseliin 26' vanteella 64', joka on vas-10 takkaisella puolella rullaa 51', kuin haarukka 57', jolla poikittaisakseli 26' on kiinnitetty varteen.

Kun apupyörälaite on alas lasketussa asennossa, siihen suunnattu paino pyrkii siirtämään poikittaisakselia 26' 15 taaksepäin, koska poikittaisakselin 26' akseli on taaksepäin pystysuorasta, joka kulkee takapyörän navan 12' akselin kautta. Kun salpa 41 on siis kelan 24 laatoissa 29 olevassa lovessa 38, pysyy joustava kytkentälenkki 22' kiristyksessä vastustaen siten poikittaisakselin pyrkimystä suuntautua 20 taaksepäin, ja vapauttaen haarukan 57' ja varren 25' ainakin osittain varren 25' pitkittäisakselin ympäri suuntautuvasta vääntömomentista, jonka tämä saa aikaan. Muunnetulla rakenteella on siis taipumus olla jäykempi ja vakaampi, kun polkupyörä on pysähdyksissä.

25

Vaikka selitetyssä, muunnetussa rakenteessa kela 24 pidetään . hammaskehää vastapäätä olevalla pyörän puolella, ja polku pyörässä on putki, joka päästää joustavan kytkentälenkin 22' kulkemaan polkupyörän toiselta puolelta toiselle, on 30 myöskin mahdollista sijoittaa kela samalle puolelle, kuin hammaskehä.

» · « 4

Claims (15)

95014 18

1. Tukilaitejärjestelmä yksirataiselle, pyörillä varustetulle kulkuneuvolle, järjestelmän käsittäessä: varren (25), jonka toinen pää on kääntyvästä liitetty kulkuneuvon pyörän 5 akseliin (12) tai sen lähelle; poikittaisakselin (26), joka on kytketty varren toiseen päähän; parin tukilaitteita (27), jotka on asennettu poikittaisakseliin; sekä elimet (22, 24), joilla varsia siirretään yläasennon, jossa tukilaitteet ovat irti maasta, ja ala-asennon välillä, jossa tukilaitteet kos-10 kettavat maata ja kulkuneuvon pyörä on nostettu irti maasta, tunnettu siitä, että poikittaisakseli (26) kannattaa tuki-laitteiden (27) väliin asennettua pyörätartuntaelintä (51), joka on kosketuksessa kulkuneuvon pyörän kanssa kun varsi (25) on ala-asennossaan, ja että varrella (25) on tietty 15 määrä pituussuuntaista kokoonpuristuvuutta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kulkuneuvon pyörä pääsee pyörimään, kun tukilaitteet ovat liikkumattomina. 20

3. Patenttivaatimuksen l mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että pyörätartuntaelin on rulla (51), jossa on kehä-pinta, joka voi kytkeytyä kulkuneuvon takarenkaan (13) liikkuvaan pintaan sekä laipat (52), jotka voivat kytkeytyä tii- 25 viisti renkaan vastakkaisille sivuille.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että tukilaitteet (27) ovat pyöriä tai rullia. 30

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että varsi (25) on jousikuormitteinen teleskooppivarsi, joka on asennettu kiertymään kulkuneuvon takapyörän (11) akselin (12) ympäri. 35

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että se sisältää välineen (62), jolla säädetään kyseisen jousen esijännitys. 19 95014

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että pyörätartuntaelin (51) on irti kulkuneuvon pyörästä (11) ollessaan yläasennossa, mutta lähestyy pyörää asteittain sitä alas laskettaessa. 5 t

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että tukilaitteiden (27) kokonaisleveys ei ole yli 250 mm.

9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että tukilaitteiden (27) kokonaisleveys on välillä 175-225mm.

10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukainen järjestelmä, 15 tunnettu siitä, että se on yhdistetty ja asennettu polku pyörään .

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että varsi (25) on välillä 5°-10° olevassa kulmassa 20 pystysuoraan nähden, kun varsi on ala-asennossaan.

12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että varren (25) laskuvälineet käsittävät kelan (24), joka pyörii ajajan polkiessa taaksepäin, sekä 25 joustavan kytkentävälineen (22, 22'), joka on kelattu ke- lalle ja yhdistetty varteen.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että joustava kytkentäväline (22') kulkee polku- 30 pyörän takapyörän (11) sivun suuntaisena ja vastakkaisella puolella kuin varsi (25).

14. Jonkin patenttivaatimuksista 10-13 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että se käsittää jousitoimisen kokoon- 35 vetovarusteen (23, 81-88), joka esijännittää varren (25) yläasentoon. • · 20 95014

15. Jonkin patenttivaatimuksista 10-13 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että se käsittää polvinivelrakenteen (84, 85, 86) , joka sijaitsee varren (25) ja polkupyöränä rungossa olevan kiinteän kohdan (88) välillä, ja jousi (23) 5 on järjestetty pidentämään polviniveltä.