NL9300321A - Mechanisme voor het aandrijven van een een gestel omvattend vervoermiddel. - Google Patents

Description

Korte aanduiding : Mechanisme voor het aandrijven van een een gestel omvattend vervoermiddel.

De uitvinding heeft betrekking op een mechanisme voor het aandrijven van een een gestel omvattend vervoermiddel met menskracht en/of met een mechanische aandrijfbron, waarbij een met menskracht in draaiing te brengen onderdeel met behulp van veerkrachtig vervormbare middelen is gekoppeld met een voor het aandrijven van het vervoermiddel in draaiing te brengen aangedreven onderdeel, terwijl controlemiddelen zijn aangebracht voor het vaststellen van de hoekverdraaiing tussen beide onderdelen met het oog op het via regel middelen beïnvloeden van de mechanische aandrijfbron.

Een dergelijk mechanisme is in het Amerikaanse octrooi 5.024.286 beschreven, meer in het bijzonder toegepast bij een met een hulpmotor uitgeruste fiets. Hoewel ook in onderhavige aanvraag als uitvoerings-voorbeeld de toepassing van het mechanisme is beschreven zoals gebruikt bij een fiets met hulpmotor, zal het duidelijk zijn, dat het mechanisme volgens de uitvinding ook toepasbaar is bij andere voertuigen en/of vaartuigen, bijvoorbeeld een waterfiets met hulpmotor.

Bij de uit het Amerikaanse octrooi schrift 5.024.286 bekende fiets wordt voor het vaststellen van de hoekverdraaiing tussen het met menskracht in draaiing gebrachte onderdeel en het aangedreven onderdeel gebruik gemaakt van een tweetal zich evenwijdig aan elkaar uitstrekkende schijven, die aan hun omtrek zijn voorzien van openingen. In de onbelaste stand van de onderdelen zijn de openingen in de ene schijf afgedekt door delen van de andere schijf. Tijdens bedrijf zullen in het algemeen de schijven meer of minder ten opzichte van elkaar worden verdraaid, waardoor de van openingen voorziene delen van de schijven elkaar in meer of mindere mate zullen gaan overlappen. Met behulp van een optische sensor wordt de mate waarin de van openingen voorziene delen van de schijven elkaar overlappen en het passeren van deze elkaar overlappende openingen waargenomen voor het opwekken van signalen ter beïnvloeding van de regelmiddelen van de mechanische aandrijfbron, een en ander zoals uiteengezet in bovengenoemd Amerikaans octrooi 5.024.286 waarvan de inhoud geacht wordt hierin te zijn opgenomen.

Ofschoon deze inrichting op zich goed kan voldoen is het een nadeel, dat het gebruik van een optische sensor vermogen vereist, terwijl een dergelijk mechanisme verder zeer gevoelig is voor vervuiling van de optische sensor.

Met de uitvinding wordt dan ook beoogd een mechanisme van bovengenoemde soort te verkrijgen, dat een eenvoudige, doelmatige opbouw heeft en bedrijfzeker kan werken.

Volgens de uitvinding kan dit worden bereikt doordat zowel met het menskracht in draaiing te brengen onderdeel als met het in draaiing gebrachte aangedreven onderdeel een permanente magneet is verbonden en op het gestel sensors zijn aangebracht, zodanig, dat de sensor bij iedere omwenteling van de draaibare onderdelen de passage van een desbetreffende magneet waarnemen voor het opwekken van de regel middel en beïnvloedende signalen.

Bij voorkeur zullen zogenaamde reedsensors worden toegepast, die bij het passeren van de magneet worden geopend of gesloten.

Volgens een verder aspect van de uitvinding is een bijzonder doelmatige verbinding tot stand te brengen tussen het met menskracht in draaiing te brengen onderdeel en het aangedreven onderdeel indien beide onderdelen zijn verbonden door een verbindingsorgaan, dat is voorzien van een tweetal elkaar concentrisch omgevende ringen, waarvan de een met het ene onderdeel en de ander met het andere onderdeel is verbonden, terwijl de beide ringen onderling zijn verbonden door uit veerkrachtig materiaal vervaardigde spaken.

Hierbij krijgt men een een eenvoudige opbouw bezittende constructie met behulp waarvan verhoudingsgewijs veel vermogen kan worden overgebracht.

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand van een in bijgaande figuren schematisch weergegeven mogelijke uitvoeringsvorm van de constructie volgens de uitvinding.

Figuur 1 toont een kettingwiel van een fiets met daarbij behorende onderdelen, gedeeltelijk in aanzicht en gedeeltelijk in doorsnede.

Figuur 2 toont een zijaanzicht op figuur 1, gedeeltelijk in aanzicht en gedeeltelijk in doorsnede volgens lijn II.

Figuur 3 toont een deel van figuur 1 in doorsnede volgens lijn III.

Zoals in de figuren is weergegeven is op een trapas 1 een schijfvormig orgaan 2 vastgezet met behulp van een met een bout 3 op de trapas 1 vastgeklemde naaf 4 van het schijfvormige orgaan 2. Een tweetal gebruikelijke trapperarmen 5 aan de vrije uiteinden waarvan niet weergegeven trappers op de gebruikelijke wijze zwenkbaar zijn aangebracht, en waarvan er slechts een is weergegeven, is vast met het schijfvormige orgaan verbonden. Het zal dus duidelijk zijn, dat de trapas 1 met het daaraan bevestigde schijfvormige orgaan 2 op de gebruikelijke wijze om de draai-ingsas van de trapas 1 in draaiing kan worden gebracht ten opzichte van het frame of gestel van de fiets of ander voertuig waarin de trapas om zijn hartlijn draaibaar zal zijn gelegerd.

Aan de naaf 1 is met behulp van schroeven 7 een in doorsnede L-vormig ringvormig orgaan 8 vastgezet, waarbij, zoals uit de figuren duidelijk zal zijn, een been 9 van het ringvormige orgaan 8 aanligt tegen een uiteinde van de naaf 4 en het andere been 10 van dit ringvormige orgaan 8 een deel van de buitenomtrek van de naaf 4 nauwsluitend omgeeft.

Met de buitenomtrek van het been 10 zijn de uiteinden verbonden van spaken, die op regelmatige afstand van elkaar in een tiental groepen van ieder twee spaken 11 en 12 staan opgesteld. De buiteneinden van de spaken 11 en 12 zijn verbonden met een het ringvormige orgaan 8 concentrisch omgevend ringvormig orgaan 13, en meer in het bijzonder aan ten opzichte van een ringvormige flens 14 van het ringvormige orgaan 13 in de richting van het ringvormige orgaan 8 uitstekende nokken 15. Zoals verder in het bijzonder uit de figuren 2 en 3 blijkt is op de buitenzijde van de rondlopende flens 14 een rondlopende rug 16 aangebracht waaraan een tweetal kettingwielen 17 en 18 zijn vastgeklemd met behulp van bouten 19.

Het de kettingwielen 17 en 18 met de naaf 4 en het schijfvormige orgaan 2 verbindende verbindingsorgaan gevormd door de beide ringvormige organen 8 en 13 en de deze ringvormige organen verbindende spaken 11, 12 is bij voorkeur vervaardigd uit een stuk uit kunststof. Zoals daarbij uit de figuren blijkt hebben de spaken een min of meer S-vormig of gekromd verloop, terwijl de op het ringvormige orgaan 8 aansluitende einden van de spaken 11 en 12 dichter bij elkaar zijn gelegen dan de op het ringvormige orgaan 13 aansluitende uiteinden van dezelfde spaken 11 en 12.

Zoals verder blijkt hebben in het afgebeelde de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld de spaken een in hoofdzaak rechthoekige doorsnede, waarbij de lange rechthoekzijde van de doorsnede zich tenminste nagenoeg evenwijdig aan de hartlijn van de trapas 4 uitstrekt.

Zoals verder in de figuren is weergegeven is het schijfvormige orgaan voorzien van een aantal een geheel met het schijfvormige orgaan vormende uitstekende neuzen 20, zodanig, dat iedere neus is gelegen tussen een tweetal uitstekende nokken 15 van het ringvormige orgaan 13.

In de weergegeven ruststand van de onderdelen ligt iedere neus 20 aan tegen een zijkant van een nok 15, terwijl tussen de neus 20 en de tegenover liggende nok 15 een drukveer, hier in de vorm van een spiraalveer 21 is aangebracht. Daarbij wordt de veer op zijn plaats gehouden door aan de neus 20 resp. aan de nok 15 bevestigde, door de spiraalveer 21 omgeven stiften 22.

In ieder van de nokken 20 is een permanente magneet 23 opgenomen, terwijl in ieder van de nokken 15 een permanente magneet 24 is opgenomen. De afstand tussen de hartlijn van de trapas 1 en de permanente magneten 23 wijkt af van de afstand tussen de hartlijn van de trapas en de permanente magneten 24. In het onderhavige geval zijn de permanente magneten 24 op een grotere afstand gelegen van de hartlijn van de trapas dan de permanente magneten 23.

Aannemende dat het bovenbeschreven en in de figuren afgebeelde mechanisme in een fiets is ingebouwd, zal een van de kettingwielen 17 of 18 met behulp van een ketting met een op een fietswiel aangebracht kettingwiel zijn verbonden, terwijl het andere kettingwiel -met behulp van een ketting kan zijn verbonden met een op de uitgaande as van een hulpmotor of dergelijke aangebracht kettingwiel.

Bij gebruik van een met het bovenbeschreven mechanisme uitgerust vervoermiddel zal de gebruiker van het vervoermiddel met menskracht via de trapperarmen 5 het door de naaf 4 en schi jfvormi ge orgaan 2 gevormde onderdeel in draaiing kunnen brengen. Daarbij zal dit door menskracht in draaiing gebrachte onderdeel via de veren 21 en de spaken 11 en 12 het ringvormige orgaan 13 met de daaraan bevestigde kettingwielen 17 en 18, welke een voor het aandrijven van het vervoermiddel in draaiing te brengen aangedreven onderdeel vormen, in draaiing meenemen.

Tijdens het draaien van deze onderdelen zullen uiteraard ook de bovenbeschreven permanente magneten 23 en 24 in draaiing worden gebracht. Met behulp van op het gestel aangebrachte sensors, bij voorkeur zogenaamde reedschakelaars, die bij het passeren van een magneet afhankelijk van hun uitvoering en/of opstelling zullen worden geopend of gesloten, kan op de eerste plaats het passeren van de magneten 23, 24 en daarmede het toerental van de de desbetreffende magneten dragende onderdelen worden vastgezet.

Daarnaast zal afhankelijk van de op de pedalen uitgeoefende krachten en het via het aangedreven onderdeel 13, 17, 18 over te brengen vermogen een zekere hoekverdraaiing tussen het schijfvormige orgaan 2 en het ringvormige orgaan 13 kunnen optreden door vervorming van de veren 21 en de spaken 11 en 12 (stippellijnen), waarbij in omtreksrichting gemeten de afstand tussen de permanente magneten 23 en 24 zal wijzigen. Deze relatieve draai beweging wordt begrensd door de op een gegeven moment met elkaar in aanraking komende stiften 22. Ook de grootte van deze afstand resp. de variatie in deze afstand zal door de op het gestel aangebrachte sensors tijdens de draaiing van de organen 2 en 13 worden waargenomen. Zo kunnen met behulp van de sensors signalen worden opgewekt,die een indicatie geven van het toerental van de draaiende delen alsmede van de hoekverdraaiing tussen beide delen en daarmede van de door de gebruiker van het voertuig uitgeoefende kracht. Aan de hand van deze gegevens kan weer bijvoorbeeld op de wijze zoals beschreven in het bovengenoemde Amerikaanse octrooi 5.024.286 een hulpmotor of dergelijke aandrijfbron voor het aandrijven van het voertuig worden beïnvloed.

Het zal duidelijk zijn, dat, door gebruikmaken van permanente magneten en van met behulp van het magnetisch veld van deze magneet te beïnvloeden schakelaar(s), eenvoudige bedrijfszekere waarneemmiddelen zijn verkregen die voor hun in bedrijf stellen geen toevoer van electrische energie of dergelijke benodigen. Verder is het tussen de beide onderdelen aangebrachte, bij voorkeur uit kunststof bestaande verbindingsorgaan opgebouwd uit de twee elkaar concentrisch omgevende ringvormige organen 8 en 13 en de daartussen aangebrachte spaken 11, 12 eenvoudig te vervaardigen en te monteren voor het verbinden van de beide onderdelen onder het toestaan van een relatieve verdraaiing van deze beide onderdelen ten opzichte van elkaar.

Claims (10)

1. Mechanisme voor het aandrijven van een een gestel omvattend vervoermiddel met menskracht en/of met een mechanische aandrijfbron, waarbij een met menskracht in draaiing te brengen onderdeel met behulp van veerkrachtig vervormbare middelen is gekoppeld met een voor het aandrijven van het vervoermiddel in draaiing te brengen aangedreven onderdeel, terwijl controlemiddelen zijn aangebracht voor het vaststellen van de hoekverdraai-ing tussen beide onderdelen met het oog op het via regelmiddelen beïnvloeden van de mechanische aandrijfbron, met het kenmerk, dat zowel met het in menskracht in draaiing te brengen onderdeel als met het in draaiing gebrachte aangedreven onderdeel een permanente magneet is verbonden en op het gestel sensors zijn aangebracht, zodanig, dat de sensors bij iedere omwenteling van de draaibare onderdelen de passage van een desbetreffende magneet waarnemen voor het opwekken van de regelmiddelen beïnvloedende signalen.

2. Mechanisme volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat op het gestel door de magneten te bedienen reedsensors zijn aangebracht.

3. Mechanisme volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de met het ene onderdeel verbonden magneet ten opzichte van de gemeenschappelijke draaiingsas van beide onderdelen op een grotere afstand van de draaiingsas is aangebracht dan de met het andere onderdeel verbonden magneet.

4. Mechanisme, in het bijzonder volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat beide onderdelen zijn verbonden door een verbindingsorgaan, dat is voorzien van een tweetal elkaar concentrisch omgevende ringen, waarvan de een met het ene onderdeel en de ander met het andere onderdeel is verbonden, terwijl de beide ringen onderling zijn verbonden door uit veerkrachtig materiaal bestaande spaken.

5. Mechanisme volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het verbindingsorgaan uit een stuk uit kunststof is vervaardigd.

6. Mechanisme volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat de spaken een gekromd, in het bijzonder S-vormig verloop hebben.

7. Mechanisme volgens een der conclusies 4-6, met het kenmerk, dat de spaken een rechthoekige doorsnede hebben, waarbij de lange rechthoek-zijde van de doorsnede zich tenminste nagenoeg evenwijdig aan de draai-ingsas van de beide onderdelen uitstrekt.

8. Mechanisme volgens een van de conclusies 4-7, met het kenmerk, dat het verbindingsorgaan is voorzien van nokken waartussen met het met menskracht in draaiing te brengen onderdeel verbonden neuzen zijn gelegen, terwijl tussen de neuzen en de nokken veren zijn aangebracht, die de neuzen en de nokken in een van elkaar afgekeerde richting uiteen trachten te drukken.

9. Mechanisme volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de magneten in de neuzen en in de nokken zijn aangebracht.

10. Mechanisme volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat beide onderdelen zijn voorzien van een aantal in omtreks-richting op regelmatige afstand van elkaar opgestelde magneten.