PL214435B1

PL214435B1 - Scooter with driving mechanism

Info

Publication number: PL214435B1
Application number: PL383251A
Authority: PL
Inventors: Edward Klim
Original assignee: Edward Klim
Priority date: 2007-09-03
Filing date: 2007-09-03
Publication date: 2013-08-30
Also published as: PL383251A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest hulajnoga z mechanizmem napędowym, umożliwiająca użytkownikowi autonomiczne poruszanie się ze znacznymi, nawet sportowymi prędkościami poprzez oddziałowywanie na jej układ napędowy stałym co do wartości momentem napędowym wymuszonym siłą mięśni, przy czym zmiana kierunku jazdy osiągana jest przez zmianę położenia środka ciężkości użytkownika względem osi jazdy lub za pomocą ręcznego układu kierowniczego.The subject of the invention is a scooter with a drive mechanism that allows the user to move autonomously at high, even sporty speeds by acting on its drive system with a constant drive torque forced by muscle force, while the change of the direction of travel is achieved by changing the position of the user's center of gravity relative to the axis driving or using the manual steering.

Znane i powszechnie stosowane są hulajnogi z mechanizmem napędowym o rozmaitych konstrukcjach. Np. z opisu wynalazku nr P. 358360 znana jest hulajnoga, która na piaście tylnego koła ma zamocowane sprzęgło jednokierunkowe, które opasane jest łańcuchem drabinkowym połączonym z jednej strony - ze sprężyną powrotną, a z drugiej strony - z wózkiem. W węźle przegubowego połączenia górnej końcówki wózka znanej hulajnogi i górnej końcówki prowadnicy teleskopowej jest zamocowany przegubowo pedał. Natomiast gwintowana dolna końcówka tej prowadnicy jest przesuwna w otworze belki połączonej wahliwie z ramą znanej hulajnogi. Ponadto, na dolnej końcówce wózka znanej hulajnogi zamocowana jest rolka, która jest przesuwna ruchem posuwisto-zwrotnym w prowadnicy, składającej się wycinka skośnego i odcinka poziomego. Mechanizm napędowy znanej hulajnogi umożliwia przemieszczanie się jej z użytkownikiem poprzez cykliczne wywieranie nacisku na pedał tego mechanizmu. Ponadto, z opisu patentowego nr P.348088 znana jest hulajnoga z mechanizmem napędowym zawierającym pedał zamocowany wahliwie do platformy, który poddawany jest działaniu cyklicznie i naprzemiennie pojawiającej się i zanikającej siły. Mechanizm napędowy znanej hulajnogi zawiera, także, sprzęgło jednokierunkowe ulokowane w piaście tylnego koła, które połączone jest z pedałem za pomocą giętkiego cięgna w postaci drabinkowego łańcucha. Pedał znanej hulajnogi połączony jest, w jednym punkcie, obrotowo i bezpośrednio z platformą, zaś, w drugim punkcie, połączony jest, również obrotowo, z wózkiem, który przemieszczany jest ruchem posuwisto-zwrotnym w prowadnicach przytwierdzonych do platformy znanej hulajnogi.Scooters with a drive mechanism of various designs are known and commonly used. For example, from the description of the invention No. P. 358360 a scooter is known, which has a one-way clutch mounted on the rear wheel hub, which is fastened with a ladder chain connected on one side - with a return spring, and on the other side - with a trolley. A pedal is articulated in the articulated joint of the upper end of the carriage of the known scooter and the upper end of the telescopic guide. On the other hand, the threaded lower end of this guide is sliding in the opening of the beam pivotally connected to the frame of a known scooter. Moreover, a roller is mounted on the lower end of the carriage of the known scooter, which is reciprocatingly displaced in a guide, consisting of an oblique section and a horizontal section. The drive mechanism of the known scooter allows it to travel with the user by cyclically exerting pressure on the pedal of this mechanism. Moreover, from the patent specification No. P.348088 there is known a scooter with a drive mechanism including a pedal pivoted to the platform, which is subjected to cyclically and alternately occurring and declining force. The drive mechanism of the known scooter also comprises a one-way clutch located in the rear wheel hub, which is connected to the pedal by a flexible link in the form of a ladder chain. The pedal of the known scooter is connected, at one point, pivotally and directly to the platform, and, at the other point, it is connected, also pivotally, to a trolley which is reciprocatingly moved in guides attached to the platform of the known scooter.

Mankamentem znanych hulajnóg jest zmienność momentu napędzającego koło pojazdu w funkcji kąta położenia dźwigni napędowych przekładni łańcuchowej lub układu dźwigni względem osi obrotu tych kół, tak że w skrajnych położeniach dźwigni wartość momentu napędzającego ma zerową wartość, a ciągłość ruchu znanych hulajnóg zapewnia siła bezwładności poruszającego się pojazdu, bądź za pomocą przekładni łańcuchowej lub poprzez układ dźwigniowy, a rozwijane prędkości są niewielkie, gdyż przełożenie kinematyczne układu napędowego jest bliskie jedności.The drawback of known scooters is the variability of the moment driving the wheel of the vehicle as a function of the angle of the drive levers of the chain transmission or the system of levers in relation to the axis of rotation of these wheels, so that in the extreme positions of the levers, the value of the driving torque is zero, and the continuity of motion of known scooters is ensured by the inertia force of the moving vehicle , either by means of a chain transmission or by means of a lever system, and the developed speeds are small as the kinematic ratio of the drive system is close to one.

Celem wynalazku jest skonstruowanie hulajnogi, której napęd charakteryzuje się stałą wielkością momentu napędowego przekazywanego na koła napędowe.The aim of the invention is to construct a scooter, the drive of which is characterized by a constant amount of driving torque transmitted to the driving wheels.

Stwierdzono, że cel ten spełnia hulajnoga z mechanizmem napędowym według wynalazku.It has been found that this object is achieved by the scooter with the drive mechanism according to the invention.

Hulajnoga według wynalazku ma przynajmniej jedno napędowe koło zamocowane za pomocą nośnego wspornika w tylnej części platformy hulajnogi i przynajmniej jedno bierne, kierowane lub niekierowane koło podwieszone w przedniej części platformy hulajnogi za pomocą pionowego wspornika. Na osi napędowego koła lub osi kół napędowych o dużej średnicy osadzone jest mniejsze koło zębate mechanizmu napędowego wraz z jednokierunkowym sprzęgłem hulajnogi według wynalazku, natomiast w tylnym wybraniu platformy hulajnogi umieszczona jest tylna część profilowanego ruchomego ramienia przestająca ponad platformę, stanowiąca pedał napędzający hulajnogi, przy czym tylne zakończenie tego ramienia stanowi wycinek zębatego koła usytuowany naprzeciw mniejszego zębatego koła. Wycinek zębatego koła osadzony jest w odległości równej sumie jego promienia tocznego i promienia tocznego mniejszego koła zębatego. Ponadto, tylna część ruchomego ramienia przymocowana jest sprężyście do nośnego wspornika za pomocą sprężystego elementu, natomiast przednia część ruchomego ramienia zamocowana jest obrotowo do pionowego wspornika biernego koła lub biernych kół hulajnogi według wynalazku.The scooter according to the invention has at least one driving wheel mounted by a support bracket in the rear part of the scooter platform and at least one passive steered or unguided wheel suspended in the front part of the scooter platform by a vertical bracket. On the axis of the drive wheel or the axis of the large diameter drive wheels, a smaller gear wheel with a one-way clutch of the scooter according to the invention is mounted, while in the rear recess of the scooter platform there is a rear part of the profiled movable arm that extends above the platform, constituting the pedal driving the scooters. the rear end of this arm is a gear wheel segment opposite the smaller toothed wheel. The toothed wheel segment is embedded at a distance equal to the sum of its rolling radius and the rolling radius of the smaller toothed wheel. Moreover, the rear part of the movable arm is resiliently attached to the support bracket by an elastic element, and the front part of the movable arm is pivotally fastened to the vertical support of the wheel or passive wheels of the scooter according to the invention.

Stwierdzono, że korzystne jest dla właściwej amortyzacji hulajnogi według wynalazku, gdy nośny wspornik ma postać wysięgnika o kształcie litery L, a element sprężysty łączący tylną część ruchomego ramienia z platformą hulajnogi stanowi teleskopowy amortyzator. Stwierdzono, ponadto, że dla ekonomiki napędu hulajnogi według wynalazku korzystne jest, gdy stosunek promienia okręgu tocznego napędzającego wycinka zębatego koła do promienia okręgu tocznego mniejszego koła zębatego wynosi, przynajmniej, 10 : 1.It has been found advantageous for the proper cushioning of the scooter according to the invention when the support bracket is in the form of an L-shaped boom and the elastic element connecting the rear part of the movable arm to the scooter platform is a telescopic shock absorber. It has furthermore been found that it is advantageous for the economics of the drive of the scooter according to the invention that the ratio of the rolling circle radius of the driving gear segment to the rolling circle radius of the smaller gear is at least 10: 1.

Przedmiot wynalazku został objaśniony w przykładzie wykonania na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie hulajnogę z dwoma kołami biernymi i jednym napędowym kołem - w widoku z boku i fig. 2 - hulajnogę z fig. 1 - w widoku z dołu.The subject matter of the invention is explained in the embodiment in the attached drawing, in which fig. 1 shows schematically a scooter with two passive wheels and one drive wheel - in side view, and fig. 2 - the scooter of fig. 1 - in bottom view.

PL 214 435 B1PL 214 435 B1

Hulajnoga stanowiąca przykład wykonania wynalazku ma platformę 1, do tylnej części której, za pomocą nośnego wspornika 2 zamocowane jest jedno napędowe koło 3, zaś pod przednią częścią platformy 1 podwieszone są dwa bierne koła 4 za pomocą pionowego wspornika 5. Nośny wspornik 2 ma postać wysięgnika o kształcie litery L. Na osi napędowego koła 3 osadzone jest mniejsze zębate koło 6 mechanizmu napędowego hulajnogi według wynalazku wraz z jednokierunkowym sprzęgłem 7. Pedał hulajnogi stanowi tylna część ruchomego ramienia 8 umieszczona w tylnym wybraniu 9 platformy 1 i przestająca ponad jej obrys, przy czym tylne zakończenie ramienia 8 stanowi wycinek 10 zębatego koła. Wycinek 10 zębatego koła osadzony jest w odległości równej sumie jego promienia i promienia tocznego mniejszego zębatego koła 6. Ponadto, tylna część ruchomego ramienia 8 zamocowana jest do nośnego wspornika 2 za pomocą teleskopowego amortyzatora 11, natomiast przednia część ruchomego ramienia 8 zamocowana jest obrotowo do pionowego wspornika 5.The scooter, which is an embodiment of the invention, has a platform 1, to the rear part of which, by means of a supporting bracket 2, one driving wheel 3 is fastened, and under the front part of the platform 1, two passive wheels 4 are suspended by means of a vertical bracket 5. The supporting bracket 2 has the form of a boom L-shaped, on the axis of the drive wheel 3 there is a smaller toothed wheel 6 of the scooter drive mechanism according to the invention with a one-way clutch 7. The scooter pedal is the rear part of the movable arm 8 located in the rear recess 9 of the platform 1 and extends beyond its outline, where the rear end of the arm 8 is a gear wheel segment 10. The toothed wheel segment 10 is embedded at a distance equal to the sum of its radius and the rolling radius of the smaller toothed wheel 6. Moreover, the rear part of the movable arm 8 is fastened to the supporting bracket 2 by means of a telescopic shock absorber 11, while the front part of the movable arm 8 is rotatably fastened to the vertical bracket 5.

Wycinek zębatego koła wprawiany jest w ruch wahadłowy poprzez oddziaływanie stopy użytkownika na pedał - tylną część ruchomego ramienia, przy czym ruch jałowy ramienia wspomagany jest elementem sprężystym . Ruch wycinka zębatego mechanizmu napędowego hulajnogi według wynalazku przenoszony jest na mniejsze koło zębate, które współdziałając z jednokierunkowym sprzęgłem, wprawia w ruch napędowe koło, a wraz nim hulajnogę według wynalazku z osobą kierującą. Przenoszony moment napędowy ma praktycznie stałą wartość zależną tylko od stosunku średnicy wycinka zębatego koła i mniejszego koła zębatego oraz siły oddziaływania stopy użytkownika na ruchome ramię hulajnogi. Zmianę kierunku jazdy uzyskuje się poprzez zmianę środka ciężkości użytkownika względem osi symetrii hulajnogi, przy czym wielkość promienia skrętu układu jezdnego opartego w trzech punktach, z których dwa osadzone są biegunowo, jest proporcjonalna do kąta wychylenia środka ciężkości użytkownika hulajnogi względem osi jazdy lub poprzez ręczne sterowanie kołami biernymi.The toothed wheel segment is set in swinging motion by the action of the user's foot on the pedal - the rear part of the movable arm, with the idle movement of the arm supported by an elastic element. The movement of a section of the gear drive mechanism of the scooter according to the invention is transferred to a smaller gear wheel, which, in cooperation with the one-way clutch, sets the drive wheel in motion, and with it the scooter according to the invention with the driver. The transmitted driving torque has a practically constant value, depending only on the ratio of the diameter of the toothed wheel segment and the smaller toothed wheel and the force of the user's foot on the movable arm of the scooter. The change of the driving direction is achieved by changing the user's center of gravity in relation to the axis of symmetry of the scooter, and the turning radius of the chassis based on three points, two of which are mounted in polar terms, is proportional to the angle of the center of gravity of the user of the scooter in relation to the driving axis or by manual control idler wheels.

Claims

1. A scooter with a drive mechanism equipped with at least one drive wheel and at least one drive wheel attached to the platform, and a gear wheel with a one-way clutch is placed on the axis of the drive wheel, characterized in that at least one drive wheel (3) is mounted in the rear part of the platform (1) by means of a supporting bracket (2), and at least one passive wheel (4) is suspended in the front part of the platform (1) by means of a vertical bracket (5), and on the axis of the driving wheel (3) or the axle of large diameter driving wheels (3) there is a smaller toothed wheel (6) with a one-way clutch (7), and in the rear recess (9) of the platform (1) there is the rear part of the profiled movable arm (8) extending above the platform ( 1) ending with a cutout (10) of the toothed wheel opposite the smaller toothed wheel (6) at a distance equal to the sum of their rolling radii, and the rear part of the movable arm (8) is attached to the support bracket (2) by means of an elastic element (11), while the front part of the movable arm (8) is rotatably fixed in the vertical support (5).

2. A scooter according to claim The carrier according to claim 1, characterized in that the support bracket (2) is in the form of an L-shaped boom.

3. A scooter according to claim 3. A device as claimed in claim 1, characterized in that the elastic element (11) is a telescopic damper.

4. The scooter according to claim A gear wheel as claimed in claim 1, characterized in that a smaller toothed wheel (6) is mounted on the drive wheel (3).

5. The scooter according to claim 5. The toothbrush according to claim 1, characterized in that the ratio of the rolling circle radius of the gear segment (10) to the rolling circle radius of the smaller toothed wheel (6) is