RU117132U1

RU117132U1 - BICYCLE

Info

Publication number: RU117132U1
Application number: RU2011135364/11U
Authority: RU
Inventors: Борис Владимирович Злобин
Original assignee: Борис Владимирович Злобин
Priority date: 2011-08-24
Filing date: 2011-08-24
Publication date: 2012-06-20

Abstract

Велосипед, состоящий из рамы с установленными на ней передним управляемым колесом, задним приводным колесом, сиденьем со спинкой и двумя ветвями тросовой передачи по обеим сторонам велосипеда, состоящими из направляющих труб, закрепленных на раме, с установленными в них каретками, на которые крепятся педали, возвратно-поступательные движения которых тросами передаются на шкивы-храповики, установленные на ступицы заднего колеса, отличающийся тем, что привод снабжен механизмом возврата педалей в исходные положения, состоящим из троса, крепящегося к кареткам и перекинутого через блок, ось которого закреплена на раме. A bicycle consisting of a frame with a front steer wheel, a rear drive wheel, a seat with a backrest and two cable branches on both sides of the bicycle, consisting of guide tubes fixed to the frame, with carriages installed in them, on which the pedals are attached, the reciprocating movements of which are transmitted by cables to ratchet pulleys mounted on the rear wheel hub, characterized in that the drive is equipped with a mechanism for returning the pedals to their original positions, consisting of a cable attached to the carriages and thrown over a block, the axis of which is fixed on the frame.

Description

Область техники. Полезная модель относится к транспортным средствам с использованием мускульной силы ног человека. Применяется для передвижения человека и перевозки грузов.The field of technology. The utility model relates to vehicles using the muscular strength of a person’s legs. It is used for human movement and transportation of goods.

Уровень техники. Аналогом полезной модели является общеизвестный двухколесный велосипед. Библиографические данный отсутствуют. Спорным остается вопрос об авторстве. Сайт-W Википедия. Признаками аналога совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели следующие: рама с установленным на ней передним управляемым колесом, заднем приводным колесом и водительским сиденьем. Признаком полезной модели не совпадающим с существенным признаком аналога является конструкция привода. Привод обычного велосипеда состоит из по сути кривошипно-шатунного механизма и входящую в его состав цепную передачу. Так как КПД цепной передачи равен 97%,а КПД КШМ 40%,то КПД привода составляет примерно 40% с учетом потерь на трение. Технический результат-существенное увеличение КПД привода полезной модели по сравнению с известными аналогами. Причиной препятствующей получению технического результата в аналоге является в наличие в составе привода КШМ с КПД 40%. Привод полезной модели состоит из одной тросовой передачи. Так как КПД тросовой передачи равен 97%,то и КПД привода полезной модели составляет 97% за минусом потерь динамики.The level of technology. An analogue of the utility model is the well-known two-wheeled bicycle. Bibliographic data are missing. The issue of authorship remains controversial. Site-W Wikipedia. Signs of an analogue that coincide with the essential features of the claimed utility model are as follows: a frame with a front steered wheel, a rear drive wheel and a driver's seat mounted on it. A sign of a utility model that does not coincide with an essential sign of an analogue is the design of the drive. The drive of an ordinary bicycle consists essentially of a crank mechanism and the chain gear included in it. Since the chain drive efficiency is 97%, and the KShM efficiency is 40%, the drive efficiency is approximately 40%, taking into account friction losses. The technical result is a significant increase in the efficiency of the drive of a utility model in comparison with well-known analogues. The reason hindering the receipt of a technical result in the analogue is the presence in the composition of the KShM drive with an efficiency of 40%. The utility model drive consists of one cable transmission. Since the efficiency of the cable transmission is 97%, the efficiency of the drive of the utility model is 97% minus the dynamics losses.

Ближайшим аналогам(прототипом)полезной модели является: Велосипед с линейным приводом с педалированием и движением академической гребли запатентованным под номером RU 2413649 С1. Дата подачи заявки 02.12.2009. Автор С.Н.Лукьянов. RU. Признаками прототипа RU 2413649 С1 совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели являются:The closest analogues (prototype) of the utility model is: A bicycle with a linear drive with pedaling and academic rowing movement patented under the number RU 2413649 C1. Application submission date 02.12.2009. Author S.N. Lukyanov. RU. The signs of the prototype RU 2413649 C1 coinciding with the essential features of the claimed utility model are:

рама с установленным на ней передним управляемым колесом, задним приводным колесом, двойной тросовой передачей, направляющие на которых установлены каретка с упорами для ног совершающие возвратно-поступательные движения. Существенным признаком прототипа RU 2413649 С1 не совпадающим с существенным признаком полезной модели является механизм возврата педалей в исходное положение. В полезной модели он блочно-тросовый. В полезной модели RU 2413649 С1 функцию механизма возврата упоров 4 и 5 фиг.1 (патент на изобретение RU 2413649 С1) в исходное положение выполняет резиновый жгут 48 фиг.1. Наличие резинового жгута в приводе RU 2413649 С1 препятствует получению технического результата который обеспечивается полезной моделью, так как при рабочем ходе упоров 4 и 5 фиг.1 требуется затрачивать дополнительное усилие на преодоление силы упругости жгута 48 необходимую для возврата упоров 4 и 5 в исходное положение в режиме холостого хода, что существенно снижает КПД его привода.a frame with a front steered wheel, a rear drive wheel, a double cable transmission mounted on it, the guides on which are mounted a carriage with foot rests making reciprocating movements. An essential feature of the prototype RU 2413649 C1 that does not coincide with the essential feature of the utility model is the mechanism for returning the pedals to their original position. In a utility model, it is block-cable. In the utility model RU 2413649 C1, the function of the mechanism for returning the stops 4 and 5 of FIG. 1 (patent for the invention RU 2413649 C1) to its initial position is performed by a rubber band 48 of FIG. 1. The presence of a rubber band in the actuator RU 2413649 C1 prevents the obtaining of a technical result that is provided by the utility model, since when the stops move 4 and 5 of FIG. 1, additional effort is required to overcome the elastic force of the bundle 48 necessary to return the stops 4 and 5 to their original position idling, which significantly reduces the efficiency of its drive.

Раскрытие полезной модели. Технический результат осуществляемый полезной моделью - существенное увеличение КПД ее привода по сравнению с КПД привода аналогов. КПД выраженный в процентах показывает какая часть затраченной энергии превращается в полезную работу. Технический результат обеспечивается совокупностью таких признаков полезной модели как двухсторонний тросовый привод заднего колеса, возвратно-поступательное движение педалей и блочно-тросовый механизм возврата педалей в исходное положение. Технический эффект от наличия этих признаков проявляется в том что для передвижения с одной и той же скоростью полезной модели и аналогов в приводе полезной модели затрачивается меньше усилия для создания крутящего момента необходимого для вращения заднего колеса, чем приводах аналогов. Это происходит в сравнении с обычным велосипедом из-за наличия в нем КШМ, а по сравнению с RU 2413649 С1 из-за наличия из-за наличия в механизме его привода резинового жгута, по ранее названным причинам.Disclosure of a utility model. The technical result carried out by the utility model is a significant increase in the efficiency of its drive compared to the efficiency of the analog drive. Efficiency expressed as a percentage shows how much of the energy expended is converted into useful work. The technical result is provided by a combination of such features of a utility model as a two-way cable drive of the rear wheel, reciprocating movement of the pedals and a block-cable mechanism for returning the pedals to their original position. The technical effect of the presence of these signs is manifested in the fact that less effort is required to create the torque required for the rotation of the rear wheel to drive the useful model and analogues in the drive of the utility model than the analog drives. This happens in comparison with a conventional bicycle due to the presence of a CABG in it, and compared to RU 2413649 C1 due to the presence of a rubber band in the mechanism of its drive, for the previously mentioned reasons.

Описание полезной модели. Полезная модель состоит из двойной рамы 9 фиг 1,2 на которой установлено переднее управляемое колесо 1, заднее приводное колесо 6, руль 12, сиденья со спинкой и привода. Привод состоит из двух ветвей тросовой передачи расположенных по обеим сторонам велосипеда. Каждая из ветвей состоит из шкива-храповика 7 установленного на ступице 8 колеса б.Трос 4 фиг.1 крепится в середине ручья шкива-храповика 7 и сделав по одному обороту вокруг шкива 7 в одну и другую сторону далее проходит через направляющие блоки 11 и 3 и далее своими концами крепится к кареткам 4 фиг.4 установленным в направляющих трубах 2 фиг.2. Для натяжки троса на каждой из ветвей установлен натяжной блок 5 на эксцентричной оси с фиксацией. Правосторонний шкив-храповик фиг.5 устроен так что при рабочем ходе собачка 1 входит в зацепление с зубьями храповика 5 фиг.6 и колесо вращается по часовой стрелке. Когда трос движется в обратном направлении собачка 1 выходит из зацепления с зубьями 5 и колесо стоит. Левосторонний шкив-храповик фиг.6 имеет угол наклона зубьев в противоположном направлении и его рабочий ход против часовой стрелки. Таким образом каждая из ветвей тросовой передачи приводит во вращение колесо 6 фиг.1 независимо одна от другой. В то же время обе ветви объединены в единый приводной механизм посредством механизма возврата педалей в исходное положение, который состоит из блока 13 фиг.1 и перекинутого через него троса 15, концы которого так же крепятся к каретке 4 фиг.4. Рама 9 фиг.1, 2, направляющие трубы 2, ось верхнего блока 11 и ось блока 13 жестко крепятся к консоли 17 рамы 9. Нижний блок 10 фиг.3 крепится непосредственно к направляющей трубе 3. На стенке направляющей трубы 3 прикреплен упор 8 из фторопласта для ограничения хода каретки вниз и гашения звука когда от него ударяется выступ 7 каретки 4. Привод работает следующим образом: при движении правой педали 10 фиг.1 вниз, левая педаль 16 тросом 15 поднимается в верх. Правый шкив-храповик фиг.5 делает рабочий ход вращая колесо 6 фиг.1, а левый шкив-храповик фиг.6 делает холостой ход и наоборот, когда левая педаль 16 фиг.1 идет вниз, правая тросом 15 поднимается в верх. Левый шкив-храповик фиг.6 делает рабочий ход, а правый фиг.5 делает холостой ход.Description of utility model. The utility model consists of a double frame 9 of Fig. 1.2 on which a front steered wheel 1, a rear drive wheel 6, a steering wheel 12, a seat with a backrest and a drive are installed. The drive consists of two cable branches located on both sides of the bicycle. Each of the branches consists of a pulley-ratchet 7 mounted on the hub 8 of the wheel b. The cable 4 of Fig. 1 is attached in the middle of the brook of the pulley-ratchet 7 and making one revolution around the pulley 7 in one and the other direction then passes through the guide blocks 11 and 3 and then its ends attached to the carriages 4 of figure 4 installed in the guide tubes 2 of figure 2. To tighten the cable, a tension unit 5 is mounted on each of the branches on an eccentric axis with fixation. The right-hand ratchet pulley of FIG. 5 is arranged so that during the stroke the dog 1 engages with the teeth of the ratchet 5 of FIG. 6 and the wheel rotates clockwise. When the cable moves in the opposite direction, the dog 1 disengages from the teeth 5 and the wheel stands. The left-hand ratchet pulley of FIG. 6 has an angle of inclination of the teeth in the opposite direction and its working stroke counterclockwise. Thus, each of the branches of the cable transmission drives the wheel 6 of FIG. 1 independently of one another. At the same time, both branches are combined into a single drive mechanism by means of a pedal reset mechanism, which consists of block 13 of Fig. 1 and a cable 15 thrown over it, the ends of which are also attached to the carriage 4 of Fig. 4. The frame 9 of FIGS. 1, 2, the guide tubes 2, the axis of the upper block 11 and the axis of the block 13 are rigidly attached to the console 17 of the frame 9. The lower block 10 of FIG. 3 is attached directly to the guide pipe 3. An emphasis 8 is attached to the wall of the guide pipe 3 fluoroplastic for limiting the carriage down and damping the sound when the protrusion 7 of the carriage 4 strikes from it. The drive operates as follows: when the right pedal 10 of Fig. 1 moves down, the left pedal 16 is lifted by a cable 15 to the top. The right ratchet pulley of FIG. 5 makes a working stroke by turning the wheel 6 of FIG. 1, and the left pulley-ratchet of FIG. 6 makes an idle stroke and vice versa, when the left pedal 16 of FIG. 1 goes down, the right cable 15 rises to the top. The left ratchet pulley of FIG. 6 makes a stroke, and the right of FIG. 5 makes an idle stroke.

Осуществление полезной модели. При возвратно-поступательном движении кроме потерь на трение возникают потери динамического характера обусловленные инерцией движущихся деталей. Величина этих потерь прямо пропорциональна весу этих деталей и частоты смен положения этих педалей. Для осуществления полезной модели необходимо во первых максимально снизить вес деталей движущихся возвратно-поступательно, во вторых необходимо подобрать диаметры шкивов таким образом чтобы частота смен положения педалей была не более примерно одного раза в секунду. В таком случае эффект будет обеспечен. В начале движения когда скорость минимальна и влиянием динамических потерь можно пренебречь, КПД привода полезной модели будет максимальным и равным КПД тросовой передачи за минусом потерь на трение итого примерно 90%. С возрастанием скорости динамические потери увеличиваются и КПД привода снижается. Если в начале движения КПД равняется 90%, то можно предположить что для средней скорости КПД реально составит примерно 75%.Конструкция полезной модели изображена на фиг.1 и 2. Рама 9 изготовлена двойной для удобства крепления к ней деталей, а ее жесткость позволяет обойтись без верхней поперечины рамы для удобства посадки. Так как направляющие 2 фиг.2 расположены под углом к вертикали, то от смещения водителя назад к сиденью предусмотрена спинка 14 фиг.1. С учетом изложенных факторов на мой взгляд в области применения наиболее перспективен трехколесный вариант полезной модели состоящий из рамы с установленным на ней задним приводным колесом и управляемой передней парой колес на оси которой смонтировано кресло для пассажира легко трансформирующееся в грузовой отсек. В этом случае третье колесо позволит равномерно распределить нагрузку на колеса, неспешную посадку и трогание с места, исключить виляние переднего колеса особенно при разгоне, а привод с увеличенным КПД обеспечит необходимы крутящий момент.Implementation of a utility model. In reciprocating motion, in addition to friction losses, dynamic losses occur due to the inertia of the moving parts. The magnitude of these losses is directly proportional to the weight of these parts and the frequency of changes in the position of these pedals. To implement the utility model, it is necessary, firstly, to reduce the weight of parts moving back and forth as much as possible, and secondly, it is necessary to select the pulley diameters so that the frequency of changing the position of the pedals is no more than about once per second. In this case, the effect will be provided. At the beginning of the movement, when the speed is minimal and the influence of dynamic losses can be neglected, the efficiency of the utility model drive will be maximum and equal to the efficiency of the cable transmission minus the friction losses totaling about 90%. With increasing speed, dynamic losses increase and drive efficiency decreases. If at the beginning of the movement the efficiency is 90%, then it can be assumed that for the average speed the efficiency will actually be about 75%. The design of the utility model is shown in Figs. 1 and 2. The frame 9 is made double for the convenience of attaching parts to it, and its rigidity allows you to do without the upper cross member of the frame for a comfortable fit. Since the guides 2 of FIG. 2 are located at an angle to the vertical, then from the driver’s displacement back to the seat, a backrest 14 of FIG. 1 is provided. Given the above factors, in my opinion, the three-wheeled version of the utility model consisting of a frame with a rear drive wheel mounted on it and a controlled front pair of wheels on the axis of which the passenger seat is easily transformed into the cargo compartment is the most promising in the field of application. In this case, the third wheel will evenly distribute the load on the wheels, slow landing and pulling away, to prevent wobble of the front wheel especially during acceleration, and the drive with increased efficiency will provide the necessary torque.

Claims

A bicycle consisting of a frame with a front steering wheel, a rear drive wheel mounted on it, a seat with a backrest and two cable branches on both sides of the bicycle, consisting of guide pipes mounted on the frame, with carriages mounted on them, on which the pedals are mounted, reciprocating movements of which are transmitted by cables to ratchet pulleys mounted on the hubs of the rear wheel, characterized in that the drive is equipped with a pedal reset mechanism consisting of a cable, cr pyaschegosya to carriages and thrown over the block, the axis of which is fixed to the frame.