RU2050302C1

RU2050302C1 - Bicycle "maxi"

Info

Publication number: RU2050302C1
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Максимов
Original assignee: Николай Иванович Максимов
Priority date: 1991-01-08
Filing date: 1991-01-08
Publication date: 1995-12-20

Abstract

FIELD: biotransport, sports, tourist and road bicycles. SUBSTANCE: bicycle has front steerable wheel whose diameter is smaller than that of rear driving wheel with driving sprocket; it has also free-wheeling clutch, brake and chain tensioning mechanisms, bottom bracket-and-saddle unit installed on seat tube for free displacement along tube and separate locks to prevent turning of saddle pillar in tube and to set saddle in position corresponding to road profile. Each crank has base with extension lock. Extension can be moved to provide minimum length of crank within 220-200 mm and maximum length within 340-360 mm. Driving sprocket has more than 70 teeth and driven sprocket, mot more than 15. Diameter of driving wheel is not less than 710 mm, and that of steerable wheel is not less than 350 mm. Saddle pillar and bottom bracket unit guide are connected by flexible or rigid member which can be freely shifted along seat tube with oval cross section. Device can be used in bicycles, tricycle, velomobiles and mopeds. EFFECT: enlarged operating capabilities. 6 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к биотранспортному машиностроению, преимущественно к конструкции велосипеда с педально-шатунным приводом и шатунами регулируемой длины, а именно двухколесного велосипеда спортивного, туристского или дорожного назначения. The invention relates to biotransport engineering, mainly to the construction of a bicycle with pedal-connecting rod drive and connecting rods of adjustable length, namely a two-wheeled bicycle for sports, tourist or road use.

Основным недостатком велосипедов известной конструкции является жесткое закрепление кареточного узла, ограничивающее величину регулирования крутящего приводного момента на оси привода вследствие небольшого и ограниченного расстояния от оси до поверхности дороги, в том числе и в известных конструкциях, содержащих кареточно-седельный блок конструктивный элемент с седлом на верхнем и кареточным узлом на нижнем его конце, также жестко фиксируемый на раме, как, например, описанный в патенте Англии N 2117333, кл. В 62 К 3/10, 1983. The main disadvantage of bicycles of known design is the rigid fastening of the carriage assembly, limiting the amount of control of the driving torque on the drive axis due to the small and limited distance from the axis to the road surface, including well-known structures containing a carriage-saddle block structural element with a saddle on the top and a carriage assembly at its lower end, also rigidly fixed to the frame, as, for example, described in England patent N 2117333, class. B 62 K 3/10, 1983.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому решению является велосипед [1] Он включает в себя установленные на раме переднее управляемое и заднее ведущее колеса с обгонной муфтой, механизм натяжения гибкой цепи с педально-шатунным приводом, ведущая звездочка которого установлена на оси корпуса кареточного узла, выполненного с направляющей трубой, установленной в подседельной трубе и зафиксированной в требуемом положении винтом с помощью одного из трех отверстий в направляющей и соответствующего соосного им отверстия в подседельной трубе. На верхнем конце в подседельной трубе установлена стойка седла, шатуны привода имеют фиксированную длину с педалями на концах. The closest in technical essence to the proposed solution is a bicycle [1]. It includes a front steered and rear drive wheels with an overrunning clutch mounted on a frame, a flexible chain tension mechanism with a pedal-connecting rod drive, the drive sprocket of which is mounted on the axis of the carriage assembly body, made with a guide pipe installed in the seatpost and fixed in the required position by a screw using one of the three holes in the guide and its corresponding coaxial hole in the seat Flax pipe. A saddle post is installed at the upper end in the seat tube, the connecting rods have a fixed length with pedals at the ends.

Недостатком прототипа является жесткое закрепление оси привода на раме, вследствие чего ограничены диаметр ведущей звездочки, длина шатунов и, даже при выполнении их регулируемыми, изменение их длины возможно в очень малых пределах (20-25 мм), что незначительно увеличивает крутящий момент, а потому основное увеличение крутящего момента для облегчения педалирования, например на подъеме, приходится обеспечивать уменьшением диаметра ведущей звездочки и/или увеличением диаметра (числа зубьев) ведомой звездочки. Это связано с уменьшением передаточного отношения привода, а следовательно, скорости движения, поэтому велосипедист преодолевает подъем на велосипеде серийной конструкции с малой скоростью. Поэтому регулировка крутящего момента в сторону уменьшения передаточного отношения псевдоувеличение плеча приложения приводных усилий является неэффективным путем регулировки скорости движения и длины рычага приложения усилий к шатунам. The disadvantage of the prototype is the rigid fastening of the drive axis on the frame, as a result of which the diameter of the drive sprocket, the length of the connecting rods are limited, and even when they are adjustable, their length can be changed in very small limits (20-25 mm), which slightly increases the torque, and therefore the main increase in torque to facilitate pedaling, for example on the rise, has to be provided by reducing the diameter of the drive sprocket and / or increasing the diameter (number of teeth) of the driven sprocket. This is due to a decrease in the gear ratio of the drive, and consequently, the speed of movement, so the cyclist overcomes the rise of the serial design bicycle at a low speed. Therefore, adjusting the torque in the direction of reducing the gear ratio, pseudo-increasing the shoulder of the application of drive forces is ineffective by adjusting the speed and length of the lever of application of forces to the connecting rods.

Вместе с тем, неприемлемо и высокое расположение оси привода при постоянном жестком закреплении кареточно-седельного блока в подседельной трубе рамы, так как в этом случае хотя и обеспечивается высокое передаточное отношение привода, при переходе движения под уклон траектория движения педалей на шатунах большой длины приводит к излишним энергетическим потерям и не позволяет развить максимальную скорость именно из-за ограничения скорости педалирования (вращения педалей). Применение регулируемых по длине шатунов при жестко закрепленной высокой оси привода, снимая проблему регулировки крутящего момента, несколько ухудшает некоторые эксплуатационные свойства, так как уменьшает безопасность велосипедиста при движении из-за постоянно увеличенной высоты центра тяжести велосипедиста, а также из-за определенного усложнения приемов старта и посадки в седло. At the same time, the high location of the drive axis with constant rigid fastening of the carriage-saddle block in the seat tube of the frame is unacceptable, since in this case, although a high gear ratio of the drive is provided, when the movement goes downhill, the path of the pedals on the connecting rods of large length leads to excessive energy losses and does not allow to develop maximum speed precisely because of the limitation of the speed of pedaling (pedaling). The use of length-adjustable connecting rods with a rigidly fixed high axis of the drive, eliminating the problem of adjusting the torque, slightly worsens some performance properties, as it reduces the safety of the cyclist when moving due to the constantly increased height of the center of gravity of the cyclist, as well as due to a certain complication of the starting methods and landing in the saddle.

Цель изобретения улучшение эксплуатационных свойств велосипеда путем облегчения педалирования с одновременным увеличением скоростных свойств и расширением величины регулировки крутящего момента на оси привода соответственно профилю дороги без прекращения движения. The purpose of the invention is to improve the operational properties of a bicycle by facilitating pedaling while increasing speed properties and expanding the amount of torque adjustment on the drive axis according to the road profile without stopping the movement.

Цель достигается посредством выполнения привода с подвижной в вертикальном направлении осью, регулировкой длины шатунов соответственно профилю дороги при увеличении амплитуды такой регулировки и выполнении передаточного отношения привода и диаметра ведущего колеса, обеспечивающими шаг велосипеда более 9,8 м. The goal is achieved by performing a drive with a vertical axis, adjusting the length of the connecting rods according to the profile of the road while increasing the amplitude of such adjustment and performing the gear ratio of the drive and the diameter of the drive wheel, providing a bike pitch of more than 9.8 m.

Сущность изобретения состоит в том, что велосипед "Макси" содержит управляемое переднее колесо диаметром, меньшим диаметра заднего ведущего колеса, обгонную муфту и одну по крайней мере ведомую звездочку, соединенную гибкой цепью с ведущей звездочкой педально-шатунного привода, механизм торможения и натяжения цепи, кареточно-седельный блок в подседельной трубе рамы, снабженный раздельными средствами фиксирования его от проворачивания вокруг оси и в требуемом положении в подседельной трубе. Каждый шатун привода выполнен из жестко укрепленного одним концом на оси привода основания и удлинителя с педалью, установленного на основании с возможностью перемещения по нему и фиксирования на основании в требуемом положении, при этом передаточное отношение привода и диаметр ведущего колеса выполнены такими, что обеспечивают шаг велосипеда более 9,8 м. The essence of the invention lies in the fact that the bike "Maxi" contains a controllable front wheel with a diameter smaller than the diameter of the rear drive wheel, an overrunning clutch and at least one driven sprocket connected by a flexible chain to the driving sprocket of the pedal-connecting rod drive, a braking and tensioning mechanism, a carriage-saddle block in the seatpost of the frame, equipped with separate means for fixing it against rotation around the axis and in the required position in the seatpost. Each connecting rod of the drive is made of a base rigidly fixed at one end on the drive axis and an extension with a pedal mounted on the base with the possibility of moving along it and fixing on the base in the required position, while the gear ratio of the drive and the diameter of the drive wheel are such that they provide a step for the bicycle more than 9.8 m.

Велосипед "Макси" может иметь подседельную трубу и расположенные внутри последней направляющую кареточного узла, стойку седла с расположением большей оси овала поперечного сечения их в плоскости симметрии велосипеда. Направляющая и стойка соединены между собой тросом, на оси седла установлена шарнирная распорка, нижний конец которой контактирует с зубчатым участком горизонтальной трубы рамы, а каждое основание шатуна снабжено продольным отверстием в выступах на концах его для стержня удлинителя, сопряженного с продольным пазом, для перемещения удлинителя из одного положения в другое, и поперечным пазом для фиксирования выступа удлинителя в одном из этих положений, при этом ведущая звездочка привода выполнена с числом зубьев, например, Z= 8,4, ведомая с числом зубьев Z=15, а ведущее колесо диаметром 10 мм (фиг. 1-3, 6-8). The Maxi bike may have a seatpost and inside the last rail of the carriage assembly, a saddle stand with a larger axis of their oval cross-section in the plane of symmetry of the bike. The guide and the stand are interconnected by a cable, a hinge strut is installed on the axis of the saddle, the lower end of which contacts the gear section of the horizontal tube of the frame, and each connecting rod base has a longitudinal hole in the protrusions at its ends for the extension rod mated to the longitudinal groove to move the extension from one position to another, and a transverse groove for fixing the protrusion of the extension cord in one of these positions, while the drive drive sprocket is made with the number of teeth, for example, Z = 8.4, driven with the number of teeth Z = 15, and the drive wheel with a diameter of 10 mm (Fig. 1-3, 6-8).

Шарнирная распорка на оси седла может быть выполнена упругой и подпружиненной к стойке седла (не показано на чертеже). The hinge spacer on the axis of the saddle can be made elastic and spring-loaded to the saddle post (not shown in the drawing).

С корпусом кареточного узла может быть соединен жесткий элемент (труба, стержень), свободно перемещающийся по подседельной трубе, на верхнем конце его установлено седло, а передний сектор этого конца снабжен зубцами, с зубчатым участком взаимодействует конец подпружиненного рычага-защелки, укрепленной на горизонтальной трубе, а на нижнем конце трубы жестко закреплен корпус кареточного узла и выполнено отверстие для фиксирующего винта, концы которого размещены в продольных диаметрально расположенных пазах подседельной трубы с возможностью свободного перемещения по пазам, каждый шатун состоит из основания с выступами и пазами в них и перемещающегося по продольным отверстиям выступов стержневого удлинителя с фиксирующим выступом на конце его, ведущая звездочка имеет, например, Z=99, ведомая Z=15 и ведущее колесо диаметр 710 мм (фиг.4-8). A rigid element (pipe, rod) can be connected to the carriage assembly body, freely moving along the seatpost, a saddle is installed on its upper end, and the front sector of this end is equipped with teeth, the end of the spring-loaded latch lever mounted on the horizontal pipe interacts with the gear section and at the lower end of the pipe the housing of the carriage assembly is rigidly fixed and a hole for the fixing screw is made, the ends of which are placed in longitudinal diametrically located grooves of the seatpost with possibly In order to move freely along the grooves, each connecting rod consists of a base with protrusions and grooves in them and a rod extension moving along the longitudinal holes of the protrusions with a locking protrusion at its end, the drive sprocket has, for example, Z = 99, driven Z = 15 and the drive wheel diameter 710 mm (Figs. 4-8).

Фиксирующий винт может быть закреплен на нижнем конец подседельной трубы жестко и в продольном пазу направляющей кареточного узла с возможностью свободного перемещения последней посредством управляющего троса, проходящего через продольный паз в стойке седла и подседельной трубе. Трос соединен верхним концом с храповым колесом, снабженным приводным рычагом и подпружиненным рычагом-защелкой, кронштейн которого закреплен, например, хомутом на подседельной трубе, при этом седло установлено в трубе с возможностью фиксации в определенном положении известным образом, каждое основание шатуна снабжено продольным пазом на конце с подпружиненной защелкой в этом пазу, соответственно выступу которой на концах каждого удлинителя с коробчатым поперечным сечением, перемещающегося по основанию, выполнены соответствующие отверстия. Ведущая звездочка привода выполнена, например, с числом зубьев Z= 99, ведомая с числом зубьев Z=13, а ведущее колесо диаметром более 710 мм (фиг.9-11). The fixing screw can be fixed on the lower end of the seatpost rigidly and in the longitudinal groove of the guide of the carriage assembly with the possibility of free movement of the latter by means of a control cable passing through the longitudinal groove in the saddle post and seatpost. The cable is connected by its upper end to a ratchet wheel equipped with a drive lever and a spring-loaded latch lever, the bracket of which is fixed, for example, with a clamp on the seat tube, while the seat is mounted in the pipe with the possibility of fixing in a certain position in a known manner, each connecting rod base is provided with a longitudinal groove on the end with a spring-loaded latch in this groove, respectively, the protrusion of which at the ends of each extension with a box-shaped cross-section moving along the base, corresponding to Erste. The drive drive sprocket is made, for example, with the number of teeth Z = 99, driven with the number of teeth Z = 13, and the drive wheel with a diameter of more than 710 mm (Figs. 9-11).

Велосипед "Макси" может иметь переднюю подседельную трубу и жесткий элемент в подседельной трубе из синтетического (композитного) материала с металлическими наконечниками или втулками (не показаны). A Maxi bike may have a front seatpost tube and a rigid element in the seatpost tube made of synthetic (composite) material with metal tips or bushes (not shown).

На фиг.1 изображен велосипед с овальными трубой, стойкой и направляющей блока, вид сбоку; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 велосипед с кареточно-седельным блоком в круглой подседельной трубе, вид сбоку; на фиг.5 труба велосипеда, продольный разрез; на фиг. 6 шатун со стержневым удлинителем; на фиг.7 вид В на фиг.6; на фиг.8 сечение Г-Г на фиг.6; на фиг.9 подседельная труба велосипеда с кареточно-тросо-храповым блоком, продольный разрез; на фиг.10 разрез Д-Д на фиг.9; на фиг.11 сечение Е-Е на фиг.10. Figure 1 shows a bicycle with an oval tube, stand and block guide, side view; figure 2 section aa in figure 1; in Fig.3 section BB in Fig. 2; in FIG. 4 bike with a carriage and saddle block in a round seatpost, side view; figure 5 tube of a bicycle, a longitudinal section; in FIG. 6 connecting rod with rod extension; in Fig.7, view B in Fig.6; in Fig.8 section GG in Fig.6; in Fig.9 seatpost bicycle with a carriage-cable-ratchet block, a longitudinal section; figure 10 section DD in figure 9; in Fig.11 cross-section EE in Fig.10.

Велосипед "Макси" состоит из рамы 1 (фиг.1) с передним колесом 2, рулем 3 и задним колесом 4. Подседельная труба 5 (фиг.2 и 3) имеет на верхнем конце седло 6 со стойкой 6 направляющую кареточного узла 7. Гибкая цепь 8 соединяет ведущую звездочку 9 привода с ведомой колеса 4 с обгонной муфтой (не показаны) и механизмом натяжения 4 цепи. На оси седла 6 установлена шарнирная распорка 10, конец которой контактирует с зубчатым участком 11 горизонтальной трубы рамы. Стойка 6 соединена с направляющей 7 (фиг.2) тросом 12, стойка и направляющая имеют возможность фиксированного перемещения по трубе 5. Обгонная муфта, механизм натяжения цепи 4 и цепь 8 имеют известную конструкцию, как и ведущая с ведомой звездочки: число зубьев ведущей звездочки, например, равно Z=8,4, ведомой Z=13 (15), диаметр ведущего колеса 4 аналогичен диаметру серийных спортивных (дорожных) конструкций или несколько более их (например, около 710-750 мм). Диаметр переднего колеса в два или более раза меньше диаметра ведущего колеса, например, равен диаметру серийно выпускаемых промышленностью колес складных велосипедов или менее их, что позволит сохранить неизменной базу велосипеда (например, 1060 мм) или даже несколько уменьшить ее. Каждый шатун привода выполнен из удлинителя 13, установленного в продольных отверстиях выступов основания 14 с возможностью свободного перемещения по ним. Удлинитель 13 снабжен педалью 15 (фиг.4,5 и 2) на свободном его конце, например, с туклипсом. Велосипед на фиг.4 отличается наличием жесткого элемента в подседельной трубе 5 круглого поперечного сечения, свободно перемещающегося в трубе 5 и снабженного винтом 18 на нижнем его конце, для концов которого на трубе 5 выполнены пазы 17. Кроме того, нижний конец элемента 20 (например, трубы) жестко соединен с направляющей 19, а на верхнем его конце под седлом 6 выполнен зубчатый участок 21, с которым контактирует конец подпружиненного рычага 22, крепежная часть (хомут) которого закреплен на горизонтальной трубе рамы. Рычаг 22 фиксирует корпус кареточного узла 23 в требуемом по высоте положении. The Maxi bike consists of a frame 1 (Fig. 1) with a front wheel 2, a steering wheel 3 and a rear wheel 4. The seatpost 5 (Figs. 2 and 3) has a saddle 6 with a rack 6 on the upper end of the carriage assembly 7. Flexible chain 8 connects the drive sprocket 9 of the drive with the driven wheel 4 with a freewheel (not shown) and a chain tensioner 4. A hinge spacer 10 is installed on the axis of the saddle 6, the end of which contacts the toothed portion 11 of the horizontal tube of the frame. The stand 6 is connected to the guide 7 (Fig. 2) by a cable 12, the stand and the guide have the possibility of fixed movement along the pipe 5. The overrunning clutch, the chain tensioning mechanism 4 and the chain 8 have a known design, as well as the drive from the driven sprocket: the number of teeth of the driving sprocket , for example, it is equal to Z = 8.4, driven Z = 13 (15), the diameter of the driving wheel 4 is similar to the diameter of serial sports (road) structures or slightly more (for example, about 710-750 mm). The diameter of the front wheel is two or more times smaller than the diameter of the drive wheel, for example, it is equal to or less than the diameter of the commercially available wheels of folding bikes, which will allow to keep the bike base unchanged (for example, 1060 mm) or even slightly reduce it. Each connecting rod of the drive is made of an extension 13 installed in the longitudinal holes of the protrusions of the base 14 with the possibility of free movement along them. The extension cord 13 is equipped with a pedal 15 (Fig. 4,5 and 2) at its free end, for example, with a tuclips. The bicycle in figure 4 is characterized by the presence of a rigid element in the seatpost 5 of circular cross section, freely moving in the pipe 5 and provided with a screw 18 at its lower end, for the ends of which grooves 17 are made on the pipe 5. In addition, the lower end of the element 20 (for example , pipes) is rigidly connected to the guide 19, and on its upper end under the saddle 6 there is a gear section 21 with which the end of the spring-loaded lever 22 contacts, the fastening part (clamp) of which is fixed to the horizontal tube of the frame. The lever 22 locks the housing of the carriage assembly 23 in the required height position.

Конец каждого шатунного основания 14 привода этого велосипеда закреплен на оси известным образом, например с помощью серийных клинков; на концах основания выполнены выступы 24 (фиг.6-8) с продольными отверстиями для удлинителя 13, а с каждым из отверстий сопряжен продольный паз 25 для фиксирующего выступа 13 выполненного на конце удлинителя 13, и сопряженный с продольным пазом 25 поперечный паз 14 для фиксации удлинителя в рабочих положениях (максимальной или минимальной длины шатуна). The end of each connecting rod base 14 of the drive of this bike is fixed on the axis in a known manner, for example using serial blades; at the ends of the base there are protrusions 24 (Figs. 6-8) with longitudinal holes for an extension cord 13, and a longitudinal groove 25 for a locking protrusion 13 formed at the end of the extension cord 13 and a transverse groove 14 for mating with the longitudinal groove 25 are mated to each of the holes extension cord in working positions (maximum or minimum connecting rod length).

Подседельная труба 5 велосипеда "Макси", изображенного на фиг.9, снабжена продольным пазом 27 для фиксирующего от проворачивания направляющей кареточного узла винта 28, закрепленного неподвижно на нижнем конце трубы 5, продольным пазом 26 в стойке седла и на верхнем конце трубы 5 для управляющего троса 12, верхний конец которого закреплен на храповом колесе 29 с рычагом 30, установленным на кронштейне 31, снабженном подпружиненным рычагом 32, конец которого контактирует с зубцами колеса 29 (защелкой). The seatpost 5 of the Maxi bicycle shown in Fig. 9 is provided with a longitudinal groove 27 for securing the screw 28 securing the carriage assembly from the guide and turning it fixedly at the lower end of the pipe 5, with a longitudinal groove 26 in the saddle post and at the upper end of the pipe 5 for the controller a cable 12, the upper end of which is fixed to the ratchet wheel 29 with a lever 30 mounted on an arm 31 provided with a spring-loaded lever 32, the end of which is in contact with the teeth of the wheel 29 (latch).

Привод этого вследствие содержит шатуны с основанием 33 и удлинитель 34. На конце основания 33 выполнен продольный паз с подпружиненным выступом 35 в нем (фиг.9-11), а на концах удлинителя для этого выступа выполнены отверстия 36 и 37. Ведущая звездочка привода выполнена с числом зубьев Z=99, ведомая с числом зубьев Z=13, а ведущее колесо имеет диаметр шины, например, 750 мм. The drive of this therefore comprises connecting rods with a base 33 and an extension 34. At the end of the base 33 there is a longitudinal groove with a spring-loaded protrusion 35 in it (Figs. 9-11), and holes 36 and 37 are made at the ends of the extension for this protrusion. with the number of teeth Z = 99, driven with the number of teeth Z = 13, and the drive wheel has a tire diameter of, for example, 750 mm.

Работает предлагаемый велосипед следующим образом. The proposed bike works as follows.

В движении по равнинному участку дороги велосипед приводится вращением шатунов (известное педалирование) при нижнем расположении кареточно-седельного блока и шатуны имеют минимальную длину, т.е. фиксирующий выступ 13 расположен в приосевом пазу 14 основания 14 (фиг.6, паз l). Длина всего шатуна при этом 200-220 мм и траектория движения педалей в таком положении шатунов и блока осуществляется по окружности, изображенной на фиг.1 штрих-пунктирной линией малого диаметра. Седло 6 выставлено на стойке 6 известным образом в положение, соответствующее антропометрическим данным велосипедиста. Вес его и усилия, прилагаемые к педалям шатунов, воспринимает торец подседельной трубы от элементов седла 6, например от фланцев оси седла, а от проворачивания направляющей 7 и стойки седла 6 вокруг оси предохраняет форма овал. Так как шатуны имеют большую длину, чем шатуны серийных конструкций, то даже при большем передаточном отношении педалирование будет более легким, чем на известных велосипедах, или сохранится таким же, но при гораздо более высокой скорости движения. Оптимальное сочетание параметров привода, скорости движения и необходимых для этого усилий велосипедиста будет определено в результате испытаний. При приближении к подъему велосипедист, не снижая скорости и не прекращая движения, опирается одной ногой на нижнюю трубу рамы 1, "снимает" вес тела с седла 6 и перемещая одной рукой конец распорки 10 к стойке 6 поднимает кареточно-седельный блок в крайне верхнее положение, а упор конца распорки 10 в один из зубьев участка 11 зафиксирует седло 6 в верхнем положении с помощью троса 12 также и кареточный узел со звездочкой 9 и шатунами 13-14 (изображено штриховыми линиями). Затем велосипедист садится на седло 6 и, развернув на угол α удлинитель 13 (фиг.8), находящийся для этого в верхней вертикальной точке траектории движения и в вертикальном положении, посредством разворота ноги в туклипсе совмещает выступ 13 с продольным пазом 25 основания и передвигает удлинитель за педаль ногой вверх по отверстиям до входа выступа 13 в отверстие и паз К концевых выступов основания до совмещения его с поперечным пазом 14 этого выступа. После этого разворотом ноги на педали на угол α в обратном направлении фиксирует новую, максимальную, длину шатуна, так как при этом фиксирующий выступ 25 входит в поперечный паз 14 и, упираясь своей боковой стороной в стенку паза, фиксирует удлинитель и ось педали в рабочем положении, а упор его торца в стенки выступов обеспечивают фиксацию длины шатуна. In motion along a flat section of the road, the bicycle is driven by the rotation of the connecting rods (known pedaling) with the lower position of the carriage-saddle block and the connecting rods have a minimum length, i.e. the locking protrusion 13 is located in the axial groove 14 of the base 14 (Fig.6, groove l). The length of the connecting rod in this case is 200-220 mm and the path of the pedals in this position of the connecting rods and the block is carried out around the circle depicted in figure 1 by a dashed-dotted line of small diameter. The saddle 6 is set on the stand 6 in a known manner in the position corresponding to the anthropometric data of the cyclist. The weight of it and the efforts exerted on the connecting rod pedals are absorbed by the end of the seatpost from the elements of the saddle 6, for example, from the flanges of the saddle axis, and the shape of the oval protects from turning the guide 7 and the saddle post 6 around the axis. Since the connecting rods are longer than the connecting rods of serial designs, even with a higher gear ratio, pedaling will be easier than on known bicycles, or it will remain the same, but at a much higher speed. The optimal combination of drive parameters, driving speed and the cyclist's necessary efforts will be determined by testing. When approaching the lift, the cyclist, without slowing down and not stopping the movement, leans with one foot on the lower tube of the frame 1, "removes" the body weight from the saddle 6 and moving the end of the strut 10 to the rack 6 with one hand raises the carriage-saddle block to the extremely upper position and the emphasis of the end of the spacer 10 in one of the teeth of section 11 will fix the saddle 6 in the upper position with the help of the cable 12 as well as the carriage assembly with an asterisk 9 and connecting rods 13-14 (shown by dashed lines). Then the cyclist sits on the saddle 6 and, having deployed an extension 13 at an angle α (Fig. 8), which is for this purpose in the upper vertical point of the trajectory and in a vertical position, by means of turning the legs in the tuklips combines the protrusion 13 with the longitudinal groove 25 of the base and moves the extension behind the pedal, leg up through the holes until the protrusion 13 enters the hole and the groove K of the end protrusions of the base before aligning it with the transverse groove 14 of this protrusion. After this, turning the pedal by an angle α in the opposite direction fixes the new, maximum length of the connecting rod, since in this case the locking protrusion 25 enters the transverse groove 14 and, resting its side against the groove wall, fixes the extension and the pedal axis in the working position , and the emphasis of its end in the walls of the protrusions provide a fixation of the length of the connecting rod.

Затем проворачивает звездочку 9 и шатуны привода на 180^о для размещения второго шатуна в вертикальном верхнем положении и в соответствии с вышеописанным приемом выполняет операцию удлинения второго шатуна. Педалирует после перевода блока и шатунов в новое положение известным образом, только педали при этом движутся по траектории, изображенной на фиг.1 штрихпунктирной линией большого диаметра, а так как крутящий момент на оси привода увеличивается после этого почти вдвое, преодоление подъема теперь возможно с той же скоростью, что и на горизонтальном участке дороги; длина шатунов в этом положении может быть в пределах 340-360 мм у оптимального варианта велосипеда "Макси" или 280-300 мм в других вариантах, а передаточное отношение может оставаться неизменным или для нетренированного велосипедиста для облегчения педалирования дополнительно на подъеме будет достаточно одной дополнительной звездочки к основной, например две звездочки с числом зубьев (Z=13 и 15-16).Then it rotates the sprocket 9 and the connecting rods by 180 ^° to place the second connecting rod in a vertical upper position and, in accordance with the above method, performs the extension operation of the second connecting rod. The pedal after transferring the block and connecting rods to a new position in a known manner, only the pedals in this case move along the trajectory shown in Fig. 1 with a dash-dotted line of large diameter, and since the torque on the drive axis almost doubles after that, overcoming the lift is now possible with that the same speed as on a horizontal section of the road; the length of the connecting rods in this position can be in the range of 340-360 mm for the optimal Maxi bike variant or 280-300 mm in other versions, and the gear ratio may remain unchanged or for an untrained cyclist, an additional asterisk will be sufficient to facilitate pedaling on the ascent to the main one, for example, two sprockets with the number of teeth (Z = 13 and 15-16).

Переключение на первоначальный основной режим педалирования с переходом с подъема на равнинный участок дороги или под уклон велосипедист производит в обратной последовательности также в движении: сначала он укорачивает длину шатунов в обратной удлинению последовательности, переставляя выступ 13 из паза k в паз 14 основания, затем, "разгрузив" седло от веса тела упором ноги на нижнюю трубу рамы и слегка подняв рукой седло, выводит конец распорки 10 из упора в зуб участка 11 у стойки и смещает его за пределы или на периферию этого участка, после чего блок под собственным весом опускается на трубе 5. The cyclist switches to the initial main pedaling mode with the transition from climbing to a flat section of the road or downhill in the reverse sequence also in movement: first he shortens the length of the connecting rods in reverse extension of the sequence, rearranging the protrusion 13 from groove k to groove 14 of the base, then, " after unloading the saddle from the body weight with the legs resting on the lower tube of the frame and lifting the saddle slightly by hand, the end of the strut 10 is pulled out of the stop into the tooth of section 11 at the strut and moves it beyond or to the periphery of this section, after block under its own weight on the tube 5 descends.

Аналогичным образом производят регулировку крутящего момента на велосипеде "Макси", изображенном на фиг.4 и 5. Для увеличения крутящего момента привода велосипеда "Макси", изображенного на фиг.9-11, нет необходимости "разгружать" седло от веса тела: достаточно, поджимая ноги, развернуть за рычаг 30 храповое колесо 29 на угол 180^о в положение, изображенное штриховыми линиями на фиг.9. Трос 12, наматываясь при этом на храповое колесо, переместит направляющую 19 вверх на величину паза 27, а рычаг защелки 32 зафиксирует ее в этом положении; болт 28 фиксирует кареточный узел с шатунами от проворачивания. Затем, поочередно устанавливая шатуны в верхнее положение на оси привода и отжав защелку 35 в отверстии 36, сдвигают удлинитель 34 по основанию 33 до совмещения выступа 35 с отверстием 37; выступ 35 под действием упругой пластины входит в отверстие 37 и фиксирует новую длину шатуна. Для установки первоначальной длины шатуна отжимают подпружиненный рычаг 32 от храпового колеса 29 и кареточный узел под собственным весом опускается в нижнее положение, после чего, отжимая выступ 35 в отверстия 37, поочередно опускают удлинитель до совпадения выступа 35 с отверстием 36 и продолжают движение по равнинной дороге или под уклон.Similarly, the torque is adjusted on the Maxi bike shown in Figs. 4 and 5. To increase the drive torque of the Maxi bike shown in Figs. 9-11, there is no need to "unload" the saddle from the body weight: enough squeezing the legs, deploy the ratchet wheel 29 by the lever 30 at an angle of 180 ^about to the position shown by dashed lines in Fig.9. The cable 12, while winding on the ratchet wheel, will move the guide 19 up by the size of the groove 27, and the latch lever 32 will fix it in this position; a bolt 28 secures the carriage assembly with connecting rods from turning. Then, alternately setting the connecting rods to the upper position on the drive axis and pressing the latch 35 in the hole 36, shift the extension 34 along the base 33 to align the protrusion 35 with the hole 37; the protrusion 35 under the action of the elastic plate enters the hole 37 and fixes the new length of the connecting rod. To set the initial length of the connecting rod, the spring-loaded lever 32 is squeezed from the ratchet wheel 29 and the carriage assembly is lowered under its own weight to the lower position, after which, by pressing the protrusion 35 into the holes 37, the extension cord is lowered one by one until the protrusion 35 coincides with the hole 36 and continue to move along the flat road or downhill.

Оптимальным вариантом выполнения велосипеда "Макси" является вариант с кареточно-тросо-храповым блоком, так как в этом случае достигается максимальное увеличение крутящего момента за счет возможности максимального удлинения шатуна до 360 мм; другие варианты с жестким или гибким элементом обеспечивают возможность удлинения до 280-300 мм. Возможно и в этих конструкциях получить удлинение шатунов до 340-360 мм и даже более, однако при этом велосипедисту придется брать подъемы не в седле, а стоя на педалях. Однако эти усилия на серийных конструкциях мало эффективны и сильно утомляют вследствие длительности такого педалирования, связанной с малой скоростью движения на подъемах из-за малого крутящего момента, даже в случае переключения на меньшее передаточное отношение. В предлагаемых конструкциях скорость будет в 2-3 раза выше и утомляемость соответственно будет ниже. Не утомительным этот режим движения на велосипеде "Макси" будет еще и потому, что педалирование в этом случае можно обеспечить конструктивно с такими же усилиями, как и при движении на серийных велосипедах по равнине. The best option for the Maxi bike is the carriage-cable-ratchet block, since in this case a maximum increase in torque is achieved due to the possibility of maximum extension of the connecting rod to 360 mm; other options with a rigid or flexible element provide the possibility of elongation up to 280-300 mm. It is possible in these constructions to obtain extension of the connecting rods up to 340-360 mm and even more, however, the cyclist will have to take the lifts not in the saddle, but standing on the pedals. However, these efforts on serial constructions are ineffective and very tiring due to the duration of such pedaling, associated with a low speed on elevations due to low torque, even in the case of switching to a lower gear ratio. In the proposed designs, the speed will be 2-3 times higher and fatigue will accordingly be lower. This mode of driving a Maxi bike will not be tedious either because pedaling in this case can be ensured constructively with the same effort as when driving serial bikes on the plain.

Эквивалентными вариантами велосипеда "Макси" может быть выполнение его как комбинации описанных вариантов, кроме того, он может иметь колеса одинакового диаметра (но, вероятно, в этом случае придется увеличить базу велосипеда, что нежелательно); со складной рамой или с блоком шестерен (звездочек) на втулке ведущего колеса и с механизмом переключения скоростей, может иметь также и дополнительные ведущие звездочки, дисковые колеса. Equivalent versions of the Maxi bike can be performed as a combination of the described options, in addition, it can have wheels of the same diameter (but, probably, in this case it will be necessary to increase the base of the bike, which is undesirable); with a folding frame or with a block of gears (sprockets) on the hub of the drive wheel and with a gearshift mechanism, it can also have additional drive sprockets, disk wheels.

Кареточно-тросо-седельный (храповый) механизм может быть применен в конструкциях трехколесных велосипедов, особенно грузопассажирского назначения, а также в конструкциях велосипедов с балочной конструкцией рамы из синтетического (композитного) материала; возможно изготовление и использование велосипеда с жестким закреплением "высокорасположенного" кареточного узла в конструкциях некоторых веломобилей, мопедов и т.п. The carriage-cable-saddle (ratchet) mechanism can be used in the construction of tricycles, especially for cargo and passenger purposes, as well as in the construction of bicycles with a beam frame structure made of synthetic (composite) material; it is possible to manufacture and use a bicycle with rigid fastening of a “highly located” carriage assembly in the designs of some cycle cars, mopeds, etc.

Продольный паз для троса может быть выполнен только в стойке седла, конец управляющего троса выведен из стойки через верхнее его отверстие, а храповое колесо может быть установлено на стойке или оси седла. Шатуны могут быть выполнены с возможностью фиксации любой их длины. A longitudinal groove for the cable can be made only in the saddle post, the end of the control cable is removed from the rack through its upper hole, and the ratchet wheel can be mounted on the rack or the axis of the saddle. The connecting rods can be made with the possibility of fixing any length.

Для уменьшения массы велосипеда "Макси" его передние подседельные трубы могут быть снабжены продольными выфрезеровками срединной их части и обтекателями для улучшения аэродинамики этих элементов конструкции. To reduce the weight of the Maxi bike, its front seatpost tubes can be equipped with longitudinal milling of the middle part and fairings to improve the aerodynamics of these structural elements.

Технико-экономическая эффективность данного решения состоит в облегчении педалирования при движении с повышенной скоростью на равнинных участках дороги с сохранением этой скорости на подъемах. The technical and economic efficiency of this solution consists in facilitating pedaling when driving at high speed on flat sections of the road while maintaining this speed on climbs.

Claims

1. A bicycle containing a frame, a rear wheel with an overrunning clutch and at least one driven sprocket, a carriage-saddle block connected to the seatpost of the frame, a saddle column and a guide of the carriage assembly with the possibility of vertical movement, means for fixing the carriage-saddle block, pedal-connecting rod drive connected by a drive sprocket through a flexible chain with a driven sprocket, a steering wheel connected to a front wheel fork with a diameter smaller than the rear wheel, characterized in that, in order to improve operation the properties of the bicycle by facilitating pedaling while increasing the speed properties and expanding the limits for adjusting the torque on the drive axis according to the road profile without stopping the movement, the range of movement of the carriage-saddle block guide corresponds to the extension range of each connecting rod, the carriage-saddle block is made with separate means for fixing turning and in the required height position, each connecting rod of the drive is made of one end rigidly fixed at and actuator base and a rod fastened to a base with a movable and fixing at least two extreme positions of the extension of a pedal at its free end, wherein the gear drive ratio and diameter of the driving wheels are made such that they provide a bicycle pitch 9.8 m.

2. A bicycle according to claim 1, characterized in that the seatpost of the frame and the guide of the carriage assembly with the saddle stand located therein are oval, for example, the major axis of the oval in the plane of symmetry of the bike, the guide and stand are interconnected by a cable (flexible connection), a hinge strut is installed on the axis of the saddle, the lower end of which is made with a toothed portion of the horizontal tube of the frame, each connecting rod base is made with holes in the protrusions at its ends under the extension rod, and also with a longitudinal and conjugate they cross the grooves to accommodate extension and locking in one of the positions, wherein the driving sprocket drive is made with a number of teeth Z 84, driven with the number of teeth Z 13 (15) and the drive wheel diameter 710 mm.

3. Bike on PP. 1 and 2, characterized in that the spacer on the axis of the saddle is made elastic and spring-loaded to the rack.

4. The bicycle according to claim 1, characterized in that the guide of the carriage assembly and the saddle stand are interconnected by a rigid element (pipe, rod) of circular cross section, a longitudinal groove is made at the lower end of the seat tube for the ends of the fixing screw rigidly fixed in the guide of the carriage assembly or in the element connecting the node and the saddle with the possibility of fixed movement along the groove, the front sector of the upper end of the element is made with a gear section in contact with the end of the spring-loaded lever-latch mounted on and in a horizontal tube of the frame, each connecting rod includes a base made with end protrusions and a longitudinal and transverse grooves in the middle part, a rod extension made with an end fixing protrusion for interacting with the transverse groove moving along the axial holes of the protrusions and the longitudinal groove, while leading the drive sprocket is made with the number of teeth Z 99, driven Z 13, and the diameter of the drive wheel 710 mm

5. The bicycle according to claim 1, characterized in that it is equipped with a ratchet wheel with a drive wheel mounted on a bracket mounted on a seatpost, a spring-loaded lever-latch, a control cable fixed on this bracket, one end connected to a ratchet wheel, while the guide of the carriage assembly is made with a longitudinal groove in which a fixing screw is mounted with free movement along the groove, rigidly fixed to the lower end of the seat tube, the guide is connected to the second end a cable passing through a joint groove of the saddle post and seatpost, each connecting rod is made with a longitudinal groove and provided with a latch installed at the end of this groove and made with a protrusion, corresponding holes are made for the latch protrusion of the box-shaped cross section, while the drive sprocket is made with the number of teeth Z 99, driven ∈Z no more than 15, and the drive wheel with a diameter of more than 710 mm.

6. The bicycle according to claim 1, characterized in that the front seat tube of the frame and the rigid element of the carriage-saddle block are made of synthetic (composite) material with metal inserts (tips) at their ends.