RU2111882C1

RU2111882C1 - Vacuum-aerodynamic drive

Info

Publication number: RU2111882C1
Application number: RU97104555/28A
Authority: RU
Inventors: Константин Иванович Арютов
Original assignee: Константин Иванович Арютов
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1997-03-21
Publication date: 1998-05-27

Abstract

FIELD: transport engineering; motorless drives. SUBSTANCE: drive uses closed circuit filled with air at gauge pressure and formed by two or more pneumatic cylinders placed into communication by channel and pistons placed in channels whose connecting rods are hinge-connected with pedal axle of vehicle drive. Gauge pressure in drive is converted into torque of vehicle axle in motion. EFFECT: improved utilization of vehicle operating capacity, reduced force required from driver in operation. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам приводов безмоторных (мускульных) транспортных средств и предназначено для их комплектования, может быть использовано в приводах велосипедов, инвалидных колясок, мобилях различного назначения. The invention relates to drive devices of non-motorized (muscle) vehicles and is intended for their acquisition, can be used in bicycle drives, wheelchairs, and mobile phones for various purposes.

Известные педальные приводы не обеспечивают полное функционирование (безмоторных) мускульных транспортных средств, а именно увеличение тяговых характеристик, КПД, повышение скорости комфортабельности движения и других показателей. Например, известный педальный привод (авт. св. N 975485, кл. B 62 M 11/14, 1977) повышает крутящий момент за счет увеличения мускульных усилий на ноги велосипедиста, а другой известный привод (авт. св. N 1369979, кл. B 62 M 1/00, 1986) позволяет увеличивать скорость при той же затрачиваемой работе, но усложняет управление велосипедом. Known pedal drives do not provide the full functioning of (non-motorized) muscle vehicles, namely an increase in traction characteristics, efficiency, an increase in the speed of driving comfort and other indicators. For example, the well-known pedal drive (ed. St. N 975485, class B 62 M 11/14, 1977) increases the torque by increasing the muscular effort on the legs of the cyclist, and another known actuator (ed. St. N 1369979, class. B 62 M 1/00, 1986) allows you to increase speed with the same work spent, but complicates the management of the bike.

Предлагаемый привод позволяет снизить физические усилия водителя, повысить скорость движения и более эффективно использовать силы инерции движущего транспортного средства, увеличить КПД и другие показатели. The proposed drive allows you to reduce the physical efforts of the driver, increase speed and more efficiently use the inertia of the moving vehicle, increase efficiency and other indicators.

Повышение указанных показателей и функциональных возможностей в предлагаемом изобретении достигается путем применения замкнутого контура, заполненного воздухом при избыточном давлении и образованного двумя и более пневмоцилиндрами, сообщенными между каналом (патрубком) и размещенными в них поршнями, шатуны которых шарнирно соединены с приводной осью привода транспортного средства, выполненной в виде коленчатого вала с шатунными шейками, расположенными под углом 180^o или менее.The increase of these indicators and functionality in the present invention is achieved by using a closed loop filled with air at overpressure and formed by two or more pneumatic cylinders connected between the channel (pipe) and the pistons placed in them, the connecting rods of which are pivotally connected to the drive axis of the vehicle’s drive, made in the form of a crankshaft with connecting rod journals located at an angle of 180 ^o or less.

Новые признаки предлагаемого изобретения позволяют:
создать систему возвратно-поступательного перемещения поршней и непрерывного вакуумно-аэродинамического потока воздуха в замкнутом контуре при избыточном давлении, постоянного силового воздействия на приводную (педаль) ось привода транспортного средства;
регулировать силовое воздействие воздушного потока на приводную педаль ось привода транспортного средства за счет изменения избыточного давления воздуха в замкнутом контуре по усмотрению водителя и его физических возможностей;
более эффективно использовать функциональные возможности транспортного средства: повысить КПД, скорость движения; снизить затраты физических усилий водителя (велосипедиста); преодолевать более крутые подъемы и большие расстояния; повысить потребительские качества;
использовать как самостоятельное приводное устройство для безмоторных (мускульных) транспортных средств.New features of the invention allow:
to create a system of reciprocating movement of pistons and a continuous vacuum-aerodynamic air flow in a closed circuit at overpressure, constant force acting on the drive (pedal) axis of the vehicle’s drive;
to regulate the forceful effect of the air flow on the drive pedal the drive axis of the vehicle by changing the excess air pressure in a closed circuit at the discretion of the driver and his physical capabilities;
make more efficient use of vehicle functionality: increase efficiency, speed; reduce the physical effort of the driver (cyclist); to overcome steeper climbs and longer distances; improve consumer qualities;
use as an independent drive device for non-motorized (muscular) vehicles.

Новые существенные признаки обеспечивают достижение положительного результата. New significant features ensure the achievement of a positive result.

На чертеже представлен общий вид вакуумно-аэродинамического привода (вид в плане). The drawing shows a General view of a vacuum-aerodynamic drive (plan view).

Привод содержит замкнутый контур 1, заполненный воздухом при избыточном давлении, образованный двумя и более пневмоцилиндрами 2, сообщенными между собой каналом 4 (патрубком), и расположенными в них поршнями 3, шатуны 5 которых шарнирно связаны с педальной осью привода транспортного средства. The drive contains a closed circuit 1, filled with air at overpressure, formed by two or more pneumatic cylinders 2, interconnected by a channel 4 (pipe), and pistons 3 located in them, the connecting rods 5 of which are pivotally connected to the pedal axis of the vehicle drive.

Замкнутый контур оборудован клапаном-ниппелем для нагнетания регулирования и измерения избыточного давления в нем воздуха. The closed circuit is equipped with a valve-nipple for forcing regulation and measuring the excess pressure in it air.

Привод устанавливается на опорной раме 8 транспортного средства (на чертеже рама 8 показана условно) и имеет сборно-разборный кожух 9, соединенный по периметру с пневмоцилиндрами 2 и опорой на раме 8 для приводной педальной оси 6 привода транспортного средства. The drive is installed on the supporting frame 8 of the vehicle (frame 8 is shown in the drawing) and has a collapsible casing 9 connected along the perimeter with pneumatic cylinders 2 and a support on the frame 8 for the driving pedal axis 6 of the vehicle drive.

Привод изготавливается с применением в основном типовых деталей, узлов и устройств серийного и несерийного изготовления. The drive is manufactured using mainly standard parts, assemblies and devices of serial and non-serial production.

Привод работает следующим образом. The drive operates as follows.

Сначала в замкнутом контуре 1 создается избыточное давление воздуха, который подается через клапан-ниппель 7 запасным ручным насосом по усмотрению водителя. При этом от поршней 3, размещенных в пневмоцилиндрах 2, и шатунов 5 на приводную педальную ось 6 действует постоянная сила, равная произведению площади головки поршня 3 на избыточное давление воздуха в замкнутом контуре 1, которая при вращении приводной педальной оси 6 и во время движения транспортного средства преобразуется в крутящий момент оси 6. First, in a closed circuit 1 creates excessive air pressure, which is supplied through the valve-nipple 7 spare hand pump at the discretion of the driver. In this case, from the pistons 3 located in the pneumatic cylinders 2 and the connecting rods 5, a constant force is applied to the drive pedal axis 6 equal to the product of the area of the piston head 3 by the excess air pressure in the closed circuit 1, which, when the drive pedal axis 6 rotates and during the movement of the vehicle means converted to torque axis 6.

Достижение положительного результата-эффекта стало возможным за счет герметичного замкнутого контура и вакуумно-аэродинамического перемещения в нем воздуха при избыточном давлении, преобразования постоянной силы, действующей на приводную ось, крутящий момент, и регулирования ее величины и момента изменением избыточного давления воздуха в замкнутом контуре. Achieving a positive result-effect became possible due to a hermetically sealed closed loop and vacuum-aerodynamic movement of air in it at overpressure, conversion of a constant force acting on the drive axis, torque, and regulation of its magnitude and moment by changing the excess air pressure in the closed loop.

Привод экологически чист, имеет широкую сферу применения в различных безмоторных устройствах (велосипеды различного назначения, индивидуальные коляски, мобили и многие другие), обладает повышенной долговечностью и простотой конструкции. The drive is environmentally friendly, has a wide scope in various non-motorized devices (bicycles for various purposes, individual carriages, mobiles and many others), has increased durability and simplicity of design.

Claims

1. Vacuum-aerodynamic drive for non-motorized (muscular) vehicles, characterized in that it contains a closed circuit filled with air at overpressure, formed by two or more pneumatic cylinders, interconnected by a pipe, and placed in them by pistons, connecting rods of which are articulated connected to the drive pedal axis of the vehicle, made in the form of a crankshaft with connecting rod journals located at an angle of 180 ^o or less.

2. The drive according to claim 1, characterized in that it is made with a collapsible casing connected along the perimeter with pneumatic cylinders and a support on the frame for the drive axis of a non-motor (muscular) vehicle.