RU2294859C1 - Drive for bicycles and velomobiles - Google Patents
Drive for bicycles and velomobiles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2294859C1 RU2294859C1 RU2005123263/11A RU2005123263A RU2294859C1 RU 2294859 C1 RU2294859 C1 RU 2294859C1 RU 2005123263/11 A RU2005123263/11 A RU 2005123263/11A RU 2005123263 A RU2005123263 A RU 2005123263A RU 2294859 C1 RU2294859 C1 RU 2294859C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drive
- lever
- double
- ropes
- secured
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Устройство предназначено для преобразования мускульной энергии во вращательную.The device is designed to convert muscle energy into rotational.
Изобретение относится к машинам, механизмам, транспортным средствам и прочим устройствам, использующим мускульную тягу (велосипеды, веломобили, велорикши и т.д.).The invention relates to cars, mechanisms, vehicles and other devices using muscular traction (bicycles, velomobiles, rickshaws, etc.).
Известны многочисленные варианты приводов, призванных повысить коэффициент полезного действия существующего велопривода, состоящего из педалей, кривошипов, ведущими и ведомыми звездочками и гибкой (цепной) передачи.Numerous drive options are known to increase the efficiency of an existing bicycle drive, consisting of pedals, cranks, drive and driven sprockets, and a flexible (chain) transmission.
Для снижения мускульных усилий при езде по дорогам с переменной нагрузкой (чередующиеся подъемы, спуски, неровное дорожное полотно и т.д.) в настоящей момент применяются приводы, оснащенные большим количеством звездочек различного диаметра. Путем перекидывания цепи с одной звездочки на другую, меняется передаточное число привода,To reduce muscular effort when driving on roads with variable load (alternating ascents, descents, uneven roadbed, etc.), drives are currently being used that are equipped with a large number of sprockets of various diameters. By throwing the chain from one sprocket to another, the gear ratio of the drive changes
Такие передачи, несмотря на распространение и долгую историю, являются ненадежными, дорогими и сложными в производстве изделиями.Such programs, despite their distribution and long history, are unreliable, expensive and difficult to manufacture products.
Предлагаемые некоторыми изобретателями реечные приводы, хоть и дают прибавку КПД, также сложны и дороги в производстве.The rack drives proposed by some inventors, although they give an increase in efficiency, are also complicated and expensive to manufacture.
Известно устройство (патент RU №2053154, дата подачи 20.07.93 г.), взятое в качестве ближайшего аналога, где используется иной подход по увеличению КПД. В данном приводе педали нужно вращать в обратном направлении. Эффект увеличения КПД здесь достигается за счет оптимизации кинематики движений ног человека, с добавлением усилий рук при отталкивании ими от руля. Нужно отметить, что и в этом случае используется только часть траектории вращения. В частности, в момент распрямления ноги в колене, т.е. когда сила воздействия на педаль максимальная, педаль перемещается по нижней части траектории, и эта сила почти не используется при повороте на угол 60-90°.A device is known (patent RU No. 2053154, filing date 07/20/93), taken as the closest analogue, which uses a different approach to increase efficiency. In this drive, the pedals must be rotated in the opposite direction. The effect of increasing efficiency here is achieved by optimizing the kinematics of the movements of the legs of a person, with the addition of the efforts of the hands when pushing them away from the steering wheel. It should be noted that in this case only part of the trajectory of rotation is used. In particular, at the time of straightening the legs in the knee, i.e. when the force exerted on the pedal is maximum, the pedal moves along the lower part of the trajectory, and this force is almost not used when turning through an angle of 60-90 °.
Те же проблемы и с существующим велоприводом. Эффективная работа ног происходит лишь на части оборота педали. Т.е. обе ноги эффективно работают в лучшем случае только на 180-210° поворота ведущей звездочки.The same problems with the existing bike drive. Effective footwork only occurs on part of the pedal turn. Those. both legs work effectively at best only at 180-210 ° of rotation of the drive sprocket.
Другим недостатком существующих конструкций является нетехнологичность основных деталей: звездочек и цепей. Несмотря на то, что их производство давно освоено, их замена на более простые и дешевые детали представляется вполне целесообразной.Another drawback of existing designs is the low-tech basic parts: sprockets and chains. Despite the fact that their production has long been mastered, their replacement with simpler and cheaper parts seems quite reasonable.
Задачами данного изобретения являются:The objectives of this invention are:
повышение коэффициента полезного действия привода путем уменьшения непроизводительных энергозатрат и более рационального использования мускульных усилий человека;increasing the efficiency of the drive by reducing unproductive energy costs and a more rational use of muscular efforts of a person;
улучшение технологичности и снижение себестоимости производства деталей привода.improving manufacturability and reducing the cost of production of drive parts.
Поставленные задачи решаются путем применения рычажного привода с возвратно-качательным движением кривошипов, тросовой передачей и обгонной муфты со шкивом. Муфта и шкив устанавливаются на ведущем колесе, рядом со вторым шкивом, установленным на месте снятой звездочки.The tasks are solved by applying a lever drive with a reciprocating motion of the cranks, a cable transmission and an overrunning clutch with a pulley. The clutch and pulley are mounted on the drive wheel, next to the second pulley mounted in place of the removed sprocket.
Общими признаками предлагаемого привода с выбранным ближайшим аналогом являются ведущий вал с кривошипами и педалями, ведомый вал с обгонной муфтой и гибкая передача.Common features of the proposed drive with the closest analogue selected are a drive shaft with cranks and pedals, a driven shaft with an overrunning clutch and a flexible gear.
Отличительными признаками являются: установленный на валу двуплечий рычаг с криволинейно спрофилированными концами, через которые перекинуты концы тросов, средние части которых намотаны и закреплены на шкивах, один из которых установлен взамен звездочки, а второй связан с ведущим колесом через дополнительную обгонную муфту, причем в средней части двуплечего рычага имеется рычаг с эластичной тягой, второй конец которой зацеплен за раму.Distinctive features are: a two-arm lever mounted on the shaft with curved profiled ends through which the ends of the cables are thrown, the middle parts of which are wound and fixed on pulleys, one of which is installed instead of the sprocket, and the second is connected to the drive wheel through an additional overrunning clutch, and in the middle part of the two shoulders of the lever there is a lever with an elastic rod, the second end of which is hooked on the frame.
На фиг.1 схематически изображен привод в одном крайнем положении.Figure 1 schematically shows the drive in one extreme position.
На фиг.2 схематически изображен привод в другом крайнем положении.Figure 2 schematically shows the drive in another extreme position.
На фиг.3 показано сечение А-А (в увеличенном масштабе) по концу оси ведущего колеса со шкивами.Figure 3 shows a section aa (on an enlarged scale) along the end of the axis of the drive wheel with pulleys.
На фиг.4 изображен вариант с соединенными концами ведомых ветвей тросов и переброской их через общий блок.Figure 4 shows a variant with the connected ends of the driven branches of the cables and transferring them through a common unit.
Два педальных кривошипа 1 с педалями (на веломобиле педали могут отсутствовать), двуплечий рычаг 2, к профилированным концам 3 которого прикреплены тросы 4, причем средние части тросов закреплены на шкивах 5 и 6 и уложены в канавках, по крайней мере, по одному витку. В средней части рычага 2 имеется рычаг 7, за который зацеплена пружина 8, второй конец которой закреплен на раме.Two pedal cranks 1 with pedals (there may be no pedals on the bike), a two-arm lever 2, to the profiled ends 3 of which are attached ropes 4, the middle parts of the ropes fixed to the
Гибкая передача может состоять не из двух тросов, а иметь один, если на раме установить блок, через который перебросить среднюю (ведомую) часть троса.A flexible transmission may not consist of two cables, but have one, if you install a block on the frame through which to transfer the middle (driven) part of the cable.
Повышению КПД предлагаемого привода способствует ряд особенностей конструкции.Increasing the efficiency of the proposed drive contributes to a number of design features.
Двуплечий рычаг установлен со смещением по углу относительно кривошипов. Угол α взаимного размещения рычага 2 относительно кривошипов 1 выбирается так, чтобы в одном из крайних положений угол β между ведущей ветвью троса 4 и рычагом 2 приближался к 180°. Чтобы равнодействующая сила в этих положениях была направлена примерно по стрелке «С», т.е. почти под прямым углом к ведущей ветви троса. Это обеспечивает лучшую приемистость или преодоление крутых подъемов или других труднопроходимых участков дороги.The two shoulders lever is mounted with an offset in the angle relative to the cranks. The angle α of the mutual placement of the lever 2 relative to the cranks 1 is selected so that in one of the extreme positions the angle β between the leading branch of the cable 4 and the lever 2 approaches 180 °. So that the resultant force in these positions is directed approximately along the arrow "C", i.e. almost at right angles to the leading branch of the cable. This provides better throttle response or overcoming steep climbs or other difficult terrain.
Конструктивно максимальный угол поворота рычага 2 выбран примерно 120°, но рационально используемый в работе угол будет находиться в пределах 90-100°.Structurally, the maximum angle of rotation of the lever 2 is selected approximately 120 °, but the angle that is rationally used in the work will be in the range of 90-100 °.
В процессе работы осуществляется возвратно-качательное движение педалями, причем на трудных участках дороги или на подъемах может использоваться лишь частичный угол поворота, что происходит само собой.In the process of operation, the swinging movement of the pedals is carried out, and on difficult sections of the road or on climbs, only a partial turning angle can be used, which happens by itself.
К концам двуплечего рычага присоединены концы тросов, средние части которых намотаны и закреплены на приводных шкивах.The ends of the two shoulders of the lever attached to the ends of the cables, the middle parts of which are wound and mounted on the drive pulleys.
Один из шкивов установлен взамен (на месте) ведомой звездочки, а другой через дополнительную обгонную муфту связан с ведущим колесом. Следует отметить, что во втулке ведущего колеса тормоз удаляется (для тех, где он имеется).One of the pulleys is installed instead (in place) of the driven sprocket, and the other is connected to the drive wheel through an additional overrunning clutch. It should be noted that in the hub of the drive wheel the brake is removed (for those where it is available).
На концах двуплечего рычага выполнены криволинейные поверхности, обеспечивающие устранение недопустимого провисания тросов. Поверхность, через которую переброшен ведущий конец троса, выполнен по дуге окружности. Размеры определяются геометрически. Ведомый конец троса переброшен через круглую поверхность, т.е. деталь типа обычной шайбы, диаметр которой также определяются геометрически, чтобы при повороте рычага обеспечить минимальное провисание троса.Curved surfaces are made at the ends of the two-shouldered lever, eliminating the unacceptable sagging of the cables. The surface through which the leading end of the cable is thrown is made along an arc of a circle. Dimensions are determined geometrically. The driven end of the cable is thrown over a round surface, i.e. a part such as a regular washer, the diameter of which is also determined geometrically, so that when the lever is turned, to ensure minimal sagging of the cable.
В средней части двуплечего рычага имеется вспомогательный рычаг, к которому присоединена эластичная тяга (пружина, жгут и т.д.), закрепленная вторым концом за раму. В конце поворота рычагов и кривошипов будет натягиваться пружина 8, выполняя роль двух упоров. Но главное ее назначение - аккумулирование энергии, которая будет использована для ускоренного подъема ноги.In the middle part of the two shoulders of the lever there is an auxiliary lever, to which is attached an elastic rod (spring, harness, etc.), secured by the second end to the frame. At the end of the rotation of the levers and cranks, the spring 8 will be tensioned, performing the role of two stops. But its main purpose is the accumulation of energy, which will be used for accelerated lifting of the legs.
Привод изготовлен и проверен эксплуатацией.The drive is manufactured and tested by operation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005123263/11A RU2294859C1 (en) | 2005-07-21 | 2005-07-21 | Drive for bicycles and velomobiles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005123263/11A RU2294859C1 (en) | 2005-07-21 | 2005-07-21 | Drive for bicycles and velomobiles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2294859C1 true RU2294859C1 (en) | 2007-03-10 |
Family
ID=37992448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005123263/11A RU2294859C1 (en) | 2005-07-21 | 2005-07-21 | Drive for bicycles and velomobiles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2294859C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102233938A (en) * | 2011-04-21 | 2011-11-09 | 江苏磁源动力科技有限公司 | Pulley block for converting tossing gravity potential energy into elastic potential energy |
RU2780873C1 (en) * | 2022-06-10 | 2022-10-04 | Валерий Иванович Паутов | Reciprocating foot drive for bicycle |
-
2005
- 2005-07-21 RU RU2005123263/11A patent/RU2294859C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102233938A (en) * | 2011-04-21 | 2011-11-09 | 江苏磁源动力科技有限公司 | Pulley block for converting tossing gravity potential energy into elastic potential energy |
RU2780873C1 (en) * | 2022-06-10 | 2022-10-04 | Валерий Иванович Паутов | Reciprocating foot drive for bicycle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2193068B1 (en) | Drive mechanism for a vehicle propellable by muscle power and vehicle | |
EP0029055B1 (en) | Oscillating pedal cycle | |
US5765847A (en) | Pedal mechanism for cycle and exercise equipment | |
US5662347A (en) | Pedal mechanism for cycle and exercise equipment | |
EP2074014B1 (en) | Wide power range bicycle with positive intuitive gear shifting system | |
AU2010289491A1 (en) | Pedal-drive system for manually propelling multi-wheeled cycles | |
US4026571A (en) | Bicycle with rear mounted crank arms and improved chain control unit | |
KR20100057684A (en) | Human powered vehicle with two reciprocal pedals | |
US5520401A (en) | Step drive cycle | |
US5918894A (en) | Pedal mechanism for cycle and exercise equipment | |
EP1004504A1 (en) | Apparatus for propelling a cycle | |
RU2294859C1 (en) | Drive for bicycles and velomobiles | |
US6916031B1 (en) | Frictionless bicycle stopping device | |
CN85106710A (en) | The driver train of rod driven bicycles and speed-changing mechanism | |
CN108025795A (en) | Bicyclist drives vehicle and its mechanism | |
RU2651477C1 (en) | Vehicle powered by human muscular force, benefit of bicycle | |
RU2392166C1 (en) | Vehicle | |
EP2679480B1 (en) | Vehicle | |
RU2744275C1 (en) | Additional bike hand drive | |
RU2780873C1 (en) | Reciprocating foot drive for bicycle | |
CN202243930U (en) | Front-back pedalling drive device for bicycle | |
KR100656811B1 (en) | The power improvement unit of bycycle | |
RU97333U1 (en) | MULTI-SPEED ROTARY Bicycle WHEEL DRIVE WITH AUTOMATICALLY INCLUDED CHANGEABLE TRANSMISSION | |
RU2100240C1 (en) | Vehicle muscular drive | |
RU2696905C1 (en) | Steering module of front wheel of bicycle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090722 |