RU2539260C1 - Bicycle drive (versions) - Google Patents

Bicycle drive (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2539260C1
RU2539260C1 RU2013133136/11A RU2013133136A RU2539260C1 RU 2539260 C1 RU2539260 C1 RU 2539260C1 RU 2013133136/11 A RU2013133136/11 A RU 2013133136/11A RU 2013133136 A RU2013133136 A RU 2013133136A RU 2539260 C1 RU2539260 C1 RU 2539260C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drive
disk
flexible
profile
rear wheel
Prior art date
Application number
RU2013133136/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013133136A (en
Inventor
Николай Николаевич Коновалов
Original Assignee
Николай Николаевич Коновалов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Николаевич Коновалов filed Critical Николай Николаевич Коновалов
Priority to RU2013133136/11A priority Critical patent/RU2539260C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2539260C1 publication Critical patent/RU2539260C1/en
Publication of RU2013133136A publication Critical patent/RU2013133136A/en

Links

Images

Landscapes

  • Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: bicycle drive includes pedal unit, frame connected with at least one drive package. In the first version, the drive package is made in the form of profiled disk of variable radius which disk is installed on rear wheel free play unit, flexible component and driving disk installed on pedal unit. In the butt end of disks, a channel for flexible component laying is made which component by its one end is secured on rear wheel disk at the point of minimum radius, and by its other end is secured on driving disk of pedal unit at its upper point. In the second version, the drive package represents free play units with the same profiled disks of variable radius installed on left and right rear wheels. In the butt end of disks, channels for flexible components laying are made which components by their one end are secured on the mentioned disks of rear wheel, and by their second end are connected with corresponding left and right driving disks of pedal unit.
EFFECT: higher reliability and lower weight of bicycle drive.
11 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к наземным транспортным средствам, приводимым в действие мускульной силой человека, в частности к велосипедам.The invention relates to land vehicles powered by muscular power of a person, in particular to bicycles.

Подавляющее большинство устройств передачи усилий человека на ведущее колесо, включая выпускаемые в настоящее время велосипеды, включают приводное устройство, состоящее из:The vast majority of devices for transmitting human efforts to the drive wheel, including currently available bicycles, include a drive device consisting of:

- заднего ведущего колеса, ось которого крепится к раме;- rear drive wheel, the axis of which is attached to the frame;

- закрепленного на оси ведущего блока, состоящего из механизма свободного хода, трех или более звездочек;- fixed on the axis of the drive unit, consisting of a freewheel, three or more sprockets;

- цепи, соединяющей кареточный механизм (ось, на которую крепятся педали с шатунами вместе с ведущей звездочкой), далее «педальный блок» с ведомыми звездочками заднего колеса;- the chain connecting the carriage mechanism (the axis on which the pedals with the connecting rods are mounted together with the drive sprocket), then the “pedal block” with the driven rear wheel sprockets;

- устройства переключения скоростей с механизмом перекидки цепи;- gearshift devices with chain transfer mechanism;

- устройства натяжения цепи;- chain tensioning devices;

- по меньшей мере, одной ведущей звездочки в педальном блоке.- at least one drive sprocket in the pedal block.

Описанная конструкция является достаточно трудоемкой и недостаточно удобной и надежной в эксплуатации.The described design is quite time-consuming and not convenient and reliable in operation.

Известен альтернативный привод (PCT/HU 2010/000009, В62М 1/02 29.07.2010), применимый для велосипедов и похожих транспортных средств, в котором оборот педального привода преобразуется в возвратно-поступательное движение качающихся рычажных механизмов, а гибкий тяговый элемент приводит в движение вращающееся колесо. При этом рычажный механизм выполнен в форме треугольника.An alternative drive is known (PCT / HU 2010/000009, B62M 1/02 07/29/2010), applicable to bicycles and similar vehicles, in which the pedal drive is converted into reciprocating motion of the swinging linkage mechanisms, and the flexible traction element drives spinning wheel. In this case, the lever mechanism is made in the shape of a triangle.

Недостатком данной конструкции является трудоемкость при производстве, сложность в эксплуатации, недостаточное удобство и надежность.The disadvantage of this design is the complexity of production, complexity in operation, lack of convenience and reliability.

Технический результат от использования предлагаемого технического решения может быть выражен в создании более простой в производстве и эксплуатации конструкции, в повышении удобства и надежности использования при снижении веса и стоимости изготовления.The technical result from the use of the proposed technical solution can be expressed in the creation of a structure that is easier to manufacture and operate, in improving the usability and reliability of use while reducing the weight and cost of manufacture.

Технический результат по варианту 1 достигается следующим образом.The technical result according to option 1 is achieved as follows.

Привод велосипеда содержит педальный блок, раму, связанную с, по меньшей мере, одним приводным комплектом. Приводной комплект выполнен в виде профильного диска переменного радиуса, установленного на блоке свободного хода заднего колеса, гибкого элемента и ведущего диска, установленного на педальном блоке. В торцевой части дисков выполнен желоб для укладки гибкого элемента, который одним концом закреплен на диске заднего колеса в точке минимального радиуса, а вторым концом - на ведущем диске педального блока в верхней точке,The bicycle drive includes a pedal block, a frame associated with at least one drive set. The drive set is made in the form of a profile disk of variable radius mounted on the rear wheel freewheel block, a flexible element and a drive disk mounted on the pedal block. In the end part of the disks, a groove is made for laying a flexible element, which is fixed at one point to the rear wheel disk at the minimum radius, and the other end to the pedal block drive disk at the upper point,

При этом, в указанном варианте исполнения ведущий диск педального блока может быть выполнен с равным или переменным радиусом. Профильный диск заднего колеса выполняется с переменным радиусом в виде спирали Архимеда. Переднее колесо может быть дополнительно оснащено профильным диском такого же радиуса, как профильный диск заднего колеса, при этом гибкий элемент проходит через поддерживающий блок на рулевой стойке и закрепляется на диске переднего колеса. Также профильный диск заднего колеса может быть оснащен возвратным механизмом, выполненным в виде возвратных пружин или возвратного гибкого элемента привода. Устройство может дополнительно оснащаться на другой стороне педального блока зеркально установленным вторым приводным комплектом.Moreover, in the indicated embodiment, the drive disk of the pedal block can be made with equal or variable radius. The profile disk of the rear wheel is made with a variable radius in the form of a spiral of Archimedes. The front wheel can be additionally equipped with a profile disk of the same radius as the profile disk of the rear wheel, while the flexible element passes through the support unit on the steering column and is mounted on the disk of the front wheel. Also, the rear wheel profile disk can be equipped with a return mechanism made in the form of return springs or a return flexible drive element. The device can optionally be equipped on the other side of the pedal unit with a mirrored second drive kit.

Технический результат по варианту 2 достигается следующим образом.The technical result according to option 2 is achieved as follows.

Привод велосипеда содержит педальный блок, раму, связанную с, по меньшей мере, одним приводным комплектом. Приводной комплект в этом случае представляет собой установленные на заднем колесе правом и левом блоки свободного хода с одинаковыми профильными дисками переменного радиуса. В торцевой части дисков выполнены желоба для укладки гибких элементов, одним концом закрепленные на упомянутых дисках заднего колеса, а вторым концом связанные с соответствующими правым и левым ведущими дисками педального блока. При этом, ведущие диски педального блока могут быть выполнены с равными или переменными радиусами. Профильные диски заднего колеса преимущественно выполняются с переменными радиусами в виде спирали Архимеда. Гибкий элемент выполняется в оболочке с броней, внутри которой размещено кольцо-сепаратор с шариками и центральным гибким тросом.The bicycle drive includes a pedal block, a frame associated with at least one drive set. In this case, the drive set consists of free-wheeling units mounted on the rear wheel with the right and left wheels with identical profile disks of variable radius. In the end part of the disks, grooves are made for laying flexible elements, one end fixed to the said rear wheel disks, and the other end connected to the corresponding right and left driving disks of the pedal block. In this case, the drive discs of the pedal unit can be made with equal or variable radii. The profile wheels of the rear wheel are mainly made with variable radii in the form of an Archimedes spiral. The flexible element is carried out in a shell with armor, inside of which a separator ring with balls and a central flexible cable is placed.

Изобретение иллюстрируется следующими фигурами.The invention is illustrated by the following figures.

Фиг.1 - диаграмма угла поворота педалей;Figure 1 - diagram of the angle of rotation of the pedals;

Фиг.2 - вариант выполнения профильного диска, общий вид;Figure 2 - embodiment of a profile disk, General view;

Фиг.3 - профильный диск, вид А; разрез 1-1; разрез 2-2;Figure 3 - profile disk, view A; section 1-1; section 2-2;

Фиг.4 - вариант выполнения профильного диска, общий вид;Figure 4 - an embodiment of a profile disk, General view;

Фиг.5 - профильный диск, вид А; вид Б; разрез 1-1; разрез 2-2;Figure 5 - profile disk, view A; view B; section 1-1; section 2-2;

Фиг.6 - схема работы профильного диска;6 is a diagram of the operation of the profile disk;

Фиг.7, фиг.7а - привод велосипеда, вариант 1;Fig.7, figa - bicycle drive, option 1;

Фиг.8, фиг.8а - привод велосипеда, вариант 2.Fig, figa - drive bike option 2.

Форма профиля может меняться в широком диапазоне (фиг.1, фиг.2). Определяющим является выбор характера и условий поездки: по городу, загородная поездка, пересеченная местность, горные дороги, а также продолжительность поездки и физические возможности человека. Предложенная конструкция позволяет быстро и без усилий поменять диск. На фиг.2 представлена конструкция диска для варианта с возвратной пружиной. В случае применения возвратного гибкого элемента привода делается дополнительный возвратный шкив. Передаточный коэффициент (отношение радиуса ведомого диска к соответствующему радиусу ведомого диска) в предлагаемом исполнении может быть любое, например для спокойного городского режима движения: от 1.5 до 3.0, т.е. RП.Д.=100 мм, тогда Rmac=67 мм, Rmin=33.3 мм. Для переменного, в т.ч. скоростного режима - от 2.0 до 5.0, т.е. RП.Д.=110 мм, Rmac=50 мм, Rmin=22 мм.The shape of the profile can vary in a wide range (figure 1, figure 2). The decisive factor is the choice of the nature and conditions of the trip: in the city, a country trip, rough terrain, mountain roads, as well as the duration of the trip and the physical capabilities of a person. The proposed design allows you to quickly and easily change the disk. Figure 2 shows the design of the disk for the version with a return spring. If a return flexible drive element is used, an additional return pulley is made. The gear ratio (the ratio of the radius of the driven disk to the corresponding radius of the driven disk) in the proposed design can be any, for example, for a quiet urban traffic mode: from 1.5 to 3.0, i.e. R P.D. = 100 mm, then R mac = 67 mm, R min = 33.3 mm. For variable, incl. high-speed mode - from 2.0 to 5.0, i.e. R P.D. = 110 mm, R mac = 50 mm, R min = 22 mm.

Диск может быть выполнен с двумя профилями (фиг.5), при этом на обеих профилях торцевой части дисков выполнены желоба для укладки гибких элементов.The disk can be made with two profiles (Fig. 5), while on both profiles of the end part of the disks there are grooves for laying flexible elements.

На фиг.6 приведена схема работы профильного диска, начальное положение рабочего цикла (размеры, в кач. примера).Figure 6 shows the operation of the profile disk, the initial position of the duty cycle (dimensions, in quality example).

В случае установки возвратной пружины не требуется устанавливать возвратные шкивы на ведомом и ведущем дисках и возвратный гибкий элемент привода с компенсационной пружиной.In the case of installing a return spring, it is not necessary to install return pulleys on the driven and master disks and a return flexible drive element with a compensation spring.

nmin=100:100=1.0; передаточное число в начале рабочего цикла выбирается в зависимости от предполагаемого режима езды велосипеда и может меняться в широком диапазоне.n min = 100: 100 = 1.0; the gear ratio at the beginning of the working cycle is selected depending on the intended mode of riding the bicycle and can vary over a wide range.

nmax=100:20=5.0; условия выбора те же, что и для nmin n max = 100: 20 = 5.0; selection conditions are the same as for n min

d1=40 мм, d2=80 мм; диаметры возвратных шкивов могут меняться пропорционально. 4. l1=126 мм, длина окружности возвратного шкива ведомого диска при диаметре 40 мм.d 1 = 40 mm, d 2 = 80 mm; diameters of return pulleys can vary proportionally. 4. l 1 = 126 mm, the circumference of the return pulley of the driven disk with a diameter of 40 mm

Поскольку ведущий диск за рабочий цикл поворачивается на 180°, а ведомый - на 360°, длина окружности возвратного шкива заднего колеса должна составлять половину длины окружности возвратного шкива педального блока.Since the leading disk rotates 180 ° during the duty cycle and the driven one 360 °, the circumference of the return pulley of the rear wheel should be half the circumference of the return pulley of the pedal block.

l2=2×l1=252 мм, длина окружности возвратного шкива ведущего диска при диаметре 80 мм; Lокр.=200×3.12=628 мм, ведущий, 1/2=628:2=314 мм длина окружности ведущего диска. Поскольку он поворачивается только на 180° (раб. фаза) по часовой стрелке, затем возвращается на 180° (холостой ход) против часовой стрелки, рабочая длина составляет половину длины окружности. Рабочий гибкий привод, увлекаемый ведущим диском, наматывается на эту (т.е. 1/2 диаметра) часть. Для того, чтобы ведомый профильный диск повернулся на 360° (а в некоторых вариантах и на больший угол), необходимо, чтобы суммарная длина всех дуг (длина развертки желоба профильного диска от места максимального радиуса до минимального) была равной или чуть меньшей рабочей длины (дуги) ведущего диска.l 2 = 2 × l 1 = 252 mm, the circumference of the return pulley of the drive disk with a diameter of 80 mm; L okr. = 200 × 3.12 = 628 mm, leading, 1/2 = 628: 2 = 314 mm circumference of the leading disk. Since it only rotates 180 ° (slave phase) clockwise, then returns 180 ° (idle) counterclockwise, the working length is half the circumference. A working flexible drive carried away by the drive disk is wound around this (i.e. 1/2 diameter) part. In order for the driven profile disk to rotate 360 ° (and in some cases, a larger angle), it is necessary that the total length of all arcs (the scan length of the groove of the profile disk from the point of maximum radius to minimum) be equal to or slightly shorter than the working length ( arcs) of the drive disk.

Lдуг=316 мм, суммарная длина дуг ведомого профильного диска.L arcs = 316 mm, the total length of the arcs of the driven profile disk.

Приведенные размеры могут меняться, при сохранении указанных соотношений.The dimensions given are subject to change, while maintaining these ratios.

Для компенсации неравномерности натяжения возвратного гибкий элемент привода рекомендуется использование небольшой многовитковой пружины.To compensate for the uneven tension of the return flexible drive element, the use of a small multi-coil spring is recommended.

Так как для возврата профильного ведомого диска и блока педалей с ведущим профильным диском требуется незначительное усилие, возвратный гибкий элемент привода подвергается незначительным нагрузкам. Также незначительное усилие требуется в случае применения дуг для ноги на педалях для фиксации ног.Since a slight effort is required to return the profile driven disc and pedal unit with the leading profile disc, the return flexible drive element is subjected to minor loads. A slight effort is also required when using arcs for the legs on the pedals to fix the legs.

На фиг.7 и 7а представлена конструкция изобретения, вариант 1, общий вид, где:In Fig.7 and 7A presents the design of the invention, option 1, General view, where:

1 - рама;1 - frame;

2 - заднее ведущее колесо;2 - a back driving wheel;

3 - переднее ведущее колесо;3 - front drive wheel;

4 - рулевая стойка;4 - a steering rack;

5 - ось;5 - axis;

6 - руль;6 - steering wheel;

7 - каретка свободного хода;7 - freewheel;

8 - профильный диск ведомый;8 - profile disk driven;

9 - гибкий элемент привода;9 - a flexible element of the drive;

10 - педали;10 - pedals;

11 - шатун;11 - connecting rod;

12 - профильный диск ведущий;12 - profile drive disk;

13 - ось вращения педального блока;13 - axis of rotation of the pedal block;

14 - возвратная пружина;14 - a return spring;

15 - вилка крепления переднего колеса;15 - front wheel mounting fork;

16 - блок опорных роликов;16 - block supporting rollers;

17 - возвратный гибкий элемент;17 - returnable flexible element;

18 - возвратный шкив педального блока;18 - a return pulley of the pedal block;

19 - возвратный шкив заднего колеса;19 - a return pulley of a back wheel;

20 - компенсационная пружина.20 - compensation spring.

На блок свободного хода (каретку) устанавливают профильный диск 8а, 8б переменного радиуса, например, в виде «спирали Архимеда». В торцевой части диска 8а, 8б выполнен желоб для укладки гибкого элемента привода 9, от точки максимального радиуса до точки минимального радиуса 360°. Гибкий элемент привода 9 закрепляется одним концом в точке минимального радиуса, а вторым концом - на ведущем диске 12 педального блока 10, 11, 13 в верхней точке. Ведущий диск также имеет желоб. При помощи педалей 10 велосипедист поворачивает ведущий диск 12 по часовой стрелке на 180°, гибкий элемент привода 9 приводит в движение диск заднего колеса 8а, в помощью которого вращается колесо 2 (рабочий ход). Угол поворота ведущего диска 12 составляет 180° от верхней точки до нижней. Поворачивая левую педаль против часовой стрелки, велосипедист поворачивает правую педаль в том же направлении на угол 180° до исходного положения. Это положение является окончанием цикла. Для того, чтобы рабочие циклы следовали непрерывно, т.е. как на обычных велосипедах, со стороны левой ноги может быть зеркально установлен второй приводной комплект. Таким образом, на велосипеде заднее колесо 2 приводится во вращение педалями в любом режиме (можно поочередно или одновременно), независимо правой и левой ногами.A profile disk 8a, 8b of variable radius, for example, in the form of an “Archimedes spiral”, is installed on the freewheel block (carriage). A groove is made in the end part of the disk 8a, 8b for laying the flexible element of the drive 9, from the point of maximum radius to the point of minimum radius 360 °. The flexible element of the actuator 9 is fixed at one end at a point of minimum radius, and the second end on the drive disk 12 of the pedal unit 10, 11, 13 at the upper point. The master disk also has a groove. Using the pedals 10, the cyclist rotates the drive disk 12 clockwise 180 °, the flexible element of the drive 9 drives the rear wheel 8a, through which the wheel 2 rotates (working stroke). The angle of rotation of the drive disk 12 is 180 ° from the upper point to the lower. By turning the left pedal counterclockwise, the cyclist turns the right pedal in the same direction through an angle of 180 ° to the starting position. This position is the end of the cycle. In order for duty cycles to follow continuously, i.e. as on ordinary bicycles, a second drive set can be mirrored from the side of the left foot. Thus, on a bicycle, the rear wheel 2 is driven by pedals in any mode (can be alternately or simultaneously), independently by the right and left feet.

На фиг.8 и 8а представлена конструкция изобретения, вариант 2, общий вид, где:On Fig and 8A presents the design of the invention, option 2, General view, where:

1 - рама;1 - frame;

2 - заднее ведущее колесо;2 - a back driving wheel;

3 - переднее ведущее колесо;3 - front drive wheel;

4 - рулевая стойка;4 - a steering rack;

5 - ось;5 - axis;

6 - руль;6 - steering wheel;

7 - каретка свободного хода двухсторонняя;7 - two-way freewheel;

8а, 8б - профильные диски ведомые;8a, 8b - driven discs;

9а, 9б - гибкий элемент привода;9a, 9b - a flexible element of the drive;

10 - педали;10 - pedals;

11 - шатун;11 - connecting rod;

12а, 12б - профильный диск ведущий;12a, 12b - leading profile disk;

13 - ось вращения педального блока;13 - axis of rotation of the pedal block;

14а, 14б - возвратные пружины;14a, 14b — return springs;

15 - вилка крепления переднего колеса;15 - front wheel mounting fork;

16 - блок опорных роликов;16 - block supporting rollers;

17а, 17б - возвратные гибкие элементы;17a, 17b - return flexible elements;

18а, 18б - возвратные шкивы педального блока;18a, 18b - return pulleys of the pedal block;

19а, 19б - возвратные шкивы заднего колеса;19a, 19b — return pulleys of the rear wheel;

20а, 20б - компенсационные пружины20a, 20b - compensation springs

В этом другом варианте исполнения используется система, при которой на оси обоих колес 2 и 3 устанавливаются профильные ведомые диски 8а, 8б, соответственно. На оси педального блока 10 установлен ведущий диск 12. В исходном положении у диска 8а заднего колеса 2 точка максимального радиуса находится в верхнем положении, гибкий элемент привода 9 максимально охватывает его, возвратная пружина 14а закручена. Далее, для предотвращения проскальзывания, в нижней точке (исходной позиции диска 12) гибкий элемент привода 9 закрепляется к диску 12. Обогнув диск 12, гибкий элемент привода 9 проходит через поддерживающие блоки на рулевой стойке 4, опускается к диску 8б переднего колеса 3 и закрепляется в точке минимального радиуса. Правая педаль находится в верхней точке, гибкий элемент привода 9 полностью охватывает диск 12. В нижней точке диска 12 гибкий элемент привода 9 жестко закреплен на диске. Далее гибкий элемент привода 9 от ведущего диска огибает опорные блоки на рулевой стойке и закрепляется в точке минимального радиуса диска 8б переднего колеса 3. Диск 8б находится в положении, когда гибкий элемент привода не охватывает диск (как бы раскручен). Возвратная пружина 14а почти раскручена. При нажатии на правую педаль, ведущий диск 12 педального блока поворачивается на 180 градусов из верхней точки в нижнюю, приводя во вращение заднее колесо 2. Колесо 2 поворачивается на 360 градусов. В это же время натяжение гибкого элемента привода 9 к переднему колесу 3 ослабевает, под действием возвратной пружины 14б диск переднего колеса 8б поворачивается по часовой стрелке на 360 градусов, увлекая и наматывая на себя гибкий элемент привода 9. Правая нога совершает рабочий ход, левая - холостой ход. Затем левая педаль поворачивается против часовой стрелки из верхней точки в нижнюю, совершая поворот на 180 градусов против часовой (рабочий ход). Правая педаль возвращается в исходное положение, поворачиваясь под действием левой педали. Задний диск под действием своей возвратной пружины наматывает на себя гибкий элемент привода (холостой ход), а переднее колесо поворачивается, совершая рабочий ход.In this other embodiment, a system is used in which profile driven discs 8a, 8b, respectively, are mounted on the axis of both wheels 2 and 3, respectively. A drive disk 12 is mounted on the axis of the pedal block 10. In the initial position, the rear wheel 2 has a maximum radius point 8 in the rear wheel 8a, the flexible element of the actuator 9 covers it as much as possible, the return spring 14a is twisted. Further, to prevent slipping, at the lower point (the initial position of the disk 12), the flexible element of the drive 9 is fixed to the disk 12. Having curled the disk 12, the flexible element of the drive 9 passes through the supporting blocks on the steering rack 4, lowers to the disk 8b of the front wheel 3 and is fixed at the point of minimum radius. The right pedal is at the top point, the flexible element of the drive 9 completely covers the disk 12. At the lower point of the disk 12, the flexible element of the drive 9 is rigidly fixed to the disk. Next, the flexible element of the drive 9 from the driving disk bends around the support blocks on the steering rack and is fixed at the point of the minimum radius of the disk 8b of the front wheel 3. The disk 8b is in a position where the flexible element of the drive does not cover the disk (as if untwisted). The return spring 14a is almost untwisted. When you press the right pedal, the drive disk 12 of the pedal block rotates 180 degrees from the upper point to the lower, turning the rear wheel 2. Wheel 2 rotates 360 degrees. At the same time, the tension of the flexible element of the drive 9 to the front wheel 3 is weakened, under the action of the return spring 14b, the disk of the front wheel 8b rotates clockwise 360 degrees, capturing and winding the flexible element of the drive 9. The right leg makes a working stroke, the left - idling. Then the left pedal turns counterclockwise from the top to the bottom, making a 180 degree turn counterclockwise (working stroke). The right pedal returns to its original position, turning under the action of the left pedal. The rear disk under the action of its return spring wraps itself on a flexible drive element (idle), and the front wheel rotates, making a working stroke.

При приведении во вращение заднего и переднего колес одновременно одним приводом левая педаль, вращаясь независимо от правой, имеет возможность вращать заднее колесо независимо от правой педали. Это дает возможность в нужный момент складывать или свободно перераспределять усилия ног.When the rear and front wheels are rotated simultaneously with one drive, the left pedal, rotating independently of the right, has the ability to rotate the rear wheel regardless of the right pedal. This makes it possible to fold or freely redistribute the efforts of the legs at the right time.

Для того чтобы устранить противодействие движению велосипеда возвратной пружины (в длительных поездках может накаливаться дополнительная усталость), предлагается вместо пружины применить дополнительный гибкий элемент привода и дополнительные шкивы на ведущем и ведомом блоках. Необходимое усилие для возврата профильного диска в исходное положение, после рабочего хода, очень незначительно, поэтому шкивы делаются минимального диаметра. Так как ведомый диск совершает поворот на 360 градусов, а ведущий на 180, поэтому диаметр ведомого шкива должен быть в два раза меньше диаметра ведущего шкива. Для компенсации неравномерности натяжения гибкого элемента привода при вращении дисков, предусматривается пружина компенсации (в разрыв возвратного гибкого элемента привода). Шкивы делаются с необходимым желобом для гибкого элемента привода, располагаются вплотную к профильным дискам с противоположной от колеса стороны. На педальном блоке шкив крепится к силовому диску со стороны педали. В силу сложности выполнения такого варианта для переднего колеса, целесообразно применять возвратную пружину.In order to eliminate opposition to the movement of the bicycle return spring (additional fatigue can be heated during long trips), it is proposed to use an additional flexible drive element and additional pulleys on the drive and driven units instead of the spring. The necessary effort to return the profile disc to its original position, after the stroke, is very small, so the pulleys are made of a minimum diameter. Since the driven disk rotates 360 degrees, and the leading 180, therefore, the diameter of the driven pulley should be half the diameter of the driving pulley. To compensate for the uneven tension of the flexible drive element during disk rotation, a compensation spring is provided (to break the return flexible drive element). Pulleys are made with the necessary groove for a flexible drive element, located close to the profile disks on the opposite side of the wheel. On the pedal block, the pulley is attached to the power disk on the pedal side. Due to the complexity of this option for the front wheel, it is advisable to use a return spring.

Для совершения кругового вращения педалями (как на существующих моделях велосипедов) в педальном блоке устанавливается устройство, которое с начала и до окончания рабочего хода соединяет шатун и ведущий диск этого педального блока. Зацепление продолжается от верхней точки (0°) до нижней (180°), после прохождения нижней точки соединение прекращается. Педаль продолжает вращение по часовой стрелке, а силовой диск, гибкий элемент привода и профильный диск заднего колеса под действием возвратной пружины возвращаются в исходное положение, вращаясь против часовой стрелки. В верхней точке силовой диск и шатун встречаются, происходит зацепление, система готова к новому циклу. Данное описание относится и к приводному блоку левой педали, только с «зеркальным» расположением относительно правого блока.To perform circular rotation with pedals (as on existing models of bicycles), a device is installed in the pedal block that connects the connecting rod and the drive disk of this pedal block from the beginning to the end of the stroke. The engagement continues from the upper point (0 °) to the lower (180 °), after passing the lower point, the connection is terminated. The pedal continues to rotate clockwise, and the power disk, the flexible drive element and the profile wheel of the rear wheel under the action of the return spring are returned to their original position, rotating counterclockwise. At the upper point, the power disk and connecting rod meet, gearing occurs, the system is ready for a new cycle. This description applies to the drive unit of the left pedal, only with a "mirror" location relative to the right unit.

Для расширения диапазона передаточных чисел, режима изменения усилий и характера движения, предлагается конструкция блокировки двух или трех разных профильных дисков в единый блок. У каждого диска свой профиль с желобом для гибкого элемента привода. Объединяет их одно: точка минимального радиуса общая с равными радиусами. Для двух сблокированных дисков гибкий элемент привода гибкой связи крепится с равными радиусами. Для двух сблокированных дисков гибкий элемент привода гибкой связи крепится на границе двух дисков, у трех дисков гибкий элемент привода крепится в центре среднего диска. Для перевода гибкого элемента привода с одной дорожки на другую перед дисками устанавливается направляющая вилка, которая тросиком связана с переключателем на руле. Особенность данной конструкции заключается в том, что перевод с дорожки на дорожку можно производить только в одном положении: когда диски (многодорожечный диск) находятся в точке минимального радиуса (после окончания рабочего хода и перед началом холостого хода. При этом даже у однодорожечного профильного диска с круглым диском педального блока число можно насчитать больше сотни «скоростей». Переключение производится передвижением «вилки» в створ выбранного желоба (дорожки) с помощью тросика и переключателя на руле велосипеда. Кроме многодорожечного ведомого диска может быть применен и многодорожечный (до 3-х) ведущий диск педального блока. Принцип работы аналогичен построению и управлению ведомого диска заднего колеса.To expand the range of gear ratios, the mode of changing forces and the nature of the movement, a locking design of two or three different profile disks in a single block is proposed. Each disk has its own profile with a groove for a flexible drive element. One thing unites them: the point of minimum radius is common with equal radii. For two locked disks, the flexible flexible drive element is mounted with equal radii. For two locked disks, the flexible flexible drive element is mounted on the border of two disks; for three disks, the flexible drive element is mounted in the center of the middle disk. To transfer a flexible drive element from one track to another, a guide fork is installed in front of the discs, which is connected by a cable to the switch on the steering wheel. The peculiarity of this design is that the transfer from track to track can only be done in one position: when the discs (multi-track disc) are at the point of minimum radius (after the end of the stroke and before the start of idling. Even with a single-track profile disc with the round disk of the pedal block can count more than a hundred “speeds.” Switching is done by moving the “plug” to the target of the selected groove (track) using a cable and a switch on the bicycle handlebar. A multi-track (up to 3) driving disk of the pedal block can also be used on a multi-track driven disc.The principle of operation is similar to the construction and management of the rear wheel driven disc.

Для увеличения диапазона вращения у ведомого диска, для случая, когда длина полукруга ведущего диска значительно больше полной (360 градусов) дуги ведомого профильного диска, предлагается желоб для приводного гибкого элемента привода формировать с плавным смещением по мере уменьшения радиуса для того, чтобы иметь протяженность желоба не 360 градусов, а больше (например: до 720 градусов). Такая потребность может возникнуть, когда длины дуг основного профильного диска и ведущего достаточно большие, а у дополнительного профильного диска (второго или третьего) значительно меньше (для скоростного режима). В этом случае ведущий диск не будет использоваться в полной мере (т.е. при повороте, например, на 110 градусов гибкий элемент привода натянется и не даст возможности для вращения ведущего диска. Это достигается путем плавного смещения в свободную сторону желоба и одновременным уменьшением радиуса до минимального. Диаметр гибкого элемента привода, толщина стенок желоба даже для 3-х дорожечного профильного диска может быть в пределах 16 мм. А суммарная ширина 8-ми звездочек составляет 20 мм.In order to increase the rotation range of the driven disk, for the case when the semicircle of the leading disk is much longer than the full (360 degrees) arc of the driven profile disk, it is proposed to form a chute for the drive flexible drive element with smooth displacement as the radius decreases in order to have a chute length not 360 degrees, but more (for example: up to 720 degrees). Such a need may arise when the lengths of the arcs of the main profile disk and the leading one are sufficiently large, and the additional profile disk (second or third) is much smaller (for high-speed mode). In this case, the leading disk will not be used to the full extent (i.e., when turning, for example, by 110 degrees, the flexible element of the drive will stretch and will not allow rotation of the leading disk. This is achieved by smoothly shifting to the free side of the gutter and simultaneously reducing the radius The diameter of the flexible drive element, the wall thickness of the trough, even for a 3-track profile disc, can be within 16 mm, and the total width of 8 sprockets is 20 mm.

Могут использоваться одно-, двух- и трехдорожечные профильные диски.Single, double and triple profile discs can be used.

Для того, чтобы рабочие циклы следовали непрерывно с одной стороны, например со стороны левой ноги, зеркально устанавливается второй приводной комплект. На заднее колесо 2 устанавливаются зеркально два блока свободного хода (каретка с правым и левым устройствами свободного хода 7а и 7б), два профильных диска 8а и 8б, в педальном блоке правая педаль 10а вращается независимо от левой 10б. Диск 12 крепится на оси педального блока 6. Ведущие диски 12а и 12б соответственно соединяются с ведомыми дисками 8а и 8б гибкими связями 9а и 9б. У каждого ведомого диска заднего колеса устанавливаются возвратные механизмы, выполненные в виде возвратных пружин 14а и 146, а также пружины компенсации натяжения. Возвратные механизмы могут выполняться в виде шкивов.In order for the duty cycles to follow continuously from one side, for example, from the side of the left leg, a second drive set is mirrored. On the rear wheel 2, two free-wheeling units (carriage with right and left free-wheeling devices 7a and 7b), two profile discs 8a and 8b are mounted mirrored, in the pedal block, the right pedal 10a rotates independently of the left 10b. The disk 12 is mounted on the axis of the pedal block 6. The drive disks 12a and 12b are respectively connected to the driven disks 8a and 8b by flexible couplings 9a and 9b. Each driven disk of the rear wheel is equipped with return mechanisms made in the form of return springs 14a and 146, as well as tension compensation springs. Return mechanisms can be made in the form of pulleys.

Гибкий элемент для обоих предлагаемых вариантов приводов выполняется в оболочке с броней, внутри которой размещено кольцо-сепаратор с шариками и центральным гибким тросом. Предпочтительно броня выполнена из стальной проволоки диаметром 1,2 мм, шарики выполняются из стали или высокопрочного полиэтилена HDPE, кольцо-сепаратор из высокопрочного полиэтилена HDPE или фторопласа-4, трос выполняется из стального многопроволочного гибкого шнура или из полиэтилена HDPE. Ограничительный колпачок включает уплотнитель, маслосъемное кольцо, кольцо центрирующее и фиксирующую гильзу. Оболочка применяется по условиям среды и назначению тросового привода. Конструктивно выполняется в соответствии с существующими технологиями. В броне для некоторых конструкций может применяться не круглая, а плоская или специального сегментного профиля проволока. Кольца-сепараторы для особо тонких тросовых передач (наружным диаметром менее 10 мм) могут быть стальными в форме шайбы. Наружный диаметр шайбы должен быть соразмерен внутреннему диаметру брони, а внутренний диаметр шайбы должен составлять не более 70% от диаметра шарика. Смазочный наполнитель предназначен для максимального снижения силы трения между подвижными элементами конструкции. Центральный трос может быть выполнен в виде стального витого троса или стальной пружинной калиброванной проволокой. Он также может быть выполнен в виде полиэтиленового шнура. В конструкции может применяться маслосъемная шайба фетровая. Центрирующее опорное кольцо, через которое проходит рабочий тросик, может быть выполнен из минерала, например агата. Фиксирующая концевая гильза закрепляет в единое целое отдельные элементы конструкции.The flexible element for both proposed drive variants is carried out in a shell with armor, inside of which a separator ring with balls and a central flexible cable is placed. Preferably, the armor is made of steel wire with a diameter of 1.2 mm, the balls are made of steel or high-strength polyethylene HDPE, the ring separator is made of high-strength polyethylene HDPE or fluoroplas-4, the cable is made of a steel multi-wire flexible cord or HDPE. The restriction cap includes a seal, an oil scraper ring, a centering ring and a retaining sleeve. The shell is used according to environmental conditions and the purpose of the cable drive. Structurally performed in accordance with existing technologies. In armor for some designs, not round, but a flat or special segmented wire profile can be used. Separator rings for extremely thin cable drives (outside diameter less than 10 mm) can be steel in the form of a washer. The outer diameter of the washer should be proportionate to the inner diameter of the armor, and the inner diameter of the washer should be no more than 70% of the diameter of the ball. Lubricating filler is designed to minimize friction between moving structural members. The central cable can be made in the form of a steel twisted cable or a steel spring calibrated wire. It can also be made in the form of a polyethylene cord. An oil scraper washer may be used in the design. The centering support ring through which the working cable passes can be made of mineral, such as agate. The locking end sleeve secures the individual structural elements into a single unit.

Такая конструкция обеспечивает возможность работы ногами независимо одна от другой. Профильные диски могут иметь конфигурацию с учетом особенностей и степени подготовленности конкретного велосипедиста.This design provides the ability to work with legs independently of one another. Profile wheels can be configured taking into account the characteristics and degree of preparedness of a particular cyclist.

Claims (11)

1. Привод велосипеда, содержащий педальный блок, раму, связанную с приводным комплектом, выполненным в виде профильного диска переменного радиуса, установленного на блок свободного хода заднего колеса, в торцевой части которого выполнен желоб для укладки гибкого элемента, одним концом закрепленного на диске в точке минимального радиуса, а вторым концом - в верхней точке на ведущем диске педального блока.1. A bicycle drive comprising a pedal block, a frame associated with a drive set made in the form of a profile disk of variable radius mounted on the rear wheel freewheel block, in the end part of which there is a groove for laying a flexible element, one end fixed to the disk at a point minimum radius, and the second end - at the highest point on the drive disc of the pedal block. 2. Привод по п.1, в котором ведущий диск педального блока выполнен с равным или переменным радиусом, в торцевой части которого выполнен желоб для укладки гибкого элемента, а шатуны с педалями жестко соединены между собой.2. The drive according to claim 1, in which the drive disc of the pedal unit is made with an equal or variable radius, in the end part of which a groove is made for laying a flexible element, and the connecting rods with pedals are rigidly interconnected. 3. Привод по п.1, в котором профильный диск заднего колеса выполнен с переменным радиусом в виде спирали Архимеда.3. The drive according to claim 1, in which the profile disk of the rear wheel is made with a variable radius in the form of a spiral of Archimedes. 4. Привод по п.1, в котором переднее колесо оснащено профильным диском такого же профиля, как диск заднего колеса, гибкий элемент охватывает поддерживающий блок на рулевой стойке и закреплен на диске переднего колеса в точке минимального радиуса.4. The drive according to claim 1, in which the front wheel is equipped with a profile disk of the same profile as the rear wheel disk, the flexible element covers the support unit on the steering column and is mounted on the front wheel disk at a point of minimum radius. 5. Привод по п.1, в котором профильный диск заднего колеса оснащен возвратным устройством в виде многовитковой пружины или дополнительного гибкого элемента привода.5. The drive according to claim 1, in which the profile disk of the rear wheel is equipped with a return device in the form of a multi-coil spring or an additional flexible drive element. 6. Привод по п.1, в котором дополнительный приводной комплект установлен на другой стороне велосипеда.6. The drive according to claim 1, in which an additional drive set is installed on the other side of the bicycle. 7. Привод по п.1, в котором гибкий элемент выполнен в оболочке с броней, внутри которой размещено кольцо-сепаратор с шариками и центральным гибким тросом.7. The drive according to claim 1, in which the flexible element is made in a shell with armor, inside of which is placed a ring-separator with balls and a central flexible cable. 8. Привод велосипеда, содержащий педальный блок, раму, связанную с, по меньшей мере, одним приводным комплектом, выполненным в виде установленных на заднем колесе правом и левом блоках свободного хода с одинаковыми профильными дисками переменного радиуса, в торцевой части которых выполнен желоб для укладки гибких элементов, одним концом закрепленные на упомянутых дисках, а вторым концом связанные с соответствующими правым и левым ведущими дисками педального блока.8. A bicycle drive comprising a pedal block, a frame associated with at least one drive set made in the form of right and left freewheel blocks mounted on the rear wheel with the same profile disks of variable radius, in the end part of which there is a trench for laying flexible elements, one end mounted on said disks, and the other end connected with the corresponding right and left drive disks of the pedal unit. 9. Привод по п.8, в котором ведущие диски педального блока выполнены с равными или переменными радиусами.9. The drive of claim 8, in which the drive discs of the pedal unit are made with equal or variable radii. 10. Привод по п.8, в котором профильные диски заднего колеса выполнены с переменными радиусами в виде спирали Архимеда.10. The drive of claim 8, in which the profile wheels of the rear wheels are made with variable radii in the form of a spiral of Archimedes. 11. Привод по п.8, в котором гибкий элемент выполнен в оболочке с броней, внутри которой размещено кольцо-сепаратор с шариками и центральным гибким тросом. 11. The drive of claim 8, in which the flexible element is made in a shell with armor, inside of which is placed a separator ring with balls and a central flexible cable.
RU2013133136/11A 2013-07-17 2013-07-17 Bicycle drive (versions) RU2539260C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013133136/11A RU2539260C1 (en) 2013-07-17 2013-07-17 Bicycle drive (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013133136/11A RU2539260C1 (en) 2013-07-17 2013-07-17 Bicycle drive (versions)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2539260C1 true RU2539260C1 (en) 2015-01-20
RU2013133136A RU2013133136A (en) 2015-01-27

Family

ID=53280979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013133136/11A RU2539260C1 (en) 2013-07-17 2013-07-17 Bicycle drive (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2539260C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU184737U1 (en) * 2018-05-28 2018-11-07 Сергей Иванович Афанасьев BICYCLE
RU2817816C1 (en) * 2023-09-11 2024-04-22 Георгий Владимирович Иванов Bicycle gearshift mechanism (versions)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2048365C1 (en) * 1993-04-26 1995-11-20 Руслан Данилович Видманов Variable multispeed drive for bicycle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2048365C1 (en) * 1993-04-26 1995-11-20 Руслан Данилович Видманов Variable multispeed drive for bicycle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU184737U1 (en) * 2018-05-28 2018-11-07 Сергей Иванович Афанасьев BICYCLE
RU2817816C1 (en) * 2023-09-11 2024-04-22 Георгий Владимирович Иванов Bicycle gearshift mechanism (versions)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013133136A (en) 2015-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2193068B1 (en) Drive mechanism for a vehicle propellable by muscle power and vehicle
KR101702547B1 (en) Multipurpose bicycle health machine
JP2010523386A (en) Propulsion mechanism with two independent actuators
US20080146390A1 (en) Constant torque variable speed drive train
AU2013254959A1 (en) Treadle-drive transmission wheel series with periodically varied speed ratio and having inward packing auxiliary wheel
CN102720817B (en) Speed change gear with non-closed chains and function of cone-assisted enlargement and reduction
RU2539260C1 (en) Bicycle drive (versions)
JP6116127B2 (en) Foot drive type eccentric transmission wheel system with periodic variable speed ratio
WO2011001732A1 (en) Bicycle provided with pedal-pushing driving force transmission mechanism
CN109606530B (en) Bicycle speed change mechanism and bicycle
CN101879841A (en) Rear axle assembly for bicycle
KR101228803B1 (en) Driving apparatus for bicycle
CN201816411U (en) Bicycle rear axle assembly
KR101482825B1 (en) Retractable and extendable crank and bicycle using the same
SE538008C2 (en) Gear unit for a wheelchair wheel
CN205469621U (en) Oscillating does not have actuating mechanism of dead point drive bicycle
CN209258323U (en) Bicycle gearshift and bicycle
CN201941522U (en) Bicycle rear axle assembly
CN207015538U (en) Rickshaw laborsaving can trample crank structure
JP4332417B2 (en) bicycle
CN105882863A (en) Chain-drive linear pedaled bicycle
TWI745731B (en) Continuously variable reciprocating prime mover and vehicle comprising the same
CN2887739Y (en) Combined bicycle speed variator
CN203888979U (en) Labor-saving driving device of bicycles
NL1040548C2 (en) Improved drive system for human driven machinery, boats and vehicles such as bicycles.

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180718