RU2634601C2 - Transmission for bicycle with built-in functions of free-wheel clutch and braking - Google Patents

Transmission for bicycle with built-in functions of free-wheel clutch and braking Download PDF

Info

Publication number
RU2634601C2
RU2634601C2 RU2016135442A RU2016135442A RU2634601C2 RU 2634601 C2 RU2634601 C2 RU 2634601C2 RU 2016135442 A RU2016135442 A RU 2016135442A RU 2016135442 A RU2016135442 A RU 2016135442A RU 2634601 C2 RU2634601 C2 RU 2634601C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bases
sprockets
gear
bicycle
output shaft
Prior art date
Application number
RU2016135442A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016135442A (en
Inventor
Александр Васильевич Дегтярев
Original Assignee
Александр Васильевич Дегтярев
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 Александр Васильевич Дегтярев filed Critical Александр Васильевич Дегтярев
Priority to RU2016135442A priority Critical patent/RU2634601C2/en
Priority to DE102016010874.6A priority patent/DE102016010874B4/en
Publication of RU2016135442A publication Critical patent/RU2016135442A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2634601C2 publication Critical patent/RU2634601C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H9/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
    • F16H9/26—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members with members having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M9/00—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like
    • B62M9/04—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio
    • B62M9/06—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like
    • B62M9/08—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like involving eccentrically- mounted or elliptically-shaped driving or driven wheel; with expansible driving or driven wheel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: transportation.
SUBSTANCE: bicycle drive with built-in functions of a free-wheel clutch and braking comprises a drive wheel and a driven sprocket, covered by a chain. The driven sprocket is fixed to the outer base of a universal self-centering system having coincident rotation axes of the bases. The gears are engaged with a gear on the output shaft. The geometric center of the bases lies in the center of the circle passing through the rotation axes of the sprockets of these bases.
EFFECT: expanding the operational and layout capabilities of a front drive single-track vehicle.
8 dwg

Description

Изобретение относится к трансмиссиям с бесконечными цепями.The invention relates to transmissions with infinite chains.

Известна механическая бесступенчатая передача (RU 2018746, F 16 H 15/00, 29/22, 02.07.90). Передача содержит входной и выходной валы, преобразующий механизм, механизм изменения эксцентриситета и механизм управления реверсом. Преобразующий механизм выполнен в виде генератора гибких волн, гибких и жестких колес, взаимодействующих с гибкими колесами посредством подпружиненных упругих рабочих тел.Known mechanical continuously variable transmission (RU 2018746, F 16 H 15/00, 29/22, 02.07.90). The transmission contains input and output shafts, a conversion mechanism, an eccentricity change mechanism, and a reverse control mechanism. The transforming mechanism is made in the form of a generator of flexible waves, flexible and rigid wheels interacting with flexible wheels by means of spring-loaded elastic working bodies.

Недостатками описанных выше конструкций является невысокая надежность и сложность конструкции.The disadvantages of the above structures is the low reliability and complexity of the design.

Известен многоскоростной бесступенчатый привод транспортного средства, преимущественно велосипеда, содержащий ведущее колесо переменного радиуса и ведомую звездочку, охваченную цепью, имеющей устройство ее натяжения, при этом ведущее колесо переменного радиуса представляет собой размещенный на валу педалей и жестко связанный с ним диск со свободно установленными на оси звездочками, охваченными цепью (RU 2048365 C1).Known multi-speed stepless drive of a vehicle, mainly a bicycle, containing a driving wheel of variable radius and a driven sprocket, covered by a chain having a device for its tension, while the driving wheel of variable radius is located on the pedal shaft and rigidly connected to it with a disk freely mounted on the axis chain sprockets (RU 2048365 C1).

Недостатком этого изобретения является необходимость периодической смены звездочек, взаимодействующих с цепью.The disadvantage of this invention is the need for periodic change of sprockets interacting with the chain.

Целью изобретения является изменение передаточного отношения без смены звездочек, взаимодействующих с цепью, входящих в состав привода, выполнение передачей функций обгонной муфты и торможения.The aim of the invention is to change the gear ratio without changing the sprockets interacting with the chain, which are part of the drive, the transmission of the functions of the freewheel and braking.

Поставленная цель достигается тем, что в передаче для велосипеда с встроенными функциями обгонной муфты и торможения, содержащей ведущее колесо и ведомую звездочку, охваченные цепью, ведомая звездочка закреплена на внешнем основании универсальной самоцентрирующейся системы, имеющей совпадающие оси вращения оснований и изменяемый геометрический центр одного из оснований, шестерни, закрепленные на звездочках, роликах или шкивах одного из оснований, имеют зубчатое зацепление с шестерней на выходном валу. Геометрический центр оснований находится в центре окружности, проходящей через оси вращения звездочек этого основания.This goal is achieved by the fact that in a gear for a bicycle with built-in overrunning clutch and braking functions, containing a drive wheel and a driven sprocket, covered by a chain, the driven sprocket is mounted on the outer base of a universal self-centering system having matching axes of rotation of the bases and a variable geometric center of one of the bases , gears mounted on sprockets, rollers or pulleys of one of the bases have gear engagement with gear on the output shaft. The geometric center of the bases is located in the center of the circle passing through the axis of rotation of the stars of this base.

В бесступенчатом приводе используется универсальная самоцентрирующаяся система с общей и неизменной осью вращения оснований, содержащей внешнее и внутреннее основания, закрепленные на основаниях звездочки, ролики или шкивы с возможностью вращения и соединенные последовательно замкнутой цепью, ремнем или тросом. Внутреннее и внешнее основания имеют общую и неизменную ось вращения. Звездочки, ролики или шкивы одного из оснований имеют возможность линейного перемещения вдоль основания. Общая и неизменная ось вращения оснований реализуется за счет закрепления этих оснований на один подшипник вращения. Линейное перемещение звездочек, роликов или шкивов обеспечивается тем, что оси вращения звездочек, роликов или шкивов закреплены на пружинах. Входной вал соединен с внешним основанием и содержит звездочку, воспринимающую вращающий момент от педалей. Вращающий момент передается на выходной вал, соединенный с втулкой колеса, от поступательного движения замкнутой цепи, ремня или троса, соединяющей звездочки, ролики или шкивы, расположенные на внутреннем и внешнем основании. Связь выходного вала осуществляется зубчатым зацеплением шестерни на выходном валу и шестернями, закрепленными на звездочках, роликах или шкивах одного из оснований универсальной самоцентрирующейся системы.The stepless drive uses a universal self-centering system with a common and constant axis of rotation of the bases, containing external and internal bases, mounted on the bases of an asterisk, rollers or pulleys with the possibility of rotation and connected in series by a closed chain, belt or cable. The inner and outer bases have a common and constant axis of rotation. Sprockets, rollers or pulleys of one of the bases have the possibility of linear movement along the base. The common and unchanged axis of rotation of the bases is realized by fixing these bases on one rotation bearing. The linear movement of the sprockets, rollers or pulleys is ensured by the fact that the axis of rotation of the sprockets, rollers or pulleys are fixed on the springs. The input shaft is connected to an external base and contains an asterisk that receives torque from the pedals. Torque is transmitted to the output shaft connected to the wheel hub from the translational movement of the closed chain, belt or cable connecting the sprockets, rollers or pulleys located on the inner and outer bases. The output shaft is coupled by gearing on the output shaft and gears mounted on sprockets, rollers or pulleys of one of the bases of the universal self-centering system.

В примере конкретного исполнения передача для велосипеда с встроенными функциями обгонной муфты и торможения имеет универсальную самоцентрирующуюся систему с общей и неизменной осью вращения оснований, которая содержит внутреннее основание 1 и внешнее основание 2. Внутреннее основание 1 и внешнее основание 2 соединены подшипником 3. Основание 1 и основание 2 имеют возможность относительного углового сдвига относительно общей оси, которая совпадает с выходным валом 12. Выходной вал 12 закреплен на внутреннем основании с помощью подшипника 21 и имеет возможность вращения. На внешнем основании 2 закреплены звездочки 9, 10, 11 с возможностью вращения относительно осей 6, 7, 8. Оси 7 и 8 закреплены на пружине 19, что позволяет перемещаться этим осям вместе со звездочками 10 и 11 вдоль пазов 25 и 26. На внутреннем основании 1 закреплены звездочки 13, 14, 15 с возможностью вращаться относительно осей 22, 23, 24. Звездочки 9, 14, 10, 15, 11, 13 последовательно соединены замкнутой цепью 5. На звездочках 13, 14, 15 закреплены шестерни 16,17, 18 с возможностью вращения относительно осей 22, 23, 24. Шестерни 16,17, 18 имеют зубчатое зацепление с шестерней 20, которая закреплена на выходном валу 12. Дуга окружности, проходящая через оси 6, 7, 8, определяет геометрический центр внешнего основания, который смещен на величину отрезка 4. Геометрический центр внешнего основания совпадает с геометрическим центром внутреннего основания и с осью выходного вала 12, когда звездочки 10 и 11 максимально приближены к выходному валу 12, как показано на фиг. 6 и 8. Натяжение цепи 5 осуществляется за счет углового поворота внутреннего основания 1 относительно внешнего основания 2. На фигуре 2 геометрический центр внешнего основания смещен на величину отрезка 4 относительно геометрического центра внутреннего основания. Втулка 27 колеса закреплена на выходном валу 12. Вращающий момент от педалей передается цепью 29 на звездочку 28, закрепленную на внешнем основании 2. Передаточное отношение изменяется в зависимости от нагрузки на выходном валу. Если нагрузка на выходном валу достаточна для полного сжатия пружины 19, то угловая скорость выходного вала равна нулю. При этом геометрические центры оснований совпадают.In a specific embodiment, the bicycle gear with built-in overrunning clutch and braking functions has a universal self-centering system with a common and constant axis of rotation of the bases, which contains the inner base 1 and outer base 2. The inner base 1 and outer base 2 are connected by a bearing 3. Base 1 and the base 2 have the possibility of relative angular shift relative to the common axis, which coincides with the output shaft 12. The output shaft 12 is mounted on the inner base with a bearing 2 1 and has the ability to rotate. Asterisks 9, 10, 11 are fixed on the outer base 2 with the possibility of rotation relative to the axes 6, 7, 8. The axes 7 and 8 are fixed on the spring 19, which allows these axes to move along with the sprockets 10 and 11 along the grooves 25 and 26. On the inner the base 1 is fixed to the sprockets 13, 14, 15 with the ability to rotate relative to the axes 22, 23, 24. The sprockets 9, 14, 10, 15, 11, 13 are connected in series by a closed chain 5. On the sprockets 13, 14, 15, the gears 16.17 are fixed , 18 rotatably relative to axes 22, 23, 24. Gears 16, 17, 18 have gearing with gear 20, which mounted on the output shaft 12. An arc of a circle passing through the axes 6, 7, 8 defines the geometric center of the external base, which is offset by the size of the segment 4. The geometric center of the external base coincides with the geometric center of the internal base and the axis of the output shaft 12, when the sprockets 10 and 11 are as close as possible to the output shaft 12, as shown in FIG. 6 and 8. The tension of the chain 5 is due to the angular rotation of the inner base 1 relative to the outer base 2. In figure 2, the geometric center of the outer base is offset by the value of the segment 4 relative to the geometric center of the inner base. The wheel hub 27 is mounted on the output shaft 12. The torque from the pedals is transmitted by the chain 29 to the sprocket 28 mounted on the external base 2. The gear ratio varies depending on the load on the output shaft. If the load on the output shaft is sufficient to fully compress the spring 19, then the angular velocity of the output shaft is zero. In this case, the geometric centers of the bases coincide.

Когда геометрические центры внешнего основания и внутреннего основания совпадают, как показано на фиг. 6 и 8, внутреннее основание и внешнее основание вращаются с одинаковой угловой скоростью, а все звездочки и шестерни не вращаются и цепь 5 не перемещается вдоль своего периметра. Угловая скорость выходного вала 12 равна нулю. Если геометрические центры оснований не совпадают, как показано на фиг. 1, 2 и 4, то цепь 5 перемещается вдоль своего периметра, все звездочки и шестерни вращаются и вращающий момент от шестерней 16, 17, 18 передается на шестерню 20 и выходной вал 12. При этом сумма векторов сил a, b, c не равна нулю, как показано на фигуре 3.When the geometric centers of the outer base and the inner base coincide, as shown in FIG. 6 and 8, the inner base and the outer base rotate at the same angular speed, and all the sprockets and gears do not rotate and the chain 5 does not move along its perimeter. The angular velocity of the output shaft 12 is zero. If the geometric centers of the bases do not match, as shown in FIG. 1, 2 and 4, then chain 5 moves along its perimeter, all the sprockets and gears rotate and torque from gears 16, 17, 18 is transmitted to gear 20 and output shaft 12. Moreover, the sum of the force vectors a, b, c is not equal zero, as shown in figure 3.

Вращающий момент от выходного вала 12 не передается на входной вал или на основания универсальной самоцентрирующейся системы. Воздействие этого вращающего момента приводит лишь к перемещению цепи 5. Для использования функции торможения необходимо изменить направление вращения звездочки 28. При этом созданный вращающий момент будет приложен к выходному валу и противоположен существующему вращающему моменту на колесе велосипеда.Torque from the output shaft 12 is not transmitted to the input shaft or to the base of the universal self-centering system. The impact of this torque only leads to the movement of the chain 5. To use the braking function, it is necessary to change the direction of rotation of the sprocket 28. In this case, the generated torque will be applied to the output shaft and opposite to the existing torque on the bicycle wheel.

На фигуре 1 представлена передача для велосипеда с встроенными функциями обгонной муфты и торможения.The figure 1 shows the gear for a bicycle with built-in overrunning clutch and braking functions.

На фигуре 2 представлена передача для велосипеда с встроенными функциями обгонной муфты и торможения при не совпадающих геометрических центрах оснований.Figure 2 shows the gear for a bicycle with built-in overrunning clutch and braking functions with not matching geometric centers of the bases.

На фигуре 3 представлено сложение векторов сил, действующих на звездочки оснований.The figure 3 presents the addition of the force vectors acting on the base stars.

На фигуре 4 представлены векторы сил, действующие на звездочки оснований.The figure 4 presents the force vectors acting on the base stars.

На фигуре 5 представлены основания универсальной самоцентрирующейся системы.The figure 5 presents the foundations of a universal self-centering system.

На фигуре 6 представлена передача для велосипеда с встроенными функциями обгонной муфты и торможения, изометрический вид.Figure 6 shows a gear for a bicycle with built-in overrunning clutch and braking functions, isometric view.

На фигуре 7 представлена передача для велосипеда с встроенными функциями обгонной муфты и торможения со стороны ведомой звездочки.The figure 7 shows the gear for a bicycle with built-in overrunning clutch and braking functions on the side of the driven sprocket.

На фигуре 8 представлено расположение звездочек и цепи при совпадении геометрических центров оснований универсальной самоцентрирующейся системы.The figure 8 shows the location of the sprockets and chains with the coincidence of the geometric centers of the bases of the universal self-centering system.

Claims (1)

Передача для велосипеда с встроенными функциями обгонной муфты и торможения, содержащая ведущее колесо и ведомую звездочку, охваченные цепью, отличающаяся тем, что ведомая звездочка закреплена на внешнем основании универсальной самоцентрирующейся системы, имеющей совпадающие оси вращения оснований и изменяемый геометрический центр одного из оснований, шестерни, закрепленные на звездочках, роликах или шкивах одного из оснований, имеют зубчатое зацепление с шестерней на выходном валу, геометрический центр оснований находится в центре окружности, проходящей через оси вращения звездочек этих оснований.A bicycle gear with integrated overrunning clutch and braking functions, comprising a drive wheel and a driven sprocket covered by a chain, characterized in that the driven sprocket is mounted on the outer base of a universal self-centering system having matching axes of rotation of the bases and a variable geometric center of one of the bases, gear, mounted on sprockets, rollers or pulleys of one of the bases, have gearing with a gear on the output shaft, the geometric center of the bases is in the center a circle passing through the axis of rotation of the sprockets of these bases.
RU2016135442A 2016-08-31 2016-08-31 Transmission for bicycle with built-in functions of free-wheel clutch and braking RU2634601C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016135442A RU2634601C2 (en) 2016-08-31 2016-08-31 Transmission for bicycle with built-in functions of free-wheel clutch and braking
DE102016010874.6A DE102016010874B4 (en) 2016-08-31 2016-09-01 Transmission gear for a bicycle with built-in functions of an overrunning clutch and braking, as well as a method for braking a bicycle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016135442A RU2634601C2 (en) 2016-08-31 2016-08-31 Transmission for bicycle with built-in functions of free-wheel clutch and braking

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016135442A RU2016135442A (en) 2016-12-20
RU2634601C2 true RU2634601C2 (en) 2017-11-01

Family

ID=57759198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016135442A RU2634601C2 (en) 2016-08-31 2016-08-31 Transmission for bicycle with built-in functions of free-wheel clutch and braking

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102016010874B4 (en)
RU (1) RU2634601C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1494859A3 (en) * 1985-05-31 1989-07-15 Андреас Низель (DE) Bicycle driving gear
RU2048365C1 (en) * 1993-04-26 1995-11-20 Руслан Данилович Видманов Variable multispeed drive for bicycle
WO2006114539A1 (en) * 2005-04-27 2006-11-02 Claude Gregoire Device for transmitting a pedalling movement on cycles used for travel or training

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2018746C1 (en) 1990-07-02 1994-08-30 Валерий Кузьмич Бросалов Mechanical stepless transmission
ES2107227T3 (en) 1993-07-19 1997-11-16 Satellite Gear System Ltd CONTINUOUSLY ADJUSTABLE POSITIVE COUPLING SATELLITE GEAR.
DE202014001152U1 (en) 2014-02-05 2014-08-06 Electronics Gmbh bicycle drive
DE102014003797A1 (en) 2014-03-13 2015-09-17 Alexander Degtjarew Method of switching of speeds in a gear transmission.
RU2629467C1 (en) 2016-07-25 2017-08-29 Александр Васильевич Дегтярев Continuously variable-ratio bicycle drive

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1494859A3 (en) * 1985-05-31 1989-07-15 Андреас Низель (DE) Bicycle driving gear
RU2048365C1 (en) * 1993-04-26 1995-11-20 Руслан Данилович Видманов Variable multispeed drive for bicycle
WO2006114539A1 (en) * 2005-04-27 2006-11-02 Claude Gregoire Device for transmitting a pedalling movement on cycles used for travel or training

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016010874B4 (en) 2021-11-18
DE102016010874A1 (en) 2018-03-15
RU2016135442A (en) 2016-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6023281B2 (en) bicycle
RU2484335C2 (en) Variator
AU2013254959B2 (en) Treadle-drive transmission wheel series with periodically varied speed ratio and having inward packing auxiliary wheel
US20110190086A1 (en) Bicycle with bidirectional input and one-way output
CN102161369A (en) Retrograde torque limit bicycle with bidirectional input and one-way output
KR101006779B1 (en) Continuously Variable Transmission
US20150226293A1 (en) Treadle-drive eccentric wheel transmission wheel series with periodically varied speed ratio
RU2629467C1 (en) Continuously variable-ratio bicycle drive
AU2012201921B2 (en) Treadle-drive eccentric wheel transmission wheel series with periodically varied speed ratio
RU2634601C2 (en) Transmission for bicycle with built-in functions of free-wheel clutch and braking
KR101354154B1 (en) continuously variable transmission
KR101254596B1 (en) continuously variable transmission of hub type
US20230015424A1 (en) Pedally propelled vehicle drive system
RU188664U1 (en) CHAIN REDUCER WITH REVERSE
JP6332985B2 (en) Power split type continuously variable transmission
RU2637579C2 (en) Drive for bicycle with internal arrangement of two shafts interconnection system
RU2636441C2 (en) Drive for bicycle with internal arrangement of system of two shafts interconnection
RU2610236C2 (en) Transmission with smoothly varying gear ratio beginning from zero and with displaced external base of universal self-centering system
US20140135157A1 (en) Treadle-drive transmission wheel series with periodically varied speed ratio and having inward packing auxiliary wheel
RU2634514C2 (en) Bicycle drive with external arrangement of two-shaft interaction system
RU2613073C2 (en) Transmission with universal self-centering system and smoothly changing load-dependent gear ratio
WO2018224921A1 (en) A vehicle
RU2391584C2 (en) Torque variator of non-friction type
KR101327332B1 (en) continuously variable transmission of hub type
KR100984188B1 (en) Continuously Variable Transmission of Hub Type