RU2666622C1 - Motorized bicycle transmission (variants) - Google Patents
Motorized bicycle transmission (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2666622C1 RU2666622C1 RU2017117603A RU2017117603A RU2666622C1 RU 2666622 C1 RU2666622 C1 RU 2666622C1 RU 2017117603 A RU2017117603 A RU 2017117603A RU 2017117603 A RU2017117603 A RU 2017117603A RU 2666622 C1 RU2666622 C1 RU 2666622C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- disk
- transmission
- disk element
- output shaft
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 89
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 claims abstract description 36
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000003387 muscular Effects 0.000 description 14
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 10
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 10
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
- B62M6/10—Rider propelled cycles with auxiliary combustion engine
- B62M6/20—Rider propelled cycles with auxiliary combustion engine power-driven at crank shaft parts
-
- 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
- B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
- B62M6/10—Rider propelled cycles with auxiliary combustion engine
-
- 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
- B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
- B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
- B62M11/06—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with spur gear wheels
-
- 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
- B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
- B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
- B62M11/10—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with bevel gear wheels
-
- 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
- B62M9/02—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of unchangeable ratio
-
- 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
-
- 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
- B62M9/10—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like involving different-sized wheels, e.g. rear sprocket chain wheels selectively engaged by the chain, belt, or the like
- B62M9/12—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like involving different-sized wheels, e.g. rear sprocket chain wheels selectively engaged by the chain, belt, or the like the chain, belt, or the like being laterally shiftable, e.g. using a rear derailleur
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
Трансмиссия моторизованного велосипеда (варианты) Область техники.Transmission of a motorized bike (options)
Заявляемая группа технических решений относится к области колесных транспортных средств, приводимых в движение мускульной силой человека и дополнительно снабженных двигателем внутреннего сгорания. Каждая трансмиссия из заявляемой группы имеет два назначения:The inventive group of technical solutions relates to the field of wheeled vehicles driven by the muscular power of a person and additionally equipped with an internal combustion engine. Each transmission from the claimed group has two purposes:
- передавать крутящий момент от двигателя на педальный дисковый элемент, также приводимый в движение педалями, с которого усилие передается на колесо,- transmit torque from the engine to the pedal disk element, also driven by pedals, from which the force is transmitted to the wheel,
- передавать крутящий момент в обратном направлении (от педального дискового элемента или кривошипного вала педалей двигателю) для целей запуска двигателя.- transmit torque in the opposite direction (from the pedal disk element or the crank shaft of the pedals to the engine) for the purpose of starting the engine.
Предшествующий уровень техники.The prior art.
Среди трансмиссий моторизованных велосипедов, известна, например, трансмиссия (европейский патент, публикация ЕР 0378397 В1, МПК В62М 23/02, В62М 7/02, 1995), включающая ременную передачу от двигателя внутреннего сгорания на редуктор. Редуктор выполнен с постоянным передаточным соотношением в пределах 3:1 - 43:1 (оптимально 15:1) и содержит 4 вала с жестко закрепленными на них шестернями и звездочками. На входном (первом) валу установлена центробежная муфта сцепления. Передача вращения с первого на второй вал цепная, соотношение 1,5:1-3,5:1. Передача вращения со второго вала на третий и с третьего на четвертый зубчатая, соотношение 1,5:1-3,5:1. На выходном (четвертом) валу на обгонной муфте, передающей вращение только в сторону от редуктора, установлена звездочка, которая цепной передачей с соотношением 2:1-4:1 соединена с ближней к раме звездочкой в блоке звездочек на кривошипном валу педалей. Этот блок звездочек установлен на упомянутом валу на обгонной муфте, передающей вращение от вала на блок звездочек. Передача от блока звездочек на колесо цепная с обгонной муфтой на оси колеса, снабжена механизмом переключения передач в области вала колеса. Двигатель размещен под рамой между колес и снабжен шнуром для ручного запуска.Among transmissions of motorized bicycles, for example, a transmission is known (European patent, publication EP 0378397 B1, IPC B62M 23/02,
Недостатком указанного аналога является выполнение редуктора передающим крутящий момент от двигателя только в одну сторону, в сторону от двигателя на колеса, что не позволяет осуществить запуск двигателя от педалей.The disadvantage of this analogue is the implementation of the gearbox transmitting torque from the engine only in one direction, away from the engine to the wheels, which does not allow starting the engine from the pedals.
Известна также трансмиссия моторизованного велосипеда (патент США №US5941332, МПК В62К 11/00, 1999), включающая передачу от двигателя внутреннего сгорания (триммера) на редуктор гибким валом. Редуктор закреплен под рамой и выполнен с постоянным передаточным соотношением 80:1 и содержит несколько валов с закрепленными на них шестернями, звездочками и червячными передачами. На выходном валу на обгонной муфте, передающей вращение только в сторону от редуктора, установлена звездочка, которая цепной передачей соединена с ближней к раме звездочкой в блоке звездочек на кривошипном валу педалей. Этот блок звездочек установлен на упомянутом валу на обгонной муфте, передающей вращение от вала на блок звездочек. Передача от блока звездочек на колесо цепная с обгонной муфтой на оси колеса, снабжена механизмом переключения передач в области вала колеса. Двигатель размещен над задним колесом.Also known is the transmission of a motorized bicycle (US patent No. US5941332, IPC ВКК 11/00, 1999), including transmission from an internal combustion engine (trimmer) to the gearbox with a flexible shaft. The gearbox is mounted under the frame and is made with a constant gear ratio of 80: 1 and contains several shafts with gears, sprockets and worm gears fixed to them. An asterisk is installed on the output shaft on an overrunning clutch transmitting rotation only to the side of the gearbox, which is connected by a chain transmission to the sprocket closest to the frame in the sprocket block on the crank shaft of the pedals. This sprocket block is mounted on said shaft on an overrunning clutch transmitting rotation from the shaft to the sprocket block. The transmission from the block of sprockets to the wheel is chain with an overrunning clutch on the axis of the wheel, equipped with a gear shift mechanism in the area of the wheel shaft. The engine is located above the rear wheel.
Недостатком указанного аналога является выполнение редуктора передающим крутящий момент от двигателя только в одну сторону, в сторону от двигателя на колеса, что не позволяет осуществить запуск двигателя от педалей.The disadvantage of this analogue is the implementation of the gearbox transmitting torque from the engine only in one direction, away from the engine to the wheels, which does not allow starting the engine from the pedals.
Известна также трансмиссия моторизованного велосипеда (заявка США, публикация №US20100307851, МПК В62М 23/02, 2010), включающая передачу от двигателя (внутреннего сгорания или электрического) на редуктор посредством вала. Редуктор закреплен на раме и выполнен с постоянным передаточным соотношением 30:1-200:1 и содержит несколько валов с эксцентриками и закрепленными шестернями и звездочками. На выходном валу установлена звездочка, которая цепной передачей соединена со звездочкой, установленной на полом валу на обгонной муфте, передающей вращение в сторону полого вала. На выходном валу вместо звездочки может быть установлена шестерня, которая входит в зацепление с шестерней, установленной на полом валу на обгонной муфте, передающей вращение в сторону полого вала. По другую сторону рамы на полом валу установлен блок звездочек. Внутри полого вала установлен кривошипный вал педалей на обгонной муфте, передающей вращение от кривошипного вала на полый вал. Передача от блока звездочек на колесо цепная с обгонной муфтой на оси колеса, снабжена механизмом переключения передач в области вала колеса и в области блока звездочек на полом валу. Двигатель размещен над задним колесом или на раме между колес. Двигатель может быть снабжен центробежным сцеплением. Двигатель может быть выполнен выдающим номинальную мощность при оборотах от 1000 до 12000 об/мин.Also known is the transmission of a motorized bicycle (US application, publication No.US20100307851, IPC В62М 23/02, 2010), including transmission from the engine (internal combustion or electric) to the gearbox via a shaft. The gearbox is mounted on the frame and is made with a constant gear ratio of 30: 1-200: 1 and contains several shafts with eccentrics and fixed gears and sprockets. An asterisk is installed on the output shaft, which is connected by a chain drive to an asterisk mounted on a hollow shaft on an overrunning clutch transmitting rotation to the side of the hollow shaft. Instead of an asterisk, a gear can be installed on the output shaft, which engages with the gear mounted on the hollow shaft on the overrunning clutch transmitting rotation to the side of the hollow shaft. A block of sprockets is installed on the other side of the frame on the hollow shaft. Inside the hollow shaft, the pedal crank shaft is mounted on the freewheel, which transmits rotation from the crank shaft to the hollow shaft. The transmission from the block of sprockets to the wheel is chain with an overrunning clutch on the axis of the wheel, equipped with a gearshift mechanism in the area of the wheel shaft and in the area of the block of sprockets on the hollow shaft. The engine is located above the rear wheel or on the frame between the wheels. The engine can be equipped with a centrifugal clutch. The engine can be made issuing rated power at speeds from 1000 to 12000 rpm.
Недостатком указанного аналога является выполнение редуктора передающим крутящий момент от двигателя только в одну сторону, в сторону от двигателя на колеса, что не позволяет осуществить запуск двигателя от педалей.The disadvantage of this analogue is the implementation of the gearbox transmitting torque from the engine only in one direction, away from the engine to the wheels, which does not allow starting the engine from the pedals.
Известна также трансмиссия моторизованного велосипеда с запуском (патентный документ Японии, публикация №JP 7309282, МПК В62М 23/02, 1995), включающая зубчатую передачу крутящего момента от двигателя внутреннего сгорания на редуктор. Редуктор выполнен в одном корпусе с двигателем и кривошипным валом педалей. Редуктор имеет постоянное передаточное отношение около 34:1 при передаче крутящего момента от двигателя на кривошип педалей. Редуктор также имеет возможность подключаемой вручную передачи вращающего момента в сторону от кривошипа педалей к двигателю с передаточным отношением около 1:7. Редуктор содержит несколько валов с установленными на них шестернями. Выходной вал редуктора полый, на нем жестко закреплена звездочка цепной передачи крутящего момента на колесо. Внутри полого вала установлен кривошипный вал педалей на обгонной муфте, передающей вращение от кривошипного вала на полый вал. Двигатель снабжен центробежным сцеплением на участке передачи вращающего момента от вала двигателя на шестерню, входящую в зацепление с шестерней редуктора. Дополнительно упомянутая шестерня на валу двигателя установлена на обгонной муфте, передающей вращение от шестерни к валу двигателя. Эта обгонная муфта является обходом центробежной муфты для целей запуск двигателя.A transmission of a motorized bicycle with a launch is also known (Japanese Patent Document, Publication No. JP 7309282, IPC B62M 23/02, 1995), including a gear transmission of torque from an internal combustion engine to a gearbox. The gearbox is made in one housing with the engine and the crank shaft of the pedals. The gearbox has a constant gear ratio of about 34: 1 when transmitting torque from the engine to the crank of the pedals. The gearbox also has the ability to manually transfer torque to the side from the crank of the pedals to the engine with a gear ratio of about 1: 7. The gearbox contains several shafts with gears mounted on them. The output shaft of the gearbox is hollow, an asterisk of chain torque transmission to the wheel is rigidly fixed on it. Inside the hollow shaft, the pedal crank shaft is mounted on the freewheel, which transmits rotation from the crank shaft to the hollow shaft. The engine is equipped with a centrifugal clutch in the area of transmission of torque from the motor shaft to the gear, which engages with the gear of the gearbox. Additionally, said gear on the motor shaft is mounted on an overrunning clutch transmitting rotation from the gear to the motor shaft. This freewheel is a bypass of the centrifugal clutch for engine starting purposes.
Недостатком указанного аналога является выполнение двигателя, редуктора и блока кривошипа педалей в едином корпусе. Это приводит к усложнению конструкции и усложнению модернизации обычного велосипеда до моторизованного велосипеда. Указанное усложнение модернизации в первую очередь связано с необходимостью внесения существенных изменений в конструкцию рамы велосипеда, так как корпус трансмиссии необходимо установить на место той части рамы, где расположена втулка оси кривошипного вала педалей.The disadvantage of this analogue is the implementation of the engine, gearbox and pedal crank block in a single housing. This complicates the design and complicates the modernization of a conventional bicycle to a motorized bicycle. The specified complication of modernization is primarily associated with the need to make significant changes to the design of the bicycle frame, since the transmission housing must be installed in place of that part of the frame where the bushing of the pedal crankshaft axis is located.
Указанный аналог JP 7309282 является по совокупности существенных признаков наиболее близким аналогом того же назначения к заявляемым техническим решениям. Поэтому он принят в качестве прототипа.The specified analogue of JP 7309282 is, by the combination of essential features, the closest analogue of the same purpose to the claimed technical solutions. Therefore, it is adopted as a prototype.
Раскрытие заявляемого технического решения.Disclosure of the claimed technical solution.
Технической задачей, на решение которой направлены заявляемые технические решения, является создание такой трансмиссии, которая, с одной стороны, позволяла бы производить запуск двигателя от вращения педалей, а, с другой стороны, была бы проста в установке на существующий велосипед с целью его моторизации.The technical problem to which the claimed technical solutions are directed is to create a transmission that, on the one hand, would allow the engine to be started from pedaling, and, on the other hand, would be easy to install on an existing bicycle for the purpose of motorizing it.
Техническим результатом, обеспечиваемым каждым техническим решением из заявляемой группы, является упрощение монтажа трансмиссии при моторизации велосипеда.The technical result provided by each technical solution from the claimed group is to simplify the installation of the transmission during motorization of the bicycle.
Сущность заявленного технического решения по варианту 1 состоит в том, что трансмиссия моторизованного велосипеда содержит редуктор, выполненный с возможностью передачи крутящего момента с входного вала на второй выходной вал, а также передачи крутящего момента с другим передаточным отношением с первого выходного вала на входной вал. При этом первый и второй выходные валы соединены понижающей механической передачей, содержащей закрепленные на валах соответственно третий и четвертый дисковые элементы. Отличается тем, что первый и второй выходные валы снабжены соответственно первым и вторым дисковыми элементами, охваченными дополнительной единой механической передачей с шестым дисковым элементом, размещенным на оси кривошипного вала педалей. Первый дисковый элемент установлен на первом выходном валу на первой обгонной муфте, передающей крутящий момент только в направлении от первого дискового элемента к первому выходному валу. Второй, или третий, или четвертый дисковые элементы установлены на своем валу на второй обгонной муфте, передающей крутящий момент только в направлении от первого выходного вала второму дисковому элементу.The essence of the claimed technical solution according to
Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков заявленного технического решения по варианту 1, обеспечивающих достижение заявленного технического результата.The above essence is a combination of essential features of the claimed technical solution according to
В частных случаях допустимо выполнять техническое решение по варианту 1 следующим образом.In special cases, it is permissible to carry out the technical solution according to
Упомянутая понижающая механическая передача может быть выполнена зубчатой, цепной или ременной, дополнительная единая механическая передача может быть выполнена зубчатой, цепной или ременной.The aforementioned lowering mechanical transmission may be gear, chain or belt, an additional single mechanical transmission may be gear, chain or belt.
Шестой дисковый элемент может быть жестко или подвижно соединен с соосным ему педальным дисковым элементом, выполненным в виде блока звездочек или шестерни. При этом педальный дисковый элемент желательно устанавливать на кривошипном валу педалей на обгонной муфте, передающей вращение только в направлении от этого кривошипного вала педальному дисковому элементу.The sixth disk element can be rigidly or movably connected to its coaxial pedal disk element, made in the form of a block of sprockets or gears. In this case, it is desirable to install the pedal disk element on the crank shaft of the pedals on the freewheel, transmitting rotation only in the direction from this crank shaft to the pedal disk element.
Входной вал связан с первым выходным валом предпочтительно зубчатой передачей. Упомянутая понижающая механическая передача выполнена желательно зубчатой, ее третий и четвертый дисковые элементы выполнены в виде жестко закрепленных к валам шестерен. Дополнительная единая механическая передача выполнена предпочтительно цепной. При этом:The input shaft is connected to the first output shaft, preferably by gearing. Mentioned lowering mechanical transmission is preferably gear, its third and fourth disk elements are made in the form of gears rigidly fixed to the shafts. An additional single mechanical transmission is preferably made of a chain. Wherein:
- либо первая обгонная муфта выполнена сцепляемой, а шестой и педальный дисковые элементы соединены жестко и представляют собой единый блок звездочек;- either the first overrunning clutch is made interlocked, and the sixth and pedal disk elements are rigidly connected and represent a single block of sprockets;
- либо шестой дисковый элемент закреплен к педальному дисковому элементу через блокируемую обгонную муфту, выполненную с возможностью жесткого соединения в заблокированном состоянии и с возможностью передачи вращения только от шестого дискового элемента педальному дисковому элементу в разблокированном состоянии.- either the sixth disk element is fixed to the pedal disk element through a lockable overrunning clutch made with the possibility of hard connection in the locked state and with the possibility of transmitting rotation only from the sixth disk element to the pedal disk element in the unlocked state.
Сущность заявленного технического решения по варианту 2 состоит в том, что трансмиссия моторизованного велосипеда содержит редуктор, выполненный с возможностью передачи крутящего момента с входного вала на выходной вал, а также передачи крутящего момента с другим передаточным отношением с выходного вала на входной вал. При этом редуктор содержит промежуточный вал, соединенный с выходным валом понижающей механической передачей, содержащей закрепленные на валах третий и четвертый дисковые элементы. Отличается тем, что промежуточный и выходной валы соединены дополнительной механической передачей, содержащей закрепленные на валах первый и второй дисковые элементы. При этом первый или второй дисковый элемент установлен на своем валу на первой обгонной муфте, передающей крутящий момент только в направлении от выходного вала к промежуточному валу. Третий или четвертый дисковый элемент установлен на своем валу на второй обгонной муфте, передающей крутящий момент только в направлении от промежуточного вала к выходному валу. Выходной вал снабжен пятым дисковым элементом, механически связанным с шестым дисковым элементом, размещенным на оси кривошипного вала педалей.The essence of the claimed technical solution according to
Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков заявленного технического решения по варианту 2, обеспечивающих достижение заявленного технического результата.The above essence is a combination of essential features of the claimed technical solution according to
В частных случаях допустимо выполнять техническое решение по варианту 2 следующим образом.In special cases, it is permissible to carry out the technical solution according to
Упомянутые понижающая и дополнительная механические передачи могут быть выполнены зубчатыми, цепными или ременными, связь пятого и шестого дисковых элементов может быть выполнена зубчатой, цепной или ременной.Mentioned lowering and additional mechanical transmission can be made of gear, chain or belt, the connection of the fifth and sixth disk elements can be made of gear, chain or belt.
Шестой дисковый элемент может быть жестко или подвижно соединен с соосным ему педальным дисковым элементом, выполненным в виде блока звездочек или шестерни. При этом педальный дисковый элемент желательно устанавливать на кривошипном валу педалей на обгонной муфте, передающей вращение только в направлении от этого кривошипного вала педальному дисковому элементу.The sixth disk element can be rigidly or movably connected to its coaxial pedal disk element, made in the form of a block of sprockets or gears. In this case, it is desirable to install the pedal disk element on the crank shaft of the pedals on the freewheel, transmitting rotation only in the direction from this crank shaft to the pedal disk element.
Входной вал предпочтительно связан с промежуточным валом зубчатой передачей. Упомянутые понижающая и дополнительная механические передачи предпочтительно выполнены зубчатыми, их дисковые элементы на промежуточном валу выполнены в виде жестко закрепленных на валах шестерен. Связь пятого и шестого дисковых элементов выполнена преимущественно цепной. При этом:The input shaft is preferably connected to the intermediate shaft by gearing. Mentioned lowering and additional mechanical gears are preferably gear, their disk elements on the intermediate shaft are made in the form of gears rigidly fixed to the shafts. The connection of the fifth and sixth disk elements is made predominantly chain. Wherein:
- либо первая обгонная муфта выполнена сцепляемой, а шестой и педальный дисковые элементы соединены жестко и представляют собой единый блок звездочек;- either the first overrunning clutch is made interlocked, and the sixth and pedal disk elements are rigidly connected and represent a single block of sprockets;
-либо пятый дисковый элемент закреплен к выходному валу через блокируемую обгонную муфту, выполненную с возможностью жесткого соединения в заблокированном состоянии и с возможностью передачи вращения только от выходного вала пятому дисковому элементу в разблокированном состоянии, при этом шестой и педальный дисковые элементы соединены жестко и представляют собой единый блок звездочек;or the fifth disk element is fixed to the output shaft through a lockable overrunning clutch made with the possibility of hard connection in the locked state and with the possibility of transmitting rotation only from the output shaft to the fifth disk element in the unlocked state, while the sixth and pedal disk elements are rigidly connected and are a single block of stars;
- либо шестой дисковый элемент закреплен к педальному дисковому элементу через блокируемую обгонную муфту, выполненную с возможностью жесткого соединения в заблокированном состоянии и с возможностью передачи вращения только от шестого дискового элемента педальному дисковому элементу в разблокированном состоянии.- either the sixth disk element is fixed to the pedal disk element through a lockable overrunning clutch made with the possibility of hard connection in the locked state and with the possibility of transmitting rotation only from the sixth disk element to the pedal disk element in the unlocked state.
Автором технических решений заявленной группы изготовлены опытные образцы этих решений, испытания которых подтвердили достижение технического результата.The author of the technical solutions of the claimed group made prototypes of these solutions, the tests of which confirmed the achievement of the technical result.
Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.
На фигуре 1 показана кинематическая схема трансмиссии по примеру 1 варианта 1, на фиг. 2 - схема цепной передачи от редуктора на педальный дисковый элемент по примеру 1 варианта 1, на фиг. 3 - кинематическая схема узла кривошипного вала педалей по примеру 2 варианта 1 и примеру 3 варианта 2, на фиг. 4 - кинематическая схема трансмиссии по примеру 3 варианта 1, на фиг. 5 - кинематическая схема трансмиссии по примеру 1 варианта 2.The figure 1 shows the kinematic diagram of the transmission according to example 1 of
Осуществление технического решения по варианту 1.Implementation of the technical solution for
Трансмиссия моторизованного велосипеда по варианту 1 представляет собой (фиг. 1) редуктор (1), входной вал (2) которого соединен с двигателем (3) предпочтительно жестким или гибким валом (4). Вал (4) желательно располагать в защитной трубе. Защитная труба предпочтительно является также несущей для целей крепления двигателя (3). Защитная труба жестко разъемно закреплена к раме (в области стойки седла) и корпусу редуктора. Применение вала (4) в полой трубе позволяет снизить габариты и шум, повысить защищенность от грязи узлов передачи крутящего момента от двигателя (3) на редуктор (1) и обратно.The transmission of a motorized bicycle according to
Первый (5) и второй (6) выходные валы редуктора (1) снабжены, соответственно, первым (7) и вторым (8) дисковыми элементами, являющимися частями механической передачи крутящего момента от редуктора на шестой дисковый элемент (9), размещенный на оси кривошипного вала (10) педалей. Указанная механическая передача может быть выполнена цепной, ременной или зубчатой. Соответственно, дисковые элементы (7, 8, 9) могут представлять собой звездочки, шкивы или шестерни.The first (5) and second (6) output shafts of the gearbox (1) are equipped, respectively, with the first (7) and second (8) disk elements, which are parts of the mechanical transmission of torque from the gearbox to the sixth disk element (9), located on the axis the crank shaft (10) of the pedals. The specified mechanical transmission can be made of chain, belt or gear. Accordingly, the disk elements (7, 8, 9) can be sprockets, pulleys or gears.
Внутри редуктора (1) входной вал (2) соединен понижающей механической передачей с первым выходным валом (5), который другой понижающей механической передачей, содержащей третий (12) и четвертый (13) дисковые элементы, соединен со вторым выходным валом (6). Указанные понижающие механические передачи для компактности редуктора целесообразно выполнять зубчатыми. Они также могут быть выполнены цепными или ременными.Inside the gearbox (1), the input shaft (2) is connected by a lowering mechanical transmission to the first output shaft (5), which is connected to the second output shaft (6) by another lowering mechanical transmission containing the third (12) and fourth (13) disk elements. It is advisable to carry out the indicated lowering mechanical gears for compactness of the gearbox by gearing. They can also be made chain or belt.
Корпус редуктора выполнен из алюминиевого или другого сплава, частично заполнен маслом для смазки размещенных в нем конструктивных элементов и снабжен сальниками на входном (2) и выходных (5, 6) валах. Это обеспечивает снижение шума, большой срок эксплуатации и отсутствие необходимости в обслуживании редуктора.The gearbox housing is made of aluminum or another alloy, partially filled with oil to lubricate the structural elements located in it, and is equipped with oil seals on the input (2) and output (5, 6) shafts. This provides noise reduction, a long service life and no need for maintenance of the gearbox.
Первый дисковый элемент (7) установлен на первом выходном валу (5) на первой обгонной муфте (11), передающей крутящий момент только в направлении от элемента (7) к валу (5).The first disk element (7) is mounted on the first output shaft (5) on the first overrunning clutch (11), which transmits torque only in the direction from the element (7) to the shaft (5).
Или второй (8), или третий (12), или четвертый (13) дисковые элементы установлены на второй обгонной муфте (14), передающей крутящий момент только в направлении от первого вала (5) к элементу (8).Either the second (8), or third (12), or fourth (13) disk elements are mounted on the second overrunning clutch (14), which transmits torque only in the direction from the first shaft (5) to the element (8).
Шестой дисковый элемент (9) соединен с соосным ему педальным дисковым элементом (15). Это соединение может быть выполнено жестким или подвижным. Соединенные друг с другом шестой (9) и педальный (15) дисковые элементы установлены на кривошипном валу (10) педалей на обгонной муфте (17), передающей крутящий момент только в направлении от вала (10) на упомянутый элемент (15).The sixth disk element (9) is connected to a pedal disk element (15) coaxial with it. This connection can be made rigid or movable. The sixth (9) and pedal (15) disk elements connected to each other are mounted on the crank shaft (10) of the pedals on the freewheel (17), which transmits torque only in the direction from the shaft (10) to the said element (15).
Педальный дисковый элемент (15) является частью механической передачи крутящего момента от кривошипного вала (10) педалей на ось колеса (16). Эта механическая передача может быть выполнена в виде известных цепной, карданной или ременной передачи. В случае цепной передачи педальный дисковый элемент (15) представляет собой звездочку или блок звездочек. В случае карданной передачи педальный дисковый элемент (15) представляет собой шестерню. В случае ременной передачи педальный дисковый элемент (15) представляет собой шкив. Для регулировки передаточного отношения указанной механической передачи используются известные для велосипедов решения. Для цепной передачи, например, регулировка передаточного отношения может осуществляться закрепленным на оси колеса переключателем, направляющим движение цепи на одну из звездочек в блоке звездочек (19) колеса. Другой переключатель закреплен на раме и направляет движение цепи на одну из звездочек блока звездочек педалей (15).The pedal disk element (15) is part of the mechanical transmission of torque from the crank shaft (10) of the pedals to the wheel axis (16). This mechanical transmission can be made in the form of a known chain, cardan or belt drive. In the case of a chain drive, the pedal disc element (15) is an asterisk or a block of sprockets. In the case of a cardan transmission, the pedal disk element (15) is a gear. In the case of a belt drive, the pedal disc element (15) is a pulley. Known for bicycle solutions are used to adjust the gear ratio of said mechanical transmission. For a chain transmission, for example, the adjustment of the gear ratio can be carried out by a switch fixed on the axis of the wheel, directing the chain to one of the sprockets in the block of sprockets (19) of the wheel. Another switch is mounted on the frame and directs the movement of the chain to one of the sprockets of the pedal sprocket block (15).
Двигатель (3) выполнен в виде 2-х или 4-тактного поршневого, роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания или в виде гибридного двигателя, включающего двигатель внутреннего сгорания. Двигатель может быть снабжен центробежным автоматическим сцеплением (22) и обгонной муфтой (18), передающей крутящий момент только в направлении от вала (4) двигателю (3). Обгонная муфта (18) предназначена для обхода сцепления (22) при запуске двигателя.The engine (3) is made in the form of a 2 or 4-stroke piston, rotary piston internal combustion engine or in the form of a hybrid engine including an internal combustion engine. The engine can be equipped with a centrifugal automatic clutch (22) and an overrunning clutch (18) that transmits torque only in the direction from the shaft (4) to the engine (3). The freewheel (18) is designed to bypass the clutch (22) when starting the engine.
Двигатель (3) целесообразно располагать сзади седла над задним колесом. В этом случае двигатель может быть относительно произвольного размера и мощности. Например, возможно в качестве двигателя (3) использовать известный двигатель переносной бензокосы (триммера), в котором в едином блоке скомпонованы бензобак, глушитель, узлы принудительного охлаждения и, собственно, двигатель. Двигатель (3) в этом случае является быстросъемным и крепится к защитной трубе одним-двумя болтами. Велосипед при этом может использоваться со снятым двигателем и приводиться в движение только за счет вращения педалей ездоком. При расположении двигателя над колесом имеется возможность преодолевать более глубокий брод.The engine (3) should be placed behind the saddle above the rear wheel. In this case, the engine may be of relatively arbitrary size and power. For example, it is possible to use a well-known portable brushcutter (trimmer) engine as an engine (3), in which a gas tank, a muffler, forced cooling units and, in fact, an engine are arranged in a single unit. The engine (3) in this case is quick-detachable and is attached to the protective pipe with one or two bolts. In this case, the bicycle can be used with the engine removed and can only be set in motion by pedaling the rider. When the engine is located above the wheel, it is possible to overcome a deeper ford.
Допустимо также двигатель (3) располагать на раме между колес (над рамой или под рамой), а также спереди перед втулкой руля.It is also permissible to place the engine (3) on the frame between the wheels (above the frame or under the frame), as well as in front of the steering wheel bushing.
Органы управления двигателем выполнены в виде рукоятки регулятора оборотов двигателя с тросовым приводом и электрической кнопки останова двигателя. Эти органы расположены на руле велосипеда при использовании трансмиссии.The engine controls are made in the form of a handle for an engine speed regulator with a cable drive and an electric engine stop button. These bodies are located on the handlebars of the bicycle when using a transmission.
Передаточное отношение трансмиссии в направлении от двигателя (3) к третьему дисковому элементу (9) выбирается таким образом, чтобы при оборотах двигателя (3), на которых он выдает номинальную мощность (обычно от 3000 до 10000 об/мин), третий дисковый элемент (9) совершал от 20 до 60 оборотов, что ориентировочно совпадает с числом оборотов кривошипного вала педалей (10) при обычном использовании велосипеда ездоком.The gear ratio of the transmission in the direction from the engine (3) to the third disk element (9) is selected so that at engine speeds (3), at which it gives the rated power (usually from 3000 to 10000 rpm), the third disk element ( 9) made from 20 to 60 revolutions, which roughly coincides with the number of revolutions of the crank shaft of the pedals (10) during normal use of the bike by the rider.
Передаточное отношение трансмиссии в направлении от шестого дискового элемента (9) к двигателю (3) выбирается таким образом, чтобы за один оборот элемента (9) двигатель (3) совершил от 10 до 30 оборотов. Такое низкое передаточное отношение по сравнению с вышеупомянутым передаточным отношением в направлении от двигателя (3) к элементу (9) обусловлено созданием физической возможности и комфортных условий запуска двигателя (3) ездоком при вращении им педалей.The gear ratio of the transmission in the direction from the sixth disk element (9) to the engine (3) is selected so that for one revolution of the element (9) the engine (3) makes from 10 to 30 revolutions. Such a low gear ratio compared with the aforementioned gear ratio in the direction from the engine (3) to the element (9) is due to the creation of physical capabilities and comfortable conditions for starting the engine (3) by the rider when he turns the pedals.
Примеры конкретного выполнения.Examples of specific performance.
Пример 1.Example 1
Передача крутящего момента в трансмиссии осуществляется следующим образом:The transmission of torque in the transmission is as follows:
- от входного вала (2) редуктора (1) на первый выходной вал (5) - конической зубчатой передачей с передаточным отношением около 6:1;- from the input shaft (2) of the gearbox (1) to the first output shaft (5) - bevel gear with a gear ratio of about 6: 1;
- от первого выходного вала (5) на второй выходной вал (6) - зубчатой передачей с передаточным отношением 7:1;- from the first output shaft (5) to the second output shaft (6) - gear with a gear ratio of 7: 1;
- от второго выходного вала (6) на шестой дисковый элемент (9) - цепной передачей с передаточным отношением около 3:1. Эта цепная передача может быть снабжена натяжителем.- from the second output shaft (6) to the sixth disk element (9) - chain transmission with a gear ratio of about 3: 1. This chain drive can be equipped with a tensioner.
Третий (12) и четвертый (13) дисковые элементы понижающей зубчатой передачи от первого выходного вала (5) ко второму выходному валу (6) выполнены в виде шестерен, жестко закрепленных на соответствующих валах.The third (12) and fourth (13) disk elements of the reduction gear from the first output shaft (5) to the second output shaft (6) are made in the form of gears rigidly fixed to the respective shafts.
Первый (7) и второй (8) дисковые элементы представляют собой одинаковые звездочки, установленные, соответственно, на первой (11) и второй (14) обгонных муфтах.The first (7) and second (8) disc elements are the same sprockets mounted, respectively, on the first (11) and second (14) overrunning clutches.
Для обеспечения возможности комфортного использования велосипеда с неработающим двигателем первая обгонная муфта (11) выполнена сцепляемой (управляемой). В расцепленном состоянии муфта (11) работает как подшипник, а в сцепленном - как обгонная муфта. При этом соответствующий орган управления муфтой (11) расположен на руле велосипеда и представляет собой возвратный рычажок. При нажатии и удержании рычажка муфта (11) сцеплена и возможен запуск двигателя от педалей. При отпускании рычажка муфта (11) расцеплена.To ensure the possibility of comfortable use of a bicycle with an idle engine, the first overrunning clutch (11) is made interlocked (controllable). In the disengaged state, the clutch (11) acts as a bearing, and in the engaged state as a freewheel. In this case, the corresponding control element of the clutch (11) is located on the bicycle handlebar and is a return lever. By pressing and holding the lever, the coupling (11) is engaged and the engine can be started from the pedals. When releasing the lever, the clutch (11) is disengaged.
Редуктор (1) размещен на раме так, что при работе двигателя (3) тяговое усилие со второго дискового элемента (8) передается участком цепи непосредственно на шестой дисковый элемент (9). При этом во время запуска двигателя (3) тяговое усилие от шестого дискового элемента (9) передается непосредственно на первый дисковый элемент (7). Указанная конструкция является оптимальной для целей снижения нагрузки на промежуточные элементы цепной передачи, охватывающей первый (7), второй (8) и шестой (9) дисковые элементы (звездочки).The gearbox (1) is placed on the frame so that when the engine (3) is running, the traction from the second disk element (8) is transmitted by the chain section directly to the sixth disk element (9). At the same time, during engine start (3), the traction from the sixth disk element (9) is transmitted directly to the first disk element (7). This design is optimal for the purpose of reducing the load on the intermediate elements of the chain transmission, covering the first (7), second (8) and sixth (9) disk elements (sprockets).
Выходные валы редуктора (5, 6) имеют увеличенную длину для того, чтобы при закреплении на велосипеде они были расположены как можно ближе к раме велосипеда. При этом звездочки (7, 8) размещены по одну сторону рамы, а шестерни (12, 13) - по другую ее сторону. Указанное решение направлено на снижение момента силы, с которой корпус редуктора (1) действует на раму велосипеда.The output shafts of the gearbox (5, 6) have an increased length so that when mounted on a bicycle they are located as close as possible to the bicycle frame. In this case, sprockets (7, 8) are placed on one side of the frame, and gears (12, 13) are located on its other side. The specified solution is aimed at reducing the moment of force with which the gear housing (1) acts on the bicycle frame.
Шестой (9) и педальный (15) дисковые элементы соединены жестко и представляют собой единый блок звездочек. Шестой дисковый элемент (9) при этом размещен ближе к раме велосипеда.The sixth (9) and pedal (15) disk elements are rigidly connected and represent a single block of sprockets. The sixth disc element (9) is placed closer to the bicycle frame.
Для целей использования трансмиссии совместно с двигателем, обеспечивающим номинальную мощность при 4000 об/мин, трансмиссия имеет передаточное отношение числа оборотов вала (4) к числу оборотов шестого дискового элемента (9) около 126:1. При этом одновременно для целей запуска двигателя трансмиссия имеет передаточное отношение числа оборотов шестого дискового элемента (9) к числу оборотов вала (4) около 1:18.For the purpose of using the transmission together with an engine providing rated power at 4000 rpm, the transmission has a gear ratio of the number of shaft revolutions (4) to the number of revolutions of the sixth disk element (9) about 126: 1. At the same time, for the purpose of starting the engine, the transmission has a gear ratio of the number of revolutions of the sixth disk element (9) to the number of revolutions of the shaft (4) at about 1:18.
Трансмиссия может быть смонтирована на большинстве конструкций велосипедов, в том числе на велосипедах с подпружиненной подвеской всех колес.The transmission can be mounted on most bicycle designs, including bicycles with spring-loaded suspension on all wheels.
Представленная в примере 1 трансмиссия позволяет использовать моторизованный велосипед в десяти режимах:The transmission presented in example 1 allows you to use a motorized bike in ten modes:
1) трогание с места только за счет мускульной силы ездока. Двигатель в этом режиме может быть заглушен или работать на холостом ходу;1) moving away only due to the muscular strength of the rider. The engine in this mode can be turned off or idle;
2) трогание с места за счет мускульной силы ездока с одновременным запуском двигателя;2) starting off due to the muscular strength of the rider while starting the engine;
3) трогание с места только за счет двигателя;3) starting only at the expense of the engine;
4) трогание с места за счет совместного действия двигателя и мускульной силы ездока;4) moving away due to the combined action of the engine and the muscular strength of the rider;
5) движение только за счет мускульной силы ездока. Двигатель в этом режиме может быть заглушен или работать на холостом ходу;5) movement only due to the muscular strength of the rider. The engine in this mode can be turned off or idle;
6) движение за счет мускульной силы ездока и одновременный запуск двигателя;6) movement due to the muscular strength of the rider and the simultaneous start of the engine;
7) движение за счет двигателя;7) movement due to the engine;
8) движение за счет совместного действия двигателя и мускульной силы ездока;8) movement due to the combined action of the engine and the muscular strength of the rider;
9) движение накатом без воздействия ездока или двигателя за счет уклона дороги или предыдущего разгона в других режимах. Двигатель в этом режиме может быть заглушен или работать на холостом ходу;9) coasting without the influence of a rider or engine due to a road gradient or previous acceleration in other modes. The engine in this mode can be turned off or idle;
10) запуск двигателя на месте от педалей с приподниманием ведущего колеса (ездок стоит на земле рядом с велосипедом).10) starting the engine on the spot from the pedals with raising the drive wheel (the rider stands on the ground next to the bicycle).
Пример 2.Example 2
Аналогичен примеру 1. Отличается от него выполнением первой обгонной муфты (11) и соединением шестого дискового элемента (9) с педальным дисковым элементом (15).Similar to example 1. It differs from it by the first overrunning clutch (11) and the connection of the sixth disk element (9) with the pedal disk element (15).
Первая обгонная муфта (11) выполнена неуправляемой. Взамен этого для обеспечения возможности комфортного использования велосипеда с неработающим двигателем шестой дисковый элемент (9) закреплен к педальному дисковому элементу (15) через блокируемую обгонную муфту (20) (фиг. 3). В заблокированном состоянии муфта (20) работает как жесткое соединение, а в разблокированном - как обгонная муфта, передающая крутящий момент только в направлении от шестого дискового элемента (9) педальному дисковому элементу (15). При этом соответствующий орган управления муфтой (20) расположен на руле велосипеда и представляет собой возвратный рычажок. При нажатии и удержании рычажка муфта (20) заблокирована и возможен запуск двигателя от педалей. При отпускании рычажка муфта (20) разблокирована.The first overrunning clutch (11) is made uncontrollable. Instead, to ensure the possibility of comfortable use of a bicycle with an idle engine, the sixth disk element (9) is fixed to the pedal disk element (15) through a lockable overrunning clutch (20) (Fig. 3). In the locked state, the clutch (20) works as a rigid connection, and in the unlocked state it acts as an overrunning clutch that transmits torque only in the direction from the sixth disk element (9) to the pedal disk element (15). In this case, the corresponding control element of the clutch (20) is located on the handlebar of the bicycle and is a return lever. When you press and hold the lever, the coupling (20) is locked and it is possible to start the engine from the pedals. When releasing the lever, the clutch (20) is unlocked.
В частном случае блокируемая обгонная муфта (20) может быть выполнена составной из пары обгонных муфт. Одна из этих муфт является обгонной муфтой, передающей крутящий момент только в направлении от шестого дискового элемента (9) педальному дисковому элементу (15). Другая выполнена в виде сцепляемой (управляемой) обгонной муфты, которая в расцепленном состоянии работает как подшипник, а в сцепленном - как обгонная муфта, передающая крутящий момент только в направлении от педального дискового элемента (15) шестому дисковому элементу (9).In the particular case of a blocked overrunning clutch (20) can be made up of a pair of overrunning clutches. One of these clutches is an overrunning clutch that transmits torque only in the direction from the sixth disc element (9) to the pedal disc element (15). The other is made in the form of a clutch (controlled) overrunning clutch, which in the disengaged state acts as a bearing, and in the engaged state as a freewheel, transmitting torque only in the direction from the pedal disk element (15) to the sixth disk element (9).
Пример 3.Example 3
Аналогичен примеру 1. Отличается от него внутренней конструкцией редуктора (1) (фиг. 4).Similar to example 1. It differs from it by the internal design of the gearbox (1) (Fig. 4).
Передача крутящего момента в редукторе осуществляется следующим образом:The transmission of torque in the gearbox is as follows:
- от входного вала (2) редуктора (1) на промежуточный вал (21) - конической зубчатой передачей с передаточным отношением от 4,1:1 до 4,5:1;- from the input shaft (2) of the gearbox (1) to the intermediate shaft (21) - bevel gear with a gear ratio from 4.1: 1 to 4.5: 1;
-от промежуточного вала (21) на первый выходной вал (5) - зубчатой передачей с передаточным отношением 2,2:1;- from the intermediate shaft (21) to the first output shaft (5) - by gear transmission with a gear ratio of 2.2: 1;
-от первого выходного вала (5) на второй выходной вал (6) - зубчатой передачей с передаточным отношением 6:1;- from the first output shaft (5) to the second output shaft (6) - by gear transmission with a gear ratio of 6: 1;
- от второго выходного вала (6) на шестой дисковый элемент (9) - цепной передачей с передаточным отношением 2,3:1. Эта цепная передача может быть снабжена натяжителем.- from the second output shaft (6) to the sixth disk element (9) - chain transmission with a gear ratio of 2.3: 1. This chain drive can be equipped with a tensioner.
Реализация заявляемого технического решения не ограничивается приведенными выше примерами. В частности:The implementation of the proposed technical solution is not limited to the above examples. In particular:
- вал (4) может быть составным, его части могут быть расположены под углом друг к другу с целью оптимального заполнения пространства;- the shaft (4) can be composite, its parts can be located at an angle to each other in order to optimally fill the space;
- соединение вала (4) с входным валом (2) редуктора (1) может быть выполнено любым известным способом, например, муфтой;- the connection of the shaft (4) with the input shaft (2) of the gearbox (1) can be performed by any known method, for example, a coupling;
- передачу крутящего момента от двигателя редуктору допустимо выполнять другими известными способами, например, цепной или ременной передачей;- the transmission of torque from the engine to the gearbox is permissible to perform other known methods, for example, chain or belt transmission;
- между двигателем (3) и редуктором (1) может также быть установлен промежуточный редуктор;- between the engine (3) and the gearbox (1) an intermediate gearbox can also be installed;
- двигатель (3) может иметь электрический или ручной стартер, вариатор или коробку передач;- the engine (3) may have an electric or manual starter, variator or gearbox;
- в случае применения в двигателе не автоматической, а управляемой муфты сцепления, на руле велосипеда также устанавливается дополнительный рычаг управления сцеплением;- in the case of use in the engine not of an automatic but of a controlled clutch, an additional clutch control lever is also installed on the bicycle handlebar;
- обгонные муфты могут иметь любую известную конструкцию, например, храповую, шариковую или пружинную.- overrunning couplings can have any known design, for example, ratchet, ball or spring.
Описание работы трансмиссии по варианту 1.Description of the operation of the transmission according to
В начальном состоянии двигатель заглушен, узлы трансмиссии не движутся.In the initial state, the engine is muffled, transmission units do not move.
При трогании с места ездок вращает педали, что приводит во вращение кривошипный вал (10). Через обгонную муфту (17) вал (10) приводит в движение педальный дисковый элемент (15), который через цепную, карданную или ременную передачу приводит в движение колесо.When starting off, the rider rotates the pedals, which drives the crank shaft (10). Through an overrunning clutch (17), the shaft (10) drives the pedal disk element (15), which drives the wheel through a chain, cardan or belt drive.
При жестком соединении педального дискового элемента (15) с шестым дисковым элементом (9) последний также приводится в движение и вращает первый (7) и второй (8) дисковые элементы. Если шестой дисковый элемент (9) соединен с педальным дисковым элементом (15) через блокируемую обгонную муфту (20) (см. пример 2), то шестой дисковый элемент (9) будет приводиться в движение только в случае блокировки этой муфты ездоком с помощью соответствующего рычажка. Иначе вращение педального дискового элемента (15) не будет передаваться на шестой дисковый элемент (9).When the pedal disk element (15) is rigidly connected to the sixth disk element (9), the latter is also driven and rotates the first (7) and second (8) disk elements. If the sixth disk element (9) is connected to the pedal disk element (15) through a lockable overrunning clutch (20) (see example 2), then the sixth disk element (9) will be driven only if the clutch is blocked by the rider using the appropriate lever. Otherwise, the rotation of the pedal disc element (15) will not be transmitted to the sixth disc element (9).
Если первая обгонная муфта (11) выполнена неуправляемой, то вращение шестого дискового элемента (9) будет через первый дисковый элемент (7) и муфту (11) приводить к вращению первого выходного вала (5). Благодаря второй обгонной муфте (14) вращение второго дискового элемента (8) не будет передаваться на первый выходной вал (5) через второй выходной вал (6).If the first overrunning clutch (11) is made uncontrollable, then the rotation of the sixth disk element (9) will through the first disk element (7) and the clutch (11) lead to the rotation of the first output shaft (5). Thanks to the second overrunning clutch (14), the rotation of the second disk element (8) will not be transmitted to the first output shaft (5) through the second output shaft (6).
Если первая обгонная муфта (11) выполнена управляемой, то вращение первого дискового элемента (7) будет передаваться на первый выходной вал (5) только в случае сцепления этой муфты ездоком с помощью соответствующего рычажка.If the first overrunning clutch (11) is controllable, then the rotation of the first disk element (7) will be transmitted to the first output shaft (5) only if the clutch is engaged by the rider using the corresponding lever.
Вращающий момент с первого выходного вала (5) в редукторе (1) передается на входной вал (2), вал (4) и затем на двигатель (3). Если двигатель снабжен центробежным сцеплением, то вращение на него от вала (4) передается через обгонную муфту (18). Вращение вала двигателя (3) запускает его при условии подачи топлива и наличии зажигания.The torque from the first output shaft (5) in the gearbox (1) is transmitted to the input shaft (2), shaft (4) and then to the engine (3). If the engine is equipped with a centrifugal clutch, then rotation to it from the shaft (4) is transmitted through the overrunning clutch (18). The rotation of the engine shaft (3) starts it under the condition of fuel supply and the presence of ignition.
После запуска двигателя (3) крутящий момент с него передается через вал (4) на входной вал (2) редуктора (1). Если двигатель (3) снабжен автоматическим центробежным сцеплением (22), то вращение на вал (4) передается только при достижении двигателем заданных оборотов его коленчатого вала.After starting the engine (3), the torque from it is transmitted through the shaft (4) to the input shaft (2) of the gearbox (1). If the engine (3) is equipped with an automatic centrifugal clutch (22), then rotation to the shaft (4) is transmitted only when the engine reaches the specified speed of its crankshaft.
Усилие на входном валу (2) редуктора (1) передается на первый (5) и второй (6) выходные валы.The force on the input shaft (2) of the gearbox (1) is transmitted to the first (5) and second (6) output shafts.
Второй выходной вал (6) приводит в движение второй дисковый элемент (8), который передает вращательное усилие на шестой дисковый элемент (9).The second output shaft (6) drives the second disk element (8), which transfers rotational force to the sixth disk element (9).
При этом крутящий момент на первом выходном валу (5) не передается на первый дисковый элемент (7) благодаря первой обгонной муфте (11) (независимо от того, управляемая она или неуправляемая).At the same time, the torque on the first output shaft (5) is not transmitted to the first disk element (7) due to the first overrunning clutch (11) (regardless of whether it is controlled or uncontrolled).
Крутящий момент от шестого дискового элемента (9) передается на педальный дисковый элемент (15), а от него - к колесу.Torque from the sixth disk element (9) is transmitted to the pedal disk element (15), and from it to the wheel.
Благодаря установке педального дискового элемента (15) на обгонной муфте (17) его вращение не передается на кривошипный вал (10) педалей и педали.Due to the installation of the pedal disk element (15) on the freewheel clutch (17), its rotation is not transmitted to the crank shaft (10) of the pedals and pedals.
Осуществление технического решения по варианту 2.Implementation of the technical solution for
Трансмиссия моторизованного велосипеда по варианту 2 представляет собой (фиг. 5) редуктор (1), входной вал (2) которого соединен с двигателем (3) предпочтительно жестким или гибким валом (4). Вал (4) желательно располагать в защитной трубе. Защитная труба предпочтительно является также несущей для целей крепления двигателя (3). Защитная труба жестко разъемно закреплена к раме (в области стойки седла) и корпусу редуктора. Применение вала (4) в полой трубе позволяет снизить габариты и шум, повысить защищенность от грязи узлов передачи крутящего момента от двигателя (3) на редуктор (1) и обратно.The transmission of a motorized bicycle according to
Внутри редуктора (1) входной вал (2) соединен понижающей механической передачей с промежуточным валом (30), который соединен с выходным валом (31) двумя механическими передачами, одна из которых содержит первый (33) и второй (34) дисковые элементы, а другая понижающая и содержит третий (12) и четвертый (13) дисковые элементы. Указанные механические передачи для компактности редуктора целесообразно выполнять зубчатыми. Они также могут быть выполнены цепными или ременными.Inside the gearbox (1), the input shaft (2) is connected by a reduction mechanical transmission to the intermediate shaft (30), which is connected to the output shaft (31) by two mechanical gears, one of which contains the first (33) and second (34) disk elements, and another lowering and contains the third (12) and fourth (13) disk elements. The indicated mechanical gears for the compactness of the gearbox are expediently performed by gears. They can also be made chain or belt.
Первый (33) или второй (34) дисковый элемент установлен на своем валу на первой обгонной муфте (11), передающей крутящий момент только в направлении от выходного вала (31) к промежуточному валу (30).The first (33) or second (34) disk element is mounted on its shaft on the first overrunning clutch (11), which transmits torque only in the direction from the output shaft (31) to the intermediate shaft (30).
Третий (12) или четвертый (13) дисковый элемент установлен на своем валу на второй обгонной муфте (14), передающей крутящий момент только в направлении от промежуточного вала (30) к выходному валу (31).The third (12) or fourth (13) disk element is mounted on its shaft on a second overrunning clutch (14), which transmits torque only in the direction from the intermediate shaft (30) to the output shaft (31).
Корпус редуктора выполнен предпочтительно из алюминиевого сплава, частично заполнен маслом для смазки размещенных в нем конструктивных элементов и снабжен сальниками на входном (2) и выходном (31) валах. Это обеспечивает снижение шума, большой срок эксплуатации и отсутствие необходимости в обслуживании редуктора.The gearbox housing is preferably made of aluminum alloy, partially filled with oil to lubricate the structural elements located in it, and is equipped with oil seals on the input (2) and output (31) shafts. This provides noise reduction, a long service life and no need for maintenance of the gearbox.
Выходной вал (31) редуктора (1) снабжен пятым дисковым элементом (35), являющимся частью механической передачи крутящего момента от редуктора на шестой дисковый элемент (9), размещенный на оси кривошипного вала (10) педалей. Указанная механическая передача может быть выполнена цепной, ременной, зубчатой или карданной. Соответственно, дисковые элементы (35, 9) могут представлять собой звездочки, шкивы или шестерни.The output shaft (31) of the gearbox (1) is equipped with a fifth disk element (35), which is part of the mechanical transmission of torque from the gearbox to the sixth disk element (9), located on the axis of the crank shaft (10) of the pedals. The specified mechanical transmission can be made of chain, belt, gear or cardan. Accordingly, the disk elements (35, 9) can be sprockets, pulleys or gears.
Шестой дисковый элемент (9) соединен с соосным ему педальным дисковым элементом (15). Это соединение может быть выполнено жестким или подвижным. Соединенные друг с другом шестой (9) и педальный (15) дисковые элементы установлены на кривошипном валу (10) педалей на обгонной муфте (17), передающей крутящий момент только в направлении от вала (10) на упомянутый элемент (15).The sixth disk element (9) is connected to a pedal disk element (15) coaxial with it. This connection can be made rigid or movable. The sixth (9) and pedal (15) disk elements connected to each other are mounted on the crank shaft (10) of the pedals on the freewheel (17), which transmits torque only in the direction from the shaft (10) to the said element (15).
Педальный дисковый элемент (15) является частью механической передачи крутящего момента от кривошипного вала (10) педалей на ось колеса (16). Эта механическая передача может быть выполнена в виде известных цепной, карданной или ременной передачи. В случае цепной передачи педальный дисковый элемент (15) представляет собой звездочку или блок звездочек. В случае карданной передачи педальный дисковый элемент (15) представляет собой шестерню. В случае ременной передачи педальный дисковый элемент (15) представляет собой шкив. Для регулировки передаточного отношения указанной механической передачи используются известные для велосипедов решения. Для цепной передачи, например, регулировка передаточного отношения может осуществляться закрепленным на оси колеса переключателем, направляющим движение цепи на одну из звездочек в блоке звездочек (19) колеса. Другой переключатель закреплен на раме и направляет движение цепи на одну из звездочек блока звездочек педалей (15).The pedal disk element (15) is part of the mechanical transmission of torque from the crank shaft (10) of the pedals to the wheel axis (16). This mechanical transmission can be made in the form of a known chain, cardan or belt drive. In the case of a chain drive, the pedal disc element (15) is an asterisk or a block of sprockets. In the case of a cardan transmission, the pedal disk element (15) is a gear. In the case of a belt drive, the pedal disc element (15) is a pulley. Known for bicycle solutions are used to adjust the gear ratio of said mechanical transmission. For a chain transmission, for example, the adjustment of the gear ratio can be carried out by a switch fixed on the axis of the wheel, directing the chain to one of the sprockets in the block of sprockets (19) of the wheel. Another switch is mounted on the frame and directs the movement of the chain to one of the sprockets of the pedal sprocket block (15).
Двигатель (3) выполнен в виде 2-х или 4-тактного поршневого, роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания или в виде гибридного двигателя, включающего двигатель внутреннего сгорания. Двигатель может быть снабжен центробежным автоматическим сцеплением (22) и обгонной муфтой (18), передающей крутящий момент только в направлении от вала (4) двигателю (3). Обгонная муфта (18) предназначена для обхода сцепления (22) при запуске двигателя.The engine (3) is made in the form of a 2 or 4-stroke piston, rotary piston internal combustion engine or in the form of a hybrid engine including an internal combustion engine. The engine can be equipped with a centrifugal automatic clutch (22) and an overrunning clutch (18) that transmits torque only in the direction from the shaft (4) to the engine (3). The freewheel (18) is designed to bypass the clutch (22) when starting the engine.
Двигатель (3) целесообразно располагать сзади седла над задним колесом. В этом случае двигатель может быть относительно произвольного размера и мощности. Например, возможно в качестве двигателя (3) использовать известный двигатель переносной бензокосы (триммера), в котором в едином блоке скомпонованы бензобак, глушитель, узлы принудительного охлаждения и, собственно, двигатель. Двигатель (3) в этом случае является быстросъемным и крепится к защитной трубе одним-двумя болтами. При расположении двигателя над колесом имеется возможность преодолевать более глубокий брод.The engine (3) should be placed behind the saddle above the rear wheel. In this case, the engine may be of relatively arbitrary size and power. For example, it is possible to use a well-known portable brushcutter (trimmer) engine as an engine (3), in which a gas tank, a muffler, forced cooling units and, in fact, an engine are arranged in a single unit. The engine (3) in this case is quick-detachable and is attached to the protective pipe with one or two bolts. When the engine is located above the wheel, it is possible to overcome a deeper ford.
Допустимо также двигатель (3) располагать на раме между колес (над рамой или под рамой), а также спереди перед втулкой руля.It is also permissible to place the engine (3) on the frame between the wheels (above the frame or under the frame), as well as in front of the steering wheel bushing.
Органы управления двигателем выполнены в виде рукоятки регулятора оборотов двигателя с тросовым приводом и электрической кнопки останова двигателя. Эти органы расположены на руле велосипеда при использовании трансмиссии.The engine controls are made in the form of a handle for an engine speed regulator with a cable drive and an electric engine stop button. These bodies are located on the handlebars of the bicycle when using a transmission.
Передаточное отношение трансмиссии в направлении от двигателя (3) к шестому дисковому элементу (9) выбирается таким образом, чтобы при оборотах двигателя (3), на которых он выдает номинальную мощность (обычно от 3000 до 10000 об/мин), шестой дисковый элемент (9) совершал от 20 до 60 оборотов, что ориентировочно совпадает с числом оборотов кривошипного вала педалей (10) при обычном использовании велосипеда ездоком.The gear ratio of the transmission in the direction from the engine (3) to the sixth disk element (9) is selected in such a way that at the engine speed (3) at which it gives the rated power (usually from 3000 to 10000 rpm), the sixth disk element ( 9) made from 20 to 60 revolutions, which roughly coincides with the number of revolutions of the crank shaft of the pedals (10) during normal use of the bike by the rider.
Передаточное отношение трансмиссии в направлении от шестого дискового элемента (9) к двигателю (3) выбирается таким образом, чтобы за один оборот элемента (9) двигатель (3) совершил от 10 до 30 оборотов. Такое низкое передаточное отношение по сравнению с вышеупомянутым передаточным отношением в направлении от двигателя (3) к элементу (9) обусловлено созданием физической возможности и комфортных условий запуска двигателя (3) ездоком при вращении им педалей.The gear ratio of the transmission in the direction from the sixth disk element (9) to the engine (3) is selected so that for one revolution of the element (9) the engine (3) makes from 10 to 30 revolutions. Such a low gear ratio compared with the aforementioned gear ratio in the direction from the engine (3) to the element (9) is due to the creation of physical capabilities and comfortable conditions for starting the engine (3) by the rider when he turns the pedals.
Примеры конкретного выполнения.Examples of specific performance.
Пример 1.Example 1
Передача крутящего момента в трансмиссии осуществляется следующим образом:The transmission of torque in the transmission is as follows:
- от входного вала (2) редуктора (1) на промежуточный вал (30) - конической зубчатой передачей с передаточным отношением от 4,1:1 до 4,5:1;- from the input shaft (2) of the gearbox (1) to the intermediate shaft (30) - bevel gear with a gear ratio from 4.1: 1 to 4.5: 1;
- от третьего (12) дискового элемента четвертому (13) дисковому элементу -зубчатая с передаточным отношением 7:1;- from the third (12) disk element to the fourth (13) disk element - gear with a gear ratio of 7: 1;
- от второго (34) дискового элемента первому (33) дисковому элементу -зубчатая с передаточным отношением 1:1;- from the second (34) disk element to the first (33) disk element - gear with a gear ratio of 1: 1;
- от выходного вала (31) на шестой дисковый элемент (9) - цепной передачей с передаточным отношением от 3,2:1 до 4,6:1. Эта цепная передача может быть снабжена натяжителем.- from the output shaft (31) to the sixth disk element (9) - chain transmission with a gear ratio from 3.2: 1 to 4.6: 1. This chain drive can be equipped with a tensioner.
Первый (33) и третий (12) дисковые элементы выполнены в виде шестерен, жестко закрепленных на соответствующих валах.The first (33) and third (12) disk elements are made in the form of gears, rigidly mounted on the respective shafts.
Второй (34) дисковый элемент выполнен в виде шестерни, установленной на выходном валу (31) на первой обгонной муфте (11).The second (34) disk element is made in the form of a gear mounted on the output shaft (31) on the first overrunning clutch (11).
Четвертый (13) дисковый элемент выполнен в виде шестерни, установленной на выходном валу (31) на второй обгонной муфте (14).The fourth (13) disk element is made in the form of a gear mounted on the output shaft (31) on the second overrunning clutch (14).
Для обеспечения возможности комфортного использования велосипеда с неработающим двигателем первая обгонная муфта (11) выполнена сцепляемой (управляемой). В расцепленном состоянии муфта (11) работает как подшипник, а в сцепленном - как обгонная муфта. При этом соответствующий орган управления муфтой (11) расположен на руле велосипеда и представляет собой возвратный рычажок. При нажатии и удержании рычажка муфта (11) сцеплена и возможен запуск двигателя от педалей. При отпускании рычажка муфта (11) расцеплена.To ensure the possibility of comfortable use of a bicycle with an idle engine, the first overrunning clutch (11) is made interlocked (controllable). In the disengaged state, the clutch (11) acts as a bearing, and in the engaged state as a freewheel. In this case, the corresponding control element of the clutch (11) is located on the bicycle handlebar and is a return lever. By pressing and holding the lever, the coupling (11) is engaged and the engine can be started from the pedals. When releasing the lever, the clutch (11) is disengaged.
Шестой (9) и педальный (15) дисковые элементы соединены жестко и представляют собой единый блок звездочек. Шестой дисковый элемент (9) при этом размещен ближе к раме велосипеда.The sixth (9) and pedal (15) disk elements are rigidly connected and represent a single block of sprockets. The sixth disc element (9) is placed closer to the bicycle frame.
Трансмиссия может быть смонтирована на большинстве конструкций велосипедов, в том числе на велосипедах с подпружиненной подвеской всех колес.The transmission can be mounted on most bicycle designs, including bicycles with spring-loaded suspension on all wheels.
Представленная в примере 1 трансмиссия позволяет использовать моторизованный велосипед в десяти режимах:The transmission presented in example 1 allows you to use a motorized bike in ten modes:
1) трогание с места только за счет мускульной силы ездока. Двигатель в этом режиме может быть заглушен или работать на холостом ходу;1) moving away only due to the muscular strength of the rider. The engine in this mode can be turned off or idle;
2) трогание с места за счет мускульной силы ездока с одновременным запуском двигателя;2) starting off due to the muscular strength of the rider while starting the engine;
3) трогание с места только за счет двигателя;3) starting only at the expense of the engine;
4) трогание с места за счет совместного действия двигателя и мускульной силы ездока;4) moving away due to the combined action of the engine and the muscular strength of the rider;
5) движение только за счет мускульной силы ездока. Двигатель в этом режиме может быть заглушен или работать на холостом ходу;5) movement only due to the muscular strength of the rider. The engine in this mode can be turned off or idle;
6) движение за счет мускульной силы ездока и одновременный запуск двигателя;6) movement due to the muscular strength of the rider and the simultaneous start of the engine;
7) движение за счет двигателя;7) movement due to the engine;
8) движение за счет совместного действия двигателя и мускульной силы ездока;8) movement due to the combined action of the engine and the muscular strength of the rider;
9) движение накатом без воздействия ездока или двигателя за счет уклона дороги или предыдущего разгона в других режимах. Двигатель в этом режиме может быть заглушен или работать на холостом ходу9) coasting without the influence of a rider or engine due to a road gradient or previous acceleration in other modes. The engine in this mode can be turned off or idle
10) запуск двигателя на месте от педалей с приподниманием ведущего колеса (ездок стоит на земле рядом с велосипедом).10) starting the engine on the spot from the pedals with raising the drive wheel (the rider stands on the ground next to the bicycle).
Пример 2.Example 2
Аналогичен примеру 1. Отличается от него выполнением первой обгонной муфты (11) и соединением пятого (35) дискового элемента с выходным валом (31).Similar to example 1. It differs from it by the first overrunning clutch (11) and the connection of the fifth (35) disk element with the output shaft (31).
Первая обгонная муфта (11) выполнена неуправляемой. Взамен этого для обеспечения возможности комфортного использования велосипеда с неработающим двигателем пятый дисковый элемент (35) установлен на выходном валу (31) на блокируемой обгонной муфте. В заблокированном состоянии эта муфта работает как жесткое соединение, а в разблокированном - как обгонная муфта, передающая крутящий момент только в направлении от выходного вала (31) пятому дисковому элементу (35). При этом соответствующий орган управления блокируемой обгонной муфтой расположен на руле велосипеда и представляет собой возвратный рычажок. При нажатии и удержании рычажка муфта заблокирована и возможен запуск двигателя от педалей. При отпускании рычажка муфта разблокирована.The first overrunning clutch (11) is made uncontrollable. Instead, to enable comfortable use of a bicycle with an idle engine, the fifth disk element (35) is mounted on the output shaft (31) on a lockable overrunning clutch. In the locked state, this clutch acts as a rigid connection, and in the unlocked state it acts as an overrunning clutch that transmits torque only in the direction from the output shaft (31) to the fifth disk element (35). At the same time, the corresponding control element of the lockable overrunning clutch is located on the bicycle handlebar and is a return lever. When you press and hold the lever, the coupling is locked and it is possible to start the engine from the pedals. When releasing the lever, the clutch is unlocked.
В частном случае блокируемая обгонная муфта может быть выполнена составной из пары обгонных муфт. Одна из этих муфт является обгонной муфтой, передающей крутящий момент только в направлении от выходного вала (31) пятому дисковому элементу (35). Другая выполнена в виде сцепляемой (управляемой) обгонной муфты, которая в расцепленном состоянии работает как подшипник, а в сцепленном - как обгонная муфта, передающая крутящий момент только в направлении от пятого дискового элемента (35) выходному валу (31).In the particular case, the blocked overrunning clutch may be made up of a pair of overrunning clutches. One of these couplings is a freewheel, transmitting torque only in the direction from the output shaft (31) to the fifth disk element (35). The other is made in the form of a clutch (controlled) overrunning clutch, which in the disengaged state acts as a bearing, and in the engaged state as an overrunning clutch transmitting torque only in the direction from the fifth disk element (35) to the output shaft (31).
Пример 3.Example 3
Аналогичен примеру 1. Отличается от него выполнением первой обгонной муфты (11) и соединением шестого (9) дискового элемента с педальным дисковым элементом (15).Similar to example 1. It differs from it by the first overrunning clutch (11) and the connection of the sixth (9) disk element with the pedal disk element (15).
Первая обгонная муфта (11) выполнена неуправляемой. Взамен этого для обеспечения возможности комфортного использования велосипеда с неработающим двигателем шестой дисковый элемент (9) закреплен к педальному дисковому элементу (15) через блокируемую обгонную муфту (20) (фиг. 3). В заблокированном состоянии муфта (20) работает как жесткое соединение, а в разблокированном - как обгонная муфта, передающая крутящий момент только в направлении от шестого дискового элемента (9) педальному дисковому элементу (15). При этом соответствующий орган управления муфтой (20) расположен на руле велосипеда и представляет собой возвратный рычажок. При нажатии и удержании рычажка муфта (20) заблокирована и возможен запуск двигателя от педалей. При отпускании рычажка муфта (20) разблокирована.The first overrunning clutch (11) is made uncontrollable. Instead, to ensure the possibility of comfortable use of a bicycle with an idle engine, the sixth disk element (9) is fixed to the pedal disk element (15) through a lockable overrunning clutch (20) (Fig. 3). In the locked state, the clutch (20) works as a rigid connection, and in the unlocked state it acts as an overrunning clutch that transmits torque only in the direction from the sixth disk element (9) to the pedal disk element (15). In this case, the corresponding control element of the clutch (20) is located on the handlebar of the bicycle and is a return lever. When you press and hold the lever, the coupling (20) is locked and it is possible to start the engine from the pedals. When releasing the lever, the clutch (20) is unlocked.
В частном случае блокируемая обгонная муфта (20) может быть выполнена составной из пары обгонных муфт. Одна из этих муфт является обгонной муфтой, передающей крутящий момент только в направлении от шестого дискового элемента (9) педальному дисковому элементу (15). Другая выполнена в виде сцепляемой (управляемой) обгонной муфты, которая в расцепленном состоянии работает как подшипник, а в сцепленном - как обгонная муфта, передающая крутящий момент только в направлении от педального дискового элемента (15) шестому дисковому элементу (9).In the particular case of a blocked overrunning clutch (20) can be made up of a pair of overrunning clutches. One of these clutches is an overrunning clutch that transmits torque only in the direction from the sixth disc element (9) to the pedal disc element (15). The other is made in the form of a clutch (controlled) overrunning clutch, which in the disengaged state acts as a bearing, and in the engaged state as a freewheel, transmitting torque only in the direction from the pedal disk element (15) to the sixth disk element (9).
Реализация заявляемого технического решения не ограничивается приведенными выше примерами. В частности:The implementation of the proposed technical solution is not limited to the above examples. In particular:
- вал (4) может быть составным, его части могут быть расположены под углом друг к другу с целью оптимального заполнения пространства;- the shaft (4) can be composite, its parts can be located at an angle to each other in order to optimally fill the space;
- соединение вала (4) с входным валом (2) редуктора (1) может быть выполнено любым известным способом, например, муфтой;- the connection of the shaft (4) with the input shaft (2) of the gearbox (1) can be performed by any known method, for example, a coupling;
- передачу крутящего момента от двигателя редуктору допустимо выполнять другими известными способами, например, цепной или ременной передачей;- the transmission of torque from the engine to the gearbox is permissible to perform other known methods, for example, chain or belt transmission;
- между двигателем (3) и редуктором (1) может также быть установлен промежуточный редуктор;- between the engine (3) and the gearbox (1) an intermediate gearbox can also be installed;
- двигатель (3) может иметь электрический или ручной стартер, вариатор или коробку передач;- the engine (3) may have an electric or manual starter, variator or gearbox;
- в случае применения в двигателе не автоматической, а управляемой муфты сцепления, на руле велосипеда также устанавливается дополнительный рычаг управления сцеплением;- in the case of use in the engine not of an automatic but of a controlled clutch, an additional clutch control lever is also installed on the bicycle handlebar;
-обгонные муфты могут иметь любую известную конструкцию, например, храповую, шариковую или пружинную.overrunning couplings can have any known construction, for example, ratchet, ball or spring.
Описание работы трансмиссии по варианту 2.Description of the operation of the transmission according to
В начальном состоянии двигатель заглушен, узлы трансмиссии не движутся.In the initial state, the engine is muffled, transmission units do not move.
При трогании с места ездок вращает педали, что приводит во вращение кривошипный вал (10). Через обгонную муфту (17) вал (10) приводит в движение педальный дисковый элемент (15), который через цепную или карданную передачу приводит в движение колесо.When starting off, the rider rotates the pedals, which drives the crank shaft (10). Through an overrunning clutch (17), the shaft (10) drives the pedal disk element (15), which drives the wheel through a chain or cardan transmission.
При жестком соединении педального дискового элемента (15) с шестым дисковым элементом (9) последний также приводится в движение и вращает пятый (35) дисковый элемент. Если шестой дисковый элемент (9) соединен с педальным дисковым элементом (15) через блокируемую обгонную муфту (20) (см. пример 3), то шестой дисковый элемент (9) будет приводиться в движение только в случае блокировки этой муфты ездоком с помощью соответствующего рычажка. Иначе вращение педального дискового элемента (15) не будет передаваться на шестой дисковый элемент (9). Аналогично, если пятый дисковый элемент (35) соединен с выходным валом (31) через блокируемую обгонную муфту (см. пример 2), то выходной вал (31) будет приводиться в движение только в случае блокировки этой муфты ездоком с помощью соответствующего рычажка. Иначе вращение педального дискового элемента (15) не будет передаваться на выходной вал (31).When the pedal disk element (15) is rigidly connected to the sixth disk element (9), the latter is also driven and rotates the fifth (35) disk element. If the sixth disk element (9) is connected to the pedal disk element (15) through a lockable overrunning clutch (20) (see example 3), then the sixth disk element (9) will be driven only if the clutch is blocked by the rider using the appropriate lever. Otherwise, the rotation of the pedal disc element (15) will not be transmitted to the sixth disc element (9). Similarly, if the fifth disk element (35) is connected to the output shaft (31) through a lockable overrunning clutch (see Example 2), then the output shaft (31) will be driven only if the clutch is blocked by the rider using the appropriate lever. Otherwise, the rotation of the pedal disc element (15) will not be transmitted to the output shaft (31).
Если первая обгонная муфта (11) выполнена неуправляемой, то вращение выходного вала (31) будет через муфту (11), второй (34) и первый (33) дисковые элементы приводить к вращению промежуточного вала (30). Благодаря второй обгонной муфте (14) вращение выходного вала (31) не будет передаваться на промежуточный вал (30) через четвертый (13) и третий (12) дисковые элементы.If the first overrunning clutch (11) is made uncontrolled, then the rotation of the output shaft (31) will be through the clutch (11), the second (34) and the first (33) disk elements will lead to the rotation of the intermediate shaft (30). Thanks to the second overrunning clutch (14), the rotation of the output shaft (31) will not be transmitted to the intermediate shaft (30) through the fourth (13) and third (12) disc elements.
Если первая обгонная муфта (11) выполнена управляемой, то вращение выходного вала (31) будет передаваться на промежуточный вал (30) только в случае сцепления этой муфты ездоком с помощью соответствующего рычажка.If the first overrunning clutch (11) is made controllable, then the rotation of the output shaft (31) will be transmitted to the intermediate shaft (30) only if the clutch is engaged by the rider using the corresponding lever.
Вращающий момент с промежуточного вала (30) в редукторе (1) передается на входной вал (2), вал (4) и затем на двигатель (3). Если двигатель снабжен центробежным сцеплением, то вращение на него от вала (4) передается через обгонную муфту (18). Вращение вала двигателя (3) запускает его при условии подачи топлива и наличии зажигания.The torque from the intermediate shaft (30) in the gearbox (1) is transmitted to the input shaft (2), shaft (4) and then to the engine (3). If the engine is equipped with a centrifugal clutch, then rotation to it from the shaft (4) is transmitted through the overrunning clutch (18). The rotation of the engine shaft (3) starts it under the condition of fuel supply and the presence of ignition.
После запуска двигателя (3) крутящий момент с него передается через вал (4) на входной вал (2) редуктора (1). Если двигатель (3) снабжен автоматическим центробежным сцеплением (22), то вращение на вал (4) передается только при достижении двигателем заданных оборотов его коленчатого вала.After starting the engine (3), the torque from it is transmitted through the shaft (4) to the input shaft (2) of the gearbox (1). If the engine (3) is equipped with an automatic centrifugal clutch (22), then rotation to the shaft (4) is transmitted only when the engine reaches the specified speed of its crankshaft.
Усилие на входном валу (2) редуктора (1) передается на промежуточный вал (30), а затем, через третий (12) и четвертый (13) дисковые элементы, на выходной вал (31). Благодаря первой обгонной муфте (11) вращение промежуточного вала (30) не будет передаваться на выходной вал (31) через первый (33) и второй (34) дисковые элементы.The force on the input shaft (2) of the gearbox (1) is transmitted to the intermediate shaft (30), and then, through the third (12) and fourth (13) disk elements, to the output shaft (31). Thanks to the first overrunning clutch (11), the rotation of the intermediate shaft (30) will not be transmitted to the output shaft (31) through the first (33) and second (34) disk elements.
Выходной вал (31) приводит в движение пятый дисковый элемент (35), который передает вращательное усилие на шестой дисковый элемент (9).The output shaft (31) drives the fifth disk element (35), which transfers rotational force to the sixth disk element (9).
Крутящий момент от шестого дискового элемента (9) передается на педальный дисковый элемент (15), а от него - к колесу.Torque from the sixth disk element (9) is transmitted to the pedal disk element (15), and from it to the wheel.
Благодаря установке педального дискового элемента (15) на обгонной муфте (17) его вращение не передается на кривошипный вал (10) педалей и педали.Due to the installation of the pedal disk element (15) on the freewheel clutch (17), its rotation is not transmitted to the crank shaft (10) of the pedals and pedals.
Промышленная применимость.Industrial applicability.
Заявляемая группа технических решений реализована с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлена на любом промышленном предприятии, позволяет производить монтаж на большинство известных конструкций велосипедов и найдет широкое применение при модернизации колесных транспортных средств, приводимых в движение мускульной силой.The inventive group of technical solutions is implemented using industrially produced devices and materials, can be manufactured at any industrial enterprise, allows mounting on most of the well-known bicycle designs, and will be widely used in the modernization of wheeled vehicles driven by muscular power.
Claims (11)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017117603A RU2666622C1 (en) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | Motorized bicycle transmission (variants) |
DE112018002128.9T DE112018002128T5 (en) | 2017-05-22 | 2018-05-22 | Drivetrain for a motorized bike |
KR1020197033316A KR102290476B1 (en) | 2017-05-22 | 2018-05-22 | motorized bike transmission |
PCT/RU2018/000317 WO2018217126A1 (en) | 2017-05-22 | 2018-05-22 | Motorized bicycle transmission |
CN201880040392.0A CN111465552A (en) | 2017-05-22 | 2018-05-22 | Speed variator for electric bicycle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017117603A RU2666622C1 (en) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | Motorized bicycle transmission (variants) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2666622C1 true RU2666622C1 (en) | 2018-09-11 |
Family
ID=63580235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017117603A RU2666622C1 (en) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | Motorized bicycle transmission (variants) |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102290476B1 (en) |
CN (1) | CN111465552A (en) |
DE (1) | DE112018002128T5 (en) |
RU (1) | RU2666622C1 (en) |
WO (1) | WO2018217126A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU189828U1 (en) * | 2018-12-05 | 2019-06-05 | Виктор Анатольевич Фомичев | TRANSMISSION MINI-BAGGY |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5361863A (en) * | 1989-01-11 | 1994-11-08 | Wingood Holding Company Limited | Power transmission for coupling a prime mover to a vehicle |
US5941332A (en) * | 1997-07-09 | 1999-08-24 | Dimick; Mark O. | Motorized bicycle |
RU140485U1 (en) * | 2013-12-10 | 2014-05-10 | Андрей Викторович Гончаров | ELECTRIC DRIVE FOR BIKE |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN85101503B (en) * | 1985-04-01 | 1987-12-23 | 王启振 | Direct drive unit of vehicle wheel |
NO163141C (en) * | 1988-01-12 | 1990-04-18 | Norsk Hydro As | CARBON ANODES PROTECTION CRAFTS. |
IE67431B1 (en) | 1989-01-11 | 1996-04-03 | Irish Component Supplies Ltd | Power Transmission |
US5076386A (en) * | 1990-10-10 | 1991-12-31 | Frank T. Dziewit | Motorized bicycle |
JPH07309282A (en) * | 1994-05-18 | 1995-11-28 | Kioritz Corp | Engine starting mechanism for bicycle equipped with internal combustion engine |
CN1127207A (en) * | 1994-08-18 | 1996-07-24 | 三菱重工业株式会社 | Power apparatus of bicycle with motor |
JP3939813B2 (en) * | 1996-08-02 | 2007-07-04 | ヤマハ発動機株式会社 | Power assisted bicycle |
ES2166589T3 (en) * | 1998-04-24 | 2002-04-16 | Doornes Transmissie Bv | DRIVE ASSEMBLY FOR VEHICLE. |
JP2001114183A (en) * | 1999-10-15 | 2001-04-24 | Honda Motor Co Ltd | Engine starter in bicycle with auxiliary engine |
CN2815865Y (en) * | 2005-02-08 | 2006-09-13 | 蔡高德 | Engine connection device of powered bicycle |
WO2008085716A2 (en) | 2006-12-21 | 2008-07-17 | Harold Spanski | Power assist system and method for a vehicle |
FR2918034B3 (en) * | 2007-06-26 | 2011-10-28 | Yvan Philippe Gilles Pesenti | THERMAL ASSISTANCE FOR BICYCLES. |
CN101435489B (en) * | 2008-12-19 | 2010-11-03 | 重庆青山工业有限责任公司 | Double-clutch automatic speed variator |
US8201839B2 (en) * | 2010-02-03 | 2012-06-19 | Tai-Her Yang | Bicycle with bidirectional input and one-way output |
CN102486163A (en) * | 2010-12-01 | 2012-06-06 | 东莞市钜登五金塑胶有限公司 | Pedal generation device |
CN202132463U (en) * | 2011-07-13 | 2012-02-01 | 重庆理工大学 | Overrunning multi-stage stepless speed changer |
JP5649549B2 (en) * | 2011-10-13 | 2015-01-07 | 株式会社シマノ | Bicycle drive unit |
DE102013206713A1 (en) * | 2013-04-15 | 2014-10-16 | Robert Bosch Gmbh | Motor and powered by muscle power vehicle |
KR101592092B1 (en) * | 2014-02-25 | 2016-02-04 | 송강영 | Kit for changing bicycle into electric bicycle |
CN103963909A (en) * | 2014-05-27 | 2014-08-06 | 苏大庆 | Electricity-generating speed regulating electric bicycle |
KR20160018307A (en) * | 2014-08-08 | 2016-02-17 | 삼성전기주식회사 | Driving unit of eletricity bike |
-
2017
- 2017-05-22 RU RU2017117603A patent/RU2666622C1/en active
-
2018
- 2018-05-22 CN CN201880040392.0A patent/CN111465552A/en active Pending
- 2018-05-22 DE DE112018002128.9T patent/DE112018002128T5/en not_active Withdrawn
- 2018-05-22 WO PCT/RU2018/000317 patent/WO2018217126A1/en active Application Filing
- 2018-05-22 KR KR1020197033316A patent/KR102290476B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5361863A (en) * | 1989-01-11 | 1994-11-08 | Wingood Holding Company Limited | Power transmission for coupling a prime mover to a vehicle |
US5941332A (en) * | 1997-07-09 | 1999-08-24 | Dimick; Mark O. | Motorized bicycle |
RU140485U1 (en) * | 2013-12-10 | 2014-05-10 | Андрей Викторович Гончаров | ELECTRIC DRIVE FOR BIKE |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU189828U1 (en) * | 2018-12-05 | 2019-06-05 | Виктор Анатольевич Фомичев | TRANSMISSION MINI-BAGGY |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE112018002128T5 (en) | 2020-01-02 |
KR102290476B1 (en) | 2021-08-13 |
CN111465552A (en) | 2020-07-28 |
KR20190138848A (en) | 2019-12-16 |
WO2018217126A1 (en) | 2018-11-29 |
WO2018217126A9 (en) | 2019-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0198297B1 (en) | Device for direct driving of wheels | |
US7243564B2 (en) | Power transmission system of engine | |
EP2755887B1 (en) | Bicyle having a hub incorporating a variable ratio transmission system | |
US20050189157A1 (en) | Electric bicycles and retrofit kits | |
CA2728990A1 (en) | Clutch type reversible transmission bicycle with bidirectional input and one-way output | |
CA2728528A1 (en) | Lockable or releasable bicycle with bidirectional input and one-way output | |
CA2728991A1 (en) | Bicycle with bidirectional input and one-way output | |
US11268601B2 (en) | Gearbox for a vehicle | |
US7591202B2 (en) | Gear box power control system for a small gasoline engine | |
JP2011225214A (en) | Bicycle | |
US11415207B2 (en) | Snowmobile having a gearbox | |
RU2666622C1 (en) | Motorized bicycle transmission (variants) | |
US20050076877A1 (en) | Power transmission system for vehicle | |
EP1666721B1 (en) | Internal combustion engine | |
US8161932B2 (en) | Moped transmission | |
EP1420195A2 (en) | Continuously variable ratio drive | |
WO2009113104A2 (en) | Automatic hybrid transmission system | |
CN201009982Y (en) | Speed governing non-chain bicycle | |
JP3140538B2 (en) | Component Arrangement Structure of Power Transmission Device in Saddle-ride Type Vehicle | |
JP3006104B2 (en) | Motorcycle engine | |
EP4289714B1 (en) | Scooter | |
JP3313387B2 (en) | Vehicle body component arrangement structure | |
JP2002031201A (en) | Power transmission device for vehicle | |
CN110573418B (en) | Transmission system for two-wheeled vehicle | |
US20200407018A1 (en) | Snowmobile having a gearbox |