Управляемая реверсом задняя веловтулка



Управляемая реверсом задняя веловтулка
Управляемая реверсом задняя веловтулка
Управляемая реверсом задняя веловтулка

 


Владельцы патента RU 2515827:

Коровин Николай Александрович (RU)

Изобретение относится к механизмам переключения передач легкого транспорта, размещаемым в ступице ведущего колеса, например в задней втулке велосипеда. Механизм содержит две обгонные муфты, входной вал и неподвижную несущую ось, относительно которой указаны направления вращения всех частей, имеет одно рабочее направление вращения колеса, называемое "вперед" и не имеет возможности вращения колеса в качестве ведущего в противоположном направлении, называемом "назад". Упомянутый механизм включает планетарную передачу, соединенную с обгонными муфтами таким образом, что когда входной вал вращается вперед, момент передается напрямую со входного вала на ступицу и планетарная передача разгружена, что обеспечивает передачу 1:1. Когда входной вал вращается назад, момент передается на ступицу через планетарную передачу, которая понижает передаточное отношение и инвертирует направление, таким образом вращая ступицу колеса вперед на пониженной передаче. Обеспечивается упрощение конструкции, уменьшение массы. 3 ил.

 

Изобретение относится к области транспорта и представляет собой механизм переключения передач, размещаемый в ступице ведущего колеса легкого транспорта (например, велосипеда).

Прототипом данного механизма является механизм Barberon & Meuniers, запатентованный в 1869 году (фото на фиг.1), массово производимый MANUFACTURE FRANCAISE D' ARMES ET CYCLES DE SAINT-ETIENNE до 1938 года под брендом Hirondelle. Ключевая особенность как прототипа, так и изобретения состоит в том, что вращение педалей в прямом направлении приводит к вращению ведущего колеса велосипеда в прямом направлении с высоким передаточным отношением, а вращение педалей в обратном направлении - к вращению ведущего колеса в прямом направлении с низким передаточным отношением.

Недостатки прототипа проистекают из того, что, кроме собственно оси и ступицы с двумя обгонными муфтами, в него входят две разного размера ведомые звездочки, которые следует вращать встречно, для чего применяется переброшенная через дополнительную натяжную звездочку цепь, обеспечивающая такое вращение ведомых звездочек. В результате масса и громоздкость прототипа примерно соответствуют таковым у современных многоскоростных кассетных систем с перебросом цепи (в то время как прототип позволяет реализовать всего две передачи), а кпд из-за трения в сложном цепном приводе примерно соответствует таковым у современных планетарных втулок (которые, опять же, реализуют большее число передач).

Суть изобретения состоит в том, что в механизме переключения передач присутствует, помимо двух обгонных муфт, также планетарная передача, связанная с ними согласно фиг.2. Это позволяет исключить из конструкции добавочный вал со звездочкой и приводить изобретение в действие цепной передачей, типичной для односкоростных велосипедов, либо любой другой передачей. Ступица 8 может вращаться в качестве ведущей только в одном направлении, т.е. возможность заднего хода изобретение само по себе не обеспечивает. Крепление 1 обеспечивает невозможность проворачивания оси 7 относительно подвески, рамы, кузова либо другой части транспортного средства, выполняющей функцию посадочного места для колесной оси.

При прямом (совпадающем с рабочим направлением вращения ступицы) вращении входного вала 6 обгонная муфта 5, которая может быть роликовой, храповой либо любой другой (показана условно роликовая), сцепляет вал со ступицей 8 (показана частично) и позволяет валу вращать ее непосредственно, а планетарная передача свободно проворачивается вместе с обгонной муфтой 2 относительно несущей оси 7 и, таким образом, является полностью разгруженной, благодаря чему практически не создает дополнительного трения. При обратном вращении входного вала 6 обгонная муфта 5 расцепляет вал и ступицу, позволяя ступице вращаться в прямом направлении, обгонная муфта 2 же, которая также может быть роликовой, храповой либо любой другой (показана условно храповая) при этом стопорит водило 3 планетарной передачи 4 относительно оси 7 (водило условно показано выдвинутым из сателлитов для наглядности, т.е. изобретение нарисовано в частично разобранном виде), из-за чего солнечная шестерня, приводимая в движение валом 6 (непосредственно или через соответствующие механизмы обгонной муфты, если она таковые имеет) и вместе с ним вращающаяся в обратном направлении, через сателлиты 4 вращает коронную шестерню (показана частично) вместе с жестко закрепленной (либо выполненной зацело с ней) ступицей 8 в прямом направлении.

Передаточное отношение такого редуктора соответствует отношению радиусов солнечной и коронной шестерней, что обеспечивает значительную разницу между передачами при небольших габаритах и массе шестерней. При вращении ступицы в режиме выбега обе обгонных муфты проворачиваются свободно, не создавая препятствий для выбега. Наличие возможности движения задним ходом зависит от типа примененных обгонных муфт и, поскольку колесо (как было указано выше) при этом не может быть ведущим, в рамках данного патента значения не имеет.

Техническим результатом применения изобретения на простых велосипедах прогулочно-дорожного типа, для которых типично отсутствие механизма переключения передач, является возможность проходить подъемы и подобные им сложные участки на пониженной передаче с некоторыми дополнительными потерями на трение, при этом потери на трение в основном режиме езды мало отличаются от таковых в односкоростной втулке, лишняя масса также невелика по сравнению с односкоростной втулкой.

Техническим результатом применения изобретения на велосипедах утилитарного и внедорожно-прогулочного типа, для которых типично применение кассетных систем с переброской цепи при небольшом (порядка 5…9) количестве передач, является снижение массы за счет отказа от органов управления, тросиков, перебросно-натяжного механизма и собственно многозвездочковой кассеты в пользу менее массивных планетарной передачи и дополнительной обгонной муфты, входящей в изобретение, а также снижение трения в периоды использования высокой передачи. Кроме этого, появляется возможность установить более широкую и прочную цепь (для которой переброска была бы затруднительна), снижается уязвимость механизма перед загрязнением и механическим повреждением о препятствия либо при падении, отсутствует необходимость в регулировке натяжения тросиков механизма переброски цепи, исчезают затруднения с переключением передачи в неподвижном состоянии, а также опасность повреждения механизма переброски при случайном переключении под значительной нагрузкой. Все это, разумеется, возможно только в тех случаях, где допустимо наличие всего двух значительно отличающихся передач, т.е. промежуточные передаточные отношения не являются необходимыми.

Техническим результатом применения изобретения в сочетании с другим механизмом переключения передач, дающим небольшое число "коротких" (незначительно отличающихся друг от друга) передач, является увеличение числа доступных передач вплоть до двухкратного и расширение диапазона переключения передач приблизительно в два раза ценой незначительного увеличения массы и потерь на трение на низшей группе передач, что аналогично первому варианту применения.

Техническим результатом применения изобретения на маломощных электроскутерах, электродвигатель которых не обладает большой массой ротора и может из-за этого быстро менять направление вращения на противоположное, является возможность отказа от традиционного механизма переключения передач, обладающего большей массой и сложностью и вдобавок требующего механического управления. Изобретение позволяет переключать электроскутер с младшей передачи на старшую и обратно чисто электронным путем, переключая направление вращения электродвигателя, в том числе автоматически. Типичная для электродвигателей нагрузочная характеристика обычно позволяет обойтись как раз двумя передачами.

Осуществимость изобретения подтверждена экспериментально автором. На фиг.3 приложена фотография кустарно изготовленной управляемой реверсом задней веловтулки в разобранном состоянии, где нумерация совпадает с фиг.2 за тем отличием, что коронная шестерня и ступица 8 не показаны на фотографии. Обе обгонные муфты роликовые, причем муфта 5 выбрана такого типа, что допускает движение задним ходом в режиме выбега при свободном проворачивании педалей, что облегчает закатывание руками велосипеда при парковке.

Механизм переключения передач легкого транспорта, размещенный в ступице ведущего колеса, например в задней втулке велосипеда, включающий две обгонные муфты, входной вал и неподвижную несущую ось, относительно которой указаны направления вращения всех частей, имеющий одно рабочее направление вращения колеса, называемое "вперед" и не имеющий возможности вращения колеса в качестве ведущего в противоположном направлении, называемом "назад", отличающийся тем, что включает также планетарную передачу, соединенную с обгонными муфтами таким образом, что когда входной вал вращается вперед, момент передается напрямую со входного вала на ступицу и планетарная передача разгружена, что обеспечивает передачу 1:1, а когда входной вал вращается назад, момент передается на ступицу через планетарную передачу, которая понижает передаточное отношение и инвертирует направление, таким образом вращая ступицу колеса вперед на пониженной передаче.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к исполнительным устройствам переключения передач в планетарных трансмиссиях во втулке колеса. .

Изобретение относится к двухколесным полноприводным велосипедам с кривошипным валом, совмещенным с осью вращения переднего колеса. .

Изобретение относится к управлению автоматическим переключением передач велосипеда. .

Изобретение относится к переднему переключателю передач, действующему от вспомогательного кулачка. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности, к велосипедам для спорта и прогулок. .

Изобретение относится к заднему переключателю цепных передач велосипеда. .

Изобретение относится к устройствам для приведения в действие транспортных средств мускульной энергией человека. Привод имеет две ступени, первая из которых выполнена из двух механизмов планетарного исполнения, имеющих водила (2, 3) и жестко соединенных с валом каретки (1), изготовленные каждый в виде диска и в совокупности с валом каретки (1) выполняющие роль маховика, со свободно установленными на выступающих концах сателлитами (4, 5), которые связаны передаточным отношением, равным единице, с солнечными зубчатыми звеньями (7, 8), установленными концентрично к валу каретки с двух боковых сторон неподвижно к корпусу (9) транспортного средства, а педали (10, 11) установлены на радиальных концах горизонтальных рычагов (12, 13), всегда направленных вперед.

Изобретение относится к приводу велосипеда со вспомогательным электродвигателем в каретке. .

Изобретение относится к однонаправленным трансмиссиям с изменением скорости вращения. .

Изобретение относится к трансмиссиям с планетарными колесами. .

Изобретение относится к велостроению. .

Изобретение относится к велостроению . .

Изобретение относится к велостроению. .

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к велосипедам. .

Изобретение относится к педальным транспортным средства.м. .

Группа изобретений относится к вариантам конструкции велосипеда и вариантам системы ременного привода. Велосипед содержит раму и по меньшей мере одно колесо, прикрепленное к раме. Колесо имеет ступицу, вторую планетарную коробку передач, расположенную в ступице, и ремень для передачи крутящего момента между первой планетарной коробкой передач и второй планетарной коробкой передач. По первому варианту рама дополнительно содержит приемник, в котором расположена первая планетарная коробка передач. По второму варианту рама также дополнительно содержит приемник, при этом первая планетарная коробка передач, расположенная в приемнике, имеет другое конструктивное исполнение. Система ременного привода по первому варианту содержит раму, приемник, первую планетарную коробку передач, располагаемую в приемнике, и вторую планетарную коробку передач, расположенную в ступице колеса. Система ременного привода по второму варианту содержит первую планетарную коробку передач, устанавливаемую в первом приемнике, и вторую планетарную коробку передач, устанавливаемую во втором приемнике. Обеспечивается уменьшение веса коробки передач и улучшение клиренса рамы. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 30 ил.

Изобретение относится к механизму переключения передач планетарной коробки передач, в частности для велосипедов. Механизм переключения содержит планетарную зубчатую коробку передач, кулачок переключения, сцепленный с планетарным зубчатым узлом в планетарной зубчатой коробке передач, имеющий стопор кулачка переключения, вращательное кольцо троса, соединенное с подвижным тросом. Кольцо троса содержит участок с уступами, вращательное кольцо с уступами, при этом кольцо с уступами содержит участок с уступами, совместно сцепляющийся с участком с уступами кольца троса. Кроме того, кольцо с уступами имеет стопор, совместно сцепляемый со стопором кулачка переключения. Вращение кольца троса побуждает перемещаться кольцо с уступами на заданное расстояние в направлении, перпендикулярном относительно плоскости вращения кольца троса. Кулачок переключения удерживается от вращения посредством сцепления с кольцом с уступами, и на этом заданном расстоянии кольцо с уступами имеет возможность вращаться с кольцом троса одновременно с осевым перемещением кольца с уступами и пружину, установленную между кольцом троса и кулачком переключения. Кулачок переключения, реагирующий на усилие пружины, вращается при вращении кольца с уступами на величину вращения, которая ограничена сцеплением стопора кулачка переключения со стопором кольца с уступами, и во время вращения кулачка переключения коробка передач переключает передачи. Достигается повышение надежности конструкции. 2 з.п. ф-лы, 58 ил., 1 табл.
Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к конструкции привода ведущих колес транспортных средств, в том числе кресел-колясок. Колесо транспортного средства содержит центральное колесо внешнего зацепления и кинематически связанное с ним посредством сателлитов колесо-обод внутреннего зацепления. Устройства зацепления центрального колеса и колеса-обода выполнены в виде кольцевого ложемента с закрепленным в нем зубчатым ремнем конструктивно и технологически оправданного типоразмера, а сателлитами являются шкивы конструктивно и технологически оправданного типоразмера. Использование предлагаемого изобретения упрощает конструкцию и технологию изготовления разного типоразмера колес транспортного средства, эксплуатируемого в том числе на грунтах со слабой несущей способностью.
Наверх