Устройство планетарной коробки передач велосипеда

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.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к планетарному механизму переключения передач велосипедов, а более конкретно, к велосипеду, имеющему первую планетарную коробку передач, расположенную в раме, и вторую планетарную коробку передач, расположенную в ступице колеса.

Уровень техники

Известно, что велосипеды могут иметь внутренние зубчатые передачи, расположенные в задней ступице. Например, компания Shimano производит восьмискоростные коробки передач Shimano Nexus™. Передача содержит внутреннюю зубчатую планетарную передачу, расположенную в задней ступице колеса велосипеда. Rohloff GmbH Германия производит четырнадцатискоростную планетарную коробку передач, также используемую в задней ступице велосипеда.

Передачи предшествующего уровня техники имеют общие недостатки, в том числе большой вес, а также то, что каждая из них находится в задней ступице велосипеда.

Типовым для уровня техники является также патент США №.6,468,178 (2002), выданный Mohtasham, в котором раскрыта задняя колесная втулка и узел бесцепной зубчатой трансмиссии для использования на велосипеде, имеющий осевую каретку, прикрепленную к раме велосипеда, вал каретки, аксиально пролегающий через осевую каретку, а также левый и правый педальные шатуны для вращения оси каретки при приложении усилия педалирования. Ведущая шестерня, установленная на оси каретки, вступает в зацепление с возможностью передачи приводного усилия с шестернями водила, которые управляют корпусом водила планетарной передачи, многоступенчатой планетарной передачей и устройством солнечной шестерни в соответствии с различными передаточными числами, задаваемыми селективным функционированием узла муфты. Каждая группа планетарных передач включает в себя составной комплект планетарных шестерен различного размера, находящихся в зацеплении с соответствующими кольцевыми солнечными шестернями. Работа узла муфты служит для селективного зацепления стопоров собачки с соответствующей кольцевой солнечной шестерней, что ведет к зацеплению соответствующего кольцевой солнечной шестерни с одной из планетарных шестерен группы планетарных шестерен в соответствии с выбранным передаточным отношением. Группы планетарных шестерен приводят в действие кольцевую шестерню и сопряженный кольцевой игольчатый подшипник, который при вращении вперед по часовой стрелке входит в зацепление с корпусом ступицы для вращения заднего колеса велосипеда. Обратное вращение кольцевой шестерни в направлении против часовой стрелки приводит к свободному ходу узла зубчатой трансмиссии относительно корпуса ступицы.

В находящейся на рассмотрении заявке на патент США под номером 12/657,461 от 20 января 2010 раскрыт планетарный механизм переключения передач для велосипедов, более конкретно, планетарный механизм переключения передач, содержащий первый планетарный механизм, аксиально последовательно соединенный со вторым планетарным механизмом, при этом второй планетарный механизм аксиально последовательно соединен с третьим планетарным механизмом, причем выходная скорость второго планетарного механизма ступенью выше выходной скорости первого планетарного механизма, а выходная скорость третьего планетарного механизма ступенью выше выходной скорости второго планетарного механизма.

Таким образом, существует необходимость в велосипеде, имеющем первую планетарную коробку передач, расположенную в каретке рамы, а также вторую планетарную коробку передач, расположенную в ступице колеса. Настоящее изобретение отвечает этой потребности.

Раскрытие изобретения

Основной задачей изобретения является создание велосипеда, имеющего первую планетарную коробку передач, расположенную в каретке рамы, и вторую планетарную коробку передач, расположенную в ступице колеса.

Другие задачи изобретения будут выделены или станут понятными с помощью нижеследующего описания изобретения и прилагаемых чертежей.

Изобретение содержит велосипед, содержащий раму и по меньшей мере одно колесо, прикрепленное к раме, при этом рама дополнительно содержит приемник, первую планетарную коробку передач, расположенную в приемнике, причем колесо имеет ступицу, вторую планетарную коробку передач, расположенную в ступице, и бесконечный элемент для передачи крутящего момента между первой планетарной коробкой передач и второй планетарной коробкой передач.

Краткое описание чертежей

Прилагаемые чертежи, которые включены в настоящее описание и составляют его часть, иллюстрируют предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципов изобретения.

На фиг.1 представлен схематичный вид в разрезе коробки передач.

На фиг.2 представлена таблица передаточных чисел.

На фиг.3 представлена таблица положений тормоза и муфты для каждой коробки передач.

На фиг.4 представлен частичный вид сбоку велосипеда.

На фиг.4A представлен вид сбоку ремня.

На фиг.5 представлен вид в разрезе коробки передач.

На фиг.6 представлен вид в разрезе, взятый по линии 6-6 на фиг.5.

На фиг.7 представлен вид в разрезе, взятый по линии 7-7 на фиг.5.

На фиг.8 представлен вид в разрезе, взятый по линии 8-8 на фиг.5.

На фиг.9 представлен вид в разрезе, взятый по линии 9-9 на фиг.5.

На фиг.10 представлен вид с разнесенными частями коробки передач.

На фиг.11 представлена деталь с фиг.10.

На фиг.12 представлена деталь с фиг.10.

На фиг.13 представлена деталь с фиг.10.

На фиг.14 представлена деталь с фиг.10.

На фиг.15 представлена деталь с фиг.10.

На фиг.16 представлена деталь с фиг.10.

На фиг.17 представлен вид в перспективе кольцевого кулачка переключения.

На фиг.18 представлен вид с торца кольцевого кулачка переключения.

На фиг.19 представлен вид сбоку кольцевого кулачка переключения.

На фиг.20 представлен вид с торца кольцевого кулачка переключения.

На фиг.21 представлен вид сверху собачки переключения.

На фиг.22 представлен вид сбоку собачки переключения.

На фиг.23 представлен вид в перспективе собачки переключения.

На фиг.24 представлен вид в перспективе собачки переключения.

На фиг.25 представлен вид в перспективе собачки переключения.

На фиг.26 представлен вид в перспективе собачки переключения.

На фиг.27 представлен вид в перспективе собачки переключения.

На фиг.28 представлен вид в перспективе муфты.

На фиг.29 представлен вид в перспективе муфты.

На фиг.30 представлен вид в перспективе муфты.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения

На фиг.1 представлен схематичный вид в разрезе коробки передач. Изобретение в целом содержит планетарную коробку передач, расположенную в каретке велосипеда. Вторая планетарная коробка передач находится в задней ступице. Коробка передач с кареткой содержит четыре передаточных числа. Коробка передач задней ступицы содержит три передачи.

Коробка передач, которая расположена в каретке велосипеда (см. фиг.4), содержит шатуны (см. фиг.4), которые прикреплены к каждому концу входного элемента 22. Элемент 100 жестко соединен с элементом 22 и, таким образом, вращается вместе с элементом 22.

Элемент 400 кольцевой шестерни содержит первую кольцевую шестерню R1 и вторую кольцевую шестерню R2. R1 находится в зацеплении с элементом 100. R2 находится в зацеплении с шестерней P1.

Тормоз 1 и тормоз 2 соединены с рамой велосипеда (см. фиг.4). Скорость вращения шестерни P1 является функцией от того, включен или выключен тормоз 1 либо тормоз 2 (см. фиг.3).

Второй планетарный механизм имеет две шестерни P1 и P2, жестко соединенные с валом 201 водила, и, соответственно, шестерни P1 и P2 вращаются вместе с валом 201. Кольцевая шестерня R2 находится в зацеплении с шестерней P1. Водило 201 вала шарнирно соединено с водилом 200. Водило 200 является реактивным элементом и находится в зацеплении с тормозом 1.

Третья кольцевая шестерня R3 жестко прикреплена к входному элементу третьего планетарного механизма, которым является водило 300. Шестерня P3 третьего планетарного механизма находится в зацеплении с четвертой кольцевой шестерней R4. Кольцевая шестерня R4 находится в зацеплении с тормозом 2 и односторонней муфтой CL2. Односторонняя муфта CL2 находится в зацеплении с водилом 300 и кольцевой шестерней R3.

Каждая из шестерен P3 и P4 шарнирно соединена со штифтом 301 водила, и, следовательно, они вращаются вместе. Шестерни P3 и P4 предпочтительно содержат один шестеренчатый компонент с двумя различными диаметрами и, следовательно, образуют передачи P3 и P4. Шестерни P4 находится в зацеплении с выходной солнечной шестерней S3. Выходная солнечная шестерня S3 жестко прикреплена к выходной звездочке 44.

Все планетарные механизмы с водилом пронумерованы в зависимости от увеличения скорости своих соответствующих выходных элементов, то есть третий планетарный механизм вызывает вращение колеса 44, которое, в свою очередь, вращается быстрее, чем относительное вращение второго планетарного механизма, который, в свою очередь, вращается быстрее, чем относительное вращение первого планетарного механизма, когда при работе каждого планетарного механизма все односторонние муфты (CL1 и CL2) расцеплены (см. фиг.3, шестерня 4). Кроме того, водило каждого планетарного механизма коаксиально с другими относительно вала 22, и каждый из планетарных механизмов с водилом соединен последовательно.

Каждый планетарный механизм дополнительно содержит одностороннюю муфту, а именно CL1 и CL2. При зацеплении каждая односторонняя муфта блокирует каждый соответствующий планетарный механизм с водилом с передаточным отношением 1:1.

Между солнечной шестерней S3 и входным элементом 22 расположена втулка 52 с низким коэффициентом трения.

Для удобства следующие узлы могут быть также в целом обозначены как первый планетарный механизм, второй планетарный механизм и третий планетарный механизм.

Первый входной участок: элемент 100 соединен с валом 22.

Второй планетарный механизм: водило 200, шестерни P1, P2, вал 201, односторонняя муфта CL1, кольцевая шестерня R2, кольцевая шестерня R3.

Третий планетарный механизм: водило 300, шестерни P3, P4, вал 301, односторонняя муфта CL2, кольцевая шестерня R4.

Таким образом, предложенное устройство содержит велосипед, содержащий раму и по меньшей мере одно колесо, прикрепленное к раме, при этом рама дополнительно содержит приемник, первую планетарную коробку передач, расположенную в приемнике, причем первая планетарная коробка передач содержит входной элемент (100), соединенный с кольцевой шестерней (R1), притом кольцевая шестерня (400) содержит кольцевую шестерню (R) и кольцевую шестерню (R2), кольцевая шестерня (400) находится в зацеплении с шестерней (P1), шестерня (Р1) и шестерня (P2) шарнирно соединены с первым водилом (201), при этом первое водило находится в зацеплении с первым тормозом (тормозом 1), одностороннюю муфту (CL1), расположенную между первым водилом и кольцевой шестерней (400), шестерню (P2) в зацеплении с кольцевой шестерней (R3), причем кольцевая шестерня (R3) соединена со вторым водилом (301), третью шестерню (P3) и четвертую шестерню (P4), шарнирно соединенные с вторым водилом, притом третья шестерня (P3) находится в зацеплении с кольцевой шестерней (R4), а кольцевая шестерня (R4) находится в зацеплении со вторым тормозом (тормозом 2), вторую одностороннюю муфту (CL2), расположенную между кольцевой шестерней (R4) и кольцевой шестерней (R3), причем четвертая шестерня (P4) находится в зацеплении с выходной звездочкой (S3), колесо с ступицей, вторую планетарную коробку передач, расположенную в ступице, и бесконечный элемент для передачи крутящего момента между выходной звездочкой первой планетарной коробки передач и второй планетарной коробкой передач.

На фиг.2 представлена таблица передаточных чисел. Планетарный механизм 200 имеет передаточные числа 1 и 1,15. Планетарный механизм 300 имеет передаточные числа 1 и 2,30. Объединенное общее передаточное число отмечено в колонке i.

Предлагаемая коробка передач обеспечивает очень линейные шаги между передаточными числами, в среднем составляющие приблизительно 15%. Это обеспечивает предсказуемые требования к мощности для каждого переключения велосипедистом передач вверх и вниз посредством шестерней.

Поскольку предлагаемая коробка передач увеличивает скорость выходного элемента звездочки 44 по сравнению со скоростью входного элемента 22, передаточное число между передней звездочкой 44 и задней звездочкой 36, установленной на заднем колесе 34, соответствующим образом регулируют. Поэтому, например, передняя звездочка 44 имеет 32 зуба, а задняя звездочка имеет 42 зуба. Количество зубьев на передней звездочке и задней звездочке может быть отрегулировано по мере необходимости пользователем.

В предпочтительном варианте осуществления разница в передаточном числе между 4-скоростной коробкой передач в каретке (20) и 3-скоростной коробкой передач задней ступицы 36 компенсирована за счет уменьшения размеров задней звездочки примерно на x0.75. 42-зубая звездочка заменена на 32-зубую звездочку в задней ступице. Передняя звездочка 44 представляет собой 32-зубую звездочку. Передаточное число ремня может составлять 1:1.

На фиг.3 представлена таблица положений тормоза и муфты для каждой передачи. Например, на первой, самой медленной передаче, все планетарные механизмы 200 и 300 имеют передаточное число 1:1 и все муфты CL1 и CL2 заблокированы. На первой передаче все тормоза 1 и 2 выключены.

Предлагаемая коробка передач легче примерно от 20% до 30%, чем коробки передач известного уровня техники. Еще одним преимуществом этих передач является лучший клиренс рамы велосипеда, так как передняя звездочка гораздо меньше.

Нижеследующее приведено в качестве примера и не предназначено для ограничения проектных параметров, которые могут быть использованы для каждого компонента. Диаметры указаны в мм.

Шестерня	Кольцевая шестерня	Диаметр	Количество зубьев
P1	н.д.	11,2	14
P2	н.д.	13,6	17
P3	н.д.	16	20
P4	н.д.	10,4	13
н.д.	R1	57,6	72
н.д.	R2	45,6	57
н.д.	R3	48	60
н.д.	R4	52,8	66

На фиг.4 представлен частичный вид сбоку велосипеда. Предложенная коробка передач будет предпочтительно установлена в каретке 20. Шатуны 41 соединены с входным элементом 22. Ноги велосипедиста приводят в действие педали 42. Гибкий приводной элемент 50 задействован между передней звездочкой 44 и задней ступицей 36. Колесо 34 содержит заднюю ступицу 36. Велосипедист (не показан) сидит на сиденье 24. Колесо 34, шатуны 41, каретка 20, седло 24 соединены с рамой велосипеда 30, известной в уровне техники. Гибкий приводной элемент 50 может содержать ремень или цепь.

Задняя втулка 36 может содержать любую трехскоростную планетарную коробку передач, известную в уровне техники. Например, трехскоростная втулочная коробка передач типа S-RF3 Sturmey Archer подходит для мгновенного применения и известна в уровне техники. Другой известной пригодной задней ступицей 36 является Shimano SG-3C41 и Shimano SG-3R40. Другой пригодной задневтулочной коробкой передач является 3-скоростная SRAM I-Motion™.

На фиг.4A представлен вид сбоку ремня. Ремень 50 содержит корпус 98. От корпуса ремня 98 простираются зубья 99. Зубья 99 распространяются по всей ширине ленты и имеют нормальный размер к продольному или бесконечному направлениям. Этот тип ремня также называют зубчатым, клиновым зубчатым или синхронным ремнем, как известно в области автомобильной техники.

На фиг.5 показан вид в разрезе коробки передач. Первое водило 200 планетарного механизма показано последовательно соединенным с кареткой или кожухом 20 коробки передач. Элемент 100 жестко соединен с входным элементом 22. Водило 200 может вращаться вокруг элемента 22 на подшипниках 1002 и 1003. Второе водило 300 может вращаться вокруг элемента 22 на подшипниках 1003, 1004 и 1005. Элемент 22 вращается внутри каретки 22 на подшипнике 1001. Элемент 22 может быть полым для уменьшения веса коробки передач.

На фиг.6 показан вид в разрезе по линии 6-6 на фиг.5. На фигуре показана солнечная шестерня S3. Тормоз 2 вступает в зацепление с кольцевой шестерней R4. Шестерня P4 находится в зацеплении с солнечной шестерней S3.

Тормозной механизм для переключения планетарной передачи гарантирует, что блок планетарных передач не может вступить в зацепление с двумя комплектами шестерен сразу и таким образом оказаться заблокированным. Предлагаемый механизм находится в непосредственной близости от солнечной шестерни блока планетарных передач, но может быть легко применен для торможения или переключения блока планетарных передач с несколькими кольцевыми передачами.

Механизм содержит два рычага (721, 722) (821, 822), выполненных таким образом, что один физически препятствует или воспрещает другому рычагу вступать в зацепление со своей солнечной шестерней, в то время как другой находится в зацеплении со своей соответствующей солнечной шестерней. Когда солнечная шестерня остановлена тормозом, другая солнечная шестерня будет вынуждена вращаться относительно остановленной солнечной шестерни. В случае с блоком передач, имеющим более двух солнечных шестерен, каждая солнечная шестерня будет вращаться со скоростью, отличной от других. Однако, если на каждую солнечную шестерню одновременно воздействовать тормозом, передача будет блокирована, и вращение прекратится. Каждый рычаг ограничивает вращение или останавливает свою соответствующую солнечную шестерню, вступая в зацепление со ступенчатой областью солнечной шестерни так, что рычаг входит в зацепление с лицевой поверхностью ступени и ограничивает вращение солнечной шестерни в одном направлении. Этот механизм может вступать в зацепление с солнечными шестернями радиально снаружи или радиально изнутри в зависимости от требуемой конфигурации.

Рычаги переключения приводятся в действие роликом 601, который вступает в зацепление с профилированной поверхностью 601B. При изменении профиля рычаги перемещаются либо для зацепления с тормозом, либо для расцепления и обеспечения свободного передвижения соответствующей солнечной шестерни. Кулачок 600 переключения вступает в зацепление с роликом 601 переключения. Каждый ролик 601 переключения находится в зацеплении с соответствующей кареткой или элементом 602.

На фиг.7 представлен вид в разрезе, взятый по линии 7-7 на фиг.5. Шестерня P3 находится в зацеплении с кольцевой шестерней R4.

На фиг.8 представлен вид в разрезе по линии 8-8 на фиг.5. Шестерня P2 шарнирно соединена со валом 201. Шестерня P2 находится в зацеплении с кольцевой шестерней R3. Тормоз 1 содержит в себя элемент 901 переключения, который находится в зацеплении с зубьями 212. Зубья 212 расположены по наружному периметру водила 200.

На фиг.9 представлен вид в разрезе по линии 9-9 на фиг.5. Шестерня P1 находится в зацеплении с кольцевой шестерней R2. Использование эластичного элемента 602 обеспечивает вращение кулачков переключения, при этом собачка переключения по-прежнему находится в зацеплении с зубьями. Кулачки могут поворачиваться и сжимать эластичный элемент, при этом собачка находится в зацеплении с зубьями и находится под сжимающей нагрузкой. Когда велосипедист нажимает на педали велосипеда, входной крутящий момент переходит с одной педали на другую, и в силу этого входной крутящий момент на коробке передач является циклическим. Даже у самых лучших велосипедистов во время этой передачи входного крутящего момента с одной педали на другую он падает до нуля или близок к нулю. Из-за входной циклической нагрузки, создаваемой нажимающим на педали велосипедистом, когда крутящий момент мгновенно приближается к нулю или достигает нуля, усилие на участке сопряжения собачки переключения и зуба также падает до нуля или близко к нулю, и именно в этот момент собачка переключения будет вращательно выходить из зацепления из-за стремления эластичного элемента вернуться в расслабленное состояние. Это создает у велосипедиста впечатление, что он в состоянии производить переключение под нагрузкой, тогда как в действительности переключение происходит в условиях, когда нет почти никакой нагрузки.

На фиг.10 представлен вид с разнесенными частями коробки передач. Ось A-A является осью вращения. На фиг.11 представлена деталь с фиг.10. Ремень вступает в зацепление со звездочкой 44 и задней ступицей 36 (см. фиг.4). Задняя трехскоростная планетарная коробка передач расположена в задней ступице 36.

Коробка передач может быть вставлена в каретку 20 подобно картриджу. То есть коробка передач вставлена в цилиндрический приемник, при этом цилиндрический приемник содержит каретку 20. В альтернативном варианте осуществления, подседельная стойка, подседельная труба и нижнее перо рамы могут быть прикреплены непосредственно к каретке 20, например, с помощью сварки, тем самым, образуя корпус коробки передач каретки. Независимо от варианта осуществления, внутренние детали коробки передач остаются неизменными.

Со ссылкой на фиг.11 - фиг.30. Звездочка 44 содержит отверстия 440, в которые входят зубья ремня (не показано). Кроме того, отверстия 440 позволяют грязи и мусору, выброшенному колесами, выпадать через звездочку, что обеспечивает самоочистку звездочки 44. Это предотвращает накопление мусора между ремнем и звездочкой, что в противном случае негативно повлияло бы на эксплуатационные характеристики. Ступица 1007 находится в зацеплении с подшипником 1005.

На фиг.12 представлена деталь с фиг.10. Трос 1 и 2 переключения (известный в уровне техники) соединен с коробкой передач через регулировочные прокладки 81 и 82 соответственно. Тросы 1 и 2 переключения, как правило, соединены, например, с механизмами переключения на руле велосипеда (не показаны). Прокладки 81 и 82 находятся в резьбовом зацеплении с кареткой 20 в отверстиях 21 и 22 соответственно. Между солнечной шестерней S3 и кареткой 20 расположен подшипник 1006.

Между подшипником 1004 и подшипником 1003 расположена распорная втулка 800. Между подшипником 1003 и подшипником 1002 расположена распорная втулка 801. Звездочка 44 прикреплена к пауку 51 на солнечной шестерне S3 гайками 42.

На фиг.13 представлена деталь на фиг.10. На фиг.14 представлена деталь на фиг.10. Каждый трос 1 и 2 прикреплен к приемнику 206. Приемник 206 прикреплен к концу кольцевого кулачка 600 переключения. Каждый раз при растягивании или втягивании троса 1 и 2 кольцевой кулачок переключения вращается в коробке передач. Диапазон вращательного движения кольцевого кулачка 600 переключения составляет около 130°.

Собачка 820 переключения поворотно установлена на опоре 840 собачки. Опора 840 собачки прикреплена к каретке 20 (не показана). Между поверхностью 601B и элементом 601 расположен ролик 603. Пружина 8001A прижимает собачку 820 переключения к зубьям 213.

Собачка 720 переключения поворотно установлена на опоре 740 собачки. Пружина 8001A прижимает собачку 720 переключения к зубьям 212. Между поверхностью 602A и элементом 601 расположен ролик 603.

Поверхность 602A находится в зацеплении с роликом 603, который находится в зацеплении с подвижным элементом 601 и, соответственно, собачкой 720 и 721 переключения. Поверхность 601B зацеплена с роликом 603, который находится в зацеплении с собачками 820 и 821 переключения.

Собачки 720 и 721 переключения находятся в зацеплении с зубьями 212. Собачки 820 и 821 переключения находятся в зацеплении с зубьями 213.

Пружины 8001A, 8001B, 8001C, 8001D смещают каждую собачку 720, 721, 820, 821 переключения в состояние зацепления с зубьями 212 и 213 соответственно. Смещение собачек переключения приводит к поддержанию роликами 603 контакта с кулачковыми поверхностями 602A и 601B.

На фиг.15 представлена деталь c фиг.10. Втулка 1010 находится в зацеплении со ступицей 1002. Элемент 100 находится в зацеплении с валом 22.

На фиг.16 представлена деталь c фиг.10. Резьбовое кольцо 23 прикрепляет конец 205 к каретке 20. Втулка 1009 находится в зацеплении с подшипником 1001. Крышка 43 прикрепляет шатуны (не показаны) к валу 22.

На фиг.17 представлен вид в перспективе кольцевого кулачка 600 переключения. Кольцевой кулачок 600 переключения содержит элемент 600A и 600B для простоты изготовления и сборки. Элемент 600A является цилиндрическим. Кольцевой кулачок 600 переключения расположен в коробке передач на наибольшем радиальном удалении от элемента 100 и водила 200 и размещен в каретке 20 (см. фиг.5).

На фиг.18 представлен вид с торца кольцевого кулачка 600 переключения. Показано, что элемент 600A имеет решетчатую структуру с целью снижения веса при сохранении прочности. Кольцевой кулачок 600 переключения выполнен с возможностью вращения внутри каретки 20.

На фиг.19 представлен вид с торца кольцевого кулачка 600 переключения.

На фиг.20 представлен вид с торца кольцевого кулачка 600 переключения. Каждая окружная поверхность 601A и 602A переключения расположена на противоположных концах элемента 600A. Каждая поверхность 601A и 602A содержит направленную радиально внутрь поверхность кольцевого кулачка 600 переключения.

Окружная поверхность 602A содержит множество элементов, каждый из которых имеет различный наклон или радиус. Каждое радиальное положение роликов 603, находящихся в зацеплении c подвижным элементом 601 и, соответственно, собачкой 720 и 721, определяется в соответствии с тем, с какой поверхностью 602A зацеплен ролик 603.

Окружная поверхность 601B содержит множество элементов, каждый из которых имеет различный наклон или радиус. Каждое радиальное положение роликов 603, находящихся в зацеплении с подвижным элементом 601 и, соответственно, собачкой 820 и 821, определяется в соответствии с тем, с какой поверхностью 601B зацеплен ролик 603 и 602. Каждая поверхность 603A и 601B содержит направленную радиально внутрь поверхность кольцевого кулачка 600 переключения.

Элемент 600B является цилиндрическим.

На фиг.21 представлен вид сверху собачки переключения. Приемный участок 760 принимает элемент 601. Каждая собачка 720, 820, 721, 821 переключения идентична другим. Для каждой собачки 720, 820, 721 и 821 переключения элемент 601 жестко прикреплен к участку 760.

На фиг.22 представлен вид сбоку собачки переключения. Приемный участок 760 принимает элемент 601.

На фиг.23 представлен вид в перспективе собачки переключения. Собачка 820 переключения поворотно установлена на опоре 840 собачки. Опора 840 собачки прикреплена к каретке 20 (не показана). Между поверхностью 601B и элементом 601 расположен ролик 603.

На фиг.24 представлен вид в перспективе собачки переключения. Пружина 8001A прижимает собачку 820 переключения к зубьям 213.

На фиг.24 представлен вид в перспективе собачки переключения. Собачка 840 переключения прикреплена к каретке 20.

На фиг.25 представлен вид в перспективе собачки переключения. Собачка 820 переключения поворотно установлена на опоре 840 собачки. Собачка 820 переключения находится в зацеплении с зубьями 213.

На фиг.26 представлен вид в перспективе собачки переключения. Собачка 720 переключения поворотно установлена на опоре 740 собачки. Собачка 720 переключения находится в зацеплении с зубьями 212. Опора 740 собачки прикреплена к каретке 20. Пружина 8001B прижимает собачку 720 переключения к зубьям 212.

На фиг.27 представлен вид в перспективе собачки переключения.

На фиг.28 представлена деталь собачки односторонней муфты. Собачка 920 односторонней муфты поворотно прикреплена к водилу 300. Пружина 921 прижимает собачку 920 односторонней муфты к зубьям кольцевой шестерни R4. Собачка 920 односторонней муфты обеспечивает обратное вращательное движение кольцевой шестерни R4 путем расцепления с зубьями кольцевой шестерни. В зависимости от конкретной шестерни, которая находится в зацеплении, односторонняя муфта обеспечивает признак «свободного хода» коробки передач, который позволяет водителю прекратить крутить педали и двигаться по инерции. Вторая идентичная собачка односторонней муфты расположена напротив той, что показана на фиг.28, образуя пару собачек односторонней муфты.

На фиг.29 представлена деталь собачки односторонней муфты. Собачка 930 односторонней муфты поворотно прикреплена к водилу 200. Пружина 931 прижимает собачку 930 односторонней муфты к зубьям 401 кольцевой шестерни R1. Собачка 930 односторонней муфты предотвращает обратное вращательное движение кольцевой шестерни R1 путем зацепления с зубьями 401. Собачка 930 односторонней муфты обеспечивает вращательное движение вперед кольцевой шестерни R1 относительно водила 200 путем расцепления с зубьями 401. В зависимости от конкретной шестерни, которая находится в зацеплении, односторонняя муфта обеспечивает признак «свободного хода» коробки передач, который позволяет водителю прекратить крутить педали и двигаться по инерции. Вторая идентичная собачка односторонней муфты расположена напротив той, что показана на фиг.38, образуя пару собачек односторонней муфты.

На фиг.30 представлена деталь собачки односторонней муфты. Собачка 901 односторонней муфты поворотно прикреплена к водилу 100. Пружина 902 прижимает собачку 901 односторонней муфты к зубьям 401 кольцевой шестерни R1. Собачка 901 односторонней муфты обеспечивает вращательное движение вперед кольцевой шестерни R1 относительно водила 100 путем расцепления с зубьями 401. Собачка 901 односторонней муфты предотвращает обратное вращательное движение кольцевой шестерни R1 путем зацепления с зубьями 401. В зависимости от конкретной шестерни, которая находится в зацеплении, односторонняя муфта обеспечивает признак «свободного хода» коробки передач, который позволяет водителю прекратить крутить педали и двигаться по инерции. Вторая идентичная собачка односторонней муфты расположена напротив той, что показана на фиг.39, образуя пару собачек односторонней муфты.

Хотя здесь и описана форма изобретения, для специалиста в данной области техники очевидно, что в конструкцию и компоновку частей могут быть внесены изменения в пределах сущности и объема изобретения, описанного в настоящем документе.

1. Велосипед, содержащий:
раму и по меньшей мере одно колесо, прикрепленное к раме,
при этом рама дополнительно содержит приемник,
первую планетарную коробку передач, имеющую более одного передаточного числа и расположенную в приемнике,
причем 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.

2. Велосипед по п.1, в котором первая планетарная коробка передач содержит четыре скорости.

3. Велосипед по п.1, в котором вторая планетарная коробка передач содержит три скорости.

4. Велосипед по п.1, в котором приемник расположен в каретке рамы.

5. Велосипед по п.1, в котором первая планетарная коробка передач содержит две последовательно соединенных планетарных передачи.

6. Велосипед, содержащий:
раму и по меньшей мере одно колесо, прикрепленное к раме,
при этом рама дополнительно содержит приемник,
первую планетарную коробку передач, расположенную в приемнике, причем первая планетарная коробка передач содержит:
входной элемент (100), соединенный с кольцевой шестерней (400),
кольцевую шестерню (400), содержащую кольцевую шестерню (R1) и кольцевую шестерню (R2), при этом кольцевая шестерня (400) находится в зацеплении с шестерней (P1),
шестерню (P1) и шестерню (P2), шарнирно соединенные с валом (201) первого водила, причем первое водило (200) находится в зацеплении с первым тормозом (тормоз 1), а между первым водилом (200) и кольцевой шестерней (400) расположена односторонняя муфта (CL1),
причем шестерня (P2) находится в зацеплении с кольцевой шестерней (R3),
кольцевую шестерню (R3), соединенную со вторым водилом (300),
третью шестерню (P3) и четвертую шестерню (P4), шарнирно соединенные со вторым водилом (300),
причем третья шестерня (P3) находится в зацеплении с кольцевой шестерней (R4), кольцевая шестерня (R4) находится в зацеплении со вторым тормозом (тормозом 2), а между кольцевой шестерней (R4) и кольцевой шестерней (R3) расположена вторая односторонняя муфта (CL2),
при этом четвертая шестерня (P4) находится в зацеплении с выходной звездочкой (S3),
причем колесо имеет ступицу,
вторую планетарную коробку передач, расположенную в ступице, и
ремень для передачи крутящего момента между выходной звездочкой первой планетарной коробки передач и второй планетарной коробкой передач.

7. Велосипед по п.6, в котором первая планетарная коробка передач содержит четыре скорости.

8. Велосипед по п.6, в котором вторая планетарная коробка передач содержит три скорости.

9. Велосипед по п.6, в котором приемник расположен в каретке рамы.

10. Система ременного привода велосипеда, содержащая:
раму, содержащую приемник,
первую планетарную коробку передач, располагаемую в приемнике, при этом первая планетарная коробка передач содержит:
входной элемент (100), соединенный с кольцевой шестерней (400),
причем кольцевая шестерня (400) содержит кольцевую шестерню (R1) и кольцевую шестерню (R2), при этом кольцевая шестерня (400) находится в зацеплении с шестерней (P1),
шестерню (P1) и шестерню (P2), шарнирно соединенные с валом (201) первого водила, при этом первое водило (200) находится в зацеплении с первым тормозом (тормозом 1), а между первым водилом (200) и кольцевой шестерней (400) расположена односторонняя муфта (CL1),
причем шестерня (P2) находится в зацеплении с кольцевой шестерней (R3),
кольцевая шестерня (R3) соединена с валом (301) второго водила,
третью шестерню (P3) и четвертую шестерню (P4), шарнирно соединенные со вторым водилом (300),
причем третья шестерня (P3) находится в зацеплении с кольцевой шестерней (R4), кольцевая шестерня (R4) находится в зацеплении со вторым тормозом (тормозом 2), а между кольцевой шестерней (R4) и кольцевой шестерней (R3) расположена вторая односторонняя муфта (CL2),
четвертую шестерню (P4) в зацеплении с выходной звездочкой (S3),
колесо, выполненное с возможностью зацепления с рамой, при этом колесо имеет ступицу,
вторую планетарную коробку передач, расположенную в ступице, и
бесконечный элемент для передачи крутящего момента между выходной звездочкой первой планетарной коробки передач и второй планетарной коробкой передач.

11. Система по п.10, в которой первая планетарная коробка передач содержит четыре скорости.

12. Система по п.10, в которой вторая планетарная коробка передач содержит три скорости.

13. Система ременного привода, содержащая:
первую планетарную коробку передач, устанавливаемую в первом приемнике, содержащую:
входной элемент (100), соединенный с кольцевой шестерней (400),
при этом кольцевая шестерня (400) содержит кольцевую шестерню (R1) и кольцевую шестерню (R2), причем кольцевая шестерня (400) находится в зацеплении с шестерней (P1),
шестерню (P1) и шестерню (P2), шарнирно соединенные с валом (201) первого водила, причем первое водило (200) находится в зацеплении с первым тормозом (тормоз 1), а между первым водилом (200) и кольцевой шестерней (400) расположена односторонняя муфта (CL1),
при этом шестерня (P2) находится в зацеплении с кольцевой шестерней (R3),
кольцевая шестерня (R3) соединена со вторым водилом (300),
третью шестерню (P3) и четвертую шестерню (P4), шарнирно соединенные со вторым водилом (300),
причем третья шестерня (P3) находится в зацеплении с кольцевой шестерней (R4), кольцевая шестерня (R4) находится в зацеплении со вторым тормозом (тормозом 2), а между кольцевой шестерней (R4) и кольцевой шестерней (R3) расположена вторая односторонняя муфта (CL2),
четвертую шестерню (P4) в зацеплении с выходной звездочкой (S3),
вторую планетарную коробку передач, устанавливаемую во втором приемнике, и
бесконечный ременной элемент для передачи крутящего момента между выходной звездочкой первой планетарной коробки передач и второй планетарной коробкой передач.

14. Система по п.13, в которой первая планетарная коробка передач содержит четыре скорости.

15. Система по п.14, в которой вторая планетарная коробка передач содержит три скорости.