RU190793U1 - Removable device for the swinging movement of the pedal units of bicycles - Google Patents

Abstract

Заявленная полезная модель относится к велосипедам с мускульным приводом, в частности к съемному устройству для качательного движения педальных узлов велосипедов.Техническим результатом заявленной полезной модели является устранение недостатков прототипа: упрощение конструкции вышеуказанного устройства при реализации качательного движения педалей и условий его эксплуатации, а также повышение надежности конструкции.Достигаемый технический результат реализуется за счет съемного устройства для качательного движения педальных узлов велосипедов, состоящего из одноступенчатого редуктора, связанного с педальными рычагами со встроенными муфтами одностороннего движения. При этом часть педального рычага, находящаяся в противоположном направлении от расположения педали после оси его качения, используется как рычаг, соединенный шарнирно с жестким концом ползуна, противоположный конец которого имеет зубчатую часть в зацеплении с шестерней, закрепленной на валу редуктора и приводящую в противоположное вращение шестерню, установленную на выходном валу и реверсирующую через зубчатую часть второй ползун, который в своей противоположной части соединен шарнирно с аналогичной частью второго педального рычага и перемещающий его в противоположное положение.При этом в реверсивном узле установлена шестерня, находящаяся в зацеплении с зубчатой частью штока, противоположный конец которого имеет зубчатую часть и находится в зацеплении с шестерней снизу, а с другой стороны вала второй шток своей зубчатой частью соприкасается сверху с закрепленной на этом же валу шестерне, которая приводит в противоположное движение шток и педальный рычаг велосипеда.При этом привод штоков осуществляется от шестерен, установленных как в корпусе педального узла, так и на валу реверсивного узла, соединенных штоками с каждым из его двух зубчатых частей.The claimed utility model relates to bicycles with a muscular drive, in particular to a removable device for swinging the pedal components of bicycles. The technical result of the claimed utility model is to eliminate the disadvantages of the prototype: simplifying the design of the above device when implementing the swinging movement of the pedals and its operating conditions, as well as improving reliability construction. Achievable technical result is realized due to the removable device for the swinging movement of the pedal nodes bicycles, consisting of a single-stage gearbox connected to the pedal arms with integrated one-way clutches. In this case, the part of the pedal lever located in the opposite direction from the location of the pedal after the axis of its rotation is used as a lever pivotally connected to the rigid end of the slide, the opposite end of which has a gear part engaged with the gear fixed to the gearbox shaft and leading the gear into opposite rotation mounted on the output shaft and reversing through the gear part a second slider, which in its opposite part is pivotally connected to a similar part of the second pedal lever and moving it to the opposite position. In this case, a gear is installed in the reversing assembly, which is meshed with the gear part of the rod, the opposite end of which has a gear part and is meshed with the gear from below, and on the other side of the shaft, the second rod is in contact with the gear part from above A gear fixed on the same shaft that drives the bicycle rod and pedal lever in opposite motion. and on the shaft of the reversing unit, connected by rods with each of its two toothed parts.

Description

Заявленная полезная модель относится к велосипедам с мускульным приводом, в частности к съемному устройству для качательного движения педальных узлов велосипедов.The claimed utility model relates to bicycles with a muscular drive, in particular to a removable device for swinging movement of pedal units of bicycles.

Наиболее близким аналогом заявленного технического решения, выбранного в качестве прототипа, является устройство по патенту на полезную модель РФ 162692, дата публикации: 27.06.2016 г., «Съемное устройство для качательного движения педальных узлов велосипеда», автор Гимпель Е.М. которое выполнено в виде двух одинаковых звездочек на оси одновременного качания каждого педального рычага вокруг оси вращения ведущего вала велосипеда, соединенных попарно двумя велосипедными цепями с пружинами растяжения, соединяющими оба конца цепи, со звездочками, установленными поодиночке на каждом наружном конце реверсируемых редуктором валов, оси вращения которых параллельны оси качания педалей, при этом верхнее и нижние звездочки вращаются попарно в одной из плоскостей, перпендикулярных к оси вращения ведущего вала велосипеда. Во втором варианте устройства на левой стороне велосипеда вместо звездочек устанавливаются гладкие диски, соединенные гибкой связью, например, стальным тросиком.The closest analogue of the claimed technical solution, selected as a prototype, is the device according to the patent for useful model of the Russian Federation 162692, publication date: 06.26.2016, "Removable device for the oscillating movement of bicycle pedals", the author Gimpel EM which is made in the form of two identical stars on the axis of simultaneous swing of each pedal lever around the axis of rotation of the bicycle's drive shaft, connected in pairs by two bicycle chains with tension springs connecting both ends of the chain, with asterisks mounted singly at each external end of the shafts reversed by the gearbox, rotation axes which are parallel to the axis of swing of the pedals, while the upper and lower sprockets rotate in pairs in one of the planes perpendicular to the axis of rotation of the drive shaft of the bike a. In the second version of the device, on the left side of the bicycle, instead of asterisks, smooth disks are mounted, connected by a flexible connection, for example, with steel cable.

Основным недостатком прототипа является то, что передача рабочего усилия для приведения в колебательного движения педальных рычагов, сидящих на рабочей оси вращения приводного вала велосипеда через одноступенчатый редуктор производится гибкими связями в виде велосипедных цепей. Однако, в процессе рабочей эксплуатации велосипеда под действием растягивающих усилий цепи из-за естественных зазоров и износа отдельных элементов цепи, последняя может соскочить с ведомых звездочек, что требует применения натяжных устройств при движении велосипеда, что усложняет условия его эксплуатации и снижает надежность конструкции.The main disadvantage of the prototype is that the transfer of the working force to bring the pedal levers in the oscillatory movement, which sit on the working axis of rotation of the bicycle's drive shaft through a single-stage gearbox, is produced by flexible connections in the form of bicycle chains. However, during the operation of the bicycle under the action of tensile forces of the chain due to natural clearances and wear of individual elements of the chain, the latter can come off the driven sprockets, which requires the use of tensioning devices when the bicycle is moving, which complicates the conditions of its operation and reduces the reliability of the design.

Техническим результатом заявленной полезной модели является устранение недостатков прототипа: упрощение конструкции вышеуказанного устройства при реализации качательного движения педалей и условий его эксплуатации, а также повышение надежности конструкции.The technical result of the claimed utility model is to eliminate the shortcomings of the prototype: simplifying the design of the above device in the implementation of the swinging motion of the pedals and the conditions of its operation, as well as improving the reliability of the design.

Достигаемый технический результат реализуется за счет съемного устройства для качательного движения педальных узлов велосипедов состоящего из одноступенчатого редуктора, связанного с педальными рычагами со встроенными муфтами одностороннего движения. При этом часть педального рычага, находящаяся в противоположном направлении от расположения педали после оси его качения, используется как рычаг, соединенным шарнирно с жестким концом ползуна, противоположный конец которого имеет зубчатую часть в зацеплении с шестерней, закрепленной на валу редуктора и приводящее в противоположное вращение шестерню, установленную на выходном валу и реверсирующую через зубчатую часть второй ползун, который в своей противоположной части соединен шарнирно с аналогичной частью второго педального рычага и перемещающий его в противоположное положение.Achievable technical result is realized due to the removable device for the swinging movement of the pedals of bicycles consisting of a single-stage gearbox connected to the pedal arms with integrated one-way clutches. In this part of the pedal lever, located in the opposite direction from the pedal after the axis of its rolling, is used as a lever connected pivotally to the rigid end of the slide, the opposite end of which has a gear part meshed with a gear wheel mounted on the gearbox shaft and leading to the opposite rotation gear mounted on the output shaft and reversing through the toothed part of the second slide, which in its opposite part is pivotally connected to the analogous part of the second pedal arm and moving it to the opposite position.

При этом в реверсивном узле установлена шестерня, находящаяся в зацеплении с зубчатой частью штока, противоположный конец которого имеет зубчатую часть и находится в зацеплении с шестерней снизу, а с другой стороны вала второй шток своей зубчатой частью соприкасается сверху с закрепленной на этом же валу шестерне, которая приводит в противоположное движение шток и педальный рычаг велосипеда.At the same time, a gear is in the reversing unit, which is engaged with the gear part of the stem, the opposite end of which has a gear part and meshes with the gear from the bottom, and on the other side of the shaft, the second rod with its gear part touches the gear mounted on the same shaft, which leads to the opposite movement of the stock and the pedal lever of the bike.

При этом привод штоков осуществляется от шестерен, установленных как в корпусе педального узла, так и на валу реверсивного узла, соединенных штоками с каждым из его двух зубчатых частей.In this case, the drive of the rods is carried out from gears mounted both in the case of the pedal assembly and on the shaft of the reversing unit connected by rods with each of its two toothed parts.

Предложенное к патентованию техническое решение характеризуется чертежами.The technical solution proposed for patenting is characterized by drawings.

Фиг. 1 показан- Велосипед в сборе.FIG. 1 is shown- Bicycle assembly.

Фиг. 2 - Сечение по ведущему валу 3 велосипеда 1.FIG. 2 - Section of the drive shaft 3 of the bike 1.

Фиг. 3 - Устройство в сборе (вар. 1;2).FIG. 3 - Device assembly (var. 1; 2).

Фиг. 4 - Сечение ведомого узла (вар. 1;2).FIG. 4 - Section of the slave node (var. 1; 2).

Фиг. 5 - Одномодовый реверсивный редуктор 9.FIG. 5 - Singlemode reversible gear 9.

Фиг. 6 - Реверсивное устройство (вар. 2;3).FIG. 6 - Reversing device (var. 2; 3).

Фиг. 7 - Приводной узел (вар. 3).FIG. 7 - Drive unit (var. 3).

Фиг. 8 - Шток 14 (вар. 3).FIG. 8 - Stock 14 (var. 3).

Фиг. 9 - Шестерня привода.FIG. 9 - Drive gear.

Фиг. 10 - Корпус устройства привода.FIG. 10 - Drive unit housing.

Фиг. 11 - Крышка устройства привода.FIG. 11 - Cover device drive.

Фиг. 12 - Шток 14* (вар. 3).FIG. 12 - Stock 14 * (var. 3).

На Фиг 1-12 отражены следующие детали:Figures 1-12 show the following details:

1-Рама велосипеда; 2-комплект звездочек; 3-ведущий вал велосипеда; 4-удленитель ведущего вала; 5-Корпус съемного педального узла; 6-6*-педаль: 7-внутреннее кольцо односторонней муфты;1-bike frame; 2-set of stars; 3-leading shaft of the bicycle; 4-extension shaft; 5-case removable pedal assembly; 6-6 * pedal: 7-inner ring one-way clutch;

8-наружное кольцо односторонней муфты; 9-корпус редуктора;8-outer ring one-way clutch; 9-gear case;

10-гайка; 11-11*-вал редуктора; 12-12*-стопор: 13-корпус узла привода10-nut; 11-11 * -val gearbox; 12-12 * -stop: 13-body drive assembly

14-14*-шток; 15-15*-педальный рычаг; 16-упор; 17-крышка узла привода; 18-шпонка; 19-шестерня; 20-корпус реверсивного устройства;14-14 * stock; 15-15 * - the pedal lever; 16-stop; 17-cover drive unit; 18-key; 19-gear; 20-case reversing device;

21-вал реверсивного устройства.21-shaft reversing device.

Съемное устройство для качательного движения педальных узлов велосипеда устанавливается дополнительно к стандартным узлам на раме велосипеда и состоит из двух (фиг. 3) узлов: одноступенчатого редуктора 9 с установленными по обеим сторонам на выходных валах редуктора приводных узлов 13-13* соединенными со съемными узлами 5 жесткими штоками 14-14*, совершающими возвратно-поступательное движение при вращении ведущего вала 3 велосипеда при нажиме силу «Р» и «Р*» поочередно на педали 6-6*. При этом конец педального рычага 15-15* соединен шарнирно в точке «С-С*» с концом жесткого штока, 14-14*, движущегося в одной плоскости с рычагом 15-15* в корпусе 5 в зацеплении с шестерней 19(фиг. 4), находящейся на валу 11 на шпонке 18, проворачивает вал 11 на угол качания педального рычага 15* и вал 11 в противоположном направлении через редуктор 9. При этом шток, установленный на противоположной стороне велосипеда, поворачивает шарнирные соединения «С*», корпус через муфту 8 одностороннего вращения, рычаг в верхнее противоположное положение. При повторном воздействии силы «Р» на педаль процесс периодически повторяется.The removable device for the swinging movement of the bicycle pedal units is installed in addition to the standard units on the bicycle frame and consists of two (Fig. 3) units: a single-stage gearbox 9 installed on both sides of the output shafts of the gearbox drive units 13-13 * connected to removable units 5 rigid rods 14-14 *, making a reciprocating motion while rotating the drive shaft 3 of the bike when pressed, force “P” and “P *” alternately on the pedal 6-6 *. At the same time, the end of the pedal lever 15-15 * is pivotally connected at the “C-C *” point with the end of the rigid rod 14-14 * moving in the same plane with the lever 15-15 * in the housing 5 in engagement with gear 19 (FIG. 4), located on the shaft 11 on the key 18, rotates the shaft 11 to the swing angle of the pedal lever 15 * and the shaft 11 in the opposite direction through the gear 9. At this, the rod mounted on the opposite side of the bicycle rotates the hinged connections "C *", the body through the coupling 8 one-way rotation, the lever in the upper opposite position. When the “P” force is repeated on the pedal, the process periodically repeats.

Во втором случае реверсивного устройства (фиг 6) зубчатые части ползунов 14-14*, установленных в корпусах, устанавливаются на противоположных частях контакта с шестернями один снизу а другой сверху вала 21 и процесс повторяется аналогично тому, как указано вышеIn the second case of the reversing device (FIG. 6), the toothed parts of the sliders 14-14 * installed in the housings are installed on opposite parts of contact with gears one from the bottom and the other from the top of the shaft 21 and the process is repeated in the same way as above

штоками 14-14*.stocks 14-14 *.

В третьем случае (фиг. 7) привод штоков осуществляется от шестерен, 19**, установленных в корпусе 5 съемного узла, контактирующего со штоком 14**(фиг. 12) с его второй зубчатой частью.In the third case (Fig. 7), the rod is driven from gears, 19 **, mounted in the housing 5 of the removable assembly in contact with the rod 14 ** (Fig. 12) with its second toothed part.

Желательно представить подробно конструкцию частного случая как в п. 2 иначе могут быть вопросы на предмет ясности.It is desirable to present in detail the construction of a particular case as in Section 2, otherwise there may be questions on the subject of clarity.

Установка деталей и узлов на ведущий вал производится в следующем порядке (фиг. 3; 4; 5):Installation of parts and assemblies on the drive shaft is performed in the following order (Fig. 3; 4; 5):

- снимаются с велосипеда педальные рычаги, а их педали устанавливаются на рычаги 15-15* в корпус 5-5*.- pedal levers are removed from the bicycle, and their pedals are mounted on levers 15-15 * in the case 5-5 *.

- узел Слев, передающий рабочий крутящий момент при вращении против часовой стрелки, устанавливается жестко на валу 3 и закрепляется гайкой.- the node “Left”, transmitting the working torque when rotating counterclockwise, is rigidly mounted on the shaft 3 and secured with a nut.

- аналогично устанавливается на удлинитель 4 узел Спр, передающий рабочий крутящий момент на вал при вращении его по часовой стре- similarly installed on the extension 4 node SPP, transmitting the working torque to the shaft while rotating it clockwise

- редуктор устанавливается на раме с соблюдение параллельности осей A1-A1, А2-А2 оси вращения вала O1-O1 и закрепляется жестко хомутом.- the gearbox is mounted on the frame with the parallelism of the axes A1-A1, A2-A2 of the axis of rotation of the shaft O1-O1 and fixed rigidly with a clamp.

- устанавливается на вал 11-11* свободно внутренний упор 12*;- mounted on the shaft 11-11 * free internal stop 12 *;

- устанавливается на вал узел так, чтобы соединение штоков с в точке С -С* с рычагом оси 02-02 рычаги и штоки лежали в одной плоскости;- a node is mounted on the shaft so that the connection of the rods with at the point C – C * with the lever of the axis 02-02 levers and the rods lie in the same plane;

- устанавливается на вал 11 наружный упор;- mounted on the shaft 11 external stop;

- подводится правый упор до касания торца узла и жестко закрепляется, при этом соосность осей O1-O1, А1-А1 и А2-А2 не должна быть нарушена и корпус 13-13* легко скользил при покачивании штока 14-14* при покачивании рыча 15-15*- the right stop is brought up to touch the butt end of the assembly and is rigidly fixed, while the coaxiality of the O1-O1, A1-A1 and A2-A2 axes should not be disturbed and the body 13-13 * slid easily when rocking the rod 14-14 * when rocking the growl 15 -15*

- аналогично устанавливается Спр для вращения рычага по часовой стрелке.- Similarly, Spr is set to rotate the lever clockwise.

После окончательной установки вышеуказанных деталей и узлов предлагаемое к патентованию устройство работает следующим образом.After the final installation of the above parts and components, the device proposed for patenting works as follows.

При движении левой педали 6 под действием силы Р пользователя вниз и движении штока 14, соединенного с рычагом в точке «С», проворачивается шестерня 19, закрепленная шпонкой 18 на валу 11 и через редуктор проворачивает в противоположную сторону вал 12 и шток 14* поднимает через соединение в точке «С*» рычаг с педалью в верхнее положение. Затем процесс периодически повторяется.When the left pedal 6 moves under the force of the user P and moves the rod 14 connected to the lever at point “C”, gear 19 turns, fixed with key 18 on shaft 11 and turns shaft 12 in the opposite direction and rod 14 * lifts through connection at point “С *” lever with pedal to the upper position. Then the process periodically repeats.

Второй вариант отличается лишь тем, что вместо одноступенчатого редуктора (фиг. 5) устанавливается реверсивное устройство (фиг. 6) с одним валом одинакового диаметра с диаметром валов 11-11*, при этомThe second option differs only in the fact that instead of a single-stage gearbox (Fig. 5) a reversing device (Fig. 6) is installed with one shaft of the same diameter with a diameter of 11-11 * shafts, while

зубчатая часть штока 14-14* соприкасается с шестернями реверсного устройства в противоположных частях(один сверху, другой снизу)the toothed part of the rod 14-14 * comes into contact with the gears of the reversing device in opposite parts (one from the top, the other from the bottom)

В третьем варианте в корпусах 13**(фиг. 7) устанавливается шестерня 19** и используется шток 14** с зубчатыми частями с обеих сторон(фиг 12).Настройка сопряжения при установки узлов на велосипед производится аналогично вышеуказанной, при этом после установки и выверки параллельности осей O1-O1 и А1-А, соединнение двух узлов производится в следующем порядке:In the third variant, gear 19 ** is installed in housings 13 ** (Fig. 7) and a rod 14 ** is used with jagged parts on both sides (Fig 12). The pairing setting when installing units on a bicycle is made similarly to the above, and after installation and alignment of parallelism of the axes O1-O1 and A1-A, the connection of two nodes is performed in the following order:

- заводится зубчатая часть штока 14** вначале в ведущий узел (фиг. 7), а затем вводится в зацепление в противоположный узел 13 и закрепляется стопорами 12-12.- start the gear part of the stem 14 ** first in the leading node (Fig. 7), and then enters into the gear in the opposite node 13 and is fixed by stoppers 12-12.

Следует учесть, что диаметры шестерен 19, сидящих на одной оси O1-O1, А1-А1 должны быть попарно одинаковы.It should be noted that the diameters of the gears 19, sitting on the same axis O1-O1, A1-A1 must be identical in pairs.

Таким образом, проведенный анализ и испытание опытного образца подтверждают поставленный технический результат заявленной полезной модели: упрощение конструкции вышеуказанного устройства при реализации качательного движения педалей и условий его эксплуатации, а также повышение надежности конструкции.Thus, the analysis and testing of the prototype confirm the technical result of the claimed utility model: simplification of the design of the above device in the implementation of the swinging movement of the pedals and the conditions of its operation, as well as improving the reliability of the design.

Основными потребителями устройства станут.The main consumers of the device will become.

1 - собственики велосипедов для поездок на значительные расстояния по пересеченной местности с экономией физических затрат до 30%.1 - owners of bicycles for traveling long distances over rough terrain with savings of physical costs of up to 30%.

2 - больные после операций на коленных суставах, в том числе использования модернизированного велосипеда в качестве передвижного тренажера.2 - patients after operations on the knee joints, including the use of an upgraded bicycle as a mobile simulator.

3 - велорикши при перевозке туристов,3 - rickshaws when transporting tourists,

4 - при организации мест проката модернизированных трехколесных велосипедов для проезда по магазинам центральных улиц больших городов, где стоянка машин запрещена,4 - when organizing rental places of modernized tricycles for driving around the shops of the central streets of large cities where parking is prohibited,

Также предложенное устройство позволит создать экологически чистый вид транспорта и может быть использовано в инвалидной коляске, лодке, учебном оборудовании, компактное, удобное в применении.Also, the proposed device will create an environmentally friendly mode of transport and can be used in a wheelchair, boat, educational equipment, compact, easy to use.

Полезная модель является новой, поскольку вся совокупность признаков не известна из предшествующего уровня техники, приведенной в соответствующем разделе описания, а также промышленно применимой в области техники, относящейся к велосипедным конструкциям с мускульным приводом.The utility model is new, because the entire set of features is not known from the prior art, given in the appropriate section of the description, as well as industrially applicable in the field of technology related to bicycle structures with a muscular drive.

Claims (3)

1. Съемное устройство для качательного движения педальных узлов велосипеда, состоящее из одноступенчатого редуктора, связанного с педальными рычагами со встроенными муфтами одностороннего движения, отличающееся тем, что часть педального рычага, находящаяся в противоположном направлении от расположения педали после оси его качения, используется как рычаг, соединенный шарнирно с жестким концом ползуна, противоположный конец которого имеет зубчатую часть в зацеплении с шестерней, закрепленной на валу редуктора и приводящую в противоположное вращение шестерню, установленную на выходном валу и реверсирующую через зубчатую часть второй ползун, который в своей противоположной части соединен шарнирно с аналогичной частью второго педального рычага и перемещающий его в противоположное положение.1. Removable device for the swinging movement of bicycle pedals, consisting of a single-stage gearbox connected with pedal levers with one-way integrated clutches, characterized in that the part of the pedal lever that is in the opposite direction from the pedal after the axis of its rolling is used as a lever, pivotally connected to the rigid end of the slider, the opposite end of which has a gear part meshed with a gear mounted on the gearbox shaft and leading to the opposite end This rotational gear is mounted on the output shaft and reverses the second crawler through the gear part, which in its opposite part is pivotally connected to the analogous part of the second pedal lever and moves it to the opposite position. 2. Съемное устройство для качательного движения педальных узлов велосипеда по п. 1, отличающееся тем, что в реверсивном узле установлена шестерня, находящаяся в зацеплении с зубчатой частью штока, противоположный конец которого имеет зубчатую часть и находится в зацеплении с шестерней снизу, а с другой стороны вала второй шток своей зубчатой частью соприкасается сверху с закрепленной на этом же валу шестерне, которая приводит в противоположное движение шток и педальный рычаг велосипеда.2. Removable device for the swinging movement of the pedal units of a bicycle according to claim 1, characterized in that a gear is installed in the reverse node, which is in engagement with the toothed part of the rod, the opposite end of which has a toothed part and is in engagement with the gear from the bottom, and the side of the shaft, the second rod of its gear part in contact with the top mounted on the same shaft gear, which leads to the opposite movement of the rod and the pedal lever of the bike. 3. Съемное устройство для качательного движения педальных узлов велосипеда по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что привод штоков осуществляется от шестерен, установленных как в корпусе педального узла, так и на валу реверсивного узла, соединенных штоками с каждым из его двух зубчатых частей.3. Removable device for the swinging movement of the pedal units of a bicycle on PP. 1 and 2, characterized in that the drive of the rods is carried out from the gears mounted both in the pedal assembly case and on the shaft of the reversing unit connected by the rods with each of its two serrated parts.

Images