RU2028243C1 - Vehicle drive - Google Patents

Abstract

FIELD: pedal-propelled vehicles. SUBSTANCE: drive has pedals with return mechanism and toothed rack setting into motion flywheels fitted on drive axle, and also transfer gears arranged between driving and working axles. EFFECT: increased torque on working axle. 5 dwg

Description

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к их движителям, и может быть использовано в педальных транспортных средствах. The invention relates to vehicles, in particular to their propulsors, and can be used in pedal vehicles.

Известны педальные транспортные средства, например гоночный велосипед, движителем которого являются педали с узлом каретки и трещеткой (коробкой передач) на заднем ведущем колесе. Pedal vehicles are known, for example a racing bike, the propulsion of which is pedals with a carriage assembly and a ratchet (gearbox) on the rear drive wheel.

Недостатком известной конструкции является ее неэффективность, особенно для перевозки грузов, ввиду малого значения получаемого крутящего момента. A disadvantage of the known design is its inefficiency, especially for the transport of goods, due to the small value of the resulting torque.

На фиг. 1 показана кинематическая схема предлагаемого привода; на фиг. 2 - педальный механизм; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - схема цепной передачи с указанием диаметра шестерен; на фиг. 5 - то же, но с другими диаметрами шестерен. In FIG. 1 shows a kinematic diagram of the proposed drive; in FIG. 2 - pedal mechanism; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 2; in FIG. 4 is a diagram of a chain transmission indicating the diameter of the gears; in FIG. 5 - the same, but with different gear diameters.

Цель изобретения - повышение удобства пользования движителя, представленного на фиг. 1. Он состоит из корпуса 1, педального механизма с педалями 2, приводной оси 3, на которой расположены шестерни 4-7 для получения трех прямых и одной обратной скоростей, находящиеся в постоянном зацеплении с пятью передаточными шестернями 8, имеющими индивидуальные оси, рабочей оси 9 с установленной на ней скользящей шестерней 10, обеспечивающей посредством вилки 11 зацепление передаточных шестерен с рабочей осью. Педальный механизм (фиг. 1) раскрыт на фиг. 2. Он состоит из двух педалей 2, составляющих единое целое с зубчатыми линейками 12, концы которых находятся внутри втулок 13, содержащих возвратные пружины 14. The purpose of the invention is to improve the usability of the propulsion device of FIG. 1. It consists of a housing 1, a pedal mechanism with pedals 2, a drive axis 3, on which gears 4-7 are located to obtain three forward and one reverse speeds, which are constantly engaged with five gear gears 8 having individual axes, of the working axis 9 with a sliding gear 10 mounted on it, which, by means of a fork 11, engages the gear gears with the working axis. The pedal mechanism (FIG. 1) is disclosed in FIG. 2. It consists of two pedals 2, which are integral with the toothed rulers 12, the ends of which are inside the bushings 13, containing return springs 14.

Зубчатые линейки сопряжены посредством зубьев с маховиками 15, расположенными на приводной оси 3 (фиг. 1). Место посадки маховиков на приводной оси представлено на фиг. 3б. Данная конфигурация оси служит для передачи приводного момента от маховиков посредством шпонок 16, расположенных в пазах 17 маховиков, и подпружиниваются элементами 18. Toothed rulers are coupled by means of teeth with flywheels 15 located on the drive axis 3 (Fig. 1). The place of landing of the flywheels on the drive axle is shown in FIG. 3b. This configuration of the axis is used to transmit the drive torque from the flywheels by means of dowels 16 located in the grooves 17 of the flywheels, and are spring-loaded by elements 18.

Предложенное устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.

Водитель транспортного средства одной ногой нажимает одну из педалей 2 (фиг. 2). При этом зубчатая линейка 12 (фиг. 2) приводит во вращение маховик 15 (фиг. 2), сжимая возвратную пружину 14 во втулке 13. Во время вращения маховика шпонки 16 защепляются за выступы 19 приводной оси, разрез которой представлен на фиг. 3, поворачивая ее и передавая тем самым ей момент привода. Соответственно приводятся во вращение шестерни 4-8 (фиг. 1). Посредством вилки 11, которой скользящая шестерня 10 зацепляет передаточную шестерню, например, первой скорости, момент привода передается на рабочую ось 9 (фиг. 1), приводя ее во вращение. Отпуская нажатую педаль и нажимая на вторую, водитель повторяет описанный выше процесс, увеличивая при этом частоту вращения рабочей оси. В дальнейшем по необходимости с помощью вилки 11 включается нужная передача. The driver of the vehicle with one foot presses one of the pedals 2 (Fig. 2). In this case, the toothed ruler 12 (Fig. 2) rotates the flywheel 15 (Fig. 2), compressing the return spring 14 in the sleeve 13. During rotation of the flywheel, the keys 16 snap over the protrusions 19 of the drive axis, a section of which is shown in FIG. 3, turning it and transmitting thereby the moment of the drive. Accordingly, gears 4-8 are driven into rotation (FIG. 1). By means of a fork 11, by which a sliding gear 10 engages a transmission gear, for example, of the first speed, the drive moment is transmitted to the working axis 9 (Fig. 1), bringing it into rotation. By releasing the depressed pedal and pressing the second, the driver repeats the process described above, while increasing the frequency of rotation of the working axis. In the future, if necessary, using the fork 11, the desired gear is engaged.

Положительный эффект предложенной конструкции по отношению к прототипу заключается в повышении значения крутящего момента рабочей оси движителя, что следует из нижеприведенного расчета. The positive effect of the proposed design in relation to the prototype is to increase the value of the torque of the working axis of the propulsion device, which follows from the calculation below.

М_p = m φ pl, где М_p - момент привода; m - число рабочих (в нашем случае m = 1, так как один водитель); φ - коэффициент, учитывающий неодновременность приложения усилия при совместной работе (φ= 1, так как m = 1); Р - усилие на педали; l - длина рычага; U - передаточное отношение двух сопрягаемых шестерен (коэффициент 0,98 отражает КПД зубчатой пары).M _p = m φ pl, where M _p is the drive moment; m is the number of workers (in our case, m = 1, since one driver); φ is a coefficient taking into account the non-simultaneous application of force during joint work (φ = 1, since m = 1); P is the effort on the pedals; l is the length of the lever; U - gear ratio of two mating gears (coefficient 0.98 reflects the efficiency of the gear pair).

Подставляя величину момента привода М_p в выражение крутящего момента, получают следующую формулу для его расчета:
М_к = m φ PlU ˙ 0,98.Substituting the magnitude of the drive moment M _p in the expression of torque, get the following formula for its calculation:
M _k = m φ PlU ˙ 0.98.

С целью корректности сравнения крутящих моментов принимают длину l рычага, равную 200 мм, а величину Р, равную 30 кг. На фиг. 4 и фиг. 5 схематично представлены движитель велосипеда и предложенный движитель педального транспортного средства с указанием диаметра шестерен. Тогда значения крутящих моментов по скоростям I-V для прототипа будут следующими:
M

= 6000 ·

· 0,98

· 0,98 = 1800·0,98 = 1764 кг·мм
M

= 6000 ·

· 0,98

· 0,98 = 1890·0,98 = 1859 кг·мм
M

= 6000 ·

· 0,98

· 0,98 = 1980·0,98 = 1940 кг·мм
M

= 6000 ·

· 0,98

· 0,98 = 2070·0,98 = 2029 кг·мм
M

= 6000 ·

· 0,98

· 0,98 = 2160·0,98 = 2116 кг·мм
Средний крутящий момент 1841 кг ˙ мм. предложенной конструкции будут следующими:
M

= 6000 ·

·

· (0,98)² = 6000·0,96 = 5760 кг·мм

0

0

,98)² =

· 0,96 =

· 0,96 =

0

0

,98)² =

· 0,96 =

· 0,96 =
Средний крутящий момент 3520 кг ˙ мм.For the purpose of correct comparison of torques, the length l of the lever is 200 mm, and the value of P is 30 kg. In FIG. 4 and FIG. 5 schematically shows the propulsion of a bicycle and the proposed propulsion of a pedal vehicle indicating the diameter of the gears. Then the values of torques for speeds IV for the prototype will be as follows:
M

= 6000

0.98

0.98 = 1800 0.98 = 1764 kg mm
M

= 6000

0.98

0.98 = 1890 0.98 = 1859 kg mm
M

= 6000

0.98

0.98 = 1980; 0.98 = 1940 kg
M

= 6000

0.98

0.98 = 2070 0.98 = 2029 kg mm
M

= 6000

0.98

0.98 = 2160 0.98 = 2116 kg mm
The average torque is 1841 kg ˙ mm. The proposed designs will be as follows:
M

= 6000

·

· (0.98) ² = 6000 · 0.96 = 5760 kg · mm

0

0

, 98) ² =

0.96 =

0.96 =

0

0

, 98) ² =

0.96 =

0.96 =
The average torque is 3520 kg ˙ mm.

Как видно из приведенных расчетов, крутящий момент в предлагаемой конструкции на 50% выше, чем у прототипа. As can be seen from the above calculations, the torque in the proposed design is 50% higher than that of the prototype.

Предложенный движитель может обеспечить педальному транспортному средству более высокую грузоподъемность как и скорость при подборе соответствующих диаметров шестерен. The proposed propulsion device can provide a pedal vehicle with a higher payload as well as speed when selecting the appropriate gear diameters.

Claims (1)

ПРИВОД ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий приводные рычаги, размещенные на приводной звездочке, связанные с дополнительными звездочками, размещенными на дополнительных осях и связанными с элементами переключения передач, отличающийся тем, что, с целью повышения удобства в пользовании, приводные рычаги выполнены в виде подпружиненных реек, каждая из которых связана со звездочкой, выполненной в виде сектора, и установлена во втулке, при этом оси дополнительных звездочек расположены между приводной осью и осью, на которой расположены элементы переключения передач. VEHICLE DRIVE, comprising drive levers located on a drive sprocket, associated with additional sprockets placed on additional axles and associated with gear shifting elements, characterized in that, in order to improve ease of use, the drive levers are made in the form of spring-loaded rails, each of which is connected with an asterisk made in the form of a sector and is installed in the sleeve, while the axles of the additional sprockets are located between the drive axis and the axis on which cients gear.

Images