TR202009378A2 - İnsan gücüyle tahri̇k edi̇lerek hareket veri̇len araçlar i̇çi̇n i̇ti̇ş destek si̇stemi̇ - Google Patents

Abstract

Buluş, insan gücüyle tahrik edilen iki veya daha fazla tekere sahip bisiklet ve benzeri sistemler tahrik edilen kara, deniz ve hava araçlarının vites sistemine entegre olan zincirden tahrik sağlayan itiş destek sistemiyle ilgilidir.

Description

TARFNAME INSAN GÜCÜYLE TAHRIK EDILEREK HAREKET VERILEN ARAÇLAR içiN iTis DESTEK SISTEMI TEKNIK ALAN Bulus, insan gücüyle tahrik edilen iki veya daha fazla tekere sahip bisiklet ve benzeri sistemler tahrik edilen kara, deniz ve hava araçlarinin vites sistemine entegre olan zincirden tahrik saglayan itis destek sistemiyle ilgilidir. ÖNCEKI TEKNIK Insan gücüyle tahrik edilerek kullanilan bisikletler sehir yasamanin karmasik ve zorlastigi günden güne popüler bir ulasim araci olma yolunda ilerlemektedir.

Bisiklete binmek, en basit ulasim biçimidir. Ritmik hareketler gerektirdiginden sagliga çok yararlidir. Rahatlatici ve gevsetici etkisi vardir ve keyifli bir istir.

Elektrikli bisikletler (e-bisiklet) sehir içinde ve kisa mesafelerde ulasim sorununa çevreye duyarli bir alternatif olusturmus olan bisikletlerdir. Benzin fiyatlarinin yükselmesi ile elektrikli ve normal bisikletlerin sayilari hizla artmaktadir.

Bu bisikletler yaygin olarak evden ise gitmek, gezmek ve okula gitmek için kullanilmaktadir. Uzun mesafeleri kat edebilmek ve egimli yollarda rahat kullanim için elektrikli bisikletler son yillarda yayginlasmaya baslamistir. Fakat bunlar bisikletin Spor yapma ve insan gücüyle tahrik edilme özelligini tamamen ortadan kaldirmis pil, motor, sanziman ve benzeri eklenen aksamiardan dolayi agirligi arttigindan bisiklet gibi kullanimi artik mümkün olmamaktadir.

Piyasada bulunan elektrikli bisikletler genel olarak 250W ve üzerindedir. Daha büyük güç, daha büyük elektrikli bisiklet motoru demektir. 500W'dan baslayarak 1000W”a kadar yükselen motora sahip elektrikli bisikletler vardir. Daha büyük motor ise daha çok elektrik tüketimi ve daha büyük aküyü beraberinde zorunlu kilar. Büyük motor ve daha büyük aküler agirligi önemli ölçüde arttiracaktir. Kaba görüntüleri ve normal bir bisiklet agirligina göre 4-5 katina çikabilen agirliklarda imal edilmeleri, akü sarjinin bitmesi durumunda pedal çevirme ile yola devam edebilme kabiliyetinin önünde çok ciddi bir engel olusturmaktadir.

Tekerlek göbeginde ya da orta mil aksaminda bulunan motor, aküdeki enerjiyi kullanarak bu hafif araçlara hareket kabiliyeti verir. Gidon üzerinde bulunan kontrol paneli ya da butonlar ile idare edilirler.

Hub motor kullanilarak tasarlanan ön tekerlekler eski bisikletinizi elektrikli bir bisiklete çevirebilmenize olanak tanimaktadir. Aynakol ve orta mil üzerinde bulunan sensörler ile hem çevrim gücünüze, hem de çevrim sayiniza bakiliyor, otomatik bir seçim yapmissaniz sistemin bir bütün oldugunu hissediyorsunuz. Tüm bu bilgiler sistemin görsel kismi olan çok fonksiyonlu kilometre sayaci içerisinde gösteriliyor.

Elektrikli bisikletlerde kullanilan elektrikli motorlar diger araçlarda kullanilanlardan farkli degil. Yani elektrikli bisikletler, günes arabalari, elektrikli scooterlar ve daha birçok elektrikli hafif araç Hub (göbek) motor kullanmaktadir. Bu motorlarin tercih edilmesinin ardindaki gerekçelerin en önemlisi, ek bir aktarim mekanizmasi gerektirmemeleridir. Fakat 180 wattiin üzerinde güç gerekmesi büyük bir aküyü de zorunlu hale getirmektedir. Buda bisikleti motosiklet kadar agirlastirmaktadir.

Elektrikli bisikletler için kullanilacak aküler arasinda: Kursun Asit Aküler (SLA), Nikel Kadmiyum (NiCd) Aküler, Nikel Metal Hibrit (NiMh) Aküler, Lityum Iyon (Li-ion) Aküler, Lityum Demir Fosfat (LiFePO4) Aküler sayilabilir.

BISIKLETIN SÜRÜS VERIMLILIGINE ETKI EDEN FAKTÖRLER 1. Tekerlek çapi Krank uzunlugu Yolun egimi Sürücünün agirligi Bisikletin agirligi Mekanik güç kayiplari Vites oranlari Hava direnç katsayisi 9. Yuvarlanma sürtünme katsayisi . Lastik hava basinci 11.Lastigin temas yüzeyi TORK VE UYGULANAN ENERJIYE ETKI EDEN ETMENLER: .:. Dogrudan Etmenler; > Ayna kol'un kol uzunlugu veya kisaligi (tom'in dahi dogrudan Tork degerine etkisi vardir) > Teker Çapi > Disli çaplari ve dis sayilari > Dakikadaki pedal çevirme devir sayisi Lastik havasi Bisiklet agirligi Kullanici agirligi Tasinan yük Zemin (sürtünmeyi veya kadansi etkiler) Performansiniz (gücünüz) Pedal tipi Dogru sürüs pozisyonu ve sele yükseklik ayari dokümanlarda pedaldan itise destek olacak sistemler gelistirildigi bilinmektedir. Bu sistemlerde pedalin baglandigi göbegin degisimi gerektiginden uygulama yayginlasmamistir.

SEKILLERIN ANLAMI 1. Bisiklet Üzerinde Sistemin Montajli Genel Görünümü 2 A Detay Görünümü 3. Tahrik Mekanizmasinin Arka Dis Taraf Perspektif Görünümü 4. Tahrik Mekanizmasinin Arka Iç Taraf Perspektif Görünümü . Tahrik Mekanizmasinin Yalin Perspektif Görünümü 6. Tahrik Mekanizmasi Dis Yandan Görünümü 7. Tahrik Mekanizmasi Iç Yandan Görünümü 8. Sanziman Yandan Görünümü Sekiller de belirtilen parça numaralarinin isimlerinin referans numarasiyla verilmesi 1. Elektrik Motoru 2. Sanziman 3. Ön Vites 3.1.Tahrik Mekanizmasi Baglanti Yeri 4. Tahrik Mekanizmasi 4.1.Vites Baglanti Aparati 4.2.Tahrik Dislisi 4.3. Kayis 4.4. Küçük Disli . Kontrol Sistemi .1 . Devir Sensörü .2. Egim Sensörü BULUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI Bulus, elektrik motoru (1), sanziman (2), ön vites (3), tahrik mekanizmasi (4) ve kontrol sistemi (5) ana parça ve bölümlerini içermektedir. Sistemin elektronik kontrol ünitesine gerek kalmadan tüm pedal çevirme devirleriyle uyumlu olan sanziman (2) tipi CVT dir. CVT sanzimandaki vites oraninin degisimi kontrol sisteminin motorunun devrini ayarlamasi yerine verimli bir alternatiftir. Tahrik mekanizmasi (4); ön vites (3) üzerinde yer alan tahrik mekanizmasi baglanti yerine (3.1) ön vitesin (3) yatay ve dikey hareketleri ile zincirin yatay hareketine uyumlu sekilde vites baglanti aparatiyla (4.1) konumlandirilmistir. Tahrik mekanizmasi (4); vites baglanti aparati (4.1), tahrik dislisi (4.2), kayis (4.3) ve küçük disli (4.4) parçalarindan olusmaktadir. Pedal dönme devir sayisiyla orantili elektrik motorun (1) hizinin ayarlayan kontrol sistemi (5), bu islemi devir sensörü (5.1) ve egim sensöründen (5.2) aldigi anlik verileri yazilimda isleyerek gerçeklestirmektedir.

Tahrik mekanizmasi (4), ön vitesin (3) hareketiyle baglantili olup zincirin yatay yöndeki hareketiyle beraber hareket eden en az bir tahrik dislisiyle (4.2) zincirden tahrik edilmesini saglamaktadir. Tahrik dislisi (4.2) ön vitesin (3) yatay ve dikey hareketleriyle uyumlu olarak çalismasi vites baglanti aparati (4.1) ve küçük disli (4.4) ile saglanmaktadir. Vites baglanti aparati (4.1) ön vitesin (3) minimum hareketinin oldugu bölümüne tahrik mekanizmasi baglanti yerinden (3.1) baglanmaktadir.

Böylece ön vitesin (3) yatay ve dikey hareketlerine engel olusturmamaktadir. Yani bisikletin tüm vites degisimlerinde zincire ve ön viteste (3) zinciri yönlendiren mekanizmanin eksen merkezinden tahrik mekanizmasi baglanti yerine (3.1) bagli tahrik mekanizmasinin (4) düzgün çalismaya devam etmesi saglanmaktadir. Vites geçisi esnasinda zincirin gerginliginin sürekli olarak korunmasi önemlidir. Sistem içerisinde bu zincir gergisi arka vites üzerinden saglanmakta olup, tahrik sistemi içerisinde yer alan küçük disli (4.4) bu gerginligi ve zincirin yatay hareketinin sürekli istikrarli kalmasini saglamaktadir.

Sistemin elektronik kontrol ünitesine gerek kalmadan tüm pedal çevirme devirleriyle uyumlu olan sanziman (2) tipi olan CVT sanzimanda kullanilan V kayisin tahrik dislisinin (4.2) yatay hareketlerinde yüksek verimde çalismaya devam edebilmesi aktarimdaki mekanik kayiplari minimuma indirmektedir. Ayrica sistem gerektiginde sanziman (2) kullanilmadan motorun (1) kayisla (4.3) dogrudan tahrik dislisine (4.2) baglanmasiyla tahrik edilebilmesine uygundur. Bu sayede sanzimansiz bir kullanim veya ariza durumunda sanzimanin devreden çikarilarak dogrudan elektrik motoruyla tahrik edilebilmesine olanak saglamaktadir.

Sistem; tahrik gücünü saglayacak elektrik motor seçimi konusunda da kullanicisina sayisiz seçenek özgürlügü sunmaktadir. Düsük güçte, elektrik sarfiyati çok düsük motorlar kullanilacagi gibi yüksek güçteki motorlar devir düsürücülerle kullanilabilmektedir.

Kontrol sistemi (5), pedal dönme devir sayisini ve egimi kontrol ederek ona göre tahrik mekanizmasinin (4) hizini ayarlamaktadir. Böylece konforlu bir sürüs saglanirken enerji sarfiyati en ekonomik sekilde ayarlanmaktadir.

Itis destek sistemini içeren bir bisikleti kullanicisi tarafindan sürüs esnasinda kontrol sistemi (5) yardimiyla devreye aldiginda, devir sensörü (5.1) ve egim sensöründen (5.2) alinan anlik veriler kontrol sisteminin (5) yazilimina iletilir. Islenen veriler dogrultusunda motorun devri, varsa motora aküple redüktörün devri ayarlanir, CVT veya kasnak redüksiyonu ayarlanarak hareket tahrik dislisine (4.2) aktarilir.

Tahrik dislisi (4.2) yardimiyla hareket zincire aktarilarak kullanicinin pedal üzerine uygulamasi gereken kuvvet düsürülerek konforlu sürüs saglanmaktadir. Itis destek sisteminin istikrarli biçimde çalismasi vites geçisleri esnasinda zincir gerginliginin ayni kalmasi ve ön vites mekanizmasinin yatay/dikey hareketine engel olusturmamasi önemlidir. Bulusumuzla ortaya koydugumuz itis destek sistemi sayesinde istenen istikrar sürekli hale getirilmektedir.

Claims (2)

ISTEMLER . Insan gücüyle tahrik edilen araçlar için itis destek sistemi olup, özelligi; elektrik motorundan (1) gelen tahriki kontrollü biçimde ileten sanziman (2), ön vitesin (3) yatay ve dikey hareketleri ile zincirin yatay hareketine uyumlu vites baglanti aparati (4.1), tahrik dislisi (4.2), kayis (4.3) ve küçük disli (4.4) parçalarindan olusan tahrik mekanizmasi (4), ön vites (3) üzerinde yer alan tahrik mekanizmasi baglanti yeri (3.1) ve kontrol sistemi (5) ile karakterizedir. .Istem 1”de bahsedilen sanziman (2) olup, özelligi; CVT tipi olmasiyla karakterizedir. . Istem 1'de bahsedilen vites baglanti aparati (4.1) olup, özelligi; ön vitesin (3) minimum hareketinin oldugu bölümüne tahrik mekanizmasi baglanti yerinden (3.1) baglanmasiyla karakterizedir. . istem 1'de bahsedilen küçük disli (4.4) olup, özelligi; ön vitesin (3) yatay ve dikey hareketleriyle uyumlu olarak çalismasini ve zincirin vites geçisi esnasinda gerginliginin ayni kalmasini arka vitesle saglayan parça olmasiyla karakterizedir. . Istem 1'de bahsedilen kontrol sistemi (5) olup, özelligi; devir sensörü (5.

1) ve egim sensöründen (5.

2) alinan anlik verileri bünyesinde bulunan yazilimla isleyerek pedal dönme devir sayisini ve egimi kontrol ederek tahrik mekanizmasinin (4) hizini ayarlayan birim olmasiyla karakterizedir.