Велосипед с вспомогательным электро-приводом

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советских Социалистических Республик(31) 26449/75 (ЗЗ) ВеликобританияОпубликовано 15.05.81. Бюллетень М 18 51)М Кз В 62 М 1/20 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(088. 8) Дата опубликования описания 15.05,81(72) Авторы изобретения Иностранцы Чарльз Патрик Дункан Дэвидсон и Гарри Са мисте"еЮзну рЩтецтц.тщись ЯИБЛЙ ОМАЛ Иностранная ФирмаЛукас Индастриз Лимитед (Великобритания)(54) ВЕЛОСИПЕД С ВСПОМОГАТЕЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ Недостатком данного велосипеда 20 является то, что он приводится в движение только с помощью электродвигателя и в каждый момент времени при движении велосипедист должен затрачивать некоторое усилие для обеспечения перемещения велосипеда.Цель изобретения - обеспечение автоматического включения электродвигателя в начальный момент движения. Изобретение относится к одноколейным транспортным средствам и касается велосипедов с вспомогательным электроприводом. 5Известен велосипед с вспомогательным электроприводом, содержащий основной привод, выполненный в виде ведущей и ведомой звездочек, охватываемых бесконечным нерастяжимым гибким тяговым элементом, источник питания, установленный на раме и связан ный с электродвигателем вспомогательного привода, причем последний кинематически связан с основным. приводом, и устройство ручного управления, содеял жащее выключатель электродвигателя, 1) . Для этого велосипед снабжен дополнительной зубчатой передачей и дополнительным выключателем, один контакт которого установлен на раме, а другой - йа электродвигателе, выходной вал которого связан с ведомым элементом дополнительной зубчатой передачи, а ведущий элемент указанной передачи связан с ведущей звездочкой, при этом электродвигатель и дополнительная зубчатая передача установлены на раме с воэможностью ограниченного перемещения относительно нее.На фиг. 1 показан велосипед, видсбоку;на фиг. 2 - часть велосипеда на фиг. 1, увеличенный виду на фиг.3 - сечение А-А на фиг. 2.Велосипед содержит раму 1, изготовленную иэ металлических труб, Сзади на раме установлено заднее ведущее колесо 2, а впереди - ручной рулевой узел, в нижней части котОро- . го находится переднее ходовое колесо 3, с помощью которого производится управление велосипедом. На заднем ведущем колесе 2 велосипеда крепится ведомая звездочка 4, на которую надевается нерастяжимвя бесконечнаяприводная цепь 5. Эта цепь проходит вперед вдоль рамы и оборачивается вокруг ведущей звездочки 6 большого диаметра, вращающейся на раме 1. Плоскость вращения звездочки б параллельна плоскости рамы 1, К звездочке б прикреплены две педали по обе стороны от плоскости звездочки с ее диаметрально противоположных сторсн. Ведомая звездочка 4 может содержать обгонную муФту, так что обратное движение цепи 5 ие влияет иа движение велосипеда, имеющего,возможность обгона ведущей звездочки, напри мер, при движении под гору. Для оказания помощи водителю в передвижении велосипеда предусматривается электродвигатель 7, установленный на раме, и соединенная с ним батарея аккумуляторов 8, также установленная на раме 1. Электродвигатель 7 и дополнительная зубчатая передача 9, корпус которой жестко укреплен иа корпусе электродвигателя, образуют единий приводной узел, монтируемый на раме 1. Дополнительная зубчатая передача 9 передает вращение оси электродвигателя 7 на ведущий зубчатый элемент 10, который вращается в той же плоскости, что и плоскость звездочки б и цепь 5, окружающая звездочку 4. Но для того чтобы вспомогательный привод мог использоваться только для помощи велосипедисту, а не для того, чтобы приводить велоси. пед в движение без всяких усилий со стороны водителя, предусматривается дополнительный выключатель 11, управляющий включением электродвигателя 7 и который должен быть замкнут для того,П чтобы электродвигатель 7 мог работать, На практике дополнительный выключатель 11 это микровыключатель рассчитанный на относительно низкий ток и не могущий непосредственно управлять электродвигателем 7. В предпочтительном варианте выключатель 11 управляет включением реле с контактами для сильных токов, проводящими ток двигателя.Для того, чтобы выключатель 11 замыкался только, когда водитель прикладывает к педалям усилие, электродвигатель и дополнительная передача устанавливаются на раме с возможностью ограниченного перемещения, а выключателю 11 придается чувствительность к этому перемещению. Для этого электродвигатель 7 и зубчатая передача 9 соединяются с рамой 1 с помощью первого и второго соединительных элементов 12 и 13. Элемент 12 соединен на одном из концов с кронштейном 14, установленным на зубчатой передаче 9, а на другом - с кронштейном 15, жестко .закрепленным на раме. Соединение элемента 12 с кронштейнами 14 и 15 производится с помощью резиновых вкладышей, благодаря чему соединительный элемент 12 может поворачиваться относительно кронштейнов 14 и 15 за счет деформации резиновых вкладышей. Таким образом, резиновые вкладыши допускают вращательное движение, но в тоже время оказывают ему сопротивлениеи обеспечивают упругое смещение,возвращающее соединительный элемент12 в исходное положение относительнокронштейнов 14 и 15, Соединительный.лемент 13 соединен одним из концовс кронштейном 16, а другим - с кронштейном 17, жестко закрепленным наэлементе 18 рамы 1. Аналогичным обра-,зом соединение элемента 13 с кронштейнами 16 и 17 производится с помощью резиновых вкладышей, допускающих 15 повороты элемента 13 относительнокоонштейнов, обеспечивая в то же время упругое смещение, возвращающеесоединительный элемент 13 в исходноеположение относительно кронштейнов 2 О 16 и 17.На Фиг. 3 показано поперечное сечение предпочтительного варианта соединения - между элементом 13 и кронштейном 17, но конструкция других сое 25 единений аналогична этой. Соединительный элемент 15 выполнен с двумя звеньями 19 и 20. Между звеньями 19 и20 расположен кронштейн 17, в которомвыполнено отверстие 21, продольнаяось которого перпендикулярна к плоскости рамы 1. Внутри отверстия 21 расрасположен полый резиновый вкладыш 22,в котором, в свою. очередь, располагается втулка 23. Оси отверстия 21и втулки 23 совпадают, но втулка 23длиннее, так что ее концы выступаютнаружу с обеих сторон кронштейна 17.Кроме того, относительные размерыотверстия 21, втулки 23 и резиновоговкладыша 22 выбраны так, что внутренняя поверхность вкладыша 22 прижатак внешней поверхностивтулки 23, аего внешняя поверхность прижата к поверхности отверстия 21 кронштейна 17.Поэтому любая попытка повернуть втул ку 23 внутри кронштейна 17 встречает сопротивление вкладыша 22 и приводит к его деФормации, так что послеосвобождения втулки 23 она возвращается в исходное положение при вос становлении Формы резинового вкладыша 22. Один конец каждого из звеньев19 и 20 примыкает к соответственномуосевому концу втулки 23, и череззвенья 19, 20 и втулку 23 проходитболт 24 . Головка болта примыкает кзвену 20, а гайка на его противоположном конце - к звену 19, так чтоболт жестко прижимает звенья 19 и20 к выступающим концам втулки 23.Прижатие не позволяет звеньям пере мещаться относительно .втулки 23, такчто единственную возможность перемещения элемента 13 относительнокронштейна 17 дает деФормация вкладыша 22, и после освобождения свя зывэющих элементов они возвращаютсяв исходное положение под воздействием вкладыша 22. Аналогичным образомвыполнено соединение элемента 12 скронштейном 14 и 15.При отсутствии каких-либо внешнихсил, приложенных к вспомогательномуэлектроприводу, последний отключен иупругие резиновые вкладыши удерживают его в исходном положении по отношению к раме 1, Корпус выключателя11 соединен с электродвигателем, аего шток установлен на соединительном элементе 13. Любое отклонениевспомогательного электропривода поотношению к раме 1, допускаемое резиновыми вкладышами, будет менятьрасположение вспомогательного электропривода относительно соединительноеэлемента 13, и этот элемент будетповорачиваться относительно рамы 1.Устройство выключателя 11 предусматривает, что в исходном положении 20вспомогательного электропривода поотношению к раме 1 контакты выключателя разомкнуты, и электродвигатель7 выключен. Поскольку приводная цепь5, соединяющая звездочку б и звездочку 4 на заднем колесе, надеваетсятакже на зубчатый элемент 10, то когда электродвигатель 7 выключен, сила,приложенная велосипедистом к звездочке б, увеличивает натяжение верхнегоучастка цепи 5, т,е. там, где цепьнадета на зубчатый элемент 10. Увеличение натяжения на верхнем участкевызывает силу, приложенную к зубчатому элементу 10, стремящуюся сместитьэтот элемент 10 к звездочке б, чтоприводит к перемещению вспомогательного электропривода относительно рамы1, допускаемому поворотом элементов12 и 13, вызывающим противодействиерезиновых вкладышей. При этом смещении вспомогательного электроприводаотносительно рамы 1 корпус выключателя11 отодвигается от элемента 13, замыкая контакты выключателя, что обеспечивает возможность включения электродвигателя 7. Целосообразно испольэовать в качестве выключателя 11 нормально замкнутый выключатель, который разомкнут в исходном положениивспомогательного электропривода относительно рамы 1.Выключатель 11 в . не единственный,управляющий электродвигателем 7,поскольку желательно иметь ручноеуправление двигателем с помощью установленного на руле выключателя 24.Такой выключатель 24 может быть соединен последовательно с выключателем11, так что для включения двигателянеобходимо замкнутое положение обоихвыключателей. Если водитель желает 0привести велосипед в движение, ондолжен замкнуть выключатель ручногоуправления и начать давить на педали.Начальное приложение движущей силыпедалям смещает вспомогательный у электропривод относительно рамы 1,приводя к замыканию выключателя 11и включая электродвигатель 7,. Послеэтого электродвигатель 7 помогаетвелосипедисту при движении, и покводитель продолжает прикладыватьдвижущую силу к звездочке б черезпедали, электропривод остается всмещенном положении, а выключатель11 замкнут,. Но если велосипедист перестает давить на, педали, то вспомогательный электропривод возвращается в исходное положение под действием резиновых вкладышей на соединительные элементы 12 и 13, так чтовыключатель 11 размыкается, и электродвигатель 7 перестает работать независимо от положения рулевого выключателя ручного управления. Очевидно,что при желании выключатель 11 можетразмыкаться при выходе вспомогательного электропривода из исходного положения; в этом случае электрическаяцепь должна быть устроена так, чторазмыкание выключателя 11 приводит кзамыканию электрической цепи электродвигателя 7.Целесообразно снабдить соединениезубчатого элемента 10 и Зубчатой передачи 9 обгонной муфтой, так чтобызвездочка б могла обгонять зубчатыйэлемент 10, например, для того, чтобыводитель мог приводить велосипед вдвижение, не преодолевая сопротивления зубчатой передачи 9.Формула изобретенияВелосипед с вспомогательным электроприводом, содержащий основной привод, выполненный в виде ведущей иведомой звездочек, охватываемзх бесконечным,нерастяжиьым гибким тяговымэлементом, источник питания, установленный на раме и связаннчй с электродвигателем вспомогательного привода, причем последний кинематическвсвязан с основным приводом, и устройство ру юного управления, содержащее выключатель электродвигателя,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью обеспечения автоматическоговключения электродвигателя в начальный момент движения, он снабжен дополнительной зубчатой передачей идополнительным выключателем, одинконтакт которого установлен на раме,а другой - на электродвигателе, выходной вал которого связан с ведомымэлементом дополнительной зубчатойпередачи, а .ведущий элемент указанной передачи связан с ведущей звездочкой, при этом электродвигатель идополнительная зубчатая передача ус"тановлены на раме с воэможностью ограниченного перемещения относительноее.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции Р 2180709,кл. В 62 И 23/02, 1974.83106 7 Фиг. Р оставитель ННиколае ехред Т. мточкаол ктор Зака лиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 2765/23 Тираж 699ВНИИПИ Государст венногопо деламизобретений и 113035, Чосква, ".,-35, Раушска Подписмитета СССРткрытийнаб д. 4/5 ектор В. ВутягатйАй