Вид РИД
Изобретение
Изобретение относится к области спортивной техники и может быть использовано в велосипедных соревнованиях.
При езде на гоночном велосипеде в соревновательных условиях, основным требованием к конструктивным элементам его заднего переключателя передач является простота конструкции, надежность и четкость переключения передач и уменьшение его аэродинамического сопротивления.
Известен задний переключатель передач велосипеда, раскрытый в патенте US 5961409, содержащий кронштейн, закрепленный на наконечнике задней вилки рамы велосипеда; рычаги шарнирного параллелограмма; корпус переключателя с роликами, закрепленными между пластинами.
Однако такая конструкция заднего переключателя передач велосипеда сложна, имеет много деталей, а перегибы приводного троса при смене передач уменьшают четкость и надежность переключения.
Известен задний переключатель передач велосипеда, раскрытый в патенте US 6350212 B1, содержащий кронштейн с установленной в нем пружиной кручения и поворотным винтом, закрепленным на наконечнике задней вилки рамы велосипеда; рычаги шарнирного параллелограмма, на внешнем рычаге которого закреплен гайкой через фигурную шайбу приводной трос, направляющий боуден которого установлен через регулировочный винт в кронштейн.
Однако такая конструкция заднего переключателя передач велосипеда сложна и не может обеспечить четкость и надежность переключения передач из-за небольшого расстояния от упора боудена до места крепления приводного троса, что вызывает перегибы приводного троса, а изгиб направляющего боудена перед его упором в регулировочный винт составляет 180°, что вызывает повышенный износ внутренней пластмассовой оболочки боудена и заедание приводного троса. Следует отметить сложность конструкции такого переключателя передач, а увеличенные габаритные размеры и размещение его в районе крепления заднего колеса повышает его аэродинамическое сопротивление. Кроме того, для точного переноса приводной цепи от одной ведомой шестеренки к другой требуется точный расчет увеличения-уменьшения длины приводного троса для каждого переключения передач.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения эксплуатационных характеристик заднего переключателя передач велосипеда за счет упрощения конструкции переключателя, уменьшения габаритных размеров и приближения его к плоскости заднего колеса велосипеда, полного исключения механических деформаций и перегибов приводного троса при повороте рычагов шарнирного параллелограмма, устранения заеданий приводного троса в направляющем боудене при переключении передач и автоматическая остановка вращения поворотной пластины при аварийном сбросе приводной цепи с ведущей шестеренки.
Согласно изобретению поставленная задача решается тем, что кронштейн установлен непосредственно на нижнем правом пере задней вилки рамы велосипеда перед его ведомыми шестеренками; на внутреннем рычаге шарнирного параллелограмма имеется выступ с отверстием, который по отношению к оси его крепления к кронштейну расположен перпендикулярно к плоскости, проходящей через оси его крепления к кронштейну и корпусу переключателя, что позволяет при натяжении или ослаблении приводного троса на одинаковые величины в продольном (по отношению к велосипеду) направлении перемещать направляющий ролик на одинаковые расстояния в поперечном (по отношению к велосипеду) направлении, выставляя его каждый раз напротив одной из ведомых шестеренок кассеты заднего колеса велосипеда; через отверстие на выступе внутреннего рычага шарнирного параллелограмма установлена поворотная втулка, в которой выполнены сквозное отверстие для свободного прохода приводного троса и цилиндрическая выточка - для размещения в ней ограничительной бобышки приводного троса; поворотная втулка имеет вырез, в который установлен выступ внутреннего рычага шарнирного параллелограмма и закреплен через отверстие запорным цилиндрическим шплинтом, обеспечивающим свободное угловое перемещение поворотной втулки относительно внутреннего рычага шарнирного параллелограмма при переключении передач; упор направляющего боудена в цилиндрическую выточку регулировочного винта расположен на выступе кареточного узла рамы велосипеда, а приводной трос на всем своем протяжении от кареточного узла рамы велосипеда до места своего крепления в поворотной втулке представляет собой прямую линию; возвратная пружина переключения передач состоит из двух рабочих цилиндрических частей пружины кручения, соединенных между собой одной общей нерабочей частью пружины и установленных на двух осях крепления внутреннего рычага шарнирного параллелограмма с упором своих двух свободных нерабочих частей пружины на оси крепления внешнего рычага шарнирного параллелограмма; место крепления внутреннего рычага шарнирного параллелограмма к корпусу переключателя расположено перед направляющим роликом по ходу движения велосипеда; пружина кручения для натяжения цепи установлена во внутреннее отверстие несущей втулки предварительно закрученной и напряженной с упором своих витков в цилиндрическую поверхность внутреннего отверстия несущей втулки; несущая втулка с установленными в ней пружиной кручения и стяжным винтом закручивается-откручивается по резьбе во внутреннее глухое отверстие корпуса переключателя поворотной пластиной через радиальные отростки пружины кручения; пружина кручения, через несущую втулку и подшипники, установлена внутри направляющего ролика; внутренняя обойма подшипников с распорной шайбой направляющего ролика является ограничительным упором при закручивании несущей втулки в корпус переключателя; на поворотной пластине выполнены: плоский выступ с цилиндрическим отверстием; цилиндрический выступ с глухим резьбовым отверстием, на внешнюю поверхность которого установлен натяжной ролик и глухое резьбовое отверстие - для стяжного винта; ограничительная пластина имеет цилиндрический резьбовой выступ и плоский выступ с резьбовым отверстием; при совмещении плоских выступов поворотной и ограничительной пластин в их отверстия установлен стопорный винт; ограничительная пластина имеет на одном краю цилиндрический выступ, установленный в корпус переключателя с внешней стороны и закрученный по резьбе в поворотную платину, ограничивающую от осевого перемещения направляющий ролик, установленный на цилиндрическом выступе корпуса переключателя с его внутренней стороны, а на другом краю - цилиндрический выступ, на который установлен натяжной ролик; натяжение приводной цепи производится пружиной растяжения, установленной на выступах корпуса переключателя и поворотной пластины.
Из уровня техники неизвестен задний переключатель передач велосипеда с предложенным выполнением его составных частей.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами. На фиг. 1 показан задний переключатель передач велосипеда - вид спереди; на фиг. 2 показан задний переключатель передач велосипеда - разрез по А-А; на фиг. 3 показан задний переключатель передач велосипеда - разрез по В-В; на фиг. 4 показана поворотная втулка с приводным тросом, установленная на выступе внутреннего рычага шарнирного параллелограмма - разрез по С-С; на фиг. 5 показано крепление возвратной пружины кручения - вид спереди; на фиг. 6 схематично показаны повороты рычагов шарнирного параллелограмма и переносы направляющего ролика относительно ведомых шестеренок кассеты заднего колеса велосипеда; на фиг. 7 показано крепление пружины растяжение к корпусу переключателя и к поворотной пластине - вид спереди; на фиг. 8 показано крепление направляющего и натяжного роликов, поворотной и ограничительной пластин на корпусе переключателя - разрез по N-N.
Задний переключатель передач велосипеда состроит из кронштейна 1 с установленными на нем через оси 2.1 и 2.2 внутренним 3 и внешним 4 рычагами шарнирного параллелограмма с поворотной втулкой 5, в которой установлен приводной трос 6 с ограничительной бобышкой 6.1, и закрепленной запорным шплинтом 7 с разрезной пластиной 8. Свободные края внутреннего 3 и внешнего 4 рычагов шарнирного параллелограмма крепятся через оси 2.3 и 2.4 к корпусу переключателя 9. На оси 2.1. и 2.3 установлена возвратная пружина кручения 10. Для ограничения поворота внутреннего 3 и внешнего 4 рычагов шарнирного параллелограмма предусмотрены ограничительные винты 11 и 12, установленные в кронштейне 1. В корпус переключателя 9 установлена несущая втулка 13 с направляющим роликом 14 через подшипники 15.1 и 15.2. и распорную шайбу 16. В несущую втулку 13 установлена предварительно закрученная и напряженная пружина кручения 17 и закреплена в ней стяжным винтом 18, закрученным по резьбе в поворотную пластину 19 на которой установлен натяжной ролик 20 и ограничительная пластина 21 со стопорным винтом 22. Приводная цепь 23 размещена между натяжным роликом 20 и направляющим роликом 14, и установлена на одной из ведомых шестеренок кассеты 24 заднего колеса велосипеда, закрепленного в задней вилке рамы велосипеда 25 стяжной осью 26. Кронштейн 1 установлен на нижнем правом пере задней вилки рамы велосипеда 25.1 и закреплен стяжным болтом 27. Регулировка натяжения приводного троса 6 производится регулировочным вином 28, установленным по резьбе на выступе 29 кареточного узла рамы велосипеда 25.2. Регулировочный винт 28 имеет сквозное отверстие, через которое проходит приводной трос 6, и цилиндрическую выточку, в которую установлен направляющий боуден 30. Кроме того, натяжение приводной цепи 23 может производится пружиной растяжения 31, установленной на выступах корпуса переключателя 9 и поворотной пластины 19, а скрепление пластин 19 и 21 между собой производится стягивающим винтом 32.
Переключатель передач работает следующим образом. При натяжении приводного троса 6 и уменьшении его длины между упором направляющего боудена 30 и поворотной втулкой 5 на величину происходит поворот внутреннего 3 и внешнего 4 рычагов шарнирного параллелограмма на осях 2.1 и 2.2, преодолевая сопротивление возвратной пружины кручения 10. При этом свободные края внутреннего 3 и внешнего 4 рычагов шарнирного параллелограмма через оси 2.3 и 2.4 переносят корпус переключателя 9 с установленным на нем (через несущую втулку 13) направляющим роликом 14 на расстояние L, необходимое для переноса приводной цепи 23 от меньшей ведомой шестеренки кассеты 24 к большей. При ослаблении приводного троса 6 и увеличении его длины между упором направляющего боудена 30 и поворотной втулкой 5 на величину происходит поворот внутреннего 3 и внешнего 4 рычагов шарнирного параллелограмма на осях 2.1 и 2.2 за счет силы возвратной пружины кручения 10. При этом свободные края внутреннего 3 и внешнего 4 рычагов шарнирного параллелограмма через оси 2.3 и 2.4 переносят корпус переключателя 9 с установленным на нем (через несущую втулку 13) направляющим роликом 14 на расстояние L, необходимое для переноса приводной цепи 23 от большей ведомой шестеренки кассеты 24 к меньшей. При переключении передач происходит увеличение-уменьшение длины нижней ветви приводной цепи 23, которое компенсируется за счет пружины кручения 17 поворотом поворотной пластины 19, на которой установлен натяжной ролик 20 с ограничительной пластиной 21. При аварийном сбросе приводной цепи с передней ведущей шестеренки (не показано) происходит поворот поворотной пластины 19 на небольшой расчетный угол - за счет упора внешней поверхности витков пружины кручения 17 в цилиндрическую поверхность внутреннего отверстия несущей втулки 13. Также натяжение приводной цепи может производится пружиной растяжения 31, установленной на выступах корпуса переключателя 9 и поворотной пластины 19, а скрепление пластин 19 и 21 между собой производится стягивающим винтом 32. Для предотвращения схода цепи 23 с крайних ведомых шестеренок кассеты 24 и сохранения максимально возможного угла поворота β, внутреннего 3 и внешнего 4 рычагов шарнирного параллелограмма на своих осях 2.1. и 2.2 предусмотрены ограничительные винты 11 и 12, установленные в кронштейне 1.