Pedálová kľuka bicykla s nábojom hnacieho ozubeného kolesa

Číslo patentu: U 5004

Dátum: 05.02.2008

Autor: Turanský Jozef

Je ešte 14 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Technické riešenie sa týka konštrukčného usporiadania pedálovej kľuky bicykla a náboja hnacieho ozubeného kolesa, čím sa rieši primárna časť pohonu bicykla. Zároveň sa aj rieši zväčšenie krútiaceho momentu na stredovej oske bicykla následkom jej predĺženia pedálovej kľuky. V niektorých prípadoch si toto riešenie vyžaduje aj úpravu s meniteľnou polohou stredovej osky náboja hnacieho ozubeného kolesa, čím sa v konečnom dôsledku rieši zdvíhnutie stredovej osky z pôvodnej polohy. Technické riešenie spadá do oblasti bicyklového priemyslu.Zo stavu techniky sú známe konštrukcie bicyklov, ktoré používali a používajú pedálové kľuky so stálou, nemennou dĺžkou v rozmedzí 16 až 22 cm podľa typu a veľkosti bicykla. Tejto dĺžke odpovedá aj konštantný krútiaci moment na stredovej oske bicykla, ktorý je vyvodzovaný a je prenášaný od sily nôh. Taktiež jazdec na bicykli pri jazde lmíti pedálmi do kruhu odpovedajúcemu polomeru dĺžky pedálovej kľuky, čo v niektorých prípadoch je pre jazdca na bicykli nevýhodné a nevyhovujúce. Pri tomto aspekte rozhodujú faktory ako sú telesné a vekové predpoklady, rekreačné alebo profesionálne zameranie, požiadavka na výkon a podobne.Pedálová kľuka bicykla úzko súvisí s jej uložením na stredovej oske hnacieho ozubeného reťazového kolesa. Doteraz sa na bicykloch používali a používajú rámy bicykla s pevnou polohou stredovej osky. Takéto rámy bicykla sa nedajú účelnejšie využiť. Používajú sa aj rámy bicykla rôznych tvarov,konštrukcii a odpruženi, ale s pevnou polohou stredovej osky.Dosiaľ sa však nepodarilo dostatočne riešiť tento problém z hľadiska zníženia vynaloženej sily nôh pri bicyklovaní a tak sa naskytla možnost riešiť tento problém V tomto úžitkovom vzore.Výsledkom tohto úsilia je ďalej opisovaná pedálová kľuka bicykla s nábojom hnacieho ozubeného kolesa podľa tohto úžitkového vzoru.Vyššie uvedené nedostatky sú odstránené konštrukciou pedálovej kľuky bicykla a/alebo aj nábojom hnacieho ozubeného kolesa kde pedálová kľuka je pripevnená na stredovú osku bicykla, ktorá je otočne uložená v náboji hnacieho ozubeného kolesa ukotveného v ráme bicykla podľa tohto technického riešenia a ktorého podstata spočíva v tom, že pozostáva je pedálová kľuka na jednom konci dĺžkovo prestaviteľná a je opatrená nadstavbou, pričom druhý koniec pedálovej kľuky je ukotvený v pevnom alebo výškovo prestaviteľnom náboji hnacieho ozubeného kolesa.V základnej konštrukcii pedálová kľuka pozostáva zo základného telesa a nadstavby výsuvne spojenej prvým závitom so základným telesom. Pritom základné teleso a nadstavbu obopína valcové puzdro a valcová skrutka, ktorá je druhým závitom spojená s nadstavbou. Valeové puzdro na svojej vnútornej strane obsahuje výstupky, ktoré zapadajú do axiálnych drážok nadstavby. Aby sa valcové puzdro voči základnému telesu voľne neotáčalo, tak obe sú odnímateľné spojené ozubenim.V prvej modifikovanej konštrukcií pedálová kľuka pozostáva zo základného telesa a nadstavby výsuvne Spojenej prvým závitom so základným telesom. Pritom základné teleso na konci druhým závitom obopína valcová skrutka. Súčasne do čelných drážok základného telesa a do axiálnych drážok nadstavby zapadajú výstupky prstenca. Pre účely zaistenia nadstavba obsahuje aspoň jednu vyrnedzovaciu drážku, do ktorej zo základného telesa ústi poisťovacia skrutka.V druhej modifikovanej konštrukcií pedálová kľuka pozostáva zo základného telesa a nadstavby výsuvne Spojenej prvým závitom so základným telesom. Pritom základné teleso a nadstavbu obopína valcové puzdro. Pre účely zaistenia cez valcové puzdro prenikajú zaisťovacie skrutky do axiálnych drážok nadstavby.Pre všetky vyššie opísané konštrukcie so vsadeným závitovým spojením platí, že nadstavba obsahuje aspoň jednu vyrnedzovaciu drážku, do ktorej je z valcového puzdra zapustená vymedzovaciaskratka. V tretej modifikovanej konštrukcií s tzv. príložkou, pedálová kľuka pozostáva zo základného tele sa a nadstavby, ktorá je k základnému telesu priskrutkovaná dvoma skrutkami. Nadstavba obsahuje upínaci otvor, dva poisťovacie otvory súmerne vzdialené od upínacieho otvoru a dva pedálová otvory nesúmeme vzdialené od upínacieho otvoru.Vo štvrtej modiñkovanej konštrukcií s tzv. puzdrom, pedálová kľuka pozostáva zo základného telesa a nadstavby. Nadstavba je tvaru dutého pozdlžneho puzdra s pedálovým otvorom na jeho konci a troma až štyrmi poisťovacími otvormi.Podstatou konštrukčného riešenia podľa úžitkového vzoru, je aj technické riešenie umiestnenia a prestavovanía náboja hnacieho ozubeného kolesa. V základnom riešení je výškovo prestaviteľný náboj hnacieho ozubeného kolesa klzne uložený v puzdre náboja. Pritom náboj obsahuje dva výstupky zapadajúce do drážok puzdra náboj a.Nasleduje prvé konštrukčné riešenie zaistenia jeho polohy. Výškovo prestaviteľný náboj hnacieho ozubeného kolesa je opatrený zaisťovacím mechanizmom pozostávajúcim z ťahadiel tyčovej závlačky a dvoch kruhových prstencov.V druhom konštrukčnom riešení zaistenia jeho polohy je výškovo prestaviteľný náboj hnacieho ozubeného kolesa opatrený zaisťovacím mechanizmom pozostávajúcim zo závitovej tyče a závitového puzdra s pružinovými poistkami.V treťom konštrukčnom riešení zaistenia jeho polohy je výškovo prestavíteľný náboj hnacieho ozubeného kolesa je otočne uložený v puzdre náboja okolo čapu. Pritom pôvodná a nová poloha je zaistená dvoma krajnými zaisťovacími skrutkami, ktoré sú zakončene dosadacími plôškarni s rádiusom.Výhody konštrukčného usporiadania pedálovej kľuky bicykla a náboja hnacieho ozubeného kolesa podľa technického riešenia sú zjavné z účinkov, ktorými sa prejavuje navonok. Podstatnou výhodou je fakt, že pri predĺžení ramena pedálovej kľuky sa úmeme k tomuto predĺženiu zväčší aj krútiaci moment na stredovej oske bicykla a jazdec na bicykli dosiahne väčší výkon. Nastaviteľná pedálová kľuka bicykla sa dá nastaviť na požadovanú presnú dĺžku. Predĺženie je v rozsahu 0 až 60 mm. Predĺžená pedálová kľuka sa optimálne dĺžkou nastaví k jazdcovi na bicykli podľa jeho daností, zamerania a potreby. Týmto spôsobom jazdec na bicykli má aj väčšiu pohodu a pôžitok z jazdy.Nastaviteľná pedálová kľuka bicykla upravuje veľkosť krútiaceho momentu, respektíve si ho možno nastaviť V závislosti od vzdialenosti osi pedálov od stredovej osi osky. Pri predĺžení kľuky oproti pôvodnej dĺžke L o hodnotu dL bude pôvodný krútiaci moment väčší násobkom koeficientu K Z (L dL) L. Alebo sa dosiahne toho istého krútiaceho momentu, aký je pri pôvodnej dĺžke pedálových kľúk, vynaloží sa však menšia sila, ktorá je násobkom koeficientu P L (L dL). Napríklad ak L 180 mm a dL 60 mm, potom K 1,333. Touto úpravou sa teda zvýši krútiaci moment o 33,33 . Alebo podľa vzorca je potom P 0,75. Touto úpravou sa zníži potrebná sila o 25,00 . Predĺženie pôvodnej pedálovej kľuky by nemalo byť väčšie ako 60 až 70 mm. Vychádza sa pritom z priememej výšky jazdca a optimálnej polohy pri jazde. Pri nových návrhoch bicykla a geometrie rámu je tiež potrebné a vhodné riešiť zvýšenie stredovej osky od pôvodnej polohy cca o 40 až 60 mm. Tým,že sa zvýši meníteľná poloha stredovej osky, tak terénne bicykle sú bezpečnejšie pri jazde.Prehľad obrázkov na výkresochNa priložených výkresoch budú zobrazené uskutočnenia technického riešenia podľa úžitkového vzoru. Na obr. l je znázomený jeden náhľad a dva bočné pohľady v čiastočných rezoch a dva úplné priečne rezy na pedálovú kľuku bicykla so vsadeným závitovým spojením s valcovou skrutkou a ozubeným spojením nadstavby a základného telesa. Na obr. 2 je znázornený jeden náhľad a jeden bočný pohľad V čiastočných rezoch a dva úplné priečne rezy na pedálovú kľuku bicykla so vsadeným závitovým spojením s valcovou skrutkou a prstencom s výstupkami. Na obr. 3 je znázomený jeden náhľad a dva bočné pohľady v čiastočných rezoch a dva úplné priečne rezy na pedálovú kľuku bicykla so vsadeným závitovým spojením, zaisťovacími skrutkami a ozubeným spojením nadstavby a základného telesa. Na obr. 4 je znázornený náhľad a bočný pohľad v čiastočných rezoch na pedálovú kľuku bicykla, kde nadstavbou je príložka. Na obr. 5 je znázornená príložka s osovou vzdialenosťou 40 a 50 mm pedálových otvorov od upínacieho otvoru. Na obr. 6 je znázornená príložka s osovou vzdialenosťou 40 a 60 mm pedálových otvorov od upínacieho otvoru. Na obr. 7 je znázomený náhľad, bočný pohľad a priečny rez na pedálovú kľuku bicykla, kde nadstavbou je puzdro. Na obr. 8 a 8 a je znázornené zdvihnutie stredovej osky náboja hnacieho ozubeného kolesa. Na obr. 9 je znázornený pôdorysný pohľad na stredovú osku. Na obr. 10 je znázornený pôdorysný rez výškovo prestaviteľného náboja hnacieho ozubeného kolesa so stredovou oskou a detail tyčovej závlačky. Na obr. ll je znázornený zvislý rez zvisle prestaviteľného náboja hnacieho ozubeného kolesa pre uloženie stredovej osky. Na obr. 12 je znázornený pôdorysný rez výškovo prestaviteľného náboja hnacieho ozubeného kolesa pre uloženie stredovej osky. Na obr. 13 je znázomený zvislý rez šikmo prestaviteľného náboja hnacieho ozubeného kolesa pre uloženie stredovej osky. Na obr. 14 je znázomený zvislý rez šikmo prestaviteľného náboja hnacieho ozubeného kolesa pre uloženie stredovej osky so vsadeným závitovým presta 10vením. Napokon na obr. 15 je znázornený zvislý rez prestaviteľného náboja hnacieho ozubeného kolesa pre uloženie stredovej osky na čape puzdra.Rozumie sa, že jednotlivé uskutočnenia technického riešenia sú predstavované pre ilustráciu a nie ako obmedzenia technických riešení. Odborníci znalí stavom techniky nájdu alebo budú schopní zistiť s použitím nie viac ako rutinného experimentovania mnoho ekvivalentov k špecifickým uskutočneniam technického riešenia. Aj takéto ekvivalenty budú spadať do rozsahu nasledujúcich nárokov na ochranu. Pre odborníkov znalých stavom techniky nemôže robiť problém optimálna konštrukcia a jej dimenzovanie, preto tieto znaky neboli detailne riešené.V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaná základná konštrukcia pedálovej kľuky bicykla s nastaviteľnou dĺžkou podľa úžitkového vzoru znázomená na obr. l. Pedálová kľuka je na jednom konci dĺžkovo prestaviteľná a je opatrená nadstavbou 1. Druhý koniec pedálovej kľuky je ukotvený v pevnom alebo výškovo prestaviteľnom náboji 2 hnacieho ozubeného kolesa. Pedálová kľuka pozostáva zo základného telesa 3 a nadstavby 1 výsuvne spojenej prvým závitom so základným telesom 3. Základné teleso 3 a nadstavbu 1 obopina Valcové puzdro 4 a valcová skrutka 5, ktorá je druhým závitom spojená s nadstavbou l, Valcové puzdro 4 na svojej vnútornej strane obsahuje výstupky 6, ktoré zapadajú do axiálnych drážok 7 nadstavby 1. Valcové puzdro 4 je so základným telesom 3 odnímateľné spojené ozubením 10. Maximálne predĺženie kľuky bicykla je 65 mm, čo zaisťuje riešenie, kde nadstavba 1 obsahuje aspoň jednu vymedzovaciu drážku (8) do ktorej je z valcového puzdra 4 zapustená vymedzovacia skrutka (9). Toto riešenie je možné použit u nových návrhov bicyklov všetkých druhov a typov.V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaná prvá variantná konštrukcia pedálovej kľuky bicykla podľa úžitkového vzoru znázomená na obr. 2. Pedálová kľuka pozostáva zo základného telesa 3 a nadstavby 1 výsuvne spoj enej prvým závitom so základným telesom 3. Základné teleso 3 na konci druhým závitom obopina valcová skrutka 5, pričom do čelných drážok 11 základného telesa 3 a do axiálnych drážok 7 nadstavby 1 zapadajú výstupky 12 prstenca 13. Maximálne predĺženie kľuky bicykla je 65 mm, čo zaisťuje riešenie, kde nadstavba 1 obsahuje aspoň jednu vymedzovaciu drážku 8, do ktorej je zo základného telesa 3 zapustená poisťovacia skrutka 14. Toto riešenie je možné použiť u nových návrhov bicyklov všetkých druhov a typov.V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaná druhá variantná konštrukcia pedálovej kľuky bicykla podľa úžitkového vzoru znázornená na obr. 3. Pedálová kľuka pozostáva zo základného telesa 3 a nadstavby 1 výsuvne spojenej prvým závitom so základným telesom 3. Základné teleso 3 a nadstavbu 1 obopina Valcové puzdro 4, pričom cez valcové puzdro 4 prenikajú zaisťovacie skrutky 15 jednak do axiálnych drážok 7 nadstavby l a aj do axiálnych drážok 7 základného telesa 3. Valcové puzdro 4 je so základným telesom 3 odnímateľné spojené ozubením 10. Toto riešenie je možné použit u nových návrhov bicyklov všetkých druhov a typov.V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaná tretia variantná konštrukcia pedálovej kľuky bicykla podľa úžitkového vzoru znázornená na obr. 4, 5 a 6. Pedálová kľuka pozostáva zo základného telesa 3 a nadstavby 1, ktorá je k základnému telesu 3 priskmtkovaná dvoma skrutkami. Nadstavba 1 obsahuje upínací otvor 16 s metrickým závítom M 14, dva poisťovacie otvory 17 s hladkým priemerom 10 až 12 mm súmeme vzdialené v konštantnej vzdialenosti 20 mm od upínacieho otvoru 16 a dva pedálové otvory 18 nesúmeme vzdialené od upínacieho otvoru 16 s osovou vzdialenosťou 40 mm a 50 mm znázornené na obr. 5. V altematívnom vyhotovení s osovou vzdialenosťou 40 mm a 60 mm znázornené na obr. 6. Dĺžka predĺženia pedálovej kľuky je daná druhom použitej nadstavby ako príložky. Hrúbka príložky po celej ploche je 14 až 16 mm. Hrany príložky sú zaoblené s polomerom 2 až 3 mm. Príložka sa umiestňuje z vonkajšej strany kľuky, t. j. zo strany pedálu. Výhodou tejto príložky je, že ju možno dodatočne použiť aj na viaceré typy už vyhotovených pedálových kľúk bicyklov. Konštrukčná úprava nie je náročná a dá sa realizovať aj v primerane vybavenom servise bicyklov. Príložka sa priskrutkuje pomocou skrutky M 14 na jestvujúci kľukovýotvor pedálu tak, aby skrutka prechádzala stredovým otvorom priložky. Do prípraveného otvoru o priemere 10 až 12 mm na príložke a pedále sa vsunie lícovaná skrutka s driekom. Po namontovaní príložky sa jedna diera so závitom uzatvorí skrutkou a na druhú krajnú dieru so závitom sa namontuje pedál.V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaná štvrtá variantná konštrukcia pedálovej kľuky bicykla podľa úžitkového vzoru znázomená na obr. 7. Nadstavba 1 je tvaru dutého pozdlžneho puzdra s pedálovým otvorom 18 s priemerom 14 mm na naskrutkovanie pedálu na jeho konci a troma až štyrmi poisťovacírni otvormi 17 s priemerom 10 až 12 mm. V podstate nadstavba 1 ako puzdro je nasadené na jestvujúcej kľuke bicykla ako na základnom telese 3 a je po ňom posúvateľné. Zaistenie polohy puzdra je lícovanýrni skrutkami o priemere 10 až 12 mm cez poisťovacie otvory 17 a otvory na jestvujúcej kľuke.V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaná základná konštrukcia výškovo prestaviteľného náboja hnacieho ozubeného kolesa pre uloženie stredovej osky podľa úžitkového vzoru znázornená na obr. ll, 8, 9 a 10 vo zvíslom puzdre. Výškovo prestaviteľný náboj 2 hnacieho ozubeného kolesa je kĺzne uložený v puzdre 19 náboja, kde náboj 2 obsahuje dva výstupky 20 zapadajúce do drážok 21 puzdra 19 náboja. Výškovo prestaviteľný náboj 2 hnacieho ozubeného kolesa je opatrený zaisťovacím mechanizmom pozostávajúcim z ťahadiel 23, tyčovej závlačky 24 a dvoch kruhových prstencov 29. Stredovú osku spolu s nábojom 2 je možné zaistiť v troch polohách. Pôvodná poloha V je v spodnej časti puzdra. V strede je vyvýšená oproti pôvodnej polohe o Vv t. j. o 50 mm. V homej časti je vyvýšená oproti pôvodnej polohe o Vv t. j. o 60 mm ako je to znázomená na obr. 8. Ak je stredová oska bicykla v jednej z uvedených polôh, tak tyčová závlačka 24 sa vsunie do kruhových prstencov 29 a otvorov plochého ťahadla 23.V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaná prvá variantná konštrukcia výškovo prestaviteľného náboja hnacieho ozubeného kolesa pre uloženie stredovej osky podľa úžitkového vzoru znázomená na obr. 13 a 12 v šikmom puzdre o uhol 0 až 15 °. Konštrukcia je obdobná ako v predchádzajúcom príklade, len je zboku upevnené na stredovú trubku rámu bicykla.V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaná druhá variantná konštrukcia výškovo prestaviteľného náboja hnacieho ozubeného kolesa pre šikme uloženie stredovej osky podľa úžitkového vzoru znázomená na obr. 14. Výškovo prestaviteľný náboj 2 hnacieho ozubeného kolesa je opatrený zaisťovacím mechanizmom pozostávajúcim zo závitovej tyče 25 a závitového puzdra 26 s pružinovými poistkami 27 zapadajúcimi do drážkových vybraní 30.V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaná tretia variantná konštrukcia výškovo prestavitelného náboja hnacieho ozubeného kolesa pre uloženie stredovej osky podľa úžitkového vzoru znázomená na obr. 15. Výškovo prestaviteľný náboj 2 hnacieho ozubeného kolesa je otočne uložený v puzdre 19 náboja okolo čapu 22 a je zaístený štyrmi zaisťovacimi skrutkami 28, ktoré sú zakončené dosadacími plôškamí s rádiusom.Pedálová kľuka bicykla s nábojom hnacieho ozubeného kolesa podľa úžitkového vzoru nachádza všeobecnú využiteľnost v bicyklovom priemysle.l. Pedálová kľuka bicykla s nábojom hnacieho ozubeného kolesa, kde pedálová kľuka je prípevnené na stredovú osku bicykla, ktorá je otočne uložená v náboji hnacieho ozubeného kolesa ukotveného v ráme bicykla, v y z n a č u j ú c a s a t ý m , že pedálová kľuka je na jednom konci dlžko

MPK / Značky

MPK: B62M 3/00

Značky: pedálová, hnacieho, kľuka, nábojom, kolesa, ozubeného, bicykla

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/22-u5004-pedalova-kluka-bicykla-s-nabojom-hnacieho-ozubeneho-kolesa.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Pedálová kľuka bicykla s nábojom hnacieho ozubeného kolesa</a>

Podobne patenty