Изобретение относится к машиностроению, в частности к двухколесным транспортным средствам, таким как велосипеды и мотоциклы.

Широко известны такие двухколесные транспортные средства как мотоциклы и велосипеды (https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C% D0%BE% D 1 %82%D0%BE%D 1 %86%D0%B 8%D0%B A%D0%BB; htps://www. britan- nica.com/technology/motorcycle; ttps://www.britannica.com/technology/bicycle), которые содержат раму, к которой закреплены переднее и заднее колеса. Традиционно переднее колесо является управляющим и ведомым, а заднее колесо является управляемым, но ведущим. При начале движения с места и изменении скорости во время движения возникают различные динамические силы, которые влияют на безопасность и комфорт при движении. Например, при ускорении передние колеса разгружаются, а задние подгружаются, при замедлении передние колеса подгружаются, а задние разгружаются.

Так как ведущим колесом является одно заднее колесо, снижается возможность мгновенно реализовать всю мощность при ускорении. Трогание с места с большим ускорением или резкое ускорение при движении приводит к тому, что возникает сила, стремящаяся приподнять переднюю часть двухколесного транспортного средства.

При торможении переднее колесо подгружается, а заднее - разгружается, поэтому в традиционной конструкции двухколесных транспортных средств предусмотрено торможение передним колесом, в которое, как правило, встроен тормозной диск. В обоих случаях, как при резком ускорении, так и при резком торможении возникает опрокидывающий момент, который стремится поднять переднюю или заднюю часть транспортного средства, в результате чего возникает угроза опрокидывания.

Наиболее близким к 1-му варианту предлагаемого решения является двухколесное транспортное средство (патент US 8075011 В1, опубл. 13.12.2011), содержащее раму, на которой закреплены переднее и заднее колеса, руль, привод заднего колеса. Привод выполнен в виде цепной передачи, где ведомый элемент - ведомая звездочка цепной передачи, жестко связана со ступицей заднего колеса. Для устранения угрозы опрокидывания при ускорении с места или при движении средство содержит вилли-стойку, выполненную в виде дополнительного колеса, расположенного позади заднего колеса и прикрепленного к раме специальным креплением. Вследствие такого изменения конструкции устраняется угроза возникновения перекидного момента.

Недостатком конструкции является увеличенная длина транспортного средства, что приводит к ухудшению маневренности. Поэтому такая конструкция может применяться очень ограниченно, например, в гонках на прямой дистанции.

В основу 1-го варианта изобретения поставлена задача устранить опасность опрокидывания без негативного влияния на другие характеристики транспортного средства путем противодействия силе крутящего момента.

Поставленная задача решается тем, что двухколесное транспортное средство, содержащее раму, на которой закреплены переднее и заднее колеса, руль, привод заднего колеса, согласно предложенному решению, дополнительно содержит планетарный механизм, размещенный в ступице заднего колеса, причем коронарная шестерня планетарного механизма жестко соединена со ступицей заднего колеса, неподвижное водило с сателлитами жестко закреплено на раме, а солнечная шестерня планетарного механизма жестко соединена с ведомым элементом привода.

Привод может быть выполнен в виде ременной передачи, а солнечная шестерня планетарного механизма жестко соединена с ведомым элементом привода, выполненным в виде ведомого шкива ременной передачи.

Привод может быть выполнен в виде цепной передачи, а солнечная шестерня планетарного механизма жестко соединена с ведомым элементом привода, выполненным в виде ведомой звездочки цепной передачи.

Привод может быть выполнен в виде карданной передачи, а солнечная шестерня планетарного механизма жестко соединена с ведомым элементом привода, выполненным в виде ведомой шестерни карданной передачи.

Привод может быть выполнен в виде электродвигателя, а солнечная шестерня планетарного механизма жестко соединена с ведомым элементом привода, выполненным в виде вала электродвигателя.

За счет того, что ведомый элемент привода соединен с задним колесом через планетарный механизм, ведомый элемент вращается в направлении, противоположном направлению вращения заднего колеса. При этом перекидной момент не возникает, а сохраняется маневренность, управляемость, скоростные характеристики транспортного средства, и одновременно исчезает опасность опрокидывания.

1-й вариант предложенного транспортного средства поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен общий вид 1-го варианта двухколесного транспортного средства. На фиг. 2 представлен планетарный механизм в ступице заднего колеса.

На фиг. 3 - 6 проиллюстрированы соединения солнечной шестерни планетарного механизма с ведомым элементом привода по п.п. 2, 3, 4, 5 формулы изобретения.

На фиг. 3 проиллюстрировано соединение солнечной шестерни планетарного механизма с ведомым шкивом ременной передачи.

На фиг. 4 проиллюстрировано соединение солнечной шестерни планетарного механизма с ведомой звездочкой цепной передачи.

На фиг. 5 проиллюстрировано соединение солнечной шестерни планетарного механизма с ведомой шестерней карданной передачи.

На фиг. 6 проиллюстрировано соединение солнечной шестерни планетарного механизма с валом электродвигателя.

По 1-му варианту изобретения двухколесное транспортное средство содержит раму 1, на которой закреплены переднее 2 и заднее 3 колеса, руль 4, привод 5 заднего колеса. В ступице 6 заднего колеса 3 размещен планетарный механизм, состоящий из центральной солнечной шестерни 7, сателлитов 8, расположенных на неподвижном водиле 9, и коронарной шестерни 10, расположенной с внутренней стороны ступицы 6. При этом солнечная шестерня 7 жестко соединена с ведомым элементом привода 5, неподвижное водило 9 жестко закреплено на раме 1, а коронарная шестерня 10 жестко соединена со ступицей 6 заднего колеса 3.

Согласно п. 2 формулы изобретения (фиг. 3) привод 5 выполнен в виде ременной передачи, которая состоит из ведущего шкива 11, ведомого шкива 12 (выполняет роль ведомого элемента привода) и ремня 13. Солнечная шестерня 7 жестко соединена с ведомым шкивом 12.

Согласно п. 3 формулы изобретения (фиг. 4) привод 5 выполнен в виде цепной передачи, которая состоит из ведущей звездочки 14, ведомой звездочки 15 (выполняет роль ведомого элемента привода) и цепи 16. Солнечная шестерня 7 жестко соединена с ведомой звездочкой 15.

Согласно п. 4 формулы изобретения (фиг. 5) привод 5 выполнен в виде карданной передачи, которая состоит из ведомой шестерни 17 (выполняет роль ведомого элемента привода) и шарнирного механизма 18. Солнечная шестерня 7 жестко соединена с ведомой шестерней 17.

Согласно п. 5 формулы изобретения (фиг. 6) привод 5 выполнен в виде электродвигателя 19, вал 20 которого (выполняет роль ведомого элемента привода) жестко соединен с солнечной шестерней 7.

Соединение солнечной шестерни и ведомого элемента привода может выполняться любым известным способом: быть разъемным (нарезным, шпоночным, зубчатым, профильным, клиновым, штифтовым и другим) или неразъемным (заклёпанным, сварным, клеевым и другим), а также с гарантированным натяжением.

Принцип работы 1-го варианта предложенного транспортного средства заключается в следующем.

Когда транспортное средство (велосипед, мотоцикл и т.д.) начинает движение, то при трогании с места или при резком ускорении во время движения движущая сила (мускульная сила или сила двигателя) передается через привод 5 на заднее колесо 3. Колесо 3 начинает раскручиваться в определенном направлении, коронарная шестерня 10 планетарного механизма, размещенная в ступице 6 колеса 3, вращается в том же направлении, что и колесо 3. Солнечная шестерня 7 планетарного механизма начинает крутиться в обратном направлении, ведомый элемент привода 5 (или ведомый шкив 12, или ведомая звездочка 15, или ведомая шестерня 17, или вал 20) вращается в том же направлении, что и солнечная шестерня 7. Благодаря этому перекидной момент не возникает, а возникает сила, которая прижимает транспортное средство к земле. б

Наиболее близким ко 2-му варианту предложенного решения является двухколесное транспортное средство (KAWASAKI AVDS, http://en.wikipedia.org/wiki/Motorcycle_suspension), содержащее раму, на которой закреплены переднее и заднее колеса, руль, привод заднего колеса, тормозной диск. Средство снабжено передней телескопической вилкой, в поршень которой подается дополнительная жидкость при торможении. Таким образом увеличивается жесткость телескопической вилки, что способствует уменьшению опасности опрокидывания через переднее колесо.

Но в такой конструкции не устраняется полностью опасность опрокидывания через переднее колесо, так как перекидной момент только слегка уменьшается. В то же время имеет место ухудшение других характеристик транспортного средства: снижается мягкость передней подвески, в результате чего уменьшается комфорт езды.

В основу 2-го варианта изобретения поставлена задача устранить опасность опрокидывания без негативного влияния на другие характеристики транспортного средства путем противодействия силе крутящего момента.

Поставленная задача решается тем, что двухколесное транспортное средство, содержащее раму, на которой закреплены переднее и заднее колеса, руль, привод заднего колеса, тормозной диск, согласно предложенному решению, дополнительно содержит планетарный механизм, размещенный в ступице переднего колеса, причем коронарная шестерня планетарного механизма жестко соединена со ступицей переднего колеса, неподвижное водило с сателлитами жестко закреплено на раме, а солнечная шестерня планетарного механизма жестко соединена с тормозным диском. За счет того, что тормозной диск, соединенный с солнечной шестерней переднего колеса, вращается в направлении, противоположном направлению вращения этого колеса, перекидной момент не возникает. При этом мягкость, управляемость, скоростные характеристики транспортного средства сохраняются, и одновременно исчезает опасность опрокидывания.

Суть 2-го варианта предложенного транспортного средства поясняется чертежами.

На фиг. 7 показан 2-й вариант предложенного транспортного средства.

На фиг. 8 показана конструкция переднего колеса с планетарным механизмом согласно 2-го варианта предложенного транспортного средства.

2-й вариант двухколесного транспортного средства содержит раму 1, на который закреплены переднее 2 и заднее 3 колеса, руль 4, привод 5 заднего колеса 3, тормозной диск 21, соединенный со ступицей 6 переднего колеса 2. В ступице 6 переднего колеса 2 расположен планетарный механизм (солнечная шестерня 7, сателлиты 8, неподвижное водило 9, коронарная шестерня 10). При этом коронарная шестерня 10 планетарного механизма жестко соединена со ступицей 6 переднего колеса 2, неподвижное водило 9 закреплено на раме 1, а солнечная шестерня 7 планетарного механизма жестко соединена с тормозным диском 21.

Принцип работы 2-го варианта, предложенного двухколесного транспортного средства, заключается в следующем.

При движении переднее колесо 2 вращается в определенном направлении с определенной скоростью. Коронарная шестерня 10, расположенная в ступице 6 переднего колеса 2, вращается в том же направлении, что и колесо 2. Солнечная шестерня 7 планетарного механизма крутится в обратном направлении, тормозной диск 21 вращается в том же направлении, что и солнечная шестерня 7. При торможении транспортного средства скорость вращения переднего колеса 2 резко уменьшается. За счет того, что тормозной диск 21 крутится в направлении, противоположном направлению вращения колеса 2, опасность опрокидывания через переднее колесо устраняется, а вместо этого возникает сила, которая прижимает средство к земле.