ВИНТОВОЙ ДВИЖИТЕЛЬ И МОТОСНОУБОРД С ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ Российский патент 2007 года по МПК B63H1/26 A63C17/12 B60F3/00 

Изобретение относится к движителям транспортных средств, в основном для передвижения по снегу и льду, и к устройствам для передвижения по заснеженной местности и замерзшим поверхностям водоемов с использованием данного движителя, а именно к спортивному снаряжению для зимних видов спорта и к спортивному инвентарю для активного отдыха.

Известны различные винтовые и шнековые движители транспортных средств (описания изобретений к авторским свидетельствам №630117 от 24.05.77 г., №740591 от 19.06.78 г., №551215 от 20.05.75 г. и др.), содержащие два или четыре побортно расположенных винтовых роторов, выполненных в основном полыми для передвижения по слабым грунтам и зачастую имеющие устройства для их очистки от налипающего грунта. Их недостатками являются сложность в изготовлении и низкая тяговая способность.

Наиболее близким является винтовой движитель транспортного средства по авторскому свидетельству №1202906 от 01.08.84 г. Движитель содержит цилиндрический ротор с винтовым гребнем на его наружной поверхности и приспособление для его очистки от частиц налипающего грунта. Его недостатками являются сложность в изготовлении и, соответственно, высокая себестоимость.

Известны различные мото- и педальные снегоходы для передвижения по заснеженной местности, в частности, снегоход-амфибия по патенту РФ на изобретение №2203810 от 09.02.2001 г., содержащий раму, шнековые траки, приводимые в движение двухтактным бензиновым двигателем, представляющие собой установленные на раме на шариковых подшипниках два полых алюминиевых шнека и систему управления. Его недостатками являются высокая стоимость, большие габаритные размеры, регистрация в установленном законодательством порядке, наличие водительских прав для его управления.

Известны нашедшие широкое применение в горнолыжном спорте и выпускаемые серийно сноуборды, представляющие собой широкую лыжу определенной конструкции, управляемую изменением положения тела (массы) человека. Они могут применяться только при наличии горных склонов и не могут быть использованы на равнинных местностях.

Наиболее близким аналогом заявляемого мотосноуборда является серийно выпускаемый мотосноуборд по патенту USA №6696540 фирмы Snow Carver, включающий сноуборд, привод, включающий двухтактный бензиновый двигатель и систему управления мотосноубордом с гибким тросиком и ручкой управления, и гусеничный движитель. Недостатком данного мотосноуборда является невысокая скорость передвижения и сложность в его изготовлении, а также большой вес.

Задача, решаемая данной группой изобретений, заключается в создании недорогого и малогабаритного движителя и транспортного средства с его использованием для передвижения по снегу и льду.

Техническим результатом группы изобретений является расширение арсенала технических средств данного назначения, имеющих небольшие габаритные размеры, обеспечивающих высокую скорость передвижения при снижении затрат на их изготовление и повышении надежности их работы.

Заявляемый винтовой движитель, как и известные, содержит цилиндрический ротор с винтовым гребнем на его наружной поверхности. Заявляемый мотосноуборд, как и известные, содержит сноуборд, привод и движитель.

Технический результат достигается тем, что движитель представляет собой одну пару параллельно расположенных цилиндрических роторов с противоположно направленной навивкой винтовых гребней, выполненных с постоянным углом подъема винтовой спирали с образованием конусной поверхности вершинами гребней, при этом часть винтовых гребней одного цилиндрического ротора установлена во впадинах между гребнями другого цилиндрического ротора.

Этот же результат достигается и при использовании в качестве двигателя высокооборотного двухтактного карбюраторного бензинового двигателя с рабочим объемом двигателя до 100 см³.

Технический результат достигается также при использовании в качестве движителя мотосноуборда винтового движителя по пункту 1 изобретения.

Этот же результат достигается при выполнении цилиндрических роторов с винтовыми гребнями из алюминиевого сплава с диаметром цилиндрического ротора 50 мм и диаметром гребней от 80 до 190 мм.

Выполнение винтового движителя в виде одной пары параллельно расположенных цилиндрических роторов с противоположно направленной навивкой винтовых гребней обеспечивает небольшие габаритные размеры движителя и высокую скорость передвижения по льду и снегу.

Выполнение винтовых гребней с постоянным углом подъема винтовой спирали с образованием конусной поверхности вершинами гребней увеличивает сцепление движителя со снегом и льдом и отталкивающую силу, что обеспечивает высокую скорость передвижения и повышает надежность работы движителя.

Размещение части винтовых гребней одного цилиндрического ротора во впадинах между гребнями другого цилиндрического ротора уменьшает габаритные размеры движителя и способствует очищению винтовых гребней от налипшего снега, что обеспечивает высокую скорость передвижения и надежность работы движителя.

Выполнение цилиндрических роторов с винтовыми гребнями из алюминиевого сплава с диаметром внутреннего вала шнека 50 мм, с диаметром гребней от 80 до 190 мм позволяет при оптимальных небольших габаритных размерах движителя обеспечить высокую скорость передвижения и снижение затрат на его изготовление, а также уменьшение его веса.

Выполнение мотосноуборда с винтовым движителем обеспечивает расширение арсенала спортивного снаряжения для зимних видов спорта и спортивного инвентаря для активного отдыха, имеющего небольшие габаритные размеры, обеспечивающего высокую скорость передвижения при снижении затрат на его изготовление и повышении надежности его работы.

Использование в качестве двигателя высокооборотного двухтактного карбюраторного бензинового двигателя с рабочим объемом двигателя до 100 см³ уменьшает габаритные размеры мотосноуборда, обеспечивает высокую скорость его передвижения и надежность его работы.

Выполнение цилиндрических роторов с винтовыми гребнями из алюминиевого сплава с диаметром внутреннего вала шнека 50 мм, с диаметром гребней от 80 до 190 мм позволяет при оптимальных небольших габаритных размерах мотосноуборда обеспечить высокую скорость передвижения и снижение затрат на его изготовление, а также уменьшение его веса.

Таким образом, вышеперечисленная совокупность признаков изобретения позволяет обеспечить новый технический результат: расширение арсенала технических средств данного назначения, имеющих небольшие габаритные размеры, обеспечивающих высокую скорость передвижения при снижении затрат на их изготовление и повышении их надежности в работе.

Изобретение поясняется с помощью чертежей, где на фиг.1 представлен общий вид винтового движителя, на фиг.2 - вид сбоку мотосноуборда с винтовым движителем.

Винтовой движитель (см. фиг.1) представляет собой два параллельно расположенных цилиндрических ротора 1 и 2, которые могут быть изготовлены из любого конструкционного материала, причем они выполнены не полыми, а цельными, что увеличивает срок службы винтового движителя. Винтовые гребни 3 и 4 составляют единое целое с роторами 1 и 2 и выполнены с постоянным углом подъема винтовой спирали с образованием конусной поверхности вершинами гребней 3 и 4. Роторы 1 и 2 выполнены с противоположно направленной навивкой винтовых гребней 3 и 4 и вращаются в противоположных направлениях. Роторы 1 и 2 установлены на таком расстоянии друг от друга, чтобы часть винтовых гребней 3 цилиндрического ротора 1 была установлена во впадинах между гребнями 4 цилиндрического ротора 2, и соответственно, наоборот. Роторы 1 и 2 могут быть установлены на крепежной раме 5 на шариковых подшипниках 6. В качестве трансмиссии может быть использована, например, центробежная вариаторная муфта 7, или редуктор, или другая силовая передача. Роторы 1 и 2 могут быть изготовлены из алюминиевого сплава с диаметром внутреннего вала шнека 50 мм, с диаметром гребней 80-190 мм, что уменьшает вес движителя при оптимальных его размерах для использования в небольших средствах передвижения, например, мотосноубордах, снегоходах, мотомонолыжах.

Мотосноуборд (см. фиг.2) состоит из сноуборда 8, привода 9 и движителя 10. В качестве сноуборда 8 может быть использован сноуборд любого типа, выпускаемый серийно, новый или бывший в употреблении. Привод 9 включает в себя двигатель 11 и систему управления 12. В качестве двигателя 11 может быть использован высокооборотный двухтактный карбюраторный бензиновый двигатель мощностью до 10 лошадиных сил при 2000-10000 об/мин и рабочим объемом двигателя 50-100 см³. Система управления 12 может представлять собой ручку управления 13, соединенную с двигателем 11, например, гибким тросиком 14 или рукояткой (на чертеже не показана) с возможностью ее поворота относительно места соединения с двигателем 11. В качестве движителя 10 используется винтовой движитель, описанный выше. Привод 9 с движителем 10 могут быть закреплены, например, на самом сноуборде 8 (на чертеже не показано), могут быть размещены на крепежной раме 15 и прикреплены к хвосту сноуборда 8 жестким креплением 16 или шарнирным соединением (на чертеже не показано) с возможностью подъема-опускания двигательно-движительного блока для изменения степени сцепления винтового движителя со снегом или льдом и, соответственно, скорости передвижения. Двигательно-движительный блок может быть закрыт кожухом (на чертеже не показан) из пластика, пластмассы или других материалов, выполненным обтекаемой формы для увеличения скорости передвижения и исключения травматизма пользователей.

Движитель работает следующим образом.

При включении двигателя вращение через трансмиссию 7 передается на цилиндрические роторы 1 и 2. Роторы 1 и 2, вращаясь, винтовыми гребнями 3 и 4 отталкиваются от заснеженной поверхности или от замерзшей поверхности водоема и создают тяговую силу, создающую движение вперед.

Мотосноуборд работает следующим образом.

Пользователь закрепляет обувь в креплениях сноуборда. Ручкой управления 13 включает двигатель 11 и начинает движение. Скорость движения регулируется увеличением или уменьшением количества оборотов двигателя 11 ручкой управления 13. В процессе движения мотосноуборд управляется как обычный сноуборд, то есть изменением положения тела пользователя, что обеспечивает коническая форма вершин гребней 3 и 4 цилиндрических роторов 1 и 2 винтового движителя 10. При изменении положения тела пользователя и, соответственно, угла наклона мотосноуборда по отношению к горизонтальной плоскости движения один из роторов, например 1, приподнимается над поверхностью, изменяя при этом вектор тяги второго ротора 2, способствуя выполнению поворота, и наоборот.

Винтовой движитель и мотосноуборд с его использованием расширяют арсенал технических средств данного назначения, имеют небольшие габаритные размеры, обеспечивают высокую скорость передвижения при снижении затрат на их изготовление и повышении надежности их работы. С данным винтовым движителем можно изготовить также мотомонолыжу и снегоход.

Изобретение относится к амфибийным транспортным средствам и касается создания их роторно-винтовых движителей. Винтовой движитель имеет цилиндрический ротор с винтовым гребнем на его наружной поверхности. Движитель состоит из одной пары параллельно расположенных цилиндрических роторов с противоположно направленной навивкой винтовых гребней. Винтовые гребни имеют постоянный угол подъема винтовой спирали с образованием конусной поверхности вершинами гребней. Часть винтовых гребней одного цилиндрического ротора установлена во впадинах между гребнями другого цилиндрического ротора. Цилиндрические роторы с винтовыми гребнями могут быть выполнены из алюминиевого сплава с диаметром цилиндрического ротора 50 мм и диаметром гребней от 80 до 190 мм. Мотосноуборд имеет сноуборд, привод, включающий двигатель и систему управления, и вышеописанный винтовой движитель. В качестве двигателя может использоваться высокооборотный двухтактный карбюраторный бензиновый двигатель с рабочим объемом двигателя до 100 см³.^{Изобретение позволяет уменьшить габаритные размеры движителя и сноуборда при высокой скорости передвижения, уменьшить затраты на изготовление и повысить надежность их работы. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.}

1. Винтовой движитель, содержащий цилиндрический ротор с винтовым гребнем на его наружной поверхности, отличающийся тем, что движитель представляет собой одну пару параллельно расположенных цилиндрических роторов с противоположно направленной навивкой винтовых гребней, выполненных с постоянным углом подъема винтовой спирали с образованием конусной поверхности вершинами гребней, при этом часть винтовых гребней одного цилиндрического ротора установлена во впадинах между гребнями другого цилиндрического ротора.2. Винтовой движитель по п.1, отличающийся тем, что цилиндрические роторы с винтовыми гребнями выполнены из алюминиевого сплава с диаметром цилиндрического ротора 50 мм и диаметром гребней от 80 до 190 мм.3. Мотосноуборд, содержащий сноуборд, привод, включающий двигатель и систему управления, и движитель, отличающийся тем, что в качестве движителя используется винтовой движитель, представляющий собой одну пару параллельно расположенных цилиндрических роторов с противоположно направленной навивкой винтовых гребней, выполненных с постоянным углом подъема винтовой спирали с образованием вершинами гребней конусной поверхности, при этом часть винтовых гребней одного цилиндрического ротора установлена во впадинах между гребнями другого цилиндрического ротора.4. Мотосноуборд по п.3, отличающийся тем, что в качестве двигателя используется высокооборотный двухтактный карбюраторный бензиновый двигатель с рабочим объемом двигателя до 100 см³.5. Мотосноуборд по п.3 или 4, отличающийся тем, что цилиндрические роторы с винтовыми гребнями выполнены из алюминиевого сплава с диаметром цилиндрического ротора 50 мм и диаметром гребней от 80 до 190 мм.