СКУТЕР Российский патент 2013 года по МПК B62K15/00 B62D21/14 B62D11/04 A61G5/04 

Изобретение относится к области транспортных машин. Известен скутер Chairman Mini Stander [Chairman Mini Stander (Permobil): Permobil, Inc., 6B Gill Street, Woburn, M 01801 1-888 - PERMOBIL, Switzerland], в котором рама выполнена цельной, задние колеса - неповоротные, передние (меньшего диаметра) - ведомые, а все колеса установлены на раме жестко и управляются с помощью "джойстика".

Недостатком скутера этого типа является тихоходность, низкаям маневренность, длиннобазовость и большие габариты.

Известен также скутер (Bruno Super Cub Model 35 Front end Model 46 Rear Wheel Drive Scooter (htpp://www. bruno.com).

Скутер также имеет низкую маневренность и проходимость и недостаточную компактность. Известен также скутер (Главный каталог фирмы "MEYRA"), управляемый от "джойстика". который также характеризуется низкой скоростью и достаточно большими габаритами. Из обнаруженных в процессе поиска устройств наибольший интерес представляет (по назначению и совокупности существенных конструктивных признаков) разработанное компанией "Джонсон и Джонсон" (США) многофункциональное преобразуемое транспортное средство (медицинский аппарат в подклассе "самоходное кресло") Independence 3000 IBOT Transporter [патент США №5975225, B62D 06/12, опубликован 02.11.1999]. Он содержит раму, состоящую из подвижных частей, на которых установлены передние и задние колеса с пневматическими шинами, кресло с сиденьем, спинкой и опорами для ног с рычагом и подпятниками, приводы вращения колес, устройство изменения и фиксации колесной базы, устройство фиксации и изменения положения кресла, посредством привода наклона кресла и привода изменения колесной базы, систему управления приводами с органами управления, устройство гиростабилизации положения кресла, а также автономный источник энергии (на внутренней рамной части). Функциональные возможности аппарата выражены следующими опциями (режимами):

"стандарт" - когда аппарат опирается на одну пару ведущих и пару ведомых колес и перемещается таким образом в легких дорожных условиях; "4 колеса" - когда аппарат опирается на обе пары ведущих колес и перемещается таким образом в условиях тяжелых с точки зрения несущей и профильной проходимости (песок, поребрик и т.д.); "баланс" - когда аппарат опирается одновременно только на одну пару ведущих колес и стоит, поворачивается с нулевым радиусом или перемещается с поднятым таким образом креслом.

Основная свойством этого устройства является гиростабилизация при опоре на два колеса.

Среди комплекса недостатков такого аппарата можно выделить: небольшое число опций, невозможность эксплуатации в скутерном (скоростном) режиме и кинематического поворота. Наиболее близким по технической сущности к заявленному является транспортное стройство (патент РФ №2116061, A61G 5/06, опубликован 27.07.1998). Недостаток этого устройства - его сложность и дороговизна.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение стоимости конструкции, уменьшение веса и габаритов, повышение удобства обслуживания. Задача решается следующим образом.

1. Установка ведущих колес на ведущих рычагах, а ведомых колес на ведомых рычагах, при условии, что ведущие и ведомые рычаги сочленены друг с другом шарнирно.

2. Выбор таких размеров, при которых сумма диаметра ведушего колеса и длины ведущего рычага равнялись бы сумме диаметра ведомого колеса и длины ведомого рычага.

3. Соединение ведущих рычагов с ведомыми с помощью упругого элемента.

4. Установка двигателей таким образом, чтобы при насадке колес скутера на валы двигателей, корпусы двигателей закреплялись бы на ведущих рычагах.

5. Установка ведущих и ведомых рычагах в параллельных плоскостях.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема скутера в состоянии его торможения, на фиг.2 - показана схема поперечного разреза скутера, на фиг.3 - схема скутера в состоянии его равномерного движения, на фиг.4 - схема скутера в состоянии его разгона, на фиг.5 - показана схема поперечного разреза скутера, выполненного с пружинами кручения.

Скутер содержит первое ведущее колесо 1, закрепленное на валу 2, моторредуктора 3, прифланцеванного к первому ведущему рычагу 4. На валу 5, соосно расположенном валу 2, моторредуктора 6, закреплено второе ведущее колесо 7. Моторредуктор со встроенным тормозом 6 прифланцован ко второму ведущему рычагу 8. С ведущими рычагами 4 и 8 соединено кресло 9 с рычагом 10. На валу 11 закреплено первое ведомое колесо 12. Вал 11 установлен на подшипниках на первом ведомом рычаге 13. Аналогично, на валу 14 закреплено второе ведомое колесо 15. Вал 14 установлен на подшипниках на втором ведомом рычаге 16. Ведущие фланцы 17 и 18 упругого элемента 19 закреплены к рычагу 10. Ведомые фланцы 20 и 21 упругого элемента 19 закреплены к ведомым рычагам 13 и 16. Упругий элемент выполнен в виде многослойного резинометаллического шарнира. Внутренняя втулка резинометаллического шарнира установлена на втулке подшипника скольжения оси 22.

В варианте с пружинами кручения параллельно оси 22 установлена ось 23. Зубчатое колесо 24 закреплено на фланце рычага 10 на подшипнике скольжения на оси 22. С зубчатым колесом 24 соединен ведущий элемент механизма свободного хода (обгонной муфты) 25 правого (левого) вращения. Ведомый элемент этого механизма свободного хода 25 соединен с концом пружины кручения правой 26 (левой) навивки, второй конец которой соединен с ведомым рычагом 16. Зубчатое колесо 24 входит в зацепление с зубчатым колесом 27, входящим в зацепление с зубчатым колесом 28. Зубчатое колесо 28 соединено с ведущим элементом механизма свободного хода (обгонной муфты) 29 правого (левого) вращения, ведомый элемент которого соединен с зубчатым колесом 30, соединенным с концом пружины кручения 31 левой (правой) навивки, второй конец которой соединен с ведомым рычагом 13. Скутер снабжен джойстиком 32, управляющим распределением скоростей между моторредуторами 6 и 9, обеспечивающим поворот скутера.

1. Скутер работает следующим образом. При выключенных двигателях 6 и 9 упругий элемент 19 сводит соосно ведущие колеса 1 и 7 с одной стороны с ведомыми колесами 12 и 15 с другой стороны 9 (фиг.3). Скутер в этом положении имеет минимальные габариты и может свободно размещаться в квартире, автобусе с сидящим на нем пассажиром, либо может быть упакован в багажнике.

2. При включенных двигателях и равномерном движении скутер находится в положении, близком к состоянию, описанному в пункте 1. При этом момент, развиваемый двигателями 6 и 9, равен моменту сопротивления движению скутера. На ведущие рычаги 4 и 8 при этом действует реактивный момент от двигателей 6 и 9, равный по величине, но обратный по направлению моменту, действующему на ведущие колеса 1 и 7. Ведущие рычаги 4 и 8 при этом поворачиваются. Так как ведомые рычаги 13 и 16 имеют длину, равную длине ведущих рычагов 4 и 8, то ведомые рычаги 13 и 16 должны повернуться относительно оси 22. Упругий элемент 19 при этом слегка скручивается, разрешая поворот ведомых рычагов 13 и 16. При этом смещается кресло 9 с пассажиром, что приводит к смещению центра масс до положения, соответствующего равенству момента силы веса пассажира относительно оси вращения ведущих рычагов 4 и 8 моменту сопротивления движения скутера и моменту скручивания упругого элемента 19. Поскольку 8 момент сопротивления движения скутера в установившемся движении мал, то и поворот ведущих рычагов 4 и 8 мал. Скутер находится в компактном состоянии, близком к состоянию, рассмотренном в пункте 1.

3. Скутер находится в состоянии резкого торможения (фиг 1). При этом включаются двигатели 6 и 9 в режим противоключения. В этом состоянии реактивный момент на ведущие рычаги 4 и 8 направлен по движению скутера. В этом же направлении действуют и силы инерции, что приводит к наклону ведущих рычагов 4 и 8 в сторону движения. Ведомые колеса 12 и 15 «выезжают» вперед, предохраняя скутер от опрокидывания. После исчезновения сил инерции скутер возвращается в компактное состояние с помощью упругого элемента 19.

4. Скутер находится в состоянии разгона (фиг.4). При этом включаются двигатели 6 и 9 в режим разгона. В этом состоянии реактивный момент на ведущие рычаги 4 и 8 направлен против движения скутера. В этом же направлении действуют и силы инерции, что приводит к наклону ведущих рычагов 4 и 8 в сторону, противоположную движению. Ведомые колеса 12 и 15 «выезжают» назад, предохраняя скутер от опрокидывания. После исчезновения сил инерции скутер возвращается в компактное состояние с помощью упругого элемента 19.

5. Поворот двигателя определяется джойстиком 32, приводящим к различным скоростям ведущих двигателей 6 и 9.

Изобретение относится к складным квадроциклам. Задние колеса (1) являются ведущими, а также посредством команд джойстика (32) обеспечивают поворот скутера благодаря разности скоростей вращения двигателей, например электромоторов. Передние колеса (12) являются ведомыми. Рама образована посредством связи через ось (22) рычагов задних колес и рычагов передних колес с возможностью вращения рычагов относительно друг друга. Соответственно рычаги задних и передних колес подпружинены относительно друг друга упругим элементом. Рычаги задних колес соединены с креслом (9). В сложенном положении передние и задние колеса находятся на одной осевой линии. При разгоне задняя часть рамы вместе с сиденьем может поменяться местами с передней частью рамы. Решение направлено на уменьшение габаритов, веса и увеличение скорости. 5 ил.

Скутер, содержащий раму, задние колеса - поворотные, передние - ведомые, управляемый с помощью джойстика, отличающийся тем, что, с целью уменьшения его габаритов и веса и увеличения скорости движения, он выполнен в виде пары ведущих и пары ведомых рычагов с соединением пары ведущих рычагов с парой ведомых рычагов шарнирно и связанных друг с другом посредством упругого элемента таким образом, что ведущие рычаги соединены с креслом пассажира, при условии, что каждое из двух ведущих колес установлено на валу соответствующего двигателя, один из которых прифланцован к одному ведущему рычагу, а второй двигатель ко второму ведущему рычагу.