АМФИБИЯ Российский патент 2015 года по МПК B60F3/00 

Настоящее изобретение относится к двухколесной амфибии.

Для амфибий был предложен ряд конфигураций, имеющих два колеса, которые известны, например, из патента Великобритании 2254831 на имя Buchanan, или патента США 6540569 на имя Gong. В обеих этих известных конфигурациях переднее колесо выполнено с возможностью втягивания в отделение в корпусе, которое закрывается посредством крышки выдвижного колеса для того, чтобы обеспечить возможность глиссирования амфибии. Без подобных крышек для колес вода бы ударялась о заднюю сторону отделения корпуса, значительно увеличивая за счет этого сопротивление и предотвращая глиссирование. Однако было обнаружено, что использование крышек для колес является проблематичным, поскольку механизмы, которые приводят в действие крышки, и сами крышки могут заклинивать от грязи и водорослей. Кроме того, вследствие высоких ударных сил, действующих на нижнюю часть корпуса во время глиссирования, крышки для колес могут легко теряться, ломаться или деформироваться. Может получиться, что деформированные крышки невозможно отвести, что препятствует выходу из воды, так как колеса не могут быть выдвинуты.

В альтернативной известной конфигурации, например, которая раскрыта в патенте Германии 19831324 на имя Lehrberger, корпус выполнен с возможностью разделения вдоль его центральной линии, чтобы открывать переднее и заднее колеса. Как и в вышеописанном случае, данная конфигурация подвержена заклиниванию от грязи и водорослей. Кроме того, следствием данной конфигурации является громоздкость и трудность в управлении данной конструкцией в режиме работы на земле.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложена двухколесная глиссирующая амфибия для использования на земле и воде, содержащая: корпус; переднее колесо, установленное на амфибию посредством узла передней подвески; заднее колесо, установленное на амфибию посредством узла задней подвески; по меньшей мере один механизм отведения колес для перемещения переднего и заднего колес между развернутым положением для использования амфибии на земле и убранным положением для использования амфибии на воде; при этом переднее колесо расположено за пределами корпуса как в развернутом, так и в убранном положениях.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложена двухколесная глиссирующая амфибия для использования на земле и воде, содержащая: корпус; переднее колесо, установленное на амфибию посредством узла передней подвески; заднее колесо, установленное на амфибию посредством узла задней подвески; по меньшей мере один механизм отведения колес для перемещения переднего и заднего колес между развернутым положением для использования амфибии на земле и убранным положением для использования амфибии на воде; при этом нижняя часть корпуса является непрерывной как в режиме работы на земле, так и в режиме работы на воде вдоль и поперек своей центральной линии от носовой части до самой задней точки нижней части на корпусе вдоль центральной линии.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предложена двухколесная глиссирующая амфибия для использования на земле и воде, содержащая: корпус; переднее колесо, установленное на амфибию посредством узла передней подвески; заднее колесо, установленное на амфибию посредством узла задней подвески; по меньшей мере один механизм отведения колес для перемещения переднего и заднего колес между развернутым положением для использования амфибии на земле и убранным положением для использования амфибии на воде; при этом нижняя часть корпуса является непрерывной как в режиме работы на земле, так и в режиме работы на воде вдоль и поперек своей центральной линии от самой передней точки нижней части на корпусе, которая пересекает ватерлинию, когда амфибия глиссирует со своей самой низкой скоростью, до самой задней точки нижней части на корпусе вдоль центральной линии.

Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения предложена двухколесная глиссирующая амфибия для использования на земле и воде, содержащая: корпус; переднее колесо, установленное на амфибию посредством узла передней подвески; заднее колесо, установленное на амфибию посредством узла задней подвески; по меньшей мере один механизм отведения колес для перемещения переднего и заднего колес между развернутым положением для использования амфибии на земле и убранным положением для использования амфибии на воде; при этом отсутствуют закрывающие средства для колес, прикрепленные к корпусу; в частности, к нижней части корпуса.

Согласно пятому аспекту настоящего изобретения предложена двухколесная глиссирующая амфибия для использования на земле и воде, содержащая: корпус; переднее колесо, установленное на амфибию посредством узла передней подвески; заднее колесо, установленное на амфибию посредством узла задней подвески; по меньшей мере один механизм отведения колес для перемещения переднего и заднего колес между развернутым положением для использования амфибии на земле и убранным положением для использования амфибии на воде; при этом узел передней подвески содержит шарнир, вокруг которого поворачивается переднее колесо при перемещении между развернутым и убранным положениями.

В предпочтительных вариантах осуществления первого, второго, третьего и четвертого аспектов настоящего изобретения амфибия дополнительно содержит колесный отсек, образованный с внешней стороны корпуса, который обеспечивает возможность перемещения заднего колеса между развернутым и убранным положениями, при этом колесный отсек является открытым на верхней стороне корпуса.

В дополнительных предпочтительных вариантах осуществления первого, второго, третьего и четвертого аспектов настоящего изобретения переднее колесо выполнено с возможностью перемещения между развернутым и убранным положениями посредством поворота вокруг поперечной оси.

В качестве альтернативы переднее колесо выполнено с возможностью перемещения между развернутым и убранным положениями по вертикальной траектории.

В дополнительных предпочтительных вариантах осуществления первого, второго, третьего и четвертого аспектов настоящего изобретения амфибия дополнительно содержит секцию шасси, имеющую выступающую часть, продолжающуюся над носовой частью корпуса для поддержания узла передней подвески.

В дополнительных предпочтительных вариантах осуществления первого, второго, третьего и четвертого аспектов настоящего изобретения амфибия дополнительно содержит руль, выполненный с возможностью управления направлением движения амфибии во время использования. Более предпочтительно, управление направлением движения передается от руля на переднее колесо посредством рычажного механизма.

В дополнительных предпочтительных вариантах осуществления первого, второго, третьего и четвертого аспектов настоящего изобретения в носовой части корпуса предусмотрен вырез для обеспечения перемещения переднего колеса между развернутым и убранным положениями.

В дополнительных предпочтительных вариантах осуществления первого, второго, третьего и четвертого аспектов настоящего изобретения, когда колеса находятся в убранном положении, они расположены выше ватерлинии, когда амфибия глиссирует со своей самой низкой скоростью.

Конфигурация настоящего изобретения является предпочтительной, поскольку отсутствует необходимость в подвижных элементах корпуса и приводных устройствах для них, каждый из которых может заклинить. Кроме того, вследствие того что отсутствует необходимость в крышках для колес, менее вероятна поломка корпуса. Экономия массы, являющаяся следствием исключения данных элементов, особенно важна для глиссирующей амфибии, чью массу необходимо поднимать на плоскость; в противоположность водоизмещающим амфибиям, которые просто толкают воду в стороны.

Далее, настоящее изобретение будет описано исключительно в качестве примера со ссылкой на чертежи, на которых:

Фиг. 1 представляет собой схематичную вертикальную проекцию двухколесной амфибии в конфигурации режима работы на земле;

Фиг. 2 представляет собой схематичную вертикальную проекцию двухколесной амфибии по фиг. 1 в конфигурации режима работы на воде;

Фиг. 2a представляет собой схематичный вид сверху кормы амфибии по фиг. 1;

Фиг. 3 представляет собой первую альтернативную конфигурацию режима работы на воде; и

Фиг. 4 представляет собой вторую альтернативную конфигурацию режима работы на воде.

На фиг. 1 показана амфибия 10, которая имеет корпус 20, носовую часть 24 и переднее и заднее колеса 30, 40. Переднее и заднее колеса 30, 40 показаны в своем развернутом положении для использования амфибии на земле 14 в режиме ее работы на земле.

Переднее колесо 30 устанавливают на амфибию 10 посредством узла 32 передней подвески, а заднее колесо 40 устанавливают на амфибию 10 посредством узла 42 задней подвески. Механизм 52 управления, содержащий руль 50 управления и шарнир 54 рулевой тяги, функционально соединен с передней подвеской 32, чтобы позволить водителю управлять амфибией 10 за счет управления передним колесом. Водной системой рулевого управления для использования в или на воде можно также управлять посредством руля 50 через водный механизм управления (не показан). Также предусмотрено сиденье 12.

Передняя подвеска 32 содержит передний соединительный элемент 38, который связан с передними вилками 36 на шарнире 34. Передний соединительный элемент 38 проходит через корпус 20 через водонепроницаемые герметичные подшипники (не показаны), которые обеспечивают вращение переднего соединительного элемента 38, обеспечивая управляющее движение, но которые герметизируют корпус 20 против попадания воды. На передних вилках 36 с возможностью вращения установлено переднее колесо 30.

Задняя подвеска 42 содержит задний продольный рычаг 46, который прикреплен к амфибии 10 в точке поворота 44. На противоположном конце продольного рычага 46 с возможностью вращения установлено заднее колесо 40.

Каждая из передней и задней подвески снабжена механизмом отведения колес (не показан), который может быть выполнен с возможностью отведения как переднего, так и заднего колеса в одно и то же время. В качестве альтернативы механизм отведения колес содержит узел отведения переднего колеса и узел отведения заднего колеса, так что переднее и заднее колеса можно разворачивать или убирать независимо. В одном примере отведение колес обеспечивается за счет использования гидравлических стоек, которые могут образовывать часть систем подвесок. Стойки могут быть выполнены согласно патенту США 6886837 B2 на имя заявителя и могут иметь промежуточный шарнир, установленный аналогично раскрытому в патенте США 6945832 B2.

На фиг. 2 показана амфибия 10 с передним и задним колесами 30, 40 в убранном положении для использования амфибии на воде 16 в водном режиме.

Как видно, переднее колесо 30 было отведено в положение впереди от носовой части 24 и выше ватерлинии 16 за счет шарнирного соединения передних вилок 36 вокруг точки 34 поворота. Вследствие того что переднее колесо 30 не должно загрязнять носовую часть 24 во время перемещения, или в то время, когда оно находится в покое, передние вилки 36 снабжены гидравлически управляемыми телескопическими штангами (не показаны), которые вытягиваются во время отведения переднего колеса 30. Телескопические штанги могут образовывать часть передней подвески. Переднее колесо 30 удерживается в данном положении посредством механизма отведения, и его можно закреплять на месте посредством любого подходящего средства; например, посредством механической или гидравлической блокировки.

Заднее колесо 40 отводится в положение выше ватерлинии за счет шарнирного соединения заднего продольного рычага 46 вокруг точки 44 поворота. Заднее колесо 40 удерживается в данном положении посредством механизма отведения, который может быть зафиксирован на месте, например, посредством фиксирующего стойку шплинта согласно патенту Великобритании 2397344 B.

Корпус 20 содержит задний колесный отсек 22, расположенный на корме (фиг. 2a). В данном примере заднее колесо 40 частично расположено внутри заднего колесного отсека 22 в конфигурациях как режима работы на земле, так и режима работы на воде. В качестве альтернативы заднее колесо может быть расположено позади кормы 23 в конфигурациях режима работы на земле и/или на воде. В каждой конфигурации, описанной выше, заднее колесо расположено на влажной стороне корпуса, а не во внутреннем отделении. Вследствие этого оно находится за пределами корпуса как в отведенном, так и в выдвинутом положениях. Важно проводить различие между задним колесным отсеком, показанным на чертежах, который является открытым сверху, и углублением для колеса, которое раскрыто в уровне техники,и которое закрывается сверху. В частности, если в отсеке 22 располагается выхлопное отверстие, открытый верх в отсек обеспечит возможность некоторого направленного вверх рассредоточения воды, делая менее вероятным, что обратный поток, который ударяет амфибию, когда она падает с плоскости, попадет в систему выпуска отработанных газов, потенциально повреждая как систему выпуска отработанных газов, так и двигатель.

На фиг. 2a также показан пример поперечной оси X-X амфибии. Она является осью поперек амфибии слева направо, когда амфибия стоит вертикально на уровне земли. Заднее колесо и необязательно переднее колесо можно отводить вокруг осей параллельных оси X-X.

Несмотря на то что в вышеприведенном описании термин «режим работы на земле» в целом связан с колесами в развернутом положение, а термин «режим работы на воде» в целом связан с колесами в убранном положении, следует понимать, что колеса могут быть развернуты, когда амфибия находится в воде. Например, при входе амфибии в воду или выходе из нее; или для движения в водоизмещающем режиме с низкой скоростью в переполненных местах, таких как шлюпочные гавани.

На фиг. 3 показана альтернативная конфигурация двухколесной амфибии 10'. В данном примере, передние вилки 36' подобраны по форме и расположены так, чтобы проходить с каждой стороны точки носовой части 24', когда переднее колесо 30 отводят или выдвигают.

Еще один дополнительный пример двухколесной амфибии 10'' показан на фиг. 4. В данном примере переднее колесо 30 устанавливают на амфибию 10'' посредством узла 58 шасси, который имеет выступающую часть 56, продолжающуюся над носовой частью 24''. Выступающая часть 56 поддерживает переднее колесо 30 посредством передней подвески (не показана). Вертикальное развертывание и отведение переднего колеса 30 обеспечивают посредством выдвижной передней подвески (не показана). То есть колесо отводят и выдвигают по вертикальной траектории. Для ясности, подобная вертикальная траектория должна быть под прямым углом к оси X-X на фиг. 2a, проходя сверху вниз амфибии, когда она располагается вертикально на уровне земли, и перпендикулярно указанному уровню земли. Данное вертикальное перемещение может осуществляться посредством одной или более гидравлически управляемых телескопических штанг. Предпочтительно, в носовой части 24'' обеспечен вырез 25, через который может проходить колесо 30 в процессе разворачивания или отведения. Как и колесный отсек 22, описанный выше со ссылкой на фиг. 2a, вырез является открытым сверху корпуса. В качестве альтернативы переднее колесо может быть установлено на шарнирно-сочлененные вилки, как описано выше со ссылкой на фиг. 1 и 2.

Каждая из амфибий 10, 10', 10'', описанных выше, содержит силовой агрегат, такой как бензиновый или дизельный двигатель, который выполнен с возможностью приведения амфибии в движение как в режиме ее работы на земле, так и в режим работы в воде. Силовой агрегат может приводить в движение одно или оба колеса в режиме работы на земле и может также приводить в действие водяной движитель, как, например, водометный привод или движитель, в режиме работы на воде. В качестве альтернативы силовой агрегат для движения по воде и силовой агрегат для движения по земле могут быть разделены. Обеспечивают подходящий механизм (механизмы) отбор мощности и зубчатую передачу.

Несмотря на то что элемент 20 был описан выше, как корпус, амфибии часто имеют корпус, который представляет собой нижнюю обращенную к воде оболочку; и корпус, который представляет собой направленную вверх оболочку. Они могут быть соединены вместе периферийным швом, который раскрыт в находящейся на одновременном рассмотрении заявке на патент США 2006/0199449 A1 на имя заявителя. Однако в данной заявке для ясности показан и описан единственный корпус. Следует понимать, что на практике также может быть обеспечен отдельный верхний кожух. Это можно сделать, чтобы обеспечить привлекательный дизайн амфибии; герметизацию системы рулевого управления против попадания воды; и опоры для необходимого оборудования, такого как приборный щит и ветровое стекло.

В общепринятой автомобильной технике обеспечивается единый каркас. При применении к амфибии это влечет за собой определенные сложности. Нижнюю часть такого кожуха, при установке на амфибии, необходимо рассматривать в качестве корпуса, потому что она обращена к воде, должна быть герметизирована против проникновения воды и должна оказывать противодействие силам воды, например, нагрузкам от слеминга, если амфибия подпрыгивает.

Общей проблемой, касающейся пользователей двухколесных транспортных средств или амфибий, является проблема поперечной устойчивости. Амфибия может получить преимущества за счет своего двойного назначения. Продольная центральная секция амфибии должна быть сужена, чтобы позволить водителю положить по меньшей мере одну ногу для удержания амфибии вертикально, находясь постоянно в движении. Однако обеспечение V-образного корпуса спереди и сзади от центра позволяет двухколесной амфибии быть шире, чем обычный мотоцикл, не добавляя риска падения, когда амфибия наклоняется при поворотах. Если к наружным краям V-образного корпуса добавляют блок плавучести, на земле это добавит минимальную массу, а на воде - существенную плавучесть.

Амфибия обеспечена без закрывающего средства для колес. Термин «закрывающее средство» означает все, что закрывает неподвижное отверстие - включая панель, крышку, перекрытие или колпак. Подобное закрывающее средство может включать в себя один или более элементов; и может закрываться посредством ручного или автоматического средства. Оно может поворачиваться, скользить или закрываться каким-то другим образом. В целом, закрывающее средство перемещается для блокирования отверстий корпуса, которые находятся под водой, когда амфибия неподвижна и находится на воде. Подобные закрывающие средства обеспечивают глиссирование, когда находятся в закрытом положении. Термин закрывающее средство для колес включает в себя крышку, которая по меньшей мере частично закрывает полость в корпусе, в которой располагается колесо при отведении. Термин также включает в себя крышку, которая вместе с корпусом по меньшей мере частично заключает в себя колесо при отведении. Термин также включает в себя крышку, которая может перемещаться между положением, в котором не закрывает колесо, и положением, в котором закрывает колесо с любого угла, для того чтобы образовать по существу гладкий и цельный корпус или наружную поверхность корпуса. Вследствие этого закрывающее средство отличается от щита против грязи, который постоянно развернут независимо от того, развернуто или отведено колесо, и не перемещается из одного положения в другое во время обычной работы амфибии. Чаще всего закрывающее средство будет расположено под колесом, когда закрыто. Щит от грязи часто будет крепиться к вилке колеса и располагаться над колесом. Когда щит против грязи устанавливают на вилки, поддерживающие колесо, он будет удерживаться в фиксированном положении относительно колеса. Его ориентация может изменяться по мере разворачивания или отведения колеса, однако в отличие от закрывающего средства он не будет закрывать щель в корпусе.

Наружная или влажная сторона корпуса представляет собой сторону корпуса, подверженную действию воды; в отличие от внутренней части корпуса, которая является сухой, являясь эффективно герметизированной против попадания воды. Общеизвестно, что обычный двигательный отсек требует поступления и оттока воздуха для охлаждения, горения и выхлопа; но даже подобные воздухозаборники и отверстия для выпуска отработанных газов имеют лабиринтообразные проходы, широко известные как дорады, для того чтобы не впускать по возможности больше воды.

Несмотря на то что переднее и заднее колеса были описаны выше в виде простых одиночных элементов, следует понимать, что переднее и/или заднее колесо может содержать два или более отдельных колес, установленных в непосредственной близости на общей оси, таким образом, чтобы два или более колеса фактически образовывали единое колесо.

Любые из признаков любого примера могут быть объединены с любым другим признаком из любого примера.

Изобретение относится к двухколесной глиссирующей амфибии. Двухколесная глиссирующая амфибия (10) имеет корпус (20), носовую часть (24), переднее колесо (30) и заднее колесо (40). Передняя подвеска (32) и задняя подвеска (42) являются отводными, по отдельности или одновременно. Переднее колесо (30) отводится вертикально или с вращением. Управление происходит посредством руля (50), соединительной штанги (54) и вилок (36). Переднее колесо (20) может быть расположено за пределами корпуса как в выдвинутом, так и в отведенном положениях. Нижняя часть корпуса (20) может быть непрерывной как в режиме работы на земле, так и в режиме работы на воде вдоль и поперек своей центральной линии от носовой части до самой задней точки нижней части на корпусе вдоль центральной линии или от самой передней точки нижней части на корпусе, когда амфибия глиссирует со своей самой низкой скоростью назад. Для обеспечения возможности отведения заднего колеса может быть предусмотрен колесный отсек (22), открытый со своей верхней стороны. Обеспечивается уменьшение массы и повышение устойчивости. 6 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Двухколесная глиссирующая амфибия для использования на земле и воде, содержащая:
корпус;
переднее колесо, установленное на амфибию посредством узла передней подвески;
заднее колесо, установленное на амфибию посредством узла задней подвески;
по меньшей мере один механизм отведения колес для перемещения переднего и заднего колес между развернутым положением для использования амфибии на земле и убранным положением для использования амфибии на воде;
при этом переднее колесо расположено за пределами корпуса как в развернутом, так и в убранном положениях.

2. Двухколесная глиссирующая амфибия для использования на земле и воде, содержащая:
корпус;
переднее колесо, установленное на амфибию посредством узла передней подвески;
заднее колесо, установленное на амфибию посредством узла задней подвески;
по меньшей мере один механизм отведения колес для перемещения переднего и заднего колес между развернутым положением для использования амфибии на земле и убранным положением для использования амфибии на воде;
при этом нижняя часть корпуса является непрерывной как в режиме работы на земле, так и в режиме работы на воде вдоль и поперек его центральной линии от носовой части до самой задней точки нижней части на корпусе вдоль центральной линии.

3. Двухколесная глиссирующая амфибия для использования на земле и воде, содержащая:
корпус;
переднее колесо, установленное на амфибию посредством узла передней подвески;
заднее колесо, установленное на амфибию посредством узла задней подвески;
по меньшей мере один механизм отведения колес для перемещения переднего и заднего колес между развернутым положением для использования амфибии на земле и убранным положением для использования амфибии на воде;
при этом нижняя часть корпуса является непрерывной как в режиме работы на земле, так и в режиме работы на воде вдоль и поперек его центральной линии от самой передней точки нижней части на корпусе, которая пересекает ватерлинию, когда амфибия глиссирует со своей самой низкой скоростью, до самой задней точки нижней части на корпусе вдоль центральной линии.

4. Двухколесная глиссирующая амфибия для использования на земле и воде, содержащая:
корпус;
переднее колесо, установленное на амфибию посредством узла передней подвески;
заднее колесо, установленное на амфибию посредством узла задней подвески;
по меньшей мере один механизм отведения колес для перемещения переднего и заднего колес между развернутым положением для использования амфибии на земле и убранным положением для использования амфибии на воде;
при этом отсутствуют закрывающие средства для колес, прикрепленные к корпусу.

5. Двухколесная глиссирующая амфибия для использования на земле и воде, содержащая:
корпус;
переднее колесо, установленное на амфибию посредством узла передней подвески;
заднее колесо, установленное на амфибию посредством узла задней подвески;
по меньшей мере один механизм отведения колес для перемещения переднего и заднего колес между развернутым положением для использования амфибии на земле и убранным положением для использования амфибии на воде;
при этом узел передней подвески содержит шарнир, вокруг которого поворачивается переднее колесо при перемещении между развернутым и убранным положениями.

6. Амфибия по любому из пп.1-5, дополнительно содержащая колесный отсек, образованный с внешней стороны корпуса, который обеспечивает перемещение заднего колеса между развернутым и убранным положениями, при этом колесный отсек является открытым на верхней стороне корпуса.

7. Амфибия по любому из пп.1-5, в которой переднее колесо выполнено с возможностью перемещения между развернутым и убранным положениями посредством поворота вокруг поперечной оси.

8. Амфибия по любому из пп.1-5, в которой переднее колесо выполнено с возможностью перемещения между развернутым и убранным положениями по вертикальной траектории.

9. Амфибия по п.8, дополнительно содержащая секцию шасси, имеющую выступающую часть, которая продолжается над носовой частью корпуса для поддержания узла передней подвески.

10. Амфибия по любому из пп.1-5, дополнительно содержащая руль, выполненный с возможностью управления направлением движения амфибии во время использования.

11. Амфибия по п.10, в которой управление направлением движения передается от руля на переднее колесо посредством рычажного механизма.

12. Амфибия по любому из пп.1, 3-5, в которой в носовой части корпуса выполнен вырез для обеспечения перемещения переднего колеса между развернутым и убранным положениями.

13. Амфибия по любому из пп.1-5, в которой в убранном положении колеса расположены над ватерлинией, когда амфибия глиссирует со своей самой низкой скоростью.

14. Двухколесная глиссирующая амфибия, в которой переднее и заднее колеса расположены на влажной стороне корпуса как в развернутом, так и в убранном положении и остаются на влажной стороне во время разворачивания и отведения.

15. Амфибия по п.5, в которой переднее колесо имеет ось вращения, а шарнир в узле передней подвески образует ось поворота, параллельную оси вращения колеса.

16. Амфибия по п.5 или 15, в которой переднее колесо имеет ступицу колеса, при этом ступица колеса находится на одном уровне или ниже, чем шарнир узла подвески переднего колеса, в развернутом положении, и выше, чем шарнир узла подвески переднего колеса, в убранном положении.