Веломобиль Советский патент 1993 года по МПК B62M1/04 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частно- ст 1 к транспортным средствам с мускуль- нь м приводом.

Цель изобретения - улучшение динамических свойств и комфортабельности веломобиля,

Выполнение подвески задних ведущих колес независимой с торсионным стабилизатором крена увеличивает статическую устойчивость веломобиля на поворотах за счет уменьшения кренения, а размещение торсиона внутри задней поперечины позволило совместить функции стабилизатора с функцией элементов крепления стаканов и рычагов подвески к силовой раме. Размещение рычагов подвесок колес на внешних торцзх установленных на поперечине стаканов, на других торцах которых размещены рычаги амортизаторов, позволило: снять с консолей поперечины усилия от амортизаторов, упростить и облегчить тем самым конструкцию поперечины, разместить упругие амортизаторы вдоль и в непосредственной близости от продольных элементов с узлами крепления амортизаторов непосредственно на продольных элементах, сократив тем самым пути передачи усилий, что также упростило конструкцию. Установка задних колес на продольных рычагах, обращенных вперед в направлении кареточных механизмов, улучшает динамическую путевую устойчивость, так как при непреднамеренном отклонении оси веломобиля от направления движения конец рычага с колесом под действием возникшей боковой силы реакции на колесо поворачивается таким образом, что знак угла поворота переднего колеса относительно задних противоположен знаку угла отклонения оси веломобиля от направления движения в данный момент, что является критерием динамической путевой устойчивости веломобиля. Выполнение рычагов подвески задних колес направленными вперед позволяет также упростить проводку и монтаж цепной передачи, а именно, устраняет необходимость двух- звенной передачи или разъема цепи при демонтаже. Выполнение телескопических амортизаторов с регулируемой длиной штока обеспечивает возможность регулировки нейтрального положения подвески под вес конкретного водителя, что позволяет избежать потерь КПД в карданной передаче. Соединение ведущих колес с карданными передачами через обгонные муфты расположенные непосредственно в ступицах ведущих колес, .позволило сократить до минимума количество вращающихся на свободном ходу элементов трансмиссии, что увеличило накат, повысило динамические свойства веломобиля, а также увеличило ресурс пар трения трансмиссии. Размещение сидений непосредственно на продольных элементах позволило создать жесткую связь в направлении максимального усилия перелирования, что повысило КПД реализации этого усилия, а расположение сидений пере осями задних колес улучшило продольную и поперечную устойчивость веломобиля, позволило создать равномерную нагрузку на каждое его колесо, включая переднее управялемое. что улучшило управляемость.

Повышение динамической устойчивости, управлямости, ходовых свойств, включая КПД трансмиссии, улучшило динамические свойства веломобиля, расширило диапазон скоростей и улучшило маневренность. Выполнение свидений раздельными под каждого седока в виде анатомических кресел также способствовало наиболее полной реализации максимального усилия педалиро- вания, и кроме того, в совокупности с

5 премененной независимой подвеской задние ведущих колес повысило комфортабельность.

Не известны аналогичные транспортные средства с независимой рычажной под0 веской задних ведущих колес и торсионным стабилизатором крена, в которых оба рычага подвески задних ведущих колес направлены вперед..,

На фиг.1 изображен веломобиль, вид

5 сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху (левое сиденье условно не показано); на фиг.З - задняя подвеска (колеса условно сняты); на фиг.4 - то же, вид спереди; на фиг.5 - то же, вид сверху; на фиг.б - задняя подвеска в

0 иэометрии: на фиг.7 - второй пример выполнения тормозной системы; на фиг.8 - то же, вид сверху.

Веломобиль содержит раму, переднее управляемое колесо 1, два задних ведущих

5 колеса 2 с независимой рычажной к подвеской, два сиденья 3 для экипажа, два неза- - висимых привода систему рулевого управления и тормозную систему.

Рама выполнена из труб и состоит из

0 двух продольных элементов - лонжеронов 4, передние концы которых изогнуты вверх и соединен ы между собой через втул ку 5 для вилки 6 переднего колеса 1, и двух поперечин - передней 7 и задней 8, соединяющих

5 задние концы лонжеронов 4.

Подвеска задних колес 2 включает стаканы 9, установленные с помощью подшипников скольжения Юна консолях 11 задней поперечины 8. На внешнем торце каждого

0 стакана 9 жестко закреплен рычаг 12с установленной на его конце полой полуосью 13, а на внутреннем торце - рычаг 14, шарнирно связанный с кронштейном 15 лонжерона 4 через установленный вдоль концевой части

5 лонжерона 4 телескопический амортизатор 16 с регулируемой длиной штока 23. Рычаги 12 соединены между собой посредством размещенного внутри поперечит, ы 8 торсиона 17. выполненного в виде прутка из пружинной стали с отформованными на его

концах пирамидальными законцовками 18, вставленными в ответные углубления рычагов 12 и зафиксированными в них с помощью винтов 19.

Каждый амортизатор 16 состоит из ци- м ндрического корпуса 20, внутри которого установлены пружина 21 и поршень 22 со ш -оком 23, свободный конец которого снабжен гайкой 24 с внешней накаткой, в которую ввернут палец 25, при этом корпус 20 и пглец 25 снабжены элементами для шар- м рного соединения типа ухо-вилка соот- ветственно с проушиной 15 лонжерона 4 и pi чагом 14.

Каждый привод веломобиля содержит: установленный на лонжероне 4 кареточный м ханизм-26 с педалями велосипедного ти- пг и..одноступенчатую многоскоростную ц« пную передачу 27, связывающую веду- щ гю звездочку кареточного механизма 26 с установленными на кронштейне 28 лонже- ре на 4 посредством втулки 29 и шарикопод- ш тников 30 блоком 31 ведомых звездочек и сарданную передачу 32, ведущий вал 33 которой соединен посредством шлицевого эвольвентного соединения с блоком 31 веде мых звездочек, а ведомый вал 34 установ- лс н на шарикоподшипниках 35 внутри п(лой полуоси 13 и через обгонную муфту ЗЕ соединен со ступицей 37. колеса 2, уста- нс вленной на полой полуоси 13 с помощью ш фикоподшипников 38. Обгонная муфта 36 вь полнена в виде известной велосипедной трэщетки, состоящей из храповика 38, обоймы 39 и подпружиненной собачки 40.

Рулевое управление содержит установленные на передней поперечине 7 спарен- нь е рукоятки 41, кинематически связанные с осью вилки 6 переднего колеса 1.

Тормозная система содержит два тор- мс зных диска 42, закрепленных на ступицах 37 колес 2, два известных клещевых механизма, тросовую проводку и тормозной рыча , установленный на правой рукоятке 41 управления. Каждый клещевой механизм .состоит из крнштейна 43. закрпленного на рьчаге 12 с помощью винта 19 и двух подпружиненных скоб 44 с тормозными колодками 45 контактирующими при необходимости с боковыми поверхностями то эмозных дисков 42....

Сиденья 3 для экипажа выполнены в вице анатомических кресел, отвечающих ге- ог етрическим формам тазово-поясничной обпасти тела человека, и установлены на ло нжеронах 4 при помощи байонетных эам- ко з 46 с возможностью перестановки сиде- Hi/й в зависимости от антропометрии, конкретного седока. Номинальное положение замков 46 расположено на одной трети

колесной базы вперед от оси колес 2, что соответствует положению центра тяжести седока.

Веломобиль эксплуатируется следую- 5 щим образом. Водители устанавливают сиденья 3 в байонетные замки 46 в соответствии со своим ростом, садятся на сиденья 3 и устанавливают ступни ног на педали, затем каждый водитель, вращая

10 гайки 24 выставляет карданную передачу 32, находящуюся за его сиденьем 3, в горизонтальное положение, обеспечивающее максимальный КПД передачи крутящего момента.

15 Крутящий момент от вращения педалей кареточных механизмов 26 передается не- , зависимыми многоскоростными цепными передачами 27 на блоки 31 ведомых звездочек и далее от них на ведущие валы 33 кар0 данных передач 32. Ведомые валы 34 карданных передач 32 через обгонные муфты 36 передают вращение непосредственно на ступицы 37 колес 2. При движении каждый из водителей устанавливает для себя

5 предпочтительный темп вращения и, соответственно, усилие .педалирования выбором нужной скорости цепной передачи 27, Переключение скоростей цепной передачи 27 происходит обычным способом, приме0 няемым на велосипеде (механизм переключения скоростей на чертеже не показан). При движении под горку водители имеют возможность не вращать педали, при этом вращение колес 2 обеспечивается обгонны5 MVi муфтами 36, а вся остальная трансмиссия остается неподвижной относительно веломобиля. При наезде на препятствие колесо 2 уводит за собой конец рычага 12, вызывая поворот стакана 13. Поворот стака0 на 13 вызывает перемещение рычага 14, соединенного со штоком 23 амортизатора 16. Перемещение штока 23 сжимает пружину 21 амортизатора 16. Одноврменно вместе с колесом 2 перемещается относительно вело5 мобиля установленный в ступице 37 колеса 2 ведомый вал 34 карданной передачи 32, при этом изменение расстояния между ступицей 37 колеса 2 и блоком 31 ведомых звездочек цепной передачи 27 компенсиру0 ется смещением по шлицам блока 31 ведущего вала 33 карданной передачи 32. При съезде с препятствия упругостью пружины 21 амортизатора 16 подвеска возвращается в исходное состояние.

5Поворот веломобиля осуществляется следующим образом.

Водитель/занимающий левое сиденье, кистевыми движениями двух рук вращает в сторону поворота рукоятки 41 управления. Вращение от рукояток 41 передается вилке

б колеса 1. Центробежная сила при повороте перераспределяет нагрузку на заднюю подвеску, чрезмерно нагружая внешнее колесо 2, что вызывает крен на внешнее колесо 2. При этом поворот под нагрузкой рычага 12 внешнего колеса 2 вызывает кручение жестко связанного с ним через пирамидальную зэконцовку 18 торсиона 17,что приводит к пропорциональному нагрузке повороту связанного с другой законцовкой торсиона 17 рычага 12 внутреннего колеса 2 и уменьшению крена.

Торможение осуществляется следующим образом: водитель нажатием тормозного рычага, установленного на правой рукоятке 41, через тросовую проводку, сжимает скобы 44 клещевых механизмов и расположенные на скобах 44 тормозные колодки 45 прижимаются к тормозным дискам 42 колес 2, Освобождая тормозной ры- чаг, водитель снимает усилие с тормозных подпружиненных скоб 44, и усилие пружин раздвигает скобы, растормаживая колеса 2.

По другому примеру выполнения независимой подвески задних колес 2 рычаги 12 выполнены двуплечими,, в этом случае на одном из плеч рычага 1 установлена полая полуось 13, а на втором плече - клещевой механизм, расположенный на колесами 2. при этом тормозные колодки 45 контактиру- ют при необходимости с ободами колес 2.

Формула изобретения Веломобиль, содержащий раму с двумя продольными элементами, одни концы ко- торых изогнуты вверх и соединены между собой через втулку для вилки переднего колеса, а другие концы соединены трубчатой поперечиной,, два задних колеса, расположенных с внешней стороны продбльных элементов, подвеску с амортизаторами, два

привода, каждый из которых включает в себя размещенный на продольном элементе кареточный механизм, связанный с задним колесом через цепную передачу и ведомую звездочку, установленную на валу-, соединенном с задним колесом, сиденье для экипажа и тормозную систему, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических свойств и повышение комфортабельности, в него введен торсионный стабилизатор крена, расположенный внутри поперечины, и независимая подвеска задних колес, с двумя стаканами, шарнирно установленными на концах поперечины и жестко связанными с концами торсиона, при этом каждый стакан снабжен двумя рычагами, размещенными на их торцах, а один из рычагов шарнирно связан с кронштейном, закрепленным на продольном элементе, через те-, лескопический амортизатор с регулируемой длиной штока,-а на другом рычаге, направленном в сторону кареточного механизма, установлены тормоз и полуось заднего колеса, п.ри этом в каждый привод введены обгонная муфта, расположенная в ступице заднего колеса, установленной на подшипниках на полой полуоси, и карданная передача, ведомый вал, который установлен на подшипнике внутри полой полуоси и соединен через обгонную муфту со ступицей заднего колеса, ведущий вал карданной передачи соединен посредством шлицевого соединения с цилиндрическим корпусом, установленным на подшипниках внутри втулки, закрепленной консольно на продольном элементе, ведомая звездочка установлена на цилиндрическом корпусе, а седенья цля экипажа выполнены в виде ано- томических кресел и размещены непосредственно на продольных элементах перед полуосями задних кресел.

М 43,М,45

со

ОС

IT

ФиаЬ

J7 3638

// 37

27

фш&.б

Фиг. 7

зг

Фиг. 8