Микроавтомобиль - RU2185990C2

Чертежи

Показать все 12 чертежа(ей)

Описание

Изобретение относится к области автомобилестроения и может быть использовано в качестве городского транспорта и транспорта для инвалидов.

Из технической литературы известны трехколесные мотоколяски для инвалидов и четырехколесные легкие каркасные миниавтомобили с мотоциклетным двигателем и рулем, выполненным в виде длинного рычага для управления одной рукой. К ним относятся трехколесные отечественные мотоколяски СЗА и СКАРЗ с моторами мощностью 3-4,5 л.с. (см. кн. "Мотоциклы и Мотоколяски" М., Маш. 1948 г. , с. 21-27). Такие устройства имеют большой вес и не обеспечивают возможности управления ими при расположении водителя на стандартном кресле коляске.

Прототипом предлагаемого устройства является пат. Франции 2635071, в котором изложено устройство городского микроавтомобиля, состоящего из рамы, двух передних управляемых и двух задних основных колес.

Причем между основными колесами расположено пятое ведущее колесо, оно имеет привод от герметично установленного в пределах базы небольшого мотоциклетного мотора. Место водителя и пассажира закрыто легким колпаком, имеющим раму.

Недостатками изложенного устройства являются большая масса и сложность конструкции машины. Такое устройство не обеспечивает возможности применения стандартных мотоциклетных модулей и агрегатов в компоновке автомобиля. Невозможно, кроме того, указанный автомобиль использовать в сочетании с инвалидной коляской.

Техническая задача предлагаемого решения заключается в снижении веса и упрощении конструкции, а также использовании серийных мотоциклетных модулей.

Указанная техническая задача решается следующим образом. Микроавтомобиль состоит из кузова, рамы, к которой с помощью подвески присоединены колеса. В качестве рамы микроавтомобиля использована рама мотороллера, к верхней части которой одним своим концом закреплена поперечная балка, а на другом конце поперечной балки закреплена втулка дополнительного руля, которая тягой связана с основным рулем, дополнительный руль снабжен органами управления, аналогичными органам управления основного руля, а к нижней полке рамы пристыкована платформа, на которой перед дополнительным рулем расположено сидение водителя дублера с элементами фиксации сидения, в задней части кузова расположен трап-рампа, микроавтомобиль снабжен самоориентирующимся колесом, установленным в передней части платформы на упругом элементе, и боковым колесом, расположение и установка которого соответствует расположению и установке бокового колеса мотоцикла с коляской.

На фиг.1 показан серийный мотоцикл типа мотороллер с двигателем мощностью 6-9 л.с. (Вид слева).

На фиг.2 дан вид мотоцикла спереди с навесным оборудованием без кузова.

Вспомогательное колесо и дополнительное рулевое управление размещены справа.

На фиг.3 и 4 дан вид микроавтомобиля слева и спереди.

На фиг. 5, 6 и 7 показан микроавтомобиль для инвалидов слева и сверху и изображена схема посадки в автомобиль инвалида на инвалидной коляске.

На фиг.8 и 9 микроавтомобиль с обычным сидением водителя-дублера показан спереди и слева. На виде слева микроавтомобиль показан с кузовом.

На фиг.10 микроавтомобиль с двумя водителями показан спереди.

На фиг.11 показана схема нагрузки на микроавтомобиль при виде спереди.

На фиг.12 микроавтомобиль с обычным сидением дублера-водителя показан с поднятым обтекателем кузова.

На фиг. 13 микроавтомобиль изображен сверху. Показан треугольник (сплошная линия) устойчивости (на трех колесах) и прямоугольник устойчивости - пунктир (на четырех колесах). Показаны центры тяжести автомобиля и нагрузки.

На фиг.14 дано пространственное изображение рамы мотоцикла, стыковка ее с рамой-платформой и с верхней силовой балкой с дополнительным рулем.

Микроавтомобиль состоит из серийного двухместного мотоцикла с малым рабочим объемом двигателя (50-150 см³) типа мотороллер 1, к раме которого снизу крепятся рама-платформа 2, а сверху верхняя силовая балка 3.

Микроавтомобиль оснащен легким пластиковым кузовом 4. Кузов имеет лобовое стекло 5 и поднимающуюся верхнюю часть его, выполненную из прозрачного легкого пластика - подъемный обтекатель 6. Кузов 4 закреплен на раме 2 с помощью винтов в четырех разнесенных точках по его периферии. Крепление кузова не показано. Оно выполнено на полу кузова.

При подъеме и опускании обтекателя 6 он поворачивается относительно осей шарниров 7. Подъем и упускание обтекателя осуществляется с помощью ручки 8, оснащенной стандартными автомобильными замками. Для размещения инвалидной коляски 9 на платформе автомобиля в задней части кузова расположен трап - рампа 10.

Подъем и опускание трапа осуществляется с помощью ручки (или автоматически) относительно шарнира 11. Ручка трапа-рампы (не показана) имеет замки и фиксаторы рампы в крайних положениях.

К стандартной раме 12 серийного мотороллера закреплены передний 13 силовой элемент (балка), средний 14 и задний силовой элемент 15. Передний и средний силовые элементы приварены или закреплены на болтах. Задняя балка 15 для крепления имеет кронштейны 16 с отверстиями, через которые пропущена ось 17 стыковки задней вилки мотороллера с рамой 12.

Поперечные силовые элементы с продольными элементами 18 и 19 сварены между собой и образуют раму - платформу микроавтомобиля.

Продольные балки (силовые элементы) 18, расположенные в средней части платформы, имеют П-образный перевернутый профиль и отверстия 20 для фиксации сидения водителя дублера 21 или кресла коляски 9.

На раме-платформе установлено боковое колесо 22 с помощью стандартной подвески, например шарнира 23, рычага 24 и пружины 25, что соответствует подвеске боковых колес грузовых мотороллеров" Муравей" или "Тулица", рассчитанных на транспортировку 150-300 кг груза.

Расположение колес мотороллера (26 и 27) и бокового колеса 22 соответствует расположению и установке колес стандартного мотоцикла с коляской.

На фиг. 8 показан угол отклонения мотороллера от плоскости рамы на угол α =2-3^o, как принято для мотоциклов типа М-72; М-63; и т.д.

На фиг.13 показан угол β =1-2^o установки колеса в сторону мотороллера (в плане) по принятым для дорожных мотоциклов с коляской нормам. Указанные углы приняты из условий оптимальной устойчивости и управляемости трехколесного экипажа с передним управляемым колесом при движении по прямой и на поворотах на различных режимах езды.

На раме-платформе в передней ее части на упругом элементе 28 установлено вспомогательное самоориентирующееся колесо 29. Упругий элемент 28 выполнен в виде стеклопластиковой или стальной рессоры.

Вспомогательное колесо установлено выше колес 26 и 27 мотороллера и бокового колеса 22 на расстояние h, которое на 10-15 мм больше величины хода нормально обжатой амортизации.

Следовательно, при нормальной езде на всех режимах вспомогательное колесо не касается поверхности дороги и не вращается.

Самоориентирующееся колесо 29 имеет вилку 30 и вертикальный узел 31 поворота колеса с наклоном оси вращения от вертикали, принятым для самоориентирующихся колес. Узел может иметь демпфер стандартного типа (не показан) для предотвращения самоколебаний колеса.

В верхней части рамы мотороллера одним концом приварена верхняя поперечная балка 3, на противоположном конце которой закреплена втулка 32 вала 33 дополнительного руля 34. Дополнительный руль выполнен точной копией основного руля 35 из тех же деталей. К валу 33 и валу 36 основного руля приварены кронштейны 37, соединенные тягой 38, что обеспечивает синхронный поворот обоих рулей. На каждой рулевой колонке установлены кнопки сигнала указателей поворота, и управления светом, замок зажигания может быть дублированным. Кроме того, установлены два спидометра, приборы контроля топлива и контрольные лампочки работы тормозов, указателей поворота, контроля работы двигателя и его запуска. Эти устройства не показаны.

На каждом руле установлена рукоятка 39 управления двигателем (ручка газа), ручка управления передним 40 и задним тормозом 41.

Таким образом, управление сохраняется стандартным для серийного мотороллера с автоматической коробкой передач (вариатором), принятым в настоящее время для мотороллеров класса 50-250 см³ (Пежо, Веспа, Дерби, Сузуки, Хонда и т. д.). Эти мотороллеры рассчитаны на двух взрослых мотоциклистов и 10 кг багажа. У этих мотороллеров отсутствуют педали тормоза и педаль переключения передач коробки скоростей, т.е. командно контрольные педали и рычаги для управления ногами отсутствуют. Нет их и у микроавтомобиля.

На микроавтомобиле установлено стандартное светотехническое оборудование. Кроме багажника мотороллера имеется дополнительный багажник в передней и бортовой части кузова, салон микроавтомобиля снабжен вентиляцией, с каждой стороны расположена форточка 42.

На лобовом стекле 5 установлены стеклоочистители. Машина снабжена дополнительным ручным тормозом.

Микроавтомобилем пользуются обычным для данного класса машин образом. Водитель открывает замок обтекателя (дверцы машины), поднимает его и садится на рабочее место. Ключем зажигания включает электростартер и после запуска двигателя начинает движение.

Во время движения управлять микроавтомобилем может водитель, сидящий на водительском сиденье мотороллера, и водитель-дублер, сидящий на сидении 21 за вспомогательным рулем. Поэтому микроавтомобиль удобно использовать в качестве учебной машины, особенно для инвалидов, которые могут перемещаться только на инвалидной коляске.

После обучения инвалид может пользоваться автомобилем самостоятельно. С учетом того, что для управления транспортным средством с двигателем рабочим объемом до 50 см³ не требуется водительского удостоверения, предложенный микроавтомобиль является наиболее предпочтительной для инвалидов машиной индивидуального пользования, тем более что у нее отсутствуют педали и ножные рычаги управления.

Инвалид пользуется микроавтомобилем следующим образом: подъезжает к автомобилю и нажимает кнопку пульта 43 дистанционного управления. При этом открываются замки обтекателя и трапа-рампы. Обтекатель поднимается, а кромка 44 трапа - рампы ложатся на дорожное покрытие. Инвалид въезжает на рампу и по продольным балкам 18, имеющим П-образный профиль, заезжает на раму-платформу. При этом в П-образном профиле колеса инвалидной коляски фиксируются от бокового перемещения.

Затем водитель, сидя на инвалидной коляске, нажимает кнопку на пульте 43, и с помощью дистанционного управления обтекатель закрывается, рампа поднимается в верхнее положение, а колеса коляски фиксируются электромагнитными замками. При этом инвалид на коляске оказывается перед дополнительным рулем 35.

И его положение полностью отвечает эргономическим требованиям водителя микроавтомобиля.

После чего водитель ключем зажигания включает стартер, а после запуска двигателя, пользуясь дополнительным рулем, управляет микроавтомобилем. И совершает поездку обычным образом. Инвалид покидает автомобиль в обратном порядке. Затем подает команду с помощью пульта управления и закрывает автомобиль.

По динамическим характеристикам микроавтомобиль не уступает серийным мотоциклам с коляской. И действительно мотоциклы с коляской, рассчитанные на поездку трех человек, имеют нагрузку 29-35 кг/ л.с. (Иж-П; Ява-350; Панония, тяжелые мотоциклы М-72; М-61; "Днепр" К-750; К-650 и т.д.) Микроавтомобиль при мощности двигателя 7-12 л.с. в двухместном варианте имеет нагрузку 28-30 кг/л.с. Следовательно эксплуатационные качества предложенного микроавтомобиля намного превосходят данные открытого мотоцикла с коляской.

Устойчивость и управляемость микроавтомобиля выше, чем у мотоцикла с коляской.

Во-первых, микроавтомобиль при большом колесе имеет более низкую посадку и такую же базу.

Большую устойчивость микроавтомобилю, кроме того, обеспечивает вспомогательное колесо.

Оно необходимо как средство безопасности при езде на микроавтомобиле водителя на инвалидной коляске, при нарушении режимов движения, а именно при превышении скорости во время резкого поворота рулевого колеса 26 мотороллера в сторону вспомогательного колеса 29. В этом случае может произойти наклон микроавтомобиля вперед и в сторону вспомогательного колеса. Тогда вспомогательное колесо 29 касается дороги, воспринимает нагрузку, которую гасит упругий элемент 28.

Микроавтомобиль в этот момент совершает движение на четырех колесах, что обеспечивает безопасность движения. После прохождения поворота на завышенной скорости микроавтомобиль выравнивается и продолжает движение на трех колесах.

Реферат

Изобретение относится к транспортным средствам. В качестве рамы микроавтомобиля использована рама мотороллера, к верхней части которой одним своим концом закреплена поперечная балка. На другом конце поперечной балки закреплена втулка дополнительного руля, которая тягой связана с основным рулем. Дополнительный руль снабжен органами управления, аналогичными органам управления основного руля. К нижней полке рамы пристыкована платформа, на которой перед дополнительным рулем расположено сидение водителя-дублера с элементами фиксации сидения. В задней части кузова расположен трап-рампа. Микроавтомобиль снабжен самоориентирующимся колесом, установленным в передней части платформы на упругом элементе, и боковым колесом, расположение и установка которого соответствуют расположению и установке бокового колеса мотоцикла с коляской. Технический результат - снижение массы и упрощение конструкции.14 ил.

Формула