Велоэлектромобиль
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к велоэлектромобилям. Велоэлектромобиль включает обтекаемый полностью закрытый кузов с лобовым и задним стеклами и боковыми дверками, колеса, рулевую колонку и руль для управления двумя передними поворотными колесами, водительское сиденье, педали с приводными звездочками цепной передачи на приводные колеса, переключатель скоростей велосипедного типа, электродвигатель, электрический аккумулятор для питания электродвигателя, фары, зеркала заднего вида, стеклоочистители, ремни безопасности, велосипедный механический привод вращающего типа. На крыше кузова, капоте, боковых поверхностях кузова расположены солнечные элементы для выработки электроэнергии. Все четыре колеса велоэлектромобиля представляют собой диски, на ободы которых надеты сплошные шины-протекторы, а сами диски выполнены в виде набора радиальных спиц, каждая из которых выполнена в виде прямолинейного участка, а часть в виде пружины, причем все спицы выполнены из полосок пружинной стали или упругого пластика. Достигается улучшение амортизации шасси. 7 ил.
Изобретение относится к наземным транспортным средствам, приводимым в движение мускульной силой человека, и предназначено для передвижения людей по дорогам с любым видом покрытия или бездорожью.
Такой давно известный вид транспорта как велосипед в настоящее время переживает второе рождение т.к. находит не только преимущественное применение в сельской местности как традиционный транспорт, но и в крупных современных городах. Это вызвано стремлением как снизить неуклонно нарастающую транспортную напряженность, так и уменьшить экологическое загрязнение городов, вызываемое, в том числе, огромным количеством автомобилей.
В последнее время наряду с традиционными велосипедами стали получать распространение такие виды транспорта как веломобили, предназначенные как для личного передвижения, так и для перевозки пассажиров [см., например, кн. Довиденас В.И. Веломобили. - Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1986. - 114 с.].
Известен веломобиль, содержащий раму, поворотные передние колеса и задние колеса, цепные передачи, рулевое управление, втулки ведущих колес, независимые подвески, приводные педали и сиденье для водителя, а также пружинные амортизаторы на передних колесах и торсионные амортизаторы на задних колесах веломобиля [см. пат. России №2066653, по классу МПК В62М 1/04, В62К 13/00 опубликованный 20.09.1996 г.].
Основным недостатком данного веломобиля является отсутствие вспомогательного двигателя, что вынуждает постоянно (без передышки) использовать мускульную силу для движения веломобиля, что ограничивает длительность и расстояния эксплуатации веломобиля вследствие усталости веломобилиста, а также, отсутствие корпуса у веломобиля снижает комфортность поездки и нежелательность его эксплуатации в сложных погодных условиях, например, во время дождя.
Частично эти недостатки устранены в веломобиле, состоящем из размещенных в корпусе на раме заднего моста с двумя колесами, одного переднего колеса, рулевой колонки с приводом на переднее колесо, педалей с ведущей звездочкой, водительского и пассажирского сидений. Корпус веломобиля дополнительно снабжен лобовым стеклом и боковыми дверками, и к корпусу, и к лобовому стеклу прикреплены ребра жесткости, при этом корпус выполнен трехслойным и средний слой состоит из пенопласта, внешний - из слоев стеклоткани, пропитанных полимерными смолами, а внутренний - из мягкого влагостойкого материала [см. пат. России №85435, по классу МПК В62К 5/00 опубликованный 10.08.2009 г. в Бюл. №22].
Один из недостатков, предшествующего аналога устранен, - появилась кабина или корпус, закрывающий водителя веломобиля в ненастье, однако, второй недостаток - отсутствие дополнительного движителя, напротив, даже усилился: увеличился вес веломобиля за счет кузова и пассажира, который пассивен, поскольку педальный привод для него недоступен, следовательно, на водителя приходится дополнительная нагрузка, что еще в большей степени приводит к ускорению усталости, тем самым сокращая время и расстояние эксплуатации веломобиля без промежуточного отдыха.
Известен также велоэлектромобиль, включающий раму, четыре колеса, сиденье водителя, педали биодвигателя, биодвигатель, коробку передач скорости, цепь, передающую движение генератору, переключатель системы генератора, который осуществляет питание электродвигателя, придающего вращение двум задним колесам, при этом генератор соединен с зарядным устройством, которое, в свою очередь, связано с коробкой аккумуляторов. При работе генератора обеспечивается движение велоэлектромобиля и одновременно идет зарядка аккумуляторов. Когда велоэлектромобиль двигается за счет энергии аккумуляторов, система генератора отключается. При движении велоэлектромобиля человек периодически работает ногами, приводя во вращение системы генератора [см. пат. России №2518790 по классам МПК В62М 6/40, В62К 11/00, В62К 5/00, В60К 1/04, опубликованный 10.06.2014 г., Бюл. №16].
Основным существенным недостатком известного велоэлектромобиля является то, что обеспечение его движения периодически требует больших затрат мускульных усилий для осуществления вращения ротора генератора под нагрузкой с высокой частотой, обеспечивающей выработку номинальных значений электричества. Кроме того, этот велоэлектромобиль имеет увеличенную массу за счет наличия электродвигателя, системы аккумуляторов, диодные мосты, а также биодвигатель связан с электрогенератором и обеспечивает, помимо, движения за счет биодвигателя, зарядку аккумуляторов, что и без того, увеличивает потребление мускульной силы водителя.
Наиболее близким по своей сущности и достигаемому эффекту, принимаемым за прототип, является велоэлектромобиль, включающий обтекаемый полностью закрытый кузов с лобовым и задним стеклом и боковыми дверками, колеса, рулевую колонку и руль для управления двумя передними поворотными колесами, водительское сиденье, педали с приводными звездочками цепной передачи на приводные колеса, переключатель скоростей велосипедного типа, два тяговых электродвигателя, на крыше кузова, капоте, боковых поверхностях кузова расположены солнечные элементы для выработки электроэнергии, электрический аккумулятор для питания электродвигателей, фары, зеркала заднего вида, стеклоочистители, ремни безопасности. Все четыре колеса представляют собой баллоны низкого давления и состоят из колесного обода или диска, на котором размещена камера низкого давления. При этом вместо шины используется такая же или чуть большего размера камера, имеющая продольный разрез ее внутренней стенки по всей длине и отходящие от ее боковин в сторону внутреннего диаметра полосы резины в виде крепежных ремней. Данными ремнями наружная камера, выполняющая роль шины, крепится к проушинам, расположенным у кромок колесного обода с обеих сторон. За счет такого усовершенствования конструкции колес велоэлектромобиль приобретает повышенную проходимость и плавучесть. Велоэлектромобиль обладает улучшенными амортизирующими свойствами за счет повышенной эластичности шин [см. пат. России №175293 по классам МПК В60К 1/02, В62М 1/36 опубликованный 29.11.2017 г., Бюл. №34].
Основным техническим недостатком данного велоэлектромобиля является то, что он содержит два автономных привода: механический велосипедный и электрический, не связанные между собой функционально. Наличие этого недостатка поясняется следующим. Веломобиль - это прежде всего биотранспортное средство передвижения, приводимое в движение мускульной силой человека (чаще, водителя). Именно такое транспортное средство обеспечивает поддержку организма в тонусе, снижает развитие сердечно-сосудистых заболеваний. Наличие двух электродвигателей позволяет водителю веломобиля сделать передышку при длительной поездке, снять усталость, облегчить движение веломобиля «на подъем». Но, в силу природы человека, и как. показывает практика эксплуатации современных велосипедов и самокатов, наличие в их конструкции электропривода, устраняет желание прикладывать физические усилия для обеспечения движения велосипеда (самоката), а подкупает возможность использования энергии электродвигателя, даже при езде на короткие дистанции по прямой дороге и, даже при движении «на спуск». В этом случае велосипед, веломобиль, самокат прекращает выполнять свою оздоровительную функцию, превращаясь в обычное транспортное средство, приводимое в движение от иных источников энергии, то есть движение на веломобиле утрачивает свой смысл. В прототипе, поскольку электродвигатели никоим образом не связаны с механическим велосипедным приводом, исключается возможность их совместного принудительного использования, то есть не представляется возможным создать условия, при которых включение дополнительных электродвигателей зависело бы от работы велосипедного механического привода, то есть когда он приводится в действие, только тогда электродвигатели подключаются к работе принудительно, а не когда захочется веломобилисту. Это и есть функциональный недостаток известного велоэлектромобиля, заключающийся в отсутствии каких-либо зависимых связей между абсолютно разными по природе движителями: механическим велосипедным и электрическим.
Вторым недостатком известного технического решения является необоснованная сложность конструкции шасси, в частности колес, выполненные в виде баллонов низкого давления, с дополнительной камерой с продольным разрезом и отходящими боковыми ремнями, прикрепляемыми к проушинам на ободе колеса. Такое колесо не имеет загребающих элементов, следовательно, малоэффективно как гидродвигатель, а при отсутствии в конструкции велоэлектромобиля гребного винта, делает его как плавсредство неэффективным, на что указывают сами авторы: для перемещения на небольшие расстояния по воде. Конечно, амортизационные свойства улучшаются за счет низкого давления в шинах, но этого качества можно добиться иначе более простым путем, например, с использованием обычных пружинистых спиц. Кроме того, использование баллонов любого давления не дает гарантии от прокола шины, следовательно, ее надо ремонтировать, поскольку на высоких надувных шинах, если хотя бы одно из них пробита, дальнейшее движение осуществлять крайне сложно. В этом плате безшинные колеса («непробиваемые») имеют преимущества и эта техническая возможность авторами упущена.
Третьим существенным недостатком известного велоэлектромобиля является его значительная масса из-за использования не совмещенных двух видов двигателей: механического и электрического. Поскольку велоэлектромобиль приводится в движение мускульной силой человека, необходимо стремиться к уменьшению его массы. Однако в его конструкции использованы два линейных электродвигателя, имеющих свои роторы и статоры, а механические приводы свои рычажные системы. Причем, это продублировано дважды. Если бы часть одного вида привода являлась составной частью другого вида двигателя, то за счет универсальности узлов и деталей, общая масса движителей, а значит, и самого велоэлектромобиля уменьшилась.
В основу изобретения поставлена задача дальнейшего усовершенствование конструкции велоэлектромобиля за счет изменения конструкции амортизаторов шасси и за счет совмещения отдельных узлов двух видов двигателей путем использования в колесах на жестких протекторах пружинных спиц и за счет использование ведущей звездочки механического велосипедного привода в качестве ротора для электродвигателя, причем последний включается только при взаимодействии с механическим приводом велоэлектромобиля.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном велоэлектромобиле, включающем обтекаемый полностью закрытый кузов с лобовым и задним стеклом и боковыми дверками, колеса, рулевую колонку и руль для управления двумя передними поворотными колесами, водительское сиденье, педали с приводными звездочками цепной передачи на приводные колеса, переключатель скоростей велосипедного типа, электродвигатель, на крыше кузова, капоте, боковых поверхностях кузова расположены солнечные элементы для выработки электроэнергии, электрический аккумулятор для питания электродвигателя, фары, зеркала заднего вида, стеклоочистители, ремни безопасности, согласно предложению, все четыре колеса велоэлектромобиля представляют собой диски, на ободы которого надеты сплошные шины-протекторы, а сами диски выполнены в виде набора радиальных спиц, каждая из которых выполнена в виде прямолинейного участка, а часть в виде пружины, причем все спицы выполнены из полосок пружинной стали или упругого пластика, а также, велосипедный механический привод вращающего типа, содержащий ведущую и ведомую звездочки, которые огибает велосипедная цепь, ведущая звездочка выполнена в виде ротора электродвигателя, представляющего собой кольцевой магнитопровод с однослойными обмотками, при этом обмотки расположены на этом магнитопроводе эквидистантно с шагом, равным половине шага постоянных магнитов в полустаторах и намотаны до заполнения длиной, равной минимальной ширины постоянных магнитов полустаторов, причем направление намотки обмоток попарно меняется на противоположное, а полустаторы выполнены в виде плоских параллельных дисков, расположенных по обе стороны от ведущей звездочки с минимальным техническим зазором между ними для беспрепятственного вращения ведущей звездочки, с кольцевыми рядами постоянных магнитов, полярность которых в ряду чередуется, а также, на одном диске расположено четное число постоянных магнитов, а во втором диске - четное, увеличенное на пару или кратное паре постоянных магнитов, кроме того намотка обмоток на роторе выполнена наклонно, в соответствии с наклоном магнитного поля, вызванного смещением постоянных магнитов в верхнем ряду относительно постоянных магнитов нижнего ряда, для устранения эффекта «залипания» вращающихся частей электродвигателя под влиянием на них электромагнитных полей, а также, в педалях велосипедного привода вмонтированы контактные выключатели, при замыкании которых происходит подключение электродвигателя к работе.
Благодаря тому, что диски выполнены из набора пружинных спиц, велоэлектромобиль приобретает амортизационные свойства колес, позволяющих обеспечить комфортное передвижение по неровной дороге и бездорожью. Отсутствие надувных баллонов исключает возможность прокола протекторов, то есть они не нуждаются в ремонте. Поскольку спины содержат прямолинейный и пружинный участки, они обладают достаточной жесткостью для подержания конструкции и (прямолинейный участок спиц), и амортизации конструкции (пружинные участки), то есть выполняют двойную функцию, следовательно, нет необходимости в амортизаторах, как в отдельных узлах конструкции велоэлектромобиля. Так как спицы выполнены из полос из пружинной стали, ориентированных широкой стороной полосы поперек колеса (диска), велоэлектромобиль обладает достаточной боковой устойчивостью (жесткостью).
Благодаря тому, что в качестве ротора электродвигателя (электрогенератора) использована ведущая звездочка велосипедного привода, ротор как самостоятельный узел в электродвигателе отсутствует - он является частью велосипедного механического привода, а различие количества катушек в роторе и постоянных магнитов в статоре снижает эффект «залипания» ротора магнитными полями, следовательно, снижается мускульное усилие для включения в работу электродвигателя.
Благодаря тому, что в педалях вмонтированы контактные выключатели, электродвигатель, как дополнительный источник, может подключаться только лишь при давлении на педали, то есть основная оздоровительная функция биотранспортного средства передвижения сохраняется во всех случаях.
Таким образом, совокупность новых существенных признаков, полученных в результате внесения соответствующих конструктивных изменений в приводы и шасси велоэлектромобиля, позволила придать ему принципиально новые свойства, позволяющие достичь желаемого технического результата, сформулированного в постановке задачи.
Дальнейшая сущность изобретения поясняется совместно с иллюстрационным материалом, на котором изображено следующее: фиг.1 - конструктивная схема предложенного велоэлектромобиля, вид сверху; фиг.2 - то же самое, вид сбоку, контурной линией показан кузов велоэлектромобиля; фиг.3 - конструкция электродвигателя в сборе с разрезом; фиг.4 - конструкция электродвигателя в развернутом виде для лучшего показа конструкции; фиг.5 - конструкция педалей механического велосипедного привода; фиг.6 - внешний вид кузова велоэлектромобиля; фиг.7 - то же самое, с отрытой дверью и капотом для лучшего показа конструкции.
Предложенный велоэлектромобиль содержит раму 1, опирающуюся на четыре колеса 2, передние из которых являются и приводными и поворотными. Ближе к задней части рамы 1 установлено кресло 3 для водителя, а перед креслом 3 находится рулевая колонка 4 с рулевым колесом 5 и педальный механический велосипедный привод вращающего типа, который по своей эффективности более подходит, чем нажимной (не случайно, на велосипедах установлены именно педальные приводы вращающегося типа, поскольку они энергетически более рациональны, чем все остальные известные). За спинкой кресла 3 расположен багажный отсек 6, в котором находятся аккумуляторы 7 для энергообеспечения электродвигателя.
Механический педальный привод содержит педали 8 ведомую звездочку 9, установленную на оси 10 приводных поворотных колес 2, и статоры 11, охватывающие с двух боков ведущую звездочку 12. Ведомую 9 и ведущую 12 звездочки огибает велосипедная цепь 13. Таким образом, механический привод велосипедного типа включает две звездочки 9 и 12, огибающую их велосипедную цепь 13 и пару педалей 8, посредством которых передается крутящий момент от ног водителя к ведущей звездочке 12.
Каждое колесо 2 содержит диск, представленный в виде ступицы 14, от которой радиально отходят спицы 15, упирающиеся в обод 16 колеса 2, на который надет протектор 17. Каждая спица 15 изготовлена из пружинной стали и представляет собой полосу, содержащую прямолинейный участок, ближе к ступице 14 и пружинный участок, находящийся вблизи обода 16. Именно такая конструкция спиц 15 обеспечивает необходимую жесткость и одновременно обладает свойствами амортизатора, что обеспечивает необходимый комфорт при поездке по неровному дорожному покрытию (с выбоинами) и по бездорожью.
Электродвигатель (правильнее все-таки его называть электрогенератором, поскольку он вырабатывает электроэнергию, передаваемую на ведущую звездочку 12), содержит ротор, основой которого является ведущая звездочка 12 велосипедного механического привода, одновременно представляющая собой кольцевой магнитопровод с однослойными обмотками 18. Обмотки 18 расположены на этом магнитопроводе эквидистантно с шагом, равным половине шага постоянных магнитов 19 и 20 и намотаны до заполнения длиной, равной минимальной ширины постоянных магнитов 19 и 20, причем направление намотки обмоток 18 попарно меняется на противоположное (правая намотка «П» через две обмотки 18, на две обмотки 18 с левой намоткой «Л» и т.д.).
Каждый полустатор электродвигателя примыкает к ведущей звездочке 12 с гарантированным технологическим зазором для беспрепятственного вращения последней, и выполнен в виде двух параллельных дисков 21 и 22. Диски 21 и 22 изготовлены из электротехнической стали. На обращенных друг к другу поверхностях дисков 21 и 22 аксиально размещены кольцеобразные ряды постоянных магнитов 19 и 20 соответственно. В каждом ряду постоянные магниты 19 и 20 расположены аксиально и таким образом, что их полярность в каждом ряду чередуется. При этом полюса постоянных магнитов (19) одного ряда обращены к одноименным полюсам постоянных магнитов (20) другого ряда, как это показано на фиг.3. При этом количество постоянных магнитов 19 и 20 в каждом ряду различно, например, если их в верхнем ряду магнитов 19 четное число, то в нижнем ряду магнитов 20 четное число, но увеличенное на пару постоянных магнитов или увеличенное еще на большее количество парных магнитов. Это позволяет сместить магниты 19 и 20 относительно друг друга для получения смещенного (наклоненного) магнитного поля между рядами магнитов 19 и 20 и, тем самым, исключить эффект «залипания» электродвигателя, что обеспечивает начало его работы (выработки тока) даже при малых скоростях вращения ведущей звездочки 12, поскольку не возникает электромагнитных сил, препятствующих такому вращению. При намотке обмоток 18, наматываемая проволока имеет наклон на угол, равный углу смещения постоянных магнитов 19 и 20 в верхнем и нижнем рядах. Поскольку полустаторы размещены непосредственно на педальном приводе, они закрыты кожухами 23 и 24 воизбежание попадания в них ног водителя велоэлектромобиля. Полустаторы с кожухами 23 и 24 неподвижны и закреплены на раме 1 велоэлектромобиля. В центре кожухов 23 и 24, а также в дисках 21 и 22 выполнены осевые отверстия для прохода сквозь их оси 25, запрессованной в центральное отверстие ведущей звездочки 12, обеспечивая ей вращение от кругового движения педалей 8 велосипедного привода.
Конструкция педалей 8 велосипедного привода устроена таким образом, чтобы водителю напоминать, что он передвигается на биотранспортном средстве, а не электротранспортном средстве. Веломобиль, в первую очередь, несет социальную функцию: поддерживает здоровье и физическую форму, однако, как это показывает практика, водители биотранспортных средств, оснащенных дополнительными электрическим приводами, об этом часто «забывают» и вспомогательный электродвигатель используют постоянно, пока он имеется электрический заряд. Конструкция педалей 8 в предложенном велоэлектромобиле исключает такое использование дополнительного электродвигателя. Для этого педаль 8, надета и свободно вращается на оси 26. На этой оси 26 находится втулка 27 из графитового или медного материала, хорошо проводящего электрический ток. На пластинах 28, представляющих собой опору для ног водителя и выполненных из тонкого материала, например, упругой стали, толщиной 0,2-0,3 мм, сверху закреплены резиновые рифленые прокладки 29, предотвращающие соскальзывание ступни водителя с педали 8, а под пластинами 28 расположены контакты 30, напротив месторасположения втулки 27 на оси 26. При легком нажатии на педаль 8, контакты 30 и 27 замыкаются и подключают электродвигатель. Если ноги с педалей 8 убрать, контактная группа (30 и 27) разомкнется и электродвигатель включить будет невозможно. Таким образом, педали 8 включены в электрическую цепь электродвигателя. В любом случае, для движения велоэлектромобиля, водителю необходимо вращать педали 8. Регулировка усилия нажатия ногами на педали 8 осуществляется классическим способом: велосипедным переключателем скоростей, путем переброса цепи 13 на большую или меньшую ведомые звездочки, подобно, как у спортивного велосипеда.
Предложенный велоэлектромобиль содержит кузов 31 обтекаемой формы, на поверхностях которого размещены блоки солнечных батарей 32. Кузов 31 оснащен лобовым 33 и боковыми 34 стеклами, откидной дверью 35 для посадки и высадки водителя (если велоэлектромобиль выполнен одноместным), габаритными огнями 36, зеркалами заднего вида 37, подъемным капотом 38 и убираемыми фарами 39, то есть всеми аксессуарами, присущими обычному легковому автомобилю.
Предложенный велоэлектромобиль эксплуатируют следующим образом.
Водитель открывает дверь 35 велоэлектромобиля и усаживается на сидение 3, располагая ноги на педалях 8 велосипедного привода. Дверь 35 велоэлектромобиля закрывает и, после проверки исправности систем управления, нажимает на педали 8 велосипедного механического привода, начинает движение. При нажатии поочередно на педали 8 они совершают вращательное движение и приводят во вращение ведущую звездочку 12 велосипедного привода, которая по цепной передаче 13 передает вращающий момент на ведомую звездочку 9, которая вращает приводные колеса 2.
При вращении ведущей звездочки 12 магнитосиловые линии постоянных магнитов 20 и 21 пересекают витки обмоток 18 и индуцируют в них ЭДС. Благодаря тому, что полюса рядов постоянных магнитов 20 и 21 обращены одноименными полюсами друг к другу, в каждой обмотке 18, согласно «Правилу правой руки», индуцируется однонаправленная ЭДС. Электродвигатель представляет собой синхронную машину двухфазного переменного тока без «залипания», благодаря различному количеству постоянных магнитов 20 и 21 в каждом ряду, что приводит к наклону магнитных силовых линий, но с удвоенным к.п.д. и, как минимум, в несколько раз большей удельной мощностью. Значительное повышение удельной мощности электрогенератора (Вт/кг) объясняется более эффективным использованием магнитного потока постоянных магнитов 20 и 21 ротора, так как витки обмоток 18 имеют наклон, равный шагу смещения постоянных магнитов 20 и 21 относительно друг друга, следовательно, отсутствует бесполезная потеря тангенциальной составляющей ЭДС, не принимающая участия в создании крутящего момента. Электродвигатель работает только при условии оказания давления ногами на педали 8. При необходимости, электродвигатель можно переключить (переключатель не показан в виду общеизвестности) на аккумуляторы, которые обеспечивают работу электродвигателя. Таким образом, предложенный велоэлектромобиль сохраняет функцию веломобиля и электрического транспортного средства передвижения в случае необходимости или усталости водителя.
Существенное отличие заявленного технического решения от ранее известных заключается в том, что отдельные узлы механического привода являются узлами электродвигателя, то есть два привода, различных по своей природе, объединены в неразрывную конструкцию, амортизаторы шасси выполнены в виде спиц специальной конструкции, включающей прямолинейные и пружинные участки, а педали снабжены контактными парами для подключения электродвигателя. Указанные отличия, в совокупности, позволяют уменьшить массу велоэлектромобиля за счет совмещения функций узлов механического и электрического приводов, обеспечить комфортность поездки за счет амортизаторов простой, но оригинальной конструкции, исключить возможность эксплуатации велоэлектромобиля только за счет мускульной или электрической силы, то есть сохранить основную функцию биотранспортного средства, как оздоровительного тренажера. Ни один из известных веломобилей не может обладать отмеченными свойствами, поскольку не содержат в своих конструкциях всей совокупности существенных признаков, присущих заявленному техническому решению. В предложенном велоэлектромобиле не имеется узлов и деталей, которые невозможно было бы воспроизвести с учетом последних достижений науки и техники, в частности, в велостроении и автомобилестроении, следовательно, предложенное техническое решение промышленно применимо, анализ патентной документации и научно-технической литературы показал, что в информационной базе отсутствуют велоэлектромобили с совокупностью признаков, присущих заявленному техническому решению, следовательно, предложенный велоэлектромобиль является новым и может получить правовую охрану как объект промышленной собственности в соответствии с законодательством в сфере интеллектуальной собственности.
К техническим преимуществам предложенного технического решения, по сравнению с прототипом, можно отнести следующее:
- совмещение механического велосипедного педального привода с электрическим за счет того, что ведущая звездочка велосипедного привода, оснащенная обмотками, одновременно является ротором для электродвигателя;
- улучшение амортизации шасси за счет выполнения спиц с прямолинейным и пружинным участками;
- снижение нагрузки на мышцы водителя за счет отсутствия негативного эффекта «залипания» в электродвигателе;
- подключение электродвигателя в работу с помощью педалей велосипедного привода за счет оснащения последних контактными электрическим парами.
Социальный эффект от внедрения предложенного технического решения, по сравнению с использованием прототипа, получают за счет гарантированного использования велоэлектромобиля в качестве биотранспротного средства, вследствие того, что электродвигатель может быть включен в работу только при работе педалей велосипедного привода.
Экономический эффект от внедрения предложенного технического решения, по сравнению с использованием прототипа, получаю за счет снижения стоимости велоэлектромобиля вследствие совмещения его механического и электрического приводов, а также за счет снижения стоимости амортизаторов вследствие их изготовления в виде спиц особой конструкции.
Велоэлектромобиль, включающий обтекаемый полностью закрытый кузов с лобовым и задним стеклами и боковыми дверками, колеса, рулевую колонку и руль для управления двумя передними поворотными колесами, водительское сиденье, педали с приводными звездочками цепной передачи на приводные колеса, переключатель скоростей велосипедного типа, электродвигатель, на крыше кузова, капоте, боковых поверхностях кузова расположены солнечные элементы для выработки электроэнергии, электрический аккумулятор для питания электродвигателя, фары, зеркала заднего вида, стеклоочистители, ремни безопасности, отличающийся тем, что все четыре колеса велоэлектромобиля представляют собой диски, на ободы которых надеты сплошные шины-протекторы, а сами диски выполнены в виде набора радиальных спиц, каждая из которых выполнена в виде прямолинейного участка, а часть в виде пружины, причем все спицы выполнены из полосок пружинной стали или упругого пластика, а также велосипедный механический привод вращающего типа, содержащий ведущую и ведомую звездочки, которые огибает велосипедная цепь, ведущая звездочка выполнена в виде ротора электродвигателя, представляющего собой кольцевой магнитопровод с однослойными обмотками, при этом обмотки расположены на этом магнитопроводе эквидистантно с шагом, равным половине шага постоянных магнитов в полустаторах, и намотаны до заполнения длиной, равной минимальной ширины постоянных магнитов полустаторов, причем направление намотки обмоток попарно меняется на противоположное, а полустаторы выполнены в виде плоских параллельных дисков, расположенных по обе стороны от ведущей звездочки с минимальным техническим зазором между ними для беспрепятственного вращения ведущей звездочки, с кольцевыми рядами постоянных магнитов, полярность которых в ряду чередуется, а также на одном диске расположено четное число постоянных магнитов, а во втором диске - четное, увеличенное на пару или кратное паре постоянных магнитов, кроме того, намотка обмоток на роторе выполнена наклонно в соответствии с наклоном магнитного поля, вызванного смещением постоянных магнитов в верхнем ряду относительно постоянных магнитов нижнего ряда, для устранения эффекта «залипания» вращающихся частей электродвигателя под влиянием на них электромагнитных полей, а также в педали велосипедного привода вмонтированы контактные выключатели, при замыкании которых происходит подключение электродвигателя.
