ITRM970424A1 - Veicolo pneumatico pieghevole di valzani giovanni - Google Patents

Description

DESCRIZIONE definitiva di una invenzione industriale dal titolo:

"Veicolo pneumatico pieghevole- "

TESTO DELIA DESCRIZIONE._

Il veicolo in oggetto tende ad eliminare alcuni inconvenienti di macchine similari:

1) Ingombro e problemi di parcheggio.

2) Maggiore sicurezza per i trasportati e per i pedoni.

3) Maggiore manovrabilità.

4) Maggiore economicità.

Da una ricerca fatta non risultano essere in cormercio macchine simili nel campo dei veicoli a quattro ruote.

STRUTTURE PORTANTI.

Costruite con tubi in lega leggera saldati in tutto o in parte assemblati con bulloni e viti. E' possibile l'uso di altri materiali quali lamiera, vetro resina, ABS ecc. Che dovranno comunque raggiungere il giusto conpremesso tra leggerezza e robustezza del veicolo.

Costruzione in ABS stampato: Le tre strutture A-B-C Fig.5-6, che in questo contesto sono concepite per una costruzione in tubi quadri da 30 mn. in lega leggera usati, per ovvie difficoltà tecniche nella costruzione del prototipo, manterranno gli stessi spazzi per le ruote, il motore ecc. sì rende però necessaria una progettazione particolareggiata, ed ovvia, per una migliore utilizzazione degli spazi; ad esempio il motore a scoppio può essere inserito nello spazio 5 Fig.5. Lo stampaggio in ABS può contenere le tubazioni per l’aria ed i passaggi delle varie connessioni, fili elettrici, freni ecc. La cerniera di congiunzione delle strutture A e B può essere costituita da tubolari plastici rientranti con inserito un tubo metallico. Le gomme delle strutture aeree possono essere applicate su dei coperchi in ABS con opportune robuste chiusure a scatto.

Costruzione in lega leggera:

Le strutture portanti si compongono di tre parti A, B, C fig. 5 distinte ed assemblate tra di loro: la parte A alla B, con dei robusti fermi a vite con manopola che permettono una rapida rimozione per la chiusura del veicolo, 4 fig.2, posti nella parte alta e nella parte bassa a mezzo di robusta cerniera, 8 fig.l e 17 fig.5 in modo tale da poter ripiegare le due strutture a "valigia" fig.8, in guisa che le ruote rientrino negli appositi spazi. In particolare le ruote anteriori, 1 fig.5 sulla struttura A fig.5 negli spazi 3 fig.5. Le ruote laterali della struttura B fig.5 negli spazzi 2 fig.5. La struttura C, poggiapiedi-portapacchi, rientra nella struttura B a mezzo di tubi che rientrano nei tubi femina della struttura medesima per l'azione di elastici 2 fig.10 opportunamente inseriti; l'elastico è fissato sull'estremità esterna del tubo maschio, 3 fig.10, passa attraverso il tubo femmina fissato sulla struttura B ne fuoriesce, passa attraverso delle carrucole fissate sulla struttura B e va ad agganciarsi sul tubo maschio parallelo della stessa struttura 4 fig.10. La medesima struttura fuoriesce a mezzo di tubolari pneumatici 21 fig.l in fase di gonfiaggio. Tale meccanismo comprende delle funi di ritegno metalliche inserite nei tubi per impedire la fuoriuscita della struttura C. La fune di ritegno è collegata ad un occhiello posto sul tubo maschio 1 fig.10 e fissata sulla struttura metallica ad una distanza tale che ne permetta il libero ripiegamento in fase di chiusura, 5 fig.10. NB. Questo meccanismo non è indispensabile e la struttura a "cassetto" C può essere utilizzata cene porta pacchi nel caso di veicolo a due posti; che si ritiene il più idoneo per questo tipo di veicolo. Di fatto il veicolo a due posti può ridursi ad un ingombro totale, a strutture chiuse, di cm. 70x95x40 e ad un peso di ca. 35 Kg.

Le strutture pneumatiche in fase di chiusura vengono assemblate sui due lati esterni 3 fig.8 coperte con gonna impermeabile parzialmente toghettata con legno o materiale plastico. La gomma toghettata 5 fig.9 ha la doppia funzione di pavimento poggia piedi, con veicolo in esercizio, e di ritegno delle strutture pneumatiche in fase di riposo. I teli toghettati sono fissati ai punti 1 fig.9. Le toghette poggiate sul fondo del veicolo 2 fig.9 ed opportunamente fissate ad incassi elastici a scatto sistemati sui laterali, ne costituiscono la carena inferiore. Per la chiusura del veicolo, dopo aver sgonfiato e ripiegato opportunamente le strutture pneumatiche si alza la tela toghettata e si sovrappone a queste ultime avvolgendole. In particolare; nella struttura anteriore A fig.9 il pneumatico airbag-paraurti rientra in gran parte nello spazio 4 fig.9. Tale spazio può contenere anche la cappottina smontabile ed il parabrezza, di cui si fornisce descrizione apparta . La copertura costituita in parte da PVC toghettato 5 fig.9 ed in parte da solo PVC, lo stesso usato per i pneumatici aerei, 6 fig.9 va a fissarsi al punto 9 fig.9 a mezzo di elastici ad appositi agganci. Sulla estremità del telo della struttura A si fissa del materiale spugnoso tipo gomma piuma atto a proteggere la fanaleria anteriore 7 fig.9. La gomma toghettata della struttura posteriore B, che ha la stessa funzione di quella anteriore, si ripiega sulle strutture pneumatiche dei sedili sgonfi e si allaccia al punto 9 fig.9 a mezzo di elastici o automatici. L'operazione di chiusura ed assemblaggio delle parti gonficibili si effettua a veicolo aperto. In tale fase la struttura C sarà automaticamente rientrata in B ( 0 sarà fatta rientrare a mano nel caso che serva solo da porta pacchi nel veicolo a due posti.) e basterà togliere i robusti ferrai elastici 12 fig.9, alzare i quattro ruotini snodati a scomparsa opportunamente sistemati ai punti 13 fig.9 e quindi sollevare il veicolo dal lato opposto ai ruotini e ripiegare il veicolo fino a far combaciare i due lati che costituiscono il fondo del veicolo e mettere il fermo elastico 1 fig.8.

Motore

Lo spazio per il motore è al punto 15 fig.5 sotto i sedili e trasmette il movimento a mezzo di una catena alla ruota centrale 5 fig.5. Il motore potrà essere a scoppio o elettrico; per motivi di leggerezza si ritiene però più idoneo un motore a scoppio di ca. 100 cc. Nel caso del motore a scoppio lo spazio 16 fig.5 conterrà il serbatoio della benzina e lo spazio 22 fig.5 la batteria. Per l'installazione del motore a scoppio è necessario che la struttura B sia leggermente più alta della struttura A 5-7 cm. per dare spazio ad una adeguata coibentazione con materiale atto a difendere le strutture pneumatiche dall'inevitabile calore. Nel caso del motore elettrico lo spazio 16 fig.5 conterrà le batterie, le batterie devono essere a secco, e lo spazio 22 fig.5 congegni elettrici per il funzionamento del motore, quali trasformatore, inverter ecc. Nello stesso vano è alloggiato un piccolo compressore per il gonfiaggio delle strutture pneumatiche.

Da notare che la trazione posteriore su unica ruota centrale fu sperimentata a suo tempo su prototipi da "corsa" ed il risultato fu una instabilità in curva per ovvi motivi dinamici. Viceversa su questo tipo di veicolo, ideato per scopi che nulla hanno a che vedere con le alte velocità,come specificato nel riassunto, risolve problemi di peso, di costruzione, di ingombro e di facilità di manovra.

STERZO.

Lo sterzo è costituito da una scatola triangolare anatomica, fig,7, collegata con un tubo flessibile alla struttura A fig.5 dentro il quale passano i cavi dello sterzo 1 fig. 7A, i cavi dei freni indipendenti sulle ruote posteriori ed i cavi elettrici delle varie strumentazioni.

Funzionamento dello sterzo: Le due ruote anteriori sono collegate dalla barra 2 fig.7A, fissata alle due forcelle sulla parte posteriore degli assi ad essa saldamente infissi con snodi orizontali, 3 fig.7A; la barra porta una vite regolabile 4 fig.7A, che permette la regolazione della convergenza delle ruote. Sulle estremità anteriori delle due assi laterali della forcella sono fissati due cavi d'acciaio 5 fig.7A; la posizione dell'allaccio può essere variata asseconda dello sforzo e del segmento di svolta che si desidera tramite una crimagliera posta sull'asse orizontale della forcella. I due cavi sono quindi collegati tramite un tubo di acciaio flessibile, del tipo normalmente usato per i freni, infisso ai punti 6 fig.7A e fissati sull'asse a crimagliera inferiore del manubrio all'altezza desiderata, 7 fig.7A. La scatola di guida conprende un coperchio, 8 fig.7B, che costituisce la carenatura che nasconde tutti i fili e l'asse inferiore del manubrio. L'asse centrale del manubrio ruota su un tubo maschio infisso liberamente in un tubo femmina allocato nella protuberanza anatomica posta sulla parte bassa della scatola di guida 12 fig.7C e porta un fermo infisso sotto il coperchio 13 fig.7C che non gli consente movimenti verso l'alto: questo fermo potrà essere o una zeppa o due dadi regolabili. L'insieme è tenuto dal coperchio che sarà infisso sulla scatola attraverso delle viti poste sui bordi del coperchio medesimo. E' necessario che l'asse del manubrio interno alla scatola 16 fig.7C sia posto sul basso della medesima per lasciare spazio alle strumentazioni infisse sul coperchio, 17 fig.7C. Lo stesso asse del manubrio attraversa un secondo tubo femmina fissato sul coperchio della scatola e porta sulla sua sommità un incasso nel quale sarà infisso il manubrio e fissato con un robusto bullone 15 fig.7C. Sul coperchio sono disposti tutti 1 comandi elettrici e le strumentazioni, B fig.7. Sui due lati del manubrio sono posti i freni indipendenti delle ruote posteriori 9 fig.7B e 23 fig.5 che danno una possibilità di sterzo alternativo o coadiuvante. Sulle manopole del manubrio, 10 fig. 7B può essere posto l’acceleratore, la frizione e il cambio in modo simile a quelli di uno scooter.

La scatola di guida anatomica si poggia tra le gambe e la pancia; a tal uopo sono predisposti degli incavi gommati, 11 fig.7B-C e si ripone, quando l'auto è in posizione di riposo nello spazio 7 fig.6. Sterzo e freni possono essere elettrici. Congegni che risultano però, allo stato attuale della tecnica, non reperibili sul mercato se non per modellismo. Lo stesso principio dei comandi radio da modellismo, costruiti in modo idoneo ovviamente più grandi e robusti e comandati tramite fili elettrici, permetterebbero di ridurre notevolmente le dimensioni della scatola di guida con conseguente risparmio di peso ed ingombro. Tale scatola di guida, già sperimentata su prototipo risulta comunque perfettamente funzionale.

Freni.

I freni sono collegati ad un unico pedale 9 fig.5. Che agisce contemporaneamente sulle ganasce poste sulle cinque ruote. A ragione della leggerezza del veicolo ritengo sufficienti cinque freni di ottima qualità del tipo a ganascia usati per le biciclette da corsa. Che garantiscono ottime prestazioni e leggerezza. E' tuttavia possibile l'inserimento di freni a disco idraulici o meccanici.

Fanaleria.

I fari anteriori, i segnali di direzione, gli stop e le luci di posizione sono posti nel classico modo ai punti 14 e 6 fig.5 con gli opportuni interruttori posti sulla scatola di guida B fig.7.

Parti aeree gonfiabbili.

Si compongono di tre blocchi:

1) Blocco anteriore 1 fig.l. A le funzioni di carenatura anteriore, airbag, paraurti e chiusura laterale, (Sportelli.) E' fissato sulla struttura portante all'altezza delle ruote anteriori spazio 8 fig.6 con saldi agganci laterali a mezzo di quattro lembi di gomma telata rinforzata, che sono parte integrante della struttura, fissati sulla struttura portante sui lati esterni e sul lato interno dello spazio 8 fig. 6. L'insieme costituisce quindi anche la carenatura interna ed esterna del blocco anteriore A. Sui fianchi dell'airbag ci sono due teli dello stesso materiale in PVC che vanno a costituire gli sportelli laterali, 11 fig.2, e si fissano tramite delle chiusure a scatto eguali a quelle usate normalmente sulle automobili per le cinture di sicurezza 24 fig.l. Tali agganci sono indispensabili oltre che a chiudere gli sportelli anche per assicurare la tenuta dell'airbag in caso di urto, in fatti senza questi agganci l'airbag risulterebbe troppo instabile per contenere il peso di un corpo sbalzato in avanti.

2) Blocco Sedili, airbags laterali 5 fig.l è fissato sulla struttura portante centrale sopra i motori e le ruote posteriori 2 fig.6. Tramite dei lembi di tela opportunamente rinforzati sporgenti sul lato basso della sedileria a mezzo di robusti occhielli metallici e con automatici 23 fig.l Questa parte di telo costituisce anche parte della carenatura laterale del mezzo, 10 fig.l.

3) Blocco respingenti posteriori, costituiti da due tubi in FVC gonfiabili allocati sui laterali al punto 21 fig.l.Le estremità di questi tubi sono fissate saldamente una alla struttura B fig.2 e l'altra alla struttura C fig.2 a mezzo di due bicchieri contenitori agli angoli posteriori delle strutture B e C. Il bicchiere della struttura B avrà un foro per l'inserimento del tubo dell'aria.

Le quattro strutture gonfiabbili sono collegate tra di loro tramite robusti tubi rigidi ma pieghevoli che permettono il gonfiaggio simultaneo. I tubi sono collegati a delle uscite poste sotto le tavole di ritegno e assemblati tramite un manicotto a croce alla valvola di gonfiaggio collegata ad un compressore posto nel vano motore. In particolare per il tubo che collega la struttura anteriore 7 fig.2 si passa sotto lo sciassi con gli altri collegamenti; freni, cavi elettrici opportunamente protetti e fissati con elastici che ne facilitino il rientro in fase di chiusura del veicolo.

Le Figure 2-3-4 mostrano tre diverse soluzioni formali e tecniche che raggiungono lo stesso fine ma hanno caratteristiche esecutive diverse. La fig.2 mostra la soluzione a centine che richiede la presso-fusione dei materiali inpiegati ed è adatta per una produzione industriale su vasta scala. La fig.4 mostra la soluzione a linee rette di più facile esecuzione. La fig.3 mostra la soluzione mista a tubolari e teli di ritegno che è più economica e sbrigativa. In particolare quest'ultima soluzione necessita di quattro tubolari, 1 fig.3; i tubolari anteriori sono fissati su un telo in PVC, 3 fig.3, e necessitano di un sostegno metallico, 6 fig.3, con un libero innesto al punto 7 fig.3. I sedili sono costituiti da due ovali con teli di ritegno interni e la spalliera è costruita con il sistema esposto più sotto, cioè con teli di ritegno. Le varie parti sono collegate con tubi flessibili per la circolazione dell'aria.

La costruzione delle parti aeree gonfiabbili richiede l'esecuzione di un telaio in materiale rigido della forma desiderata: la forma può variare asseconda delle esigenze e del gusto estetico; sedili più o meno alti, airbag più o meno ampio, forma del frontale e degli airbag laterali ecc. Nella costruzione del telaio-stampo è necessario tenere in considerazione l'estraibilità del medesimo ad operazione compiuta.

Costruzione delle parti pneumatiche con stampo a strutture orizzontali.

La costruzione dello stampo è in mteriale rigido. Si rendono necessarie tante barre pari al numero delle toghe plastiche da inserire nella struttura gommata in PVC 3 fig.2 e 2 fig.3. Le barre sono inserite su due strutture laterali contenenti gli opportuni incassi per le barre medesime. Il tutto è tenuto insieme da una barra centrale imbullonata al centro dei due "tappi" laterali che saranno sagomati sul modello finale da costruire. Ciò fatto si ha una struttura a gabbia mobile fig.10. Sui sostegni trasversali si incollano con un leggerissimo collante tutte le toghette plastiche. Quindi si procederà all'incollaggio definitivo dei teli di ritegno interni 2 fig.3 e 3 fig.2 e quindi, dopo aver rimosso l'incollaggio leggero delle toghette plastiche, all'incollaggio dell'intero telo gommato esterno, che ha una sola giuntura, e di una delle due chiusure laterali lasciando una feritoia sul fondo per l'estrazione dello stampo. Dopo aver sistemato il tubo per la circolazione dell'aria sul fondo si procede allo smontaggio dello stampo alla sua estrazione ed all'incollaggio definitivo dei laterali sui lembi predisposti 5 fig.4 ed all'incollaggio di opportuni rinforzi esterni sugli angoli e sui lembi di ritegno nonché all'incollaggio delle placche bullonate per l'applicazione degli specchi retrovisori, 16 fig.l e per applicare la cappottina estraibile 19 fig.l, gli automatici per fissare il parabrezza 28 fig.l. Le gemme sono così pronte per essere incollate saldamente su delle tavole di compensato legero ma robusto, del tipo compensato marino, grandi quanto il fondo su cui poggia la gomma; spazi 8-2 fig. 6. Sul fondo della tavola sono inseriti dei tasselli di legno duro saldamente fissati, almeno quattro, che vadano ad inserirsi agli angoli delle strutture A e B 9 fig.6. Ciò è indispensabile per evitare movimenti orizontali delle strutture gonfiabbili. Sui quattro tasselli, agli angoli esterni, sono infissi degli agganci elastici a scatto e vanno a fissare saldamente le gomme alle strutture di sostegno A e B. Gli agganci elastici sono rimovibili a pressione dall'esterno per togliere le gomme che costituiscono il "cofano" del vano motore, batterie ecc.

Costruzione a tubolari:

Tale costruzione, sicuramente più economica e sbrigativa e con una sicurezza dinamica maggiore. Richiede 1'impiego di tubolari in PVC di vario diametro e di eguale lunghezza Fig. 3 bis, collegati tra di loro con un tubo corrugato che ne permette il gonfiaggio simultaneo. Può essere costruito in due diversi modi: 1} Con assemblaggio dei tubi in PVC tra di loro, al telo di ritegno esterno, ed alla tavola "cofano" a mezzo di idoneo collante. 2) Con assemblaggio a mezzo di idonei trafilati plastici ad incasso Fig.3 bis 1-2 fissati sui tubolari e sui teli di ritegno non che sulla tavoletta. Questa soluzione permette l'estrsibilità dei tubolari per la sostituzione o la riparazione ma richiede una lavorazione più complessa. Questo tipo di costruzione richiede l'applicazione di fodere esterne per un migliore risultato estetico.

Sono possibili altri sistemi di lavorazione quali la presso fusione, e l'incollatura a caldo che comportano sistani di lavorazione in uso e 1'impiego di materiali diversi. E' anche possibile la preparazione delle toghette e dei teli di ritegno assemblati preventivamente ed incollarli sul telo in punti prestabiliti. Questo sistema richiede però una esatta preparazione dei teli di ritegno e delle toghette che dovrebbero essere numerati. Ciò fatto la lavorazione sarebbe sicuramente più sbrigativa con l'uso di adeguati macchinari.

Parabrezza e cappottina asportabili

Sui due lati esterni dei sedili è predisposto, opportunamente saldato, un dado plastico speciale 19 fig.l sul quale si avvita un bullone plastico con ampia impugnatura atto a fissare l'occhiello della cappottina. La cappottina è in materiale plastico trasparente 7 fig.l ed è costituita da 8-10 stecche plastiche verticali e 4-5 orizzontali allacciate al punto 24 fig.l tramite degli occhielli assemblati con degli automatici plastici in modo saldo ma che lasci la possibilità di ripiegare le stecche laterali all'interno si da poter arrotolare il tutto per essere riposto nel vano 7 fig.6 La cappottina si fissa sulle stecche in modo permanente o tramite delle tasche cucite o incollate sulla medesima dove si infilano le stecche di sostegno o, più semplicemente con dei lacci predisposti e che si legheranno ai supporti rigidi. All'estremità anteriore della cappottina si fissa una lastra di plexiglas che costituisce il parabrezza, 6 fig.l, sul quale potrà essere infisso un tergicristallo con presa mobile. Sulla estremità anteriore sarà fissata a degli automatici predisposti sulla gomma

Per evitare ulteriori strutture di sostegno interne è importante che le stecche orizzontali della cappottina poste in alto siano leggermente più corte della trasversale dei sedili, circa 2 o 3 cm. saranno sufficienti a far si che le stecche laterali poggino sulla struttura dei sedili conferendo all'insieme una sicura stabilità. La cappottina sarà fissata anche al punto 17 fig.l con automatici.

Specchi retrovisori.

Gli specchi retrovisori sono opportunamente fissati sui lati dell'airbag 16 fig.l o sui tubi in lega leggera nel caso di costruzione a tubolari.

Carena laterale ed interna.

Opportune coperture in tela gommata agganciata con automatici servono da paraspruzzi all'interno e da finitura all’esterno. Soluzione questa che evita strutture rigide che andrebbero ad appesantire il veicolo. Ovviamente tale soluzione vale nel caso di costruzione in tubi metallici. Nel caso di costruzione in materiali diversi stampati, tipo lamiera, ABS, vetroresina ciò non sarà necessario inquanto la carenatura sarà predisposta in modo opportuno: è particolarmente idonea la costruzione in ABS stampato che permette di ottenere notevoli risparmi di peso e di spazio.

Il veicolo può avere varie dimensioni. Il prototipo in costruzione occupa cm. 120x235 aperto e cm. 120x80x40 chiuso; è possibile ridurre i volumi costruendo un due posti. Nel caso non se ne possa ottenere l'omologazione per la normale circolazione stradale potranno essere costruite delle piccole auto elettriche giocattolo per bambini; che risulterebbero estremamente sicure.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI Parti essenziali e nuove dell'invenzione sono: 1) La struttura rigida del veicolo pieghevole e rientrante. 2} Carenatura, airbag fisso, sedili, sport elli e paraurt i costituiti da tre blocchi gonfiabbili contemporaneamente. 3) Quinta ruota centrale che permette di avere uno sterzo supplementare agendo sui freni indipendenti delle due ruote laterali posteriori oltre allo sterzo delle ruote anteriori. 4) Scatola comandi mobile collegata con tubo flessibile contenente tutte le strumentazioni, lo sterzo ed i comandi elettrici.