Трансформируемое устройство для размещения груза, предназначенное для установки на багажник транспортного средства, относящегося к классу мототехники

Полезная модель относится к багажным системам транспортных средств, относящихся к мототехнике, в частноси к съемным приспособлениям, предназначенным для размещения груза.
В данной области техники одной из технических проблем является необходимость перевозки грузов на приспособлениях, дополняющих возможности основного багажной системы (багажника) и обладающих минимальным весом при обеспечении жесткости конструкции.
В данном описании для удобства словосочетание «транспортное средство, относящееся к классу мототехники» подразумевает слово «мотоцикл».
Из уровня техники известно, что перевозка грузов на мотоцикле предусматривает использование кофра, установленного на багажник мотоцикла. Так, на веб-странице https://www.ebay.com/itm/122930820749?_ul:=RU выложена информация об использовании багажной системы, включающей верхний багажник и два боковых багажника, предназначенные для установки соответствующих кофров в любом сочетании. Однако использование такого типа багажной системы исключает перевозку длинномерных изделий, для транспортировки которых кофры не рассчитаны. Кроме того, некоторые габаритные грузы не предусматривают их разделение для перевозки в отдельных кофрах. При этом существующая небольшая опорная площадь верхнего багажника не обеспечивает при транспортировке устойчивое положение груза, имеющего большую площадь поверхности для установки на багажник, чем площадь опоры.
Кроме приведенной выше багажной системы, из патентного документа CN101003294 (опубликовано 25.07.2007) известна подобная конструкция со всеми присущими ей недостатками для транспортировки некоторых видов грузов.
Из описания к патентному документу CN 208585181 (опубликовано 08.03.2019) известна трансформируемая платформа для размещения груза, относящаяся к аксессуарам для багажников автомобилей, выполненная из трех последовательно соединенных шарнирным соединением прямоугольных пластин. Указанное соединение обеспечивает последовательное сложение пластин одна на другую, причем в основании находится центральная пластина. При необходимости пластины могут быть выполнены с вертикальными ботиками.
Известное техническое решение обладает некоторыми отрицательными особенностями.
В частности, при адаптации трансформируемой платформы для крепления в качестве дополнительного средства на поверхность имеющегося багажника мотоцикла возникают сомнения в жесткости платформы.
Использование бортиков, придающих жесткость, приводит к ограничению в используемой площади поверхности пластин, не предполагающую незначительный выступ перевозимого груза за границы бортиков. Следовательно, при ориентации платформы в направлении, максимально приближенном к продольному направлению транспортного средства, возникают неудобства для перевозки длинномерных грузов.
Таким образом, известное трансформируемое средство имеет ограничение применения.
Из патентного документа CN 209366035 (опубликовано 10.09.2019) известна трансформируемая платформа для размещения груза, которая выполнена из нескольких секций, выдвигаемых телескопически. Данная платформа предназначена для установки на рейтинги, имеющиеся на крыше автомобиля.
Анализируемое устройство, адаптированное для багажника мотоцикла, также как и вышеуказанный аналог, имеет некоторые ограничения.
Так, при максимальном выдвижении телескопических секций при обеспечении жесткости в зафиксированном положении отсутствует возможность для их ориентации с максимальным приближением к продольному направлению, например, мотоцикла для транспортировки длинномерных изделий.
В описании к патенту RU 203010 (опубликовано 18.03.2021) раскрыто трансформируемое средство для размещения подлежащего транспортировке груза, предназначенное для установки в багажник автомобиля. Трансформируемое средство включает расположенные один на другим два настила, установленные на поверхности каркаса. Данная конструкция выполнена так, что верхний настил сдвигается вдоль нижнего настила, при этом край верхнего настила в выдвинутом положении используется для опирания на сиденье автомобиля, имеющего сложенный вид.
Известное средство при адаптации к багажнику мотоцикла имеет свои особенности, связанные с минимальной степенью трансформации настилов для размещения на его поверхности грузов.
Так, верхний и нижний настил в выдвинутом положении занимают ее положение от максимально возможного до любого промежуточного положения. При этом в рабочем положении два настила при ориентации, максимально приближенной к продольному направлению мотоцикла, создают проблему фиксированного положения на его багажнике.
Кроме того, сплошное тело настилов неблагоприятно сказывается на весе конструкции, то есть увеличивают вес.
Трансформируемое средство, описанное в патенте RU 203010, выбрано в качестве ближайшего аналога (прототипа) к заявляемой полезной модели.
Таким образом, техническая проблема заключается в создании устройства для размещения груза, которое бы могло устанавливаться в качестве дополнительного средства на багажник мотоцикла с возможностью преобразования, во-первых, для того, чтобы размер и конфигурация площадки для размещения груза соответствовала вариантам опираемой поверхности груза, во-вторых, для того, чтобы появилась возможность перевозки длинномерного груза в его ориентации, максимально приближенной к продольному направлению мотоцикла.
Достигаемый заявляемой полезной моделью технический результат заключается в реализации такого устройства при сохранении жесткости конструкции и снижении ее веса.
Общими признаками прототипа и предлагаемой полезной модели являются следующие признаки:
- настилы представляют собой части коробчатой формы;
- верхняя часть выполнена с возможностью перемещения со скольжением по нижней части;
- верхняя часть занимает относительно нижней части исходное (компактное) положение, развернутое положение и любое промежуточное положение между компактным и развернутым.
Сущность полезной модели состоит в том, что трансформируемое устройство для размещения груза, предназначенное для установки на багажник транспортного средства, относящегося к классу мототехники, включает выполненные плоской коробчатой формы два настила и основание, два настила расположены сверху основания так, что их смежные стороны обращены друг к другу и имеют продольное направление, причем настилы установлены с возможностью перемещения по указанной верхней поверхности основания с обеспечением прямого положения и поворотного положения, для организации возможности перемещения настилов в основании имеются прорезные пазы с глухими концами, а от нижней поверхности каждого настила отходят по две ножки, способные перемещаться в соответствующих указанных пазах как в направляющих, прорезные пазы выполнены в виде разнесенных поперечных прямолинейных пазов, сопряженных с радиальными пазами, имеющими центр одной геометрической окружности, причем взаимное расположение пазов и ножек выполнено таким образом, что исходному прямому положению и исходному поворотному положению соответствует положение, согласно которому ножки каждого настила расположены в местах сопряжения разнесенных прямолинейных пазов с соответствующими радиальными пазами; каждый настил снабжен двумя выдвижными частями, выполняющими функцию опорных частей, предназначенных для увеличения площадки для опирания груза, при этом каждая выдвижная часть выдвигается в продольном направлении из полости настила независимо от других выдвижных частей.
В частности, предпочтительно использовать трансформируемое устройство в вариациях, согласно которым:
- основание выполнено из продольных и поперечных трубчатых элементов квадратного сечения, образующих рамку, и двух дополнительных поперечных трубчатых элементов между поперечными сторонами рамки, при этом верхняя стенка выполнена из алюминиевого листа и соединена с трубчатыми элементами сварным соединением, а снизу основание имеет стенку, состоящую из двух алюминиевых листов, соединенных сварным соединением с поперечными элементами рамки, дополнительными поперечными элементами и соответствующими частями продольных элементов рамки, причем прорезные пазы выполнены в верхней стенке основания так, данные пазы расположены между дополнительными поперечными элементами;
- в каждом настиле функцию двух ножек выполняют винты, обеспечивающие любое фиксированное прямое или поворотное положение данного настила и проходящие через выполненные в верхней и нижней стенке настила соосные отверстия, и отверстия, выполненные в продольном ребре жесткости, имеющем перевернутый П-образный профиль, которое установлено в полости настила с зазором относительно внутренней поверхности нижней стенки и не препятствует размещению выдвижных частей, при этом продольные края указанного профиля соединены с внутренней поверхностью верхней стенки настила сварным соединением, кроме того, выступающие концевые части винтов соединены металлической планкой, зафиксированной болтовым соединением;
- при выполнении настила используются две обращенные друг к другу части, выполненные с отогнутыми краями с образованием П-образного сечения путем гибки листового материала и соединенные сварным соединением вдоль продольных краев;
- выдвижные части выполнены в виде решетки из трубчатых элементов квадратного сечения, концы которых соединенных поперечным трубчатым элементом квадратного сечения, причем каждая выдвижная часть установлена с возможностью выдвижения до конечного фиксированного положения, ограниченного упором, выполненным в виде штифта, соединенного сварным соединением с внутренней поверхностью нижней стенки настила и входящего в прорезной паз, выполненный на соответствующей стенке одного из трубчатых элементов решетки, при этом в исходном положении поперечный элемент каждого выдвижного элемента выступает из полости настила;
- радиальные пазы выполнены с дугой 120 градусов для обеспечения крайнего поворотного положения настилов относительно исходного положения, при этом в исходном положении настилов смежные боковые стороны находятся в сомкнутом положении.
Для понимания направления перемещения настилов и взаимной ориентации элементов конструкции направление смежных сторон настилов принято в качестве продольного направления. Следовательно, поперечное направление соответствует прямому перемещению настилов.
Использование двух настилов, перемещаемых по поверхности основания в прямом направлении и с поворотом, привносит максимально возможное преобразование устройства для создания вариантов конфигурации опорной поверхности, предназначенной для размещения разнообразных грузов.
В данном описании под грузом понимается жесткая или мягкая упаковка, как правило с содержимым - с товаром, или товары, которые могут перевозиться без упаковки.
В предлагаемой конструкции сочетание возможности прямого перемещения настилов и перемещения с поворотом решено за счет выполнения основания с прорезными пазами, представляющими собой разнесенные поперечные прямолинейные пазы, сопряженные с радиальными пазами, имеющими центр общей окружности, при этом в пазы входят ножки, имеющиеся на настилах, и за счет перемещения ножек в пазах, как в направляющих, обеспечивается прямое и поворотное положение настилов.
Взаимное расположение ножек настилов и пазов выбирается исходя из геометрии, предусматривающей в проекции на горизонтальную плоскость расположение ножек на дугах радиальных пазов при поворотном положении. Принимая во внимание сопряжение прямолинейных и радиальных пазов, расположение ножек настилов в местах указанного сопряжения диктует единое исходное положение настилов для выбранного прямого перемещения в поперечном направлении или для выбранного поворотного перемещения.
Для ограничения перемещения пазы имеют глухие концы. Так, глухие концы пазов ограничивают:
- прямое перемещение настилов из исходного положения в крайнее развернутое положение, когда настилы максимально разведены друг от друга;
- поворотное перемещение настилов из исходного положения в крайнее поворотное положение.
Говоря о об исходном положении настилов, следует заметить, что оптимальным - с точки зрения компактности устройства, также исходя из необходимости создания площадки для размещения грузов, - является положение настилов при сомкнутых боковых смежных сторонах, когда настилы полностью перекрывают основание.
Поворот настилов на угол 120 градусов приводит к возможности ориентировать настилы в диагональном положении и при выдвинутых выдвижных частях сформировать опорную поверхность, подходящую для перевозки длинномерного груза в положении, максимально приближенном к продольной оси транспортного средства.
Возврат настилов из крайнего прямого положения (и любого промежуточного прямого положения) в исходное положение ограничивает место сопряжения прямолинейных и радиальных пазов, в которое упираются ножки при сведении настилов друг к другу до сомкнутого положения. Иными словами, упор ножек настилов при сведении друг к другу настилов предусматривает перемещение ножек в прямолинейных пазах, следовательно, упором для каждой ножки настила при сведении настилов друг к другу служит кромка радиального паза (в месте в месте сопряжения прямолинейного и радиального пазов).
Возврат настилов в исходное положение настилов из крайнего поворотного (и любого промежуточного поворотного положения) в исходное положение осуществляется без каких-либо особенностей: выполняется поворот сомкнутых настилов до исходного положения.
Прорезные пазы основания целесообразно выполнить в его верхней стенке для удобства размещения ножек настилов, отходящих от нижней поверхности настилов.
Для повышения надежности устройства целесообразно выполнять фиксацию настилов после любого перемещения: прямолинейного или радиального. Для этой цели в конструкции предусмотрены винты с цилиндрическими головками, выполняющие двойную функцию. Во-первых, указанные винты предназначены для ослабления и фиксации непосредственно настилов за счет конструктивного приема, сочетающего оснащение внутренней полости каждого настила ребром жесткости, имеющим П-образный профиль в перевернутом виде, жестко соединенный с внутренней поверхностью верхней стенки. Во-вторых, выпущенные концы винтов выполняют функцию ножек, способных перемещаться в пазах как в направляющих.
Для обеспечения жесткости конструкции, влияющей на ее надежность, выступающие концы каждой пары винтов соответствующего настила соединены планкой в фиксированном положении.
При прохождении указанного винта через соосные отверстия, выполненные в верхней и нижней стенках каждого настила, а также в соответствующей стенке П-образного профиля, при закрученном положении винта каждый настил фиксируется, а при ослаблении винта появляется возможность прямого или поворотного перемещения настила до следующего фиксированного положения.
Необходимо отметить, что выдвижные части каждого настила также фиксируются при перемещении в выдвигаемое или задвигаемое положение. С этой целью перевернутый П-образный профиль установлен с зазором относительно внутренней поверхности нижней стенки для того, чтобы при затягивании винта верхняя и нижняя стенки каждого настила за счет минимальной деформации сжимали расположенные между ними выдвижные части.
Выполнение составных частей трансформируемого устройства из алюминия продиктовано необходимостью минимизации веса конструкции.
На основании вышесказанного следует, что предлагаемая конструкция обеспечивает возможность трансформации из исходного положения в различные варианты промежуточных и конечных положений как при нахождении выдвижных частей в выдвинутом, так и в исходном положении (задвинутыми в полость настилов).
Таким образом, варьируя прямым или поворотным положением настилов, также принимая во внимание возможность выдвижения выдвижных частей, создается многообразие вариантов конфигурации площадок для опирания груза, при этом акцентным вариантом является возможность ориентации настилов с выдвинутыми частями для перевозки длинномерного груза, направление которого приближено к направлению продольной оси транспортного средства.
Кроме того, возможность трансформации присуща предлагаемому устройству, обладающему жесткой конструкцией благодаря коробчатой форме основания и настилов, приводящей, в свою очередь, к снижению веса. Возможность фиксации каждого положения настилов: от исходного до конечного, то есть до максимально развернутого (и при выдвинутых выдвижных частях), включая любое промежуточное положение между исходным и конечным, характеризует заявляемое устройства в качестве надежного средства.
Полезная модель поясняется с помощью чертежей: на фигуре 1 изображен вид сверху в исходном положении настилов; на фигуре 2 - вид сбоку в исходном положении со стороны продольного направления; на фигуре 3 - вид сверху при раздвинутом положении настилов; на фигуре 4 - вид сверху при выдвинутых выдвижных элементах; на фигуре 5 - вид снизу в исходном положении устройства; на фигуре 6 - сечение А-А на фигуре 1; на фигуре 7 - сечение Б-Б на фигуры 6.
Трансформируемое устройство включает выполненное коробчатой основание 1 и два идентичных настила 2, продольные смежные стороны которых в исходном положении сомкнуты.
Основание 1 выполнено с использованием продольных и поперечных трубчатых элементов 3 квадратного сечения, образующих рамку, и двух дополнительных поперечных элементов 4 между поперечными сторонами рамки. Верхняя стенка 5 основания 1 выполнена из алюминиевого листа и соединена с трубчатыми элементами 3 и 4 сварным соединением, снизу основание 1 имеет стенку 6, состоящую из двух алюминиевых листов, соединенных сварным соединением с поперечными элементами рамки, дополнительными поперечными элементами 4 и соответствующими частями продольных элементов рамки.
Прорезные прямолинейные пазы 7 и радиальные пазы 8 выполнены в верхней стенке 5 основания 1 и имеют глухие концы, задающие конечное положение настилов 2 при прямом и поворотном перемещениях.
Каждый настил 2 состоит из двух обращенных друг к другу частей, выполненных с отогнутыми краями с образованием П-образного сечения путем гибки листового материала и соединенных сварным соединением вдоль продольных краев.
В полости каждого настила 2 установлен профиль 9 П-образного сечения в положении, при котором его горизонтальная стенка обращена к внутренней поверхности нижней стенки настила 2 и установлена с зазором 3 мм.
В верхней и нижней стенках каждого настила 2, а также в горизонтальной стенке профиля 9 выполнены соосные отверстия (позицией не обозначены).
При совмещении основания 1 и двух настилов ножки 10, представляющие собой фиксирующие винты 10 с цилиндрической головкой (под внутренний шестигранный ключ) проходят через отверстия и выходят через пазы 7 и 8 на внутреннюю сторону основания 1. Концевые части каждой пары винтов соединены металлической планкой 17 со скругленными краями, зафиксированной контргайками (позицией не обозначены), соединенными сварным соединением с данной пластиной (фиг. 6).
Прямое и поворотное перемещение настилов 2 становится возможным, если радиальные пазы 8 имеют центр 11 общей окружности (показана на фиг. 5).
Взаимное расположение соосных отверстий в настилах 2 с проходящими через данные отверстия и прорезные пазы 7 и 8 - винтами 10 продиктовано необходимостью размещения винтов в местах сопряжения прямолинейных пазов 7 и радиальных пазов 8.
Таким образом, геометрия предлагаемого устройства такова, что диагонали, соединяющие проекции соответствующих винтов 10 в отверстиях, соответствуют диаметру окружности с центром 11.
С учетом назначения трансформируемого устройства его предпочтительные размеры: длина (в продольном направлении) 500 мм, ширина 380 мм, высота 40 мм. При этом радиус окружности с центром 11 имеет размер 140 мм.
Прямолинейные пазы 7 максимально разнесены друг от друга, исходя из необходимости сопряжения с радиальными пазами 8 для обеспечения максимально возможного поворота настилов 2.
Кроме того, указанные размеры выбраны для сохранения запаса металла верхней стенки основания 1, имеющей прорези-пазы.
Угол поворота радиальных пазов составляет 120 градусов с учетом выполнения глухих концов указанных пазов также с сохранением запаса металла, не влияющего на потерю жесткости конструкции.
Выдвижные части 12 выполнены в виде решетки из трубчатых элементов 13 квадратного сечения, концы которых соединенных поперечным трубчатым элементом 14 квадратного сечения. В компактном положении устройства элемент 14 выступает из полости настила 2 для удобства захвата выдвижной части и перемещения на необходимую длину.
Выдвижные части 12 установлены с возможностью выдвижения до конечного фиксированного положения, ограниченного упором 15 (фиг. 7), выполненным в виде штифта, соединенного сварным соединением с внутренней поверхностью нижней стенки соответствующего настила 2 и входящего в прорезной паз 18, выполненный на соответствующей стенке одного из трубчатых элементов 13 решетки.
Так, фигура 6 иллюстрирует как винт 10 с цилиндрической головкой проходит сквозь отверстия в настиле 2 и П-образном профиле 9 и сквозь направляющие пазы 7,8 упирается в П-образный профиль головкой.
В рабочем положении, под которым понимается любое положение настилов 2 и выдвижных частей 12, путем затягивания винтов 10 происходит уменьшение зазора между П-образным профилем и настилом 2 и таким образом происходит фиксация основания 1, настилов 2 и/или выдвижных частей 12 в соответствии с выбранной конфигурацией опорной площадки для груза, тем самым обеспечивается надежность конструкции.
Для установки трансформируемого устройства на багажник мотоцикла выполнены монтажные отверстия 16, расположенные по углам основания 1, предусматривающие использование фиксирующих элементов.
Установленное на багажник мотоцикла трансформируемое устройство находится в исходном положении при сомкнутых настилах 2 и выдвижных частях 12, находящихся в полости настилов 2.
При необходимости транспортировки груза предлагаемое устройство трансформируется так, чтобы создаваемая площадка для опирания груза соответствовала его форме и размеру при соблюдении правил перевозки грузов на транспортных средствах, относящихся к классу мототехники. Например, возможность разместить длинномерный груз, предусматривающий положение настилов 2 на основании 1 с поворотом на 120 градусов с максимально выдвинутыми выдвижными частями 12 из каждого настила 2. В рабочем положении затянутые винты 10 фиксируют основание 1 и настилы 2 в соответствии с выбранной конфигурацией опорной площадки для длинномерного груза.
Предлагаемое устройство является трансформируемым аксессуаром, дополняющим возможности багажника транспортного средства, относящегося к классу мототехники, при этом обладающим жесткостью конструкции при оптимальном весе.