IT201900011133A1 - Natante a propulsione ibrida elettrica-muscolare - Google Patents

Description

Natante a propulsione ibrida elettrica-muscolare

Descrizione

La presente invenzione ha come oggetto un natante a propulsione ibrida elettrica-muscolare, in particolare del tipo a pedalata assistita, con almeno una coppia di pedali e mezzi per la propulsione elettrica del natante, laddove un sistema a pedali assicura almeno una parte della forza motrice che viene eventualmente integrata da forza motrice ottenuta a spese di una batteria ricaricabile, mutuando quindi un sistema di trazione ibrida già in uso nelle biciclette a pedalata assistita.

Sono noti svariati natanti che posseggono una configurazione simile a quelle di un veicolo motociclistico. Le cosiddette moto d’acqua, altresì note come aquascooter, presentano uno scafo sormontato da una sella e un manubrio per manovrare il timone del natante. Lo scafo è rigido e può contenere gli organi deputati alla propulsione, che spesso è del tipo a getto, ma possono anche essere impiegati normali motori fuoribordo.

D’altra parte, sono ben noti natanti con propulsione a pedali, solitamente noti con l’espressione pedalò. Essi solitamente presentano uno scafo rigido che supporta una trasmissione capace di collegare una o più coppie di pedali a una o più ruote a pale che provvedono alla propulsione.

Sono anche note soluzioni che integrano un telaio ciclistico, già comprendente telaio e trasmissione, con un supporto galleggiante fornito di un’elica o di una ruota a pale collegate a detta trasmissione; il supporto galleggiante può essere di tipo rigido o eventualmente anche gonfiabile, almeno in parte. Una delle versioni più semplici prevede l’uso di una coppia di pattini galleggianti eventualmente gonfiabili.

Queste configurazioni però non si adattano facilmente a una propulsione ibrida che richiede comunque di massimizzare la leggerezza e la praticità di trasporto del natante, ma anche di offrire un valido supporto alla propulsione non muscolare.

Il problema tecnico che è alla base della presente invenzione è di fornire un natante a propulsione ibrida elettrica-muscolare che consenta di ovviare all’inconveniente menzionato con riferimento alla tecnica nota, che possa quindi integrare sia l’impiego di pedali sia l’impiego di una propulsione elettrica a batteria senza sacrificare la leggerezza e la praticità d’uso, ma garantendo comunque anche la necessaria stabilità durante a navigazione.

Tale problema viene risolto da un natante come sopra specificato, e come definito nell’annessa rivendicazione 1 che, in sintesi, presenta:

● uno scafo galleggiante rigido di forma appiattita, atto a contenere mezzi per la propulsione elettrica;

● elementi di telaio pieghevoli, girevolmente connessi a detto scafo galleggiante rigido, destinati a fornire supporto a una sella e a un manubrio, sulla faccia superiore dello scafo galleggiante rigido, e una carena sporgente, sulla faccia inferiore dello scafo galleggiante rigido;

● una pluralità di elementi tubolari flessibili e gonfiabili, connessi a detto scafo galleggiante rigido, che, quando gonfiati, determinato il posizionamento eretto di detti elementi di telaio e, quando invece sgonfiati, determinano il ripiegamento di detti elementi di telaio pieghevoli su detto scafo galleggiante rigido.

Il principale vantaggio del natante a propulsione ibrida come sopra delineato consiste nel possedere una configurazione in cui esso è facilmente trasportabile, ma con un’architettura che gli consente di aprirsi in acqua, grazie ad una struttura gonfiabile, e di richiudersi fuori dall’acqua, per garantire una semplice esperienza di trasporto.

In questo modo, questo natante garantisce una navigazione silenziosa, grazie all’assenza di un motore a combustione, ma può fornire anche prestazioni elevate grazie ai rendimenti ottimali della propulsione ibrida. Si intende che la batteria è del tipo ricaricabile e potrà quindi essere ricaricata in una qualunque postazione di ricarica, sia pubblica che privata.

La presente invenzione verrà qui di seguito descritta secondo un suo esempio di realizzazione preferita, fornito a scopo esemplificativo e non limitativo con riferimento ai disegni annessi in cui:

* le figure 1 e 2 mostrano rispettive viste assonometriche di un natante a propulsione ibrida secondo l’invenzione, da due differenti angolazioni, in una configurazione espansa;

* la figura 3 mostra una vista in pianta dall’alto del natante di figura 1;

* la figura 4 mostra una vista laterale del natante di figura 1;

* la figura 4A mostra una vista in alzato fontale e in parziale sezione secondo il piano A-A di figura 4;

* la figura 5 mostra l vista laterale della figura precedente, ma con il natante in configurazione contratta;

* la figura 6 mostra una vista laterale del natante delle figure precedenti, in cui vengono illustrati i collegamenti meccanici interni; e

* la figura 7 mostra un dettaglio interno impiegabile nel natante delle figure precedenti.

Con riferimento alle figure, un natante è indicato nel suo complesso con 1. Esso è un natante che presenta una configurazione ciclistica, con una sella 2 e un manubrio 3 che si erigono da uno scafo scatolato 4; la sella 3 ha una forma simile a quella di uno scooter, con uno schienale posteriore 5 e uno spazio vuoto davanti a essa, che la separa dal montante 7 del manubrio 3 che potrà essere di tipo convenzionale. Sul manubrio potrà essere presente un pannello di controllo a tenuta d’acqua, convenientemente fornito di uno schermo con capacità touch-screen per interagire con un’unità di controllo che potrà includere convenientemente un dispositivo di posizionamento di tipo satellitare (GPS), un collegamento a una rete dati, un dispositivo di comunicazione radio e così via.

Come menzionato, lo scafo scatolato 4 è rigido, è galleggiante nella misura in cui è capace di assicurare un galleggiamento stabile all’intera struttura del natante 1 e al suo o ai suoi occupanti, e presenta una forma appiattita che definisce uno spazio vuoto interno.

la sella 2 e il manubrio 3 sono assicurati a una porzione eretta posteriore 6, che dà forma anche allo schienale 5, e a una porzione eretta anteriore 7, che sporgono verticalmente dallo scafo 4.

Le due porzioni erette, disposte quindi sulla faccia superiore dello scafo galleggiante 4, sono realizzate in materiale flessibile che comprende elementi tubolari posteriori 8 e anteriori 9 gonfiabili.

Il gonfiaggio di questi elementi tubolari 8, 9, che gonfiati assumono una configurazione rigida che consente a dette porzioni 6, 7 di erigersi dallo scafo 4, può essere realizzato tramite bocchettoni e valvole non rappresentate, e comunque di tipo sostanzialmente convenzionale.

Il natante 1 potrebbe inoltre incorporare una pompa di gonfiaggio, che a sua volta potrebbe essere alimentata dalla medesima batteria che presiede, come verrà spiegato in seguito con maggior dettaglio, alla propulsione elettrica del natante 1, oppure da un sistema di alimentazione elettrica separata, o con un azionamento manuale.

All’interno del materiale flessibile che forma dette porzioni erette degli elementi di telaio sono inoltre accolti un primo montante di supporto posteriore 10 e un secondo montante di supporto anteriore 11.

Questi montanti rigidi sono realizzati da tubi metallici che realizzano gli elementi di telaio del natante 1; essi sono incernierati allo scafo 4 affinché possano assumere una configurazione eretta, guidata dal gonfiaggio di detti elementi tubolari 8, 9, e una configurazione ripiegata, previo sgonfiaggio degli elementi tubolari 8, 9. Convenientemente, lo scafo 4 comprenderà recessi per accogliere gli elementi di telaio ripiegati.

Inoltre, sarà presente un meccanismo di bloccaggio e sbloccaggio degli elementi di telaio che consente a essi di assumere una configurazione stabile quando eretti verticalmente.

In corrispondenza della faccia inferiore dello scafo 4, il natante 1 comprende una carena sporgente 12, che presenta una forma a deriva e che è destinata a rimanere immersa quando il natante 1 è in navigazione.

anche la carena sporgente 12 è realizzata in materiale flessibile, e anch’essa comprende elementi tubolari inferiori 13 che, quando gonfiati, determinano la forma della carena 12.

Inoltre, in corrispondenza dello scafo 4, la carena sporgente 12 supporta una coppia di pedali 14, ai lati del piano di mezzeria del natante 1. I pedali 14 sono collegati a organi di trasmissione, 15, accolti all’interno dello scafo e rappresentati da una ruota. In corrispondenza dei pedali 14, lo scafo 4 presenta aperture laterali, che costituiscono la bocca di ingresso di un vano 21 aperto, che accoglie i pedali 14, che in questo caso sono manovrati all’asciutto. Nella carena 12 sono presenti anche barre orizzontali 23, ai lati del vano 21, che gli conferiscono forma e rigidità.

Gli organi di trasmissione possono essere o non essere interfacciati con mezzi di propulsione elettrica del natante 1, alloggiati nello scafo 4, secondo alcune possibili varianti.

In particolare, gli organi di trasmissione potranno essere collegati a un generatore di energia elettrica, che alimenta un motore elettrico 16 collegato a un’elica 17, ed eventualmente a una batteria ricaricabile 18 che conserva una parte dell’energia ottenuta e che può fornirla, quando richiesto attraverso detta unità di controllo, al motore 16 stesso.

Altrimenti, la trasmissione potrebbe essere connessa direttamente a un’elica, sul cui asse è montato un motore elettrico che, opportunamente alimentato da una batteria a richiesta, contribuisce alla spinta del natante 1.

Ancora, i pedali 14 potrebbero essere connessi a una trasmissione collegata a un’elica o a una ruota a pale, mentre il natante 1 comprende una propulsione elettrica separata, ma cooperante con la propulsione meccanica a richiesta, che comprende una batteria 18, un motore elettrico 16 e un’elica 17.

Si noti che il natante sopra descritto potrebbe avere più di un posto per più occupanti, e più di una coppia di pedali tutti collegati alla stessa trasmissione.

I pedali 14 potranno essere montati su un supporto rigido pieghevole, che può assumere una configurazione aderente allo scafo 4 quando gli elementi tubolari inferiori 13 sono sgonfiati, e una configurazione portante quando gli elementi tubolari inferiori 13 sono gonfi.

La timoneria sarà collegata al manubrio 3 mediante appositi tiranti 19 che agiranno, in una delle versioni sopra descritte, direttamente sul supporto 20 del motore 16 e dell’elica 17, che asseconderà il movimento dello sterzo, rendendo la virata molto semplice ed efficiente e dando la possibilità di guidare il prototipo anche ai meno esperti.

Questi saranno collegati a una batteria ricaricabile gestita da un’unità di controllo BMS (Battery Management System).

Il motore elettrico potrà essere posizionato in un vano previsto all’interno dello scafo 4, in una sezione stagna che non causi sbilanciamenti al natante, garantendo una guida efficace e una piacevole esperienza di trasporto.

Lo scafo 4 rigido e portante potrà essere realizzato in due semi-gusci accoppiati in ABS termoformato, assemblati mediante collegamenti spinati in plastica/alluminio.

I tubi degli elementi di telaio potranno essere realizzati in alluminio, girevolmente connessi allo scafo 4 mediante collegamenti spinati.

Il manubrio 3 potrà essere sostenuto da un elemento di scocca anteriore realizzato in ABS termoformato, connesso allo scafo mediante un giunto rotazionale che consente un movimento angolare di circa 90°.

La sella o sedile potrà essere sostenuto da un elemento di scocca posteriore, realizzato in ABS termoformato, connesso allo scafo 4 mediante giunto rotazionale che consente un movimento angolare di circa 90°.

La batteria ricaricabile 18 potrà essere ricaricata presso stazioni di generazione e accumulo di energia elettrica alimentate dall’energia rinnovabile localmente disponibile, per esempio mediante collegamenti di tipo senza contatto (contactless).

Al sopra descritto natante a propulsione ibrida un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare ulteriori e contingenti esigenze, potrà apportare numerose ulteriori modifiche e varianti, tutte peraltro comprese nell'ambito di protezione della presente invenzione, quale definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Natante (1) a propulsione ibrida elettricamuscolare, in particolare del tipo a pedalata assistita, comprendente almeno una coppia di pedali (14) e una batteria (18) che alimenta mezzi di propulsione, che presenta: ● uno scafo (4) galleggiante rigido di forma appiattita, atto a contenere mezzi per la propulsione elettrica; ● elementi di telaio (6, 7) pieghevoli, girevolmente connessi a detto scafo (4) galleggiante rigido, destinati a fornire supporto a una sella (2) e a un manubrio (3), sulla faccia superiore dello scafo galleggiante rigido, e una carena sporgente (12), sulla faccia inferiore dello scafo (4) galleggiante rigido; ● una pluralità di elementi tubolari (8, 9, 13) flessibili e gonfiabili, connessi a detto scafo galleggiante rigido, che, quando gonfiati, determinato il posizionamento eretto di detti elementi di telaio e di detta carena sporgente (12) e, quando invece sgonfiati, determinano il ripiegamento di detti elementi di telaio pieghevoli (6, 7) e di detta carena sporgente (12)su detto scafo galleggiante rigido (4).
2. 2. Natante (1) secondo la rivendicazione 1, in cui sul manubrio (3) è presente un pannello di controllo a tenuta d’acqua, convenientemente fornito di uno schermo con capacità touch-screen per interagire con un’unità di controllo, che include un dispositivo di posizionamento di tipo satellitare (GPS), un collegamento a una rete dati, e un dispositivo di comunicazione radio.
3. 3. Natante (1) secondo la rivendicazione 1, in cui è incorporata una pompa di gonfiaggio.
4. 4. Natante (1) secondo la rivendicazione 1, in cui, all’interno di detti elementi di telaio (6, 7) pieghevoli, sono accolti un primo montante di supporto posteriore (10) e un secondo montante di supporto anteriore (11) per il supporto della sella (2) e del manubrio (3) rispettivamente, incernierati allo scafo (4) affinché possano assumere una configurazione eretta, guidata dal gonfiaggio di detti elementi tubolari (8, 9), e una configurazione ripiegata, previo sgonfiaggio degli elementi tubolari (8, 9), con un meccanismo di bloccaggio e sbloccaggio degli elementi di telaio (10, 11)che consente a essi di assumere una configurazione stabile quando eretti verticalmente.
5. 5. Natante (1) secondo la rivendicazione 4, in cui lo scafo (4) comprende recessi per accogliere gli elementi di telaio (10, 11) ripiegati.
6. 6. Natante (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detta carena sporgente (12) supporta detta almeno una coppia di pedali (14) collegati a organi di trasmissione (15) accolti all’interno dello scafo (4).
7. 7. Natante (1) secondo la rivendicazione 6, in cui detti organi di trasmissione (15) sono collegati a un generatore di energia elettrica, che alimenta un motore elettrico (16), collegato a un’elica (17), ed eventualmente a una batteria (18) ricaricabile.
8. 8. Natante (1) secondo la rivendicazione 6, in cui detti organi di trasmissione (15) sono collegati direttamente a un’elica, sul cui asse è montato un motore elettrico alimentato da una batteria (18).
9. 9. Natante (1) secondo la rivendicazione 6, in cui detti organi di trasmissione (15) sono a un’elica o a una ruota a pale, il natante (1) comprendendo una propulsione elettrica separata, ma cooperante a richiesta con la propulsione meccanica a richiesta, che comprende una batteria (18), un motore elettrico (16) e un’elica (17).
10. 10. Natante (1) secondo la rivendicazione 1, in cui i pedali (14) sono montati su un supporto rigido pieghevole, che assume una configurazione aderente allo scafo (4) quando gli elementi tubolari inferiori (13) sono sgonfiati, e una configurazione portante quando gli elementi tubolari inferiori (13) sono gonfi.