КОЛЕСО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1998 года по МПК B60B9/00 B60B19/00 

Изобретение относится к области колесного производства, в частности, к колесам с гибкими ободьями и гибкими связями между ободом и ступицей.

Известно колесо транспортного средства, содержащее обод, выполненный из отдельных связанных со ступицей посредством гибких связей звеньев, нанизанных на гибкие нерастяжимые элементы, концы которых соединены между собой механизмом натяжения.

Положительными качествами такого колеса является то, что ободу может быть задана любая степень гибкости, т.е. от абсолютно жесткого до гибкости, обеспечивающей возможность складывания колеса за счет того, что звенья нанизаны на гибкие нерастяжимые элементы, связанные своими концами с механизмом натяжения, и того, что обод связан со ступицей гибкими связями. Из этого вытекает возможность высокой адаптации колеса к опорной поверхности, значительного увеличения пятна контакта с опорной поверхностью и, соответственно, повышения сцепления на твердых скользких грунтах и высокой проходимости на грунтах с низкой несущей способностью.

Недостатком такого колеса является то, что обод, являясь гибким, не обладает упругими свойствами как в радиальном, так и в окружном направлениях. Отсутствие упругости обода приводит к жесткому взаимодействию колеса с опорной поверхностью.

Технический результат, который достигается изобретением, заключается в обеспечении упругости обода как в радиальном, так и в окружном направлениях. Радиальная упругость обода обеспечивает частичное подрессоривние транспортного средства в вертикальном направлении, а окружная упругость создает возможность частичного гашения динамических нагрузок при подводе крутящего момента к ободу.

Указанный технический результат достигается тем, что в колесе транспортного средства, содержащем обод, выполненный из отдельных связанных со ступицей посредством гибких связей звеньев, нанизанных на гибкие нерастяжимые элементы, концы которых соединены между собой механизмом натяжения, одни из звеньев выполнены из упругих, а другие из жестких материалов и нанизаны на гибкие нерастяжимые элементы с последовательным чередованием упругих и жестких звеньев. Кроме того звенья выполнены в продольном сечении треугольной формы, упругие звенья обращены основанием треугольника, а жесткие вершиной наружу и наоборот жесткие звенья обращены основанием треугольника, а упругие вершиной наружу.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 показан вид колеса сбоку при жестком состоянии обода; на фиг. 2 - вид колеса сбоку при гибком состоянии обода.

На ступице колеса 1 через гибкие связи, выполненные, например, в виде гибких спиц 2, установлен обод 3, который состоит из треугольных в продольном сечении звеньев 4, выполненных, например, из металла или другого твердого материала, и звеньев 5, выполненных из упругого материала, например резины. В звеньях выполнен канал 6, через который проходит гибкий нерастяжимый элемент 7, например, металлический трос, концы которого соединены с механизмом натяжения 8, размещенным с внутренней стороны обода. Звенья 4 из твердого материала и звенья 5 из упругого материала нанизаны на гибкий нерастяжимый элемент с последовательным чередованием. Звенья 4 и 5 могут располагаться в ободе в двух вариантах. В первом варианте, как показано на фиг. 1, упругие звенья 5 располагаются вершиной треугольника внутрь колеса, а звенья 4, выполненные из твердого материала, располагаются внутрь колеса основанием треугольника. Во втором варианте звенья 5 располагаются основанием внутрь колеса, а звенья 4 вершиной.

Обод колеса может использоваться в качестве шины, взаимодействующей с опорной поверхностью. Может быть использован и вариант выполнения колеса с шиной, монтируемой на таком ободе (на чертеже не показано). Основания звеньев 5 из упругого материала выполнены с протекторной частью 9, а основания звеньев 4 из твердого материала снабжены шипами или ярко выраженными грунтозацепами 10. Для присоединения гибких связей (спиц) к звеньям в основаниях звеньев, равных числу этих связей, выполняются проушины 11, в которых с помощью пальцев крепятся концы гибких связей. Таким же образом гибкие связи крепятся и к ступице.

Колесо работает следующим образом.

Для движения по дорогам с твердым сухим покрытием с помощью механизма натяжения 8 и гибкого нерастяжимого элемента 7 колесу придают определенную жесткость, установив при этом звенья 5 из упругого материала основанием наружу колеса. В этом случае колесо взаимодействует с опорной поверхность основаниями упругих звеньев 5, имеющих протекторную часть, и работает как обычное колесо с массивной шиной. Упругие звенья 5 гасят как вертикальные нагрузки, так и окружные динамические нагрузки от крутящего момента, возникающие при взаимодействии колеса с опорной поверхностью.

Для движения по твердым скользким грунтам устанавливают наружу колеса основания звеньев 4, выполненных из твердого материала и оснащенных шипами 10. Такое преобразование колеса осуществляется за счет ослабления натяжного элемента 7 до полного провисания и поворота на 180 градусов всех звеньев 4 и 5 предварительным отсоединением и последующим присоединением гибких связей к звеньям. В этом случае колесо взаимодействует с опорной поверхностью посредством шипов, сохраняя при этом упругие свойства. Для такого случая движения для увеличения площади контакта с опорной поверхностью необходимо уменьшить натяжение гибкого элемента 7, обеспечивая при этом необходимую гибкость ободу 3.

Для движения по грунтам с низкой несущей способностью и грунтам с ярко выраженными неровностями устанавливают необходимую гибкость обода за счет изменения натяжения гибкого элемента 7. Положение звеньев 4 и 5 выбирают в зависимости от свойств опорной поверхности для обеспечения оптимального сцепления колеса с грунтом.

При значительной гибкости обода вертикальная нагрузка на него со стороны ступицы 1 передается через гибкие связи 2, находящиеся в верхней части колеса, а гибкие связи, находящиеся в нижней части колеса, провисают и обеспечивают возможность нижней части обода расстилаться на опорной поверхности, адаптироваться к неровностям и создавать значительную площадь контакта с опорной поверхностью. В этом случае качение колеса по принципу взаимодействия с опорной поверхностью похоже на взаимодействие гусеничной ленты с поверхностью движения.

Как уже указывалось выше, такой обод колеса может нести на себе шину, в том числе и пневматическую.

В случае необходимости транспортировки колеса отдельно вне установки на транспортном средстве его можно свободно сложить расслабив до предела натяжение и удлинив на нужную величину гибкий элемент 7. В этом случае габариты колеса значительно уменьшаются.

Можно сделать вывод о том, что предлагаемое колесо с гибким ободом обладает универсальными свойствами с точки зрения его преобразования для использования на разных грунтах и может быть использовано на транспортных средствах, предназначенных для движения в сложных дорожных условиях.

Изобретение относится к области колесного производства, в частности к колесам с гибкими ободьями и гибкими связями между ободьями и ступицами. На ступице колеса 1 через гибкие связи, выполненные, например, в виде гибких спиц 2, установлен обод 3, состоящий из треугольных в продольном сечении звеньев 4, выполненных из твердого материала, и звеньев 5, выполненных из упругого материала, звенья 4 и звенья 5 нанизаны на гибкий нерастяжимый элемент 7 с последовательным их чередованием. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Колесо транспортного средства, содержащее обод, выполненный из отдельных связанных со ступицей посредством гибких связей звеньев, нанизанных на гибкие нерастяжимые элементы, концы которых соединены между собой механизмом натяжения, отличающееся тем, что одни из звеньев выполнены из упругих, а другие из жестких материалов и нанизаны на гибкие нерастяжимые элементы с последовательным чередованием упругих и жестких звеньев. 2. Колесо по п.1, отличающееся тем, что звенья выполнены в продольном сечении треугольной формы. 3. Колесо по п.1, отличающееся тем, что упругие звенья обращены основанием треугольника, а жесткие вершиной наружу. 4. Колесо по п.1, отличающееся тем, что жесткие звенья обращены основанием треугольника, а упругие вершиной наружу.