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

Изобретение относится к колесному производству и, в частности, к колесам транспортных средств с внутренним подрессориванием.

Известно упругое колесо транспортного средства, содержащее установленные на ступице лиск и обод с шиной и связывающие обод со ступицей гибкие упругие стержневые элементы, расположенные равномерно и поперечно по окружности на внутренней части колеса [1]
Положительными качествами данного колеса является то, что его внутреннее подрессорирование обеспечивает гашение как вертикальных, так и боковых динамических нагрузок, а также гашение окружных динамических нагрузок, возникающих от подвода к колесу крутящего момента, т.е. полное его демпфирование.

Недостатком этого упругого колеса является сложное конструктивное выполнение рессоры при необходимости изменения самой конструкции колеса и части диска и обода по сравнению со стандартными дисковыми колесами. Кроме того, как недостаток можно рассматривать и невозможно изменять положение обода или диска колеса относительно ступицы с точки зрения изменения ширины колеи транспортного средства.

Технический результат, на который направлено изобретение, заключается в упрощении конструкции упругих элементов, использовании стандартных колес совместно с упругими элементами и возможность легко изменять ширину колеи транспортного средства.

Указанный технический результата достигается тем, что в упругом колесе транспортного средства, содержащем установленные на ступице диск и обод с шиной и связывающие обод со ступицей гибкие упругие стержневые элементы, расположенные равномерно и поперечно по окружности на внутренней части колеса, стержневые элементы выполнены в виде нанизанных на гибкий стержень чередующихся и сопряженных между собой твердых и эластичных элементов с формой, обеспечивающей их сопряжение, и установлены консольно между соединенями ими элементами колеса и ступицы и жестко закреплены своими концами на них. Кроме того, гибкие упругие стержневые элементы могут быть установлены между ступицей и диском колеса или между диском и ободом колеса и выполнены с возможностью регулирования их жесткости.

На фиг. 1 показано поперечное сечение колеса с неразъемно связанными между собой ободом и диском; на фиг. 2-то же, что и на фиг 1, при уширенной колее; на фиг. 3-поперечное сечение колеса с разъемно связанными между собой ободом и диском колеса; на фиг. 4 то же, что и на фиг.3, при уширенной колее; на фиг. 5 конструктивное выполнение гибкого упругого стержневого элемента; на фиг. 6 вариант выполнения указанного на фиг. 5 элемента.

Колесо состоит из обода 1, диска 2, установленных на ступице 3. В случае выполнения колеса с неразъемно связанными между собой ободом и диском диск связан со ступицей посредством гибких упругих стержневых элементов 4, расположенных равномерно и поперечно по окружности на внутренней части колеса (фиг. 1, 2). В случае выполнения колеса с разъемно связанными между собой диском и ободом, например, болтовым соединением, в таком колесе помимо установки гибких упругих стержневых элементов 4 между диском и ступицей, они могут быть, как показано на фиг. 3 и 4, установлены между диском и ободом.

В предложенном упругом колесе используются стандартные колеса и ступицы, к которым добавляются гибкие упругие стрежневые элементы 4, выполненные в виде нанизанных на гибкий стержень 5 чередующихся и сопряженных между собой твердых элементов 6 и эластичных элементов 7. Гибкий стержень 5 выполнен с резьбой на своих концах 8, на которые навернуты основания 9 со сквозными резьбовыми отверстиями. С наружной стороны оснований 9 могут быть ввернуты промежуточные соединительные детали 10, с помощью которых гибкие упругие стержневые элементы 4 жестко и консольно крепятся к соответствующим элементам колеса или (и) ступице. При этом используются стандартные детали крепления колес к ступице, предназначенные для этих целей.

В связи с тем что гибкие упругие стержневые элементы 4 работают на изгиб и кручение во всех плоскостях, они выполнены цилиндрической формы. Твердые элементы 6 и эластичные элементы 7 могут быть выполнены в виде плоских шайб, как показано на фиг. 5, или шайб другой формы в продольном сечении, как показано на фиг. 6. Связь гибких стержней 5 с основаниями 9 стержневых элементов 4 через резьбовое соединение позволяет регулировать жесткость стержневых элементов, сжимая или разжимая эластичные элементы 7.

В качестве шин для этих колес кроме пневматических шин могут быть использованы массивные и жесткие шины, поскольку внутренняя подвеска колеса будет также выполнять упругие функции пневматических шин.

Работает колесо следующим образом.

С помощью комплекта промежуточных шибких упругих стержневых элементов 4 колесо в случае неразъемной связи обода и диска устанавливается на ступице консольно и в зависимости от выбранной ширины колеи той или иной стороной, как показано на фиг. 1 и 2. В случае выполнения конструкции колеса с разъемным соединением обода и диска гибкие упругие стержневые элементы можно устанавливать между собой и диском и в зависимости от выбора ширины колеи обод, как показано на фиг. 3 и 4, можно устанавливать с той или другой стороны диска колеса.

Ширину колеи можно регулировать также за счет установки комплектов гибких упругих стержневых элементов, выполненных разной длины.

Гибкие упругие стержневые элементы воспринимают вертикальные нагрузки со стороны корпуса транспортного средства, и в этом случае работают на изгиб, при этом колесо перемещается вертикально. Одновременно с этим на эти элементы действуют со стороны колеса продольные и боковые нагрузки, в результате которых элементы 4 изгибаются в соответствующих направлениях. В результате действия этих сил элементы 4 помимо изгиба работают и на кручение. В случае подвода к колесу крутящего момента, т.е. работы колеса в ведущем режиме, на стержневые элементы дополнительно будут действовать силы от крутящего момента, в результате действия которых эти элементы будут работать на изгиб и кручение дополнительно.

Таким образом, такое подрессоривание колеса будет гасить динамические нагрузки, т.е. осуществлять демпфирование, от соли, действующих на колесо и от подводимого к нему крутящего момента в процессе взаимодействия колеса с опорной поверхностью. При этом колесо будет перемещаться относительно ступицы плоскопараллельно, одновременно адаптируясь к неровностям опорной поверхности.

Упругие свойства каждого гибкого упругого стержневого элемента будут определяться характеристиками эластичных элементов 7 и гибких стержней 5, а также степенью поджатия эластичных элементов, о чем указывалось ранее.

Положительными качествами предложенной конструкции колеса являются, во-первых, простота конструкции устройства, поскольку используется без каких-либо изменений стандартное колеса, а сама конструкция гибких упругих стержневых элементов проста и несложна в изготовлении, во-вторых, возможность использовать колесо как с со стержнями 4, так и без них в зависимости от условий движения транспортного средства, в-третьих, простота монтажа и демонтажа стержневых элементов на колесо и установка колеса на ступицу, в-четвертых, возможность изменять колею транспортного средства как за счет изменения положения колеса относительно ступицы или обода относительно диска, так и за счет использования комплектов упругих стержневых элементов с различной длиной, в-пятых, возможность регулировать жесткость стержневых элементов.

Использование: колесное производство и, в частности, колеса с внутренним подрессориванием. Сущность изобретения: для внутреннего подрессоривания стандартного дискового колеса используются гибкие упругие стержневые элементы 4, выполненные в виде нанизанных на гибкий стержень чередующихся и сопряженных между собой твердых элементов и эластичных элементов. Гибкие упругие стержневые элементы 4 консольно установлены в поперечном направлении и равномерно по окружности между ступицей 3 и диском 2 или в случае съемного обода между оболом 1 и диском 2. 3 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Упругое колесо транспортного средства, содержащее установленные на ступице диск и обод с шиной и связывающие обод со ступицей гибкие упругие стержневые элементы, расположенные равномерно и поперечно по окружности на внутренней части колеса, отличающееся тем, что указанные стержневые элементы выполнены в виде нанизанных на гибкие стержни чередующихся и сопряженных между собой твердых и эластичных элементов с формой, обеспечивающей их сопряжение, и установленные консольно между соединяемыми ими элементами колеса и ступицы и жестко закреплены своими концами на них. 2. Колесо по п.1, отличающееся тем, что стержневые элементы установлены между ступицей и диском колеса. 3. Колесо по п.1, отличающееся тем, что стержневые элементы установлены между диском и ободом колеса. 4. Колесо по п.1, отличающееся тем, что стержневые элементы выполнены с возможностью регулирования их жидкости.