КОЛЕСО Российский патент 2006 года по МПК B60C7/02 

Изобретение может относиться как к транспортным средствам, в основном к внедорожникам, так и к спортивному инвентарю, в частности к роликовым доскам для катания с гор.

Известно колесо транспортного средства (заявка №93052937/11 от 24.11.1993, М.кл.⁷ В 60 С 15/02). При повороте шина смещается в поперечном направлении с сохранением пятна контакта на поверхности движения транспортного средства.

Известно также устройство для предотвращения скольжения автомобильных шин и повышения проходимости автомобиля (заявка №2002130562/11 от 14.11.2002, М.кл.⁷ В 60 В 15/00), представляющее систему взаимосвязанных в ряд шипов, встроенных при изготовлении шины в один или несколько рядов в тело протектора и корда по окружности шины с обеспечением возможности увеличения длины шипов при движении автомобиля по разрыхленной или скользкой поверхности и уменьшения длины шипов до полного их утапливания в тело шины при наезде на препятствие и движении по жесткой поверхности полотна дороги.

Описанные конструкции не позволяют сохранить требуемое пятно контакта колеса с поверхностью движения при резком изменении направления движения и обеспечить плавность хода транспортного средства при движении по неровной поверхности.

Целью предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и улучшение маневрирования за счет обеспечения управляемого скольжения "юза" в боковом направлении относительно заданного вектора движения.

Поставленная цель достигается тем, что колесо, например, для транспортных средств или роликовых досок для катания с гор снабжено щетиной, размещенной на его беговой дорожке качения.

Щетина на беговой дорожке качения может быть выполнена либо в виде волокон или мононитей, либо в виде отдельных пучков, образованных из волокон или мононитей, либо в виде их комбинаций. При этом волокна или мононити и/или отдельные пучки, образованные из волокон или мононитей, могу быть размещены на беговой дорожке качения произвольным образом и выполнены с различными упругостью и формой, а также из различного материала по их длине. Кроме того, волокна или мононити и/или отдельный пучок, образованный из волокон или мононитей, своими основаниями размещены на беговой дорожке качения под углом α радиальной прямой, лежащей в плоскости, перпендикулярной оси вращения колеса и проходящей через ось вращения колеса и точку крепления волокна или мононити или отдельного пучка, образованного из волокон или мононитей, на беговой дорожке качения, причем значения угла α для каждого волокна или мононити или каждого пучка лежат в пределах от 0 до 90 градусов.

Сущность изобретения заключается в решении технической задачи по уменьшению коэффициента трения скольжения колеса или ролика по поверхности в поперечном относительно вектора качения направлении и обеспечении, таким образом, управляемого скольжения - "юза". При движении по неровному дорожному покрытию щетинный слой, деформируясь, предотвращает контакт неровностей дороги с основным протектором колеса или ролика, при этом за счет сохранения пятна контакта колеса или ролика с дорожным полотном и обеспечения управляемого скольжения - "юза" улучшается возможность маневрирования и сохраняется устойчивость транспортного средства либо катающегося на роликовой доске к опрокидыванию на резких поворотах.

На чертеже показан схематичный вид элемента поверхности колеса сбоку.

Колесо 1 снабжено щетиной 2, размещенной на его беговой дорожке качения 3.

Щетина на беговой дорожке качения может быть выполнена либо в виде волокон или мононитей 4, либо в виде отдельных пучков 5, образованных из волокон или мононитей 4, либо в виде их комбинаций. Кроме того, волокна или мононити 4 и/или отдельный пучок 5 своими основаниями размещены на беговой дорожке качения 3 под углом α к радиальной прямой 6, лежащей в плоскости, перпендикулярной оси вращения колеса 7 и проходящей через ось вращения колеса 7 и точку крепления 8 волокна или мононити или отдельного пучка, на беговой дорожке качения 3. Значения угла α для каждого волокна или мононити или каждого пучка лежат в пределах от 0 до 90 градусов.

Колесо по изобретению работает следующим образом.

При прямолинейном движении транспортного средства или роликовой доски колесо работает аналогично обычным колесам. Нагрузки на колесо действуют по нормали и в направлении, противоположном движению, равномерно деформируя щетинный слой по всей ширине беговой дорожки качения, при этом на последней формируется пятно контакта с поверхностью движения. В данном случае трение скольжения в поперечном относительно движения направлении отсутствует. При совершении поворота появляется сила трения скольжения в поперечном относительно движения направлении, и при использовании щетинного слоя коэффициент трения скольжения имеет величину, значительно меньшую, чем у обычного колеса или ролика с резиновой беговой дорожкой качения. В данном случае сила реакции опоры становится существенно меньше необходимой для обеспечения поворота с требуемым радиусом центростремительной силы и происходит не опрокидывание, а скольжение колеса вбок - то есть "юз" с сохранением пятна контакта с поверхностью движения. При движении по неровному дорожному покрытию щетинный слой, деформируясь, предотвращает контакт неровностей дороги с основным протектором колеса или ролика, за счет чего повышается плавность хода, при этом пятно контакта колеса или ролика сохраняется, обеспечивая надежный контакт колеса с дорожным полотном.

Использование предлагаемого изобретения, например, в роликовых досках дает возможность катающемуся двигаться по резко синусоидальной линии с довольно высокой скоростью, например при катании с гор.

Изобретение относится к транспортным средствам, в основном к внедорожникам, а также может быть использовано в спортивном инвентаре, в частности в роликовых досках для катания с гор. Колесо снабжено щетиной, размещенной на его беговой дорожке качения. Техническая задача - улучшение маневрирования транспортного средства за счет обеспечения управляемого скольжения «юза» в боковом направлении движения. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Колесо, например, для транспортного средства или роликовой доски, отличающееся тем, что его беговая дорожка качения снабжена щетинистым покрытием, например щетиной.2. Колесо по п.1, отличающееся тем, что щетина на беговой дорожке качения выполнена в виде волокон или мононитей.3. Колесо по п.1, отличающееся тем, что щетина на беговой дорожке качения выполнена в виде отдельных пучков, образованных из волокон или мононитей.4. Колесо по п.2 или 3, отличающееся тем, что щетина на беговой дорожке качения выполнена в виде волокон или мононитей и/или в виде отдельных пучков, образованных из волокон или мононитей.5. Колесо по п.4, отличающееся тем, что волокна, или мононити, и/или отдельные пучки, образованные из волокон или мононитей, размещены на беговой дорожке качения произвольным образом.6. Колесо по п.4, отличающееся тем, что волокна или мононити имеют различную форму.7. Колесо по п.4, отличающееся тем, что волокна или мононити имеют различную упругость и/или жесткость.8. Колесо по п.4, отличающееся тем, что волокна или мононити выполнены с изменением материала по длине.9. Колесо по любому из пп.5-8, отличающееся тем, что волокна, или мононити, и/или отдельный пучок, образованный из волокон или мононитей, своими основаниями размещены на беговой дорожке качения под углом α к радиальной прямой, лежащей в плоскости, перпендикулярной оси вращения колеса и проходящей через ось колеса и точку крепления волокна, или мононити, или отдельного пучка, образованного из волокон или мононитей, на беговой дорожке качения, при этом значения угла α для каждого волокна, или мононити, или каждого пучка лежат в пределах от 0 до 90°.