СИСТЕМА ПОДВЕСКИ КАРЕТКИ ГУСЕНИЧНОГО МОДУЛЯ Российский патент 2018 года по МПК B62D55/104 B62D55/30 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к целом к области систем гусеничных модулей транспортных средств такого типа, которые, как правило, предназначены для использования вместо колес транспортных средств, и, более конкретно, к гусеничным модулям, имеющим передние и задние колеса и, по меньшей мере, один воспринимающий нагрузку, опорный каток между передним и задним колесами, которые все контактно взаимодействуют с бесконечной гусеницей, проходящей вокруг колес, для приведения транспортного средства в движение вдоль грунта.

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сельскохозяйственные транспортные средства, такие как тракторы, комбайны и тому подобное, часто используются в отраслях сельского хозяйства для разнообразных работ, и инженерно-строительные транспортные средства и другие рабочие транспортные средства крупного размера используются для множества разных работ на разнообразных поверхностях грунта. Как правило, указанные транспортные средства имеют большие колеса с шинами, на которые транспортные средства опираются на грунте. Однако для улучшенного сцепления системы гусеничных модулей транспортных средств (или «гусеничные модули» или «устройство гусеничного модуля») используются вместо колес с шинами, и подобные системы гусеничных модулей обеспечивают значительно бóльшую площадь поверхности контакта с грунтом, обеспечивающую опору для веса транспортного средства, и предотвращение ситуации, при которой транспортные средства вязнут в грязи или других поверхностях мягкого грунта.

К проблемам, с которыми сталкиваются при использовании устройства гусеничного модуля транспортного средства, относится необходимость распределения нагрузки, воспринимаемой гусеничным модулем, среди различных колес/катков. Указанные нагрузки являются как статическими, так и динамическими, и могут изменяться во время эксплуатации транспортного средства. Нагрузки изменяются, когда транспортное средство перемещается по неровному грунту, при повороте транспортного средства и при изменении наклона грунта, по которому перемещается транспортное средство. В идеальном случае все колеса/катки остаются в контакте с грунтом посредством бесконечной ленты и постоянно воспринимают часть нагрузки.

Один гусеничный модуль, который предназначен для распределения нагрузки сравнительно равномерно, раскрыт в патенте США № 7,628,235 (Satzler и др.), принадлежащем CLAAS Industrietetechnik GmbH, Paderhorn, Германия. Раскрыто устройство с опорным катками транспортного средства, которое имеет, по меньшей мере, одну поворотную нижнюю раму и, по меньшей мере, одну дополнительную поворотную нижнюю раму, и на каждой из нижних рам, по меньшей мере, одно полевое колесо размещено с возможностью поворота. По меньшей мере, одна нижняя рама смонтирована с возможностью поворота на транспортном средстве, и указанная, по меньшей мере, одна дополнительная нижняя рама смонтирована с возможностью поворота на указанной, по меньшей мере, одной поворотной раме.

Другой гусеничный модуль транспортного средства раскрыт в опубликованной заявке на патент США № 2013/0154345 (Schultz и др.), принадлежащей CLAAS Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH, Harsewinkel, Германия. Раскрыт гусеничный модуль транспортного средства, который имеет множество опорных катков, которые расположены один за другим в направлении движения транспортного средства и вокруг которых намотана лента. Катки регулируются посредством, по меньшей мере, одного исполнительного механизма между первой конфигурацией, в которой все опорные катки нагружены, и второй конфигурацией, в которой, по меньшей мере, один наружный каток из опорных катков разгружен. Источник энергии подает энергию привода, необходимую для регулирования конфигурации. Накопитель энергии «заряжается» посредством источника энергии привода и соединен с исполнительным механизмом для снабжения исполнительного механизма энергией привода, необходимой для регулирования конфигурации.

CLAAS также имеет линейку продуктов Lexion Terra Trac, которая включает в себя конфигурации, предназначенные для решения некоторых из указанных проблем. Однако ни одна из указанных систем по предшествующему уровню техники не включает в себя все из элементов по настоящему изобретению и не отвечает потребностям, указанным выше.

ЗАДАЧИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача указанного изобретения состоит в разработке устройства подвески каретки гусеничного модуля, которое обладает способностью воспринимать большие нагрузки при одновременном сохранении меньших усилий при контакте с грунтом за счет обеспечения меньшей нагрузки на ось за счет более равномерного распределения нагрузки.

Другая задача указанного устройства подвески каретки гусеничного модуля по изобретению состоит в минимизации неподрессоренной массы устройства гусеничного модуля.

Еще одна задача устройства подвески каретки гусеничного модуля транспортного средства по изобретению состоит в выполнении устройства подвески каретки гусеничного модуля, которое обеспечивает «разделение» изменений нагрузки между осями.

Еще одна задача устройства подвески каретки гусеничного модуля транспортного средства по изобретению состоит в выполнении устройства гусеничного модуля, в котором распределение нагрузки на колесах/катках не зависит от вертикальной нагрузки.

Еще одна задача устройства подвески каретки гусеничного модуля транспортного средства по изобретению состоит в выполнении устройства гусеничного модуля, которое имеет независимое перемещение в режиме крена для всех осей каретки.

Дополнительная задача указанного изобретения состоит в выполнении устройства подвески каретки гусеничного модуля, которое включает в себя шарнирно-сочлененную каретку в сборе и которое имеет независимую приспособляемость к движению каретки с креном.

Указанные и другие задачи изобретения будут очевидными из нижеследующих описаний и из чертежей.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Указанное изобретение представляет собой устройство подвески каретки гусеничного модуля для присоединения к гусеничному модулю, который включает в себя раму, приводное колесо и бесконечную гусеницу. Устройство подвески каретки по изобретению содержит: (1) каретку в сборе, имеющую опору каретки, по меньшей мере, один вращающийся контактирующий с грунтом, опорный каток на ней и переднюю и заднюю соединительные части опоры каретки; (2) первый и второй шарниры подвески, реагирующие на нагрузку и грунт и расположенные на расстоянии друг от друга в направлении спереди/назад, и (3) передний и задний элементы подвески, каждый из которых имеет верхний конец и нижний конец, при этом верхние концы переднего и заднего элементов подвески присоединены с возможностью поворота соответственно к первому и второму шарнирам подвески, а их нижние концы присоединены с возможностью поворота соответственно к задней и передней соединительным частям опоры каретки.

Термин «элементы подвески», используемый в указанном документе, относится к компонентам в системе подвески, которые обеспечивают упругую силу и/или демпфирование в системе.

Термин «контактирующий с грунтом», используемый в указанном документе в отношении колеса, означает, что колесо опирается на грунт через бесконечную гусеницу, которая сцеплена с колесом при нормальных условиях эксплуатацию.

Термин «опорный (-е) каток (катки)», используемый в указанном документе, относится к одному или более каткам, обеспечивающим опору для транспортного средства в средней контактирующей с грунтом зоне гусеничного модуля, при этом другая опора при контакте с грунтом обеспечивается сзади и/или спереди от опорного (-ых) катка (-ов).

Выражение «между ними» при упоминании положения контактирующих с грунтом, опорных катков означает, что опорные катки расположены за передним (-и) контактирующим (-и) с грунтом колесом (-ами) и перед задним (-и) контактирующим (-и) с грунтом колесом (-ами) вдоль направления перемещения.

Термин «неприводной», используемый в указанном документе, относится к колесу, которое не является приводным колесом, но вращается только за счет его контактного взаимодействия с бесконечной гусеницей.

Термин «реагирующий на нагрузку и грунт», используемый в указанном документе в отношении шарниров подвески, означает, что положения подобных шарниров над грунтом могут изменяться, включая изменение положения относительно рамы, и зависят от рельефа грунта под гусеницей и от суммарной нагрузки на гусеничный модуль независимо от ее причин.

Термин «взаимозависимый», используемый в указанном документе при описании перемещений совокупности шарниров подвески, реагирующих на нагрузку и грунт, относится к тому, что перемещение в одном подобном шарнире вызывает перемещения во всех шарнирах в указанной совокупности. Указанная взаимозависимость может быть вызвана наличием жестких конструктивных элементов, которые соединяют подобные взаимозависимые шарниры подвески. Перемещения подобных взаимозависимых шарниров необязательно происходят в одном и том же направлении, а также необязательно имеют одну и ту же величину; указанные взаимосвязи зависят от конфигураций конструкций, соединяющих подобные шарниры подвески.

Определенные предпочтительные варианты осуществления устройства подвески каретки по пункту 1 формулы изобретения дополнительно включают в себя третий шарнир подвески, реагирующий на нагрузку и грунт, и каретка в сборе дополнительно включает в себя рычаг каретки в сборе, который присоединен с возможностью поворота (а) на дистальном конце рычага каретки в сборе к третьему шарниру подвески и (b) на проксимальном конце рычага каретки в сборе к опоре каретки. В некоторых из указанных вариантов осуществления поворотные соединения переднего и заднего элементов подвески в первом и втором шарнирах подвески соответственно выполнены с возможностью обеспечения поворота, имеющего, по меньшей мере, две степени свободы, и задняя и передняя поворотные соединительные части опоры каретки выполнены с возможностью обеспечения поворота, имеющего, по меньшей мере, две степени свободы.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления устройства подвески каретки указанный, по меньшей мере, один опорный каток включает в себя, по меньшей мере, один передний опорный каток и, по меньшей мере, один задний опорный каток, и опора каретки включает в себя (а) переднюю часть опоры каретки, которая имеет указанный, по меньшей мере, один передний опорный каток, присоединенный к ней с возможностью вращения на передней оси каретки, при этом передняя часть опоры каретки включает в себя переднюю соединительную часть опоры каретки, и (b) заднюю часть опоры каретки, которая имеет указанный, по меньшей мере, один задний опорный каток, присоединенный к ней с возможностью вращения на задней оси каретки, при этом задняя часть опоры каретки включает в себя заднюю соединительную часть опоры каретки.

Некоторые предпочтительные варианты осуществления включают в себя, по меньшей мере, два передних опорных катка, и, по меньшей мере, два задних опорных катка, при этом передняя ось каретки поворачивается на передней оси крена каретки, перпендикулярной к ней, и задняя ось каретки поворачивается на задней оси крена каретки, перпендикулярной к ней.

В некоторых других вариантах осуществления передняя и задняя части опоры каретки присоединены с возможностью поворота на третьей оси каретки в сборе.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления опора каретки дополнительно включает в себя среднюю часть опоры каретки, которая имеет, по меньшей мере, один средний опорный каток, прикрепленный к ней на средней оси каретки. Некоторые из указанных вариантов осуществления включают в себя, по меньшей мере, два передних опорных катка, по меньшей мере, два задних опорных катка и, по меньшей мере, два средних опорных катка. В указанных вариантах осуществления (а) передняя ось каретки поворачивается на передней оси крена каретки, перпендикулярной к ней, (b) средняя ось каретки поворачивается на средней оси крена каретки, перпендикулярной к ней, и (с) задняя ось каретки поворачивается на задней оси крена каретки, перпендикулярной к ней. Кроме того, в некоторых из указанных вариантов осуществления передняя и средняя части опоры каретки присоединены с возможностью поворота на третьей оси каретки в сборе.

В некоторых очень предпочтительных вариантах осуществления устройства подвески каретки по изобретению каждый из переднего и заднего элементов подвески включает в себя газонаполненные компоненты для обеспечения упругой силы. В некоторых из указанных вариантов осуществления каждый из переднего и заднего элементов подвески дополнительно включает в себя гидравлические компоненты, и в некоторых из указанных вариантов осуществления передний и задний элементы подвески находятся в общей гидравлической схеме. Кроме того, некоторые из указанных вариантов осуществления включают в себя внешний аккумулятор, который гидравлически соединен с общей гидравлической схемой.

В некоторых вариантах осуществления, которые имеют множество опорных катков, опорные катки имеют диаметры, которые являются по существу одинаковыми.

В некоторых очень предпочтительных вариантах осуществления первый и второй шарниры подвески, реагирующие на нагрузку и грунт, независимо реагируют на изменения нагрузки и грунта. В некоторых других вариантах осуществления перемещения первого и второго шарниров подвески, реагирующих на нагрузку и грунт, являются взаимозависимыми.

Некоторые очень предпочтительные варианты осуществления также включают в себя третий шарнир подвески, реагирующий на нагрузку и грунт, и каретка в сборе дополнительно включает в себя рычаг каретки в сборе, присоединенный с возможностью поворота (а) на дистальном конце рычага каретки в сборе к третьему шарниру подвески и (b) на проксимальном конце рычага каретки в сборе к опоре каретки. В подобных вариантах осуществления перемещения шарниров подвески являются взаимозависимыми.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1А представляет собой чертеж в перспективе одного варианта осуществления устройства гусеничного модуля транспортного средства по указанному изобретению.

Фиг.1В представляет собой чертеж в перспективе варианта осуществления по фиг.1А, если смотреть со стороны, противоположной той, которая показана на фиг.1А.

Фиг.2 представляет собой чертеж в перспективе частей вариантов осуществления устройства гусеничного модуля транспортного средства по фиг.1А и 1В, иллюстрирующий компоненты рычажного механизма подвески без приводного колеса, бесконечной полимерной гусеницы, катков, рамы и элементов подвески.

Фиг.3 представляет собой чертеж в перспективе с пространственным разделением элементов варианта осуществления по фиг.1А и 1В.

Фиг.4 представляет собой боковой вид варианта осуществления по фиг.1А и 1В при удаленном ближнем комплекте неприводных колес и опорных катков для показа рычажных механизмов.

Фиг.5 представляет собой боковой вид частей варианта осуществления устройства гусеничного модуля транспортного средства по фиг.1А и 1В, показывающий компоненты рычажного механизма подвески без приводного колеса и бесконечной гусеницы и катков.

Фиг.6А представляет собой чертеж в перспективе частей опоры каретки в сборе, предусмотренной в устройстве гусеничного модуля транспортного средства по фиг.1А и 1В.

Фиг.6В представляет собой чертеж в перспективе опоры каретки по фиг.6А, показывающий переднюю часть опоры каретки, повернутую относительно задней части опоры каретки вокруг третьей оси каретки в сборе.

Фиг.7А-7F представляют собой боковые виды варианта осуществления по фиг.1А и 1В, иллюстрирующие перемещение устройства гусеничного модуля транспортного средства, когда он перемещается по небольшой неровности на траектории его перемещения. Фиг.7А показывает устройство гусеничного модуля непосредственно перед сближением с неровностью.

Фиг.7В показывает устройство гусеничного модуля с его передними неприводными колесами поверх неровности.

Фиг.7С показывает устройство гусеничного модуля с его передними опорными катками поверх неровности.

Фиг.7D показывает устройство гусеничного модуля с его средними опорными катками поверх неровности.

Фиг.7Е показывает устройство гусеничного модуля с его задними опорными катками поверх неровности.

Фиг.7F показывает устройство гусеничного модуля с его задними неприводными колесами поверх неровности.

Фиг.8А представляет собой боковой вид варианта осуществления по фиг.1А и 1В, иллюстрирующий перемещение устройства гусеничного модуля транспортного средства, когда оно перемещается на подъеме.

Фиг.8В представляет собой боковой вид варианта осуществления по фиг.1А и 1В, иллюстрирующий перемещение устройства гусеничного модуля транспортного средства, когда оно перемещается на спуске.

Фиг.9 представляет собой схематический чертеж переднего и заднего элементов подвески в гидравлической схеме.

Фиг.10 представляет собой схематическое изображение варианта осуществления по фиг.1А и 1В, иллюстрирующее воспринимаемую нагрузку FL и пять получающихся в результате нагрузок F1-F5 на колеса/катки.

Фиг.11 представляет собой боковой вид (аналогичный фиг.4) первого альтернативного варианта осуществления устройства гусеничного модуля транспортного средства по указанному изобретению. Такой вариант осуществления аналогичен варианту осуществления по фиг.4, но включает в себя только передний и задний опорные катки с соответствующими модификациями компонентов, используемых в системе подвески.

Фиг.12 представляет собой боковой вид (аналогичный фиг.4) второго альтернативного варианта осуществления устройства гусеничного модуля транспортного средства по указанному изобретению. Такой вариант осуществления аналогичен варианту осуществления по фиг.11, но не включает в себя натяжной элемент, и передний неприводной узел включает в себя только переднее неприводное колесо.

Фиг.13 представляет собой боковой вид (аналогичный фиг.4) третьего альтернативного варианта осуществления устройства гусеничного модуля транспортного средства по указанному изобретению. Такой вариант осуществления аналогичен варианту осуществления по фиг.4, но не включает в себя натяжной элемент, и передний неприводной узел включает в себя только переднее неприводное колесо.

Фиг.14 представляет собой боковой вид (аналогичный фиг.4) четвертого альтернативного варианта осуществления устройства гусеничного модуля транспортного средства по указанному изобретению. Такой вариант осуществления аналогичен варианту осуществления по фиг.13, но не включает в себя третью ось каретки в сборе.

Фиг.15А представляет собой боковой вид частей варианта осуществления устройства гусеничного модуля транспортного средства по фиг.1 для иллюстрации детали конца натяжного элемента.

Фиг.15В представляет собой вид в разрезе конструкции по фиг.15А.

Фиг.15С представляет собой увеличенное изображение части вида по фиг.15В, конкретно показывающее конец натяжного элемента.

Фиг.16 представляет собой таблицу ссылочных позиций для компонентов и других объектов, проиллюстрированных на фиг.1А-15С и 17А-20, и для сил, показанных на чертежах.

Фиг.17А представляет собой таблицу размеров для приведенного в качестве примера устройства гусеничного модуля.

Фиг.17В представляет собой группу из пяти таблиц, иллюстрирующих пять разных совокупностей нагрузок на приведенное в качестве примера устройство по фиг.17А и пять получающихся в результате распределений нагрузок.

Фиг.18 представляет собой чертеж в перспективе пятого альтернативного варианта осуществления гусеничного модуля, который включает в себя устройство подвески каретки, в котором перемещения первого и второго шарниров подвески, реагирующих на нагрузку и грунт, являются взаимозависимыми.

Фиг.19 представляет собой вертикальный вид сбоку варианта осуществления по фиг.18.

ПОДРОБНЫЕ ОПИСАНИЯ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.1А представляет собой чертеж в перспективе варианта 10 осуществления устройства гусеничного модуля транспортного средства по указанному изобретению. (При упоминании в указанном документе вариант осуществления устройства гусеничного модуля и само устройство гусеничного модуля могут быть упомянуты с использованием одной и той же ссылочной позиции. Следовательно, например, «вариант 10 осуществления» и «устройство 10 гусеничного модуля» относятся к одному и тому же устройству.) Вариант 10 осуществления включает в себя раму 12 модуля, приводное колесо 14, которое выполнено с возможностью вращения относительно рамы 12, при этом приводное колесо имеет ось 16 приводного колеса, контактирующие с грунтом, передние колеса 18 и контактирующие с грунтом, задние колеса 20 и контактирующие с грунтом, опорные катки 56, 60 и 64 и бесконечную гусеницу 22, которая проходит вокруг колес/катков 14, 18, 20, 56, 60, 64 и приводится в движение посредством ее сцепления с приводным колесом 14.

Фиг.1В представляет собой чертеж в перспективе устройства 10 гусеничного модуля по фиг.1А, если смотреть со стороны, противоположной той, которая показана на фиг.1А. Как показано на фиг.1В, устройство 10 гусеничного модуля включает в себя соединение 11 с транспортным средством, в зоне которого устройство 10 гусеничного модуля присоединено к транспортному средству, и коробку 14g передач, которая получает энергию от транспортного средства посредством входного вала 14р коробки передач.

В варианте 10 осуществления передние колеса 18 представляют собой передние неприводные колеса 18, и задние колеса 20 представляют собой задние неприводные колеса 20. В некоторых вариантах осуществления устройства гусеничного модуля, раскрытых в указанном документе, предусмотрено, что переднее или заднее колесо может также функционировать в качестве приводного колеса. Кроме того, в варианте 10 осуществления бесконечная гусеница 22 представляет собой бесконечную полимерную гусеницу 22. Предусмотрено, что бесконечная гусеница 22 может быть создана из самых разных материалов и конструктивных элементов, включающих в себя металлические компоненты, такие как известны в настоящее время в некоторых гусеничных транспортных средствах. Конкретные свойства и материалы бесконечной гусеницы не являются главными для идей конфигурации гусеничного модуля.

Опорные катки 56 представляют собой передние опорные катки, опорные катки 60 представляют собой задние опорные катки, и опорные катки 64 представляют собой средние опорные катки. Опорные катки 56, 60 и 64 представляют собой часть каретки 46 в сборе. Вариант 10 осуществления также включает в себя передний рычаг 24 подвески, задний рычаг 34 подвески, передний элемент 68 подвески, задний элемент 70 подвески и натяжной элемент 106. Передний элемент 68 подвески включает в себя верхний конец 68U и нижний конец 68L, и задний элемент 70 подвески включает в себя верхний конец 70U и нижний конец 70L. Использование перечня и ссылочных позиций верхних концов и нижних концов конкретно показано на фиг.4 и 18-19 и рассмотрено в отношении варианта осуществления по фиг.18-19.

Направление перемещения вперед гусеничного модуля по варианту 10 осуществления (и других аналогичных вариантов осуществления, представленных в указанном документе) определяется передними неприводными колесами 18, находящимися перед задними неприводными колесами 20. Фиг.4 включает в себя стрелку 122, указывающую направление перемещения, применимое для всех вариантов осуществления и определяемое передними и задними компонентами вариантов осуществления.

Фиг.2-6В иллюстрируют устройство 10 гусеничного модуля и разные узлы, образующие его части, на нескольких видах, чтобы показать более четко различные аспекты устройства 10 гусеничного модуля. Фиг.2 представляет собой чертеж в перспективе частей устройства 10 гусеничного модуля, иллюстрирующий ряд компонентов рычажного механизма подвески без приводного колеса 14, гусеницы 22, передних неприводных колес 18, задних неприводных колес 20, передних опорных катков 56, задних опорных катков 60, средних опорных катков 64, рамы 12, переднего элемента 68 подвески, заднего элемента 70 подвески и натяжного элемента 106. Фиг.3 представляет собой чертеж в перспективе с пространственным разделением элементов устройства 10 гусеничного модуля.

Фиг.4 представляет собой боковой вид устройства 10 гусеничного модуля с удаленным ближним (на чертеже) комплектом неприводных колес 18 и 20 и опорных катков 56, 60 и 64, чтобы показать различные элементы варианта 10 осуществления более четко.

Фиг.5 представляет собой боковой вид частей устройства 10 гусеничного модуля. Аналогично фиг.2, фиг.5 иллюстрирует различные компоненты устройства 10 при непоказанных некоторых компонентах, чтобы улучшить видимость других компонентов.

Фиг.6А и 6В представляют собой чертежи в перспективе частей опоры каретки 46 в сборе, предусмотренной в устройстве 10 гусеничного модуля транспортного средства, без опорных катков 56, 60 и 64. Фиг.6А иллюстрирует опору 48 каретки, ориентированную так, как будто устройство 10 находится на плоском участке грунта. Фиг.6В иллюстрирует опору 48 каретки в ситуации, как будто устройство 10 находится на неровном грунте, для иллюстрации некоторых из степеней свободы, доступных в конфигурации опоры 48 каретки в каретке 46 в сборе. Дополнительное описание представлено ниже в указанном документе.

Нижеприведенное описание устройства 10 гусеничного модуля относится к фиг.1А-6В вместе. Следует отметить, что на всех чертежах символ «+» используется для обозначения оси вращения. Как правило, термин «ось», используемый в указанном документе, относится к оси поворота, которая включает в себя необходимую несущую конструкцию и другие компоненты для обеспечения возможности поворота/вращения вокруг такой оси. В качестве примера ось 16 приводного колеса, вокруг которой вращается приводное колесо 14, обозначена на фиг.4 символом «+». Предполагается, что части несущей конструкции (непоказанной), которые необходимы для вращения приводного колеса 14 вокруг оси 16, представляют собой компонент варианта 10 осуществления. В шести случаях в рамках варианта 10 осуществления символ «+» указывает на точку поворота, которая может обеспечить более одной степени свободы относительного движения. Это показано посредством (а) названия, включающего термин «точка поворота» (pivot), а не «ось» (axis), и (b) соответствующей ссылочной позиции, заканчивающейся буквой ʺpʺ. Указанными случаями являются 82р, 84р, 86р, 88р, 112р и 116р. Как описано позднее в указанном документе, подобное большее число степеней свободы относительного движения может быть обеспечено посредством использования шаровых опор. Следует понимать, что предусмотрено, что в некоторых вариантах осуществления подобные «точки поворота» могут также быть просто осями, конфигурированными для вращения/поворота с одной степенью свободы. Использование термина «точка поворота» не предназначено для ограничения объема настоящего изобретения движением с несколькими степенями свободы в подобных местах в вариантах осуществления, имеющих подобные точки поворота.

Передний рычаг 24 подвески присоединен к раме 12 с возможностью поворота на оси 26 переднего рычага и проходит вперед до дистального конца 28 переднего рычага, на котором узел 30 с передними колесами закреплен с возможностью поворота. В устройстве 10 узел 30 с передними колесами также назван передним неприводным узлом 30, поскольку в устройстве 10 переднее колесо 18 представляет собой переднее неприводное колесо 18. Передний рычаг 24 подвески проходит назад до заднего конца 32 подвески. Аналогичным образом, задний рычаг 34 подвески присоединен к раме 12 с возможностью поворота на оси 36 заднего рычага и проходит назад до дистального конца 38 заднего рычага, на котором закреплен узел 42 с задними колесами. В устройстве 10 узел 42 с задними колесами также назван задним неприводным узлом 42, поскольку в устройстве 10 заднее колесо 20 представляет собой заднее неприводное колесо 20.

В варианте 10 осуществления задний неприводной узел 42 содержит главным образом задние неприводные колеса 20, которые закреплены с возможностью поворота на оси 118 задних неприводных колес. Задний рычаг 34 подвески проходит вперед до переднего конца 40 подвески. В варианте 10 осуществления ось переднего рычага и ось 36 заднего рычага совпадают и вместо образуют ось 44 рычагов подвески. Предусмотрено, что подобное совпадение не является ограничивающим; возможны другие конфигурации устройства гусеничного модуля, в которых ось 26 переднего рычага и ось 36 заднего рычага не совпадают.

Ось 44 рычага подвески по варианту 10 осуществления показана как находящаяся позади и ниже оси 16 приводного колеса, что определяется стрелкой 122, указывающей направление перемещения, на фиг.4. Предусмотрено, что подобное относительное положение по отношению к оси 16 приводного колеса не является ограничивающим; возможны другие относительные положения оси 26 переднего рычага и оси 36 заднего рычага для подобного устройства гусеничного модуля.

Каретка 46 в сборе включает в себя два передних опорных катка 56, два средних опорных катка 64 и два задних опорных катка 60. Каретка 46 в сборе также включает в себя опору 48 каретки, которая включает в себя переднюю часть 50 опоры каретки, среднюю часть 54 опоры каретки, заднюю часть 52 опоры каретки и рычаг 102 опоры каретки. Передние опорные катки 56 выполнены с возможностью вращения относительно передней части 50 опоры каретки вокруг передней оси 58 каретки. Кроме того, передняя ось 58 каретки поворачивается в ограниченном диапазоне углов вокруг передней оси 96 крена каретки, которая перпендикулярна к передней оси 58 каретки.

Аналогичным образом, подобный относительный поворот также предусмотрен для средних опорных катков 64 и задних опорных катков 60. Средние опорные катки 64 выполнены с возможностью вращения относительно средней части 54 опоры каретки вокруг средней оси 66 каретки. Средняя ось 66 каретки поворачивается в ограниченном диапазоне углов вокруг средней оси 100 крена каретки, которая перпендикулярна к средней оси 66 каретки. Задние опорные катки 60 выполнены с возможностью вращения относительно задней части 52 опоры каретки вокруг задней оси 62 каретки. Задняя ось 62 каретки поворачивается в ограниченном диапазоне углов вокруг задней оси 98 крена каретки, которая перпендикулярна к задней оси 62 каретки.

Опора 48 каретки также включает в себя шейки 96b, 100b и 98b, конфигурированные следующим образом: (1) шейка 96b у передней оси 96 крена каретки; (2) шейка 100b у средней оси 100 крена каретки и (3) шейка 98b у задней оси 98 крена каретки. Каретка 46 в сборе также включает в себя передний мост 96а каретки в сборе, к которому передние опорные катки 56 присоединены с возможностью поворота, средний мост 100а каретки в сборе, к которому средние опорные катки 64 присоединены с возможностью поворота, и задний мост 98а каретки в сборе, к которому задние опорные катки 60 присоединены с возможностью поворота. Шейки 96b, 100b и 98b выполнены с возможностью обеспечения поворота мостов 96а, 100а и 98а каретки в сборе на подобных соответствующих шейках вокруг соответственно передней оси 96 крена каретки, средней оси 100 крена каретки и задней оси 98 крена каретки. Передняя ось 96 крена каретки и задняя ось 98 крена каретки показаны на соответствующих концах опоры 48 каретки на фиг.6А и 6В. Кроме того, на фиг.6А и 6В средняя ось 100 крена каретки показана пунктирными линиями на шейке 100b вокруг средней оси крена каретки, но следует понимать, что она расположена внутри в центре шейки 100b параллельно подобным пунктирным линиям, а не на поверхности шейки 100b.

Опора 48 каретки в каретке 46 в сборе присоединена с возможностью поворота относительно первой оси 78 каретки в сборе к переднему рычагу 24 подвески в некотором месте вдоль рычага 24 между осью 26 переднего рычага и дистальным концом 28 переднего рычага посредством рычага 72 каретки в сборе на дистальном конце 74 рычага каретки в сборе. (Первая ось 78 каретки в сборе также названа в указанном документе третьим шарниром 78 подвески, реагирующим на нагрузку и грунт.) Рычаг 72 каретки в сборе также включает в себя проксимальный конец 76 рычага каретки в сборе, который присоединен с возможностью поворота к рычагу 102 опоры каретки в опоре 48 каретке на второй оси 80 каретки в сборе.

Опора 48 каретки в каретке 46 в сборе также присоединена к переднему рычагу 24 подвески и заднему рычагу 34 подвески посредством элементов 68 и 70 подвески. Передний элемент 68 подвески присоединен с возможностью поворота к заднему концу 32 подвески на переднем рычаге 24 подвески в точке 82р поворота переднего элемента подвески и присоединен с возможностью поворота к задней части 52 опоры подвески в первой точке 84р поворота каретки в сборе в задней соединительной части 92 опоры каретки. Задний элемент 70 подвески присоединен с возможностью поворота к переднему концу 40 подвески на заднем рычаге 34 подвески в точке 86р поворота заднего элемента подвески и присоединен с возможностью поворота к передней части 50 опоры подвески во второй точке 88р поворота каретки в сборе в передней соединительной части 94 опоры подвески.

Точка 82р поворота переднего элемента подвески иногда названа в указанном документе первым шарниром 82р подвески, реагирующим на нагрузку и грунт, и точка 86р поворота заднего элемента подвески иногда названа в указанном документе вторым шарниром 86р подвески, реагирующим на нагрузку и грунт. Термин «шарнир подвески, реагирующий на нагрузку и грунт» иногда сокращен до «шарнира подвески».

В пределах опоры 48 каретки в каретке 46 в сборе в устройстве 10 гусеничного модуля передняя часть 50 опоры каретки и задняя часть 54 опоры каретки присоединены с возможностью поворота относительно третьей оси 90 каретки в сборе.

Вариант 10 осуществления включает в себя натяжной элемент 106, который обеспечивает соединение между передним рычагом 24 подвески и передним неприводным узлом 30. Передний неприводной узел 30 включает в себя передние неприводные колеса 18 и ось 104 переднего неприводного узла, вокруг которой вращаются передние неприводные колеса 18. Передний неприводной узел 30 также включает в себя рычажный механизм 120 для колес на оси 104 переднего неприводного узла; в устройстве 10 рычажный механизм 120 для колес представляет собой неприводной рычажный механизм 120. Дистальный конец 28 переднего рычага присоединен с возможностью поворота к неприводному рычажному механизму 120 на оси 114 смещения неприводного узла, которая смещена от оси 104 переднего неприводного узла.

Первый конец 108 натяжного элемента 106 присоединен с возможностью поворота к переднему рычагу 24 подвески в проксимальной точке 112р поворота натяжного элемента на переднем конце 40 подвески между дистальным концом 28 переднего рычага и осью 44 рычага подвески. Второй конец 110 натяжного элемента присоединен с возможностью поворота к переднему неприводному узлу 30 в дистальной точке 116р поворота натяжного элемента, смещенной от оси 104 переднего неприводного узла. Ось 114 смещения неприводного узла параллельна оси 104 переднего неприводного узла и смещена вокруг нее в угловом направлении так, что неприводной рычажный механизм 120 представляет собой рычаг класса 2 с осью 114 смещения неприводного узла, представляющей собой его точку опоры. Силы натяжения, действующие на гусеницу 22, обеспечиваются посредством неприводных колес 18 с помощью натяжного элемента 106 посредством действия рычага класса 2 в неприводном рычажном механизме 120, на который воздействует натяжной элемент 106.

Элементы 68 и 70 подвески и натяжной элемент 106 могут создавать как упругую, так и демпфирующую силы. В некоторых вариантах осуществления подобные элементы могут быть газонаполненными и включать в себя полость, заполненную жидкостью, для обеспечения сил обоих типов для системы подвески. Подобные элементы хорошо известны специалистам в области подвесок транспортных средств. Дополнительное описание элементов 68 и 70 подвески приведено при описании фиг.9.

Фиг.7А-8В иллюстрируют кинематику устройства 10 гусеничного модуля при различных условиях эксплуатации. Каждый подобный чертеж представляет собой иллюстрацию устройства 10 на виде сбоку при характерных условиях для демонстрации относительного движения компонентов устройства 10 при таких условиях. Фиг.7А-7F иллюстрируют перемещение устройства 10 гусеничного модуля транспортного средства, когда оно перемещается через небольшую неровность 126 на грунте 124 вдоль его траектории перемещения. Фиг.7А показывает устройство 10 гусеничного модуля непосредственно перед «столкновением» с неровностью 126. Фиг.7В показывает устройство 10 с его передними неприводными колесами 18 поверх неровности 126. Фиг.7С показывает устройство 10 с передними опорными катками 18 поверх неровности 126. Фиг.7D показывает устройство 10 со средними опорными катками 64 поверх неровности 126. Фиг.7Е показывает устройство 10 с задними опорными катками 60 поверх неровности 126. Фиг.7F показывает устройство 10 с задними неприводными колесами 20 поверх неровности 126.

Фиг.8А представляет собой боковой вид устройства 10 гусеничного модуля, иллюстрирующий устройство 10, когда оно перемещается по поднимающемуся вверх участку 128 грунта 124. Аналогичным образом, фиг.8В представляет собой боковой вид устройства 10, иллюстрирующий устройство 10, когда оно перемещается по опускающемуся вниз участку 130 грунта 124. Каждая из фиг.7А-8В иллюстрирует неприводные колеса 18 и 20 и опорные катки 56, 60 и 64, которые все находятся в контакте с грунтом 124 для восприятия некоторой части нагрузок на устройство 10.

Фиг.9 представляет собой схематический чертеж переднего элемента 68 подвески и заднего элемента 70 подвески в гидравлической схеме 134. Каждый из элементов 68 и 70 подвески включает в себя гидравлические цилиндры 136, содержащие рабочую жидкость 144, и газонаполненные цилиндры 138, содержащие газ 146, разделенные поршнями 140. Гидравлические цилиндры 136 и газонаполненные цилиндры 138 уплотнены с возможностью перемещения для обеспечения относительного перемещения посредством уплотнений 142, и газонаполненные цилиндры 138 и поршни 140 уплотнены с возможностью перемещения для обеспечения относительного перемещения посредством другого комплекта уплотнений 142, так что объемы как рабочей жидкости 144, так и газа 146 могут изменяться под нагрузками, которые действуют на элементы 68 и 70 подвески. В подобных компонентах газ 146, как правило, представляет собой азот, но могут быть использованы другие газы.

Гидравлические цилиндры 136 соединены друг с другом посредством гидравлической магистрали 148, обеспечивающей размещение элементов 68 и 70 подвески в общей гидравлической схеме, так что давления в элементах 68 и 70 подвески равны. Газ 146 в газонаполненных цилиндрах 138 позволяет элементам 68 и 70 подвески создавать упругие силы для системы подвески устройства 10, в то время как рабочая жидкость 144, проходящая по гидравлической магистрали 148, позволяет элементам 68 и 70 подвески создавать демпфирующие силы для системы подвески устройства 10.

Гидравлическая схема 134 также включает в себя внешний аккумулятор 150, соединенный с гидравлической магистралью 148 посредством трубки 156 аккумулятора. Аккумулятор 150 включает в себя как рабочую жидкость 144, так и газ 146, герметично отделенные друг от друга посредством поршня 152 аккумулятора, уплотненного в аккумуляторе 150 с возможностью перемещения посредством уплотнения 154 аккумулятора. Газ 146 в аккумуляторе 150 обеспечивает дополнительную упругую силу для системы подвески устройства 10, в то время как рабочая жидкость 144, проходящая по трубке 156 аккумулятора и гидравлической магистрали 148, обеспечивает дополнительную демпфирующую силу для системы подвески устройства 10.

Элементы 68 и 70 подвески и натяжной элемент 106 могут обеспечивать силы, создаваемые подвеской, которые являются переменными. Например, демпфирующие силы могут зависеть от направления перемещения (расширения или сжатия) элемента для обеспечения определенных заданных эксплуатационных характеристик подвески.

Функционирование компонентов гидравлической схемы 134 хорошо известно специалистам в области механических систем. Предусмотрено, что фиг.9 является только схематической. Например, функции поршня 152 аккумулятора и уплотнения 154 аккумулятора могут обеспечиваться мембраной, диафрагмой или другим аналогичным компонентом. Аналогичным образом, компоненты элементов 68 и 70 подвески также могут отличаться от описанных выше при одновременном обеспечении аналогичного функционирования элементов 68 и 70 подвески.

Фиг.10 представляет собой схематическое изображение варианта осуществления по фиг.1А и 1В, иллюстрирующее воспринимаемую нагрузку FL и совокупность из пяти результирующих нагрузок F1-F5 на колеса/катки. Нагрузка на передние колеса 18 обозначена F1, нагрузка на передние опорные катки 56 обозначена F2, нагрузка на средние опорные катки 64 обозначена F3, нагрузка на задние опорные катки 60 обозначена F4, и нагрузка на задние колеса 20 обозначена F5. Поскольку вся воспринимаемая нагрузка FL действует на ось 44 рычага подвески, фиг.10 показывает FL в таком месте на схематическом чертеже по фиг.10.

Нагрузка FL, воспринимаемая устройством 10 гусеничного модуля, может иметь как вертикальные, так и горизонтальные составляющие в зависимости от конкретной ситуации при эксплуатации. Они включают, по меньшей мере, следующие: (а) часть веса транспортного средства, воспринимаемую устройством 10; (b) тяговые усилия, когда транспортное средство тянет нагрузку, и (с) тормозные усилия, которые в ситуации экстренного торможения могут быть довольно большими. Кроме того, само собой разумеется, каждая из результирующих сил F1-F5 может также иметь как вертикальную, так и горизонтальную составляющие, и все указанные силы могут изменяться при перемещении по наклонному участку грунта.

Фиг.11-14 представляют собой боковые виды (аналогичные фиг.4), иллюстрирующие соответственно несколько альтернативных вариантов 10а-10d осуществления устройства гусеничного модуля транспортного средства. На каждой из фиг.11-14 одни и те же ссылочные позиции используются для компонентов, аналогичных компонентам устройства 10 гусеничного модуля.

Фиг.11 представляет собой боковой вид (аналогичный фиг.4) первого альтернативного варианта 10а осуществления устройства гусеничного модуля транспортного средства. Вариант 10а осуществления аналогичен варианту 10 осуществления за исключением того, что средние опорные катки 64с были исключены при соответствующих изменениях в других компонентах для адаптации к подобной модификации. Гусеничный модуль, аналогичный первому альтернативному варианту 10а осуществления, может быть использован для уменьшения сложности и затрат по сравнению с вариантом 10 осуществления и/или может быть использован, когда расстояние между передними и задними колесами должно быть короче, чем предусмотрено вариантом 10 осуществления.

Фиг.12 представляет собой боковой вид (аналогичный фиг.4) второго альтернативного варианта 10b осуществления устройства гусеничного модуля транспортного средства. Вариант 10b осуществления аналогичен первому альтернативному варианту 10а осуществления за исключением того, что натяжной элемент 106 был исключен и передний неприводной узел 30 включает в себя главным образом только передние неприводные колеса 18. Гусеничный модуль, аналогичный второму альтернативному варианту 10b осуществления, может быть использован для уменьшения сложности и затрат по сравнению с вариантом 10 осуществления. Аналогично первому варианту 10а осуществления, второй вариант 10b осуществления может также обеспечить более короткое расстояние между передними и задними колесами, если подобная конфигурация желательна.

Фиг.13 представляет собой боковой вид (аналогичный фиг.4) третьего альтернативного варианта 10с осуществления устройства гусеничного модуля транспортного средства. Вариант 10с осуществления аналогичен варианту 10 осуществления за исключением того, что натяжной элемент 106 был исключен и передний неприводной узел 30 включает в себя главным образом только передние неприводные колеса 18. Гусеничный модуль, аналогичный третьему альтернативному варианту 10с осуществления, может быть использован для уменьшения сложности и затрат по сравнению с вариантом 10 осуществления.

Фиг.14 представляет собой боковой вид (аналогичный фиг.4) четвертого альтернативного варианта 10d осуществления устройства гусеничного модуля транспортного средства. Вариант 10d осуществления аналогичен третьему альтернативному варианту 10с осуществления за исключением того, что третья ось 90 каретки в сборе была исключена при соответствующих изменениях в других компонентах для адаптации к такой модификации. Гусеничный модуль, аналогичный четвертому альтернативному варианту 10d осуществления, может быть использован для уменьшения сложности и затрат по сравнению с вариантом 10 осуществления. В случае четвертого варианта 10d осуществления степень свободы в каретке 46 в сборе была устранена: при определенных условиях эксплуатации, таких как перемещение главным образом по в основном равнинной местности указанное уменьшение податливости может быть приемлемым.

Фиг.15А представляет собой боковой вид частей устройства 10 гусеничного модуля транспортного средства для иллюстрации детали первого конца 108 натяжного элемента в натяжном элементе 106. Фиг.15В представляет собой сечение (сечение А-А), показанное на фиг.15А. Сечение А-А проходит через проксимальную точку 112р поворота натяжного элемента в месте поворотного соединения между натяжным элементом 106 и передним рычагом 24 подвески.

Фиг.15С представляет собой дополнительное увеличенное изображение части фиг.15В для того, чтобы показать еще более подробно проксимальную точку 112р поворота натяжного элемента. Как описано выше, определенные точки поворота в устройстве 10 включают в себя конструктивные элементы, которые обеспечивают более одной степени свободы поворота. При способе именования, используемом в указанном документе, термин «точка поворота» используется для таких соединений с более чем одной степенью свободы. В устройстве 10 указанные точки включают 82р, 84р, 86р, 88р, 112р и 116р, и фиг.15А-15С используются для иллюстрации одной такой точки поворота. В варианте 10 осуществления все подобные точки поворота представляют собой шаровые опоры, как показано для точки 112р поворота.

Как показано на фиг.15С, проксимальная точка 112р поворота натяжного элемента включает в себя шаровую опору, которая включает в себя шарик 112b, который поворачивается в гнезде 112s на переднем рычаге 24 подвески. Механический соединитель 112с удерживает шарик 112с в гнезде 112s.

При использовании обладающей признаками изобретения конструкции различных вариантов осуществления устройства гусеничного модуля, раскрытых в указанном документе, и посредством выбора размеров различных компонентов конструктор гусеничных модулей может задать распределение нагрузки по контактирующим с грунтом колесам/каткам таким, чтобы оно соответствовало требованиям к определенному применению транспортного средства. Например, может быть желательно, чтобы передние или задние колеса воспринимали несколько отличающиеся доли нагрузки на транспортное средство. Кроме того, когда устройство имеет более одной оси опорных катков, часто желательно, чтобы каждая из осей опорных катков воспринимала по существу одну и ту же нагрузку со стороны транспортного средства. Совокупность размеров рычажных механизмов может быть выбрана для распределения нагрузки, воспринимаемой каретками, желательным образом.

Методы кинематического анализа, хорошо известные специалистам в области механических систем, могут быть использованы для оценки характеристик распределения нагрузок для определенной совокупности размеров рычажных механизмов в устройстве 10. В примере, описанном ниже, и на фиг.17А и 17В подобный анализ был использован для определения распределения нагрузок при совокупности различных условий нагружения. При ссылке на схематическое изображение по фиг.10 размеры представлены посредством следующей системы обозначений. Горизонтальный размер включает букву «Н», за которой следуют две ссылочные позиции, разделенные двоеточием. Таким образом, Н44:118 представляет собой горизонтальное расстояние от оси 44 подвески до оси 118 заднего неприводного узла. Буква «V» обозначает вертикальный размер, и буква «D» - диаметр. На фиг.17А приведена совокупность размеров для репрезентативной конфигурации устройства 10 гусеничного модуля с элементами 68 и 70 подвески в общей гидравлической схеме 134.

На фиг.17В приведены результаты анализа репрезентативного примера по фиг.17А. Как можно видеть, в указанном примере нагрузки F2, F3 и F4 на соответствующие опорные катки 56, 64 и 60 являются и остаются равномерно распределенными по опорным каткам, и добавление различных частей общего нагружения со стороны веса транспортного средства, натяжения гусеницы, торможения и тяги вызывает очень ограниченные изменения процентов, соответствующих распределению нагрузки.

Источник энергии для устройства гусеничного модуля не ограничен вращающимся приводным валом транспортного средства. Предусмотрены другие конфигурации источника энергии, такие как гидравлический двигатель или другой источник энергии на транспортном средстве или механический, гидравлический или другой источник энергии, смонтированный непосредственно на самом устройстве.

Фиг.18 представляет собой чертеж в перспективе пятого альтернативного варианта 200 осуществления гусеничного модуля. Фиг.19 представляет собой боковой вид варианта 200 осуществления гусеничного модуля. Вариант 200 осуществления гусеничного модуля включает в себя многие из компонентов, таких же, как в устройстве 10 гусеничного модуля, показанном на фиг.1-6В, и, таким образом, на фиг.18 и 19 не повторяются многие ссылочные позиции из указанных предшествующих фигур. Только те компоненты, которые отличаются от ранее описанных вариантов осуществления, и некоторые другие для ясности описания обозначены ссылочными позициями.

Как и в предыдущих вариантах осуществления гусеничного устройства, вариант 200 осуществления включает в себя устройство подвески каретки, которое включает в себя каретку 46 в сборе, передний элемент 68 подвески и задний элемент 70 подвески. Каретка 46 в сборе включает в себя опору 48 каретки и множество опорных катков (56, 60 и 64 в варианте 200 осуществления). Опора 48 каретки включает в себя рычаг 102 опоры каретки, переднюю часть 50 опоры каретки, заднюю часть 52 опоры каретки и среднюю часть 54 опоры каретки. Вариант 200 осуществления также включает в себя оси и точки поворота, подобные описанным ранее в других вариантах осуществления в указанном документе.

Вариант 200 осуществления гусеничного модуля отличается от всех ранее описанных вариантов осуществления устройства гусеничного модуля тем, что перемещения верхнего конца 68U переднего элемента подвески в первом шарнире 82р подвески и верхнего конца 70U заднего элемента подвески во втором шарнире 86р подвески являются взаимозависимыми. Подобная взаимозависимость вызывается устройством 200 гусеничного модуля, включающим в себя цельные рычаги 202 переднего и заднего неприводных узлов (цельный конструктивный элемент 202). Цельный характер подобной конструкции рычага указан посредством ссылочной позиции 202 как на передней, так и на задней частях цельного конструктивного элемента 202. Как лучше всего видно на фиг.18, передняя и задняя части цельного конструктивного элемента 202 жестко соединены для образования одного конструктивного элемента с передней и задней частями, присоединенными с возможностью поворота к раме 12 на оси 44 рычага подвески. Поскольку первый шарнир 82р подвески и второй шарнир 86р подвески находятся с противоположных сторон цельного конструктивного элемента 202 по отношению к оси 44 рычага подвески, перемещение одного из шарниров подвески вверх происходит при перемещении другого вниз. Относительные величины перемещений определяются расстояниями от каждого шарнира подвески до оси 44 рычага подвески.

Нижний конец 68L переднего элемента подвески в первой точке 84р поворота каретки в сборе и нижний конец 70L заднего элемента подвески во второй точке 88р поворота каретки в сборе обеспечивают соединение опоры 48 каретки соответственно в задней соединительной части 92 опоры каретки и передней соединительной части 94 опоры каретки.

В варианте 200 осуществления каретка 46 в сборе включает в себя третий шарнир 78 подвески, реагирующий на нагрузку и грунт, который присоединен с возможностью поворота к цельному конструктивному элементу 202, и, таким образом, все перемещения шарнира 78 подвески и первого и второго шарниров подвески являются взаимозависимыми. В варианте 200 осуществления, как и в ранее описанных вариантах осуществления, шарнир 78 подвески передает только поперечные силы между цельным конструктивным элементом 202 и кареткой 46 в сборе.

В варианте 200 осуществления в первом и втором шарнирах 82р и 86р подвески и первой и второй точках 84р и 88р поворота каретки в сборе используются шаровые опоры, подобные ранее описанной. Несмотря на то, что также могут быть использованы опоры с одной степенью свободы, предпочтительно, чтобы каждый/каждая из указанных шарниров/точек поворота обеспечивал (-а) множество степеней свободы при повороте.

Несмотря на то, что принципы указанного изобретения показаны и описаны здесь в отношении конкретных вариантов осуществления изобретения, следует понимать, что подобные варианты осуществления изобретения приведены в качестве примера и не являются ограничивающими.

Изобретение относится к целом к области систем гусеничных модулей транспортных средств такого типа, которые, как правило, предназначены для использования вместо колес транспортных средств. Устройство подвески каретки гусеничного модуля для присоединения к гусеничному модулю, имеющему раму (12), приводное колесо и бесконечную гусеницу, содержит: каретку (46) в сборе. Каретка (46) в сборе имеет опору (48) каретки по меньшей мере один передний опорный контактирующий с грунтом каток и по меньшей мере один задний опорный контактирующий с грунтом каток на ней и переднюю и заднюю соединительные части (94, 92) опоры каретки. Опора (48) каретки включает в себя переднюю часть (50) опоры каретки, заднюю часть (52) опоры каретки, первый (82p) и второй (86p) шарниры подвески, передний и задний элементы (68, 70) подвески. Передняя часть (50) имеет по меньшей мере один передний опорный каток, присоединенный к ней с возможностью вращения на передней оси каретки, при этом передняя часть (50) включает в себя переднюю соединительную часть (94). Задняя часть (52) имеет по меньшей мере один задний опорный каток, присоединенный к ней с возможностью вращения на задней оси каретки, при этом задняя часть (52) включает в себя заднюю соединительную часть (92). Первый (82p) и второй (86p) шарниры реагируют на нагрузку и грунт и расположены на расстоянии друг от друга в направлении спереди/назад. Каждый из переднего и заднего элемента (68, 70) имеет верхний конец (68U, 70U) и нижний конец (68L, 70L), при этом верхние концы (68U, 70U) присоединены с возможностью поворота соответственно к первому (82p) и второму (86p) шарнирам, а их нижние концы (68L, 70L) присоединены с возможностью поворота соответственно к передней и задней соединительным частям (94, 92). Технический результат: разработка устройства подвески каретки гусеничного модуля, которое обладает способностью воспринимать большие нагрузки при одновременном сохранении меньших усилий при контакте с грунтом за счет обеспечения меньшей нагрузки на ось за счет более равномерного распределения нагрузки. 11 з.п. ф-лы, 30 ил.

1. Устройство подвески каретки гусеничного модуля для присоединения к гусеничному модулю, имеющему раму, приводное колесо и бесконечную гусеницу, содержащее:

каретку в сборе, имеющую опору каретки, по меньшей мере один передний опорный контактирующий с грунтом каток и по меньшей мере один задний опорный контактирующий с грунтом каток на ней и переднюю и заднюю соединительные части опоры каретки, при этом опора каретки включает в себя:

переднюю часть опоры каретки, имеющую указанный по меньшей мере один передний опорный каток, присоединенный к ней с возможностью вращения на передней оси каретки, при этом передняя часть опоры каретки включает в себя переднюю соединительную часть опоры каретки; и

заднюю часть опоры каретки, имеющую указанный по меньшей мере один задний опорный каток, присоединенный к ней с возможностью вращения на задней оси каретки, при этом задняя часть опоры каретки включает в себя заднюю соединительную часть опоры каретки;

первый и второй шарниры подвески, реагирующие на нагрузку и грунт и расположенные на расстоянии друг от друга в направлении спереди/назад; и

передний и задний элементы подвески, каждый из которых имеет верхний конец и нижний конец, при этом верхние концы переднего и заднего элементов подвески присоединены с возможностью поворота соответственно к первому и второму шарнирам подвески, а их нижние концы присоединены с возможностью поворота соответственно к задней и передней соединительным частям опоры каретки.

2. Устройство подвески каретки по п.1, дополнительно включающее в себя третий шарнир подвески, реагирующий на нагрузку и грунт, и при этом каретка в сборе дополнительно включает в себя рычаг каретки в сборе, присоединенный с возможностью поворота (а) на дистальном конце рычага каретки в сборе к третьему шарниру подвески и (b) на проксимальном конце рычага каретки в сборе к опоре каретки.

3. Устройство подвески каретки по п.2, дополнительно включающее поворотные соединения переднего и заднего элементов подвески соответственно в первом и втором шарнирах подвески, которые выполнены с возможностью обеспечения поворота, имеющего по меньшей мере две степени свободы, и задняя и передняя поворотные соединительные части опоры каретки выполнены с возможностью обеспечения поворота, имеющего по меньшей мере две степени свободы.

4. Устройство подвески каретки по п.1, в котором опора каретки дополнительно включает в себя среднюю часть опоры каретки, имеющую по меньшей мере один средний опорный каток, присоединенный к ней на средней оси каретки.

5. Устройство подвески каретки по п.4, включающее в себя по меньшей мере два передних опорных катка, по меньшей мере два задних опорных катка и по меньшей мере два средних опорных катка, и при этом:

передняя ось каретки поворачивается на передней оси крена каретки, перпендикулярной к ней;

средняя ось каретки поворачивается на средней оси крена каретки, перпендикулярной к ней; и

задняя ось каретки поворачивается на задней оси крена каретки, перпендикулярной к ней.

6. Устройство подвески каретки по п.1, в котором каждый из переднего и заднего элементов подвески включает в себя газонаполненные компоненты для обеспечения упругой силы.

7. Устройство подвески каретки по п.6, в котором каждый из переднего и заднего элементов подвески дополнительно включает в себя гидравлические компоненты.

8. Устройство подвески каретки по п.1, включающее в себя множество опорных катков, и при этом опорные катки имеют диаметры, которые являются по существу одинаковыми.

9. Устройство подвески каретки по п.1, в котором первый и второй шарниры подвески, реагирующие на нагрузку и грунт, независимо реагируют на изменения нагрузки и грунта.

10. Устройство подвески каретки по п.9, дополнительно включающее в себя третий шарнир подвески, реагирующий на нагрузку и грунт, и при этом каретка в сборе дополнительно включает в себя рычаг каретки в сборе, присоединенный с возможностью поворота (а) на дистальном конце рычага каретки в сборе к третьему шарниру подвески и (b) на проксимальном конце рычага каретки в сборе к опоре каретки, при этом перемещения первого и третьего шарниров подвески являются взаимозависимыми.

11. Устройство подвески каретки по п.1, в котором перемещения первого и второго шарниров подвески, реагирующих на нагрузку и грунт, являются взаимозависимыми.

12. Устройство подвески каретки по 11, дополнительно включающее в себя третий шарнир подвески, реагирующий на нагрузку и грунт, и при этом каретка в сборе дополнительно включает в себя рычаг каретки в сборе, присоединенный с возможностью поворота (а) на дистальном конце рычага каретки в сборе к третьему шарниру подвески и (b) на проксимальном конце рычага каретки в сборе к опоре каретки, при этом перемещения шарниров подвески являются взаимозависимыми.