СИСТЕМА ДЛЯ СНЯТИЯ КОЛЕСА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2024 года по МПК B60B29/00 B66F5/02 

Техническая область

Техническое решение относится к приспособлениям для ремонта колесных транспортных средств и может быть использовано для снятия и/или установки колеса, при замене колес на транспортным средстве в дорожных условиях.

Предшествующий уровень техники.

Общеизвестно (источник [1]: Пустовалов Б.И. Как сохранить автомобиль. Изд. 2-е, перераб. и доп. Москва ДОСААФ 1987 г. 208 с.; источник [2]: Шестопалов К.С. Легковые автомобили. Учебное пособие для подготовки водителей транспортных средств категорий «В». Изд. 5-е. Москва, ДОСААФ, 1984 г., 208 с.), что для замены или ремонта колеса на транспортных средствах, как правило, осуществляют подъем транспортного средства с использованием домкрата, вывешивают колесо (освобождают от контакта с поверхностью), откручивают крепежные элементы (болты или гайки), фиксирующие колесо на ступице, удерживая на весу руками снимают колесо со ступицы. Затем устанавливают колесо на ступицу. При установке необходимо, удерживая колесо руками на весу, совместить посадочные места и отверстиях, позволяющие установить крепежные элементы и зафиксировать колесо. После чего опускают транспортное средство с домкрата до контакта колеса с поверхностью и затягивают крепежные элементы.

Известно, что транспортные средства оснащаются колесами различного размера и массы, для вездеходов, грузовиков, снегоболотоходов масса колеса может составлять от 50 до 150 кг, а диаметр от 1000 до 1800 мм. Потребность замены или ремонта колеса может возникать во время поездки, в различных дорожных условиях, где для подъёма и удерживания колеса не всегда возможно использовать подъемные механизмы, подъемный кран или кран-балку. Снятие и установка колеса известным способом [1; 2], в дорожных условия является трудоёмкой, а иногда и не выполнимой задачей. Для снятия/установки колеса необходимо удерживать колесо в руках на весу под крылом, при этом для установки необходимо совместить посадочные места и установочные отверстия, в также завернуть крепежные элементы. Такой способ требует значительных физических усилий двух или более человек.

Известно устройство для замены колес транспортного средства (источник [3]: Патент RU 2019431. Устройство для замены колес транспортного средства. Опубликовано: 15.09.1994). Устройство содержит кинематически связанные один с другим верхние и нижние захваты и привод. Каркас снабжен Г-образным рычагом с серьгой, которая в зависимости от расположения центра масс устанавливается в то или иное отверстие для поддержания оси колес в горизонтальном положении. Для ориентирования устройства в пространстве служат рукоятки, жестко смонтированные на каркасе.

При установке на транспортное средство захваченное колесо подводят к месту установки с помощью грузоподъемного средства. Устройство состоит содержит траверсу и для его использования необходим подъёмный кран, что не позволяет его использовать в дорожных условиях.

Известно приспособление для установки колеса (источник [4]: Патент RU 183217. Съемное приспособление для установки колеса автомобиля. Опубликовано: 13.09.2018) представляющее собой стальную шпильку, соединенную карданным механизмом с рычагом, при этом резьба на шпильке соответствует резьбе штатного крепежного болта. Рычаг вставляют в отверстие в диске колеса, проталкивают к ступице и заворачивают вращением рычага за рукоятку. Колесо поднимают рычагом, проведённым через диск, продвигают по шпильке вплотную к ступице; заворачивают крепежные болты; опускают автомобиль, затягивают крепежные болты.

Приспособление нельзя применить если диск колеса не содержит отверстия для проведения рычага, так как не получится подвесить диск на рычаге. Приспособление нельзя применить если ступица не содержит свободного отверстия под шпильку, например если оно занято болтом. Для обеспечения упора конца рычага, посредством шпильки размещенной на его конце, ступица должна быть оснащена отверстием, в которое вворачивается шпилька, однако ступица может не содержать отверстий, так как крепление диска на ступице не всегда осуществляется болтами, например если крепление диска колеса к ступице осуществлено с использованием шпилек и гаек (шпильки не выворачиваются из ступицы и посажены жестко). Кроме того, при снятии колес весом более 50 кг, усилие на рычаге также может быть существенным и не всегда достаточно физической силы одного человека для снятия и установки колеса. Существует риск непреднамеренного схода колеса со шпильки приспособления, нужно удерживать рычаг и одновременно устанавливать крепежные элементы. Точка опоры рычага расположена в том или ином отверстии ступицы, куда удалось завернуть шпильку, и не позволяет расположить рычаг на уровне расположения центра масс колеса, в результате колесо проворачивается на рычаге и его необходимо удерживать в требуемом положении.

Известно приспособление для ручной установки колёс на автомобильные транспортные средства (источник [5]: Патент RU 2763080. Приспособление для ручной установки колёс на автомобильные транспортные средства. Опубликовано: 27.12.2021), содержит рычаг S-образной формы по его длине, снабженный рукояткой на одном своем конце и крюком - на противоположном конце, шпильку с полкой в ее торцевой части, в которой выполнена монтажная щель для крюка, и Г-образный шплинт.

Точка опоры рычага расположена в том или ином отверстии ступицы, куда удалось завернуть шпильку, и не позволяет расположить рычаг на уровне расположения центра масс колеса, в результате колесо проворачивается на рычаге и его необходимо удерживать в требуемом положении. Обод (диск) колеса под воздействием его собственного веса стремится занять определенное положение, которое может не совпадать с положением, требуемым для установки крепежных элементов. Приспособление [5] нельзя применить если обод (диск) колеса не содержит отверстия для проведения рычага, так как не получится подвесить колесо на рычаге. Шпильку необходимо установить в отверстие ступицы, находящемся на более высокой отметке по отношению к другим отверстиям ступицы, при этом отверстие должно быть расположено сверху, иначе не обеспечивается предъём колеса рычагом.

Общий недостаток известных приспособлений [4;5] заключается в том, что точка опоры рычага размещена на ступице, поэтому рычаг необходимо проводить в определенное отверстие, причем отверстие должно быть расположено в плоскости симметрии колеса, иначе в результате смещения центра масс колеса относительно рычага, колесо поворачивается на рычаге в процессе снятия и установки. Вместе с тем для колеса с весом более 100 кг, требует использовать более длинный рычаг или прикладывать большие усилия, что затрудняет установку крепежных элементов. Рычаг не позволяет зафиксировать колесо в вывешенном положении и в это время свободно манипулировать с крепежными элементами, так как рычаг необходимо постоянно удерживать. Для обеспечения сбалансированного положения колеса на рычаге требуется разместить рычаг и отверстие, являющееся опорной точкой в положении на уровне центра масс колеса, а это не всегда возможно, и усложняет процесс установки/снятия из-за необходимости поворачивать колесо на рычаге в требуемое положение.

Таким образом, известные из уровня техники средства для снятия и установки колеса в дорожных условиях имеют недостатки, они не пригодны для снятия и установке колес большой массой, например применяемых на вездеходах, снегоболотоходах типа “Бурлак”.

Краткое изложение изобретения

Техническая задача заключается в обеспечении возможности снять и установить колесо вездехода, снегоболотохода, грузового автомобиля в дорожных условиях.

Технический результат заключается в расширение арсенала технических средств для снятия и/или установки колеса, при замене колес на транспортным средстве в дорожных условиях. При чем уменьшаются усилия, требуемые для снятия и установки колеса, отсутствует необходимость устанавливать ступицу в заданное положение и попадать рычагом в отверстия в ступице, для обеспечения точки опоры в нужном месте. Колесо вывешивается на уровне центра масс и при установке на ступицу самопроизвольно не вращается, не требуется удерживать и поворачивать колесо, свободно можно устанавливать крепёжные элементы.

Технический результат достигается тем, что система для снятия колеса транспортного средства содержащая рычаг, предназначенный для создания тягового усилия на колесо, установленный в опору содержит две опоры, расположенные на кузове транспортного средства над колесом, ворот предназначенный для установки в опоры, трос, предназначенный для навивки на ворот, трос на концах оснащен захватами, предназначенными для захвата за обод колеса, причем ворот оснащен крепежным элементом для захвата троса и рукоятью, с возможностью фиксации положения ворота относительно опоры.

В отличие от аналогов [4;5] рычаг в системе для снятия колеса транспортного средства используют для создания крутящего момента, а тяговое усилие на колесо передают с использованием троса наматываемого на рычаг (рычаг предназначенной для создания крутящего момента называется ворот), расположенный в точках опоры над колесом. Это позволяет снизить усилия требуемые для подъема колеса, расположить точки опоры точно над ступицей, обеспечив приложения тягового усилия на уровне центра масс колеса, что позволяет вывесить колесо для свободного снятия и установки крепежных элементов. При этом колесо находится в стабильном положении и не меняет его под действием собственного веса.

Фиксация колеса осуществляется за диск (обод) и крепёжный фланец, расположенный в центре колеса остается свободен и открыт для манипуляций с крепежными элементами. Гибкость тросов позволяет смещать колесо на ступице при необходимости.

Вышеуказанная совокупность признаков позволяет решить поставленную задачу и обеспечивает заявленный технический результат.

Техническое решение может быть реализовано в различных модификациях (вариантах), где точки опоры, трос, ворот, рукоятка, могут иметь конструкции известные специалистам из уровня техники.

Краткое описание чертежей

Техническое решение поясняется настоящим описанием и схемами, на которых изображено:

фиг. 1 - вид общий, система для снятия колеса транспортного средства;

фиг. 2 - показана первая опора, выполненная в виде проушины, закрепляемая на крыле с использование пластины и болтов с гайками;

фиг. 3 - показан ворот, установленный в первой опоре, и вторая опора, выполненная в виде выемки на кузове в подкрыльной части;

фиг. 4 - схема, показывающая порядок использования системы для снятия колеса транспортного средства.

Спецификация (обозначения позиций на чертежах):

- опора;

- опора;

- кузов;

- колесо;

- ворот;

- трос;

- захват;

- рукоять;

- проушина;

- крыло;

- пластина;

- болт;

- гайка;

- выемка;

- проточка;

- стопор;

- отверстие;

- костыль.

Представленные чертежи не иллюстрируют всех возможных вариантов осуществления системы, и предназначены для облегчения понимания из каких частей состоит система.

Осуществление технического решения

Система для снятия колеса транспортного средства (фиг.1) содержит две опоры 1 и 2, расположенные на кузове 3 транспортного средства над колесом 4, ворот 5, предназначенный для установки в опоры 1 и 2, трос 6, предназначенный для навивки на ворот 5. Трос 6 на концах оснащен захватами 7, предназначенными для захвата за обод колеса 4. Ворот 5 оснащен рукояткой 8, предназначенной для вращения ворота 5. Ворот 5 предназначен для создания тягового усилия на колесо 4 передаваемого через трос 6. При этом ворот имеет возможность фиксации положения (блокировки вращения).

Следует отметить, что при разработке любого фактического варианта осуществления системы могут быть выполнены многочисленные частные решения, обеспечивающие достижение указанного технического результата и преимуществ системы.

При изготовлении опоры 1, могут использоваться проушина 9 (как на фиг. 1;2;3), или кронштейны, подвесные подшипники, кроме того опора может быть выполнена как часть крыла (не показано на схемах), что необходимо для локализации технического решения в конкретных условиях производства. Опора 2 так же может иметь различные варианты осуществления, она может быть выполнена как часть кузова, как отдельная деталь, кронштейн или проушина. Для специалистов в рассматриваемой области техники очевидно, что в качестве опоры 1 и 2 могут быть применены различные известные из уровня техники решения, обеспечивающие опору для ворота 5, с возможностью его вращения.

Как показано на фиг. 1;2 первая опора 1 выполнена в виде проушины 9. Проушина 9 крепится на крыле 10 с помощью пластины 11 и болтов 12 с гайками 13, для этого в крыле 10 выполнена прорезь, через которую проводят болты 12.

Вторая опора 2 выполнена в виде выемки (фиг.3) 14 на кузове 3 расположенной в подкрыльной части. Выемка 14 выполнена в виде паза фигурной формы на кронштейне. Ворот 5 содержит на конце проточку 15, за счет которой образован буртик. Паз содержит два участка, один позволяет пройти концу ворота 5, а второй фиксирует конце ворота 5 за буртик, позволяет вороту вращаться вокруг собственной продольной оси, не выпадая из выемки 14.

Для блокировки ворота 5 в нем выполнено отверстие 17, предназначенное для установки стопора 16, в качестве которого может выступать отвертка или шпилька.

Для крепления (захвата) троса 6 на вороте выполнен крепежный элемент в виде костыля 18, крюка и тому подобны элементов, обеспечивающих возможность захватить трос 6 для наматывания на ворот 5.

Описание использования

Система используется для ремонта колесных транспортных средств, снятия и/или установки колеса, при замене колес на транспортным средстве в дорожных условиях.

На крыле 10 транспортного средства на уровне ступицы колеса выполняют паз, для установки первой опоры 1 над колесом.

На кузове 3 транспортного средства в подкрыльной части, устанавливают вторую опору 2.

На крыло 10 в паз устанавливают проушину 9, используя пластину 11 болты 12 и гайки 13. Продольные оси проушины 9 и выемки 14 совпадают и параллельны продольной ости ступицы колеса.

Схема, показывающая порядок использования системы для снятия колеса транспортного средства представлена на фиг.4.

Ворот 5 вставляют в проушину 9 и проводят в выемку 14. Используя домкрат, вывешивают ось/колесо 4. Откручивают крепежные элементы (болты или гайки), фиксирующие колесо к ступице. Трос 6 с захватами 7 фиксируют на ворот 5, захваты 7 устанавливают на обод колеса 4 с двух сторон, в верхней части по линии симметрии колеса. Трос 6 надевают на костыль 18. Вращают ворот 5 за рукоять 8, при этом трос 6 навивается (наматывается) на ворот 5, и захватами 7 тянет за собой обод колеса вверх, в направлении к вороту 5. Таким образом вес колеса переносится на трос 6 и ворот 5, снимается со ступицы. Ворот 5 фиксируют в достигнутом положении (стопором 16 или отверстой проведенной через отверстие 17 в теле ворота). Снимают колесо со ступицы, потянув на себя.

Чтобы освободить колесо 4 ослабляют натяжение троса 6, для этого ворот 5 за рукоять 8 вращают в обратном направлении. Захваты 7 снимают с обода. Для установки колеса 4 захватывают его за обод захватами 7, установленными с двух противоположных сторон в верхней части обода. Вращают ворот 5 за рукоять 8, при этом трос 6 навивается (наматывается) на ворот 5, и захватами 7 тянет за собой обод колеса вверх, в направлении к вороту 5. Таким образом колесо 4 поднимается, и подводится к ступице. Ворот 5 фиксируют в достигнутом положении (стопором или отверстой проведенной через отверстие в теле ворота). Вес колеса переносится на трос 6. Толкая, насаживают колесо на ступицу и фиксируют его крепежными элементами. Ворот 5 за рукоять 8 вращают в обратном направлении, ослабляя трос 6, снимают захваты 7. Трос 6 снимают с ворота 5, ворот 5 вынимают из опор 1 и 2. Домкрат опускают.

Таким образом, обеспечивается возможность снять и установить колесо вездехода, снегоболотохода, грузового автомобиля в дорожных условиях.

Причем сделать это под силу одному человеку, отсутствует необходимость устанавливать ступицу в заданное положение, колесо вывешивается на уровне центра масс и при установке на ступицу самопроизвольно не вращается, не требуется удерживать и поворачивать колесо, свободно можно устанавливать крепёжные элементы.

Промышленная применимость

Заявляемое техническое решение может быть реализовано с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, его элементы могут быть изготовлены и собраны как кустарно, так и на современных промышленных предприятиях. Ничего не препятствует использованию системы по указанному назначению.

Изобретение относится к приспособлениям для ремонта колесных транспортных средств и может быть использовано для снятия и/или установки колеса при замене колес на транспортном средстве в дорожных условиях. Система содержит рычаг, предназначенный для создания тягового усилия на колесо, установленный в опору, содержит две опоры, расположенные на кузове транспортного средства над колесом, ворот, предназначенный для установки в опоры, трос, предназначенный для навивки на ворот. Трос на концах оснащен захватами, предназначенными для захвата за обод колеса. Ворот оснащен крепежным элементом для захвата троса и рукоятью с возможностью фиксации положения ворота относительно опоры. Технический результат - расширение арсенала технических средств для снятия и/или установки колеса при замене колес на транспортном средстве в дорожных условиях. 4 ил.

Система для снятия колеса транспортного средства, содержащая рычаг, предназначенный для создания тягового усилия на колесо, установленный в опору, отличающаяся тем, что содержит две опоры, расположенные на кузове транспортного средства над колесом, ворот, предназначенный для установки в опоры, трос, предназначенный для навивки на ворот, трос на концах оснащен захватами, предназначенными для захвата за обод колеса, причем ворот оснащен крепежным элементом для захвата троса и рукоятью с возможностью фиксации положения ворота относительно опоры.