колесная подвеска с трансмиссией

Формула изобретения

Колесная подвеска с трансмиссией, представляющая собой блок из трех колес, расположенных по углам равностороннего треугольника, причем весь блок установлен с возможностью вращения на общем валу, проходящем по центру равностороннего треугольника, а каждое из трех колес установлено с возможностью вращения вокруг собственной оси, параллельной общему валу, при этом одно из колес блока связано цепной передачей с общим валом блока, а оси всех трех колес связаны общей цепной передачей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано в конструкции транспортных средств, предназначенных для движения, как по ровной, так и по неровной поверхности.

Известны колесные подвески, преимущественно для кресел-колясок, содержащих одну или две оси, на концах которых установлены блоки из трех или четырех колес (патенты US 2742973, 1956 г.; US 2931449, 1960 г.; US 3241848, 1966 г.; US 4790548, 1988 г.; авторское свидетельство SU 1711881, 1992 г.). Наиболее распространены блоки из трех колес, расположенных по углам равностороннего треугольника или по концам лучей трехлучевой звезды. Каждое колесо блока может вращаться вокруг собственной оси, параллельной общей оси блока. Все колеса блока также могут поворачиваться вокруг общей оси блока, не вращаясь при этом вокруг собственных осей. Первый из указанных режимов движения (режим качения) используется на относительно ровной поверхности, второй (режим шагания) - при движении по неровностям, в частности при спуске или подъеме по лестнице.

Транспортное средство может иметь одну общую ось с двумя блоками колес на ее концах (US 2742973, US 2931449) или две оси, оснащенные двумя блоками каждая (SU 1711881). Для реализации режимов качения и шагания используются два независимых двигателя каждый со своим приводом. Выбор режима движения осуществляется водителем. Два привода на один блок колесной подвески заметно усложняет и удорожает конструкцию, а также снижает надежность ее работы.

Возможен автоматический переход от режима качения к режиму шагания и обратно при использовании дифференциала (US 4790548). При этом усложняется конструкция колесного блока.

Предлагаемое изобретение позволяет конструктивно упростить колесную подвеску с трансмиссией и повысить надежность работы транспортного средства, оснащенного такой подвеской.

Колесная подвеска с трансмиссией представляет собой блок из трех колес, расположенных по углам равностороннего треугольника, причем весь блок установлен с возможностью вращения на общем валу, проходящем по центру равностороннего треугольника. Каждое из трех колес установлено с возможностью вращения вокруг собственной оси, параллельной общему валу, при этом одно из колес блока связано цепной передачей с общим валом блока, а оси всех трех колес связаны между собой общей цепной передачей.

Для лучшего понимания сущности изобретения его описание иллюстрируется чертежами.

На Фиг.1 показана предпочтительная кинематическая схема соединения одного блока колесной подвески с двигателем транспортного средства.

На Фиг.2 - блок из трех колес, связанных общей цепной передачей, при этом одно из колес блока связано цепной передачей с общим валом блока.

Фиг.3 - два блока колесной подвески, располагающиеся на концах общего вала.

На Фиг.4 и Фиг.5 показаны фазы движения транспортного средства, оснащенного предлагаемой подвеской, при преодолении препятствия (соответственно при въезде на препятствие и съезде с препятствия).

Вращение от двигателя 1 с помощью червячной передачи 2, карданной передачи 3 и цилиндрических шестерен 4 и 5 передается на общий вал 14 блока колесной подвески, включающего колеса 11, 12 и 13, расположенные по углам треугольного водила 15 (на Фиг.1 и Фиг.3 треугольная форма водила не видна, поскольку оно изображено в виде со стороны кромки). На Фиг.3 червячная и карданная передачи между двигателем и блоками колесной подвески не показаны. Водило 15 может свободно вращаться вокруг вала 14. Каждое из колес 11, 12 и 13 установлено на собственной оси, параллельной общему валу 14. Вращательное движение с вала 14 передается на одно из колес (на Фиг.2 - это колесо 13) с помощью цепной передачи со звездочками 6 и 7. На осях каждого из трех колес 11, 12 и 13 блока установлены звездочки (соответственно 8, 9 и 10) общей цепной передачи. То есть общая замкнутая цепь 16 охватывает все три звездочки 8, 9 и 10 и позволяет одновременно и единообразно приводить в движение все колеса блока колесной подвески. При неподвижном водиле 15 вращаются колеса 11, 12 и 13. Если одно из колес, например 11, застопорить, то водило 15 будет вращаться с той же скоростью, что и вал 14. При остановленном двигателе 1 вращение водила 15 приводит к вращению колес 11, 12 и 13 в противоположном направлении, и, наоборот, вращение одного из колес приводит к вращению водила.

Крутящий момент и скорость вращения двигателя распределяется между колесами и водилом. При этом крутящий момент, приложенный к водилу, определяется силой сопротивления движению колес и передаточным числом цепной передачи 6, 7. Если крутящий момент не превышает критическую величину, которая определяется массой транспортного средства и размерами водила, то вращаются только колеса, в противном случае начинает вращаться водило.

При движении по ровной горизонтальной поверхности каждый из четырех блоков колес опирается на поверхность двумя колесами. Сила сопротивления движению определяется массой транспортного средства и коэффициентом сопротивления движению, то есть характером поверхности. Величина крутящего момента меньше критической, водило не вращается и вращение от двигателя передается на колеса блока.

При наезде на препятствие сила сопротивления движению возрастает, что приводит к увеличению крутящего момента, приложенного к водилу. При достижении критической величины блок колес начинает поворачиваться и рама транспортного средства поднимается (Фиг.4).

При съезде с препятствия (Фиг.5) переднее колесо выходит за пределы препятствия. Под воздействием силы тяжести водило начинает поворачиваться. Скорость вращения двигателя не изменяется, следовательно, уменьшается скорость вращения колес.