CZ2009269A3 - Naklápecí podvozek - Google Patents

Abstract

Naklápecí podvozek s dvojicí rejdových kol vpredu a s dvojicí hnacích kol vzadu, uložených v naklápivých vidlicích, má rám (1) ve tvaru II, na koncích jehož teleskopických prícných nosníku (3) jsou rovnobežne s podélnými nosníky (2) rámu (1) uloženy vidlice (8) hnacích kol (9) otocne kolem os (o.sub.1.n.) ležících pod vnejšími rameny (10) vidlic (8). Vidlice (8) jsou vpredu ukonceny vzhuru vybíhajícími sloupky (21) rejdových kol (22). Na prícnících (13) vidlic (8) je upevnen pohonem opatreným paralelogram tvorený dvema stojinami (14) a dvema táhly (15, 16).

Description

Naklápěcí podvozek

Oblast techniky

Vynález se týká naklápécího podvozku, určeného zejména pro čtyřkolá silniční vozidla, který má vpředu dvojici rejdových kol a vzadu dvojici hnacích kol uložených v naklápivých vidlicích.

Dosavadní stav techniky

Podvozky, které umožňují naklápění skříně vozidla v zatáčkách, se běžně užívají u železničních vozidel. Řízené naklápění zajišťují hydraulické válce, do nichž se přivádí hydraulická kapalina čerpadly ovládanými řídicí jednotkou se zapojeným indikátorem odstředivé síly.

Základní vlastností jednostopých silničních vozidel je, že v zatáčkách zaujmou takový sklon, který eliminuje moment odstředivé síly působící v těžišti vozidla. To umožňuje jednostopým vozidlům průjezd zatáčkami vyšší rychlostí a podmiňuje i jejich méně hmotnou konstrukci ve srovnání s běžnými dvojstopými vozidly. Byly navrženy konstrukce vícestopých vozidel s cílem uplatnit v nich uvedené výhody jednostopých vozidel. Ve spisu US 4072325 je popsána tříkolka, jejíž centrální podélný nosník, reprezentující podstatnou část hmotnosti vozidla, je vpředu kyvadlově zavěšen na příčném rámu. Vzadu tento nosník tvoří vidlici pro uložení zadního kola. Nosník spolu s nástavbou vozidla se při průjezdu zatáčkou vychyluje ze svislého směru a tím i zadní kolo nabývá patřičný sklon. Vidlice předních rejdových kol jsou u této tříkolky výkyvné kolem podélných os a jsou propojeny s nosníkem příčnými táhly a jejich prostřednictvím vychylovány shodně se zadním kolem. Vedle celkového konstrukčního uspořádání je podstatnou nevýhodou tohoto řešení, že těžiště vozidla musí ležet výrazně pod úrovní zavěšení podélného nosníku. To by u praktického provedení vyžadovalo upevnění masivního závaží na nosník a v podstatě by to eliminovalo deklarované výhody řešení.

Vynález si klade za úkol navrhnout podvozek pro dvojstopá vozidla, který by vykazoval výhodné vlastnosti jednostopých vozidel, zejména nízkou hmotnost a chování při průjezdu zatáčkou.

- 2 Podstata vynálezu

Uvedený úkol řeší naklápěcí podvozek s dvojici rejdových kol vpředu a s dvojicí hnacích kol vzadu uložených v naklápivých vidlicích, jehož podstata spočívá v tom, že na rámu ve tvaru II jsou na koncích teleskopických příčných nosníků rámu a rovnoběžně s podélnými nosníky rámu uloženy vidlice hnacích kol otočně kolem os ležících pod vnějšími rameny vidlic, vidlice jsou vpředu ukončeny vzhůru vybíhajícími sloupky rejdových kol, přičemž na příčnících vidlic je upevněn pohonem opatřený paralelogram tvořený dvěma stojinami a dvěma táhly.

Pohon je s výhodou tvořen servomotorem upevněným na jednom z táhel a jeho pastorek zabírá do obloukovitého ozubení vytvořeného na protilehlém táhlu.

Pro lepší stabilitu paralelogramu může být protilehlé táhlo vedeno protikusem servomotoru.

Servomotor může být napojen na řídicí jednotku s inerciálním indikátorem.

Výhodné teleskopické provedení příčných nosníků rámu spočívá v tom, že na jejich koncích jsou suvně uloženy objímky, které mají prostředky k otáčivému uložení vidlic, přičemž objímky jsou opatřeny prostředky k omezení suvného pohybu a pružinou k dotlačování do jejich mezní polohy.

Na sloupcích jsou otočné uloženy vidlice rejdových kol nahoře propojené rejdovými tyčemi.

K zajištění plynulého průjezdu zatáčkami je výhodné, když mezi pojezdovou plochou a boční stěnou pojezdových kol je na vnější straně větší rádius než na vnitřní.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude dále objasněn pomocí výkresu, na němž je na obr. 1 až 6 schematicky vyobrazen příkladný podvozek podle vynálezu a jeho detaily. Obr. 1 představuje boční pohled na podvozek, obr. 2 je půdorysný řez P-P podle obr. 1, obr. 3 je zadní náprava v nevychýleném stavu při pohledu zezadu, na obr. 4 ve vychýleném stavu, na obr. 5 sestava rejdových tyčí a na obr. 6 teleskopické zakončení příčného nosníku rámu v řezu.

- 3 Příklady provedení vynálezu

Jak je zřejmé zejména z obr. 1, tvoři základ podvozku trubkový rám 1 tvořený dvojicí podélných nosníků 2 a dvojicí příčných nosníků 3. Konce příčných nosníků 3 jsou provedeny teleskopicky - konkrétní provedení je zřejmé z obr. 6; Na redukovaný konec nosníku 3 je suvně nasazena objímka 4, která má otvor 5 k otočnému uložení a je pružinou 6 dotlačována na Segerovu pojistku 7. Mezi konci předního a zadního příčného nosníku 3 jsou otočné uloženy vidlice 8 zadních hnacích kol 9, a to tak, že osa otáčeni Oi se nachází v nevychýleném stavu právě pod osou 02 vnějšího ramene 10 vidlice 8. Toto snížení osy otáčení umožňuje vzadu výčnělek H a vpředu konzola 12. Na příčnících 13 vidlice 8 jsou přivařeny stojiny 14, které spolu s táhly 15, 16 tvoří paralelogram. Na horním táhlu 15 je upevněn servomotor 17, jehož pastorek 18 zabírá do obloukovitého ozubení 19 na spodním táhlu 16. Poloměr Rpzubení 19 se shoduje s roztečí kloubů na stojině 14. Spodní táhlo 16 resp. ozubení 19 prochází mezerou mezi servomotorem 17 a protikusem 20 servomotoru 17 a je jím vedeno. Vidlice 8 jsou vpředu ukončeny sloupky 21 rejdových kol 22 uložených v rejových vidlicích nahoře propojených rejdovými tyčemi 23. Ke ztužení přední části podvozku slouží rovněž spojovací tyče 24 kloubově uložené na sloupcích 21.. Mezi pojezdovou plochou a boční stěnou pojezdových kol 9, 22 je na vnější straně rádius r? větší než rádius na vnitřní straně. Servomotor 17 je napojen na řídicí jednotku s inerciálním indikátorem.

Při průjezdu zatáčkou řídicí jednotka ovládá servomotor 17 tak, aby prostřednictvím pastorku 18 a ozubení 19 nastavil paralelogram a tím sklon pojezdových kol 9,22 do žádoucího sklonu opd kolmice. Konstrukce podle vynálezu rovněž umožňuje, že i rám 1 a tím celá karoserie vozidla dozná určité vychýlení β od vodorovné roviny, což pozitivně ovlivní stabilitu vozidla při průjezdu zatáčkou.

Navržený podvozek představuje nový koncept v daném oboru, který je možno dále rozvíjet. Předpokládá se pohon každého z hnacích kol 9 samostatným motorem, avšak konstrukčně lze řešit i společný motor. Kromě úspory materiálu podvozek nabízí snížení axiálního namáhání ložisek pojezdových kol a lepši adhezi na kluzké vozovce. Kromě ovládání sklonu servomotorem si lze představit i manuální nastavování.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Naklápécí podvozek s dvojicí rejdových kol vpředu a s dvojicí hnacích kol vzadu uložených v naklápivých vidlicích, vyznačující se tím, že na rámu (1) ve tvaru II jsou na koncích teleskopických příčných nosníků (3) rámu (1) a rovnoběžné s podélnými nosníky (2) rámu (1) uloženy vidlice (8) hnacích kol (9) otočně kolem os (0i) ležících pod vnějšími rameny (10) vidlic (8), vidlice (8) jsou vpředu ukončeny vzhůru vybíhajícími sloupky (21) rejdových kol (22), přičemž na příčnících (13) vidlic (8) je upevněn pohonem opatřený paralelogram tvořený dvěma stojinami (14) a dvěma táhly (15, 16).
2. 2. Podvozek podle nároku 1, vyznačující se tím, že pohon je tvořen servomotorem (17) upevněným na jednom z táhel (15) a jeho pastorek (18) zabírá do obloukovitého ozubení (19) vytvořeného na protilehlém táhlu (16).
3. 3. Podvozek podle nároku 2, vyznačující se tím, že protilehlé táhlo (16) je vedeno protikusem (20) servomotoru (17).
4. 4. Podvozek podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že servomotor (17) je napojen na řídicí jednotku s inerciálním indikátorem.
5. 5. Podvozek podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že na koncích příčných nosníků (3) jsou suvně uloženy objímky (4), které mají prostředky k otáčivému uložení vidlic (8), přičemž objímky (4) jsou opatřeny prostředky k omezení suvného pohybu a pružinou (6) k dotlačování do své mezní polohy.
6. 6. Podvozek podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že na sloupcích (21) jsou otočně uloženy vidlice rejdových kol (22) nahoře propojené rejdovými tyčemi (23).
7. 7. Podvozek podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že mezi pojezdovou plochou a boční stěnou pojezdových kol (9, 22) je na vnější straně rádius (η) větší než rádius (r₂) na vnitřní straně.