CZ309574B6 - Traction wheel unit with controlled rotation - Google Patents

Traction wheel unit with controlled rotation Download PDF

Info

Publication number
CZ309574B6
CZ309574B6 CZ2022-85A CZ202285A CZ309574B6 CZ 309574 B6 CZ309574 B6 CZ 309574B6 CZ 202285 A CZ202285 A CZ 202285A CZ 309574 B6 CZ309574 B6 CZ 309574B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
unit
frame
electric motor
traction wheel
traction
Prior art date
Application number
CZ2022-85A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ202285A3 (en
Inventor
Pavel Halada
Daniel Polák
Polák Daniel Ing., Ph.D
Pavel MrĹŻzek
Pavel Ing Mrůzek
Original Assignee
Bednar FMT s.r.o
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bednar FMT s.r.o filed Critical Bednar FMT s.r.o
Priority to CZ2022-85A priority Critical patent/CZ309574B6/en
Publication of CZ202285A3 publication Critical patent/CZ202285A3/en
Publication of CZ309574B6 publication Critical patent/CZ309574B6/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B3/00—Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B19/00—Wheels not otherwise provided for or having characteristics specified in one of the subgroups of this group
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B3/00—Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body
    • B60B3/14—Attaching disc body to hub ; Wheel adapters
    • B60B3/16—Attaching disc body to hub ; Wheel adapters by bolts or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B37/00—Wheel-axle combinations, e.g. wheel sets
    • B60B37/10—Wheel-axle combinations, e.g. wheel sets the wheels being individually rotatable around the axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/342—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a longitudinal, endless element, e.g. belt or chain, for transmitting drive to wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/14—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
  • Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)

Description

Trakční kolová jednotka s řízeným natáčenímTraction wheel unit with controlled rotation

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká trakční kolové jednotky s řízeným natáčením, která je určena pro robotická transportní zařízení, zejména však pro agrorobotická vozidla těžšího provedení.The invention relates to a traction wheel unit with controlled rotation, which is intended for robotic transport devices, but especially for agro-robotic vehicles of a heavier design.

Dosavadní stav technikyCurrent state of the art

V současné době jsou napříč širokým spektrem typů transportních technologií a jejich aplikací (logistické procesy, bezpečnostní technologie, agrorobotika/autonomní robotizované režimy i režimy s asistenčním řízením) využívány trakční kolové jednotky, jejichž základem jsou sférická kola disponující systémem natáčení kola ve svislém čepu.Currently, across a wide spectrum of types of transport technologies and their applications (logistics processes, safety technologies, agro-robotics/autonomous robotic modes as well as modes with assistance steering), traction wheel units are used, the basis of which are spherical wheels with a wheel turning system in a vertical pivot.

Často se jedná buď o technologie dimenzované pro pohyb na kvalitních površích (zejména v indoor prostředí), které jsou tvořeny pojezdovým kolem s navulkanizovaným pryžovým/vulkollanovým nízkoprofilovým běhounem, přičemž je pojezdové kolo poháněno elektromotorem s převodovkou nebo přímo momentovým elektromotorem umístěným v jeho náboji, s implementací do nosného skeletu nebo o technologie kolových jednotek určené pro pohyb v nerovných zvlněných terénech (outdoor prostředí), které disponují směrovým natáčením ve své svislé ose a jejichž valivé části jsou osazeny navulkanizovanými pryžovými běhouny nebo pneumatikami odpovídajícího typu.These are often either technologies designed for movement on high-quality surfaces (especially in an indoor environment), which consist of a running wheel with a vulcanized rubber/vulcollan low-profile tread, while the running wheel is driven by an electric motor with a gearbox or directly by a torque electric motor located in its hub, with implementation into the supporting frame or the technology of wheel units intended for movement in uneven undulating terrains (outdoor environment), which have directional rotation in their vertical axis and whose rolling parts are fitted with vulcanized rubber treads or tires of the corresponding type.

Typ kolových jednotek pro outdoor se dělí na technologické řešení s kompaktním nosným skeletem, s přímými vazbami přenosu krouticího momentu prostřednictvím převodových mechanismů a na kolové trakční jednotky, kdy jsou oba pohony (trakce i natáčení) umístěny na, vůči kolové jednotce nepohyblivém rámu a rotační pohyb hřídele trakčního motoru je na kolo přenášen prostřednictvím několika na sebe navazujících převodových mechanizmů.The type of wheeled units for outdoor is divided into a technological solution with a compact supporting frame, with direct couplings of torque transmission through transmission mechanisms, and wheeled traction units, where both drives (traction and turning) are located on a fixed frame relative to the wheel unit and rotary movement the shaft of the traction motor is transmitted to the wheel through several connected transmission mechanisms.

Blízký stav techniky k námi předkládanému vynálezu zachycuje například patent US 20110024219 A1, který však oproti našemu řešení využívá principu „pohonů v základu“, tedy že oba pohony (trakce i natáčení) jsou umístěny na, vůči kolové jednotce nepohyblivém rámu a rotační pohyb hřídele trakčního motoru je na kolo přenášen prostřednictvím několika na sebe navazujících převodových mechanizmů.A close state of the art to our present invention is captured, for example, in patent US 20110024219 A1, which, however, in contrast to our solution, uses the principle of "drives in the base", i.e. that both drives (traction and turning) are located on a frame that is immovable relative to the wheel unit, and the rotational movement of the traction shaft engine power is transmitted to the wheel through several connected transmission mechanisms.

Řešení s pohony v základu je technicky komplexnější a složitější, z čeho plyne jeho největší nevýhoda - vyšší cena. Pro systémy, kde je tato funkce/konfigurace nutná, je vyšší cena opodstatněná. V našem případě je však vyšší cena potenciální překážkou pro budoucí uplatnitelnost vyvinutého řešení. Další nevýhodou je potenciálně vyšší poruchovost systému plynoucí z jeho vyšší složitosti. Jako poslední můžeme jmenovat také vyšší hmotnost, která je přirozeným důsledkem vyššího počtu aplikovaných, zejména převodových komponent.The solution with drives in the base is technically more complex and complicated, which results in its biggest disadvantage - a higher price. For systems where this feature/configuration is required, the higher price is justified. However, in our case, the higher price is a potential obstacle for the future applicability of the developed solution. Another disadvantage is the potentially higher failure rate of the system resulting from its higher complexity. Lastly, we can mention the higher weight, which is a natural consequence of the higher number of applied, especially transmission components.

Analogickým typem konstrukce kolové jednotky je patentové řešení US 20190248233 A1 využívající opět principu „pohonů v základu“, který je spojen s již výše specifikovanými nevýhodami. Kromě toho je zde definované konstrukční řešení velmi subtilní, tedy určené pro nízká zatížení.An analogous type of wheel unit construction is the US 20190248233 A1 patent solution, which again uses the principle of "drives in the base", which is associated with the disadvantages already specified above. In addition, the construction solution defined here is very subtle, i.e. designed for low loads.

Existuje rovněž několik výrobců pohonů a trakčních systémů, kteří mají ve svém portfoliu kolové jednotky s elektrickým pohonem a vertikální rotací (např. Metalrota, Schaubmuller, Amer nebo Bonfiglioli).There are also several manufacturers of drives and traction systems that have wheeled units with electric drive and vertical rotation in their portfolio (e.g. Metalrota, Schaubmuller, Amer or Bonfiglioli).

Výrobci Metalrota, Schaubmuller a Amer nabízí řešení určené primárně do indoor nebo upraveného outdoor prostředí, protože jejich základem je plnopryžový nízkoprofilový běhoun bez dezénu. Firma Bonfiglioli kromě výše uvedeného nabízí také pohony uplatnitelné u těžšíManufacturers Metalrota, Schaubmuller and Amer offer solutions intended primarily for indoor or modified outdoor environments, as their basis is a solid rubber low-profile tread without a pattern. In addition to the above, the Bonfiglioli company also offers drives applicable to heavier vehicles

- 1 CZ 309574 B6 agrotechniky.- 1 CZ 309574 B6 agricultural technology.

Mezi hlavní nevýhodu patří použitý běhoun, z čehož vyplývá aplikační prostředí. U těch řešení, kde je aplikován princip „pohonů v základu“ jsou opět přítomny nevýhody z tohoto uspořádání plynoucí. U ostatních řešení, které daní výrobci nabízí, je signifikantním znakem kompaktnost konstrukce s důrazem na minimalizaci potřebného pracovního prostoru pro natáčení kola. Toto řešení však vede k zásadnímu nárůstu šířky kola, resp. kolové jednotky již v malé výšce nad povrchem terénu, což tyto jednotky činí nevyužitelnými v oblasti agrotechniky.Among the main disadvantages is the tread used, which implies the application environment. For those solutions where the principle of "drives in the base" is applied, there are again disadvantages arising from this arrangement. In the case of other solutions offered by the given manufacturer, a significant feature is the compactness of the structure with an emphasis on minimizing the necessary working space for turning the wheel. However, this solution leads to a fundamental increase in wheel width, or wheeled units already at a low height above the ground surface, which makes these units unusable in the field of agricultural technology.

U větších a těžších strojů, nejen v oblasti agrotechniky a agrorobotiky, jsou však stále primárně využívány jako akční člen kolových jednotek hydromotory. Jedná se např. o řešení popsané v patentu WO 2001023241 A2 nebo WO 1990007866 A2. Principiálně je uspořádání komponentů podobné, jako v případě aplikace elektrických pohonů, ovlivněné výhodou menších rozměrů hydromotorů. U strojů s celkovou hmotností v řádu vyšších jednotek až desítek tun jsou v drtivé většině případů zatím využívány hydraulické pohony.For larger and heavier machines, not only in the field of agricultural technology and agro-robotics, however, hydraulic motors are still primarily used as the actuator of the wheel units. This is, for example, the solution described in patent WO 2001023241 A2 or WO 1990007866 A2. In principle, the arrangement of components is similar to the case of the application of electric drives, influenced by the advantage of the smaller dimensions of hydraulic motors. For machines with a total weight in the order of higher units up to tens of tons, hydraulic drives are used in the overwhelming majority of cases.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje trakční kolová jednotka s řízeným natáčením tvořená rámem jednotky, ve kterém je uložen řemenový převod umístěný mezi výstupní hřídelí elektromotoru a trakční samonosnou převodovkou pevně propojenou s rámem jednotky, přičemž na protilehlé straně řemenového převodu je rám jednotky osazen elektromotorem pevně propojeným se stavitelným štítem uchyceným k rámu jednotky prostřednictvím šroubů procházejících otvory stavitelného štítu, přičemž stranově k elektromotoru je umístěna technologie napínání řemenu, která je tvořena stavitelným štítem se zakomponovaným pouzdrem suvně a zároveň otočně nasazeným na dutém čepu pevně uloženém v náboji rámu jednotky, přičemž na spodní okraj pouzdra dosedá napínací matice uzavřená prostřednictvím pojistného kroužku, přičemž napínací matice uzavřená disponuje závitem na konci dutého čepu, přičemž součástí technologie napínání řemenu jsou krycí víčka průhledů umístěná na čelní stěně rámu jednotky, přičemž na horní ploše rámu jednotky je uložena ložisková otoč jejíž vnější kroužek je osazen pevným dorazem, přičemž nad ložiskovou otočí je situován rám v němž je uložen servopohon, přičemž přívody k elektromotoru jsou uskutečněny prostřednictvím kabelového svazku, který je veden od elektromotoru kolem napínání řemenu a dále přes montážní otvor rámu jednotky, přičemž kabelový svazek směřuje do centrální části ložiskové otoče směrem ven.The aforementioned disadvantages are largely eliminated by the traction wheel unit with controlled rotation formed by the frame of the unit, in which the belt transmission located between the output shaft of the electric motor and the traction self-supporting transmission firmly connected to the frame of the unit is stored, while on the opposite side of the belt transmission, the frame of the unit is fitted with an electric motor firmly connected with an adjustable shield attached to the frame of the unit by means of screws passing through the holes of the adjustable shield, while the belt tensioning technology is located on the side of the electric motor, which consists of an adjustable shield with an integrated housing that is slidably and at the same time rotatably mounted on a hollow pin fixed in the hub of the unit frame, while on the lower the edge of the housing is abutted by a tensioning nut closed by means of a locking ring, while the closed tensioning nut has a thread at the end of the hollow pin, while part of the belt tensioning technology are the cover caps of the windows located on the front wall of the frame of the unit, while on the upper surface of the frame of the unit there is a bearing pivot whose outer ring it is fitted with a fixed stop, while the frame in which the servo drive is located is located above the bearing pivot, while the connections to the electric motor are made through a cable harness that is led from the electric motor around the belt tensioner and further through the mounting hole of the unit frame, while the cable harness is directed to the central parts of the bearing turn outwards.

Je výhodné, když je na otočné přírubě trakční samonosné převodovky pevné uložen disk opatřený pneumatikou kola.It is advantageous if a disc fitted with a wheel tire is firmly mounted on the rotating flange of the traction self-supporting gearbox.

Dále je výhodné, když jsou otvory oválné.Furthermore, it is advantageous if the holes are oval.

Dále je výhodné, když je vnější kroužek ložiskové otoče pevně propojen s osazením rámu jednotky, přičemž pevnou součástí vnějšího kroužku ložiskové otoče je ozubený věnec, do kterého tvarově zapadá pastorek servopohonu uloženého v rámu, v němž je současně pevné uložen vnitřní kroužek ložiskové otoče.Furthermore, it is advantageous if the outer ring of the bearing rotation is firmly connected to the mounting of the frame of the unit, while the fixed part of the outer ring of the bearing rotation is a toothed ring, into which the pinion of the servo drive mounted in the frame, in which the inner ring of the bearing rotation is also fixed, fits.

Dále je výhodné, když jsou montážní otvory dva.Furthermore, it is advantageous if there are two mounting holes.

Dále je výhodné, když je montážní otvor rámu jednotky opatřený víkem s průchodkou.Furthermore, it is advantageous if the mounting hole of the unit frame is equipped with a cover with a grommet.

Výhody řešení • Navrhované řešení dimenzované zejména pro agrotechnická vozidla těžšího provedení využívá výhradně elektrické pohony, čímž je dosaženo výrazně vyšší účinnosti v porovnání s využitím klasických hydraulických pohonů.Advantages of the solution • The proposed solution, designed especially for heavy-duty agricultural vehicles, uses exclusively electric drives, which achieves significantly higher efficiency compared to the use of classic hydraulic drives.

- 2 CZ 309574 B6 • Konstrukční řešení vyplývající ze specifických požadavků agrorobotu na úzkou zástavbu kolové jednotky do výšky min. 0,8 m je ekonomicky výhodné za současného dosažení vysoké kvality technických parametrů a maximální efektivity.- 2 CZ 309574 B6 • Design solution resulting from the specific requirements of the agrorobot for the narrow installation of the wheeled unit up to a height of min. 0.8 m is economically advantageous while simultaneously achieving high quality technical parameters and maximum efficiency.

• Potřebná excentricita mezi osou kola a osou trakčního elektromotoru je realizována prostřednictvím převodu ozubeným řemenem, který se vyznačuje nízkou cenou, malými zástavbovými rozměry, vysokým poměrem vlastní hmotnosti k velikosti přenášených sil a v neposlední řadě umožňuje poměrně vysoké provozní otáčky.• The necessary eccentricity between the axis of the wheel and the axis of the traction electric motor is realized by means of a toothed belt transmission, which is characterized by a low price, small installation dimensions, a high ratio of its own weight to the size of the transmitted forces and, last but not least, enables relatively high operating speeds.

• Součástí konstrukčního řešení kolové jednotky je také unikátní technologie napínání řemenu. Její součástí je stavitelný štít, prostřednictvím kterého je možné nastavovat montážní a pracovní osobou vzdálenost řemenic řemenového převodu v potřebném rozsahu pro montáž ozubeného řemenu a také samotné napínání ozubeného řemenu na požadovanou mez.• Unique belt tensioning technology is also part of the design solution of the wheel unit. It includes an adjustable shield, through which it is possible to set the distance between the pulleys of the belt transmission in the necessary range for the assembly of the toothed belt and also to tension the toothed belt itself to the desired limit by the assembly and working person.

• Stavitelný štít je řešen jako výklopný v rozsahu 90 °, což usnadňuje montáž nebo případný servisní zásah na řemenovém převodu/trakčním pohonu. Při vyklopení stavitelného štítu je trakční elektromotor stále nesen štítem, což vzhledem k jeho hmotnosti značně usnadňuje manipulaci a nevyžaduje přítomnost jakékoliv další zdvihací nebo manipulační techniky.• The adjustable shield is designed as a tiltable 90° range, which facilitates assembly or possible service intervention on the belt transmission/traction drive. When the adjustable shield is folded out, the traction electric motor is still carried by the shield, which, due to its weight, greatly facilitates handling and does not require the presence of any other lifting or handling equipment.

• Kolová jednotka se vyznačuje velkým rozsahem rejdu a vysokou manévrovatelností.• The wheeled unit is characterized by a large range of travel and high maneuverability.

• Univerzalita aplikovatelnosti kolové jednotky u širokého spektra robotických transportních zařízení dimenzovaných pro různé typy povrchů včetně nerovných a nezpevněných terénních ploch s klesáním/stoupáním.• The universality of applicability of the wheeled unit for a wide range of robotic transport devices designed for different types of surfaces, including uneven and unpaved ground surfaces with descent/ascent.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Na přiložených listech jsou znázorněny obrázky a legenda.Figures and legend are shown on the attached sheets.

Obrázek k anotaci znázorňuje celkový horní axonometrický pohled na trakční kolovou jednotku se zachycením jejích stěžejních částí.The image for the annotation shows a general top axonometric view of the traction wheel unit with its main parts captured.

Obr. 1 Celkový horní axonometrický pohled na trakční kolovou jednotku se zachycením jejích stěžejních částí.Giant. 1 Overall upper axonometric view of the traction wheel unit with its main parts captured.

Obr. 2 Celkový spodní axonometrický pohled na trakční kolovou jednotku se zachycením jejích stěžejních částí.Giant. 2 Overall lower axonometric view of the traction wheel unit with its main parts captured.

Obr. 3 Příčný řez trakční kolovou jednotkou, v němž je patrný řemenový převod v rámu jednotky a jeho umístění mezi trakční samonosnou převodovkou a elektromotorem.Giant. 3 Cross-section of the traction wheel unit showing the belt drive in the unit frame and its location between the traction self-supporting gearbox and the electric motor.

Obr. 4 Detailní pohled na svislý řez procházející osou mechanizmu napínání řemenu včetně všech jeho komponent.Giant. 4 Detailed view of a vertical section through the axis of the belt tensioning mechanism including all its components.

Obr. 5 Detailní axonometrický pohled se zachycením stavitelného štítu nesoucího elektromotor vyklopeného do montážní polohy v úhlu 90°.Giant. 5 Detailed axonometric view showing the adjustable shield carrying the electric motor tilted to the mounting position at an angle of 90°.

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of implementation of the invention

Základním a nosným dílem kolové jednotky 1 je rám 2 jednotky, ve kterém je uložen řemenový převod 3 mezi výstupní hřídelí elektromotoru 4 a trakční samonosnou převodovkou 5 pevně propojenou s rámem 2 jednotky, přičemž na otočnou přírubu trakční samonosné převodovky 5 jeThe basic and supporting part of the wheel unit 1 is the frame 2 of the unit, in which the belt transmission 3 is stored between the output shaft of the electric motor 4 and the traction self-supporting gearbox 5 firmly connected to the frame 2 of the unit, while the rotating flange of the traction self-supporting gearbox 5 is

- 3 CZ 309574 B6 pevně navázáno kolo 6 zahrnující disk 7 s pneumatikou 8.- 3 CZ 309574 B6 firmly connected wheel 6 including disk 7 with tire 8.

Na protilehlé straně řemenového převodu 3 je k rámu 2 jednotky připevněn elektromotor 4, a to šrouby 9, přes oválné otvory 10 stavitelného štítu 11, pevně propojeného s elektromotorem 4. Stranově k elektromotoru 4 je umístěno napínání řemenu 12 skládající se ze stavitelného štítu 11 se zakomponovaným pouzdrem 13, kluzně uloženým na dutém čepu 14. Součástí napínaní řemenu 12 jsou dále dutý čep 14 pevně uložený v náboji 15, který je již součástí rámu 2 jednotky, a na spodní okraj pouzdra 13 dosedá napínací matice 16 uzavřená prostřednictvím pojistného kroužku 17, přičemž napínací matice 16 uzavřená využívá závitu 18 na konci dutého čepu 14.On the opposite side of the belt transmission 3, the electric motor 4 is attached to the frame 2 of the unit, namely by screws 9, through the oval holes 10 of the adjustable shield 11, firmly connected to the electric motor 4. On the side of the electric motor 4, there is a belt tensioner 12 consisting of an adjustable shield 11 with incorporated housing 13, slidingly mounted on a hollow pin 14. The tensioning of the belt 12 also includes a hollow pin 14 firmly mounted in the hub 15, which is already part of the frame 2 of the unit, and a tensioning nut 16 closed by means of a locking ring 17 rests on the lower edge of the housing 13. while the tension nut 16 closed uses the thread 18 at the end of the hollow pin 14.

Na horním okraji rámu 2 jednotky je osazení, se kterým je pevně propojen vnější kroužek ložiskové otoče 19, jehož pevnou součástí je ozubený věnec 20, se kterým je tvarově propojen pastorek 21 výstupu servopohonu 22, přičemž servopohon 22 natáčení kola 6 je pevně uložen v rámu 23, a s ním je zároveň pevně propojen vnitřní kroužek ložiskové otoče 19.On the upper edge of the frame 2 of the unit, there is a fitting to which the outer ring of the bearing rotation 19 is firmly connected, the fixed part of which is the toothed ring 20, with which the pinion 21 of the output of the servo drive 22 is positively connected, while the servo drive 22 of turning the wheel 6 is firmly mounted in the frame 23, and at the same time the inner ring of the bearing pivot 19 is firmly connected to it.

S vnějším kroužkem ložiskové otoče 19 je pevně propojen pevný doraz 24.A fixed stop 24 is firmly connected to the outer ring of the bearing pivot 19.

Přívody k elektromotoru 4 jsou uskutečněny přes kabelový svazek 25, který je veden od elektromotoru 4 kolem napínání řemenu 12 a dále přes víko 27 s průchodkou jednoho ze dvou protilehlých montážních otvorů 26 rámu 2 jednotky, přičemž kabelový svazek 25 směřuje do centrální části ložiskové otoče 19 směrem ven.The leads to the electric motor 4 are made through the cable harness 25, which is led from the electric motor 4 around the belt tensioner 12 and further through the cover 27 with a passage through one of the two opposite mounting holes 26 of the frame 2 of the unit, while the cable harness 25 is directed to the central part of the bearing pivot 19 outwards.

Na čelní stěně rámu 2 jednotky jsou dvě krycí víčka 28 průhledů uzpůsobená pro měření hodnoty napnutí řemenu řemenového převodu 3.On the front wall of the frame 2 of the unit, there are two cover caps 28 of sight lines adapted to measure the tension value of the belt of the belt transmission 3.

FunkceFunction

Funkce konstrukce kolové jednotky 1 vyplývá zejména z požadavku zvýšeného umístění elektromotoru 4 nad osou kola 6, přičemž hlavním propojovacím prvkem kolové jednotky 1 je rám 2 jednotky, v němž je uložen řemenový převod 3, který zajišťuje přenos kroutícího momentu z výstupu elektromotoru 4, na vstup trakční samonosné převodovky 5, která je uložena v rámu 2 jednotky a na její otočné přírubě je pevně uložen disk 7 opatřený pneumatikou 8 kola 6. Vzhledem k vysoké hmotnosti elektromotoru 4, nutnosti občasné demontáže a potřebě napnutí řemenu řemenového převodu 3 na výrobcem stanovenou mez je kolová jednotka 1 opatřena napínáním řemenu 12. Technologie napínání řemenu 12 je tvořena stavitelným štítem 11 elektromotoru 4, který je s ním pevně propojen a zároveň opatřen oválnými otvory 10, jehož součástí je pouzdro 13, které je nasazeno suvně a zároveň otočně na dutý čep 14, přičemž tento je pevnou součástí náboje 15 rámu 2 jednotky.The function of the design of the wheel unit 1 results mainly from the requirement of the increased location of the electric motor 4 above the axis of the wheel 6, while the main connecting element of the wheel unit 1 is the frame 2 of the unit, which houses the belt transmission 3, which ensures the transmission of the torque from the output of the electric motor 4 to the input traction self-supporting transmission 5, which is stored in the frame 2 of the unit, and on its rotating flange a disk 7 equipped with a tire 8 of the wheel 6 is firmly mounted. Due to the high weight of the electric motor 4, the need for occasional disassembly and the need to tension the belt of the belt transmission 3, the limit set by the manufacturer is wheel unit 1 equipped with belt tensioning 12. The belt tensioning technology 12 consists of an adjustable shield 11 of the electric motor 4, which is firmly connected to it and at the same time equipped with oval holes 10, a part of which is a housing 13, which is mounted on a hollow pin 14 both securely and rotatably , while this is a fixed part of the charge 15 of the frame 2 of the unit.

Tím je zaručena snadná vyměnitelnost řemenu řemenového převodu 3, a to pouze přiměřeným povolením šroubů 9 stavitelného štítu 11, který je pak suvně snížen s využitím oválných otvorů 10, při současném povolování napínací matice 16 uzavřené. Po úplném vyšroubování šroubů 9 je uvolněn stavitelný štít 11, pak vykloněn i s elektromotorem 4 na dutém čepu 14 do montážní polohy, čímž je umožněna výměna ozubeného řemenu řemenového převodu 3.This guarantees the easy exchangeability of the belt of the belt transmission 3, only by adequately loosening the screws 9 of the adjustable shield 11, which is then firmly lowered using the oval holes 10, while loosening the tension nut 16 closed. After completely unscrewing the screws 9, the adjustable shield 11 is released, then it is tilted with the electric motor 4 on the hollow pin 14 into the mounting position, which makes it possible to replace the toothed belt of the belt transmission 3.

Elektromotor 4 je tedy stále nesen stavitelným štítem 11, který je výklopný v rozsahu 90°, což výrazně usnadňuje jak montážní a servisní zásahy na řemenovém převodu/trakčním pohonu, tak manipulaci, kdy i přes značnou hmotnost elektromotoru 4 není nutné využití další zdvihací/manipulační techniky.The electric motor 4 is therefore still supported by an adjustable shield 11, which can be tilted within a range of 90°, which significantly facilitates both assembly and service interventions on the belt transmission/traction drive, as well as handling, when, despite the considerable weight of the electric motor 4, it is not necessary to use additional lifting/handling techniques.

Po výměně ozubeného řemenu se otočně na dutém čepu 14 vrátí elektromotor 4 se stavitelným štítem 11 do výchozí polohy a je pak dále pouze polohově zajištěn prostřednictvím šroubů 9, přičemž pak postupným šroubováním napínací matice 16 uzavřené, proběhne proces optimálního napnutí ozubeného řemenu řemenového převodu 3, uvolněním krycích víček 28, jejichž průzorem pak lze získat přístup k řemenu řemenového převodu 3 a provést například frekvenční měřeníAfter replacing the toothed belt, the electric motor 4 with the adjustable shield 11 is returned to the starting position by rotating on the hollow pin 14 and is then only secured in position by means of the screws 9, while the tensioning nut 16 is then closed by successive screwing, the process of optimal tensioning of the toothed belt of the belt transmission 3 will take place, by releasing the cover caps 28, through the window of which access to the belt of the belt transmission 3 can be gained and, for example, frequency measurements can be made

- 4 CZ 309574 B6 optimálního napnutí řemenu řemenového převodu 3. Pak následuje pevná fixace stavitelného štítu 11 s elektromotorem 4 dotažením šroubů 9 k rámu 2 jednotky. Nakonec po úkonech potřebných k napnutí řemenového převodu 3 s využitím jemného závitu 18 na dutém čepu 14, se zajistí pojistný kroužek 17.- 4 CZ 309574 B6 optimal tension of the belt of the belt transmission 3. Then follows the firm fixation of the adjustable shield 11 with the electric motor 4 by tightening the screws 9 to the frame 2 of the unit. Finally, after the actions required to tension the belt transmission 3 using the fine thread 18 on the hollow pin 14, the locking ring 17 is secured.

Dále na osazení vrchní plochy rámu 2 jednotky je uložena ložisková otoč 19, jejíž vnější kroužek je pevně propojen s osazením vrchní plochy rámu 2 jednotky, přičemž je zároveň jeho součástí ozubený věnec 20, do kterého tvarově zapadá pastorek 21 servopohonu 22, uloženého v rámu 23, v němž je současně pevně uložen vnitřní kroužek ložiskové otoče 19. Tím je umožněn řízený otočný pohyb kola 6 s rámem 2 jednotky. Pevnou součástí vnějšího kroužku ložiskové otoče 19 je pevný doraz 24 určující krajní polohy vymezením jeho čel vůči tvarovým výstupkům v rámu 23.Furthermore, a bearing swivel 19 is placed on the upper surface of the frame 2 of the unit, the outer ring of which is firmly connected to the upper surface of the frame 2 of the unit, while at the same time it is a part of the toothed ring 20, into which the pinion 21 of the servo drive 22, stored in the frame 23, fits , in which at the same time the inner ring of the bearing rotation 19 is fixed. This enables the controlled rotational movement of the wheel 6 with the frame 2 of the unit. A fixed part of the outer ring of the bearing rotation 19 is a fixed stop 24 determining the extreme positions by defining its faces in relation to the shaped protrusions in the frame 23.

Z důvodu zajištění minimálního mechanického zatížení přívodního kabelového svazku 25, napájení a řízení elektromotoru 4, je jeho vývod veden kolem napínání řemenu 12, dále pak přes jeden z montážních otvorů 26 opatřeného víkem 27 s průchodkou směřujícího přes centrální část ložiskové otoče 19.In order to ensure a minimum mechanical load on the supply cable harness 25, power supply and control of the electric motor 4, its outlet is led around the tensioning belt 12, then through one of the mounting holes 26 equipped with a cover 27 with a grommet directed through the central part of the bearing pivot 19.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Řešení trakční kolové jednotky s řízeným natáčením je aplikovatelné u širokého spektra robotických transportních zařízení dimenzovaných pro různé typy povrchů, včetně nerovných a nezpevněných terénních ploch s klesáním/stoupáním obvyklým pro oblast agronomie. Vyznačuje se velkým rozsahem rejdu a vysokou manévrovatelností. Zejména je však určeno pro oblast agrorobotiky, a to pro agrotechnická vozidla těžšího provedení. Konstrukční řešení kolové jednotky současně zahrnuje dílčí technická řešení využitelná napříč širokým spektrem transportních technologií.The solution of the traction wheel unit with controlled rotation is applicable to a wide range of robotic transport devices sized for different types of surfaces, including uneven and unpaved terrain surfaces with descents/ascents typical for the field of agronomy. It is characterized by a large range of raids and high maneuverability. However, it is mainly intended for the field of agro-robotics, namely for heavier agro-technical vehicles. The design solution of the wheeled unit simultaneously includes partial technical solutions that can be used across a wide spectrum of transport technologies.

Claims (6)

1. Trakční kolová jednotka (1) s řízeným natáčením, vyznačující se tím, že je tvořena rámem (2) jednotky, ve kterém je uložen řemenový převod (3) umístěný mezi výstupní hřídelí elektromotoru (4) a trakční samonosnou převodovkou (5) pevně propojenou s rámem (2) jednotky, přičemž na protilehlé straně řemenového převodu (3) je rám (2) jednotky osazen elektromotorem (4) pevně propojeným se stavitelným štítem (11) uchyceným k rámu (2) jednotky prostřednictvím šroubů (9) procházejících otvory (10) stavitelného štítu (11), přičemž stranově k elektromotoru (4) je umístěna technologie napínání řemenu (12), která je tvořena stavitelným štítem (11) se zakomponovaným pouzdrem (13) suvně a zároveň otočně nasazeným na dutém čepu (14) pevně uloženém v náboji (15) rámu (2) jednotky, přičemž na spodní okraj pouzdra (13) dosedá napínací matice (16) uzavřená prostřednictvím pojistného kroužku (17), přičemž napínací matice (16) uzavřená disponuje závitem (18) na konci dutého čepu (14), přičemž součástí technologie napínání řemenu (12) jsou krycí víčka (28) průhledů umístěná na čelní stěně rámu (2) jednotky, přičemž na horní ploše rámu (2) jednotky je uložena ložisková otoč (19), jejíž vnější kroužek je osazen pevným dorazem (24), přičemž nad ložiskovou otočí (19) je situován rám (23), v němž je uložen servopohon (22), přičemž přívody k elektromotoru (4) jsou uskutečněny prostřednictvím kabelového svazku (25), který je veden od elektromotoru (4) kolem napínání řemenu (12) a dále přes montážní otvor (26) rámu (2) jednotky, přičemž kabelový svazek (25) směřuje do centrální části ložiskové otoče (19) směrem ven.1. Traction wheel unit (1) with controlled rotation, characterized by the fact that it is formed by the frame (2) of the unit, in which the belt transmission (3) located between the output shaft of the electric motor (4) and the traction self-supporting gearbox (5) is firmly mounted connected to the frame (2) of the unit, while on the opposite side of the belt transmission (3) the frame (2) of the unit is fitted with an electric motor (4) firmly connected to the adjustable shield (11) attached to the frame (2) of the unit by means of screws (9) passing through holes (10) of an adjustable shield (11), while the belt tensioning technology (12) is located on the side of the electric motor (4), which consists of an adjustable shield (11) with a built-in casing (13) that is both screwed and rotatably mounted on a hollow pin (14) fixed in the hub (15) of the frame (2) of the unit, while the tension nut (16) closed by means of the locking ring (17) rests on the lower edge of the housing (13), while the tension nut (16) when closed has a thread (18) at the end of the hollow pin (14), while part of the belt tensioning technology (12) are the cover caps (28) of the windows located on the front wall of the frame (2) of the unit, while on the upper surface of the frame (2) of the unit there is a bearing pivot (19), whose outer ring it is equipped with a fixed stop (24), while above the bearing swivel (19) there is a frame (23) in which the servo drive (22) is housed, while the connections to the electric motor (4) are made through a cable harness (25) which is guided from the electric motor (4) around the belt tensioner (12) and further through the mounting hole (26) of the frame (2) of the unit, while the cable harness (25) points to the central part of the bearing pivot (19) outwards. 2. Trakční kolová jednotka (1) s řízeným natáčením podle nároku 1, vyznačující se tím, že na otočné přírubě trakční samonosné převodovky (5) je pevně uložen disk (7) opatřený pneumatikou (8) kola (6).2. Traction wheel unit (1) with controlled rotation according to claim 1, characterized in that a disk (7) equipped with a tire (8) of the wheel (6) is firmly mounted on the rotating flange of the traction self-supporting gearbox (5). 3. Trakční kolová jednotka (1) s řízeným natáčením podle nároku 1, vyznačující se tím, že otvory (10) stavitelného štítu (11) jsou oválné.3. Traction wheel unit (1) with controlled rotation according to claim 1, characterized in that the openings (10) of the adjustable shield (11) are oval. 4. Trakční kolová jednotka (1) s řízeným natáčením podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnější kroužek ložiskové otoče (19) je pevně propojen s osazením rámu (2) jednotky, přičemž pevnou součástí vnějšího kroužku ložiskové otoče (19) je ozubený věnec (20), do kterého tvarově zapadá pastorek (21) servopohonu (22) uloženého v rámu (23), v němž je současně pevně uložen vnitřní kroužek ložiskové otoče (19).4. Traction wheel unit (1) with controlled rotation according to claim 1, characterized in that the outer ring of the bearing rotation (19) is firmly connected to the mounting of the frame (2) of the unit, while the fixed part of the outer ring of the bearing rotation (19) is toothed a ring (20) into which the pinion (21) of the servo drive (22) mounted in the frame (23) fits, in which the inner ring of the bearing rotation (19) is also firmly mounted. 5. Trakční kolová jednotka (1) s řízeným natáčením podle nároku 1, vyznačující se tím, že montážní otvory (26) jsou dva.5. Traction wheel unit (1) with controlled rotation according to claim 1, characterized in that there are two mounting holes (26). 6. Trakční kolová jednotka (1) s řízeným natáčením podle nároku 1 nebo 5, vyznačující se tím, že montážní otvor (26) rámu (2) jednotky je opatřený víkem (27) s průchodkou.6. Traction wheel unit (1) with controlled turning according to claim 1 or 5, characterized in that the mounting hole (26) of the frame (2) of the unit is provided with a cover (27) with a grommet.
CZ2022-85A 2022-02-23 2022-02-23 Traction wheel unit with controlled rotation CZ309574B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2022-85A CZ309574B6 (en) 2022-02-23 2022-02-23 Traction wheel unit with controlled rotation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2022-85A CZ309574B6 (en) 2022-02-23 2022-02-23 Traction wheel unit with controlled rotation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ202285A3 CZ202285A3 (en) 2023-04-19
CZ309574B6 true CZ309574B6 (en) 2023-04-19

Family

ID=85986990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2022-85A CZ309574B6 (en) 2022-02-23 2022-02-23 Traction wheel unit with controlled rotation

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ309574B6 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63149221A (en) * 1986-12-10 1988-06-22 Nippon Yusoki Co Ltd Driving wheel in vehicle movable in every direction
US6491127B1 (en) * 1998-08-14 2002-12-10 3Com Corporation Powered caster wheel module for use on omnidirectional drive systems
WO2020192806A1 (en) * 2019-03-27 2020-10-01 Dvořák - Svahové Sekačky, S.R.O. Axle, in particular of a universal carrier frame

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63149221A (en) * 1986-12-10 1988-06-22 Nippon Yusoki Co Ltd Driving wheel in vehicle movable in every direction
US6491127B1 (en) * 1998-08-14 2002-12-10 3Com Corporation Powered caster wheel module for use on omnidirectional drive systems
WO2020192806A1 (en) * 2019-03-27 2020-10-01 Dvořák - Svahové Sekačky, S.R.O. Axle, in particular of a universal carrier frame

Also Published As

Publication number Publication date
CZ202285A3 (en) 2023-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10017216B2 (en) Apparatus for converting a wheeled vehicle to a tracked vehicle
AU2001234247B2 (en) Wheel provided with driving means
EP3321529B1 (en) Wheel end assembly having a seal interface with a tone ring
US6668965B2 (en) Dolly wheel steering system for a vehicle
US7204341B2 (en) Vehicle, method and steering system for vehicle
US5273296A (en) Obstacle overcoming vehicle suspension system
US7159695B2 (en) Dampening for a dolly wheel within a steering system
DE10332792A1 (en) Central tire inflation system for steerable drive axle
CZ309574B6 (en) Traction wheel unit with controlled rotation
CN213261831U (en) Wheel lifting structure of agricultural vehicle
CZ35925U1 (en) Traction wheel unit with controlled rotation
US11897295B2 (en) Axle assembly having a tire inflation system
CN116161118A (en) Mobile chassis
US20050263971A1 (en) Adjustable steering lock
KR20090060523A (en) Steering apparatus for arm-type suspension of wheeled vehecle
US10889322B2 (en) Oscillation limited driven steering track assembly
CN219428222U (en) Steering arm assembly, steering device, angle unit and running gear adopting belt transmission
CN219277618U (en) Mobile chassis
US1268208A (en) Axle-drive.
JPH0624241Y2 (en) Front wheel rudder distance adjustment device for mobile agricultural machinery
WO2003103986A2 (en) Dampening for a dolly wheel within a steering system
CN113879046A (en) Steering axle suitable for omnidirectional vehicle
CN117360608A (en) Electric steering wheel and wheeled agricultural machinery steering system
CN117681610A (en) Omnidirectional walking driving wheel and walking platform unit
JPS60128010A (en) Road clearance adjuster of front wheel drive vehicle