RU2494908C2

RU2494908C2 - Self-propelled chassis for four-wheel vehicle

Info

Publication number: RU2494908C2
Application number: RU2009103062/11A
Authority: RU
Inventors: Александр Викторович Воробьёв; Александр Фёдорович Батанов; Александр Васильевич Глухов
Original assignee: Александр Фёдорович Батанов
Priority date: 2009-01-30
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2013-10-10
Also published as: RU2009103062A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to wheeled vehicles with rhombic arrangement of wheels. Proposed vehicle consists of articulated body 1 whereat wheels 2-5 are amounted in rhombic arrangement. To up the traction, front and rear wheel 2, 4, respectively, are equipped with drives 15, 16. Body 1 consists of two semi frames 6, 7 articulated by horizontal swivel. Two mid wheels 3, 5 are rigidly fitted and aligned on different semi frames. Front and rear wheels 2, 4 are fitted on horizontal turn levers 17, 18 and hinged at the ends of semi frames 6, 7. Front and/or rear wheel are controlled driving wheels.

EFFECT: higher flotation, maneuverability and decreased weight.

4 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к колесным транспортным средствам с расположением колес по ромбической схеме.The invention relates to wheeled vehicles with the arrangement of wheels in a rhombic pattern.

Известно транспортное средство «РОМБИ» с колесным шасси, оснащенное двигателем с приводом на колеса [1]. Движение осуществляется преимущественно на двух основных колесах, расположенных одно за другим. Прохождение поворотов осуществляется с креном, создаваемым перемещением балансировочного груза в поперечном направлении от линии продольной оси транспортного средства. При медленном движении и на стоянке используются боковые дополнительные колеса.Known vehicle "ROMBI" with a wheeled chassis, equipped with an engine with a wheel drive [1]. The movement is carried out mainly on two main wheels located one after another. Cornering is carried out with a roll created by the movement of the balancing weight in the transverse direction from the line of the longitudinal axis of the vehicle. When driving slowly and in the parking lot, additional side wheels are used.

Недостаток устройства в том, что оно не приспособлено для движения по препятствиям. Конструктивно довольно сложно. Использование боковых дополнительных колес в качестве ведущих мало эффективно.The disadvantage of this device is that it is not suitable for movement over obstacles. Structurally quite complicated. The use of side additional wheels as driving is not very effective.

Известен автомобиль, снабженный двумя основными колесами, расположенными на корпусе продольно, причем одно из них ведущее, а другое управляемое, и двух боковых подъемных колес [2].A well-known car equipped with two main wheels located on the body longitudinally, with one of them leading, and the other driven, and two side lifting wheels [2].

Недостаток автомобиля в том, что он плохо приспособлен для движения по пересеченной местности. Маневрирование затруднено и опасно. Использование боковых колес не рационально, т.к. при их опускании и подъеме вряд ли возможно отслеживание рельефа.The disadvantage of the car is that it is poorly adapted for driving on rough terrain. Maneuvering is difficult and dangerous. The use of side wheels is not rational, because when lowering and raising, tracking of the relief is hardly possible.

Известно антиопрокидывающее устройство для инвалидной коляски [3]. Суть его в том, что оно выполнено в виде выдвигающихся вперед и назад дополнительных опорных колес. Ведущими являются боковые колеса.Known anti-tipping device for a wheelchair [3]. Its essence is that it is made in the form of additional support wheels extending forward and backward. Leading are the side wheels.

Очевидно, что движение коляски возможно преимущественно по ровной поверхности. Коляска не имеет подвески колес и при движении по неровностям обязательно какое-либо из колес будет вывешиваться и корпус будет балансировать на остальных колесах. Это приводит к уменьшению комфорта и снижению безопасности.Obviously, the movement of the stroller is possible mainly on a flat surface. The stroller has no wheel suspension and when driving on bumps, any of the wheels will be hung out and the body will balance on the other wheels. This results in less comfort and less security.

Известно изобретение, которое относится к области транспорта, в частности к ходовой части мобильного транспортного оборудования [4]. Шасси мобильного транспортного оборудования содержит ходовую часть, тяговые приводы, узлы силовых электромотор-колес, узлы поворотных колес, подвеску и аккумуляторные батареи, смонтированные на раме. Шасси снабжено системой выносных опор, подвижной платформой с поперечным перемещением относительно продольной оси ходовой части и системой стыковки шасси с технологическим оборудованием. Ходовая часть шасси выполнена на основе четырехколесного движителя с трехосной ромбовидной схемой расположения колес, два из которых соосны друг другу с возможностью выполнения функции тяговых электромотор-колес, а два других колеса - поворотные, при этом одно поворотное колесо - ведущее и соединено с тяговым приводом, другое поворотное колесо - ведомое и соединено с ведущим поворотным колесом тросовым механизмом синхронизации. Выносные опоры шасси с механизмами закреплены в углах рамы. Опоры попарно взаимно подпружинены через соединительные валы, а в пазах платформы размещены выдвигающиеся захваты. Техническим результатом является обеспечение маневренности и устойчивости шасси.Known invention, which relates to the field of transport, in particular to the chassis of mobile transport equipment [4]. The chassis of the mobile transport equipment contains a chassis, traction drives, power electric motor-wheel assemblies, swivel wheel assemblies, a suspension bracket and storage batteries mounted on a frame. The chassis is equipped with a system of outriggers, a movable platform with lateral movement relative to the longitudinal axis of the chassis and a system for docking the chassis with technological equipment. The chassis of the chassis is made on the basis of a four-wheel propulsion device with a triaxial diamond-shaped arrangement of wheels, two of which are aligned with each other with the possibility of fulfilling the function of traction electric motor wheels, and the other two wheels are swivel, while one rotary wheel is driving and connected to the traction drive, another rotary wheel is a driven one and is connected to the driving rotary wheel by a cable synchronization mechanism. Remote landing gear with mechanisms fixed in the corners of the frame. The supports are mutually spring-loaded in pairs through the connecting shafts, and retractable grips are placed in the grooves of the platform. The technical result is to ensure the maneuverability and stability of the chassis.

Недостаток данного изобретения в недостаточной проходимости по пересеченной местности из-за малого хода подвески.The disadvantage of this invention is the lack of cross-country ability due to the small suspension travel.

Известно самоходное транспортное средство, содержащее четыре колеса в ромбовидной конфигурации, закрепленные на жесткой раме [5]. Центральные колеса установлены на трапецеидальных подвесках, а переднее и заднее колеса - на плавающих продольных рычагах. Переднее и заднее колеса являются управляемыми и установлены на вертикальных шарнирах, размещенных на упомянутых плавающих продольных рычагах.Known self-propelled vehicle containing four wheels in a diamond configuration, mounted on a rigid frame [5]. The central wheels are mounted on trapezoidal suspensions, and the front and rear wheels are mounted on floating trailing arms. The front and rear wheels are steered and mounted on vertical hinges placed on said floating trailing arms.

Недостатки предыдущих изобретений в этом самоходном шасси устранены за счет индивидуальных подвесок каждого колеса. При этом ход подвесок достаточно большой. Это является недостатком, т.к. существенно усложняет конструкцию.The disadvantages of the previous inventions in this self-propelled chassis are eliminated by the individual suspensions of each wheel. At the same time, the suspension travel is quite large. This is a disadvantage because significantly complicates the design.

Несмотря на это, последнее изобретение по своей технической сущности может служить прототипом предлагаемому устройству.Despite this, the latest invention in its technical essence can serve as a prototype of the proposed device.

Задачей, решаемой предлагаемой конструкцией является ее упрощении при повышении служебных свойств - проходимости, маневренности и снижении массы шасси при сопоставимых размерах.The problem solved by the proposed design is to simplify it while improving the service properties - maneuverability, maneuverability and reducing the weight of the chassis with comparable dimensions.

Поставленная задача решается следующим образом. Предложено самоходное шасси четырехколесного транспортного средства, содержащее корпус, с установленными на нем колесами. Отличительной особенностью его является то, что корпус выполнен сочлененным в виде двух полурам, соединенных горизонтальным поперечным шарниром, при этом два средних колеса, закреплены жестко на разных полурамах, расположены соосно и выполнены ведущими, а переднее и заднее колеса установлены на поворотных горизонтальных рычагах, закрепленных на концах полурам с помощью вертикальных шарниров, снабженных силовыми приводами с тормозами, при этом оси колес параллельны или совпадают с осями горизонтальных рычагов.The problem is solved as follows. A self-propelled chassis of a four-wheeled vehicle is proposed, comprising a housing with wheels mounted on it. A distinctive feature of it is that the casing is made articulated in the form of two half shafts connected by a horizontal transverse hinge, while the two middle wheels are fixed rigidly on different half shafts, arranged coaxially and are made leading, and the front and rear wheels are mounted on rotary horizontal levers fixed at the ends of the semi-frames using vertical hinges equipped with power drives with brakes, while the axles of the wheels are parallel or coincide with the axes of the horizontal levers.

При этом ось шарнира, соединяющего полурамы может совпадать с осью соосных колес, а вертикальные шарниры могут быть снабжены тормозными устройствами и силовыми приводами. Кроме того, переднее и/или заднее колеса могут быть выполнены управляемыми и ведущими.In this case, the axis of the hinge connecting the half frames can coincide with the axis of the coaxial wheels, and the vertical hinges can be equipped with braking devices and power drives. In addition, the front and / or rear wheels can be steered and driven.

На фиг.1 и 2 показана кинематическая схема транспортного средства, а на фиг 3, 4 и 5 - конструкция машины. Фиг.6 иллюстрирует схему кинематического поворота машины.Figure 1 and 2 shows the kinematic diagram of the vehicle, and in figures 3, 4 and 5 - the design of the machine. 6 illustrates a diagram of the kinematic rotation of the machine.

Транспортное средство состоит из сочлененного корпуса 1, на котором установлены колеса 2, 3, 4 и 5 по ромбической схеме. Корпус 1 выполнен сочлененным в виде двух полурам 6 и 7, соединенных горизонтальным поперечным шарниром 8. Два средних колеса 3 и 5, закреплены жестко на разных полурамах, расположены соосно и выполнены ведущими, а переднее 2 и заднее 4 колеса установлены на поворотных горизонтальных рычагах 17 и 18, закрепленных на концах полурам 6 и 7 с помощью вертикальных шарниров 9 и 10.The vehicle consists of an articulated housing 1, on which wheels 2, 3, 4 and 5 are mounted in a rhombic pattern. The housing 1 is made articulated in the form of two half-shafts 6 and 7, connected by a horizontal transverse hinge 8. Two middle wheels 3 and 5 are fixed rigidly on different half-frames, are located coaxially and are made leading, and the front 2 and rear 4 wheels are mounted on rotary horizontal levers 17 and 18, fixed at the ends of the half-frames 6 and 7 with the help of vertical hinges 9 and 10.

Ось шарнира 8, соединяющего полурамы 6 и 7 может совпадать с осями средних колес 3 и 5. Вертикальные шарниры 9 и 10 могут быть снабжены тормозными устройствами 11 и 12, а также силовыми приводами 13 и 14 соответственно, т.е. переднее и заднее колеса выполнены управляемыми и ведущими используя приводы 15 и 16 вращения колес 2 и 4, соответственно.The axis of the hinge 8 connecting the half frames 6 and 7 can coincide with the axes of the middle wheels 3 and 5. The vertical hinges 9 and 10 can be equipped with brake devices 11 and 12, as well as power drives 13 and 14, respectively, i.e. the front and rear wheels are made controllable and leading using drives 15 and 16 of rotation of the wheels 2 and 4, respectively.

Устройство работает следующим образом. Движение машины по местности происходит за счет однонаправленного вращения ведущих колес, а поворот - за счет их разнонаправленного вращения (бортовой поворот) или путем установки осей колес в положение кинематического поворота, при котором оси всех колес пересекаются в одной точке, а вращение колес осуществляют в одном направлении относительно этой точки, как центра поворота О. При этом каждое колесо поворачивается относительно центра поворота О по своему радиусу R2, R3, R4, R5.The device operates as follows. The movement of the machine in the area is due to the unidirectional rotation of the drive wheels, and the rotation is due to their multidirectional rotation (side turn) or by setting the axles of the wheels in the kinematic rotation position, in which the axes of all wheels intersect at one point, and the wheels are rotated in one direction relative to this point, as the center of rotation O. In this case, each wheel rotates relative to the center of rotation O along its radius R2, R3, R4, R5.

Для повышения тяговых свойств переднее 2 и заднее 4 колеса, дополнительно снабженные приводами 15 и 16, дают увеличение тяги.To increase traction, the front 2 and rear 4 wheels, additionally equipped with drives 15 and 16, give an increase in traction.

При движении по неровностям колеса не выходят из контакта с грунтом, приспосабливаясь к его неровностям благодаря шарниру 8, обеспечивая необходимое тяговое усилие.When driving on bumps, the wheels do not come out of contact with the ground, adapting to its bumps thanks to the hinge 8, providing the necessary traction.

Таким образом, предлагаемое транспортное средство, по сравнению с прототипом, обладает лучшей адаптацией к пересеченной местности и более высокой профильной проходимостью, даже при отсутствии подвески колес.Thus, the proposed vehicle, in comparison with the prototype, has better adaptation to rough terrain and higher profile cross-country ability, even in the absence of wheel suspension.

Источники информацииInformation sources

1. Заявка РФ №98115379, 1998 г.1. Application of the Russian Federation No. 98115379, 1998

2. Патент США №6,170,847, 2001 г.2. US Patent No. 6,170,847, 2001

3. Патент США №6,494,474, 2003 г.3. US Patent No. 6,494,474, 2003

4. Патент РФ №2291811, 2004 г.4. RF patent No. 2291811, 2004

5. Патент США №4,775,021, 1988 г. (прототип)5. US patent No. 4,775,021, 1988 (prototype)

Claims

1. Self-propelled chassis of a four-wheeled vehicle, comprising a body on which wheels are mounted in a rhombic pattern, characterized in that the body is articulated in the form of two half-frames connected by a horizontal transverse hinge, while the two middle wheels are fixed rigidly on different half-frames, are located coaxially and made by leading, and the front and rear wheels are mounted on rotary horizontal levers fixed at the ends of the semi-frames using vertical hinges equipped with power drives from the brake mi, while the axles of the wheels are parallel or coincide with the axes of the horizontal levers.

2. Self-propelled chassis according to claim 1, characterized in that the axis of the hinge connecting the half frames coincides with the axles of the middle wheels.

3. Self-propelled chassis according to claim 1, characterized in that the front and / or rear wheels are steered.

4. Self-propelled chassis according to claim 1, characterized in that the front and / or rear wheels are made leading.