RU2657815C2 - Wheel having internal cushioning and damping elements - Google Patents

Wheel having internal cushioning and damping elements Download PDF

Info

Publication number
RU2657815C2
RU2657815C2 RU2016144902A RU2016144902A RU2657815C2 RU 2657815 C2 RU2657815 C2 RU 2657815C2 RU 2016144902 A RU2016144902 A RU 2016144902A RU 2016144902 A RU2016144902 A RU 2016144902A RU 2657815 C2 RU2657815 C2 RU 2657815C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wheel
elastic element
rim
elastic
shock absorbers
Prior art date
Application number
RU2016144902A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016144902A (en
RU2016144902A3 (en
Inventor
Степан Борисович Манфановский
Александр Андреевич Енаев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Псковский государственный университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Псковский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Псковский государственный университет"
Priority to RU2016144902A priority Critical patent/RU2657815C2/en
Publication of RU2016144902A publication Critical patent/RU2016144902A/en
Publication of RU2016144902A3 publication Critical patent/RU2016144902A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2657815C2 publication Critical patent/RU2657815C2/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B9/00—Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces
    • B60B9/18—Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces using fluid
    • B60B9/24—Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces using fluid with pistons and cylinders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B9/00—Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces
    • B60B9/26—Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces comprising resilient spokes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B9/00—Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces
    • B60B9/26—Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces comprising resilient spokes
    • B60B9/28—Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces comprising resilient spokes with telescopic action

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to transport engineering. Wheel comprises a pneumatic tyre and a separate disc and rim, connected together by an elastic element and a shock absorber. Elastic element is made in the form of a closed ring with end perforation, and shock absorbers are installed on both sides of the wheel.
EFFECT: improving smoothness of the vehicles by improving damping properties of the elastic wheels.
4 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Более конкретно настоящее изобретение относится к конструкции упругого колеса.The invention relates to the field of transport engineering. More specifically, the present invention relates to the construction of an elastic wheel.

Разработаны колеса для транспортных средств, диск и обод которых выполнены раздельно и соединены между собой упругими и/или демпфирующими элементами. При качении такого колеса по неровностям дороги поглощается часть возникающих сил, и на ступицу колеса передается уменьшенная величина этих сил.Wheels for vehicles are developed, the disc and rim of which are made separately and interconnected by elastic and / or damping elements. When such a wheel rolls along the road irregularities, a part of the arising forces is absorbed, and a reduced value of these forces is transmitted to the wheel hub.

Конструкции колес [патент на изобретение RU №2133675] и [патент на изобретение RU №2184658] имеют упругие элементы, которые для получения необходимых значений коэффициентов радиальной и боковой жесткостей выполнены с переменными по ширине и толщине сечениями.The wheel designs [patent for the invention RU No. 2133675] and [patent for the invention RU No. 2184658] have elastic elements which, in order to obtain the necessary values of the radial and lateral stiffness coefficients, are made with sections of varying width and thickness.

В конструкциях колес [патенты на изобретения RU №2180290, RU №2228273, RU №2438878], для уменьшения массы и сопротивления качению, увеличения срока их службы и повышения плавности хода транспортного средства, упругие элементы выполнены из полимерного композиционного материала.In the wheel designs [patents for inventions RU No. 2180290, RU No. 2228273, RU No. 2438878], to reduce the weight and rolling resistance, increase their service life and increase the smoothness of the vehicle, the elastic elements are made of polymer composite material.

Колеса с внутренним подрессориванием [патент на полезную модель RU №128554] и [патент на изобретение RU №2524269] содержат упругий элемент в виде замкнутого кольца с торцевой перфорацией, установленный между диском и ободом колеса.Wheels with internal suspension [utility model patent RU No. 128554] and [invention patent RU No. 2524269] contain an elastic element in the form of a closed ring with end perforation installed between the disk and the wheel rim.

Упомянутые конструкции упругих колес обладают низкими демпфирующими свойствами ввиду отсутствия дополнительных демпфирующих элементов.The mentioned design of the elastic wheels have low damping properties due to the absence of additional damping elements.

Наиболее близким к заявляемому является колесо с внутренним подрессориванием [патент на полезную модель RU №127685], содержащее пять телескопических жидкостных амортизаторов, а также пять упругих элементов, выполненных в виде набора пяти прямоугольных листов.Closest to the claimed is a wheel with internal suspension [patent for utility model RU No. 127685], containing five telescopic liquid shock absorbers, as well as five elastic elements made in the form of a set of five rectangular sheets.

Недостатками данных упругих колес являются неравномерность упругих и демпфирующих свойств по сечениям колеса, высокая масса, сложность конструкции, недостаточная прочность, а следовательно, и надежность.The disadvantages of these elastic wheels are the unevenness of the elastic and damping properties over the wheel sections, high mass, structural complexity, insufficient strength, and therefore reliability.

Задачами описываемого изобретения являются: улучшение плавности хода транспортных средств; повышение демпфирующих свойств упругих колес; повышение однородности упругих и демпфирующих свойств по всему объему упругого колеса; обеспечение деформации упругого колеса преимущественно в продольной плоскости колеса; уменьшение габаритных размеров; обеспечение прочного равномерного крепления упругого элемента по всей площади его контакта с диском и ободом колеса.The objectives of the described invention are: improving the smoothness of the vehicles; increasing the damping properties of elastic wheels; increasing the uniformity of elastic and damping properties throughout the volume of the elastic wheel; ensuring the deformation of the elastic wheel mainly in the longitudinal plane of the wheel; reduction in overall dimensions; ensuring strong uniform fastening of the elastic element over the entire area of its contact with the disk and wheel rim.

Технический результат достигается тем, что между диском и ободом колеса установлены упругий элемент в виде замкнутого кольца и телескопические амортизаторы (демпфирующие элементы). Упругий элемент изготовлен из полимерного материала и представляет собой единое целое, при этом амортизаторы одновременно являются направляющими элементами. Дополнительно повышение однородности упругих и демпфирующих свойств колеса обеспечивается наличием торцевой перфорацией, которая может быть различной геометрии. Уменьшение габаритов происходит за счет размещения упругого элемента и амортизаторов в границах габаритных размеров обода колеса.The technical result is achieved by the fact that between the disk and the wheel rim there is an elastic element in the form of a closed ring and telescopic shock absorbers (damping elements). The elastic element is made of a polymeric material and is a single unit, while the shock absorbers are simultaneously guiding elements. Additionally, increasing the uniformity of the elastic and damping properties of the wheel is ensured by the presence of end perforation, which can be of various geometries. The reduction in size occurs due to the placement of the elastic element and shock absorbers within the overall dimensions of the wheel rim.

На фиг. 1 показан общий вид колеса с внутренним подрессориванием и демпфирующими элементами.In FIG. 1 shows a general view of a wheel with internal suspension and damping elements.

На фиг. 2 - вид амортизатора в продольной плоскости колеса.In FIG. 2 - view of the shock absorber in the longitudinal plane of the wheel.

На фиг. 3 - поперечный разрез колеса с противоположным расположением амортизаторов.In FIG. 3 - cross section of the wheel with the opposite location of the shock absorbers.

На фиг. 4 - вид амортизатора в поперечной плоскости колеса.In FIG. 4 - view of the shock absorber in the transverse plane of the wheel.

На фиг. 5 - поперечный разрез колеса с симметричным расположением амортизаторов.In FIG. 5 is a cross section of a wheel with a symmetrical arrangement of shock absorbers.

На фиг. 6 - вариант торцевой перфорации упругого элемента.In FIG. 6 is a variant of the end perforation of the elastic element.

Колесо с внутренним подрессориванием и демпфирующими элементами состоит из раздельно выполненных диска 1 и обода 2, соединенных между собой упругим элементом 3 и телескопическими амортизаторами 4.The wheel with internal suspension and damping elements consists of separately made disk 1 and rim 2, interconnected by an elastic element 3 and telescopic shock absorbers 4.

Упругий элемент 3 изготовлен из полимерного материала в виде замкнутого кольца с торцевой перфорацией, при этом поперечное сечение упругого элемента может отличаться от прямоугольного, показанного на фиг. 3. Торцевая перфорация упругого элемента может иметь различную геометрию в зависимости от того, какая цель преследуется в первую очередь: или оптимальное распределение напряжений по объему упругого элемента, или достижение требуемого значения коэффициента нормальной жесткости упругого элемента, или создание эстетичного вида упругого колеса. Крепление упругого элемента 3 к диску 1 и ободу 2 колеса обеспечивается за счет адгезии материала упругого элемента 3 с материалами диска 1 и обода 2 колеса, что предотвращает смещение упругого элемента 3 относительно диска 1 и обода 2. Для осуществления адгезии могут быть применены различные адгезивы, праймеры и т.п.The elastic element 3 is made of a polymeric material in the form of a closed ring with end perforation, while the cross section of the elastic element may differ from the rectangular one shown in FIG. 3. The end perforation of the elastic element can have a different geometry, depending on which goal is pursued in the first place: either the optimal stress distribution over the volume of the elastic element, or the achievement of the required value of the coefficient of normal stiffness of the elastic element, or the creation of an aesthetic appearance of the elastic wheel. The fastening of the elastic element 3 to the disk 1 and the rim 2 of the wheel is ensured by the adhesion of the material of the elastic element 3 with the materials of the disk 1 and the rim 2 of the wheel, which prevents the displacement of the elastic element 3 relative to the disk 1 and the rim 2. For the adhesion can be applied various adhesives, primers, etc.

Телескопические амортизаторы 4 крепятся к диску 1 и ободу 2 колеса с помощью шарнирных соединений 5. Амортизаторы 4 устанавливаются с двух сторон колеса диаметрально противоположно либо симметрично друг к другу. С целью обеспечения высокой однородности демпфирующих свойств колеса, количество амортизаторов 4 на каждой из сторон должно быть не менее трех. Одновременно с повышением демпфирующих свойств колеса амортизаторы 4 выполняют задачу направляющих элементов, поскольку шарнирное соединение 5 позволяет им перемещаться только в продольной плоскости колеса, тем самым снижаются боковой увод и угловые деформации упругого элемента 3 при качении колеса.Telescopic shock absorbers 4 are attached to the disk 1 and the rim 2 of the wheel by means of swivel joints 5. The shock absorbers 4 are mounted on both sides of the wheel diametrically opposite or symmetrical to each other. In order to ensure high uniformity of the damping properties of the wheel, the number of shock absorbers 4 on each side should be at least three. Simultaneously with increasing the damping properties of the wheel, the shock absorbers 4 perform the task of the guide elements, since the swivel joint 5 allows them to move only in the longitudinal plane of the wheel, thereby reducing lateral withdrawal and angular deformation of the elastic element 3 when the wheel is rolling.

На ободе 2 установлена пневматическая шина 6.A pneumatic tire 6 is mounted on the rim 2.

Практический интерес представляет применение колес с внутренним подрессориванием и демпфирующими элементами на транспортных средствах без подвески, что существенно упростит конструкцию ходовой части и уменьшит массу как неподрессоренных частей, так и всего транспортного средства в целом. Также данные колесные движители могут применяться на транспортных средствах с установленной на них подвеской, что увеличит плавность хода такого транспортного средства и уменьшит динамические нагрузки на агрегаты трансмиссии. При качении колеса упругий элемент и амортизаторы гасят нагрузки, возникающие в продольной плоскости колеса, при этом осевые деформации упругого элемента предотвращаются амортизаторами.Of practical interest is the use of wheels with internal suspension and damping elements on vehicles without suspension, which will greatly simplify the design of the chassis and reduce the weight of both unsprung parts and the entire vehicle as a whole. Also, these wheel propulsors can be used on vehicles with a suspension mounted on them, which will increase the smoothness of the course of such a vehicle and reduce dynamic loads on the transmission units. When the wheel is rolling, the elastic element and shock absorbers absorb the loads that occur in the longitudinal plane of the wheel, while axial deformation of the elastic element is prevented by shock absorbers.

Использование полимерного материала при изготовлении упругого элемента значительно увеличит срок службы пневматической шины, всего колеса в целом, а также элементов подвески транспортного средства. Установка дополнительных демпфирующих элементов обеспечивает повышение демпфирующих свойств колеса, ограничивает как угловые, так и деформации упругого элемента в торцевом направлении, что повышает управляемость и устойчивость транспортного средства.The use of polymeric material in the manufacture of an elastic element will significantly increase the service life of the pneumatic tire, the entire wheel as a whole, as well as the suspension elements of the vehicle. The installation of additional damping elements provides an increase in the damping properties of the wheel, limits both angular and deformation of the elastic element in the end direction, which increases the controllability and stability of the vehicle.

Claims (4)

1. Колесо с внутренним подрессориванием, содержащее пневматическую шину и раздельно выполненные диск и обод, соединенные между собой упругим элементом и амортизатором, отличающееся тем, что упругий элемент выполнен в виде замкнутого кольца с торцевой перфорацией, а амортизаторы установлены с двух сторон колеса.1. A wheel with internal suspension, comprising a pneumatic tire and separately made disk and rim, interconnected by an elastic element and a shock absorber, characterized in that the elastic element is made in the form of a closed ring with end perforation, and shock absorbers are mounted on both sides of the wheel. 2. Колесо с внутренним подрессориванием по п. 1, отличающееся тем, что для повышения однородности демпфирующих свойств колеса количество амортизаторов на каждой из сторон должно быть не менее трех.2. A wheel with internal suspension according to claim 1, characterized in that in order to increase the uniformity of the damping properties of the wheel, the number of shock absorbers on each side must be at least three. 3. Колесо с внутренним подрессориванием по п. 2, отличающееся тем, что упругий элемент устанавливается непосредственно между ободом и диском колеса за счет адгезии материала упругого элемента с материалами диска и обода колеса.3. A wheel with internal suspension according to claim 2, characterized in that the elastic element is installed directly between the rim and the wheel disk due to the adhesion of the material of the elastic element with the materials of the disk and wheel rim. 4. Колесо с внутренним подрессориванием по п. 1-3, отличающееся тем, что поперечное сечение и торцевая перфорация упругого элемента могут быть различной геометрии.4. A wheel with internal suspension according to claim 1-3, characterized in that the cross section and end perforation of the elastic element can be of different geometries.
RU2016144902A 2016-11-15 2016-11-15 Wheel having internal cushioning and damping elements RU2657815C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016144902A RU2657815C2 (en) 2016-11-15 2016-11-15 Wheel having internal cushioning and damping elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016144902A RU2657815C2 (en) 2016-11-15 2016-11-15 Wheel having internal cushioning and damping elements

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016144902A RU2016144902A (en) 2018-05-15
RU2016144902A3 RU2016144902A3 (en) 2018-05-15
RU2657815C2 true RU2657815C2 (en) 2018-06-15

Family

ID=62152099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016144902A RU2657815C2 (en) 2016-11-15 2016-11-15 Wheel having internal cushioning and damping elements

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2657815C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112572052A (en) * 2020-12-22 2021-03-30 南京航空航天大学 Integrated non-inflatable electric wheel

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2112662C1 (en) * 1995-11-10 1998-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "ИНСО" Wheel
RU127685U1 (en) * 2012-10-29 2013-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Псковский государственный университет" WHEEL WITH INTERNAL SUSPENSION TELESCOPIC SHOCK ABSORBERS
US20130340902A1 (en) * 2012-06-25 2013-12-26 Zoltan A. Kemeny Shweel
US20150090379A1 (en) * 2012-06-25 2015-04-02 Zoltan A. Kemeny Wheel assemblies

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2112662C1 (en) * 1995-11-10 1998-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "ИНСО" Wheel
US20130340902A1 (en) * 2012-06-25 2013-12-26 Zoltan A. Kemeny Shweel
US20150090379A1 (en) * 2012-06-25 2015-04-02 Zoltan A. Kemeny Wheel assemblies
RU127685U1 (en) * 2012-10-29 2013-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Псковский государственный университет" WHEEL WITH INTERNAL SUSPENSION TELESCOPIC SHOCK ABSORBERS

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016144902A (en) 2018-05-15
RU2016144902A3 (en) 2018-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101293843B1 (en) Non pneumatic tire
EP3240695B1 (en) Cross spoke non-pneumatic tire
US20110126948A1 (en) Reactive planar suspension for a wheel
CN101909903B (en) Non-pneumatic wheel and wheel, suspension and tire used therein
CN105365478B (en) The non-inflatable tyre of riding comfort with raising
US9933036B2 (en) Damping rubber spring for an automobile suspension
US20170368869A1 (en) Non-pneumatic tire with multi-connection connecting elements
RU2657815C2 (en) Wheel having internal cushioning and damping elements
CN207449534U (en) A kind of dual density non-inflatable tyre of high molecular material
CN106080021A (en) A kind of vibration damping wheel hub
US11571932B2 (en) Non-pneumatic tire
CN104260600B (en) A kind of burst-proof tyre
CN204236160U (en) A kind of bush of swing arm and automobile
CA1202988A (en) Wheel suspension with eccentric shear disc
CN205836360U (en) One exempts from Inflatable hand go-cart tire
KR101495100B1 (en) Non pneumatic tire
CN210911898U (en) Solid tire and wheel using same
CN205674787U (en) A kind of corrugated structure tire
CN101544162A (en) Honeycomb tyre
CN205365058U (en) Shock attenuation wheel
CN209762090U (en) Shock-absorbing cylinder for vehicle
CN203211017U (en) Tire structure
CN204236129U (en) A kind of vehicle bridge of good damping effect
CN207064540U (en) A kind of new rear shock absorbing bushing
CN112060833A (en) A shock attenuation wheel subassembly for car