RU2661013C1

RU2661013C1 - Vehicle wheel with variable geometry

Info

Publication number: RU2661013C1
Application number: RU2017126811A
Authority: RU
Inventors: Семён Геннадьевич Кучин
Original assignee: Семён Геннадьевич Кучин
Priority date: 2017-07-25
Filing date: 2017-07-25
Publication date: 2018-07-11

Abstract

FIELD: transportation.

SUBSTANCE: invention relates to wheels of vehicles and their accessories designed to increase the traction of wheels to the road surface. Vehicle wheel consists of a disk with forming tides and tires. Shape-forming tides on the disk provide a change in the shape of a wheel when the pressure in a tire decreases.

EFFECT: increased traction of wheels with the road surface in difficult conditions without changing the design of a vehicle's running gear.

4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к колесам транспортных средств и приспособлениям к ним, предназначенным для увеличения силы сцепления колес с поверхностью дороги.The invention relates to wheels of vehicles and devices for them, designed to increase the adhesion force of the wheels to the road surface.

Из существующего уровня техники уже несколько тысячелетий известно колесо, как правило, круглой формы, что позволяет поставленному на него телу катиться, а не скользить [4]. Также известно, что круглая форма колеса не является единственно существующей [5]. Связано это с тем, что колесо, имеющее только круглую форму, не всегда может обеспечить транспортному средству передвижение по труднопроходимой местности, а также преодоление препятствий, так как круглая форма колеса может вызывать его проскальзывание в грязи, песке, снегу и др. В силу этих причин в настоящее время проводятся различные исследования, разрабатываются конструкции колес, способных изменять свою форму, например, при преодолении препятствий [1] и др.From the existing level of technology for several millennia, a wheel has been known, as a rule, of a round shape, which allows the body placed on it to roll, and not slip [4]. It is also known that the circular shape of the wheel is not the only one existing [5]. This is due to the fact that a wheel having only a round shape cannot always provide the vehicle with movement over difficult terrain, as well as overcoming obstacles, since the round shape of the wheel can cause it to slip in the mud, sand, snow, etc. Due to these reasons, various studies are currently underway, wheel designs are being developed that can change their shape, for example, when overcoming obstacles [1], etc.

Вместе с тем, еще в 1957 г. гражданин США Альберт Сфредд получил патент №2786540 «Некруглое колесо», по которому в 1960-е гг. было построено несколько ходовых моделей и макетов для армии США [5]. По этому поводу в американском журнале «Popular Mechanics» в апреле 1970 г. писали: «Квадратные колеса такой системы работают лучше, чем круглые в условиях сложнопересеченной местности, остроугольные грани обеспечивают лучшее сцепление на снегу, грязи, песке или крутых склонах, обеспечивая повышенную тягу для грузовых автомобилей, танков и другой военной техники» [5]. Принцип некруглого колеса Альберта Сфредда, наиболее подходящий при преодолении труднопроходимых участков местности, выбран в качестве прототипа в заявленном изобретении.However, back in 1957, US citizen Albert Sfredd received a patent No. 2786540 "Non-circular wheel", according to which in the 1960s. It was built several running models and layouts for the US Army [5]. On this occasion, in the American magazine Popular Mechanics in April 1970, they wrote: “Square wheels of such a system work better than round wheels in difficult terrain, acute-angled edges provide better traction on snow, mud, sand or steep slopes, providing increased traction for trucks, tanks and other military equipment ”[5]. The principle of the non-circular wheel of Albert Sfredd, the most suitable for overcoming difficult terrain, is selected as a prototype in the claimed invention.

Подробнее, характеризуя принцип некруглого колеса, реализованный по патенту Альберта Сфредда, отметим, что при всех положительных свойствах его квадратных колес при преодолении труднопроходимых участков местности, плавность хода транспортных средств с такими колесами по ровным поверхностям обеспечивалась «эффектом круглых колес» за счет усложнения ходовой части транспортных средств. Данное обстоятельство следует отнести к недостатку, поскольку для применения технического решения Альберта Сфредда на практике недостаточно было только поменять колеса, необходимо было менять всю ходовую часть транспортного средства, дополняя ее различными плавающими осями, шестернями и др. [5]. Кроме того, такие колеса могли иметь всегда только какую-либо одну форму, например квадратную. При этом при замене колес на круглые необходимо было вновь менять ходовую часть транспортного средства.In more detail, characterizing the principle of a non-circular wheel, implemented according to Albert Sfredd’s patent, we note that for all the positive properties of its square wheels when overcoming difficult terrain, the smooth running of vehicles with such wheels on flat surfaces was ensured by the “round wheel effect” due to the complexity of the chassis Vehicle. This circumstance should be attributed to a drawback, since in order to apply the technical solution of Albert Sfredd in practice it was not enough just to change the wheels, it was necessary to change the entire chassis of the vehicle, supplementing it with various floating axles, gears, etc. [5]. In addition, such wheels could always have only one shape, for example a square one. At the same time, when replacing the wheels with round wheels, it was necessary to change the chassis of the vehicle again.

Исходя из этого, задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание простого и надежного устройства, позволяющего придавать, при необходимости, колесу вместо круглой формы овальную или многоугольную для увеличения силы сцепления колес с поверхностью дороги в труднопроходимых условиях без изменения конструкции ходовой части транспортного средства.Based on this, the task to which the claimed technical solution is directed is to create a simple and reliable device that allows, if necessary, to give the wheel instead of a round shape oval or polygonal to increase the adhesion force of the wheels to the road surface in difficult conditions without changing the design of the chassis vehicle.

Подходя к решению поставленной технической задачи, заметим, что частично принцип изменения формы колеса транспортного средства только при преодолении труднопроходимых участков местности, на практике уже реализован. Так, известно, что на автомобилях Урал, КамАЗ и др. рекомендуется уменьшать давление в колесах в тяжелых дорожных условиях (снег, грязь, мягкий грунт, песок и т.д.) [3], так как при уменьшении давления колеса под нагрузкой приобретают псевдоовальную форму. Причем, это касается как гражданской автомобильной промышленности, так военной [2]. Однако проведенный патентный поиск показал, что технического решения, которое позволяло бы придавать колесам еще и многоугольные формы, а затем вновь круглые, без замены самих колес или их частей, в настоящее время не существует.Approaching the solution of the technical task, we note that in part the principle of changing the shape of the wheel of a vehicle only when overcoming difficult terrain is already implemented in practice. So, it is known that on vehicles Ural, KamAZ, etc. it is recommended to reduce the pressure in the wheels in difficult road conditions (snow, dirt, soft soil, sand, etc.) [3], since when the pressure decreases, the wheels under load get pseudo-oval form. Moreover, this applies to both the civilian automotive industry and the military [2]. However, a patent search showed that a technical solution that would make it possible to give the wheels also polygonal shapes, and then round again, without replacing the wheels themselves or their parts, does not currently exist.

Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что колесо транспортного средства состоит из диска с формообразующими приливами и шины, при этом формообразующие приливы на диске обеспечивают изменение формы колеса при понижении давления в шине.The technical result due to the task is achieved by the fact that the wheel of the vehicle consists of a disk with shaping tides and a tire, while shaping tides on the disc provide a change in the shape of the wheel with decreasing tire pressure.

Сущность изобретения поясняется чертежами, которые не охватывают и, тем более, не ограничивают весь объем притязаний заявляемого технического решения, а являются лишь иллюстрирующим материалом возможного частного случая его выполнения:The invention is illustrated by drawings, which do not cover and, moreover, do not limit the entire scope of the claims of the claimed technical solution, but are only illustrative material of a possible special case of its implementation:

- фиг.1 – общий вид колеса;- figure 1 is a General view of the wheel;

- фиг.2 – вариант преодоления препятствия (яма).- figure 2 is an option for overcoming an obstacle (pit).

Позициями на чертеже обозначены:The positions in the drawing indicate:

1 – диск;1 - disk;

2 – формообразующие приливы;2 - shape-forming tides;

3 – шина.3 - bus.

Эксплуатация заявляемого технического решения (далее также – «колесо» или «колесо с изменяемой геометрией») предполагается следующим образом.The operation of the claimed technical solution (hereinafter also referred to as the "wheel" or "wheel with variable geometry") is assumed as follows.

При передвижении транспортного средства, оборудованного колесами с изменяемой геометрией, по ровным поверхностям, давление в колесах поддерживается исходя из требований эксплуатационной документации транспортного средства. Благодаря этому, каждое колесо будет иметь круглую форму. Однако, при необходимости, например, при передвижении по снегу, грязи, песку, ямам и др., давление в колесах уменьшается. В результате этого, под нагрузкой, в каждом колесе формообразующие приливы 2 диска 1 воздействуют на шину 3 и в нижней ее части придают шине, например, псевдоквадратную форму, как показано на фиг.2. Такая форма колеса позволит увеличить сцепление с поверхностью дороги, преодолеть яму и др., поскольку уже отмечалось, что овальная и квадратная форма колеса для таких случаев наиболее приемлема. Причем количество формообразующих приливов и их форма не ограничиваются при производстве дисков, что позволит изготавливать овальные, трех- и т.д. многоугольно-изменяемые колеса.When moving a vehicle equipped with wheels with variable geometry, on smooth surfaces, the pressure in the wheels is supported on the basis of the requirements of the operational documentation of the vehicle. Due to this, each wheel will have a round shape. However, if necessary, for example, when traveling on snow, mud, sand, pits, etc., the pressure in the wheels decreases. As a result of this, under load, in each wheel the shaping tides 2 of the disk 1 act on the tire 3 and in the lower part give the tire, for example, a pseudo-square shape, as shown in Fig.2. This shape of the wheel will increase traction on the road surface, overcome the pit, etc., since it has already been noted that the oval and square shape of the wheel for such cases is most acceptable. Moreover, the number of shaping tides and their shape are not limited in the manufacture of disks, which will allow to produce oval, three, etc. multi-angle wheels.

После преодоления труднопроходимого участка местности, давление в колесах вновь увеличивается. Вследствие этого формообразующие приливы 2 диска 1 перестают воздействовать на шину в ее нижней части, и колеса снова приобретают круглую форму для передвижения транспортного средства по ровной местности.After overcoming a difficult terrain, the pressure in the wheels increases again. As a result, the shaping tides 2 of the disk 1 cease to affect the tire in its lower part, and the wheels again acquire a circular shape for moving the vehicle on flat ground.

Такая конструкция позволяет совместить достоинства квадратных колес при передвижении по снегу, грязи, песку, ямам и др. и учесть недостатки, указанные выше. Для изготовления колес с изменяемой геометрией достаточно только изготовить новые диски с формообразующими приливами, допустимо использовать уже существующие шины в новых колесах. Какая-либо доработка или периодическая замена колес или ходовой части транспортных средств не потребуются.This design allows you to combine the advantages of square wheels when moving on snow, mud, sand, pits, etc. and take into account the disadvantages indicated above. For the manufacture of wheels with variable geometry, it is enough only to make new disks with shaping tides, it is permissible to use existing tires in new wheels. Any modification or periodic replacement of the wheels or chassis of the vehicles will not be required.

Использованные источникиUsed sources

1. Безвоздушные шины и колеса стали доступны для коммерческих машин [Электронный ресурс]. - URL: http://primorye24.ru/news/post/19681-bezvozdushnye-shiny-i-kolesa-stali-dostupny-dlya-kommercheskih-mashin (16.07.17). - Загл. с экрана.1. Airless tires and wheels became available for commercial vehicles [Electronic resource]. - URL: http://primorye24.ru/news/post/19681-bezvozdushnye-shiny-i-kolesa-stali-dostupny-dlya-kommercheskih-mashin (07.16.17). - Zagl. from the screen.

2. Бронетранспортер БТР-80. Инструкция по эксплуатации 5903-0000010ИЭ. – М.: Воениздат, 1990. – 288 с.2. Armored personnel carrier BTR-80. Operating Instructions 5903-0000010IE. - M .: Military Publishing House, 1990 .-- 288 p.

3. Вождение автомобиля Урал 4320-«Уралспецмаш» [Электронный ресурс]. - URL: http://uralspecmash.ru/poleznaya-informaciya/ural-4320/vozhdenie-avtomobilya (16.07.17). - Загл. с экрана.3. Driving a car Ural 4320- “Uralspetsmash” [Electronic resource]. - URL: http://uralspecmash.ru/poleznaya-informaciya/ural-4320/vozhdenie-avtomobilya (07.16.17). - Zagl. from the screen.

4. Колесо-Википедия [Электронный ресурс]. - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Колесо (16.07.17). - Загл. с экрана.4. Wheel-Wikipedia [Electronic resource]. - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Wheel (07/16/17). - Zagl. from the screen.

5. Некруглые колеса. – Алексей 76 [Электронный ресурс]. - URL: http://alexey-76-kb-4.livejournal.com/8585.html (16.07.17). - Загл. с экрана.5. Non-circular wheels. - Alexey 76 [Electronic resource]. - URL: http://alexey-76-kb-4.livejournal.com/8585.html (07.16.17). - Zagl. from the screen.

Claims

1. The wheel of a vehicle with a variable geometry, characterized in that it consists of a disk with shaping tides and a tire, while shaping tides on the disc provide a change in the shape of the wheel with decreasing tire pressure.

2. Wheel of a vehicle with variable geometry according to claim 1, characterized in that the space between the disk and the tire can be filled with gas or liquid.

3. The wheel of the vehicle with variable geometry according to claim 1, characterized in that the shaping tides on the disk can be made detachable from the disk or inseparable from it.

4. The wheel of a vehicle with a variable geometry according to claim 1, characterized in that the forming tides provide a change in the shape of the wheel instead of round to oval or polygonal with decreasing pressure in the wheel.