SE508103C2

SE508103C2 - Fordonshjul

Info

Publication number: SE508103C2
Application number: SE9604536A
Authority: SE
Inventors: Bengt Erland Ilon
Original assignee: Ilon B E
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-08-24
Also published as: GB9914183D0; GB2334924A; DE19782168T1; AU5503398A; SE9604536D0; SE9604536L; WO1998028158A1

Description

508 103 fordonet inte lämpar sig att köras snabbt på ojämnt under- lag och definitivt inte för snabb körning i en huvudkör- riktning i ojämn terräng.

Syftet med föreliggande uppfinning är att eliminera den ovannämnda nackdelen och andra nackdelar som kända fordons- hjul av ifrågavarande typ är behäftade med. Detta åstadkommes genom att det inledningsvis nämnda fordonshjulet i huvudsak erhållit de kännetecken som framgår av efterföljande patentkrav l.

Genom att fordonshjulet uppvisar nämnda kännetecken kan for- donet köras snabbt i en huvudkörriktning annan valfri riktning på ojämnt underlag även om detta utgöres av ojämn terräng.

Uppfinningen skall nedan förklaras närmare med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka figur l illustrerar ett fordon med fordonshjul enligt upp- finningen med en planvy; figur 2 illustrerar fordonet enligt figur l med en sidovy; figur 3 illustrerar fordonet enligt figur l med en frontvy och figur 4 illustrerar ett i fordonet enligt figur 1 ingående fordonshjul med en frontvy.

På ritningarna illustreras ett fordon l för körning i valfri riktning pà ett underlag 2. Det illustrerade fordonet l kan köras rakt fram i en huvudkörriktning F, i en riktning rakt bakåt i förhållande till riktningen F, i en riktning rakt åt ena eller andra sidan eller någon annan valfri riktning såsom runt sitt eget centrum. Fordonet uppvisar ett underrede 3 bestående av främre delar 4, t.ex. en främre balk, bakre delar 5, t.ex. en bakre balk och yttre sidodelar 6 och 7, t.ex. 508 103 två sidobalkar, vilka förbinder den främre och bakre delen 4 och 5 med varandra. De främre och bakre delarna 4, 5 är tvärgående riktade i förhållande till huvudkörriktningen F och de yttre sidodelarna 6, 7 är parallellt riktade i för- hållande till huvudkörriktningen F.

De yttre sidodelarna 6, 7 är anordnade på motsatta sidor om centrala delen 9, som sträcker sig parallellt med huvudkör- riktningen F och mellan nämnda yttre sidodelar 6, 7 är lämpligen anordnat förstärkningsdelar 8. Den centrala delen 9 kan uppvisa en med huvudkörriktníngen F parallell lagrings- anordning 9a för en främre arm 10 och en bakre arm 11. På den främre armen 10 är hjulen 12, 13 av ett främre hjulpar 14 anordnade på motsatta sidor om den centrala delens 9 lagrings- anordning 9a och på den bakre armen 11 är hjulen 15, 16 av ett bakre hjulpar 17 anordnade på motsatta sidor om nämnda lagringsanordning 9a.

Lagringsanordningen 9a medger att varje arm 10 resp. ll kan svänga kring en med huvudkörriktningen F parallell svängningsaxel 18 resp. 19, så att hjulen 12, 13 resp. 15, 16 kan svänga kring nämnda svängningsaxlar 18 resp. 19 i vertikala riktningar då fordonet 1 körs på underlaget 2. När exempelvis det ena hjulet 12 i det främre hjulparet 14 vid körning pà under- laget 2 svänger i vertikal riktning nedåt, svänger det andra hjulet 13 i nämnda hjulpar 14 i vertikal riktning uppåt och vice versa. När exempelvis det ena hjulet 15 i det bakre hjulparet 17 svänger i vertikal riktning nedåt så svänger det andra hjulet 16 i det bakre hjulparet 17 uppåt och vice versa.

De yttre ändpartierna av den främre armen 10 kan på motsatta sidor om lagringsanordningen 9a vara förbundna med yttre änd- partier av den bakre armen 11 via (icke visade) förbindelse- stag, som kan vara anordnade på armarna 10, 11 via sådana leder, som medger att armarnas 10, 11 kan svänga i vertikala kala riktningar i förhållande till varandra. 508 103 Varje hjul 12, 13, 15, 16 kan uppvisa en navdel 20, som är sa lagrad pà en lagringsanordning 21 pá resp. arm 10 resp. 11, att navdelen 20 kan roteras kring en rotationsaxel Rl, R2, R3 och R4. Varje navdel 20 kan nedtill uppvisa en skàlformad del 22, vilken har nedàtriktade hàllare 23, 24 för rullkroppar 25. Dessa är fritt roterbart lagrade att rotera kring rota- tionsaxlar R5 och varje hjul har exempelvis tolv stycken rull- kroppar 25 anordnade i en rullkroppskrans 26, som omger nav- delen 20 och som är roterbar kring sama rotationsaxel R1, R2, R3 och R4 som denna. Rullkropparna 25 är dessutom sá anordnade att deras rotationsaxlar R5 är snedställda i förhållande till linjer L som, sett uppifràn i riktning mot fordonet 1, är radiellt riktade i förhållande till rullkroppskransen 26.

Exempelvis kan en vinkel V4 mellan rotationsaxlarna R5 och linjen L vara 30-50°, företrädesvis cirka 40°.

Rullkropparna 25 pà hjulen 12, 13 i det främre hjulparet 14 kan lämpligen vara så riktade, att förlängningslinjer L2, L3 till rotationsaxlarna RS till två sádana av dessa rullkroppar 25, som befinner sig längst bak i rullkroppskransarna 26 till hjulen 12 och 13, sett uppifràn i riktning mot fordonet 1, skär varandra bakom det främre hjulparet 14. Rullkropparna 25 pà hjulen 15, 16 i det bakre hjulparet 17 kan lämpligen vara sà riktade, att förlängningslinjer L4, L5 till rotations- axlarna R5 till tvá sádana av dessa rullkropppar 25, som be- finner sig längst fram i rullkroppskransarna 26 till hjulen 15 och 16, sett uppifràn i riktning mot fordonet 1, skär varandra framför det bakre hjulparet 17.

Varje rullkropp 25 kan vara delad i tvà rullkroppsdelar, nämligen en inre rullkroppsdel 27 och en yttre rullkroppsdel 28. Dessa är fritt roterbara kring nämnda rotationsaxel RS och varje rullkropp kan hállas fast vid navdelens 20 skal- formade del 22 via en nedàtriktad hàllare 23 placerad innan- för den inre rullkroppsdelen 27 och en hållare 24 placerad mellan de bàda rullkroppsdelarna 27, 28. i 508 103 Varje rullkropp 25 kan vara något spolformad och yttre delar av rullkropparna 25 kan, sett uppifrån i riktning mot fordonet, befinna sig något utanför den skàlformade delens 22 ytterkant.

De fyra hjulen 12, 13, 15, 16 är individuellt drivna av drivaggregat D1-D4, som kan rotera nämnda hjul 12, 13, 15, 16 individuellt kring sina rotationsaxlar R5 i medurs eller moturs riktning. Drivaggregaten Dl-D4 kan vara av känd typ och de är därför endast antydda på ritningarna med punkt- streckade linjer och de styrs av en (icke visad) styrenhet, som också kan vara av känd typ. I vilken riktning hjulen 12, 13, 15, 16 skall drivas individuellt för att åstad- koma fordonets 1 önskade färdriktning framgår av skrif- terna SE 363 781 (US 3,746,l12) eller US 4,258,8l5.

Rullkroppskransen 26 vid varje hjul 12, 13, 15, 16 är, sett i riktningen FF framifrån mot fordonet 1, så snedställt an- ordnad, att sådana yttre rullkroppar 25a av rullkroppskransen 26, som är belägna närmast nämnda yttre sidodelar 6 eller 7, är belägna på lägre nivåer än inre rullkroppar 25b av rull- kroppskransen 26, som är belägna närmast nämnda centrala delar 9. Härigenom kommer hjulen 12, 13 resp. 15, 16 i varje hjulpar 14 resp. 17 att anligga mot underlaget 2 via de yttre rull- kropparna 25a medan de inre rullkropparna 25b kommer att be- finna sig ovanför underlaget 2.

Varje rullkropp 25 är snedställd på sàdant sätt i förhållande till rullkroppskransen 26, att yttre delar 25c av varje rullkropp 25 kommer att befinna sig på en högre nivå än inre delar 25d av rullkroppen 25 i förhållande till rullkropps- kransen 26. Rullkroppskransen 26 kan närmare bestämt vara roterbar i ett plan P, som, sett i riktning FF framifrån mot fordonet 1, är så snedställt, att de yttre rullkropparna 25a är belägna på lägre nivåer än de inre rullkropparna 25b. Varje rullkropp kan närmare bestämt vara snedställd på sådant sätt i förhållande till nämnda plan P, att de i förhållande till rullkroppskransens 26 yttre delar 25c av varje rullkropp 25 508 103 befinner sig på en högre nivå än de inre delarna 25d av rull- kroppen 25 i förhållande till nämnda plan P. Härigenom kommer varje rullkropp 25 att sträcka sig snett utåt/uppåt i förhållande till nämnda plan P.

Varje plan P kan, sett i riktning FF framifrån mot fordonet 1, bilda en spetsig vinkel V1 med underlaget 2 och rota- tionsaxeln R5 kan bilda en spetsig vinkel V2 med nämnda plan P. Vidare kan vinklarna V1 resp. V2 mellan nämnda plan P och underlaget 2 resp. mellan rullkroppens 25 rotationsaxel R5 och nämnda plan P vara lika stora eller i huvudsak lika stora.

Vinkeln V1 mellan nämnda plan P och underlaget 2 kan vara 4- 40°, företrädesvis ca. l0°, och vinkeln V2 mellan rullkroppens 25 rotationsaxel R5 och nämnda plan P kan vara 4-40°, före- trädesvis ca. 10°.

Som framgår av figur 4, kan vinkeln V3 mellan planet P och rotationsaxeln Rl, R2, R3 eller R4, sett framifrån i riktning FF mot fordonets 1, vara rät. Nämnda rotationsaxel Rl, R2, R3, R4 kan, sett från sidan S mot fordonet 1, vara vertikalt riktad i förhållande till underlaget 2.

Nedre delar 29 av rullkroppskransens 26 rullkroppar 25 kan, sett i riktning S från sidan mot fordonet 1, följa en uppåt- böjd båglinje 30. Denna båglinje 30 kan vara en cirkelbåge 31, vars centrum C befinner sig på en sådan förlängnings- linje L6, L7, L8 resp. L9, som förlänger rotationsaxeln Rl, R2, R3 resp. R4 i riktning uppåt från underlaget 2. Nämnda nedre delar 23 av rullkroppskransens 26 rullkroppar 25 kan, sett i riktning FF framifrån mot fordonet 1, också vara an- ordnade att följa en uppàtböjd båglinje 30, företrädesvis cirkelbågen 31. Radien R för cirkelbågen 31 är företrädesvis väsentligt större än ytterdiametern D på rullkroppskransen 26 på varje hjul 12, 13, 15, 16. Exempelvis kan radien R vara minst dubbelt så stor som nämnda ytterdiameter D.

Rotationsaxlarna Rl-R4 kan, sett framifrån i riktning FF 508 103 mot fordonet 1 vara sà snedställda till ett vertikalplan V, att de bildar en vinkel V5 med vertikalplanet (se figur 4).

Vinkeln V5 kan vara 4-40° och är företrädesvis cirka lO°.

Varje hjul 12, 13, 15, 16 och företrädesvis en i detta in- gàende navdel 20 kan vara anordnad pà respektive arm 10 resp. 11 att svänga kring en svängningsaxel 32 som korsar rotations- axeln Rl, R2, R 3 eller R4 och som företrädesvis sträcker sig i tvärgáende riktning i förhållande till fordonets 1 huvud- körriktning F. Härigenom kan varje hjul 12, 13, 15, 16 svänga i riktning framåt/bakàt i förhållande till nämnda vid i huvud- körriktningen F framåt eller bakat vid körning pà ojämnt underlag 2.

Uppfinningsföremälet är inte begränsat till det ovan be- skrivna och pà ritningarna visade utförandet utan detsamma kan variera inom ramen för efterföljande patentkrav. Som exempel pá alternativ till det beskrivna utförandet kan nämnas att underredet 3 kan vara av annan konstruktion än det visade, att hjulen 12, 13, 15, 16 kan vara utformade pà annat sätt än det beskrivna, att rullkropparna 25 kan bestà av en eller ett annat lämpligt antal delar och att fordonet 1 kan uppvisa mer än tvá hjulpar 14, 17.

Claims

508 103 Patentkrav: IlIIﬁlfIIIIIIﬂlI/I

1. Fordonshjul för fordon avsedda att köras i valfria riktningar, däribland en huvudkörriktning, varvid fordonet (1) i förhållande till huvudkörriktningen (F) uppvisar främre delar (4) och i huvudsak parallellt med nämnda huvudkörriktning (F) anordnade centrala delar (9) samt yttre sidodelar (6, 7) anordnade pà motsatta sidor om nämnda centrala delar (9), varvid fordonet (1) uppvisar åtminstone två hjulpar (14, 17), varvid hjulen (12, 13, 15, 16) i varje hjulpar (14 resp. 17) är anordnade pà motsatta sidor om fordonets (1) cent- rala delar (9), varvid hjulen (12, 13, 15, 16) är individuellt drivbara att roteras i såväl medurs som moturs riktningar, och 508 103 q varvid varje hjul (12, 13, 15, 16) uppvisar en rullkropps- krans (26) bestående av ett flertal rullkroppar (25), vilka är fritt roterbart lagrade och via vilka hjulet (12, 13, 15, 16) är avsett att anligga mot ett underlag (2) på vilket fordonet (1) är uppställt, k ä n n e t e c k n a t a v att rullkroppskransen (26) vid varje hjul (12, 13, 15, 16), sett i riktning (FF) framifrån mot fordonet (1), är så sned- ställt anordnad, att yttre, närmast fordonets (1) yttre sidodelar (6, 7) belägna rullkroppar (25a) av rullkropps- kransen (26) är belägna på lägre nivåer än inre, närmast fordonets (1) centrala delar (9) belägna rullkroppar (25b) av rullkroppskransen (26), så att hjulen (12, 13, 15, 16) i varje hjulpar (14 resp. 17) anligger mot nämnda underlag (2) via nämnda yttre rullkroppar (25a) medan nämnda inre rullkroppar (25b) befinner sig ovanför underlaget (2), och att varje rullkropp (25) är så snedställt anordnad i för- hållande till rullkroppskransen (26), att yttre delar (25c) av rullkroppen (25) befinner sig på en högre nivå än inre delar (25d) av rullkroppen (25), så att varje rullkropp (25) sträcker sig snett utåt/uppåt i förhållande till rullkropps- kransen (26).

2. Fordonshjul enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a t a v att rullkroppskransen (26) vid varje hjul (12, 13, 15, 16) är roterbar i ett plan (P), som, sett i riktning (FF) fram- ifrån mot fordonet (1), är så snedställt, att de yttre rull- kropparna (25a) är belägna på lägre nivåer än de inre rull- kropparna (25b), och att varje rullkropp (25) i rullkroppskransen (26) är sned- ställd på sådant sätt i förhållande till nämnda plan (P), 508 103 IO. att de i förhállande till rullkroppskransen (26) yttre delarna (25c) av varje rullkropp (25) befinner sig pà en högre nivà än de inre delarna (25d) av rullkroppen (25) i förhållande till nämnda plan (P).

3. Fordonshjul enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k - n a t a v att varje plan (P), sett i riktning (FF) fram- ifràn mot fordonet (1), bildar en spetsig vinkel (Vl) med underlaget (2) och att en rotationsaxel (R5), kring vilken rullkroppen (25) roterar, bildar en spetsig vinkel (V2) med nämnda plan (P).

4. Fordonshjul enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k ~ n a t a v att vinklarna (V1 resp. V2) mellan nämnda plan (P) och underlaget (2) resp. mellan rullkroppens (25) rota- tionsaxel (R5) och nämnda plan (P) är lika stora eller i huvudsak lika stora.

5. Fordonshjul enligt nagot av patentkraven 2 - 4, k ä n n e - t e c k n a t a v att vinkeln (V1) mellan nämnda plan (P) och underlaget (2) är 4-40°, företrädesvis ca. l0°, och att vinkeln (V2) mellan rullkroppens (25) rotationsaxel (R5) och nämnda plan (P) är 4-40°, företrädesvis ca. lO°.

6. Fordonshjul enligt nagot av patentkraven 2- 5, k ä n n e - t e c k n a t a v att en rotationsaxel (Rl, R2, R3, R4), kring vilken rull- kroppskransen (26) roterar, sträcker sig med rät vinkel (V3) i förhållande till nämnda plan (P), och att nämnda rotationsaxel (Rl, R2, R3, R4), sett fràn sidan mot fordonet (1) i tvärgàende riktning (S) i förhållande till fordonets huvudkörriktning (F), är vertikalt riktad 508 103 i förhållande till nämnda underlag (2).

7. Fordonshjul enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att nedre delar (29) av rullkroppskransens (26) rullkroppar (25), sett från sidan mot fordonet (1) i tvärgående riktning (S) i förhållande till fordonets (1) huvudkörriktning (F), följer en uppåt- böjd bàglinje (30). '

8. Fordonshjul enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att rullkroppskransens (26) rullkroppar (25) är så anordnade, att nedre delar (29) därav följer en uppåtböjd bàglinje (30) i form av en cirkelbåge (31), vars centrum (C) befinner sig på en förlängningslinje (L6, L7, L8 resp. L9) som förlänger en rotationsaxel (R1, R2, R3 resp. R4), som sträcker sig med rät vinkel (V3) till nämnda plan (P) och kring vilken rullkroppskransen (26) roterar.

9. Fordonshjul enligt något av patentkrav 7 eller 8, k ä n n e t e c k n a t a v att nedre delar (23) av rull- kroppskransens (26) rullkroppar (25), sett i riktning (FF) framifrån mot fordonet (1), också är anordnade att följa en uppåtböjd båglinje (30), företrädesvis en cirkelbåge (31).

10. Fordonshjul enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att rotationsaxlar (Rl, R2 resp. R3, R4), kring vilka rullkroppskransarna (26) på varje hjul (12, 13 resp. 15, 16) i varje hjulpar (14 resp. 17) roterar, sett i riktning (FF) framifrån mot fordonet (1), är så snedställt anordnade i förhållande till varandra, att nedåtriktade förlängningslinjer (Ll0, L11 resp. L12, L13) till nämnda rotationsaxlar (R1, R2 resp. R3, R4) möts nedanför fordonet (1) då detta är uppställt på under- laget (2).

11. Fordonshjul enligt något av föregående patentkrav, 508 103 ll k ä n n e t e c k n a t a v att hjulen (12, 13 resp. 15, 16) till det främre hjulparet (14) resp. det bakre hjulparet (17) är anordnade på främre resp. bakre armar (10 resp. 11), och att varje arm (10 resp. 11) är anordnad att svänga kring en svängningsaxel (18 resp. 19), som är anordnad mellan de på resp. arm (10 resp. ll) anordnade hjulen (12, 13 resp. 15, 16), varvid nämnda svängningsaxel (18 resp. 19) före- trädesvis sträcker sig parallellt med fordonets (1) huvud- körriktning (F), varigenom varje arm (10 resp. 11) kan svänga kring nämnda svängningsaxel (18 resp. 19) och varje hjul (12, 13, 15, 16) är rörligt i vertikal riktning kring nämnda svängningsaxel (18 resp. 19) vid körning på under- laget (2).

12. Fordonshjul enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att varje hjul (12, 13, 15, 16) är svängbart anordnad i förhållande till en i fordonet (1) ingående arm (10, 11) så att hjulet (12, 13, 15, 16) kan svänga kring en svängningsaxel (32) i förhållande till armen (10, 11) vid körning på underlaget (2), varvid nämnda svängningsaxel (32) är tvärgående riktad i förhållande till fordonets (1) huvudkörriktning (F), varigenom varje hjul (12, 13, 15, 16) kan svänga i riktning framåt/bakåt i förhållande till nämnda huvudkörriktning (F).

13. Fordonshjul enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att vid varje hjul (12, 13, 15, 16) uppvisar en roterbart lagrad navdel (20), vilken uppvisar en del (22) med uppåtböjd skålform på vilken hål- lare (23, 24) för rullkropparna (25) är monterade, vilken del (22) med uppåtböjd skålform företrädesvis har en sfä- risk yta vars centrum är beläget ovanför hjulet (12, 13, 15, 16) på en i förhållande till underlaget (2) uppåt- riktad förlängningslinje (L6, L7, L8, L9) av en rotations- 508 103 ﬂ Lﬁ axel (Rl, R2, R3, R4), kring vilken rullkroppskransen (26) och navdelen (20) roterar.

14. Fordonshjul enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att rullkropparna (25) är så anordnade, sett uppifrån i riktning mot fordonet (1), att deras rotationsaxlar (R5) är snedställda i förhållande till linjer (L), som är riktade radiellt i förhållande till rullkroppskransarna (26), varvid vinkeln (V4) mellan rull- kropparnas (25) rotationsaxel (R5) och nämnda linjer (L) exempelvis är på 30-50°, företrädesvis cirka 40°.

15. Fordonshjul enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att rullkropparna (25) på hjulen (12, 13) i det främre hjulparet (14) är så riktade att förlängningslinjer (L2, L3) till rotationsaxlarna (R5) till två längst bak i rull- kroppskransarna (26) befintliga rullkroppar (25) till båda hjulen (12, 13) i det främre hjulparet (14), sett uppifrån i riktning mot fordonet (1), skär varandra bakom nämnda främre hjulpar (14), och att förlängningslinjer (L3, L4) till rotationsaxlarna (R5) till två längst fram i rullkroppskransarna (26) befintliga rullkroppar (25) till två hjul (15, 16) i det bakre hjul- paret (17), sett uppifrån i riktning mot fordonet (1), skär varandra framför nämnda bakre hjulpar (17).

16. Fordonshjul enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att varje rullkropp (25) är delad i två rullkroppsdelar (27, 28), mellan vilka rullkroppsdelar (27, 28) en hållare (24) är anordnad för att hålla rullkroppen (25) vid en navdel (20), i 508 103 V) att företrädesvis ytterligare en hållare (23) för att hàlla rullkroppen (25) vid navdelen (20) är anordnad innanför en inre rullkroppsdel (27) av de två rullkroppsdelarna (27, 28) I att varje rullkropp (25) företrädesvis är något spolformad, och att delar av rullkroppen (25), sett uppifrån i riktning mot fordonet (1), företrädesvis befinner sig utanför en ytter- kant av en skàlformad del (22) av navdelen (20) .