МЕХАНИЗМ КРЕПЛЕНИЯ КОЛЁС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE WHEEL ATTACHMENT MECHANISM

Изобретение относится к области автотранспорта, а именно к механизмам крепления колес с поворотными ступицами, и может быть использовано в качестве дополнительной оси автомобиля или основной оси прицепа (поворотного модуля).
Из уровня техники известен механизм крепления колес транспортного средства, содержащий два несущих осевых элемента с торсионами, на которых закреплены ступицы колес с возможностью перевода из вертикального положения в горизонтальное посредством привода и фиксации в крайних положениях (см. заявку US 20060148340, кл. B60F 3/00, опубл. 06.07.2006). Недостатками известного механизма являются сложность и недостаточная универсальность конструкции, целью которой является улучшение судоходных качеств автомобиля-амфибии.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и обеспечение возможности установки предлагаемого механизма на любом транспортном средстве с целью повышения безопасности, устойчивости, проходимости и плавучести за счет выноса колес за боковые габариты и перевода этих колес из вертикального в горизонтальное положение, обеспечивая, тем самым, свободное пространство для открывания боковых дверей и использование колес в качестве подножки на земле и в качестве поплавков на воде. Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в механизме крепления колес транспортного средства, содержащем два несущих осевых элемента с торсионами, на которых закреплены ступицы колес с возможностью перевода из вертикального положения в горизонтальное посредством привода и фиксации в крайних положениях, ступицы установлены на шарнирных элементах, каждый из которых содержит подвижный двуплечий рычаг, соединенный со ступицей, и неподвижный рычаг, соединенный с торсионом, причем концы подвижного рычага соединены с приводом. Привод может быть выполнен в виде двух ручных или электрических лебедок, снабженных системами направляющих элементов, причем в горизонтальном положении колеса частично размещены под днищем транспортного средства. Несущие осевые элементы предпочтительно закреплены в опорной трубе с помощью фиксаторов с возможностью регулирования вылета колес. Подвижные рычаги предпочтительно снабжены стопорами для фиксации в вертикальном положении.
На фиг. 1 представлена схема предлагаемого механизма, вид сбоку (для наглядности левое колесо находится в горизонтальном положении, а правое - в вертикальном);
на фиг. 2 - схема предлагаемого механизма, вид снизу (для наглядности левое колесо находится в вертикальном положении, а правое - в горизонтальном, в левой части чертежа ступица изображена и в вертикальном, и в горизонтальном положениях);
на фиг. 3 - шарнирный элемент предлагаемого механизма, вид сбоку;
на фиг. 4 - шарнирный элемент предлагаемого механизма, вид с торца;
на фиг. 5 - крепление несущих осевых элементов в опорной трубе с помощью фиксаторов в виде болтов;
на фиг. 6 - крепление несущих осевых элементов в опорной трубе с помощью фиксаторов в виде зубчатых реек;
на фиг. 7 представлен опытный образец Легкого Вездеходного Комплекса (ЛВК), а именно Бездорожник Таврического БДтТ-3 на базе серийно выпускаемого автомобиля ВАЗ 21213 и сборно-разборного прицепа с предлагаемыми механизмами, установленными на основной оси прицепа в транспортном положение, вид сбоку;
на фиг. 8 - вездеходный комплекс БДтТ-3 с предлагаемыми механизмами, установленными на дополнительной оси в положение «вездеход»;
на фиг. 9 - вездеходный комплекс с предлагаемыми механизмами, установленными на дополнительной оси автомобиля и на основных осях поворотных модулей.
Предлагаемый механизм крепления колес 1 транспортного средства состоит из двух несущих осевых элементов 2, снабженных торсионами. Осевые элементы 2 могут быть закреплены в опорной трубе 3 с помощью фиксаторов или устанавливаться непосредственно на днище автомобиля или прицепа/поворотного модуля. Фиксаторы обеспечивают возможность регулирования вылета колес 1 под необходимую ширину колеи. Они могут быть выполнены в виде болтов 4, входящих в совмещаемые регулировочные отверстия на трубе 3 и несущих элементах 2, или в виде зубчатых реек 5, входящих в зацепление с зубчатым колесом 6. При вращении колеса 6 рейки 5 с прикрепленными к ним несущими элементами 2 сходятся/расходятся до достижения необходимого расстояния между колесами 1.
На торсионах несущих элементов 2 посредством шарнирных элементов закреплены поворотные ступицы 7. Указанные шарнирные элементы обеспечивают возможность перевода ступиц 7 вместе с установленными на них колесами 1 из вертикального положения в горизонтальное посредством привода 8. Шарнирные элементы выполнены таким образом, что в горизонтальном положении колеса 1 частично размещены под днищем транспортного средства. Каждый шарнирный элемент содержит подвижный двуплечий рычаг 9, соединенный со ступицей 7, и неподвижный рычаг 10, соединенный с торсионом 4. Рычаги 9 и 10 выполнены заодно с полуцилиндрами, установленными на поворотном пальце 11, вокруг которого осуществляется вращение.
Подвижный рычаг 9 снабжен стопорами 12 и замком 13 для фиксации в вертикальном положении. Стопоры 12 выполнены в виде пластин, упирающихся в неподвижный рычаг 10. Замок 13 выполнен в виде корпуса с подпружиненным языком-защелкой 14, скошенным под углом 45°, и ручкой 15, установленного на подвижном рычаге 9. Язык-защелка 14 может иметь круглую или плоскую форму и перемещается в корпусе замка 13 при прохождении всей толщины неподвижного рычага 10. Корпус замка 13 приварен к рычагу 9, в котором сделана прорезь под ручку 15 длиной, равной ходу языка-защелки 14. Нижняя часть рычага 10 соответствует вылету диска колеса 1 или соизмерима с расстоянием от торсиона до опорной площадки ступицы 7. Размеры рычагов 9 и 10, стопоров 12 и замков 13 также соизмеряются с характеристиками диска колеса 1.
Концы подвижного рычага 9 соединены тросами 16 и 17 с приводом 8, который выполнен в виде двух ручных или электрических лебедок, снабженных системами направляющих элементов 18 (направляющих и натяжных роликов или направляющей трубы и роликов). Ручные лебедки предпочтительно располагают в салоне автомобиля (вездехода), а электрические - на заднем или переднем бампере. Не исключается использование гидравлического или пневматического привода или комбинаций приводов.
Предлагаемый механизм может быть установлен на автомобиле (вездеходе) 19, прицепе 20 или поворотном модуле 21.
На вездеходном комплексе предлагаемый механизм может быть установлен изначально в транспортном положение на прицепе 20 (фиг. 7). При переходе из транспортного положения в положение «вездеход» (фиг. 8) механизм вместе с рамой или только с осью прицепа 20 крепится на днище автомобиля 19 (см. патент RU 142680, кл. B62D 61/10, опубл. 27.06.2014). Такая конструкция позволяет в экстремальных условиях или в бедственных регионах быстро перевести комплекс в рабочее положение. При этом заявленный механизм позволяет осуществлять посадку и высадку водителя и пассажиров через боковые двери, а также вести спасательные работы, используя горизонтально расположенное колесо 1 как средство доступа в салон вездехода 19 или как платформу для ведения спасательных или других работ на воде. Используемая площадь платформы (колеса 1) может быть легко увеличена за счет механизма вылета колес.
В свою очередь поворотные модули 21 легко собираются и монтируются из элементов каркаса прицепа 20 и перевозимых им комплектующих, образуя с автомобилем 19 легкий вездеходный комплекс с лучшей проходимостью, управляемостью и плавучестью, с возможностью перевозить большее количество людей и грузов и также вести спасательные операции при наводнениях, пожарах и при других экстремальных условиях. Кроме того, прицеп изначально может являться поворотным модулем со съемным прицепным устройством в виде пружин и амортизаторов, устанавливаемых по обе стороны от регулируемого по длине дышла.
Механизм крепления колес транспортного средства работает следующим образом.
Во время остановки/стоянки вездеходного комплекса колеса 1 переводятся из вертикального в горизонтальное положение, освобождая пространство для открытия двери и формируя подставку для облегчения выхода пассажиров из салона. Для этого с помощью одной из лебедок привода 8 натягивают трос 16, присоединенный к ручкам 15 замков 13 вертикального положения. При этом языки-защелки 14 выходят из зацепления с неподвижными рычагами 10, а подвижные рычаги 9 вместе со ступицами 7 и колесами 1 переводятся в горизонтальное положение. Вторая лебедка привода 8 в это время снята с тормоза и трос 17 свободно скользит по направляющим элементам 18, не препятствуя повороту ступицы 7. Поворот осуществляется до нужного или возможного положения колеса, вплоть до горизонтального, при этом угловое положение колеса фиксируется работой лебедок.
Перевод колеса из горизонтального положения в вертикальное производится в обратном порядке за счет работы второй лебедки, натягивающей торс 17 до упора стопоров 12 и срабатывания языка-защелки 14 замка 13. Механизм крепления колес транспортного средства может быть задействован как с одной, так и с обеих сторон транспортного средства.
Основное преимущество предлагаемого механизма - простота и надежность конструкции, позволяющие установить его на любое транспортное средство: автомобиль (вездеход), прицеп или поворотный модуль, обеспечив при этом необходимый вылет колес под нужную колею и достаточный клиренс для движения по бездорожью. Предлагаемый механизм крепления колес позволяет из салона открывать и закрывать боковые двери транспортного средства в режиме «остановка» или «стоянка».
Заявленное изобретение позволяет решить следующие задачи:
- использовать колеса дополнительной оси в качестве подножки для обеспечения быстрой и удобной посадки водителя и пассажиров;
- использовать дополнительную ось с заявленным механизмом в качестве основной оси прицепа и/или поворотного модуля;
- уменьшить осадку (глубину погружения) корпуса транспортного средства на больших и глубоких водоемах, т.е. улучшить его плавучесть (колеса дополнительной оси выступают в качестве поплавков);
- обеспечить безопасность при эвакуации и при движении транспортного средства по склонам гор холмов и оврагам за счет выноса колеса дополнительной оси или перевода колес из вертикального в угловое или горизонтальное положение и уменьшения тем самым вероятности опрокидывания.