Роликовый привод колес транспортного средства

Область техники
[01] Полезная модель относится к области транспорта, а именно к роликовым приводам для колес, и может применяться в конструкции грузовых и вездеходных транспортных средств.
Уровень техники
[02] Роликовый привод (привод Робсона) используется для передачи крутящего момента от двигателя на колеса с помощью вращающегося элемента («ролика»), контактирующего с протектором шины двух тандемных (рядом расположенных) колес.
[03] Наиболее эффективным является «зубчатый» вариант конструкции роликового привода. Такая конструкция, в частности, описана в патенте РФ на изобретение RU 2458801, 20.08.2012 (наиболее близкий аналог полезной модели). Привод включает цилиндрический движитель, размещенный между колесами и жестко соединенный с полуосями мостов. При этом для снижения проскальзывания движителя между протекторами колес на его поверхность наварены элементы зацепления в виде спиральных ребер, наклон которых соответствует наклону поперечных канавок протекторов. Недостатком указанной конструкции является повышенный износ резины колес. Поскольку элементы зацепления (ребра) размещаются в канавках протекторов с большим зазором, выступающая часть протектора шины при зацеплении находится в свободном состоянии и подвергается изгибу элементами зацепления.
[04] Таким образом, основной технической проблемой на решение, которой направлена полезная модель, является быстрый износ шин при использовании роликового привода. Эта проблема является особенно актуальной для транспортных средств, использующих шины низкого давления, например, вездеходов.
Раскрытие сущности полезной модели
[05] Техническим результатом полезной модели является снижение износа протектора колес роликовым приводом.
[06] Указанный технический результат достигается за счет того, что роликовый привод для колес транспортного средства включает размещаемый между двумя соседними колесами вращающийся движитель. Движитель содержит цилиндрический элемент, по окружности которого закреплены основные элементы зацепления, выполненные с возможностью размещения в поперечных канавках протекторов шин обеих колес. Кроме того, на цилиндрическом элементе по окружности закреплены дополнительные элементы зацепления, размещенные между основными элементами зацепления и выступающие от центра цилиндрического элемента на меньшее расстояние, чем основные элементы зацепления. При этом дополнительные элементы зацепления установлены с возможностью упора в лицевую поверхность протекторов шин обоих колес.
[07] Кроме того, указанный технический результат достигается в частных вариантах реализации полезной модели за счет того, что:
[08] основные и дополнительные элементы зацепления выполнены в виде стержней;
[09] основные и дополнительные элементы зацепления выполнены в виде выступающих ребер;
[010] основные и дополнительные элементы зацепления выполнены прямыми;
[011] основные и дополнительные элементы зацепления имеют изгиб, соответствующий форме поперечных канавок протекторов шин колес.
[012] В заявленном приводе, помимо основных элементов зацепления, взаимодействующих с внутренней частью протектора, также имеются дополнительные элементы зацепления, которые упираются в лицевую поверхность снаружи протектора. Указанные дополнительные элементы обеспечивают перераспределение нагрузки на поверхность шины, уменьшают изгибающие тангенциальные (боковые) усилия на выступающую часть протектора, а также снижают вероятность проскальзывания элементов зацепления относительно протектора колес. В результате снижается износ резины шин.
Краткое описание чертежей
[013] Конструкция заявленного привода поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 показан общий вид привода;
на фиг. 2 показан вид привода сбоку;
[014] Конструктивные элементы устройства обозначены на чертежах следующими позициями:
1 - движитель;
2 - колесо;
3 - цилиндрический элемент движителя;
4 - основной элемент зацепления;
5 - дополнительный элемент зацепления;
6 - протектор;
7 - поперечная канавка протектора;
8 - лицевая поверхность протектора;
9 - боковая поверхность протектора.
Осуществление полезной модели
[015] Заявленный привод содержит по меньшей мере один цилиндрический движитель (1), закрепляемый на раме транспортного средства между двумя соседними колесами (2) с возможность вращения. Движитель (1) имеет центральную часть в виде цилиндрического элемента (ступица, муфта и т.п.) (3), на котором со стороны боковой поверхности по окружности жестко закреплены две группы элементов зацепления, контактирующих с колесами: основные элементы зацепления (4) и дополнительные элементы зацепления (5). Указанные элементы (4) и (5) ориентированы вдоль поперечных канавок (7) протектора (6) колес, распределены равномерно с одинаковым шагом и образует вместе с цилиндрическим элементом (3) пространственное тело вращения. Основные элементы зацепления (5) предназначены для передачи основного крутящего момента на колеса (2). Для этого основные элементы зацепления (4) размещаются в поперечных канавках (7) протектора (6) колеса и оказывают давление на боковую поверхность (9) выступающей части протектора (6) в указанных канавках (7). Дополнительные элементы зацепления (6) размещены между основными (5) с обеспечением чередования по окружности цилиндрического элемента (3) основных (4) и дополнительных (5) элементов зацепления. Дополнительные элементы зацепления (5) расположены радиально глубже относительно основных элементов (4) зацепления, т.е. выступают относительно центра цилиндрического элемента (3) на меньшее расстояние.
Указанные дополнительные элементы зацепления (5) в месте контакта с колесами (2) упираются в лицевую поверхность (8) протектора (6). При этом очевидно, что каждая группа элементов (4) и (5) должна размещаться на одинаковом расстоянии от центра цилиндрического элемента (3) для обеспечения работоспособности привода.
[016] Цилиндрический элемент (3), а также основные (4) и дополнительные (5) элементы зацепления могут иметь различную конфигурацию. В частности, цилиндрический элемент может представлять собой, например, круглый диск (цилиндр малой толщины) или протяженный цилиндр. Цилиндрический элемент (2) может быть выполнен как полым, так и сплошным. Элементы зацепления (4) и (5) могут быть выполнены в виде стержней, которые приварены к боковой или торцевой поверхности цилиндрического элемента (3) или в виде протяженных ребер, которые могут быть изготовлены зацело с цилиндрическим элементом (3) движителя (1). Таким образом, движитель (1) может иметь, например, вид барабана или шестерни с двумя видами выступающих «зубьев» (ребер).
[017] Форма основных (4) и дополнительных (5) элементов, как правило, соответствует форме поперечных канавок (7) протектора (6). Если канавки расположены прямолинейно, то элементы (4) и (5) также выполняются прямыми. Если канавки (7) имеют изгиб, например выполнены наклонными или спиральными, то элементы (4) и (5) выполняются ответной формы. Однако при достаточной ширине канавки точное совпадение ее формы с формой элемента зацепления необязательно.
[018] Специалисту в данной области техники также будет очевидным, что шаг между основными (4) и дополнительными (5) элементами зацепления подбирается исходя из шага и ширины канавок (7) протектора (6), а также диаметра колес (2) и движителя (1), чтобы обеспечивать согласование при зацеплении движителя (1) и колес (2). При этом радиальное расположение элементов (4) и (5), т.е. расстояние, на которое элемент выступает относительно центра цилиндрического элемента (3), выбирается исходя из глубины канавок (7) и расстояния между движителем (2) и колесом (3). В транспортном средстве для каждой пары тандемных колес с каждой стороны транспортного средства устанавливается отдельный движитель.
[019] Заявленный привод может функционировать как в активном, так и в пассивном режиме. В первом случае движитель (1) непосредственно приводится во вращение валом от двигателя и передает крутящий момент на оба колеса (2). Во втором случае приводным является одно из колес транспортного средства, а движитель (1), в качестве промежуточного элемента, передает крутящий момент с этого колеса на соседнее колесо. В любом из вариантов основные элементы зацепления (4) размещаются в канавках (7) протектора (6) и оказывают давление на боковую поверхность (9) протектора (т.е. его выступающих частей), а дополнительные элементы зацепления находятся снаружи относительно протектора (6) и упираются радиально в его лицевую поверхность (8), создавая фрикционное воздействие, что обеспечивает дополнительное усилие кручения на колесах (2), препятствует чрезмерному тангенциальному (боковому) давлению на выступающие части протекторов (6) и уменьшает проскальзывания.