СНЕГОХОД
SNOW MOBILE

Изобретение относится к снегоходу.
Снегоходы для езды по снегу традиционно известны. Снегоход включает в себя пару из левой и правой лыж, расположенных в передней нижней части кузова транспортного средства, и руль для управления направлением движения лыж. Руль и лыжи соединены через механизм силовой передачи, включающий в себя рычажный механизм и т.п.
В последние годы были сделаны предложения добавить устройство рулевого привода с усилителем в механизм силовой передачи, для того чтобы снизить силу, требуемую для управления направлением движения лыж. В патенте США №7096988 B2 описан снегоход, в котором устройство рулевого привода с усилителем установлено на нижнем конце колонки руля для поддержки руля. В этом снегоходе механизм силовой передачи включает в себя колонку руля в качестве поворотного вала, продольную рулевую тягу для продольного перемещения, вал силовой передачи в качестве поворотного вала, поперечную рулевую тягу для продольного перемещения, в этом порядке от руля до лыж.
В снегоходе, раскрытом в патенте США №4826184, механизм силовой передачи состоит из поворотного вала, такого как рулевая колонка и соединительная тяга, которая растягивается и сжимается в продольном направлении, и устройства рулевого привода с усилителем, включающего в себя гидравлический цилиндр, установленный на соединительную тягу.
В снегоходе, раскрытом в патенте США №7096988 B2, устройство рулевого привода с усилителем предусмотрено на нижнем конце колонки руля, так что относительно большое усилие, прикладываемое устройством рулевого привода с усилителем, передается на лыжи через продольную рулевую тягу, вал силовой передачи и поперечную рулевую тягу. Поэтому, продольная рулевая тяга, вал силовой передачи и так далее, требуют высокой степени жесткости.
В снегоходе, раскрытом в патенте США №4826184, устройство рулевого привода с усилителем включает в себя гидравлический цилиндр, установленный на соединительную тягу, которая является растяжимой и сжимаемой в продольном направлении. Поэтому, общая длина устройства рулевого привода с усилителем и соединительной тягой велика, что увеличивает размер механизма силовой передачи.
Для того чтобы устранить проблемы, описанные выше, и превзойти по качеству традиционные устройства, предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения предлагают устройство рулевого привода с усилителем снегохода, имеющее значительно уменьшенные габариты, и механизм силовой передачи снегохода, имеющий значительно сниженную требуемую жесткость.
Снегоход согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения предпочтительно включает в себя руль, лыжу и механизм силовой передачи, выполненный с возможностью соединения руля и лыжи, причем механизм силовой передачи включает в себя первый поворотный вал, проходящий непосредственно вниз или наклонно вниз от руля, для поворота вместе с рулем; первый рычажный механизм, присоединенный к первому поворотному валу; второй поворотный вал, присоединенный к первому рычажному механизму и выполненный с возможностью поворота вместе с поворотом первого поворотного вала посредством первого рычажного механизма, при этом второй поворотный вал расположен на оси, отличной от оси первого поворотного вала; второй рычажный механизм, расположенный между вторым поворотным валом и лыжей; и устройство рулевого привода с усилителем, установленное на втором рычажном механизме в качестве его части и имеющее исполнительный механизм, приводимый в движение в соответствии с поворотом второго поворотного вала.
Другие признаки, элементы, последовательности операций, этапы, характеристики и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из последующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. На чертежах:
Фиг. 1 - вид сбоку слева снегохода в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 - вид сверху снегохода в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 3 - вид спереди устройства рулевого привода с усилителем.
Фиг. 4 - вид в поперечном разрезе устройства рулевого привода с усилителем.
Как показано на фиг. 1-3, снегоход 1 в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения включает в себя кузов 11 транспортного средства, устройство 50 рулевого управления, предпочтительно включающее в себя пару из левой и правой лыж 12, расположенных на нижней передней стороне кузова 11 транспортного средства, двигатель 14, расположенный в моторном отсеке 13 кузова 11 транспортного средства, устройство 15 привода на гусеницы, которое должно приводиться в движение двигателем 14, и сиденье 16, предусмотренное на верхней задней стороне кузова 11 транспортного средства. Топливный бак 19 расположен спереди сиденья 16. В последующем описании, термины «передний и задний» и «левый и правый», соответственно, указывают ссылкой на переднее и заднее направление, и левое и правое направление, как видно пользователю, сидящему на сиденье 16.
Устройство 15 привода на гусеницы поддерживает заднюю часть кузова 11 транспортного средства. Устройство 15 привода на гусеницы включает в себя множество колес 20 и ленту 21 гусеницы, намотанную вокруг колес 20. Ссылочной позицией 22 обозначен амортизаторный узел.
Двигатель 14 предпочтительно является четырехтактным четырехцилиндровым двигателем. Двигатель 14 включает в себя коленчатый вал, проходящий в левом и правом направлении транспортного средства, и четыре цилиндра 14a, каждый из которых проходит наклонно вперед и назад. Левое и правое направление транспортного средства соответствует направлению ширины транспортного средства, а потому, в дальнейшем, иногда указывается ссылкой как «направление ширины транспортного средства». Как показано на фиг. 2, цилиндры 14a скомпонованы так, что они расположены в направлении ширины транспортного средства. То есть, в снегоходе 1 направление блока цилиндров совпадает с направлением ширины транспортного средства. Впускная труба 14c, оснащенная карбюратором 14b, присоединена к передней стороне каждого из цилиндров 14a. Выхлопная труба 14d присоединена к задней стороне цилиндров 14a. Выхлопная труба 14d проходит назад от цилиндров 14a, и глушитель 17 предусмотрен на заднем конце выхлопной трубы 14d.
Как показано на фиг. 2, устройство 50 рулевого управления предпочтительно включает в себя руль 51, пару из левой и правой лыж 12 и механизм 80 силовой передачи. Механизм 80 силовой передачи связывает руль 51 и лыжи, чтобы обеспечить возможность силовой передачи между ними, и включает в себя так называемый рычажный механизм. Механизм 80 силовой передачи дополнительно включает в себя устройство 60 рулевого привода с усилителем, присоединенное к рычажному механизму. Лыжи 12 прикреплены к амортизаторному узлу 23 для свободного поворота в вертикальном направлении и в горизонтальном направлении, чтобы поддерживать переднюю часть кузова 11 транспортного средства с помощью амортизаторного узла 23.
Механизм 80 силовой передачи включает в себя рулевую колонку 52 для поддержки руля 51, первый шток 81, присоединенный к нижнему концу рулевой колонки 52 через рычаг 84 и обычно проходящий вправо от рычага 84, и второй шток 82, присоединенный к правому концу первого штока 81 через рычаг 85 и проходящий наклонно вперед и вниз от рычага 85. Рулевая колонка 52 образует первый поворотный вал для поворота вместе с рулем 51. Рычаг 84, первый шток и рычаг 85 составляют первый рычажный механизм 80a, присоединенный к рулевой колонке 52.
Второй шток 82 присоединен к первому рычажному механизму 80a. Второй шток 82 образует второй поворотный вал, расположенный на оси, отличной от оси рулевой колонки 52 в качестве первого поворотного вала. Второй шток 82 присоединен к поворотному валу 63 (см. фиг. 4) устройства 60 рулевого привода с усилителем. Второй шток 82, таким образом, служит в качестве входного вала устройства 60 рулевого привода с усилителем. В дальнейшем, тракт силовой передачи в механизме 80 силовой передачи ниже по цепи от второго штока 82 указывается ссылкой как «второй рычажный механизм 80b». Устройство 60 рулевого привода с усилителем составляет часть второго рычажного механизма 80b.
Механизм 80 силовой передачи дополнительно включает в себя третий шток 83. Третий шток 83 присоединен к поворотному валу 63 устройства 60 рулевого привода с усилителем через рычаг 86 и проходит наклонно влево и вниз от рычага 86. Параллельное звено 87 присоединено к третьему штоку 83, и поперечная рулевая тяга 88 присоединена к каждой из левой стороны и правой стороны параллельного звена 87. Правый конец правой поперечной рулевой тяги 88 присоединен к рычагу 89 поворотного кулака правой лыжи 12. Подобным образом, левый конец левой поперечной рулевой тяги 88 присоединен к рычагу 89 поворотного кулака левой лыжи 12.
В этом варианте осуществления, устройство 60 рулевого привода с усилителем, рычаг 86, третий шток 83, параллельное звено 87, поперечные рулевые тяги 88 и рычаги 89 поворотного кулака составляют второй рычажный механизм 80b.
По мере того как пользователь поворачивает руль 51, сила вращения передается через рулевую колонку 50, рычаг 84, первый шток 81, рычаг 85 и второй шток 82 на устройство 60 рулевого привода с усилителем. Затем, устройство 60 рулевого привода с усилителем добавляет движущую силу электродвигателя 61 к силе вращения второго штока 82 для выдачи результирующей силы с поворотного вала 63. Усилие, выдаваемое с поворотного вала 63, передается последовательно на третий шток 83, параллельное звено 87 и поперечные рулевые тяги, которые, в таком случае, совершают возвратно-поступательное движение в левом и правом направлении. Это заставляет лыжи 12 поворачивать влево и вправо.
Таким образом, в снегоходе 1 в соответствии с настоящим предпочтительным вариантом осуществления, когда пользователь, сидящий на сиденье 16, управляет рулем 51, в то время как транспортное средство движется, результирующая сила усилия рулевого управления, прикладываемого к устройству 60 рулевого привода с усилителем через рулевую колонку 52, и так далее, и мощности электродвигателя 61 передается через параллельное звено 87, и так далее, на левую и правую лыжи 12. Это заставляет левую и правую лыжи 12 поворачиваться в том же направлении, что и руль 51.
Устройство 60 рулевого привода с усилителем в соответствии с настоящим предпочтительным вариантом осуществления помогает пользователю выполнять операцию рулевого управления. То есть, когда пользователь поворачивает руль 51 в левом направлении или в правом направлении, устройство 60 рулевого привода с усилителем прикладывает к рулю 51 силу вращения в том же направлении, которая больше, чем сила вращения, прикладываемая пользователем. Таким образом, в настоящем предпочтительном варианте осуществления, как сила вращения от пользователя, так и движущая сила устройства 60 рулевого привода с усилителем, передаются на лыжи 12. Однако устройство 60 рулевого привода с усилителем в соответствии с различными предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения может формировать всю силу вращения руля 51. Другими словами, при повороте лыж 12, никакая сила от пользователя, а только движущая сила устройства 60 рулевого привода с усилителем, может передаваться на лыжи 12.
Устройство 60 рулевого привода с усилителем в соответствии с настоящим предпочтительным вариантом осуществления присоединено к нижнему концу второго штока 82. Другими словами, устройство 60 рулевого привода с усилителем присоединено к поворотному валу, расположенному ниже по цепи от рулевой колонки 52, и размещено на оси, отличной от оси рулевой колонки 52, вместо присоединения к нижнему концу рулевой колонки 52.
Устройство 60 рулевого привода с усилителем предпочтительно включает в себя электродвигатель 61 (фиг. 3) в качестве исполнительного механизма. Как показано на фиг. 2, устройство 60 рулевого привода с усилителем расположено в таком положении, что его длина L0 в направлении носа и кормы является наименьшей по сравнению с любым другим положением. Таким образом, вал 62 электродвигателя (см. фиг. 4) у электродвигателя 61 наклонен как с носового и кормового направления, так и левого и правого направления транспортного средства. Символ L1 представляет осевое направление вала 62 электродвигателя. Таким образом, в настоящем предпочтительном варианте осуществления, устройство 60 рулевого привода с усилителем выбирается из условия, чтобы его длина L0 в кормовом и носовом направлении была наименьшей, и так, что вал 62 электродвигателя у электродвигателя 61 наклонен как с переднего и заднего направления, так и с левого и правого направления транспортного средства, вместо установки так, чтобы вал 62 электродвигателя проходил вдоль переднего и заднего направления или левого и правого направления транспортного средства.
Как показано на фиг. 1, в снегоходе 1 в соответствии с настоящим предпочтительным вариантом осуществления, устройство 60 рулевого привода с усилителем расположено в относительно низком положении. В этом предпочтительном варианте осуществления, устройство 60 рулевого привода с усилителем расположено своим нижним концом 60d ниже нижнего конца 81d первого штока 81. В дополнение, устройство 60 рулевого привода с усилителем, как правило, расположено по центру кузова 11 транспортного средства в вертикальном направлении. Чтобы быть точным, устройство 60 рулевого привода с усилителем, своим нижним концом 60d расположено ниже центра кузова 11 транспортного средства в вертикальном направлении. Вся совокупность устройства 60 рулевого привода с усилителем может быть расположена ниже центра кузова 11 транспортного средства в вертикальном направлении.
На Фиг. 3 показан вид спереди устройства 60 рулевого привода с усилителем, а на Фиг. 4 показан вид в поперечном разрезе устройства 60 рулевого привода с усилителем. Как показано на фиг. 4, устройство 60 рулевого привода с усилителем включает в себя шестерню 64, зафиксированную на поворотном валу 63 концентрически с ним. Шестерня 64 зацепляется с валом 62 электродвигателя, чтобы поворачиваться по мере того, как вращается вал 62 электродвигателя. Таким образом, вращение вала 62 электродвигателя заставляет поворачиваться шестерню 64, которая в свою очередь заставляет поворачиваться поворотный вал 63. Ссылочной позицией 65 обозначен подшипник для опоры поворотного вала 63 для свободного вращения. Устройство 60 рулевого привода с усилителем дополнительно включает в себя датчик 75 крутящего момента в качестве датчика для косвенного определения поворота руля 51. По мере того, как наездник поворачивает руль 51, сила вращения передается через рулевую колонку 52, первый рычажный механизм 80a и поворотный вал 63 на датчик 75 крутящего момента. Устройство 60 рулевого привода с усилителем управляет электродвигателем 61 на основании результатов определения посредством датчика 75 крутящего момента. Датчик для определения поворота руля 51 не ограничен датчиком крутящего момента. Датчиком для определения поворота руля 51, например, может быть датчик для определения угла поворота поворотного вала 63.
Как показано на фиг. 1, отверстия 11b воздухозаборника, выполненные с возможностью ввода воздуха, сформированы на передней стороне колпака 11a кузова транспортного средства. Внутреннее пространство 35 для направления воздуха, введенного из отверстий 11b воздухозаборника, сформировано внутри колпака 11a кузова транспортного средства. Устройство 60 рулевого привода с усилителем расположено во внутреннем пространстве 35. Поэтому, воздух, введенный из отверстий 11b воздухозаборника, протекает через внутреннее пространство 35 для подачи в устройство 60 рулевого привода с усилителем. Поскольку устройство 60 рулевого привода с усилителем расположено в относительно низком положении, воздух, введенный из отверстий 11b воздухозаборника, легко подается в устройство 60 рулевого привода с усилителем.
В снегоходе, включающем в себя устройство 60 рулевого привода с усилителем, вообще, часть механизма 80 силовой передачи выше по цепи от устройства 60 рулевого привода с усилителем и часть механизма 80 силовой передачи ниже по цепи от устройства 60 рулевого привода с усилителем требуют разных жесткостей друг от друга. Более точно, часть выше по цепи от устройства 60 рулевого привода с усилителем снабжается только силой рулевого управления пользователя, то есть, усилием человека, тогда как часть ниже по цепи от устройства 60 рулевого привода с усилителем снабжается результирующей силой из силы рулевого управления пользователя и движущей силы электродвигателя 62. Поэтому, часть ниже по цепи от устройства 60 рулевого привода с усилителем требует более высокой жесткости, чем жесткость, требуемая частью выше по цепи от него.
Согласно снегоходу 1 в соответствии с настоящим предпочтительным вариантом осуществления, устройство 60 рулевого привода с усилителем присоединено ко второму штоку 82, вместо присоединения к нижнему концу рулевой колонки 52. Поэтому, согласно снегоходу 1 в соответствии с этим предпочтительным вариантом осуществления, можно уменьшать часть механизма 80 силовой передачи, для связывания руля 51 и лыж 12, которое требует относительно высокой жесткости. Более точно, в случае, когда устройство 60 рулевого привода с усилителем присоединено к нижнему концу рулевой колонки 52, рычаг 84, первый шток 81, рычаг 85, второй шток 82, рычаг 86, третий шток 83, параллельное звено и поперечные рулевые тяги 88 расположены ниже по цепи от устройства 60 рулевого привода с усилителем. С другой стороны, согласно снегоходу 1 в соответствии с этим предпочтительным вариантом осуществления, рычаг 84, первый шток 81, рычаг 85 и второй шток 82 расположены выше по цепи от устройства 60 рулевого привода с усилителем, наряду с тем, что третий шток 83, параллельное звено 87 и поперечные рулевые тяги 88 расположены ниже по цепи от устройства 60 рулевого привода с усилителем. Таким образом, согласно снегоходу 1 в соответствии с этим предпочтительным вариантом осуществления, есть относительно большое количество деталей в части механизма 80 силовой передачи выше по цепи от устройства 60 рулевого привода с усилителем, наряду с тем, что есть относительно меньшее количество деталей в части ниже по цепи от устройства 60 рулевого привода с усилителем, чем у традиционных снегоходов. Поэтому, можно снижать количество деталей в части, которая требует относительно высокой жесткости.
В этом снегоходе 1, поскольку жесткость части выше по цепи от устройства 60 рулевого привода с усилителем может быть снижена, может снижаться вес части выше по цепи от устройства 60 рулевого привода с усилителем. Таким образом, можно снижать вес части выше по цепи от устройства 60 рулевого привода с усилителем.
Как показано на фиг. 2, согласно снегоходу 1 в соответствии с этим предпочтительным вариантом осуществления, устройство 60 рулевого привода с усилителем расположено на правом краю пространства в кузове 11 транспортного средства. Другими словами, устройство 60 рулевого привода с усилителем расположено по краям в левом и правом направлении транспортного средства. Поэтому, относительно большое пространство может обеспечиваться в центре пространства в кузове 11 транспортного средства, в левом и правом направлении. В этом предпочтительном варианте осуществления, двигатель 14 расположен в этом пространстве. Согласно этому снегоходу 1, поскольку устройство 60 рулевого привода с усилителем расположено по краям в левом и правом направлении транспортного средства, мешающее действие между устройством 60 рулевого привода с усилителем и двигателем 14 может легко избегаться.
Согласно снегоходу 1 в соответствии с этим предпочтительным вариантом осуществления, отверстия 11b воздухозаборника для ввода воздуха сформированы на передней стороне колпака 11a кузова транспортного средства. Поэтому, можно эффективно вводить воздух спереди во внутреннее пространство 35 колпака 11a кузова транспортного средства и эффективно охлаждать воздухом устройство 60 рулевого привода с усилителем. Таким образом, можно более надежно предохранять электродвигатель 61 устройства 60 рулевого привода с усилителем от перегрева.
В дополнение, согласно снегоходу 1 в соответствии с настоящим предпочтительным вариантом осуществления, устройство 60 рулевого привода с усилителем расположено в относительно низком положении. Поэтому, раздуваемый снег, в то время как движется транспортное средство, соприкасается с устройством 60 рулевого привода с усилителем, чтобы охлаждать устройство 60 рулевого привода с усилителем. Однако снег не обязательно может использоваться для охлаждения устройства 60 рулевого привода с усилителем, и, как само собой разумеющееся, снег может предохраняться от соприкосновения с устройством 60 рулевого привода с усилителем.
Как было описано выше, согласно снегоходу 1 в соответствии с этим предпочтительным вариантом осуществления, устройство 60 рулевого привода с усилителем расположено в относительно низком положении в кузове 11 транспортного средства, с нижним концом 60d устройства 60 рулевого привода с усилителем ниже нижнего конца 81d первого штока 81. Поэтому, центр тяжести взятого в целом снегохода 1 соответственно низок. Низкий центр тяжести снегохода 1 вносит вклад в улучшение его эксплуатационных качеств.
В вышеописанном предпочтительном варианте осуществления, исполнительным механизмом устройства 60 рулевого привода с усилителем предпочтительно является электродвигатель 61. Однако исполнительный механизм устройства 60 рулевого привода с усилителем не обязательно может быть электродвигателем 61 и, например, может быть гидравлическим двигателем.
Настоящее изобретение не ограничено вышеописанными предпочтительными вариантами осуществления, так что могут быть выполнены различные варианты и модификации, не выходя из объема настоящего изобретения. Поэтому, раскрытые в настоящее время предпочтительные варианты осуществления, во всех отношениях, считаются иллюстративными, а не ограничительными. Объем настоящего изобретения ограничен прилагаемой формулой изобретения, а не предшествующим описанием, и все изменения, которые подпадают под ее смысл и диапазон эквивалентов, подразумеваются охваченными ею.
Несмотря на то что выше были описаны предпочтительные варианты настоящего изобретения, должно быть понятно, что специалистам в данной области техники будут очевидны варианты и модификации, не выходящие из объема и сущности настоящего изобретения. Поэтому, объем настоящего изобретения может быть определен исключительно прилагаемой формулой изобретения.