Способ перемещения транспортного средства и устройство его реализующее

Способ перемещения транспортного средства и устройство его реализующее

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к транспортному машиностроению.

Известен способ перемещения транспортного средства, заключающийся в перемещении колеса с ободом, выполненным с внутренними зубьями, находящимися в зацеплении со звездочкой, установленной на ведущем валу, на который дополнительно устанавливают водило с возможностью вращения, на конце которого закрепляют ось колеса (а.с. №1643209, МКИ В60К 17/32. Колесный узел мобильной машины. В.Л.Строков и др., бюл. №15 от 23.04.91).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании способа, относится невозможность осуществить поворот на любой угол.

Известно устройство, включающее колесный узел, содержащий ось, ступицу с подшипниками, обод, выполненный с внутренними зубьями, находящимися в зацеплении со звездочкой, установленной на ведущем валу, на который дополнительно устанавливают водило с возможностью вращения, на другом конце которого закреплена ось колеса (а.с. №1643209, МКИ В60К17/32. Колесный узел мобильной машины. В.Л.Строков и др., бюл. №15 от 23.04.91).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании устройства, относится ограниченная возможность поворота транспортного средства.

Техническая задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение эффективности за счет расширения функциональных возможностей, технический результат - расширение возможности поворота колеса во всех направлениях.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающим подачу крутящего момента на колесо, которое передает вращение на обод, связанный с колесом, обод вместе с осью и приводным колесом поворачивают относительно внутренней сферической поверхности колеса и фиксируют в направлении дальнейшего движения колеса, причем положение оси колеса задают относительно внутренней поверхности колеса задающими элементами.

Задающие элементы выполняют, например, в виде хотя бы двух роликов.

Кроме того, задающие элементы взаимодействуют с направляющей, выполненной на внутренней сферической поверхности колеса.

Хотя бы два колеса соединяют между собой и придают вращение отдельно каждому колесу таким образом, чтобы вращение было направлено по касательной к траектории.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве, содержащем колесо, внутри которого установлено приводное колесо, взаимодействующее с ободом, связанным с внутренней сферической поверхностью колеса, на конце оси, на которой на водиле установлено приводное колесо, взаимодействующее с ободом, выполнены задающие элементы, которые выполнены с возможностью взаимодействия с внутренней сферической поверхностью колеса, а обод выполнен с возможностью поворота и фиксации относительно внутренней сферической поверхности колеса. Задающие элементы выполнены в виде хотя бы одного ролика с каждой стороны оси. Обод и приводное колесо выполнены зубчатыми. Хотя бы два колеса связаны между собой с возможностью установки обода в них по направлению касательной к траектории.

На фиг.1 представлен общий вид устройства, на фиг.2, 3, 4 - увеличенный вид I (в том числе и варианты) на фиг.1, на фиг.5 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.6 показано колесо с направляющей на внутренней сферической поверхности колеса, на фиг.7, 8 показаны возможные траектории задающих элементов с подачей энергии от привода 16 (фиг.8) и на извне (фиг.7). На фиг.9а - хотя бы одно колесо установлено в корпусе, на фиг.9б - система, в которой хотя бы два колеса связаны между собой, на фиг.10 а, б, в, г - возможные варианты использования колес: а - одного, б - двух, в - трех, г - четырех и т.д. На фиг.11 - возможные варианты направления движения транспортного средства: а - направление движения совпадает с с первоначальным, б, в, г - осуществление заданных траекторий.

Колесо 1 имеет внутреннюю 2 и внешнюю 3 поверхности, причем колесо 1 может быть выполнено как из прозрачного, так и непрозрачного материала. Внутри колеса 1 установлен обод 4, который может быть выполнен зубчатым. Обод 4 с внешней стороны имеет сферическую поверхность 5, которая взаимодействует с внутренней 2 поверхностью колеса 1 (фиг.1), причем обод 4 может фиксироваться относительно внутренней поверхности колеса 1 фиксирующим элементом 6. С ободом 4 взаимодействует приводное колесо 7, которое может быть выполнено зубчатым и установлено на оси 8 посредством водила 9, состоящего из щек 10, 11. Обод 4 имеет щеки 12, 13, в которых выполнены отверстия для установки оси 8, причем на концах оси 8 установлены задающие элементы 14, хотя бы в одном из которых установлено устройство поворота 15 оси 8 с приводным механизмом 16. Задающий элемент 14 может быть выполнен с различной поверхностью или в виде одного или двух роликов 17, упруго установленных для задания положения оси 8 внутри сферического колеса 1 (фиг.2, 3, 4). В процессе движения приводное колесо может отклоняться относительно нижнего положения на угол α (фиг.5), причем отклонение ограничено упругими элементами 18, связанными с осью 8. Задающий элемент 14 может взаимодействовать с направляющей 19 (фиг.6). Задающие элементы 14 описывают сферические траектории (фиг.7, 8). Приводное колесо 7 приводится во вращение приводом 20 (электродвигатель или другой двигатель) (фиг.1, 6). Колесо 1 может быть установлено в корпусе 21 шарнирно с помощью элементов 22. На фиг.9а и 9б показаны варианты с одним и двумя колесами 1, установленными в корпусе 21. Причем каждое колесо может работать автономно, когда все приводные элементы (условно не показанные) расположены внутри колеса 1. В этом случае колесо 1 поворачивается в любом направлении на 360°. Если приводные механизмы расположены внутри колеса, а источник энергии 23, например, на корпусе 21, то энергия подводится через (провод и т.д.) отверстия 24 в колесах 1. Если приводные механизмы и источник энергии расположены на корпусе, то через отверстия 24 проходят механические системы (карданные или гибкие валы). В этих случаях угол поворота колес ограничен и составляет около 360°(фиг.1, 6).

Работа при осуществлении данного способа происходит следующим образом. Подается крутящий момент на приводное колесо 7, которое передает вращение на обод 4 колеса 1, причем обод 4 относительно колеса 1 фиксируется в направлении дальнейшего движения колеса фиксирующим механизмом 6 с внутренней поверхности 2 колеса 1, а внутренняя 2 и внешняя 3 поверхность колеса 1 выполнены сферическими. Положение оси колеса задается относительно внутренней 2 поверхности колеса 1 задающими элементами 14 (фиг.2, 3), которые могут иметь различную поверхность, взаимодействующую с внутренней сферической поверхностью колеса или в виде роликов с каждой стороны оси колеса или двух роликов с упругим элементом.(фиг.4).

Задающие элементы 14 могут взаимодействовать как непосредственно с внутренней поверхностью 2 колеса 1, так и с направляющей 19. Задающие элементы 14 могут приводится во вращение приводным механизмом относительно оси (в этом случае задающие элементы могут вращаться относительно оси) и выполнять функции устройства поворота или непосредственно устройством 15 приводным механизмом 16 или от внешнего источника поворота через отверстие 24. Задающие элементы 14 описывают сферические траектории (фиг.7, 8). Приводное колесо 7 и обод могут выполняться из различных материалов с покрытиями для повышения трения и т.д. или выполняться зубчатыми. Приводное колесо 7 приводится во вращение приводом 20 (включающим электродвигатель и т.д.) или от внешнего источника энергии 21. Хотя бы одно колесо 1 может быть установлено корпусе (фиг.9а) или два или более колес располагают в корпусе (фиг.9б). В этом случае перевозимый объект (груз, водитель, пассажиры) может располагаться не внутри колеса, а на корпусе. Приводное колесо 7 (фиг.5) при большом внешнем сопротивлении может отклоняться на угол α до упора в упругие элементы 18 (возможно сжатие упругих элементов), приводное колесо 7 установлено относительно оси 8 посредством щек 10, 11 водила 9. Колесо 1 устанавливается в корпусе от одного и больше. Для движения с наименьшим сопротивлением колеса приводят во вращение по касательной к траектории (фиг.11 а, б, в, г) в частном случае, если траектория прямая линия в направлении траектории. То есть движение может осуществляться в любом направлении (фиг.11 а, б, в). Если необходимо повысить сопротивление движению, колеса приводят во вращение в направлении, не совпадающим с касательной к траектории (с траекторией). Транспортное средство может использоваться во вредных для здоровья людей зонах (радиоактивная, для взрывных работ и т.д.), люди внутри колеса или на (в) корпусе в этом случае не размещаются. Такое конструктивное выполнение позволит расширить возможности поворота транспортного средства в любом направлении по любой траектории.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство предназначено для использования в транспортных средствах;

- средство, воплощающее заявленный объект, способно обеспечить достижение устраиваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «промышленная применимость» по действующему законодательству.

1. Способ перемещения транспортного средства, включающий подачу крутящего момента на колесо, которое передает вращение на обод, связанный с колесом, отличающийся тем, что обод вместе с осью и приводным колесом поворачивают относительно внутренней сферической поверхности колеса и фиксируют в направлении дальнейшего движения колеса, причем положение оси колеса задают относительно внутренней поверхности колеса задающими элементами.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что задающие элементы выполняют в виде хотя бы двух роликов.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что задающие элементы взаимодействуют с направляющей, выполненной на внутренней сферической поверхности колеса.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что хотя бы два колеса соединяют между собой и придают вращение отдельно каждому колесу таким образом, чтобы вращение было направлено по касательной к траектории.

5. Устройство транспортного средства, содержащее колесо, внутри которого установлено приводное колесо, взаимодействующее с ободом, связанным с внутренней сферической поверхностью колеса, отличающееся тем, что на конце оси, на которой на водиле установлено приводное колесо, взаимодействующее с ободом, выполнены задающие элементы, которые выполнены с возможностью взаимодействия с внутренней сферической поверхностью колеса, а обод выполнен с возможностью поворота и фиксации относительно внутренней сферической поверхности колеса.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что задающие элементы выполнены в виде хотя бы одного ролика с каждой стороны оси.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что обод и приводное колесо выполнены зубчатыми.

8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что хотя бы два колеса связаны между собой с возможностью установки обода в них по направлению касательной к траектории.