Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
THREE-WHEELED VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/027403
Kind Code:
A1
Abstract:
A three-wheeled vehicle comprises a frame, on which is mounted a four-link straight line linkage mechanism comprising lateral arms arranged symmetrically about the axis of symmetry of the vehicle, and also one conditionally front wheel, and two conditionally rear wheels, each of which has an axle. The four-link straight line linkage mechanism also comprises a linear steering mechanism, a T-shaped arm, a short central arm, an O-shaped bracket, a braided rubber torsion member of the conditionally front wheel, and a braided rubber torsion member and L-shaped wheel lever for each conditionally rear wheel, which form a rear axle connected to the linear steering mechanism by the T-shaped linking arm. The result is increased stability when turning at speed, and more accurate steering.

Inventors:
BEYLIN, Georgiy Volodymyrovych (ul. Theodora Draisera, 20a-80Kyiv, 02222, UA)
PETRENKO, Sergiy Yuriiovich (ul. Theodora Draisera, 20a-80Kyiv, 02222, UA)
Application Number:
UA2017/000080
Publication Date:
February 07, 2019
Filing Date:
August 04, 2017
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BEYLIN, Georgiy Volodymyrovych (ul. Theodora Draisera, 20a-80Kyiv, 02222, UA)
PETRENKO, Sergiy Yuriiovich (ul. Theodora Draisera, 20a-80Kyiv, 02222, UA)
International Classes:
B60G21/04; B62D7/06; B62D9/04; B62D61/06
Foreign References:
US3539196A1970-11-10
EP1015292B12003-04-09
RU2257306C22005-07-27
Attorney, Agent or Firm:
MARTCHENKO, Vitaly (Miljutenko str, 44-178Kyiv, 02166, UA)
Download PDF:
Claims:
Формула изобретения.

1. Трехколесное транспортное средство, содержащее раму, на которой установлен шарнирно-рычажный четырехзвенный прямолинейно направляющий механизм, содержащий боковые рычаги, расположенные симметрично относительно оси симметрии транспортного средства, а также одно условно переднее и два условно задних колеса, каждое из которых снабжено осью, отличающееся тем, что шарнирно-рычажный четырехзвенный прямолинейно направляющий механизм содержит также линейный рулевой механизм, Т-образный рычаг, короткий центральный рычаг, О-образный кронштейн, резино-жгутовый торсион условно переднего колеса, по одному резино-жгутовому торсиону и Г-образному колесному рычагу для каждого условно заднего колеса, которые образуют задний мост, связанный с линейным рулевым механизмом через Т-образный рычаг связи, а каждый резино-жгутовый торсион выполнен в виде трубчатого корпуса с размещенной в корпусе подвижной вставкой, два условно задних колеса образуют мост, содержащий два одинаковых резино-жгутовых торсиона - по одному торсиону на каждое условно заднее колесо, установленное на соответствующем Г-образном колесном рычаге, шарнирно прикрепленном к раме, корпуса торсионов моста кинематически связаны с соответствующими концами Т-образного рычага, а корпус резино-жгутового торсиона условно переднего колеса жестко прикреплен к раме и расположен перпендикулярно к оси симметрии транспортного средства, к концам подвижной вставки резино-жгутового торсиона прикреплены шарниры, установленные на соответствующих концах боковых рычагов с возможностью их синхронного вращения в горизонтальной и в вертикальной плоскостях, короткий рычаг разделен на две части, каждая из которых закреплена на соответствующей стороне О-образного кронштейна, на боковой поверхности которого имеется прорезь для свободного вращения условно переднего управляемого колеса с возможностью расположения его оси ниже оси короткого рычага, а О-образный кронштейн с одной стороны снабжен кронштейном сцепного устройства, с другой - рулевым рычагом.

2. Трехколесное транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что резино-жгутовые торсионы моста и Г-образные колесные рычаги, направленные в одну сторону, образуют разрезной мост.

3. Трехколесное транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что резино-жгутовые торсионы моста и Г-образные колесные рычаги, направленные в разные стороны, образуют неразрезной мост.

4. Трехколесное транспортное средство по п.1 , отличающееся тем, что О-образный кронштейн, кронштейн сцепного устройства и рулевой рычаг выполнены как одно целое.

Description:
Трехколесное транспортное средство.

Предлагаемое изобретение относится к наземным трехколесным транспортным средствам. Оно может быть использовано для создания трехколесных транспортных средств, обладающих повышенной устойчивостью при поворотах на сравнительно высоких скоростях.

Наиболее близким к предлагаемому по количеству существенных признаков является трехколесное транспортное средство (ТТС), содержащее раму, на которой установлен шарнирно-рычажный четырехзвенный прямолинейно направляющий механизм, содержащий боковые рычаги, расположенные симметрично относительно оси симметрии транспортного средства, а также одно условно переднее и два условно задних колеса, каждое из которых снабжено осью [Патент N« 3,539,196 USA, МПК 3 B62D 7/06, U.S. CI. 280/92; 280/62, Patented Nov.10,1970]. Описанный ТТС снабжен рычажным рулевым механизмом с рулевыми рычагами, которые кинематически связаны с боковыми рычагами и с условно передним колесом. Подвеска управляемого (переднего) колеса в указанном устройстве построена на основе шарнирно-рычажного четырехзвенного прямолинейно направляющего механизма Робертса.

При поворотах положение описанного ТТС стабилизируется посредством бокового перемещения управляемого колеса по мере его поворота. Управляемое колесо, поворачиваясь, смещается от осевой линии транспортного средства в сторону, противоположную направлению поворота транспортного средства, чтобы противодействовать центробежной силе, которая будет пытаться опрокинуть транспортное средство во время поворота. Одновременный поворот и поперечный сдвиг управляемого колеса осуществляется путем установки управляемого колеса на оси, которая шарнирно соединена с концами пары разнесенных друг от друга рычагов. Указанная пара рычагов способна поворачиваться только в горизонтальной плоскости в шарнирах, расположенных на некотором расстоянии друг от друга на раме транспортного средства. К недостаткам упомянутого транспортного средства можно отнести то, что поворот управляемого (переднего) колеса осуществляется механизмом с укороченными рычагами, что существенно снижает точность управления. Кроме того, указанное ТТС не позволяет осуществлять автоматический наклон кузова в сторону поворота, в нем отсутствует устройство для демпфирования управляемого колеса, затруднен доступ к управляемому колесу в случае ремонта из- за размещения его на оси с шарнирами.

Поэтому в основу предлагаемого изобретения поставлена задача создания такого ТТС, которое было бы более устойчивым при поворотах на скорости и позволяло бы осуществлять более точное рулевое управление. Поставленная задача решается за счет создания условий для управления пространственным положением ТТС путем использования в конструкции линейного рулевого механизма, связанного через Т-образный рычаг связи с условно задним мостом. При этом, чем больше угол поворота условно переднего управляемого колеса, тем больше угол наклона рамы.

Предлагаемая конструкция направлена также на создание условий для легкой замены колеса в случае ремонта и для возможности буксировки транспортного средства на жесткой сцепке.

Предлагаемое, как и известное ТТС, содержит раму, на которой установлен шарнирно-рычажный четырехзвенный прямолинейно направляющий механизм, содержащий боковые рычаги, расположенные симметрично относительно оси симметрии транспортного средства, а также одно условно переднее и два условно задних колеса, каждое из которых снабжено осью, а, согласно изобретению, шарнирно-рычажный четырехзвенный прямолинейно направляющий механизм содержит также линейный рулевой механизм, Т-образный рычаг, короткий центральный рычаг, О-образный кронштейн, резино-жгутовый торсион условно переднего колеса, по одному резино-жгутовому торсиону и Г-образному колесному рычагу для каждого условно заднего колеса, которые образуют задний мост, связанный с линейным рулевым механизмом через Т-образный рычаг связи, а каждый резино-жгутовый торсион выполнен в виде трубчатого корпуса с размещенной в корпусе подвижной вставкой, два условно задних колеса образуют мост, содержащий два одинаковых резино-жгутовых торсиона - по одному торсиону на каждое условно заднее колесо, установленное на соответствующем Г-образном колесном рычаге, шарнирно прикрепленном к раме, корпуса торсионов моста кинематически связаны с соответствующими концами Т-образного рычага, а корпус резино-жгутового торсиона условно переднего колеса жестко прикреплен к раме и расположен перпендикулярно к оси симметрии транспортного средства, к концам подвижной вставки резино-жгутового торсиона прикреплены шарниры, установленные на соответствующих концах боковых рычагов с возможностью их синхронного вращения в горизонтальной и в вертикальной плоскостях, короткий рычаг разделен на две части, каждая из которых закреплена на соответствующей стороне О-образного кронштейна, на боковой поверхности которого имеется прорезь для свободного вращения условно переднего управляемого колеса с возможностью расположения его оси ниже оси короткого рычага, а О-образный кронштейн с одной стороны снабжен кронштейном сцепного устройства, с другой - рулевым рычагом.

Особенностью предлагаемого ТТС является и то, что резино-жгутовые торсионы моста и Г-образные колесные рычаги, направленные в одну сторону, образуют разрезной мост.

Еще одной особенностью предлагаемого ТТС является и то, что резино- жгутовые торсионы моста и Г-образные колесные рычаги, направленные в разные стороны, образуют неразрезной мост.

Кроме того, особенностью предлагаемого ТТС является и то, что О-образный кронштейн, кронштейн сцепного устройства и рулевой рычаг выполнены как одно целое.

Подвеска управляемого колеса предлагаемого ТТС построена на основе шарнирно-рычажного четырехзвенного прямолинейно направляющего механизма Робертса [см. N°No 622-626 с сайта http://azbukametalla.ru/mekhanizmy/chast- l/sharnirno-rychazhnye-mekhanizmy/608-703-mekhanizmy-napravl yayushchie-i- inversory.html]. В предлагаемой конструкции ТТС боковые рычаги механизма имеют две степени свободы, могут синхронно вращаться в горизонтальной плоскости благодаря шарнирам, и в вертикальной плоскости благодаря резино-жгутовому торсиону - длинному рычагу четырехзвенного механизма, закрепленному на кузове. Шарниры рычагов крепятся на концах металлической подвижной вставки торсиона, а сам корпус торсиона жестко закреплен на раме. Короткий рычаг для оптимального крепления управляемого колеса разделен на две части, каждая из которых закреплена на соответствующей стороне О-образного кронштейна. На боковой поверхности О-образного кронштейна сделана прорезь для крепления управляемого колеса таким образом, что ось вращения колеса находится ближе к раме и ниже оси короткого рычага. О-образный кронштейн с одной стороны (дальней от кузова) имеет кронштейн сцепного устройства, а с другой (ближней к кузову) - рулевой рычаг. Все три детали выполнены как одно целое. Такая конструкция короткого рычага со сцепным устройством и рулевым рычагом, а также смещенное расположение оси управляемого колеса, повышает устойчивость при повороте благодаря увеличению бокового смещения точки (пятна) контакта колеса от оси транспортного средства. Такое техническое решение обеспечивает и легкую замену колеса в случае ремонта, и возможность буксировки на жесткой сцепке, и делает возможным использование линейного рулевого механизма.

Предлагаемое ТТС выполнено с возможностью автоматического пропорционального, при повороте руля, наклона кузова в сторону поворота. Для этого используется разрезной мост с резино-жгутовыми торсионами и Г-образными колесными рычагами, направленными в одну сторону, либо неразрезной мост с торсионами и Г-образными колесными рычагами, направленными в разные стороны. Управление пространственным положением моста осуществляется от линейного рулевого механизма через Т-образный рычаг связи для разрезного моста и через Г- образный рычаг связи для неразрезного моста.

Применение неразрезного моста с резино-жгутовыми торсионами и Г- образными колесными рычагами, направленными в разные стороны, позволяет более комфортно преодолевать препятствия на дороге, располагающиеся перпендикулярно к направлению движения транспортного средства.

В процессе проведения патентно-информационных исследований при подготовке настоящей заявки авторами не обнаружены конструкции ТТС с указанной выше совокупностью существенных признаков, что доказывает соответствие заявляемого технического решения критерию изобретения "новизна".

Технический результат, полученный в результате осуществления предлагаемого изобретения, состоит в создании условий для управления пространственным положением ТТС путем использования в конструкции линейного рулевого механизма, связанного через Т-образный рычаг связи с условно задним мостом, что направлено на повышение устойчивости ТТС при поворотах на сравнительно высоких скоростях.

Указанный технический результат в известных технических решениях, которые вошли в уровень техники, авторами не выявлен, поэтому предлагаемое ТТС может быть признано соответствующим критерию изобретения "изобретательский уровень".

Предлагаемое ТТС состоит из конструктивных элементов, для изготовления которых используют известные на сегодняшний день технологические приемы, средства и материалы. Оно может быть использовано в транспортных средствах, которые относятся к различным отраслям народного хозяйства - в традиционных автомобилях, электроавтомобилях, в специальных транспортных средствах, среди которых детские и инвалидные коляски, мобильные робототехнические комплексы, а поэтому можно сделать вывод о том, что предлагаемое решение соответствуе т критерию изобретения "промышленная применимость".

Сущность предлагаемого изобретения объясняется при помощи схематических чертежей, на которых показаны:

на Фиг. 1 - кинематическая схема ТТС с разрезным мостом,

на Фиг. 2, 3 - общий вид ТТС с разрезным мостом,

на Фиг. 4, 5 - вид с повернутым колесом ТТС с разрезным мостом,

на Фиг. 6, 7 - общий вид ТТС с не разрезным мостом,

на Фиг. 8, 9 - вид с повернутым колесом ТТС с не разрезным мостом,

на Фиг. 10 - наклон кузова при повороте,

на Фиг. 1 1 - буксируемый прицеп.

Предлагаемое трехколесное транспортное средство состоит из подвески и кузова /не показан/. Подвеска (фиг. 1 , 2, 3, 6) состоит из рамы 1 с закрепленным на ней резино-жгутовым торсионом 2, двух боковых рычагов 3, короткого рычага 4, условно переднего управляемого колеса 5 с осью 6, амортизаторов 7, линейного рулевого механизма 8, Т-образного рычага 9, тяг 10, разрезного моста, образованного резино-жгутовыми торсионами с Г-образными колесными рычагами 1 1 и 12 (показаны в сборе), двух условно задних колес 13. Колесо 5 с осью 6 установлено на коротком рычаге 4 таким образом, что точка контакта 14 колеса 5 с поверхностью дорожного полотна имеет смещение 15 (см. фиг. 2) относительно оси короткого рычага 4. Короткий рычаг 4 имеет кронштейн сцепного устройства 16. При повороте колеса 5 точка контакта 14 получает смещение 17 относительно оси симметрии транспортного средства. Применение неразрезного моста 18 с торсионами и Г-образными колесными рычагами, направленными в разные стороны (см. фиг. 6), упрощает конструкцию. Расположение колеса 13 со смещением 19 относительно оси торсиона дает возможность вместо Т-образного рычага 9 и двух тяг 10 использовать Г-образный рычаг 20 с одной тягой 10. Присоединение к кронштейну сцепного устройства 16 водила 21 делает возможным буксировку ТТС на жесткой сцепке.

Предлагаемое ТТС работает следующим образом: при перемещении регулирующего органа линейного рулевого механизма 8 происходит изменение положения короткого рычага 4, а следовательно, и синхронное изменение положения двух боковых рычагов 3. При этом условно переднее управляемое колесо 5, установленное на оси 6, занимает положение, в котором точка контакта 14 получает смещение 17 относительно осевой линии рамы 1 (см. фиг. 4, 8). Такое смещение точки контакта 14 колеса 5 от оси симметрии транспортного средства в сторону, противоположную стороне поворота, способствует повышению устойчивости при прохождении поворота, в том числе на сравнительно высокой скорости. Вместе с изменением положения короткого рычага 4 (фиг. 4) происходит изменение положения Т-образного рычага 9, тяг 10, разрезного моста, образованного резино-жгутовыми торсионами с Г-образными колесными рычагами 1 1 и 12 (показаны в сборе), двух колес 13. При этом, благодаря взаимообратному синхронному движению колес 13, происходит боковой наклон кузова (фиг. 5, 10). Использование неразрезного моста 1 8 с резино-жгутовыми торсионами и Г- образными колесными рычагами, направленными в разные стороны (см. фиг. 8, 9, 10), позволяет использовать Г-образный рычаг 20 и одну тягу 10. Присоединенное к кронштейну сцепного устройства 16 водило 21 делает возможным буксировку ТТС на жесткой сцепке - для использования ТТС в качестве прицепа.

Смещение 19 (см.фиг.6) дает возможность более комфортно преодолевать препятствия, располагающиеся перпендикулярно направлению движения транспортного средства. Резино-жгутовые торсионы 2, 1 1 , 12, 18 обеспечивают плавность хода всех возможных вариантов исполнения ТТС.

Использование описанной конструкции короткого рычага 4 со сцепным устройством и рулевым рычагом, а также линейного рулевого механизма 8, позволяет с большой точностью контролировать угловое положение управляемого колеса 5. Это дает возможность создавать ТТС с передним или задним управляемым колесом, а также с различными схемами привода: на одно, управляемое, колесо; на два колеса; на три колеса, используя либо электрические мотор-колеса, либо традиционный привод от двигателя внутреннего сгорания.

На базе предлагаемого ТТС могут быть созданы:

Двух - четырехместный городской электромобиль,

Одно - двухместный коммерческий автомобиль для перевозки грузов,

Буксируемый прицеп и т.п.

Перечень позиций на чертежах:

1 - рама,

2 - резино-жгутовый торсион,

3 - боковые рычаги,

4 - короткий рычаг,

5 - условно переднее управляемое колесо,

6 - ось колеса 5,

7 - амортизатор,

8 - линейный рулевой механизм,

9 - Т-образный рычаг,

10 - тяга,

1 1, 12 - Г-образные колесные рычаги,

13 - условно задние колеса,

14 - точка контакта колеса 5 с поверхностью дорожного полотна,

15 - смещение относительно оси короткого рычага 4,

16 - кронштейн сцепного устройства,

17 - смещение точки контакта 14 относительно осевой линии рамы 1,

18 - неразрезной мост с торсионами и Г-образными колесными рычагами, направленными в разные стороны,

19 - смещение колес 13 относительно оси торсиона,

20 - Г-образный рычаг,

21 - водило.