RU2264306C2 - Vehicle with roll control - Google Patents
Vehicle with roll control Download PDFInfo
- Publication number
- RU2264306C2 RU2264306C2 RU2003113010/11A RU2003113010A RU2264306C2 RU 2264306 C2 RU2264306 C2 RU 2264306C2 RU 2003113010/11 A RU2003113010/11 A RU 2003113010/11A RU 2003113010 A RU2003113010 A RU 2003113010A RU 2264306 C2 RU2264306 C2 RU 2264306C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- roll
- vehicle
- wheels
- wheel
- suspension
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
- B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
- B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
- B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
- B60G21/055—Stabiliser bars
- B60G21/0551—Mounting means therefor
- B60G21/0553—Mounting means therefor adjustable
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60F—VEHICLES FOR USE BOTH ON RAIL AND ON ROAD; AMPHIBIOUS OR LIKE VEHICLES; CONVERTIBLE VEHICLES
- B60F3/00—Amphibious vehicles, i.e. vehicles capable of travelling both on land and on water; Land vehicles capable of travelling under water
- B60F3/0007—Arrangement of propulsion or steering means on amphibious vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60F—VEHICLES FOR USE BOTH ON RAIL AND ON ROAD; AMPHIBIOUS OR LIKE VEHICLES; CONVERTIBLE VEHICLES
- B60F5/00—Other convertible vehicles, i.e. vehicles capable of travelling in or on different media
- B60F5/02—Other convertible vehicles, i.e. vehicles capable of travelling in or on different media convertible into aircraft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
- B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
- B60G21/06—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected fluid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C37/00—Convertible aircraft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2200/00—Indexing codes relating to suspension types
- B60G2200/10—Independent suspensions
- B60G2200/13—Independent suspensions with longitudinal arms only
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
- B60G2202/10—Type of spring
- B60G2202/13—Torsion spring
- B60G2202/135—Stabiliser bar and/or tube
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
- B60G2204/10—Mounting of suspension elements
- B60G2204/12—Mounting of springs or dampers
- B60G2204/122—Mounting of torsion springs
- B60G2204/1222—Middle mounts of stabiliser on vehicle body or chassis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
- B60G2204/40—Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
- B60G2204/419—Gears
- B60G2204/4191—Planetary or epicyclic gears
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортным средствам (ТС) с тремя или более колесами и имеет механизм управления креном ТС на дороге, независимый от управления поворотом колес ТС, позволяющий кренить это средство в сторону поворота с соответствующим смещением его центра масс, увеличивая таким образом устойчивость этого средства против опрокидывания. Изобретение может быть использовано в автомобильном и мотоциклетном транспорте с целью снижения ширины автомобиля или мотоцикла с коляской, в том числе при посадке пассажиров тандемом - см. трицикл Мерседес Life-Jet, журнал «Автомобили», №5, 1997, с.26-27, а также для увеличения устойчивости и комфортабельности автобуса, например туристического.The invention relates to vehicles (TS) with three or more wheels and has a vehicle roll control mechanism on the road, independent of the steering of the vehicle wheels, allowing this tool to be tilted towards the direction of rotation with a corresponding shift of its center of mass, thereby increasing the stability of this vehicle against tipping over. The invention can be used in automobile and motorcycle transport in order to reduce the width of a car or motorcycle with a sidecar, including when landing passengers in tandem - see Mercedes Life-Jet tricycle, Automobile magazine, No. 5, 1997, p.26-27 , as well as to increase the stability and comfort of the bus, for example a tourist.
Другая область использования изобретения - в преобразуемых транспортных средствах, предназначенных для движения в двух - воздух и дорога и трех - воздух, вода и дорога, средах. См. патент США 4986493, кл. B 64 D 37/00 "Triphibian Flying Car Design", 1997, в качестве их дорожного модуля, при модульной конструкции такого средства или его дорожной части при интегральной конструкции, с целью уменьшения по сравнению с автомобилем его ширины, лобового сопротивления воздуха его движению и массы.Another area of use of the invention is in convertible vehicles intended for movement in two - air and road and three - air, water and road, environments. See US Pat. No. 4,986,493, cl. B 64 D 37/00 "Triphibian Flying Car Design", 1997, as their road module, with the modular design of such a vehicle or its road part with an integrated structure, in order to reduce its width, drag from air movement and masses.
Из патентной литературы известны ТС, снабженные механизмом управления креном (см. патент США №2961254, кл.280-112), международный патент WO 87/02951, кл. B 62 D 9/02 и SAE 975601 - первый из перечисленных является и прототипом предлагаемого ТС. Предлагаемое ТС отличается от определенного в патенте-прототипе США тем, что при отклонении органа управления креном оно во-первых получает на этом органе усилие, примерно пропорциональное его отклонению, вследствие действия на вал этого органа механизма стабилизации крена, являющееся информативным, без которого адекватное ручное управление креном ТС не является возможным, из-за того, что на органе управления ТС прототипа, использующего в качестве исполнительного механизма необратимый гидравический усилитель, будет независящее от отклонения органа управления креном примерно постоянное усилие, соответствующее трению золотника упомянутого необратимого усилителя при его перемещении органом управления. Во-вторых при оставлении органа управления креном в положении, отклоненном от центрального, и при снятии с него управляющего усилия - при нулевой скорости и на горизонтальной поверхности - корпус предлагаемого ТС вернется в положение нулевого крена, а орган управления в центральное положение, в то время как прототип в этом случае останется накрененным, а его орган управления креном - отклоненным от центрального положения. ТС по патенту WO 87/ 02951 отличается от предлагаемого ТС тем, что у него на малых скоростях возможность управления креном с помощью специального механизма отключается. На скоростях, когда возможность управления креном присутствует, специальный орган для управления креном отсутствует и управление им осуществляется как обычным мотоциклом, при этом в отличие от предлагаемого ТС вертикальные реакции на колеса одной оси равны, что снижает максимальную боковую перегрузку и скорость ТС при прохождении им поворотов.From the patent literature known TC equipped with a roll control mechanism (see US patent No. 2961254, CL 280-112), international patent WO 87/02951, CL. B 62
Технической задачей данного изобретения является снижение ширины ТС с целью снижения сопротивления воздуха его движению с соответствующим снижением его массы, лобовой площади и одновременным увеличением удлинения его корпуса и придание устойчивости против опрокидывания узким ТС с тремя и более колесами, являющихся по ширине, массе и лобовому сопротивлению воздуха как бы полуавтомобилями с близкими к автомобильным - посадкой пассажиров, безопасностью и комфортом для них. Указанная задача решается следующим образом. ТС с управлением креном, содержащее корпус, колеса, их подвески и снабженное независимыми друг от друга системами управления курсом и креном ТС при движении его по дороге, последней - ручной или автоматической, с рукояткой / штурвалом управления этой системой - при ручном управлении, отличающееся тем, что система ручного управления креном ТС при его движении по дороге содержит также вал штурвала, который при движении ТС в воздухе и по воде переключается с помощью кулачковых муфт для привода рулей высоты и воздушного и водяного рулей направления с помощью своих систем тяг и качалок; другой конец которого в случае использования необратимого усилителя в качестве силовой части механизма управления креном на дороге поворачивает его золотник, а в случае применения для управления им механизма - например, типа рулевого механизма автомобиля, с обратимым усилителем или без последнего поворачивает вал этого механизма, что через систему тяг и качалок обеспечивает опускание одного колеса оси и соответствующее поднятие другого колеса этой же оси, что и управляет креном ТС на дороге, причем эта система отличается тем, что содержит пружинный механизм стабилизации движения крена на дороге, действующий непосредственно на вал штурвала, причем первый в случае использования необратимого усилителя в качестве силовой части механизма управления креном создает информативное усилие на органе управления креном, а в случае применения для управления креном механизма - например, типа рулевого механизма автомобиля с обратимым усилителем или без последнего, корректирует это усилие и обеспечивает возвращение корпуса ТС в горизонтальное положение, а рукоятки управления креном / штурвала в нейтральное положение - при нулевой скорости и на горизонтальной поверхности, когда эта рукоятка / штурвал оставлены в положении, отклоненном от нейтрального без управляющего усилия на них, что и является признаком статической устойчивости движения крена ТС на дороге при освобожденном органе управления креном и этим отличает его от ранее предлагавшихся конструкций, причем при ручном управлении креном на дороге управление ТС по курсу может осуществляться с помощью педалей.The technical task of this invention is to reduce the width of the vehicle in order to reduce the resistance of air to its movement with a corresponding decrease in its mass, frontal area and at the same time increase the elongation of its body and give stability against overturning by a narrow vehicle with three or more wheels, which are in width, weight and drag air as if semi-cars with close to automobile - landing passengers, safety and comfort for them. The specified problem is solved as follows. Vehicle with a roll control, comprising a housing, wheels, their suspensions and equipped with independent from each other control systems for the vehicle heading and roll when moving along the road, the latter - manual or automatic, with a handle / control wheel for controlling this system - with manual control, characterized in that the system of manual control of the vehicle roll during its movement on the road also contains a steering wheel shaft, which, when the vehicle moves in air and water, is switched using cam clutches to drive elevators and air and water rudders creation through its linkage systems and pumping units; the other end of which, when using an irreversible amplifier as the power part of the roll control mechanism on the road, turns its spool, and if you use a mechanism to control it, for example, such as the steering mechanism of a car, with or without a reversible amplifier rotates the shaft of this mechanism, which the system of rods and rockers ensures the lowering of one wheel of the axis and the corresponding lifting of another wheel of the same axis, which controls the roll of the vehicle on the road, and this system is characterized in that um a spring mechanism for stabilizing the roll of the road on the road, acting directly on the helm shaft, the first in the case of using an irreversible amplifier as the power part of the roll control mechanism creates an informative effort on the roll control, and in the case of using a mechanism to control the roll, for example, the steering the mechanism of the car with a reversible amplifier or without the latter, corrects this force and ensures the return of the vehicle body to a horizontal position, and the roll of the control handle m / helm to the neutral position - at zero speed and on a horizontal surface, when this handle / helm is left in a position deviated from the neutral without a control effort on them, which is a sign of the static stability of the vehicle roll on the road with the roll control this distinguishes it from previously proposed designs, and with manual roll control on the road, the vehicle can be controlled at the heading using pedals.
На фиг.1 показан внешний вид ТС, предназначенного для движения по дорогам или дорожной части ТС, преобразуемого для движения в двух или трех средах.Figure 1 shows the appearance of the vehicle, intended for movement on roads or the road part of the vehicle, converted for movement in two or three environments.
На фиг.2 показано схематически четырехколесное ТС с подвесками колес: передней, пружинной - на двух рычагах на каждое колесо с качанием колеса в продольной плоскости и задней, пружинной, также с качанием колеса в продольной плоскости на одном рычаге на каждое колесо и системами управления креном ТС и его стабилизации.Figure 2 shows schematically a four-wheeled vehicle with wheel suspensions: front, spring - on two levers on each wheel with the wheel swinging in the longitudinal plane and rear, spring, also with the wheel swinging in the longitudinal plane on one lever on each wheel and roll control systems TS and its stabilization.
На фиг.3 показан альтернативный вариант ТС с торсионной подвеской передних колес, с их качанием в продольной плоскости на двух рычагах на каждое колесо.Figure 3 shows an alternative vehicle with a torsion bar suspension of the front wheels, with their swinging in the longitudinal plane on two levers on each wheel.
На фиг.4 показан другой альтернативный вариант ТС с пружинной подвеской колес как передних, так и задних на двух разноплечих рычагах с качанием колеса в поперечной, или близкой к ней плоскости.Figure 4 shows another alternative version of the vehicle with a spring suspension of the wheels of both the front and rear on two different levers with swinging the wheel in the transverse or close to it plane.
На фиг.5 показан внешний вид ТС для движения в трех средах в конфигурации для движения по дороге со сложенными консолями крыла.Figure 5 shows the appearance of the vehicle for movement in three environments in a configuration for driving on a road with folded wing consoles.
На фиг.6 показан внешний вид ТС для движения в трех средах в полете.Figure 6 shows the appearance of the vehicle for movement in three environments in flight.
ТС состоит см.фиг.2: из корпуса - не показан, в котором размещаются двигатель, пассажиры и груз; в случае преобразуемого транспортного средства также из крыла, консоли которого складываются при движении по дороге в пределах размеров, разрешенных правилами движения по дорогам, оперения с аэродинамическими органами управления, по своим габаритам также допускающего движение по дорогам и винта или иных аэродинамических движителей - см.фиг.5. Расположение крыла и оперения предпочтительно по схеме «утка», высокоплан - фиг.6. Опциональными являются дополнительный двигатель / двигатели и винты или вентиляторы. Корпус в случае использования транспортного средства также и на воде может представлять собой летающую лодку. В корпусе расположены колеса передние 1 и 2 и задние 43 и 44. Любые два колеса - передние или задние, предпочтительно наименее нагруженные, могут быть заменены одним колесом - не показано, расположенным на соответствующей подвеске по середине корпуса или асимметрично относительно его продольной оси, см. патент СССР SU 1221017. Переднее колесо установлено в подшипниках на цапфе - не показана, стойки передней подвески 3 - левой, 4 - правой, соединенные шаровыми шарнирами с рычагами подвески: верхним левым 9, правым 10 и нижним левым 5, правым 6. На шарнирах стойка вместе с колесом может поворачиваться вправо / влево, обеспечивая, вместе с кренением колеса или без него путевое управление транспортным средством на дороге. Рычаги подвески качаются на их цапфах 7а, 8а и 11, 12, перпендикулярных или почти перпендикулярных продольной плоскости симметрии ТС и зафиксированных в гнездах корпуса, см. И. Раймпель «Шасси автомобиля». М: Машиностроение, 1983, с.128-129. Нижний рычаг левый 5, правый 6 имеет дополнительный рычаг левый 7, правый 8, шарнирно связанный тягами 13 и 14 с рычагами качалки передней подвески левым нижним 15, правым 16 и поворачивающий стойку этой качалки 17 или 18 - близкую к вертикали, установленную на оси, закрепленной в корпусе ТС. Стойка качалки поворачивает в свою очередь рычаг качалки левый верхний 19, правый 20, шарнирно связанный с деталью 21 или 22, которая через чашки 23 и 24 нажимает на пружины передней подвески 25 и 26. Другие концы пружин 25 и 26 опираются на среднюю, полую чашку 27 с верхним и нижним вертикальными пальцами. Внутри пружин установлен лежа гидрогазовый амортизатор, корпус которого закреплен на одной из крайних чашек, а шток на другой, причем на штоке коаксиально установлен резиновый буфер отбоя - сжатия - не показаны. Детали 21, 22 в простейшем случае, для ТС, предназначенного к передвижению только по дорогам, представляет собой тягу, изменением длины которой изменяется величина дорожного просвета. В случае ТС, предназначенного для движения в двух или трех средах, эта деталь представляет собой гидроцилиндр - шланги от гидронасоса не показаны или винтовую пару с электрическим или механическим приводом - приводы не показаны, способными фиксироваться в положениях обеспечивающих дорожный просвет для движения по дороге, взлета / посадки и полета или плавания - с колесами убранными в корпус.The vehicle consists of see Fig. 2: from the body - not shown, which houses the engine, passengers and cargo; in the case of a convertible vehicle, also from a wing, the brackets of which are folded when driving on the road to the extent permitted by the rules of the road, plumage with aerodynamic controls, which also allow propeller or other aerodynamic propellers to move along the roads - see figure .5. The location of the wing and plumage is preferably according to the scheme "duck", vysokoplan - Fig.6. Optional are optional motor / motors and screws or fans. In the case of using the vehicle also on the water, the hull may be a flying boat. The wheels are
Задние колеса 43, 44 установлены в подшипниках на цапфах 41, 42 рычага задней подвески левого 45, правого 46, качающихся на цапфах 47, 48, перпендикулярных продольной плоскости симметрии ТС и зафиксированных в гнездах корпуса. Рычаги 45, 46 имеют дополнительные рычаги 49, 50, шарнирно связанные с тягами 51, 52, в свою очередь шарнирно связанными с рычагом левым нижним 53, правым - 54 задней качалки, жестко связанными со стойками качалки левой 55, правой - 56, занимающими положение, близкое к вертикальному. Стойка качалки установлена на оси, закрепленной в корпусе ТС. Стойки жестко связаны также с рычагами верхними 57, 58 соответственно, которые через детали 59, 60, аналогичные деталям 21, 22 передней подвески, нажимают на чашки 61, 62 пружин задней подвески 63, 64. Другие концы пружин 63 и 64 опираются на полую чашку 65 с нижним и верхним вертикальными пальцами. Внутри пружин установлен лежа гидрогазовый амортизатор - не показан, корпус которого закреплен на одной из наружных чашек, а шток на другой, причем на штоке коаксиально установлен резиновый буфер отбоя / сжатия - не показан.The
Для управления креном транспортного средства при его движении по дороге предусмотрен орган управления креном - рулевое колесо 35, установленное на валу 34, закрепленном в подшипниках на корпусе ТС и имеющем карданный шарнир 36. При повороте рулевого колеса 35 вал 34 приводит в действие механизм 32 со штоком 33. Механизм 32 представляет собой необратимый гидроусилитель руля - предпочтительный вариант, золотник которого приводится валом 34 и корпус которого шарнирно закреплен на корпусе ТС. В альтернативе механизм 32 может представлять собой реечный рулевой механизм с обратимым усилителем - предпочтительно электрическим, или без усилителя, последнее для очень легких транспортных средств. Во втором случае деталь 33 представляет собой рейку руля. При повороте рулевого колеса 35 шток / рейка 33, шарнирно связанный с рычагом нижним 30 стойки качалки 29 передних пружин, занимающей положение, близкое к вертикальному, поворачивает рычаг качалки верхний 28 с вилкой. Стойка 29 установлена на оси, закрепленной в корпусе транспортного средства. В удлиненные прорези верхней и нижней ножек вилки рычага 28 входят соответственно верхний и нижний шипы полой чашки 27 пружин передней подвески. Длина прорезей определяется взаимным перемещением чашки 27 пружин передней подвески и вилки рычага 28. На валу 34 жестко установлен еще рычаг 37, шарнирно связанный со штоком 39 механизма стабилизации крена, корпус которого с помощью шарового шарнира крепится к корпусу ТС. Корпус механизма 38 выполнен ступенчатым, содержит внутри пружину, коаксиальную штоку 39, - не показана, движение которой вдоль него ограничено гайкой и шайбой, имеющей диаметр пружины, - на внутреннем конце штока 39, и опертую одним концом в шайбу штока 39, лежащую на уступе корпуса механизма 38, а другим - в крышку корпуса. При движении штока в одном направлении он проходит свободно через шайбу, а в другом направлении через гайку и шайбу сжимает пружину, таким образом, при движении штока 39 как вправо, так и влево он нагружается силой сжатия пружины, а при его начальном, статическом положении он нагружен предварительным сжатием пружины. Это усилие удерживает рулевое колесо в центральном положении и должно быть преодолено, чтобы начать его поворот. Описанный механизм широко применяется в авиации для получения желательных характеристик усилия на органах управления в зависимости от его отклонения - см. Ф.И.Склянский. Управление сверхзвукового самолета. М.: Машиностроение 1964 г, стр.202-208. Необходимость установки этого механизма в системе управления креном предлагаемого ТС вызвана тем, что в случае отсутствия механизма стабилизации крена 38 любое отклонение по крену от вертикального положения - при отсутствии необратимого усилителя руля, приводит к самопроизвольному увеличению крена ТС до предельного, допускаемого конструкцией подвески. При этом усилие на рулевом колесе совпадает по направлению с перемещением рулевого колеса, что является признаком неустойчивости движения крена ТС при освобожденном управлении и считается недопустимым. Иными словами ТС с подвесками колес на продольных рычагах, обладающему способностью управляемого кренения при движении по дороге устойчивость движения крена в принципе не присуща - центр крена находится в плоскости дороги - ниже центра тяжести ТС из-за чего необходимо введение упомянутого выше механизма. Механизм стабилизации крена 38, широко применяющийся в авиации для нормализации характеристик устойчивости самолетов по всем трем каналам управления - тангажом, курсом и креном, однако, для стабилизации крена ТС двигающихся по земле до сих пор не использовался.To control the roll of the vehicle during its movement on the road, a roll control is provided - a
При использовании в системе управления креном необратимого усилителя руля 32 самопроизвольного увеличения крена транспортного средства не происходит, но усилие на органе управления креном не меняется в зависимости от изменения положения органа управления креном, являясь постоянным - соответствующим усилию трения при перемещении золотника необратимого усилителя. Таким образом, описанный механизм загрузки органа управления креном 38 является единственным средством, формирующим усилие на этом органе - при нулевой скорости ТС и на горизонтальной поверхности и основным средством информации о крене, без которого неавтоматическое - ручное управление креном ТС не может быть адекватным. Таким образом, этот механизм обеспечивает устойчивость движения крена при освобожденном органе управлении креном и в случае с необратимым усилителем крена.When an irreversible
Наличием механизма загрузки рулевого колеса 38 настоящее изобретение принципиально отличается от других ранее предлагавшихся конструкций.The presence of the loading mechanism of the
Стойка качалки 29 передних пружин имеет еще рычаг нижний 31, шарнирно связанный с тягой 40, передающей движение руля на шарнирно связанный с ней рычаг нижний 68 стойки качалки задних пружин 67, занимающей положение, близкое к вертикальному и установленной на оси - не показана, закрепленной в корпусе ТС. С помощью верхнего рычага этой качалки с вилкой 66, в удлиненные прорези ножек которой входят соответственно верхний и нижний шипы полой чашки задних пружин 65, движение от руля передается на задние пружины 63, 64 и закрепленный внутри них гидрогазовый амортизатор. Размеры рычагов качалок передних и задних пружин согласовываются с перемещением чашек пружин передних 27 и задних 65 в зависимости от хода их подвесок. Перемещение чашки 65 вместе с задними пружинами 63, 64 и соразмерным перемещением передних пружин 25, 26, вызванным перемещением органа управления креном - рулевого колеса 35, и создает крен ТС, необходимый для увеличения его устойчивости против опрокидывания при прохождении поворотов дороги.The rocking strut 29 of the front springs also has a
Управление поворотом передних колес - на фиг.2 не показано, для преобразуемого транспортного средства предполагается - по самолетному от педалей с помощью системы рычагов, тяг и качалок - см. М.Н.Шульженко, А.С.Мостовой. Курс конструкций самолетов, М.: Машиностроение, 1965 г. Это обосновано тем, что при движении по закруглениям дорог на крейсерских скоростях первым движением для придания кривизны траектории движения ТС будет движение крена, включая кренение колес, а поворот колес в случае необходимости будет использоваться для подруливания. При маневрировании на малых скоростях, наоборот, основным средством изменения направления движения ТС будет поворот передних колес. В полете и при движении по воде эти же педали с помощью дополнительного набора рычагов, тяг и качалок приводят в действие воздушный и водяной - при наличии, рули направления причем смена дорожного режима движения на остальные производится на земле, с помощью двухпозиционной, например, кулачковой муфты, которая производит переключение действия педалей с поворота передних колес на поворот соответствующих рулей - не показано.The control of the rotation of the front wheels is not shown in FIG. 2, it is assumed for the vehicle to be converted — by plane from the pedals using a system of levers, rods and rocking chairs — see M.N.Shulzhenko, A.S. Mostovoi. Aircraft construction course, Moscow: Mashinostroenie, 1965. This is justified by the fact that when driving along curved roads at cruising speeds, the first movement to give the curvature of the vehicle trajectory will be roll motion, including wheel roll, and if necessary, the wheel rotation will be used to taxiing. When maneuvering at low speeds, on the contrary, the main means of changing the direction of movement of the vehicle will be the rotation of the front wheels. In flight and when moving on water, these same pedals, with the help of an additional set of levers, rods and rockers, activate the air and water - if there are, rudders, the road mode is changed to the rest on the ground using a two-position, for example, cam clutch , which switches the action of the pedals from turning the front wheels to turning the corresponding rudders - not shown.
Такая же технология используется в отношении поворота вала рулевого колеса 34, который при движении в воздухе с помощью своей, дополнительной системы рычагов, тяг и качалок приводит элероны или элевоны для управления креном преобразуемого транспортного средства в воздухе. Переключение же с управления креном на дороге на управление креном в воздухе производится с помощью двухпозиционной, например, кулачковой муфты - не показана, перед взлетом и обратное переключение производится после посадки.The same technology is used in relation to the rotation of the shaft of the
Для преобразуемых транспортных средств вал 34 выполняется телескопическим с использованием его продольного движения через систему рычагов, тяг и качалок для привода руля высоты или элевонов - не показано. При движении такого средства в дорожном режиме длина вала руля фиксируется, например, замочной муфтой допускающей только поворот вала. Переключение с земного управления на воздушное производится на земле, механически.For converted vehicles, the
Для чисто дорожного транспортного средства предпочтительно применение автоматического управления креном, как это принято в вышеупомянутом трицикле Мерседес Life-Jet. При этом электронное устройство при помощи электромеханизма управляет золотником необратимого усилителя 32, а рулевое колесо и вал используются для привода рулевого механизма - не показан, управляющего поворотом передних колес. Описанный выше поворот передних колес от педалей, а управление креном от рулевого колеса для чисто дорожного транспортного средства является альтернативным.For a purely road vehicle, automatic roll control is preferred, as is customary in the aforementioned Mercedes Life-Jet tricycle. In this case, the electronic device controls the spool of the
На фиг.3 показана альтернативная подвеска передних колес 1 и 2 на продольных рычагах: нижнем левом 5 и правом 6 и верхнем левом 7 и правом 8, соединенных шаровыми шарнирами со стойкой подвески левой 3 и правой 4 с цапфой - не показана, на подшипниках которой вращаются ступица колеса - не показана и колеса 1 и 2. Стойки 3, 4 могут поворачиваться вправо / влево вместе с колесом с помощью механизмов, упомянутых в описании фиг.2, обеспечивая, наряду с кренением колеса или без него, управление транспортным средством по курсу. Рычаги 5, 6 и 9, 10 качаются на цапфах 7 и 8, а также 11 и 12 перпендикулярных плоскости продольной симметрии транспортного средства во втулках, закрепленных в корпусе последнего. Цапфы 7 и 8 выполняется с втулками, снабженными внутренними зубьями, в которые вставляется торсионные валы 13 и 14, каждый из которых другим шлицованным концом входит во втулку с внутренним шлицованным отверстием 17 и 18, соответственно. В представленной подвеске длины левых рычагов 5 и 9 соответственно равны длинам правых 6 и 10 и вместе с колесами они смещены в продольном направлении друг относительно друга таким образом, что расстояние между втулками 17 и 18 является межцентровым расстоянием установленных на них и зацепляющихся между собой двух одинакового диаметра шестеренках 15 и 16. Названные шестерни устанавливаются в корпусе - не показан, закрепленном на корпусе ТС. В расточках первого качаются втулки 17 и 18. На наружном конце втулки 17 установлен рычаг 19 с шаровым шарниром 20, через который подвеска связана с органом управления креном транспортного средства ручным или автоматическим. Таким образом, при повороте ручного органа управления креном - рулевого колеса 35 рычага 17 повернет шестерню 15 и вставленный в ее шлицы торсион13, левый вместе с рычагами подвески 5 - нижним и 9 - верхним, поднимет или опустит левое колесо 1 вместе со стойкой 3. В силу зацепления шестерен 15 и 16 противоположное - правое колесо переместится в противоположном направлении. Поскольку задняя подвеска - не показанная, в этот момент сработает также, то ТС приобретет крен относительно дороги, который будет выбран водителем в зависимости от условий движения. В описываемом случае подвеска задних колес предполагается также торсионной на одинарных продольных рычагах, на которых установлены жестко цапфы колес, также смещенных друг относительно друга в продольном направлении с втулками аналогичными втулкам 17 и 18, шестеренками, аналогичными 15 и 16, и с рычагом и шарниром, аналогичным деталям 19 и 20. Предложенные торсионные подвески передних и задних колес состоят из гораздо меньшего количества деталей по сравнению с представленными на фиг.2, но менее удобны при необходимости обеспечить уборку и выпуск шасси на преобразуемых транспортных средствах.Figure 3 shows an alternative suspension of the
Еще одна альтернативная подвеска колес как передних, так и задних на разноплечих поперечных рычагах, также требующая меньшего количества деталей чем подвески на фиг.2, представлена на фиг.4. В этом случае подвеска колес состоит из колес 1 и 2, стойки подвески левой 3 и правой 4, шарнирно связанной с рычагом подвески нижним левым 5 и правым 6 и верхним левым 7 и правым 8. На стойке предусмотрено наличие цапфы - не показана, на которой в подшипниках вращается колесо, а для стойки передней подвески предусмотрено также наличие жестко связанного со стойкой рычага - не показан, через который осуществляется поворот колеса вправо / влево). В случае подвески передних колес упомянутые шарниры - шаровые, позволяющие помимо качания рычагов также и поворот стойки вместе с колесом. Верхние рычаги 7, 8 имеют отогнутые вверх почти вертикально части 9, 10, которые через детали 11, 12, связанные шаровыми шарнирами с ними и с чашками пружин подвески 13, 14, нажимают на эти горизонтальные пружины 16, 17. Другими концами эти пружины опираются на полую среднюю чашку пружин 15, имеющую верхний и нижний вертикальные пальцы. Детали 11, 12 по назначению и исполнению аналогичны деталям 21, 22 на фиг.2. Внутри пружин установлен лежа гидрогазовый амортизатор - не показан, корпус которого закреплен на одной из наружных чашек, а шток на другой, причем на штоке коаксиально установлен резиновый буфер отбоя - сжатия - не показан.Another alternative suspension of the wheels of both the front and rear on the different arms of the wishbone, also requiring fewer parts than the suspension in figure 2, is presented in figure 4. In this case, the wheel suspension consists of
Пальцы средней чашки 15 пружин входят в удлиненные продольные прорези верхней и нижней ножек вилки 18 рычага 19 стойки качалки 20. Последняя имеет рычаг 22 с шаровым шарниром 21, через которые качалка со стойкой 20 связана с тем или иным из описанных выше механизмов кренения транспортного средства.The fingers of the
Таким образом при повороте ручного органа управления креном - рулевого колеса 35 рычаг 22 повернет стойку качалки 20 с вилкой 18, сдвинет полую чашку 15 с пружинами 16, 17 и при этом поднимет или опустит левое колесо 1 вместе со стойкой 3, а правое колесо при этом переместится в противоположном направлении. Поскольку задняя подвеска - не показанная, в этот момент сработает также, то ТС приобретет крен относительно дороги, который будет выбран водителем в зависимости от условий движения.Thus, when turning the manual roll control -
В отличие от описанных ранее подвесок колес на продольных рычагах и имеющих, как известно, центр крена расположенным в плоскости дороги, рассматриваемые в последнем случае подвески на поперечных рычагах позволяют в широких пределах варьировать положение центра крена с помощью изменения положения центров качания рычагов, их наклона и соотношения их длин. Кинематические проработки показывают, что можно осуществить подвеску, у которой при отсутствии центробежных сил не возникнет при начальном кренении самопроизвольного развития крена, то есть подвеска будет устойчивой в движении крена при освобожденном органе управления им. При этом однако центр масс транспортного средства не смещается к разгруженному колесу - расположенному со стороны центра поворота. В этом случае исчезает основной смысл кренения транспортного средства - увеличение его устойчивости против опрокидывания. Сказанное подтверждает принципиальную необходимость механизма 38, см.фиг.2, стабилизации движения крена в случае неавтоматического - ручного управления его креном как при использовании необратимого усилителя крена - для создания желательной загрузки органа управления в зависимости от крена, так и при использовании обратимого усилителя или при отказе от использования усилителя - в последнем случае для создания устойчивости в движении крена при освобожденном управлении хотя бы на части хода органа управления, включающей в себя начальное положение органа, соответствующее нулевому крену при отсутствии центробежных сил.In contrast to the previously described wheel suspensions on the longitudinal arms and having, as you know, the roll center located in the road plane, the suspensions on the transverse arms considered in the latter case allow to vary the position of the roll center over a wide range by changing the position of the swing centers of the levers, their tilt and the ratio of their lengths. Kinematic studies show that it is possible to carry out a suspension, which, in the absence of centrifugal forces, will not occur during initial heeling of the spontaneous development of the roll, i.e. the suspension will be stable in the movement of the roll with the control body released. However, however, the center of mass of the vehicle is not shifted to the unloaded wheel located on the side of the center of rotation. In this case, the main point of the vehicle’s roll is disappearing - an increase in its stability against overturning. The aforementioned confirms the fundamental need for
Claims (4)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003113010/11A RU2264306C2 (en) | 2003-05-07 | 2003-05-07 | Vehicle with roll control |
PCT/RU2004/000142 WO2004098915A1 (en) | 2003-05-07 | 2004-04-16 | Transport means provided with a roll control unit, including transformable transport means for travelling in three media: road, water and air |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003113010/11A RU2264306C2 (en) | 2003-05-07 | 2003-05-07 | Vehicle with roll control |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003113010A RU2003113010A (en) | 2004-11-27 |
RU2264306C2 true RU2264306C2 (en) | 2005-11-20 |
Family
ID=33433852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003113010/11A RU2264306C2 (en) | 2003-05-07 | 2003-05-07 | Vehicle with roll control |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2264306C2 (en) |
WO (1) | WO2004098915A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2471675C1 (en) * | 2011-10-27 | 2013-01-10 | Николай Евгеньевич Староверов | Landing gear for crosswind landing /versions/ |
WO2015187114A1 (en) * | 2014-06-05 | 2015-12-10 | Юрий Григорьевич СИДОРЕНКО | "afw" vehicle suspension |
RU2628414C1 (en) * | 2016-07-27 | 2017-08-16 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") | All-season tundra vehicle |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104669964B (en) * | 2015-03-11 | 2017-06-16 | 北京工业大学 | A kind of land, water and air three are dwelt, and nobody investigates device |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1007190B (en) * | 1954-07-19 | 1957-04-25 | Daimler Benz Ag | Device for tilting the superstructure of a motor vehicle towards the inside of the curve |
DE1133638B (en) * | 1956-10-04 | 1962-07-19 | Daimler Benz Ag | Compensation device for the wheel stroke movements of a vehicle, especially a motor vehicle |
WO1987002951A1 (en) * | 1985-11-15 | 1987-05-21 | Phillip Ronald James | Self stabilizing cambering vehicle |
US5826833A (en) * | 1995-05-15 | 1998-10-27 | The Boeing Company | System for providing an air/ground signal to aircraft flight control systems |
WO2001023197A1 (en) * | 1999-09-28 | 2001-04-05 | Petr Sergeevich Glinnikov | Transformable vehicle |
-
2003
- 2003-05-07 RU RU2003113010/11A patent/RU2264306C2/en not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-04-16 WO PCT/RU2004/000142 patent/WO2004098915A1/en active Application Filing
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2471675C1 (en) * | 2011-10-27 | 2013-01-10 | Николай Евгеньевич Староверов | Landing gear for crosswind landing /versions/ |
WO2015187114A1 (en) * | 2014-06-05 | 2015-12-10 | Юрий Григорьевич СИДОРЕНКО | "afw" vehicle suspension |
RU2628414C1 (en) * | 2016-07-27 | 2017-08-16 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") | All-season tundra vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2004098915A1 (en) | 2004-11-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7931230B2 (en) | Personal land and air vehicle | |
EP0020835B1 (en) | Ultra narrow enclosed motor vehicles | |
JP6538571B2 (en) | Lean vehicle | |
US5086995A (en) | Aft cantilevered wing landing gear for heavy airplane with aft center of gravity | |
US7377522B2 (en) | Vehicle with movable and inwardly tilting safety body | |
US7722063B2 (en) | Vehicle suspension system | |
WO2005058620A1 (en) | Vehicle with movable and inwardly tilting safety body | |
KR20140105710A (en) | A vehicle | |
GB2279047A (en) | Banking suspension | |
WO2005056308A1 (en) | Wheel track adjustment system | |
CN106573517A (en) | Motor vehicle | |
US20040051269A1 (en) | Four wheel drive stationary body vehicle with controlled wheel and passenger compartment lean, with independent steering | |
IT201600071538A1 (en) | VEHICLE WITH THREE OR MORE TILTING WHEELS, WITH REACTIVE SUSPENSION. | |
EP3543085A1 (en) | Steering control system for snow vehicles | |
RU2264306C2 (en) | Vehicle with roll control | |
US20200055359A1 (en) | Suspension system | |
US3134453A (en) | Walking-figure amusement land vehicle | |
WO2018180754A1 (en) | Vehicle | |
US2911231A (en) | Load compensating spring suspension for vehicles | |
RU2089462C1 (en) | Balanced flying vehicle | |
JPH06227495A (en) | Retractable landing gear assembly for very heavy load transporting aircraft | |
CN110816195A (en) | Vehicle with active balance control | |
GB2189752A (en) | Weight-shift aircraft | |
CA1113404A (en) | Ultra narrow enclosed motor vehicles | |
CN110816191A (en) | Vehicle with active stable control |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090508 |