WO2018034632A1 - Подвеска транспортного средства "afw-4" - Google Patents

Подвеска транспортного средства "afw-4" Download PDF

Info

Publication number
WO2018034632A1
WO2018034632A1 PCT/UA2016/000100 UA2016000100W WO2018034632A1 WO 2018034632 A1 WO2018034632 A1 WO 2018034632A1 UA 2016000100 W UA2016000100 W UA 2016000100W WO 2018034632 A1 WO2018034632 A1 WO 2018034632A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wheel
suspension
lever
frame
cables
Prior art date
Application number
PCT/UA2016/000100
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Георгий Владимирович БЕЙЛИН
Сергей Юрьевич ПЕТРЕНКО
Original Assignee
Георгий Владимирович БЕЙЛИН
Сергей Юрьевич ПЕТРЕНКО
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Георгий Владимирович БЕЙЛИН, Сергей Юрьевич ПЕТРЕНКО filed Critical Георгий Владимирович БЕЙЛИН
Priority to US16/322,341 priority Critical patent/US10875372B2/en
Priority to EP16913588.6A priority patent/EP3501864B1/en
Priority to CN201680088911.1A priority patent/CN109641500B/zh
Priority to PCT/UA2016/000100 priority patent/WO2018034632A1/ru
Publication of WO2018034632A1 publication Critical patent/WO2018034632A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G3/00—Resilient suspensions for a single wheel
    • B60G3/18—Resilient suspensions for a single wheel with two or more pivoted arms, e.g. parallelogram
    • B60G3/20—Resilient suspensions for a single wheel with two or more pivoted arms, e.g. parallelogram all arms being rigid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G11/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • 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
    • B60G21/045—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 different axles on the same side of the vehicle, i.e. the left or the right side
    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/10—Parts, details or accessories
    • A61G5/1078—Parts, details or accessories with shock absorbers or other suspension arrangements between wheels and frame
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00—Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/10—Independent suspensions
    • B60G2200/14—Independent suspensions with lateral arms
    • B60G2200/144—Independent suspensions with lateral arms with two lateral arms forming a parallelogram
    • 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
    • B60G2204/421—Pivoted lever mechanisms for mounting suspension elements, e.g. Watt linkage
    • 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
    • B60G2204/80—Interactive suspensions; arrangement affecting more than one suspension unit
    • B60G2204/83—Type of interconnection
    • B60G2204/8302—Mechanical
    • B60G2204/83022—Mechanical using cables, wires, belts or chains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2300/00—Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60G2300/24—Wheelchairs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62B—HAND-PROPELLED VEHICLES, e.g. HAND CARTS OR PERAMBULATORS; SLEDGES
    • B62B2301/00—Wheel arrangements; Steering; Stability; Wheel suspension
    • B62B2301/20—Resilient wheel suspension using springs

Definitions

  • the present invention relates to structural elements of vehicles, and more specifically, to a suspension bracket designed for both traditional cars and small-sized special vehicles, in particular for baby and wheelchairs, trolleys for transporting patients or, for example, goods at a construction site , or goods at trade enterprises.
  • AFW is an abbreviation of the slogan: "always on four wheels", which can be translated from English as “always on four wheels.”
  • Ground clearance or clearance is the distance from the surface of the earth to the lowest point in the center of the ground vehicle. The controllability of the vehicle in conditions of a certain speed and condition of the roadway depends on the clearance value.
  • a car suspension or suspension system is a combination of parts, assemblies and mechanisms that play the role of a connecting link between the vehicle body, in particular, a baby or a wheelchair, and the road.
  • the described suspension provides a constant uniform distribution of vehicle weight across all four wheels - it allows you to get a constant coefficient of traction for all wheels regardless of the curvature of the roadway, has an adjustable clearance, can tilt the body when driving along a slope, when cornering and for landing passengers.
  • the described suspension can be equipped with extra long wheel levers for increased cross-country ability without changing the length of the wheelbase.
  • a wheelchair or a baby carriage made on the basis of the described suspension is at the time of overcoming an obstacle, for example, when hitting or stepping on / off the road curb only on a pair of rear or front wheels, is unstable due to the free mounting of the levers of the described suspension. This greatly complicates the management of the stroller.
  • the basis of the invention is the task of creating such a suspension of a ground vehicle, which would provide increased stability and smoothness of movement not only of such land vehicles as cars, but also of wheelchairs, and baby strollers in the conditions of overcoming obstacles, for example during a collision or exit to / from the road curb only on a pair of rear or front wheels.
  • the task in the proposed suspension is solved by creating conditions for synchronously changing the lengths of the longitudinal and transverse communication cables during the movement of the vehicle by using linear actuators in the design aimed at synchronously changing the mutual position of the shells of the communication cables and the housings of the corresponding wheel blocks.
  • the proposed vehicle suspension comprises a quadrangular frame, to each corner portion of which a wheel block is kinematically attached with the formation of two pairs of wheels - front and rear, and, according to the invention, are fixed on the sides of the quadrangular frame for movement along the sides of the frame, respectively , longitudinal and transverse communication cables in shells
  • each wheel block consists of a housing connected simultaneously with two communication cables on which parallel horizons are movably mounted cial levers, the first of which is attached to the body of its middle portion at one end of the first arm and at the other end of the second a fist with a wheel hub is fixed on the lever, and two dampers of the communication cables are fixed on the other end of the first lever, the casing of the communication cables is fixed to the housing of the corresponding wheel block, the free end of each cable is sealed in the damper, spring sections of the cables freely protruding from the shells are fitted with spring stabilizers in front of the damper the position of the wheel of the wheel block, and
  • a feature of the proposed suspension is that it is supplemented with a U-shaped vertical frame, the free ends of which are rigidly attached to the bodies of one pair of wheel blocks, and the U-shaped frame is pivotally connected to the handrail kinematically connected with the blocking devices for moving the levers of the wheel blocks.
  • the proposed suspension while maintaining all the positive qualities of the prototype suspension, is free from the above disadvantages.
  • the suspension provides a constant uniform distribution of vehicle weight across all four wheels - it maintains a constant coefficient of adhesion for all wheels regardless of the curvature of the roadway. She also has an adjustable clearance. In addition, it can maintain a horizontal or close to horizontal position of the body when the vehicle moves along a slope, when cornering and for disembarking passengers.
  • the proposed suspension can be equipped with wheel levers of increased length for increased cross-country ability without changing the length of the wheelbase. It has four options for the mutual orientation of the levers to solve various problems. It can be used to create light vehicles with variable wheel spacing.
  • the technical result obtained as a result of the implementation of the invention consists in creating a suspension that retains stability at the moment of separation of one pair of wheels from the road when overcoming it during the movement of obstacles, namely, the creation of suspensions for ground vehicles, such as wheelchairs and prams.
  • the problem is solved by creating conditions for synchronously changing the lengths of the longitudinal and transverse communication cables by using linear actuators installed on each communication cable in the suspension structure and designed to synchronously change the mutual position of the shells of the communication cables and the housings of the corresponding wheel blocks.
  • the proposed vehicle suspension consists of structural elements for the manufacture of which are used to date known techniques, tools and materials. It can be used in land vehicles, which belong to various sectors of the economy, and therefore we can conclude that the proposed solution meets the criteria of the invention "industrial applicability".
  • the suspension consists of four identical wheel blocks and four communication cables with linear actuators. Wheel blocks are attached to the corner zones of a flat quadrangular frame, and their link mechanisms in a plan view in a circle are connected by communication cables.
  • the levers of the wheel blocks in the initial state are located horizontally - in a plane parallel to the roadway, and are oriented as follows: front left and right - forward (in the direction of travel), rear right and left - back, or front left and right - back (in the direction of movements), rear right and left - backward, or front left and right - backward (in the direction of travel), rear right and left - forward, front right and left, as well as rear right and left - perpendicular to the direction of movement.
  • Communication cables connect wheel blocks to synchronously rotate the wheel levers.
  • the length of the communication cable can be adjusted according to the readings of the acceleration and incline sensors via the on-board computer, or selected according to pre-programmed values by using the switch associated with the linear actuator drive.
  • Wheel levers of one axis have a mechanical connection.
  • the levers of each wheel block are connected to two adjacent (circumambular) wheel blocks by communication cables to change the direction of rotation.
  • turning the lever of one wheel block up causes the levers of two adjacent wheel blocks to rotate down and vice versa.
  • the proposed vehicle suspension can change the clearance and tilt forward, backward, right and left.
  • a linear actuator is installed on each communication cable.
  • the linear actuator is installed with the ability to change the distance between the lever of the wheel block and the end portion of the shell of the communication cable. Synchronous and equal movement of linear actuators changes the spatial position of the suspension.
  • the length of the longitudinal and transverse communication cables varies proportionally and synchronously, which allows you to save the initial (initial) suspension setting.
  • the steering mechanism and the method of connecting the transmission to the drive wheels is traditional and practically no different from those currently used.
  • Shock absorbers can be mounted on the suspension for each wheel.
  • FIG. 1 - shows a General view of the suspension "AFW-4"
  • FIG. 2 - shows a wheel block
  • FIG. 3 - shows a suspension with linear actuators
  • FIG. 4 schematically shows the process of overcoming an obstacle with one wheel
  • FIG. 5 schematically shows the process of tilting the suspension to the right (left)
  • FIG. 6 schematically shows the process of tilting the suspension forward (back)
  • FIG. 7 - shows an additional stabilization mechanism
  • the proposed vehicle suspension "AFW-4" (Fig. 1, 2, 3) contains a quadrangular frame (not shown conditionally), to each corner section of which the wheel block 1 is kinematically attached with the formation of two pairs of wheels - front and rear.
  • the suspension also includes longitudinal 2 and transverse 3 communication cables.
  • the communication cables 2 and 3 the cables for the parking brake and the clutch actuator TRW Aftermarket can be used [see website https://www.tmaftermarket.com/i ⁇
  • Each wheel unit 1 consists of a housing 4, on which levers 5 and 6 are movably mounted in parallel. Moreover, the lever 5 is attached to the housing 4 with its middle part.
  • the linear actuator housing 11 is rigidly attached to the housing 4 of the corresponding wheel unit 1 with the possibility of change mutual position of the shells of the communication cables 2, 3 and the housing 4.
  • the suspension design is complemented by a U-shaped vertical frame 12, the free ends of which are rigidly attached to the casings 4 of one pair of wheel blocks 1.
  • the U-shaped frame 12 is pivotally connected to the handrail 13.
  • the handrail 13 is connected by rods 14 with locks 15 for moving levers 5 and 6 of the wheel blocks 1.
  • the proposed suspension can be equipped with a control system designed to change the length of communication cables 2, 3, and contains an on-board computer and acceleration and tilt sensors of the frame / not shown /, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the computer, and the corresponding outputs of the on-board computer are connected to linear drives actuators 1 1 that connect the free ends of each communication cable 2 and 3.
  • the proposed design is a multi-link suspension designed to ensure uniform distribution of the vehicle weight on all four wheels 8 during its movement, providing a constant value of the coefficient of adhesion for all wheels 8, which does not depend on the curvature of the roadway and has an adjustable clearance.
  • the suspension can tilt the vehicle body during its movement along the slope, during turns and at the time of exit of passengers.
  • the proposed vehicle suspension may be supplemented by a conventional steering gear / not shown /.
  • the vehicle suspension AFW-4 operates as follows. Previously, for the correct operation of the suspension, when assembling, the length of the communication cables 2 and 3 must be set so that the levers 5 and 6 of the front and rear wheel blocks 1 occupy a horizontal position. Under the influence of gravitational forces, the vehicle’s suspension mounts and evenly distributes its weight on four wheels 8 (four fulcrum). The levers 5 and 6 (Fig. 4, 5, 6) can freely rotate during movement when hitting the wheel 8 of one wheel block on an obstacle.
  • the tilt of the body with the frame of the vehicle is carried out using the mechanism for changing the length of the linear actuator 1 1.
  • to tilt to the right synchronously reduce the length of the sheath of the cable 2 on the right and increase the length of the sheath of the cable 3 on the left.
  • Synchronous and the same change in the length of the cables 2 and 3 using linear actuators 1 1 leads to a change in the position of the levers 5 and 6 and the housing 4 of the wheel block 1, which increases or decreases the clearance of the suspension (Fig. I, 12).
  • AFW-4 suspension in a car makes it possible to obtain significant material savings (up to 20% or more by weight) due to the use of a flat supporting structure. It simply implements cornering with a tilt of the body - like a motorcycle;
  • the AFW-4 suspension is based on all four wheels 8. At the same time, a uniform and constant weight distribution occurs, which is achieved without the help of spring elements, but only due to the mechanical connection of all wheels 8 to each other and gravity.
  • the suspension is fully operational when installed on all four wheels 8 of the same or different diameter and is not sensitive to puncture wheels 8.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Carriages For Children, Sleds, And Other Hand-Operated Vehicles (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)

Abstract

Изобретение относится к конструкции подвески. Подвеска транспортного средства содержит четырехугольную раму. К каждому угловому участку рамы кинематически прикреплен колесный блок с образованием двух пар колес - передней и задней. На каждой стороне рамы закреплены с возможностью перемещения вдоль сторон рамы продольные и поперечные тросы связи в оболочках. Каждый колесный блок состоит из корпуса, связанного одновременно с двумя тросами связи. На корпусе подвижно установлены параллельные горизонтальные рычаги, первый из которых прикреплен к корпусу своей средней частью. На конце первого рычага и на другом конце второго рычага закреплен кулак со ступицей колеса, а на другом конце первого рычага закреплены два демпфера тросов связи. Оболочки тросов закреплены на корпусе соответствующего колесного блока. Свободный конец каждого троса заделан в демпфер. На свободно выступающие из оболочек концевые участки тросов перед демпфером надеты пружинные стабилизаторы положения колеса колесного блока. Каждый трос связи снабжен линейным актуатором. Достигается повышение устойчивости и повышение плавности движения транспортного средства.

Description

Подвеска транспортного средства "AFW-4".
Предлагаемое изобретение относится к конструктивным элементам транспортных средств, а более конкретно, к подвеске, предназначенной как для традиционных автомобилей, так и для малогабаритных специальных транспортных средств, в частности, для детских и инвалидных колясок, тележек для перевозки больных или, например, грузов на стройплощадке, или товаров на предприятиях торговли.
AFW - аббревиатура от слогана: "always on four wheels", который можно перевести с английского как "всегда на четырех колесах".
Клиренс или дорожный просвет - это расстояние от поверхности земли до самой низкой точки центральной части наземного транспортного средства. От значения клиренса зависит управляемость транспортного средства в условиях определенной скорости движения и состояния дорожного полотна.
Подвеска автомобиля или система подрессоривания - это совокупность деталей, узлов и механизмов, которые играют роль соединительного звена между кузовом транспортного средства, в частности, детской или инвалидной коляски, и дорогой.
Наиболее близкой к предлагаемой по количеству существенных признаков является подвеска транспортного средства, содержащая четырехугольную раму, к каждому угловому участку которой кинематически прикреплен колесный блок с образованием двух пар колес - передней и задней [Патент на полезную модель N° 108091, Украина, МПК (2016.01) B60G 17/0165(2006.01); B60G 21/05 (2006.01); B60G 1 1/00. Опубликовано: 24.06.2016, бюл. N° 12]. В кинематической схеме описанной подвески использованы жесткие рычаги и торсионные стержни.
Описанная подвеска обеспечивает постоянное равномерное распределение веса транспортного средства по всем четырем колесам - позволяет получить постоянный коэффициент сцепления для всех колес вне зависимости от кривизны дорожного полотна, обладает регулируемым клиренсом, может осуществлять наклоны кузова при движении вдоль уклона, при поворотах и для высадки пассажиров. Кроме того, описанная подвеска может быть укомплектована колесными рычагами увеличенной длины для повышенной проходимости без изменения длины колесной базы.
Однако, изготовленная на базе описанной подвески инвалидная или детская коляска в момент преодоления препятствия, например при наезде или съезде на/с дорожного бордюра только на паре задних или передних колес, оказывается неустойчивой из-за свободного крепления рычагов описанной подвески. Это существенно усложняет управление коляской.
Кроме того, на основе такой подвески, построенной на жестких рычагах и торсионных стержнях, трудно создать, например, сборно-разборную или складную тележку для перевозки товаров на предприятиях торговли, поэтому в исходном состоянии такие тележки занимают большие площади в торговом предприятии, что ограничивает их применение для решения названной задачи.
Поэтому в основу предлагаемого изобретения поставлена задача создания такой подвески наземного транспортного средства, которая обеспечивала бы повышенную устойчивость и плавность движения не только таких наземных транспортных средств, как автомобили, но и инвалидных, и детских колясок в условиях преодоления ими препятствий, например при наезде или съезде на/с дорожного бордюра только на паре задних или передних колес.
Поставленная задача в предлагаемой подвеске решается за счет создания условий для синхронного изменения длин продольных и поперечных тросов связи в процессе движения транспортного средства путем использования в конструкции линейных актуаторов, направленных на синхронное изменение взаимного положения оболочек тросов связи и корпусов соответствующих колесных блоков.
Предлагаемая, как и известная подвеска транспортного средства, содержит четырехугольную раму, к каждому угловому участку которой кинематически прикреплен колесный блок с образованием двух пар колес - передней и задней, а, согласно изобретению, на сторонах четырехугольной рамы закреплены с возможностью перемещения вдоль сторон рамы, соответственно, продольные и поперечные тросы связи в оболочках, каждый колесный блок состоит из корпуса, связанного одновременно с двумя тросами связи, на котором подвижно установлены параллельные горизонтальные рычаги, первый из которых прикреплен к корпусу своей средней частью, на одном конце первого рычага и на другом конце второго рычага закреплен кулак со ступицей колеса, а на другом конце первого рычага закреплены два демпфера тросов связи, оболочки тросов связи закреплены на корпусе соответствующего колесного блока, свободный конец каждого троса заделан в демпфер, на свободно выступающие из оболочек концевые участки тросов перед демпфером надеты пружинные стабилизаторы положения колеса колесного блока, а каждый трос связи снабжен линейным актуатором, корпус которого жестко прикреплен к корпусу колесного блока с возможностью изменения взаимного положения оболочек тросов связи и корпуса.
Особенностью предлагаемой подвески является и то, что она дополнена П- образной вертикальной рамкой, свободные концы которой жестко прикреплены к корпусам одной пары колесных блоков, а П-образная рамка шарнирно соединена с поручнем, кинематически связанным с блокираторами перемещения рычагов колесных блоков.
Предлагаемая подвеска, сохраняя все положительные качества подвески- прототипа, свободна от вышеперечисленных недостатков. Подвеска обеспечивает постоянное равномерное распределение веса транспортного средства по всем четырем колесам - сохраняет постоянный коэффициент сцепления для всех колес вне зависимости от кривизны дорожного полотна. Также она обладает регулируемым клиренсом. Кроме того, может сохранять горизонтальное или близкое к горизонтальному положение кузова при движении транспортного средства вдоль уклона, при поворотах и для высадки пассажиров. Предлагаемая подвеска может быть укомплектована колесными рычагами увеличенной длины для повышенной проходимости без изменения длины колесной базы. Имеет четыре варианта взаимной ориентации рычагов для решения различных задач. Она может быть использована для создания легких транспортных средств с изменяемым расстоянием между колесами.
Во время проведения патентно-информационных исследований при подготовке настоящей заявки авторами не обнаружены конструкции подвесок транспортных средств 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 подвески, которая сохраняет устойчивость в момент отрыва одной пары колес от дороги при преодолении ею во время движения препятствий, а именно, создании подвесок для наземных транспортных средств, таких как инвалидные и детские коляски. Поставленная задача решается за счет создания условий для синхронного изменения длин продольных и поперечных тросов связи путем использования в конструкции подвески линейных актуаторов, установленных на каждом тросе связи и предназначенных для синхронного изменения взаимного положения оболочек тросов связи и корпусов соответствующих колесных блоков.
Указанный технический результат в известных технических решениях, которые вошли в уровень техники, авторами не выявлен, поэтому предлагаемая подвеска может быть признана соответствующей критерию изобретения "изобретательский уровень".
Предлагаемая подвеска транспортного средства состоит из конструктивных элементов, для изготовления которых используют известные на сегодняшний день технологические приемы, средства и материалы. Она может быть использована в наземных транспортных средствах, которые относятся к различным отраслям народного хозяйства, а поэтому можно сделать вывод о том, что предлагаемое решение соответствует критерию изобретения «промышленная применимость».
Подвеска состоит из четырех одинаковых колесных блоков и четырех тросов связи с линейными актуаторами. Колесные блоки прикреплены к угловым зонам плоской четырехугольной рамы, а их рычажные механизмы на виде сверху по кругу соединены тросами связи. Рычаги колесных блоков в исходном состоянии расположены горизонтально - в плоскости, параллельной дорожному полотну, и ориентированы следующим образом: передние левые и правые - вперед (по ходу движения), задние правые и левые - назад, либо передние левые и правые - назад (по ходу движения), задние правые и левые - назад, либо передние левые и правые - назад (по ходу движения), задние правые и левые - вперед, передние правый и левый, а также задний правый и левый - перпендикулярно к направлению движения. Таким образом, правое и левое колеса переднего (заднего) моста располагаются на одной оси. Тросы связи соединяют между собой колесные блоки для синхронного вращения колесных рычагов. Причем тросы связи могут иметь либо постоянное значение длины, либо переменное - могут быть оснащены линейным актуатором с моторизованным приводом - http://ru.aliexpress.com/item/Electric-Linear-Actuator-12v- DC-Motor-50mm-Stroke-Linear-Motion-Controller-12mm-s-1000N-Heavy- Duty/3269159731 1.html?spm=21 14.41010208.4.209.upB7Zo
http://m^Hexpress om/item/Electric-Linear-Actuator-12v-DC-Motor-50mm-Stroke- Linear-Motion-Controller- 12mm-s- 1 OOON-Heavy- Duty/3269159731 l .html?spm=21 14.41010208.4.209.upB7Zo). На концах каждого троса связи имеется пружинный или полимерный демпфер, а также пружинный стабилизатор положения колеса. Изменение значения длины троса связи от исходного, - когда транспортное средство находится в горизонтальном положении, - позволяет наклонять раму транспортного средства вправо или влево по ходу движения для компенсации уклона дорожного полотна, высадки пассажиров, либо для прохождения поворота. Длину тросов связи можно настраивать по показаниям датчиков ускорения и наклона через бортовой компьютер, либо выбирать по заранее запрограммированным значениям путем использования переключателя, связанного с приводом линейного актуатора.
Колесные рычаги одной оси имеют механическую связь. Рычаги каждого колесного блока соединены с двумя соседними (обход по кругу) колесными блоками тросами связи для изменения направления вращения. Таким образом, вращение рычага одного колесного блока вверх заставляет рычаги двух соседних колесных блоков вращаться вниз и наоборот.
Предлагаемая подвеска транспортного средства может изменять клиренс и наклоняться вперед, назад, вправо и влево. Для этого на каждом тросе связи установлен линейный актуатор. Линейный актуатор установлен с возможностью изменения расстояния между рычагом колесного блока и концевым участком оболочки троса связи. Синхронное и одинаковое перемещение линейных актуаторов изменяет пространственное положение подвески. При этом длина продольных и поперечных тросов связи пропорционально и синхронно изменяется, что позволяет сохранить исходную (начальную) настройку подвески.
В предлагаемой подвеске транспортного средства рулевой механизм и способ соединения трансмиссии с ведущими колесами является традиционным и практически ничем не отличается от используемых в настоящее время. На подвеске для каждого колеса могут быть установлены амортизаторы.
Сущность предлагаемого изобретения объясняется при помощи схематических чертежей. А именно, на Фиг. 1 - показан общий вид подвески "AFW-4",
Фиг. 2 - показан колесный блок,
Фиг. 3 - показана подвеска с линейными актуаторами,
Фиг. 4 - схематически показан процесс преодоление препятствия одним колесом, Фиг. 5 - схематически показан процесс наклона подвески вправо (влево),
Фиг. 6 - схематически показан процесс наклона подвески вперед (назад),
Фиг. 7 - показан дополнительный механизм стабилизации,
Фиг. 8, 9, 10 - схематически показаны варианты ориентации колесных блоков, Фиг. 1 1, 12 - схематически показан процесс изменение клиренса.
Предлагаемая подвеска транспортного средства "AFW-4" (фиг. 1, 2, 3) содержит четырехугольную раму (условно не показана), к каждому угловому участку которой кинематически прикреплен колесный блок 1 с образованием двух пар колес - передней и задней. Подвеска включает также продольные 2 и поперечные 3 тросы связи. В качестве тросов связи 2 и 3 могут быть использованы тросы стояночного тормоза и привода сцепления TRW Aftermarket [см. сайт https://www.tmaftermarket.com/i ^
Cables/]. Каждый колесный блок 1 состоит из корпуса 4, на котором подвижно установлены параллельно рычаги 5 и 6. Причем рычаг 5 прикреплен к корпусу 4 своей средней частью.
На одном конце рычага 5 и на втором конце рычага 6 закреплен кулак со ступицей 7 колеса 8. На другом конце рычага 5 закреплены два демпфера 9 тросов связи 2 и 3. Оболочки тросов связи 2 и 3 закреплены на корпусе 4 колесного блока 1 , а свободный конец каждого троса заделан в соответствующий демпфер 9. На свободно выступающие из оболочек концы тросов 2 и 3, перед демпфером 9, надеты пружинные стабилизаторы положения колеса 10. Для возможности принудительного изменения положения рамы транспортного средства (условно не показана) служат линейные актуаторы И с моторизованными приводами (не показано), установленные по одному на каждом тросе связи 2 и 3, и которые соединяют свободные концы каждого троса связи 2 и 3. При этом корпус линейного актуатора 11 жестко прикреплен к корпусу 4 соответствующего колесного блока 1 с возможностью изменения взаимного положения оболочек тросов связи 2, 3 и корпуса 4. Для обеспечения устойчивости подвески при преодолении препятствий на двух колесах (задних) (фиг. 7) конструкция подвески дополнена П-образной вертикальной рамкой 12, свободные концы которой жестко прикреплены к корпусам 4 одной пары колесных блоков 1. П-образная рамка 12 шарнирно соединена с поручнем 13. Поручень 13 связан штангами 14 с блокираторами 15 перемещения рычагов 5 и 6 колесных блоков 1.
Предлагаемая подвеска может быть снабжена системой управления, предназначенной для изменения длины тросов связи 2, 3, и содержит бортовой компьютер и датчики ускорения и наклона рамы /не показано/, выходы которых подключены к соответствующим входам компьютера, а соответствующие выходы бортового компьютера подключены к приводам линейных актуаторов 1 1 , которые соединяют свободные концы каждого троса связи 2 и 3.
Предлагаемая конструкция представляет собой многорычажную подвеску, предназначенную для обеспечения равномерного распределения веса транспортного средства на все четыре колеса 8 в процессе его перемещения, обеспечивая постоянное значение коэффициента сцепления для всех колес 8, которое не зависит от кривизны дорожного полотна и имеет регулируемый клиренс. Подвеска может совершать наклоны кузова транспортного средства во время его движения вдоль склона, при поворотах и на время выхода пассажиров.
Предлагаемая подвеска транспортного средства может быть дополнена традиционным рулевым механизмом /не показан/.
Подвеска транспортного средства AFW-4 работает следующим образом. Предварительно для правильной работы подвески необходимо при сборке длину тросов связи 2 и 3 выставить такой, чтобы рычаги 5 и 6 передних и задних колесных блоков 1 заняли горизонтальное положение. Под действием гравитационных сил подвеска транспортного средства самоустанавливается и равномерно распределяет свой вес по четырем колесам 8 (четырем точкам опоры). Рычаги 5 и 6 (фиг. 4, 5, 6) могут свободно проворачиваться во время движения при наезде колеса 8 одного колесного блока на препятствие. Это приводит к изменению длины тросов связи 2 и 3, связанных с соседними колесными блоками 1, а значит, к изменению положения их рычагов 5 и 6 и изменению пространственного положения четырехугольной рамы (условно не показана), а вследствие этого под действием гравитационных сил подвеска транспортного средства самоустанавливается и равномерно распределяет свой вес по четырем колесам 8. При этом четырехугольная рама занимает положение усредненной плоскости для четырех точек касания колесами 8 поверхности дороги (грунта). Мелкие препятствия подвеска преодолевает благодаря применению демпферов 9. Изменяя длину тросов связи 2 можно наклонить раму транспортного средства вправо или влево (фиг. 5 ) для обеспечения или его устойчивого движения вдоль склона, или для прохождения поворотов, или для посадки/высадки пассажиров. Наклон кузова с рамой транспортного средства осуществляется при помощи механизма изменения длины - линейного актуатора 1 1. При этом для наклона вправо синхронно уменьшают длину оболочки троса 2 справа и увеличивают длину оболочки троса 3 слева. Синхронное и одинаковое изменение длины тросов 2 и 3 при помощи линейных актуаторов 1 1 приводит к изменению положения рычагов 5 и 6 и корпуса 4 колесного блока 1, что увеличивает или уменьшает клиренс подвески (фиг. И , 12). Оставив неизменной длину тросов связи 2 и синхронно изменяя длину тросов связи 3: передний увеличивая, а задний уменьшая, можно наклонить подвеску вперед; задний увеличивая, а передний уменьшая, можно наклонить подвеску назад и, таким образом, преодолевать препятствия, например заезд на дорожный бордюр детской коляской только на паре задних колес 8. Для этого человек, ведущий коляску, нажимая на поручень 13, шарнирно соединенный с П-образной рамкой 12, опускает штанги 14 с блокираторами 15 до их взаимодействия с рычагами 6 колесных блоков 1. Это приводит к фиксации рычагов 5 и 6 в параллельном положении и исключает наклоны подвески при отрыве передних колес 8 от поверхности дороги (грунта). Для увеличения клиренса и высоты преодолеваемых препятствий длины рычагов 5 и 6 могут быть увеличены. Подвеска имеет четыре варианта взаимной ориентации рычагов для решения различных задач (фиг. 1, 8, 9, 10).
На базе подвески AFW-4 могут быть созданы обладающие высокой устойчивостью к преодолению препятствий:
- детские и инвалидные коляски;
- тележки для перевозки больных (больничные каталки) и кровати с функцией изменения высоты и бокового наклона для комфортной перегрузки или движения вдоль уклона;
- сборно-разборные или складные тележки для перевозки товаров на предприятиях торговли и складах благодаря использованию в их конструкциях тросов 2, 3 в оболочках и линейных актуаторов 1 1 , - тележки для перевозки грузов на стройплощадках;
- микролитражные легковые автомобили как с традиционными ДВС, так и с приводами, содержащими электродвигатели. Использование подвески AFW-4 в легковом автомобиле позволяет получить значительную экономию материалов (до 20% и более по весу) за счет применения плоской несущей конструкции. В ней просто реализуется прохождение поворотов с наклоном кузова - как у мотоцикла;
- тележки для видеокамер, луноходов и т.п.;
- транспортирующие системы, в которых четыре колесных блока крепят к грузу, выступающему в роли рамы;
Подвеска AFW-4 опирается одновременно на все четыре колеса 8. При этом происходит равномерное и постоянное распределение веса, которое достигается без помощи пружинных элементов, а только за счет механической связи всех колес 8 друг с другом и сил гравитации.
Подвеска полностью работоспособна при ее установке на все четыре колеса 8 одинакового или различного диаметра и не чувствительна к проколам колес 8.
Перечень позиций на схематических чертежах:
1 - колесный блок;
2 - продольный трос связи;
3 - поперечный трос связи;
4 - корпус колесного блока;
5 и 6 - рычаги;
7 - ступица колеса;
8 - колесо;
9 - демпфер;
10 - пружинный стабилизатор;
1 1 - линейный актуатор;
12 - П-образная вертикальная рамка;
13 - поручень;
14 - штанга;
15 - блокиратор перемещения рычагов 5 и 6 колесных блоков 1.

Claims

Формула изобретения.
1. Подвеска транспортного средства, содержащая четырехугольную раму, к каждому угловому участку которой кинематически прикреплен колесный блок с образованием двух пар колес - передней и задней, отличающаяся тем, что на сторонах четырехугольной рамы закреплены с возможностью перемещения вдоль сторон рамы, соответственно, продольные и поперечные тросы связи в оболочках, каждый колесный блок состоит из корпуса, связанного одновременно с двумя тросами связи, на котором подвижно установлены параллельные горизонтальные рычаги, первый из которых прикреплен к корпусу своей средней частью, на одном конце первого рычага и на другом конце второго рычага закреплен кулак со ступицей колеса, а на другом конце первого рычага закреплены два демпфера тросов связи, оболочки тросов связи закреплены на корпусе соответствующего колесного блока, свободный конец каждого троса заделан в демпфер, на свободно выступающие из оболочек концевые участки тросов перед демпфером надеты пружинные стабилизаторы положения колеса колесного блока, а каждый трос связи снабжен линейным актуатором, корпус которого жестко прикреплен к корпусу колесного блока с возможностью изменения взаимного положения оболочек тросов связи и корпуса колесного блока.
2. Подвеска транспортного средства по п. 1, отличающаяся тем, что подвеска дополнена П-образной вертикальной рамкой, свободные концы которой жестко прикреплены к корпусам одной пары колесных блоков, а П-образная рамка шарнирно соединена с поручнем, кинематически связанным с блокираторами перемещения рычагов колесных блоков.
PCT/UA2016/000100 2016-08-17 2016-08-17 Подвеска транспортного средства "afw-4" WO2018034632A1 (ru)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/322,341 US10875372B2 (en) 2016-08-17 2016-08-17 “AFW-4” vehicle suspension
EP16913588.6A EP3501864B1 (en) 2016-08-17 2016-08-17 "afw-4" vehicle suspension
CN201680088911.1A CN109641500B (zh) 2016-08-17 2016-08-17 “afw-4”车辆悬吊***
PCT/UA2016/000100 WO2018034632A1 (ru) 2016-08-17 2016-08-17 Подвеска транспортного средства "afw-4"

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/UA2016/000100 WO2018034632A1 (ru) 2016-08-17 2016-08-17 Подвеска транспортного средства "afw-4"

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018034632A1 true WO2018034632A1 (ru) 2018-02-22

Family

ID=61196926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2016/000100 WO2018034632A1 (ru) 2016-08-17 2016-08-17 Подвеска транспортного средства "afw-4"

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10875372B2 (ru)
EP (1) EP3501864B1 (ru)
CN (1) CN109641500B (ru)
WO (1) WO2018034632A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110949081A (zh) * 2018-09-27 2020-04-03 西安交通大学 一种适用于复杂路况的软轴平衡式四轮驱动越障电动车

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3354497B1 (en) * 2015-09-22 2020-04-22 Beylin, Georgiy Volodimirovich "afw" vehicle suspension (variants)
IL265994B (en) * 2019-04-11 2019-11-28 Yuval Geffen Collapsible locomotion platform
CN110497758B (zh) * 2019-08-28 2023-03-03 南京先能光电科技有限公司 一种中间轮驱动的车辆

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3964563A (en) * 1975-01-29 1976-06-22 Allen Carling D Wheel-support structure in vehicles
US4277085A (en) * 1977-11-30 1981-07-07 Bryansky Jury A Transport vehicle
SU1202907A1 (ru) * 1984-08-09 1986-01-07 Предприятие П/Я А-3590 Подвеска транспортного средства
FR2861017A1 (fr) * 2003-10-20 2005-04-22 Sarkis Sarkissian Dispositif d'amelioration de la tenue de route et le roulis des vehicules routiers

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3909022A (en) * 1973-08-03 1975-09-30 Upright Inc Cable suspension for harvesting machine
GB2223718B (en) * 1988-09-22 1992-08-26 Speechbond Limited Control arrangement
US5382034A (en) * 1993-10-14 1995-01-17 Illinois Tool Works, Inc. Dual compensating stabilizer
US5542705A (en) * 1993-10-14 1996-08-06 Illinois Tool Works Inc. Dual compensating stabilizer
CA2484333A1 (en) * 2003-10-08 2005-04-08 Pride Mobility Products Corporation Anti-tip system for wheelchairs
CN100496642C (zh) * 2005-05-27 2009-06-10 陈林雄 逃生结构
EP1813450B1 (en) * 2006-01-27 2010-04-07 Fondazione Torino Wireless Vehicle with tilting suspension system
US7475894B2 (en) * 2006-07-05 2009-01-13 Hodge Christopher D Rear suspension assembly for a drag racing vehicle
CN100462279C (zh) * 2007-05-15 2009-02-18 重庆大学 一种电动代步车的底架
CN201046656Y (zh) * 2007-06-21 2008-04-16 北京阳光之路特种车辆技术有限公司 一种可升降的车辆弹性悬架装置
US8376380B2 (en) * 2010-12-15 2013-02-19 Kim H. Smith Traction device
CN102363408B (zh) * 2011-05-19 2014-08-06 侯贺 自补偿浮动摆臂独立悬挂***
US20150290994A1 (en) * 2014-04-09 2015-10-15 Hagie Manufacturing Company Variable height vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3964563A (en) * 1975-01-29 1976-06-22 Allen Carling D Wheel-support structure in vehicles
US4277085A (en) * 1977-11-30 1981-07-07 Bryansky Jury A Transport vehicle
SU1202907A1 (ru) * 1984-08-09 1986-01-07 Предприятие П/Я А-3590 Подвеска транспортного средства
FR2861017A1 (fr) * 2003-10-20 2005-04-22 Sarkis Sarkissian Dispositif d'amelioration de la tenue de route et le roulis des vehicules routiers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3501864A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110949081A (zh) * 2018-09-27 2020-04-03 西安交通大学 一种适用于复杂路况的软轴平衡式四轮驱动越障电动车

Also Published As

Publication number Publication date
EP3501864A1 (en) 2019-06-26
US20190193503A1 (en) 2019-06-27
US10875372B2 (en) 2020-12-29
EP3501864B1 (en) 2021-03-03
EP3501864A4 (en) 2020-04-15
CN109641500A (zh) 2019-04-16
CN109641500B (zh) 2022-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1022561B1 (nl) Wielophanging
WO2018034632A1 (ru) Подвеска транспортного средства "afw-4"
US3137513A (en) Wheel suspension system for vehicles
US10766332B2 (en) “AFW-5” suspension for a means of transportation
EP3354497B1 (en) "afw" vehicle suspension (variants)
WO2010015986A1 (en) Wheel tilting system with reduced crosswise dimensions for vehicles with three or more wheels
CN101384466A (zh) 车轮悬架
CN102892597A (zh) 运载工具悬架***
CN113272218B (zh) 用于带有两个前转向轮的车辆的前轮架和包含前轮架的机动车辆
UA108091U (uk) Підвіска транспортного засобу "afw-3"
UA92122U (ru) Подвеска транспортного средства afw
Beylin et al. AFW-4” vehicle suspension
EP1070658A1 (en) Mechanism for the construction of a three-wheeled vehicle with front rolling part
WO2015187114A1 (ru) Подвеска транспортного средства "afw"
Beylin et al. AFW" VEHICLE SUSPENSION (VARIANTS)
AU2021101282A4 (en) A ready access off-road vehicle
Beylin et al. AFW-5” suspension for a means of transportation
UA110616U (uk) Підвіска транспортного засобу "afw-4"
WO2018199870A1 (ru) Подвеска транспортного средства "afw-6"
WO2020055373A1 (ru) Подвеска транспортного средства (варианты)
UA113852U (xx) Підвіска транспортного засобу "afw-5"
WO2017052484A1 (ru) Подвеска транспортного средства "afw"
CN110944857A (zh) 三轮车
JPH08127219A (ja) 全輪連動独立懸架装置
GB2487708A (en) A powered off road mobility device

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16913588

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016913588

Country of ref document: EP

Effective date: 20190318