Индивидуальный привод колеса

Изобретение касается индивидуального привода колес (12, 50), содержащего ведущее колесо(36), соединенное с приводным валом (32, 34), которое посредством по меньшей мере одной промежуточной шестерни (38, 38.1, 38.2) соединено с ведомым колесом (40). Ведомое колесо(40) связано путем кинематического замыкания с приводным валом (42), сдвигаемым по вертикали относительно выходного вала (34), для привода колеса (60). Для того чтобы упростить переоборудование обычного транспортного средства в вездеходное транспортное средство с увеличенным клиренсом, предусмотрено, чтобы индивидуальный привод колес (12, 50) был сконструирован в виде дополнительного набора, причем ведущее колесо (36), по меньшей мере одна промежуточная шестерня (38, 38.1, 38.2) и ведомое колесо (40) расположены в корпусе привода,который имеет точку шарнирного соединения (18, 22) пружинно-амортизирующего элемента (20) и/или элемента поперечного рычага подвески (24) и точку шарнирного соединения (28, 30) для тормозных устройств и/или подшипниковых узлов колес (26, 44). 015050 Изобретение касается индивидуального привода колеса для транспортного средства повышенной проходимости с большим клиренсом, содержащего ведущее колесо, выполненное с возможностью соединения с карданным валом транспортного средства посредством приводного вала и соединенное посредством по меньшей мере одной промежуточной шестерни с ведомым колесом, которое соединено путем геометрического замыкания для привода обода колеса с выходным валом, смещенным по высоте относительно приводного вала для получения большого клиренса. Индивидуальный привод колеса указанного типа известен из DE 3640947 С 2. При этом речь идет о приводе с уравниванием нагрузки для управляемого колеса транспортного средства. Этот привод имеет по меньшей мере две промежуточные шестерни, которые имеют два различных внешних диаметра и жестко друг с другом соединенные ступени. Ступень с большим внешним диаметром находится в зацеплении с входным колесом и ступень с малым внешним диаметром находится в зацеплении с колесом с внутренними зубьями, причем колесо с внутренними зубьями, входное колесо и промежуточные шестерни расположены внутри аксиального пространства колеса, причем входное колесо, как и ступени,находящиеся в зацеплении с колесом с внутренними зубьями, расположены консольно. Для работы привода необходимо в целом шесть зубчатых колес, причем зубчатое колесо сконструировано в виде колеса с внутренними зубьями и, следовательно, является дорогостоящим в изготовлении. При известном варианте осуществления происходит двойная передача, а именно сначала от ведущего колеса на первую, имеющую большой внешний диаметр ступень промежуточной шестерни, и затем от второй ступени промежуточной шестерни, имеющей малый внешний диаметр на колесо с внутренними зубьями. Следовательно, речь идет о "тихоходной машине", которая применяется только для специально приспособленных преобразований приводных механизмов или дифференциалов. В DE 2116441 В 2 описана главная передача для автомобиля с П-образным мостом. В случае этой главной передачи мощность привода направляется от привода транспортного средства через коробку передач и дифференциал на правую и левую стороны полуосей и от них через расположенный внутри кожуха полуоси понижающий редуктор, который состоит из стационарной передачи с цилиндрическими шестернями с внешним зацеплением, на последнее колесо, расположенное на приводном вале колеса. При этом редукционная передача установлена внутри выступающей вниз корпусной детали П-образного моста. В DE 19717866 А 1 описан ходовой механизм для транспортного средства повышенной проходимости. Если использовать обычное механическое соединение от колесной пары для вездеходов и рабочих машин с более чем четырьмя колесами предлагается подвеска колес на гидравлическом укороченном качающемся рычаге. С помощью гидравлики остаются сбалансированными клиренс, переходная характеристика, балансировка при движении под острым углом и т.д.DE 1895981 U1 описывает мост плавающего или предназначенного для повышенной проходимости транспортного средства. Транспортное средство содержит колеса, внутри колесных ободов которых установлена промежуточная передача. Приводные валы также располагаются над колесной осью. Осевая крестовина с дифференциалом, к которому присоединяется приводной вал с обеих сторон дисковыми тормозными механизмами, связана непосредственно с рамой транспортного средства. Колеса связаны в обоих случаях посредством поперечного рычага подвески с кузовом транспортного средства или с рамой транспортного средства, причем у плавающего транспортного средства нижний рычаг независимой подвески колеса крепится с помощью упругого элемента, в то время как у предназначенного для повышенной проходимости транспортного средства верхний рычаг независимой подвески колеса удерживается с помощью регулируемого пневматического упругого элемента подвески. В DE 102004003644 А 1 описан портальный механизм для низкопольного транспортного средства. При этом портальный редуктор состоит из ведущей конической шестерни, которая находится в зацеплении с первой конической шестерней промежуточного вала, которая жестко связана со второй конической шестерней промежуточного вала, которая находится в зацеплении с ведущей конической шестерней. Высота оси вращения ведущей конической шестерни над основанием является незначительной по сравнению с высотой конической шестерни промежуточного вала над основанием.AT 184451 описывает сельскохозяйственный тягач и рабочую машину с изменяемой трансмиссией автомобиля. Трансмиссия отличается тем, что для установки приводных элементов трансмиссии (гусеничного ходового механизма или колес) в корпусе дифференциала применяются легко сменяемые, закрепленные портальные оси различной длины, при этом управляемый опорный каток фиксируется в различных положениях своей несущей осью. Однако в этих вариантах осуществления не используют подпружинивание. В DE 3843689 А 1 описана подвеска колес для транспортного средства с изменяющимся клиренсом. При этом подвеска колес регулируется совместно с пружинным подвешиванием транспортного средства. Благодаря этому получаются при независимых подвесках колес неприемлемые кинематические соотношения и на приводных колесах возникают проблемы с углами изгиба приводных валов. Механизм перемещения связан также со стойкой колеса шасси так, что при выполненном изменяющемся ходе посредством исполнительного устройства стойка колеса шасси остается в своем первоначальном положении и колесная ось изменяет свое положение в вертикальном направлении.DD 86561 описывает сельскохозяйственный трактор в виде транспортного тягача. Вместо планетарного редуктора заднего моста используют качающийся портальный редуктор заднего моста с пониженной частотой вращения приводного вала так, что точка центров колес располагается вблизи или в полунавесной точке и портальный редуктор осей задних колес с консолью и балка заднего моста с поперечиной сконструированы для установки подпружиненных и регулируемых по высоте устройств. Портальный редуктор не является пружинящим. Из AT 215830 известен мост, в частности ведущий мост, для сельскохозяйственных моторных транспортных средств. Также в этом варианте осуществления речь идет в основном о цельном мосте,балка несущих колес которого для изменения клиренса транспортного средства может поворачиваться вокруг оси, совпадающей с осью вала привода колес или осью кожуха полуоси. Предусмотрено, что каждый кожух полуоси, соединенный со стойкой колеса, при передаче передвижного устройства может поворачиваться против кузова транспортного средства и может быть установлен в различные положения,причем стойка колеса оси является поворотно-упругой по отношению к кузову транспортного средства или в конечном положении диапазона поворота подпирается с помощью пружин.DE 102004003731 А 1 описывает систему исполнительного устройства тормозного приспособления для П-образного моста. У этого приспособления есть суппорт тормозного приспособления, имеющий возможность поворота вокруг колесной оси, что выполненное в виде аксиального цилиндра исполнительное устройство, ось которого направлена параллельно колесной оси, расположено в отверстии П-образного корпуса или в U-образной выемке в П-образном корпусе с открытой стороной. В ЕР-А-1418068 описано транспортное средство с увеличенным грузовым отсеком. Речь идет о транспортном средстве с низким полом, причем ведущая ось расположена вертикально под колесной осью, для того чтобы этим способом удерживать, по возможности, большой грузовой отсек. Привод связан с помощью поперечной балки с упругими элементами, которые связаны с кузовом транспортного средства. Из FR-A-2726230 известна установка и система для моторного привода автомобиля. В этой системе интегрирован электрический или гидравлический двигатель непосредственно в независимую подвеску колес. Двигатель связан посредством привода с выходным валом. Двигатель или картер связан посредством поперечного рычага подвески с шасси. Из FR-A-2726230 известен также индивидуальный привод колеса.US-A-6131919 описывает способ для автоматической регулировки тракторов в горизонтальное положение и приспособление для осуществления способа. Привод рассчитан исключительно для тракторов и поэтому не походит для оснащения уличных транспортных средств. В WO-A-01/03963 описан мост преимущественно для производства автобусов с низким полом. Он имеет балку моста, которая расположена на расстоянии от колесной оси. Корпус двигателя связан с одной стороны с балкой моста, а также с элементами подвески. Все названные индивидуальные приводы колес предусмотрены для специальных случаев применения и применимы только для соответствующего транспортного средства. Также из уровня техники известны обычные, полноприводные транспортные средства, колеса которых связаны непосредственно с карданным валом транспортного средства. Также предпочтительно делать подобные полноприводные транспортные средства высокопроходимыми путем дальнейшего увеличения клиренса. Приводы, описанные выше, являются непригодными в этом случае, так как они в каждом случае сконструированы для специального случая применения. До настоящего времени было принято разрабатывать для каждого типа транспортного средства дорогостоящие, новые конструкции, требующие больших временных и материальных затрат. Поэтому задачей настоящего изобретения является усовершенствование индивидуального привода колес вышеуказанного типа и упрощение переоборудования обычного транспортного средства в вездеходное транспортное средство с увеличенным клиренсом. Задача решается тем, что ведущее колесо посредством единственной промежуточной шестерни находится в зацеплении с ведомым колесом, причем ведущее колесо, промежуточная шестерня и ведомое колесо расположены в одной плоскости со смещением друг относительно друга таким образом, что их центры образуют треугольник, при этом ведущее колесо, промежуточная шестерня и ведомое колесо расположены в виде портального привода в портальном корпусе, выполненном в виде узла, имеющего возможность дооборудования, содержащем первую часть портального корпуса с первой точкой шарнирного соединения для пружинно-амортизирующего устройства и второй точкой шарнирного соединения для по меньшей мере одного поперечного рычага подвески, а также вторую часть портального корпуса,выполненную в виде крышки, с точками шарнирного соединения со стороны колеса для крепления тормозного устройства, а также подшипникового узла колеса, при этом обод колеса выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичного приема портального корпуса. С помощью конструкции индивидуального привода колес согласно изобретению предлагается модернизируемый механический передаточный механизм колес при сохранении первоначального поворота колес.-2 015050 При этом предусмотрено, что карданный вал со стороны транспортного средства соединен с помощью приводного вала путем кинематического замыкания с ведущим колесом, которое посредством единственной промежуточной шестерни входит в зацепление с ведомым колесом, которое путем геометрического замыкания соединено с ведущим валом. При этом предпочтительно, чтобы ведущее колесо,промежуточная шестерня и ведомое колесо находились в одной плоскости. Благодаря этому, по сравнению с уровнем техники достигается особо компактная конструкция, которая при дополнительном оснащении индивидуального привода колес расширяет ширину колеи транспортного средства только незначительно. Привод может быть сконструирован со свободно регулируемой понижающей и повышающей передачей, причем понижающая или повышающая передачи возможны в диапазоне от 0,5 до 2,5. Для индивидуального подбора к имеющейся независимой подвеске колес уличного транспортного средства сконструирован корпус, состоящий из двух частей, содержащий часть П-образного корпуса с первой точкой шарнирного соединения для пружинно-амортизирующего устройства и со второй точкой шарнирного соединения по меньшей мере для одного поперечного рычага подвески, а также П-образной крышки, закрепленных на опорной точке для тормозного устройства, как, например, суппорт тормоза. Благодаря этому будет возможно последующее устройство без конструктивных изменений для почти всех транспортных средств. Для того чтобы получить другой клиренс, по меньшей мере один элемент поперечного рычага подвески может иметь одно колено. В дальнейшем индивидуальный привод колеса может быть сконструирован в виде регулируемого по высоте портального привода. Предпочтительно, чтобы портальный привод имел половину входного портала, связанную под нерегулируемым углом с пружинно-амортизирующим устройством, и половину выходного портала, которая расположена повернутой, относящейся к половине входного портала. Посредством этого варианта осуществления существует возможность отрегулировать меняющийся клиренс вездеходного транспортного средства. Предпочтительно также, чтобы регулируемый по высоте портальный привод имел соединенное путем геометрического замыкания с карданным валом ведущее колесо, которое соединено с первой из двух, расположенной на валу промежуточной шестерней, а вторая из двух промежуточных шестерен была соединена с ведомым колесом. В этом варианте осуществления предусмотрено ведущее колесо с первой промежуточной шестерней в одной первой плоскости и вторая промежуточная шестерня с ведомым колесом в плоскости, параллельной первой, переходящей во вторую плоскость. В этом варианте осуществления вездеходное транспортное средство посредством подъемного устройства вручную, гидравлически или электрически может быть переведено из низкой позиции в высокую вездеходную позицию. Индивидуальный привод колеса может быть сконструирован в виде зубчатой передачи, ременной передачи или цепной передачи. Для того чтобы с одной стороны перекрыть полностью портальный привод или портальный механизм и с другой стороны лишь незначительно увеличить ширину колеи транспортного средства с помощью модернизации портального привода, предусмотрен обод, в котором установлен портальный привод,и внутренние монтажные плоскости которого расположены за пределами основания обода. Для того чтобы сконструировать оптимальный по шумности привод, могут быть предусмотрены зубчатые колеса с косозубым зацеплением. Также могут использоваться для ведущего колеса, промежуточной шестерни и ведомого колеса, например, в качестве рабочей поверхности металлические или неметаллические материалы. В дальнейшем изобретение поясняется описанием вариантов его осуществления со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых фиг. 1 изображает независимую подвеску колес с портальным приводом в трехмерном изображении; фиг. 2 - вид сбоку на независимую подвеску колес с портальным приводом в разрезе; фиг. 3 - вид спереди на независимую подвеску колес в разрезе; фиг. 4 - схему регулируемого по высоте портального привода на виде сбоку; фиг. 5 - схему регулируемого по высоте портального привода на виде сверху; фиг. 6 - схему портального привода в виде тягового портала, причем средством тяги является цепь или зубчатый ремень; фиг. 7 - вид сверху на обод и фиг. 8 - сечение обода. На фиг. 1 показана в изометрии независимая подвеска колес 10 в портальной конструкции. Независимая подвеска колес 10 приведена исключительно в качестве примера. Независимая подвеска колес 10 содержит согласно изобретению выполненный в качестве дополнительного набора индивидуальный привод колеса 12 с П-образным корпусом 14, который закрывается П-образной крышкой 16. П-образный корпус 14 связан первой точкой шарнирного соединения 18 с пружинно-амортизирующим устройством 20 и второй точкой шарнирного соединения 22 с поперечным ры-3 015050 чагом подвески 24. При этом вторая точка шарнирного соединения 22 установлена на поверхности, обращенной к нижней стороне П-образного корпуса 14, и первая точка шарнирного соединения 18 - на верхней стороне П-образного корпуса 14. Точки шарнирного соединения 18, 22 расположены так, что возможно дополнительное устройство для почти всех транспортных средств, причем конструктивные изменения не являются необходимыми для транспортного средства. Для соединения суппорта тормоза 26 предусмотрены дальнейшие точки шарнирных соединений 28,30 на П-образной крышке 16. В изображенном примере осуществления привод осуществляется механически посредством карданного вала 32. В качестве альтернативы могут быть выполнены также гидравлический или электрический приводы. На фиг. 2 показан разрез независимой подвески колес 10, представленной на фиг. 1. Карданный вал 32 связан с приводным валом 34, который соединен путем кинематического замыкания с ведущей шестерней 36. Он находится в зацеплении с промежуточной шестерней 38, благодаря чему поворачивается сначала против направления вращения. Кроме того, промежуточная шестерня 38 находится в зацеплении с ведомым колесом 40, которое приводится в движение путем кинематического соединения выходного вала 42, а именно в противоположном направлении по отношению к промежуточной шестерне 38. Таким образом, при каждом нечетном числе зубчатых колес 36, 38, 42 сохраняется направление вращения приводного вала 34 по отношению к выходному валу 42. Вследствие этого, будет возможен индивидуальный привод колеса со свободно регулируемой понижающей и повышающей передачей в качестве дополнительно встроенного набора для почти всех транспортных средств, так как направление вращения колес сохраняется и конструктивные изменения не являются необходимыми для транспортного средства, в частности привода или дифференциала. В общем, остается неизменным все транспортное средство, а замене подлежат исключительно шасси, колеса и тормоза. На фиг. 3 показано сечение независимой подвески колес 10, причем очевидно то, что крутящий момент передается от приводного вала 34 на выходной вал 42 и, следовательно, на поверхность подшипника 44. Кроме того, поперечный рычаг подвески 24 предусмотрен с коленом 46, которое оказывает благоприятное воздействие на клиренс по ширине транспортного средства и, следовательно, позволяет полностью задействовать высоту портала. Кроме того, очевидна компактность конструкции, причем ведущее колесо 36, промежуточная шестерня 38 и ведомое колесо 40 расположены в одной плоскости. Кроме того, поверхность подшипника 44 связана с тормозным диском 48, который вращается внутри суппорта тормоза 26. На фиг. 4 показан схематически второй пример осуществления индивидуального привода колес 50,который сконструирован в виде регулируемого по высоте портального привода. Регулируемый по высоте портальный привод 50 состоит из половины входного портала, которая жестко связана с ним, например,под нерегулируемым углом с амортизаторной ножкой 20. Половина выходного портала 54 расположена с возможностью поворота относительно половины входного портала и зафиксирована. В этом примере осуществления крутящий момент идет от ведущего колеса 36 на две промежуточные шестерни 38.1, 38.2,расположенные на общем валу 56, на ведомое колесо 40 и, в конце концов, на выходной вал 42. Вид сверху на эту схему представлен на фиг. 5. Таким образом, клиренс может меняться от максимальных значений при работе в условиях бездорожья до нижнего положения в направлении стрелки 58 в случае эксплуатации в условиях города. При этом регулировка клиренса может производиться вручную или гидравлически, или электрически посредством элементов регулировки (не представленных). Если использовать зубчатую передачу, можно также применять тяговую главную передачу, которая изображена на примере осуществления, на виде сбоку на фиг. 6. При этом в качестве средства тяги 59 использована цепь или зубчатый ремень, которые соединяют ведущее колесо 36 с ведомым колесом 40. На фиг. 7 и 8 показаны примеры осуществления прилегающего обода 60 к портальному приводу 12. У этого обода внутренняя стыковая плоскость 62 замка 64 обода расположена снаружи основания обода. Таким образом, с одной стороны портальный привод или портальный механизм 12 перекрывается полностью и с другой стороны посредством модернизации портальный привод 12 лишь незначительно расширяет ширину колеи транспортного средства. Понижающая или повышающая передача портального привода 12 свободно регулируема и выбрана преимущественно в диапазоне от 0,5 до 2,5. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Индивидуальный привод (12) колеса для транспортного средства повышенной проходимости с большим клиренсом, содержащий ведущее колесо (36), выполненное с возможностью соединения с карданным валом (32) транспортного средства посредством приводного вала (34) и соединенное посредством по меньшей мере одной промежуточной шестерни (38) с ведомым колесом (40), которое соединено-4 015050 путем геометрического замыкания для привода обода колеса с выходным валом (42), смещенным по высоте относительно приводного вала (34) для получения большого клиренса, отличающийся тем, что ведущее колесо (36) посредством единственной промежуточной шестерни (38) находится в зацеплении с ведомым колесом (40), причем ведущее колесо (36), промежуточная шестерня (38) и ведомое колесо (40) расположены в одной плоскости со смещением друг относительно друга таким образом, что их центры образуют треугольник, при этом ведущее колесо (36), промежуточная шестерня (38) и ведомое колесо(40) расположены в виде портального привода в портальном корпусе, выполненном в виде узла, имеющего возможность дооборудования, содержащем первую часть (14) портального корпуса с первой точкой шарнирного соединения (18) для пружинно-амортизирующего устройства (20) и второй точкой шарнирного соединения (22) по меньшей мере для одного поперечного рычага (24) подвески, а также вторую часть портального корпуса, выполненную в виде крышки (16), с точками шарнирного соединения (28, 30) со стороны колеса для крепления тормозного устройства (26), а также подшипникового узла (44) колеса,при этом обод (60) колеса выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичного приема портального корпуса. 2. Привод по п.1, отличающийся тем, что индивидуальный привод (12, 50) колеса выполнен со свободно регулируемой понижающей и повышающей передачей, причем понижающая или повышающая передачи варьируются в диапазоне от 0,5 до 2,5. 3. Привод по п.1 или 2, отличающийся тем, что поперечный рычаг (24) подвески имеет колено. 4. Привод по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что индивидуальный привод (50) колеса выполнен в виде регулируемого по высоте портального привода. 5. Привод по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что портальный привод (50) имеет половину входного портала (52), которая жестко соединена под жестким углом с пружинно-амортизирующим устройством (20), и половину выходного портала (54), которая расположена с возможностью отклонения относительно половины входного портала (52). 6. Привод по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что регулируемый по высоте портальный привод (50) имеет ведущее колесо (36), соединенное путем геометрического замыкания с карданным валом(32) и соединенное с первой (38.1) из двух расположенных на валу (56) промежуточных шестерен (38.1,38.2), причем вторая (38.2) из двух промежуточных шестерен (38.1, 38.2) соединена с ведомым колесом(40). 7. Привод по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что ведущее колесо (36) с первой промежуточной шестерней (38.1) находится в одной первой плоскости, а вторая промежуточная шестерня (38.2) с ведомым колесом (40) лежит во второй плоскости, проходящей параллельно первой плоскости. 8. Привод по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что вездеходное транспортное средство посредством подъемного устройства вручную, гидравлически или электрически выполнено с возможностью перевода из низкой позиции в высокую вездеходную позицию. 9. Привод по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что индивидуальный привод (20, 50) колеса выполнен в виде зубчатой передачи, и/или ременной передачи, и/или цепной передачи. 10. Привод по одному из пп.1-9, отличающийся тем, что зубчатые колеса (36, 38, 40) имеют косозубое зацепление. 11. Привод по одному из пп.1-10, отличающийся тем, что зубчатые колеса (36, 38, 40) выполнены,по меньшей мере, частично из металлических или неметаллических материалов. 12. Привод по одному из пп.1-11, отличающийся тем, что внутренняя стыковая плоскость (62) замка(64) обода колеса расположена снаружи основания обода и выполнена с возможностью соединения с подшипниковым узлом (44) колеса.