устройство для повышения проходимости автомобиля

Формула изобретения

1. Устройство для повышения проходимости автомобиля, содержащее съемный грунтозацеп, соединенный с рычагом, выполненным с возможностью прикрепления к ступице автомобиля посредством опорного болта, пропущенного через колесный диск, при этом посадочный и резьбовой элементы упомянутого болта аналогичны соответствующим элементам штатного колесного болта, отличающееся тем, что рычаг выполнен из трех частей, верхняя из которых образует вместе с грунтозацепом единую Г-образную деталь в виде согнутой пластины, шарнирно соединенной со средней частью, состоящей из двух охватывающих пластину серег, свободные концы которых шарнирно соединены с третьей, нижней, частью рычага, представляющей собой пластинчатую опору устройства произвольной формы с отверстиями, расположенными по углам равнобедренного треугольника в плане, в вершине которого пластина размещена и шарнирно закреплена между указанными серьгами, в одном из двух других отверстий вставлен упомянутый опорный болт, в средней части которого выполнена резьба с навинченными на ней фиксирующими шайбами, подвижно охватывающими опору и обращенными друг к другу цилиндрическими выступами, каждый из которых вставлен в отверстие в опоре с возможностью свободного вращения, при этом наружная часть опорного болта выполнена цилиндрической с гранями под ключ на конце, не выступающими за контур цилиндрической части, а в третье отверстие опоры вставлен палец стакана, ось которого смещена относительно оси стакана с эксцентриситетом, превышающим диаметр пальца, при этом диаметр внутренней цилиндрической полости стакана не меньше поперечного размера головки колесного болта, а величина расстояния между осями отверстий стакана и опорного болта не выходит за пределы окружности, описываемой осью цилиндра стакана, при этом на пальце стакана между его торцом и опорой установлено компенсационное кольцо, толщина которого не превышает расстояние между средствами фиксации пальца в двух положениях устройства для разных дисков колес, расстояние от опоры до открытого конца стакана не превышает расстояние от опоры до большого диаметра конуса посадочного элемента опорного болта, причем в опоре и серьгах выполнены отверстия с возможностью монтажа устройства при использовании шин с другим наружным диаметром, при этом длина указанного грунтозацепа не меньше ширины шины по беговой дорожке протектора на смонтированном устройстве.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанное средство фиксации стакана выполнено в виде шплинта, сопряженного с шайбой, прилегающей к опоре.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средняя часть опорного болта имеет коническую форму с направлением сужения в сторону ступицы колеса с буртом на расширенной части с одной стороны опоры устройства, причем наружная часть опорного болта выполнена цилиндрической с гранями на конце под ключ, не выступающими за контур цилиндрической части, и имеет неразъемно соединенную с ней шайбу, установленную с другой стороны опоры, а палец стакана выполнен с проточкой, куда вставлено стопорное кольцо, фиксирующее шайбу, сопряженную с опорой.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что грунтозацеп имеет вогнутое криволинейное поперечное сечение с выпуклой частью в сторону шины.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на рычаг плотно надет трубчатый амортизатор из неметаллического материала, охватывающий или грунтозацеп, или грунтозацеп и серьги.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к дополнительному оборудованию транспортных средств, преимущественно к средствам для повышения проходимости автомобиля.

Из сведений, общедоступных до даты приоритета заявленного технического решения, известны следующие средства того же назначения.

Известно устройство для повышения проходимости автомобиля, содержащее съемный грунтозацеп, соединенный с рычагом, выполненным с возможностью прикрепления к ступице автомобиля посредством опорного болта, пропущенного через колесный диск, при этом посадочный и резьбовой элементы упомянутого болта аналогичны соответствующим элементам штатного колесного болта (см., например, патент РФ №2037431, МКИ В60В 15/18, 1993 г.).

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет получить технический результат - повышение эксплуатационных качеств и снижение ударных нагрузок на детали трансмиссии.

Устранение указанных недостатков в патентуемом устройстве достигается тем, что заявленное устройство монтируется на колесо автомобиля в любых условиях путем откручивания только одного колесного болта. Это не требует поддомкрачивания застрявшего автомобиля. Кроме того, конструкция грунтозацепа и шарнирное его крепление к ступице колеса обеспечивают снижение ударных нагрузок на детали трансмиссии в момент начала вращения ведущего колеса и при смене направления его вращения.

Известно также устройство для повышения проходимости автомобиля, содержащее съемный грунтозацеп, соединенный с рычагом, выполненным с возможностью прикрепления к ступице автомобиля посредством опорного болта, пропущенного через колесный диск, при этом посадочный и резьбовой элементы упомянутого болта аналогичны соответствующим элементам штатного колесного болта (см., например, патент РФ №2238855, МКИ В60В 15/22, 2002 г.).

Данное устройство является наиболее близким к заявленному и поэтому принято за прототип.

Недостатком прототипа является то, что его монтаж на колесо затруднен из-за необходимости поднятия кузова автомобиля и неудобен, так как установка грунтозацепа производится в грязи в надколесной нише. Недостатком прототипа является и появление ударных нагрузок на детали трансмиссии из-за его большой опорной поверхности, жесткого крепления и наличия металлических ребер.

В отличии от известного технического решения заявленное устройство монтируется на колесо автомобиля в любых условиях путем откручивания только одного колесного болта, что не требует поддомкрачивания застрявшего автомобиля. В заявленном устройстве конструкция грунтозацепа и шарнирное его крепление к ступице колеса обеспечивают снижение ударных нагрузок на детали трансмиссии в момент начала вращения ведущего колеса и при смене направления его вращения.

Изобретение направлено на получение технического результата - повышение эксплуатационных качеств и снижение ударных нагрузок на детали трансмиссии.

Ниже приведены общие и частные существенные признаки, характеризующие причинно-следственную связь изобретения с указанным техническим результатом.

Устройство для повышения проходимости автомобиля содержит съемный грунтозацеп, соединенный с рычагом, выполненным с возможностью прикрепления к ступице автомобиля посредством опорного болта, пропущенного через колесный диск, при этом посадочный и резьбовой элементы упомянутого болта аналогичны соответствующим элементам штатного колесного болта. Рычаг выполнен из трех частей, верхняя из которых образует вместе с грунтозацепом единую Г-образную деталь в виде согнутой пластины, шарнирно соединенной со средней частью, состоящей из двух охватывающих пластину серег, свободные концы которых шарнирно соединены с третьей, нижней, частью рычага, представляющей собой пластинчатую опору устройства произвольной формы с отверстиями, расположенными по углам равнобедренного треугольника в плане, в вершине которого пластина размещена и шарнирно закреплена между указанными серьгами, в одном из двух других отверстий вставлен упомянутый опорный болт, в средней части которого выполнена резьба с навинченными на ней фиксирующими шайбами, подвижно охватывающими опору и обращенными друг к другу цилиндрическими выступами, каждый из которых вставлен в отверстие в опоре с возможностью свободного вращения, при этом наружная часть опорного болта выполнена цилиндрической с гранями под ключ на конце, не выступающими за контур цилиндрической части, а в третье отверстие опоры вставлен палец стакана, ось которого смещена относительно оси стакана с эксцентриситетом, превышающим диаметр пальца, при этом диаметр внутренней цилиндрической полости стакана не меньше поперечного размера головки колесного болта, а величина расстояния между осями отверстий стакана и опорного болта не выходит за пределы окружности, описываемой осью цилиндра стакана, при этом на пальце стакана между его торцом и опорой установлено компенсационное кольцо, толщина которого не превышает расстояние между средствами фиксации пальца в двух положениях устройства для разных дисков колес, расстояние от опоры до открытого конца стакана не превышает расстояние от опоры до большого диаметра конуса посадочного элемента опорного болта, причем в опоре и серьгах выполнены отверстия с возможностью монтажа устройства при использовании шин с другим наружным диаметром, при этом длина указанного грунтозацепа не меньше ширины шины по беговой дорожке протектора на смонтированном устройстве. Средство фиксации стакана выполнено в виде шплинта, сопряженного с шайбой, прилегающей к опоре. Средняя часть опорного болта имеет коническую форму с направлением сужения в сторону ступицы колеса с буртом на расширенной части с одной стороны опоры устройства, причем наружная часть опорного болта выполнена цилиндрической с гранями на конце под ключ, не выступающими за контур цилиндрической части, и имеет неразъемно-соединенную с ней шайбу установленную с другой стороны опоры, а палец стакана выполнен с проточкой, куда вставлено стопорное кольцо, фиксирующее шайбу, сопряженную с опорой. Грунтозацеп имеет вогнутое криволинейное поперечное сечение с выпуклой частью в сторону шины. На рычаг плотно надет трубчатый амортизатор из неметаллического материала, охватывающий или грунтозацеп, или грунтозацеп и серьги.

Технический результат, достигаемый во всех случаях реализации объекта, обеспечивается следующей совокупностью новых, отличительных признаков: рычаг выполнен из трех частей, верхняя из которых образует вместе с грунтозацепом единую Г-образную деталь в виде согнутой пластины, шарнирно соединенной со средней частью, состоящей из двух охватывающих пластину серег, свободные концы которых шарнирно соединены с третьей, нижней, частью рычага, представляющей собой пластинчатую опору устройства произвольной формы с отверстиями, расположенными по углам равнобедренного треугольника в плане, в вершине которого пластина размещена и шарнирно закреплена между указанными серьгами, в одном из двух других отверстий вставлен упомянутый опорный болт, в средней части которого выполнена резьба с навинченными на ней фиксирующими шайбами, подвижно охватывающими опору и обращенными друг к другу цилиндрическими выступами, каждый из которых вставлен в отверстие в опоре с возможностью свободного вращения, при этом наружная часть опорного болта выполнена цилиндрической с гранями под ключ на конце, не выступающими за контур цилиндрической части, а в третье отверстие опоры вставлен палец стакана, ось которого смещена относительно оси стакана с эксцентриситетом, превышающим диаметр пальца, при этом диаметр внутренней цилиндрической полости стакана не меньше поперечного размера головки колесного болта, а величина расстояния между осями отверстий стакана и опорного болта не выходит за пределы окружности, описываемой осью цилиндра стакана, при этом на пальце стакана между его торцом и опорой установлено компенсационное кольцо, толщина которого не превышает расстояние между средствами фиксации пальца в двух положениях устройства для разных дисков колес, расстояние от опоры до открытого конца стакана не превышает расстояние от опоры до большого диаметра конуса посадочного элемента опорного болта, причем в опоре и серьгах выполнены отверстия с возможностью монтажа устройства при использовании шин с другим наружным диаметром, при этом длина указанного грунтозацепа не меньше ширины шины по беговой дорожке протектора. Средство фиксации стакана выполнено в виде шплинта, сопряженного с шайбой, прилегающей к опоре. Средняя часть опорного болта имеет коническую форму с направлением сужения в сторону ступицы колеса с буртом на расширенной части с одной стороны опоры устройства, причем наружная часть опорного болта выполнена цилиндрической с гранями на конце под ключ, не выступающими за контур цилиндрической части, и имеет неразъемно-соединенную с ней шайбу, установленную с другой стороны опоры, а палец стакана выполнен с проточкой, куда вставлено стопорное кольцо, фиксирующее шайбу, сопряженную с опорой. Гунтозацеп имеет вогнутое криволинейное поперечное сечение с выпуклой частью в сторону шины. На рычаг плотно надет трубчатый амортизатор из неметаллического материала, охватывающий или грунтозацеп, или грунтозацеп и серьги

На фиг.1 представлен общий вид устройства; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - вид на стакан на фиг.3 без компенсационного кольца; на фиг.5 - вид В на фиг.3; на фиг.6 - вид А на фиг.1, вариант опорного болта; на фиг.7 - вид Г-Г на фиг.6; на фиг.8 - вид Д-Д на фиг.6; на фиг.9 - вид Д-Д на фиг.6; на фиг.10 - стакан в разрезе на фиг.7; на фиг.11 - вид Е-Е на фиг.2; на фиг.12 - установка устройства на колесе; на фиг.13 - смонтированное на колесо устройство в момент его вращения; на фиг.14 - грунтозацеп с неметаллическим амортизатором.

Устройство для повышения проходимости автомобиля состоит из съемного грунтозацепа 1 (фиг.2), соединенного с рычагом 2, выполненным с возможностью прикрепления к ступице 3 (фиг.12) автомобиля посредством опорного болта 4 (фиг.3), пропущенного через колесный диск 5, при этом посадочный и резьбовой элементы упомянутого болта 4 аналогичны соответствующим элементам штатного колесного болта (не показан). Рычаг 2 выполнен из трех частей, верхняя из которых образует вместе с грунтозацепом единую Г-образную деталь 2 в виде согнутой пластины, шарнирно соединенной со средней частью, состоящей из двух охватывающих пластину серег 6, свободные концы которых шарнирно соединены с третьей, нижней, частью рычага, представляющей собой пластинчатую опору 7 устройства произвольной формы с отверстиями, расположенными по углам равнобедренного треугольника в плане, в вершине которого пластина размещена и шарнирно закреплена между указанными серьгами 6, в одном из двух других отверстий вставлен упомянутый опорный болт 4, в средней части которого выполнена резьба с навинченными на ней фиксирующими шайбами 8 и 9, подвижно охватывающими опору 7 и обращенными друг к другу цилиндрическими выступами, каждый из которых вставлен в отверстие в опоре 7 с возможностью свободного вращения, при этом наружная часть опорного болта выполнена цилиндрической с гранями под ключ на конце, не выступающими за контур цилиндрической части, а в третье отверстие опоры вставлен палец 10 стакана 11, ось пальца 10 смещена относительно оси стакана 11 с эксцентриситетом "ж" (фиг.10), превышающим диаметр пальца, при этом диаметр внутренней цилиндрической полости стакана не меньше поперечного размера головки колесного болта, а величина расстояния между осями отверстий стакана и опорного болта не выходит за пределы окружности, описываемой осью цилиндра стакана, при этом на пальце 10 стакана 11 между его торцом и опорой установлено компенсационное кольцо 12, толщина которого не превышает расстояние между средствами фиксации пальца в двух положениях устройства для разных дисков колес, расстояние от опоры 7 до открытого конца стакана 11 не превышает расстояние от опоры до большого диаметра конуса посадочного элемента опорного болта 4, причем в опоре 7 и серьгах 6 выполнены отверстия 13 с возможностью монтажа устройства при использовании шин 14 с другим наружным диаметром, при этом длина указанного грунтозацепа 1 не меньше ширины шины 14 по беговой дорожке протектора на смонтированном устройстве. Средство фиксации стакана выполнено в виде шплинта 15, сопряженного с шайбой 16, прилегающей к опоре 7. Средняя часть опорного болта 4 имеет коническую форму с направлением сужения в сторону ступицы 3 колеса с буртом 17 (фиг.7) на расширенной части с одной стороны опоры 7 устройства, причем наружная часть опорного болта 4 выполнена цилиндрической с гранями 18 на конце под ключ, не выступающими за контур цилиндрической части, и имеет неразъемно-соединенную с ней шайбу 19 с другой стороны опоры 7 устройства, а палец 10 стакана 11 выполнен с проточкой, куда вставлено стопорное кольцо 20, фиксирующее шайбу 19, сопряженную с опорой 7. Гунтозацеп 1 имеет вогнутое криволинейное поперечное сечение (фиг.9) с выпуклой частью в сторону шины 14. На рычаг 2 плотно надет трубчатый амортизатор 21 из неметаллического материала различной длины, который, например, может охватывать и серьги. На фиг.14 показан вариант амортизатора, охватывающего только грунтозацеп 1. Шарнирное соединение серег с рычагом 4 и опорой 7 может быть выполнено, например, в виде оси 22 и стопорных шайб 23 (фиг.11). Это соединение может быть также в виде оси, расклепанной с двух торцов, и шайб ( не показано). С целью использования устройства на разных колесных дисках для одинаковых шин предусмотрены отверстия 24 и 25 в пальце 10 под шплинт 15. Расстояние L между отверстиями под шплинт не должно быть меньше толщины t компенсационного кольца 12 для обеспечения возможности крепления стакана 11 в опоре 7.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники, известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках, не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения, включая характеристику назначения. Т.е. совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное устройство не следует для специалиста явным образом из уровня техники, поскольку не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками изобретения, и не подтверждена известность влияния отличительных признаков на указанный в материалах заявки технический результат. Т.е. заявленное решение имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности существенных признаков дает возможность получить новый технический эффект, следовательно, предложенное техническое решение может быть получено только путем творческого подхода и неочевидно для среднего специалиста в этой области, т.е. имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.

Заявленное техническое решение промышленно применимо, поскольку оно может быть изготовлено промышленным способом в автомобилестроении и использовано в при эксплуатации транспортных средств, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно собранное устройство в зависимости от используемых шин и колесных дисков устанавливается на ведущие колеса автомобиля. Устройство может быть установлено как до въезда на труднопроходимый участок дороги, так в процессе буксования колес. Для этого сначала откручиваются штатные колесные болты по одному на каждом из ведущих колес, а потом в эти посадочные места устанавливаются опорные болты устройства. Устройства устанавливаются на каждое колесо. При этом на болты колеса, расположенные напротив опорного болта надевается стакан, который при установке ориентируется за счет эксцентриситета. При закручивании опорного болта, грунтозацеп размещается над протектором шины. При вращении колеса грунтозацеп упирается на опорную поверхность и автомобиль выезжает.

Технический эффект от использования данного изобретения заключается в повышении проходимости автомобиля на размокших и заснеженных грунтовых дорогах и бездорожье при простой и удобной эксплуатации и снижении динамической нагруженности трансмиссии, что является основным преимуществом заявленной устройства по сравнению с известными техническими решениями.