Патент на изобретение №2238191

(54) ПОДВЕСКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области автомобильной промышленности и может быть использовано в легковых автомобилях. Подвеска транспортного средства выполнена в виде опорной балки, с одной стороны посредством кронштейна прикрепленной к раме, а с другой стороны – к ступице колеса. Опорная балка продольно расположена и выполнена в виде двух коаксиально расположенных стаканов. Наружный стакан закрытой стороной закреплен на оси кронштейна, а внутренний штоковый стакан, имеющий в осевой полости регулируемую по длине опорной балки подвижную стяжку, связан с кронштейном парой рычагов, опирающихся на профильные угловые кулачки кронштейна упорными роликами. Перемычками между стенками стаканов образованы четыре камеры, создающие гидрогазовый блок синхронизации свода и разжима осей колеса. Две камеры со стороны торцов стаканов заполнены газом и соединены калибровочным каналом между собой. Внутренние камеры, связанные каналом, заполнены гидравлической средой с давлением ниже, чем в газовых камерах. Между внутренними камерами расположен поршень, рабочая площадь которого больше со стороны кронштейна, чем со стороны колеса, при этом в двух камерах со стороны колес размещены пружины, а наружный стакан кинематически связан с пружиной-стабилизатором. Технический результат – упреждение в системе подвески проявления пары сил, влияющей на свод и разжим оси колеса транспортного средства при продольном направлении движения в момент наезда минимум одного колеса на пороговое дорожное препятствие или выемку. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в автомобильной промышленности, в частности в легковых автомобилях.

Известно устройство подвески транспортного средства, наиболее близкое по совокупности существенных признаков, принятое за прототип.

Это устройство представляет собой подвеску транспортного средства, выполненную в виде опорной балки, с одной стороны посредством кронштейна прикрепленной к раме, а с другой стороны – к ступице колеса, при этом опорная балка снабжена пружиной на амортизаторе со штоком и буфером (С.К.Шестопалов. Устройство, техническое обслуживание и ремонт легковых автомобилей – М.: “Профессиональное образование”, 2000, стр. 179, 180).

Недостатком этого устройства является рассогласование свода и разжима оси колеса при попадании колеса в дорожную яму или наезде на пороговое препятствие.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение управляемости транспортным средством и устойчивости на дорожном покрытии за счет исключения рассогласования свода и разжима оси колеса.

Техническим результатом изобретения является упреждение в системе подвески проявления пары сил, влияющей на свод и разжим оси колеса транспортного средства при продольном направлении движения в момент наезда минимум одного колеса на пороговое дорожное препятствие или выемку.

Для получения технического результата в подвеске транспортного средства, выполненной в виде содержащей пружину-стабилизатор опорной балки, с одной стороны посредством кронштейна прикрепленной к раме, а с другой стороны – к ступице колеса, опорная балка продольно расположена и выполнена в виде двух коаксиально расположенных стаканов, наружный стакан закрытой стороной закреплен на оси кронштейна, внутренний штоковый стакан, имеющий в осевой полости регулируемую по длине опорной балки подвижную стяжку, связан с кронштейном через стяжку парой рычагов, опирающихся на профильные угловые кулачки кронштейна упорными роликами, а перемычками между стенками стаканов образованы четыре камеры, создающие гидрогазовый блок синхронизации свода и разжима оси колеса, при этом две камеры со стороны торцев стаканов заполнены газом и соединены калибровочным каналом между собой, внутренние камеры, связанные каналом, заполнены гидравлической средой с давлением ниже, чем в газовых камерах, между внутренними камерами расположен поршень, рабочая площадь которого больше со стороны кронштейна, чем со стороны колеса, причем в двух камерах со стороны колес размещены пружины, а наружный стакан кинематически связан с пружиной-стабилизатором.

Признаками, отличающими предлагаемую подвеску транспортного средства от указанной выше наиболее близкой к ней, являются выполнение опорной балки в виде двух коаксиально расположенных стаканов, при этом наружный стакан, кинематически связанный с пружиной-стабилизатором, закрытой стороной закреплен на оси кронштейна, внутренний штоковый стакан, имеющий в осевой полости регулируемую по длине балки подвижную стяжку, связан с кронштейном через стяжку парой рычагов, опирающихся на профильные угловые кулачки кронштейна упорными роликами, а перемычками между стенками стаканов образованы четыре камеры, создающие гидрогазовый блок синхронизации свода и разжима оси колеса.

Механизм синхронизации позволяет жестко удерживать линейно-продольное перемещение коаксиальных стаканов балки, обеспечивать вместе с подвижной стяжкой постоянный свод и разжим оси колеса от действия с одной стороны рычагов, снабженных упорными роликами, взаимосвязанными с профильными угловыми кулачками кронштейнов кузова, а с другого конца связанной жестко с торцем штокового стакана и, таким образом, иметь возможность передавать реактивно направленное перемещение штоковому стакану с более большими усилиями, используя угловой накат упорных роликов на профильные угловые кулачки от подъема колеса с балкой или ее опускания за линию горизонта дорожного покрытия.

На фиг.1. изображено устройство подвески транспортного средства, вид сверху, на фиг.2. – то же, вид сбоку.

Устройство состоит из двух продольно расположенных опорных балок 1, 2, состоящих каждая из наружного стакана 3 и внутреннего штокового стакана 4, соединенных между собой телескопически. В средней части соединения стаканов выполнены карманы А, Б, В, Г, образующие гидрогазовый блок 5 синхронизации их телескопического перемещения в жесткой линейной зависимости. В полостях А, Б блока 5 расположены пружины 6, 7, необходимые для установки пределов хода линейного регулирования положения штокового стакана 4 в блоке 5. Камера А заполнена газовой средой под расчетным давлением и через калибровочный канал 8 соединена с камерой В. Камера Б заполнена гидравлической средой со сниженным расчетным давлением по отношению закаченной газовой среды в камере А и также соединена калиброванным каналом 9 с камерой Г. Между камерой В и камерой Г расположен плавающий поршень 10 с площадью в поперечном сечении стакана большем, чем в камере В. При расположении балки 1, 2 в горизонте над дорожным полотном – гидравлическая и газовая система камер А, Б, В и Г пружина-стабилизатор 11 отбоя и пружины 6, 7 расчетно между собой связаны с выходом на опорную площадь поршня 10, а затем камеру Б с уже равным давлением с камерой А. Контроль схода и раздвинутого положения стаканов балки в телескопическом соединении на величину “С” определяется по уступу 12 штокового стакана 4 и мерного паза 13, расположенного на наружной поверхности наружного стакана 3 балки 1 или 2 и одновременно связанного с блоком (на чертеже не показано) компьютерного смещения его перемещения. Конструктивно наружный стакан 3 балки 1 или 2 вильчатой стороной 14 установлен на оси 15 кронштейна 16 кузова 17. В оси 15 и в горизонте стакана 3, расположенного на кронштейне 16, установлены симметрично профильные кулачки 18. Во внутренней полости штокового стакана 4 закреплена стяжка 19 с возможностью регулирования ее расположения по длине балки с помощью винтового устройства 20. Противоположный конец стяжки 19 соединен с рычагами 21, 22, на концах которых установлены на осях 23, 24 опорные ролики 25, 26, образующие с продольной осью суммарный угол для передачи нагрузки от усилия Р в системе на профильные кулачки 18.

Наружный стакан 3 балки 1 или 2 от оси 15 кронштейна 16 на расстоянии l кинематически связан с пружиной-стабилизатором 11 отбоя инерционных сил f и одновременно прижима силой Q – балок 1, 2 с колесами 27, 28 к дорожному полотну 29.

Подвеска транспортного средства работает следующим образом. Например, при наезде одного колеса 27 подвески на пороговое препятствие “а” заставляет балку 1 в оси 15 кронштейна 16 кузова 17 сместиться по радиусу R от горизонта, т.е. образуя ее зависание над дорожным полотном 29 под углом . Точка оси “О” колеса 27 мгновенно выйдет по радиусу R за вертикальную плоскость “Ж” на величину t. Но ввиду того, что сместившаяся балка 1 на угол от линии горизонта произведет накат рычагов 21, 22 опорными роликами 25, 26 на профильные кулачки 18 кронштейна 16 рамы 17 с угловым контактом, в связях системы мгновенно возникнет увеличенная на tg угла контакта, равного /2, реактивно направленная составляющая P₁ – отжима стяжки 19 и связанного с ним штокового стакана 4 до совмещения оси О колеса от конца радиуса “R” в вертикальной плоскости “Ж” с осью “О” колеса 28. Одновременно в камерах А, Б блока 5, т.е. по пути перемещения штокового стакана 4 с поршнем 30 в полости наружного стакана 3, газовая среда в камере А начнет сжиматься, повышая в ней давление и одновременно преодолевая сопротивление расчетного перепускного канала 8, выходя в полость В и действуя далее через плавающий поршень 10, передавать увеличенное давление на гидравлическую среду в камере Г, которая с увеличенным давлением по калиброванному каналу 9 перетечет в полость Б наружного стакана 3, тем самым создавая дополнительно квазистатическую силу разжима стаканов 3, 4 балки 1 или 2, одновременно сжимая пружину 6 в камере А на расчетную величину t, необходимую для совмещения оси О, колеса 27 с осью “О” другого колеса 28 балки.

Величина t перемещения стаканов 3, 4 балки 1 или 2 автоматически связывается между собой кинематически расчетной зависимостью радиуса качения R балок и диаметра колес и угла их зависания над горизонтом дорожного полотна. Величина t контролируется визуально размером “С” в мерном окне наружного стакана 3 по перемещающемуся в нем уступу 12 подвижного штокового стакана 4 и одновременно компьютерным блоком (на чертеже не показано) считывает размер “С”.

При схождении колеса 27 или 28 с дорожного препятствия “а” балка 1 или 2 мгновенно прижимается стабилизатором 11 силой Q на плече l до оси 15 их качения. Балка 1 или 2 опустится по радиусу “R” в нейтральное для подвески горизонтальное положение, т.е. когда “” в системе будет равна “О”, а в блоке 5 одновременно создается расширение объема камер А, Б, что сразу влечет в системе блока 5 падение давления и его инвентирование в направленности действия, что обеспечивает быстрое схождение стаканов 3, 4 в среднюю часть телескопического их соединения до первоначально настроенного положения балок 1 или 2 в подвеске.

Формула изобретения

Подвеска транспортного средства, выполненная в виде содержащей пружину-стабилизатор опорной балки, с одной стороны посредством кронштейна прикрепленной к раме, а с другой стороны – к ступице колеса, отличающаяся тем, что опорная балка продольно расположена и выполнена в виде двух коаксиально расположенных стаканов, наружный стакан закрытой стороной закреплен на оси кронштейна, внутренний штоковый стакан, имеющий в осевой полости регулируемую по длине опорной балки подвижную стяжку, связан с кронштейном через стяжку парой рычагов, опирающихся на профильные угловые кулачки кронштейна упорными роликами, а перемычками между стенками стаканов образованы четыре камеры, создающие гидрогазовый блок синхронизации свода и разжима оси колеса, при этом две камеры со стороны торцов стаканов заполнены газом и соединены калибровочным каналом между собой, внутренние камеры, связанные каналом, заполнены гидравлической средой с давлением ниже, чем в газовых камерах, а между внутренними камерами расположен поршень, рабочая площадь которого больше со стороны кронштейна, чем со стороны колеса, причем в двух камерах со стороны колес размещены пружины, а наружный стакан кинематически связан с пружиной-стабилизатором.

РИСУНКИ