UA92122U - Підвіска транспортного засобу "afw" - Google Patents

Abstract

Підвіска транспортного засобу містить раму, чотири однакових важелі, призначених для з'єднання з маточинами відповідних коліс, і торсіонні стержні, з'єднані з важелями. Принаймні два торсіонних стержні, що встановлені з можливістю їх вільного обертання, з кутом скручування під навантаженням, що складає 1-5°, які утворюють, відповідно, передню та задню осі, прикріплені до рами через підшипникові вузли, встановлені паралельно. Середини торсіонних стержнів з'єднані між собою тягою з можливістю синхронного осьового повороту торсіонних стержнів на кут у межах від -45° до +45°, до кожного кінця торсіонного стержня прикріплений важіль з маточиною відповідного колеса. Важелі одної осі прикріплені до кінців відповідного торсіонного стержня, встановлені паралельно і спрямовані у протилежні сторони. Важелі кожної сторони підвіски - правої чи лівої - спрямовані у протилежні сторони.

Description

Пропонована корисна модель належить, переважно, до автомобілебудування, а більш конкретно, до конструкції підвіски як для традиційних автомобілів, так і спеціальних транспортних засобів підвищеної комфортності, серед яких карети швидкої допомоги, дитячі коляски та інвалідні візки, а також підвіски для шасі літаків. "АРМУу" - абревіатура походить від слогану "аІмау5 оп Тоиг мПпееї5", який можна перекласти з англійської як "завжди на чотирьох колесах".

Підвіска автомобіля або система підресорювання - це сукупність деталей, вузлів і механізмів, які грають роль з'єднувальної ланки між кузовом автомобіля і дорогою. Підвіска входить до складу шасі та виконує такі функції: - Фізично з'єднує колеса або нерозрізні мости з несучою системою автомобіля - кузовом або рамою; - Передає на несучу систему сили та моменти, що виникають при взаємодії коліс з дорогою; - Забезпечує потрібний характер переміщення коліс відносно кузова чи рами, а також необхідну плавність ходу.

Інформація з сайту пер:/гилміКіредіа.огдлмікі/уорО 9599500 958Е9500 9).

Найбільш близькою до пропонованої за кількістю суттєвих ознак є підвіска транспортного засобу, яка містить раму, чотири однакових важелі, призначених для з'єднання з маточинами відповідних коліс і торсіонні стержні, з'єднані з важелями (Патент на винахід Мо 2473444, Росія,

МПК в62021/11 (2006.01), Вб6О063/12 (2006.01), Опубліковано: 27.01.2013). Описаний пристрій - коробчатий модуль підвіски. Кожний модуль містить поперечний торсіонний стержень, блок гасителя коливань і співвісне кільце трансмісії, приєднане до поздовжнього важеля підвіски з вузлом кермового керування, та підшипники. Таким чином, підвіска зі згаданих модулів являє собою збірку з чотирьох однакових незалежних вузлів, закріплених на спільній рамі, а за принципом дії, оскільки торсіонний стержень модуля має внутрішній фіксуючий кінець і зовнішній кінець, з'єднаний з важелем, така підвіска може бути визначена як багатоважільна незалежна підвіска з торсіонним стержнем, орієнтованим поперек осі, замість пружини.

Описана підвіска має недостатню поперечну стійкість та здатність до рівномірного розподілення навантаження по осям і, крім того, не виключає можливості вивішування при наїзді колесами, розташованими по діагоналі, на перешкоду. Робочий хід такої підвіски зо забезпечується лише можливістю скручування торсіонного стержня на невеликий кут, а тому потрібна плавність ходу транспортного засобу з такою підвіскою можлива лише на автомагістралях і на швидкісних дорогах, але є недостатньою для доріг звичайного типу (не швидкісних) і доріг з грунтовим покриттям.

В основу пропонованої корисної моделі поставлена задача створення такої підвіски транспортного засобу, яка забезпечувала б краще зчеплення з дорогою, а також підвищену плавність ходу транспортного засобу не лише на автомагістралях і на швидкісних дорогах, але і на дорогах звичайного типу (не швидкісних), і на дорогах з грунтовим покриттям.

Поставлена задача вирішується за рахунок створення умов для обпирання одночасно всіх чотирьох коліс на дорогу (грунт) як при русі, так і при наїздах на перешкоди.

Пропонована, як і відома підвіска транспортного засобу, містить раму, чотири однакових важелі, призначених для з'єднання з маточинами відповідних коліс і торсіонні стержні, з'єднані з важелями, згідно з корисною моделлю, підвіска містить принаймні два торсіонних стержні, що встановлені з можливістю їх вільного обертання, з кутом скручування під навантаженням, що складає 1-57, які утворюють, відповідно, передню та задню осі, прикріплені до рами через підшипникові вузли, встановлені паралельно, а середини торсіонних стержнів з'єднані між собою тягою з можливістю синхронного осьового повороту торсіонних стержнів на кут у межах від -457 до 445", до кожного торця торсіонного стержня прикріплений важіль з маточиною відповідного колеса, важелі одної осі прикріплені до кінців відповідного торсіонного стержня, встановлені паралельно і спрямовані у протилежні сторони, при цьому важелі кожної сторони

БО підвіски - правої чи лівої - спрямовані у протилежні сторони.

Особливістю пропонованої підвіски є і те, що кожний торсіонний стержень прикріплений до рами через, принаймні, два погумованих підшипникових вузла.

Особливістю пропонованої підвіски є і те, що між серединою кожного торсіонного стержня та відповідним кінцем тяги встановлений важіль зв'язку, а обидва важеля зв'язку орієнтовані однаково - або вверх, або вниз, залежно від призначення підвіски.

Особливістю пропонованої підвіски є і те, що тяга, що з'єднує важелі зв'язку, забезпечена механізмом регулювання її довжини для можливості примусового нахилу рами вправо чи вліво.

Особливістю пропонованої підвіски є і те, що для використання підвіски транспортного засобу в якості шасі літака механізм зміни довжини тяги виконаний у вигляді двостороннього бо пружинного демпфера для можливості нахилу рами вправо чи вліво під дією зовнішніх сил.

Особливістю пропонованої підвіски є і те, що для її використання у дитячих колясках та інвалідних візках важелі одної осі відігнуті вверх від горизонтальної площини на кут 15-20" кожний. При цьому осі обертання коліс знаходяться вище осей торсіонних стержнів.

Особливістю пропонованої підвіски є і те що вона забезпечена регульованим кермовим механізмом, виконаним у вигляді важільного механізму, забезпеченого приводом (і встановленого на рамі з можливістю взаємодії з важелями коліс для описування усіма чотирма колесами при поворотах транспортного засобу правильних кіл і можливості зміни радіусів повороту для передньої та задньої осей по заданій програмі шляхом зміни співвідношення плечей важелів регульованого кермового механізму по заданому алгоритму.

Пропонований пристрій - багатоважільна торсіонна (еластична) залежна підвіска - система зв'язку коліс, яка забезпечує постійне рівномірне розподілення ваги транспортного засобу по усім чотирьом колесам для досягнення постійного коефіцієнта зчеплення для усіх коліс незалежно від кривизни дорожнього полотна.

Авторами експериментально встановлений оптимальний кут скручування /- під навантаженням торсіонних стержнів - 17 - 57 (для одної сторони). Так, якщо вказаний кут менший за 1", конструкція виявляється дуже жорсткою, а тому і плавність ходу транспортного засобу є недостатньою, особливо для дитячої коляски чи інвалідного візка. Якщо ж вказаний кут більший за 5", жорсткість конструкції суттєво зменшується і вона перестає рівномірно розподіляти навантаження між колесами, що призводить до бокового розкачування. Тому, оптимальним виявився кут скручування під навантаженням торсіонних стержнів -- 1-57.

Авторами експериментально встановлене і максимальне значення кута синхронного осьового повороту торсіонних стержнів - 5457. Вказане значення кута дозволяє пропонованій підвісці відпрацьовувати нерівності дорожнього покриття, зберігаючи при цьому роботу важільної системи в штатному режимі. Величиною кута визначається розмір перешкоди, яку підвіска може подолати, рівномірно розподіляючи навантаження між колесами та уникаючи вивішування одного з них. При значеннях кута більших по абсолютній величині за 45" синхронного осьового повороту торсіонних стержнів може статися порушення роботи важелів і, як наслідок, блокування та заклинювання підвіски.

Для використання пропонованої підвіски у дитячих колясках та інвалідних візках важелі зо одної осі відігнуті вверх від горизонтальної площини на кут 15-20" кожний. При цьому осі обертання коліс знаходяться вище осей торсіонних стержнів. Така умова забезпечує безпечну експлуатацію та стійкість при русі на одній осі (при подоланні транспортним засобом високих бордюрів або сходів).

Кожний торсіонний стержень прикріплений до рами через погумовані підшипникові вузли,

ЗБ принаймні по два на кожний торсіонний стержень. До кожного торця торсіонного стержня прикріплений важіль з маточиною колеса. Важелі на торсіонних стержнях розташовані у площині, паралельній дорожньому полотну, і орієнтовані таким чином: передній лівий і задній правий - вперед (по ходу руху), передній правий і задній лівий - назад, але можлива і дзеркальна схема розташування важелів. Посередині кожного торсіонного стержня закріплений один кінець важеля зв'язку. Обидва важеля зв'язку мають бути орієнтовані однаково - або вверх, або вниз - залежно від конкретного призначення підвіски. Другі кінці важелів зв'язку з'єднані між собою тягою. Тяга, що з'єднує важелі зв'язку, може мати постійну чи змінну довжину. В останньому випадку тяга, що з'єднує важелі зв'язку, може бути доповнена керованим електроприводом, наприклад гвинтовим, або доповнена вбудованим двостороннім пружинним демпфером. Зміна довжини тяги відносно її номінального значення, що відповідає горизонтальному положенню транспортного засобу, дозволяє нахиляти раму транспортного засобу вправо чи вліво для компенсації уклону дорожнього полотна, чи для проходження повороту. Довжину тяги можна задавати на основі сигналів з датчиків прискорення та нахилу, з'єднаних з бортовим комп'ютером, що забезпечений відповідним програмним статком, виходи

БО якого з'єднані з керованим електроприводом.

Пропонована підвіска транспортного засобу може бути доповнена кермовим механізмом.

Через несиметричне розташування коліс поворотними повинні бути обидва мости - передній і задній. При цьому для описування всіма колесами правильних кіл важелі правих - переднього та заднього поворотних кулаків мають більшу довжину, ніж важелі лівих - переднього та заднього поворотних кулаків, що визначається геометричною побудовою для конкретних розмірів колісної бази. Кермові трапеції переднього та заднього мосту через тяги і кутові важелі приєднані відповідними тягами до регульованого кермового механізму. Регульований кермовий механізм дозволяє плавно варіювати за допомогою електроприводу керованістю транспортного засобу в широких межах від "головні поворотні - передні" до "головні поворотні - задні". 6о Регулювання здійснюється шляхом зміни співвідношення плечей важелів регульованого кермового механізму. Ця ж функція може бути реалізована і за допомогою двох роздільних кермових механізмів, переднього та заднього, з відповідними електроприводами, що керуються бортовим комп'ютером по заданій програмі.

Суть пропонованої корисної моделі пояснюється за допомогою графічних матеріалів.

На Фіг. 1 показано кінематичну схему пропонованої підвіски та її реакція на перешкоди, розташовані справа і зліва по ходу руху.

На Фіг. 2, З показано кінематичну схему пропонованої підвіски у стані нахилу вправо і вліво по ходу руху.

На Фіг. 4 показано положення важелів пропонованої підвіски у вихідному стані.

На Фіг. 5 показано регульований кермовий механізм.

На Фіг. 6 показано підвіску з кермовим механізмом у вихідному стані.

На Фіг. 7 показано вид збоку на підвіску та положення коліс у стані подолання транспортним засобом перешкоди, розташованої зліва та справа по діагоналі по ходу руху.

На Фіг. 8 показано вид збоку на підвіску з відігнутими вверх важелями та положення коліс у стані подолання транспортним засобом перешкоди, розташованої зліва та справа по діагоналі по ходу руху.

На Фіг. 9 показано вид ззаду на підвіску та положення коліс у стані подолання транспортним засобом перешкоди, розташованої зліва і справа по діагоналі по ходу руху.

На Фіг. 10 показано роботу кермового механізму підвіски.

На Фіг. 11, 12, 13, 14 показано приклад втілення пропонованої підвіски в складі шасі літака.

Пропонована підвіска транспортного засобу складається з рами 1 з закріпленими на ній погумованими підшипниковими вузлами 2, двох торсіонних стержнів З з закріпленими на них чотирма важелями 4, двох важелів зв'язку 5, тяги 6 і коліс 7. При цьому обидва торсіонних стержня З передньої та задньої осей - прикріплені до рами 1 через підшипникові вузли 2, встановлені паралельно, а їх середини з'єднані між собою тягою б з можливістю синхронного осьового повороту торсіонних стержнів З на кут 545". На підвісці, для кожного колеса 7 можуть бути встановлені амортизатори 8. Поворотні кулаки 9 разом з верхніми важелями 10 і важелями 4 утворюють елемент підвіски для повороту колеса. Для використання пропонованої підвіски у дитячих колясках та інвалідних візках важелі 4 одної осі відігнуті вверх від горизонтальної о площини на кут 15-20" кожний. Поперечна кермова тяга 11 приєднана проміжною тягою 12 до кутового важеля 13, що приводиться до руху через тягу 14 кермовим важелем 15. Кермовий важіль 15 може переміщатися вздовж кермового важеля 16 у невеликих межах за допомогою приводного механізму, керованого бортовим комп'ютером, забезпеченим відповідним програмним продуктом (умовно не показано). Тяга б обладнана механізмом зміни її довжини 17, що з'єднаний з бортовим комп'ютером, або може бути забезпечена двостороннім пружинним демпфером 18.

Для використання пропонованої підвіски в дитячих колясках та інвалідних візках важелі одної осі відігнуті вверх від горизонтальної площини на кут 15-20" кожний.

Транспортний засіб з підвіскою пропонованої конструкції включає також датчики прискорення та нахилу, підключені "до відповідних входів блоку керування (бортового комп'ютера), а також приводний механізм кермового важеля 16 (умовно не показано), підключений до виходу блока керування.

Підвіска транспортного засобу працює таким чином.

Попередньо для правильної роботи підвіски під час її складання виставляють довжину тяги б такою, щоб важелі 4 переднього та заднього мостів зайняли горизонтальне положення (Фіг. 4).

Під дією гравітації підвіска транспортного засобу самовстановлюється та рівномірно розподіляє свою вагу по чотирьом колесам - чотирьом точкам опори. Завдяки погумованим підшипниковим вузлам 2, торсіонні стержні З (Фіг. 1, 7, 8) можуть вільно провертатися при русі важеля 4 при наїзді колеса 7 одного мосту на перешкоду. Наїзд колеса 7 одного мосту на перешкоду

БО приводить до зміни положення важелів зв'язку 5, зв'язаних тягою б, та зміни просторового положення рами 1, а внаслідок цього під дією гравітації підвіска транспортного засобу самовстановлюється та рівномірно розподіляє вагу транспортного засобу по всім чотирьом колесам. При цьому рама 1 займає положення усередненої площини для чотирьох точок дотику дороги колесами 7 (Фіг. 7, 8, 9). Авторами експериментально встановлено, що працездатність підвіски зберігається, якщо найбільший перепад висот встановлення коліс 7 складає не більше 0,7 від суми довжин важелів 4. Дрібні перешкоди підвіска долає за рахунок осьового скручування торсіонних стержнів З з малим - 17 - 57 кутом скручування. Вказана підвіска, крім того, дозволяє при повороті здійснити нахил кузова в сторону повороту для запобігання знесенню. Так, змінюючи довжину тяги б, можна нахилити раму 1 з кузовом транспортного 60 засобу вправо чи вліво (Фіг. 2, 3) для забезпечення дотикання поверхні дороги (землі) при русі вздовж схилу, або при проходженні поворотів, або при посадці-висадці пасажирів. Нахил здійснюється механізмом зміни довжини 17. Для виконання повороту з різними радіусами для передньої та задньої осей кермовий важіль 15 переміщають вздовж кермового важеля 16 у невеликих межах за допомогою приводного механізму (умовно не показаний) і змінюють величину зміщення кермових тяг 14, які йдуть до переднього та до заднього мостів, що дозволяє плавно керувати транспортним засобом у широких межах від "головні поворотні - передні" до "головні поворотні - задні". При середньому положенні важеля 15 відносно важеля 16 колеса переднього та заднього мостів описують рівні радіуси повороту. При такому компонуванні підвіска транспортного засобу має підвищену маневреність.

Для використання пропонованої підвіски транспортного засобу як шасі літака (Фіг. 11, 12, 13, 14) механізм зміни довжини 17 виконують у вигляді двостороннього пружинного демпфера 18 (показаний умовно). Двосторонній пружинний демпфер 18 під дією зовнішнього навантаження може або подовжуватися, або скорочуватися, а після припинення впливу зовнішнього навантаження повертатися до вихідних розмірів. Таким чином, шасі літака стає менш чутливим до нерівностей злітної та кермувальної смуг - конструкція підвіски виключає одночасний наїзд двома колесами одної осі на перешкоду, рівномірно розподіляє навантаження на всі чотири колеса протягом усього часу посадки - навіть при посадці з креном (Фіг. 13, 14).

Пропоновану підвіску транспортного засобу можна використовувати в каретах швидкої медичної допомоги, в дитячих колясках та інвалідних візках, забезпечуючи підвищену комфортність, в автомобілебудуванні й авіабудуванні. При використанні підвіски для виробництва дитячих колясок та інвалідних візків підвищеної комфортності важелі 4 повинні бути розвернуті вверх на кут 15-20" кожний (Фіг. 8) для забезпечення безпеки при маневруванні та кращої стійкості. Пропонована підвіска має високу надійність, оскільки прокол камери одного колеса 7 під час руху транспортного засобу практично не впливає на керованість - транспортний засіб завжди залишається на чотирьох колесах, які опираються на дорогу (грунт).

Оскільки для пропонованої підвіски транспортного засобу не потрібна громіздка просторова рама (кузов) 1, на основі пропонованої підвіски можна створювати нові технологічні транспортні засоби з поліпшеними споживчими властивостями та, одночасно, менш ресурсомісткі. зо

Claims (7)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Підвіска транспортного засобу, що містить раму, чотири однакових важелі, призначених для з'єднання з маточинами відповідних коліс і торсіонні стержні, з'єднані з важелями, яка відрізняється тим, що підвіска містить принаймні два торсіонних стержні, що встановлені з можливістю їх вільного обертання, з кутом скручування під навантаженням, що складає 1-57, які утворюють, відповідно, передню та задню осі, прикріплені до рами через підшипникові вузли, встановлені паралельно, а середини торсіонних стержнів з'єднані між собою тягою з можливістю синхронного осьового повороту торсіонних стержнів на кут у межах від -45"7 до 45", до кожного кінця торсіонного стержня прикріплений важіль з маточиною відповідного колеса, важелі одної осі прикріплені до кінців відповідного торсіонного стержня, встановлені паралельно і спрямовані у протилежні сторони, при цьому важелі кожної сторони підвіски - правої чи лівої - спрямовані у протилежні сторони.

2. Підвіска транспортного засобу за п. 1, яка відрізняється тим, що кожний торсіонний стержень прикріплений до рами через принаймні два погумованих підшипникових вузла.

3. Підвіска транспортного засобу за п. 1, яка відрізняється тим, що між серединою кожного торсіонного стержня та відповідним кінцем тяги встановлений важіль зв'язку, а обидва важелі зв'язку орієнтовані однаково - або вверх, або вниз, залежно від призначення підвіски.

4. Підвіска транспортного засобу за пп. 1, 3, яка відрізняється тим, що тяга, яка з'єднує важелі зв'язку, забезпечена механізмом регулювання її довжини для можливості примусового нахилу БО рами вправо чи вліво.

5. Підвіска транспортного засобу за пп. 1, 3, 4, яка відрізняється тим, що для використання підвіски транспортного засобу як шасі літака механізм зміни довжини тяги виконаний у вигляді двостороннього пружинного демпфера для можливості нахилу рами вправо чи вліво під дією зовнішніх сил.

б. Підвіска транспортного засобу за п. 1, яка відрізняється тим, що для її використання в дитячих і інвалідних колясках важелі одної осі відігнуті вверх від горизонтальної площини на однаковий кут 15-20" кожний.

7. Підвіска транспортного засобу за п. 1, яка відрізняється тим, що вона забезпечена регульованим кермовим механізмом, виконаним у вигляді важільного механізму, оснащеного бо електроприводом, з'єднаним з блоком керування, та встановленого на рамі з можливістю