ПОДВЕСКА СИДЕНЬЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1995 года по МПК B60N2/50 

Изобретение относится к виброзащитной технике и области транспортного машиностроения.

Известна подвеска сиденья транспортного средства [1] основной упругий подвес (элемент) которой выполнен из отрезков стального троса (каната), закрепленных на несущей и подвесной опорах. Подвесная опора крепится на каркасе сиденья. Вся подвеска расположена под сиденьем. Виброзащитные свойства подвески и ее несущая способность зависят от диаметра и длины отрезков тросов. Уменьшение диаметра троса снижает ее несущую способность, а уменьшение длины ведет к уменьшению статического прогиба и, следовательно, к ухудшению виброзащитных свойств.

При обеспечении качественной виброзащиты подвеска получилась громоздкой и не во все транспортные средства ее можно установить, а подвесная опора, смонтированная на передней части каркаса сиденья, мешает ногам водителя.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является подвеска сиденья транспортного средства [2] содержащая амортизирующее устройство, включающее в себя основной упругий подвес (элемент), выполненный из отрезков стального троса, закрепленных между несущей опорой и вертикальной частью подвесной опоры, и расположенный по бокам сиденья выше его каркаса, а между основанием подвески и горизонтальной частью подвесной опоры смонтирован дополнительно упругий элемент корректор жесткости.

В данной подвеске основной упругий подвес расположен выше каркаса сиденья под подлокотниками. Габариты подвески в продольном направлении зависят от длины отрезков тросов упругого подвеса. Так как в кабинах транспортных средств место для установки подвески сиденья обычно ограничено, то приходится для сохранения виброзащитных свойств упругие элементы выдвигать далеко вперед на уровень торцов подлокотников, что мешает работе водителей и не соответствует эргономическим требованиям.

Уменьшение длины отрезков троса приводит к увеличению жесткости упругого подвеса и ухудшению виброзащитных свойств подвески. Кроме того, при эксплуатации наблюдается эффект "клевания", т.е. сиденье не стабильно вокруг оси Y в поперечном направлении относительно движения транспорта.

В связи с этим необходимо решить задачу уменьшения габаритов подвески в продольном направлении при сохранении ее виброзащитных свойств и стабилизации ее в поперечном направлении.

В предлагаемом изобретении данная задача решается применением подвеса с упругими элементами из двух отрезков троса, соединенных так, что они образуют V-образную форму в плане. Концы отрезков, сведенных вместе, крепятся к подвесной опоре параллельно продольной оси, а разведенные концы к несущей опоре под углом.

Такая форма упругого элемента, где вместо одного отрезка троса используются два, образующих V-образную форму в плане, дает возможность уменьшить диаметр и длину троса при сохранении жесткости упругого подвеса в целом и, следовательно, при меньших размерах подвески в продольном направлении обеспечить необходимые виброзащитные свойства.

Крепление развернутых концов отрезков троса упругого элемента под углом к несущей опоре и его криволинейная форма со сдвижкой в горизонтальной плоскости позволяет варьировать длиной отрезков троса и тем самым подбирать жесткость упругого подвеса для обеспечения необходимой резонансной частоты.

При испытаниях экспериментального образца кресла установлено, что, если расстояние между опорами, например, 150 мм, а угол крепления отрезка троса 45-55^о к вертикали (фиг.2), то длина отрезка троса 250 мм, что обеспечивает статический прогиб 80-100 мм и, следовательно, качественную низкочастотную виброзащиту оператора.

Кроме того, такое выполнение упругого элемента позволяет существенно увеличить жесткость подвески к угловым колебаниям.

Решение проблемы угловых колебаний в прототипе за счет сближения центра жесткости и центра масс вызывает определенные трудности. Так как положение центра масс кресла с оператором изменяется в зависимости от положения тела оператора при его работе и, кроме того, центр масс занимает разное положение в зависимости от массы оператора, то совпадение центра масс кресла с оператором и центра жесткости упругого подвеса для всех случаев ее эксплуатации обеспечить не всегда удается.

В данном предложении стабилизация подвески к угловым колебаниям вокруг продольной оси в дополнение к сближению центра масс с центром жесткости достигается за счет разнесения концов V-образной стороны тросов и кручения двух участков троса с каждой стороны сиденья вместо одного, как в прототипе.

Стабилизация подвески в поперечном направлении осуществляется за счет разнесения упругих элементов в подвесе и закрепления сведенных концов части упругих элементов на подвесной опоре сзади спинки сиденья, а другой части на той же опоре под сиденьем у его переднего торца.

Таким образом, отличительными существенными признаками предлагаемого изобретения являются:
1. Каждый упругий элемент в основном упругом подвесе выполнен из двух отрезков тросов, которые соединены так, что образуют V-образную форму в плане, причем сведенные концы отрезков тросов закреплены на подвесной опоре, а разведенные концы закреплены на несущей опоре под углом.

2. Упругие элементы в основном упругом подвесе разнесены в горизонтальной плоскости. Сведенные концы части упругих элементов V-образной формы закреплены на подвесной опоре сзади спинки сиденья, а сведенные концы другой части упругих элементов закреплены на той же опоре, но под сиденьем у его переднего торца.

На фиг. 1 показана предлагаемая подвеска, вид спереди; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиг. 3 вариант расположения части упругих элементов под подушкой сиденья; на фиг. 4 то же, вид сбоку; на фиг. 5 вариант подвески с увеличенным количеством упругих элементов; на фиг. 6 вид сбоку на подвеску с разнесенными в плоскости оси Х упругими элементами; на фиг. 7 схема закрепления упругих элементов.

Виброзащитная подвеска сиденья транспортного средства с посадочным местом 1 включает несущую опору 2, которая крепится к вибрирующему основанию 3, подвесную опору 4, к которой крепится каркас сиденья 5, а между несущей опорой и подвеской по бокам сиденья закреплен основной упругий подвес, состоящий из упругих элементов 6. Каждый упругий элемент 6 состоит из двух отрезков стального троса, которые соединены так, что имеют V-образную форму в плане, сведенные вместе концы отрезков закреплены на подвесной опоре 4 параллельно продольной оси, а разведенные концы закреплены на несущей опоре 2 под углом, между несущей и подвесной опорами установлен корректор жесткости 7, который находится в состоянии неустойчивого положения равновесия, при действии вибрации, выходя из этого состояния, уменьшает (корректирует) жесткость основного упругого подвеса.

На фиг. 3-6 рассмотрены варианты подвесок. Решается задача дальнейшего уменьшения габаритов (фиг. 3,4), когда часть упругих элементов расположена сзади спинки и под сиденьем. Такое расположение упругих элементов дает необходимую свободу движениям оператора.

Расположение упругих элементов на фиг. 5 и 6, когда часть упругих элементов расположена под сиденьем на уровне его переднего торца дает возможность исключить паразитные крутильно-поперечные колебания.

Подвеска работает следующим образом.

При действии пространственной вибрации на подвеску отрезки тросов упругих элементов 6 начинают упруго деформироваться по направлению осей Х, Y, Z, кроме того, возникают угловые колебания вокруг горизонтальной (продольной и поперечной) и вертикальной осей. Упругое сопротивление колебаниям вокруг продольной оси оказывают сдвоенные участки тросов с обеих сторон сиденья, вокруг поперечной оси стабилизация подвески осуществляется за счет разнесения упругих элементов в горизонтальной плоскости, что предотвращает так называемые "кивки". Угловые колебания вокруг вертикальной оси снижаются всей конструкцией подвески.

Использование: изобретение относится к виброзащитной технике в области транспортного машиностроения и может быть использовано для защиты человека (оператора) от действия динамических нагрузок в различных видах транспортных средств, где стесненное пространство кабины не позволяет установить подвески аналогичного назначения. Сущность: в основном упругом подвесе используются упругие элементы из отрезков тросов V-образной формы в плане, одни концы отрезков сведены вместе, а другие разведены и закреплены на несущей опоре под углом, причем часть упругих элементов расположена по бокам подушки сиденья, а часть под сиденьем. 1 з. п. ф-лы, 7 ил.

1. ПОДВЕСКА СИДЕНЬЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая основание, несущую и подвесную опоры, основной упругий подвес, выполненный из отрезков стального троса, концы которого закреплены на несущей и подвесной опорах выше каркаса сиденья по бокам подушки, и дополнительный упругий элемент корректор жесткости, расположенный между основанием подвески сиденья и подвесной опорой, отличающаяся тем, что основной упругий элемент состоит из двух отрезков тросов, одни концы которых сведены вместе и закреплены на подвесной опоре параллельно продольной оси, а другие концы разведены и закреплены на несущей опоре под углом с образованием V-образной формы в плане. 2. Подвеска по п.1, отличающаяся тем, что сведенные концы части упругих элементов основного упругого подвеса V-образной формы закреплены на подвесной опоре сзади спинки сиденья, а сведенные концы другой части упругих элементов закреплены на той же опоре под сиденьем у его переднего торца.