ПОДВЕСКА ДЛЯ НЕРАЗРЕЗНЫХ ОСЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2003 года по МПК B60G21/05 B60G9/00 B60G7/00 

Изобретение относится к подвескам для неразрезных осей транспортных средств, в частности грузовых автомобилей.

Уровень техники
Известны подвески в механизмах направления оси, которые с помощью продольных рычагов подвески, расположенных с обеих сторон транспортного средства, с одной стороны, связаны с этой осью и, с другой стороны, связаны с кузовом автомобиля, в сочетании с центральным шарниром, который, с одной стороны, с помощью анкерного крепления связан обычно с осью транспортного средства в точке, лежащей на продольной оси транспортного средства, и, с другой стороны, концами своих обеих распорок связан с треугольным рычагом, связанным с кузовом транспортного средства. Такая подвеска описана, например, в G 9218307.7. Эта подвеска с треугольным рычагом известным способом монтируется со стабилизатором, имеющим в плане обычно форму буквы U, отогнутые концы которого на некотором расстоянии друг от друга прикреплены к кузову транспортного средства с использованием ограниченного универсального шарнирного соединения и перемычка которого подвижно относительно поперечной оси транспортного средства связана с осью с помощью, по крайней мере, двух стабилизирующих опор. Этот стабилизатор обеспечивает поперечную устойчивость подвески оси.

Из патента Японии JP 64-237718 известна подвеска оси, в которой, с одной стороны, под осью транспортного средства два продольных рычага подвески соединены с помощью шарниров и, с другой стороны, эти рычаги соединены с кузовом транспортного средства. Кроме того, дополнительно, в этой известной форме реализации примерно по середине оси установлены два продольных рычага подвески, связанные между собой поперечной распоркой. Такая конструкция подвески оси имеет следующий недостаток: колебания транспортного средства около поперечной оси не могут полностью компенсироваться. Центральное расположение поперечных распорок между продольными рычагами такой подвески приводит к тому, что подвеска имеет тенденцию к скручиванию и при этом не обеспечивается достаточная поперечная устойчивость.

Из патента GB 1477992 известна подвеска для задней оси транспортного средства, рассматриваемая в качестве ближайшего аналога изобретения. В этой подвеске два продольных рычага 5 связаны между собой поперечным соединительным элементом типа листовой рессоры 16, демпфирующим поворот продольных рычагов в поперечной плоскости под действием боковых сил. Недостатком этой известной конструкции подвески является ее громоздкость и относительно высокая материалоемкость.

Сущность изобретения
Целью изобретения является создание упрощенной подвески оси, занимающей меньше места, чем известные подвески, и более дешевой.

В качестве решения указанной задачи предложено три варианта подвески для неразрезных осей транспортных средств, в частности грузовых автомобилей. В каждом варианте подвеска содержит по меньшей мере по одному продольному рычагу направления перемещения оси транспортного средства с каждой стороны транспортного средства, которые расположены на одном уровне по высоте и установлены соединяющими ось транспортного средства с рамой транспортного средства с возможностью перемещения последних относительно друг друга по вертикали, и податливый на кручение четырехточечный рычаг, установленный со смещением по высоте относительно продольных рычагов и соединенный в двух точках посредством одной пары шарниров, разнесенных поперек транспортного средства, с осью транспортного средства, а в двух других точках посредством другой пары шарниров, разнесенных поперек транспортного средства - с рамой транспортного средства.

Отличие первого варианта предложенной подвески от ближайшего аналога заключается в том, что четырехточечный рычаг выполнен крестообразным, при этом его два плеча соединены с рамой транспортного средства, а два других плеча - с осью транспортного средства.

Отличие второго варианта предложенной подвески от ближайшего аналога заключается в том, что четырехточечный рычаг выполнен в виде пространственной конструкции, образующей замкнутый рамный контур с расположенными внутри него ребрами.

Отличие третьего варианта предложенной подвески от ближайшего аналога заключается в том, что четырехточечный рычаг выполнен в виде пространственной конструкции из связанных в единый узел панелей.

В частных случаях исполнения любого из трех описанных вариантов подвески точки шарнирного крепления четырехточечного рычага к оси транспортного средства могут быть расположены выше оси транспортного средства, при этом для соединения четырехточечного рычага с рамой и осью транспортного средства могут использоваться шаровые шарниры.

Вышеописанные признаки позволяют обеспечить интеграцию элементов, используемых для направления оси, и элементов, обеспечивающих поперечную устойчивость конструкции транспортного средства. Стабилизатор размещен непосредственно между продольными рычагами направления оси и связан с этими продольными рычагами посредством известных шарнирных элементов вращения, имеющих малое трение и обеспечивающих карданное соединение в направлении поперечной оси транспортного средства. Отличительным достоинством конструкции, реализованной в соответствии с изобретением, является возможность замены уже встроенных элементов направления оси элементами конструкции в соответствии с изобретением с использованием опорных элементов, имеющихся на раме транспортного средства и на оси.

Кроме того, для конструкции подвески оси, реализованной в соответствии с изобретением, возможно очень точно задать устойчивость к колебаниям при поперечной раскачке, причем, по сравнению с известными конструкциями, могут поглощаться гораздо большие силы и крутящие моменты.

Для опор стабилизатора больше не требуется отдельного пространства. Отпадает необходимость в опорных элементах для его крепления на оси, а также на раме транспортного средства. В результате подвеска оси, реализованная в соответствии с изобретением, существенно дешевле известных подвесок, поскольку имеет меньше частей и требует меньших затрат труда на монтаж.

Подвеска обладает также преимуществами в части функциональных характеристик. Стабилизатор может быть выполнен прямым так, что удешевляется его изготовление.

В одной предпочтительной форме реализации изобретения концы стабилизатора, выполненного в форме поворотного стержня, по крайней мере в двух точках связаны с продольными рычагами подвески так, что образуется подвижное соединение в направлении продольной оси транспортного средства, причем, с одной стороны, обеспечивается жесткое (без вращения) соединение стабилизирующего стержня с продольным рычагом подвески, но, с другой стороны, соединение может быть достаточно подвижным в направлении поперечной оси транспортного средства. Стабилизатор может быть размещен между продольными рычагами подвески в любом месте между соединениями этих рычагов с осью и их соединениями с рамой транспортного средства. Но также возможно и сочетание соединения стабилизатора с продольными рычагами подвески для направления оси с их опорами на оси транспортного средства. На чертежах схематично изображены примеры реализации изобретения.

Перечень фигур чертежей
Фиг. 1 - вид сверху на первый пример конструктивного исполнения изобретения.

Фиг.2 - вид сбоку устройства в соответствии с Фиг.1.

Фиг. 3 - увеличенное, по сравнению с Фиг.1, изображение четырехточечного рычага.

Фиг.4-10 - виды сверху на примеры конструктивных исполнений четырехточечного рычага.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
В примерах конструктивных исполнений изобретения ось 1 транспортного средства связана с его несущей конструкцией посредством продольных рычагов подвески 2 и 3, расположенных по обеим сторонам транспортного средства со значительным смещением от его продольной оси и в середине транспортного средства посредством четырехточечного рычага, смещенного относительно продольных рычагов по высоте. Часть конструкции транспортного средства на Фиг. 1-3 изображена схематично. На Фиг.1-3 из соображений наглядности связь четырехточечного рычага с рамой 12 транспортного средства показана только с одной стороны. Шарнирные соединения продольных рычагов 2 и 3 находятся под осью 1 транспортного средства, в то время как четырехточечный рычаг 4 расположен над осью 1 и разнесен по высоте с продольными рычагами подвески 2 и 3. Все шарнирные соединения карданного типа и могут быть реализованы, например, на основе шаровых шарниров.

Четырехточечный рычаг 4 в примерах реализации изобретения на Фиг.1-3 состоит из двух прочных шарнирно закрепленных рычагов 9 и 10, которые посредством пространственной конструкции 11 жестко связаны друг с другом, при этом указанная конструкция выполнена податливой на кручение и имеет заданную характеристику работы на кручение. Рамная конструкция, состоящая из шарнирно закрепленных рычагов 9 и 10 и пространственной конструкции 11, связана в двух точках с рамой транспортного средства с помощью шарниров 5 и 6, находящихся на концах рычагов 9 и 10, а также в двух других точках, связана с осью 1 транспортного средства или с опорами, находящимися на оси, с помощью шарниров 7 и 8, находящихся на других концах рычагов 9 и 10. Такая конструкция четырехточечного рычага 4 делает возможными маятниковые движения оси 1 относительно кузова транспортного средства поперек направления движения. Возникающее при этом скручивание пространственной конструкции приводит, за счет соответствующих напряжений в ее материале, к возникновению противодействующих раскачке сил, возвращающих конструкцию в нулевое положение. Как показано на Фиг. 3, пространственная конструкция в простейшем случае может быть выполнена из связанных в единый узел панелей. Такая конструкция исключительно проста в изготовлении и потому экономична. Кроме того, при этом в такой пространственной конструкции можно точно определить характер изменения крутящего момента, что делает возможным конструктивное исполнение, точно соответствующее условиям нагрузки.

На Фиг.4-10 представлены различные варианты исполнения четырехточечного рычага 4. Рычаги 9 и 10 в примере, показанном на Фиг.4, включены в пространственную конструкцию из по-разному расположенных распорок, причем варьирование положением распорок и формой их поперечного сечения также позволяет довольно точно задавать характеристику действия возвращающих (восстанавливающих) сил, возникающих при скручивании конструкции. Шарниры для прикрепления четырехточечного рычага 4 к оси транспортного средства, с одной стороны, и к его кузову, с другой стороны, размещены на концах рычагов 9 и 10. На Фиг.6 и 8 приводятся виды сверху четырехточечного рычага, в котором рычаги 9 и 10 связаны друг с другом посредством в основном замкнутой пространственной конструкции. Этой конструкции на Фиг.6 придана дополнительная жесткость за счет усиления кромок с образованием рамного контура. Кроме того, на Фиг. 4-10 показана возможность использования вырезов в замкнутой пространственной конструкции для изменения характеристики действия возвращающей силы, возникающей при скручивании конструкции. В примере реализации, приведенном на Фиг. 7, рычаги расположены крестообразно и, таким образом, образуют ребра на пространственной конструкции, имеющей также усиления на краях. Аналогичный результат достигается также при использовании четырехточечного рычага 4, выполненного крестообразным в плане, в соответствии с Фиг. 5. На концах плечей такого крестообразного рычага установлены шарниры 5 и 6 для соединения с кузовом (рамой) и шарниры 7 и 8 для соединения с осью транспортного средства. Поперечное сечение плечей рычага подбирается в зависимости от заданных условий и может, например, быть двутавровым, как изображено на вышеупомянутой фигуре, или иметь полый профиль. Для них могут использоваться самые различные материалы.

На Фиг. 8 между шарнирными рычагами 9 и 10 изображено возможное профилирование четырехточечного рычага, который для данного примера имеет полый профиль. В соответствии с Фиг.10 шарнирные рычаги могут также полностью сливаться с четырехточечным рычагом с образованием единого цельного узла, как показано на этой фигуре. Пространственная конструкция 11, в соответствии с Фиг. 10, выполнена как плоская несущая поверхность. Желательно, чтобы выполненный таким образом четырехточечный рычаг имел полый профиль. Этим достигается значительная экономия веса.

Изобретение относится к поворотным рычагам подвески для неразрезной оси грузовых автомобилей, обеспечивающих стабилизацию. Подвеска содержит по одному продольному рычагу (2, 3) с каждой стороны грузовика для соединения моста (1) с рамой (12). Сверху установлен податливый на кручение четырехточечный рычаг (4), также выполняющий функцию стабилизатора, соединенный с осью (1) и рамой (12). В одном варианте четырехточечный рычаг (4) выполнен крестообразным, при этом два его плеча соединены с рамой (12), а два других плеча - с осью (1). Во втором варианте четырехточечный рычаг (4) выполнен в виде рамы с расположенными внутри нее ребрами. В третьем варианте четырехточечный рычаг (4) выполнен в виде замкнутой пространственной конструкции (11) из связанных в единый узел панелей подобно коробке. Предлагаемое техническое решение направлено на совмещение направляющих рычагов подвески и стабилизатора в едином узле для обеспечения компактности подвески одновременно с ее упрощением и удешевлением. 3 с. и 6 з.п.ф-лы, 10 ил.

1. Подвеска для неразрезных осей транспортных средств, в частности грузовых автомобилей, содержащая, по меньшей мере, по одному продольному рычагу направления перемещения оси транспортного средства с каждой стороны транспортного средства, расположенные на одном уровне по высоте и соединяющие ось транспортного средства с рамой транспортного средства с возможностью перемещения оси и рамы транспортного средства относительно друг друга по вертикали, податливый на кручение четырехточечный рычаг, установленный со смещением по высоте относительно продольных рычагов и соединенный в двух точках посредством одной пары шарниров, разнесенных поперек транспортного средства, с осью транспортного средства, а в двух других точках посредством другой пары шарниров, разнесенных поперек транспортного средства, - с рамой транспортного средства, отличающаяся тем, что четырехточечный рычаг выполнен крестообразным, при этом его два плеча соединены с рамой транспортного средства, а два других плеча - с осью транспортного средства. 2. Подвеска по п. 1, отличающаяся тем, что точки шарнирного крепления четырехточечного рычага к оси транспортного средства расположены выше оси транспортного средства. 3. Подвеска по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что четырехточечный рычаг соединен с рамой и осью транспортного средства посредством шаровых шарниров. 4. Подвеска для неразрезных осей транспортных средств, в частности грузовых автомобилей, содержащая, по меньшей мере, по одному продольному рычагу направления перемещения оси транспортного средства с каждой стороны транспортного средства, расположенные на одном уровне по высоте и соединяющие ось транспортного средства с рамой транспортного средства с возможностью перемещения оси и рамы транспортного средства относительно друг друга по вертикали, податливый на кручение четырехточечный рычаг, установленный со смещением по высоте относительно продольных рычагов и соединенный в двух точках посредством одной пары шарниров, разнесенных поперек транспортного средства, с осью транспортного средства, а в двух точках посредством другой пары шарниров, разнесенных поперек транспортного средства, - с рамой транспортного средства, отличающаяся тем, что четырехточечный рычаг выполнен в виде пространственной конструкции, образующей замкнутый рамный контур с расположенными внутри него ребрами. 5. Подвеска по п. 4, отличающаяся тем, что точки шарнирного крепления четырехточечного рычага к оси транспортного средства расположены выше оси транспортного средства. 6. Подвеска по п. 4 или 5, отличающаяся тем, что четырехточечный рычаг соединен с рамой и осью транспортного средства посредством шаровых шарниров. 7. Подвеска для неразрезных осей транспортных средств, в частности грузовых автомобилей, содержащая, по меньшей мере, по одному продольному рычагу направления перемещения оси транспортного средства с каждой стороны транспортного средства, расположенные на одном уровне по высоте и соединяющие ось транспортного средства с рамой транспортного средства с возможностью перемещения оси и рамы транспортного средства относительно друг друга по вертикали, податливый на кручение четырехточечный рычаг, установленный со смещением по высоте относительно продольных рычагов и соединенный в двух точках посредством одной пары шарниров, разнесенных поперек транспортного средства, с осью транспортного средства, а в двух других точках посредством другой пары шарниров, разнесенных поперек транспортного средства, - с рамой транспортного средства, отличающаяся тем, что четырехточечный рычаг выполнен в виде пространственной конструкции из связанных в единый узел панелей. 8. Подвеска по п. 7, отличающаяся тем, что точки шарнирного крепления четырехточечного рычага к оси транспортного средства расположены выше оси транспортного средства. 9. Подвеска по п. 7 или 8, отличающаяся тем, что четырехточечный рычаг соединен с рамой и осью транспортного средства посредством шаровых шарниров.