Подвеска транспортного средства с автоматическим регулированием наклона колес и кузова в сторону поворота Российский патент 2021 года по МПК B60G17/00 

Область применения:

Подвеска транспортного средства с автоматическим регулированием наклона колес и кузова в сторону поворота относится к независимым подвескам транспортных средств.

Уровень техники:

Известно множество разновидностей независимых подвесок транспортных средств, которые в свою очередь делятся на две группы:

1. передающие усилие от упругого элемента непосредственно на кузов транспортного средства.

2. передающие усилие от упругого элемента на кузов транспортного средства через подвижный элемент.

Передача усилия от упругого элемента на кузов транспортного средства через подвижный элемент позволяет получить прогрессивную характеристику усилия, оптимизировать положение упругих элементов относительно кузова, изменить наклон кузова и колес транспортного средства за счет изменения положения подвижных элементов.

Известны конструкции в которых используются электронно-управляемые гидравлические и гидромеханические упругие элементы, хорошо сочетающиеся с существующими системами подвесок, широким модельным рядом, технологичностью, но обладающие родовым недостатком, а именно, достаточно высокой суммарной массой, которая прибавляется к неподрессоренной массе подвески, для транспортных средств со значительной собственной массой этот факт может быть не столь критичен, а для транспортных средств легких классов или транспортных средств высокой грузоподъемности, подобные конструкции могут быть неприемлемы, так же этот принцип не подходит для применения электромеханического привода, являющегося одним из самых перспективных в технике ближайшего будущего.

Схемы с передачей усилия на упругий элемент через подвижный элемент обладают меньшей неподрессоренной массой подвески, особенно при использовании в качестве упругого элемента торсионов, гидро или пневмо-цилиндров закрепленных на кузове, раме, подрамнике, эффективность подвески с меньшей неподрессоренной массой выше, а усилие, передаваемое на кузов от упругого элемента через подвижный элемент, направляется в нужном для конкретной конструкции направлении и частично гасится геометрией схемы.

В качестве прототипов известны:

ES 2022399 B3 01.12.1991 Устройство для стабилизации наклона транспортного средства.

WO 2016127261 A1 18.08.2016 Моторизованное транспортное средство с поворотом кабина совмещая особенности автомобили и мотоциклы

US 2018186404 A105.07.2018 Пассивное рулевое управление для опрокидывания транспортного средства

RU 2466033 C1 10.11.2012 Независимая подвеска легкового автомобиля

EP 1798081 A1 Транспортное средство с наклонной системой подвески

SU 1134411 A 15.01.1985 Подвеска транспортного средства

US4487429A B60G 21/007 1984-12-11 Система подвески колес наклона колеса

US8641064B2 B60 G3/20 2014-02-04 Тентованный автомобиль с не наклонным автомобильным кузовом

US7357400B2 B60 G7/008 2008-04-15 Устройство подвески колес автомобиля

US6793228B2 B60 G17/021 2004-09-21 Стабилизатор подвески для автомобилей

US20030116935A1 B60 G3/06 2001-12-26 Стабилизирующая подвеска автомобиля

Транспортное средство, включающее раму, рычаги, правое, левое колесо. Система наклонной подвески включает поперечную балку (подвижный элемент) левый, правый упругие элементы. Поперечная балка соединена с рамой и поворачивается вокруг продольной оси транспортного средства, с ней шарнирно соединены упругие элементы).

Патент РФ 2466033 B60G 3/14 10.11.2012г.

Независимая подвеска легкового автомобиля, содержащая стойки макферсона, стабилизатор, нижние рычаги, перемещаемые тягой с гидравлическим приводом в поперечном направлении, с целью изменения угла наклона колес.

US 8602421 B2 B62D 9/02 10.12.2013г.

Транспортное средство, включающее раму с седлом и рулем, правую и левую подвески, упругие элементы, крепящиеся нижними концами на цапфах колес верхними на подвижном элементе поворачивающимся за счет поворота руля, в сторону противоположную повороту. Момент рулевого управления прикладывается на ось подвижного элемента, расположенную параллельно продольной оси транспортного средства.

US 9090281 B2 B62D 9/02 28.07.2015г.

Транспортное средство включает кузов и колеса, подвешенные на изогнутых рычагах, имеющих на концах в кузове зубчатые колеса, связанные с зубчатым колесом в кузове. За счет движения рычагов в разные стороны происходит наклон кузова в сторону поворота.

US 9834271 B60G 9/00 05.12.2017г.

Рычаги подвески, вращающиеся вокруг одной и той же точки. Поворотная рама вращается вокруг той же точки. Блок управления – контролер управляющий наклоном колес согласно сигналам датчиков.

US 10023019 B2 B60G 17/00 17.07.2018г.

Система подвески с балансирным механизмом и сервоприводами с компьютерным управлением.

US6719313 B2 B60G17/021 2004-04-13 Регулируемая рулевая тяга автомобиля с рулевым управлением

Подвижный элемент, закрепленный на кузове средней точкой, передает момент на упругий элемент и смещает точку крепления верхнего горизонтального рычага внутрь, вызывая наклон цапфы и изменяя геометрию подвески относительно кузова, в процессе наклона цапфы возникает негативная встречная нагрузка на тягу рулевого управления, две встречные нагрузки противоречат друг другу.

Цель изобретения.

Целью изобретения подвеска транспортного средства с автоматическим регулированием наклона колес и кузова в сторону поворота является создание конструкции, интегрирование которой в существующие схемы независимых подвесок транспортных средств изменяет их родовые свойства, а именно, меняет угол наклона колес и кузова на противоположный, положительный по отношению к направлению поворота. Наклон колеса в сторону поворота улучшает условия работы шины. Центр пятна контакта располагается ближе к вертикальной оси шины, активней нагружается внутреннее, по отношению к повороту ребро шины, вектор изгибающих деформаций возникающих в шине действует в направлении пятна контакта шины и прижимает беговую дорожку к полотну дороги, наклон кузова в сторону поворота улучшает распределение нагрузок между наружной и внутренней по отношению к повороту сторонами конструкции, аккумулирует энергетику транспортного средства, направляя ее вектор в более выгодную точку относительно пятна опоры транспортного средства, углы наклона колес и кузова на 3-7 градусов не приводя к резким изменениям кинематической схемы, обеспечивают оптимальное функционирование описанной конструкции.

Для возможности интегрирования разрабатываемой конструкции в существующие схемы независимых подвесок подвижный элемент должен быть объединен в самостоятельный конструктивный блок с автоматически работающим приводом. Размещая данный конструктивно-автономный узел в кинематической связи с упругими элементами в нужных точках транспортного средства и, регулируя работу приводов управляющим устройством можно управлять поведением транспортного средства наивыгоднейшим образом в зависимости от возникающих динамических нагрузок. При этом во всех фазах своей работы подвеска остается полностью независимой.

Подвеска транспортного средства с автоматическим регулированием наклона колес и кузова в сторону поворота состоящая из кузова, рамы, подрамника 1 фиг.1 соединенного посредством шарниров с поперечными продольными рычагами, 2 фиг.1 и колесными узлами, включающими цапфы 3 фиг.1, содержащая упругие элементы 4 фиг.1, закрепленными одним концом на цапфе, а другим на подвижном элементе 5 фиг.1 отличается тем, что свободные концы подвижных элементов связаны с индивидуальными приводами 6 фиг.1 закрепленными на кузове, раме, подрамнике либо расположенными в индивидуальных корпусах, закрепленных на кузове, раме, подрамнике, управляемыми управляющим блоком 8 фиг.1 обеспечивающим возможность индивидуальной для каждого упругого элемента регулировки рабочего хода, вызывающего перенос точки опоры упругого элемента относительно кузова, рамы, подрамника вызывающее трансформацию кинематической схемы подвески сопровождающееся наклоном колес и кузова в сторону поворота, подвижные элементы могут совершать вращательные, возвратно-поступательные и иные рабочие движения относительно кузова, средние точки подвижных элементов могут быть закреплены на кузове подвижно и совершать согласованные движения относительно кузова используя момент передаваемый приводами на подвижные элементы. Подвеска отличается тем, что подбором передаточных соотношений конструктивных элементов подвески можно задавать разные углы наклона колес и кузова в повороте.

Изобретение относится к транспортным подвескам. Подвеска с автоматическим регулированием наклона колес и кузова в сторону поворота состоит из независимой подвески, включающей подвижные элементы, соединенные с упругими элементами. Индивидуальные приводы соединены с подвижными элементами и представляют конструктивно-самостоятельные блоки. Средняя точка подвижного элемента закреплена на кузове, раме, подрамнике. Блоки обеспечивают рабочий ход подвижных элементов, вызывающих согласованный с работой рулевого управления перенос точек опоры упругих элементов относительно кузова, рамы, подрамника, с передачей усилия от приводов, через подвижные элементы, упругие элементы, нижние точки цапф на точки контакта колес с дорогой. Блоки образуют силовые кинематические диагонали с опорой в точке контакта колеса, вызывающие трансформацию кинематической схемы подвески. Подвижные элементы совершают вращательные, возвратно-поступательные движения относительно кузова. Средние точки подвижных элементов закреплены на кузове подвижно и совершают согласованные движения относительно кузова, используя момент, передаваемый приводами на подвижные элементы. Достигается возможность менять угол наклона колес и кузова на противоположный, положительный по отношению к направлению поворота. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Подвеска транспортного средства с автоматическим регулированием наклона колес и кузова в сторону поворота, состоящая из независимой подвески, включающей подвижные элементы, соединенные с упругими элементами подвески, отличающаяся тем, что индивидуальные приводы, соединенные с подвижными элементами, представляют конструктивно-самостоятельные блоки, возможно в собственных корпусах, со средней точкой подвижного элемента, закрепленной на кузове, раме, подрамнике, обеспечивающие рабочий ход подвижных элементов, вызывающих согласованный с работой рулевого управления перенос точек опоры упругих элементов относительно кузова, рамы, подрамника, с передачей усилия от приводов, через подвижные элементы, упругие элементы, нижние точки цапф на точки контакта колес с дорогой, образующие силовые кинематические диагонали с опорой в точке контакта колеса, вызывающие трансформацию кинематической схемы подвески с изменением углов наклона колес и кузова в сторону поворота, подвижные элементы могут совершать вращательные, возвратно-поступательные рабочие движения относительно кузова, средние точки подвижных элементов могут быть закреплены на кузове подвижно и совершать согласованные движения относительно кузова, используя момент, передаваемый приводами на подвижные элементы.

2. Подвеска по п.1, отличающаяся тем, что подбором передаточных соотношений конструктивных элементов подвески можно задавать разные углы наклона колес и кузова в повороте.