Устройство для стабилизации кузова транспортного средства Советский патент 1984 года по МПК B62D37/00 

Изобретение относится к устройствам для стабилизации кузова транспортного средства Известны устройства для стабилизации кузова транспортного средства, содержащие вращающийся маховик, установленный на горизонтальной оси, расположенной перпендикулярно вертикальной продольной плоскости кузова транспортного средства 1.. Однако данные устройства не обеспечивают дортатонно эффективной стабилизации кузова транспортного средства. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для стабилизации кузова транспортного средства, содержащее пару соосных маховиков, установленных на, вертикальных валах, связанных с приводом для вращения их в противоположных направлениях, механизм блокировки маховика и рамку с цапфами, смонтированными на кузове транспортного средства 2. Однако известное устройство не обеспечивает высокой плавности хода транспортного средства. Цель изобретения - повышение плавности хода транспортного средства путем динамического демпфирования его вертикальных колебаний. Поставленная цель достигается тем, что устройство для стабилизации кузова транспортного средства, содержащее пару соосных маховиков, установленных на вертикальных валах, связанных с приводом для вращения их в противоположных направлениях, механизм блокировки маховиков и рамку с цапфами, смонтированными на кузове транспортного средства, снабжено демпфирующим устройством с механизмами рекуперации энергии колебаний маховиков, каждый из которых выполнен в виде стакана, жестко закрепленного-одним концом на валу соответствующего маховика, связанного другим концом с рамкой через упругий элемент, и смонтированного с возможностью вертикального перемещения на указанном валу, выполненном с участками резьбы про тивоположного направления, и установленных в стакане гаек с несамотормозящейся резьбой, сопряженных с соответствующими участками резьбы вала, и обгонных муфт, связывающих гайки со стаканом. На фиг. 1 представлена кинематическая схема устройства для стабилизации кузова транспортного средства; на фиг. 2 - рама транспортного средства с установленным на ней устройством; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. Устройство для стабилизации кузова транспортного средства содержит (фиг. 1), маховики 1 и 2, имеющие одинаковые моменты инерции и установленные соосно на вертикальных валах 3 и 4, две щарнирные опоры 5, каждая из которых связана с маховиком посредством щарнира равных угловых скоростей, передающего вращение маховика от валов 3 и 4. Соосно с маховиками установлены ограничительные диски 6 и 7, снабженные пружинами 8 переменной жесткости. Валы 3 и 4 вращаются в подпятнике 9 и снабжены демпфирующими устройствами, каждое из которых выполнено в виде стакана 10, жестко закрепленного одним концом на валу 3(4) и установленного с возможностью вертикального перемещения в опорах на валу 11 привода. Стакан посредством щаровой опоры 12, закрепленной на нем, связан с рамкой 13 пружиной 14. Механизм рекуперации энергии колебаний маховиков включает в себя вал. И привода, выполненный с двумя участками резьбы противоположного направления, с каждым из которых сопряжены гайки 15 и 16 с несамотормозящейся резьбой, установленные в стакане 10 в подщипниках качения и связанные с ним через обгонные муфты 17 и 18. Вал 11 привода системой передач, расположенной в раме 13, связан с приводной щестерней 19, вращаемой от двигателя -транспортного средства. Рамка 13 установлена цапфами в опорах 20 и удерживается от вращения механизмом блокировки. Для этого две дуговые рейки 21, которые, как и приводная щестерня 19, установлены СООСНО с осью вращения рамки 13, жестко закреплены на цапфах рамки 13 и введены в зацепление с щестериями 22, установленными в кузове транспортного средства и снабженными тормозами 23. Устройство устанавливается на раме 24 транспортного средства. Устройство работает следующим образом. Маховикам 1 и 2 через щарнирные опоры 5, валы 3 и 4 маховиков, обгонные муфты 18, гайки 16 с несамотормозящейся резьбой, валы 11 привода и систему передач, расположенную в рамке 13, передается вращение от двигателя транспортного средства. Таким образом осуществляется вращение маховиков с одинаковой угловой скоростью, но противоположным направлением вращения. Тормоза 23 зажатьт, поэтому рамка 13 устройства стабилизации жест ° связана с рамой транспортного средст ва. При появлении угловых перемещений lijfsOBa маховики 1 и 2, установленные на щарнирных опорах, начина,ют процессировать и создавать равные и одинаково направленные стабилизирующие моменты, которые через рамку 13 передаются кузову транспортного средства. Ограничительные диски 6 и 7 с пружинами 8 ограничивают процессию маховиков 1 и 2 при действии слищком больщого возмущающего момента. Поскольку оси маховиков 1 и 2 на основании свойства устойчивости оси быстровращающегося маховика, несмотря на действие внещних сил, сохраняют неизменное угловое положение в инерциальной системе

отсчета, а также благодари дополнительному стабилизирующему моменту от процес-, сии маховиков кузов транспортного средства удерживается от наклонов и угловых колебаний. Реактивные моменты от процессии маховиков, которые могли бы вызвать угловое перемещение кузова в перпендикулярной к действию возмущающего момента плоскости, взаимно компенсируются. При движении транспортного средства по дороге с неровным покрытием стакан 10, жестко закрепленный одним концом на валу маховика и связанный с рамкой 13 через щаровую опору 12 и пружину 14, вращаясь, одновременно начинает совершать вместе с маховиками возвратно-поступательное движение относительно вала 11 привода и рамки 13. Обладающие значительной массой маховики 1 и 2, колеблясь в вертикальной плоскости относительно рамки 13 и кузова транспортного средства, гасят вертикальные колебания кузова при определенном выборе жесткости упругого элемента, роль которого выполняют пружины 14 и сил неупругого сопротивления, возникающих в винтовых парах, образованных гайками 15 и 16 и валом 11 привода. При колебаниях маховиков гайка 15, установленная в стакане 10 в подщипниках качения, перемещается по винтовому участку вертикального вала привода и через обгонную муфту 17, установленную между гайкой 15 и стаканом 10, преобразует поступательное движение (например, вверх) маховиков во вращательное движение, тем самым дополнительно раскручивая мнхбвйки и экономя энергию двигателя.

При движении маховиков в другую сторону обгонная муфта 17 не передает крутящий момент,, а гайка 16, сопряженная с вторым резьбовьщ участком вала 11 привода, имеющего направление, противоположное перво5 му участку, получает дополнительное вращение, которое через обгонную муфту 18 передается маховиком.

Таким образом, поступательное движение маховиков в обе стороны солррвождает Q ся дополнительным их подкручиванием.

В случае значительного изменения уклона местности необходимо кратковременно расстабилизировать кузов в продольном направлении. Для этого тормоз 23 разблоки15 руется, щестерни 22 получают свободу вращения и рамка 13 поворачивается в опорах 20, обкатываясь по дуговым рейкам 21. Ку зов рассТабилизируется в продольном направлении и поворачивается относительно стабилизируемой рамки 13 в соответствии

20 с новым уклоном местности. Так как шестерня 19 соосна с осью вращения рамки 13, то передача вращения валам 3 и 4 маховиi ков не нарущается.

25 При блокировании тормоза 23 ось вращения рамки 13 жестко связывается с кузовом.

Предлагаемое устройство для стабилизации кузова транспортного средства обес3Q печивает повышение плавности хода транспортного средства путем динами.ческого демпфирования его вертикальных колебаний.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ КУЗОВА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее пару соосных маховиков, установленных на вертикальных валах, связанных с приводом для вращения их в противоположных направлениях, меха- . низм блокировки маховиков и рамку с цапфами, смонтированными На кузове транспортного средства, отличающееся тем, что, с целью повышения плавности хода транспортного средства путем динамического демпфи-рования его вертикальных колебаний, оно снабжено демпфирующим устройством с механизмами рекуперации энергии колебаний маховиков, каждый из которых выполнен в виде стакана, жестко закрепленного одним концом на валу соответствующего маховика, связанного другим концом с рамкой через упругий элемент, и смонтированного с возможностью вертикального перемещения на указанном валу, выполненном с участками резьбы противоположного направления, и установленных в стакане гаек с несамотормозящейся резьбой, сопряженных с соответствующими участками резьбы вала, и обгонных муфт, связывающих гайки со стаканом. СХ) N5 О5 О5 СП