Подвеска сиденья транспортного средства Советский патент 1986 года по МПК B60N1/02 

Изобретение относится к сиденьям транспортных средств, в частности к их подвескам.

По основному авт.св. № 1043048 известна подвеска сиденья транспортного средства, содержащая телескопически связанные между собой направляющие, соединенные с основанием и с каркасом подушки сиденья, основной упругий элемент, установленный между направляющими, и профилирован- ньй упор, взаимодействующий посредством контактных звеньев, имеющих ролики, с дoпoлнитeJJьными упругими элементами, при этом подвеска сиденья снабжена поворотно смонтированным на связанной с основанием направляющей регулирующим устройством, на котором с возможностью перемещения вдоль указанной направляющей установлен упомянутый профилированный упор, а каждое контактное звено выполнено в виде рычага, несущего на одном конце указанный ролик и прикрепленного другим концом к дополнительному упругому элементу. Каждый дополнительный упругий элемент в этой подвеске сиденья выполнен в виде торсиона, жестко закрепленного на каркасе подушки сиденья. Кроме того упор выполнен в виде кулачка со сферической боковой поверхностью, симметричной относительно его горизонтальной оси 1 ,

Однако данное устройство характеризуется .недостаточной для подвесок сидений транспортных средств величиной зоны пониженной жесткости характеризующей виброзаш тную эффективность подвески. Известно, что величина этой зоны должна быть больше или равна максимальной амплитуде возмущения. Создание необходимой зоны пониженной жесткости без увеличения габаритов подвески является одной из основных задач в области виброзащиты.

Цель изобретения - повышение виброзащитных свойств подвески сиденья

Поставленная цель достигается тем, что в подвеске сиденья транспортного средства форма образующей боковой поверхности профиля кулачков выполнена по формуле

а„ х2+аггу2+2а2У 0,

где а , коэффициенты, свя- зываняцие конструктивные и силовые параметры

- г К,

( U)D

ая5.

гг

o2 3-i.

5 а, D D

Si.

ТА a,i +

I

D2

+ ШзСКз - a +14агг)а,1 70(iC-21 D2

К

140Л2-84сССв2 + 5Ж+ЗСЖк.В2 ,

10Ж

к .

5 7Ж-14с Ж +5СЖкВ2

. , А

Жк

0

аг

,- А К2--5

-/ а41 Д .

CV.- - .

аг

где К., ,К, KijK

а

(

агзЛ.

0

вспомогательные безразмерные коэффициенты, определяемые по приведенным формулам; Ж - жесткость основного упpjrroro элемента; Ж - жесткость дополнительного упругого элемента; t величина максимального

поджатия дополнительно- 5го упругого элемента ,

D необходимый защитньй

ход виброзащитиого устройства ,

X - прогиб основного упру- 0гого элемента,

у прогиб дополнительного

упругого элемента; 4 коэффициент нелинейности силовой характерис- 5тики подвески;

э(. - коэффициент снижения

жесткости основного упругого элемента.

На фиго1 изображена подвеска си- 0 денья, вид сбоку; на фиг,2 - пространственное изображение установки дополнительных упругих элементов (штриховой линией показано положение кулачка при статическом равновесии), 5 Подвеска сиденья транспортного средства содержит телескопически связанные между собой направляющие 1 и 2. Направляющая 1 соединена с

основанием 3 сиденья,а направляющая 2-е каркасом 4 подушки сиденья. Между направляющими 1 и 2 установлен основной упругий элемент подвески, выполненный в виде пружины 5 сжатия. На направляющей 1 поворотно смонтировано регулирующее устройство 6, на- котором с возможностью перемещения вдоль этой направляющей установлен профилированный упор выполненный в виде монолитного кулачка 7 со сферической боковой поверхностью. Контактные звенья подвески выполнены в виде рычагов 8, несущих на одних концах ролики 9, взаимодействующие со сферической поверхностью кулачка 7. Другие концы рычагов 8 прикреплены к наружным концам дополнительных упругих элементов в виде торсионов 10, внутренние концы которых закреплены к каркасу 4 подушки сиденья. К остову сиденья жестко присоединена подножка 11 .

Сущность улучшения виброзащитных свойств подвески сиденья поясняется анализом силовой взаимосвязи (фиг.2)

Горизонтальная сила (Рг), возникающая от упругой деформации дополнительного упругого элемента (тор- сиона 10), через ролик 9 воздействует на сферический монолитный кулачок 7. Изменение величины этой силы в зависимости от предварительного поджатия 4 и перемещения х имеет выражение

Рр (х)2Ж,д-у(х),

(1)

де

2Жк д- максимальное поджатие дополнительного упругого элемента в положении статического равновесия (точка 0), жесткость двух дополнительных упругих элементов (на фиг.1 для простоты показан один упругий элемент); у(х) - величина переменной деформации дополнительного упругого элемента, определйемая зависимостью

а, х2+а у2+2а2У 0. (2)

Проекция горизонтальной силы (Рр ) на касательную к поверхности в точке контакта дополнительного упругого элемента с монолитным кулачком

%(x)Pp(x)cosH

(3)

, ,

2044

ъ

10

19«

Проекция PL на вертикальную ось ОХ определится вьфажением

Рб (х)Жх д-у(х)з1П ZH .(4)

Производя необходимые математические преобразования, учитывая (2) и (4) получим

Pg (х)(х)1( (,yj;a2J а| х2 + (аг2У+а,)где а, ,

322 S 3-2

15

20

25

30

35

40

45

50

55

(5)

2 - коэффициенты, связанные

с конструктивными и силовыми параметрами по (1), (2) и (4).

Следовательно, наилучшая силовая характеристика, обладающая максимальными виброзащитными свойствами по вьфажению (5), формируется удовлетворением условия (2), которое математически описывает форму образующей боковой поверхности профиля монолитных кулачков.

Для определения коэффициентов уравнения (2) необходимо использовать функционал

КО 1 . (x)+Pg (x)2dx-4xmin, (6)

где - Q(x) Ж х,

Ж - жесткость основного упругого

элемента;- X - прогиб основного упругого

элемента,

D - максимальный защитньй ход (величина зоны пониженной жесткости находится в пределах tD) .

Решая (6) и (5), получаем форму образующей боковой поверхности профиля монолитного кулачка по (2). При изготовлении монолитного кулачка с указанной формой поверхности можно использовать станки с программным управлением в совокупности с ЭВМ, решающей задачу минимизации (6), либо воспользоваться шаблоном, созданным после решения уравнений (2) и (6).

В данной подвеске оптимальная форма профиля монолитных кулачков позволяет увеличить зону пониженной жесткости до-таких пределов, что она становится равной максимальной ам-. плитуде возможных перемещений.основания сидения.

В статическом положении сиденья, когда вес водителя уравновешен силои упругости основного упругого элемента - пружины 5, кулачки 7 со сферической боковой поверхностью вьшодятся с помощью регулирующего устройства 6 в среднее положение, котором рычаги 8 осуществляют максмальный угол закруч 1вания торсио- нов 10.

Сила упругости последних имеет максимальное значение и направлена строго горизонтально, не воздействуя на основной упругий элемент в вертикальном направлении.

При перемещении сиденья вверх или вниз сила упругости пружины 5 увеличивается из-за приращения ее деформации или уменьшается. Вместе с тем из-за смещения роликов 9 из среднего положения появляется вертикальная составляющая упругой сил

дополнительного упругого элемента - торсиона 10, направленная против действия силы упругости основного упругого элемента, позволяющая снять силовое воздействие на водителя .

При перемещении кулачка 7 с помощью регулирующего устройства 6 можно осуществить предварительную

закрутку торсионов 10 для изменения характеристики подвески.

Требуемая силовая характеристика подвески задается формой образующей боковой поверхности профиля кулачков.

Предлагаемая подвеска сиденья обеспечивает улучшение условий труда пользователя, что приводит к повышению производительности труда и снижению числа профессиональных заболеваний.

Ф(Ъ.1

120441

Составитель Л.Смольская Редактор М..Петрова Техред С. Мигунова Корректор А.Обручар

Заказ 8469/15 Тираж 649Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектнля, 4

Ф14г.1