ШАССИ АВТОМОБИЛЯ Советский патент 1940 года по МПК B60K17/24 

Уже известны шасси автомобиля с дополнительным креплением трубы карданного вала к коробке ведущей оси растяжками с одновременным шарнирным креплением к раме посредством вилки, ось качания которой проходит через центр карданного соединения.

Предлагаемое изобретение отличается от известных шасси подобного рода тем, что для предупреждения влияния угловых колебаний ведущей оси на раму вилка своей вершиной связана с трубой карданного вала посредством универсального шарнира, расположенного в плоскости, проходящей через центр карданного соединении и точки опоры ведущих колес на дорогу.

На чертеже фиг. 1 представляет вид в плане шасси автомобиля; фиг. 2 - в несколько увеличенном масштабе продольный разрез шасси по линии 2-2 фиг. 1; фиг. 3 - задний вид в разрезе по линии 3-3 фиг. 2; фиг. 4 - в еще более увеличенном масштабе разрез по линии 4-4 фиг. 2; фиг. 5 - в увеличенном масштабе разрез детали по линии 5-5 фиг. 1; фиг. 6 - в увеличенном масштабе разрез детали по линии 6-6 фиг. 1; фиг. 7 - другую форму выполнения шарнира, показанного на фиг. 5.

Ведущие колеса 24 автомобиля монтированы обычным способом посредством коробки 25 ведущей оси, сочлененной с рамой трубой 26 карданного вала и карданным соединением 27. Растяжки 28 своими концами соединены с трубой 26 карданного вала и коробкой ведущей оси для удержания коробки в надлежащем положении относительно трубы 26. Дугообразная вилка 29 шарнирно прикреплена к раме в точках 30 и снабжена универсальным шарниром, состоящим из шарового шарнира 31, входящего, как детально показано на фиг. 6, в обойму 32 на конце нижнего отростка 33 трубы 26 карданного вала между карданным соединением 27 и коробкой 25 ведущей оси. Универсальный шарнир 31, 32 может иметь вставку из резиновой прокладки 34 для устранения необходимости смазки.

Как показано на фиг. 5, представляющей собою детальный вид бокового шарнира 30, вилка 29 имеет на каждом своем конце ушко 35, служащее подшипником для цапфы 36, закрепленной в части 21 лонжеронов рамы. Между ушком 35 и цапфой 36 вставлена резиновая втулка 37, благодаря чему это шарнирное соединение не требует смазки и дает ограниченную степень углового перемещения вилки 29 по отношению к раме, позволяя ей иметь легкое угловое движение относительно центральной линии шасси, а также позволяя универсальному шарниру 31 вилки двигаться в вертикальной плоскости.

Для того, чтобы передать боковую нагрузку от трубы 26 карданного вала на вилку 29, к цапфам 36 прикреплены своими наружными концами растяжки 38, которые проходят поперек рамы, будучи соединены своими внутренними концами с кольцом 39, охватывающим карданное соединение ведущего вала 41. Растяжки являются дополнительным креплением коробки скоростей и карданного соединения автомобильного шасси.

Для того, чтобы сделать боковое смещение рамы 20 при движении ведущих колес 24 вверх и вниз по отношению друг к другу, например, когда экипаж двигается по неровной поверхности, возможно меньшим, универсальный шарнир 31, 32 расположен по линии AXD, определяемой точкой качания карданного соединения 27 ведущего вала 41 и поверхностью земли посередине линии соприкосновения задних колес с землей, как показано на фиг. 1-3. Шарнир 31, 32 будет двигаться в вертикальной плоскости относительно шарниров 30, когда которое-либо из задних колес 24 или оба будут подниматься или опускаться, переходя через неровности дороги. Так как вилка 29 шарнирно соединена с трубой 26 карданного вала в точке X, лежащей на горизонтальной оси колебания заднего моста, то рама 20 не будет смешаться вбок на заметную величину, когда которое-либо из задних колес будет двигаться вверх или вниз по отношению к другому заднему колесу. Поэтому боковые колебания шасси и кузова автомобиля существенно уменьшаются, и в результате получается большая безопасность и больший комфорт для пассажиров.

Пневматические амортизаторы 49 помещаются между каждой стороной рамы 20 и задним мостом, причем они прикрепляются к кронштейнам 42, монтированным на коробке ведущей оси обычным способом.

Хотя, как показано на фиг. 1, кронштейны 42 помещены с одной стороны центра коробки ведущей оси, однако пневматические амортизаторы 49 могут быть укреплены и непосредственно над центральной линией коробки ведущей оси, причем верхние концы амортизатором могут быть надлежащим образом прикреплены к раме 20. Как показано на фиг. 1-3, верхние концы пневматических амортизаторов 49 прикреплены к кронштейнам 43, в свою очередь привинченным или как-либо иначе прикрепленным надлежащим образом к раме 20.

На фиг. 7 показано видоизменение устройства подшипников для шарнирного соединения вилки 29 с рамой 20, чтобы легкие прогибы частей рамы под нагрузкой не вызывали чрезмерных напряжений в вилке. В этой форме выполнения применяется роликовый подшипник со сферической внутренней поверхностью 50 вокруг цапфы 36, поддерживаемый на части 21 рамы 20. Два ряда роликов 51, имеющих такой же радиус, как и сферическая внутренняя поверхность 50, помещаются между нею и наружной поверхностью 52. Фланцевая втулка 53 насажена на наружную часть и входит внутрь ушка 35 (фиг. 5) на концах вилки 29.

Так как амортизаторы 49 сделаны из очень упругого материала, то они легко допускают относительное боковое движение между коробкой 25 ведущей оси и рамой 20 вследствие шарнирного действия колес вокруг их точки соприкосновения с полотном дороги. Из фиг. 3 видно, что если левое колесо поднимается, как показано пунктиром, то все точки заднего моста будут двигаться по дугам, имеющим общий центр, приблизительно, в точке В, точке касания правого колеса с дорогой. Если взять центр Е заднего моста, как типичный, то эта точка передвинется вверх и вправо в положение Е₁. Так как рама 20 соединена шарнирно с упорной трубой ниже ее центра по линии AXD через вилку 29, то когда которое-либо из задних колес будет переходить через возвышение на дороге, рама 20 не будет испытывать бокового перемещения.

На фиг. 3 относительные величины движения центра заднего моста и центра универсального шарнира 31 ясно показаны для случая, когда левое колесо поднято до положения, указанного пунктиром. Центр заднего моста перейдет из Е в Е₁, тогда как центр универсального шарнира 31 перейдет из X в Х¹. При этом, хотя центр заднего моста или коробки ведущей оси передвинется в сторону на величину J, центр универсального шарнира 31 переместится в сторону очень мало. Это получается вследствие того, что точка Е расположена выше плоскости ABCD, определяемой карданным соединением ведущей оси и точками касания задних колес с дорогой, тогда как точка Х помещается в этой плоскости.

Если какое-либо из задних колес поднимется или опустится относительно другого или же относительно кузова, то все точки в этой плоскости переместятся в сторону по отношению к поступательному движению автомобиля на величину, меньшую какой-либо точки ниже или выше этой плоскости. Если, например, левое колесо подвинется вверх или вниз по отношению к правому колесу, то движущий механизм и задние колеса повернутся около линии АВ и, следовательно, теоретически не будет бокового движения в любой точке на этой линии по отношению к направлению поступательного движения. Точно так же, когда правое колесо двигается вверх или вниз по отношению к левому колесу, то движущий механизм и задние колеса будут поворачиваться вокруг линии АС, и поэтому теоретически не будет бокового смешения ни в какой точке на этой линий по отношению к поступательному движению автомобиля. Легко понять, что для устранения всех боковых смещений кузова по отношению к поступательному движению шаровой шарнир 31 должен находиться и точке Y для движения вверх и вниз левого колеса, и в точке Z - для движения вверх и вниз правого колоса. Однако, практически шарнир может помешаться в точке X на линии AXD, которая делит угол между линиями АВ и АС пополам.

Такая конструкция в особенности удобна для применения к автомобилям, имеющим подвесные устройства, которые не могут дать боковой или продольной устойчивости, например, гибкие пневматические подушки. Однако она может также применяться на автомобилях, имеющих обычное или стандартное рессорное подвесное устройство.

Шасси автомобиля с дополнительным креплением трубы карданного вала к коробке ведущей оси растяжками, а к раме шарнирной вилкой, ось качания которой проходит через центр карданного соединении, отличающееся тем, что для предупреждения влияния угловых колебаний ведущей оси на раму вилка 29 своей вершиной связана с трубой 26 карданного вала посредством универсального шарнира, расположенного в плоскости, проходящей через центр карданного соединения А и точки опоры ведущих колес на дорогу.