Пневматическая подвеска сиденья транспортного средства Советский патент 1980 года по МПК B60N1/02 

(54) ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ПОДВЕСКА СИДЕНЬЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

1

Изобретение относится к средствам повышения комфортабельности транспортных средств, в частности к средствам, отличающимся подвижным сидением или подвижными элементами сидения, например регулируемыми. .

Известна пневматическая подвеска сиденья транспортного средства, имеющая пневматический цилиндр, соединенный с направляющими, выполненными в виде параллелограммной рычажной системы, пневматический аккумулятор, вь{сотостабилизирующее устройство, гидравлический амортизатор 1.

Недостатком такой подвески является высокая собственная частота колебаний по сравнению с низкой частотой возмущающих колебаний. Кроме того, из-за отсутствия смазки в узлах подвески возникают большие силы трения.

Известна также пневматическая подвеска сиденья транспортного средства, содержащая питающий ресивер, рабочий ресивер, соединенный с платформой транспортного средства, пневматический цилиндр с гильзой, соединенный с платформой сиденья

и сообщенный с рабочим ресивером и через высотостабилизирующее устройство - с питающим ресивером, и демпфирующее устройство 2.

Недостаток этой подвески состоит в том, 5 что она не обеспечивает высокой комфортабельности сиденья.

Цель изобретения - повышение комфортабельности сиденья путем снижения собственной частоты его колебаний.

Для достижения поставленной цели пнев10матический цилиндр установлен внутри рабочего ресивера, гильза цилиндра жестко закреплена к нижней и верхней частям указанного ресивера и снабжена окнами для сообщения пневматического цилиндра с рабочим рисивером, при этом демпфирующее устройство выполнено в виде последовательно расположенных в нижней части пневматического циликдра пневмо-и гидродемпферов, а объем пневматического цилиндра составляет 1/20-1/30 объема рабочего ре сивера.

Пневмодемпфер может быть выполнен в виде дроссельного отверстия, расположенного в гильзе пневматического цилиндра ниже уровня упомянутых окон для перетекания воздуха из пневматического цилиндра после перекрытия окон.

Рабочий ресивер снабжен в нижней части подвижной перегородкой, ограничивающей от дна ресивера полость, заполненную вязкой жидкостью, нижняя часть пневматического цилиндра также заполнена вязкой жидкостью, а в стенке пневматического цилиндра выполнено дроссельное отверстие, расположенное ниже упомянутого дроссельного отверстия и сообщающее обе упомянутые полости между собой, образуя гидродемпфер.

Для устранения разрежения в пневматическом цилиндре при перемещении его поршня вверх, в днище этого цилиндра со стороны его внутренней полости, выполнены полукольцевой канал, закрытый плавающим клапаном, и отверстия, сообщающие упомянутый канал с полостью рабочего ресивера.

На фиг. 1 изображена пневматическая подвеска сиденья транспортного средства, общий вид; на фиг. 2 - система подвода масла в пневматический цилиндр; на фиг. 3амплитудно-частотная характеристика.

На платформе транспортного средства неподвижно закреплен рабочий ресивер 1,внутри которого установлен пневматический цилиндр 2, соединенный через высотостабилизирующее устройство 3 с питающим ресивером 4. Гильза 5 пневматического цилиндра 2 нижней частью с помощью болтов жестко закреплена к днищу ресивера 1, а в верхней части через уплотнительное кольцо 6 гайкой 7 закреплена к верхней стенке ресивера. К поршню 8 пневматического цилиндра на верхнем конце жестко закреплена платформа 9 сиденья водителя. В гильзе 5 пневматического цилиндра выполнены

окна 10 и дроссельное отверстие 11 сообщающие пневматический цилиндр с рабочим ресивером. В нижней части ресивера 1 установлена подвижная перегородка 12, которая вместе с дном ресивера образует полость, заполненную вязкой жидкостью. Нижняя часть пневматического цилиндра 2 закрыта герметично дном 13.

Между нижней частью цилиндра и его дном тоже образована полость, заполненная вязкой жидкостью. В гильзе 5 цилиндра ниже дроссельного отверстия 11 выполнено второе дроссельное отверстие 14, сообщающее полости ресивера и пневматического цилиндра, заполненные вязкой жидкостью. В дне 13 пневматического цилиндра установлен щтуцер 15 подвода воздуха, соединенный трубкой 16 с высотостабилизирующим устройством 3, которое трубкой 17 соединено с питающим ресивером 4. В теле дна 13 выполнен в виде полукольца канал 18, который перекрыт плавающим клапаном 19. Канал 18 соединен отверстиями 20 (фиг. 2) с полостью ресивера 1. В

теле гильзы пневматического цилиндра выполнен канал 21 (пьезометрической системы смазки), проточка 22 и отверстие 23 для слива масла. На поршень 8 одето уплотнительное кольцо 24. Сверху гайки 7 установлено резиновое кольцо 25. К платформе 9 сиденья крепится защитный кожух 26 и шток 27 высотостабилизирующего устройства 3, который через переключатель 28 имеет связь с клапанами 29 впуска и 30 выпуска. Корпус высотостзбилизирующего

0 устройства 3 крепится неподвижно к кронштейну 31, который соединен с ресивером. Подвеска работает следующим образом. В нерабочем положении поршень 8 находится в крайнем нижнем положении и платформа 9 опирается на резиновое кольцо 25.

В этом положении шток 27 высотостабилизирующего устройства через переключатель 28 удерживает клапан 29 впуска в положении открыто. При этом воздух из питающего ресивера 4 через открытый клапан 29 впуска, трубку 16 и штуцер 15 поступает в пневматический цилиндр 2, до тех пор, пока под действием давления воздуха не начнется подъем поршня вверх. Как только откроется отверстие 11, воздух заполнит ресивер 1 и дальнейший подъем поршня

вверх сопровождается увеличением давления в ресивере до величины, которая бы обеспечивала подъем платформы сиденья в положение статического равновесия. Часть масла из внутренней полости пневматичесJJ кого цилиндра через дроссельное отверстие 14 перетекает в ресивер, а также по каналу 21 поступает в зазор между гильзой 5 и поршнем 8, обеспечивая жидкостное трение в указанной паре. В процессе выравнивания давления воздуха в ресивере и пневматическом цилиндре уровень давления масла в обеих полостях выравнивается. При подъеме поршня 8 и платформы 9 сиденья шток 27 через переключатель 28. перемещает клапан 29 впуска воздуха в сторону закрытия.

При наезде транспортного средства на неровность, колеблющаяся платформа транспортного средства с ресивером 1 двигается вверх. При этом под действием силы инерции подрессоренной массы (сиденья водителя) и подвижных частей подвески происходит сближение платформы транспортного средства и подрессоренной массы. Воздух из пневматического цилиндра через отверстия 10 и 11 перетекает в ресивер 1, а так как объем воздуха, вытесняемого из цилиндра мал, по сравнению с объемом ресивера, то давление в ресивере практически не изменяется. Благодаря применению пьезометрической системы смазки также малы силы трения, поэтому избыточная сила на

5 поршень настолько мала, что подрессоренная масса остается практически неподвижной.

При относитедьном движении поршня вниз щток 27 через переключатель 28 открывает клапан 29 впуска и воздух от питающего ресивера 4 через клапан впуска, трубку 16 и штуцер 15 поступает в пневматический цилиндр, увеличивая давление воздуха в ресивере и препятствуя относительному перемещению поршня. Однако отверстие в щтуцере 15 мало, так что поступление воздуха в пневматический цилиндр не вызывает заметного увеличения давления воздуха в пневматическом цилиндре до тех пор, пока открыты с;ша 10. При большом динамическом ходе, когда поршень 8 перекрывает окна 10, истечение воздуха из пневматического цилиндра происходит только через дроссельное отверстие 11 и зазор между порщнем 8 и гильзой 5 и далее через окна 10 в ресивер 1. В этот момент давление воздуха в пневматическом цилиндре увеличивается за счет сжатия его и поступления через штуцер 15. Дроссельное отверстие 1 обеспечивает плавное нарастание жесткости подвески. После перекрытия поршнем 8 отверстия 11 давление воздуха возрастает интенсивно. Если этого окажется недостаточно, чтобы погасить кинетическую энергию относительного движения подрессоренных масс и шток будет перемещаться вниз, то в действие вступает гидравлический демпфер, в котором гашение кинетической энергии осуществляется за счет продавливания масла из пневматического цилиндра через дроссельное отверстие 14. Величина динамического хода зависит от высоты дорожной неровности и скорости движения транспортного средства.

Пневматический и гидравлический демпферы защищают водителя от жесткого удара. Кроме того, при таком выполнении пневмоподвески сиденья в конце динамического хода поршня (при высокой скорости езды и плохой дороге) жесткость подвески изменяется по прогрессивной характеристике, что служит сигналом водителю о необходимости снижения скорости езды. При полной защите водителя транспортного средства от воздействий со стороны платформы в указанных условиях могла бы произойти поломка транспортного средства. При съезде транспортного средства с неровности, т. е. в момент движения платформы транспортного средства вниз, начинается относительное движение поршня вверх к понижению аналитического равновесия. Воздух по-прежнему поступает через штуцер 15 и давление воздуха в пневматическом цилиндре непрерывно уменьшается по сравнению с давлением в ресивере 1. При этом под действием разности давления воздуха в ресивере и пневматическом цилиндре масло из ресивера 1 через отверстия 20, канал 18 поступает в пневматический цилиндр, подняв плавающий клапан 19. По мере движения поршня вверх через открывающиеся окна 10 воздух поступает в пневматический цилиндр из ресивера. При движении платформы транспортного средства вниз от положения.

соответствующего статическому равновесию, давление воздуха в пневматическом цилиндре уменьшается и воздух через окна 10 и отверстие 11 поступает в него. Клапан выпуска воздуха 30 открыт как при движении вниз, так и при движении вверх до нулевой линии. В этом случае воздух из пневматического цилиндра через штуцер 15, трубку 16, клапан 30 выпуска через высотостабилизирующее устройство стравливается в атмосферу. Подъем поршня 8 вверх

0 ограничивается упором. Размещение пневматического цилиндра внутри рабочего ресивера, выбранное соотношение объемов пневматического цилиндра и ресивера, применение пневматического и гидравлического демпфера, расположенных в нижней части цилиндра и ресивера и пьезометрической системы смазки обеспечивают создание подвески с низкой частотой собственных колебаний. Проведенные стендовые испытания подтверждают эффективность подвески

0 (фиг. 3). Применение подвески обеспечит надежную защиту водителя транспортного средства от низкочастотных колебаний, что позволит увеличить производительность транспортного средства на всех видах работ.

S

Формула изобретения

1. Пневматическая подвеска сиденья транспортного средства, содержащая питающий

0 ресивер, рабочий ресивер, соединенный с платформой транспортного средства, пневматический цилиндр с гильзой, соединенный с платформой сиденья и сообщенный с рабочим ресивером и через высотостабилизи5 рующее устройство - с питающим ресивером, и демпфирующее устройство, отличающаяся тем, что, с целью повышения комфортабельности сиденья путем снижения собственной частоты его колебаний, пневматический цилиндр установлен внутри рабоче0го ресивера, гильза цилиндра жестко закреплена к нижней и верхней частям указанного ресивера и снабжена окнами для сообщения пневматического цилиндра с рабочим ресивером, при этом демпфирующее

устройство выполнено в виде последовательно расположенных в нижней части пневматического цилиндра пневмо- и гидродемпфера, а объем пневматического цилиндра составляет 1/20-1/30 объема рабочего ресивера.

0

2.Подвеска по п. 1, отличающаяся тем, что пнeв шдeмпфep выполнен в виде дроссельного отверстия, расположенного в гильзе пневматического цилиндра ниже уровня упомянутых окон для перетекания воздуха из пневматического цилиндра после перекрытия окон.

3.Подвеска по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что рабочий ресивер снабжен в нижней части подвижной перегородкой, ограничиваю

щей от дна ресивера полость, заполненную вязкой жидкостью, нижняя часть пневматического цилиндра также заполнена вязкой жидкостью, а в стенке пневматического цилиндра выполнено дроссельное отверстие, расположенное ниже упомянутого дроссельного отверстия и сообщающее обе упомянутые полости между собой, образуя гидродемпфер.

4. Подвеска по пп. 1-3, отличающаяся тем, что, с целью устранения разрежения в пневматическом цилиндре при перемещении его поршня вверх, в днище этого цилиндра со стороны его внутренней полости, выполнены полукольцевой канал, закрытый плавающим клапаном, и отверстия, сообщающие упомянутый канал с полостью рабочего ресивера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3218020, кл. 248-401, 1966.

2.Патент ФРГ № , кл. 63 С, 46, 1963.

Z, м/с 3.0 j;ei4