Система стабилизации кузова транспортного средства Советский патент 1980 года по МПК B62D37/06 

1

Изобретение относится к эксплуатации транспортных средств и может быть использовано для увеличения устойчивости их движения, улучшения сохранности транспортируемого груза и комфортабельности движения.

При движении транспортного средства неровности дороги, неравномерность движения и другие факторы вызывают продольные и поперечные угловые колебания и наклоны подрессоренного кузова (дифференты и крены). Для предотвраш,ения крена кузова и повышения устойчивости транспортного средства используются системы стабилизации.

Известна стабилизация кузова транспортного средства, содержащая два маховика, каждый из которых установлен на вертикальной оси, и привод, связанный с упомянутыми осями, обеспечивающий их вращение в противоположных направлениях 1J.

Частота вращения и моменты инерции маховиков таковы, что создают равные и противоположно направленные мо.менты. Таким образом, исключается прецессия г-ироскопа при воздействии на ось его вращения внешних сил. Оси маховиков установлены

в несущей конструкции, жестко связанной со стабилизируе.мой платформой. Поскольку оси маховиков на основании свойства устойчивости оси быстровращающегося гироскопа, несмотря на действие внешних сил, сохраняют неизменное угло.вое положение в инерциальной системе отсчета, то они удерживают стабилизируемую платформу от наклонов и угловых колебаний. Благодаря вертикальному расположению осей вращения платформа стабилизирована в двух вертикальных плоскостях (продольной и поперечной).

Недостатком известной системы стабилизации является постоянная жесткая связь осей вращения маховиков со стабилизируемой платформой. Такая система осуществляет стабилизацию платформы, находящейся на горизонтальной поверхности (например, поверхности воды). Транспортному же средству в процессе эксплуатации приходится двигаться по наклонной относительно горизонта дорожной поверхности, по местности с различными уклонами (подъемы, .спуски). Использование же известного устройства на транспортном средстве возможно только при его движении по дороге с постоянным уклоном местности. Цель изобретения - повышение устойчивости движения транспортного средства на уклонах путем обеспечения расстабилизации его кузова в продольном направлении при изменении уклона местности. Указанная цель достигается тем, что система снабжена устройством блокировки и дуговыми рейками, жестко закрепленными на кузове транспортного средства, при этом валы маховиков расположены соосно и снабжены на концах шестернями, введенными в зацепление с дуговыми рейками, а устройство блокировки связано с упомянутыми шестернями. Кроме того, устройство блокировки в виде соединенных между собой дополнительных дуговых реек, введенных в зацепление с шестернями валов маховиков и связанных с тормозом. На фиг. I представлена кинематическая схема системы стабилизации кузова транспортного средства с приводом от двигателя; на фиг. 2 - установка маховиков в кузове транспортного средства и устройство блокировки. Два одинаковых маховика 1 закреплены на валах 2, вращающихся в подпятнике 3. На концах валов в подщипниках 4 установлены конические щестерни 5, которые введены в зацепление с дуговыми коническими зубчатыми рейками 6, жестко закрепленными на кузове транспортного средства. Устройство блокировки состоит из двух соединенных дополнительных дуговых реек 7, находящихся в зацеплении с шестернями 5, установленными на оси 8 и связанными с тормозом 9. Ось 8 установлена в подщипниках на раме 10 транспортного средства. Бращение маховиков осуществляется от щестерни 11, находящейся в зацеплении одновременно с двумя щестернями 12, которые закреплены на валах 2. Таким образом, осуществляется вращение валов с одинаковой угловой скоростью, но противоположным направлением вращения. Шестерни 11 находятся внутри корпуса 13, установленного на валу 14 и оси 8, что дает возможность валам 2 качаться в плоскости, нормальной к чертежу, при раестабилизации кузова. Привод маховиков содержит приводную шестерню 15, муфту 16 сцепления, гидромуфту 17, соединенную упругими муфтами 18, а также вторую приводную шестерню с зубчатой муфтой и синхронизатором 19, повышающий редуктор 20 и щестерню с обгонной муфтой 21. Устройство работает следующим образом. Маховики раскручиваются путем отбора мощности от щестерни 22, устанавливаемой на ведущих звеньях трансмиссии транспортного средства (в зависимости от ее типа и расположения), через замкнутую муфту 16 с-цепления, гидромуфту 17 на приводной вал 14. В случае появления дополнительного сопротивления движению и уменьшения скорости вращения элементов трансмиссии, при трогании с места и разгоне транспортного средства маховики, связанные с трансмиссией, как аккумуляторы кинематической энергии, передают крутящий момент к ведущим частям, помогая двигателю преодолеть возникшие сопротивления. В случае значительного изменения уклона местности для предотвращения у.меньшения сцепления одной из осей с грунтом кузов расстабилизируется в продольном направлении (в направлении движения). Для этого тормоз 9 разблокируется и дополнительные дуговые рейки 7 получают свободу вращения на оси 8. Кузов транспортного средства наклоняется соответственно изменению уклона, а валы 2 и маховики 1 сохраняют свое угловое положение в инерциальной системе отсчета за счет обкатывания щестерен 5 по дуговым рейкам 6. При блокировании тормоза 9 ось вращения маховиком жестко связывается с кузовом. При торможении муфта 16, управление которой сблокировано с педалью тормоза основной тормозной системы транспортного средства, размыкается, а зубчатая муфта С синхронизатором 19 шестерни замыкается. При этом крутящий момент от трансмиссии транспортного средства через редуктор 20 передается к маховикам 1, обеспечивая их дополнительное раскручивание. Маховики как аккумуляторы накапливают кинетическую энергию и служат тормозомзамедлителем, повыщая эффективность торможения. Увеличение скорости вращения маховиков улучщает качество стабилизации и предотвращается дифферент кузова при торможении, увеличивается устойчивость транспортного средства. Обгонная муфта 21 при этом не допускает обратного потока мощности. На основании проведенных расчетов и анализа движения транспортного средства ясно, что при вертикальном расположении оси вращения маховиков стабилизирующий момент в предлагаемой системе возникает в двух плоскостях, что дает возможность одним устройством предотвратить угловые колебания и наклонь кузова и в продольном, и в поперечном направлениях. Сочетание в одном устройстве датчика наклона и исполнительного механизма дает возможность использовать предлагаемую систему на любых транспортных средствах независимо от типа подвески и не требует введения специальных выравнивающих устройств. Благодаря существованию возможности расстабилизации кузова в продольном направлении при значительном изменении уклона дорожной поверхности обеспечивается стабилизация кузова при движении транспортного средства по местности с любым уклоном дороги.

Возможно применение данного устройства для стабилизации подрессоренного груза в кузове транспортного средства. Для практического использования предлагаемой системы необходима конструкторская разработка ее применительно к конкретному типу и модели транспортного средства. При этом предлагаемое устройство может входить в трансмиссию транспортного средства как составной ее элемент. Отсутствие необходимости изменения других элементов конструкции транспортного средства не увеличит значительно сроков конструкторской разработки транспортного средства с предлагаемой системой стабилизации.

Формула изобретения

1. Система стабилизации кузова транспортного средства, содержащая два маховика, каждый из которых установлен на вертикальной оси, и привод, связанный с упомянутыми осями, обеспечивающий их вращение в противопложных направлениях, отличающаяся тем, что, с целью повыщения устойчивости движения транспортного средства на уклонах путем обеспечения расстабилизации его кузова, она снабжена устройством блокировки и дуговыми рейками, жестко закрепленными на кузове транспортного средства, при этом валы маховиков расположены соосно и снабжены на концах

0 щестернями, введенными в зацепление с дуговыми рейками, а устройство блокировки связано с упомянутыми шестернями.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что устройство блокировки выполнено в виде соединенных между собой дополнительных дуговых реек, введенных в зацепление с шестернями валов маховиков и связанны.х с тормозом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 1. Патент США № 3246537, кл. 74-572, 1966.