Устройство для стабилизации кузова транспортного средства Советский патент 1982 года по МПК B62D37/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ

I

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности, к устройствам для стабилизации их кузовов.

Известно устройство для стабилизации кузова транспортного средства, содержа.щее пару маховиков, закрепленных на вертикальных валах, смонтированных в несущей конструкции шасси и жестко связанных с кузовом 1 .

ч

Недостатком этого устройства является невозможность стабилизации кузова, расположенного под углом к горизонту.

Известно также устройство для стабилйзации кузова транспортного средства, содержащее пару соосных маховиков, каждый из которых установлен на вертикальном валу, привод, связанный с валами для вращения их в противоположных напрагшеннях, зубчатые секто ил, связывающие маховики с кузовом, и механизм блокировки маховиков относительно кузопа 2 .

Недостатком этого устройства является то, что оно имеет значительные габариты и не обеспечивает высокой устойчивости на уклоне -оборудованного им транспортного средства.

Цель изобретения - уменьшение габаритов и дальнейшее повышение устойчивости транспортного средства на уклоне.

Для достижения поставленной цели устройство снабжено жесткой рамкой с

10 цапфами, смонтированными в кузове транспортного средства, и поворотными опорами, соединенными с маховиками посредством шарниров равных угловых , скоростей, расположенных в ступицах

15 маховиков, соосно с которыми жестко, установлены диски, снабженные пружинами переменной жесткости, ограничивающими прецессию маховиков, которые расположены один внутри другого.

20

При этом, механизм блокировки выполнен в виде установленных в кузове транспортного средства шестерен, находящихся в зацеплении с указанными зубСТАБИЛИЗАЦИИ КУЗОВА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

3у

uiTijir.iH секторами и сиабжош1ых тормо- пам.

На фиг. 1 изображено устройство для стабилизации кузова транспортного средства; на фиг. 2 - установка устройства п кузове транспортного средства и система управления этим устройством.

Устройство для стабилизации кузова транспортного средства содержит маховики 1 и 2, имеющие одинаковые моменты инерции. Для осуществления процессии маховиков устройство снабжено двум поворотными опорами. Каждая опора связана с маховиком посредством щарнира равных уг ловых скоростей 3. Эти шарниры передают вращение маховикам 1 и 2 от валов 4 и 5, установленных в рймке 6 соосно друг с другом и вертикально относительно кузова транспортного средства. Валы 4 и 5 системой передач, расположенной в рамке 6, связаны с приводной шестерней 7, вращаемой от двигателя транспортного средства. Для достижения следящего действия поворотных опор, соосно с маховиками 1 и 2 установлеЩ) диски 8 и 9, снабженные пружинами переменной жесткости 1О, выполнетшыми в виде листов, расположенных с зазором относительно друг друга. Рамка 6 установлена цапфами в опорах 11 и удерживается от вращения механизмом блокировки. Для этого два зубчатых сектора 12, расположенных совместно с приводной щестерней 7 соосно .с осью вращения рамки 6, жестко закреплены на ее цапфах и введены в зацепление с шестернями 13, установленными в кузове транспортного средства и снабженными тормозами 14. Устройство устанавливается на раме 15 транспортного средства, на KOTO рой также расположен индикаторный гироскоп 16 с электроприводом, установленный в рамке, ось вращения которой расположена вдоль транспортного средства. Рамка гироскопа 16 связана с контактами 17 и 18, которые параллельно включены в церь питания реле времени 19 и реле 20. Контакт реле 20 включен в цепь питания электромагнитов 21 и 22 и реле 23 арретирующего устройства.

Устройство для стабилизации кузова транспортного средства рзаботает следук щим образом.

Маховики 1 и 2 (фиг. 1) через щарниры 3, валы 4 и 5 и систему передач, расположенную R рамке 6, вращаются шестерней 7. Так как враг11ени каждого

174

маховика 1 и 2 осу1нест(лляет( я от одно шестерни, но и ггрс.ггивопсЛожных направлениях, то обоспечитзается равенсгтво по величине, но. противоположность по знаку угловых скоростей их вращения. Тормоза 14 включены, поэтому рамка 6 жестко связана с рамой 15 транспортного средства. При появлении угловых перемещений маховики 1 и 2 благодаря наличию поворотных опор прецессируют в плоскости, перпендикулярной плоскости наклона. При этом, так как моменть -инерции и скорости вращения маховиков одинаковы, то скррость прецессии также одинакова, а ее направление - навстречу друг другу. Таким образом, маховики 1 и 2 будут создавать равные и одинаково направленные стабилизирующие моменты, которые через рамку 6 будут передаватьря кузову транспортного средства и препятствовать его наклону. Реактивные моменты от действия прецессии, которые могли бы вызвать угловое колебание кузова в плоскости, перпендикулярной действию озмущающего момента, взаимно уничтожаются . Диски 8 и 9 ограничивают прецессию маховиков 1 и 2 при действии слшлком большого возк-гущающего момента и предохраняют устройство от поломки. Пружины 10 препятствуют удару маховиков 1 и 2 об ограничительные диски 8 и 9 и выполняют функцию ограничителя прецессии. Для достижения следящего действия поворотной опоры пружины 10 имеют переменную жесткость. При появлении возмущающего воздействия в начальный момент жесткость пружин невелика и стабилизирующий момент достигает наибольшего значения. С увеличением прецессии маховиков 1 и 2 зазоры листаIviH пружин 10 выбираются и жесткость пружин возрастает, а стабилизирующий момент, вызванный прецессией, соответственно снижается. При упоре маховиков 1 и 2 в ограничительные диски 8 и 9 стабилизация кузова транспортного средства осущестяляется только за счет быстро вращающихся масс маховиков. При значительном изменении уклона местности необходимо кратковременно дестабилизировать кузов в продольном направлении, чтобы он занял новое положение в пространстве. В этом случае маховики 1 и 2, пытаясь удержать кузов, прецессируют до упора п 8 и 9. При этом начинает npenec -npoi лть индикаторный гироскоп 1G в попоргтюй 50 плоскости. Поело лостиже$шя определенной заранее заданной велпчкны рамка гироскопа 16 замыкает одни из контактов 17 и 18. Цепь питания репе времен 19 замыкается. Через определенный заданный промежуток времени контакт реп времени 19 замыкает цепь питания обмотки реле 2О, контакт которого, в свою очередь, замыкает цепь питания электромагнитов 21 и 22 привода тормозов 14. Шестерни 13 получают свободу вргицения, и рамка 6 может поворачиваться в 11, обкатываясь по зубчатым секторам 12. Кузов дестабилизируется в продольном направлении и поворачивается относительно рамки 6 в соответствии с новым уклоном местности. Так как шестерня 7 соосна с осью вращения рамки 6, то передача вращения к валам 4 и 5 не нарушается. Одновременно зайиты Бается обмотка реле 23, которое с задержкой 2-3 сек, необходимой для установки кузова рамки 6 в новое положение, включает арретирующее устройство гироскопа 16. Рамка его устанавливается в нейтральное положение, цепь питания реле 2О размыкается контактами 17 и 18 и электромагниты 2i VI 22 обесточиваются. При этом тор моза 14 снова жестко связывают рамку 6 с кузовом, а арретирующее устройств выклю aeтcя. Реле времени 19 в цепь для отсеивания случайных неровностей большой величины, могущих вызвать дестабилизацию кузова. При появлении таких неровностей и замыканий одного из контактов 17 и 18 срабатывания реле 20 не происходит, так как реле 19 дает выдержку времени, в течение которого неровность будет преодо лена. При замыкании реле 19 контакты 17 и 18 будут разомкнуты. Установка вращаемых маховиков в шарнирах равной угловой скорости позволяет одним устройством стабилизировать кузов в любой вертикальной плоскости. Обеспечение автоматической дестабилизации кузова в продольной плоскости при значительном изменении jioio76на дает возможность стабилизирогзат1 кузов при движении транспортного средства по различным дорогам. По с-равнению с устройствами, использующими свойство устойчивости оси гироскопа, наличие прецессии гироскопа увеличивает стабилизирующий момент. Формула изобретения 1.Устройство для стабилизации кузова транспортного средства, содержащее пару соосных маховиков, каждый из которых установлен на вертикальном валу, привод, связанный с осями для вращения их в противоположных направлениях, зубчатые секторы, связывающие маховики с кузрвом, и механизм блоктфотжи маховиков относительно кузова, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов и дальнейхиего повыщения устойчивости транспортного средства на уклоне, оно снабжено жесткой рамкой с цапфами, смонтирогатшгми в кузове транспортного средст11а, и по воротными опорами, соединенными с fa- ховиками посредством шарниров рав1Пз1х угловых скоростей, расположенных в ступицах маховиков, соосно с которыми установлены диски, снабженные пружинами переменной жесткости, ограни-ивпющими прецессию маховиков, которые расположены один внутри другого. 2.Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что механизм блокировки выполнен в виде установленных в кузове транспортного средства шестерен, находящихся в зацеплении с указанными зубчатыми секторами и снабженных тормоза ми. Источники информации, пр1шятые во внимание при экспертизе 1.Патент США hfe 3246537, кл. 74-572, 1966. 2.Авторское свидетельство СССР МЬ 7893О8, кл. В 62 D 37/О6, 1977 (прототип).

4Y°