Параллелограммная подвеска колеса

 

Изобретение относится к эластичным подвескам. Колесо соединено с кузовом посредством продольного рычага. Равносторонний параллелограмм нижней вершиной опирается на ось колеса, а тремя вершинами - на пружины, связанные с кузовом. Предлагаемое техническое решение направлено на обеспечение плавности хода. 3 ил.

Изобретение относится к области подвесок колес автотранспортной техники.

Известна конструкция подвески колеса транспортного средства, содержащая два шарнирно связанных с корпусом транспортного средства рычага, первый из которых жестко связан одним концом с цапфой колеса, а второй - шарнирно с серединой первого рычага, установленный в направляющей корпуса транспортного средства упругий элемент, выполненный в виде пружины сжатия и соединенный с ползуном, который связан со вторым рычагом, а так же торсион, закрепленный соответственно на корпусе транспортного средства и конце второго рычага [1].

Недостаток известного решения заключается в том, что при динамическом воздействии на конструкцию вертикальная составляющая реакции, воспринимаемая пружиной ползуна и торсионом, гасится неполностью и частично передается корпусу транспортного средства.

Это происходит вследствие разложения реакции усилий на горизонтальную и вертикальную составляющие. Если усилия горизонтальных составляющих полностью гасятся пружиной и торсионом, то усилия вертикальных составляющих передаются на корпус транспортного средства. Все это снижает эффективность работы подвески.

Известна конструкция подвески колеса транспортного средства, содержащая два шарнирно связанных с корпусом транспортного средства рычага, первый из которых связан с цапфой колеса, а второй шарнирно - с серединой первого рычага, установленные в направляющей корпуса транспортного средства, жестко соединенные между собой упругий элемент, выполненный в виде спиральной пружины сжатия, и соединенный со вторым рычагом ползун, продольная ось которого параллельна продольной оси транспортного средства и пересечена с осью шарниров крепления первого рычага к корпусу, отличающаяся тем, что она снабжена двумя дополнительными рычагами, ось шарнира сочленения которых расположена на вертикальной оси, проходящей через ось шарнира крепления второго рычага к середине первого, конец одного из которых шарнирно соединен с ползуном, а конец другого - с шарниром крепления первого рычага к корпусу транспортного средства, при этом ось указанного последним шарнирно закреплена неподвижно, а рычагами образован равносторонний четырехзвенник [2].

Недостаток известной подвески заключается в том, что одним концом четырехзвенник через шарнир жестко связан с рамой транспортного средства, что передает динамические удары при наезде колеса на препятствие на раму.

При наезде колеса в углубление (яму) вслед за колесом "проваливается" транспортное средство. То есть в обеих известных конструкциях один недостаток - они работают при наезде колеса на препятствие.

Предлагаемая конструкция позволяет устранить вышеупомянутые недостатки, повысить плавность хода транспортного средства, снизить силу динамических ударов на раму транспортного средства при попадании колеса в яму (углубление дороги), поддерживать транспортное средство в вертикальном направлении, исключить из подвески амортизаторы.

Это достигается тем, что в предлагаемой паралеллограммной подвеске колеса транспортного средства использован принцип складывания параллелограмма, то есть параллелограмм образован четырьмя соединенными между собой рычагами, три вершины которого опираются на пружины, а одна на цапфу колеса.

В настоящем изобретении заявлена подвеска колеса транспортного средства, содержащая рычаги, образующие равносторонний параллелограмм, причем ось одного шарнира, соединяющего одни рычаги, расположена на вертикальной оси, проходящей через ось другого шарнира, соединяющего другие рычаги, характеризующаяся тем, что параллелограмм шарнирно опирается тремя вершинами на пружины сжатия, связанные с кузовом, а одной вершиной шарнирно связан с цапфой колеса, причем колесо от продольного перемещения удерживает продольный рычаг.

На фиг.1 изображена параллелограммная подвеска колеса в состоянии покоя (транспортное средство движется по ровной дороге).

На фиг. 2 - транспортное средство в момент преодоления колесом препятствия.

На фиг. 3 - транспортное средство в момент наезда колеса в углубление (яму).

Конструкция состоит из четырех рычагов 5, соединенных между собой при помощи пальцев 7, образующих параллелограмм, вертикальной пружины 3, одним концом упирающейся в кузов транспортного средства, а другим - в вершину В параллелограмма, двух горизонтальных пружин 2, одним концом упирающихся в кузов транспортного средства, а другими соответственно в вершины А и С параллелограмма, продольного рычага 1, удерживающего мост транспортного средства от продольного перемещения относительно кузова.

Конструкция работает следующим образом.

Транспортное средство движется по ровной поверхности (фиг.1). Детали подвески находятся в состоянии покоя, то есть углы A, B, C и D между рычагами равны 90^o, вертикальная 3 и две горизонтальные 2 пружины поджаты и сила Р_A+Р_C=Р_B+Р_D.

Колесо 6 транспортного средства наезжает на препятствие 8 (фиг.2). Параллелограмм складывается по горизонтали, то есть вершина D, связанная с цапфой колеса 6, поднимается вверх, а вершина В, упирающаяся в нижний конец вертикальной пружины 3, опускается вниз, пружина разжимается, уменьшая давление на кузов.

Расстояние между вершинами А и С увеличивается и горизонтальные пружины 2, опирающиеся одним концом в кузов, а другим в вершину А и С параллелограмма, сжимаются, препятствуя складыванию параллелограмма в горизонтальное положение, то есть увеличивается усилие, противодействующее движению колеса вверх (силы Р_A и Р_C), то есть при наезде колеса на препятствие происходит обратное действие: транспортное средство не "подпрыгивает", а пытается "нырнуть" вниз, чему препятствуют силы Р_A+Р_C, двух горизонтальных пружин 2.

Силы Р_A+Р_C<Р-Р_B.

После переезда колеса через препятствие сила P_D резко ослабевает и горизонтальные пружины 2 сжимают параллелограмм в исходное положение, так же сжимается вертикальная пружина 3, противодействуя разжатию двух горизонтальных пружин 2, то есть выступает в качестве амортизатора.

Колесо 6 транспортного средства проваливается в углубление 10 (фиг.3).

Параллелограмм складывается по вертикали.

Вершина D, связанная с цапфой колеса 6, опускается вниз - сила Р_D=0, а вершина B, опирающаяся на нижний конец вертикальной пружины 3, поднимается вверх, сжимая последнюю. Возникло неравенство Р_A+Р_C>Р_B. Сжатая вертикальная пружина 3 с большим усилием действует на кузов транспортного средства, не давая ему "нырнуть". Горизонтальные пружины 2 разжимаются, расстояние между вершинами А и С уменьшается. При выезде колеса 6 из углубления, возникают силы Р_D+Р_B>Р_A+Р_C и детали подвески возвращаются в исходное положение.

Как видно из фиг.2 и 3, высота S₁ - препятствия, вдвое больше, чем высота S₂ - углубления, при тех же углах А=В, при складывании параллелограмма по горизонтали и по вертикали, то есть подвеска в два раза работает лучше при наезде колеса 6 транспортного средства на препятствие, чем при попадании колеса 6 в углубление.

Таким образом, при определенном подборе длины рычагов 5, усилий вертикальной 3 и двух горизонтальных 2 пружин для определенных условий эксплуатации можно добиться оптимально устойчивого и плавного движения транспортного средства.

Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР 927573, кл. B 60 G 11/18, 1982.

2. Авторское свидетельство СССР 2027613, кл. В 60 G 11/18, 1995.

Формула изобретения

Подвеска колеса транспортного средства, содержащая рычаги, образующие равносторонний параллелограмм, причем ось одного шарнира, соединяющего одни рычаги, расположена на вертикальной оси, проходящей через ось другого шарнира, соединяющего другие рычаги, отличающаяся тем, что параллелограмм шарнирно опирается тремя вершинами на пружины сжатия, связанные с кузовом, а одной вершиной связан с цапфой колеса, причем колесо от продольного перемещения удерживает продольный рычаг.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 10.06.2005        БИ: 16/2005