WO2020055373A1

WO2020055373A1 - Подвеска транспортного средства (варианты)

Info

Publication number: WO2020055373A1
Application number: PCT/UA2018/000099
Authority: WO
Inventors: Георгий Владимирович БЕЙЛИН; Сергей Юрьевич ПЕТРЕНКО
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-09-14
Filing date: 2018-09-14
Publication date: 2020-03-19
Anticipated expiration: 2021-03-14
Also published as: CN112739560A; EP3851305A4; EP3851305A1; US20210339598A1

Abstract

Подвеска транспортного средства содержит раму, передний и задний мосты, два Г -образных рычага, установленных на раме. Мосты являются неразрезными или с независимой подвеской, или один неразрезной и один с независимой подвеской. Каждый мост прикреплен к раме подвижно посредством подшипникового узла и двух реактивных тяг. Один конец каждого из Г -образных рычагов кинематически связан с соответствующим мостом, а вторые соединены между собой соединительной тягой. Достигается повышение устойчивости подвески.

Description

Подвеска транспортного средства (варианты).

Предлагаемые изобретения относятся к конструктивным элементам транспортных средств, а более конкретно, к подвескам как для традиционных автомобилей, так и, преимущественно, для малолитражных автомобилей и электромобилей, специальных транспортных средств, среди которых детские и инвалидные коляски, гольфкары, тележки для видеокамер и т.п. Конструкция предлагаемой подвески, в отличие от традиционных, обеспечивает транспортному средству повышенную устойчивость к переворачиванию.

Подвеска автомобиля или система подрессоривания - это совокупность деталей, узлов и механизмов, которые играют роль соединительного звена между кузовом транспортного средства - автомобиля - и дорогой.

Органы движения в предлагаемой заявке - это или колеса, или гусеницы, или лыжи наземного транспортного средства.

Наиболее близкой к предлагаемой по достигаемому результату является подвеска транспортного средства, содержащая раму, к противоположным участкам которой прикреплены, соответственно, передний и задний мосты [информация с сайта https://www.wimed.it/prodotti/scooter/tiger/]

В описанной подвеске передний мост выполнен по независимой схеме с двумя А-образными рычагами. Задний неразрезной мост установлен на подпружиненном подрамнике. Такая конструкция подвески направлена на обеспечение распределения веса транспортного средства по всем четырем колесам и на преодоление незначительных неровностей обычного дорожного покрытия.

Однако описанная подвеска из-за использования пружинных элементов имеет ограниченный рабочий ход, что не дает возможности транспортному средству преодолевать значительные препятствия, например, при передвижении по грунтовым дорогам или при наезде на бровку, канализационный люк и т.п., что приводит подвеску к диагональному вывешиванию и к потере управляемости транспортным средством. Кроме того, при наезде на препятствие только одним колесом, в раме возникают значительные крутильные напряжения, что, вследствие накопления усталостных повреждений, существенно снижает ресурс конструкции. Поэтому описанная подвеска является недостаточно надежной.

В основу предлагаемого изобретения поставлена задача создания такой подвески транспортного средства, которая была бы более надежной и позволила бы обеспечить постоянное равномерное распределение веса транспортного средства по всем четырем колесам - поддерживать постоянное значение коэффициента сцепления для всех колес - в условиях передвижения транспортного средства по пересеченной местности в широком диапазоне уровней неровностей дорожного полотна, в том числе по грунтовым дорогам и при преодолении таких препятствий, как бровки, канализационные люки и т.п. без участия пружинных элементов. Поставленная задача решается за счет создания условий для увеличения рабочего хода подвески без изменения размеров амортизаторов и пружин, а путем создания жесткой связи между мостами и рамой.

Предлагаемая в первом варианте, как и известная подвеска транспортного средства, содержит раму, к противоположным участкам которой прикреплены, соответственно, передний и задний мосты, а, согласно изобретению, подвеска включает два неразрезных моста, каждый из которых прикреплен к раме подвижно посредством подшипникового узла и двух реактивных тяг, и дополнена двумя Г-образными рычагами, установленными на раме, один конец каждого из которых кинематически связан с соответствующим мостом, а вторые - соединены между собой соединительной тягой.

Особенностью первого варианта предлагаемой подвески является и то, что она снабжена подрамником, на котором установлен неразрезной мост, а подрамник соединен с рамой через резинометаллические шарниры и пружинный элемент с амортизатором. Кроме того, особенностью первого варианта предлагаемой подвески является и то, что каждый Г-образный рычаг установлен на подрамнике и кинематически связан с соответствующим мостом.

Еще одной особенностью первого варианта предлагаемой подвески является и то, что соединительная тяга выполнена из двух частей, соединенных линейным актуатором.

Предлагаемая во втором варианте, как и известная подвеска транспортного средства, содержит раму, к противоположным участкам которой прикреплены, соответственно, передний и задний мосты, а, согласно изобретению, подвеска включает два моста с независимой подвеской, каждый из которых прикреплен к раме подвижно посредством подшипникового узла и двух реактивных тяг, и дополнена двумя Г-образными рычагами, установленными на раме, один конец каждого из которых кинематически связан с соответствующим мостом, а вторые - соединены между собой соединительной тягой.

Особенностью второго варианта предлагаемой подвески является и то, что соединительная тяга выполнена из двух частей, соединенных линейным актуатором.

Предлагаемая в третьем варианте, как и известная подвеска транспортного средства, содержит раму, к противоположным участкам которой прикреплены, соответственно, передний и задний мосты, а, согласно изобретению, подвеска включает мост с независимой подвеской и неразрезной мост, каждый из которых прикреплен к раме подвижно посредством подшипникового узла и двух реактивных тяг, и дополнена двумя Г-образными рычагами, установленными на раме, один конец каждого из которых кинематически связан с соответствующим мостом, а вторые - соединены между собой соединительной тягой.

Особенностью третьего варианта предлагаемой подвески является и то, что она снабжена подрамником, на котором установлен неразрезной мост, а подрамник соединен с рамой через резинометаллические шарниры и пружинный элемент с амортизатором. Еще одной особенностью третьего варианта предлагаемой подвески является и то, что каждый Г-образный рычаг установлен на подрамнике и кинематически связан с соответствующим мостом.

Кроме того, особенностью третьего варианта предлагаемой подвески является и то, что соединительная тяга выполнена из двух частей, соединенных линейным актуатором.

Предлагаемые варианты подвески позволяют увеличить рабочий ход подвески без изменения размеров амортизаторов и пружин, т.е. сохраняя минимальную высоту устройства, путем создания жесткой и регулируемой связи между мостами и рамой.

Использование в первом варианте предлагаемой подвески двух неразрезных мостов позволяет, например, в стандартном внедорожнике увеличить рабочий ход подвески, что улучшит его проходимость и повысит комфортность поездки для водителя и пассажиров.

Использование во втором варианте предлагаемой подвески двух мостов с независимой подвеской позволяет получить длинноходовую подвеску для полноприводного автомобиля при минимальных вертикальных габаритах подвески.

Использование в третьем варианте предлагаемой подвески моста с независимой подвеской и неразрезного моста позволяет получить длинноходовую подвеску из стандартного набора деталей, поскольку для модернизации традиционной подвески не потребуется изменения размеров деталей для достижения новых улучшенных характеристик.

Линейный актуатор - устройство, в котором вращательное движение вала преобразовывается в механически управляемое линейное движение в диапазоне рабочего хода.

Во время проведения патентно-информационных исследований при подготовке настоящей заявки авторами не обнаружены конструкции подвесок транспортных средств с указанной выше совокупностью существенных признаков, что доказывает соответствие заявляемых технических решений критерию изобретения "новизна". Технический результат, полученный в результате осуществления вариантов предлагаемого изобретения, состоит в создании условий для увеличения рабочего хода подвески без изменения размеров амортизаторов и пружин, т.е. сохраняя минимальную высоту устройства, путем создания жесткой и регулируемой связи между мостами и рамой, что позволяет, в частности, снизить уровень механических напряжений в узлах подвески при наездах транспортного средства на препятствие одним колесом или при его движении по пересеченной местности, что повышает надежность подвески.

Указанный технический результат в известных технических решениях, которые вошли в уровень техники, авторами не выявлен, поэтому варианты предлагаемой подвески могут быть признаны соответствующими критерию изобретения "изобретательский уровень".

Предлагаемые варианты подвески транспортного средства состоят из конструктивных элементов, для изготовления которых используют известные на сегодняшний день технологические приемы, средства и материалы. Они могут быть использованы в наземных транспортных средствах, которые относятся к различным отраслям народного хозяйства, а поэтому можно сделать вывод о том, что предлагаемые решения соответствует критерию изобретения «промышленная применимость».

Сущность вариантов предлагаемого изобретения объясняется при помощи графических материалов.

На Фиг. 1, 2 - показана общая кинематическая схема подвески.

На Фиг. 3, 9, 10, 11, 13 - показан общий вид подвески.

На Фиг. 4, 5 - показана работа рычагов подвески.

На Фиг. 6 - показан первый вариант подвески - с двумя неразрезными мостами.

На Фиг. 7 - показан второй вариант подвески - с двумя мостами с независимой подвеской.

На Фиг. 8 - показан третий вариант подвески - с одним мостом с независимой подвеской и одним неразрезным мостом. На Фиг. 12 - показан наклон рамы транспортного средства.

Каждый вариант предлагаемой подвески транспортного средства (фиг. 1 , 2) состоит из рамы 1, переднего моста 2, заднего моста 3, двух Г-образных рычагов 4, установленных на раме 1, тяги мостов 5 и соединительной тяги 6. Один конец каждого Г-образного рычага связан с соответствующим мостом 2 или 3, а вторые - соединены между собой соединительной тягой 6. Передний мост 2 и задний мост 3 в сборе с колесами 7 прикреплены к раме 1 посредством подшипникового узла 8. На соединительной тяге 6 установлен линейный актуатор 9. Неразрезной мост установлен подвижно на подрамник 10 и соединен с ним посредством подшипникового узла 8 и двух реактивных тяг 1 1. Подрамник 10 соединен с рамой 1 через резинометаллические шарниры 12 и пружинный элемент с амортизатором 13. Г-образный рычаг 4 при использовании подрамника 10 устанавливается на него. Подвеска также содержит датчики ускорения и наклона рамы 1 , связанные с соответствующими входами бортового компьютера, обеспеченного соответствующим программным продуктом (не показано). Выход бортового компьютера соединен с приводом линейного актуатора 9 (не показано). Транспортное средство, содержащее вариант предлагаемой подвески, включает также рулевой механизм, механизм тормоза (не показано). При этом способы соединения трансмиссии с ведущими колесами 7 для вариантов данной подвески ничем не отличаются от традиционных.

Каждый вариант предлагаемой подвески транспортного средства работает следующим образом: для правильной работы подвески необходимо при сборке отрегулировать длину соединительной тяги 6 таким образом, чтобы в исходном состоянии передний мост 2, задний мост 3 и рама 1 располагались параллельно. Под действием гравитации подвеска транспортного средства самоустанавливается и равномерно распределяет свой вес по четырем колесам 7 (четырем точкам опоры) (фиг. 1, 2, 3). Во время движения транспортного средства при наезде колеса 7 одного из мостов 2 или 3 на препятствие Г- образные рычаги 4 могут свободно проворачиваться, благодаря резинометаллическим шарнирам 14 (показаны условно). При этом происходит изменение положения мостов 2 и 3 относительно рамы 1, Г- образных рычагов 4, а вследствие этого и под действием гравитации подвеска транспортного средства самоустанавливается и равномерно распределяет свой вес по четырем колесам 7, а рама 1 занимает положение усредненной плоскости для четырех точек касания колес 7 (фиг. 4, 5).

Мелкие препятствия подвеска преодолевает благодаря пружинящим свойствам пружинных элементов с амортизаторами 13 и резинометаллическим шарнирам 12, а также пружинным элементам с амортизатором 15. Крепление мостов 2 и 3 с помощью двух реактивных тяг 1 1 позволяет уменьшить значительную часть нагрузки на подшипниковый узел 8.

Для расширения возможностей подвески служит устанавливаемый на соединительной тяге 6 линейный актуатор 9. Изменение длины тяги 6 от номинальной, когда транспортное средство находится в горизонтальном положении, происходит с помощью линейного актуатора 9 и позволяет наклонять раму 1 транспортного средства вправо или влево для компенсации уклона дорожного полотна, высадки пассажиров, либо для прохождения поворота. Длина соединительной тяги 6 может изменяться линейным актуатором 9 по сигналам с датчиков ускорения и наклона на бортовой компьютер или вручную (фиг. 12, 13).

Мосты 2 и 3 могут быть как неразрезными, так и с независимой подвеской колес 7, и могут быть установлены в разных комбинациях: два неразрезных (фиг. 6), два с независимой подвеской (фиг. 7, 13) или один с независимой подвеской и один неразрезной (фиг. 8, 9, 10, И ). При этом для каждого варианта работа подвески остается такой, как описана выше.

На основе предлагаемой подвески транспортного средства могут быть созданы:

- детские и инвалидные моторизованные коляски;

- легковые автомобили как с традиционными ДВС, так и с электроприводом. Использование предлагаемой подвески транспортного средства в легковом автомобиле даст возможность увеличить рабочий ход подвески в два раза без увеличения длины пружин и амортизаторов. Просто реализуется прохождение поворотов с наклоном кузова (как у мотоцикла); - гольфкар, тележка для видеокамеры, луноход и так далее .

Опора на все четыре колеса 7 (равномерное и постоянное распределение веса) достигается без помощи пружинных элементов, а только за счет связи всех колес 7 друг с другом и гравитации.

Подвеска полностью работоспособна при установке всех четырех колес 7 различного диаметра.

Перечень позиций на чертежах:

I - рама

2 - передний мост

3 - задний мост

4 - Г-образный рычаг

5 - тяги мостов

6 - соединительная тяга

7 - колесо

8 - подшипниковый узел

9 - линейный актуатор

10 - подрамник

I I - реактивная тяга

12 - резинометаллический шарнир

13 - пружинный элемент с амортизатором.

Claims

Формула изобретения.

1. Подвеска транспортного средства, содержащая раму, к противоположным участкам которой прикреплены, соответственно, передний и задний мосты, отличающаяся тем, что подвеска включает два неразрезных моста, каждый из которых прикреплен к раме подвижно посредством подшипникового узла и двух реактивных тяг, и дополнена двумя Г-образными рычагами, установленными на раме, один конец каждого из которых кинематически связан с соответствующим мостом, а вторые - соединены между собой соединительной тягой.

2. Подвеска по п.1, отличающаяся тем, что снабжена подрамником, на котором установлен неразрезной мост, а подрамник соединен с рамой через резинометаллические шарниры и пружинный элемент с амортизатором.

3. Подвеска по п.п.1, 2, отличающаяся тем, что каждый Г-образный рычаг установлен на подрамнике и кинематически связан с соответствующим мостом.

4. Подвеска по п.п.1, 3, отличающаяся тем, что соединительная тяга выполнена из двух частей, соединенных линейным актуатором.

5. Подвеска транспортного средства, содержащая раму, к противоположным участкам которой прикреплены, соответственно, передний и задний мосты, отличающаяся тем, что подвеска включает два моста с независимой подвеской, каждый из которых прикреплен к раме подвижно посредством подшипникового узла и двух реактивных тяг, и дополнена двумя Г-образными рычагами, установленными на раме, один конец каждого из которых кинематически связан с соответствующим мостом, а вторые - соединены между собой соединительной тягой.

6. Подвеска по п.5, отличающаяся тем, что соединительная тяга выполнена из двух частей, соединенных линейным актуатором.

7. Подвеска транспортного средства, содержащая раму, к противоположным участкам которой прикреплены, соответственно, передний и задний мосты, отличающаяся тем, что подвеска включает мост с независимой подвеской и неразрезной мост, каждый из которых прикреплен к раме подвижно посредством подшипникового узла и двух реактивных тяг, и дополнена двумя Г-образными рычагами, установленными на раме, один конец каждого из которых кинематически связан с соответствующим мостом, а вторые - соединены между собой соединительной тягой.

8. Подвеска по п.7, отличающаяся тем, что снабжена подрамником, на котором установлен неразрезной мост, а подрамник соединен с рамой через резинометаллические шарниры и пружинный элемент с амортизатором.

9. Подвеска по п.п.7, 8, отличающаяся тем, что каждый Г-образный рычаг установлен на подрамнике и кинематически связан с соответствующим мостом.

10. Подвеска по п.п.7, 9, отличающаяся тем, что соединительная тяга выполнена из двух частей, соединенных линейным актуатором.