УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПНЕВМОЭЛЕМЕНТ ПОДВЕСКИ АВТОМОБИЛЯ
UNIVERSAL PNEUMATIC ELEMENT SUSPENSION OF THE VEHICLE

Изобретение относится к пневматическим подвескам транспортных средств.
Известно из уровня техники изобретение «Упругодемпферный пневмоэлемент» (RU патент №2184889, МПК F16F 9/04 (2000.01), опубликован 10.07.2002, Бюл. №19), в котором упругодемпферный пневмоэлемент состоит из резинокордной оболочки в форме усеченной сферы относительно крышки с помощью распорки путем зажатия ее верхнего пояса между коническими опорными поверхностями крышки и распорки и их взаимным стягиванием гайкой, наворачиваемой на резьбовом конце распорки, выходящем наружу через центральное отверстие в крышке. В полом болте, которым крепится поршень с дополнительным объемом к оболочке, размещен клапан, разобщающий полости в конце хода сжатия их при переходе от хода отбоя к ходу сжатия под действием сил инерции, приложенных к его запорному элементу при смене направления движения поршня, связанного с неподрессоренными массами подвески.
Недостатком данного изобретения является сложность конструкции резинокордной оболочки, сложная технология ее изготовления, а также наличие большого числа крепежных элементов и соединений, обеспечивающих герметичность конструкции, при нарушении которой происходит утечка воздуха в системе, возникает потеря давления, ведущая к ремонту пневмоподвески, или частичному или полному разрушению пневмоэлемента в процессе его эксплуатации, уменьшая ресурс его работы.
Известно из уровня техники изобретение «Упругий блок подвески для систем поддержки автомобиля» (патент US 3727899 (А), МПК F16F 13/00; F16F 13/12, опубликован 1973-04-17), в котором упругий блок подвески, предназначенный для размещения его между двумя разнесенными, относительно подвижными элементами, такими как рамы транспортного средства и элементами подвески таким образом, чтобы пластично удерживать указанные элементы на некотором расстоянии, указанный блок, в том числе содержит: винтовую пружину, проходящую между указанными элементами; надувной эластомерный баллон, выполненный из полиуретана, расположенный внутри указанной цилиндрической пружины и с возможностью расширения боковых стенок баллона между витками пружины; баллон образован из чашеобразных секций, включающих торцевые и боковые стенки, и имеющий радиально выступающие наружу фланцы на своих открытых концах, фланцы приварены к примыкающему герметичному соединению, обеспечивающему радиально выступающее кольцо; и средства, ведущие снаружи указанного баллона в одну из указанных частей, чтобы вводить воздух под давлением, например, ниппель, который выполнен из совместимого материала и который формуют за одно целое на одном конце одного из секций баллона, выполненного из полиуретана, а упомянутый вкладыш выполнен из поликарбоната, имеющего более высокую температуру плавления. Радиально выступающие ребра расположены на торцевых стенках указанных чашеобразных участков, которые сливаются с продольными ребрами на боковых стенках, простираясь к сказанным фланцам, указанные торцевые стенки имеют большую толщину, чем боковые стенки. Трубчатый герметизирующий вкладыш в одной из указанных торцевых стенок, окружающий сказанный пластиковый материал, функционируют путем обертывания в указанный пластик. Указанный вкладыш является шланговым соединителем совместимого пластикового материала, в котором упомянутый вкладыш представляет собой вставленный клапан из совместимого пластикового материала. Способ изготовления баллона для использования внутри спиральной пружины, включающий следующие этапы: формование эластомерного чашеобразного корпуса с радиально выступающим фланцем на его открытом конце; формование чашеобразного тела; и тепловая герметизация фланцев корпуса в примыкающем к воздухонепроницаемому корпусу, чтобы образовать кольцо на кольце баллона.
Недостатком данного изобретения является сложность конструкции, обусловленной наличием пневмобаллона образованного из чашеобразных секций, включающих торцевые и боковые стенки, и имеющий радиально выступающие наружу фланцы на своих открытых концах, и продольные ребра на боковых стенках и, при этом фланцы приварены к друг к другу термосваркой, чтобы произвести уплотнение для герметизации образованного кольца на баллоне, при нарушении которого происходит утечка воздуха в системе, возникает потеря давления, ведущая к ремонту пневмоподвески, или частичному или полному разрушению пневмоэлемента в процессе эксплуатации, уменьшение ресурса его работы. Также данные пневмоэлементы имеют минимальный коэффициент растяжения и не обладают универсальностью. Разница в габаритах (диаметр, высота) от пневмоэлемента в состоянии покоя (без давления) до внутренних витков пружины и плоскостей снизу и сверху (куда упирается пневмоэлемент) не должна превышать 2 мм. По этой причине ассортимент данных изделий предполагает около десятков наименований, практически под каждый размер пружины используется отдельный комплект.
Известно из уровня техники изобретение «Пружинные подвески для автомобилей» (патент US 3001783, МПК B60G 11/56; F16F 3/07, опубликован 1961-09-26), в котором упругий пневмоэлемент для подвески выполнен в виде надувной полой оболочки, по существу, имеющий размер внутреннего диаметра пружины, имеющей воздушную камеру, ограниченную разнесенными торцевыми стенками и эластичными боковыми стенками, расположенными внутри пружины, а пружина и одна торцевая стенка упомянутой оболочки отстоят друг от друга и свободны от соединения с другими элементами и они могут свободно уйти от пружины и оболочки. Надувной полый баллон в сборе с упомянутой пружиной, имеющий торцевые стенки и эластичные боковые стенки, конец упомянутого стенового узла, удаленный от элемента, к которому присоединена пружина, является по существу жестким и характерным относительно упомянутых боковых стенок. Надувной полый баллон, обычно цилиндрический, резиновый, внутреннего диаметра пружины, соединенный с одним из указанных элементов и расположенный в осевом направлении внутри указанной пружины. Часть торцевой стенки в зацеплении с указанными элементами, практически не расширяет торцевую стенку с существенной толщиной, выступающую на значительном расстоянии от упомянутой пружины в направлении другого элемента, но не имеющего связи с ним. Стержень ниппеля, который имеет обычный дизайн, вставлен в уменьшенную часть, проходящую через торцевую стенку баллона. Блок имеет деформирующуюся зацепляющуюся поверхность, которую можно приспособить к контуру шасси или элементам ходовой части.
Недостатком данного изобретения является наличие большого числа крепежных элементов при закреплении стержня ниппеля, который вставлен в уменьшенную часть, проходящую через торцевую стенку баллона, обеспечивающего герметичность конструкции, при нарушении которой происходит утечка воздуха в системе, также возникает потеря давления, ведущая к ремонту пневмоподвески, или частичному или полному разрушению пневмоэлемента, уменьшению ресурса его работы. Данные пневмоэлементы имеют минимальный коэффициент растяжения и не обладают универсальностью. Данные пневмоэлементы не могут работать "автономно" и обязательно снабжаются дополнительный пневматической магистралью, которая "выходит" на компрессор, клапан подкачки или встроенный ниппель.
Также в вышеуказанных пневмоэлементах расположение на пневмоэлементе ниппеля возможно только в торцевой части надувной полой оболочки.
Данное изобретение является ближайшим аналогом заявленного изобретения, т.е. прототипом.
Заявляемый универсальный пневмоэлемент подвески автомобиля решает задачу повышения ресурса деталей подвески, увеличения производительности, транспортировку товара одной единицы-автомобиля до максимальной грузоподъемности, обеспечивая безопасность и плавность хода.
Технический результат, который будет получен при осуществлении заявляемого изобретения, заключается в расширении арсенала пневмоэлементов, предназначенных для подвесок пружинного типа, при этом повышая ресурс деталей подвески, увеличивая производительность, обеспечивая безопасность и плавность хода, за счет выполнения пневмоэлемента в виде цельной оболочки с ниппелем, т.е. монолитного исполнения оболочки заодно с ниппелем.
Указанный технический результат достигается созданием универсального пневмоэлемента подвески, содержащего надувную полую оболочку, установленную в пружины задней и/или передней подвески, и ниппель, в котором надувная полая оболочка выполнена цельной заодно с ниппелем, расположенным в любом месте надувной полой оболочки.
2
Кроме того, ниппель выполнен в одном из торцов вышеуказанной оболочки. Кроме того, ниппель выполнен сбоку вышеуказанной оболочки. Кроме того, пневмоэлемент выполнен из резиновой смеси или каучука. Кроме того, пневмоэлемент выполнен с возможностью работы под давлением от 0,2 до 1,5 кгс/см.
2
Кроме того, пневмоэлемент выполнен с возможностью работы под экстремальным давлением 5 кгс/см.
Кроме того, высота оболочки составляет от 5 см до 30 см.
Кроме того, толщина оболочки и стенок торца составляет от 2 до 30 мм.
Данное изобретение иллюстрируется чертежами.
На фиг. 1 изображен чертеж пневмоэлемента с ниппелем в одном из его торцов.
На фиг. 2 изображен чертеж пневмоэлемента с ниппелем сбоку.
На фиг. 3 изображен чертеж пневмоэлемента, установленного в подвеске автомобиля.
Универсальный пневмоэлемент подвески (Фиг. 1, 2) содержит надувную полую оболочку (1), монтирующуюся в пружины задней и/или передней
подвески (не показана), преимущественно цилиндрообразной формы, и ниппель (2), надувная полая оболочка (1) выполнена цельной заодно с ниппелем (2), расположенным в любом месте надувной полой оболочки, например, ниппель выполнен в одном из торцов вышеуказанной оболочки (1) (фиг. 1), ниппель (2), выполнен сбоку вышеуказанной оболочки (1) (фиг. 2). Пневмоэлемент (1) изготавливает из высококачественных резиносмесей, каучука и других тянущихся материалов, разработанных для эксплуатации в амортизационных и силовых изделиях. Они обладают стойкостью к маслам, топливу, способны работать в воздушной среде, в контакте с водой, слабыми растворами кислот, щелочей и прочими агрессивными средами. Также они имеют высокую теплоемкость до 80°C (временно до +130°C) и морозостойкость до -50°C (температурный предел хрупкости -65°C), имея возможность работать во многих климатических зонах. Имеют высокие физико-механические показатели, стойкость на сжатие, трение, колебания.
Резиновая смесь предназначается для изготовления резиновых изделий (вулканизатов, вулканизованных изделий) методом вулканизации (формовой или неформовой)- чаще всего высокотемпературной (материал выложен на сайте «ru.wikipedia» в режиме он-лайн доступа в сети интернет по адресу: https://ru.wikipedia.org/wiki/Резиновая смесь смесь).
2
2
За время тестирования и пробных испытаний экспериментально установлено, что пневмоэлемент (1) увеличивает жизнь подвески (срок годности) - ходовой части автомобиля около двух лет, соответствует цене и качеству рыночной экономики РФ. Увеличивает производительность, транспортировку товара одной единицы-автомобиля до максимальной грузоподъемности, при этом ходовая часть остается под защитой пневмоэлемента. При этом пневмоэлемент (1) выполнен с возможностью работы под давлением от 0,2 до 1,5 кгс/см, под экстремальным давлением 5 кгс/см. Для увеличения клиренса и придания подвеске дополнительной жесткости, давление в пневмоэлементе возможно увеличить до 1, 5 атмосферы (это зависит от конструкции автомобиля), кузов автомобиля поднимается до 150 мм (изменения клиренса автомобиля зависит от конструктивных особенностей), а подвеска приобретает максимальную жесткость.
Высота оболочки составляет от 5 см до 30 см, толщина и стенок торца составляет от 2 до 30 мм. Расположение на пневмоэлементе ниппеля (вентиля) (2) или штуцера любой формы и размера возможно в любом месте надувной полой оболочки. Возможны металлические и/или какие либо другие вставки в торцы пневмоэлемента для придания усиленной жесткости пневмоэлемента. Из представленных выше характеристик пневмоэлементов, изготовленных из резиновых смесей, каучуков и других тянущихся материалов с высоким коэффициентом растяжения, до 500%, очевидно, что пневмоэлемент подходит ко многим видам подвесок пружинного типа, используемых во многих автомобилях, что обеспечивает высокую универсальность и расширяет арсенал пневмоэлементов, предназначенных для подвесок пружинного типа. Три типоразмера покрывают почти 100% автопарка автомобилей (в подвеску которых в принципе возможна установка пневмоэлементов). Пневмоэлементы снабжены ниппелями, выполненными в единой конструкции, и не требуют установки дополнительных элементов. Но могут ими комплектоваться для повышения комфорта и удобства управления пневмосистемой.
Устройство работает следующим образом.
Упругий пневмоэлемент подвески автомобиля предназначен для установки в подвеску автомобиля, монтируется в пружины задней и/или передней подвески автомобиля (фиг. 3), выполняет функцию пружин амортизаторов, высота пружины которого составляет от 100 мм до 500 мм, а внутренний диаметр от 50 мм до 300 мм. Пневмоэлемент устанавливается и постоянно располагается применительно к подвеске автомобиля с пружинами малого диаметра. Нижнее расположение ниппеля позволяет использовать пневмоэлемент в пружинах с малым шагом витков. Пневмоэлемент становится дополнительной опорой между кузовом и подвеской автомобиля, значительно снижая нагрузку с пружины.
Пневмоэлемент подходит ко всем видам подвесок пружинного типа, используемого во многих автомобилях. При установки пневмоэлемента на автомобиль, возможна установка дополнительного оборудования в виде компрессора, датчиков, пневматической разводки и клапанов, что позволит имитировать полноценную пневмоподвеску при регулировании клиренса из салона автомобиля.
Устанавливая пневмоэлемент в подвеску, улучшают характеристики автомобиля, увеличивают производительность, транспортировку товара одной единицы-автомобиля до максимальной грузоподъемности, при этом исключается проседание кузова при нагрузке, уменьшаются крены в поворотах, снижается нагрузка на пружины и амортизаторы, что в свою очередь обеспечивает безопасность и плавность хода, увеличивает ресурс деталей подвески.