ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ РЕССОРА ПОДВЕСКИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к подвескам транспортных средств, в частности к пневматическим рессорам со встроенными воздушными демпферами.
Известна рессора пневматическая (а. с. РФ №87663, B60G 11/26, 2008 г., опубл. 2009 г.), содержащая гибкую оболочку, соединенную одним концом с фланцем, снабженным элементами для крепления к подрессоренной части транспортного средства, а другим концом - с полым корпусом, выполненным с отверстиями для сообщения полостей гибкой оболочки и полого корпуса, снабженного опорой для крепления к неподрессоренной части транспортного средства, амортизатором, закрепленным на полом корпусе внутри гибкой оболочки, и внутренней опорой.
Известна рессора пневматическая подвески транспортного средства (патент на полезную модель РФ 134263, кл. F16F 9/04, опубл. 2013 г.), содержащая цилиндр с фланцем, к которому прикреплена крышка, опору, выполненную в виде стального полушара с полым штоком, входящим в цилиндр с небольшим зазором, и гибкую оболочку, верхний часть которой посредством фланца соединена с крышкой цилиндра, нижняя часть расположена на опоре, причем крышка прикреплена к подрессоренной части транспортного средства, а нижняя часть полого штока - к неподрессоренной части транспортного средства.
Недостатками данных рессор является отсутствие встроенных воздушных демпфирующих устройств, предназначенных для гашения колебаний подвески, что приводит к ухудшению плавности хода и ограничению скоростей движения транспортного средства, особенно по разбитым дорогам.
Наиболее близким из известных технических решений является пневматический упругий элемент (патент на изобретение РФ 192932, кл. F16F 9/04, опубл. 2019 г.), содержащий первый цилиндрический стакан, внутри которого установлен второй цилиндрический стакан, закрытый сверху перегородкой, резинокордную оболочку, размещенную внутри первого цилиндрического стакана и образующую с перегородкой и верхней частью первого цилиндрического стакана рабочую емкость, сообщенную с дополнительной емкостью, размещенной внутри второго цилиндрического стакана, через установленные в перегородке основное калиброванное отверстие и основной обратный клапан, перекрываемым при ходе отдачи, кольцевой поршень, установленный в средней части второго цилиндрического стакана и образующий с резинокордной оболочкой, первым и вторым цилиндрическими стаканами вспомогательную рабочую емкость, сообщенную с наружной окружающей средой через установленные в кольцевом поршне дополнительное калиброванное отверстие и дополнительный обратный клапан, перекрываемый при ходе сжатия.
Недостатком данной пневматической рессоры подвески транспортного средства является относительно низкая ее надёжность, поскольку дополнительное калиброванное отверстие и дополнительный обратный клапан, установленные в кольцевом поршне и образующие дополнительную демпфирующую систему, могут быстро выйти из строя при попадании в них пыли, грязи, брызг воды или снега из-под колёс автомобиля, что приведёт к частичной потере демпфирующих свойств пневмоподвески и снижению плавности хода. Кроме того, незащищённая от камней, пыли и грязи внутренняя поверхность первого цилиндрического стакана может быть легко повреждена, что приведет к потере герметичности кольцевого поршня и снижению эффективности работы дополнительной демпфирующий системы, следствием чего будет снижение надежности работы подвески и плавности хода автомобиля.
В связи с этим, важнейшей задачей является создание такой пневматической рессоры подвески транспортного средства, в которой бы первый цилиндрический стакан и дополнительная демпфирующая система были защищены от засорения пылью, грязью, влагой и прямого попадания камней из-под колёс автомобиля путём применения защитного чехла для внутренней поверхности первого цилиндрического стакана и фильтра для дополнительной демпфирующей системы, установленного в более удаленном от колёс месте.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение надежности и долговечности пневматической рессоры подвески транспортного средства.
Указанный технический результат достигается тем, что в пневматической рессоре подвески транспортного средства, содержащей первый цилиндрический стакан, внутри которого установлен второй цилиндрический стакан, закрытый сверху перегородкой, резинокордную оболочку, размещенную внутри первого цилиндрического стакана и образующую с перегородкой и верхней частью первого цилиндрического стакана рабочую емкость, сообщенную с размещенной внутри второго цилиндрического стакана дополнительной емкостью, через установленные в перегородке основное калиброванное отверстие и основной обратный клапан, перекрываемый при ходе отдачи, кольцевой поршень, установленный в средней части второго цилиндрического стакана и образующий с резинокордной оболочкой, первым и вторым цилиндрическими стаканами вспомогательную рабочую емкость, в кольцевом поршне установлены дополнительное калиброванное отверстие и дополнительный обратный клапан, перекрываемый при ходе сжатия, причем на кольцевом поршне и нижнем конце первого цилиндрического стакана закреплен защитный чехол, выполненный в виде усеченного гофрированного конуса и образующий с первым цилиндрическим стаканом и кольцевым поршнем кольцевую коническую полость, сообщенную со вспомогательной рабочей емкостью через дополнительное калиброванное отверстие и дополнительный обратный клапан и сообщенную с наружной окружающей средой посредством установленной вертикально снаружи первого цилиндрического стакана соединительной трубки, на верхнем конце которой установлен фильтр.
Указанная полезная модель отличается тем, что на кольцевом поршне и нижнем конце первого цилиндрического стакана закреплен защитный чехол, выполненный в виде усеченного гофрированного конуса и образующий с первым цилиндрическим стаканом и кольцевым поршнем кольцевую коническую полость, сообщенную со вспомогательной рабочей емкостью через дополнительное калиброванное отверстие и дополнительный обратный клапан, перекрываемый при ходе сжатия, и сообщенную с наружной окружающей средой посредством установленной вертикально снаружи первого цилиндрического стакана соединительной трубки, на верхнем конце которой установлен фильтр.
В результате обеспечивается защита внутренней поверхности первого цилиндрического стакана и дополнительной демпфирующей системы от повреждения вследствие возможного попадания камней из-под колёс и засорения пылью, грязью и влагой, что в итоге повышает надежность и долговечность пневматической рессоры подвески транспортного средства.
На чертеже изображен общий вид пневматической рессоры подвески транспортного средства, продольный разрез.
Пневматическая рессора подвески транспортного средства содержит первый цилиндрический стакан 1, внутри которого установлен второй цилиндрический стакан 2, закрытый сверху перегородкой 3 и имеющий в средней части кольцевой поршень 4. Внутри первого цилиндрического стакана 1 установлена резинокордная оболочка 5, образующая с перегородкой 3 и верхней частью первого цилиндрического стакана 1 рабочую емкость 6. Рабочая емкость 6 сообщена с дополнительной емкостью 7, размещенной внутри второго цилиндрического стакана 2, через установленные в перегородке 3 основное калиброванное отверстие 8 и основной обратный клапан 9, перекрываемым при ходе отбоя. Кольцевой поршень 4 образует с резинокордной оболочкой 5, первым 1 и вторым 2 цилиндрическими стаканами вспомогательную рабочую емкость 10. В кольцевом поршне 4 установлено дополнительное калиброванное отверстие 11 и дополнительный обратный клапан 12, выполненный в виде плоского резинового кольца и перекрываемый при ходе отдачи.
На кольцевом поршне 4 и нижнем конце первого цилиндрического стакана 1 закреплен защитный чехол 13, выполненный в виде усеченного гофрированного конуса и образующий с первым цилиндрическим стаканом 1 и кольцевым поршнем 4 кольцевую коническую полость 14. Кольцевая коническая полость 14 сообщена со вспомогательной рабочей емкостью 10 через дополнительное калиброванное отверстие 11 и дополнительный обратный клапан 12, перекрываемый при ходе сжатия, а также сообщена с наружной окружающей средой посредством установленной вертикально снаружи первого цилиндрического стакана 1 соединительной трубки 15, на верхнем конце которой установлен фильтр 16 с влагопоглотительным наполнителем. В зимний период наружный канал фильтра 16 может быть подсоединен к салону автомобиля, что уменьшит затраты топлива на его обогрев.
На верхнем торце перегородки 3 установлен упругий амортизатор 17, ограничивающий максимальный ход сжатия пневматической рессоры, которая крепится в подвеске транспортного средства с помощью верхней 18 и нижней 19 проушин, установленных по оси рессоры на цилиндрических стаканах 1 и 2. Рабочая емкость 6 и дополнительная емкость 7 заправляются воздухом до требуемого статического давления через штуцер 20, установленный на верхней части первого цилиндрического стакана 1.
Резинокордная оболочка 5, рабочая емкость 6, дополнительная емкость 7 и расположенная между ними перегородка 3 с основным калиброванным отверстием 8 и основным обратным клапаном 9, образуют основной упругий элемент рессоры, обеспечивающий восприятие осевой нагрузки и гашение колебаний подвески за счет внутреннего дросселирования воздуха между рабочей 6 и дополнительной 7 емкостями.
Вспомогательный упругий элемент рессоры состоит из резинокордной оболочки 5, вспомогательной рабочей емкости 10, дополнительного калиброванного отверстия 11 и дополнительного обратного клапана 12. Он обеспечивает гашений колебаний подвески за счет внешнего дросселирования воздуха между вспомогательной рабочей емкостью 10 и наружной окружающей средой.
Предлагаемая пневматическая рессора подвески транспортного средства работает следующим образом.
При ходе сжатия рессоры, заправленной воздухом через штуцер 20, первый 1 и второй 2 цилиндрические стаканы, прикрепленные с помощью верхней 18 и нижней 19 проушин к подрессоренной и неподрессоренной частям транспортного средства, телескопически движутся навстречу друг другу в отверстии кольцевого поршня 4. При этом нижняя часть резинокордной оболочки 5 в зоне перегиба перемещается вверх, перекатываясь вверх по внутренней поверхности первого цилиндрического стакана 1 и вниз по наружной поверхности второго цилиндрического стакана 2, а защитный чехол 13 сжимается. В результате этого давление в рабочей емкости 6 увеличивается, и воздух из нее свободно перетекает в дополнительную емкость 7 через основное калиброванное отверстие 8 и обратный клапан 9, установленные в перегородке 3. При этом давление во вспомогательной рабочей емкости 10 увеличивается, дополнительный обратный клапан 12 закрывается и воздух из вспомогательной рабочей емкости 10 выдавливается в окружающую среду через дополнительное калиброванное отверстие 11, кольцевую коническую полость 14, соединительную трубку 15 и фильтр 16. В результате нагретый при дросселировании через дополнительное калиброванное отверстие 11 воздух выводится при ходе сжатия в окружающую среду, практически не нагревая рессору.
В конце хода сжатия упругий амортизатор 17, закрепленный на перегородке 3, взаимодействует с верхним торцом первого цилиндрического стакана 1, что упруго ограничивает максимальный ход сжатия, предохраняя подвеску от жесткого удара в случае ее пробоя.
При ходе отдачи рессоры первый 1 и второй 2 цилиндрические стаканы телескопически движутся в противоположные стороны относительно друг друга. При этом нижняя часть резинокордной оболочки 5 в зоне перегиба перемещается вниз, перекатываясь вниз по внутренней поверхности первого цилиндрического стакана 1 и вверх по наружной поверхности второго цилиндрического стакана 2, а защитный чехол 13 растягивается. В результате этого давление в рабочей емкости 6 уменьшается, и воздух из дополнительной емкости 7 перетекает в рабочую емкость 6 через основное калиброванное отверстие 8, так как основной обратный клапан 9 закрыт. При дросселировании через основное калиброванное отверстие 8 воздух нагревается и отдает свое тепло стенкам первого 1 и второго 2 цилиндрических стаканов, которое рассеивается в окружающую среду. При этом давление во вспомогательной рабочей емкости 10 постепенно понижается и становится ниже давления окружающей среды. Под действием перепада давлений воздух из окружающей среды свободно всасывается во вспомогательную рабочую емкость 10 через фильтр 16, соединительную трубку 15, кольцевую коническую полость 14, дополнительное калиброванное отверстие 11 и дополнительный обратный клапан 12.
В конце хода отдачи и начале последующего хода сжатия давления в рабочей емкости 6 и дополнительной емкости 7 постепенно выравниваются, а давление в дополнительной рабочей емкости 10 становится равным давлению в окружающей среде. При последующем ходе сжатия процесс течения воздуха внутри рессоры повторяется.
В результате совместной работы защитного чехла 13, соединительной трубки 15 и фильтра 16 обеспечивается защита внутренней поверхности первого цилиндрического стакана 1 и дополнительной демпфирующей системы от засорения пылью, грязью, влагой и прямого попадания камней из-под колёс автомобиля.
Таким образом, достигается заявленный технический результат предлагаемой полезной модели, состоящий в повышении надежности и долговечности пневматической рессоры подвески транспортного средства.