ПОДВЕСКА МОСТА ДЛЯ УПРАВЛЯЕМЫХ ЖЕСТКИХ МОСТОВ В ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВАХ, В ЧАСТНОСТИ В ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВАХ ПРОМЫШЛЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
AXLE SUSPENSION FOR CONTROLLED RIGID AXLES IN VEHICLES, PARTICULARLY IN INDUSTRIAL VEHICLES

Изобретение касается подвески моста для управляемых жестких листов в транспортных средствах, в частности, в транспортных средствах промышленного назначения.
Часто используются подвески моста транспортных средств промышленного назначения, которые образованы из направляющей системы подвески моста с помощью расположенных на обеих сторонах транспортного средства продольных рычагов подвески, которые шарнирно соединены с одной стороны с мостом транспортного средства и с другой стороны с кузовом транспортного средства, и закрепленного в середине транспортного средства с помощью центрального шарнира с мостом транспортного средства и закрепленного концами своих обеих распорок на другой стороне с кузовом транспортного средства треугольного рычага подвески. Кроме того, для стабилизации предусмотрен в целом U-образный стабилизаторный торсион.
Недостатком этих известных подвесок моста является необходимость в конструктивном пространстве для расположения стабилизаторного торсиона и дорогостоящее выполнение подвески моста.
Упрощенная подвеска моста для жестких мостов известна из DE А 19521874 А1. Предлагаемая подвеска моста имеет четырехточечный рычаг, состоящий из двух стабильных шарнирных плеч, которые с помощью плоской опорной структуры неподвижно соединены друг с другом, при этом плоская опорная структура выполнена с возможностью скручивания с заданной характеристикой скручивания. При этом шарнирные соединения продольных рычагов подвески расположены под мостом транспортного средства, в то время как четырехточечный рычаг расположен над мостом транспортного средства и тем самым также над продольными рычагами. Хотя при этом четырехточечном рычаге не требуется особое конструктивное пространство для установки стабилизаторного торсиона, однако требуемое для этой подвески моста конструктивное пространство затрудняет ее расположение, в частности, при управляемом переднем жестком мосте транспортного средства для перевозки грузов и пассажиров, поскольку имеющееся там в распоряжении конструктивное пространство особенно ограничено за счет компонентов двигателя и других конструктивных элементов. Кроме того, указанный четырехточечный рычаг на основании плоской опорной структуры создает трудности при изготовлении, так что с его помощью не достигается оптимальная защита от боковой качки кузова.
Таким образом, задачей изобретения является создание улучшенной подвески моста, с помощью которой могут быть предотвращены недостатки обычных подвесок моста. В частности, в основу изобретения положена задача более простого, экономящего пространство и стоимость выполнения такой подвески моста, которая обеспечивает возможность надежной продольной и поперечной направляющей транспортного средства и надежной стабилизации транспортного средства.
Эти задачи решены с помощью подвески моста с признаками основного пункта формулы изобретения, а также с помощью четырехточечного рычага с признаками вспомогательного пункта формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения и применения изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения и поясняются в приведенном ниже описании частично со ссылками на прилагаемые чертежи.
Подвеска моста, согласно изобретению, для управляемых жестких мостов транспортных средств, в частности, транспортных средств промышленного назначения, имеет в соответствии с уровнем техники два расположенных на обеих сторонах продольной оси транспортного средства и проходящих в продольном направлении транспортного средства, соединяющих подвижно в вертикальном направлении управляемый жесткий мост с кузовом транспортного средства продольных рычага подвески. Оба продольных рычага предпочтительно расположены на по существу одинаковой высоте, однако могут быть также расположены со смещением относительно друг друга в вертикальном направлении.
Кроме того, подвеска моста содержит четырехточечный рычаг, который шарнирно соединен с одной стороны с жестким мостом и с другой стороны с кузовом транспортного средства. Продольные рычаги служат для продольного направления транспортного средства, в то время как четырехточечный рычаг выполняет функции продольного и поперечного направления транспортного средства и стабилизации транспортного средства.
Согласно общей идее изобретения, четырехточечный рычаг и продольные рычаги расположены под кузовом транспортного средства, например, под рамой транспортного средства и/или под продольными балками рамы транспортного средства. Кроме того, четырехточечный рычаг расположен под продольными рычагами. При этом гнезда четырехточечного рычага могут быть ориентированы плоско параллельно друг другу, однако это не обязательно.
Таким образом, особое преимущество данного изобретения состоит в том, что за счет использования нижнего четырехточечного рычага можно отказаться от тяги Панара вместе с ее креплением. За счет отсутствия тяги Панара отпадает также поперечное ускорение транспортного средства при пружинном движении. Другим преимуществом подвески моста, согласно изобретению, является то, что подвеска моста не нуждается в конструктивном пространстве между продольными балками рамы транспортного средства и под продольными балками рамы транспортного средства на высоте продольных рычагов, так что это конструктивное пространство можно использовать для расположения других компонентов транспортного средства.
Особенно предпочтительным является выполнение управляемого жесткого моста в виде переднего моста с пневматической подвеской, поскольку занимающая меньшее конструктивное пространство подвеска моста оставляет больше места для расположения двигателя и других компонентов на переднем мосту с пневматической подвеской.
Управляемый жесткий мост может быть также выполнен в качестве поддерживающего моста или в качестве поддерживающего моста, установленного перед ведущим мостом транспортного средства промышленного назначения.
Согласно одному предпочтительному варианту выполнения, четырехточечный рычаг подвески моста содержит проходящую в установленном положении четырехточечного рычага перпендикулярно продольному направлению транспортного средства среднюю часть, на обоих концах которой соответствующее первое рычажное плечо и второе рычажное плечо неподвижно соединены со средней частью, при этом два первых рычажных плеча шарнирно соединены с кузовом транспортного средства, а два вторых рычажных плеча шарнирно соединены с жестким мостом. В рамках изобретения возможно также, что эти четыре рычажных плеча проходят от центральной зоны с образованием креста или Н-образной структуры. Средняя часть может быть расположена посредине рычажных плеч, так что соответствующие две половины рычажного плеча, которые лежат на противоположных сторонах средней части, имеют по существу одинаковую длину. Однако средняя часть может быть также расположена со смещением относительно середины рычажных плеч, так что части рычажных плеч, лежащие на противоположных сторонах средней части, имеют разную длину. Согласно одному предпочтительному примеру выполнения, продольные рычаги и рычажные плечи четырехточечного рычага образуют по существу одинаково большой угол с продольной балкой рамы кузова транспортного средства, соответственно, продольные рычаги проходят по существу параллельно расположенным ниже рычажным плечам четырехточечного рычага. Угол с продольной балкой транспортного средства, естественно, изменяется при движении на основании шарнирной подвески, однако продольные рычаги и рычажные плечи четырехточечного рычага остаются, согласно этому варианту выполнения, ориентированными по существу параллельно друг другу при рассматривании сбоку.
В другой модификации этого варианта выполнения продольные рычаги шарнирно соединены так, что образуется стреловидность вперед в направлении движения или в противоположном направлении, так что продольные рычаги в поперечном направлении, т.е. перпендикулярно продольной оси транспортного средства, образуют с рычажными плечами острый угол. Преимуществом этого варианта является то, что за счет этого могут лучше восприниматься поперечные силы.
Ниже приводится описание различных вариантов выполнения четырехточечного рычага, которые в качестве четырехточечных рычагов являются особенно предпочтительными в подвеске моста, согласно изобретению, поскольку соответствующие четырехточечные рычаги являются особенно экономичными в изготовлении, компактными по конструкции и/или обеспечивают возможность особенно надежного и стабильного принципа действия подвески моста.
Особенно предпочтительным является вариант выполнения четырехточечного рычага, в котором рычажные плечи отходят от средней части с образованием Н-образной структуры. При этом средняя часть может быть выполнена в виде стержня, цилиндрической, в виде штанги, в виде трубы или в виде профильного элемента. Средняя часть выполнена, в частности, с возможностью скручивания, при этом предпочтительно можно задавать торсионные свойства с помощью процесса изготовления.
Кроме того, средняя часть и/или рычажные плечи могут быть выполнены изогнутыми. С помощью изогнутого выполнения обеспечивается возможность согласования потребности в пространстве с имеющимся конструктивным пространством.
Четырехточечный рычаг может быть выполнен из нескольких частей. Например, средняя часть может быть соединена с замыканием по материалу с рычажными плечами, предпочтительно посредством склеивания или сварки.
В другой возможности реализации изобретения предусмотрено, что средняя часть соединена с рычажными плечами с помощью соединения с геометрическим замыканием, предпочтительно зубчатого зацепления, при этом соединение с геометрическим замыканием может быть дополнительно защищено с помощью заклепочного или винтового соединения. За счет этого может быть реализовано особенно прочное разъемное соединение.
Указанные выше варианты выполнения из нескольких частей имеют то преимущество, что для изготовления отдельных составляющих частей четырехточечного рычага можно применять меньшие инструменты, за счет чего можно удешевлять процесс изготовления. Кроме того, облегчается обращение с конструктивными элементами.
В качестве альтернативного решения, в рамках изобретения возможно, что средняя часть соединена на концах в виде единого целого с соответствующими рычажными плечами, что обеспечивает особенно прочное соединение средней части с рычажными плечами.
Согласно другому варианту выполнения, средняя часть состоит из двух частей, например, двух половин, которые соединены друг с другом в месте соединения без возможности проворачивания, например, с помощью соединения с фрикционным замыканием. Согласно одной модификации этого варианта выполнения, средняя часть может состоять из двух частей, каждая из которых имеет фланцевую поверхность, которые соединены без возможности проворачивания с помощью заклепочного или винтового соединения. Преимуществом этих вариантов выполнения является то, что средняя часть может быть составлена из двух меньших отдельных частей, при этом меньшие отдельные части снова могут быть изготовлены с помощью меньших инструментов, например, форм для ковки или литья, т.е. более дешевым способом.
Кроме того, средняя часть может быть выполнена из пластмассы или по меньшей мере частично из пластмассы, при этом пластмасса предпочтительно является армированной стекловолокном (GFK) или углеродным волокном (CFK) пластмассой. При этом рычажные плечи могут быть изготовлены из стали или чугуна. Этот вариант выполнения обеспечивает то преимущество, что выбор материала для отдельных участков четырехточечного рычага может быть оптимально согласован с отдельными функциями, при этом, например, относящееся к безопасности продольное направление обеспечивается с помощью изготовленных из стали рычажных плеч, а менее влияющая на безопасность поперечная стабилизация обеспечивается с помощью изготовленной из более легкого материала средней части. При этом техника соединения между средней частью и рычажными плечами не ограничивается определенными технологиями соединения.
Кроме того, в рамках изобретения возможно также интегрирование в другом варианте выполнения реечного рулевого механизма в четырехточечный рычаг.
Кроме того, средняя часть может быть выполнена в виде замкнутого полого пространства, которое предназначено для накопления текучей среды. Этот вариант выполнения имеет то преимущество, что средняя часть, наряду со стабилизацией качки, может быть дополнительно использована в качестве накопителя сжатого воздуха или другой текучей среды, например, рулевого масла, и тем самым можно отказаться от отдельного накопителя текучей среды, за счет чего возможно дальнейшее уменьшение требуемого конструктивного пространства.
В рамках изобретения возможно также, что четырехточечный рычаг выполнен из одной части.
При этом в первом варианте выполнения средняя часть может быть выполнена в виде закрытой трубы, и рычажные плечи могут иметь отрытый в сторону профиль. Открытый в сторону профиль может быть образован, например, из двух проходящих параллельно кромок. Образованная так средняя часть обеспечивает особенно легкую конструкцию четырехточечного рычага.
Кроме того, средняя часть и рычажные плечи могут быть выполнены из сплошного материала, что обеспечивает особенно высокую стабильность. В одной модификации этого варианта выполнения в выполненной из сплошного материала средней части может быть высверлена полость, с целью обеспечения уменьшения веса. Этот вариант выполнения обеспечивает то преимущество, что четырехточечный рычаг можно выковывать, в то время как выполненная в виде закрытой трубы средняя часть требует использования для изготовления способа литья, если в качестве материала применяется сталь или чугун.
Кроме того, на средней части четырехточечного рычага могут быть предусмотрены выемки для опоры стержней, с целью более надежного выполнения способа литья.
В другом варианте выполнения средняя часть может иметь открытую вниз и/или открытую вверх профильную структуру. Открытая вниз профильная структура является в смонтированном состоянии четырехточечного рычага открытой в сторону полотна движения профильной структурой. Такая средняя часть обеспечивает особенно высокую стабильность при одновременно легкой конструкции.
Кроме того, средняя часть может иметь заданное место выхода из строя. Предпочтительно, заданное место выхода из строя выполнено в виде заданного места разрушения, так что при возможной перегрузке четырехточечного рычага разрушается средняя часть, а не рычажные плечи. Такое заданное место выхода из строя может быть также выполнено так, что при перегрузке происходит скручивание в средней зоне.
Заданное место выхода из строя, соответственно, заданное место разрушения обеспечивает то преимущество, что всегда имеется продольное направление транспортного средства. За счет этого может обеспечиваться функция аварийного движения после разрушения (так называемый режим медленного продвижения к дому = “limp home mode”). В качестве альтернативного решения, при разрушении четырехточечного рычага поперечная жесткость может обеспечиваться с помощью проволочных тросов или т.п.
Опорные гнезда четырехточечного рычага могут быть выполнены со средствами жесткости.
Следует отметить, что четырехточечный рычаг, согласно изобретению, можно использовать также в других подвесках моста. Варианты выполнения четырехточечного рычага, согласно изобретению, должны рассматриваться как раскрытые независимо от подвески моста и служат предметом изобретения. Таким образом, другой аспект изобретения относится к четырехточечному рычагу, согласно одному из указанных выше вариантов выполнения.
Кроме того, изобретение относится к транспортному средству для перевозки грузов и пассажиров, содержащему подвеску управляемого жесткого моста, согласно одному из указанных выше аспектов. Кроме того, изобретение относится к четырехосному транспортному средству для перевозки грузов и пассажиров с двумя передними мостами с пневматической подвеской, при этом для каждого из двух передних мостов с пневматической подвеской предусмотрена подвеска моста в соответствии с одним из указанных выше аспектов.
Другие подробности и преимущества изобретения следуют из приведенного ниже описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг. 1А, В и С - подвеска моста, согласно одному примеру выполнения, в изометрической проекции, на виде сбоку и на виде снизу;
Фиг. 2А и В - подвеска моста для двух передних мостов с пневматической подвеской, согласно одному примеру выполнения, в изометрической проекции и на виде сбоку;
фиг. 3-7 - различные выполненные из одной части варианты выполнения четырехточечного рычага;
фиг. 8-13В - различные выполненные из нескольких частей варианты выполнения четырехточечного рычага.
Показанная на фиг. 1А подвеска 10 моста представляет подвеску управляемого переднего моста с пневматической подвеской транспортного средства промышленного назначения. Подвески для жестких мостов в транспортных средствах промышленного назначения хорошо известны специалистам в данной области техники, так что на чертежах изображены лишь необходимые для понимания изобретения конструктивные элементы. В частности, для ясности не изображены колеса, пневморессоры, рулевой механизм и амортизаторы, которые выполнены обычным образом.
Позицией 3 обозначены продольные балки рамы кузова транспортного средства. Рама транспортного средства выполнена обычным образом и имеет на обеих сторонах транспортного средства по одной такой продольной балке 3 рамы. Между этими продольными балками 3 обычно расположены поперечные балки (не изображены).
Подвеска 10 моста содержит два расположенных на одинаковой высоте под продольной балкой 3 рамы транспортного средства и проходящих в продольном направлении транспортного средства, соединяющих подвижно в вертикальном направлении управляемый жесткий мост 6 с продольной балкой 3 рамы транспортного средства продольных рычага 5. От управляемого жесткого моста на фиг. 1А показано тело 6 моста, а также отходящие в стороны консоли 8, которые на одной стороне имеют кулак 8А моста.
Для крепления на стороне рамы продольных рычагов 5, продольные балки 3 рамы транспортного средства имеют на своем переднем конце неподвижно расположенный крепежный элемент 4, с которым шарнирно соединен расположенный на стороне рамы конец 5А продольного рычага 5. Крепежный элемент 4 проходит от продольной балки 3 рамы вертикально вниз и закреплен на нижней стороне продольной балки 3 рамы, а также через боковую крепежную пластину 4А на поперечной стороне продольной балки 3 рамы. Для соединения на стороне моста продольных рычагов 5 на теле 6 моста под продольными балками 3 рамы закреплены имеющие форму вилки опорные места 7, на которые опирается расположенный на стороне моста конец 5В продольных рычагов 5.
Кроме того, подвеска моста содержит четырехточечный рычаг 30, который на одной стороне шарнирно соединен с управляемым жестким мостом 6 и на другой стороне шарнирно соединен с кузовом транспортного средства, в данном случае с продольной балкой 3 рамы транспортного средства. Четырехточечный рычаг состоит из расположенной перпендикулярно продольному направлению транспортного средства средней части 31, которая снабжена профилем с открытым поперечным сечением и на которой на задней стороне расположены в виде единого целого обе полки 32 четырехточечного рычага 30, при этом каждая полка 32 состоит из первого рычажного плеча 32А и второго рычажного плеча 32В.
Для шарнирного соединения четырехточечного рычага с обеими продольными балками 3 рамы через крепежный элемент 4, а также для шарнирного соединения с телом 6 моста, рычажные плечи 32 четырехточечного рычага имеют на своем противоположном центральной зоне 31 конце соответствующее полое цилиндрическое опорное гнездо 1, называемое в последующем также опорной проушиной. В опорных гнездах 1 находится запрессованный подшипник 2, например, молекулярный подшипник или подшипник скольжения, с боковыми лапами для крепления четырехточечного рычага на раме, соответственно, теле 6 моста. Шарнирные соединения продольных рычагов 5 и шарнирные соединения 1, 2 четырехточечного рычага 30 выполнены с карданной подвижностью. Ориентация лап 2 для крепления четырехточечного рычага на раме, соответственно, на теле 6 моста может изменяться и зависит по существу от кинематических, эластокинематических условий. Опорные проушины не являются обязательной составляющей частью четырехточечного рычага. Они могут быть также установлены в последующем, например, приварены, привинчены. Опора четырехточечного рычага может быть реализована с помощью обычных, известных из уровня техники опорных технических средств, например, молекулярных подшипников, подшипников скольжения, активных, соответственно, адаптивных и т.д.
На фиг. 1А показано, что четырехточечный рычаг 30 и продольный рычаг 5 расположены под относящейся к кузову транспортного средства продольной балкой 30 рамы транспортного средства, и что дополнительно к этому четырехточечный рычаг 30 расположен под продольным рычагом 5.
Таким образом, для подвески моста в пространстве между продольными балками 3 рамы и между продольными рычагами 5 над четырехточечным рычагом не требуется конструктивного пространства, которое тем самым находится в распоряжении для других целей. В показанном варианте выполнения верхние продольные рычаги 5 выполняют «лишь» продольное направление, т.е. в шасси передаются силы растяжения и сжатия. Нижний четырехточечный рычаг 30 выполняет функцию продольного и поперечного направления транспортного средства и стабилизации транспортного средства. Четырехточечный рычаг определяет также жесткость шасси вокруг вертикальной оси, например, при торможении. При этом средняя часть четырехточечного рычага служит, в частности, в качестве торсионной зоны и способствует главным образом стабилизации качки транспортного средства и передает поперечные силы транспортного средства. Средняя часть четырехточечного рычага может выполнять следующие задачи: стабилизации транспортного средства, восприятия боковых сил, размещения крепления рулевого механизма (рулевой механизм привинчивается сверху) или интегрирования рулевого механизма, т.е. средняя часть четырехточечного рычага служит одновременно в качестве корпуса рулевого механизма.
Более подробное описание конструкции четырехточечного рычага 30 будет приведено ниже применительно к фиг. 3.
На фиг. 1В еще раз показана конструкция, согласно фиг. 1А, на виде сбоку. Согласно показанному варианту выполнения подвески 10 моста, продольные рычаги 5 и рычажные плечи 32А, 32В четырехточечного рычага 30 расположены с параллельным друг другу прохождением, так что они образуют одинаковый угол с продольной балкой 3 рамы транспортного средства. Другими словами, угол α продольного рычага 5 с продольной осью продольной балки 3 рамы транспортного средства равен углу β рычажных плеч 32А, 32В с продольной осью продольной балки 3 рамы транспортного средства. Верхняя пара продольных рычагов и нижний четырехточечный рычаг образуют тем самым в идеальном случае в указанном выше смысле параллелограмм. Однако следует отметить, что возможны также уклонения по динамическим причинам движения. Острый угол продольного рычага 5 и рычажных плеч 32А, 32В с продольной балкой 3 может быть установлен различным в зависимости от транспортного средства.
Согласно показанному на фиг. 1А и 1В примеру выполнения, продольный рычаг 5 и расположенные под ним рычажные плечи 32А и 32В расположены по существу в одной и той же проходящей вертикально плоскости. Однако возможно также, что продольные рычаги 5 снабжены стреловидностью, т.е. расположены с поворотом в горизонтальной плоскости относительно рычажных плеч 32А и 32В, соответственно, относительно продольной оси продольной балки 3 рамы транспортного средства. Возможная стреловидность продольных рычагов 5 может быть направлена как вперед в направлении движения, так и в противоположном направлении. Величина стреловидности верхних продольных рычагов 5 зависит по существу от динамических свойств движения и может устанавливаться в зависимости от транспортного средства.
На фиг. 1С подвеска моста показана еще раз на виде снизу. Следует подчеркнуть, что для подвески моста могут применяться также другие четырехточечные рычаги, в частности, четырехточечные рычаги, показанные на фиг. 4-13А, вместо показанного на фиг. 1А - 1С четырехточечного рычага 30.
На фиг. 2А показан другой пример выполнения подвески 20 моста четырехосного транспортного средства с двумя передними мостами 6 с пневматической подвеской. Для упрощения изображения снова не изображены колеса, пневморессоры, рулевой механизм и амортизаторы, а также рулевая передача и рулевые тяги. При этом компоненты, обозначенные одинаковыми с компонентами на фиг. 1А позициями, являются одинаковыми, и их повторное описание не приводится. Конструкция соответствует в принципе показанной на фиг. 1 конструкции, с той особенностью, что на каждой из обоих передних мостов 6 с пневматической подвеской предусмотрена подвеска моста с четырехточечным рычагом 30 и расположенными над ним двумя продольными рычагами 5, которые снова расположены под продольной балкой 3 рамы транспортного средства.
На фиг. 2В показан вид сбоку, при этом дополнительно к элементам фиг. 2А изображен рулевой механизм, содержащий рулевую передачу 9А, синхронизирующую штангу для синхронизации обеих подвесок моста, которая шарнирно соединена с закрепленным на продольной балке 3 рамы, установленным с возможностью поворота балансиром 9С. Кроме того, с балансиром 9С известным образом шарнирно соединен цилиндр 9D, который на своем другом конце закреплен с возможностью поворота на раме 3 транспортного средства. Кроме того, параллельно и с боковым смещением относительно продольным рычагам 5 расположены продольные рулевые тяги 9Е рулевого механизма.
Ниже приводится со ссылками на фиг. 3-13В описание особенно предпочтительных вариантов выполнения четырехточечного рычага, применение которого в указанной выше подвеске моста является особенно предпочтительным.
В каждом из вариантов выполнения четырехточечного рычага содержится средняя часть, на обоих концах которой расположена без возможности проворачивания соответствующая полка по существу перпендикулярно средней части, при этом первый участок полок образован одним из первых рычажных плеч, а второй участок - одним из вторых рычажных плеч.
При этом первые рычажные плечи могут быть выполнены с различной или одинаковой длиной относительно вторых рычажных плеч.
Сначала приводится описание показанных на фиг. 3-7 вариантов выполнения четырехточечного рычага, который выполнен в виде одной части. Следует отметить, что под выполнением в виде одной части четырехточечного рычага понимается выполнение в виде одной части средней части и расположенных на ее обоих концах полок, при этом первый участок полок образован с помощью первого рычажного плеча, а второй участок полок образован с помощью второго рычажного плеча. Это означает, что выполнение в виде одной части четырехточечного рычага в смысле данного изобретения может быть реализовано с или без опорных гнезд 1 (называемых в последующем также опорными проушинами), и под выполнением в виде одной части четырехточечного рычага можно понимать также выполнение с закрепленными в последующем опорными проушинами 1 и выполнение с опорными проушинами 1 и запрессованными подшипниками 2.
На фиг. 3 показан вариант выполнения четырехточечного рычага 30. Применительно к фиг. 1А уже упоминалось, что четырехточечный рычаг содержит расположенную в смонтированном состоянии перпендикулярно продольной оси транспортного средства среднюю часть 31, которая снабжена открытым профильным поперечным сечением и на которой на сторонах концов расположены в виде единого целого обе полки 32 четырехточечного рычага, при этом каждая полка 32 состоит из первого рычажного плеча 32А и второго рычажного плеча 32В.
На полках на стороне концов сформированы имеющие форму полого цилиндра опорные проушины 1 с запрессованными подшипниками 2 для опоры четырехточечного рычага на подвеске моста, соответственно, на раме транспортного средства. Рычажные плечи 32А и 32В имеют Н-образное, соответственно, двойное U-образное профильное поперечное сечение с боковыми кромками 33, 34. Профильное поперечное сечение средней части 31 открыто вверх и вниз и имеет отдельные, проходящие в продольном направлении профильные перемычки 38, которые разделяют среднюю часть на отдельные прямоугольные профильные углубления 39. Кроме того, профильное поперечное сечение средней части 31 имеет две проходящие диагонально профильные перемычки 37, которые пересекают прямоугольные профильные углубления 38 и соединяются посредине. Кроме того, средняя часть 31 выполнена со слегка уменьшающейся толщиной к полкам 32, так что толщина в середине 35 больше, чем в концевой зоне 36 средней части 31.
Особое преимущество четырехточечного рычага 30 состоит в том, что открытый профиль конструктивного элемента особенно прост в изготовлении способом литья или ковки.
Согласно одному особенно предпочтительному варианту выполнения, в средней части может быть предусмотрено заданное место разрушения. Зона, в которой может быть расположено место заданного разрушения, обозначена на фиг. 3 позицией Z. Место заданного разрушение может быть реализовано с помощью надреза или с помощью зоны с повышенным напряжением материала. При этом средняя часть выполнена так, что она при перегрузке разрушается в месте заданного разрушения, так что и дальше обеспечивается продольное направление транспортного средства. В качестве альтернативного решения, при разрушении четырехточечного рычага поперечная жесткость обеспечивается с помощью тросов или т.п.
На фиг. 4 показан другой вариант выполнения четырехточечного рычага 40. Особенностью этого примера выполнения является то, что средняя часть 41 снабжена треугольной профильной структурой 45. Треугольная профильная структура может быть предпочтительно образована из проходящей в поперечном направлении системы треугольных углублений, при этом соседние углубления смещены в продольном направлении и повернуты на 180°. Кроме того, полки 42, соответственно, рычажные плечи 42А и 42В расположены по существу перпендикулярно средней части, однако выполнены слегка изогнутыми так, что рычажные плечи в своей расположенной на стороне моста и на стороне рамы концевой зоне удалены дальше в поперечном направлении от средней части 41, чем их концевая зона на средней части. Рычажные плечи 42А и 42В также имеют Н-образное или двойное U-образное поперечное сечение профиля с боковыми кромками 43, 44.
Четырехточечный рычаг 40, согласно этому варианту выполнения, особенно хорошо пригоден для изготовления способом ковки.
На фиг. 5А показан другой вариант выполнения четырехточечного рычага 50 с закрытой трубчатой средней частью 51 и открытым в сторону профилем полок 52. При этом полки снова закреплены в виде единого целого перпендикулярно на средней части 51 и имеют слегка изогнутое прохождение. Открытый в сторону профиль образован двумя параллельными, смещенными в вертикальном направлении кромками.
На фиг. 5В показан другой вариант выполнения четырехточечного рычага 50 из фиг. 5А со средней частью 51 в увеличенном масштабе, в которой дополнительно предусмотрены так называемые опоры 55 стержней. Опоры 55 стержней служат для более надежного выполнения процесса литья при изготовлении и получаются при размещении положительных удерживающих пальцев в форме для литья. Положение и расположение опор 55 стержней зависит от требований к функции и прочности конструктивного элемента. В данном примере опоры 55 стержней расположены на нижней стороне четырехточечного рычага 50, однако могут быть также расположены на обеих сторонах. Опоры стержней могут быть снова закрыты с помощью других функциональных конструктивных элементов, например, подключений сжатого воздуха.
На фиг. 6 показан другой вариант выполнения четырехточечного рычага 60, в котором средняя часть 61 и полки 62, соответственно, рычажные плечи 62А и 62В выполнены из сплошного материала, т.е. без полого поперечного сечения. Такой четырехточечный рычаг изготавливается обычно способом ковки.
На фиг. 7 показана модификация показанного на фиг. 6 примера выполнения четырехточечного рычага. Особенность этого примера выполнения состоит в том, что четырехточечный рычаг из фиг. 6 дополнительно просверлен, так что средняя часть 71 имеет сквозное полое пространство 73. Полки 72, соответственно, рычажные плечи 72А и 72В соответствуют показанному на фиг. 6 примеру выполнения.
Ниже приводится описание примеров выполнения состоящего из нескольких частей четырехточечного рычага со ссылками на фиг. 8-13В.
На фиг. 8 показан вариант выполнения четырехточечного рычага 80, при этом полки 82, соответственно, рычажные плечи 82А и 82В соответствуют, например, полкам 52 на фиг. 5А. Однако полки не выполнены в виде единого целого со средней частью 81, а имеющая форму полого цилиндра средняя часть соединена с замыканием по материалу посредством сварки в месте 85 соединения с полками 82. Для этого полки 82 снабжены проходящей в поперечном направлении цилиндрической соединительной зоной 86. Для этого боковые части 182 состоят из поддающегося сварке материала (чугуна или ковкой стали). Место сварки подготовлено в соответствии с требованиями технологии сварки. Вариант выполнения средней части зависит от требований к сварному шву, например, подходящей подготовки сварного шва, увеличения диаметра для уменьшения напряжений в сварных швах и т.д.
За счет этого для изготовления отдельных частей четырехточечного рычага можно применять меньшие инструменты, что уменьшает стоимость изготовления.
На фиг. 9 показан другой вариант выполнения четырехточечного рычага 90, при этом в отличие от фиг. 8 средняя часть 91 соединена в месте 95 соединения с полками 92 с замыканием по материалу с помощью склеивания. Это особенно предпочтительно, если средняя часть 91 выполнена, например, из легкой пластмассы, такой как, например, GFK или CFK.
На фиг. 10 показан другой вариант выполнения четырехточечного рычага 100, в котором средняя часть 101 состоит из двух частей, которые свинчены посредине на фланцевой поверхности 107 винтами 108. Соединение обеих частей средней части 101 с соответствующими полками 102 осуществляется с замыканием по материалу, например, посредством сварки в зоне 106. Для согласования меньшего диаметра средней части с большим диаметром соединительной части полок, обе части средней части 101 имеют в своей обращенной к полкам 102 концевой зоне увеличение 105 диаметра для уменьшения напряжений в сварных швах.
На фиг. 11 показан другой вариант выполнения четырехточечного рычага 110, в котором средняя часть 111 снова соединена посредине с помощью свинчивания фланцев 107, 108. В отличие от предыдущего варианта выполнения, обе части 115, 116 средней части 111 соединены в виде единого целого с полками 112 четырехточечного рычага.
На фиг. 12А - 12С показан другой вариант выполнения четырехточечного рычага 120. Особенность этого примера выполнения состоит в том, что средняя часть 121 содержит полую цилиндрическую штангу 125, которая с помощью соединения с геометрическим замыканием в виде зубчатого зацепления 127 соединена с соединительной зоной 128 полок 122. Соединение с геометрическим замыканием дополнительно защищено с помощью заклепочного или винтового соединения. Это показано на виде сбоку на фиг. 12В, на которой показаны защитные винты 129 на внутренней стороне полого профиля полок 122. Для уменьшения стоимости предпочтительно применяются сквозные отверстия с соединением 129 винта и гайки.
Полый профиль снова состоит из U-образного поперечного сечения с наружными кромками 123, 124. Особое преимущество этого варианта выполнения состоит в особенно предпочтительной возможности выполнения легкой конструкции. На фиг. 12С показана часть зоны 127 соединения с геометрическим замыканием между средней частью 125 и полками 122. Средняя часть 122 имеет снова на концевой стороне зону 126 увеличения диаметра для согласования с соединительным поперечным сечением 128 полок 122.
На фиг. 13А показан другой вариант выполнения четырехточечного рычага 130. Особенность этого варианта выполнения состоит в выполнении средней части 131 в виде замкнутого полого пространства 135 (закрытого профильного поперечного сечения). Замкнутое полое пространство 135 можно использовать, например, в качестве накопительного пространства для сжатого воздуха или других текучих сред. За счет использования сжатого воздуха или других текучих сред можно целенаправленно оказывать влияние на физические свойства шасси с четырехточечными рычагами (собственную частоту, активную стабилизацию качки, жесткость и т.д.). В схематичном изображении на фиг. 13А не показаны соединительные выводы для подачи сжатого воздуха. Полки 132, соответственно, рычажные плечи 132А и 132В снова выполнены в виде частей из чугуна или ковкой стали с Н-образным поперечным сечением профиля. Закрытый полый цилиндр 135 может быть, например, приварен в соединительной зоне 136 к полкам 132.
На фиг. 13В показан еще раз пример выполнения четырехточечного рычага 130 из фиг. 13А на виде сбоку в разрезе.
Хотя описание изобретения приведено со ссылками на определенные примеры выполнения, для специалистов в данной области техники понятно, что могут быть выполнены различные изменения и применяться эквиваленты в качестве замены, без выхода за объем изобретения. Дополнительно к этому возможны многочисленные модификации, с целью согласования определенной ситуации или определенного материала с идеей изобретения, без выхода за объем изобретения.
Так, в зависимости от варианта выполнения четырехточечного рычага можно использовать различные способы изготовления, например, технологии литья или ковки, спекания, лазерной трехмерной печати, механической обработки и т.д. В частности, наряду с чугуном и сталью можно также использовать обычные сплавы, ковкую сталь, армированную волокном пластмассу или композитные материалы. В принципе, возникающие силы в обеих половинах конструктивных элементов можно передавать с помощью различных известных из уровня техники способов соединения, например, с помощью соединения с фрикционным замыканием, например, с помощью зажимных винтов, с геометрическим замыканием, например, с помощью посадочных винтов, пальцев для передачи усилий среза, фиксации, зубчатого зацепления, с помощью клепочного соединения или с помощью адгезии/когезии (склеивания). Соединение полок посредством склеивания со средней частью обеспечивает в особенности то преимущество, что материал не получает термически индуцированных напряжений или локальных увеличений напряжения за счет свинчивания. Средняя часть четырехточечного рычага может состоять из круглого материала или материала любой другой формы.
Таким образом, изобретение не должно ограничиваться раскрытыми примерами выполнения, а должно охватывать все примеры выполнения, которые входят в объем прилагаемой формулы изобретения.
Перечень позиций
1 Гнездо подшипника
2 Лапа
3 Продольная балка рамы
4 Крепежный элемент
4А Крепежная пластина
5 Продольный рычаг подвески
5А,5В Концевые зоны продольного рычага
6 Тело моста
7 Удерживающий элемент
8 Консоль
8А Кулак моста
10 Подвеска моста
20 Подвеска моста при двух передних мостах
30 Четырехточечный рычаг
31 Средняя часть
32 Полка
32А,32В Первое, второе рычажное плечо
33,34 Профильные кромки
35 Средняя зона средней части
36 Концевая зона средней части
37 Диагональная перемычка
38 Поперечная перемычка
39 Профильное углубление
40 Четырехточечный рычаг
41 Средняя часть
42 Полка
42А,42В Первое, второе рычажное плечо
43,44 Профильные кромки
45 Треугольное профильное углубление
50 Четырехточечный рычаг
51 Средняя часть
52 Полка
52А,34В Первое, второе рычажное плечо
53,54 Профильные кромки
60 Четырехточечный рычаг
61 Средняя часть
62 Полка
62А,62В Первое, второе рычажное плечо
70 Четырехточечный рычаг
71 Средняя часть
72 Полка
72А,72В Первое, второе рычажное плечо
73 Полое сверление
80 Четырехточечный рычаг
81 Средняя часть
82 Полка
82А,82В Первое, второе рычажное плечо
83,84 Профильные кромки
85 Сварной шов
86 Соединительная зона полок
90 Четырехточечный рычаг
91 Средняя часть
92 Полка
92А,92В Первое, второе рычажное плечо
95 Место склеивания
100 Четырехточечный рычаг
101 Средняя часть
102 Полка
102А,102В Первое, второе рычажное плечо
105 Увеличение диаметра
106 Сварной шов
107 Фланцевая поверхность
108 Свинчивание
110 Четырехточечный рычаг
111 Средняя часть
112 Полка
112А,112В Первое, второе рычажное плечо
115,116 Частичные элементы средней части
120 Четырехточечный рычаг
121 Средняя часть
122 Полка
122А,122В Первое, второе рычажное плечо
123,124 Профильные кромки
125 Полый цилиндрический средний элемент
126 Увеличение диаметра
127 Зубчатое зацепление
128 Соединительная зона плеч
129 Свинчивание
130 Четырехточечный рычаг
131 Средняя часть
132 Полка
132А,132В Первое, второе рычажное плечо
135 Замкнутое полое пространство
136 Соединительная зона.