ТОРСИОННАЯ ПОДВЕСКА КОЛЕСА

Полезная модель относится к транспортному машиностроению и конкретно касается конструкции подвески колес транспортного средства.
Подвеска предназначена для подвешивания колеса, т.е. для соединения колеса с корпусом автомобиля, в качестве которого могут быть кузов или рама, или иные узлы автомобиля.
Известна подвеска колес транспортного средства (патент РФ №2268158, МПК В60G 11/18, опубликован в 2006 г.), выбранная в качестве ближайшего аналога и содержащая амортизатор, составные торсионные валы, каждый из которых расположен в защитных трубах, которые с одной стороны соединены через поперечные рычаги и пальцы со стойкой колеса, а с другой - через кронштейн с рамой, при этом каждый торсионный вал выполнен в виде двух соосных цельнометаллических стержней, сопряженных упругой муфтой, причем две составные части торсионного вала имеют различные предварительные углы закрутки.
Недостатками известной подвески являются: сложность конструкции составного трубчато-стержневого торсионного вала и сложность конструкции всей подвески из-за использования двух торсионных валов и двух поперечных рычагов, небольшой угол закрутки торсионного вала из-за небольшой его длины, ограниченной размерами колесной ниши, вследствие чего ограничено вертикальное перемещение колеса при наезде на препятствие.
Полезная модель направлена на повышение величины хода подвески колеса, ее грузоподъемности, надежности и ремонтопригодности.
Поставленная задача решается тем, что в торсионной подвеске колеса, содержащей торсионный вал, который расположен вдоль продольной оси
корпуса автомобиля и одним концом жестко соединен с ним, а другим концом соединен через рычаг подвески с колесом автомобиля и имеет на этом конце, по меньшей мере, одно подвижное соединение с корпусом автомобиля с возможностью закручивания торсионного вала вокруг своей оси, по меньшей мере, часть торсионного вала расположена под полом корпуса автомобиля.
В легковом автомобиле торсионный вал целиком расположен под его полом, а в грузовом автомобиле передняя часть торсионного вала расположена под полом корпуса кабины, а остальная часть - под рамой кузова.
Расположение торсионного вала (или его части) под полом корпуса автомобиля позволяет установить торсионный вал любой необходимой длины, например, соизмеримый по длине с расстоянием между колесными нишами. Предлагаемая торсионная подвеска обеспечивает более высокий динамический ход колеса (больший диапазон вертикального перемещения колеса относительно корпуса автомобиля) за счет большей длины торсионного вала, что особенно важно для внедорожников, армейских автомобилей и бронетранспортеров. Кроме того, за счет увеличения длины торсионного вала повышается грузоподъемность подвески. Торсионные валы предлагаемой подвески в отличие от ближайшего аналога расположены не в колесной нише автомобиля, а под его корпусом (кузовом, шасси), что позволяет повысить ремонтопригодность подвески и улучшить ее потребительские свойства. В предлагаемой подвеске для каждого колеса имеется один торсионный вал, что позволяет упростить конструкцию по сравнению с ближайшим аналогом и улучшить ремонтопригодность. Предлагаемая подвеска благодаря своей конструкции имеет более высокую надежность, стойкость к воздействию пуль, осколков, минному взрыву.
Торсионный вал со стороны рычага подвески может иметь одно или два подвижных соединения с корпусом автомобиля. Каждое подвижное соединение торсионного вала с корпусом автомобиля обеспечено с помощью
установленного на корпусе автомобиля подшипника, в котором расположен торсионный вал со стороны рычага подвески.
В другом варианте выполнения подвижного соединения рычаг подвески имеет Г-образную форму, а подвижное соединение соответствующего конца торсионного вала с корпусом автомобиля обеспечено с помощью установленного на корпусе автомобиля подшипника, в котором расположена часть рычага подвески со стороны соединения его с торсионным валом.
Кроме того, подшипник подвижного соединения торсионного вала может быть расположен внутри двух полуцилиндров, которые жестко закреплены на корпусе автомобиля.
Жесткое соединение конца торсионного вала с корпусом автомобиля может быть выполнено шлицевым: непосредственным, когда шлицы торсионного вала взаимодействуют с соответствующими шлицами, выполненными непосредственно в корпусе автомобиля, или посредством двух полых полуцилиндров, закрепленных на корпусе автомобиля, при этом шлицы торсионного вала взаимодействуют со шлицами, выполненными на внутренней поверхности полуцилиндров.
Сущность полезной модели поясняется иллюстративными материалами:
на фиг.1 схематично показан вариант подвески, в которой торсионный вал имеет одну подвижную точку опоры в корпусе автомобиля через тело рычага подвески,
на фиг.2 схематично показан вариант подвески, в которой торсионный вал имеет одну подвижную точку опоры непосредственно в корпусе автомобиля,
на фиг.3 схематично показан вариант подвески, в которой торсионный вал имеет две подвижные точки опоры непосредственно в корпусе автомобиля,
на фиг.4 схематично показано расположение торсионного вала с двумя подвижными точками опоры на автомобиле,
на фиг.5 схематично показано поперечное сечение узла подвижного крепления торсионного вала к корпусу автомобиля,
на фиг.6 схематично показано поперечное сечение узла жесткого крепления торсионного вала к корпусу автомобиля.
Торсионная подвеска колеса содержит один торсионный вал 1 для каждого колеса 2, размещенный под полом корпуса 3 автомобиля и имеющий длину не меньше расстояния между колесными нишами автомобиля.
Торсионный вал с одной стороны жестко соединен с корпусом 3 автомобиля посредством шлицевого соединения 4, а с другой соединен с колесом 2 автомобиля через расположенный поперечно оси торсионного вала 1 рычаг 5 подвески. Со стороны данного рычага 5 подвески торсионный вал 1 имеет одно или два подвижных соединения 6 с корпусом 3 автомобиля. В случае двух подвижных точек опоры торсионного вала с корпусом автомобиля целесообразно использовать дополнительный рычаг 5 подвески (фиг.3).
Для подвижного соединения торсионного вала 1 с корпусом 3 автомобиля используют подшипник 7, который установлен на корпус 3 автомобиля. Рычаг 5 может иметь прямолинейную форму и быть соединенным с торсионным валом под прямым углом. Тогда в подшипнике 7 установлен торсионный вал (фиг.2). Рычаг 5 может иметь Г-образную форму и быть соединен с торцевым валом 1 соосно. В этом случае в подшипнике 7 установлен конец рычага 5 в месте его соединения с торцевым валом 1.
Подшипник 7 подвижного соединения торсионного вала 1 закрепляют на корпусе 3 автомобиля посредством двух полуцилиндров 8, которые имеют приливы 9 с отверстиями 10 для крепежных элементов, с помощью которых полуцилиндры жестко закреплены на корпусе 3 автомобиля (фиг.5).
Жесткое шлицевое соединение конца торсионного вала 1 с корпусом 3 автомобиля может быть обеспечено аналогично подвижному соединению
посредством двух полых полуцилиндров 8, но со шлицами 11, выполненными на их внутренней поверхности, которые взаимодействуют с соответствующими шлицами 12, выполненными на конце торсионного вала 1.
Подвеска работает следующим образом.
При наезде колеса транспортного средства на препятствие происходит вертикальное перемещение колеса 2 относительно корпуса 3 автомобиля. Рычаг 5 подвески получает вращательное движение, которое передается на торсионный вал 1, закручивая последний. После съезда автомобиля с препятствия упругие свойства торсионного вала 1 заставляют его раскручиваться, в результате чего происходит обратное вращение рычага 5 подвески и, соответственно, возращение колеса 2 в исходное положение.