ПОДВЕСКА ОСИ, А ТАКЖЕ ПОДЪЕМНИК ОСИ ДЛЯ ОСИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
AXIS SUSPENDER, AS WELL AS AXIS LIFT FOR VEHICLE AXIS

Изобретение касается подвески оси для оси транспортного средства согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения и подъемника оси для оси транспортного средства согласно ограничительной части п.2 формулы изобретения.
При подвеске пневматически подрессоренной оси транспортного средства согласно EP 0961726 B1 силовым элементом для подъема оси транспортного средства служит пневматический мембранный цилиндр. Этот цилиндр опирается на консоль, которая расположена под опорой оси транспортного средства. В опоре в ее двух боковых стенках помещается опорный болт, который задает ось поворота для соответствующего продольного рычага подвески оси транспортного средства. Чтобы при подъеме оси отводить на опору значительные усилия, консоль с цельно выполненными на ней полками перекрывает боковые стенки опоры, при этом полки, в частности, опираются на опорный болт. Поэтому часть усилий, действующих при подъеме оси транспортного средства, передается на этот болт и вместе с тем на части подвески оси, которые участвуют в динамическом процессе движения.
Из DE 69917105 T2 известна подвеска оси, снабженная подъемником оси, у которого выполненный здесь в виде пневматической рессоры силовой элемент опирается на консоль, состоящую в совокупности из трех частей. Первая часть консоли, на которую непосредственно опирается силовой элемент, снабжена вставным соединением для вставления в область торцевой стенки опоры. Составными частями консоли являются также пластины подвески по обе стороны опоры, нижние концы каждой из которых привернуты к первой части консоли, а верхние концы которых навешены на винтовой болт-шпильку. Поэтому также при этом варианте осуществления подъемник оси, в частности, опирается на тот опорный болт, на котором установлен продольный рычаг подвески, так что по меньшей мере часть действующих при подъеме оси транспортного средства усилий передается также на этот болт и вместе с тем на части подвески оси, которые участвуют в динамическом процессе движения.
Подвеска оси и подъемник оси без этих недостатков известны из DE 102006044598 A1. Для получения консоли, которая может переставляться в широких пределах, эта консоль состоит из двух частей, при этом первая часть консоли представляет собой имеющий форму прямоугольного параллелепипеда передающий давление элемент, который привернут между двумя полками второй части консоли и снизу опирается на опору руля. Вторая часть консоли через соответствующие ряды отверстий в разных положениях может соединяться как с первой частью консоли, так и с опорой. При монтаже подъемника оси во избежание его неправильного встраивания следует учитывать использование правильных, т.е. подходящих для соответствующей геометрии транспортного средства пар отверстий. После горизонтального вставления первой части консоли ряды отверстий второй части консоли должны совмещаться с двумя отверстиями боковых стенок опоры. При этом может произойти, что для соединения будет выбрано неправильное отверстие, и из-за этого первая часть консоли больше не сможет находиться в достаточном зацеплении с торцевой стенкой опоры. Существует опасность, что это соединение позднее разъединится под эксплуатационными нагрузками транспортного средства. В результате подъемник оси отклонился бы и перестал функционировать, так как усилие подъема больше не воздействует на предусмотренное для этого место, в худшем случае вторая часть консоли может даже оторваться.
Подъемник оси согласно DE 102006044598 A1 работает с благоприятным отводом усилий реакции давления, однако до окончания монтажа подъемника оси необходимы несколько шагов монтажа, в частности, для правильной установки и позиционирования обеих частей консоли.
Поэтому целью изобретения является обеспечение возможности монтажа консоли подъемника оси на опоре несколькими приемами в основном положении.
Для решения этой задачи предлагается подвеска оси или, соответственно, подъемник оси с признаками пп.1 и 2 формулы изобретения.
Несколькими приемами консоль может крепиться на опоре в основном положении, в котором надежно передаются усилия подъема оси. Соединение осуществляется в двух областях на расстоянии друг от друга. В качестве первого средства соединения служит выполненное на части консоли вставное или крюковое соединение. Другое, удаленное от него средство соединения может, например, состоять из расположенного поперек в части консоли штока. Этот шток для крепления на опоре может продеваться через отверстия, которые находятся в боковых стенках опоры.
При креплении части консоли сначала вставное или крюковое соединение приводится в зацепление с опорой, для чего необходимо только одно соответствующее движение части консоли до сцепления. Другие приемы, то есть, например, прикручивавание, фиксация стопорного кольца и пр. для этого первого соединения не требуются.
Способное нести нагрузку расположение части консоли достигается в однозначно определенном и не допускающем альтернативы положении. Для этого положения необходимы только несколько приемов, которые, к тому же, приходятся только на одно из этих мест, в отличие от чего соединение в другом месте достигается уже путем простой вставки или зацепления крючком части консоли.
Предпочтительно силовое разделение подъемника оси с участвующими в динамическом процессе движения компонентами шасси, так как опирание консоли, в которой помещается силовой элемент подъемника оси, происходит исключительно на основную часть опоры, а не на такие части подвески оси, которые участвуют в динамическом процессе движения. Прежде всего, избегают того, чтобы часть действующих на консоль значительных усилий реакции давления передавалась на опорный болт, который соединяет с возможностью поворота продольный рычаг подвески с опорой.
Во время просто осуществляемого монтажа в основном положении другая часть консоли, на которую опирается силовой элемент подъемника оси, может быть уже соединена с первой частью консоли. Но альтернативно можно также крепить другую часть консоли только после первой части консоли.
У транспортных средств промышленного назначения, для которых в первую очередь применяется эта подвеска оси, различные типы транспортных средств требуют также различной высоты езды. Под высотой езды специалист понимает удерживаемое посредством клапана пневматической рессоры расстояние между нижней стороной лонжерона транспортного средства и центральной точкой оси. В программе изготовителя оси один и тот же продольный рычаг подвески комбинируется с различной высоты опорами, сильфонами пневматической рессоры, а также различным образом изломанными (изогнутыми) консолями пневматической рессоры. Поэтому также диапазон поворота, то есть минимальный и максимальный угол выхода руля из опоры, у разных транспортных средств получается различным. Иногда этот диапазон больше, иногда он меньше. Из-за этих условий и для наибольшего возможного расширения области применения подъемник оси должен также обладать возможностью адаптации по своим наиболее важным для функционирования размерам.
Для достижения этой адаптации с помощью соответствующего расположения силового элемента в одном из вариантов осуществления предлагается, чтобы вторая часть консоли могла крепиться к первой части консоли по меньшей мере в двух различных положениях. Для этого составной частью первой части консоли может быть цельная формованная листовая деталь, которая состоит из двух параллельных боковых полок и одного соединяющего эти полки друг с другом участка перемычки, на котором выполнено вставное или крюковое соединение. При этой конструкции боковые полки первой части консоли снабжены каждая множеством отверстий для выборочного продевания винтового соединения со второй частью консоли. Таким образом вторая часть консоли, в которой помещается мембранный цилиндр, может крепиться к первой части консоли по меньшей мере в двух различных положениях для адаптации к требуемой в каждом случае геометрии подъемника оси.
В другом варианте осуществления предлагается, чтобы составной частью второй части консоли являлась цельная формованная листовая деталь, которая состоит из двух параллельных боковых полок и одной соединяющей эти полки друг с другом поперечной стенки, на которой находится подпорка для силового элемента, и чтобы боковые полки были снабжены каждая по меньшей мере одним отверстием для продевания винтового соединения с первой частью консоли.
Для благоприятной передачи на опору усилий реакции подъема, действующих на консоли, предлагается также, чтобы верхняя сторона участка перемычки была снабжена опорной поверхностью для прилегания к нижней стороне опоры.
В другом варианте осуществления предлагается, чтобы вставное или крюковое соединение было выполнено с горизонтальным входом в зацепление в опору, при этом другое средство соединения горизонтально не имеет зазора или максимум имеет зазор, который меньше, чем этот горизонтальный вход в зацепление.
Регулировка подъемника оси на соответствующую геометрию шасси может также альтернативно или дополнительно производиться на продольном рычаге подвески там, где при эксплуатации силового элемента его усилие подъема действует на продольный рычаг подвески, чтобы поднимать его. Поэтому в других вариантах осуществления изобретения предлагаются меры для того, чтобы можно было простым образом монтировать расположенный на продольном рычаге подвески воспринимающий усилия элемент для усилия подъема более чем в одном положении.
Другие подробности и преимущества изобретения содержатся в последующем описании примеров осуществления с помощью соответствующих чертежей. На них показано:
фиг.1 - на изображении в перспективе, преимущественно сбоку, части пневматически подрессоренной подвески оси, включая опору, а также опирающийся на нее с возможностью поворота продольный рычаг подвески, однако без изображения самой оси;
фиг.2a - область опоры и закрепленного на ней подъемника оси, включая расположенную под ней первую часть консоли подъемника оси;
фиг.2b - предметы в соответствии с фиг.2a с дополнительно закрепленной второй частью консоли;
фиг.3 - на изображении в перспективе первая часть консоли;
фиг.4 - второй вариант осуществления продольного рычага подвески с закрепляемым на нем в различных положениях воспринимающим усилия элементом и
фиг.5 - другой вариант осуществления продольного рычага подвески с закрепляемым на нем в различных положениях воспринимающим усилия элементом.
На фиг.1 показана подвеска оси (моста) грузового автоприцепа или полуприцепа. Под рамой транспортного средства слева и справа соответственно закреплены опоры 2, предпочтительно посредством сварки их верхнего края 4 с нижней стороной лонжеронов рамы транспортного средства. В каждой опоре 2, с возможностью поворота в каждом случае вокруг пальца 6, установлен с возможностью поворота продольный рычаг подвески или, соответственно, продольный рычаг 5 независимой подвески для оси транспортного средства.
Каждый продольный рычаг подвески или, соответственно, продольный рычаг 5 независимой подвески выполнен в виде отливки из стального литья или литья из легкого металла. Передний конец каждого продольного рычага 5 подвески выполнен в виде проушины, в которой установлена резиновая втулка или резиново-стальная втулка. Через эту втулку, а также через боковые стенки 7a, 7b опоры 2 проходит палец 6. На заднем конце продольного рычага 5 подвески, что не показано на чертеже, всегда закреплены сильфоны пневматической рессоры, выполненной обычным образом. Обычно такого рода сильфоны пневматической рессоры опираются на раму транспортного средства снизу.
Каждый продольный рычаг 5 подвески соединен в приемном элементе 3 оси с телом (балкой) оси (моста) транспортного средства. Тело оси, предпочтительно трубчатая балка оси, от левой до правой стороны транспортного средства выполнено сплошным, и на двух его концах установлены опорные узлы для колес транспортного средства.
Для регулировки колеи и продольного наклона оси транспортного средства опоры 2 снабжены юстировочными устройствами 8.
Основная часть опоры 2 в поперечном сечении выполнена U-образной и состоит из двух по существу параллельных друг другу боковых стенок 7a, 7b и обращенной вперед в направлении движения торцевой стенки 14. В заднем и нижнем направлении основная часть опоры 2 открыта. В технологически предпочтительном варианте осуществления она может быть выполнена цельной, при этом все ее стенки, то есть обе боковые стенки 7a, 7b и передняя торцевая стенка 14, являются участками одной и той же полосы листового металла. Эта полоса листового металла, например из листовой стали, в процессе холодной обработки давлением, например в процессе штамповки или гибки, в штампе преобразуется в формованную листовую деталь, воспроизведенную на чертеже. Возможна также опора, изготовленная из литого материала.
Боковые стенки 7a, 7b снабжены отверстиями. Через эти отверстия, а также через переднюю проушину продольного рычага 5 подвески продет палец 6, и таким образом образует поворотную ось для продольного рычага подвески.
Чтобы поднять изображенную на фиг.1 в положении движения пневматически подрессоренную ось транспортного средства, в случае если она не нужна для движения, в ее поднятое положение, предусмотрен подъемник оси с расположенным под опорой 2 подъемным устройством 9. Составной частью подъемного устройства 9 является работающий со сжатым воздухом мембранный цилиндр 11, который посредством консоли 12, отдельные части которой еще поясняются подробнее ниже, жестко установлен на опоре 2. Консоль 12 снабжена подпоркой 10 для крепления мембранного цилиндра 11. Составными частями подпорки 10 являются расположенные по обеим сторонам отверстия 13 на консоли винты 16, которые жестко крепят мембранный цилиндр к консоли 12.
Продольный рычаг 5 подвески оси на своей нижней стороне снабжен воспринимающим усилия элементом 15, на котором для восприятия усилия подъема выполнена поверхность 15A обкатывания. Воспринимающий усилия элемент 15 здесь выполнен массивным. Он навешен снизу в отверстие продольного рычага подвески и одновременно зафиксирован винтом.
Мембранный цилиндр 11 является силовым элементом подъемника оси. Его корпус с помощью винтовых соединений 16 жестко опирается на консоль 12. При этом часть мембранного цилиндра 11 через отверстие 13 в консоли выдается наискосок вверх. В этой области находится осевая направляющая 19 для выходящего из мембранного цилиндра 11 наружу, приводимого в движение рабочей средой в мембранном цилиндре поршневого штока 18. Осевая направляющая 19 представляет собой пластмассовую втулку, которая направляет поршневой шток 18 на некоторой части его длины. На своем конце поршневой шток 18 снабжен роликом 20, установленным на подшипник качения.
При приведении в действие силового элемента 11 посредством сжатого воздуха с помощью узла из поршневого штока 18 и ролика 20, образующего в совокупности узел передачи давления, возникает направленное наискосок вверх усилие давления на противолежащий воспринимающий усилия элемент 15 на продольном рычаге 5 подвески. Вследствие этого продольный рычаг 5 подвески поворачивается вокруг пальца 6 вверх, и ось поднимается.
В отсутствие эксплуатации подъемника оси состоящий из поршневого штока и ролика узел 18, 20 передачи давления оттягивается назад в направлении мембранного цилиндра 11, благодаря чему ролик 20 не имеет контакта с воспринимающим усилия элементом 15 и продольный рычаг 5 подвески может свободно двигаться соответственно условиям движения.
Поверхность 15A обкатывания на массивном здесь воспринимающем усилия элементе 15 выполнена в виде изогнутой в направлении ролика 20 эвольвенты. Форма эвольвенты такова, что нормаль к поверхности того места, в котором ролик 20 прилегает к поверхности 15A обкатывания, точно совпадает с продольной осью поршневого штока 18. Благодаря этой ориентации и геометрической конфигурации участвующих конструктивных элементов достигается, что на ролик 20 и вместе с тем на поршневой шток 18 не действуют или, во всяком случае, действуют очень малые поперечные усилия. Тем не менее может быть целесообразно, направлять поршневой шток 18 в осевом направлении, для чего вблизи выхода поршневого штока 18 из корпуса мембранного цилиндра 11 на корпусе мембранного цилиндра 11 закреплена осевая направляющая 19.
Консоль 12 подъемника оси выполнена из двух частей. Она состоит по существу из первой части 31 консоли и второй части 41 консоли. Первая часть 31 консоли закреплена в неизменяемом положении непосредственно на опоре 2 и передает на эту опору связанные с подъемом усилия реакции. Вторая часть, на которой находится подпорка 10 мембранного цилиндра 11 и вместе с тем силового элемента подъемника оси, напротив, закреплена на первой части 31 консоли, и при этом только опосредствованно на опоре.
Конструкция и крепление частей консоли ниже поясняются подробнее с помощью фигур 2a, 2b и 3.
Первая часть 31 консоли состоит по существу из формованной листовой детали 32 и обозначенного на фиг.2a только с помощью его центральной линии, зафиксированного в осевом направлении штока 33. Часть 31 консоли в двух горизонтально удаленных друг от друга местах соединена с опорой 2. Передним в направлении движения соединением служит вставное или крюковое соединение 36A для входа в зацепление в торцевую стенку 14 опоры. Соединение 36A выполнено в такой форме, что оно посредством простого геометрического замыкания входит в зацепление в выполненную в соответствующей форме структуру в опоре 2, здесь, в частности, в отверстие в нижней области торцевой стенки 14 опоры.
Формованная листовая деталь 32 части 31 консоли состоит из двух расположенных в смонтированном состоянии снаружи на боковых стенках 7a, 7b опоры боковых полок 35, и из одного соединяющего эти полки участка 36 перемычки. На участке 36 перемычки находится горизонтально входящее в зацепление в отверстие в опоре 2 вставное или крюковое соединение 36A.
Участок 36 перемычки непрерывно проходит поперек под опорой 2, при этом его верхняя сторона служит опорной поверхностью, которая снизу опирается на опору 2, и таким образом прямым путем отводит наибольшую долю возникающих при подъеме оси усилий реакции давления в опору 2. Альтернативно усилия реакции давления могут также передаваться исключительно или преимущественно через вставное крюковое соединение 36A и/или через другое, находящееся на расстоянии от него соединение в опору 2.
На заднем конце формованной листовой детали 32 ее боковые полки 35 снабжены каждая отверстием 34, которое соосно отверстию 34 в соответственно другой боковой полке 35. Отверстия 34 расположены так, что при смонтированной части 31 консоли они соосны отверстиям 24 в боковых стенках 7a, 7b опоры 2. Шток 33, который является составной частью части 31 консоли, продет через все эти четыре отверстия 24, 34 и зафиксирован в осевом направлении. Для осевой фиксации шток 33 на одном своем конце снабжен расширенной головкой, а на другом своем конце кольцевым пазом, в который может вставляться фиксирующий зажим 37 (фиг.1).
Крепление первой части 31 консоли на опоре 2 осуществляется, когда эта часть консоли движется вперед, пока выполненное спереди на ней вставное соединение крюковое соединение 36A не попадет в отверстие в торцевой стенке 14 опоры 2. После этого, например, путем легкого подъема формованной листовой детали 32, отверстия 34 которой совмещаются с отверстиями 24 опоры, продевается шток 33 и посредством фиксирующего зажима 37 фиксируется в осевом направлении. Тогда передние средства соединения в виде вставного или крюкового соединения 36A больше не могут разъединиться, так как находящиеся горизонтально на расстоянии от передних средств соединения задние средства соединения в виде штока 33 препятствуют этому. Для этого необходим соответствующий малый допуск штока 33 и отверстий 24, 34. Возможный там горизонтальный зазор меньше, чем горизонтальный вход в зацепление вставного или, соответственно, крюкового соединения 36A спереди на части 31 консоли.
Альтернативно вставное крюковое соединение может также осуществляться в боковых стенках 7a, 7b опоры 2. Также возможно, чтобы другое, расположенное на расстоянии соединение служило только для фиксации нескольких вставных или крюковых соединений и не выполняло функции опирания консоли.
В соответствии с фиг.2b также другая часть 41 консоли состоит по существу из цельной формованной листовой детали 42, которая состоит из двух параллельных друг другу боковых полок 45 и одной соединяющей эти полки друг с другом поперечной стенки 36, при этом мембранный цилиндр 11 посредством винтовых соединений 16 опирается на эту поперечную стенку 46.
Чтобы установить вторую часть 41 консоли относительно первой части 31 консоли, боковые полки 35 снабжены каждая системой отверстий. Через эти отверстия 39 могут выборочно продеваться винты 49 (фиг.1), чтобы таким образом можно было крепить вторую часть консоли в одном определенном из нескольких имеющихся на выбор положений к первой части консоли и адаптировать путь движения подъемника оси к соответствующей геометрии шасси.
Составной частью второй части 41 консоли являются служащие на двух боковых полках 45 в качестве цапф проникающие элементы 44, которые постоянно входят в продолговатое отверстие 38 в соответствующей боковой полке 35 первой части 31 консоли. Продолговатые отверстия 38 не прямые, а проходят по дуге окружности, исходный центр которой примерно совпадает с пальцем 6.
Регулировка подъемника оси может осуществляться впоследствии или, соответственно, индивидуально изготовителем транспортного средства, после того как первая часть 31 консоли сначала была смонтирована в своем неизменяемом основном положении на опоре 2. Альтернативно существует возможность, уже до установки подъемника оси на опоре соединять две части 31, 41 консоли в определенном относительном положении, подходящем для соответствующего типа шасси. Подготовленная таким образом консоль из двух частей 31, 41 консоли затем в виде узла крепится под опорой 2, причем также без возможности ошибочного неправильного монтажа.
Адаптация подъемника оси и, прежде всего, пути его движения к соответствующей геометрии шасси может, однако, осуществляться также на боковых сторонах подъемника оси, что иллюстрируют фиг.4 и 5 в двух различных вариантах осуществления.
В соответствии с фиг.4 расположенный под продольным рычагом 5 подвески воспринимающий усилия элемент 15 с каждой из двух сторон продольного рычага 5 подвески снабжен полкой 52. Эта полка имеет структуры, которые допускают монтаж на различных высотах, здесь трех различных высотах. Эти структуры состоят из открытых с одной стороны прорезей 53, а также отверстий 54 в полках 52. Эти структуры выборочно могут соединяться с соответствующей цапфой 55 или, соответственно, отверстием 56 продольного рычага 5 подвески, чтобы таким образом устанавливать положение выполненной на воспринимающем усилия элементе 15 поверхности 15A обкатывания так, чтобы при эксплуатации подъемника оси устанавливалась соосность с узлом передачи давления, состоящим из поршневого штока 18 и ролика 20. Таким образом, воспринимающий усилия элемент 15 всегда расположен в продолжение направления действия силового элемента 11.
В варианте осуществления в соответствии с фиг.5 воспринимающий усилия элемент 15 состоит из двух частей, из привертываемого к продольному рычагу 5 подвески только в одном положении основного элемента 60 и устанавливаемой относительно основного элемента 60 в нескольких положениях секции 61, на которой выполнена поверхность 15A обкатывания.
Список ссылочных обозначений
2 Опора
3 Приемный элемент оси
4 Край
5 Рычаг подвески (продольный рычаг независимой подвески)
6 Палец
7a Боковая стенка
7b Боковая стенка
8 Юстировочное устройство
9 Подъемное устройство
10 Подпорка
11 Силовой элемент, мембранный цилиндр
12 Консоль
13 Отверстие
14 Торцевая стенка
15 Воспринимающий усилия элемент
15A Поверхность обкатывания
16 Винт
18 Поршневой шток
19 Осевая направляющая поршневого штока
20 Ролик
24 Отверстие
31 Первая часть консоли
32 Формованная листовая деталь
33 Шток
34 Отверстие
35 Боковая полка
36 Участок перемычки
36A Вставное или, соответственно, крюковое соединение
37 Фиксирующий зажим
38 Продолговатое отверстие
39 Система отверстий
41 Вторая часть консоли
42 Формованная листовая деталь
44 Проникающие элементы
45 Боковая полка
46 Поперечная стенка
49 Винт
52 Полка
53 Прорезь
54 Отверстие
55 Цапфа
56 Отверстие
60 Основной элемент
61 Секция