ОПОРА ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ РЕССОРЫ ДЛЯ МОСТА С ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ПОДВЕСКОЙ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
PNEUMATIC SUPPORT FOR A PNEUMATICALLY SUPPORTED AXLE OF COMMERCIAL VEHICLE

Изобретение относится к опоре пневматической рессоры согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Опора пневматической рессоры является конструктивным элементом шасси и служит для соединения между шасси и мостом. На опоре пневматической рессоры закреплены пневматическая рессора и предпочтительно также амортизатор для опоры шасси. Обычно опора пневматической рессоры расположена на теле жесткого моста. Из практики известна установка в транспортном средстве хозяйственного назначения двух опор пневматических рессор на задней оси. В области транспортных средств хозяйственного назначения известны линейные и U-образные выполнения опор пневматических рессор. В автобусах обычно используются U-образные опоры пневматических рессор. Опоры пневматических рессор находятся перед и позади покрышки. U-образная форма опоры пневматических рессор обеспечивает возможность «охвата» колес, так что увеличенное расстояние опоры пневматической рессоры до оси крена уменьшает крен и тем самым значительно повышает комфортность езды.
Причиной для более сложной формы по сравнению с грузовым автомобилем состоит в рамной конструкции автобусов. Несущая структура автобусов включает также решетчатую раму наружных стен. Опора пневматической рессоры должна передавать силы с шасси возможно более непосредственно в эти несущие структуры.
В DE 20 2004 007 889 U1 раскрыта U-образная опора пневматической рессоры, которая выполнена в виде металлической конструкции. Опора пневматической рессоры содержит опорное тело, которое выполнено в виде полого тела и которое сварено из двух по существу симметричных получаш, которые расположены в средней горизонтальной плоскости симметрии полого тела.
Недостатком этой опоры пневматической рессоры является очень большой вес. Кроме того, дополнительно приваренные уголки могут приводить на основании изменяющегося качества сварных швов к разбросу несущей способности, что является недостатком, в частности, в транспортных средствах с жесткими условиями использования. Кроме того, для изготовления получаш требуются сложные инструменты и повышенные затраты для надежного изготовления.
Таким образом, задачей данного изобретения является создание улучшенной опоры пневматической рессоры для моста с пневматической подвеской транспортного средства хозяйственного назначения, с помощью которой могут быть устранены недостатки обычных опор пневматических рессор. Задачей изобретения является, в частности, создание опоры пневматической рессоры, которая может быть изготовлена с уменьшенным весом при высокой прочности.
Эти задачи решены с помощью опоры пневматической рессоры с признаками главного пункта формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения и применения изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения и поясняются в последующем описании с частичными ссылками на фигуры.
Согласно изобретению, предлагается опора пневматической рессоры для моста с пневматической подвеской транспортного средства, в частности транспортного средства хозяйственного назначения. Опора пневматической рессоры может быть, в частности, опорой пневматической рессоры для жесткого моста автобуса.
Опора пневматической рессоры, согласно изобретению, содержит в соответствии с уровнем техники основное тело, имеющее среднюю зону и два опорных плеча. Оба опорных плеча расположены на противоположных сторонах средней зоны. Опорные плечи могут быть выполнены прямыми или изогнутыми. Кроме того, опора пневматической рессоры имеет расположенное в средней зоне первое крепежное средство для соединения на стороне моста опоры пневматической рессоры с мостом шасси и второе крепежное средство для удерживания пневматической рессоры и/или демпфирующего элемента, которые предусмотрены на каждом плече. На каждом плече могут быть предусмотрены, в частности, два таких крепежных средства, первое для удерживания пневматической рессоры и второе для удерживания демпфирующего элемента.
Согласно изобретению, средняя зона и опорные плечи образуют единый конструктивный элемент, т.е. зона соединения между средней зоной и опорными плечами не имеет соединительного стыка. Кроме того, основное тело состоит из волокнистого композитного материала, имеющего приемную матрицу из пластмассы. Согласно предпочтительному варианту выполнения, волокнистый композитный материал может содержать усиливающие углеродные волокна и/или стеклянные волокна. Изобретение охватывает также общую техническую идею применения основного тела опоры пневматической рессоры, которое изготовлено из бесконечных волоконных жгутов.
За счет этого можно создавать пневматическую рессорную опору с высокой стабильностью и уменьшенным весом. Другим преимуществом относительно обычных опор пневматической рессоры, которые выполнены в виде металлической конструкции, является значительно большее количество возможностей выбора и/или изменения свойств конструктивного элемента. Так, за счет ориентации волокна и выполнения слоев, например, за счет задания положения волокон, угла волокон, вида волокон и выбора матричной системы, можно задавать свойства основного тела, в частности, его прочность. Кроме того, обеспечивается возможность согласования, в частности, прочности на изгиб, за счет выполнения ламината.
Для изготовления основного тела из волокнистого композитного материала, можно применять один из известных способов изготовления конструктивных элементов из волокнистого композитного материала. В частности, основное тело можно изготавливать посредством намотки, плетения и/или ламинирования.
Кроме того, в рамках изобретения возможно также, что второе крепежное средство имеет втулку, которая выполнена в одном плече. Предпочтительно, на каждом плече предусмотрена соответствующая втулка для удерживания пневматической рессоры и втулка для удерживания демпфирующего элемента. Втулки могут быть выполнены из металла или из пластмассы. Втулка может быть интегрирована в основное тело в процессе изготовления или запрессована и/или вклеена.
Кроме того, в рамках изобретения возможно также, что в средней зоне и/или в зоне второго крепежного приспособления основного тела выполнены один или несколько усилительных элементов (так называемых накладок), в частности, в местах основного тела, которые подвергаются повышенному удельному давлению. За счет этого можно целенаправленно повышать прочность в высоконагружаемых местах. В одной предпочтительной модификации этого варианта выполнения, усилительный элемент или усилительные элементы выполнены в виде дополнительного многослойной нетканой структуры, ткани или мата из волокнистого композитного материала, которые выполнены в основном теле.
В другом варианте выполнения изобретения может быть предусмотрено, что первое крепежное приспособление для соединения на стороне моста имеет пластину для размещения моста, которая изготовлена из пластмассы, волокнистого композитного материала и/или металла. Кроме того, на противоположной стороне может быть расположена ответная пластина, которая также изготовлена из пластмассы, волокнистого композитного материала и/или металла. Согласно другому варианту выполнения, обращенная к основному телу сторона пластины и ответной пластины может иметь наружный контур, который согласован по форме с наружным контуром соответствующей обращенной к пластинам стороны средней зоны. Это обеспечивает особенно стабильное крепление пластины и ответной пластины на основном теле.
Для обеспечения возможно меньшего веса конструктивного элемента, согласно другому аспекту изобретения, основное тело из композитного материала может быть полым телом с полым пространством. В другом варианте выполнения во всем полом пространстве или в частях полого пространства полого тела расположен сердечник из пенопласта, что улучшает демпфирующие свойства опоры пневматической рессоры.
Для применения в автобусах предпочтительно, когда основное тело имеет гнутый или изогнутый профиль. В частности, основное тело может быть выполнено U-образным, в частности, удлиненно U-образным. Однако основное тело может иметь также прямой профиль.
Кроме того, на пластине или на ответной пластине могут быть расположены крепежные средства, с целью соединения рычага шасси с пластиной и/или ответной пластиной.
Согласно другому аспекту изобретения, предлагается транспортное средство, в частности автобус, имеющий опору пневматической рессоры, согласно изобретению. Кроме того, изобретение относится к транспортному средству хозяйственного назначения, в котором шасси с помощью по меньшей мере одной опоры пневматической рессоры, согласно указанным выше вариантам выполнения, опирается на жесткий мост.
Другие подробности и преимущества изобретения следуют из приведенного ниже описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг. 1 - опора пневматической рессоры, согласно одному варианту выполнения изобретения, в закрепленном на мосту состоянии, в изометрической проекции;
фиг. 2 - основное тело опоры пневматической рессоры, согласно одному варианту выполнения, в изометрической проекции; и
фиг. 3 - опора пневматической рессоры, согласно одному варианту выполнения, в изометрической проекции.
На фиг. 1 показана в изометрической проекции опора 1 пневматической рессоры для жесткого моста с пневматической подвеской автобуса, согласно одному варианту выполнения изобретения. На фиг. 1 показана опора пневматической рессоры в закрепленном на мосту 11 состоянии. Опора 1 пневматической рессоры имеет выполненное удлиненным U-образное основное тело 2, имеющее среднюю зону 3 и два исходящих из противоположно лежащих сторон средней зоны 3 опорных плеча 4. Средняя зона 3 и опорные плечи 4 образуют состоящий из одной части конструктивный элемент. Основное тело изготовлено из волокнистого композитного материала, который содержит углеродные или стеклянные волокна.
Для крепления опоры пневматической рессоры на жестком мосту 11, на средней зоне 3 закреплена, например приклеена, пластина 5 для размещения моста 11. В качестве ответного элемента на противоположно лежащей стороне основного тела 2 предусмотрена ответная пластина 5'. Пластины 5, 5' могут быть изготовлены из пластмассы, волокнистого композитного материала и/или металла.
В смонтированном состоянии опоры 1 пневматической рессоры жесткий мост лежит на обращенной к основному телу стороне пластины 5 и закреплен на пластине 5 с помощью двух удерживающих скоб 6, которые охватывают жесткий мост 11.
На каждом из плеч 4 удерживаются пневматическая рессора 10 и демпфирующий элемент 9. Для этого в основное тело заделаны металлические втулки 7, 8, как показано на фиг. 3. Втулки 7, 8 могут быть выполнены в виде проходных втулок без резьбы. В этом случае опора пневматической рессоры 7 и амортизатор 8 вводятся в соответствующую втулку и выступают резьбовым участком (не изображены) на нижней стороне опорного плеча 4. Резьбовой участок крепится с помощью гайки. В качестве альтернативного решения, втулки 7, 8 могут иметь соответствующую наружной резьбе соединительного участка внутреннюю резьбу. Втулки 7, 8 могут быть интегрированы в процессе изготовления в основное тело 3 или запрессованы и/или вклеены. Плечи 4 имеют в случае U-образного выполнения опоры 1 пневматической рессоры первый участок 4а, который в смонтированном состоянии опоры 1 пневматической рессоры проходит в продольном направлении транспортного средства, и второй участок 4b, который в смонтированном состоянии опоры пневматической рессоры 1 проходит к внутренней стороне транспортного средства. Втулки 7, 8 расположены на втором участке 4b.
Для изготовления основного тела 3 из волокнистого композитного материала можно применять один из известных способов изготовления конструктивных элементов из волокнистого композитного материала. В частности, основное тело можно изготавливать посредством намотки, плетения и/или ламинирования. За счет ориентации волокна и выполнения слоев, например, с положением слоев +/- 45° и углом волокон 0°, задается свойство конструктивного элемента и достигается прочность. Вид волокна и матричной системы определяется требованиями к конструктивному элементу и, соответственно, выбирается подходящим образом. С помощью конструкции ламината можно согласовывать свойство, такое как прочность на изгиб, специально для конструктивного элемента. За счет демпфирующих свойств материала могут быть уменьшены толчки со стороны дорожного полотна.
На фиг. 2 еще раз показано основное тело 2 со средней частью 3 и плечами 4, изготовленное из волокнистого композитного материала, перед установкой крепежной пластины 5 и втулок 7, 8.
Изобретение не ограничивается указанными выше предпочтительными примерами выполнения. Возможно множество вариантов и модификаций, в которых также используется идея изобретения и которые поэтому входят в объем защиты. В частности, изобретение претендует на защиту предмета и признаков зависимых пунктов формулы изобретения, независимо от подчиненности.
Перечень позиций
1 Опора пневматической рессоры
2 Основное тело
3 Средняя зона
4 Опорное плечо
5 Крепежная пластина
5' Ответная пластина
6 Удерживающая скоба
7,8 Втулка
9 Амортизатор
10 Пневматическая рессора
11 Жесткий мост