ГИБРИДНЫЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ БАЛЛОН
HYBRID PNEUMATIC CYLINDER

Использование:
в подвесках транспортных средств и конструкциях включающих спиральные пружины.
Сущность изобретения: Внутрь спиральной пружины устанавливается пневматический картридж особой формы.
Настоящее изобретение относится к области машиностроения и может применяться в подвесках автомобильного, железнодорожного, авиационного транспорта, строительной технике, мототехнике, велотехнике и пр. для оперативного изменения параметров упругости и геометрии подвесок и иных конструкций использующих спиральные пружины.
Аналоги изобретения неизвестны.
Целью изобретения является повышение надежности и уровня комфорта работы подвесок транспортных средств, расширение их эксплуатационных свойств с минимальным усложнением конструкции, минимальными затратами и возможностью модификации уже эксплуатируемых машин и механизмов.
Указанная цель достигается установкой внутрь спиральной пружины специального пневматического картриджа, имеющего переменное сопротивление сжатию.
На фиг. 1 изображена простейшая модификация гибридного пневматического баллона вставленного в пружину 2. Конструкция представляет собой гофрированную, эластичную трубу 1 устойчивую к высокому внутреннему давлению, усиленную армированием и обхватывающими кольцами 3. С торцов трубы установлены торцевые крышки 4, в которые могут устанавливаться штуцеры 5 для регулировки давления газа внутри баллона. На фиг. 2 отдельно изображена пружина. На фиг. 3 отдельно изображен баллон (упрощенно).
На фиг. 4 изображена более сложная модификация для подвесок типа "Мак-Ферсон" и прочих подвесок, где внутреннее пространство пружины занято амортизатором, его штоком или другими препятствиями для установки простой модификации гибридного пневматического баллона. Конструкция представляет собой две гофрированных, эластичных трубы разного диаметра, вставленных друг в друга. Труба большего диаметра 1 устойчива к внутреннему давлению, армирована и усилена обхватывающими кольцами 3. Труба меньшего диаметра 6 представляет собой армированный патрубок устойчивый к внешнему давлению и усиленный распорными кольцами 7. Обе трубы удерживаются торцевыми крышками 11. Таким образом, при повышении давлении газа в пространстве между трубами - сдавливания штока амортизатора 8 не происходит. Так же, возможно построение гибридных пневматических баллонов с использованием трех и более труб установленных внутри одной внешней трубы. Поднимая давление газа только в одном контуре можно сделать подвеску жесткой и короткоходной, что может быть полезно при активном маневрировании, особенно тяжелых автомобилей с высоким центром тяжести. Поднимая давление во всем объеме баллона - можно существенно увеличить клиренс транспортного средства - при этом многократно увеличив энергоемкость подвесок.
На фиг. 5 изображена модификация гибридного пневматического баллона совместимого с большинством стоек подвески типа "Мак-Ферсон" и в частности со стойками в которых шток амортизатора и пружины не соосны. Баллон изготавливается из единого патрубка 10 с переменным сечением изображенного на фиг. 6. Широкая часть патрубка устойчива к внутреннему давлению, узкая - к внешнему. Каждая часть патрубка усилена соответствующими кольцами 3 и 7. Данная конструкция весьма технологична, так как изготавливается с использованием простой формы. Возможно изготовление по шинным технологиям путем намотки лент разных сортов сырой резины, армирования и последующего спекания. Также, возможно изготовление путем литья, например из полиуретана, силикона и прочих износостойких материалов. Патрубок 10 выворачивается меньшим диаметром внутрь и прикрепляется к единственной торцевой крышке 11.
На фиг. 7 отдельно отображен универсальный аналог торцевой крышки 11 с подвижным центральным отверстием под шток амортизатора 12 с использованием эластичной прокладки 13. Этот аналог может применяться в подвесках где пружина и шток амортизатора установлены не соосно друг другу.
Важно отметить, что основную нагрузку продолжает нести спиральная пружина. Пользователь стандартного автомобиля может самостоятельно установить пневмобаллон (картридж) в пружины своего автомобиля и получить возможность увеличения клиренса автомобиля на ходу (требуется воздушный компрессор и система управления). Однако установив на автомобиль укороченные пружины - пользователь получает полнофункциональную подвеску с возможностью регулирования клиренса во всем диапазоне доступном для подвески. И в любом случае, при полном разрушении каркаса или разгерметизации всех пневматических камер, подвеска остается работоспособной, приводя автомобиль на уровень штатного клиренса. Возможна эксплуатация изобретения и без централизованной подачи сжатого газа - перед плохим участком дороги, пользователю достаточно вручную, с помощью переносного насоса или компрессора поднять давление в баллонах до необходимого. Также, возможно всего один раз поднять давление до 0.7-1.5 атмосфер и на всегда избавить автомобиль от провисания подвески и ее пробоев.