ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ПОДВЕСКА ОСИ ДЛЯ ЗАДНЕЙ ОСИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
PNEUMATIC AXLE SUSPENSION FOR REAR AXLE OF VEHICLE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к пневматической подвеске оси для оси транспортного средства, в частности грузового транспортного средства, согласно ограничительной части пункта 1.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Системы подвески оси для транспортных средств уже существуют во множестве различных вариантов осуществления. Подвески для грузовых транспортных средств часто содержат комбинацию пневматической и другой механической подвески для обеспечения достаточного комфорта при движении. Эти подвеска и демпфирующее средство установлены под рамой, образующей шасси транспортного средства, под которым подвешенная ось расположена в поперечном направлении, то есть перпендикулярно направлению вперед-назад или направлению движения транспортного средства. Подвеска объединяет в себе функцию поглощения ударов и направляющую функцию для направления перемещения оси заданным образом.
Обычная пневматическая подвеска оси, к которой относится настоящее изобретение, содержит пару упругих балок для поддерживания оси, причем каждая из упругих балок расположена под рамой транспортного средства и продолжается перпендикулярно оси. Две пары пневматических баллонов расположены между упругими балками и рамой. Каждая пара пневматических баллонов расположена с одной стороны рамы транспортного средства и содержит передний баллон и задний баллон, расположенные перед и за осью соответственно, чтобы поддерживать соответствующий передний или задний конец упругих балок с этой стороны транспортного средства относительно нижней части рамы. Дополнительно, пара гидравлических амортизаторов расположена для поддерживания упругих балок относительно рамы.
Для направления оси во время ее перемещения вверх и вниз под рамой, расположена пара передних кронштейнов, причем каждый передний кронштейн продолжается вниз от рамы перед осью. Нижние концы передних кронштейнов присоединены к оси посредством продольных штанг, которые продолжаются в общем в горизонтальном направлении между соответствующим передним кронштейном и упругой балкой, в которых концы этих продольных штанг соединены с передним кронштейном и упругой балкой с возможностью поворота. При вертикальном перемещении оси, продольные штанги выполняют вращательное перемещение вокруг их подшипника подвески на переднем кронштейне.
На ее верхнем участке, ось подвешена посредством треугольной штанги, имеющей форму равнобедренного треугольника. Ответвления этого треугольника выполнены из двух верхних штанг, соединенных друг с другом, чтобы образовать одну часть, продолжающуюся между осью и рамой и соединенную с верхним центральным участком оси с возможностью поворота.
Во множестве обычных пневматических подвесок оси вышеописанного типа, дополнительный стабилизатор подвески расположен под рамой для направления оси. Этот стабилизатор подвески в общем имеет U-образную форму, содержащую поперечную балку, продолжающуюся параллельно оси, и два ответвления, продолжающихся от концов поперечной балки в направлении, перпендикулярном оси. Стабилизатор подвески принят внутрь поворотных подшипников, так что он может выполнять вращательное перемещение вокруг главной оси поперечной балки, в котором ответвления выполняют качающееся перемещение вверх и вниз.
В конструкции, известной в качестве уровня техники, поворотные подшипники, поддерживающие поперечную балку, расположены на задней стороне оси, то есть напротив передних кронштейнов, на высоте упругих балок. В этом положении подвеска стабилизатора подвески не блокирует какие-либо другие монтажные компоненты в соответствующем пространстве под рамой. Однако существует большой недостаток в том, что эта конструкция занимает много места и ограничивает дорожный просвет транспортного средства. Еще один недостаток этой конструкции состоит в том, что стабилизаторы подвески вносят высокие усилия и крутящие моменты в упругие балки, к которым они прикреплены. Следовательно, упругие балки должны иметь монолитную конструкцию и, следовательно, большой вес.
Общим требованием в конструировании транспортных средств является уменьшение общего веса транспортного средства, и таким образом существует также потребность в уменьшении стоимости подвесок оси и их веса. Еще одним общим требованием является компактность конструкции всех компонентов, которая по-прежнему подлежит улучшению в подвесках оси. Комфорт при движении должен быть дополнительно улучшен, в частности передача вибраций от оси на кабину водителя должна быть уменьшена. Одновременно требуется плавное слежение за профилем дорожного покрытия.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следовательно проблема, лежащая в основе настоящего изобретения, состоит в улучшении конструкции пневматической подвески оси, как описано выше согласно уровню техники, в рамках аспектов более компактной конструкции, увеличения дорожного просвета, уменьшения веса, снижения стоимости и улучшения комфорта при движении.
Эти задачи достигаются пневматической подвеской оси, содержащей признаки пункта 1.
Согласно настоящему изобретению, U-образный стабилизатор подвески расположен выше оси, и поворотные подшипники для поворотного поддерживания поперечной балки установлены в нижней части рамы, так что ответвления могут выполнять качающееся перемещение. Ответвления продолжаются поперек верхнего участка оси, и их концы соединены с осью с возможностью поворота посредством в общем перпендикулярных тяг и кронштейнов оси, установленных сверху оси, причем каждая тяга шарнирно соединена с одним ответвлением и одним кронштейном оси соответственно с возможность поворота.
Благодаря расположению стабилизатора подвески в пространстве выше оси непосредственно под рамой или охватыванию каркасом рамы, конструкция пневматической подвески оси согласно настоящему изобретению очень компактна. Более того, усилия, действующие на стабилизатор подвески, могут быть лучше поглощены рамой и осью. Поэтому упругая балка может иметь более низкий вес, приводя к снижению стоимости. Оказалось, что эта конструкция дополнительно увеличивает комфорт при движении посредством уменьшенной передачи вибрации от оси другим частям транспортного средства, и слежение оси за дорожным полотном также улучшилось. Вследствие нового положения стабилизатора подвески, дорожный просвет в задней части транспортного средства увеличился.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, пневматическая подвеска оси дополнительно содержит пару первых ограничителей, расположенных в нижней части рамы, причем каждый ограничитель расположен выше одного кронштейна оси, и вторых ограничителей, установленных на кронштейнах оси в положении для контакта с первыми ограничителями, когда ось приближается к раме. Вторые ограничители могут представлять собой, например, резиновые амортизаторы, которые зажаты сверху оси посредством части кронштейнов оси, причем их верхний участок выступает через углубление внутри кронштейна оси для гашения воздействия первых ограничителей. Первые ограничители могут быть обеспечены в виде стопорных кронштейнов оси, прикрепленных к продольным балкам рамы.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, поперечная балка стабилизатора подвески имеет изогнутую форму. Эта форма может быть выбрана для обеспечения большего пространства для центральных частей оси, в частности шестерни дифференциала. Такие громоздкие части оси могут блокировать перемещение стабилизатора подвески. Однако благодаря изогнутой форме эта проблема может быть решена.
Предпочтительно каждый кронштейн оси содержит выступающий участок, продолжающийся из верхней части оси в направлении, в общем параллельном ответвлениям поперечной балки, причем его конец шарнирно соединен с нижним концом соответствующей тяги.
Более предпочтительно, кронштейны оси установлены сверху оси посредством пружинных зажимов, охватывающих кронштейны оси и ось сверху и прикрепленных к упругим балкам.
Еще более предпочтительно, поворотные подшипники, поддерживающие поперечную балку, расположены внутри кронштейнов стабилизатора, установленных в нижней части рамы, и верхние концы амортизаторов установлены на кронштейны стабилизатора с возможностью поворота.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Эти и другие признаки и преимущества настоящего изобретения будут понятны и пояснены в нижеприведенном описании предпочтительных вариантов осуществления изобретения, которые будут описаны далее.
Фиг.1 вид сбоку варианта осуществления пневматической подвески оси согласно настоящему изобретению;
Фиг.2 вид в перспективе варианта осуществления пневматической подвески оси, показанной на Фиг.1, причем рама не показана;
Фиг.3 вид сверху варианта осуществления пневматической подвески оси с Фиг.1; и
Фиг.4 и 5 увеличенные виды частей пневматической подвески оси, показанной на предыдущих фигурах.
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг.1 показывает пневматическую подвеску 10 оси для задней оси 12 транспортного средства, которое показано только частично. Направление движения на Фиг.1 соответствует направлению влево «обозначено стрелкой A), и ось 12 продолжается перпендикулярно плоскости чертежа, то есть перпендикулярно направлению A движения. Далее, термины ʺпереднийʺ, ʺзаднийʺ, ʺлевыйʺ, ʺправыйʺ и так далее соотносятся с обозначенным направлением A движения.
Пневматическая подвеска 10 оси содержит пару упругих балок, в которых только левая упругая балка 14 из этой пары видна на Фиг.1. Эта левая упругая балка 14 установлена под левым участком оси 12 и продолжается перпендикулярно оси 12, то есть параллельно направлению A движения. Другая упругая балка «не видна на Фиг.1) расположена параллельно этой упругой балке 14. Как пара упругих балок 14, так и ось 12 расположены под рамой 16 транспортного средства, которая является частью шасси.
Одна пара пневматических баллонов 18, 20 расположена непосредственно под левым участком рамы 16 между нижней частью рамы 16 и передним и задним концами упругой балки 14, так чтобы упругая балка 14 была подвешена и демпфирована посредством пневматических баллонов 18, 20 для поглощения ударов и вибраций, действующих со стороны дороги через ось на кузов транспортного средства. Соответствующая пара баллонов «не показана) расположена так же, как и пневматические баллоны 18, 20 между другой упругой балкой 14 и нижней частью правого участка рамы 16, так чтобы пневматическая подвеска 10 оси содержала в целом четыре пневматических баллона «смотри также Фиг.2 и 3).
Более того, пара гидравлических амортизаторов 22 выполнена с возможностью поддерживания упругих балок 14 относительно рамы 16. Только один из этих амортизаторов 22 виден на Фиг.1 на левой стороне рамы 16. Нижний конец этого амортизатора 22 установлен на участке левой упругой балки 14, продолжающемся назад от оси 12 по направлению к заднему пневматическому баллону 20, и верхний конец этого амортизатора 22 прикреплен сбоку к раме 16. Амортизатор 22 может выполнять качающееся перемещение вокруг его подшипника 24 верхнего крепления в перпендикулярной плоскости, продолжающейся в направлении A движения. Как обычно, гидравлический амортизатор 22 может быть прямолинейно извлечен или убран для изменения его длины, то есть расстояния между упругой балкой 14 и рамой 16.
Перед осью 12, пара передних кронштейнов 26 установлена на нижней части рамы 16, продолжаясь вниз от рамы 16. Левый передний кронштейн 26 виден на Фиг.1. На ее нижнем конце, продольная штанга 28 продолжается в общем в горизонтальном направлении между передним кронштейном 26 и центральным участком левой упругой балки 14 непосредственно под осью 12. Продольная штанга 28 соединена с возможностью поворота на ее соответствующих концах с передним кронштейном 26 и упругой балкой 14 соответственно. Когда упругая балка 14, которая подрессорена парой пневматических баллонов 18, 20 и амортизатором 22, выполняет перемещение в вертикальном направлении, следуя за неровностью на дороге, продольная штанга 28 выполняет качающееся перемещение в вертикальной плоскости, продолжающейся в направлении A движения, вокруг ее подшипника 30 крепления на нижнем конце переднего кронштейна 26.
Как видно на Фиг.2 и 3, треугольная штанга 32 расположена в центральном пространстве внутри рамы 16 выше оси 12 и имеет форму равнобедренного треугольника. Ответвления этой треугольной штанги 32 образованы двумя верхними штангами 34, 36, соединенными друг с другом, чтобы образовать один элемент, ограничивающий острый угол. Они продолжаются от общего соединения 38 в направлении A движения, причем их концы соединены с рамой 16 в положении, в котором установлены передние кронштейны 26. То есть, каждая из верхних штанг 34, 36 продолжается так, чтобы проходить от левой и правой балки 40, 42 рамы 16, продолжаясь в направлении A движения параллельно друг другу, и прикреплена к внутренней стороне этих балок 40, 42.
Общее соединение 38 является шарнирным подшипником, который позволяет общее вращательное перемещение штанговой конструкции 32, включающей в себя две верхние штанги 34, 36, вокруг горизонтальной оси, чтобы следовать вертикальному перемещению оси 12 в пневматической подвеске 10 оси. В передних точках крепления, верхние штанги 34, 36 также прикреплены к соответствующей балке 40, 42 рамы 16 посредством шарнирных подшипников.
Пневматическая подвеска 10 оси содержит стабилизатор 44 подвески, который расположен выше оси 12 и который в поперечном направлении полностью заключен между двумя парами пневматических баллонов 18, 22. Этот стабилизатор 44 подвески имеет в общем U-образную форму и содержит поперечную балку «см. Фиг.3) 46, которая продолжается перпендикулярно направлению A движения и в общем параллельна оси 12, и два параллельных ответвления 48, 50, которые продолжаются от соответствующих концов поперечной балки 46 в направлении A движения. Несмотря на то, что поперечная балка 46 расположена за осью 12 и перед задними пневматическими баллонами 20, два ответвления 48, 50 продолжаются через верхний участок оси 12, причем их концы расположены перед осью 12. Поперечная штанга 46 поддерживается с возможность поворота на поворотных подшипниках 52, так чтобы она могла быть повернута на соответствующих поворотных подшипниках 52 вокруг горизонтальной оси параллельно оси 12. При этом поворотном перемещении, ответвления 48, 50 выполняют качающееся перемещение в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси 12.
Каждый конец 54 ответвлений 48, 50 соединен с осью 12 с возможностью поворота посредством в общем перпендикулярных тяг 56 и кронштейнов 58 оси, установленных сверху оси 12. В этой конструкции, верхний конец соответствующей тяги 56 соединен с одним концом 54 соответствующих ответвлений 48, 50 с возможностью поворота, и ее нижний конец соединен с кронштейнами 58 оси соответственно, как показано на Фиг.1.
Точнее, соответствующие кронштейны 58 оси содержат выступающий участок 60, который продолжается в общем в направлении A движения, то есть к передней части транспортного средства и в том же направлении, что и два ответвления 48, 50 стабилизатора 44 подвески. Шарнирный подшипник 80 соединяет нижний конец тяги 56 с передним концом выступающего участка 60, и еще один шарнирный подшипник 82 соединяет верхний конец тяги 56 с концом 54 одного из ответвлений 48, 50. В этой конструкции, тяга 56 может выполнять вращательное перемещение относительно кронштейна 58 оси с одной стороны, и соответствующего ответвления 48, 50 стабилизатора 44 подвески с другой стороны.
Детали установки кронштейна 58 оси видны на Фиг.4. Кронштейн 58 оси установлен сверху оси 12 посредством пружинных зажимов 62, охватывающих кронштейны 58 оси и ось 12 сверху, причем их нижние концы прикреплены к упругим балкам 14. Одна пара пружинных зажимов 62 выполнена с возможностью крепления одного кронштейна 58 оси. На боковом участке 64 соответствующего кронштейна 58 оси, обращенном внутрь, резиновый амортизатор 66 зажат сверху оси 12 посредством кронштейна 58 оси, образуя ограничитель. Свободный верхний конец резинового амортизатора выступает через углубление внутри бокового участка 64.
В качестве ответной части этого ограничителя 66, верхний ограничитель 68 расположен в нижней части рамы 16 в положении для контакта с верхним концом резинового амортизатора в качестве ограничителя 66, когда ось 12 приближается к раме 16. Этот верхний ограничитель 68 обеспечен в виде кронштейна рамы, который упирается в резиновый амортизатор 66, чтобы ограничить вертикальное перемещение оси 12 в направлении вверх.
Как видно в частности на Фиг.2 и 3, поперечная балка 46 стабилизатора 44 подвески имеет изогнутую форму, причем U-образный центральный участок 70 изогнут по направлению к задней части транспортного средства. На вогнутой стороне этой секции 70, пространство для вмещения шестерни 72 дифференциала в центральной секции оси 12 увеличено. Благодаря изогнутой форме поперечной балки 46, столкновение стабилизатора 44 подвески с громоздкими участками оси 12 исключено.
Как видно на Фиг.5, подшипники 52 для поддерживания поперечной балки 46 образованы в виде полуподшипников, установленных непосредственно под нижней частью соответствующей балки 40, 42 рамы 16. Кронштейн 74 стабилизатора для крепления этого поворотного подшипника 52 к раме 16 также используется для установки верхнего конца гидравлического амортизатора 22 на внешнюю сторону балки 40.
Когда толкающее усилие действует на ось 12 в направлении вверх, например, из-за неровности на дороге или подобного, нагрузка от этого усилия поглощается пневматическими баллонами 18, 20 и гидравлическим амортизатором 22 так, что они сжимаются. Одновременно, кронштейны 58 оси сверху оси 12 передают усилие на тяги 56, с которыми они соединены, и тяги 56 в свою очередь поворачивают два ответвления 48, 50 стабилизатора 44 подвески в направлении по часовой стрелке на Фиг.1, то есть в направлении вверх, в то время как поперечная балка 46 поворачивается на ее поворотных подшипниках 52. При этом перемещении, два ограничителя 66, 68 «смотри Фиг.4) приближаются друг к другу до тех пор, пока они не соприкоснутся, так чтобы перемещение оси 12 в направлении вверх было ограничено. Продольные штанги 28, соединенные с передними кронштейнами 26, выполняют направляющую функцию при этом перемещении, вместе с треугольной штангой 32.
Конструкция стабилизатора 44 подвески и тяг 56 и кронштейнов 58 оси очень компактна и занимает небольшое пространство выше оси 12. Одновременно, дорожный просвет в задней части транспортного средства за задними пневматическими баллонами 20 увеличен. В настоящей конструкции, стабилизатор 44 подвески легче, уменьшая общий вес транспортного средства и затраты на изготовление.