ШАССИ АВТОМОБИЛЯ С АКТИВНОЙ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ПОДВЕСКОЙ
AUTOMOTIVE CHASSIS WITH ACTIVE AIR SPRING SUSPENSION

1. Изобретение относится в наибольшей мере к области автомобилестроения. При этом преимущественно оно относится к решению проблем дальнейшего усовершенствования подвески колес и соответствующего повышении устойчивости движения автомобиля при высоких скоростях. Кроме того, данное изобретение открывает возможность создания нового типа унифицированных шасси, которые позволяют устанавливать на них взаимозаменяемые автомобильные кузова самого разнообразного типа и дизайна при сравнительно незначительных затратах на соответствующее переоборудование.
2. Из доступных источников информации аналога данному изобретению не выявлено. Возможно лишь формирование некоторого сборного прототипа.
3. Сущность изобретения выражается в совокупности целого ряда технических решений, использованных в предлагаемой конструкции шасси, в том числе технических достижений, ранее известных из некоторых самостоятельных направлений научно-технического прогресса. Наиболее значительные технические решения, которые использованы в предложенном шасси как в новом конструктивном комплексе и которые при этом становятся существенными отличительными признаками данного изобретения, состоят в следующем.
3.1. В отличие от широко распространенной подвески колес с качающимися рычагами (поперечными или продольными) в предлагаемой конструкции шасси принципиально изменена сама схема воспринятия силовых нагрузок. Так, вместо традиционного использования упругих элементов, работающих на сжатие (например, пружин и т.п.), в предложенной конструкции нагрузочные усилия от подвески воспринимаются упругими элементами, работающими не на сжатие, а наоборот - на стягивание. Именно это техническое решение (как существенное отличие) позволяет сосредоточить соответствующие силовые нагрузки от подвески колес теперь уже не на верхнем пространстве шасси, что обычно осложняет конструкцию кузова и др., а указанные силовые нагрузки теперь передаются на нижние шарнирные узлы шасси. Такие новые силовые узлы теперь монтируются именно в нижней части самих подвесочных блоков шасси. Все это в дальнейшем открывает путь создания разборного унифицированного шасси, в котором сменные подвесочные блоки объединяются через соответствующие стыковочные устройства.
3.2. Из известных достижений в области пневматических систем в предлагаемом шасси используется - в качестве одного из главных элементов конструкции - сильфонная пневматическая стяжка. Это устройство основано на применении принципиально новых мембранно-диафрагменных сильфонов цилиндрического типа. Такие сильфоны представляют собой набор пластинчатых жестких диафрагм и располагаемых между ними газонепроницаемых эластичных мембран. В процессе заполнения рассматриваемых сильфонов рабочим газом создается конструктивно фиксированная предельно допустимая раздвижка всего набора жестких диафрагм за счет соответствующего ступенчатого кондуктора.
3.3. Существенным отличительным признаком предлагаемого шасси является также то, что за счет достигаемого конструктивного освобождения самого кузова автомобиля, прежде всего, от традиционной взаимосвязи с конкретной подвеской колес, а также от многих других на сегодня именно традиционных проблем создания автомобиля как взаимосвязанного сложного инженерного комплекса в целом, на предлагаемом унифицированном многоцелевом шасси устанавливаются взаимозаменяемые сменные кузова самого различного типа и дизайна, причем с незначительными затратами на соответствующее переоборудование.
3.4. Предложенными техническими решениями шасси теперь делается предельно разборным, для чего вводится центральная жесткая (хребтовая) балка и (или) техническая платформа, которая стыкуется с передним и задним съемными подвесочными блоками, например разъемными хомутовыми захватами, и которая дополнительно оборудована поперечными кронштейнами с устройствами соответствующего крепления на создаваемом унифицированном шасси различных типов взаимозаменяемых кузовов самого автомобиля.
3.5. За счет открывающейся новой технической возможности использования укороченных верхних рычагов и их монтирования враспор именно на самих съемных подвесочных блоках впервые в качестве нижнего рычага подвески может быть использован сам привод ведущих колес.
3.6. В качестве верхних отбойников и дополнительной технической страховки подвески колес применяются ограничительные тросы, например, из особо прочных синтетических волокон, которые устанавливаются параллельно вышеуказанным устройствам сильфонной пневматической стяжки.
3.7. Для решения некоторых дополнительных (к указанным) конструкторских задач, например, при создании принципиально аналогичных шасси для гоночных мотоциклов или самолетных шасси в предлагаемом устройстве самой подвески колес могут быть применены не вышеуказанные (в качестве примера) поперечные, а продольные качающиеся рычаги с соответствующими сильфонными пневматическими стяжками и при этом с полным сохранением основополагающей концепции предлагаемых шасси в целом.
4. Сущность изобретения поясняется прилагаемыми чертежами, где на:
Фиг.1 - поперечный разрез (по А-А) съемного подвесочного блока.
Фиг.2 - вид сверху на задний подвесочный блок.
Фиг.3 - вид снизу на подвесочный блок.
Фиг.4 - вид сбоку (по С-С) на предлагаемое шасси.
Фиг.5 - вид сверху на шасси.
На представленных чертежах изображено:
1 - разрез внешнего корпуса съемного подвесочного блока; 2 - распорная пластина; 3 - внутренний шарнир; 4 - верхний поперечный рычаг; 5 - внешний шарнирный узел; 6 - верхняя стойка ступицы колеса; 7 - сильфонная пневматическая стяжка (СПС); 8 - привод ведущих колес; 9 - дисковый тормоз; 10 - ось нижнего силового шарнира; 11 - нижняя опорная пластина; 12 - нижний наконечник крепления СПС; 13 - илюстративное векторное изображение действующих сил; 14 - центральная жесткая балка; 15 - поперечный кронштейн крепления взаимозаменяемых съемных кузовов; 16 - крепление кронштейна 15; 17 - разъемный хомутовый захват; 18 - условно показанный захват стойками шкворня поворотных колес; 19 - дополнительная жесткая балка для формирования технической платформы; 20 - дополнительное конструктивное расширение технической платформы.
5. Осуществление изобретения в соответствии с представленными чертежами поясняется нижеследующим кратким описанием устройства шасси и его функционирования.
На верхней части корпуса съемного подвесочного блока 1 закреплена распорная пластина 2, которая через шарнир 3 соединена с качающимися (в данном случае - поперечными) рычагами 4. Эти верхние рычаги с помощью внешнего шарнирного узла 5 связаны с верхними стойками 6 ступицы колеса или для управляемых колес со стойками захвата шкворня (с условным изображением 18). В качестве нижнего качающегося рычага подвески используется привод 8 ведущих колес. Шарнирный узел 5 соединен с верхним захватом сильфонной пневматической стяжки 7, нижний захват которой передает соответствующее стягивающее усилие через нижний наконечник 12 на ось силового шарнира 10, установленного на нижней опорной пластине 11. Дисковые тормоза 9 вынесены в подрессоренную зону.
Указанные передний и задний съемные подвесочные блоки (1) состыковываются с центральной жесткой (хребтовой) балкой 14 с использованием, например, разъемных хомутовых захватов 17. Центральная балка 14 может быть объединена с дополнительной балкой 19 для соответствующего формирования единой технической платформы 20, а также оборудована поперечными кронштейнами 15 с их креплением 16 для соответствующей эластичной установки сменных взаимозаменяемых кузовов самого различного типа и дизайна автомобиля в целом.
Функционирование предложенной конструкции шасси и, прежде всего, самой подвески колес обеспечивается применением известных систем и регулирующих устройств поддержания в используемых сильфонных пневматических стяжках такого газового давления, которое в дальнейшем обеспечивает всю необходимую повышенную динамическую устойчивость автомобиля, особенно при движении на поворотах при повышенных скоростях.