RU2819091C1 - Универсальный модуль оси транспортного средства - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к транспортным средствам, а именно к модульным конструкциям осей с независимыми подвесками колес. Универсальный модуль оси транспортного средства содержит картер, независимые подвески с упругими элементами, закладные для исполнительных и вспомогательных механизмов, колесные тяги, ступичные узлы. Закладные для исполнительных и вспомогательных механизмов расположены продольно в картере. Достигается расширение функциональных возможностей и повышение уровня унификации. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к транспортным средствам, а именно к модульным конструкциям осей с независимыми подвесками колес, предназначенным для установки на транспортные средства с любым количеством осей и любой формулой управляемости.

Известен узел оси транспортного средства с гидравлической подвеской (патент DE 202021101206 МПК В60В 35/16, опубл. 28.07.2022). Узел оси транспортного средства с гидравлической подвеской содержит центральный корпус, гидравлическую подвеску, ступичные узлы, карданные валы. Центральный корпус предназначен для размещения дополнительных компонентов оси и/или транспортного средства, таких как карданные валы или узлы зубчатых передач (например, межосевой дифференциал); может быть выполнен с возможностью поддержки элементов оси и, в частности, элементов оси, поддерживающих колеса транспортного средства, такие как рычаги управления подвеской, полуоси или опоры транспортного средства. Центральный корпус может быть соединен с рамой или корпусом транспортного средства. Гидравлическая подвеска содержит по меньшей мере один демпфирующий узел, верхний и нижний рычаги управления подвеской, блок клапанов, трубопроводы. Ось транспортного средства может быть управляемой или неуправляемой, приводной или неприводной.

Недостатками данного технического решения являются сложность конструкции и обслуживания, низкий уровень технологичности изготовления; отсутствие возможности применения на изделиях с количеством приводных осей более двух, с системой ABS и системой регулировки давления воздуха в шинах.

Известен поперечный конструктивный элемент шасси транспортного средства (патент US 4848789 МПК B60G 3/00; опубл. 18.07.1989). Поперечный конструктивный элемент шасси транспортного средства содержит картер с узлом дифференциала, независимые подвески, ступичные узлы, карданные валы. Картер имеет пару поперечных стоек для жесткого соединения с транспортным средством. Ступичные узлы приводятся в движение карданными валами, соединенными с дифференциалом. Поперечный конструктивный элемент шасси транспортного средства включает в себя два опорных элемента для каждого ступичного узла. Нижний опорный элемент выполнен в виде поперечного рычага, шарнирно соединенного на пальцах с опорной отливкой и с поворотной цапфой ступичного узла. Верхний опорный элемент ступичного узла выполнен в виде рычага, соединенного с поворотной цапфой на сферическом шаровом шарнире своим внешним концом, шарнирно соединенным на пальцах с верхним кронштейном крепления пружины своим внутренним концом. Ступичные узлы связанны с двумя пружинами. Нижний конец каждой пружины соединен с нижним кронштейном крепления пружины, который шарнирно соединен с нижним опорным элементом. Верхними концами пружины соединены с верхними кронштейнами крепления пружин. Поскольку ступичные узлы шарнирно соединены с опорными элементами подвески, то они могут быть соединены с рулевым механизмом (для варианта управляемой оси). Для варианта неуправляемой оси, ступичные узлы могут быть жестко соединены с картером. Картер, кронштейны крепления пружин, поворотные цапфы, опорные элементы подвески, выполнены из высокопрочного чугуна.

Недостатками данного технического решения являются низкий уровень технологичности изготовления, ограниченные углы поворота управляемых колес, уменьшенный угол поперечной устойчивости, отсутствие возможности применения на изделиях с системой ABS и системой регулировки давления воздуха в шинах.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является подрессоренная ось транспортного средства (патент US 5931486 МПК B60G 3/00; опубл. 03.08.1999). Подрессоренная ось транспортного средства содержит картер, независимые подвески с упругими элементами, рулевой механизм, полуосевые карданные валы, колесные редукторы. Картер предназначен для размещения в нем дифференциального узла. Дифференциальный узел обеспечивает работу полуосевых карданных валов. Подрессоренная ось транспортного средства может быть управляемой и неуправляемой. В варианте управляемой оси: на картере крепится рулевой привод, противоположные колесные тяги которого соединены с помощью соответствующих колесных рычагов к колесным редукторам. Независимая подвеска включает в себя верхние и нижние рычаги подвески, закрепленные на картере и на корпусе колесного редуктора. В качестве упругого элемента независимой подвески может быть использован торсион или пружина. Ограничители хода подвески вниз предусмотрены на центральном корпусе и на верхних рычагах. Также предусмотрена возможность установки устройства для изменения клиренса транспортного средства, даже когда оно находится в движении. Упругим элементом данного устройства является газовый аккумулятор. Подрессоренная ось транспортного средства может быть установлена как с возможностью качания, так и без нее.

Подрессоренная ось транспортного средства может быть установлена на различные транспортные средства, без существенного изменения их конструкции.

Недостатками данного технического решения являются отсутствие возможности применения на изделиях с количеством приводных осей более двух, с системой ABS и системой регулировки давления воздуха в шинах, сложность в сохранении механической связи рулевого механизма на изделиях с количеством управляемых осей более двух.

Проблема, решаемая заявленным изобретением, состоит в создании универсального модуля оси транспортного средства (УМОТС) с независимыми подвесками колес, обеспечивающего расширенные функциональные возможности и повышение уровня унификации.

Указанная техническая проблема решается путем создания универсального модуля оси транспортного средства, в верхней части картера которого продольно расположены закладные для установки исполнительных и вспомогательных механизмов.

Конструкция УМОТС позволяет создавать транспортные средства:

- с несущей рамой или корпусом независимо от расположения силового агрегата;

- с главной передачей в проходном и непроходном исполнении с различными передаточными числами, с различным углом наклона фланца главной передачи для обеспечения оптимальных углов работы карданных валов, с принудительной системой смазки подшипников;

- с любым количеством осей как приводных с межосевыми и межколесными дифференциалами с возможностью их блокировки, так и неприводных;

- с любым количеством управляемых и неуправляемых осей с любой формулой управляемости, с возможностью сохранения механической связи рулевого механизма, с встроенными усилителями рулевого механизма и без них;

- с независимыми подвесками с линейной или нелинейной характеристикой (например, пружин и пружин с переменным шагом витков с возможностью размещения амортизаторов внутри них, гидропневматических рессор), с возможностью установки ограничителей динамического и статического ходов подвески и стабилизатора поперечной устойчивости, с возможностью фиксации номинального положения подвесок;

- с возможностью закрепления агрегатов тормозного оборудования различных типоразмеров, подключения датчиков угловой скорости системы ABS, обеспечения работы системы регулирования давления воздуха в шинах.

В варианте осуществления управляемой оси для управления поворотом оси в продольно расположенных закладных размещены усилители рулевого механизма с поршнем со штоком.

В варианте осуществления неуправляемой оси, при необходимости сохранения механической связи рулевого механизма, в закладные установлена по меньшей мере одна промежуточная опора со штоком с дальнейшим ее соединением посредством рулевых тяг со штоками усилительных механизмов последующей управляемой оси либо со штоком по меньшей мере одной промежуточной опоры последующей неуправляемой оси.

Закладные выполнены с возможностью установки иных исполнительных и вспомогательных механизмов например, различных пневмокомпрессоров и энергоаккумуляторов.

Продольное расположение закладных непосредственно внутри картера обеспечивает минимальные габариты УМОТС, а также максимально упрощает компоновку изделий на их основе.

Вместо установки главной передачи внутреннее пространство картера УМОТС может использоваться для установки иных устройств, например, гидрообъемной или электро-трансмиссии.

Технический результат использования изобретения состоит в расширении функциональных возможностей и повышении уровня унификации.

На фиг. 1 схематично показан ведущий непроходной неуправляемый УМОТС, вид спереди, на фиг. 2 - ведущий непроходной неуправляемый УМОТС, вид сверху, на фиг. 3, 4 - ведущий проходной управляемый УМОТС, изометрия, на фиг. 5 - ведущий проходной управляемый УМОТС, выносной элемент А на фиг. 3.

Осуществление изобретения

На фиг. 1, 2 схематично представлен вариант ведущего непроходного неуправляемого УМОТС.УМОТС содержит универсальный картер 1, посредством крепежных элементов 2 которого УМОТС можно закреплять под несущей рамой изделия либо встраивать непосредственно в несущую раму или корпус. Картер 1 выполнен несущим. В картере 1 установлена непроходная главная передача с межколесным дифференциалом 3 с фланцем главной передачи 4. Для сохранения механической связи рулевого механизма, в картере 1 имеются продольно расположенные закладные 5 с установленными в них усилителями рулевого механизма 6. Колесные тяги 7 замкнуты на картере 1 с помощью кронштейна 8. На картере 1 закреплены верхние 9 и нижние 10 рычаги независимых подвесок и расположены ограничители динамического 11 и статического 12 ходов подвески с возможностью фиксации номинального положения подвески. На нижних рычагах 10 независимых подвесок располагаются опоры крепления 13 упругих элементов 14 -гидропневматических рессор. На концах верхних 9 и нижних 10 рычагов независимых подвесок закреплены поворотные опоры 15 со ступичными узлами и с колесными рычагами 16. На поворотных опорах 15 закреплены агрегаты тормозного оборудования 17 и колесные тяги 7. Поворотные опоры 15 соединены с колесными редукторами 18, на которых имеются фланцы 19, соединенные посредством карданной связи 20 с полуосевыми фланцами главной передачи 21. На нижних рычагах 10 независимых подвесок и картере 1 в закладных 22 установлен стабилизатор поперечной устойчивости 23.

На фиг. 3-5 представлен вариант ведущего проходного управляемого УМОТС.УМОТС содержит универсальный картер 1, посредством крепежных элементов 2 которого УМОТС можно закреплять под несущей рамой изделия. Картер 1 выполнен несущим. В картере 1 установлена проходная главная передача с межколесным и межосевым дифференциалами 24 с фланцами главной передачи 4. В картере 1, в продольно расположенных закладных 5, установлены усилители рулевого механизма 6. Колесные тяги 7 соединены с поворотными кулаками 25 и элементами рулевого механизма (не показаны). На картере 1 закреплены верхние 9 и нижние 10 рычаги независимых подвесок. На нижних рычагах 10 независимых подвесок располагаются опоры крепления 13 упругих элементов 14 - пружин с переменным шагом, внутри которых установлены амортизаторы. На концах верхних 9 и нижних 10 рычагов независимых подвесок закреплены поворотные кулаки 25 со ступичными узлами. На поворотных кулаках 25 закреплены агрегаты тормозного оборудования 17. Поворотные кулаки 25 соединены с планетарными колесными редукторами 18, на которых имеются фланцы 19 с ротором ABS, соединенные посредством карданной связи 20 с полуосевыми фланцами главной передачи 21. На планетарных колесных редукторах 18 размещены краны подкачки колес 26. Датчики угловой скорости системы ABS 27 установлены в закладных на поворотном кулаке 25.

Claims (7)

1. Универсальный модуль оси транспортного средства, содержащий картер, независимые подвески с упругими элементами, закладные для исполнительных и вспомогательных механизмов, колесные тяги, ступичные узлы, отличающийся тем, что закладные для исполнительных и вспомогательных механизмов расположены продольно в картере.

2. Универсальный модуль оси транспортного средства по п. 1, отличающийся тем, что закладные для исполнительных и вспомогательных механизмов использованы для установки по меньшей мере одного усилителя рулевого механизма.

3. Универсальный модуль оси транспортного средства по п. 1, отличающийся тем, что закладные для исполнительных и вспомогательных механизмов использованы для установки по меньшей мере одной промежуточной опоры рулевого механизма.

4. Универсальный модуль оси транспортного средства по п. 1, отличающийся тем, что закладные для исполнительных и вспомогательных механизмов использованы для установки по меньшей мере одного пневмокомпрессора.

5. Универсальный модуль оси транспортного средства по п. 1, отличающийся тем, что закладные для исполнительных и вспомогательных механизмов использованы для установки по меньшей мере одного энергоаккумулятора.

6. Универсальный модуль оси транспортного средства по п. 1, отличающийся тем, что закладные для исполнительных и вспомогательных механизмов использованы для установки по меньшей мере одного пневмораспределителя.

7. Универсальный модуль оси транспортного средства по п. 1, отличающийся тем, что закладные для исполнительных и вспомогательных механизмов использованы для установки по меньшей мере одного гидрораспределителя.