Пневматическая подвеска сиденья транспортного средства

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистическик

Республик ()789290 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.12.77 (21) 2553801/27-11 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М. Кл з

В 60 N 1/02

Гооударотввииый комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 629.113. .042.2 (088.8) Опубликовано 23.12.80. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 28.12.80. (72) Авторы изобретения

Б. И. Кальченко, М. Н. Коденко, В. И.

А. Д. Артюшенко и П. С. К (71) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ПОДВЕСКА СИДЕНЬЯ

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к средствам повышения комфортабельности транспортных средств, в частности к средствам, отличающимся подвижным сидением или подвижными элементами сидения, например регулируемыми.

Известна пневматическая подвеска сиденья транспортного средства, имеющая пневматический цилиндр, соединенный с направляющими, выполненными в виде параллелограммной рычажной системы, пневматический аккумулятор, высотостабилизирующее устройство, гидравлический амортизатор (1).

Недостатком такой подвески является высокая собственная частота колебаний по сравнению с низкой частотой возмущающих колебаний. Кроме того, из-за отсутствия смазки в узлах подвески возникают большие силы трения.

Известна также пневматическая подвеска сиденья транспортного средства, содержащая питающий ресивер, рабочий ресивер, соединенный с платформой транспортного средства, пневматический цилиндр с гильзой, соединенный с платформой сиденья и сообщенный с рабочим ресивером и через высотостабилизирующее устройство с питающим ресивером, и демпфирующее устройство (2).

Недостаток этой подвески состоит в том, что она не обеспечивает высокой комфортабельности сиденья.

Цель изобретения — повышение комфортабельности сиденья путем снижения собственной частоты его колебаний.

Для достижения поставленной цели пневматический цилиндр установлен внутри рабочего ресивера, гильза цилиндра жестко закреплена к нижней и верхней частям указанного ресивера и снабжена окнами для сообщения пневматического цилиндра с pa1s бочим рисивером, при этом демпфирующее устройство выполнено в виде последовательно расположенных в нижней части пневматического цилиндра пневмо- и гидродемпферов, а объем пневматического цилиндра составляет 1/20 — 1/30 объема рабочего реси вера.

Пневмодемпфер может быть выполнен в виде дроссельного отверстия, расположен789290 ного в гильзе пневматического цилиндра ниже уровня упомянутых окон для перетекания воздуха из пневматического цилиндра после перекрытия окон.

Рабочий ресивер снабжен в нижней части подвижной перегородкой, ограничивающей от дна ресивера полость, заполненную вязкой жидкостью, нижняя часть пневматического цилиндра также заполнена вязкой жидкостью, а в стенке пневматического цилиндра выполнено дроссельное отверстие, расположенное ниже упомянутого дроссельного отверстия и сообщающее обе упомянутые полости между собой, образуя гидродемпфер.

Для устранения разрежения в пневматическом цилиндре при перемещении его поршня вверх, в днище этого цилиндра со стороны его внутренней полости, выполнены полукольцевой канал, закрытый плавающим клапаном, и отверстия, сообщающие упомянутый канал с полостью рабочего ресивера.

На фиг. 1 изображена пневматическая подвеска сиденья транспортного средства, общий вид; на фиг. 2 — система подвода масла в пневматический цилиндр; на фиг. 3амплитудно-частотная характеристика.

На платформе транспортного средства неподвижно закреплен рабочий ресивер l,внутри которого установлен пневматический цилиндр 2, соединенный через высотостабилизирующее устройство 3 с питающим ресивером 4. Гильза 5 пневматического цилиндра 2 нижней частью с помощью болтов жестко закреплена к днищу ресивера 1, а в верхней части через уплотнительное кольцо 6 гайкой 7 закреплена к верхней стенке ресивера. К поршню 8 пневматического цилиндра на верхнем конце жестко закреплена платформа 9 сиденья водителя. В гильзе 5 пневматического цилиндра выполнены окна 10 и дроссельное отверстие ll сообщающие пневматический цилиндр с рабочим ресивером. В нижней части ресивера 1 установлена подвижная перегородка 12, которая вместе с дном ресивера образует полость, заполненную вязкой жидкостью. Нижняя часть пневматического цилиндра 2 закрыта герметично дном 13.

Между нижней частью цилиндра и его дном тоже образована полость, заполненная вязкой жидкостью. В гильзе 5 цилиндра ниже дроссельного отверстия 11 выполнено второе дроссельное отверстие 14, сообщающее полости ресивера и пневматического цилиндра, заполненные вязкой жидкостью. В дне 13 пневматического цилиндра установлен штуцер 15 подвода воздуха, соединенный трубкой 16 с высотостабилизирующим устройством 3, которое трубкой 17 соединено с питающим ресивером 4.

В теле дна 13 выполнен в виде полукольца канал 18, который перекрыт плавающим клапаном 19. Канал 18 соединен отверстиями 20 (фиг. 2) с полостью ресивера 1. В теле гйльзы пневматического цилиндра выполнен канал 21 (пьезометрической системы смазки), проточка 22 и отверстие 23 для слива масла. На поршень 8 одето уплотнительное кольцо 24. Сверху гайки 7 установлено резиновое кольцо 25. К платформе 9 сиденья крепится защитный кожух 26 и шток 27 высотостабилизирующего устройства 3, который через переключатель 28 имеет связь с клапанами 29 впуска и 30 выпуска. Корпус высотостабилизирующего р устройства 3 крепится неподвижно к кронштейну 31, который соединен с ресивером.

Подвеска работает следующим образом.

В нерабочем положении поршень 8 находится в крайнем нижнем положении и платформа 9 опирается на резиновое кольцо 25.

В этом положении шток 27 высотостабилизирующего устройства через переключатель 28 удерживает клапан 29 впуска в положении открыто. При этом воздух из питающего ресивера 4 через открытый клапан 29 впуска, трубку 16 и штуцер 15 поступает в пневматический цилиндр 2, до тех пор, пока под действием давления воздуха не начнется подъем поршня вверх. Как только откроется отверстие 11, воздух заполнит ресивер 1 и дальнейший подъем поршня вверх сопровождается увеличением давления в ресивере до величины, которая бы обеспечивала подъем платформы сиденья в положение статического равновесия. Часть масла из внутренней полости пневматического цилиндра через дроссельное отверстие 14 перетекает в ресивер, а также по каналу 21 поступает в зазор между гильзой 5 и поршнем 8, обеспечивая жидкостное трение в указанной паре. В процессе выравнивания давления воздуха в ресивере и пнев3$ матическом цилиндре уровень давления масла в обеих полостях выравнивается. При подъеме поршня 8 и платформы 9 сиденья шток 27 через переключатель 28. перемещает клапан 29 впуска воздуха в сторону за40

При наезде транспортного средства на неровность, колеблющаяся платформа транспортного средства с ресивером 1 двигается вверх. При этом под действием силы инерции подрессореиной массы (сиденья водим теля) и подвижных частей подвески происходит сближение платформы транспортного средства и подрессоренной массы. Воздух из пневматического цилиндра через отверстия 10 и 11 перетекает в ресивер 1, а так как объем воздуха, вытесняемого из цилиндра мал, по сравнению с объемом ресивера, то давление в ресивере практически не изменяется. Благодаря применению пьезометрической системы смазки также малы силы трения, поэтому избыточная сила на д поршень настолько мала, что подрессоренная масса остается практически неподвижной.

При относительном движении поршня вниз шток 27 через переключатель 28 от789290

2О

Формула изобретения

Зе зя ао

43

$O

$5 крывает клапан 29 впуска и воздух от питающего ресивера 4 через клапан впуска, трубку 1б и штуцер 15 поступает в пневматический цилиндр, увеличивая давление воздуха в ресивере и препятствуя относительному перемещению поршня. Однако отверстие в штуцере 15 мало, так что поступление воздуха в пневматический цилиндр не вызывает заметного увеличения давления воздуха в пневматическом цилиндре до тех пор, пока открыты с. .на 10. При большом динамическом ходе, когда поршень 8 перекрывает окна 10, истечение воздуха из пневматического цилиндра происходит только через дроссельное отверстие 1 и зазор между поршнем 8 и гильзой 5 и далее через окна 10 в ресивер 1. В этот момент давление воздуха в пневматическом цилиндре увеличивается за счет сжатия его и поступления через штуцер 15. Дроссельное отверстие 11 обеспечивает плавное нарастание жесткости подвески. После перекрытия поршнем 8 отверстия 11 давление воздуха возрастает интенсивно. Если этого окажется недостаточно, чтобы погасить кинетическую энергию относительного движения подрессоренных масс и шток будет перемещаться вниз, то в действие вступает гидравлический демпфер, в котором гашение кинетической энергии осуществляется за счет продавливания масла из пневматического цилиндра через дроссельное отверстие 14. Величина динамического хода зависит от высоты дорожной неровности и скорости движения транспортного средства.

Пневматический и гидравлический демпферы защищают водителя от жесткого удара. Кроме того, при таком выполнении пневмоподвески сиденья в конце динамического хода поршня (при высокой скорости езды и плохой дороге) жесткость подвески изменяется по прогрессивной характеристике, что служит сигналом водителю о необходимости снижения скорости езды. При полной защите водителя транспортного средства от воздействий со стороны платформы в указанных условиях могла бы произойти поломка транспортного средства. При съезде транспортного средства с неровности, т. е. в момент движения платформы транспортного средства вниз, начинается относительное движение поршня вверх к понижению аналитического равновесия. Воздух по-прежнему поступает через штуцер 15 и давление воздуха в пневматическом цилиндре непрерывно уменьшается по сравнению с давлением в ресивере 1. При этом под действием разности давления воздуха в ресивере и пневматическом цилиндре масло из ресивера 1 через отверстия 20, канал 18 поступает в пневматический цилиндр, подняв плаваюший клапан 19. По мере движения поршня вверх через открывающиеся окна 10 воздух поступает в пневматический цилиндр из ресивера. При движении платформы транспортного средства вниз от положения, соответствуюшего статическому равновесию, давление воздуха в пневматическом цилиндре уменьшается и воздух через окна 10 и отверстие 11 поступает в него. Клапан выпуска воздуха 30 открыт как при движении вниз, так и при движении вверх до нулевой линии. В этом случае воздух из пневматического цилиндра через штуцер 15, трубку 16, клапан 30 выпуска через высотостабилизируюшее устройство стравливается в атмосферу. Подъем поршня 8 вверх ограничивается упором. Размещение пневматического цилиндра внутри рабочего ресивера, выбранное соотношение объемов пневматического цилиндра и ресивера, применение пневматического и гидравлического демпфера, расположенных в нижней части цилиндра и ресивера и пьезометрической системы смазки обеспечивают создание подвески с низкой частотой собственных колебаний. Проведенные стендовые испытания подтверждают эффективность подвески (фиг. 3) . Применение подвески обеспечит надежную за шиту водителя транспортного средства от низкочастотных колебаний, что позволит увеличить производительность транспортного средства на всех видах работ.

1. Пневматическая подвеска сиденья транспортного средства, содержашая питаюший ресивер, рабочий ресивер, соединенный с платформой транспортного средства, пневматический цилиндр с гильзой, соединенный с платформой сиденья и сообшенный с рабочим ресивером и через высотостабилизируюшее устройство — с питаюшим ресивером, и демпфируюшее устройство, отличающаяся тем, что, с целью повышения комфортабельности сиденья путем снижения собственной частоты его колебаний, пневматический цилиндр установлен внутри рабочего ресивера, гильза цилиндра жестко закреплена к нижней и верхней частям указанногс ресивера и снабжена окнами для сообшения пневматического цилиндра с рабочим ресивером, при этом демпфируюшее устройство вьп олнено в виде последовательно расположенных в нижней части пневматического цилиндра пневмо- и гидродемпфера, а объем пневматического цилиндра составляет 1/20 — 1/30 объема рабочего ресивера.

2. Подвеска по и. 1, отличающаяся тем, что пневмодемпфер выполнен в виде дроссельного отверстия, расположенного в гильзе пневматического цилиндра ниже уровня упомянутых окон для перетекания воздуха из пневматического цилиндра после перекрытия окон.

3. Подвеска по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что рабочий ресивер снабжен в нижней части подвижной перегородкой, ограничиваю

789290 щей от дна ресивера полость, заполненную вязкой жидкостью, нижняя часть пневматического цилиндра также заполнена вязкой жидкостью, а в стенке пневматического цилиндра выполнено дроссельное отверстие, расположенное ниже упомянутого дроссельного отверстия и сообщающее обе упомянутые полости между собой, образуя гидродемпфер.

4. Подвеска по пп. 1 — 3, отличающаяся тем, что, с целью устранения разрежения в пневматическом цилиндре при перемещении его поршня вверх, в днище этого цилиндра со стороны его внутренней полости, выполнены полукольцевой канал, закрытый плавающим клапаном, и отверстия, сообщающие упомянутый канал с полостью рабочего ресивера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3218020, кл. 248 — 401, 1966.

2. Патент Ф Р Г Л 1089" 85, кл. 63 С, 46, 1963.

7,5

Х0 А

ФигЗ

Составитель Ю. Наумов

Редактор Н. Лазаренко Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик

Заказ 8946(13 Тираж 763 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4