Верхняя опора подвески транспортного средства

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ RU 2 622 318 C2

Реферат:

Изобретение относится к конструированию резинометаллических опор, применяемых в подвеске транспортных средств. Верхняя опора подвески транспортного средства содержит внутреннюю втулку и соосно с ней расположенные наружный кольцевой элемент с цилиндрическим участком и фланцевой частью, под которым расположен нижний кольцевой элемент, имеющий фланцевую часть. Все компоненты неразъемно соединены друг с другом эластичным элементом. Со стороны нижнего торца внутренней втулки расположен дополнительный элемент, неразъемно соединенный с эластичным элементом и выполненный из металла или металлических сплавов. Дополнительный элемент выполнен в форме чашки с двумя кольцеобразными ребрами жесткости, образующими кольцевой профиль, втулочной частью и плоской опорной поверхностью, на которую опирается торцевая часть внутренней втулки. На дополнительном элементе выполнены отверстия. Достигается улучшение вибро-шумоизолирующих свойств опоры, увеличение ресурса опоры стойки при повороте автомобиля и увеличение межремонтного цикла работы автомобиля, связанного с ее заменой. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструированию резинометаллических опор, применяемых в подвеске транспортных средств.

Известна верхняя опора для подвески автомобиля, которая содержит два жестких кольцевых элемента, имеющих цилиндрические участки, переходящие во фланцы, между которыми расположен эластичный элемент (з-ка ФРГ №3812477, МПК B60G 15/06, 1988).

Недостатком данного решения является сложность и высокая трудоемкость установки узла, состоящего из опоры, пружины и амортизатора на автомобиль и низкий ресурс опоры вследствие отслоения резины от металлической втулки.

Известна верхняя опора для задней подвески автомобиля с разделенными нагрузками, содержащая втулку, два кольцевых элемента с цилиндрическими участками, соединенных между собой эластичным элементом, при этом на наружном кольцевом элементе выполнено посадочное место под пружину (патент РФ №2272716, МПК B60G 15/06, 2006).

Недостатком данной опоры являются невысокие значения радиальной жесткости и то, что эта конструкция может быть применена только в задней подвеске автомобиля.

Известна верхняя опора транспортного средства с разделенными нагрузками, содержащая втулку, два кольцевых элемента с цилиндрическими участками и дополнительным кольцевым элементом, расположенным между наружным и внутренними кольцевыми элементами опоры, все элементы опоры неразъемно соединены между собой эластичным элементом, при этом на внешнем и укороченном кольцевом элементе выполнено посадочное место под пружину (патент РФ №2374089, МПК B60G 15/06, 2006).

Недостатками того решения являются неудовлетворительные характеристики опоры по ее осевой жесткости, что не лучшим образом сказывается на вибро- и шумогашении и, кроме этого, опора данной конструкции может быть применена только в задней подвеске автомобиля.

Известна опора, содержащая наружный кольцевой элемент с цилиндрическим участком, на котором выполнено посадочное место под пружину или подшипник, внутреннюю втулку, у которой к одной или обеим торцевым поверхностям примыкает арматура, имеющая цилиндрический, конический, тороидальный участок или комбинацию этих участков, при этом кольцевой элемент, втулка и арматура неразъемно соединены с эластичным элементом, опора имеет дополнительный кольцевой элемент, расположенный между наружным кольцевым элементом и арматурой, связанной с внутренней втулкой, этот кольцевой элемент также неразъемно соединен с эластичным элементом и имеет участки поверхности, повторяющие участки арматуры (патент РФ №2508208, МПК B60G 15/06, 2012).

Известна верхняя опора транспортного средства с разделенными нагрузками, содержащая кольцевой элемент, внутреннюю втулку, эластичный элемент и арматуру, которая примыкает к внутренней втулке и имеет конические и цилиндрические участки, при этом все компоненты опоры неразъемно связаны между собой эластичным элементом (патент РФ №2516865, B60G 15/06, 2013).

Известна верхняя опора транспортного средства, состоящая из наружной арматуры, имеющей втулочную и фланцевые части и виброизолятора, в который входит наружный эластичный элемент, и внутренней арматуры, которая выполнена в виде неразъемной конструкции внутренней втулки и наружной части, при этом все компоненты виброизолятора соединены между собой неразъемно (патент РФ №2519584, F16F 1/38, 2013).

Известна верхняя опора с разделенными нагрузками, содержащая кольцевой элемент с цилиндрическими участками, имеющий посадочное место под пружину, или подшипник, или втулку, к которой к одной или обеим торцевым поверхностям примыкает арматура, имеющая цилиндрический, конический, тороидальный участок или их комбинацию, при этом все металлические элементы опоры неразъемно соединены с эластичным элементом (патент РФ №2370686, МПК F16F 1/38, F16F 1/48, 2006). По максимальному количеству совпадающих признаков эта опора взята за прототип.

Известна верхняя опора устройства крепления пружинной стойки подвески автомобиля, содержащая кольцеобразный корпус, привулканизированную внутри него упругую вставку, имеющую внутри привулканизированную центральную распорную втулку. Кольцеобразный корпус верхней опоры имеет центральную рабочую часть, образованную трубчатым отделом с отогнутым периферийным краевым участком с верхнего конца и с нижнего конца - с отогнутым внутренним участком, переходящим в опорную часть корпуса, к которой снизу приварена опорная втулка под подшипник. Опорная часть корпуса верхней опоры переходит в свою очередь в его периферийно расположенную крепежную часть с отогнутым вниз кромочным участком. Опорная часть корпуса верхней опоры предназначена для крепления к кузову посредством болтов, запрессованных в эту опорную часть (патент РФ №2270762, МПК B60G 15/00 (2006.01), 2006).

Недостатками данного технического решения являются:

• недостаточные виброгасящие свойства опоры в зоне около нулевых осевых нагрузок;
• недостаточная жесткость корпуса опоры в осевом направлении, что отрицательно сказывается на характеристиках устойчивости и управляемости автомобиля;
• маленький срок службы опоры за счет передачи на подшипник больших ударных нагрузок из-за жесткого закрепления (посредством сварки) опорной втулки подшипника непосредственно к опорной части корпуса, а также недостаточные виброгасящие свойства опоры.

Известна верхняя опора стойки передней подвески автомобиля, включающая кольцеобразный корпус, имеющий центральную рабочую часть, образованную трубчатым отделом с отогнутым периферийным краевым участком с одного конца и с другого конца - с отогнутым внутренним участком, переходящим в опорную часть корпуса, и переходящую в свою очередь в крепежную часть корпуса с отогнутым вниз кромочным участком. Упругая вставка опоры привулканизирована к внутренней поверхности трубчатого отдела центральной рабочей части кольцеобразного корпуса и имеет внутри привулканизированную центральную распорную втулку, контактирующую своими верхним и нижним торцами с устанавливаемыми на штоке амортизатора тарельчатыми ограничителями хода отбоя и хода сжатия упругой вставки соответственно. Верхний кольцевой упругий элемент упругой вставки, выполненный с выступами, привулканизирован к одному из двух отогнутых участков центральной рабочей части корпуса опоры и расположен при установке опоры на пружинную стойку под отбортовкой тарельчатого ограничителя хода отбоя упругой вставки. Нижний кольцевой упругий элемент упругой вставки выполнен с выступами, привулканизирован к другому из отогнутых участков центральной рабочей части корпуса опоры и расположен при установке опоры на пружинную стойку над отбортовкой тарельчатого ограничителя хода сжатия упругой вставки. Корпус опоры выполнен с двумя кольцеобразными ребрами жесткости в виде продольно расположенных к продольной оси центральной распорной втулки переходов между его опорной частью и соответственно центральной рабочей и крепежной частями. Опорная втулка под подшипник связана с корпусом опоры через дополнительную упругую вставку, к которой она привулканизирована, и которая, в свою очередь, привулканизирована к наружной поверхности центральной рабочей части корпуса опоры и к прилегающей к ней поверхности его опорной части (прототип - патент РФ №72439 U1, МПК B60G 15/00, 2008).

Недостатком данного решения является небольшой срок службы опоры из-за недостаточной жесткости корпуса опоры, а также в результате отслоения упругого элемента от корпуса опоры под тарелкой ограничителя хода отбоя.

Основным недостатком почти всех известных опор, если в них входит нижний кольцевой элемент, являющийся основой для посадочной части подшипника или пружины, является недостаточная жесткость для компенсации увеличенных поперечных сил, возникающих при поперечном качании штока амортизатора, недостаточная прочность крепления втулки к упругому элементу, несбалансированные вибродемпфирующие свойства, недостаточная жесткость в осевом направлении, что отрицательно сказывается на характеристиках устойчивости и управления автомобиля.

Задачей изобретения является дальнейшее совершенствование конструкции опоры с целью улучшения ее характеристик как по ее осевой, так и радиальной жесткости, улучшение надежности крепления арматуры к упругому элементу, за счет этого - улучшение вибро- и шумоизолирующих свойств и увеличение ресурса опоры стойки при повороте автомобиля.

Поставленная задача решается за счет того, что:

в верхней опоре подвески транспортного средства, содержащей внутреннюю втулку и соосно с ней расположенные наружный кольцевой элемент с цилиндрическим участком и фланцевой частью, под которым расположен нижний кольцевой элемент, имеющий фланцевую часть, при этом все эти компоненты неразъемно соединены друг с другом эластичным элементом, согласно изобретению со стороны нижнего торца внутренней втулки расположен дополнительный элемент, неразъемно соединенный с эластичным элементом, выполненный из металла или металлических сплавов в форме чашки с двумя кольцеобразными ребрами жесткости, образующими кольцевой профиль, втулочной частью и плоской опорной поверхностью, на которую опирается торцевая часть внутренней втулки, на котором выполнены отверстия, что увеличивает прочность крепления дополнительного элемента к упругому элементу и улучшает условия формирования упругого элемента при изготовлении опоры.

При этом поверхность внутренней втулки выполнена с двумя или более наружними кольцевыми проточками, равноудаленными от торцевой поверхности втулки, что увеличивает площадь поверхности вулканизации и улучшает надежность крепления втулки к упругому элементу.

Технический результат от использования всех существенных признаков изобретения заключается в улучшении вибро-шумоизолирующих свойств опоры, увеличении ресурса опоры стойки при повороте автомобиля и увеличении межремонтного цикла работы автомобиля, связанного с ее заменой. Опора может быть изготовлена на стандартном оборудовании с использованием известных материалов.

На фиг. 1 приведен поперечный разрез предлагаемой опоры. Она состоит из внутренней втулки 1 и соосно с ней расположенного наружного кольцевого элемента 2, имеющего цилиндрический участок 4, опорный участок 5, предназначенный для связи с опорным элементом 6 под подшипник. Между опорной частью 5 кольцевого элемента 2, опорным элементом 6 и внутренней втулкой 1, образуется полость 7, в которую помещается нижний кольцевой элемент 3 с двумя кольцеобразными ребрами жесткости 10 и 11, так чтобы его опорная площадка 8 касалась торца внутренней втулки 1, за счет чего нижний кольцевой элемент 3 размещается на необходимой высоте относительно опорного участка 5 и опорного элемента 6. При этом у элементов 2 и 3 имеются втулочные участки 4 и 9, имеющие одинаковый внутренний диаметр. Причем все эти элементы неразъемно соединены друг с другом эластичным элементом 12.

Формула изобретения

1. Верхняя опора подвески транспортного средства, содержащая внутреннюю втулку и соосно с ней расположенные наружный кольцевой элемент с цилиндрическим участком и фланцевой частью, под которым расположен нижний кольцевой элемент, имеющий фланцевую часть, при этом все эти компоненты неразъемно соединены друг с другом эластичным элементом, отличающаяся тем, что со стороны нижнего торца внутренней втулки расположен дополнительный элемент, неразъемно соединенный с эластичным элементом, выполненный из металла или металлических сплавов в форме чашки с двумя кольцеобразными ребрами жесткости, образующими кольцевой профиль, втулочной частью и плоской опорной поверхностью, на которую опирается торцевая часть внутренней втулки, на котором выполнены отверстия, что увеличивает прочность крепления дополнительного элемента к упругому элементу и улучшает условия формирования упругого элемента при изготовлении опоры.
2. Верхняя опора подвески транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что поверхность внутренней втулки выполнена с двумя или более наружными кольцевыми проточками, равноудаленными от торцевой поверхности втулки, что увеличивает площадь поверхности вулканизации и улучшает надежность крепления втулки к упругому элементу.