УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ РЫЧАГА ПОДВЕСКИ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ ВАЗ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а именно к ходовым подвескам транспортных средств.
Известен узел связи для соединения рычага подвески со структурой транспортного средства, содержащий кронштейн, рычаг подвески, подшипник рычага, расположенный между двумя параллельными фланцами кронштейна и перпендикулярно пересеченные в этих пластинах винтом. Узел крепления рычага подвески ориентирован в вертикальном положении (см. патент Франции №2767750, МПК 7 B60G 7/02, 1999 Г.)
Известен узел сборки, включающий вспомогательное шасси, которое может быть съемным образом прикреплено болтами к корпусу автомашины, рычаги подвески, поворотно установленные во вспомогательном шасси в двух раздельных шарнирных подшипниках. Один из рычагов, продольный, закреплен в вертикально ориентированном подшипнике (см. ЕР 0265675, МПК 7 B60G 7/02, 1988 г.)
Приведенные выше решения вертикального крепления подшипника продольного рычага подвески относятся к зарубежным автомобилям различных производителей (Volkswagen, Peugeot, Audi и т.д.). Однако данные решения не применяются на автомобилях семейства ВАЗ по нескольким причинам - из-за отличий в конструкциях подвесок, а также в силу того, что применение идентичного решения приведет к нарушению патентов третьих лиц, что недопустимо при экспорте автомобилей.
Известен узел крепления растяжки (продольного рычага) передней подвески автомобиля, состоящий из крепежной части и установочной части, предназначенной для расположения в ней демпфирующей подушки, выполненной в виде цилиндрической резиновой втулки, предназначенной для установки и закрепления в ней конца растяжки передней подвески. Установочная часть кронштейна для растяжки передней подвески выполнена со сквозным цилиндрическим отверстием, продольная ось которого расположена вдоль продольной оси автомобиля, (см. «Каталог запасных частей автомобиля ВА3-2108 и его модификации», Л.К.Караванова и др., Волжское объединение по производству легковых автомобилей. - М.: Машиностроение, 1993 г., стр.89 (Д201)).
Известен кронштейн для растяжки передней подвески автомобиля, включающий крепежную часть и установочную часть, предназначенную для соединения с растяжкой (продольным элементом) передней подвески автомобиля. В указанном кронштейне ось втулки, принимающей растяжку (продольный элемент) передней подвески также расположена в продольной плоскости (см. патент РФ на полезную модель №50156, МПК 7 B60G 3/00, 2005 г.)
Данному решению присущи те же недостатки, а также недостаточная жесткость элементов подвески.
Задача, решаемая полезной моделью - разработка узла крепления рычага подвески с вертикальной осью соединения продольного элемента рычага для переднеприводных автомобилей семейства ВАЗ, лишенного недостатков присущих таким подвескам и рассчитанного на применение в условиях сохранения целостности элементов кузова.
Указанная задача достигается за счет того, что разработан узел крепления рычага подвески для автомобилей ВАЗ, содержащий поперечину с кронштейнами, имеющими, по крайней мере, две полки, снабженные отверстиями, и рычаги передней подвески, состоящие из продольного и поперечного элементов, соединенных между собой, причем свободный конец каждого из продольных элементов рычага подвески, снабженный упругим шарниром с вертикально ориентированной осью, установлен в соответствующий кронштейн и закреплен с помощью крепежного элемента, проходящего через отверстия упомянутых полок кронштейна.
Кронштейны установлены на торцах поперечины.
Кронштейны снабжены вертикальными фланцами для крепления к поперечине в зоне торцев поперечины.
Полки кронштейна выполнены параллельными.
Продольный и поперечный элементы рычага выполнены зацело, образуя цельный рычаг.
Продольный и поперечный элементы рычага шарнирно соединены между собой.
Продольный и поперечный элементы рычага жестко соединены между собой методом сварки.
Указанная задача достигается также за счет того, что разработан второй вариант узла крепления рычага подвески для автомобилей ВАЗ, содержащий поперечину, соединенную с пространственной рамой, снабженной кронштейнами, имеющими, по крайней мере, две полки с отверстиями, и рычаги передней подвески, состоящие из продольного и поперечного элементов, соединенных между собой, причем свободный конец каждого из продольных элементов рычага подвески, снабженный упругим шарниром с вертикально ориентированной осью, установлен в соответствующий кронштейн и закреплен с помощью крепежного элемента, проходящего через отверстия упомянутых полок кронштейна.
Кронштейны соединены с поперечиной через вспомогательный элемент.
Полки кронштейна выполнены параллельными.
Продольный и поперечный элементы рычага выполнены зацело, образуя цельный рычаг.
Продольный и поперечный элементы рычага шарнирно соединены между собой.
Продольный и поперечный элементы рычага жестко соединены между собой методом сварки.
Поскольку заявляемое устройство относится к подвескам, являющимся промежуточным звеном между кузовом автомобиля и дорогой, основным техническим результатом, который должен быть достигнут, является обеспечение максимальной безопасности движения автомобиля.
Основной технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель - обеспечение таких характеристики подвески как точность кинематики колес и управляемость колес, оказывающих непосредственное влияние на безопасность движения автомобиля.
Технический результат достигается за счет использования всех существенных признаков каждого из вариантов полезной модели.
Выполнение подвески с поперечиной, связывающей кронштейны, принимающие свободный конец каждого из продольных элементов рычага подвески, снабженный упругим шарниром с вертикально ориентированной осью, установленным в соответствующий кронштейн и закрепленным с помощью крепежного элемента в упомянутых кронштейнах, позволяет значительно повысить точность кинематики колес и легкость поворота управляемых колес, что влияет на безопасность автомобиля в целом
Наличие пространственной рамы, соединенной с поперечиной и несущей кронштейны, принимающие свободный конец каждого из продольных элементов рычага подвески, снабженный упругим шарниром с вертикально ориентированной осью, установленным в соответствующий кронштейн и закрепленным с помощью крепежного элемента в упомянутых кронштейнах, позволяет значительно повысить точность кинематики колес и легкость поворота управляемых колес, что влияет на безопасность автомобиля в целом.
Кроме того, дополнительно обеспечивается достижение следующих технических результатов от использования всех существенных признаков каждого из вариантов полезной модели:
- улучшение эласто-кинематических характеристиках подвески за счет включения в работу упругого шарнира с вертикально ориентированной осью, данная характеристика подвески оказывает значительное влияние на достижение основного технического результата;
- повышении комфорта водителя и пассажиров при поездках за счет рационального распределения сил на элементах подвески и работы упругого шарнира с вертикально ориентированной осью в радиальном направлении при обеспечении согласованности работы элементов подвески, жестко соединенных между собой поперечиной.
Фиг.1. - общий вид узла крепления рычага передней подвески автомобилей семейства ВА3-2108;
Фиг.2. - общий вид узла крепления рычага передней подвески автомобилей семейства ВА3-1118;
Фиг.3 - общий вид узла крепления рычага передней подвески автомобилей семейства ВА3-2110, 2170;
Фиг.4 - сечение А-А фиг.1 в увеличенном масштабе;
Фиг.5 - сечение А-А фиг.3 в увеличенном масштабе;
Фиг.6 - узел крепления в увеличенном масштабе, вхрыв-схема.
Фиг.7 - второй вариант исполнения узла для автомобилей семейства ВА3-2108.
Фиг.8 - второй вариант исполнения узла для автомобилей семейства ВА3-2110.
Фиг.9 - второй вариант исполнения узла для автомобилей семейства ВА3-1118.
Заявляемое устройство содержит поперечину 1 с кронштейнами 2 имеющими по крайней мере две параллельные горизонтальные полки 3-1, 3-2, снабженные отверстиями 4 и соединенные между собой. В соответствующий кронштейн 2 установлен свободный конец 5 продольного элемента 6 рычага 7 подвески, снабженный упругим шарниром 8 с вертикально ориентированной осью Y. Продольный элемент 6 соединен с поперечным 9 элементом и в целом образуют рычаг 7 передней подвески. Свободный конец 5 продольного элемента 6 рычага 7 подвески закреплен в кронштейне 2 с помощью крепежного элемента 10, проходящего через отверстия 4 полок 3-1, 3-2.
Кронштейны 2 могут быть установлены на торцах 11 поперечины 1.
Кронштейны 2 могут быть снабжены вертикальными фланцами 12 для крепления к поперечине в зоне 13 поперечины 1.
Продольный 6 и поперечный 9 элементы рычага 7 могут быть выполнены зацело, или шарнирно соединены между собой, или жестко соединены между собой.
Заявляемое устройство по второму варианту дополнительно содержит пространственную раму 14, соединенную с поперечиной 1 снабженную кронштейнами 2. Кронштейны 2 имеют по крайней мере две параллельные горизонтальные полки 3-1, 3-2, снабженные отверстиями 4 и соединенные между собой. Кронштейны дополнительно соединены с поперечиной через вспомогательный элемент 15. В соответствующий кронштейн 2 установлен свободный конец 5 продольного элемента 6 рычага 7 подвески, снабженный упругим шарниром 8 с вертикально ориентированной осью Y. Продольный элемент 6 соединен с поперечным 9 элементом и в целом образуют рычаг 7 передней подвески. Свободный конец 5 продольного элемента 6 рычага 7 подвески закреплен в кронштейне 2 с помощью крепежного элемента 10, проходящего через отверстия 4 полок 3-1, 3-2.
Продольный 6 и поперечный 9 элементы рычага 7 могут быть выполнены зацело, или шарнирно соединены между собой, или жестко соединены между собой.
Основные нагрузки на передний упругий шарнир 8 прикладываются в горизонтальной плоскости, в вертикальной плоскости они не значительны.
Для упругого шарнира 8 с вертикально ориентированной осью Y все нагрузки в этой плоскости являются радиальными и передаются от внешней втулки 16 через слой резины 17 на внутреннюю втулку 18, при этом гасятся пиковые нагрузки шумы и вибрации передаваемые от дороги.
Для шарнира с горизонтально ориентированной осью, как это в настоящее время применяется на серийных автомобилях ВАЗ, нагрузки также прикладываются в горизонтальной плоскости, но шарнир воспринимает их по-другому. Нагрузки вдоль поперечной оси автомобиля также являются радиальными для шарнира с горизонтально ориентированной осью и воспринимаются почти также. Нагрузки же вдоль продольной оси автомобиля (вперед-назад) передаются через торцевые шайбы, через слой резины и передаются на плоскую поверхность кронштейна, в который запрессован шарнир. Но слой резины при этом значительно меньше, поэтому гашение пиковых нагрузок, шумов и вибраций происходит менее эффективно.
Податливость шарнира с горизонтально ориентированной осью автомобиля больше, чем с вертикально ориентированной осью, что ухудшает кинематические свойства подвески - они больше отклоняются от расчетных параметров, что оказывает негативное влияние на управляемость колесами и, как следствие, на безопасность движения автомобиля.
Заявляемая полезная модель может быть изготовлена на известном технологическом оборудовании как по индивидуальному заказу, так и в мелкосерийном производстве.