КОНИЧЕСКАЯ ПРУЖИНА ДЛЯ СТОЙКИ ПОДВЕСКИ

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности к подвескам транспортных средств.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является коническая пружина, патент США №4111407, пуб. 5.09.1978, включающая рабочие витки, навитые с переменным шагом между собой, малый и большой опорные витки, соединенные с крайними рабочими витками. Коническая пружина навита из прутка с переменным диаметром, уменьшающимся к малому опорному витку, причем участки прутка, образующие рабочие витки пружины, выполнены сравнительно с большими перепадами переменных диаметров по их длинам. Малый и большой опорные витки выполнены без угла подъема, т.е. опорные их поверхности предназначены для опирания на ровные плоскости которые параллельно расположены относительно друг друга.
Недостатками данного технического решения являются: не оправдано большие габариты опорных витков конической пружины по наружным их диаметрам, которые по сути являются не рабочими витками и не выполняют основную функцию пружины - гашения передаваемой на нее энергии (например через подвеску от дороги), а только выполняют функции опор рабочего участка (включающего рабочие витки) пружины, а увеличенные габариты опорных витков пружины увеличивают массу пружины; трудности применения конической пружины в стойке подвески транспортного средства, так как во-первых, выполнение опорных витков
конической пружины без углов наклона вызывает необходимость, с целью предотвращения проворота пружины вокруг ее продольной оси, применения в конструкции стойки подвески дополнительных приспособлений на поверхностях ее опор под опорные витки пружины, что усложняет конструкцию стойки подвески в целом, во-вторых, большие габариты особенно большего опорного витка вызывают необходимость применения в конструкции стойки подвески опоры (нижней опорной чашки) большого диаметра, а это только дополнительно уменьшает и без того малое пространство, отведенное для компоновки узлов и деталей подвески транспортного средства.
Задача полезной модели: уменьшение поперечных размеров конической пружины, уменьшение ее массы, а также возможность применения конической пружины в стойке подвески транспортного средства с минимальными конструктивными изменениями и уменьшением трения в последней.
Указанная задача достигается тем, что в конической пружине для стойки подвески, содержащей навитые с переменным шагом рабочие витки, малый и большой опорные витки, предназначенные для упора в прокладку верхней чашки стойки подвески и нижнюю чашку стойки подвески соответственно, причем пружина навита из прутка с переменным диаметром, уменьшающимся к малому опорному витку, согласно полезной модели, малый опорный виток выполнен со смещением своей продольной оси относительно продольной оси пружины и подогнут к пружине посредством изгиба на соединении его с предшествующим рабочим витком, который относительно конусной образующей среднего диаметра навивки пружины поджат внутрь последней, а средний диаметр навивки малого опорного витка по меньшей мере в два раза меньше среднего диаметра навивки большего
опорного витка, причем оба опорных витка выполнены с углами подъема, величины которых различаются между собой.
В частном случае, продольная ось малого опорного витка конической пружины расположена параллельно ее продольной оси и смещена в проекции конической пружины по ее продольной оси в сторону полукруглого сектора расположения концов ее опорных витков.
В частном случае, участок прутка, образующий поджатый внутрь пружины рабочий виток, выполнен с перепадом граничных диаметров по его длине более большим, чем любой из перепадов граничных диаметров по длинам участков прутка, образующих остальные рабочие витки пружины.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».
Сущность полезной модели поясняется на чертежах:
Фиг.1. - коническая пружина для стойки подвески, общий вид сбоку;
Фиг.2. - вид Б на фиг.1, проекция конической пружины по ее продольной оси (коническая пружина отдельно от стойки подвески);
Фиг.3. - вид В на фиг.1, проекция конической пружины по ее продольной оси (коническая пружина отдельно от стойки подвески).
Коническая пружина 1 для стойки 2 подвески, содержит навитые с переменным шагом рабочие витки 3, рабочий виток 4, предшествующий малому опорному витку 5, предназначенному для упора в прокладку 6
1
2
верхней чашки 7 стойки 2 подвески, большой опорный виток 8, предназначенный для упора в нижнюю чашку 9 стойки 2 подвески. Коническая пружина 1 навита из прутка с переменным диаметром, уменьшающимся к малому опорному витку 5, который выполнен со смещением «К» своей продольной оси «М» относительно продольной оси «L» пружины 1 и подогнут к ней (к пружине 1) посредством изгиба 10 (в точке «З») на соединении его с предшествующим рабочим витком 4, который относительно конусной образующей «S» среднего диаметра навивки пружины 1 поджат внутрь последней (пружины 1). Средний диаметр «D» навивки малого опорного витка 5 по меньшей мере в два раза меньше среднего диаметра «D» навивки большего опорного витка 8, причем малый опорный виток 5 и большой опорный виток 8 выполнены с углами подъема «α» и «β» соответственно, величины которых различаются между собой.
В частном случае, продольная ось «М» малого опорного витка 5 конической пружины 1 для стойки 2 подвески расположена параллельно ее продольной оси «L» и смещена в проекции конической пружины 1 по ее продольной оси «L» в сторону полукруглого сектора 11 расположения концов 12, 13 ее малого 5 и большого 8 опорных витков соответственно.
1
2
3
4
В частном случае, участок прутка, образующий поджатый внутрь конической пружины 1 для стойки 2 подвески рабочий виток 4, выполнен с перепадом граничных диаметров «d» (точка «Ж») и «d» (точка «З») по его длине более большим, чем любой из перепадов граничных диаметров» по длинам участков прутка, образующих остальные рабочие витки 3 пружины 1, например, перепада «d» (точка «Г») и «d» (точка «Д») по длине участка прутка, образующего рабочий виток непосредственно соединенный с большим опорным витком 8 пружины 1.
Работа конструкции конической пружины 1 для стойки 2 подвески заключается в следующем.
В статическом состоянии транспортного средства коническая пружина 1 для стойки 2 подвески упирается малым опорным витком 5 на прокладку 6 верхней чашки 7 стойки 2 подвески, а большим опорным витком 8 в нижнюю чашку 9 стойки 2 подвески, и тем самым обеспечивает вместе с другими деталями стойки 2 подвески опору (опирание) кузова на колесо.
Во время движения транспортного средства, при наезде на неровности, колесо совершает колебательные движения, при этом низкочастотные колебания демпфируются (поглащаются) конусной пружиной 1 и прокладкой 6 верхней чашки 7 стойки 2 подвески.
За счет выполнения малого опорного витка 5 конусной пружины 1 со смещением своей продольной оси «М» относительно ее (конусной пружины 1) продольной оси «L» и установки ее в стойке 2 подвески транспортного средства таким образом, что полукруглый сектор 11 расположения концов 12, 13 пружины 1, в ее проекции по ее продольной оси «L», обращен внутрь транспортного средства, при движении последнего, в стойке 2 подвески уменьшается трение, а именно смешение осей «М» и «L» в конусной пружине уменьшает боковые составляющие в стойке 2, а это уменьшает трение между ее штоком и направляющей.
Таким образом, выполнение малого опорного витка со смещением своей продольной оси относительно продольной оси пружины и выполнение его подогнутым к пружине посредством изгиба на соединении его с предшествующим рабочим витком, который относительно конусной образующей среднего диаметра навивки пружины поджат внутрь последней, а также выполнение малого опорного витка со
средним диаметром по меньшей мере в два раза меньше среднего диаметра навивки большего опорного витка, и кроме того выполнение опорных витков с углами подъема, величины которых различаются между собой - позволяет решить поставленную задачу и достичь следующий технический результат: уменьшить поперечные размеры конической пружины, уменьшить ее массу, а также достичь возможности применения конической пружины в стойке подвески транспортного средства с минимальными конструктивными изменениями и уменьшением трения в последней.