ПОДУШКА ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКИ КАБИНЫ

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к системе передней подвески кабины.
Подвеска кабины является важным узлом транспортного средства, обеспечивает устойчивость кабины транспортного средства при движении автомобиля, снижает уровень вибронагруженности кабины во время движения автомобиля.
Подушка передней подвески кабины предназначена для
снижения уровня вибрации кабины во время движения автомобиля;
фиксации кабины с шасси автомобиля (воспринимает продольные поперечные вертикальные и угловые нагрузки);
обеспечения кинематики опрокидывания кабины при обслуживании двигателя.
Известен сайлентблок, содержащий наружную разрезную втулку, амортизирующую вставку, внутри которой расположена, по меньшей мере, одна разрезная армирующая втулка, внутреннюю втулку, на обоих концах которой напрессованы с натягом опорные кольца, неразрезную армирующую втулку, установленную в амортизирующей вставке, при этом на боковых поверхностях разрезной и неразрезной армирующих втулок выполнены отверстия (RU №157608, МПК F16F 1/38 (2006.01), B60G 11/10 (2006.01), опубл. 10.12.2015).
Известна также эластичная опора для проушины листовой рессоры на автомобиле, состоящая из внутренней металлической детали с навулканизованным на нее осесимметричным окружным резиновым корпусом, на выступающей из которого внутренней металлической детали с обеих сторон надето по одному опорному кольцу, обращенные к резиновому корпусу контактные поверхности которых выполнены с приемной канавкой и опорной перемычкой. Резинометаллическое изделие запрессовывается в необработанную проушину рессоры, при этом резиновый корпус имеет свободную окружную поверхность, которая непосредственно прилегает к проушине (DE №10145343, МПК B60G 11/12, B60G 11/10, F16F 1/38, опубл. 15.05.2003).
Известна также эластомерная опорная втулка с улучшенными торсионными характеристиками, содержащая внутреннюю полую цилиндрическую гильзу, которая охватывается наружной гильзой, размещенный между гильзами эластомерный опорный элемент, выполненный из двух частей и содержащий внутреннюю и наружную опоры, между которыми предусмотрена внутренняя деталь. В соответствии с изобретением, для улучшения торсионной характеристики внутренняя опора образована эластомерным фасонным элементом, который вводится от осевого конца опорной втулки между внутренней гильзой и внутренней деталью, соединенной с наружной опорой, и фиксируется там посредством напрессованной кольцевой шайбы, которая в радиально внутренней зоне вводится во внутреннюю гильзу, образуя прессовую посадку. Фасонный элемент образует поверхность скольжения для внутренней гильзы и внутренней детали (US №7367551, МПК B60G 11/00, B60G 11/22, F16F 1/38, опубл. 06.05.2008).
В качестве ближайшего аналога выбран сайлентблок, содержащий внутреннюю втулку, армирующую втулку, размещенную между двумя слоями упругой вставки, разрезную наружную втулку и опорные кольца, установленные на концах внутренней втулки, при этом армирующая втулка выполнена неразрезной, а армирующая втулка и опорные кольца установлены с минимальным зазором относительно друг друга (RU №193193, МПК F16F 1/00 (2006.01), опубл. 16.10.2019).
Недостатком перечисленных выше аналогов является то, что они не обеспечивают снижение вибрации кабины во время движения автомобиля до необходимого уровня с различной жесткостью в продольном, поперечном и вертикальном направлении, а также переменной жесткости в продольном и вертикальном направлении. Для обеспечения сопоставимых жесткостных характеристик геометрические размеры сайлентблоков (без полостей) значительно превышают геометрические размеры заявляемой конструкции (с полостями).
Также аналоги RU №157608, №193193, DE №10145343 не обеспечивают кинематику опрокидывания кабины, т.к. работают на кручение и при опрокидывании кабины порядка 60° произойдет разрыв резинового массива. Аналог по патенту US 7367551 не обеспечивает беззазорную установку, что может приводить к посторонним стукам.
Была поставлена задача создать надежную конструкцию подушки передней подвески кабины, обеспечивающей снижение уровня вибрации кабины во время движения автомобиля.
Поставленная задача решается тем, что в подушке передней подвески кабины, содержащей сайлентблок, выполненный с внутренней, наружной втулками, между которыми размещен эластичный элемент, и установленными с торцевой части опорными элементами, сайлентблок выполнен в виде двух симметричных частей, установленных на расстоянии друг от друга, каждая из которых имеет внутреннюю втулку и эластичный элемент с проставочным кольцом, выполненный с двумя полостями, перемычкой и торцевым выступом эллипсной формы, соединенных наружной втулкой и торцевой пластиной, при этом между частями сайлентблока установлена упорная втулка, имеющая направленный наружу выступ, входящий в отверстие наружной втулки, и выполненная таким образом, что в статическом положении не контактирует своей внутренней поверхностью с эластичными элементами сайлентблока, кроме того, дополнительно содержит две антифрикционных втулки, связанные с внутренними втулками сайлентблока, а торцевые опорные элементы выполнены в виде заглушек, имеющих цилиндрическую часть, установленную в сайлентблок и являющуюся также антифрикционной втулкой.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что сайлентблок выполнен в виде двух симметричных частей, установленных на расстоянии друг от друга, каждая из которых имеет внутреннюю втулку и эластичный элемент с проставочным кольцом, выполненный с двумя полостями, перемычкой и торцевым выступом эллипсной формы, соединенных наружной втулкой и торцевой пластиной, при этом между частями сайлентблока установлена упорная втулка, имеющая направленный наружу выступ, входящий в отверстие наружной втулки, и выполненная таким образом, что в статическом положении не контактирует своей внутренней поверхностью с эластичными элементами сайлентблока, кроме того, дополнительно содержит две антифрикционных втулки, связанные с внутренними втулками сайлентблока, а торцевые опорные элементы выполнены в виде заглушек, имеющих цилиндрическую часть, установленную в сайлентблок и являющуюся также антифрикционной втулкой, позволяет снизить уровень вибрации кабины во время движения автомобиля, обеспечить надежность конструкции.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники.
Полезная модель поясняется следующими чертежами:
фиг. 1 - подушка передней подвески кабины, общий вид ¾ спереди;
фиг. 2 - то же, вид спереди, без заглушки;
фиг. 3 - то же, вид сзади, без заглушки;
фиг. 4 - то же, разрез А-А на фиг. 2;
фиг. 5 - то же, разрез Б-Б на фиг. 2.
Подушка передней подвески кабины содержит сайлентблок 1, упорную втулку 2, антифрикционные втулки 3 и установленные с торцевой части опорные элементы в виде заглушек 4.
Сайлентблок 1 выполнен в виде двух симметричных частей, установленных на расстоянии друг от друга, каждая из которых имеет внутреннюю втулку 5 и эластичный элемент 6 в виде резинового массива, выполненный с двумя полостями 7, перемычкой 8 и торцевым выступом 9 эллипсной формы, соединенных наружной втулкой 10, проставочным кольцом 13 и торцевой пластиной 14.
Упорная втулка 2 установлена между частями сайлентблока 1. Втулка 2 имеет направленный наружу выступ 11, входящий в отверстие 12 наружной втулки 10. Втулка 2 в статическом состоянии не контактирует своей внутренней поверхностью с эластичными элементами 6 сайлентблока, причем величина зазора между наружной поверхностью упорной втулки и эластичными элементами 6 различна в продольном и вертикальном направлениях за счет того, что в вертикальном направлении втулка 2 своим выступом размещена в отверстии наружной втулки.
В вертикальном направлении зазор Lz больше, что обеспечивает плавность хода кабины. В продольном направлении зазор Lx минимальный, чтобы обеспечить свободный ход в вертикальном направлении и ранний контакт внутреннего отверстия упорной втулки 2 с эллипсным выступом 9 эластичного элемента, что обеспечивает меньшие перемещения в продольном направлении, и как следствие уменьшает величину смещения кабины при ее опрокидывании. Внутреннее отверстие упорной втулки 2 смещено относительно внешней поверхности в вертикальном направлении Lz верх>Lz низ для компенсации деформации подушки передней подвески кабины от действия статической нагрузки от кабины (в статическом положении кабины Lz верх статика ~ Lz низ статика).
Две антифрикционных втулки 3 связаны с внутренними втулками 5 сайлентблока.
Заглушки 4 имеют цилиндрическую часть 15, установленную в сайлентблок 1, которая одновременно выполняет роль антифрикционной втулки.
Работа передней подушки подвески кабины осуществляется следующим образом.
Эластичный элемент 6 сайлентблока 1 имеет сложную конфигурацию, за счет которой обеспечивается разная жесткость в продольном, поперечном и вертикальном направлениях. Так для снижения уровня вибрации в вертикальном направлении сайлентблок имеет наименьшую жесткость за счет полостей 7. Увеличение жесткости в продольном направлении обеспечивает перемычка 8. Переменная жесткость в продольном и вертикальном направлениях обеспечивается за счет выступа 9 эллипсной формы.
Во время движения автомобиля по удовлетворительному профилю дороги сайлентблок деформируется без контакта с втулкой упорной, т.к. имеются зазоры Lx, Lz. При возникновении пиковых нагрузок выбирается зазор между поверхностью выступа 9 эллипсной формы и поверхностью упорной втулки 2 (Lz=0 мм), происходит контакт поверхности выступа с внутренней поверхностью упорной втулки, тем самым увеличивается жесткость подушки за счет деформации резины выступа.
Выступ упорной втулки 2 и метки сайлентблока 1 обеспечивают правильную ориентацию (симметричность расположения сайлентблоков и положение отверстий упорной втулки) компонентов подушки передней подвески кабины относительно друг друга.
Для обеспечения беззазорной установки подушки передней в кронштейн подвески кабины, применяется предварительное поджатие подушки в осевом направлении. Следует отметить, что части сайлентблока с левой и правой стороны при предварительном поджатии не смыкаются по торцевым поверхностям внутренних втулок сайлентблоков (подушка сохраняет способность вращения относительно кронштейна подвески кабины), что необходимо для обеспечения кинематики опрокидывания кабины. В противном случае при опрокидывании кабины произойдет разрыв резиновой смеси сайлентблоков.
Заявляемое техническое решение имеет надежную конструкцию и обеспечивает снижение уровня вибрации кабины во время движения автомобиля.
Техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.