ВЕРХНЯЯ ОПОРА СТОЙКИ ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКИ АВТОМОБИЛЯ

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к подвескам автомобилей.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является верхняя опора устройства крепления пружинной стойки подвески автомобиля, патент РФ №2270762, B60G 15/00, пуб. 27.02.2006 г., 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 опирания опорной поверхностью в кузов и крепления к нему посредством болтов, запрессованных в эту опорную часть.
Отогнутый периферийный краевой участок верхнего конца центральной рабочей части корпуса опоры расположен относительно плоскости опорной поверхности крепежной части корпуса опоры по разные стороны с отогнутой вниз кромкой этой крепежной части корпуса.
Центральная распорная втулка предназначена для закрепления в ней хвостовика штока стойки и контакта своими верхним и нижним торцами с устанавливаемыми на последнем (на хвостовике штока) тарельчатыми ограничителями хода отбоя и хода сжатия упругой вставки соответственно.
Упругая вставка выполнена с верхним кольцевым упругим элементом, выполненным с выступами, который привулканизирован к отогнутому периферийному краевому участку верхнего конца центральной рабочей части корпуса опоры, и расположен в
установленном положении опоры на пружинную стойку под отбортовкой тарельчатого ограничителя хода отбоя упругой вставки.
Упругая вставка выполнена с нижним кольцевым упругим элементом, выполненным с выступами, который привулканизирован к отогнутому внутреннему участку нижнего конца центральной рабочей части корпуса опоры, и расположен в установленном положении опоры на пружинную стойку над отбортовкой тарельчатого ограничителя хода сжатия упругой вставки.
Недостатками данного технического решения являются: из-за повышенного размера в осевом направлении упругой вставки опоры ее осевая жесткость повышена, а следовательно недостаточные виброгасящие свойства опоры в зоне около нулевых осевых нагрузок и сравнительно увеличенные поперечные силы, возникающие при поперечном качании штока стойки; из-за недостаточной жесткости корпуса опоры в осевом направлении отрицательно сказывается на характеристиках устойчивости и управляемости автомобиля; из-за жесткого закрепления (посредством сварки) опорной втулки подшипника непосредственно к опорной части корпуса опоры недостаточные виброгасящие свойства опоры, за счет чего на подшипник передаются большие ударные нагрузки, уменьшающие его срок службы.
Задача полезной модели: улучшение вибро демпфирующих свойств верхней опоры стойки передней подвески автомобиля, увеличение ее срока службы при уменьшении ее габаритов и массы.
Указанная задача решается тем, что в верхней опоре стойки передней подвески автомобиля, включающей 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, предназначенную для связи с опорной втулкой под подшипник и переходящую в свою очередь в крепежную часть корпуса с отогнутым вниз кромочным участком, предназначенную для опирания опорной поверхностью в кузов и крепления к нему, упругую вставку, привулканизированную к внутренней поверхности трубчатого отдела центральной рабочей части кольцеобразного корпуса и имеющую внутри привулканизированную центральную распорную втулку, предназначенную для закрепления в ней хвостовика штока стойки и контакта своими верхним и нижним торцами с устанавливаемыми на последнем тарельчатыми ограничителями хода отбоя и хода сжатия упругой вставки соответственно, верхний кольцевой упругий элемент упругой вставки, выполненный с выступами, привулканизированный к одному из двух отогнутых участков центральной рабочей части корпуса опоры, и расположенный при
установке опоры на пружинную стойку под отбортовкой тарельчатого ограничителя хода отбоя упругой вставки, нижний кольцевой упругий элемент упругой вставки, выполненный с выступами, привулканизированный к другому из отогнутых участков центральной рабочей части корпуса опоры, и расположенный при установке опоры на пружинную стойку над отбортовкой тарельчатого ограничителя хода сжатия упругой вставки,
согласно полезной модели, нижний кольцевой упругий элемент упругой вставки привулканизирован к отогнутому периферийному краевому участку центральной рабочей части корпуса опоры, который расположен относительно плоскости опорной поверхности крепежной части корпуса опоры по одну сторону вместе с отогнутым вниз кромочным участком этой крепежной части корпуса, причем, 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 частей, а 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.
В частном случае, центральная распорная втулка верхней опоры выполнена цилиндрической.
В другом из частных случаев, центральная распорная втулка верхней опоры выполнена бочкообразной.
В частном случае, дополнительная упругая вставка верхней опоры выполнена за одно целое с нижним кольцевым упругим элементом упругой вставки.
В частном случае, опорная втулка под подшипник верхней опоры выполнена г-образной в поперечном сечении опоры, одна из полок которой расположена продольно относительно продольной оси центральной распорной втулки, а вторая - продольно относительно плоскости расположения опорной части корпуса опоры и плоскости опорной поверхности крепежной его части.
В частном случае, выступы верхнего и нижнего кольцевых упругих элементов упругих вставок верхней опоры выполнены в продольных их сечениях треугольной формы, выступающие наружу вершины которых скруглены.
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. - верхняя опора стойки передней подвески автомобиля, частный случай выполнения;
Фиг.2. - вид А на фиг.1;
Фиг.3. - верхняя опора стойки передней подвески автомобиля, частный случай выполнения.
Верхняя опора 1 стойки 2 передней подвески автомобиля содержит: кольцеобразный корпус 3, упругую вставку 4 с верхним 5 и нижним 6 кольцевыми упругими элементами, центральную распорную втулку 7, дополнительную упругую вставку 8 и опорную втулку 9 под подшипник 10, установленный в чашке 11, опирающейся через эластичную прокладку 12 напружину 13.
Кольцеобразный корпус 3 верхней опоры 1, имеет центральную рабочую часть 14, образованную трубчатым отделом 15 с отогнутым периферийным краевым участком 16 с одного конца и с другого конца - с отогнутым внутренним участком 17, который переходит в опорную часть 18 корпуса 3, предназначенную для связи с опорной втулкой 9 под подшипник 10 и переходящую в свою очередь в крепежную часть 19 корпуса 3 с отогнутым вниз кромочным участком 20, предназначенную для опирания опорной поверхностью 21 в кузов 22 и крепления к нему.
Упругая вставка 4 верхней опоры 1 привулканизирована к внутренней поверхности 23 трубчатого отдела 15 центральной рабочей части 14 кольцеобразного корпуса 3 и имеет внутри привулканизированную центральную распорную втулку 7, предназначенную для закрепления в ней хвостовика 24 штока 25 стойки 2 и контакта своими верхним 26 и нижним 27 торцами с устанавливаемыми на последнем (хвостовике 24) тарельчатыми ограничителями хода отбоя 28 и хода сжатия 29 упругой вставки 4 соответственно.
Верхний кольцевой упругий элемент 5 упругой вставки 4 верхней опоры 1 выполнен с выступами 30, привулканизирован к отогнутому внутреннему участку 17 центральной рабочей части 14 кольцеобразного корпуса 3, и располагается при установке опоры 1 на пружинную стойку 2 под отбортовкой 31 тарельчатого ограничителя хода отбоя 28 упругой вставки 4.
Нижний кольцевой упругий элемент 6 упругой вставки 4, верхней опоры 1 выполнен с выступами 32, привулканизирован к отогнутому периферийному краевому участку 16 центральной рабочей части 14 кольцеобразного корпуса 3, и располагается при установке опоры 1 на пружинную стойку 2 над отбортовкой 33 тарельчатого ограничителя хода сжатия 29 упругой вставки 4.
Отогнутый периферийный краевой участок 16 центральной рабочей части 14 корпуса 3 верхней опоры 1 расположен относительно плоскости «α» опорной поверхности 21 крепежной части 19 корпуса 3 опоры 1 по одну сторону вместе с отогнутым вниз кромочным участком 20 этой крепежной части 19 корпуса 3.
Кольцеобразный корпус 3 верхней опоры 1 выполнен с двумя кольцеобразными ребрами жесткости 34 и 35 в виде продольно расположенных к продольной оси «L» центральной распорной втулки 7 переходов между его опорной частью 18 и соответственно центральной рабочей 14 и крепежной 19 частей, т.е. кольцеобразное ребро жесткости 34 корпуса 2 представляет из себя переход между его опорной частью 18 и его центральной рабочей частью 14, а точнее, между его опорной частью 18 и отогнутым внутренним участком 17 его центральной рабочей части 14, тогда как кольцеобразное ребро жесткости 35 представляет из себя переход между его опорной частью 18 и его крепежной частью 19.
Опорная втулка 9 под подшипник 10 верхней опоры 1 связана с ее корпусом 3 через дополнительную упругую вставку 8, к которой она (опорная втулка 9 под подшипник 10) привулканизирована, а дополнительная упругая вставка 8, в свою очередь, привулканизирована к наружной поверхности 36 центральной рабочей части 14 корпуса 3 опоры 1 и к прилегающей к ней поверхности 37 опорной части 18 корпуса 3.
В частном случае (показанном на фиг.1, 2) центральная распорная втулка 7 верхней опоры 1 выполнена цилиндрической.
В другом частном случае (показанном на фиг.3) центральная распорная втулка 7 верхней опоры 1 выполнена бочкообразной.
В частном случае, дополнительная упругая вставка 8 верхней опоры 1 выполнена за одно целое с нижним кольцевым упругим элементом 6 упругой вставки 4.
В частном случае, опорная втулка 9 под подшипник 10 верхней опоры 1 выполнена г-образной в поперечном сечении опоры 1, одна из полок 38 которой расположена продольно относительно продольной оси «L» центральной распорной втулки 7, а вторая полка 39 расположена продольно относительно плоскости расположения «β» опорной части 18 корпуса 3 опоры 1 и плоскости «α» опорной поверхности 21 крепежной части 19 корпуса 3.
В частном случае, выступы верхнего 5 и нижнего 6 кольцевых упругих элементов упругой вставки 4 верхней опоры 1 выполнены в продольных их сечениях треугольной формы, выступающие наружу вершины 40 которых скруглены.
Работа верхней опоры стойки передней подвески автомобиля заключается в следующем.
В статическом состоянии автомобиля верхняя опора 1 пружинной стойки 2 подвески автомобиля обеспечивает крепление стойки 2 к его кузову 22.
Во время движения автомобиля, при наезде на неровности, колесо автомобиля совершает колебательные движения, при этом низкочастотные колебания от пружины 13 стойки 2 передней подвески в большей части демпфируются (поглощаются) эластичной прокладкой 12, тогда как меньшая часть низкочастотных колебаний через подшипник 10, через опорную втулку 9 верхней опоры 1, через дополнительную упругую вставку 8 верхней опоры 1, и через корпус 3 верхней опоры 1 передается на кузов 22, а высокочастотные колебания от штока 25 стойки 2 демпфируются (поглощаются) упругой вставкой 4 верхней опоры 1.
При равномерном движении автомобиля по ровной дороге, через подвеску на кузов передаются вибрации, возникающие от мелких неровностей и жесткого качения шин, шток 25 стойки 2 колеблется таким образом, что упругая вставка 4 верхней опоры 1 работает на сдвиг своих слоев, достигая при этом максимальной эффективности поглощения вибраций и комфортности езды на автомобиле.
Когда же усилия, передающиеся на верхнюю опору 1 через шток 25 возрастают, а это происходит при наезде колеса на крупную неровность или попадании колеса в яму, в работу вступают ограничители ходов сжатия 28 и отбоя 29. За счет наличия на верхнем 5 и нижнем 6 кольцевых упругих элементов 5 упругой вставки 4 соответственно выступов 30 и 32, контактирующих соответственно с отбортовкой 31 тарельчатого ограничителя хода отбоя 28 упругой вставки 4 и отбортовкой 33 тарельчатого ограничителя хода сжатия 29 упругой вставки 4, обеспечивается эффект плавности демпфирования (поглощения) вибраций верхней опорой 1, т.к. данные выступы 30 и 32 выполняют функцию плавного включения той части их материала, которая должна работать на сжатие в данный момент
времени, ограничивая тем самым перемещение штока 25 стойки 2 и формируя прогрессивную характеристику верхней опоры 1, увеличивая тем самым ее энергоемкость при меньших общих габаритах, которые в заявляемой конструкции верхней опоры 1 стало возможным уменьшить за счет выполнения ее кольцеобразного корпуса 3 так, что отогнутый периферийный краевой участок 16 его центральной рабочей части 14 расположен относительно плоскости «α» опорной поверхности 21 его крепежной части 19 по одну сторону вместе с отогнутым вниз кромочным участком 20 этой его крепежной части 19, и за счет выполнения ее кольцеобразного корпуса 3 с двумя кольцеобразными ребрами жесткости 34 и 35 в виде продольно расположенных к продольной оси «L» центральной распорной втулки 7 переходов между его опорной частью 18 и соответственно его центральной рабочей 14 и его крепежной 19 частей.
Таким образом, за счет того, что в заявляемом техническом решении верхней опоры 1 стойки 2 передней подвески автомобиля нижний кольцевой упругий элемент 6 упругой вставки 4 привулканизирован к отогнутому периферийному краевому участку 16 центральной рабочей части 14 корпуса 3 опоры 1, который расположен относительно плоскости «α» опорной поверхности 21 крепежной части 19 корпуса 3 опоры 1 по одну сторону вместе с отогнутым вниз кромочным участком 20 этой крепежной части 19 корпуса 3, и что корпус 3 опоры 1 выполнен с двумя кольцеобразными ребрами жесткости 34 и 35 в виде продольно расположенных к продольной оси «L» центральной распорной втулки 7 переходов между его опорной частью 18 и соответственно центральной рабочей 14 и крепежной частей 19, а опорная втулка 9 под подшипник 10 связана с корпусом 3 опоры 1 через дополнительную упругую вставку 8, к которой она привулканизирована, и которая, в свою очередь, привулканизирована к наружной поверхности 36 центральной рабочей части 14 корпуса 3 опоры 1 и к прилегающей к ней поверхности 37 его опорной части 18, - поставленная задача, направленная на улучшение вибро демпфирующих свойств верхней опоры стойки передней подвески автомобиля, увеличение ее срока службы при уменьшении ее габаритов и массы, выполняется.