ОПОРА КУЗОВА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Область техники
Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для обеспечения необходимого уровня пгумо-виброкомфорта транспортного средства, а именно для снижения шума и вибрации, передаваемых от рамы на кузов в период движения упомянутого транспортного средства.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известны опоры, размещенные между рамой и кузовом, или рамой и кабиной транспортного средства, отдельно расположенной от грузового отсека, и предназначенные для снижения вибрации кузова в период движения транспортных средств.
В качестве аналогов были выбраны следующие известные и опубликованные технические решение: JP 2005271731 A, МПК F16F 15/08, B62D 24/02, B62D 21/09, публ. 06.10.2005; KR 200161609 Y1, МПК F16F 1/36, публ. 15.09.1998; KR 200161611 Y1, МПК F16F 1/36, публ. 15.09.1998; JP 2001323965 А, МПК F16F 15/08, B62D 24/02, публ. 22.11.2001. К недостаткам известных опор можно отнести сложность конструкции, в которых демпфирующее устройство выполнено из нескольких частей.
Из уровня техники известна опора кузова транспортного средства (см. аналог - US 2005/0248185 А1, МПК B62D 25/20, публ. 10.11/2005), содержащая металлическую центральную втулку Т-образной формы с осевым отверстием для установки крепежного устройства для связи с кузовом транспортного средства. С наружной стороны упомянутой центральной втулки расположен демпфирующий элемент, выполненный из эластичного материала. Верхний и нижний торцевые участки опоры кузова представляют собой отбойники, ограничивающие вертикальное перемещение кузова. Корпус опоры выполнен металлическим и содержит цилиндрический участок и участки крепления к раме транспортного средства. В цилиндрическом участке корпуса расположена часть демпфирующего элемента, содержащая кольцевую канавку, ограниченную с одной стороны центральной втулкой, при этом опорная поверхность в радиальном направлении имеет относительно небольшую высоту, что может привести к боковому раскачиванию кузова. К недостаткам известной опоры также можно отнести слабовыраженный нижний кольцевой отбойник, что может привести к скачкообразному изменению жесткостной характеристики при вертикальных перемещениях кузова. А выполнение верхнего и нижнего отбойников постоянной высоты резко увеличивает жесткость опоры при граничных перемещениях кузова, что в целом ухудшает гашение вибрации.
Раскрытие полезной модели
Задача полезной модели направлена на разработку опоры кузова транспортного средства, эффективно снижающей вибрацию, передающуюся от рамы на кузов движущегося транспортного средства.
Технический результат, получаемый при реализации разработанной опоры, заключается в снижении передачи вибрации от рамы на кузов движущегося транспортного средства.
Указанный технический результат достигается в конструкции опоры кузова транспортного средства, содержащей корпус с отбортовкой и крепежными участками, демпфирующий элемент, выполненный из упругого материала, причем внутри демпфирующего элемента неподвижно установлена центральная втулка с осевым отверстием для установки крепежного элемента, согласно полезной модели, на отбортовке корпуса размещен верхний отбойник для восприятия вертикальной нагрузки в направлении Z, выполненный кольцеобразной формы из упругого материала с переменной высотой с образованием волнообразной верхней поверхности; верхний участок демпфирующего элемента размещен в центральном участке корпуса и содержит кольцевую канавку, внешней стенкой которой образован участок конической формы с углом 45÷120° при вершине в осевом сечении конуса, а нижний участок демпфирующего элемента выполнен свободным с возможностью изменения своей геометрической формы, при этом упомянутый нижний участок демпфирующего элемента выполнен конической формы с углом 45÷20° при вершине в осевом сечении конуса.
Верхний отбойник может быть выполнен в поперечном сечении дугообразно выпуклой формы.
Демпфирующий элемент может быть снабжен локальными тупиковыми вертикальными канавками.
Демпфирующий элемент может быть снабжен локальными вертикальными сквозными отверстиями.
Часть демпфирующего элемента, ограниченная внешней стенкой кольцевой канавки и нижним участком демпфирующего элемента, может быть выполнена толщиной S, величина которой составляет 15÷30 мм.
Совокупность признаков заявляемой полезной модели находится в причинно-следственной взаимосвязи с достигаемым техническим результатом и представлена в независимом пункте формулы.
Следует понимать, что специалисты в данной области техники смогут предложить другие варианты осуществления опоры кузова транспортного средства и что некоторые ее детали можно изменять в различных других аспектах, не выходя за рамки сущности и объема настоящей полезной модели. Соответственно, поясняющие фигуры и подробное описание опоры кузова транспортного средства носят иллюстративный, но не ограничительный характер.
Краткое описание поясняющих фигур
Фиг. 1 - изображена предлагаемая опора кузова транспортного средства (общий вид).
Фиг. 2 - изображен вид А на фигуру 1.
Фиг. 3 - изображено сечение В-В фиг. 2.
Фиг. 4 - изображена предлагаемая опора, установленная на транспортном средстве.
Фиг. 5 - изображено сечение С-С фиг. 4.
На фигурах изображены:
1 - опора (в сборе);
2 - кузов транспортного средства;
3 - корпус;
3а - центральный участок корпуса 3;
3b - отбортовка;
3с - участок крепления;
4 - демпфирующий элемент;
4а - верхний участок демпфирующего элемента 4;
4b - нижний участок демпфирующего элемента 4;
4с - часть демпфирующего элемента 4;
5 - центральная втулка;
6 - верхний отбойник;
7 - крепежные отверстия;
8 - крепежные элементы;
9 - осевое отверстие;
10 - крепежный элемент;
11 - рама транспортного средства;
12 - кольцевая канавка;
13 - внутренняя стенка;
14 - внешняя стенка;
15 - вертикальные канавки;
16 - верхняя поверхность верхнего отбойника 6;
17 - кабина;
18 - шайба;
19 - шайба.
Опора 1 кузова 2 транспортного средства содержит корпус 3, демпфирующий элемент 4, центральную втулку 5, верхний отбойник 6, (см. фиг. 1).
Вышеупомянутая опора 1 предназначена для размещения, между рамой 11 и, преимущественно, кабиной 17 транспортного средства. Упомянутая кабина 17 предназначена для водителя и пассажиров. В случае выполнения кабины 17 и кузова 2 в виде единого узла, вышеупомянутая опора 1 устанавливается между рамой 11 и кузовом 2. Также не исключается возможность установки опоры 1 между рамой 11 и грузовым отсеком кузова 2.
Ниже будет описан вариант, в котором кабина 17 и кузов 2 выполнены в виде единого узла.
Корпус 3 выполнен цельной деталью сложной формы и содержит центральный участок 3а, переходящий сверху в отбортовку 3b, а снизу - в участок 3с крепления (см. фиг. 3). Вышеупомянутый центральный участок За выполнен конической формы с расширением вниз.
Отбортовка 3b корпуса 3 представляет собой кольцеобразный участок, расположенный под углом к центральному участку 3a.
Участок 3с крепления корпуса 3 может быть выполнен в виде кольцеобразного участка или локальных участков, выступающих за пределы центрального участка 3а и расположенных под углом к последнему. Упомянутый участок 3с крепления содержит несколько уплощенных участков, представляющих собой локальные площадки с крепежными отверстиями 7 для установки крепежных элементов 8 для соединения с кузовом 2 транспортного средства. Для повышения жесткости корпуса 3 участок 3с крепления может быть снабжен локальными углубленными или выпуклыми участками, выполняющими функцию ребер жесткости.
Демпфирующий элемент 4 выполнен из упругого материала. Внутри демпфирующего элемента 4 неподвижно установлена центральная втулка 5 с осевым отверстием 9 для установки крепежного элемента 10 для соединения с рамой 11 транспортного средства.
Верхний участок 4а демпфирующего элемента 4 ограничен снаружи центральным участком 3а корпуса 3 и содержит кольцевую канавку 12, направленную открытой зоной вверх и ограниченную внутренней 13 и внешней 14 стенками, образованными телом демпфирующего элемента 4. В демпфирующем элементе 4 внешней стенкой 14 образован конический участок с углом а, составляющим 45÷120° при вершине в осевом сечении конуса.
Нижний участок 4b демпфирующего элемента 4 не ограничен корпусом 3 и выполнен свободным с возможностью изменения своей геометрической формы. Упомянутый нижний участок 4b выполнен конической формы с углом β, составляющим 45÷120° при вершине в осевом сечении конуса.
Вышеописанные верхний 4а и нижний 4b участки обеспечивают статическую жесткость в направлении Z (вдоль продольной оси L) в 3-5 раз меньше статической жесткости в радиальном направлении X, Y. Указанное соотношение статических жесткостей позволяет оптимально гасить вибрацию в направлении Z, передаваемую от рамы 11 к кузову 2, тем самым минимизировать его боковые раскачивания (в направлении X, Y).
Часть 4 с демпфирующего элемента 4, ограниченная внешней стенкой 14 и нижним участком 4b, выполнена толщиной S, величина которой составляет от 15 до 30 мм. Вышеописанная толщина S обеспечивает статическую жесткость в направлении Z (вдоль продольной оси L) в 3-5 раз меньше статической жесткости в радиальном направлении X и Y. Указанное соотношение статических жесткостей позволяет оптимально гасить вибрацию в направлении Z, передаваемую от рамы 11 к кузову 2, тем самым минимизировать его боковые раскачивания (в направлении X, Y).
В демпфирующем элементе 4 могут быть дополнительно выполнены локальные тупиковые вертикальные канавки 15 (см. фиг. 2, 3) или локальные вертикальные сквозные отверстия (не изображены на фигурах), которые позволяют изменить соотношение статической жесткости в радиальном направлении X и Y, тем самым оптимизировать боковые перемещения кузова 2 относительно рамы 11.
Верхний отбойник 6, предназначенный для восприятия вертикальной нагрузки в направлении Z, расположен на отбортовке 3b корпуса 3, при этом выполнен из упругого материала, имеет кольцеобразную форму с переменной высотой h и с образованием волнообразной верхней поверхности 16 (см. фиг. 3, 4). В поперечном сечении верхний отбойник 6 выполнен дугообразно выпуклой формы. Вышеописанная форма верхнего отбойника 6 плавно увеличивает его жесткость в направлении Z, т.к. при нагрузке первоначально вступают в контакт с шайбой 18 максимально высокие локальные участки верхнего отбойника 6, а затем остальные его участки. Упомянутая шайба 18 предназначена для ограничения перемещения кузова 2 в направлении Z вверх.
Перемещение кузова 2 в направлении Z вниз ограничивает шайба 19, в которую упирается нижний участок 4b демпфирующего элемента 4.
Шайбы 18 и 19 расположены со стороны противоположных торцевых участков центральной втулки 5 и соединены с последней крепежным элементом 10 (см. фиг. 5).
Вышеописанные корпус 3 и центральная втулка 5 соединены с демпфирующим элементом 4 методом вулканизации. Верхний отбойник 6 соединен с корпусом 3, в частности с его отбортовкой 3b, также методом вулканизации. Все вместе они представляют собой неразборный узел. В конкретном примере исполнения: корпус 3 выполнен цельной деталью способом штамповки из металла, в частности из стали; демпфирующий элемент 4 может быть выполнен из резиновой смеси на основе натурального или синтетического каучука; центральная втулка 5 выполнена из металла, в частности из стали.
При движении транспортного средства описанная выше опора 1 снижает передаваемые от рамы 11 на кузов 2 вибрации, что обеспечивает комфорт водителю и пассажирам, а также повышает надежность транспортного средства, т.к. вибрации могут привести к поломке узлов и агрегатов транспортного средства.