ОПОРА КУЗОВА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Область техники
Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для обеспечения необходимого уровня шумо-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 аналога выбрана опора (JP 2005-271731, публ. 2005.10.6, МПК F16F 15/08, B62D 21/09, F16F 15/08, B62D 27/04), предназначенная для установки между рамой и кузовом транспортного средства. Известная опора снабжена двумя упругими элементами, связанными между собой разъемным крепежным устройством. Нижний упругий элемент снабжен кольцевой канавкой для соединения с кронштейном опоры.
К недостаткам известной опоры можно отнести сложность конструкции.
7
В качестве ближайшего аналога принята опора (см. US 2005/0073166, МПК B62D 27/04, публ. 07.04.2005), предназначенная для установки между рамой и кузовом транспортного средства. Известная опора снабжена двумя упругими элементами, располагающимися по обе стороны от горизонтального участка рамы кузова. Упомянутые упругие элементы содержат центральные отверстия, в которых установлены две цилиндрические втулки, каждая их которых заканчивается горизонтальной площадкой, периферийные участки которых загнуты в сторону расположения упомянутых упругих элементов. Верхний упругий элемент контактирует через горизонтальную площадку цилиндрической втулки с горизонтальной площадкой кузова. В осевых отверстиях втулок установлен болт, соединяющий опору с кузовом и рамой транспортного средства. Верхний упругий элемент снабжен двумя кольцевыми канавками, форма и размеры которых практически одинаковые.
К недостаткам данной опоры можно отнести ее низкую радиальную жесткость, что увеличивает боковые перемещения кузова относительно кабины и негативно сказывается на виброкомфорте транспортного средства. Для повышения радиальной жесткости использованы верхняя и нижняя площадки цилиндрических втулок, а также завулканизированная в верхнем упругом элементе втулка сложной конфигурации, что в целом усложняет конструкцию опоры. Кроме того, в процессе движения при вертикальных перемещениях транспортного средства вышеописанной опорой могут создаваться шумовые эффекты - хлопки, вызванные контактом верхнего и нижнего упругих элементов с горизонтальными площадками цилиндрических втулок, что ухудшает виброкомфорт транспортного средства.
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 демпфирующий элемент, выполненный из упругого материала и снабженный двумя кольцевыми канавками, донные участки которых обращены в сторону расположения центральной втулки, установленной внутри демпфирующего элемента и снабженной осевым отверстием для установки крепежного элемента, согласно полезной модели, высота h1 верхней кольцевой канавки выполнена меньше высоты h2 нижней кольцевой канавки в зонах их максимального расширения, 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÷120° при вершине в осевом сечении конуса.
Высота h1 верхней кольцевой канавки составляет 8÷18 мм при ее глубине S1, составляющей 4÷12 мм.
Высота h2 нижней кольцевой канавки составляет 14÷26 мм при ее глубине S2, составляющей 6÷16 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 заявляемой опоры носят иллюстративный, но не ограничительный характер.
Краткое описание поясняющих фигур
Фиг. 1 - схематично изображена предлагаемая опора кузова транспортного средства (общий вид).
Фиг. 2 - изображено сечение Α-A фиг. 1.
Фиг. 3 - схематично изображена предлагаемая опора, установленная на транспортном средстве.
На фигурах изображены:
1 - опора (в сборе);
2 - кузов транспортного средства;
3 - демпфирующий элемент;
3а - нижний участок демпфирующего элемента 3;
4 - центральная втулка;
5 - осевое отверстие;
6 - рама транспортного средства;
7 - кабина;
8 - верхняя кольцевая канавка;
9 - нижняя кольцевая канавка;
10 - донный участок верхней кольцевой канавки 8;
11 - донный участок нижней кольцевой канавки 9;
12 - кронштейн рамы 6;
13 - шайба;
14 - шайба;
15 - крепежный элемент;
16 - гайка.
Опора 1 кузова 2 транспортного средства содержит демпфирующий элемент 3, внутри которого расположена центральная втулка 4 с осевым отверстием 5 для установки крепежного элемента 15. Для лучшего понимания конструкции осевое отверстие 5 изображено с мнимой продольной осью L.
Вышеупомянутая опора 1 предназначена для размещения, между рамой 6 и кузовом 2, в том числе грузовым отсеком транспортного средства. Не исключается возможность установки опоры 1 между рамой 6 и кабиной 7 транспортного средства в случае выполнения кабины 7 самостоятельным узлом отдельно от грузового отсека кузова 2. Упомянутая кабина 7 предназначена для водителя и пассажиров.
Демпфирующий элемент 3 представляет собой цельный элемент и содержит две кольцевые канавки, а именно верхнюю 8 и нижнюю 9, соответствующие донные участки 10 и 11, которых обращены в сторону расположения центральной втулки 4.
Верхняя кольцевая канавка 8 выполнена высотой h1 и глубиной S1, нижняя кольцевая канавка 9 выполнена высотой h2 и глубиной S2. Геометрические параметры, в частности высота h1 канавки 8 должна быть всегда меньше аналогичного параметра - высоты h2 канавки 9 в зонах их максимального расширения. В конкретном примере исполнения высота h1 верхней кольцевой канавки 8 находится в диапазоне от 8 до 18 мм при ее глубине S1, составляющей от 4 до 12 мм, а высота h2 нижней кольцевой канавки 9 находится в диапазоне от 14 до 26 мм при ее глубине S2, составляющей от 6 до 16 мм.
Вышеописанные кольцевые канавки 8, 9 обеспечивают статическую жесткость в направлении Ζ (вдоль продольной оси L) равную статической жесткости в радиальном направлении Χ, Y при малых или средних осевых перемещениях кабины относительно кузова (+/-5 мм). При значительных осевых перемещениях кузова обеспечивается статическая жесткость в направлении Ζ (вдоль продольной оси L) в 3÷5 раз больше статической жесткости в радиальном направлении Χ, Υ. Указанное соотношение статических жесткостей позволяет оптимально гасить вибрацию в направлении Ζ, передаваемую от рамы 6 к кузову 2, и минимизировать боковые раскачивания кузова 2 в радиальном направлении Χ, Υ.
Нижний участок 3а демпфирующего элемента 3 выполнен с возможностью изменения своей геометрической формы при нагрузках в направлении Ζ (вдоль продольной оси L). Упомянутый нижний участок 3а выполнен конической формы с углом α, составляющим 45÷120° при вершине в осевом сечении конуса, что обеспечивает статическую жесткость в направлении Ζ (вдоль продольной оси L), равную статической жесткости в радиальном направлении Χ, Y при малых или средних осевых перемещениях кабины относительно кузова (+/-5 мм). При значительных осевых перемещениях кузова обеспечивается статическая жесткость в направлении Ζ (вдоль продольной оси L) в 3÷5 раз больше статической жесткости в радиальном направлении Χ, Υ. Указанное соотношение статических жесткостей позволяет оптимально гасить вибрацию в направлении Ζ, передаваемую от рамы 6 к кузову 2, и минимизировать боковые раскачивания кузова 2 в радиальном направлении Χ, Υ.
Вышеописанная центральная втулка 4 может быть выполнена цельной деталью из металла, в частности из стали, а демпфирующий элемент 3 может быть выполнен из резиновой смеси на основе натурального или синтетического каучука.
Вышеописанная опора 1 фиксируется в кронштейне 12 рамы 6. В конкретном примере исполнения опора 1 устанавливается с натягом на упомянутый кронштейн 12, который фиксируется в кольцевой канавке 9. При этом величина натяга обеспечивается вышеописанной геометрией кольцевой канавки 9, что позволяет иметь постоянный контакт демпфирующего элемента 3 с шайбами 13 и 14, тем самым исключает возможность возникновения хлопков при движении транспортного средства.
Перемещение кузова 2 в направлении Ζ вверх или вниз ограничивает соответствующая шайба 13 или 14, в которую упирается демпфирующий элемент 3. Упомянутые шайбы 13 и 14 расположены со стороны противоположных торцевых участков центральной втулки 4 и соединены с последней крепежным соединением.
В качестве крепежного соединения может быть использовано соединение крепежного элемента 15 с гайкой 16, в частности болт-гайка. Не исключается возможность использования другого разъемного соединения, выполняющего аналогичную функцию с аналогичным результатом.
При движении транспортного средства описанная выше опора 1 снижает передаваемые от рамы 6 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.