ЗАДНИЙ МОСТ ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ, СОДЕРЖАЩИЙ ДВА РЫЧАГА ПОДВЕСКИ, ИМЕЮЩИЕ ВЕРТИКАЛЬНОЕ ОТВЕРСТИЕ
VEHICLE REAR AXLE WITH TWO SUSPENSION LEVERS PROVIDED WITH VERTICAL OPENING

Предлагаемое изобретение относится к конструкции заднего моста для автомобиля, а также к автомобилю, оборудованному таким задним мостом.
Автомобили обычно содержат задний мост, связанный с кузовом автомобиля, который удерживает ступицы задних колес, создавая направляющее воздействие на эти колеса для того, чтобы обеспечить возможность отклонения элементов подвески.
Известный тип заднего моста, называемый мостом с деформируемой траверсой, содержит два продольных рычага подвески, расположенные по бокам автомобиля, причем передний из этих рычагов соединяется с кузовом автомобиля при помощи гибкого соединения, которое имеет возможность поворачиваться относительно по существу поперечной оси. Ступица колеса закрепляется в задней части каждого рычага подвески.
Упомянутые гибкие соединения позволяют поглощать вибрации, исходящие от колес и возникающие в процессе качения, для того, чтобы исключить передачу этих вибраций на кузов автомобиля, а также ограничить шум при движении автомобиля.
Задний мост имеет в целом Н-образную форму, и деформируемая траверса располагается поперечно, будучи закрепленной своими концами на центральной части каждого рычага подвески. Эта деформируемая траверса поддерживает геометрические характеристики рычагов подвески, обеспечивая при этом в результате деформации кручения выполнение функции рычага противодействия развалу колес, реализуя ограничение угла бокового качания кузова.
Задний мост с деформируемой траверсой обычно реализуется при помощи механических и сварочных операций с использованием штампованных и сварных элементов. Этот тип заднего моста с деформируемой траверсой обеспечивает приемлемый компромисс между удовлетворительным направляющим воздействием на задние колеса и умеренной стоимостью изготовления. Задний мост такого типа имеет широкое распространение.
Кузов поддерживается двумя спиральными рессорами подвески, каждая из которых опирается на заднюю часть рычага подвески. Гидравлический амортизатор располагается на каждом рычаге подвески параллельно рессорам для того, чтобы амортизировать колебания кузова и обеспечивать комфорт, а также устойчивость на дороге. Поскольку рессоры подвески и амортизаторы обеспечивают передачу на рычаги подвески относительно высоких усилий, необходимо определять размерные параметры этих рычагов таким образом, чтобы ограничить их деформации.
Для того чтобы надлежащим образом распределить напряжения в рычагах подвески и исключить деформации кручения, известно, в частности, из документа FR 2574347, выравнивание амортизатора с плечом подвески путем расположения нижнего крепления амортизатора в отверстии, расположенном по ширине рычага подвески, причем ось, обеспечивающая укрепление жесткого нижнего соединения амортизатора с рычагом подвески, поддерживается боковыми стенками указанного рычага.
Такое нижнее крепление амортизатора обеспечивает дополнительные подкрепляющие элементы на уровне боковых стенок рычага подвески для поддержания напряжений, связанных с реактивными усилиями указанного амортизатора, что ведет к удорожанию стоимости производства такого рычага подвески.
Задачей изобретения является, в частности, устранение этих недостатков предшествующего уровня техники, а также задний мост, отличающийся простым и экономичным монтажом амортизаторов, который позволяет ограничить механические напряжения, приложенные к рычагам подвески.
Для решения этой технической задачи в данном изобретении предлагается задний мост, предназначенный для автомобиля, в соответствии с пунктом 1 формулы настоящего изобретения. Действительно, преимущество заднего моста в соответствии с предлагаемым изобретением заключается в том, что амортизатор, проходящий сквозь рычаг подвески в пространстве ширины этого рычага, с основанием этого амортизатора, закрепленным под рычагом подвески центрированным образом, позволяет уравновесить, таким образом, усилия реакции.
Кроме того, задний мост в соответствии с предлагаемым изобретением может обладать одной или несколькими приведенными ниже характеристиками, которые могут быть использованы в сочетании друг с другом.
Предпочтительным образом рычаг подвески имеет в своем составе верхний лист и нижний лист, каждый из которых содержит расположенные друг над другом просверленные отверстия, образующие упомянутое отверстие, причем сквозь это отверстие проходит усилительная труба, закрепленная на двух этих листах.
Основание этой усилительной трубы может содержать вырез, в котором выполнены два располагающихся на одной линии поперечных отверстия, в которые вставляется ось стягивания, предназначенная для формирования кожуха, который обрамляет нижнее крепление амортизатора и связывает его с рычагом подвески.
В соответствии с одним из способов реализации каждый рычаг подвески содержит продольный корпус, реализованный из листа, отштампованного таким образом, чтобы он имел поперечное сечение в целом U-образной формы, содержащее два крыла, установленные по существу в плоскостях, соответствующих упомянутым верхнему и нижнему листам соответственно.
Усилительная труба может быть присоединена при помощи сварки к кромкам отверстий, выполненных в крыльях упомянутого поперечного сечения U-образной формы.
Усилительная труба может быть изготовлена из тонкого листа, который сворачивается внутри упомянутых отверстий.
Отверстие, реализованное на рычаге подвески, может иметь удлиненную в продольном направлении форму, причем нижнее крепление амортизатора по существу центрировано вдоль длины этого отверстия.
Деформируемая траверса может быть закреплена своими концами на центральной части рычагов подвески.
В соответствии с одним из вариантов реализации каждый рычаг подвески содержит передний полурычаг и задний полурычаг, закрепленные непосредственно на упомянутой деформируемой траверсе.
В соответствии с еще одним вариантом реализации упомянутая деформируемая траверса содержит концы, отогнутые в направлении назад и образующие задние интегрированные полурычаги, причем два передних полурычага подвески, ориентированные в направлении вперед, закрепляются на этой траверсе.
Объектом предлагаемого изобретения также является автомобиль, имеющий в своем составе задний мост описанного выше типа.
Другие характеристики и преимущества предлагаемого изобретения будут лучше поняты из приведенного ниже описания, не являющиеся ограничительными примеров его реализации, где даются ссылки на приведенные в приложении фигуры, среди которых:
- Фиг.1 представляет собой вид в изометрии половины заднего моста в соответствии с существующим уровнем техники;
- Фиг.2 представляет собой вид в изометрии половины заднего моста в соответствии с первым вариантом реализации предлагаемого изобретения;
- Фиг.3 представляет собой детальный вид рычага подвески половины этого заднего моста;
- Фиг.4 представляет собой вид в изометрии половины заднего моста в соответствии со вторым вариантом реализации предлагаемого изобретения;
- Фиг.5 представляет собой вид в изометрии половины заднего моста в соответствии с третьим вариантом реализации предлагаемого изобретения.
На фиг.1 представлена правая боковая часть половины заднего моста, содержащая рычаг 2 подвески, располагающийся в продольном направлении на боковой стороне автомобиля. Передняя часть этого рычага 2 подвески содержит втулку 4, ось которой располагается по существу поперечным образом, причем в этой втулке размещается эластичный блок, вставляющийся в кожух, закрепленный на кузове автомобиля для того, чтобы реализовать упругий шарнир, обеспечивающий поглощение вибраций.
Задняя часть рычага 2 подвески содержит держатель 6 ступицы колеса, удерживающий при помощи подшипников поперечную ось, на которой закрепляется заднее колесо автомобиля.
Концы деформируемой траверсы 8 закрепляются на рычагах 2 подвески в центральной точке этих рычагов. Эта деформируемая траверса 8 поддерживает геометрические характеристики рычагов 2 подвески и образует пружину, работающую на кручение, которая ограничивает различие в отклонениях этих рычагов.
Рычаги 2 подвески содержат в своей задней части располагающуюся по существу горизонтально опору 12, сформированную при помощи штампованного листа, на которой закрепляется нижний конец спиральной пружины подвески.
Гидравлический амортизатор 10, содержащий скользящий гидравлический силовой цилиндр, верхний конец которого закреплен на кузове автомобиля, проходит с наружной стороны от рычага 2 подвески, точно перед держателем 6 ступицы колеса.
Нижний конец этого гидравлического амортизатора 10 имеет в своем составе втулку, содержащую внутреннее кольцо, изготовленное из каучука. Поперечная ось, проходящая сквозь это кольцо, закреплена на рычаге 2 подвески для того, чтобы обеспечить гибкое соединение. Эта поперечная ось может содержать винт крепления, который завинчивается в отверстие, выполненное в цилиндрической перемычке, присоединенной при помощи сварки к боковой стороне рычага 2 подвески.
Гидравлический амортизатор 10, корпус которого имеет определенный диаметр, оказывается в достаточной степени удаленным от рычага 2 подвески, вдоль которого он проходит, для того, чтобы исключить механический контакт между ними в процессе отклонения подвески. Поперечная ось крепления основания амортизатора 10 может быть смонтирована в кожухе, что усложняет реализацию заднего моста.
Упомянутая поперечная ось также может быть смонтирована консольным образом. Тогда эта ось, работающая в данном случае на изгиб, должна иметь достаточно большой диаметр для того, чтобы выдерживать воздействующие на нее нагрузки.
В качестве варианта реализации можно разместить амортизатор 10 с внутренней стороны рычага 2 подвески, рядом с деформируемой траверсой 8. В этом случае оказывается затруднительным расположить на одной линии и присоединить при помощи сварки к внутренней части рычага 2 подвески цилиндрическую перемычку, на которой закрепляется ось крепления амортизатора 10.
Поскольку для этих различных технически решений нижнее крепление амортизатора 10 оказывается смещенным по отношению к оси рычага 2 подвески, деформации кручения этого рычага заставляют этот амортизатор работать с нарушением расположения на одной линии точек его крепления. Эти нарушения выравнивания по одной линии вызывают усталостные напряжения в изготовленных из каучука кольцах крепления и приводят к возникновению внутреннего трения, а также к более высокому износу амортизатора.
Во всех этих случаях использование более толстых листов или элементов подкрепления, необходимых на рычагах 2 подвески для противостояния усилиям изгиба, влечет за собой увеличение веса заднего моста.
На фиг.2 и 3 представлен, для заднего моста 31 в соответствии с предлагаемым изобретением, рычаг 20 подвески, содержащий продольный корпус 22, связывающий переднюю втулку 4 с держателем 24 ступицы колеса, на котором при помощи сварки закреплена деформируемая траверса 8.
Продольный корпус 22 содержит штампованный лист, имеющий по существу U-образное поперечное сечение, который проходит вдоль этого корпуса. При этом U-образное поперечное сечение корпуса 22 содержит два крыла, выполненные плоскими, причем открытая сторона этого поперечного сечения ориентирована в направлении наружной стороны автомобиля. Корпус 22 рычага 2 подвески, изготовленный из одного единственного листа, оказывается экономически выгодным.
Деформируемая траверса 8 присоединена при помощи сварки изнутри к замкнутой стороне этого поперечного сечения. Держатель 24 ступицы колеса, обеспечивающий удержание колеса 34, и опора 26, на которой закрепляется основание спиральной пружины подвески, содержат, каждая, штампованный лист, присоединенный при помощи сварки к корпусу 22.
Каждое из крыльев U-образного поперечного сечения корпуса 22 содержит, перед осью держателя 24 ступицы и в промежутке между деформируемой траверсой 8 и осью держателя 24 ступицы, просверленное отверстие, располагающееся на одной линии друг с другом и образующее по существу вертикальное отверстие, проходящее сквозь рычаг 20 подвески.
В это отверстие вставляется усилительная труба 30, проходящая сквозь корпус 22 рычага 20 подвески и выступающая с каждой его стороны, причем эта усилительная труба установлена отрегулированным образом в двух упомянутых просверленных отверстиях крыльев упомянутого корпуса. Сварные швы, реализованные на кромках упомянутых просверленных отверстиях в двух крыльях корпуса 22, связывают эти крылья с усилительной трубой 30.
Таким образом, реализуют жесткую систему, причем усилительная труба 30, присоединенная при помощи сварки к двум крыльям корпуса 22 и связывающая два эти крыла, обеспечивает существенное подкрепление рычага 20 подвески.
Основание усилительной трубы 30 содержит вырез, содержащий два нижних утолщения, каждое из которых имеет отверстие, в которое вставляется винт 32 крепления, располагающийся вдоль поперечной оси автомобиля и проходящий сквозь эту трубу. Упомянутые утолщения образуют обойму, внутрь которой входит основание амортизатора 10, причем винт 32 крепления проходит сквозь нижнюю втулку этого амортизатора, которая удерживается с двух сторон усилительной трубой 30.
Предпочтительным образом усилительная труба 30 изготовлена из тонкого листа, свернутого в трубку, что представляет собой достаточно экономичный способ.
Таким образом, формируют сборку в виде обоймы, уравновешивающей усилия, причем винт 32 крепления не подвергается воздействию изгибающих механических напряжений. Этот винт 32 крепления может иметь уменьшенный диаметр, а также уменьшенную длину по сравнению со сборкой консольного типа.
Кроме того, усилия, передаваемые амортизатором 10 и проходящие по существу через ось рычага 20 подвески, создают относительно небольшие напряжения кручения на этом рычаге. Корпус 22 более легко может быть изготовлен из штампованного листа уменьшенной толщины, что позволяет обеспечить более легкую конструкцию, обладающую повышенной точностью.
Отверстие, реализованное в крыльях корпуса 22 рычага 20 подвески, имеет удлиненную в продольном направлении форму. Винт 32 крепления центрирован в середине этой удлиненной формы таким образом, чтобы располагать вдоль продольного направления основание амортизатора 10 по существу в центре этого отверстия в том случае, когда подвеска находится в состоянии покоя.
Таким образом, амортизатор 10, в процессе движений рычага 20 подвески и по мере отклонений этой подвески, имеет возможность колебаться в упомянутом удлиненном отверстии относительно этого рычага в направлении вперед или назад.
Кроме того, диаметр в продольном направлении усилительной трубы 30 может быть уменьшенным в ее нижней части и может расширяться в направлении ее верхней части, причем поперечное сечение этой усилительной трубы 30 оказывается, таким образом, сокращенным до минимума, необходимого для обеспечения движений амортизатора 10.
На фиг.4 представлен вариант реализации заднего моста 41, имеющего в своем составе деформируемую траверсу 42, содержащую присоединенный к ее концу при помощи сварки передний полурычаг 40 подвески, обращенный в направлении вперед, который присоединяется к заднему полурычагу 44 подвески, обращенному в направлении назад. Два этих полурычага 40, 44, связанные друг с другом, формируют полный рычаг, имеющий те же функции, что и рычаг подвески, представленный в предшествующем варианте реализации и содержащий упругое шарнирное соединение в своей передней части и держатель 24 ступицы в своей задней части.
Продольный корпус заднего полурычага 44 может быть таким же образом реализован из штампованного листа, имеющего по существу U-образное поперечное сечение, открытая часть которого обращена в сторону наружной части автомобиля.
Каждое из крыльев этого U-образного поперечного сечения заднего полурычага 44 содержит просверленное отверстие, образующее вертикальное отверстие, в которое входит усилительная труба 30, проходящая сквозь рычаг 20 подвески. Таким образом, для монтажа амортизатора 10 и для подкрепления заднего полурычага 44 подвески получают те же преимущества, что и преимущества, которые были представлены в предшествующем изложении.
На фиг.5 представлен второй вариант реализации заднего моста 51, содержащего деформируемую траверсу 52, концы которой отогнуты в направлении назад для того, чтобы сформировать два интегрированных задних полурычага подвески. На уровне искривления этой деформируемой траверсы 52 передний полурычаг 40 подвески, обращенный в направлении вперед, присоединен при помощи сварки.
Таким образом, удается уменьшить количество деталей, образующих задний мост 51, что облегчает управление изготовлением этого изделия.
Деформируемая траверса 52, содержащая концевые части, образующие задние полурычаги, изготовлена из штампованного листа и имеет по существу U-образное поперечное сечение, открытая часть которого ориентирована в направлении передней части автомобиля.
Крылья этого U-образного поперечного сечения задних полурычагов таким же образом принимают усилительную трубу 30.