ПОДРАМНИК С РЫЧАГАМИ ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКИ В СБОРЕ

Заявляемая полезная модель относится к автомобилестроению, а именно к передним подвескам легковых автомобилей, преимущественно для автомобилей LADA Sport и, главным образом, для вариантов LADA GRANTA Sport и LADA KALINA Sport.
7
Известен подрамник для автомобиля, преимущественно легкового, содержащий две продольных и поперечную балки, снабженные средствами для присоединения к элементам автомобиля и для принятия элементов шасси автомобиля, при этом подрамник снабжен дополнительной поперечиной, расположенной в передней части. В подрамнике продольные и задняя поперечная балки выполнены запело из гнутой трубы, причем на поперечине выполнен плоский участок путем сжатия трубы. При этом подрамник снабжен средствами для крепления двигателя (свид. на полезную модель №40623, приор. 22.03.2004, МПК B62D 21/00). Подрамник предназначен для усиления передней части автомобиля, преимущественно легкового, за счет наличия дополнительной поперечины, расположенной в передней части.
Известен узел крепления рычага подвески для автомобилей ВАЗ, содержащий поперечину, соединенную с пространственной рамой, снабженной кронштейнами, имеющими, по крайней мере, две полки с отверстиями, и рычаги передней подвески, состоящие из продольного и поперечного элементов, соединенных между собой, причем свободный конец каждого из продольных элементов рычага подвески, снабженный упругим шарниром с вертикально ориентированной осью, установлен в соответствующий кронштейн и закреплен с помощью крепежного элемента, проходящего через отверстия упомянутых полок кронштейна (патент на полезную модель №115306 МПК B60G 3/00 приор. 16.09.2011). При этом в узле крепления рычага подвески кронштейны дополнительно соединены с поперечиной через вспомогательный элемент, полки кронштейна выполнены параллельными, продольный и поперечный элементы рычага выполнены зацело, образуя цельный рычаг, продольный и поперечный элементы рычага шарнирно соединены между собой или жестко соединены между собой методом сварки.
Согласно патенту, во всех вариантах исполнения узла с пространственной рамой использована конструкция, включающая крепление переднего кронштейна непосредственно к пространственной раме, а к поперечине через вспомогательный элемент. Это относится к вариантам для автомобилей ВА3-2108 (фиг. 7), ВА3-2110 (фиг. 8), ВА3-1118 (фиг. 9). Последний вариант исполнения по патенту для автомобилей ВА3-1118 (фиг. 9) принимаем за прототип (ВА3-1118 - это прежняя модификация LADA KALINA).
Недостатком прототипа является выполнение узла крепления переднего кронштейна, которое реализовано с использованием дополнительного вспомогательного элемента, что усложняет конструкцию подрамника передней подвески в сборе, снижает его жесткость и увеличивает трудоемкость и себестоимость подрамника.
Технический результат заключается в исключении недостатков прототипа, создании надежной, жесткой и кинематически контролируемой конструкции подрамника автомобилей ВАЗ, преимущественно для автомобилей LADA Sport и, главным образом, для вариантов LADA GRANTA Sport и LADA KALINA Sport.
Техническое решение задачи заявляемой полезной модели заключается в создании конструкции подрамника с рычагами подвески в сборе, состоящего из пространственной рамы, передней поперечины, неразъемно соединенной с рамой, двух рычагов подвески, каждый из которых состоит из продольного и поперечного элементов, соединенных друг с другом, передних и задних кронштейнов для крепления рычага подвески, при этом узел переднего кронштейна продольного элемента рычага подвески имеет вертикально ориентированную ось с упругим шарниром, а узел заднего кронштейна имеет горизонтально ориентированную ось с упругим шарниром, характеризующегося тем, что передний кронштейн крепится непосредственно как к пространственной раме, так и к передней поперечине внутри зоны углового сектора, образованного между передним гибом трубы пространственной рамы и поперечиной с максимальным приближением к ним, при этом размер А находится в интервале 56-68 мм, размер В - в интервале 58-70 мм, передний кронштейн выполнен в виде плоских непараллельных пластин, с круглой подштамповкой с параллельной горизонтальной частью с овальными отверстиями для сборки переднего конца продольного элемента с использованием крепежного элемента, регулировочных шайб, крепление подрамника к кузову автомобиля спереди осуществляется с помощью передних фланцев, неразъемно прикрепленных к концам передней поперечины, а сзади - с использованием задних кронштейнов рычагов подвески с единым крепежным элементом, являющимся одновременно горизонтальной осью заднего кронштейна и креплением подрамника к кузову.
Как видно из фиг. 9 прототипа (как и на фиг. 7 и 8), крепление переднего кронштейна у него осуществляется с использованием вспомогательного элемента, что усложняет конструкцию и делает ее менее жесткой в этой части. В заявленной полезной модели передний кронштейн крепится непосредственно как к пространственной раме, так и к передней поперечине внутри зоны вышеописанного углового сектора, образованного между передним гибом трубы пространственной рамы и поперечиной с максимальным приближением к ним, при этом размер А находится в интервале 56-68 мм, размер В - в интервале 58-70 мм. Диапазоны размеров А и В рассчитаны конструктивно исходя из возможных вариантов использования размеров труб и передней части продольного элемента рычага подвески.
Кроме того, согласно заявляемой полезной модели, подрамник с рычагами подвески в сборе характеризуется тем, что передние фланцы, неразъемно прикреплены к концам передней поперечины в нижней ее части, при этом на внутренней стороне каждого переднего фланца имеется конусная центровочная втулка. Наличие двух конусных центровочных втулок (по одной на фланец) обеспечивает точность позиционирования и неизменность параметров регулировки установки колес автомобиля, а также облегчает процесс установки (монтажа) подрамника с рычагами подвески в сборе на автомобиль.
В зависимости от применяемой технологии, согласно заявляемой полезной модели, подрамник с рычагами подвески в сборе характеризуется тем, пространственная рама выполнена неразъемной в виде единой детали или зацело из гнутой трубы.
В варианте исполнения заявляемой полезной модели пространственная рама выполнена из двух симметричных кусков гнутой трубы, соединенных сзади неразъемно путем вставления их концов в отрезок трубы большего диаметра и сварки.
С целью повышения жесткости рычагов подвески, в заявляемой полезной модели рычаг подвески выполнен в виде одной детали, состоящей из продольного и поперечного элементов с использованием приварного усилителя.
В заявляемой полезной модели конструктивно обоснован и технологически упрощен по сравнению с серийной конструкцией вариант исполнения продольного элемента рычага подвески из прямого участка трубы.
Для точного соблюдения геометрии подвески в заявляемой полезной модели, в подрамнике с рычагами подвески в сборе перед установкой его на автомобиль для регулировки угла продольного наклона оси поворота колеса автомобиля используется набор регулировочных шайб.
В заявляемой полезной модели при установке подрамника на автомобиль кинематический центр переднего шарнира располагается в точке с координатами по X, Y, Ζ (-422±5; ±280±5; -48±5) относительно кузовов автомобилей ВА3-2190 и ВА3-2192.
Заявляемая полезная модель поясняется на прилагаемых фигурах:
Фиг. 1 - общий вид подрамника с рычагами передней подвески в сборе для автомобилей
LADA Sport (LADA GRANTA Sport и LADA KALINA Sport);
Фиг. 2 - вид спереди на подрамник с рычагами подвески в сборе;
Фиг. 3 - вид сзади на подрамник с рычагами подвески в сборе;
Фиг. 4 - вид сверху на передний кронштейн подрамника (вид C);
Фиг. 5 - вид сбоку на передний кронштейн в сборе (вид D);
Фиг. 6 - изометрический вид (вид E);
Фиг. 7 - фото подрамника с рычагами передней подвески в сборе.
Согласно заявляемой полезной модели подрамник с рычагами передней подвески в сборе содержит пространственную раму 1 (фиг. 1), выполненную зацело из гнутой трубы, либо из двух продольно расположенных симметричных гнутых труб 2, соединенных между собой поперечным отрезком трубы 3 увеличенного диаметра, либо другим образом. Пространственная рама 1 соединяется с поперечиной 4 (фиг. 2, 3), на которой расположены фланцы 5 с центровочной втулкой 6 для крепления рамы к кузову спереди. Пространственная рама 1 также соединяется с поперечиной 4 через кронштейны 7 переднего крепления рычага 8.
Рычаг 8 содержит продольный (передний) 9 и поперечный (задний) 10 элементы, соединенные между собой наконечником 11 и усилителем 12, причем поперечный элемент 10 выполнен без изгибов. Поперечный элемент 10 концевой частью 13 закреплен в кронштейне 14, состоящем из двух элементов 14-1 и 14-2 (фиг. 6), снабжен упругим шарниром с горизонтально ориентированной осью и крепежным элементом 15. Через кронштейн 14 также происходит крепление подрамника с рычагами к стандартному кронштейну кузова. На поперечном элементе 10 имеется кронштейн крепления стойки стабилизатора 16.
Кронштейны 7 (фиг. 1, 5) выполнены в виде плоских непараллельных пластин, принимающих переднюю проушину 17 рычага 8 подштампованной параллельной частью с овальными отверстиями 18 (фиг. 4), соединяющихся между собой крепежным элементом 19 и снабженные упругим шарниром с вертикально ориентированной осью. На элементах 7-1 и 7-2 с наружной стороны предусмотрены углубления для регулировочных шайб 20 для регулировки угла продольного наклона оси поворота колеса автомобиля. Кинематический центр переднего шарнира располагается в точке с координатами по X, Y, Ζ (-422±5; +280±5; -48±5). Положение координатных осей, от которых идет привязка кинематического центра переднего шарнира (фиг. 1, 5), определяется их привязкой к кузову автомобиля, в данном случае автомобилей ВА3-2190 (LADA GRANTA) и ВА3-2192 (LADA KALINA). Так пересечение осей находится практически в центре оси переднего колеса с небольшим смещением вперед.
Заявляемая полезная модель подрамника с рычагами подвески в сборе обладает необходимыми технико-экономическими показателями для его изготовления и использования в условиях серийного и крупно-серийного производства автомобилей LADA Sport (LADA GRANTA Sport и LADA KALINA Sport).