РЕЗИНОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ШАРНИР (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к автомобильной промышленности, в частности, к балансирным подвескам грузовых автомобилей.
Известен полуразборный резинометаллический шарнир, в котором конструкция резиновой втулки, привулканизованной и/или приклеенной к пальцу шарнира, имеет с одной стороны буртик высотой и толщиной не менее половины толщины стенки резиновой втулки, причем буртик наклонен в сторону резинового массива втулки на 5-30° от прямого угла относительно оси шарнира и выступает за палец по его длине на 25-65% от толщины буртика (см. патент RU 2268417, МПК 7 F16F 7/00, 2006 г.)
Наиболее близким к заявленному техническому решению по совокупности существенных признаков является резинометаллический шарнир, содержащий наружную втулку и внутренний элемент, два промежуточных кольца с наружными поверхностями в форме усеченного конуса, размещенных на внутреннем элементе, эластичный элемент, установленный по наружной поверхности внутреннего элемента между коническими поверхностями промежуточных колец и внутренней поверхностью наружной втулки (см. заявку RU 95103203, МПК 6 F16C 11/04, 1996 г.)
Известная конструкция не обладает технологичностью, достаточной радиальной жесткостью шарнира, необходимой для обеспечения минимальных перемещений в направляющем аппарате подвески с целью повышения долговечности элементов ходовой части автомобиля.
Была поставлена задача создать конструкцию резинометаллического шарнира, обладающего надежностью, достаточной радиальной жесткостью, долговечностью и с улучшенными амортизационными и эксплуатационными характеристиками.
Указанная задача решается тем, что в резинометаллическом шарнире, содержащем внутренний элемент, два кольца с поверхностями в форме усеченного конуса, эластичный элемент, установленный по наружной поверхности внутреннего элемента между коническими поверхностями колец, резинометаллический шарнир дополнительно содержит элементы фиксации, выполненные в виде выступов на внутреннем элементе (варианты 1, 2), наружная поверхность внутреннего элемента выполнена криволинейно выпуклой в сторону эластичного элемента и может быть выполнена близко к сферической форме или сопряжением цилиндрических, сферических, конических поверхностей в разном сочетании, кольца размещены по торцам эластичного элемента, причем длина эластичного элемента может быть больше или меньше длины внутреннего элемента, эластичный элемент присоединен к кольцам и к наружной поверхности внутреннего элемента неразъемным соединением (приклеен и/или привулканизирован), внутренний элемент и кольца выполнены из металла или композиционного материала, а эластичный элемент выполнен из высококачественной резины или композиционного материала, кроме того кольца могут быть выполнены плоской, тарельчатой или фигурной формы (варианты 1, 2), а в варианте 3 наружные поверхности колец с центральной наружной поверхностью эластичного элемента образуют цилиндрическую поверхность.
В заявляемой полезной модели новыми признаками являются: наличие дополнительных элементов фиксации, выполненные в виде выступов на внутреннем элементе (варианты 1, 2), выполнение наружной поверхности внутреннего элемента криволинейно выпуклой в сторону эластичного элемента и может быть выполнена близко к сферической форме или сопряжением цилиндрических, сферических, конических поверхностей в разном сочетании, размещение колец по торцам эластичного элемента, причем длина эластичного элемента может быть больше или меньше длины внутреннего элемента, эластичный элемент присоединен к кольцам и к наружной поверхности внутреннего элемента неразъемным соединением (приклеен и/или привулканизирован), внутренний элемент и кольца выполнены из металла или композиционного материала, а эластичный элемент выполнен из высококачественной резины или композиционного материала, кроме того кольца могут быть выполнены плоской, тарельчатой или фигурной формы (варианты 1, 2), а в варианте 3 наружные поверхности колец с центральной наружной поверхностью эластичного элемента образуют цилиндрическую поверхность.
Использование вышеперечисленных признаков позволяет создать резинометаллический шарнир, обладающий надежностью, достаточной радиальной жесткостью, долговечностью и улучшенными амортизационными и эксплуатационными характеристиками.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Заявляемая полезная модель иллюстрируется на чертежах:
Фиг.1 - резинометаллический шарнир в разрезе, вариант 1;
Фиг.2 - резинометаллический шарнир в разрезе, вариант 2;
Фиг.3 - резинометаллический шарнир в разрезе, вариант 3.
Резинометаллический шарнир состоит из выполненного в виде втулки внутреннего элемента 1, по наружной поверхности которого установлен эластичный элемент 2, поджимаемый по торцам кольцами 3. Кольца 3 имеют форму в виде усеченного конуса с отогнутыми кромками (варианты 1, 2). Наружная поверхность внутреннего элемента 1 в центральной его части выполнена криволинейно выпуклой в сторону эластичного элемента 2. В частности, выпуклая поверхность имеет форму близкую к сферической или выполнена сопряжением цилиндрической, сферической и конической поверхностей в разном сочетании. На торце внутреннего элемента 1 выполнены элементы фиксации в виде выступов 4 (варианты 1, 2). В варианте 2 внутренняя поверхность внутреннего элемента 1 выполнена ступенчатой, с целью уменьшения силы трения внутренней поверхности внутреннего элемента 1 с контактирующей деталью. В варианте 3 коническими выполнены внутренние поверхности колец 3, а наружные поверхности колец 3 с центральной наружной поверхностью эластичного элемента 2 образуют цилиндрическую поверхность. Длина эластичного элемента 2 может быть больше или меньше длины внутреннего элемента 1. Эластичный элемент 2 выполнен из высококачественной резины и может быть выполнен из иного эластичного и упругого композиционного материала. Он присоединен к кольцам 3 и к наружной поверхности внутреннего элемента 1 неразъемным соединением. Эластичный элемент 2 может быть приклеен и/или привулканизирован, или соединение может быть выполнено любым другим известным способом, гарантирующим прочное соединение. Внутренний элемент 1 и кольца 3 выполнены из металла или композиционного материала, обладающего прочностью, износостойкостью, долговечностью. Кольца 3 могут быть выполнены плоской, тарельчатой или фигурной формы.
Технический результат достигается выполнением резинометаллического шарнира с внутренней втулкой, имеющей криволинейную, выпуклую в сторону эластичного элемента наружную поверхность. За счет применения втулки с криволинейно выпуклой наружной поверхностью уменьшается толщина эластичного элемента, в результате чего увеличивается радиальная жесткость резинометаллического шарнира. За счет выполнения выпуклой части внутреннего элемента сферической формы обеспечиваются улучшенные амортизационные и эксплуатационные характеристики. Выполнение эластичного элемента длиной больше длины выпуклой части внутреннего элемента и, по меньшей мере, меньше длины внутреннего элемента позволяет использовать такую конструкцию резинометаллического шарнира на различных транспортных средствах в подвесках разного типа. Такие шарниры обладают широким спектром применения.
Заявляемый резинометаллический шарнир может быть изготовлен на стандартном оборудовании из известных материалов с использованием известных технологий, следовательно, он соответствует условию патентоспособности полезной модели - «промышленная применимость».