ВИБРОИЗОЛЯТОР
VIBRATION ISOLATOR

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструированию виброизоляторов, состоящих из эластичного элемента и внутренней арматуры, выполненных в виде втулки, которые могут применяться в виде опор или шарниров в подвеске транспортных средств, в подвеске его силового агрегата или в элементах стабилизации.
Известна верхняя опора для подвески автомобиля, которая содержит два жестких кольцевых элемента, имеющих цилиндрические участки, переходящие во фланцы, между которыми расположен эластичный элемент (з-ка ФРГ №3812477, МПК B60G 15/06, 1988 г.).
Недостатком данного решения является сложность и высокая трудоемкость установки узла, состоящего из опоры, пружины и амортизатора, на автомобиль и низкий ресурс опоры вследствие отслоения резины от металлической втулки.
Известна верхняя опора для задней подвески автомобиля с разделенными нагрузками, содержащая втулку, два кольцевых элемента с цилиндрическими участками, соединенных между собой эластичным элементом, при этом на наружном кольцевом элементе выполнено посадочное место под пружину (патент РФ №2272716, МПК B60G 15/06, 2006 г.).
Недостатком данной опоры являются невысокие значения радиальной жесткости и то, что эта конструкция может быть применена только в задней подвеске автомобиля.
Известна верхняя опора транспортного средства с разделенными нагрузками, содержащая втулку, два кольцевых элемента с цилиндрическими участками и дополнительным кольцевым элементом, расположенным между наружным и внутренними кольцевыми элементами опоры, все элементы опоры неразъемно соединены между собой эластичным элементом, при этом на внешнем и укороченном кольцевом элементе выполнено посадочное место под пружину (патент РФ №2374089, МПК B60G 15/06, 2006 г.).
Недостатками этого решения являются неудовлетворительные характеристики опоры по ее осевой жесткости, что не лучшим образом сказывается на вибро- и шумогашении и, кроме этого, опора данной конструкции может быть применена в задней подвеске автомобиля.
Известна верхняя опора с разделенными нагрузками, содержащая кольцевой элемент с цилиндрическими участками, имеющий посадочное место под пружину или подшипник, втулку, к которой к одной или обеим торцевым поверхностям примыкает арматура, имеющая цилиндрический, конический, тороидальный участок или их комбинацию, при этом все металлические элементы опоры неразъемно соединены с эластичным элементом (патент РФ №2370686, МПК F16F 1/38, F16F 1/48, 2006 г.). Данное решение взято за прототип.
Известна верхняя опора, содержащая кольцевой элемент с цилиндрическими и двумя коническими участками и фланцевой частью с элементами крепления, внутри цилиндрического участка кольцевого элемента расположена цилиндрическая втулка и эластичный элемент, неразъемно соединяющий втулку с кольцевым элементом, в оба конических участка кольцевого элемента вставляются конические резино-металлические шарниры, имеющие оребрения на конической поверхности эластичного элемента (пат.GD 2123113А, МПК F16F 3/08, 1984 г.). Однако данная опора состоит из множества комплектующих, сложна в изготовлении и имеет большую массу.
Известен конический резино-металлический шарнир, состоящий из наружной арматуры, выполненной в виде цилиндрической втулки, имеющей в своей средней части перегородку с отверстием, и двух конических резино-металлических виброизоляторов, состоящих из металлической втулки с конической наружной поверхностью и эластичного элемента, неразъемно соединенного с металлической втулкой и имеющего наружную цилиндрическую поверхность, эти два виброизолятора впрессованы в наружную арматуру (патент DE 4033569 А1, МПК F16F 1/38, 1991 г.).
Известен цилиндрический резино-металлический шарнир, состоящий из наружной арматуры, выполненной в виде цилиндрической втулки, имеющей фланцевую часть, в которую впрессован резино-металлический виброизолятор, состоящий из внутренней цилиндрической металлической втулки, дополнительной цилиндрической втулки с отбортовками по ее торцам и имеющий две продольные не сквозные прорези, при этом внутренняя втулка виброизолятора расположена внутри дополнительной втулки и они соединены между собой неразъемно эластичным элементом, имеющим цилиндрические и конические поверхности (патент US 4667943, МПК F16F 1/38, 1987 г.).
Наиболее близким решением является резино-металлический виброизолятор, состоящий из эластичного элемента, неразъемно соединенный со связанными между собой металлической втулкой и дополнительной арматурой, изготовленной из пластмассы или композиционного материала на его основе, и выполненного в виде сегментов, соединенных между собой перемычками таким образом, чтобы внутренняя втулка и дополнительная арматура образовали между собой соты, дном которых является поверхность втулки, а боковыми стенками - сегменты и перемычки дополнительной арматуры (патент РФ 2442916, МПК F16F 1/38, 2012 г.). Однако это техническое решение не учитывает всех возможных конструкций виброизоляторов, содержащих в качестве внутренней арматуры сочетание металлической втулки и композиции на основе пластмассы, кроме этого из-за малой площади контакта между втулкой и арматурой, выполненной из композиционного материала, возможно их смещение относительно друг друга и преждевременное разрушение виброизолятора.
Задачей изобретения является совершенствование конструкции виброизолятора с целью увеличения его ресурса, обеспечение его высокой виброизолирующей и шумопоглощающей способности, а также уменьшение его массы.
Поставленная задача решается за счет того, что:
п. 1. В виброизоляторе, состоящем из наружного эластичного элемента, выполненного в виде втулки, имеющей конические, шаровые, цилиндрические поверхности или комбинацию этих поверхностей, и который неразъемно соединен с внутренней арматурой, выполненной в виде втулки, внутренняя арматура выполнена в виде одной или двух цилиндрических металлических втулок, имеющих фланцевую часть с отбортовкой в виде выступов и впадин, при этом выступы одной части арматуры входят во впадины другой ее части и направлены в противоположные стороны.
п. 2. В виброизоляторе, состоящем из эластичного элемента, выполненного в виде втулки или двух и более мостиков и который неразъемно соединен с металлической наружной и внутренней арматурой, выполненной в виде втулок, внутренняя арматура выполнена в форме двух цилиндрических втулок, имеющих фланцевую часть с отбортовкой, в виде выступов и впадин, при этом выступы одной части входят во впадины второй части арматуры и направлены в противоположные стороны.
п. 3. В виброизоляторе, состоящем из эластичного элемента, выполненного в виде втулки или двух и более мостиков и который неразъемно соединен с металлической внутренней и наружной арматурами, выполненными в виде втулок, внутренняя арматура выполнена в форме неразъемной конструкции, состоящей из цилиндрической внутренней металлической(ких) втулки(ок), имеющей(их) фланцевую часть, в которой, при необходимости, выполнены пазы, и наружной части, выполненной из пластмассы или композиционного материала на его основе и имеющей конические, шаровые, цилиндрические поверхности или их комбинацию.
п. 4. В виброизоляторе по п. 3 фланцевая часть металлической втулки имеет отбортовку, на которой, при необходимости, выполнены выступы и впадины.
п. 5. В виброизоляторе по п. 3 и п. 4 на наружной поверхности композиционной или пластмассовой части внутренней арматуры выполнены оребрения.
На фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3 приведен поперечный разрез виброизолятора, состоящий из эластичного элемента (1), выполненного в виде втулки, имеющего шаровую наружную поверхность (фиг. 1) или цилиндрическую (фиг. 2) или коническую (фиг. 3) поверхность. Эластичный элемент 1 неразъемно соединен с внутренней арматурой, выполненной в виде втулки 2, состоящей из одной (фиг. 3) или двух (фиг. 1 и фиг. 2) металлических втулок, имеющих фланцевую часть 21, у которых выполнена отбортовка 22. На фиг. 2, на отбортовке 22, выполнены выступы 23 и впадины 24, при этом выступы одной части втулки входят во впадины ее второй части (фиг. 4а) таким образом, чтобы фланцевые части обеих частей втулки соприкасались друг с другом, а выступы были направлены в противоположные стороны.
На фиг. 4 (a, b, c, d) приведен разрез внутренней арматуры, состоящей из втулки 2, имеющей фланцевую часть 21 и отбортовку 22, которая разъемно соединена с наружной частью 3, выполненной из пластмассы или композиционного материала на его основе, при этом на наружной поверхности арматуры могут быть выполнены оребрения 31, как это показано на фиг. 4 (b, d).
На фиг. 5 (а, b) приведен поперечный разрез виброизолятора, эластичный элемент которого имеет шаровую наружную поверхность (5 а) или коническую втулки 2, неразъемно соединенной с наружной частью 3 и отбойной 4. Эластичный элемент 3 неразъемно соединен с внутренней арматурой, а с обоймой 4 он может быть соединен как разъемно за счет силы трения, так и неразъемно.
На фиг. 6 виброизолятор выполнен в виде опоры стойки, которая состоит из внутренней арматуры, имеющей металлическую часть 2 и пластмассовую 3, которая неразъемно соединена с эластичным элементом 1, на поверхности которого выполнены оребрения 11. Наружная поверхность элемента 1 соединена с корпусом опоры 5, на котором выполнена отбортовка 52, и ограничителем хода отбоя 6, корпус 5 и ограничитель 6 связаны между собой шпильками 7, с помощью которых опора крепится к кузову автомобиля.