ОПОРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАБИЛИЗАТОРА АВТОМОБИЛЯ
SUPPORT ELEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING CAR STABILIZER

Изобретение относится к опорному элементу для размещения стабилизатора на автомобиле, содержащему первое и второе эластомерные тела, которые выполнены в виде получаши и расположены друг на друге, образуя посадочный проход для размещения штанги стабилизатора, причем эластомерные тела напрессовываются на штангу стабилизатора и размещаются с материальным замыканием, при этом штанга стабилизатора проходит через посадочный проход.
Простая конструкция опорного элемента рассматриваемого здесь рода описана в DE 102010054503 А1. Опорный элемент служит для размещения стабилизатора на автомобиле и содержит эластомерные тела, называемые резиновыми опорами, причем видно, что оба эластомерных тела для образования родового опорного элемента необязательно должны быть выполнены одинаковой формы. Нижнее эластомерное тело, примыкающее к детали автомобиля, имеет отличающуюся от верхнего эластомерного тела форму сечения. Однако выполненные в виде получаши внутренние области обоих эластомерных тел образуют круглый внутренний контур, через который проходит штанга стабилизатора. Оба эластомерных тела удерживаются посадочным средством в виде хомута. Для напрессовки эластомерных тел на штангу стабилизатора используется, как правило, инструмент, который содержит посадочное средство для размещения эластомерных тел или сам образует его, причем посадочное средство может быть образовано также хомутом, который служит для последующего закрепления опорного элемента на детали автомобиля. При этом направление соединения перпендикулярно плоскости разъема обоих эластомерных тел.
Другой пример выполнения опорного элемента описан в DE 102009011818 А1. Он содержит два эластомерных тела, которые используются для напрессовки на штангу стабилизатора в двух так называемых зажимных приспособлениях. Последние образуют формующие инструменты с внутренним контуром, в который своим внешним контуром вставляются эластомерные тела, называемые полимерными телами. При этом внутренний контур зажимных приспособлений соответствует внешнему контуру эластомерных тел, причем внешний контур имеет возвышения, чтобы, например, при последующей эксплуатации опорных элементов воспрепятствовать прокручиванию эластомерных тел в хомуте.
Опорные элементы выполнены для размещения стабилизатора на автомобиле, а стабилизатор служит для стабилизации поперечных колебаний автомобиля. Стабилизатор содержит штангу, причем известны также стабилизаторы, построенные из нескольких штанг. При этом штанга стабилизатора соединена с деталью автомобиля, например рамой, обычно посредством эластомерных тел и фиксированных за счет них связей. При этом уровнем техники является соединение эластомерных тел со штангой стабилизатора с материальным замыканием. Для создания этого соединения с материальным замыканием применяются, например, клеи или промоторы адгезии. Параметрами, влияющими на реакцию клея или промотора адгезии с эластомерным телом и снабженной в большинстве случаев покрытием штангой стабилизатора, могут быть, например, давление, время и температура. Как недостаток часто не происходит определенного, в частности равномерного, распределения давления по всей площади контакта между поверхностью штанги стабилизатора и эластомерными телами, так что клей в еще текучем состоянии выдавливается из зон между штангой стабилизатора и эластомерными телами. Штанга стабилизатора часто имеет, по меньшей мере, в местах установки опорных элементов круглое сечение, причем внутренний контур эластомерных тел также имеет круговой контур для образования посадочного прохода. Следствием этой проблемы является то, что из-за неодинакового или, по меньшей мере, неблагоприятного распределения давления адгезия между эластомерными телами и штангой стабилизатора неодинакова по всей периферии, вследствие чего в местах худшей адгезии может возникнуть предпочтительно отказ соединения.
Задачей изобретения является усовершенствование опорного элемента для размещения стабилизатора на автомобиле, который обеспечивал бы лучшую адгезию между эластомерными телами и штангой стабилизатора. Кроме того, задачей изобретения является создание способа расположения опорного элемента на штанге стабилизатора, который позволил бы преодолеть упомянутые недостатки. Задачей изобретения особенно являются оптимизация и, в частности, равномерность распределения давления между эластомерными телами и штангой стабилизатора.
Эта задача решается посредством опорного элемента в соответствии с ограничительной частью п. 1 и способа в соответствии с известными признаками п. 10 формулы с соответствующими отличительными признаками. Предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы.
Изобретение включает в себя техническое решение, заключающееся в том, что внутренний контур посадочного прохода выполнен отличным от кругового контура.
Сущность изобретения относится к особому выполнению эластомерных тел с внутренним контуром, которые при соединении образуют посадочный проход, чей внутренний контур отличается от кругового контура. Когда эти эластомерные тела напрессовываются на штангу стабилизатора, в зависимости от формы внутреннего контура может достигаться определенное распределение давления между эластомерными телами и штангой стабилизатора. Отклонение от кругового контура может быть выполнено так, что достигается одинаковое по периферии распределение давления, однако может быть также предпочтительным, если распределение давления по периферии принимает неодинаковые, однако определенные значения относительно направления соединения, в котором оба эластомерных тела соединяются между собой. Фактическое распределение давления в зависимости от направления соединения эластомерных тел может быть установлено, согласно изобретению, за счет выполнения внутреннего контура посадочного прохода отличным от кругового контура.
При этом предложенный внутренний контур посадочного прохода макроскопически отличается от кругового контура, так что внутренний контур с волнами, бороздками, зубцами, зубчиками или прочими неровностями поверхности не подпадает под идею изобретения.
Между эластомерными телами и штангой стабилизатора может быть помещен промотор адгезии. В частности, внутренний контур посадочного прохода может быть выполнен при этом таким образом, что при напрессовке эластомерных тел на штангу стабилизатора промотор адгезии сжимается между внутренним контуром и штангой стабилизатора равномерно или определенным образом по заданному профилю давления.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения, внутренний контур посадочного прохода выполнен таким образом, что при напрессовке эластомерных тел на штангу стабилизатора создается равномерное по периферии штанги стабилизатора распределение клея. Если внутренний контур выполнен, например, с изменяемым радиусом так, что промотор адгезии не выдавливается из зоны ввода главного усилия, то при приложении полного монтажного усилия можно достичь, наконец, равномерного распределения промотора адгезии по периферии штанги стабилизатора. В частности, промотор адгезии больше не выдавливается из зоны ввода усилия вокруг направления соединения.
Согласно одному предпочтительному варианту выполнения предложенного опорного элемента, внутренний контур имеет утолщения, которые направлены в посадочный проход для ввода штанги стабилизатора и деформируются при расположении эластомерных тел на штанге стабилизатора. Благодаря податливости эластомерных тел утолщения могут поддаваться, так что при приложении полного монтажного усилия достигается контакт по всей периферии между эластомерными телами и штангой стабилизатора. В частности, утолщения могут быть выполнены так, что предотвращаются зоны особенно высоких давлений по оси монтажа, в результате чего не возникает также зон очень слабых давлений, находящихся, например, сбоку от оси соединения.
Например, эластомерные тела соединены между собой в направлении соединения, а утолщения находятся сбоку от направления соединения во внутреннем контуре посадочного прохода. Однако в качестве альтернативы может быть также предусмотрено, что утолщения выполнены точно в зоне направления соединения во внутреннем контуре посадочного прохода. По периферии внутреннего контура могут быть распределены также несколько утолщений, в частности два или четыре. Утолщения могут иметь также поверхности свободной формы, которые рассчитаны, например, с помощью ЧПУ и могут возникать, например, в результате оптимизации топологии.
Если направление соединения проходит в «6-12-часовом положении», то, например, в «3-часовом-положении» и «9-часовом-положении» могут быть предусмотрены утолщения, которые приводят к равномерному распределению давления по периферии штанги стабилизатора. Однако в рамках изобретения можно также предусмотреть утолщения целенаправленно в «12-часовом положении» и «6-часовом положении», например, если должно быть достигнуто целенаправленное, при необходимости, также неравномерное распределение давления.
При этом в ненагруженном усилием состоянии эластомерных тел утолщения направлены во внутренний контур посадочного прохода. Однако за счет своих свойств упругого восстановления эластомерные тела при приложении монтажного усилия независимо от выполнения утолщений прижимаются всей периферией к периферийной поверхности штанги стабилизатора.
По меньшей мере, одно из эластомерных тел может сидеть, например, в посадочном средстве, причем отклонение внутреннего контура посадочного прохода от кругового контура образовано приданием формы посадочному средству. В ненагруженном усилием, отделенном состоянии эластомерного тела оно может иметь внутренний контур в соответствии с круговой формой, и только при вставке эластомерного тела в посадочное средство, например в инструмент или, например, в посадочный хомут для последующего монтажа стабилизатора на детали автомобиля, выполненные в посадочном средстве вогнутости вдавливают утолщения в эластомерное тело, в результате чего материал эластомерного тела продавливается с наружной стороны до внутреннего контура. В частности, если эластомерные тела с помощью соответствующих посадочных средств напрессовываются на штангу стабилизатора, то за счет придания специальной формы посадочному средству, например за счет вогнутостей, которые давят с наружной стороны в эластомерные тела, может быть достигнуто нужное отклонение от внутреннего контура.
Изобретение направлено далее на способ расположения опорного элемента на штанге стабилизатора автомобиля, причем подготавливаются первое и второе эластомерные тела соответственно в виде получаши, которые располагаются друг на друге, образуя посадочный проход, в результате чего штанга стабилизатора проходит через посадочный проход. Согласно изобретению, прежде всего, подготавливается, по меньшей мере, одно эластомерное тело с внутренним контуром для образования посадочного прохода, отличающимся от кругового контура, и, согласно изобретению, эластомерное тело напрессовывается на штангу стабилизатора с упругой деформацией, по меньшей мере, одного из внутренних контуров эластомерных тел, в результате чего внутренний контур, по меньшей мере, одного эластомерного тела прилегает к контуру штанги стабилизатора.
Согласно одному варианту способа, подготавливается, по меньшей мере, одно посадочное средство, например инструмент или хомут, для последующего закрепления опорного блока на детали автомобиля, причем отклонение внутреннего контура посадочного прохода от кругового контура образовано приданием формы посадочному средству.
Согласно одному предпочтительному варианту способа, эластомерное тело размещается в посадочном средстве, причем последнее имеет, по меньшей мере, одну вогнутость, которая геометрически формируется в эластомерном теле при приложении монтажного усилия, в результате чего образуется имеющее внутренний контур утолщение.
Утолщения могут быть образованы только в одном эластомерном теле, причем могут быть предусмотрены также посадочные тела для размещения обоих эластомерных тел, так что в каждом из эластомерных тел имеются утолщения.
В одном варианте осуществления изобретения определенное распределение давления между эластомерными телами и штангой стабилизатора может быть создано также за счет того, что нужное распределение давления создается при напрессовке эластомерных тел с помощью инструмента, например посадочного средства, а образование утолщений и отклонение внутреннего контура от кругового контура происходят лишь виртуально, т.к. уже при приложении монтажного усилия внутренний контур приспосабливается к круглому внешнему контуру штанги стабилизатора. Утолщения возникают, тем самым, не геометрически, а лишь в виде возможных деформаций.
Другие, усовершенствующие изобретение меры более подробно описаны ниже совместно с описанием предпочтительных примеров осуществления изобретения со ссылкой на чертежи, на которых представлено следующее:
фиг. 1 - в упрощенном виде стабилизатор со штангой и двумя опорными элементами для размещения штанги стабилизатора на детали автомобиля (не показана);
фиг. 2 - схематичный вид отрезка штанги стабилизатора с опорным элементом, включающим в себя два эластомерных тела;
фиг. 3 - сечение двух расположенных друг на друге эластомерных тел с первым выполнением утолщений для образования некруглого внутреннего контура;
фиг. 4 - сечение двух расположенных друг на друге эластомерных тел с другим выполнением утолщений для образования некруглого внутреннего контура;
фиг. 5 - сечение двух расположенных друг на друге эластомерных тел с другим выполнением утолщений с внутренним контуром, имеющим несколько утолщений;
фиг. 6 - схематичный вид двух эластомерных тел, которые при приложении монтажного усилия напрессованы на штангу стабилизатора, причем стрелки обозначают равномерное распределение усилия по периферии штанги стабилизатора;
фиг. 7 - видоизмененный пример выполнения опорного элемента с эластомерными телами, размещенными в посадочном средстве;
фиг. 8 - пример выполнения по фиг. 7 в окончательно смонтированном состоянии на детали автомобиля.
На фиг. 1 изображен перспективный вид стабилизатора 10 для автомобиля, содержащего штангу 14, которая посредством двух опорных элементов 1 может быть размещена на детали автомобиля (не показана). Стабилизатор служит для стабилизации поперечной устойчивости автомобиля и соединен с ним обычно посредством эластомерных опор и фиксированных за счет них связей. Эластомерные опоры образуют компоненты опорных элементов 1, которые жестко соединяются с деталью автомобиля, например рамой, с помощью соответствующих посадочных средств. Благодаря этому штанга 14 стабилизатора может совершать небольшие вращательные движения в опорном элементе.
На фиг. 2 в увеличенном схематичном виде изображен опорный элемент 1, расположенный на представленной в виде отрезка штанге 14 стабилизатора. Опорный элемент 1 содержит первое 11 и второе 12 эластомерные тела, которые выполнены в виде получаши, расположены на штанге 14 стабилизатора напротив друг друга и образуют посадочный проход 13, через который проходит штанга 14 стабилизатора. Эластомерные тела 11, 12 выполнены в виде получаши и расположены друг на друге в плоскости 21 разъема. Эластомерные тела 11, 12 образуют внутренний контур 15, соответствующий круглому сечению штанги 14 стабилизатора. Эластомерные тела 11, 12 напрессованы на штангу 14 стабилизатора при приложении монтажного усилия и удерживаются на ней, например с помощью посадочного средства (не показано).
На фиг. 3-5 изображены примеры выполнения опорного элемента 1 с разными выполнениями признаков изобретения. Опорные элементы 1 содержат первое 11 и второе 12 эластомерные тела, которые выполнены в виде получаши и расположены друг на друге в плоскости 21 разъема. За счет выполнения эластомерных тел 11, 12 в виде получаши возникает посадочный проход 13, через который проходит штанга стабилизатора (не показана), когда на нее напрессованы эластомерные тела 11, 12. Если эластомерные тела 11, 12 напрессованы на штангу стабилизатора круглого сечения, то при упругой деформации эластомерных тел 11, 12 возникает также круглый внутренний контур 15’, обозначенный штриховой линией.
Внутренний контур 15 на фиг. 3-5 отличается от кругового контура, как это более подробно поясняется ниже.
На фиг. 3 изображены эластомерные тела 11, 12 с имеющими посадочный проход 13 утолщениями 16. По отношению к направлению 17 соединения, в котором оба эластомерных тела 11, 12 в виде чаши соединены между собой, утолщения 16 предусмотрены сбоку, так что каждое из эластомерных тел 11, 12 имеет два утолщения 16. При напрессовке эластомерных тел 11, 12 на штангу 14 стабилизатора, когда они в направлении 17 соединения нагружаются монтажным усилием, эластомерные тела 11, 12 прижимаются к круглому внутреннему контуру 15’ штанги стабилизатора (не показана), и утолщения 15 упруго отпружинивают. В результате может возникать, в основном, равномерное распределение давления по периферии посадочного прохода 13.
На фиг. 4 изображен пример с утолщениями 16, лежащими в зоне направления 17 соединения. За счет этого может возникать особое распределение давления, которое может быть желательным с максимальными значениями в зоне направления соединения и с минимальными значениями сбоку от направления соединения.
На фиг. 4 изображен другой пример опорного элемента 1 с эластомерными телами 11, 12, которые имеют четыре утолщения 16 с образованием посадочного прохода 13. Утолщения 16 находятся как в зоне направления 17 соединения, так и сбоку от него.
На фиг. 6 в качестве примера изображено сечение двух эластомерных тел 11, 12, напрессованных на штангу 14 стабилизатора. При этом напрессовка эластомерных тел 11, 12 осуществляется с приложением монтажного усилия F в направлении 17 соединения. Стрелки обозначают, в основном, одинаковое по периферии распределение усилия, причем утолщения (см. примеры на фиг. 3-5) отпружинивают, а эластомерные тела 11, 12 принимают круглый внутренний контур 15’.
На фиг. 7 изображен видоизмененный пример опорного элемента 1 с двумя эластомерными телами 11, 12, которые отстоят от штанги 14 стабилизатора и находятся, следовательно, в лишенном усилия состоянии. Для приложения монтажного усилия F служит выполненное в виде хомута посадочное средство 18, которое может быть закреплено на детали 22 автомобиля, как показано на фиг. 8.
Посадочное средство 18 имеет вогнутости 19, так что эластомерное тело 11 в зоне вогнутостей 19 приобретает направленные во внутренний контур 15 утолщения, когда к эластомерному телу 11 через посадочное средство 18 прикладывается монтажное усилие F, например в соответствии с утолщениями 16, изображенными в эластомерном теле 11 на фиг. 3. Следовательно, в зонах вогнутостей 19 возникают зоны повышенных давлений, которые могут привести к одинаковому распределению давления с учетом монтажного усилия F.
Эластомерное тело 12 имеет предусмотренные сбоку от направления 17 соединения утолщения 16, которые при отпружинивании также могут привести к возникновению зон повышенного давления, так что, наконец, после монтажа опорного элемента 1 (фиг. 8) может быть создано равномерное по периферии штанги 14 стабилизатора давление между эластомерными телами 11, 12 и штангой 14 стабилизатора.
Изобретение не ограничено описанными выше предпочтительными примерами его осуществления. Напротив, возможны также варианты, в которых раскрытое решение используется также в случае выполнений принципиально иного рода. Все признаки и/или преимущества, следующие из формулы изобретения, описания или чертежей, включая конструктивные подробности или пространственные расположения, могут быть существенными для изобретения как сами по себе, так и в самых различных комбинациях.