ОПОРА ПОДВЕСКИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE SUSPENSION SUPPORT

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструированию резинометаллических опор, применяемых в подвеске транспортных средств.
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 В 60G 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 В 60G 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 В60G 15/06, 2006 г.).
Недостатками того 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.
Хотя опоры, изготовленные по прототипу, могут быть применены как в задней, так и в передней подвеске, однако имеется дальнейшая возможность улучшения характеристик по осевой жесткости и за счет этого появляется возможность повысить вибро- и шумоизолирующие свойства опоры.
Задачей изобретения является обеспечение высокой виброизолирующей и шумопоглощающей способности опоры за счет изменения жесткостных характеристик опоры.
Поставленная задача решается за счет того, что:
п.1. В верхней опоре подвески транспортного средства, содержащую наружный кольцевой элемент с цилиндрическим участком и на котором выполнено посадочное место под пружину или подшипник, внутреннюю втулку, у которой к одной или обеим торцевым поверхностям примыкает арматура, имеющая цилиндрический, конический, тороидальный участок или комбинацию этих участков, при этом кольцевой элемент, втулка и арматура неразъемно соединены с эластичным элементом, опора имеет дополнительный кольцевой элемент, расположенный между наружным кольцевым элементом и арматурой, связанной с внутренней втулкой, этот кольцевой элемент также неразъемно соединен с эластичным элементом и имеет участки поверхности, повторяющие участки арматуры.
п.2. В верхней опоре подвески транспортного средства, содержащей наружный кольцевой элемент с цилиндрическим участком и на котором выполнено посадочное место под пружину или подшипник, внутреннюю втулку, у которой к одной или обеим торцевым поверхностям примыкает арматура, выполненная в виде шайбы, при этом втулка, арматура и кольцевой элемент неразъемно соединены с эластичным элементом, опора имеет дополнительный кольцевой элемент, расположенный между наружным кольцевым элементом и втулкой, который также неразъемно соединен с эластичным элементом и имеет цилиндрический участок поверхности, при этом шайба, соединенная с втулкой, играет роль ограничителя перемещения внутренней втулки по оси опоры.
На фиг.1 приведен поперечный разрез опоры передней подвески, а на фиг.2 - задней подвески. Предлагаемая опора состоит из наружного кольцевого элемента 1, который в опоре передней подвески может иметь элементы крепления 11. На наружном кольцевом элементе выполнено посадочное место 7 под подшипник в передней опоре и под пружину - в случае задней опоры. Во внутреннем пространстве кольцевого элемента расположены втулка 4, обе торцевые стороны которой соединены с арматурой 3 в случае передней опоры или только с одной торцевой стороны - в опоре задней подвески. Между наружным кольцевым элементом 1 и арматурой 3 расположен дополнительный кольцевой элемент 2, который имеет участки, повторяющие участки арматуры 3, т.е. имеющие так же, как и арматура 3, или конические участки, или цилиндрические, или тороидальные. На фиг.1 эти участки имеют коническую форму, а на фиг.2 - тороидальную. Все элементы опоры неразъемно соединены с эластичным элементом 5. На фиг.2 и 3 на эластичном элементе 5 в верхней части опоры выполнены оребрения 15. На фиг.3 приведен поперечный разрез задней опоры, в которой внутренняя втулка 4 соединена по торцевой поверхности с фигурной шайбой 8. Данная опора состоит из наружного 1 и дополнительного 2 кольцевых элементов, имеющих цилиндрические участки, на наружном кольцевом элементе выполнено место 7 под пружину подвески и эластичного элемента 5, неразъемно соединенного с кольцевыми элементами, втулкой и шайбой. Опора дополнительно может иметь оребрения 16, которые выполненные на поверхности эластичного элемента в нижней части опоры.
Работу опоры рассматриваем на примере передней опоры, изображенной на фиг.1. Опора, при ее установке на автомобиль, комплектуется ограничителями 6 ходов сжатия и отбоя. Расстояния между арматурой 3, кольцевыми элементами 1 и 2, а также их высоты выбраны таким образом, чтобы при приложении осевой нагрузки деформация эластичного элемента происходила вначале между арматурой 3 и дополнительным кольцевым элементом 2, при этом осевая жесткость опоры минимальна. С увеличением нагрузки внутренняя поверхность ограничителя хода 6 соприкасается с наружной поверхностью эластичного элемента 5, расположенного напротив кольцевого элемента 2, и деформации подвергается эластичный элемент, расположенный между кольцевыми элементами 1 и 2. Жесткость опоры возрастает. При дальнейшем увеличении нагрузки происходит контакт между ограничителем хода 6 и поверхностью эластичного элемента 5, расположенного напротив кольцевого элемента 1, он подвергается деформации сжатия, жесткость опоры еще больше возрастает и эта часть эластичного элемента одновременно ограничивает перемещение внутренней втулки 4 с арматурой 3 в осевом направлении.
Как видно из приведенного примера, опора имеет более широкий диапазон осевой жесткости, чем опоры известных конструкций, включая прототип. Учитывая то, что между частотой вибрации и величиной деформации эластичного элемента существует зависимость, которая выражается в том, что гашение определенного диапазона частот происходит при определенной величине деформации эластичного элемента. Поэтому расширяя диапазон осевой деформации эластичного элемента, за счет изменения жесткости, мы, тем самым, улучшаем вибро- и шумоизоляцию автомобиля.