РЕЗИНО-МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ АМОРТИЗАТОР
RUBBER-METAL SHOCK ABSORBER

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к конструированию резино-металлических амортизаторов, исполняющих роль резино-металлического шарнира или резино-металлической опоры.
Известен резино-металлический шарнир, в котором эластичный резиновый элемент с буртиком приклеен и/или привулканизирован к металлической цилиндрической втулке (пальцу) - пат.: RU №2268417.
Однако в связи со значительно меньшей площадью сцепления резины с пальцем по сравнению с обоймой, резино-металлический шарнир, получаемый по пат. №2268417, имеет невысокие значения осевой жесткости.
Известна резино-металлическая опора, в которой эластичный резиновый элемент одновременно приклеен и/или привулканизирован к наружному корпусу, имеющему цилиндрическую часть, и внутренней арматуры, выполненной в виде металлической цилиндрической втулки (с.61 ВАЗ LADA Калина. Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту. М: Издательский дом Третий Рим, 2006, 168 с.). Однако опора данной конструкции имеет большое осевое перемещение внутренней арматуры относительно корпуса опоры.
Наиболее близким решением является резино-металлический шаровой шарнир, который состоит из внутренней и внешних втулок, соединенных с помощью привулканизированного слоя резины в форме усеченного шара (с.215-216, Юзеф Яворский «Резина в автомобилях», Ленинград, Машиностроение, 1980, 360 с).
Однако технология получения шарниров данной конструкции сложна и включает в себя обжим или обкатку торцов наружной цилиндрической арматуры после вулканизации шарниров. Кроме этого площадь сцепления резины с внутренней арматурой меньше, чем с наружной. Это является основной причиной разрушения резино-металлических шарниров данной конструкции в процессе их эксплуатации.
Техническим результатом, достигаемым заявляемым решением, является снижение осевых и/или радиальных перемещений внутренней арматуры резино-металлического амортизатора при приложении к нему статических и/или переменных нагрузок, за счет увеличения границы раздела резина - внутренняя арматура.
Указанный технический результат достигается тем, что:
1. Резино-металлический амортизатор, состоящий из эластичного резинового элемента, приклеенного и/или привулканизованного к внутренней металлической втулке, а при необходимости связанный с наружным корпусом амортизатора за счет силы трения или приклеенный и/или привулканизованный к нему, эластичный элемент дополнительно приклеен и/или привулканизован к металлической арматуре, примыкающей к одному или обоим торцам внутренней втулки амортизатора, и выполненный в виде металлической втулки с отбортовкой, имеющей цилиндрическую(кие) и/или коническую(кие) части или цилиндрическую(кие) и тороидальную(ные) части, или цилиндрическую(кие) и трапециевидную(ные) части, при этом на цилиндрической, конической, тороидальной и трапециевидной частях металлической втулки с отбортовкой могут располагаться отверстия и/или оребрения (фиг.2-7).
2. Резино-металлический амортизатор по п.1, в котором эластичный элемент дополнительно приклеен и/или привулканизирован к металлической арматуре, примыкающей к одному или обоим торцам внутренней металлической втулки амортизатора, металлическая арматура выполнена в виде металлической втулки с отбортовкой, состоящей из не полностью разрезанных ее элементов (сегментов), на которых могут располагаться отверстия и/или оребрения (фиг.8).
3. Резино-металлический амортизатор по п.1 и п.2, в котором эластичный элемент дополнительно приклеен и/или привулканизован к металлической арматуре, примыкающей к одному или обоим торцам внутренней металлической втулки амортизатора, металлическая арматура с одного торца внутренней втулки выполнена в виде плоской, тарельчатой или фигурной металлической шайбы, а с другого ее торца в виде неразрезанной или не полностью разрезанной втулки с отбортовкой или к одному торцу внутренней втулки амортизатора примыкает неразрезанная втулка с отбортовкой, а к другому ее торцу примыкает не полностью разрезанная втулка с отбортовкой (фиг.9-11).
4. Резино-металлический амортизатор по п.1, п.2 и п.3, в котором эластичный элемент дополнительно приклеен и/или привулканизован к металлической арматуре, расположенной по одному или обоим торцам внутренней втулки амортизатора, металлическая арматура выполнена в виде комбинации шайбы и втулки с отбортовкой или комбинации шайбы с не полностью разрезанной втулкой с отбортовкой (фиг.12).
Заявляемое техническое решение и его отличие от известного иллюстрируются чертежами, где на:
фиг.1 приведена известная конструкция,
фиг.2-12 - варианты предлагаемого решения.
На фиг.1 приведена конструкция шарового резино-металлического шарнира, где эластичный элемент из резины (1) одновременно приклеен и/или привулканизован к внутренней металлической втулке (2), имеющей наружную тороидальную поверхность, и к наружному металлическому корпусу (3), изготовленному в виде металлической втулки.
На фиг.2 приведена предлагаемая конструкция резино-металлического амортизатора, наиболее близкая по решению конструкции шарнира, изображенного на фиг.1, однако эластичный элемент в предлагаемой конструкции (1) одновременно приклеен и/или привулканизован к наружному корпусу (3) и внутренней втулке (2), а также дополнительно к металлической арматуре (4), примыкающей к обоим торцам внутренней втулки (2). Металлическая арматура выполнена в виде двух металлических втулок с отбортовкой, имеющих цилиндрическую и тороидальную поверхности (части).
На фиг.3 приведен резино-металлический амортизатор, состоящий из эластичного элемента (1), который одновременно привулканизован и/или приклеен к внутренней арматуре (2), наружному корпусу (3) и дополнительно к арматуре (4), расположенной по обоим торцам внутренней втулки (2) и выполненной в виде цилиндрической втулки с отбортовкой, имеющей оребрения на цилиндрической поверхности втулки.
На фиг.4 приведен резино-металлический амортизатор, в котором эластичный элемент (1) приклеен и/или привулканизован к внутренней втулке (2), наружному корпусу (3) и дополнительно к металлической втулке с отбортовкой (4), расположенной по обоим торцам внутренней втулки (2). Втулка с отбортовкой одновременно имеет цилиндрическую и коническую части. Аналогичный результат, достигнутый в конструкции, приведенной на фиг.4, можно получить, располагая с одного торца внутренней втулки (2), втулку с отбортовкой, имеющей две конические части с отверстиями на ее конической поверхности.
На фиг.5 приведен резино-металлический амортизатор в котором эластичный элемент (1) приклеен и/или привулканизован к внутренней втулке (2), наружному корпусу (3) и дополнительно к втулке с отбортовкой (4), расположенной с одного торца внутренней втулки (2). При этом цилиндрическая и коническая части втулки(4) выполнены перфорированными.
На фиг.6 приведен резино-металлический амортизатор, в котором эластичный элемент (1) приклеен и/или привулканизован к внутренней втулке (2), наружному корпусу (3) и дополнительно к втулке с отбортовкой (4), имеющей трапециевидную форму с перфорированной поверхностью. Втулка (4) примыкает к одному торцу внутренней втулки (2). При приложении осевых или радиальных усилий к резино-металлическому амортизатору она перемещается заодно с внутренней втулкой (2).
На фиг.7 приведен резино-металлический амортизатор, в котором эластичный элемент (1) приклеен и/или привулканизован к внутренней втулке (2), наружному корпусу (3) и дополнительно к втулке (4), примыкающей к одному торцу внутренней втулки (2) и выполненной в виде втулки с отбортовкой, имеющей тороидальную поверхность.
На фиг.8 приведен резино-металлический амортизатор, в котором эластичный элемент (1) приклеен и/или привулканизован к внутренней втулке (2), наружному корпусу (3) и дополнительно к втулке с отбортовкой (4), примыкающей к обоим торцам внутренней втулки (2). Втулка (4) состоит из не полностью разрезанных ее элементов, образующих тороидальную поверхность, на которой выполнены оребрения.
На фиг.9 приведен резино-металлический амортизатор, в котором эластичный элемент (1) приклеен и/или привулканизован к внутренней втулке (2) и дополнительно к втулке с отбортовкой (4) и тарельчатой шайбе (5).
На фиг.10 приведен резино-металлический амортизатор, полученный путем запрессовки амортизатора, приведенного на фиг.9 в наружный корпус (3).
На фиг.11 приведен резино-металлический амортизатор, в котором эластичный элемент (1) приклеен и/или привулканизован к внутренней втулке (2), наружному корпусу (3) и дополнительно к втулке с отбортовкой (4), имеющей коническую часть, а также к плоской шайбе (5). Втулка (4) и шайба (5) примыкают к торцам внутренней втулки (2).
На фиг.12 приведен резино-металлический амортизатор, в котором эластичный элемент (1) приклеен и/или привулканизован к внутренней втулке (2), наружному корпусу (3) и дополнительно к арматуре (4) и (5), примыкающей к обоим торцам внутренней втулки (2). Арматура (4) и (5) с одного торца втулки (2) выполнена в виде комбинации плоской шайбы и втулки с отбортовкой, имеющей коническую поверхность, а с другого торца, в виде комбинации плоской шайбы и втулки с отбортовкой, имеющей цилиндрическую часть.
Из приведенных на фиг.2-12 вариантов предлагаемого решения видно, что эластичный элемент (1) дополнительно приклеен и/или привулканизован к арматуре (4), (5), расположенной с одного или обеих торцов внутренней втулки (2).
В результате такого решения:
1. При приложении осевых, радиальных или коаксиальных нагрузок к резино-металлическому амортизатору втулка (2) и арматура (4, 5) перемещаются одновременно.
2. Площадь сцепления эластичного элемента с втулкой (2) и арматурой (4), (5) значительно больше, чем с одной втулкой (2), в результате этого уменьшается напряжение на границе раздела металл-резина(при приложении нагрузок к резино-металлическому амортизатору) и соответственно уменьшается перемещение арматуры (2, 4, 5) относительно корпуса (3).
Кроме увеличения границы раздела - эластичный элемент - внутренняя арматура (2, 3, 4) отрыву эластичного элемента от втулки (2) препятствует якорный эффект за счет размещения части эластичного элемента между втулкой (2) и арматурой (4), (5).