САЙЛЕНТБЛОК
SILENT BLOCK

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к упругим демпфирующим устройствам рычагов.
Прототипом является цельнометаллический сайлентблок содержащий две коаксиально расположенные металлические втулки, и тросовый упругодеформирующий элемент, который выполнен в виде ансамбля тросовых колец, свитых из многожильной наружной пряди с винтовой упругой линией в форме пустотелых торов Мебиуса с пятью или шестью слоями навивки, соприкасающихся друг с другом по боковым поверхностям на среднем диаметре коаксиального зазора между металлическими втулками, при этом все замкнутые тросовые кольца установлены в коаксиальное пространство между втулками с оптимальным относительным радиальным натягом [Пат. РФ 2378543, МПК F16F 1/38, 2010].
Недостатками прототипа являются:
- относительно сложная конструкция сайлентблока;
- истирание элементов конструкции при трении их друг о друга и о втулки салентблока.
- выделение тепла при трении деталей друг относительно друга, которое может ухудшить работу упругих элементов за счет изменения зазоров между ними.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно, упрощение конструкции и повышение эксплуатационных характеристик.
Задача решается тем, что в сайлентблоке, содержащем две коаксиально расположенные металлические втулки и упруго деформирующий элемент, размещенный в зазоре между металлическими втулками, упругий элемент выполнен, по крайней мере в виде одной спиральной пружины, ось которой изогнута по окружности вокруг втулки.
По крайней мере у одной втулки поверхность, соприкасающаяся с витками спиральной пружины, выполнена в виде чередующихся продольных выступов и впадин. По крайней мере одна втулка выполнена с фланцами. Часть поверхности пружины покрыта эластичным материалом. Витки спиральной пружины размещены между металлическими втулками в поджатом состоянии. Витки спиральной пружины выполнены с неравномерным шагом. Витки спиральной пружины плотно охватывают продольные выступы. Наружная поверхность втулки выполнена с меткой, нанесенной напротив витков спиральной пружины с минимальным шагом. Продольные выступы в поперечном сечении выполнены по форме зуба зубчатого колеса. Упругий элемент размещен вдоль втулок по спирали, ось которой совмещена с продольной осью втулок.
Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.
Выполнение упругого элемента, по крайней мере в виде одной спиральной пружины, ось которой изогнута по окружности вокруг втулки, позволяет упростить конструкцию сайлентблока и повысить эксплуатационные характеристики за счет предотвращения износа сопрягаемых деталей, поскольку они при работе не проскальзывают друг относительно друга.
Выполнение, по крайней мере у одной втулки поверхности, соприкасающейся с витками спиральной пружины, в виде чередующихся продольных выступов и впадин, способствует увеличению нагрузки на сайлентблок без проскальзывания деталей друг относительно друга, что повышает эксплуатационные характеристики.
Выполнение, по крайней мере одной втулки с фланцами дает возможность упростить технологию сборки сайлентблока большой длины.
Покрытие часть поверхности пружины эластичным материалом (например смазкой, герметиком или пористой резиной) предотвращает коррозию деталей, препятствует проникновению в сайлентблок влаги. Кроме того, эластичный материал за счет своей вязкости приглушает звуковые волны, распространяющиеся в сайлентблоке во время работы, т.е. при движении транспортного средства. Это повышает эксплуатационные характеристики.
Размещение витков спиральной пружины между металлическими втулками в поджатом состоянии способствует еще большему увеличению нагрузки без проскальзывания деталей друг относительно друга, что повышает эксплуатационные характеристики.
Выполнение витков спиральной пружины с неравномерным шагом дает возможность увеличить нагрузку на сайлентблок без увеличения массы последнего, что повышает эксплуатационные характеристики.
Плотное охватывание витками спиральной пружины продольных выступов препятствует появлению возможных стуков при повороте одной втулки сайлентблока относительно другой. Это повышает эксплуатационные характеристики.
Выполнение наружной поверхности втулки с меткой, нанесенной напротив витков спиральной пружины с минимальным шагом упрощает правильную установку сайлентблока в рабочее состояние, что повышает эксплуатационные характеристики.
Выполнение продольных выступов в поперечном сечении по форме зуба зубчатого колеса упрощает конструкцию и технологию изготовления сайлентблока.
Размещение упругого элемента вдоль втулок по спирали, ось которой совмещена с продольной осью втулок, позволяет упростить конструкцию сайлентблока и упростить технологию его сборки.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен сайлентблок. На фиг. 2 изображен варианта (в виде кольца) упругого элемента сайлентблока. На фиг. 3 изображен разрез А-А. На фиг. 4 изображен вариант сайлентблока с поджатым упругим элементом. На фиг. 5 изображен вариант втулки сайлентблока с выступами и впадинами.
Сайлентблок содержит внутреннюю 1 и наружную 2 втулки, между которыми размещен упругий элемент (спиральная пружина) 3. Втулка может иметь фланец 4, а часть поверхности пружины - покрыта эластичным материалом 5. Втулка может иметь на поверхности чередующиеся выступы 6 и впадины 7.
Работает сайлентблок следующим образом.
При повороте одной втулки относительно другой витки (за счет сил трения витков спиральной пружины 3 о поверхности втулок 1, 2) отклоняются от своего исходного положения, оказывая при этом сопротивление повороту втулок (фиг. 1). Воздействие на сайлентблок радиальной нагрузки приводит к сжатию витков одной части пружины и к разжиманию витков другой ее части. При этом также оказывается сопротивление нагружаемой сайлентблок силе. Упругий элемент может быть выполнен в виде кольца (фиг. 2), образованного спиральной пружиной, ось которой изогнута по окружности вокруг втулки 1, или размещен вдоль втулок 1, 2 по спирали, ось которой совмещена с продольной осью этих втулок. При этом часть поверхности спиральной пружины может быть покрыта эластичным материалом 5, например смазкой, герметиком и т.п.
Если в сайлентблоке применяется несколько кольцеобразных спиральных пружин, то для предотвращения их смещения друг относительно друга, например в процессе сборки (при запрессовке на пружину наружной втулки), на втулке может быть выполнен фланец (фланцы) 4 (фиг. 3).
Чем больше радиальная нагрузка на втулку, тем больше должна быть поджата спиральная пружина 3, витки которой при нагрузке, например в нижней части будут сжиматься, а в верхней - разжиматься, не допуская при этом проскальзывания витков по поверхности втулки (фиг. 4).
При значительном угле поворот втулок друг относительно друга поверхность втулки можно выполнить в виде чередующихся выступов 6 и впадин 7, благодаря чему будет предотвращаться перемещение витков спиральной пружины по поверхности втулки даже при значительном угле ее поворота (фиг. 5). Для упрощения технологии изготовления выступов они могут быть выполнены в виде зуба зубчатого колеса, т.е. выступы и впадины будут представлять собой зубчатый венец. При этом для предотвращения возможных стуков витки спиральной пружины должны плотно охватывать выступы 6.
Если нагрузка на сайлентблок несимметричная, например в автомобиле, когда сила веса будет действовать на нижнюю часть его втулок, навивку спиральной пружины делают с разным шагом: меньшим в нижней части кольца и большим - в верхней. Тогда нагрузка от силы веса автомобиля будет восприниматься большей частью витков, предотвращая сильное смещение (проседание) одной втулки относительно другой в радиальном направлении. Для правильной установки сайлентблока наружная поверхность втулки может быть выполнена с меткой, нанесенной, например напротив витков спиральной пружины с минимальным шагом.
Внедрение изобретения позволит создать простой по конструкции сайлентблок с улучшенными эксплуатационными характеристиками и большим сроком службы.