ОПОРА ПОДВЕСКИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE SUSPENSION MOUNT

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 B60G 15/06, 1988 г.).
Недостатками данного решения являются 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.).
Недостатками 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 применена в задней подвеске автомобиля.
Известна опора, содержащая наружный кольцевой элемент с цилиндрическим участком, 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 (заявка РФ №2012120324, B60G 15/06).
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 совершенствования конструкции опоры, а также улучшение характеристик по осевой жесткости и за счет этого повышение вибро- и шумоизолирующих свойств опоры.
Задачей изобретения является совершенствование конструкции опоры для обеспечения ее высокой виброизолирующей и шумопоглощающей способности за счет улучшения жесткостных характеристик опоры.
Поставленная задача решается за счет того, что:
1. В верхней опоре подвески транспортного средства, содержащей наружный кольцевой элемент с цилиндрическим участком, на котором выполнено посадочное место под пружину или подшипник, внутреннюю втулку, у которой к нижней торцевой поверхности примыкает арматура, имеющая цилиндрический или конический участок или комбинацию этих участков, при этом кольцевой элемент, втулка и арматура неразъемно соединены с эластичным элементом, у наружного кольцевого элемента опоры на ее нижнем конце выполнен изгиб, направленный во внутреннюю его полость, а его поверхность повторяет поверхность арматуры, примыкающей к втулке, а на арматуре, примыкающей к втулке, имеется фланцевая часть, которая располагается ниже, чем нижняя поверхность кольцевого элемента.
2. В верхней опоре подвески транспортного средства, содержащей наружный кольцевой элемент с цилиндрическим участком, на котором выполнено посадочное место под пружину или подшипник, внутреннюю втулку, у которой к нижней торцевой поверхности примыкает арматура, имеющая цилиндрический или конический участок или комбинацию этих участков, при этом кольцевой элемент, втулка и арматура неразъемно соединены с эластичным элементом, наружный кольцевой элемент опоры изготовлен из композиционного материала или пластмассы и на его нижнем конце, в его внутренней части, выполнена поверхность, которая повторяет поверхность арматуры, примыкающей к втулке, а на арматуре, примыкающей к втулке, имеется фланцевая часть, которая располагается ниже, чем нижняя поверхность кольцевого элемента.
На фиг.1 приведен поперечный разрез опоры с металлическим кольцевым элементом, а на фиг.2 - с кольцевым элементом, изготовленным из композиционного материала или пластмассы.
Предлагаемая опора состоит из наружного кольцевого элемента 1. На наружном кольцевом элементе выполнено посадочное место 7 под подшипник или под пружину. Во внутреннем пространстве кольцевого элемента расположена втулка 4, нижняя торцевая поверхность которой соединена с арматурой 3, на которой выполнена фланцевая часть 6. На нижней части кольцевого элемента выполнена поверхность 2, которая имеет участки, повторяющие участки арматуры 3, т.е. имеющие так же, как и арматура 3, или конические участки, или цилиндрические, или их комбинацию. При этом фланцевая часть 6 арматуры 3 располагается ниже торцевой поверхности кольцевого элемента 1. Все элементы опоры неразъемно соединены с эластичным элементом 5. На эластичном элементе 5 в верхней части опоры могут быть выполнены оребрения 15. Оребрения 15, или вогнутости 16, также могут быть выполнены на кольцевом элементе 1, который изготовлен из композиционного материала, как это изображено на фиг.2. На кольцевом элементе 1 и арматуре 3 может быть выполнена перфорация 17.
Работу опоры рассмотрим на примере опоры, изображенной на фиг.3. Опора, при ее установке на автомобиль, крепится на шток 13 гайкой 11 и комплектуется ограничителем хода отбоя 8 и виброизолятором (подушкой) 9, которые фиксируются гайкой 12 к брызговику кузова автомобиля 10. Поверхности арматуры 3 и кольцевого элемента 1, а также наклон фланцевой части 6 выполняются таким образом, чтобы при приложении осевой нагрузки, возникающей при ходах сжатия подвески, деформация эластичного элемента происходила вначале в виде сдвига, при котором осевая жесткость опоры минимальна. С увеличением нагрузки, в результате соприкосновения эластичного материала на поверхностях 51 и 52, происходит его деформация сжатия, т.е. деформация части эластичного элемента, расположенного между фланцевой частью арматуры 3 и торцевой поверхностью кольцевого элемента 1. Жесткость опоры при этом возрастает. Для увеличения диапазона изменения жесткостных свойств опоры, на поверхностях части эластичного элемента, расположенных на плоскостях 51 и/или 52, могут быть выполнены оребрения 15. Кроме этого, фланцевая часть арматуры 3 является ограничителем величины деформации эластичного элемента при ходе сжатия подвески. В случае конических поверхностей (фиг.1 и фиг.2) при ходе сжатия подвески происходит одновременная деформация эластичного элемента в виде сдвига и сжатия. При этом, если нагрузка незначительна, то основной вклад в осевую жесткость опоры вносит деформация сдвига, а с увеличением нагрузки - деформация сжатия. В результате этого опора - мягкая при небольших нагрузках, и жесткая - при значительных.
Как видно из приведенного примера, опора имеет более широкий диапазон осевой жесткости, чем опоры известных конструкций, включая прототип.