ОПОРА ПОДВЕСКИ СИЛОВОГО АГРЕГАТА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Область техники
Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к опоре подвески силового агрегата транспортного средства, например, двигателя внутреннего сгорания или коробки передач автомобиля.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известна опора подвески силового агрегата (см. аналог - DE 10249387, МПК F16F 1/54, B60K 5/12, публ. 26.02.2004), содержащая металлический корпус, внутри которого установлено демпфирующее устройство с металлическим сердечником для связи с силовым агрегатом транспортного средства. Демпфирующее устройство снабжено: двумя опорными элементами, удерживающими сердечник и расположенными друг относительно друга под углом, величина которого не превышает 90°; верхним и двумя боковыми отбойниками. Верхний отбойник представляет собой два равновысоких выступа, сформированных на металлическом сердечнике с возможностью упора во внутреннюю поверхность верхнего участка корпуса, а боковые отбойники сформированы на боковинах металлического отбойника с возможностью упора во внутреннюю поверхность боковых участков корпуса.
Из уровня техники известна опора подвески силового агрегата транспортного средства (см. ближайший аналог - RU 54117, МПК F16F 1/36, B60K 5/12, публ. 10.06.2006), снабженная металлическим корпусом, в цилиндрическом участке которой закреплена цилиндрическая обойма. Внутри упомянутой обоймы размещено демпфирующее устройство из упругого материала с металлическим сердечником для соединения с подвеской силового агрегата, в частности с двигателем внутреннего сгорания. Корпус выполнен из двух отдельных элементов, неразъемно связанных друг с другом и обоймой сварочным соединением с образованием коробчатого поперечного сечения. Корпус снабжен участками крепления к кузову транспортного средства с отверстиями для крепежных элементов. Упомянутый выше металлический сердечник содержит выпуклый верхний участок, два противоположных уплощенных боковых участка и крепежные отверстия для крепления подвески силового агрегата. Демпфирующее устройство снабжено: двумя опорными элементами (поз. 3 фиг. 1), удерживающими металлический сердечник и расположенными относительно друг друга под углом, величина которого приближена к 180°; центральным верхним выступом, сформированным на выпуклом верхнем участке металлического сердечника и упирающимся в практически уплощенный верхний отбойник, ограничивающий перемещение демпфирующего устройства в вертикальном направлении, т.е. в направлении Z. Верхний отбойник выполнен из упругого материала и сформирован на внутренней поверхности обоймы. С противоположных сторон от центральной оси металлического сердечника на внутренней поверхности обоймы сформированы два боковых отбойника, выполненных из упругого материала и ограничивающих перемещение демпфирующего устройства в продольном направлении, т.е. в направлении X.
К недостаткам вышеописанной конструкции можно отнести низкую эффективность вибропоглощения, поскольку:
- боковые отбойники работают неэффективно, так как расположены выше металлического сердечника на уровне центрального выступа демпфирующего устройства;
- угол между двумя опорными элементами демпфирующего устройства приближен к 180°, что обеспечивает низкую геометрическую жесткость в вертикальном направлении, для восприятия необходимых статических и динамических нагрузок необходимо применение резины повышенной твердости, а это ухудшает виброизолирующие свойства всего устройства.
Раскрытие полезной модели
Задача полезной модели направлена на разработку опоры подвески силового агрегата, эффективно снижающей вибрации, передающиеся от силового агрегата на кузов транспортного средства.
Технический результат, получаемый при реализации разработанной опоры подвески силового агрегата заключается в снижении передачи вибрации от силового агрегата на кузов.
Указанный технический результат достигается в конструкции опоры подвески силового агрегата транспортного средства, содержащей корпус с участками крепления к кузову транспортного средства и цилиндрическим участком, в котором размещен кольцевой элемент с демпфирующим устройством из упругого материала, снабженным металлическим сердечником для связи с силовым агрегатом транспортного средства, перемещение демпфирующего устройства с сердечником ограничено верхним отбойником и двумя боковыми отбойниками, выполненными из упругого материала и расположенными на внутренней поверхности кольцевого элемента, при этом демпфирующее устройство снабжено двумя опорными элементами, удерживающими сердечник и опирающимися на внутреннюю поверхность кольцевого элемента, согласно полезной модели, кольцевой элемент снабжен торцевым фланцем, на котором размещены поперечные отбойники, выполненные из упругого материала в виде выступов, направленных в сторону расположения подвески силового агрегата для восприятия нагрузки в поперечном направлении, а боковые отбойники расположены напротив сердечника, при этом оси L1 и L2 опорных элементов демпфирующего устройства образуют угол α, величина которого находится в пределах от 60° до 120°.
Кольцевой элемент снабжен зацепами, взаимодействующими с торцом цилиндрического участка корпуса. При этом кольцевой элемент может быть выполнен из пластического материала.
Верхний отбойник, ограничивающий вертикальное перемещение подвески силового агрегата, представляет собой три элемента, выступающих в сторону сердечника и выполненных разной высоты.
Корпус может быть выполнен цельной деталью с отбортовками и локальными изгибами, образующими выпуклые участки.
Внутренняя поверхность кольцевого элемента и наружная поверхность его торцевого фланца могут быть покрыты упругим материалом, объединяющим верхний, боковые и поперечные отбойники, а также опорные элементы демпфирующего устройства и, по крайней мере, участки сердечника, имеющие возможность контакта с упомянутыми верхним и боковыми отбойниками.
Сердечник может быть выполнен из алюминия.
Верхний участок сердечника может быть выполнен дугообразным с уплощенной центральной зоной.
Совокупность признаков заявляемой полезной модели находится в причинно-следственной взаимосвязи с достигаемым техническим результатом и представлена в независимом пункте формулы.
Следует понимать, что специалисты в данной области техники смогут предложить другие варианты осуществления опоры подвески силового агрегата и что некоторые ее детали можно изменять в различных других аспектах, не выходя за рамки сущности и объема настоящей полезной модели. Соответственно, поясняющие фигуры и подробное описание опоры подвески силового агрегата транспортного средства носят иллюстративный, но не ограничительный характер.
Краткое описание поясняющих фигур
Фиг. 1 - изображена предлагаемая опора подвески силового агрегата транспортного средства.
Фиг. 2 - изображена взрыв-схема предлагаемой опоры согласно фигуре 1.
Фиг. 3 - изображен корпус опоры.
Фиг. 4 - изображен вид А на фигуру 1.
Фиг. 5 - представлено сечении В-В фигуры 4 со схематично изображенным силовым агрегатом и кузовом.
Фиг. 6 - увеличенный фрагмент С фигуры 5.
На фигурах изображены:
1 - опора (в сборе);
2 - силовой агрегат;
3 - корпус;
4 - кольцевой элемент;
5 - демпфирующее устройство;
6 - сердечник;
9 - кузов транспортного средства;
10 - опорная площадка;
11 - опорная площадка;
12 - опорная площадка;
13 - крепежное отверстие;
14 - крепежное отверстие;
15 - крепежное отверстие;
16 - выпуклый участок корпуса;
17 - выпуклый участок корпуса;
18 - выпуклый участок корпуса;
19 - нижняя отбортовка;
20 - верхняя отбортовка;
21 - цилиндрический участок корпуса;
22 - первый торец цилиндрического участка 21;
23 - второй торец цилиндрического участка 21;
24 - зацепы;
25 - торцевой фланец;
26 - отбойник поперечный;
27 - крепежные отверстия;
28 - кронштейн силового агрегата 2;
29 - отверстия;
30 - верхний участок сердечника;
31 - центральная часть верхнего участка 30;
32 - верхний отбойник;
32a, 32c- крайние элементы верхнего отбойника 32;
32b - центральный элемент верхнего отбойника 32;
33- боковые отбойники;
34 - упругий материал;
N - внутренняя поверхность кольцевого элемента 4.
Опора 1 подвески силового агрегата 2 транспортного средства содержит корпус 3, кольцевой элемент 4, демпфирующее устройство 5, снабженное сердечником 6 для связи с упомянутым силовым агрегатом 2.
Корпус 3 опоры 1 выполнен в виде цельной детали, предпочтительно из металла, преимущественно из стали, и содержит: цилиндрический участок 21; участки крепления к кузову 9 транспортного средства, выполненные в виде опорных площадок 10, 11 и 12 с соответствующими крепежными отверстиями 13, 14 и 15 для установки крепежных элементов. В качестве упомянутых крепежных элементов могут быть использованы болты, винты и/или аналогичные им устройства, выполняющие аналогичную функцию с аналогичным результатом.
Для повышения жесткости корпуса 3 при относительно небольшой его массе, корпус 3 выполнен локальными изгибами формы, образующими локальные выпуклые участки 16, 17, 18, и содержит загнутый нижний периферийный участок, являющийся нижней отбортовкой 19, и загнутые верхние периферийные участки, являющиеся верхними отбортовками 20.
Корпус 3 содержит цилиндрический участок 21, с противоположных сторон которого расположены его первый 22 и второй 23 торцы. Внутри цилиндрического участка 21 установлен с натягом кольцевой элемент 4, снабженный, по меньшей мере двумя локальными зацепами 24, взаимодействующими со вторым торцом 23 цилиндрического участка 21, что исключает самопроизвольное разъединение кольцевого элемента 4 с корпусом 3 и, тем самым повышает надежность опоры 1 в период ее эксплуатации в транспортном средстве.
Кольцевой элемент 4 также снабжен торцевым фланцем 25, на наружной поверхности которого размещены, по меньшей мере, два поперечных отбойника 26 для восприятия нагрузки в поперечном направлении (Y). Поперечные отбойники 26 выполнены из упругого материала и представляют собой выступы, направленные в сторону расположения подвески силового агрегата 2. Торцевой фланец 25 представляет собой уплощенное кольцо, сопряженное внутренней поверхностью без зазора с первым торцом 22 цилиндрического участка 22 корпуса 3. Вышеописанные поперечные отбойники 26 обеспечивают плавную прогрессивную упругую характеристику в поперечном направлении (Y), что снижает передачу вибрации от силового агрегата 2 на кузов 9. Размещение поперечных отбойников 26 на жестком торцевом фланце 25 обеспечивает надежное ограничение перемещения силового агрегата 2 в поперечном направлении (Y).
В конкретном примере исполнения кольцевой элемент 4 выполнен из пластического материала, в частности из стеклонаполненного Полиамида 6. Однако, это не исключает выполнение кольцевого элемента 4 из другого материала.
Сердечник 6 представляет собой цельный элемент с крепежными отверстиями 27 для установки крепежных элементов, соединяющих кронштейн 28 силового агрегата 2 с устройством 1. Сердечник 6 выполнен из более жесткого, чем демпфирующее устройство 5, материала. В конкретном примере исполнения сердечник 6 выполнен из алюминия и содержит локальные углубления и/или отверстия 29 для снижения массы опоры 1, но при этом сохраняется надежное соединение последней с подвеской силового агрегата 2.
Верхний участок 30 сердечника 6 выполнен дугообразным с уплощенной центральной частью 31. На внутренней поверхности N кольцевого элемента 4 расположен верхний отбойник 32, выполненный из упругого материала и ограничивающий вертикальное перемещение демпфирующего устройства 5 с сердечником 6. Верхний отбойник 32 представляет собой три элемента - два крайних 32a, 32c, между которыми расположен центральный 32b, выступающих в сторону сердечника 6, в частности его верхнего участка 30. Упомянутые элементы 32a, 32b и 32c выполнены разной высоты, в частности, высота центрального элемента 32b, превышает высоту каждого из крайних элементов 32a, 32c, выполненных одинаковой высоты, что обеспечивает плавность упругой характеристики в вертикальном направлении (Z) при контакте центральной части сердечника 31 с центральным элементом верхнего отбойника 32b. И в тоже время вышеописанная форма верхнего участка 30 сердечника и верхнего отбойника 32 позволяет эффективно гасить вибрации подвески силового агрегата 2 в вертикальном направлении (Z).
Демпфирующее устройство 5 снабжено двумя опорными элементами 5a, 5b, удерживающими сердечник 6 практически в центральной зоне кольцевого элемента 4 и, соответственно, цилиндрического участка 21 корпуса 3, при этом опирающимися на внутреннюю поверхность N упомянутого кольцевого элемента 4. Оси L1, L2 соответствующих опорных элементов 5a, 5b демпфирующего устройства 5 образуют угол α, величина которого находится в пределах от 60° до 120°. Преимущественным вариантом является выполнение каждого из опорных элементов 5a и 5b прямоугольным поперечным сечением, это позволяет использовать в работе опоры 1 большую площадь поперечного сечения. Такая конструкция обеспечивает геометрически статическую жесткость в вертикальном направлении (Z), в диапазоне от 100 до 200 Н/мм без необходимости применения упругого материала повышенной твердости более 48 ШорА, что значительно улучшает виброизолирующие свойства опоры 1 силового агрегата 2.
На внутренней поверхности N кольцевого элемента 4 сформированы два боковых отбойника 33, расположенных напротив сердечника 6 и ограничивающих продольное перемещение (X) демпфирующего устройства 5. Боковые отбойники 33 выполнены из упругого материала.
В качестве вышеупомянутого упругого материала могут быть использованы резиновые смеси на основе натурального или синтетического каучука.
Внутренняя поверхность N кольцевого элемента 4 и наружная поверхность его торцевого фланца 25 покрыты упругим материалом 34, объединяющим верхний 32, боковые 33 и поперечные 26 отбойники, а также опорные элементы 5a, 5b демпфирующего устройства 5 и, по крайней мере, участки сердечника 6, имеющие возможность контакта с упомянутыми верхним 32 и боковыми 33 отбойниками. Такая конструкция позволяет реализовать упомянутые отбойники 26, 32, 33 из упругого материала без дополнительной операции сборки.
Промышленная применимость
Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к опоре подвески силового агрегата транспортного средства, например, двигателя внутреннего сгорания или коробки передач автомобиля.
Вышеописанная конструкция технологичная в изготовлении и сборке, имеет относительно небольшую массу. Корпус 3 опоры 1 может быть изготовлен из стали способом штамповки. Кольцевой элемент 4 может быть выполнен из пластического материала, в частности стеклонаполненного полиамида, способом литья под давлением, или может быть выполнен из легкого металлического сплава. Сердечник 6 может быть выполнен из металла, предпочтительно из алюминия, способом литья под давлением или методом экструзии. Посредством вулканизации неразъемно соединены верхний 32 и боковые 33 отбойники с кольцевым элементом 4, поперечные отбойники 26 с торцевым фланцем 25, опорные элементы 5a, 5b демпфирующего устройства 5 и демпфирующий материал 34 с кольцевым элементом 4 и сердечником 6.
Вышеописанная конструкция позволяет улучшить виброизолирующие свойства опоры 1 и, соответственно, снизить передачу вибраций от силового агрегата 2 на кузов 9.