САЙЛЕНТ-БЛОК (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области автомобилестроения и может найти применение в конструкциях подвесок транспортных средств, в частности легковых автомобилей.
Известно шарнирное соединение стабилизатора с рычагом подвески транспортного средства, в котором конец стабилизатора пропущен через отверстие в рычаге, содержащее плоские эластичные подушки, установленные на конце стабилизатора между шайбами и расположенными по торцам указанного отверстия поверхностями рычага, связанного со стабилизатором упругой втулкой, размещенной в отверстии рычага, при этом образующие поверхности отверстия рычага и наружной поверхности упругой втулки выполнены криволинейными, при этом поверхность отверстия в рычаге выполнена вогнутой, наружная поверхность упругой втулки - выпуклой, причем образующая внутренней поверхности упругой втулки выполнена в виде дуги окружности (Авт.Св. СССР №1054106, кл. В 60 G 7/02, F 16 C 11/04./., опубл. 15.11.83 г., бюл. №42).
Недостатком известного шарнирного соединения является то, что рычаг подвески в ходе движения автомобиля находится под воздействием разнонаправленных перпендикулярных друг к другу нагрузок, которые могут вызвать поломку рычага.
Известен также сайлент-блок стойки стабилизатора поперечной устойчивости переднеприводного автомобиля, включающий рычаг с двумя взаимно перпендикулярными отверстиями с упругими втулками в них, причем толщина рычага меньше диаметра отверстий (см., например, «Ремонтируем ВА3-2115», Иллюстрированное руководство, стр.104-109, Издательство «За рулем», 2003 г.).
Недостатком известного сайлент-блока является недостаточная механическая прочность рычага, вследствие чего при воздействии взаимно перпендикулярных нагрузок возможно разрушение рычага.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является резинометаллический шарнир (сайлент-блок) амортизатора задней подвески автомобиля ВА3-2108 и ВА3-2109, содержащий внутреннюю и наружную металлические втулки, между которыми находится эластичный демпфер из резины (Мой автомобиль+каталог деталей. Руководство по ремонту. ВА3-2108i-09i, изд. дом "Третий Рим", Москва, 2005 г., стр.73).
Недостатком известного резинометаллического шарнира является большая деформация резины и невозможность регулирования амортизационных характеристик.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков, а также создание сайлент-блока, который хорошо гасит и статические, и динамические нагрузки и при этом имеет незначительную деформацию при статической нагрузке, и повышение надежности и долговечности сайлент-блока.
Поставленная задача решается в предлагаемой полезной модели за счет того, что резинометаллический шарнир (сайлент-блок), содержащий наружную и внутреннюю металлические втулки с эластичным демпфером между ними, дополнительно содержит вставку, расположенную в эластичном демпфере между втулками. Наружная и внутренняя втулки могут быть выполнены цилиндрическими, коническими, овальными выпуклостью наружу или в виде двух усеченных конусов, сопряженных своими узкими или широкими основаниями. Вставка может быть выполнена из металла в виде сплошного или разрезного на два и более сегментов, цилиндра, конуса, овала или в виде двух сопряженных усеченных конусов.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан предлагаемый сайлент-блок в виде цилиндра,, на фиг.2 - вариант
сайлент-блока в виде конуса, на фиг.3 - сайлент-блок с овальной поверхностью, на фиг.4 - сайлент-блок в форме двух усеченных конусов, сопряженных своими узкими основаниями, на фиг.5 - сайлен-блок в форме двух усеченных конусов, сопряженных своими широкими основаниями, на фиг.6-8 показаны варианты выполнения вставки, соответственно сплошной, разрезной на два сегмента и разрезной на три и более сегмента, на фиг.9-12 показаны графики зависимости величины деформации от нагрузки у сайлент-блоков различной формы, причем для удобства восприятия графики расположены под соответствующими вариантами сайлент-блоков.
Сайлент-блок (фиг.1-5) включает в себя наружную металлическую втулку 1, в которой размещены эластичный демпфер 2 и внутренняя металлическая втулка 3. В эластичном демпфере 2 находится металлическая вставка 4 (фиг.1-8). Наружная 1 и внутренняя 3 втулки могут быть цилиндрическими (фиг.1), коническими (фиг.2), овальными (фиг.3) или в форме двух усеченных конусов, сопряженных своими узкими (фиг.4) или широкими (фиг.5) поверхностями. Металлическая вставка 4 может быть выполнена сплошной (фиг.6), разрезной на два сегмента (фиг.7) или разрезной на три и более сегмента (фиг.8). В зависимости от формы сайлент-блока график зависимости величины деформации от нагрузки будет различным. На фиг.9 показан график для сайлент-блока, изображенного на фиг.1 (цилиндрической формы). Из графика видно, что депфирование здесь является линейным и симметричным при осевой нагрузке, на фиг.10 дан график для сайлент-блока на фиг.2 (конического) - график линейный и несимметричный в зависимости от направления действия осевой нагрузки, на фиг.11 показан график для сайлент-блока на фиг.3 (овального) - график параболический и симметричный, на фиг.12 показан график для сайлент-блоков на фиг.4 и 5 - график симметричный.
Сайлент-блок работает следующим образом. При движении автомобиля на него воздействуют статические и динамические нагрузки.
Статические нагрузки лучше воспринимает жесткая резина, так как деформация минимальна, а динамические нагрузки лучше воспринимает мягкая резина (мягкий полиуретан). В предлагаемом сайлент-блоке эти две функции - работы при статической и при динамической нагрузке выполняет сайлент-блок с мягкой резиной, которая хорошо работает при динамических нагрузках, и у которой жесткость резины искусственно повышена за счет применения металлических вставок. Статическая нагрузка вызывает сильные деформации, которые за счет применения вставок уменьшаются в два раза, так как при толщине резины, например, 10 мм и толщине вставки 1 мм слой резины разделяется на два тонких слоя по 5 мм, что соответственно уменьшает все деформации. Если изготовить демпфер 2 из мягкой или из жесткой резины, то сайлент-блок будет лучше работать или с динамическими, или со статическими нагрузками. Выполнение в демпфере 2 металлической вставки 4 позволяет обеспечить хорошую работу сайлент-блока и при динамических и при статических нагрузках за счет того, что динамические нагрузки демпфируются мягкой резиной демпфера 2, а за счет вставки 4 снижается деформация сайлент-блока и уменьшаются осевые и радиальные перемещения. Таким образом, за счет применения вставки 4 демпфер из мягкой резины работает и при статической, и при динамической нагрузке. Выполнение втулок разной формы позволяет изменять упругость сайлент-блока в разных направлениях в зависимости от условий эксплуатации и требований заказчиков. Выполнение вставки 4 разрезной из двух или более сегментов также позволяет разделять нагрузку на сегменты и варьировать характеристики сайлент-блока. Кроме того, выполнение вставки разрезной позволяет устранить деформирующие (разрывающие) усилия, которые могут возникнуть при воздействии на сайлент-блок изгибающих усилий, и тем самым повысить надежность сайлент-блока.
Полезная модель обеспечивает повышение надежности и долговечности сайлент-блока, снижает возможность его механического разрушения,
позволяет одинаково эффективно работать и при статических и при динамических нагрузок, варьировать характеристики сайлент-блока в широких пределах, уменьшить деформации при статической нагрузке, снизить остаточную деформацию и соответственно увеличить срок службы.