Поддерживающая конструкция стабилизатора - RU2435677C2
Код документа: RU2435677C2
Чертежи
Описание
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение касается поддерживающей конструкции стабилизатора, в которой внутренняя окружная поверхность втулки трубчатого стабилизатора сопрягается с внешней окружной поверхностью торсиона стабилизатора, обеспечивающего соединение между левой и правой системами подвески, а внешняя окружная поверхность втулки стабилизатора зажата и закреплена между крепежным участком кузова транспортного средства и фиксирующим элементом, закрепленным на кузове транспортного средства.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Из публикации 1 патента, номер которой приводится ниже, известна конструкция, в которой осевое отверстие резиновой втулки стабилизатора сопрягается с внешней окружной поверхностью торсиона стабилизатора, обеспечивающего соединение между левой и правой системами подвески, и эта втулка стабилизатора поддерживается на раме кузова транспортного средства посредством опорного кронштейна, причем за счет формирования закраины (кромки) на открытом конце осевого отверстия втулки стабилизатора обеспечивается предотвращение проникновения песка или грязи между поверхностями скольжения втулки стабилизатора и стабилизатором.
Публикация 1 патента: выложенная заявка на полезную модель Японии №4-11710
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРОБЛЕМЫ, ПОДЛЕЖАЩИЕ РАЗРЕШЕНИЮ С ПОМОЩЬЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В конструкции, рассматриваемой в указанной выше публикации, открытый конец осевого отверстия втулки стабилизатора снабжен тонкой кромкой, и поэтому при длительном использовании втулки стабилизатора с кромкой, скользящей по внешней окружной поверхности торсиона стабилизатора, эта кромка может подвергаться абразивному истиранию и разрушению и может не обеспечивать предотвращение проникновения песка или грязи.
В частности, когда для сопряжения втулки стабилизатора с внешней окружной поверхностью торсиона стабилизатора втулка стабилизатора снабжается разрезом, который прорезается от внешней окружной поверхности до внутренней окружной поверхности вдоль оси, то при приложении нагрузки в радиальном направлении на торсион этот разрез открывается, и песок или грязь, проникающие через открытый разрез, могут попадать на внешнюю окружную поверхность торсиона.
Настоящее изобретение было разработано с учетом указанных выше обстоятельств, и его целью является создание простой и долговечной конструкции, обеспечивающей возможность проникновения песка или грязи между внешней окружной поверхностью стабилизатора и внутренней окружной поверхностью втулки стабилизатора.
СРЕДСТВО ДЛЯ РАЗРЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ
Для достижения указанной выше цели согласно первому аспекту настоящего изобретения предлагается поддерживающая конструкция стабилизатора, в которой внутренняя окружная поверхность втулки трубчатого стабилизатора сопрягается с внешней окружной поверхностью торсиона стабилизатора, обеспечивающего соединение между левой и правой системами подвески, а внешняя окружная поверхность втулки стабилизатора зажата и закреплена между крепежным участком кузова транспортного средства и фиксирующим элементом, закрепленным на кузове транспортного средства, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, на одном открытом конце внутренней окружной поверхности втулки стабилизатора сформирован скошенный участок, раскрывающийся в радиальном направлении наружу.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения, дополняющему первый аспект, острый угол, образуемый осью втулки стабилизатора и скошенным участком, составляет 45-75°.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, дополняющему первый аспект, втулка стабилизатора имеет разрез, прорезанный от внешней окружной поверхности до внутренней окружной поверхности вдоль оси в форме клина, ширина которого уменьшается в направлении от внешней окружной поверхности к внутренней окружной поверхности.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения, дополняющему третий аспект, разрез сформирован путем прессования со стороны внешней окружной поверхности и путем разрезания с помощью режущего инструмента или лазера со стороны внутренней окружной поверхности.
Согласно пятому аспекту настоящего изобретения, дополняющему первый аспект, на краю скошенного участка со стороны внутренней окружной поверхности выполнен участок малого диаметра, выступающий в радиальном направлении внутрь.
Согласно шестому аспекту настоящего изобретения, дополняющему первый аспект, стабилизатор содержит плечи, проходящие прямолинейно в продольном направлении кузова от противоположных концов торсиона, проходящего прямолинейно в направлении ширины транспортного средства, причем плечо сформировано в виде элемента, независимого от торсиона, и концевые участки этого элемента с передней стороны в продольном направлении кузова закреплены на противоположных концах торсиона.
Согласно седьмому аспекту настоящего изобретения, дополняющему первый аспект, в сечении втулки стабилизатора, в котором лежит ее ось, скошенный участок имеет форму прямой линии.
Согласно восьмому аспекту настоящего изобретения, дополняющему первый аспект, в сечении втулки стабилизатора, в котором лежит ее ось, скошенный участок имеет форму кривой линии.
Согласно девятому аспекту настоящего изобретения, дополняющему первый аспект, в сечении втулки стабилизатора, в котором лежит ее ось, скошенный участок имеет форму ломаной линии.
Согласно десятому аспекту настоящего изобретения, дополняющему третий аспект, на боковой поверхности втулки стабилизатора в направлении оси выполнен утолщенный участок, проходящий в радиальном направлении вдоль противоположных сторон разреза.
Согласно одиннадцатому аспекту настоящего изобретения предлагается поддерживающая конструкция стабилизатора, в которой внутренняя окружная поверхность втулки трубчатого стабилизатора сопрягается с внешней окружной поверхностью торсиона стабилизатора, обеспечивающего соединение между левой и правой системами подвески, а внешняя окружная поверхность втулки стабилизатора зажата и закреплена между крепежным участком кузова транспортного средства и фиксирующим элементом, закрепленным на кузове транспортного средства, отличающаяся тем, что втулка стабилизатора имеет разрез, прорезанный от внешней окружной поверхности до внутренней окружной поверхности вдоль оси, и скошенный участок, раскрывающийся в радиальном направлении наружу, сформированный, по меньшей мере, на одном открытом конце внутренней окружной поверхности втулки стабилизатора, по меньшей мере, по обе стороны от разреза. При этом размер указанного скошенного участка, измеряемый в направлении, перпендикулярном к разрезу, меньше, чес диаметр внутренней окружной поверхности.
В указанном выше одиннадцатом аспекте изобретения скошенный участок может быть выполнен по всей окружности открытого конца внутренней окружной поверхности втулки стабилизатора или только по обе стороны от разреза.
Согласно двенадцатому аспекту настоящего изобретения предлагается поддерживающая конструкция стабилизатора, в которой втулка трубчатого стабилизатора сопрягается с внешней окружной поверхностью торсиона стабилизатора, обеспечивающего соединение между левой и правой системами подвески, имеет разрез, прорезанный от внешней окружной поверхности до внутренней окружной поверхности вдоль оси, и втулка стабилизатора зажата и закреплена между крепежным участком кузова транспортного средства и фиксирующим элементом, закрепленным на кузове транспортного средства, отличающаяся тем, что на боковой поверхности втулки стабилизатора в направлении оси выполнен утолщенный участок, проходящий в радиальном направлении вдоль противоположных сторон разреза.
Согласно тринадцатому аспекту настоящего изобретения, дополняющему двенадцатый аспект, по меньшей мере, на одном открытом конце внутренней окружной поверхности втулки стабилизатора сформирован скошенный участок, раскрывающийся в радиальном направлении наружу.
Согласно четырнадцатому аспекту настоящего изобретения, дополняющему первый аспект, втулка стабилизатора содержит: первую внешнюю окружную поверхность, сопрягающуюся с фиксирующим элементом, вторую внешнюю окружную поверхность, сопрягающуюся с крепежным участком кузова, первый наплыв, выступающий в радиальном направлении наружу из первой внешней окружной поверхности, и второй наплыв, выступающий в радиальном направлении наружу из второй внешней окружной поверхности.
Согласно пятнадцатому аспекту настоящего изобретения, дополняющему одиннадцатый аспект, втулка стабилизатора содержит: первую внешнюю окружную поверхность, сопрягающуюся с фиксирующим элементом, вторую внешнюю окружную поверхность, сопрягающуюся с крепежным участком кузова, первый наплыв, выступающий в радиальном направлении наружу из первой внешней окружной поверхности, и второй наплыв, выступающий в радиальном направлении наружу из второй внешней окружной поверхности.
Первая и вторая внешние окружные поверхности 18а и 18b в примере осуществления соответствуют внешней окружной поверхности согласно настоящему изобретению, а опорный кронштейн 21 в примере осуществления соответствуют фиксирующему элементу согласно настоящему изобретению.
ЭФФЕКТЫ ОТ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно первому аспекту настоящего изобретения втулка стабилизатора, сопрягаемая с внешней окружной поверхностью торсиона стабилизатора, зажата и закреплена между крепежным участком кузова и фиксирующим элементом. Так как скошенный участок, который раскрывается в радиальном направлении наружу, выполнен на открытом конце внутренней окружной поверхности втулки стабилизатора, то при зажатии втулки стабилизатора между крепежным участком кузова и фиксирующим элементом, на открытом конце внутренней окружной поверхности создается осевая внутренняя нагрузка и, таким образом, предотвращается отрыв и отгибание этого открытого конца. За счет этого обеспечивается возможность предотвращения проникновения песка или грязи между внутренней окружной поверхностью втулки стабилизатора и торсионом стабилизатора и, следовательно, предотвращается возникновение нехарактерного шума или абразивного истирания стабилизатора. Кроме того, отсутствие тонкой кромки на втулке стабилизатора позволяет увеличить срок ее службы.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения острый угол, образуемый осью втулки стабилизатора и скошенным участком, составляет 45-75°, поэтому вскрытие открытого конца внутренней окружной поверхности при прижатии инородного тела к скошенному участка втулки стабилизатора затрудняется, предотвращается захват инородного тела этим скошенным участком и обеспечивается возможность беспрепятственного отпускания этого инородного тела.
Согласно третьему аспекту изобретения ширина разреза, прорезанного вдоль оси в форме клина, уменьшается в направлении от внешней окружной поверхности к внутренней окружной поверхности, и поэтому при зажатии и закреплении втулки стабилизатора между крепежным участком кузова и фиксирующим элементом этот разрез закрывается, по краям разреза, сообщающимся с внутренней окружной поверхностью, создается сильное контактное давление на поверхность и, следовательно, предотвращается возможность образования зазора и возможность проникновения инородного тела через этот зазор.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения, внешняя окружная поверхность втулки стабилизатора со стороны разреза сформирована путем прессования, а внутренняя окружная поверхность со стороны разреза сформирована путем разрезания с помощью режущего инструмента или лазера, что предотвращает появление заусенцев на участке зазора, сообщающемся с внутренней окружной поверхностью и, таким образом, обеспечивает возможность полного закрытия разреза.
Согласно пятому аспекту настоящего изобретения на краю скошенного участка со стороны внутренней окружной поверхности выполнен участок малого диаметра, выступающий в радиальном направлении внутрь, что обеспечивает увеличение давления на внутреннюю окружную поверхность втулки стабилизатора, сопрягающейся с внешней окружной поверхностью торсиона на этом участке малого диаметра и, следовательно, более надежное предотвращение проникновения песка или грязи.
Согласно шестому аспекту настоящего изобретения стабилизатор содержит плечи, проходящие прямолинейно в продольном направлении кузова от противоположных концов торсиона, проходящего прямолинейно в направлении ширины транспортного средства, причем эти плечи сформировано в виде элементов, независимых от торсиона, и концевые участки этих элементов с передней стороны в продольном направлении кузова закреплены на противоположных концах торсиона, что в отличие от случая стабилизатора, выполненного в виде одного элемента, обеспечивает увеличение степеней свободы конструкции.
Согласно седьмому аспекту настоящего изобретения в сечении втулки стабилизатора, в котором лежит ее ось, скошенный участок имеет форму прямой линии, что обеспечивает возможность предотвращения проникновения песка или грязи между внутренней окружной поверхностью втулки стабилизатора и торсиона стабилизатора и, следовательно, позволяет предотвратить возникновение аномального шума или истирания стабилизатора.
Согласно восьмому аспекту настоящего изобретения в сечении втулки стабилизатора, в котором лежит ее ось, скошенный участок имеет форму кривой линии, что обеспечивает возможность предотвращения проникновения песка или грязи между внутренней окружной поверхностью втулки стабилизатора и торсиона стабилизатора и, следовательно, позволяет предотвратить возникновение аномального шума или истирания стабилизатора.
Согласно девятому аспекту настоящего изобретения в сечении втулки стабилизатора, в котором лежит ее ось, скошенный участок имеет форму ломаной линии, что обеспечивает возможность предотвращения проникновения песка или грязи между внутренней окружной поверхностью втулки стабилизатора и торсиона стабилизатора и, следовательно, позволяет предотвратить возникновение аномального шума или истирания стабилизатора.
Согласно десятому аспекту настоящего изобретения на боковой поверхности втулки стабилизатора в направлении оси выполнен утолщенный участок, проходящий в радиальном направлении вдоль противоположных сторон разреза, причем жесткость этого утолщенного участка превышает жесткость других участков, что обеспечивает возможность сильного сжатия разреза в направлении закрытия. Таким образом, обеспечивается предотвращение открытия разреза и предотвращение проникновения песка или грязи между внутренней окружной поверхностью втулки стабилизатора и торсиона стабилизатора и, следовательно, предотвращается возникновение аномального шума или истирания стабилизатора.
Согласно одиннадцатому аспекту настоящего изобретения втулка стабилизатора, надеваемая на внешнюю окружную поверхность торсиона стабилизатора, зажимается и закрепляется между крепежным участком кузова и фиксирующим элементом. Так как втулка стабилизатора снабжена разрезом, прорезанным вдоль ее оси, и скошенным участком, раскрывающимся в радиальном направлении наружу, сформированным, по меньшей мере, по обе стороны разреза на открытом конце внутренней окружной поверхности втулки стабилизатора, поэтому при зажатии втулки стабилизатора в радиальном направлении между крепежным участком кузова и фиксирующим элементом на открытом конце внутренней окружной поверхности втулки стабилизатора по обе стороны от разреза создается осевая внутренняя нагрузка и, таким образом, предотвращается отрыв и отгибание этого открытого конца. За счет этого обеспечивается возможность предотвращения проникновения песка или грязи между внутренней окружной поверхностью втулки стабилизатора и торсионом стабилизатора и, следовательно, предотвращается возникновение нехарактерного шума или абразивного истирания стабилизатора. Кроме того, отсутствие тонкой кромки на втулке стабилизатора позволяет увеличить срок ее службы.
Согласно двенадцатому аспекту изобретения втулка стабилизатора, надеваемая на внешнюю окружную поверхность торсиона стабилизатора, зажимается и закрепляется между крепежным участком кузова и фиксирующим элементом, закрепленным на кузове транспортного средства, и на боковой поверхности втулки стабилизатора в направлении оси выполнены утолщенные участки, проходящие в радиальном направлении вдоль противоположных сторон разреза, причем жесткость этих утолщенных участков превышает жесткость других участков, что обеспечивает возможность сильного сжатия разреза в направлении закрытия. Таким образом, обеспечивается предотвращение открытия разреза и предотвращение проникновения песка или грязи между внутренней окружной поверхностью втулки стабилизатора и торсиона стабилизатора и, следовательно, предотвращается возникновение аномального шума или истирания стабилизатора.
Согласно тринадцатому аспекту изобретения, так как раскрывающийся в радиальном направлении наружу скошенный участок сформирован, по меньшей мере, на одном открытом конце внутренней окружной поверхности втулки стабилизатора, то при зажатии втулки стабилизатора в радиальном направлении между крепежным участком кузова и фиксирующим элементом на открытом конце внутренней окружной поверхности может создаваться осевая внутренняя нагрузка, предотвращающая отрыв и отгибание этого открытого конца. За счет этого обеспечивается возможность предотвращения проникновения песка или грязи между внутренней окружной поверхностью втулки стабилизатора и торсионом стабилизатора и, следовательно, предотвращается возникновение нехарактерного шума или абразивного истирания стабилизатора. Кроме того, отсутствие тонкой кромки на втулке стабилизатора позволяет увеличить срок ее службы.
Согласно четырнадцатому аспекту настоящего изобретения втулка стабилизатора содержит первый наплыв, выступающий в радиальном направлении наружу из первой внешней окружной поверхности, посредством которой втулка стабилизатора сопрягается с фиксирующим элементом, и второй наплыв, выступающий в радиальном направлении наружу из второй внешней окружной поверхности, посредством которого втулка стабилизатора сопрягается с крепежным участком кузова, и поэтому при зажатии втулки стабилизатора между фиксирующим элементом и крепежным участком кузова эти первый и второй наплывы сжимаются, обеспечивая, таким образом, плотное закрытие разреза.
Согласно пятнадцатому аспекту настоящего изобретения втулка стабилизатора содержит первый наплыв, выступающий в радиальном направлении наружу из первой внешней окружной поверхности, посредством которой втулка стабилизатора сопрягается с фиксирующим элементом, и второй наплыв, выступающий в радиальном направлении наружу из второй внешней окружной поверхности, посредством которого втулка стабилизатора сопрягается с крепежным участком кузова, и поэтому при зажатии втулки стабилизатора между фиксирующим элементом и крепежным участком кузова эти первый и второй наплывы сжимаются, обеспечивая, таким образом, плотное закрытие разреза.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - вид в перспективе, демонстрирующий стабилизатор, установленный на транспортном средстве.
Фиг.2 - увеличенное сечение по линии 2-2 на фиг.1.
Фиг.3 - сечение по линии 3-3 на фиг.2.
Фиг.4А - вид, иллюстрирующий действие скошенного участка втулки стабилизатора.
Фиг.4В - вид, иллюстрирующий действие скошенного участка втулки стабилизатора.
Фиг.5 - продольное сечение втулки стабилизатора.
Фиг.6 - вид сбоку втулки стабилизатора.
Фиг.7А - вид, иллюстрирующий процесс изготовления втулки стабилизатора.
Фиг.7В - вид, иллюстрирующий процесс изготовления втулки стабилизатора.
Фиг.8А - вид, иллюстрирующий втулку стабилизатора.
Фиг.8В - сечение по линии В-В на фиг.8А.
Фиг.9А - вид, иллюстрирующий втулку стабилизатора.
Фиг.9В - сечение по линии В-В на фиг.9А.
Фиг.10А - вид, иллюстрирующий процесс выполнения разреза.
Фиг.10В - вид, иллюстрирующий процесс выполнения разреза.
Фиг.11А - продольное сечение втулки стабилизатора.
Фиг.11В - продольное сечение втулки стабилизатора.
Фиг.12 - вид в перспективе, демонстрирующий стабилизатор, установленный на транспортном средстве.
Фиг.13 - увеличенное сечение по линии 13-13 на фиг.12.
Фиг.14 - сечение по линии 14-14 на фиг.13.
Фиг.15 - сечение втулки стабилизатора в свободном состоянии, соответствующее фиг.14.
Фиг, 16 - вид в направлении стрелки 16 на фиг.13.
Фиг.17 - вид сбоку втулки стабилизатора в свободном состоянии.
ОБЪЯСНЕНИЕ НОМЕРОВ ПОЗИЦИЙ И СИМВОЛОВ
14 - Стабилизатор
15 - Торсион
18 - Втулка стабилизатора
18а - Первая внешняя окружная поверхность (внешняя окружная поверхность)
18b - Вторая внешняя окружная поверхность (внешняя окружная поверхность)
18d - Внутренняя окружная поверхность
18е - Разрез
18f - Скошенный участок
18g - Участок малого диаметра
18h - Утолщенный участок
19 - Кузов транспортного средства
19а - Крепежный участок
21 - Опорный кронштейн (фиксирующий элемент)
35 - Режущий инструмент
L - Ось
S - Система подвески
ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже приводится описание первого примера осуществления настоящего изобретения, сопровождаемое ссылками на фиг.1-4В.
Как показано на фиг.1, системы S и S подвески типа "strut" (на стойках), используемые для подвески левого и правого колес W и W, включают в себя левый и правый поворотные кулаки 11 и 11, поддерживаемые посредством рычагов 10 и 10 подвески на кузове транспортного средства, вертикально установленные амортизаторы 12 и 12, соединенные с верхними частями поворотных кулаков 11 и 11, пружины 13 и 13 подвески, размещенные коаксиально с амортизаторами 12 и 12 на внешней окружной поверхности их верхних частей, и стабилизатор 14, обеспечивающий соединение между верхними частями левого и правого поворотных кулаков 11 и 11.
Стабилизатор 14 включает в себя торсион 15, проходящий прямолинейно в направлении ширины транспортного средства, левое и правое плечи 16 и 16, проходящие прямолинейно от противоположных концов торсиона 15 в сторону задней стороны кузова, а также левый и правый криволинейные участки 17 и 17, обеспечивающие плавные соединения между торсионом 15 и плечами 16 и 16. Концы левого и правого плеч 16 и 16 соединены с амортизаторами 12 и 12 через штанги 22 и 22. Втулки 18 и 18 трубчатого стабилизатора, изготовленные из резины, надеты на противоположные концы торсиона 15, расположенные рядом с левым и правым криволинейными участками 17 и 17, и эти втулки 18 и 18 стабилизатора поддерживаются в результате зажатия между U-образным крепежным участком 19а (см. фиг.2) кузова транспортного средства 19 и пластинчатым опорным кронштейном 21, крепящимся болтами 20 и 20 к кузову 19 транспортного средства и закрывающим крепежный участок 19а.
Как показано на фиг.2 и фиг.3, каждая втулка стабилизатора 18 включает в себя плоскую первую внешнюю окружную поверхность 18а, U-образную вторую внешнюю окружную поверхность 18b, пару боковых поверхностей 18с и 18с, а также внутреннюю окружную поверхность 18d кругового сечения, которая открывается на этих двух боковых поверхностях 18с и 18с и с которой сопрягается торсион 15 стабилизатора 14. В плоскости, в которой лежит ось L втулки стабилизатора 18, во втулке 18 стабилизатора сформирован разрез 18е, имеющий форму прорезной канавки и проходящий от второй внешней окружной поверхности 18b до внутренней окружной поверхности 18d. Кроме того, на противоположных концах внутренней окружной поверхности 18d вдоль направления оси L сформированы скошенные участки, 18f и 18f, раскрывающиеся в радиальном направлении наружу.
Втулка 18 стабилизатора, имеющая описываемую выше форму, может сопрягаться с внешней окружной поверхностью торсиона 15 стабилизатора 14 в результате упругой деформации разреза 18е и его расширения. U-образная вторая внешняя окружная поверхность 18b втулки 18 стабилизатора сопрягается с крепежным участком 19а кузова 19 транспортного средства, а плоская первая внешняя окружная поверхность 18а поддерживается в результате своего сопряжения с пластинчатым опорным кронштейном 21. При этом втулка 18 стабилизатора 18 зажимается между кузовом 19 транспортного средства и опорным кронштейном 21 и подвергается сжатию в радиальном направлении с определенным натягом, ее внутренняя окружная поверхность 18d прижимается к внешней окружной поверхности торсионного участка 15 стабилизатора 14, а разрез 18е сжимается и закрывается.
В стабилизаторе 14 описываемой выше конструкции в случае движения левого и правого колес W и W в вертикальном направлении в одной и той же фазе левое и правое плечи 16 и 16 движутся в вертикальном направлении также в одной и той же фазе, и поэтому торсион 15 не скручивается и момента по крену не возникает, однако в случае, когда левое и правое колеса W и W движутся в вертикальном направлении в противоположных фазах, левое и правое плечи 16 и 16 движутся в вертикальном направлении также в противоположных фазах, за счет чего торсион 15 скручивается и поэтому возникает момент по крену, подавляющий крен кузова транспортного средства и позволяющий повысить продольную устойчивость транспортного средства.
В случае, когда на стабилизатор 14 в радиальном направлении действует внешняя сила, между внешней окружной поверхностью торсиона 15 и внутренней окружной поверхностью 18d втулки 18 стабилизатора образуется зазор, через который может проникать песок или грязь, вызывающие нехарактерный шум или абразивное истирание. Однако в этом примере осуществления скошенные участки 18f и 18f, сформированные на противоположных концах внутренней окружной поверхности 18d втулки 18 стабилизатора в направлении оси L, обеспечивают предотвращение проникновения песка или грязи.
Таким образом, в случае зажатия втулки 18 стабилизатора между кузовом 19 транспортного средства и опорным кронштейном 21 и сжатия в радиальном направлении с определенным натягом втулка 18 стабилизатора подвергается упругой деформации в направлении выдвижения наружу вдоль оси L, концевой участок внутренней окружной поверхности 18d в направлении оси L отгибается и, следовательно, вдоль внешней окружной поверхности торсиона 15 образуется зазор, через который может проникать песок или грязь.
Однако на концах внутренней окружной поверхности 18d втулки 18 стабилизатора в направлении оси L выполнены скошенные участки 18f и 18f, и поэтому при приложении сжимающей нагрузки А в направлении перпендикуляра к оси L на фиг.3 возникает нагрузка В, направленная внутрь вдоль оси L, обеспечивающая увеличение давления на поверхность, с которым участок а открытого конца внутренней окружной поверхности 18d контактирует с торсионом 15. В результате, даже при приложении к торсиону 15 радиальной нагрузки можно предотвратить образование зазора между его внешней окружной поверхностью и внутренней окружной поверхностью 18d втулки 18 стабилизатора и, следовательно, предотвратить проникновение песка или грязи. Кроме того, отсутствие тонкой кромки на втулке 18 стабилизатора позволяет увеличить срок ее службы.
Функция предотвращения проникновения песка или грязи, реализуемая скошенными участками 18f и 18f, меняется в зависимости от величины острого угла θ, образуемого осью L втулки 18 стабилизатора 18 и скошенными участками 18f и 18f. В случае прижатия песчинки S к скошенному участку 18f в направлении оси L с нагрузкой F эта нагрузка F разлагается на составляющую F1 в направлении перпендикуляра к скошенному участку 18f, и составляющую F2 в направлении перпендикуляра к оси L, и сила F2' реакции на составляющую F2 в направлении перпендикуляра к оси L работает на вскрытие скошенного участка 18f.
Фиг.4А и фиг.4В иллюстрируют варианты, в которых острый угол θ составляет соответственно 65° и 35°. В случае фиг.4А, на которой острый угол θ является большим, сила F2' реакции, работающая на вскрытие скошенного участка 18f, имеет малую величину, а в случае фиг.4В, на которой острый угол θ является малым, сила F2' реакции, работающая на вскрытие скошенного участка 18f, имеет большую величину. При большом остром угле θ захват инородного тела скошенным участком 18f затрудняется, а отпускание инородного тела, захваченного скошенным участком 18f, облегчается, и это инородное тело не остается в захваченном состоянии. По этим причинам целесообразный нижний предел острого угла θ составляет 45°.
С другой стороны, как описывается выше, в случае, когда острый угол θ приближается к прямому углу, под действием нагрузки, работающей на сжатие втулки 18 стабилизатора в радиальном направлении внутрь, скошенный участок 18f выдвигается наружу в направлении оси L, и происходит его отрыв и отгибание, поэтому целесообразный верхний предел острого угла θ составляет 75°. Следовательно, задание значений острого угла θ в диапазоне 45-75° позволяет предотвратить захват инородного тела скошенным участком 18f или не затруднять отпускания захваченного инородного тела при одновременном затруднении открытия открытого конца внутренней окружной поверхности 18d втулки 18 стабилизатора.
Далее приводится описание второго примера осуществления настоящего изобретения, сопровождаемое ссылками на фиг.5.
Во втором примере осуществления на противоположных концах внутренней окружной поверхности 18d втулки 18 стабилизатора согласно первому примеру осуществления в направлении оси L на участках соединения со скошенными участками 18f и 18f сформированы участки 18g и 18g малого диаметра, имеющие уменьшенный внутренний диаметр. Формирование участков 18g и 18g малого диаметра позволяет увеличить давление на поверхность, с которым внутренняя окружная поверхность 18d втулки 18 стабилизатора сопрягается с внешней окружной поверхности торсиона 15 и, следовательно, более эффективно предотвращать проникновение песка или грязи.
Далее приводится описание третьего примера осуществления настоящего изобретения, сопровождаемое ссылками на фиг.6, фиг.7А и фиг.7В.
Разрез 18е втулки 18 стабилизатора согласно первому и второму примерам осуществления формируется путем разрезания втулки 18 стабилизатора с помощью режущего инструмента или лазера, осуществляемой после ее прессования, а во втулке 18 стабилизатора согласно третьему примеру осуществления разрез 18е формируется путем одновременного использования прессования и разрезания.
Как показано на фиг.6, из первой внешней окружной поверхности 18а втулки 18 стабилизатора со стороны разреза 18е в радиальном направлении наружу выступает первый наплыв 18а', а из второй внешней окружной поверхности 18b втулки 18 стабилизатора со стороны разреза 18е в радиальном направлении наружу выступает второй наплыв 18b'. Поэтому при зажатии втулки 18 стабилизатора между крепежным участком 19а кузова 19 транспортного средства и опорным кронштейном 21 за счет сжатия первого и второго наплывов 18а' и 18b' разрез 18е плотно закрывается и, следовательно, обеспечивается предотвращение проникновения песка или грязи через этот разрез.
Как показано на фиг.7А, пресс-форма 31 для прессования втулки 18 стабилизатора образована первой полуформой 32, второй полуформой 33 и стержнем 34, причем на второй полуформе 33 сформирован клинообразный выступ 33а, предназначенный для формирования разреза 18е. Кончик клинообразного выступа 33а не доходит до внешней окружной поверхности стержня 34, и поэтому на этапе прессования в пресс-форме 31 разрез 18е втулки 18 стабилизатора не выходит на внутреннюю окружную поверхность 18d По окончании прессования в пресс-форме 31, как показано на фиг.7В, разрез 18е доводят до внутренней окружной поверхности 18d с помощью режущего инструмента 35 (или лазера).
При формирования разреза 18е, доходящего до внутренней окружной поверхности 18d, с помощью только пресс-формы между выступом 33а второй полуформы 33 и стержнем 34 неизбежно появляются заусенцы, которые не позволяют обеспечить полное закрытие разреза 18е и могут приводить к появлению зазора, доводка же разреза 18е с помощью режущего инструмента 35 обеспечивает возможность плотного закрытия разреза на этом участке доводки и, следовательно, позволяет предотвратить проникновение инородных тел через этот разрез.
Далее приводится описание четвертого примера осуществления настоящего изобретения, сопровождаемое ссылками на фиг.8А и фиг.8В.
В примерах осуществления с первого по третий, описываемых выше, скошенные участки 18f и 18f, раскрывающиеся в радиальном направлении наружу, сформированы на противоположных концах внутренней окружной поверхности 18d втулки 18 стабилизатора в направлении оси L в зоне охвата, составляющей 360°, в четвертом примере осуществления скошенные участки 18f и 18f сформированы только на противоположных боковых участках по обе стороны от разреза 18е. Если смотреть со стороны оси L, то скошенный участок 18f имеет форму равнобедренного треугольника с основанием на внутренней окружной поверхности 18d втулки 18 стабилизатора и вершиной, удаленной от этой поверхности в радиальном направлении наружу и располагающейся на разрезе 18е. Поэтому самую большую глубину этот скошенный участок 18f имеет в точке пересечения разреза 18е с внутренней окружной поверхностью 18d втулки 18 стабилизатора, и его глубина постепенно уменьшается по мере продвижения в радиальном направлении наружу, а также в противоположные стороны в окружном направлении.
В четвертом примере осуществления скошенный участок 18f реализует ту же функцию, что и кольцевой скошенный участок 18f в первом примере осуществления, но выполнение скошенного участка 18f с противоположных сторон разреза 18е, раскрывающегося под действием радиальной нагрузки, сопровождающей скручивание стабилизатора 14, и допускающего беспрепятственное проникновение песка или грязи, позволяет достигать того же эксплуатационного эффекта, что и в случае скошенного участка 18f с зоной охвата 360° в примерах осуществления с первого по третий, при уменьшении размеров скошенного участка 18f.
Далее приводится описание пятого примера осуществления настоящего изобретения, сопровождаемое ссылками на фиг 9А и фиг.9В.
В четвертом примере осуществления скошенный участок 18f выполнен в форме равнобедренного треугольника, а в пятом примере осуществления скошенный участок 18f имеет форму полумесяца и занимает практически такое же положение. Его функция по предотвращению проникновения песка или грязи через разрез 18е совпадает с функцией, реализуемой в четвертом примере осуществления, но пятый пример осуществления позволяет облегчить процесс обработки втулки при изготовлении.
Таким образом, как описывается выше, после прессования втулка 18 стабилизатора подвергается обработке на станке, в процессе которой с помощью режущего инструмента 35 (или лазера) формируется вырез 18е. При этом, как показано на фиг.10А, в случае скошенного участка 18f в форме равнобедренного треугольника согласно четвертому примеру осуществления положение разреза 18е несколько смещается в окружном направлении и удаляется от вершины равнобедренного треугольника, форму которого имеет скошенный участок 18f, что способствует ухудшению функции скошенного участка 18f. В то же время, как показано на фиг.10В, в случае скошенного участка 18f в форме полумесяца согласно пятому примеру осуществления даже смещение положения разреза 18е в окружном направлении на некоторую величину практически не оказывает никакого влияния на функцию скошенного участка 18f и не препятствует ее надежной реализации.
В примерах осуществления с первого по третий втулка 18 стабилизатора имеет прямолинейный скошенный участок 18f, однако этот скошенный участок 18f необязательно должен быть прямолинейным. На фиг.11А, иллюстрирующей шестой пример осуществления настоящего изобретения, скошенный участок 18f имеет криволинейную форму, а на фиг.11В, иллюстрирующей седьмой пример осуществления настоящего изобретения, скошенный участок 18f имеет форму ломаной линии. В этих примерах осуществления задание значений острого угла θ, образуемого скошенным участком 18f и осью L, в диапазоне 45-75° позволяет достигать при работе втулки 18 стабилизатора тех же эксплуатационных эффектов, что и в примерах осуществления с первого по третий.
Далее приводится описание восьмого примера осуществления настоящего изобретения, сопровождаемое ссылками на фиг.12-16.
Как показано на фиг.12, системы S и S подвески типа "strut" (на стойках), используемые для подвески левого и правого колес W и W, включают в себя левый и правый поворотные кулаки 11 и 11, поддерживаемые посредством рычагов 10 и 10 подвески на кузове транспортного средства, вертикально установленные амортизаторы 12 и 12, соединенные с верхними частями поворотных кулаков 11 и 11, пружины 13 и 13 подвески, размещенные коаксиально с амортизаторами 12 и 12 на внешней окружной поверхности их верхних частей, и стабилизатор 14, обеспечивающий соединение между верхними частями левого и правого поворотных кулаков 11 и 11.
Стабилизатор 14 включает в себя торсион 15, проходящий прямолинейно в направлении ширины транспортного средства, левое и правое плечи 16 и 16, проходящие прямолинейно от противоположных концов торсиона 15 в сторону задней стороны кузова, а также левый и правый криволинейные участки 17 и 17, обеспечивающие плавные соединения между торсионом 15 и плечами 16 и 16. Концы левого и правого плеч 16 и 16 соединены с амортизаторами 12 и 12 через штанги 22 и 22. Втулки 18 и 18 трубчатого стабилизатора, изготовленные из резины, надеты на противоположные концы торсиона 15, расположенные рядом с левым и правым криволинейными участками 17 и 17, и эти втулки 18 и 18 стабилизатора поддерживаются в результате зажатия между U-образным крепежным участком 19а (см. фиг.13) кузова транспортного средства 19 и пластинчатым опорным кронштейном 21, крепящимся болтами 20 и 20 к кузову 19 транспортного средства и закрывающим крепежный участок 19а.
Как показано на фиг.12-16, каждая втулка стабилизатора 18 включает в себя плоскую первую внешнюю окружную поверхность 18а, U-образную вторую внешнюю окружную поверхность 18b, пару боковых поверхностей 18с и 18с, а также внутреннюю окружную поверхность 18d кругового сечения, которая открывается на этих двух боковых поверхностях 18с и 18с и с которой сопрягается торсион 15 стабилизатора 14. В плоскости, в которой лежит ось L втулки стабилизатора 18, во втулке 18 стабилизатора сформирован разрез 18е, имеющий форму прорезной канавки и проходящий от второй внешней окружной поверхности 18b до внутренней окружной поверхности 18d. Кроме того, на каждой боковой поверхности 18с имеются утолщенные участки 18h и 18h, выступающие в направлении оси L по обе стороны от разреза 18е. Эти утолщенные участки несколько отстоят от разреза 18е и проходят в радиальном направлении симметрично оси L.
Втулка 18 стабилизатора, имеющая описываемую выше форму, может сопрягаться с внешней окружной поверхностью торсиона 15 стабилизатора 14 в результате упругой деформации разреза 18е и его расширения. U-образная вторая внешняя окружная поверхность 18b втулки 18 стабилизатора сопрягается с крепежным участком 19а кузова 19 транспортного средства, а плоская первая внешняя окружная поверхность 18а поддерживается в результате своего сопряжения с пластинчатым опорным кронштейном 21.
В стабилизаторе 14 описываемой выше конструкции в случае движения левого и правого колес W и W в вертикальном направлении в одной и той же фазе левое и правое плечи 16 и 16 движутся в вертикальном направлении также в одной и той же фазе, и поэтому торсион 15 не скручивается и момента по крену не возникает, однако в случае, когда левое и правое колеса W и W движутся в вертикальном направлении в противоположных фазах, левое и правое плечи 16 и 16 движутся в вертикальном направлении также в противоположных фазах, за счет чего торсион 15 скручивается и поэтому возникает момент по крену, подавляющий крен кузова транспортного средства и позволяющий повысить продольную устойчивость транспортного средства.
В случае, когда на торсион 15 стабилизатора 14 в радиальном направлении действует внешняя сила, разрез 18е втулки 18 стабилизатора открывается, что позволяет песку или грязи проникать между внешней окружной поверхностью торсиона 15 и внутренней окружной поверхностью 18d втулки 18 стабилизатора 18 и, следовательно, приводит к возникновению проблемы нехарактерного шума или абразивного истирания торсиона. Однако согласно рассматриваемому примеру осуществления выполнение на втулке 18 стабилизатора утолщенных участков 18h и 18h позволяет повысить жесткость втулки 18 стабилизатора на сжатие в радиальном направлении на утолщенных участках 18h и 18h по сравнению с другими участками. В результате разрез 18е сдавливается с противоположных сторон утолщенными участками 18h и 18h, имеющими высокую жесткость, и подвергается сильному сжатию в направлении закрытия, вследствие чего его открытие становится затруднительным даже при воздействии на торсион 15 радиальной внешней силы и, следовательно, обеспечивается надежное предотвращение проникновения песка или грязи между внешней окружной поверхностью торсиона 15 и внутренней окружной поверхности 18d втулки 18 стабилизатора через разрез 18е.
Кроме того, за счет сильного прижатия участков 18g и 18g малого диаметра, сформированных на открытом конце внутренней окружной поверхности 18d втулки 18 стабилизатора 18, к внешней окружной поверхности торсиона 15 обеспечивается еще более надежное предотвращение проникновения песка или грязи через этот открытый конец и их попадание на внешнюю окружную поверхность торсиона 15.
Таким образом, возможность предотвращения проникновения инородного тела между внешней окружной поверхностью торсиона 15 и внутренней окружной поверхностью 18d втулки 18 стабилизатора обеспечивает эффективное предотвращение возникновения нехарактерного шума при скручивании торсиона 15 или абразивного истирания торсиона 15 в течение короткого времени.
Далее приводится описание девятого примера осуществления настоящего изобретения, сопровождаемое ссылками на фиг.17.
В восьмом примере осуществления, описываемом выше, разрез 18е втулки 18 стабилизатора в свободном состоянии является закрытым, а разрез 18е согласно девятому примеру осуществления в свободном состоянии является открытым, образуя клин на участке от второй внешней окружной поверхности 18b до внутренней окружной поверхности 18d, а края двух утолщенных участков 18h и 18h на соответствующих боковых поверхностях 18с совпадают с краями разреза 18е. При этом из первой внешней окружной поверхности 18а втулки 18 стабилизатора со стороны разреза 18е в радиальном направлении наружу выступает первый наплыв 18а', а из второй внешней окружной поверхности 18b втулки 18 стабилизатора со стороны разреза 18е в радиальном направлении наружу выступает второй наплыв 18b'.
Как показано на фиг.17, при зажатии втулки 18 стабилизатора между крепежным участком 19а кузова 19 транспортного средства и опорным кронштейном 21 за счет сжатия первого и второго наплывов 18а' и 18b' разрез 18е плотно закрывается. При этом, как и в рассматриваемом выше восьмом примере осуществления, утолщенные участки 18h и 18h реализуют функцию плотного закрытия разреза 18е и, следовательно, надежного предотвращения проникновения песка или грязи.
Разрез 18е втулки 18 стабилизатора согласно восьмому примеру осуществления формируется путем разрезания с помощью режущего инструмента или лазера, осуществляемого после ее прессования, а во втулке 18 стабилизатора согласно девятому примеру осуществления разрез 18е формируется путем одновременного использования прессования и разрезания. Методика выполнения разреза является той же, что и описываемая выше со ссылками на фиг.7А и фиг.7В, и поэтому ее повторное описание не приводится.
Выше настоящее изобретение описывается на примерах его осуществления, однако в него могут быть внесены различные изменения, не выходящие за пределы существа и объема настоящего изобретения.
Например, стабилизатор 14 согласно примерам осуществления как одно целое включает в себя торсион 15, плечи 16 и 16, а также криволинейные участки 17 и 17, однако плечи 16 и 16 могут быть сформированы в виде независимых элементов и закреплены на противоположных концах торсиона болтами и т.д.
Кроме того, примеры осуществления изобретения иллюстрируются системой S подвески типа "strut" (на стойках), однако стабилизатор 14 согласно настоящему изобретению может быть использован применительно к любому типу системы подвески.
В примерах осуществления изобретения втулка 18 стабилизатора поддерживается в результате зажатия между U-образным крепежным участком 19а, сформированным на кузове 19 транспортного средства, и пластинчатым опорным кронштейном 21, однако втулка 18 стабилизатора может поддерживаться на плоской поверхности кузова 19 транспортного средства с использованием U-образного опорного кронштейна.
Кроме того, в примерах осуществления изобретения плечи 16 и 16 стабилизатора 14 соединяются с амортизаторами 12 и 12, однако возможно соединение плеч 16 и 16 стабилизатора 14 с поворотными кулаками 11 и 11 или рычагами 10 и 10 подвески.
Кроме того, в примере осуществления изобретения утолщенные участки 18h и 18h сформированы в виде участков боковой поверхности 18с втулки 18 стабилизатора на противоположных сторонах разреза 18е, выступающих в направлении оси L, однако эти утолщенные участки могут иметь в направлении оси L толщину, превышающую толщину других участков боковой поверхности 18с, и их выступание со стороны боковой поверхности в направлении оси L является необязательным.
Реферат
Изобретение относится к поддерживающей конструкции стабилизатора. Втулка (18) стабилизатора надета на внешнюю окружную поверхность торсиона (15) стабилизатора и закреплена в результате зажатия между крепежным участком (19а) кузова (19) транспортного средства и опорным кронштейном (21). На открытом конце внутренней окружной поверхности (18d) втулки (18) стабилизатора сформированы скошенный участок (18f), раскрывающийся в радиальном направлении наружу, или утолщенный участок (18h) или наплывы (18а', 18b'). Достигается предотвращение возникновения нехарактерного шума и абразивного истирания торсиона. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 23 ил.
