РЫЧАГ ПОДВЕСКИ БУМЕРАНГОВОГО ТИПА, СОДЕРЖАЩИЙ ВЫСТУПАЮЩУЮ ПРОТЯЖНУЮ КРОМКУ, И СООТВЕТСТВУЮЩИЙ АВТОМОБИЛЬ Российский патент 2011 года по МПК B60G7/00 

Изобретение относится к области техники автомобильных транспортных средств. Более конкретно, изобретение относится к рычагам подвески автомобилей.

Известно, что рычаг подвески является элементом шасси, который связывает опорная стойка (переднего или заднего) колеса автомобиля с кузовом автомобиля с кронштейном, закрепленным на кузове автомобиля.

Известно множество способов выполнения рычагов подвески, в частности рычагов подвески бумерангового типа (называемых так за их схожесть с конфигурацией бумеранга).

Рычаг подвески такого типа может быть охарактеризован тремя точками, обозначенными буквами А, В, Е.

Точка А (центр переднего шарнира) и точка В (центр заднего шарнира) являются точками для фиксирования рычага к кронштейну рамы автомобиля, а точка Е является центром шарового шарнира, которым рычаг соединяется с поворотной частью автомобиля. Эти три точки образуют базовую плоскость рычага, воспринимающего усилия от колеса.

Такой рычаг подвески обеспечивает поворот относительно оси Х (АВ) и отслеживает вертикальное перемещение колеса при толчках.

Цельные пластинчатые рычаги подвески бумерангового типа, которые предлагаются в настоящее время, выполнены способом штамповки и имеют плоскую форму в их центральной части с вертикально опущенными кромками. Штампованные части рычагов выполняются с незначительной глубиной, и участок для размещения шарового шарнира может быть наклонен по отношению к базовой плоскости рычага. Рычагу могут придаваться дополнительные функции, например, в частности, такие:

- обеспечение возможности прохождения гайковерта;

- обеспечение крепления стабилизатора поперечной устойчивости.

Штампованные части выполняются открытой U-образной формы, которые являются более или менее замкнутыми и в целом имеют прямоугольную форму.

Другой важный фактор в конструкции рычага подвески обусловлен пространственными требованиями, зависящими от клиренса, и, в частности, пространственным расположением различных элементов, окружающих упомянутый рычаг подвески.

Понятно, что по этой причине конструкция рычага подвески имеет особое отношение к конфигурации автомобиля. В то же время, вследствие этого, рычаг выполняется с возможностью удовлетворения требованиям, обусловленным местными напряжениями от окружающих его деталей (шины, стабилизатора поперечной устойчивости, направляющей штанги, кронштейна, отверстия для гайковерта и т.д.).

Более точно, рабочая характеристика рычага оценивается, в частности, его способностью сопротивления воздействующим на него напряжениям.

На практике при движении автомобиля эти напряжения приводят к нагрузке, передаваемой на рычаг колесом, которая ориентирована, в частности, в продольном направлении. Такая нагрузка вызывает в рычаге предельное продольное напряжение в той части рычага, которая расположена между вышеупомянутыми точками А и Е.

Таким образом, является необходимой конструкция рычага с достаточной жесткостью между точками А и Е для противодействия напряжениям.

Естественно, простым решением, обеспечивающим более высокую жесткость, является увеличение толщины листа металла.

Тем не менее, такое решение имеет недостаток, заключающийся в том, что оно приводит к нежелательному увеличению веса рычага, в дополнение к повышению стоимости в связи с увеличением расхода материала.

С целью увеличения жесткости рычага без увеличения веса предлагались различные конфигурации его сторон.

В частности, предлагалось при штамповке выполнять рычаг с контуром, имеющим участок U-образной, открытой книзу формы, при этом кромки рычага являются направленными вниз стенками, известными как «опущенная кромка».

В соответствии с другим известным в уровне техники решением предлагалась такая конструкция рычага, в которой при движении автомобиля, когда нагрузка на рычаг подвески направлена поперек направления его качания, максимальное напряжение не воздействует на концевую часть рычага.

Для реализации этого рычаг подвески имеет базовую часть, расположенную практически горизонтально, и боковые части, отогнутые вниз относительно поперечных частей, которые не являются концевыми участками базовой части.

Более того, оконечные части рычага изогнуты от нижних концов боковых частей по направлению к внутренней стороне поперечного профиля.

Разработчики этого решения отмечают, что оно является преимущественным по многим причинам, кроме обеспечения жесткости без увеличения веса.

Заслуживает внимания, в частности, то, что такой рычаг исключает накапливание снега или льда внутри рычага, что предотвращает его обледенение.

Более того, разработчики упомянутого рычага также отмечают, что упомянутый рычаг является предпочтительным с точки зрения защиты оконечных частей рычага от коррозии, упомянутые оконечные части ориентируются так, что вылетающие из-под передней части кузова автомобиля мелкие осколки щебня не ударяют по упомянутым оконечным частям, на которых могут появиться царапины лакокрасочного покрытия, тонкий слой которого обычно имеется на участках оконечных частей.

Однако такое решение имеет несколько недостатков.

Во-первых, такая конструкция рычага приводит в результате к «цепляющему» эффекту предметов, которые могут находиться на поверхности земли. Другими словами, изогнутые вниз и в обратном направлении концы рычага могут зацеплять предметы, над которыми перемещается автомобиль, такие, например, как ветки, пластиковые пакеты или другие использованные предметы или обломки, которые накапливаются на дорогах.

Естественно, это может вызывать определенные неудобства с точки зрения шума в результате удара таких обломков по кузову автомобиля. В некоторых случаях это может приводить к повреждению элементов, находящихся под кузовом автомобиля.

Более того, в соответствии с таким решением, когда каждая кромка рычага построена по одному принципу, рычаг, вследствие этого, имеет значительную жесткость по всей периферии или почти по всей его периферии.

К тому же, такой рычаг не обеспечивает перераспределение нагрузки, что влечет за собой почти полную передачу усилий на кузов через кронштейн, служащий опорой рычагу такого типа.

Как результат, увеличенная жесткость упомянутых рычагов приводит к значительно большей передаче вибраций или ударов на кузов, что является нежелательным с точки зрения комфорта.

Задача изобретения состоит, в частности, в устранении недостатков предыдущих конструкций.

Более конкретно, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить рычаг подвески, имеющий высокую нагрузочную способность, без проявления упомянутого в известном уровне техники эффекта цепляния.

Задача изобретения состоит также в том, чтобы предложить такой рычаг подвески, который, по меньшей мере, частично обеспечивает перераспределение возникающих в нем нагрузок.

Задача изобретения состоит также в том, чтобы предложить такой рычаг, который имеет простую конструкцию, простой в эксплуатации и легкий в изготовлении.

Эти задачи, в дополнение к другим, которые будут раскрыты ниже, решаются в результате выполнения изобретения, объектом которого является рычаг подвески для колеса автомобиля, имеющий форму бумеранга, изготовленный из пластины, при этом один из концов его, известный как опорный конец поворотной части, предназначается для соединения с колесом, другой конец, известный как передний шарнир, и центральная часть рычага, известная как задний шарнир, предназначенный для соединения с кронштейном шасси упомянутого автомобиля, характеризующийся тем, что по меньшей мере оконечная кромка, расположенная между упомянутым опорным концом поворотной части и упомянутым задним шарниром содержит выступающую часть, направленную вверх относительно верхней поверхности упомянутой пластины, ориентированной вверх, когда упомянутый рычаг установлен на упомянутый кронштейн.

Таким образом, рычагу подвески придается жесткость по кромке, подвергаемой значительным напряжениям, в то же время исключается «цепляющий» эффект, о котором упомянуто выше.

Более конкретно, благодаря подъему выступающей части исключается или, по меньшей мере, существенно ограничивается риск того, что рычаг зацепляет или даже волочит предметы, которые в той или иной степени находятся на поверхности земли.

Изобретение, следовательно, предлагает решение проблемы, которое отличается от обычных решений, заключающихся в обеспечении жесткости рычага посредством отбортовки кромки в направлении нижней стороны рычага.

Кроме этого изобретением предлагается новая конструкция рычага подвески, дающая возможность определения новых путей компоновки элементов, соединяемых с рычагом подвески.

В соответствии с предпочтительным решением кромка, проходящая между упомянутыми передним и задним шарнирами, имеет опущенный край.

Таким образом, как станет более очевидно из нижеследующего, кромки рычага могут выполняться с заданной жесткостью, делая возможным соответствующее перераспределение нагрузок в рычаге, в результате чего уменьшаются нагрузки, передаваемые на кронштейн и, следовательно, на шасси автомобиля.

Кроме этого конструкция рычага подвески, в соответствии с которой концы рычага проходят в различных направлениях, делает возможным исключение сосредоточенных колебаний, что исключает эффект резонанса. Как результат, такой рычаг оказывается менее подверженным неблагоприятным воздействиям с точки зрения акустики.

В соответствии с предпочтительным выполнением упомянутая выступающая часть с подъемом содержит изогнутую верхнюю часть в поперечном направлении.

Таким способом усиливается жесткость кромки рычага, подвергаемой возможным максимальным напряжениям.

В этом случае упомянутая верхняя часть предпочтительно изгибается так, что свободный конец упомянутого удлинения ориентируется вниз по направлению к упомянутой верхней поверхности.

Такая кромка, известная как фальцованная кромка, способствует усилению жесткости соответствующего края.

В соответствии с первым вариантом упомянутая выступающая часть имеет непрерывную кривизну в поперечном направлении.

В соответствии со вторым вариантом упомянутая выступающая часть содержит практически прямую в поперечном направлении часть, отходящую от верхнего изогнутого участка.

В соответствии с выбранным вариантом, таким образом, является возможным варьировать жесткость соответствующей кромки, в соответствии с компоновкой, заданной разработчиками автомобиля.

В соответствии с преимущественным решением рычаг подвески вблизи кромки, проходящей между упомянутым передним шарниром и упомянутым опорным концом, содержит стенку, поднимающуюся относительно упомянутой верхней поверхности.

В этом случае упомянутая стенка с подъемом предпочтительно проходит на такое же расстояние как упомянутая центральная часть, так что упомянутый передний шарнир расположен в пределах упомянутой поднимающейся стенки.

Упомянутая опущенная кромка и упомянутая поднимающаяся стенка соединяются преимущественно в районе центральной части упомянутого рычага.

Изобретение относится также к автомобилю, снабженному рычагом подвески бумерангового типа, изготовленным из пластины, в котором один из концов, известный как опорный конец поворотной части, предназначенный для соединения с колесом, другой конец, известный как передний шарнир, и центральная часть рычага, известная как задний шарнир, предназначенный для соединения с кронштейном, связанным с шасси упомянутого автомобиля, характеризующийся тем, что, по меньшей мере, оконечная кромка, расположенная между упомянутым опорным концом поворотной части и упомянутым задним шарниром, содержит выступающую часть, поднимающуюся относительно поверхности, известной как верхняя поверхность упомянутой пластины, ориентированную по направлению вверх при установке упомянутого рычага на упомянутое шасси.

Другие особенности и преимущества изобретения будут более очевидны при ознакомлении с текстом следующего описания предпочтительного варианта выполнения изобретения и одного из его вариантов, проиллюстрированных неограничивающими примерами и соответствующими чертежами, где:

на фигуре 1 изображен в перспективе рычаг подвески в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения;

на фигуре 2 изображен вид поперечного сечения рычага подвески по фигуре 1;

на фигуре 3 изображен вид поперечного сечения рычага подвески в соответствии с вариантом выполнения изобретения.

В соответствии с фигурой 1 рычаг подвески бумерангового типа характеризуется точками:

точка А, центр переднего шарнира рычага;

точка В, центр заднего шарнира рычага, предназначенного для соединения с рамой автомобиля, так что рычаг может поворачиваться относительно оси, соединяющей точки А и В;

точка Е, посредством которой рычаг соединяется с поворотной частью автомобиля.

Такой рычаг обычно изготавливается из цельного листа металла посредством штамповки. Листовой металл может иметь толщину, например, 4 мм.

Как уже упоминалось выше, суть изобретения заключается в выполнении участка рычага между точками В и Е, с удлиненной и выступающей относительно верхней поверхности 1 рычага частью, т.е. поверхностью, ориентированной вверх при установке рычага на автомобиль.

Следует обратить внимание на то, что иллюстрируемый на фигуре 1 рычаг изображается, по существу, в его установленном положении.

Фигура 2 представляет вид в поперечном сечении рычага, изображаемого по фигуре 1.

Как видно из чертежей, кромка 2, проходящая между точками В и Е, содержит выступающую часть 21, поднимающуюся относительно верхней поверхности 1 рычага.

В соответствии с настоящим выполнением изобретения край, расположенный между точками В и А рычага, имеет опущенную кромку 3, т.е. кромку, конец которой ориентирован в сторону поверхности рычага, противоположной верхней поверхности 1.

Кроме того, выступающая часть 21 содержит изогнутую верхнюю часть 22, кривизна в этом случае выполняется так, что свободный конец 23 выступающей части ориентирован по направлению к верхней поверхности 1 рычага.

Таким способом образуется так называемая фальцованная кромка.

Следует обратить внимание на то, что в соответствии с вариантом выполнения, иллюстрируемого в фигуре 2, выступающая часть 21 имеет непрерывную кривизну (возможно с последовательно увеличивающимся радиусом кривизны).

Фигура 3 изображает вариант, в соответствии с которым выступающая часть 21 грани рычага содержит прямую часть 211, отходящую от верхнего изогнутого участка.

Как отмечается, фальцованная кромка имеет следующие особенности:

два загиба, каждый имеет радиус кривизны приблизительно 8 мм;

правая часть 211 проходит по высоте приблизительно выше на 1 мм (с изменением по длине выступающей части 21, от 1 до 10 мм).

Кроме того, как показано на фигуре 1, рычаг подвески содержит около кромки, расположенной между точками А и Е, стенку 11, поднимающуюся относительно верхней поверхности рычага 1, при этом упомянутая стенка 11 проходит на такое же расстояние, как и центральная часть, так что центр переднего шарнира рычага размещается в пределах упомянутой стенки 11.

В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения рычага стенка 11 и опущенная кромка 3 соединяются в районе шарнира А рычага.

Изобретения относятся к рычагу подвески и автомобилю, снабженному таким рычагом. Рычаг выполнен из пластины и содержит опорный конец (Е) поворотной части, предназначенный для соединения с колесом, передний шарнир (А) и центральную часть рычага, известную как задний шарнир (В) и предназначенную для соединения с кронштейном, связанным с шасси автомобиля. Край, расположенный между опорным концом (Е) поворотной части и задним шарниром (В), имеет выступающую часть (21), поднимающуюся относительно верхней поверхности (1) пластины, ориентированной вверх при установке рычага на кронштейн, при этом выступающая часть (21) содержит верхнюю изогнутую в поперечном направлении часть (22), так что свободный конец (23) выступающей части ориентирован вниз по направлению к верхней поверхности (1). Автомобиль снабжен рычагом бумерангового типа указанной конструкции. Достигается упрощение конструкции рычага подвески. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Рычаг бумерангового типа для подвески колеса автомобиля, выполненный из пластины, содержащий один конец, известный как опорный конец (Е) поворотной части, предназначенный для соединения с колесом, другой конец, известный как передний шарнир (А), и центральную часть рычага, известную как задний шарнир (В) и предназначенную для соединения с кронштейном, связанным с шасси упомянутого автомобиля,
отличающийся тем, что, по меньшей мере, край, расположенный между упомянутым опорным концом (Е) поворотной части и упомянутым задним шарниром (В) имеет выступающую часть (21), поднимающуюся относительно поверхности (1), известной, как верхняя поверхность упомянутой пластины, ориентированная вверх при установке упомянутого рычага на упомянутый кронштейн, при этом упомянутая выступающая часть (21) содержит верхнюю изогнутую в поперечном направлении часть (22) так, что свободный конец (23) упомянутой выступающей части ориентирован вниз по направлению к упомянутой верхней поверхности (1).

2. Рычаг подвески по п.1, отличающийся тем, что край, расположенный между упомянутым передним шарниром (А) и упомянутым задним шарниром (В), содержит опущенную кромку (3).

3. Рычаг подвески по п.1, отличающийся тем, что упомянутая выступающая часть (21) имеет непрерывную кривизну в поперечном направлении.

4. Рычаг подвески по п.1, отличающийся тем, что упомянутая выступающая часть (21) содержит практически прямую в поперечном направлении часть (211), отходящую от верхнего изогнутого участка (22).

5. Рычаг подвески по п.1, отличающийся тем, что около края, расположенного между упомянутым передним шарниром (А) и упомянутым опорным концом (Е), он содержит поднимающуюся стенку (11) относительно упомянутой верхней поверхности (1).

6. Рычаг подвески по п.5, отличающийся тем, что упомянутая стенка (11) с подъемом проходит с удалением на такое же расстояние как упомянутая центральная часть так, что упомянутый шарнир (А) размещается в пределах упомянутой поднимающейся стенки (11).

7. Рычаг подвески по п.2, отличающийся тем, что около края, расположенного между упомянутым передним шарниром (А) и упомянутым опорным концом (Е), он содержит поднимающуюся стенку (11) относительно упомянутой верхней поверхности (1) и
упомянутая опущенная кромка (3) и упомянутая поднимающаяся стенка (11) соединяются в районе шарнира (А) рычага.

8. Рычаг подвески по п.6, отличающийся тем, что край, расположенный между упомянутым передним шарниром (А) и упомянутым задним шарниром (В), содержит опущенную кромку (3), а
упомянутая опущенная кромка (3) и упомянутая поднимающаяся стенка (11) соединяются в районе шарнира (А) рычага.

9. Автомобиль, снабженный рычагом бумерангового типа по любому из пп.1-8.