Подвеска колес транспортного средства

 

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к конструкции подвесок с рычагами, расположенными параллельно продольной оси автомобиля, и позволяет в подвеске колес со связанными рычагами сократить число соединений элементов подвески и снизить нагруженность конструкции без ограничения ее функциональных возможностей. Сущность: корпус 3 опорного узла колеса имеет развитый в направлении продольной оси автомобиля участок, снабженный фланцем 13, расположенным в плоскости, параллельной плоскости стенки 7 упругой поперечной балки 5, имеющей П-образный профиль. Фланец 13, корпус 3 и ответный фланец 14 продольного рычага 1 сопряжены со стенкой 7 балки 5 и скреплены шпильками 15 с гайками 16. Благодаря такому решению, не требуется отдельного соединения рычагов 1 с поперечной балкой 5, которое обычно выполняется сваркой. В частном случае, каждый продольный рычаг 1 имеет дополнительную опору в корпусе 3 опорного узла колеса, выполненную в виде выступающей за фланец 13 консоли, установленной без зазора в отверстии корпуса 3. Изобретение целесообразно использовать в подвесках задних колес, получающих привод через колесные редукторы. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к конструкции подвесок с рычагами, расположенными параллельно продольной оси автомобиля.

Известны подвески колес транспортных средств, содержащие продольные рычаги, шарнирно соединенные с кузовом автомобиля, жестко связанные между собой упругой поперечной балкой открытого сечения, расположенной между осями колес и осями качания рычагов (патент ФРГ N 3200776, кл. B 60 G 3/14, 1985).

Такая конструкция подвески, являясь промежуточной между зависимой и независимой подвесками, получила название подвески со связанными рычагами и применяется для задних колес переднеприводных автомобилей. Разработаны конструкции подвесок со связанными рычагами и для задних ведущих колес автомобиля (авт. св. N 1355501, кл. B 60 G 3/14, 1985).

В конструкциях подвесок со связанными рычагами упругая поперечная балка позволяет более рационально нагружать кузов, улучшает кинематическую характеристику подвески колес, выполняет роль стабилизатора поперечной устойчивости. Подвески обладают малой массой и хорошо компонуются.

Но при этом их отдельные элементы работают в сильно нагруженных условиях. При разноименном перемещении колес упругая поперечная балка подвержена скручиванию и изгибу, особенно нагружаются места соединения поперечной балки с рычагами, выполненные сваркой, что увеличивает концентрацию напряжений, ограничивая разноименное перемещение колес и допустимую нагрузку на заднюю ось. Эти места обычно усиливают косынками, что увеличивает габариты конструкции.

За прототип изобретения принята подвеска автомобиля с приводом на задние колеса, содержащая продольные рычаги, каждый из которых одним концом связан шарнирно с кузовом, а другим соединен с корпусом опорного узла колеса, и упругую поперечную балку открытого типа, жестко соединенную с рычагами и расположенную между осями колес и осями качания рычагов (патент Великобритании N 1523767, кл. B 7 D, 1978).

Все вышеперечисленные недостатки в равной степени относятся к указанной подвеске. Кроме того, если корпус опорного узла имеет значительные габариты, что возможно в случае применения колесных редукторов в приводе задних колес, возникают дополнительные сложности в компоновке и соединении деталей подвески между собой.

Изобретение решает задачу сокращения числа соединений элементов подвески и снижения нагруженности конструкции без ограничения ее функциональных возможностей и каких-либо положительных качеств, что в конечном итоге приводит к упрощению конструкции, повышению надежности и уменьшению габаритов.

Для решения поставленной задачи в подвеске колес транспортного средства, содержащей продольные рычаги, каждый из которых одним концом шарнирно прикреплен к кузову, а другим соединен с корпусом опорного узла колеса, и упругую поперечную балку открытого типа, жестко соединенную с рычагами и расположенную между осями колес и осями качания рычагов, согласно изобретению, корпус опорного узла колеса имеет развитый в продольном направлении участок, снабженный фланцем, расположенным в плоскости, параллельной плоскости стенки поперечной балки, при этом плоскости фланца корпуса и ответного фланца рычага сопряжены со стенкой поперечной балки и скреплены разъемными элементами крепления.

Благодаря такому конструктивному решению в подвеске не требуется наличия двух независимых соединений, а именно соединения упругой поперечной балки с продольными рычагами, которое обычно выполняется сваркой и соединения продольных рычагов с опорными узлами колес. Исключение сварных соединений, которые неизбежно являются концентраторами напряжений, снижает нагруженность конструкции.

Для дополнительного снижения нагруженности конструкции и уменьшения габаритов соединения: рычаг-поперечная балка-корпус опорного узла колеса, путем изменения силовой схемы восприятия нагрузок, применительно к частному случаю выполнения изобретения, каждый рычаг имеет дополнительную опору в корпусе опорного узла колеса, выполненную в виде выступающей за фланец консоли, пропущенной через отверстие в стенке поперечной балки и установленной без зазора во внутреннем отверстии корпуса.

Преимущества предложенного решения подвески со связанными рычагами заключается в упрощении конструкции, повышении ее надежности и технологичности, снижении габаритов.

На фиг. 1 изображена подвеска, вид в плане со снятым амортизатором; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2.

Подвеска колес транспортного средства содержит продольные рычаги 1, каждый из которых передней частью шарнирно прикреплен к кузову с возможностью качания вокруг оси 2, а задней частью соединен с корпусом 3 опорного узла колеса 4, упругую поперечную балку 5 открытого типа, жестко соединенную с рычагами 1 и расположенную между осями колес 4 и осями 2 качания рычагов 1, и телескопический амортизатор 6.

Упругая поперечная балка 5 по всей длине, в том числе в местах соединения с рычагами 1, имеет П-образный профиль, образованный стенкой 7 и полками 8.

Термин "опорный узел колеса" обозначает часть конструкции подвески, несущую неподвижное кольцо подшипника колеса. В описываемой конструкции в корпусе 3 опорного узла колеса 4 в подшипниках 9 смонтирован приводной вал 10, получающий вращение через редуктор от электродвигателя 11, присоединенного к корпусу 3. К фланцу приводного вала 10 крепится тормозной барабан 12, а к нему колесо 4.

Корпус 3 имеет развитый в направлении продольной оси автомобиля участок, заканчивающийся фланцем 13, расположенным в плоскости, параллельной плоскости стенки 7 поперечной балки 5. К рычагу 1, выполненному из трубы, приварен ответный фланец 14. Фланец 13 корпуса 3 примыкает к стенке 7 балки 5 с одной стороны, а фланец 14 рычага 1 с другой. Фланцы 13, 14 и стенка 7 балки 5 имеют соосные периферийные отверстия, в которых установлены шпильки 15 с гайками 16, стягивающие между собой фланцы 13, 14 и зажатую между ними стенку 7 поперечной балки 5.

Для присоединения амортизатора 6 на развитом продольном участке корпуса 3 имеется проушина 17, выполненная за одно целое с корпусом, что позволяет избежать дополнительных деталей и соединений в подвеске для крепления амортизатора 6.

В частном случае для снижения нагруженности конструкции и габаритов соединения каждый из рычагов 1 имеет дополнительную опору в корпусе 3, для чего в стенке 7 поперечной балки 5 выполнено отверстие 18, соосное с внутренним ступенчатым отверстием 19 в корпусе 3, а рычаг 1 снабжен выступающей за фланец 13 консолью 20, пропущенной через отверстие 18 в стенке 7 поперечной балки 5 и установленной в отверстии 19 корпуса 3, причем точно обработанный конец консоли 20 установлен в меньшем по диаметру участке отверстия 19 без зазора.

Подвеска работает следующим образом.

Результирующая сила при контакте колес 4 с опорной поверхностью вызывает результирующую силу в местах присоединения рычагов 1 к кузову. Эта сила передается от колес 4 к местам присоединения рычагов 1 к кузову через фланцы 13 рычагов 1, поперечную балку 5 и фланцы 14 корпуса 3. Место соединения нагружается изгибающим и крутящим моментами, а также сдвигающей силой в плоскости фланцев 13, 14 и перпендикулярной им силой. Эти силы воспринимаются силами трения между фланцами 13, 14 и стенкой 7, зажатой между ними, возникающими от затяжки шпилек 15, и силами сопротивления растягивания шпилек 15. Моменты, действующие в плоскостях, перпендикулярных фланцам 13, 14, воспринимаются моментами от пар сил, возникающих между опоpной кромкой каждого фланца и соответствующими шпильками.

При наличии дополнительных опор в рычагов 1 в корпусе 3 опорного узла колеса возникает дополнительный реактивный момент от пары сил, образованной силой трения между соответствующими фланцами 13, 14 и силой в месте сопряжения без зазора конца консоли 20 каждого рычага 1 в отверстии 19 корпуса 3, что разгружает вышеописанное соединение и дает возможность уменьшить габариты фланцев 13, 14 и соответственно габариты стенки 7 поперечной балки 5 в местах присоединения к фланцам.

Формула изобретения

1. ПОДВЕСКА КОЛЕС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая продольные рачаги, каждый из которых одним концом шарнирно связан с кузовом, а другим соединен с корпусом опорного узла колеса, и упругую поперечную балку открытого типа, жестко соединенную с рычагами и расположенную между осями колес и осями качания рычагов, отличающаяся тем, что корпус опорного узла колеса имеет развитый в продольном направлении участок, снабженный фланцем, расположенным в плоскости, параллельной плоскости стенки поперечной балки, при этом плоскости фланца корпуса и ответного фланца рычага сопряжены со стенкой поперечной балки и скреплены разъемными элементами крепления.

2. Подвеская по п. 1, отличающаяся тем, что рычаг имеет дополнительную опору в корпусе опорного узла колеса, выполненную в виде выступающей за фланец консоли, пропущенной через отверстие в стенке поперечной балки и установленной без зазора во внутреннем отверстии корпуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3