Патент на изобретение №2293663

(54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКИ АВТОМОБИЛЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области безрельсовых транспортных средств. Стабилизатор передней подвески автомобиля выполнен из упругого стержня, расположенного в кронштейнах продольных балок рамы, концы которого размещены в опорах, жестко закрепленных на рычагах независимой подвески его колес. Упругий стержень состоит, по крайней мере, из двух частей, соединенных между собой предварительно упруго деформированной в осевом направлении стержня винтовой пружиной. Опоры рычагов независимых подвесок колес в зоне контакта с упругим стержнем имеют криволинейную поверхность, а их концы расположены во втулках, связанных с тягами, шарнирно закрепленными на раме автомобиля. Технический результат – повышение демпфирующих характеристик стабилизатора за счет автоматического регулирования его крутильной и изгибной жесткости. 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области безрельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях легковых автомобилей и автобусов.

Известны стабилизаторы передней подвески легковых автомобилей и автобусов. Так, в книге Теория и конструкция автомобиля, учебник для автотранспортных техникумов. В.А.Иларионов и др. – М.: Машиностроение, 1958, на стр.221, рис.99 описан и показан стабилизатор, установленный в независимой подвеске колес автомобиля. Такой стабилизатор представляет собой круглого сечения упругий стержень, выполненный из пружинной стали, средняя часть которого шарнирно закреплена на раме транспортного средства, а его концы также шарнирно присоединены к рычагам независимой подвески колес. Несмотря на свою эффективность работы, такой стабилизатор обладает существенными недостатками, заключающимися в том, что при движении автомобиля из-за наличия неровностей дорожного покрытия возникает значительный по величине углы крена его кузова, а так как жесткость стабилизатора является величиной постоянной, то последний не способен обеспечить необходимую плавность хода, а следовательно, комфортность находящихся в нем пассажиров.

Известен также стабилизатор поперечной устойчивости, описанный в книге Крайнев А.Ф. Словарь справочник по механизмам. – М.: Машиностроение, 1987 г., где на стр.437 дано описание и представлена его принципиальная схема. В целом такой стабилизатор по конструкции и принципу работы аналогичен вышеописанному и поэтому недостатки их подобны.

Поэтому целью предлагаемого изобретения повышение эффективности демпфирующих характеристик стабилизатора за счет автоматического регулирования его крутильной и изгибной жесткости.

Поставленная цель достигается тем, что упругий стержень состоит, по крайней мере, из двух частей, соединенных между собой предварительно упруго сдеформированной в осевом направлении стержня винтовой пружиной, причем опоры рычагов независимых подвесок колес в зоне контакта с упругим стержнем имеют криволинейную поверхность, а их концы расположены во втулках, связанных с тягами, шарнирно закрепленными на раме автомобиля.

На фиг.1 показан частичный общий вид независимой подвески автомобиля, вид спереди, на фиг.2 принципиальная схема этой же части в перспективе и на фиг.3 – крепление винтовой пружины на стержне стабилизатора.

Стабилизатор передней подвески автомобиля состоит из одной и другой частей упругого стержня 1, одни концы которых связаны между собой винтовой пружиной 2 и расположены в кронштейнах 3 продольных балок рамы 4 автомобиля. Другие концы упругого стержня 1 размещены в опорах 5, имеющих внутри криволинейную форму 6, и жестко закреплены на нижних рычагах 7 независимой подвески. На этих же концах упругого стержня 1 установлены втулки 8, которые с помощью тяг 9 шарнирно связаны с продольными балками рамы 4 автомобиля. Нижние рычаги 7 и верхние рычаги 10, образующие независимую подвеску, также шарнирно присоединены к продольным балкам рамы 4 и кулакам 11, несущим колеса 12.

Работает стабилизатор передней подвески автомобиля следующим образом. При движении автомобиля его независимая подвеска колес под действием микро- и макронеровностей дорог получает перемещения, например, по стрелке А, что способствует угловому повороту по этой же стрелке нижних рычагов 7 и верхних рычагов 10, а так как концы этой части упругого стержня 1 размещены в опорах 5, то они изгибают последние, в вертикальной плоскости Y закручивается упругий стержень 1 по стрелке В, а вместе с ним и винтовую пружину 2 в продольной ее плоскости. Одновременно за счет углового поворота тяг 9 так же в вертикальной поперечной плоскости Z конец упругого стержня 1 изгибается в горизонтальной плоскости Х автомобиля. Такое явление позволяет получить некоторое осевое перемещение упругого стержня 1 по стрелке С в кронштейнах 3 за счет выполнения внутренних поверхностей опор 5, имеющих криволинейную форму, а так как части упругого стержня 1 соединены между собой винтовой пружиной 2, то и она упруго деформируется в этом же направлении. Следовательно, участки упругого стержня 1, как одного, так и другого, совместно с винтовой пружиной 2 получают сложное нагружение связанное с их изгибом, кручением и растяжением, что и позволяет в целом эффективно демпфировать данный вид перемещений и колебаний как подвески так и кузова автомобиля в целом. На чертежах показана только одна из независимых подвесок и поэтому другая подвеска также может получить подобные перемещения. В то же время перемещения и колебания их друг относительно друга могут иметь широкий спектр проявлений, но в любом случае демпфирование их будет происходить подобно тому, как это описано выше. Следует отметить, что винтовая пружина 2 своими концевыми витками навинчена на концы упругих стержней 1 технологически так фиг.3 (например, навинчены на них в горячем состоянии и затем обжаты), что относительно угловые перемещения их относительно друг друга исключены, и они могут осуществлять закрутку только совместно друг с другом.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в соревновании с известным очевидно, так как описанная конструкция стабилизатора позволяет эффективно осуществлять гашение колебаний подвески и препятствует крену кузова за счет сложной деформации участков стержня торсиона.

Формула изобретения

Стабилизатор передней подвески автомобиля, выполненный из упругого стержня, расположенного в кронштейнах продольных балок рамы, концы которого размещены в опорах, жестко закрепленных на рычагах независимой подвески его колес, отличающийся тем, что упругий стержень состоит, по крайней мере, из двух частей, соединенных между собой предварительно упругодеформированной в осевом направлении стержня винтовой пружиной, причем указанные опоры рычагов независимых подвесок колес в зоне контакта с упругим стержнем имеют криволинейную поверхность, а концы упругих стержней расположены во втулках, связанных с тягами, шарнирно закрепленными на раме автомобиля.

РИСУНКИ