RU2331529C2

RU2331529C2 - Automotive front strut guide top support with plain bearing (versions)

Info

Publication number: RU2331529C2
Application number: RU2006127240/11A
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Калинин (RU); Сергей Николаевич Калинин
Original assignee: Сергей Николаевич Калинин
Priority date: 2006-07-26
Filing date: 2006-07-26
Publication date: 2008-08-20
Also published as: RU2006127240A

Abstract

FIELD: transportation.

SUBSTANCE: invention relates to devices for car assembly units vibrations damping, namely to car front struts. The car front strut guide top support contains a bearing, a spring, an outer casing and an inner casing attached to the latter via a circular elastic layer by vulcanisation, the inner casing housing the rod tail. The inner casing is in contact with the spring-loaded spring cup. A plain bearing is made up of two supporting surfaces arranged with a gap accommodating a support element. The said bearing is arranged on the outer casing, while the support element is arranged on the car body, or vice versa. The bearing and support element surfaces form a pair combining metalfluoraplastic and metalfluoraplastic, or metalfluoraplastic and polished metal, or a metalfluoraplastic or fluoroplastic insert is fitted between the bearing and the support element.

EFFECT: longer life of the front suspension, high-efficiency damping, higher comfort.

6 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к устройствам для демпфирования колебаний узлов автомобиля, в частности к устройствам передней подвески легковых автомобилей.The invention relates to the automotive industry, and in particular to devices for damping vibrations of vehicle components, in particular to devices for front suspension of cars.

Известно, например, упругое устройство задней подвески автомобиля, содержащее вертикально установленную витую пружину, верхний конец которой через изолирующую резиновую прокладку и штампованную обойму закреплен в верхней опоре с концентрично размещенной внутри витой пружиной, приваренной к арке заднего колеса, а нижний конец витой пружины через изолирующую пластмассовую прокладку размещен в чашке, приваренной к балке заднего моста, и основной буфер, концентрично установленный внутри витой пружины и выполненный с грибовидным выступом в верхней части, установленным в отверстии нижней части верхней опоры, которое снабжено резиновым демпфером, выполненным цилиндрическим с центральным отверстием и гофрированной наружной поверхностью в нижней части, закрепленной на тарельчатом донце чашки, и с углублением для расположения основного буфера (Авт. св. СССР №1806946, кл. В60G 11/52, опубл. 07.04.93 г., бюл. №13).It is known, for example, an elastic device for the rear suspension of a car, containing a vertically mounted coil spring, the upper end of which is secured via a rubber insulating pad and a stamped clip in the upper support with a coil spring concentrically placed inside the rear wheel arch, and the lower end of the coil spring through an insulating a plastic gasket is placed in a cup welded to the rear axle beam, and the main buffer concentrically mounted inside the coil spring and made with a mushroom protrusion in the upper part, installed in the hole in the lower part of the upper support, which is equipped with a rubber damper made cylindrical with a central hole and a corrugated outer surface in the lower part, mounted on the dish-shaped bottom of the cup, and with a recess for arranging the main buffer (Aut. St. USSR No. 1806946, class B60G 11/52, publ. 04/07/93, bull. No. 13).

Недостатком известного упругого устройства является его сложность и быстрый износ демпфера.A disadvantage of the known elastic device is its complexity and rapid wear of the damper.

Известна также верхняя опора направляющей пружинной стойки подвески автомобиля, содержащая подшипник, расположенный между упругой кольцеобразной вставкой, привулканизированной своей наружной стороной к корпусу опоры, и упругим кольцеобразным шарниром, на внутренней стенке которого привулканизирована втулка, в которой закреплен хвостовик штока с установленным на его верхнем конце с контактом к верхнему торцу втулки ограничителем хода отбоя опоры, верхнюю чашку пружины, впрессованную опорно-центрирующим фланцем во внутреннее кольцо подшипника и охватывающую изолирующую прокладку пружины, буфер сжатия, расположенный на штоке, в котором подшипник установлен в обойме, привулканизированной к упругой кольцеобразной вставке, а часть внутренней поверхности внутреннего кольца подшипника и внутренняя поверхность запрессованного в него заподлицо опорно-центрирующего фланца верхней чашки пружины образуют гнездо с установленным в нем упругим кольцеобразным шарниром, имеющим с наружной боковой стороны верхний и нижний кольцеобразные выступы, охватывающие своими внутренними поверхностями соответственно верхний торец внутреннего кольца подшипника и часть внутренней поверхности верхней чашки пружины, причем по краям наружных сторон верхнего и нижнего выступов имеются скосы, и к тому же верхний выступ полностью расположен под донной частью ограничителя хода отбоя опоры, а нижний выступ, выполненный толще и большего диаметра, чем верхний выступ, полностью расположен над шайбой, установленной между выступом штока и нижним торцом втулки упругого шарнира, под которой расположен буфер сжатия, а в изолирующей прокладке пружины завулканизирована вставка из твердого материала, имеющая фланец, выходящий за пределы ее боковой поверхности (патент RU №2090378, кл. В60G 15/06, опубл. 20.09.97 г., бюл. №26).The upper support of the guide spring strut of a vehicle suspension bracket is also known, comprising a bearing located between an elastic ring-shaped insert vulcanized by its outer side to the body of the support and an elastic ring-shaped hinge on the inner wall of which a sleeve is secured, in which a stem shank is mounted with its shaft end mounted on its upper end with contact to the upper end of the sleeve with a stop limiter for the support rebound, the upper spring cup, pressed into the inner ring by the support-centering flange the bearing and the covering insulating gasket of the spring, a compression buffer located on the rod, in which the bearing is mounted in a cage, vulcanized to an elastic annular insert, and a part of the inner surface of the inner ring of the bearing and the inner surface of the bearing-centering flange of the upper spring cup pressed into it form a socket with an elastic ring-shaped hinge installed in it, having upper and lower ring-shaped protrusions from the outer lateral side, covering their inner with their surfaces, respectively, the upper end face of the inner ring of the bearing and part of the inner surface of the upper spring cup, and there are bevels along the edges of the outer sides of the upper and lower protrusions, and the upper protrusion is completely located under the bottom of the support rebound stop, and the lower protrusion is thicker and a larger diameter than the upper protrusion, is completely located above the washer installed between the protrusion of the rod and the lower end of the sleeve of the elastic joint, under which the compression buffer is located, and in the insulating rokladke spring is vulcanised onto the insert of a hard material having a flange extending beyond its lateral surface (patent RU №2090378, Cl. B60G 15/06, publ. 09/20/97, bull. No. 26).

Недостатком известной верхней опоры направляющей пружинной стойки подвески автомобиля является ее сложность и возможность разрушения резинового демпфера от действия знакопеременных нагрузок.A disadvantage of the known upper support of the guide spring strut of the vehicle suspension is its complexity and the possibility of destruction of the rubber damper from the action of alternating loads.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению является верхняя опора направляющей пружинной стойки подвески автомобиля, содержащая подшипник, верхнюю чашку пружины с опорно-центрирующим фланцем, наружный корпус, к которому через слой кольцеобразной эластичной вставки привулканизирован внутренний корпус, в котором закреплен хвостовик штока, причем наружный корпус выполнен конусообразным в центральной части с горизонтальными краями, эластичная кольцеобразная вставка в части, обращенной к подшипнику, снабжена волнообразным профилем, при этом выступающая часть профиля прилегает к месту перехода конусной части наружного корпуса в горизонтальную, причем подшипник выполнен упорным и имеет такой диаметр, что его верхнее кольцо контактирует с выступающей частью эластичной кольцеобразной вставки, а нижнее кольцо упорного подшипника контактирует, например, с наружной поверхностью верхней чашки (св. на ПМ RU №20879, кл. В60G 15/06, опубл. 10.12.01 г., бюл. №34).Closest to the claimed invention is the upper support of the guide spring strut of the car suspension, comprising a bearing, an upper spring cup with a support-centering flange, an outer casing to which the inner casing is secured through a layer of an annular elastic insert, in which the stem shank is fixed, and the outer casing is made conical in the central part with horizontal edges, the elastic annular insert in the part facing the bearing is provided with a wavy profile, pr this protruding part of the profile is adjacent to the transition point of the conical part of the outer housing into horizontal, and the bearing is made resistant and has a diameter such that its upper ring is in contact with the protruding part of the elastic ring-shaped insert, and the lower ring of the thrust bearing is in contact, for example, with the outer surface of the upper cup (St. on PM RU No. 20879, class B60G 15/06, publ. 10.12.01, bull. No. 34).

Недостатком известной верхней опоры направляющей пружинной стойки подвески автомобиля является сложность конструкции и возможность попадания пыли и грязи в подшипник.A disadvantage of the known upper support of the guide spring strut of the vehicle suspension is the design complexity and the possibility of dust and dirt getting into the bearing.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и создание простого по конструкции автомобильного демпфирующего устройства, которое имело бы большую долговечность и надежность.The objective of the invention is to remedy these disadvantages and create a simple in design automotive damping device, which would have greater durability and reliability.

Поставленная задача решается в предлагаемой передней подвеске автомобиля, содержащей подшипник, пружину, наружный корпус, к которому через слой кольцеобразной эластичной вставки привулканизирован внутренний корпус, в котором закреплен хвостовик штока, при этом пружинная чашка пружины контактирует с внутренним корпусом, в качестве подшипника использован подшипник скольжения, выполненный в виде двух расположенных с зазором между ними опорных поверхностей, между которыми расположен опорный элемент, причем указанный подшипник установлен на наружном корпусе, опорный элемент закреплен на кузове автомобиля, а в зазоре между подшипником и опорным элементом или установлена вставка из металлофторопласта или фторопласта, или контактирующие поверхности подшипника и опорного элемента образуют пару: металлофторопласт и металлофторопласт или металлофторопласт и полированный металл. Во втором варианте наружный корпус имеет конусность сужением вверх. В третьем варианте наружный корпус имеет конусность сужением вниз. В четвертом варианте подшипник скольжения в виде двух опорных поверхностей установлен на кузове автомобиля, а опорный элемент установлен на наружном корпусе. В пятом варианте подшипник установлен так же, как и в четвертом варианте, а наружный корпус имеет конусность сужением вверх. В шестом варианте наружный корпус имеет конусность сужением вниз.The problem is solved in the proposed front suspension of the vehicle, comprising a bearing, a spring, an outer housing to which an inner housing is vulcanized through a layer of an annular elastic insert, in which a stem shank is fixed, while the spring spring cup contacts the inner housing, and a sliding bearing is used as a bearing made in the form of two supporting surfaces located with a gap between them, between which the supporting element is located, and the specified bearing installed it is mounted on the outer casing, the support element is mounted on the car body, and in the gap between the bearing and the support element, either an insert of metal-fluoroplastic or fluoroplastic is installed, or the contacting surfaces of the bearing and the supporting element form a pair: metallofluoroplast and metallofluoroplast or metallofluoroplast and polished metal. In the second embodiment, the outer casing has a taper upwardly narrowing. In a third embodiment, the outer casing has a tapered taper downward. In the fourth embodiment, a sliding bearing in the form of two supporting surfaces is mounted on the car body, and the supporting element is mounted on the outer casing. In the fifth embodiment, the bearing is installed in the same way as in the fourth embodiment, and the outer casing has a taper upward narrowing. In a sixth embodiment, the outer casing has a tapered taper downward.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана принципиальная схема предлагаемой верхней опоры направляющей передней стойки подвески автомобиля по первому варианту, на фиг.2 - второй вариант предлагаемой опоры, на фиг.3 - третий вариант, на фиг.4 - четвертый вариант, на фиг.5 - пятый вариант, на фиг.6 - шестой вариант.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a schematic diagram of a proposed upper support of a guide of a front suspension strut of a vehicle according to a first embodiment, in Fig. 2, a second embodiment of a proposed support, in Fig. 3, a third option, in Fig. 4, a fourth embodiment, figure 5 is a fifth option, figure 6 is a sixth option.

Передняя подвеска автомобиля (фиг.1-6) содержит наружный корпус 1, внутренний корпус 2, в котором закреплен хвостовик штока 3 амортизатора передней стойки автомобиля, кольцеобразную эластичную вставку 4, которая привулканизирована к наружному и внутреннему корпусам, подшипник 5. Наружный корпус (фиг.1-3) снабжен подшипником скольжения 6, выполненным в виде двух опорных поверхностей, в зазоре между которыми расположен опорный элемент 7. Контактирующие поверхности подшипника 6 и элемента 7 выполнены в виде пары: металлофторопласт и металлофторопласт или металлофторопласт и полированный металл. Подшипник 5 может быть установлен на наружном корпусе 1 (фиг.1-3) или на кузове 10 автомобиля с помощью крепежных элементов 11 (фиг.4-6). В последнем случае опорный элемент 7 устанавливается на наружном корпусе 1. В зазоре между подшипником 6 и опорным элементом 7 может быть установлена вставка 12 из металлофторопласта или фторопласта. Внутренний корпус 2 контактирует с пружинной чашкой 13 пружины 14. Наружный корпус 1 в части, контактирующей с эластичной вставкой 4, может быть выполнен цилиндрическим (фиг.1, 4) или снабжен конусностью сужением вверх (фиг.2, 5) или вниз (фиг.3, 6).The front suspension of the car (Figs. 1-6) comprises an outer casing 1, an inner casing 2, in which a shank of the rod 3 of the shock absorber of the front pillar of the car is fixed, an annular elastic insert 4 that is vulcanized to the outer and inner casings, the bearing 5. The outer housing (Fig. .1-3) is equipped with a sliding bearing 6, made in the form of two supporting surfaces, in the gap between which is located the supporting element 7. The contacting surfaces of the bearing 6 and element 7 are made in the form of a pair: metallofluoroplast and metallofluoropor ast or metalloftoroplast and polished metal. The bearing 5 can be installed on the outer casing 1 (Fig.1-3) or on the body 10 of the car using fasteners 11 (Fig.4-6). In the latter case, the support element 7 is mounted on the outer housing 1. In the gap between the bearing 6 and the support element 7, an insert 12 made of metal-fluoroplastic or fluoroplastic can be installed. The inner casing 2 is in contact with the spring cup 13 of the spring 14. The outer casing 1 in the part in contact with the elastic insert 4 can be made cylindrical (Figs. 1, 4) or provided with a taper narrowing up (Figs. 2, 5) or down (Figs. .3, 6).

Изобретение работает следующим образом. При движении автомобиля вибрация и ударные и звуковые нагрузки воспринимаются эластичной вставкой 4. При этом происходит разделение нагрузки - ударная нагрузка проходит через эластичную вставку 4, где и происходит ее гашение, поэтому на корпус 1 она приходит в ослабленном виде, а вес автомобиля через пружинную чашку 13 без ударных нагрузок ложится на кузов автомобиля через корпус 1. Получаем гасящий опорный элемент подвески (опору) с разделенной нагрузкой, с простым и хорошо защищенным подшипником с большой долговечностью, не требующим периодического обслуживания. При этом чашка 13 поворачивается вокруг корпуса 1 с небольшим коэффициентом трения, благодаря применению подшипника скольжения и использованию пары: металлофторопласт и металлофторопласт или металлофторопласт и полированный металл или металлофторопластовой или фторопластовой вставки 12. Попадание пыли и грязи в подшипник при этом практически исключается. При выполнении наружного корпуса 1 цилиндрическим (фиг.1, 4) эластичная вставка 4 равномерно работает при ходе отбоя и ходе сжатия стойки амортизатора. При выполнении корпуса 1 с конусностью сужением вверх (фиг.2, 5) изменяется характеристика демпфирования вставки 4, такая форма корпуса 1 и вставки 4 применяется, когда надо увеличить усилие сжатия или при мягкой пружине 14. Для амортизаторов с увеличенным усилием отбоя либо при жесткой пружине 14 применяют наружный корпус 1 с сужением вниз (фиг.3, 6). Таким образом, в зависимости от демпфирующих характеристик амортизатора за счет применения одного из предлагаемых вариантов опоры можно в необходимых пределах регулировать указанные характеристики в нужную сторону в зависимости от условий эксплуатации автомобиля. Применение вставки 12 из металлофторопласта позволяет более надежно герметизировать зазор между подшипником и опорным элементом и исключить попадание в него пыли и грязи, а также снизить трудоемкость изготовления предлагаемой опоры, так как отпадает необходимость полировки внутренней поверхности подшипника.The invention works as follows. When the car is moving, vibration and shock and sound loads are perceived by the elastic insert 4. In this case, the load is divided - the shock load passes through the elastic insert 4, where it is damped, therefore, it comes to the body 1 in a weakened form, and the weight of the car through the spring cup 13 without impact loads rests on the car body through the housing 1. We get a damping suspension support element (support) with a divided load, with a simple and well-protected bearing with great durability that does not require peri cally maintenance. At the same time, the cup 13 rotates around the housing 1 with a small coefficient of friction, due to the use of a sliding bearing and the use of a pair: metallofluoroplast and metallofluoroplast or metallofluoroplast and polished metal or metallofluoroplastic or fluoroplastic insert 12. The ingress of dust and dirt into the bearing is practically eliminated. When the outer housing 1 is cylindrical (Figs. 1, 4), the elastic insert 4 evenly works during the rebound and during compression of the shock absorber strut. When executing the housing 1 with a taper upward tapering (FIGS. 2, 5), the damping characteristic of insert 4 changes; this shape of the housing 1 and insert 4 is used when it is necessary to increase the compressive force either with a soft spring 14. For shock absorbers with an increased rebound force or with a rigid spring 14 apply the outer casing 1 with a narrowing down (figure 3, 6). Thus, depending on the damping characteristics of the shock absorber due to the use of one of the proposed support options, it is possible to adjust the specified characteristics to the required direction, depending on the operating conditions of the vehicle, within the required limits. The use of an insert 12 made of metal-fluoroplastic allows more reliably sealing the gap between the bearing and the supporting element and eliminating the ingress of dust and dirt into it, as well as reducing the complexity of manufacturing the proposed support, since there is no need to polish the inner surface of the bearing.

Предлагаемое изобретение позволяет увеличить срок службы передней подвески, более эффективно гасить вибрацию и ударные и звуковые нагрузки, создать более комфортные условия для водителей и пассажиров, повысить срок службы опоры, в необходимых пределах регулировать амортизационные характеристики. Кроме того, предлагаемая опора благодаря применению подшипника скольжения имеет малые габариты и небольшой вес, может работать при широком диапазоне рабочих температур, имеет высокую долговечность. Подшипник скольжения лучше защищен от попадания пыли, влаги и грязи, чем подшипник качения, и поэтому подшипник скольжения может работать без обслуживания в течение всего срока службы автомобиля, что снижает затраты на эксплуатацию автомобиля.The present invention allows to increase the service life of the front suspension, more effectively dampen vibration and shock and sound loads, create more comfortable conditions for drivers and passengers, increase the service life of the support, and adjust damping characteristics to the extent necessary. In addition, the proposed support due to the use of a sliding bearing has small dimensions and light weight, can operate at a wide range of operating temperatures, and has high durability. The sliding bearing is better protected from dust, moisture and dirt than the rolling bearing, and therefore the sliding bearing can work without maintenance during the entire life of the car, which reduces the cost of operating the car.

Claims

1. The upper support of the guide of the front strut of the vehicle suspension, comprising a bearing, a spring, an outer housing to which an inner housing is vulcanized through a layer of an annular elastic insert, in which a stem shank is fixed, characterized in that the inner housing is in contact with the spring cup of the spring as a bearing a sliding bearing is used, made in the form of two supporting surfaces located with a gap between them, between which the supporting element is located, wherein said bearing is mounted it is laminated on the outer casing, the support element is mounted on the car body, and in the gap between the bearing and the support element, either an insert of metal-fluoroplastic or fluoroplastic is installed, or the contacting surfaces of the bearing and the supporting element form a pair: metallofluoroplast and metallofluoroplast or metallofluoroplast and polished metal.

2. The upper support of the guide of the front strut of the vehicle suspension, comprising a bearing, a spring, an outer housing to which an inner housing is vulcanized through a layer of an annular elastic insert, in which a stem shank is fixed, characterized in that the inner housing is in contact with the spring cup of the spring as a bearing a sliding bearing is used, made in the form of two supporting surfaces located with a gap between them, between which the supporting element is located, wherein said bearing is mounted it is laminated on the outer casing, the support element is mounted on the car body, and in the gap between the bearing and the support element either an insert of metal-fluoroplastic or fluoroplastic is installed, or the contacting surfaces of the bearing and the supporting element form a pair: metal-fluoroplastic and metal-fluoroplastic or metal-fluoroplastic and polished metal, while the outer the housing has a taper upwardly narrowing.

3. The upper support of the guide of the front strut of the vehicle suspension, comprising a bearing, a spring, an outer housing to which an inner housing is vulcanized through a layer of an annular elastic insert, in which a stem shank is fixed, characterized in that the inner housing is in contact with the spring cup of the spring as a bearing a sliding bearing is used, made in the form of two supporting surfaces located with a gap between them, between which the supporting element is located, wherein said bearing is mounted it is mounted on the outer casing, the support element is mounted on the car body, and in the gap between the bearing and the support element, either an insert of fluoroplastic or metal fluoroplastic is installed, or the contacting surfaces of the bearing and the supporting element form a pair: metallofluoroplast and metallofluoroplast or metallofluoroplast and polished metal, while the outer the housing has a tapered taper downward.

4. The upper support of the guide of the front strut of the vehicle suspension, comprising a bearing, a spring, an outer housing to which an inner housing is vulcanized through a layer of an annular elastic insert, in which a stem shank is fixed, characterized in that the inner housing is in contact with the spring cup of the spring as a bearing a sliding bearing is used, made in the form of two supporting surfaces located with a gap between them, between which the supporting element is located, wherein said bearing is mounted it is coated on the outer casing, and in the gap between the bearing and the support element, either an insert of fluoroplastic or metal fluoroplastic is installed, or the contacting surfaces of the bearing and the supporting element form a pair: metallofluoroplast and metallofluoroplast or metallofluoroplast and polished metal.

5. The upper support of the guide of the front suspension strut of the vehicle, comprising a bearing, a spring, an outer housing to which an inner housing is vulcanized through a layer of an annular elastic insert, in which a stem shank is fixed, characterized in that the inner housing is in contact with the spring cup of the spring as a bearing a sliding bearing is used, made in the form of two supporting surfaces located with a gap between them, between which the supporting element is located, wherein said bearing is mounted laminated on a car body, the support element is mounted on the outer casing, and in the gap between the bearing and the support element either an insert of fluoroplastic or metallofluoroplastic is installed, or the contacting surfaces of the bearing and the supporting element form a pair: metallofluoroplast and metallofluoroplast or metallofluoroplast and polished metal, while the outer the housing has a taper upwardly narrowing.

6. The upper support of the guide of the front strut of the vehicle suspension, comprising a bearing, a spring, an outer housing to which an inner housing is vulcanized through a layer of an annular elastic insert, in which a stem shank is fixed, characterized in that the inner housing is in contact with the spring cup of the spring as a bearing a sliding bearing is used, made in the form of two supporting surfaces located with a gap between them, between which the supporting element is located, wherein said bearing is mounted laminated on a car body, the support element is mounted on the outer casing, and in the gap between the bearing and the support element either an insert of fluoroplastic or metallofluoroplastic is installed, or the contacting surfaces of the bearing and the supporting element form a pair: metallofluoroplast and metallofluoroplast or metallofluoroplast and polished metal, while the outer the housing has a tapered taper downward.