Упорный подшипник для подвески транспортного средства

Изобретение относится к упору подвески для стойки, содержащей цилиндрическую винтовую пружину. Изобретение относится также к стойке подвески, содержащей такой упор. Стойка (10) подвески содержит цилиндрическую винтовую пружину (14) и упор (18) подвески. Вращение упора (18) обеспечивается подшипником (20) скольжения или качения, содержащим металлические верхнюю шайбу (22) и нижнюю шайбу (24). Упор содержит моноблочную чашку (34), которая имеет верхнюю сторону (36), содержащую зону (38) контакта с нижней шайбой (26), и нижнюю сторону (42), содержащую наружный плоский кольцевой заплечик (44) и по меньшей мере частично цилиндрическую кольцевую опору (46), обращенную в радиальном направлении наружу и ограничивающую вместе с наружным заплечиком (44) периферическую кольцевую опорную зону (47) для верхнего конца цилиндрической винтовой пружины (14). Верхняя сторона (36) моноблочной чашки (34) содержит усилительные нервюры (40, 140), расположенные снаружи зоны контакта. Моноблочная чашка (34) содержит перегородку (49), представляющую собой кольцевую складку (48), образующую удерживающую сторону (54) и кольцевую опору (46), при этом удерживающая сторона (54) находится радиально внутри кольцевой опоры (46), при этом верхняя сторона (36) моноблочной чашки (34) содержит усилительные нервюры (40, 140), выполненные внутри кольцевой складки (48) перегородки (49). Технический результат - разработка упрощенной конструкции упора подвески, которая включает в себя одновременно цилиндрическую винтовую пружину и буфер. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к упору подвески для стойки, содержащей цилиндрическую винтовую пружину. Изобретение относится также к стойке подвески, содержащей такой упор.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известны стойки подвески, содержащие цилиндрическую винтовую пружину, телескопический амортизатор, расположенный внутри цилиндрической винтовой пружины, буфер, служащий упором ограничения хода амортизации телескопического амортизатора, и вращающийся упор подвески, содержащий подшипник качения, диаметр которого по существу равен диаметру цилиндрической винтовой пружины. При этом, как указано, в частности, в документе GB2 347 905, можно предусмотреть моноблочную чашку из штампованного металла или из пластического материала, образующую поверхность контакта между, с одной стороны, подшипником качения и, с другой стороны, цилиндрической винтовой пружиной и буфером. Осевые усилия передаются между пружиной и подшипником через чашку, не приводя к ее существенной деформации по причине близких радиальных размеров между подшипником и верхним концом цилиндрической винтовой пружины. Чтобы деформации, появляющиеся в случае ударов буфера по чашке, не передавались на поверхность контакта между чашкой и пружиной, зона контакта между чашкой и цилиндрической винтовой пружиной отстоит в осевом направлении от зоны контакта между чашкой и буфером, в результате чего увеличивается осевой габарит.

Кроме того, известны стойки подвески, содержащие цилиндрическую винтовую пружину, телескопический амортизатор, расположенный внутри цилиндрической винтовой пружины, буфер, служащий упором ограничения хода амортизации телескопического амортизатора, и вращающийся упор подвески, содержащий подшипник качения, диаметр которого по существу меньше диаметра цилиндрической винтовой пружины и верхняя шайба которого служит также опорой для телескопического амортизатора. Стойка подвески этого типа раскрыта, например, в документе DE102008049976. При этом предусмотрены два отдельных элемента, образующих поверхность контакта между, с одной стороны, нижней шайбой подшипника и, с другой стороны, цилиндрической винтовой пружиной и буфером, а именно: чашка из штампованного металла для восприятия усилий, создаваемых цилиндрической винтовой пружиной и буфером, и деталь меньшего диаметра из пластического материала, которая установлена между нижней шайбой и металлической чашкой. Однако такая конструкция из двух деталей является дорогой и имеет большую массу.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей изобретения является устранение недостатков известных технических решений и разработка упрощенной конструкции упора подвески, которая включает в себя одновременно цилиндрическую винтовую пружину и буфер.

Для решения задачи предлагается упор подвески для стойки подвески, содержащей цилиндрическую винтовую пружину и буфер, при этом упор подвески содержит подшипник, содержащий по меньшей мере одну верхнюю металлическую шайбу и одну нижнюю металлическую шайбу, вращающиеся относительно друг друга, и моноблочную чашку, которая имеет верхнюю сторону, содержащую зону контакта с нижней шайбой, и нижнюю сторону, содержащую: наружный плоский кольцевой заплечик и по меньшей мере частично цилиндрическую кольцевую опору, обращенную в радиальном направлении наружу и ограничивающую вместе с наружным заплечиком периферическую кольцевую опорную зону для верхнего конца цилиндрической винтовой пружины. Кроме того, нижняя сторона содержит зону размещения верхнего конца буфера, ограниченную внутренним плоским кольцевым заплечиком и по меньшей мере частично цилиндрической удерживающей стороной, обращенной в радиальном направлении внутрь. Моноблочная чашка содержит перегородку, представляющую собой кольцевую складку, образующую удерживающую сторону и кольцевую опору, при этом удерживающая сторона находится радиально внутри кольцевой опоры. Верхняя сторона моноблочной чашки содержит усилительные нервюры, по меньшей мере некоторые из которых расположены внутри кольцевой складки перегородки.

Моноблочная чашка, предпочтительно выполненная из формующегося материала, в частности, из пластического материала или из композиционного материала с металлической вставкой или без нее, самостоятельно образует поверхность контакта между нижней шайбой подшипника, цилиндрической винтовой пружиной и буфером.

Под складкой в данном случае следует понимать перегородку, содержащую внутреннюю кольцевую часть, на которой выполнена удерживающая сторона, наружную кольцевую часть, на которой выполнена удерживающая сторона, и промежуточную часть, соединяющую внутреннюю кольцевую часть и наружную кольцевую часть, при этом внутренняя и наружная кольцевые части обращены друг к другу, при этом между внутренней кольцевой частью и наружной кольцевой частью находится полый кольцевой объем, при этом по меньшей мере некоторые из нервюр проходят через этот полый объем, соединяя внутреннюю кольцевую часть с наружной кольцевой частью.

Эта полая форма облегчает формование и прежде всего быстрое удаление из пресс-формы, так как материал имеет относительно небольшую и равномерную толщину. Она обеспечивает исключительную компактность в осевом направлении упора, при этом верхний конец цилиндрической винтовой пружины в осевом направлении находится в положении перекрывания с верхним концом буфера. Усилительные нервюры обеспечивают жесткость чашки при изгибе и одновременно ограничивают ее массу. В частности, они позволяют ограничить радиальные деформации чашки на уровне складки. Для этого предпочтительно по меньшей мере некоторые из нервюр, расположенные внутри складки перегородки, являются радиальными. Нервюры обеспечивают также передачу в радиальном направлении усилий между нижней шайбой и цилиндрической винтовой пружиной, ограничивая при этом уровень напряжений в чашке. Согласно варианту выполнения, по меньшей мере некоторые из нервюр ограничивают многоугольные ячейки. Это позволяет обеспечивать контроль над несколькими видами деформаций.

Согласно варианту выполнения, по меньшей мере некоторые из нервюр могут находиться радиально снаружи зоны контакта. Зона контакта может также содержать нервюры, на которые опирается нижняя шайба.

Предпочтительно перегородка содержит сливные отверстия, выполненные на нижнем конце кольцевой складки для удаления воды, которая могла бы скапливаться в складке.

Согласно варианту выполнения, нижняя шайба имеет наружный диаметр, меньший внутреннего диаметра периферической кольцевой зоны опоры верхнего конца цилиндрической винтовой пружины.

Предпочтительно зона контакта находится радиально внутри удерживающей стороны.

Согласно варианту выполнения, верхняя шайба образует плоскую кольцевую опору для телескопического амортизатора стойки подвески, при этом плоская кольцевая опора проходит радиально внутрь относительно нижней шайбы.

Можно дополнительно предусмотреть крышку, опирающуюся на верхнюю шайбу. Эта крышка может иметь периферическую юбку, образующую вместе с периферическим рельефом верхней стороны моноблочной чашки лабиринтную прокладку. Предпочтительно крышку можно защелкивать на моноблочной чашке, для чего периферическая юбка и периферический рельеф могут иметь зоны взаимного защелкивания, что позволяет получить единый узел между подшипником и чашкой перед монтажом на транспортном средстве.

Предпочтительно моноблочная чашка выполнена посредством формования, предпочтительно путем литья под давлением в пресс-форме с исключительно осевым движением. Иначе говоря, формы выбирают таким образом, чтобы избегать использования пресс-формы с боковыми затворами, что позволяет повысить производительность и ограничить сложность и расходы.

Согласно варианту выполнения, подшипник является подшипником качения, содержащим тела качения, входящие в контакт с дорожками качения, выполненными на верхней и нижней шайбах. В альтернативном варианте подшипник может быть подшипником скольжения с установкой или без установки фрикционной шайбы между верхней шайбой и нижней шайбой.

Другим объектом изобретения является стойка подвески, содержащая цилиндрическую винтовую пружину и буфер, а также описанный выше упор подвески, при этом цилиндрическая винтовая пружина имеет верхний конец, опирающийся на опорную зону, при этом буфер имеет верхний конец, расположенный в зоне размещения. Предпочтительно стойка подвески содержит также телескопический амортизатор, проходящий через упор подвески и опирающийся на плоскую кольцевую опору, образованную верхней шайбой.

Еще одним объектом изобретения является упор подвески для стойки подвески, содержащей цилиндрическую винтовую пружину. Вращение упора подвески обеспечивается подшипником, содержащим верхнюю шайбу и нижнюю шайбу, вращающиеся относительно друг друга. Упор содержит также моноблочную чашку, имеющую верхнюю сторону, содержащую зону контакта с нижней шайбой подшипника, и нижнюю сторону, содержащую наружный плоский кольцевой заплечик и по меньшей мере частично цилиндрическую кольцевую опору, обращенную радиально наружу и ограничивающую вместе с наружным заплечиком периферическую кольцевую опорную зону для верхнего конца цилиндрической винтовой пружины. Моноблочная чашка, предпочтительно выполненная из формующегося материала, в частности, из пластического материала или из композиционного материала с металлической вставкой или без нее, самостоятельно образует поверхность контакта между нижней шайбой подшипника и цилиндрической винтовой пружиной. Верхняя сторона моноблочной чашки содержит усилительные нервюры, расположенные радиально снаружи зоны контакта. Эти нервюры обеспечивают жесткость чашки при изгибе и одновременно ограничивают ее массу. Предпочтительно по меньшей мере некоторые из нервюр являются радиальными. Нервюры позволяют передавать усилия между нижней шайбой и цилиндрической винтовой пружиной, ограничивая уровень напряжений в чашке. Это позволяет контролировать несколько видов деформаций. Моноблочная деталь, образующая чашку, может быть выполнена посредством литья под давлением в пресс-форме с исключительно осевым движением.

Предпочтительно верхняя шайба и нижняя шайба являются металлическими. Согласно варианту выполнения, подшипник является подшипником качения, содержащим тела качения, входящие в контакт с дорожками качения, выполненными на верхней и нижней шайбах. В альтернативном варианте подшипник может быть подшипником скольжения с установкой или без установки фрикционной шайбы между верхней шайбой и нижней шайбой.

Выполненный таким образом упор подвески можно включить в стойку подвески, содержащую цилиндрическую винтовую пружину, в случае необходимости, буфер и, в случае необходимости, телескопический амортизатор, который, в случае необходимости, может опираться на верхнюю шайбу подшипника.

Разумеется, различные варианты выполнения можно комбинировать.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

Другие отличительные признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания со ссылками на прилагаемые фигуры, на которых:

Фиг. 1 изображает вид в разрезе стойки подвески и упора подвески согласно первому варианту выполнения изобретения.

Фиг. 2 - вид в изометрии чашки упора, показанного на фиг.1.

Фиг. 3 - вид в изометрии чашки согласно версии выполнения.

Фиг. 4 - вид в разрезе стойки подвески и упора подвески согласно другому варианту выполнения изобретения.

Для большей ясности идентичные элементы обозначены на всех фигурах одинаковыми позициями.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТА ВЫПОЛНЕНИЯ

Как показано на фиг. 1 и 2, стойка 10 подвески содержит в своей верхней части телескопический амортизатор 12, цилиндрическую винтовую пружину 14, буфер 16 и вращающийся упор 18 подвески, обеспечивающий взаимодействие между вышеупомянутыми элементами и кузовом транспортного средства (не показан).

Вращение упора 18 вокруг оси 100 обеспечивается подшипником 20 качения, содержащим верхнюю металлическую шайбу 22 и нижнюю металлическую шайбу 24, предпочтительно выполненные посредством штамповки из металлического листа и образующие дорожки 26, 28 качения, по которым катятся тела 30 качения, в данном случае шарики. Верхняя шайба 22 образует плоскую кольцевую опору 32 для телескопического амортизатора 12, расположенную радиально внутри относительно дорожек 26, 28 качения.

Поверхность контакта между, с одной стороны, подшипником 20 и, с другой стороны, телескопическим амортизатором 12, цилиндрической винтовой пружиной 14 и буфером 16 образована моноблочной опорной чашкой 34 из пластического материала.

Эта чашка имеет на своей верхней стороне 36 зону 38 контакта с нижней шайбой 24 подшипника 20, содержащую нервюры 39, при этом нижняя шайба 24 опирается на кромки нервюр 39. Нервюры 39 могут быть радиальными, как показано на фиг. 1, или окружными и концентрическими. Верхняя сторона 36 чашки 34 дополнительно содержит усилительные нервюры 40, находящиеся радиально снаружи зоны 38 контакта и выполненные от этой зоны до наружной периферии чашки 34.

Нижняя сторона 42 чашки 34 имеет на своей периферии наружный плоский кольцевой заплечик 44 и по меньшей мере частично цилиндрическую кольцевую опору 46, обращенную радиально наружу и ограничивающую вместе с наружным заплечиком периферическую кольцевую опорную зону 47 для верхнего конца цилиндрической винтовой пружины.

Чашка 34 содержит перегородку 49, представляющую собой кольцевую складку 48, образующую кольцевую опору 46 и охватывающую снаружи зону 50 размещения верхнего конца буфера 16, образованную плоским кольцевым заплечиком 52 и по меньшей мере частично цилиндрической удерживающей стороной 54, обращенной радиально внутрь. Удерживающая сторона 54 зоны 50 размещения верхнего конца буфера 16 находится радиально внутри кольцевой опоры 46 опорной зоны для верхнего конца пружины 14. Нижняя шайба 24 имеет диаметр, меньший диаметра цилиндрической опоры 46 и предпочтительно меньший диаметра удерживающей стороны 54. Радиально снаружи зоны 38 контакта с нижней шайбой, предпочтительно непосредственно на периферии этой зоны выполнены сливные отверстия 56, обеспечивающие, в случае необходимости, удаление жидкости.

На верхнюю шайбу 22 опирается защитная крышка 58 подшипника 20, которая имеет периферическую юбку 60, образующую лабиринтную прокладку вместе с периферическим рельефом или выступами 62 верхней стороны 36 чашки. Периферическая юбка 60 и периферический рельеф 62 имеют зоны взаимного защелкивания, которая не зацепляются друг с другой после монтажа упора на транспортном средстве, но позволяют получить предварительно собранный единый узел между подшипником 20 и чашкой 34 до монтажа на транспортном средстве.

Согласно отличительному признаку, чашка 34 содержит осевое периферическое отверстие 64 напротив каждого из крючков, поэтому ни одна часть чашки 34 не оказывается в положении осевого перекрывания с крючками 62. Это расположение позволяет выполнить деталь 34 путем литья под давлением в пресс-форме с исключительно осевым движением параллельно оси 100 вращения подшипника 20.

Чашка 34, показанная на фиг. 3, имеет на своей верхней стороне нервюры 140, ограничивающие многоугольные ячейки 141. Зона 38 контакта идентична зоне контакта чашки, показанной на фиг. 1. В частности, она содержит крючки 62, выполненные в осевом направлении в продолжении осевых отверстий 64, которые позволяют производить формование в пресс-форме из двух деталей, перемещающихся относительным поступательным движением в осевом направлении.

Согласно другому варианту выполнения, показанному на фиг. 4, подшипник 20 является подшипником скольжения, при этом верхняя шайба 22 и нижняя шайба 24 имеют входящие друг с другом в контакт кольцевые фрикционные дорожки 126, 128. Можно также предусмотреть подшипник скольжения с установкой фрикционной шайбы между верхней шайбой 22 и нижней шайбой 24. На этой фигуре показаны крючки 62, выполненные радиально в сторону крышки 60 в продолжении осевых отверстий 64 и взаимодействующие с зоной защелкивания, образованной крючками 66, выполненными на крышке для упругого 34 защелкивания между крышкой 60 и чашкой 34, что позволяет получить единый узел перед установкой на транспортном средстве.

Естественно, можно предусмотреть другие версии за счет комбинации отличительных признаков различных вариантов выполнения. В частности, можно предусмотреть вставку, в частности металлическую вставку усиления чашки. Можно предусмотреть радиальные нервюры, пересекающиеся с дугообразными нервюрами.

1. Упор (18) подвески для стойки (10) подвески, содержащей цилиндрическую винтовую пружину (14) и буфер (16), при этом упор (18) подвески содержит:

- подшипник (20), содержащий по меньшей мере одну верхнюю металлическую шайбу (22) и одну нижнюю металлическую шайбу (24), вращающиеся относительно друг друга;

- моноблочную чашку (34), которая имеет верхнюю сторону (36), содержащую зону (38) контакта с нижней шайбой (26), и нижнюю сторону (42), содержащую:

i) наружный плоский кольцевой заплечик (44),

ii) по меньшей мере частично цилиндрическую кольцевую опору (46), обращенную в радиальном направлении наружу и ограничивающую вместе с наружным заплечиком (44) периферическую кольцевую опорную зону (47) для верхнего конца цилиндрической винтовой пружины (14);

iii) зону (50) размещения верхнего конца буфера (16), ограниченную внутренним плоским кольцевым заплечиком (52) и по меньшей мере частично цилиндрической удерживающей стороной (54), обращенной в радиальном направлении внутрь,

отличающийся тем, что моноблочная чашка (34) содержит перегородку (49), представляющую собой кольцевую складку (48), образующую удерживающую сторону (54) и кольцевую опору (46), при этом удерживающая сторона (54) находится радиально внутри кольцевой опоры (46), при этом верхняя сторона (36) моноблочной чашки (34) содержит усилительные нервюры (40, 140), по меньшей мере некоторые из которых расположены внутри кольцевой складки (48) перегородки (49).

2. Упор по п. 1, отличающийся тем, что моноблочная чашка выполнена из пластического материала или из композиционного материала.

3. Упор по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере некоторые из нервюр (40), расположенные внутри складки, являются радиальными.

4. Упор по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что по меньшей мере некоторые из нервюр (140) ограничивают многоугольные ячейки (141).

5. Упор по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что зона (38) контакта содержит нервюры (39).

6. Упор по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что перегородка (49) содержит сливные отверстия (56), выполненные на нижнем конце кольцевой складки (48).

7. Упор по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что нижняя шайба (24) имеет наружный диаметр, меньший внутреннего диаметра периферической кольцевой зоны (47) опоры верхнего конца цилиндрической винтовой пружины (14).

8. Упор по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что зона (38) контакта находится радиально внутри удерживающей стороны (54).

9. Упор по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что верхняя шайба (22) образует плоскую кольцевую опору (32) для телескопического амортизатора (12) стойки (10) подвески, при этом плоская кольцевая опора (32) проходит радиально внутрь относительно нижней шайбы.

10. Упор по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что содержит крышку (58), опирающуюся на верхнюю шайбу (22) и имеющую периферическую юбку (60), защелкивающуюся на моноблочной чашке.

11. Упор по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что подшипник (20) является подшипником качения, содержащим тела (30) качения, входящие в контакт с дорожками (26, 28) качения, выполненными на верхней и нижней шайбах (22, 24).

12. Упор по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что подшипник (20) является подшипником скольжения с установкой или без установки фрикционной шайбы между верхней шайбой (22) и нижней шайбой (24).

13. Стойка (10) подвески, содержащая цилиндрическую винтовую пружину (14) и буфер (16), отличающаяся тем, что содержит упор (18) подвески по любому из пп.1-12, при этом цилиндрическая винтовая пружина (14) имеет верхний конец, опирающийся на опорную зону (47), при этом буфер (16) имеет верхний конец, расположенный в зоне (50) размещения.

14. Стойка (10) подвески по п.13, содержащая также телескопический амортизатор (12), проходящий через упор (18) подвески и опирающийся на плоскую кольцевую опору (32), образованную верхней шайбой (22).