RU127342U1

RU127342U1 - BOTTOM LEVER OF THE FRONT SUSPENSION OF A CAR

Info

Publication number: RU127342U1
Application number: RU2012138916/11U
Authority: RU
Inventors: Виталий Владимирович Светной
Original assignee: Виталий Владимирович Светной
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2013-04-27

Abstract

1. Нижний рычаг передней подвески автомобиля, содержащий втулки и основание, на котором расположен узел крепления шарового пальца, отличающийся тем, что основание закреплено между двумя стержнеобразными элементами, при этом втулки расположены на концах упомянутых стержнеобразных элементов, а центр узла крепления шарового пальца выполнен смещенным в бок на расстояние от 20 мм до 49 мм от условной плоскости, перпендикулярной осям втулок и делящей расстояние между внутренними торцевыми поверхностями данных втулок пополам.2. Нижний рычаг передней подвески автомобиля по п.1, отличающийся тем, что стержнеобразные элементы выполнены полыми.1. The lower lever of the front suspension of the vehicle, comprising bushings and a base on which the ball pin mount is located, characterized in that the base is fixed between two rod-shaped elements, wherein the bushings are located at the ends of the rod-shaped elements, and the center of the ball finger mount is offset laterally to a distance of 20 mm to 49 mm from a conventional plane perpendicular to the axes of the bushings and dividing the distance between the inner end surfaces of these bushings in half. 2. The lower lever of the front suspension of the car according to claim 1, characterized in that the rod-shaped elements are made hollow.

Description

Устройство относиться к автомобилестроению, а именно к нижним рычагам передней классической двухрычажной подвески и может быть использовано в передней подвеске заднеприводных автомобилей, например, автомобилей ВАЗ-2101, ВАЗ-2102, ВАЗ-2103, ВАЗ-2104, ВАЗ-2105, ВАЗ-2106, ВАЗ-2107.The device relates to the automotive industry, namely to the lower levers of the front classic double wishbone suspension and can be used in the front suspension of rear-wheel drive cars, for example, VAZ-2101, VAZ-2102, VAZ-2103, VAZ-2104, VAZ-2105, VAZ-2106 VAZ-2107.

Известен «РЫЧАГ ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКИ ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ» по патенту №42477 от 12.05.2004, опубликован 10.12.2004, B60G 7/00 состоящий из основания с отбортовками по боковым сторонам и на его конце, направленными в одну сторону, и местом крепления шарового пальца в виде центрального отверстия, по периферии которого на одинаковом расстоянии от его центра расположены отверстия меньшего диаметра, при этом расстояние от края рычага до центрального отверстия составляет 0,25-0,3d, где d - диаметр центрального отверстия, а высота отбортовки конца основания составляет (2,0-4,5)h, где h - толщина конца основания; отбортовка конца основания выполнена Г-образной; горизонтальная часть Г-образной отбортовки составляет 0,5h, где h - толщина конца основания.The well-known "LEVER OF FORWARD SUSPENSION OF A CAR" according to patent No. 42777 dated 05/05/2004, published December 10, 2004, B60G 7/00 consisting of a base with flanges on the sides and at its end, directed to one side, and the mounting point of the ball finger in in the form of a central hole, on the periphery of which holes of smaller diameter are located at the same distance from its center, the distance from the edge of the lever to the central hole is 0.25-0.3d, where d is the diameter of the central hole and the flange height of the end of the base is t (2.0-4.5) h, where h is the thickness of the end of the base; the flanging of the end of the base is made L-shaped; the horizontal part of the L-shaped flanging is 0.5h, where h is the thickness of the end of the base.

Так же известен «РЫЧАГ ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКИ АВТОМОБИЛЯ» по патенту №2117586 от 20.01.1998, опубликован 20.08.1998, B60G 7/00 содержащий основание с отбортовками по боковым сторонам и с узлом крепления шарового пальца на конце, при этом указанный конец основания выполнен с отбортовкой в направлении закрепляемого шарового пальца, высота которой равна (0,3-4,0)H, где H - толщина конца основания; отбортовки сопряжены между собой.Also known is the “LEVER OF THE FRONT SUSPENSION OF A CAR” according to the patent No. 2117586 dated 01/20/1998, published 08/20/1998, B60G 7/00 containing a base with flanges on the sides and with a ball pin attachment point at the end, while the indicated end of the base is made with flanging in the direction of the fixed ball pin, the height of which is (0.3-4.0) H, where H is the thickness of the end of the base; flanges are interconnected.

Наиболее близким по технической сути является нижний рычаг передней подвески автомобиля, штатно устанавливаемый на заднеприводные автомобили ВАЗ 2101-2107. Данный рычаг имеет широкое применение на территории Российской Федерации и описан, в частности на стр.108-114 в книге «Автомобили «Жигули» моделей ВА3-2101, -2102 -21011, 21013: Устройство и ремонт» / В.А.Вершигора, А.П.Игнатов, К.В.Новокшонов, К.Б.Пятаков. ~2-е изд., перераб. И доп. - М.: транспорт, 1990. Данный рычаг выполнен путем штамповки из металлического листа и содержит основание, к которому примыкают боковые выступы. На боковых выступах расположены соосные втулки, предназначенные для установки нижнего рычага в штатные места крепления, расположенные на кузове автомобиля. Основание содержит узел крепления пружины и ровную площадку, на которой расположен узел крепления шарового пальца. Центр узла крепления шарового пальца на штатном рычаге выполнен смещенным в бок, а именно в сторону задней части автомобиля, на расстояние 50 мм от условной плоскости, перпендикулярной осям втулок и делящей расстояние между внутренними торцевыми поверхностями данных втулок пополам. Данное смещение выполнено назад, т.е. к задней части автомобиля. При таком расположении узлы крепления верхнего и нижнего шаровых пальцев в случае, например автомобилей ВАЗ 2101-2107, расположены практически без продольного смешения в плане и кастор, т.е. угол продольного наклона оси поворота колеса автомобиля, в этом случае крайне мал или равен нулю. Кастор представляет собой угол в продольной плоскости автомобиля между вертикальной линией и линией, проходящей через центры поворота колеса. В случае классической двухрычажной подвески линия, проходящая через центры поворота колеса, также проходит через центры шаровых опор верхнего и нижнего рычагов подвески. Кастор влияет на стабилизирующий момент и на изменение развала колес при повороте руля. Чем больше кастор, тем больше стабилизирующий эффект при вывернутых колесах. Из-за того, что точка контакта колеса (при положительном касторе) с поверхностью лежит несколько позади оси поворота, при отклонении колеса от прямолинейного движения возникают боковые силы, стремящиеся вернуть колесо в начальное положение. Кроме того, если в начальный момент отклонения колес от нейтрального положения при прохождении поворота только внешнее колесо имеет необходимый отрицательный развал, то по мере увеличения отклонения колес в сторону поворота внешнее колесо приобретает еще больший отрицательный развал, а отрицательный развал внутреннего колеса уменьшается или даже становится положительным. Таким образом, кастор благоприятно влияет на сцепление управляемых колес в поворотах. При повороте в одну из сторон одно из колес стремится приподнять шасси, другое же само приподнимается, т.е. для поворота колес необходимо не только преодолеть силы трения, но и затратить некоторое количество энергии на приподнимание шасси. Благодаря этому и выше описанным боковым силам водитель может «чувствовать» автомобиль. При дефектах рычагов передней подвески этот угол обычно изменяется неодинаково. Разница между этими углами на левом и правом колесах обычно приводит к уводу автомобиля с прямой линии даже при идеально отрегулированных остальных углах и качественной резине. Таким образом, увеличение угла кастора улучшает управляемость автомобилем. В передней классической двухрычажной подвеске в автомобилях ВАЗ 2101-2107 центры узлов крепления шаровых пальцев на верхнем и нижнем рычагах расположены без продольного смещения в плане друг относительно друга. Для изменения угла кастора в классической двухрычажной подвеске достаточно сместить вперед, по ходу движения автомобиля, узел крепления нижнего шарового пальца, тем самым увеличив в плане расстояние между центрами шаровых опор верхнего и нижнего рычагов подвески и, соответственно увеличив угол наклона линии, проходящей через центры поворота колеса. В случае возникновения продольных основанию нагрузок один боковой край рычага работает на разрыв, другой его боковой край работает на сжатие. Существующие конструкции, выполнение в виде штампованных из металлического листа деталей, не позволяют им выдерживать значительные продольные основанию нагрузки (в том числе динамические) и такие нагрузки могут привести к разрушению или необратимым деформациям рычагов, например к излому или разрыву листового металла.The closest in technical essence is the lower arm of the front suspension of the car, which is regularly installed on the rear-wheel drive VAZ 2101-2107. This lever is widely used in the territory of the Russian Federation and is described, in particular, on pages 108-114 in the book “Zhiguli Cars” of models VA3-2101, -2102 -21011, 21013: Installation and Repair ”/ V.A. Vershigora, A.P. Ignatov, K.V. Novokshonov, K. B. Pyatakov. ~ 2nd ed., Revised. And add. - M .: transport, 1990. This lever is made by stamping from a metal sheet and contains a base to which side protrusions adjoin. On the lateral protrusions are coaxial bushings designed to install the lower arm in the regular mounting locations located on the car body. The base contains a spring mount and a flat area on which the ball pin mount is located. The center of the ball pin attachment point on the standard lever is offset to the side, namely towards the rear of the car, at a distance of 50 mm from the reference plane perpendicular to the axles of the bushes and dividing the distance between the inner end surfaces of these bushes in half. This shift is performed backwards, i.e. to the back of the car. With this arrangement, the attachment points of the upper and lower spherical fingers in the case of, for example, VAZ 2101-2107 vehicles, are located almost without longitudinal mixing in plan and castor, i.e. the angle of the longitudinal inclination of the axis of rotation of the wheel of the car, in this case is extremely small or equal to zero. Castor is the angle in the longitudinal plane of the car between the vertical line and the line passing through the centers of rotation of the wheel. In the case of the classic double wishbone suspension, the line passing through the centers of rotation of the wheel also passes through the centers of the ball bearings of the upper and lower suspension arms. Castor affects the stabilizing moment and the change in camber when turning the steering wheel. The larger the castor, the greater the stabilizing effect with the wheels turned. Due to the fact that the point of contact of the wheel (with a positive castor) with the surface lies slightly behind the axis of rotation, lateral forces arise when the wheel deviates from the rectilinear movement, trying to return the wheel to its original position. In addition, if at the initial moment of the deviation of the wheels from the neutral position during the passage of the turn, only the outer wheel has the necessary negative camber, then as the deviation of the wheels increases, the outer wheel becomes even more negative camber, and the negative camber of the inner wheel decreases or even becomes positive . Thus, the castor favorably affects the adhesion of the steered wheels in turns. When turning to one side, one of the wheels tends to raise the chassis, while the other itself rises, i.e. To rotate the wheels, it is necessary not only to overcome the friction forces, but also to spend a certain amount of energy on lifting the chassis. Thanks to this and the above-described lateral forces, the driver can “feel” the car. With defects in the front suspension arms, this angle usually varies unequally. The difference between these angles on the left and right wheels usually leads to the car being pulled away from a straight line even with perfectly adjusted other corners and high-quality rubber. Thus, increasing the angle of the castor improves the handling of the car. In the front classic double wishbone suspension in VAZ 2101-2107 vehicles, the centers of the ball pin attachment points on the upper and lower levers are located without longitudinal displacement in plan relative to each other. To change the angle of the castor in a classic double wishbone suspension, it is enough to move forward, in the direction of the car, the attachment point of the lower ball pin, thereby increasing the distance between the centers of the ball bearings of the upper and lower suspension arms and, accordingly, increasing the angle of inclination of the line passing through the turning centers wheels. In the event of longitudinal loads occurring at the base, one lateral edge of the lever works for a gap, and its other lateral edge works for compression. Existing structures, made in the form of parts stamped from a metal sheet, do not allow them to withstand significant longitudinal loads to the base (including dynamic) and such loads can lead to destruction or irreversible deformation of the levers, for example, to fracture or rupture of sheet metal.

Задачей предлагаемого технического решения является создание нижнего рычага передней подвески автомобиля улучшающего управляемость автомобиля при обеспечении повышенной эксплуатационной надежности устройства.The objective of the proposed technical solution is to create a lower arm of the front suspension of the car that improves the controllability of the car while providing increased operational reliability of the device.

Поставленная задача решена за счет нижнего рычага передней подвески автомобиля, содержащего втулки и основание на котором расположен узел крепления шарового пальца, при этом основание закреплено между двумя стержнеобразными элементами, втулки расположены на концах упомянутых стержнеобразных элементов, а центр узла крепления шарового пальца выполнен смещенным в бок на расстояние от 20 мм до 49 мм от условной плоскости, перпендикулярной осям втулок и делящей расстояние между внутренними торцевыми поверхностями данных втулок пополам; стержнеобразные элементы выполнены полыми.The problem is solved at the expense of the lower lever of the front suspension of the car, containing the bushings and the base on which the ball pin mounting unit is located, the base being fixed between two rod-shaped elements, the bushes are located at the ends of the mentioned rod-shaped elements, and the center of the ball pin mounting unit is biased to the side at a distance of 20 mm to 49 mm from a conventional plane perpendicular to the axes of the bushings and dividing the distance between the inner end surfaces of these bushings in half; rod-shaped elements are made hollow.

Суть технического решения иллюстрирована чертежами, где на фиг.1 - рычаг нижний передней подвески заднеприводного автомобиля, фиг.2 - передняя подвеска заднеприводного автомобиля.The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where in Fig. 1 is the lower front suspension arm of a rear-wheel drive vehicle, Fig. 2 is a front suspension of a rear-wheel drive vehicle.

На фиг.1, фиг.2 изображены нижний рычаг 1, основание 2, площадка 3, узел 4 крепления нижнего шарового пальца, стержнеобразные элементы 5, втулки 6, верхний рычаг 7, узел 8 крепления верхнего шарового пальца, линия 9 наклона оси поворота колес, плоскость 10, ось 11, расстояние 12.In figure 1, figure 2 shows the lower lever 1, base 2, platform 3, node 4 for attaching the lower ball pin, rod-shaped elements 5, bushings 6, upper lever 7, node 8 for fastening the upper ball finger, line 9 of the inclination of the axis of rotation of the wheels , plane 10, axis 11, distance 12.

Нижний рычаг 1 передней подвески автомобиля содержит основание 2, на котором расположены плоская площадка 3 и узел крепления амортизирующей пружины. На плоской площадке 2 расположен узел 4 крепления шарового пальца, выполненный в форме сквозного отверстия. Основание 2 закреплено между двумя стержнеобразными элементами 5. Стержнеобразные элементы 5 опционально выполнены полыми. На концах стержнеобразных элементов 5 расположены втулки 6, выполненные соосными. Соосные втулки 6 предназначены для установки нижнего рычага 1 в штатные места крепления, расположенные на кузове автомобиля. Рычаг 1, закрепленный на кузове автомобиля, способен совершать вращательное движение вокруг осей втулок 6. Стержнеобразные элементы 5 выполнены изогнутыми. Центр узла 4 крепления нижнего шарового пальца выполнен смещенным в бок, а именно в сторону задней части автомобиля, на расстояние 12, составляющее от 20 мм до 49 мм от условной плоскости 10. За условную плоскость 10 принимается плоскость перпендикулярная оси втулок 6 и равноудаленная от данных втулок 6, т.е. условная плоскость 14 делит расстояние между внутренними торцевыми поверхностями втулок 6 пополам. Таким образом, центр узла 4 крепления нижнего шарового пальца оказывается смещенным вперед по ходу движения автомобиля, относительно центра узла 8 крепления шарового пальца, расположенного на верхнем рычаге 7. Угол наклона линии 9, проходящей через центры поворота колеса (угол кастора) увеличивается, за счет чего улучшается управляемость автомобилем. Как показала практика, смещение центра узла 4 крепления нижнего шарового пальца на расстояние в 49 мм позволяет добиться уже заметного эффекта в улучшении управляемости автомобилем, смещение больше 20 мм технически невозможно для большинства отечественных заднеприводных автомобилей, например ВАЗ 2101-2107.The lower lever 1 of the front suspension of the vehicle contains a base 2, on which are located a flat platform 3 and a shock absorber spring attachment unit. On a flat platform 2 is located the node 4 of the fastening of the spherical finger, made in the form of a through hole. The base 2 is fixed between two rod-shaped elements 5. The rod-shaped elements 5 are optionally hollow. At the ends of the rod-shaped elements 5 are located sleeve 6, made coaxial. Coaxial bushings 6 are designed to install the lower arm 1 in the regular mounting locations located on the car body. The lever 1, mounted on the car body, is able to rotate around the axis of the bushings 6. The rod-shaped elements 5 are made curved. The center of the attachment point 4 of the lower ball pin is offset laterally, namely towards the rear of the vehicle, by a distance of 12, which is from 20 mm to 49 mm from the reference plane 10. The reference plane 10 is the plane perpendicular to the axis of the bushings 6 and equidistant from the data sleeves 6, i.e. the conditional plane 14 divides the distance between the inner end surfaces of the bushings 6 in half. Thus, the center of the attachment point 4 of the lower ball pin is shifted forward in the direction of travel of the car, relative to the center of the node 8 of the attachment of the ball pin located on the upper arm 7. The angle of inclination of the line 9 passing through the centers of rotation of the wheel (castor angle) increases due to which improves the handling of the car. As practice has shown, shifting the center of the node 4 for attaching the lower ball pin to a distance of 49 mm allows you to achieve an already noticeable effect in improving vehicle handling; shifting more than 20 mm is technically impossible for most domestic rear-wheel drive cars, for example, VAZ 2101-2107.

Устройство работает следующим образом. В ходе эксплуатации автомобиля на нижний рычаг 1 передней подвески действуют динамически меняющиеся вертикально направленные нагрузки. При увеличении угла наклона линии 11, проходящей через центры узлов 4 и 8 крепления шаровых пальцев, т.е. угла кастора, на нижний рычаг 1 также начинают действовать значительные продольные, т.е. направленные вдоль основания 2 нагрузки. Основную долю таких продольных нагрузок принимают на себя стержнеобразные элементы 5, при этом один из стержнеобразных элементов 5 работает на сжатие, другой на разрыв. Наличие по бокам нижнего рычага 1 стержнеобразных элементов 5 позволяет устройству выдерживать без разрушения или необратимых деформаций продольные, в том числе динамические нагрузки, появляющиеся или увеличивающиеся при увеличении угла кастора, а значит повысить эксплуатационную надежность рычага 1 нижнего.The device operates as follows. During operation of the vehicle, the dynamically changing vertically directed loads act on the lower arm 1 of the front suspension. With an increase in the angle of inclination of the line 11 passing through the centers of the nodes 4 and 8 of the fastening of the ball fingers, i.e. of the castor angle, significant longitudinal ones also begin to act on the lower lever 1, i.e. loads directed along the base 2. The main share of such longitudinal loads is taken up by the rod-shaped elements 5, while one of the rod-shaped elements 5 works for compression, the other for breaking. The presence of rod-shaped elements 5 on the sides of the lower lever 1 allows the device to withstand without breaking or irreversible deformation longitudinal, including dynamic loads, appearing or increasing with increasing angle of the castor, which means to increase the operational reliability of the lower lever 1.

Техническим эффектом предлагаемого технического решения является создание нижнего рычага передней подвески автомобиля улучшающего управляемость автомобиля при обеспечении повышенной эксплуатационной надежности устройства за счет нижнего рычага передней подвески автомобиля, содержащего втулки и основание на котором расположен узел крепления шарового пальца, при этом основание закреплено между двумя стержнеобразными элементами, втулки расположены на концах упомянутых стержнеобразных элементов, а центр узла крепления шарового пальца выполнен смещенным в бок на расстояние от 20 мм до 49 мм от условной плоскости, перпендикулярной осям втулок и делящей расстояние между внутренними торцевыми поверхностями данных втулок пополам; стержнеобразные элементы выполнены полыми.The technical effect of the proposed technical solution is the creation of a lower arm of the front suspension of the car that improves the controllability of the car while providing increased operational reliability of the device due to the lower lever of the front suspension of the car, containing bushings and a base on which the ball pin mounting unit is located, while the base is fixed between two rod-shaped elements, bushings are located at the ends of said rod-shaped elements, and the center of the ball mount tsa configured displaced sideways by a distance of from 20 mm to 49 mm from the notional plane perpendicular to the axes of the sleeves and dividing the distance between the inner end surfaces of the half sleeves data; rod-shaped elements are made hollow.

Claims

1. The lower arm of the front suspension of the vehicle, comprising bushings and a base on which the ball pin mount is located, characterized in that the base is fixed between two rod-shaped elements, wherein the bushings are located at the ends of said rod-shaped elements, and the center of the ball finger mount is offset laterally to a distance of 20 mm to 49 mm from a conventional plane perpendicular to the axes of the bushings and dividing the distance between the inner end surfaces of these bushings in half.

2. The lower arm of the front suspension of a vehicle according to claim 1, characterized in that the rod-shaped elements are hollow.