RU2059471C1

RU2059471C1 - Vehicle wheel suspension

Info

Publication number: RU2059471C1
Application number: RU93055848A
Authority: RU
Inventors: Александр Петрович Миронов
Original assignee: Александр Петрович Миронов
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1993-12-16
Publication date: 1996-05-10

Abstract

FIELD: automotive industry; suspensions with arms arranged parallel to vehicle centerline. SUBSTANCE: wheel support unit housing 3 has section development in direction of vehicle centerline furnished with flange 13 located in plane parallel to plane of wall 7 of U-shaped resilient cross beam 5. Flange 13, housing 3 and mating flange 14 of longitudinal arm 1 are mated with wall 7 of beam 5 and are secured by studs 15 and nuts 16. Owing to such design welding of levers 1 with cross beam 5 is not required. In particular case, each longitudinal lever 1 has additional support in housing 3 of wheel support unit. Additional support is made in form of bracket installed in hole of housing 3 and projecting beyond flange 13. It is expedient to use offered invention in suspensions of rear wheels driven through hub drives. EFFECT: reduced number of connections of suspension members, reduced load on structure without limiting its functional capabilities. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к конструкции подвесок с рычагами, расположенными параллельно продольной оси автомобиля. The invention relates to the automotive industry, in particular to the design of suspensions with levers located parallel to the longitudinal axis of the car.

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). Known wheel suspensions of vehicles containing trailing arms pivotally connected to a car body rigidly interconnected by an elastic transverse beam of open section located between the axles of the wheels and the swing axes of the levers (German patent N 3200776, class 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). This suspension design, which is intermediate between the dependent and independent suspensions, is called a suspension with associated levers and is used for rear wheels of front-wheel drive cars. Suspension structures with associated levers have also been developed for the rear driving wheels of a car (ed. St. N 1355501, class 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. In the construction of suspensions with connected levers, an elastic transverse beam allows more rational loading of the body, improves the kinematic characteristic of the wheel suspension, and acts as a stabilizer of lateral stability. The pendants are lightweight and fit well.

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. But at the same time, their individual elements work in heavily loaded conditions. When the wheels move in opposite directions, the elastic transverse beam is subject to twisting and bending, the joints of the transverse beam with levers made by welding are especially loaded, which increases the stress concentration, limiting the opposite movement of the wheels and the permissible load on the rear axle. These places are usually reinforced with scarves, which increases the dimensions of the structure.

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). The prototype of the invention is a rear-wheel drive vehicle suspension comprising longitudinal arms, each of which is pivotally connected to the body at one end and connected to the wheel support body with the other, and an open transverse elastic beam rigidly connected to the levers and located between the axles wheels and swing axles of levers (UK patent N 1523767, CL 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. All of the above disadvantages apply equally to the specified suspension. In addition, if the housing of the support unit has significant dimensions, which is possible in the case of the use of wheel gears in the rear wheel drive, additional difficulties arise in the layout and connection of the suspension parts to each other.

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. The invention solves the problem of reducing the number of connections of the suspension elements and reducing the load of the structure without limiting its functionality and any positive qualities, which ultimately leads to a simplification of the design, increased reliability and reduced dimensions.

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. To solve the problem in the suspension of the wheels of the vehicle, containing longitudinal levers, each of which is pivotally attached to the body at one end and connected to the wheel support unit with the other, and an open transverse elastic beam rigidly connected to the levers and located between the axles of the wheels and the swing axes of the levers, according to the invention, the housing of the wheel support unit has a section developed in the longitudinal direction, provided with a flange located in a plane parallel to the plane of the wall of the transverse beam, the planes of the housing flange and the lever response flange are coupled to the wall of the transverse beam and fastened with detachable fastening elements.

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. Thanks to this design solution, the suspension does not require two independent joints, namely, the connection of the elastic transverse beam with the longitudinal arms, which is usually carried out by welding and the connection of the longitudinal arms with the wheel support units. The exclusion of welded joints, which inevitably are stress concentrators, reduces the structural load.

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. To further reduce the load on the structure and reduce the dimensions of the connection: the lever-transverse beam-wheel housing of the wheel support unit, by changing the load-bearing power circuit, as applied to the particular case of the invention, each lever has additional support in the body of the wheel support unit made in the form of a protruding the flange of the console, passed through the hole in the wall of the transverse beam and installed without a gap in the inner hole of the housing.

Преимущества предложенного решения подвески со связанными рычагами заключается в упрощении конструкции, повышении ее надежности и технологичности, снижении габаритов. The advantages of the proposed suspension solutions with associated levers is to simplify the design, increase its reliability and manufacturability, reduce the size.

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. In FIG. 1 shows a suspension, a plan view with a shock absorber removed; in FIG. 2 same side view; in FIG. 3, section AA in FIG. 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. The suspension of the vehicle’s wheels contains longitudinal levers 1, each of which is pivotally attached to the body with the front part with the possibility of swinging around the axle 2, and the rear part is connected to the housing 3 of the wheel bearing unit 4, an elastic transverse beam 5 of the open type, rigidly connected to the levers 1 and located between the axles of the wheels 4 and the axles 2 of the swing levers 1, and the telescopic shock absorber 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. The elastic transverse beam 5 along the entire length, including at the joints with the levers 1, has a U-shaped profile formed by the wall 7 and the shelves 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. The term "wheel bearing assembly" means a part of a suspension structure bearing a fixed ring of a wheel bearing. In the described construction, a drive shaft 10 is mounted in the housing 3 of the wheel bearing unit 4 of the bearings 9, which is rotated through a gearbox from an electric motor 11 connected to the housing 3. A brake drum 12 is attached to the flange of the drive shaft 10, and a wheel 4 is attached to it.

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. The housing 3 has a section developed in the direction of the longitudinal axis of the vehicle, ending with a flange 13 located in a plane parallel to the plane of the wall 7 of the transverse beam 5. A counter flange 14 is welded to the lever 1 made of pipe. The flange 13 of the housing 3 is adjacent to the wall 7 of the beam 5 on the one hand, and the flange 14 of the lever 1 on the other. The flanges 13, 14 and the wall 7 of the beam 5 have coaxial peripheral holes in which studs 15 with nuts 16 are installed, tightening the flanges 13, 14 and the wall 7 of the transverse beam 5 sandwiched between them.

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. To connect the shock absorber 6 on the developed longitudinal section of the housing 3 there is an eye 17 made in one piece with the housing, which avoids additional parts and connections in the suspension for attaching the shock absorber 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. In a particular case, to reduce the load on the structure and dimensions of the connection, each of the levers 1 has an additional support in the housing 3, for which a hole 18 is made in the wall 7 of the transverse beam 5, coaxial with the internal stepped hole 19 in the housing 3, and the lever 1 is provided with a protruding beyond the flange 13 by the console 20, passed through the hole 18 in the wall 7 of the transverse beam 5 and installed in the hole 19 of the housing 3, and the precisely machined end of the console 20 is installed in the smaller diameter portion of the hole 19 without a gap.

Подвеска работает следующим образом. Suspension works as follows.

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. The resulting force at the contact of the wheels 4 with the supporting surface causes the resulting force at the points of attachment of the levers 1 to the body. This force is transmitted from the wheels 4 to the points of attachment of the levers 1 to the body through the flanges 13 of the levers 1, the transverse beam 5 and the flanges 14 of the housing 3. The junction is loaded with bending and torques, as well as shear force in the plane of the flanges 13, 14 and the force perpendicular to it . These forces are perceived by the friction forces between the flanges 13, 14 and the wall 7, sandwiched between them, arising from the tightening of the studs 15, and the tensile strength of the studs 15. The moments acting in the planes perpendicular to the flanges 13, 14 are perceived by the moments from the pairs of forces arising between the supporting edge of each flange and the corresponding studs.

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. In the presence of additional bearings in the levers 1 in the housing 3 of the wheel support node, an additional reactive moment arises from a pair of forces formed by the friction force between the respective flanges 13, 14 and the force at the interface without the end of the console 20 of each lever 1 in the hole 19 of the housing 3, which relieves the above connection and makes it possible to reduce the dimensions of the flanges 13, 14 and, accordingly, the dimensions of the wall 7 of the transverse beam 5 at the points of attachment to the flanges.

Claims

1. SUSPENSION OF VEHICLE WHEELS, comprising longitudinal arms, each of which is pivotally connected to the body at one end and connected to the wheel support body with the other, and an open open transverse beam rigidly connected to the levers and located between the axles of the wheels and the swing axles of the levers characterized in that the housing of the wheel bearing unit has a longitudinally developed portion provided with a flange located in a plane parallel to the plane of the wall of the transverse beam, while the plane of the flange of the housing and the reciprocal flange of the lever mated to the wall of the transverse beam and fastened with detachable fasteners.

2. Suspension according to claim 1, characterized in that the lever has an additional support in the housing of the wheel support unit, made in the form of a protruding beyond the flange of the console, passed through an opening in the wall of the transverse beam and installed without a gap in the inner hole of the housing.