專利名稱：柔性鉸接關(guān)節(jié)及具有該鉸接關(guān)節(jié)的車輛橡膠懸架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及車輛領(lǐng)域，更具體地，涉及一種柔性鉸接關(guān)節(jié)及具有該鉸接關(guān)節(jié)的車輛橡膠懸架。
技術(shù)背景如圖I所示，現(xiàn)有技術(shù)的V型載重車輛橡膠懸架包括均衡梁20和設(shè)置在均衡梁20兩端的柔性鉸接關(guān)節(jié)10。該載重車輛橡膠懸架可以有效的降低車體重量，增加有效載貨量及經(jīng)濟(jì)效益，維護(hù)及運(yùn)行成本低。但是，載重車輛的惡劣運(yùn)行工況導(dǎo)致均衡梁用柔性鉸接關(guān)節(jié)破壞頻率很高，嚴(yán)重遏制了這種輕型的載重車輛橡膠懸架的發(fā)展及推廣。圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)中V型載重車輛橡膠懸架中常用的一種柔性鉸接關(guān)節(jié)10。該柔性鉸接關(guān)節(jié)10為橡膠金屬關(guān)節(jié)，包括具有圓柱面的金屬芯軸11、套裝在金屬芯軸11的圓柱面外的圓柱套簡形的彈性橡膠層12和套裝在彈性橡膠層12外周的圓柱套簡形的金屬外套13。其中，金屬芯軸11、彈性橡膠層12和金屬外套13通過硫化結(jié)合在一起。通過實(shí)際裝車驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，以上現(xiàn)有技術(shù)的柔性鉸接關(guān)節(jié)其結(jié)構(gòu)存在如下缺點(diǎn)在保證徑向剛度的同時(shí)，產(chǎn)品的偏轉(zhuǎn)剛度偏大，降低了使用具有該橡膠懸架的車輛的操作舒適性；產(chǎn)品的彈性體層厚度均一，導(dǎo)致產(chǎn)品局部應(yīng)力較大，容易造成破壞，柔性鉸接關(guān)節(jié)使用壽命難以滿足客戶要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種柔性鉸接關(guān)節(jié)及具有該鉸接關(guān)節(jié)的車輛橡膠懸架。該柔性鉸接關(guān)節(jié)的徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)剛度均能較好的與車輛的性能相匹配。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種柔性鉸接關(guān)節(jié)，包括芯軸、套設(shè)在芯軸外周的彈性材料層和套設(shè)在彈性材料層外周的外套，芯軸與彈性材料層連接處的外周面和外套與彈性材料層連接的內(nèi)周面之間的距離在柔性鉸接關(guān)節(jié)的軸線方向上從中間向兩端逐漸增大。進(jìn)一步地，芯軸與彈性材料層之間以及彈性材料層與外套之間采用粘合方式固定連接。進(jìn)一步地，彈性材料層的兩個(gè)端面分別形成有環(huán)形的內(nèi)凹面。進(jìn)一步地，內(nèi)凹面的截面形狀為拋物線形。進(jìn)一步地，芯軸與彈性材料層連接處的外周面包括由具有第一半徑的圓弧圍繞芯軸的軸線旋轉(zhuǎn)一周而形成的第一曲面。進(jìn)一步地，外套與彈性材料層連接的內(nèi)周面包括由具有第二半徑的圓弧圍繞芯軸的軸線旋轉(zhuǎn)一周而形成的第二曲面，且第二半徑大于第一半徑。進(jìn)一步地，外套的與彈性材料層連接的內(nèi)周面還包括位于第二曲面兩端的內(nèi)凸的第三曲面，第三曲面的內(nèi)凸頂點(diǎn)位于彈性材料層的兩個(gè)端面的內(nèi)側(cè)。進(jìn)一步地，彈性材料層為高分子彈性材料形成的單層整體結(jié)構(gòu)。[0014]進(jìn)一步地，彈性材料層為橡膠材料或聚氨脂材料形成的單層整體結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型還提供了一種車輛橡膠懸架，包括兩根均衡梁和四個(gè)柔性鉸接關(guān)節(jié)，柔性鉸接關(guān)節(jié)為前述的柔性鉸接關(guān)節(jié)，每根均衡梁的兩端各安裝一個(gè)柔性鉸接關(guān)節(jié)。根據(jù)本實(shí)用新型的柔性鉸接關(guān)節(jié)，由于采用了兩端厚、中間薄的彈性材料層，使得該柔性鉸接關(guān)節(jié)的徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)剛度均能較好的與車輛的性能相匹配。由于調(diào)整了彈性材料層的厚度，優(yōu)化了柔性鉸接關(guān)節(jié)的應(yīng)力分布，從而可以提高柔性鉸接關(guān)節(jié)的使用壽命。在車輛橡膠懸架中使用該柔性鉸接關(guān)節(jié)時(shí)，使均衡梁達(dá)到了減振的要求，與車輛的使用特點(diǎn)相適應(yīng)。同時(shí)，還提高了使用具有該橡膠懸架的車輛的操作舒適性。

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是車輛橡膠懸架中的部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的車輛橡膠懸架的柔性鉸接關(guān)節(jié)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的車輛橡膠懸架的柔性鉸接關(guān)節(jié)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖4是圖3的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。如圖3至圖4所示，本實(shí)施例的柔性鉸接關(guān)節(jié)包括金屬芯軸31、彈性材料層32和金屬外套33。彈性材料層32可以采用橡膠材料或聚氨酯材料等高分子彈性材料制作，優(yōu)選地，彈性材料層32為單層整體結(jié)構(gòu)，中間無隔片結(jié)構(gòu)；彈性材料層32套設(shè)在芯軸31的外周；外套33套設(shè)在彈性材料層32的外周。其中，如圖3所示的，芯軸31與彈性材料層32連接處的外周面和外套33與彈性材料層32連接的內(nèi)周面之間的距離在柔性鉸接關(guān)節(jié)的軸線方向上從中間向兩端逐漸增大。由于采用了兩端厚中間薄的彈性材料層，使得該柔性鉸接關(guān)節(jié)的徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)剛度均能較好的與車輛的性能相匹配。由于調(diào)整了彈性材料層的厚度，優(yōu)化了柔性鉸接關(guān)節(jié)的應(yīng)力分布，從而可以提高柔性鉸接關(guān)節(jié)的使用壽命。芯軸31與彈性材料層32之間以及彈性材料層32與外套33之間利用模具采用粘合方式固定連接形成復(fù)合結(jié)構(gòu)。有利的是，粘合完成后的柔性鉸接關(guān)節(jié)產(chǎn)品經(jīng)過徑向擠壓成型來消除彈性材料層內(nèi)部的收縮應(yīng)力，徑向擠壓量在I至3mm之間。優(yōu)選地，彈性材料和邵氏A硬度范圍在50°至75°之間。如圖3所示，本實(shí)施例中彈性材料層32的兩個(gè)端面分別形成有環(huán)形的內(nèi)凹面。這種設(shè)置使得柔性鉸接關(guān)節(jié)的軸向、偏轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)剛度能更好地適應(yīng)車輛性能需求。優(yōu)選地，內(nèi)凹面的截面形狀為拋物線形。在本實(shí)施例中具體地，芯軸31的與彈性材料層32連接處的外周面包括由具有第一半徑的圓弧圍繞芯軸31的軸線旋轉(zhuǎn)一周而形成的第一曲面。外套33的與彈性材料層32連接的內(nèi)周面包括由具有第二半徑的圓弧圍繞芯軸31的軸線旋轉(zhuǎn)一周而形成的第二曲面，且第二半徑大于第一半徑。在本實(shí)施例中優(yōu)選地是，外套33的與彈性材料層32連接的內(nèi)周面還包括位于第二曲面兩端的內(nèi)凸的第三曲面，第三曲面的內(nèi)凸頂點(diǎn)位于彈性材料層32的兩個(gè)端面的內(nèi)側(cè)。該柔性鉸接關(guān)節(jié)的彈性材料層32過渡平緩，應(yīng)力分布合理，能更好地適應(yīng)載重汽車的運(yùn)行特性。以上實(shí)施例柔性鉸接關(guān)節(jié)優(yōu)選地在車輛橡膠懸架中使用，車輛橡膠懸架包括兩根均衡梁和四個(gè)前述的柔性鉸接關(guān)節(jié)，每根均衡梁的兩端各安裝一個(gè)柔性鉸接關(guān)節(jié)。柔性鉸接關(guān)節(jié)主要用于均衡梁的減振和支撐，承受徑向載荷，并且傳遞軸向、偏轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)力。在車輛橡膠懸架中使用該柔性鉸接關(guān)節(jié)時(shí)，均衡梁達(dá)到了減振的要求，與車輛的使用特點(diǎn)相適應(yīng)。同時(shí)，還能提高使用具有該橡膠懸架的車輛的操作舒適性。從以上的描述中可以看出，本實(shí)用新型上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果由于采用了兩端厚中間薄的彈性材料層，使得該柔性鉸接關(guān)節(jié)的徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)剛度均能較好的與車輛的性能相匹配。由于調(diào)整了彈性材料層的厚度，優(yōu)化了柔性鉸接關(guān)節(jié)的應(yīng)力分布，從而可以提高柔性鉸接關(guān)節(jié)的使用壽命。在車輛橡膠懸架中使用該柔性鉸接關(guān)節(jié)時(shí)，達(dá)到了均衡梁減振的要求，與車輛的使用特點(diǎn)相適應(yīng)。同時(shí)，還提高了使用具有該橡膠懸架的車輛的操作舒適性。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種柔性鉸接關(guān)節(jié)，包括芯軸(31)、套設(shè)在所述芯軸(31)外周的彈性材料層(32)和套設(shè)在所述彈性材料層(32)外周的外套(33)，其特征在于，所述芯軸(31)與所述彈性材料層(32)連接處的外周面和所述外套(33)與所述彈性材料層(32)連接的內(nèi)周面之間的距離在所述柔性鉸接關(guān)節(jié)的軸線方向上從中間向兩端逐漸增大。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性鉸接關(guān)節(jié)，其特征在于，所述芯軸(31)與所述彈性材料層(32)之間以及所述彈性材料層(32)與所述外套(33)之間采用粘合方式固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柔性鉸接關(guān)節(jié)，其特征在于，所述彈性材料層(32)的兩個(gè)端面分別形成有環(huán)形的內(nèi)凹面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柔性鉸接關(guān)節(jié)，其特征在于，所述內(nèi)凹面的截面形狀為拋物線形。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的柔性鉸接關(guān)節(jié)，其特征在于，所述芯軸(31)與所述彈性材料層(32)連接處的外周面包括由具有第一半徑的圓弧圍繞所述芯軸(31)的軸線旋轉(zhuǎn)一周而形成的第一曲面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柔性鉸接關(guān)節(jié)，其特征在于，所述外套(33)與所述彈性材料層(32)連接的內(nèi)周面包括由具有第二半徑的圓弧圍繞所述芯軸(31)的軸線旋轉(zhuǎn)一周而形成的第二曲面，且所述第二半徑大于所述第一半徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柔性鉸接關(guān)節(jié)，其特征在于，所述外套(33)的與所述彈性材料層(32)連接的內(nèi)周面還包括位于所述第二曲面兩端的內(nèi)凸的第三曲面，所述第三曲面的內(nèi)凸頂點(diǎn)位于所述彈性材料層(32)的兩個(gè)端面的內(nèi)側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的柔性鉸接關(guān)節(jié)，其特征在于，所述彈性材料層(32)為高分子彈性材料形成的單層整體結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的柔性鉸接關(guān)節(jié)，其特征在于，所述彈性材料層(32)為橡膠材料或聚氨脂材料形成的單層整體結(jié)構(gòu)。
10.一種車輛橡膠懸架，包括兩根均衡梁和四個(gè)柔性鉸接關(guān)節(jié)，其特征在于，所述柔性 鉸接關(guān)節(jié)為根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的柔性鉸接關(guān)節(jié)，每根所述均衡梁的兩端各安裝一個(gè)所述柔性鉸接關(guān)節(jié)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種柔性鉸接關(guān)節(jié)及具有該鉸接關(guān)節(jié)的車輛橡膠懸架。本實(shí)用新型的柔性鉸接關(guān)節(jié)包括芯軸(31)、套設(shè)在芯軸(31)外周的彈性材料層(32)和套設(shè)在彈性材料層(32)外周的外套(33)，芯軸(31)與彈性材料層(32)連接處的外周面和外套(33)與彈性材料層(32)連接的內(nèi)周面之間的距離在柔性鉸接關(guān)節(jié)的軸線方向上從中間向兩端逐漸增大。根據(jù)本實(shí)用新型的柔性鉸接關(guān)節(jié)，由于采用了兩端厚、中間薄的彈性材料層，使得該柔性鉸接關(guān)節(jié)的徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)剛度均能較好的與車輛的性能相匹配。
文檔編號B60G11/22GK202573699SQ20122017185
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者王繼托, 鄒波, 李建林 申請人:株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司