CN102267352B - 车辆悬挂系统的轴衬套 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆悬挂系统的轴衬套，包括刚性的轴向芯子和套设在该芯子外周的圆截面的有回弹性的外衬套，该外衬套在该芯子的竖直方向的上下两侧均对应设置有凹孔，该芯子包括芯子本体以及在该芯子本体的水平方向的前后两侧对应设置的凸起。本发明由于在芯子本体水平方向前后两侧设置向外的凸起，增加了纵向方向即车辆行驶方向的刚度，增强了车辆在行驶过程中的牵引能力，减少了车辆在行驶或转向过程中产生的侧向力，增加了车辆的平稳性。此外，由于本发明的轴衬套是由两个或两个以上的不同硬度的材料组成，该两种材料的接触面做成不规则形状增大了其接触面积以及粘合力，使该两种材料在承受侧向力时不容易脱落。

Description

车辆悬挂系统的轴衬套

技术领域

本发明涉及一种车辆悬挂系统，具体涉及一种车辆悬挂系统的悬架组件，更具体涉及一种车辆悬挂系统的轴衬套。

背景技术

舒适性是车辆最重要的使用性能之一。舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬挂系统的特性相关，因此，车辆悬挂系统是保证车辆舒适性的重要部件。同时，车辆悬挂系统作为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。

现有车辆的每个悬挂系统包括一对横向间隔开的悬架组件，每个悬架组件具有一尾梁或悬架摆臂，而尾梁悬架摆臂在其前端和后端之间为基本上硬的构造而没有任何关节、枢轴点或类似物，从而尾梁悬架摆臂结构自身不会明显偏斜。而悬架组件的这类的硬的悬架摆臂或尾梁，在悬架摆臂或尾梁的中部到与其前端相对的后端刚性地连接到枢轴，而该枢轴连接到车架悬挂支架。安装在尾梁或悬架摆臂中的枢轴在使用时受到垂直、水平、轴向和扭转方向上的力的作用，因此要求这些枢轴能承受这些力，包括减震和缓冲不协调的车轮加载，并且通过改变自身在不同方向的硬度来调节这些不同方向的力传递到车辆，使车辆在行驶中更加平稳舒适并且使得这些轴承具有长期的使用寿命。

现有车辆中，尾梁或悬架摆臂到悬挂支架的枢轴连接通过轴衬套而实现，现有的轴衬套只是包括弹性的外衬套，该弹性外衬套围绕着中心钢套即芯子模塑并黏附地连接到其上。其中，中心钢套即芯子实质上不易弯曲，而弹性外衬套有某种趋于缓冲垂直力、水平力和扭力的回弹性，尤其是有某种趋于缓冲滚动引起的力和不协调的轮加载的回弹性。通常，外衬套由橡胶材料制成。虽然外衬套已被制成很坚硬，并且围绕轴向套筒部分具有相同级别的硬度和回弹性。但是这限制了外衬套的效用，因为根据使用时载荷作用于外衬套法线方向，外衬套围绕枢轴以不同角度定位的部分处的硬度和回弹性要求可能有些变化。如果外衬套在使用时承受沉重的载荷，那么它通常要有高级别的硬度，这种硬度使得它对于适当的载荷缓冲来说过于坚硬，但如果将外衬套制成在使用时对于沿不同方向作用于它的载荷范围具有折衷级别的硬度和回弹性，那么无疑它的性能就受到了限制。

为了针对使用时从不同方向作用于枢轴的不同级别力而改变外衬套的硬度，现有的做法是将外衬套开设凹孔，凹孔通常为弓形、在轴向套筒垂直方向的上下两侧。这使得在大体垂直方向上加载情形下的外衬套的硬度变软了，同时保持车辆的大体纵向方向即车辆行使方向上有更大的硬度，用以在滚动和不协调轮加载的情形下使车辆更加舒适。但是，沿该大体纵向方向即车辆行使方向提供的硬度是有限的，不足以令人满意地应对逐渐增加的加载条件，而只有某些车辆在这些条件下才能运行。

为解决纵向方向的硬度问题，美国专利US7252298B2公开了一种枢轴承，如图1所示，该枢轴承包括一外壳13’，一压缩并粘接在外壳13’中的有回弹性的外衬套12’，和一在外衬套12’中的刚性内部芯子11’。外衬套具有砂眼121’，当安装枢轴承以供使用时，砂眼设于该内部芯子11’竖直方向的上下两侧。外衬套12’中设有增硬部件14’，增强部件14’在砂眼121’间相对侧之间延伸。当枢轴承用于车辆拖曳臂悬吊中时，砂眼121’在枢轴承有大体垂直负载时，增加衬套的柔性。增硬部件14’增强水平方向即纵向方向或车辆行使方向的外衬套的硬度以提高车辆动力和降低震动，但由于其增硬部件14’的边伸入砂眼121’的相对端部，因此在车辆行驶过程中，增硬部件14’很容易与外衬套12’之间发生断裂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种车辆悬挂系统的轴衬套，增加纵向方向即车辆行驶方向的刚度，减低车辆在行驶过程中的振动，使车辆更加平稳乘坐更加舒适。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种车辆悬挂系统的轴衬套，包括刚性的轴向芯子和套设在该芯子外周的圆截面的有回弹性的外衬套，该外衬套在该芯子的竖直方向的上下两侧均对应设置有凹孔，该芯子包括芯子本体以及在该芯子本体的水平方向的前后两侧对应设置的凸起, 该凸起与该凹孔位于该芯子本体的不同方向上, 且该凸起与该凹孔处于该芯子的不同侧，且位于上下两侧的两凹孔在竖直方向的连线与位于前后两侧的两凸起在水平方向的连线相互垂直。

在上述的车辆悬挂系统的轴衬套中，所述芯子的凸起是由所述芯子本体一体地向外突伸出的，也可以是由材料硬度相当的其他材料制成且与所述芯子本体焊接或镶嵌成一体的。

在上述的车辆悬挂系统的轴衬套中，所述芯子本体在轴向上的长度大于或等于车辆悬挂系统的悬挂摆臂的钢套在轴向上的长度，所述芯子本体在轴向上的长度大于所述外衬套在轴向上的长度。

在上述的车辆悬挂系统的轴衬套中，所述轴衬套与车辆悬挂系统的悬挂摆臂钢套为过盈配合。或，所述外衬套外侧还设置有外壳，所述轴衬套与所述外壳为过盈配合。

在上述的车辆悬挂系统的轴衬套中，所述芯子的凸起的凸顶朝向所述芯子本体的水平方向。

在上述的车辆悬挂系统的轴衬套中，所述芯子的凸起的截面为半椭圆。

在上述的车辆悬挂系统的轴衬套中，所述芯子的凸起与所述芯子本体的外周是实心连接的，在所述芯子的凸起上设有至少一开孔。

在上述的车辆悬挂系统的轴衬套中，所述芯子的凸起与所述芯子本体的外周是空心连接的，在所述芯子的凸起上设有至少一开孔。

本发明的有益技术效果在于。

1、本发明的轴衬套，由于在芯子本体水平方向前后两侧即车辆行驶方向设置向外的凸起，增加了纵向方向即车辆行驶方向的刚度，增强了车辆在行驶过程中的牵引能力，减少了车辆在行驶或转向过程中产生的侧向力，增加了车辆的平稳性。

2、由于本发明的轴衬套是由两个或两个以上的不同硬度的材料组成，该两种材料的接触面做成不规则形状增大了其接触面积以及粘合力，使该两种材料在承受侧向力时不容易脱落。

附图说明

为更进一步阐述本发明为实现预定目的所采取的技术手段及功效，本发明结合以下的附图详细说明其目的、特征及特点。通过附图的说明，将可对发明的内容有深入且具体的了解，然而附图仅提供参考及说明用，并非用来对本发明加以限制。

图1是现有技术美国专利US 7252298B2中枢轴承即轴衬套的结构示意图。 

图2是包括本发明的车辆悬挂系统的轴衬套的悬挂摆臂总成图。

图3为本发明的车辆悬挂系统的轴衬套第一实施例的端部结构示意图。

图4为本发明第一实施例端部结构的另外一种芯子结构示意图。

图5是图3所示的轴衬套的A-A剖视图。

图6是图3所示轴衬套的芯子的立体结构示意图。

图7是本发明的车辆悬挂系统的轴衬套第二实施例芯子的立体结构示意图。

图8是本发明的车辆悬挂系统的轴衬套第三实施例芯子的立体结构示意图。

图9是本发明第三实施例芯子垂直方向去重的示意图。

图10为的车辆悬挂系统的轴衬套第四实施例芯子的立体结构示意图。

图11为本发明的车辆悬挂系统的悬挂轴衬套第五实施例结构的端部示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。

如图2所示，车辆悬挂系统包括悬架摆臂3，在其一端有安装空气弹簧的底座4。悬挂摆臂3焊接在轴套5上面，而轴套5则焊接于轴管6上。悬挂摆臂3的另一端是一个圆形的钢套2，其内部需要安装用于其缓冲作用的轴衬套1。在以往的设计中，轴衬套1一般由外部材料为橡胶的外衬套和内部为圆形的钢管即芯子组成，一般在橡胶外衬套上对应芯子的竖直方向的上下两侧对应设置有两个凹孔。

 [实施例1] 参见图3至图6所示，本发明的车辆悬挂系统的轴衬套第一种实施例。

如图3或图4所示，本实施例的轴衬套1包括刚性的轴向芯子11和套设在该芯子11外周的圆截面的有回弹性的外衬套12两个部分。其中外部衬套12一般为橡胶、聚氨酯或者类似的柔性材料制成，其在芯子11的竖直方向的上下两侧位置开有两个凹孔121，用以增加在竖直方向的柔度，增加车辆的舒适度，凹孔121可为相对的笑脸形状或相反的哭脸形状（图3、4所示）。

如图6所示，芯子11包括芯子本体111及芯子本体111水平方向前后两侧即车辆行驶方向设置的向外的凸起112、113，在本实施例中，凸起112、113绕芯子本体111大致呈截面半椭圆形延伸，位于芯子本体111水平方向前两侧呈截面半椭圆形延伸的凸起112、113对接成椭圆状套管。

芯子本体111一般为比外衬套12刚度和强度高的材料做成，一般为尼龙、钢铁、铸铁或铸钢等材料。凸起112、113可以为与芯子本体111相同或不同材料组成，可以是芯子本体111的延伸或由材料硬度相当的其他材料制成且与芯子本体111焊接或镶嵌制成一体，即凸起112、113可以是与芯子本体111一起铸造成型或镶嵌、焊接在一起的。

在本实施例中，凸起112、113的截面形状为半椭圆形，并由芯子本体111水平方向前后两侧呈截面半椭圆形的一对凸起112、113对接成椭圆状套管，并且优选的方案是凸起112、113与芯子本体111一体成型。但不限于此，凸起112、113还可以是弓形等其它形状，凸起112、113的凸顶朝向芯子本体111的水平方向，只要使芯子11与外衬套12的接触面不规则即可。

此外，芯子本体111的轴向长度大于或等于钢套2的长度，而芯子本体111在轴向上的长度大于外衬套12的长度，形成对称的伸出部分114，用于轴向和倾斜加载情形下轴衬套的顺从。该伸出部分114从外衬套12的相对轴向端对称地伸出，这样使外衬套12与钢套2之间形成倾斜，使轴衬套1在加载变形情况下能与钢套2自身进行适应性调整顺从。 

实施例2] 参见图7所示，本实施例为本发明的车辆悬挂系统的悬挂衬套的第二种实施例，本实施例的悬挂衬套结构与实施例1大致相同，在此省略不述，稍有不同的是：

如图7至图8所示，芯子11的凸起112、113与芯子本体111的外周是实心连接的，即凸起112、113上设置有开孔1122和1132，开孔1122、1132可以为1个甚至多个，用于减重。

实施例3] 参见图8和图9所示，本实施例为本发明的车辆悬挂系统的悬挂衬套的第三种实施例，本实施例的悬挂衬套结构与实施例1大致相同，在此省略不述，稍有不同的是：如图8、图9所示，芯子11的凸起112、113与芯子本体111的外周是空心连接的，即凸起112、113与芯子本体111的外周间形成有凹槽1121和1131，用于减重。

 [实施例4] 参见图10所示，本实施例为本发明的车辆悬挂系统的悬挂衬套的第四种实施例，本实施例的悬挂衬套结构结合了实施例2与实施例3。

如图10所示，芯子11的凸起112、113与芯子本体111的外周是空心连接的，即凸起112、113与芯子本体111的外周间形成有凹槽1121和1131，用于减重。另外，在芯子的凸起112、113上还进一步开设有开孔1122和1132，开孔1122、1132可以为1个甚至多个，同样用于减重。

 [实施例5]  参见图11所示，本实施例为本发明的车辆悬挂系统的悬挂衬套的第五种实施例，本实施例的悬挂衬套结构与实施例4大致相同，在此省略不述，稍有不同的是：

如图11所示，直接在圆管形的芯子本体111上直接加焊凸起112、113，形成芯子11。

 以上实施例中，轴衬套1可直接装配到悬挂摆臂3的钢套2内，轴衬套1与悬挂摆臂钢套2为过盈配合。此外，还可以在外衬套12外增加一个外壳（图中未示），轴衬套1可粘接到和/或模制到外壳中，轴衬套1与外壳为过盈配合。

本发明的轴衬套，由于在芯子本体水平方向前后两侧即车辆行驶方向设置向外的凸起，增加了纵向方向即车辆行驶方向的刚度，增强了车辆在行驶过程中的牵引能力，减少了车辆在行驶或转向过程中产生的侧向力，增加了车辆的平稳性。

此外，由于本发明的轴衬套是由两个或两个以上的不同硬度的材料组成，该两种材料的接触面做成不规则形状增大了其接触面积以及粘合力，使该两种材料在承受侧向力时不容易断裂和脱落。

 上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种车辆悬挂系统的轴衬套，包括刚性的轴向芯子和套设在该芯子外周的圆截面的有回弹性的外衬套，该外衬套在该芯子的竖直方向的上下两侧均对应设置有凹孔，其特征在于，该芯子包括芯子本体以及在该芯子本体的水平方向的前后两侧对应设置的凸起，该凸起与该凹孔位于该芯子本体的不同方向上，且该凸起与该凹孔处于该芯子的不同侧，且位于上下两侧的两凹孔在竖直方向的连线与位于前后两侧的两凸起在水平方向的连线相互垂直。

2.根据权利要求1所述的车辆悬挂系统的轴衬套，其特征在于，所述芯子的凸起是由所述芯子本体一体地向外突伸出的。

3.根据权利要求1所述的车辆悬挂系统的轴衬套，其特征在于，所述芯子的凸起是由材料硬度相当的其他材料制成且与所述芯子本体焊接或镶嵌成一体的。

4.根据权利要求1所述的车辆悬挂系统的轴衬套，其特征在于，所述芯子本体在轴向上的长度大于或等于车辆悬挂系统的悬挂摆臂的钢套在轴向上的长度，所述芯子本体在轴向上的长度大于所述外衬套在轴向上的长度。

5.根据权利要求1所述的车辆悬挂系统的轴衬套，其特征在于，所述轴衬套与车辆悬挂系统的悬挂摆臂钢套为过盈配合。

6.根据权利要求1所述的车辆悬挂系统的轴衬套，其特征在于，所述外衬套外侧还设置有外壳，所述轴衬套与所述外壳为过盈配合。

7.根据权利要求1所述的车辆悬挂系统的轴衬套，其特征在于，所述芯子的凸起的凸顶朝向所述芯子本体的水平方向。

8.根据权利要求1至7任一项所述的车辆悬挂系统的轴衬套，其特征在于，所述芯子的凸起的截面为半椭圆。

9.根据权利要求8所述的车辆悬挂系统的轴衬套，其特征在于，所述芯子的凸起与所述芯子本体的外周是实心连接的。

10.根据权利要求9所述的车辆悬挂系统的轴衬套，其特征在于，所述芯子的凸起上设有至少一开孔。

11.根据权利要求8所述的车辆悬挂系统的轴衬套，其特征在于，所述芯子的凸起与所述芯子本体的外周是空心连接的。

12.根据权利要求11所述的车辆悬挂系统的轴衬套，其特征在于，所述芯子的凸起上设有至少一开孔。

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