CN104314978A - 稳定臂衬套减振结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种稳定臂衬套减振结构，其外层为第一金属环，中间层为橡胶垫，内层为第二金属环，所述橡胶垫内设置有至少一层金属片，该金属片沿所述橡胶垫的厚度方向延伸。通过在橡胶垫中增加金属片，把橡胶分层，综合金属片和橡胶的性能，达到提高衬套减振结构的刚度和耐久性的目的。同时橡胶垫中增加金属片，由于金属片的回弹能力强于橡胶，从而可解决橡胶衬套易产生永久变形的问题，提升了悬置***的减振效果，进而提高了驾驶室的舒适性和可靠性。
Description
技术领域
本发明属于车辆悬置***，特别是一种稳定臂衬套减振结构。
背景技术
随着国内高速公路的持续建设以及物流业的迅猛发展，重型卡车越来越受到长途运输市场的青睐，使用者从原来的只注重载重量逐步向舒适性、安全性等方面开始转移，且对重型卡车的舒适性要求也越来越高。
稳定臂衬套减振结构作为重型卡车驾驶室悬置***重要组成部件，其对重卡的舒适性和可靠性起着至关重要的作用。
现有重卡稳定臂衬套减振结构，如图1和图2所示，外层为第一金属环101，中间层为硫化橡胶102，内层为第二金属环103，该衬套减振结构通过压装与稳定臂固定。在车辆行驶时，驾驶室上下运动通过稳定臂起限位作用，同时橡胶衬套有扭转复原的功能，对底盘和驾驶室的振动传递起衰减作用。
重卡行驶在工况较差的路面时驾驶室会频繁的上下跳动及扭转，而且驾驶室的侧倾和颠簸相当严重，如果采用上述衬套减振结构，由于硫化橡胶的刚度不足、散热差、耐久性不好，从而使得衬套减振结构的刚度无法满足驾驶室对防侧倾性能的需求，且橡胶衬套长期使用后易产生永久变形，造成失效，进而导致驾驶室舒适性、可靠性降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种刚度强、更耐用、不易产生永久变形，可提高驾驶室舒适性和可靠性的稳定臂衬套减振结构。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种稳定臂衬套减振结构，其外层为第一金属环，中间层为橡胶垫，内层为第二金属环，所述橡胶垫内设置有至少一片金属片，该金属片沿所述橡胶垫的厚度方向延伸。
优选地，所述金属片为弧形，该金属片与所述第二金属环同心。
优选地，所述金属片为至少两片，每片所述金属片的厚度相同，所述金属片沿所述橡胶垫相对于所述第二金属环的圆心对称设置。
优选地，所述金属片将所述橡胶垫分隔成相对于所述第二金属环的圆心对称设置的橡胶层，每层所述橡胶层的层高相等。
优选地，所述金属片将所述橡胶垫分隔成相对于所述第二金属环的圆心对称设置的橡胶层，所述橡胶层的层高沿所述第一金属环向所述第二金属环的方向依次增大。
优选地，所述金属片将所述橡胶垫分隔成相对于所述第二金属环的圆心对称设置的橡胶层，其中，靠近所述第二金属环的橡胶层的层高大于其它橡胶层的层高，所述其它橡胶层的层高相等。
优选地，所述金属片为至少四片，沿所述橡胶垫相对于所述第二金属环的圆心对称设置，其中，靠近所述第二金属环的金属片的厚度大于其它金属片的厚度，所述其它金属片的厚度相等。
优选地，所述金属片将所述橡胶垫分隔成相对于所述第二金属环的圆心对称设置的橡胶层，每层所述橡胶层的层高相等。
优选地，所述金属片将所述橡胶垫分隔成相对于所述第二金属环的圆心对称设置的橡胶层，所述橡胶层的层高沿所述第一金属环向所述第二金属环的方向依次增大。
优选地，所述金属片将所述橡胶垫分隔成相对于所述第二金属环的圆心对称设置的橡胶层，其中，靠近所述第二金属环的橡胶层的层高大于其它橡胶层的层高，所述其它橡胶层的层高相等。
本发明一种稳定臂衬套减振结构，其外层为第一金属环，中间层为橡胶垫，内层为第二金属环，所述橡胶垫内设置有至少一层金属片，该金属片沿所述橡胶垫的厚度方向延伸。通过在橡胶垫中增加金属片，把橡胶分层，综合金属片和橡胶的性能，达到提高衬套减振结构的刚度和耐久性的目的。同时橡胶垫中增加金属片，由于金属片的回弹能力强于橡胶，从而可解决橡胶衬套易产生永久变形的问题，提升了悬置***的减振效果，进而提高了驾驶室的舒适性和可靠性。
附图说明
图1为现有的稳定臂衬套减振结构的主视图；
图2为现有的稳定臂衬套减振结构的剖视图；
图3为本发明实施例提供的稳定臂衬套减振结构的主视图；
图4为本发明实施例提供的稳定臂衬套减振结构的剖视图；
图5为本发明实施例提供的稳定臂衬套减振结构安装在稳定臂上的使用状态图；
图6为安装有本发明实施例提供的稳定臂衬套减振结构的稳定臂的使用状态图。
图1至图2中附图标记为：101第一金属环、102硫化橡胶、103第二金属环。
图3至图6中附图标记为：1第一金属环、2橡胶垫、2a第一橡胶层、2b第二橡胶层、2c第三橡胶层、2d第四橡胶层、2e第五橡胶层、2f第六橡胶层、2g第七橡胶层、2h第八橡胶层、3第二金属环、4金属片、4a第一金属片、4b第二金属片、4c第三金属片、4d第四金属片、4e第五金属片、4f第六金属片、5稳定臂、6稳定臂支座。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
如图3和图4所示，一种稳定臂衬套减振结构，其外层为第一金属环1，中间层为橡胶垫2，内层为第二金属环3，橡胶垫2内设置有至少一片金属片4，该金属片4沿橡胶垫2的厚度方向延伸。金属片4优选钢片，其原因在于钢片的强度较好且取材容易，成本低廉。进一步优选地，金属片4为弧形，该金属片4与第二金属环3同心，弧形金属片4在受力时可将可将力沿弧面分解且回弹性能更佳。
金属片4沿橡胶垫2相对于第二金属环3的圆心对称设置。
如图3和图4所示，优选地，金属片4为六片，分别第一金属片4a、第二金属片4b、第三金属片4c、第四金属片4d、第五金属片4e、第六金属片4f，每片金属片4的厚度相同。六片金属片4沿橡胶垫2排布，且第一金属片4a、第二金属片4b、第三金属片4c和第四金属片4d、第五金属片4e、第六金属片4f相对于第二金属环3的圆心对称设置。
六片金属片4将橡胶垫2分隔成八层橡胶层，其分别为第一橡胶层2a、第二橡胶层2b、第三橡胶层2c、第四橡胶层2d、第五橡胶层2e、第六橡胶层2f、第七橡胶层2g、第八橡胶层2h。其中，第一橡胶层2a、第二橡胶层2b、第三橡胶层2c、第四橡胶层2d和第五橡胶层2e、第六橡胶层2f、第七橡胶层2g、第八橡胶层2h相对于第二金属环3的圆心对称设置，而且每层橡胶层的层高相等。
一种实施例，第一橡胶层2a、第二橡胶层2b、第三橡胶层2c、第四橡胶层2d的层高依次增大，由于第一橡胶层2a、第二橡胶层2b、第三橡胶层2c、第四橡胶层2d和第五橡胶层2e、第六橡胶层2f、第七橡胶层2g、第八橡胶层2h相对于第二金属环3的圆心对称设置，所以第八橡胶层2h、第七橡胶层2g、第六橡胶层2f、第五橡胶层2e的层高也依次增大，而且第一橡胶层2a和第八橡胶层2h的层高相等，第二橡胶层2b和第七橡胶层2g的层高相等，第三橡胶层2c和第六橡胶层2f的层高相等，第四橡胶层2d和第五橡胶层2e的层高相等。
另一种实施例，第一橡胶层2a、第二橡胶层2b、第三橡胶层2c的层高相等，第四橡胶层2d的层高分别大于第一橡胶层2a、第二橡胶层2b、第三橡胶层2c的层高。由于第一橡胶层2a、第二橡胶层2b、第三橡胶层2c、第四橡胶层2d和第五橡胶层2e、第六橡胶层2f、第七橡胶层2g、第八橡胶层2h相对于第二金属环3的圆心对称设置，所以第五橡胶层2e的层高等于第四橡胶层2d的层高，而且第五橡胶层2e的层高分别大于第六橡胶层2f、第七橡胶层2g、第八橡胶层2h的层高，第一橡胶层2a、第二橡胶层2b、第三橡胶层2c、第六橡胶层2f、第七橡胶层2g、第八橡胶层2h的层高相等。
如图3和图4所示，优选地，金属片4为六片，分别第一金属片4a、第二金属片4b、第三金属片4c、第四金属片4d、第五金属片4e、第六金属片4f。六片金属片4沿橡胶垫2排布，且第一金属片4a、第二金属片4b、第三金属片4c和第四金属片4d、第五金属片4e、第六金属片4f相对于第二金属环3的圆心对称设置。其中，第一金属片4a、第二金属片4b的厚度相等，第三金属片4c的厚度分别大于第一金属片4a、第二金属片4b的厚度，由于金属片4沿橡胶垫2相对于第二金属环3的圆心对称设置，所以第三金属片4c和第四金属片4d的厚度相等，第四金属片4d的厚度分别大于第五金属片4e、第六金属片4f的厚度，第一金属片4a、第二金属片4b、第五金属片4e、第六金属片4f的厚度相等。
六片金属片4将橡胶垫2分隔成八层橡胶层，其分别为第一橡胶层2a、第二橡胶层2b、第三橡胶层2c、第四橡胶层2d、第五橡胶层2e、第六橡胶层2f、第七橡胶层2g、第八橡胶层2h。其中，第一橡胶层2a、第二橡胶层2b、第三橡胶层2c、第四橡胶层2d和第五橡胶层2e、第六橡胶层2f、第七橡胶层2g、第八橡胶层2h相对于第二金属环3的圆心对称设置，而且每层橡胶层的层高相等。
一种实施例，第一橡胶层2a、第二橡胶层2b、第三橡胶层2c、第四橡胶层2d的层高依次增大，由于第一橡胶层2a、第二橡胶层2b、第三橡胶层2c、第四橡胶层2d和第五橡胶层2e、第六橡胶层2f、第七橡胶层2g、第八橡胶层2h相对于第二金属环3的圆心对称设置，所以第八橡胶层2h、第七橡胶层2g、第六橡胶层2f、第五橡胶层2e的层高也依次增大，而且第一橡胶层2a和第八橡胶层2h的层高相等，第二橡胶层2b和第七橡胶层2g的层高相等，第三橡胶层2c和第六橡胶层2f的层高相等，第四橡胶层2d和第五橡胶层2e的层高相等。
另一种实施例，第一橡胶层2a、第二橡胶层2b、第三橡胶层2c的层高相等，第四橡胶层2d的层高分别大于第一橡胶层2a、第二橡胶层2b、第三橡胶层2c的层高。由于第一橡胶层2a、第二橡胶层2b、第三橡胶层2c、第四橡胶层2d和第五橡胶层2e、第六橡胶层2f、第七橡胶层2g、第八橡胶层2h相对于第二金属环3的圆心对称设置，所以第五橡胶层2e的层高等于第四橡胶层2d的层高，而且第五橡胶层2e的层高分别大于第六橡胶层2f、第七橡胶层2g、第八橡胶层2h的层高，第一橡胶层2a、第二橡胶层2b、第三橡胶层2c、第六橡胶层2f、第七橡胶层2g、第八橡胶层2h的层高相等。
上述结构的稳定臂衬套减振结构安装在稳定臂5上的状态如5所示，此稳定臂5安装在稳定臂支座6上的状态如图6所示。稳定臂衬套减振结构将第二金属环3、橡胶垫2和金属片4、第一金属环1依次叠加后同时至于硫化模具中，在加热加压中实现硫化化学反应与相应的界面反应，同时完成共硫化。稳定臂5和衬套减振结构采用压装装配，两者通过过盈配合起固定作用。
稳定臂衬套减振结构在使用时，主要受到来自如图5所示沿Z1方向和Z2方向的力，金属片4和橡胶垫2叠加的方式可增加结构刚度，上述实施例中不同厚度的金属片4和不同厚度橡胶垫的橡胶层组合，可以获得不同的刚度曲线，从而可以适用不同的车型，以及同一车型依照其主要适用的路况来选择适合的稳定臂衬套减振结构，从而使得稳定臂衬套减振结构工作在设计的刚度曲线范围内，进而提高驾驶室的整体舒适性。同时，金属片4的设置可提升稳定臂衬套减振结构在Z1方向和Z2方向的承载力，金属片4可将应力分解，减小局部过大的应力，从而增加衬套适用寿命。由于金属片4具有很强的回弹性，从而使得衬套减振结构不易产生永久变形，从而提升了稳定臂衬套减振结构的耐久性和可靠性。
综上所述，本发明的内容并不局限在上述实施例中，本领域的技术人员可以根据本发明的指导思想轻易提出其它实施方式，这些实施方式都包括在本发明的范围之内。
Claims (10)
1.一种稳定臂衬套减振结构，其外层为第一金属环(1)，中间层为橡胶垫(2)，内层为第二金属环(3)，其特征在于：所述橡胶垫(2)内设置有至少一片金属片(4)，该金属片(4)沿所述橡胶垫(2)的厚度方向延伸。
2.根据权利要求1所述的稳定臂衬套减振结构，其特征在于：所述金属片(4)为弧形，该金属片(4)与所述第二金属环(3)同心。
3.根据权利要求2所述的稳定臂衬套减振结构，其特征在于：所述金属片(4)为至少两片，每片所述金属片(4)的厚度相同，所述金属片(4)沿所述橡胶垫(2)相对于所述第二金属环(3)的圆心对称设置。
4.根据权利要求3所述的稳定臂衬套减振结构，其特征在于：所述金属片(4)将所述橡胶垫(2)分隔成相对于所述第二金属环(3)的圆心对称设置的橡胶层，每层所述橡胶层的层高相等。
5.根据权利要求3所述的稳定臂衬套减振结构，其特征在于：所述金属片(4)将所述橡胶垫(2)分隔成相对于所述第二金属环(3)的圆心对称设置的橡胶层，所述橡胶层的层高沿所述第一金属环(1)向所述第二金属环(3)的方向依次增大。
6.根据权利要求3所述的稳定臂衬套减振结构，其特征在于：所述金属片(4)将所述橡胶垫(2)分隔成相对于所述第二金属环(3)的圆心对称设置的橡胶层，其中，靠近所述第二金属环(3)的橡胶层的层高大于其它橡胶层的层高，所述其它橡胶层的层高相等。
7.根据权利要求2所述的稳定臂衬套减振结构，其特征在于：所述金属片(4)为至少四片，沿所述橡胶垫(2)相对于所述第二金属环(3)的圆心对称设置，其中，靠近所述第二金属环(3)的金属片(4)的厚度大于其它金属片(4)的厚度，所述其它金属片(4)的厚度相等。
8.根据权利要求7所述的稳定臂衬套减振结构，其特征在于：所述金属片(4)将所述橡胶垫(2)分隔成相对于所述第二金属环(3)的圆心对称设置的橡胶层，每层所述橡胶层的层高相等。
9.根据权利要求7所述的稳定臂衬套减振结构，其特征在于：所述金属片(4)将所述橡胶垫(2)分隔成相对于所述第二金属环(3)的圆心对称设置的橡胶层，所述橡胶层的层高沿所述第一金属环(1)向所述第二金属环(3)的方向依次增大。
10.根据权利要求7所述的稳定臂衬套减振结构，其特征在于：所述金属片(4)将所述橡胶垫(2)分隔成相对于所述第二金属环(3)的圆心对称设置的橡胶层，其中，靠近所述第二金属环(3)的橡胶层的层高大于其它橡胶层的层高，所述其它橡胶层的层高相等。
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