CN113844223A - 一种车辆摆臂衬套 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车辆摆臂衬套，包括外套管、内套管及硫化于外套管和内套管之间的硫化橡胶体。通过在橡胶硫化体径向设计有六个大槽环，在大槽环间增加了六个小槽环，通过大小不等的槽环，起到调节刚度的作用，从而隔绝小幅度的振动，缓和加速、制动时Y向大的冲击，保证衬套限位，很好地限制摆臂的运动，在提高橡胶衬套寿命的同时，有利于汽车的操纵稳定性、平顺性和NVH性能。此衬套具有结构简单，重量轻，径向刚度较大，扭转刚度较小，缓和冲击，限位和乘坐舒适的优点。
Description
技术领域
本发明属于汽车悬架***技术领域，具体涉及一种车辆摆臂衬套。
背景技术
“摆臂”,作为汽车悬架***的导向和传力元件，支撑车身和减振器，将车轮上的各种力传递给车身同时保证车轮按一定轨迹运动，摆臂上的衬套把车轮和车身的弹性连接到一起，对汽车操稳、平顺性、NVH都起到关键作用。
随着汽车消费的普及，消费者对汽车尤其是轿车的驾乘感官已经越来越重视，汽车制造商也已经把舒适性、操稳、NVH以及车辆的稳定性都提高到了很重要的位置。摆臂是汽车悬架的重要组成部分,承担着传递车轮与车身(车架)之间的力和力矩，汽车摆臂分别通过球销或衬套把车轮和车身弹性的连接在一起。摆臂中最为关键和决定其特性的部分是衬套，影响着汽车的操纵稳定性、平顺性、NVH性能、制动稳定性。普通橡胶衬套由于设计等方面原因一般寿命较短，容易失效，合理地设计橡胶衬套，恰当地选择三个方向(轴向、径向、扭转)的刚度至关重要，合理的设计橡胶衬套在满足寿命的同时要保证整车具有良好的操纵稳定性、平顺性、NVH性能、制动稳定性。
现行摆臂衬套一般由金属内管和金属外管，以及两者之间的橡胶构成，橡胶为整体式结构，三者硫化成一体。衬套压入摆臂本体，通过过盈配合使外管与摆臂本体结合一体。
该种衬套容易失效，寿命较短，该种衬套的径向刚度的变化基本与径向位移成正比，在小位移时因为橡胶的变形较小，衬套的刚度较大，不能很好的缓和冲击；在大位移时刚度没有大幅度提高，不能很好限制径向运动，使衬套的寿命大幅降低，影响汽车的操纵稳定性、平顺性、NVH性能、制动稳定性。
为了解决上述的问题，现有技术提出在橡胶硫化体上径向设置有六个大槽环，并且六个大槽环三个一组，相互连通，且两组槽环沿摆臂衬套的中心对称。这样的结构能够有利于汽车的操纵稳定性、平顺性和NVH性能，但是在隔绝小幅度的振动、缓和加速及制动时Y向大的冲击方面不能达到满意的效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆摆臂衬套，以解决当车辆存在小幅度的振动、缓和加速及制动时Y向大的冲击时不能达到满意的操纵稳定性、平顺性和NVH性能的问题。
为实现上述目的，本申请是通过以下技术方案实现的：
一种车辆摆臂衬套，包括外套管、内套管及硫化于外套管和内套管之间的硫化橡胶体；
在硫化橡胶体径向上，以内套管的轴向中线为对称设置有两组槽环，每组槽环由三个互相连通的橡胶槽组成，分别为第一橡胶槽、第二橡胶槽及第三橡胶槽；
在硫化橡胶体径向上还设置有独立的橡胶槽，所述独立的橡胶槽的端口面积小于上述三个橡胶槽中的任一橡胶槽的端口面积。
进一步的，独立的橡胶槽为两组，以内套管的轴向中线为对称设置，每组为三个，分别为第四橡胶槽、第五橡胶槽及第六橡胶槽。
进一步的，第四橡胶槽的端口面积、第五橡胶槽的端口面积及第六橡胶槽的端口面积均不相同。
进一步的，第四橡胶槽设置于两组槽环之间的硫化橡胶体上。
进一步的，第五橡胶槽设置于第一橡胶槽与第二橡胶槽之间的硫化橡胶体上，第六橡胶槽设置于第二橡胶槽和第三橡胶槽之间的硫化橡胶体上。
进一步的，上述任一个橡胶槽的端口形状均为非圆形。
进一步的，上述任一个橡胶槽均设置有圆角，避免车辆在运动过程中摆臂衬套中的硫化橡胶体在侧向、纵向发生应力集中。
本发明的有益效果是：
本技术方案通过在摆臂衬套的硫化橡胶体上在径向开设大小不等的橡胶槽，弥补橡胶变形所产生的体积变化,橡胶槽设置圆角，防止应力集中，提高了橡胶衬套的寿命，并通过大小不等的橡胶槽，起到调节刚度的作用，从而隔绝小幅度的振动，缓和转弯、加速、制动时大的冲击，保证了衬套限位，很好地限制摆臂的运动，有利于汽车的操纵稳定性、平顺性、NVH性能、制动稳定性。
附图说明
图1为本发明摆臂衬套结构示意图；
图2为图1的A-A剖视图。
附图标记说明
1、外套管，2、内套管，3、硫化橡胶体，31、第一橡胶槽，32、第二橡胶槽，33、第三橡胶槽，34、第四橡胶槽，35、第五橡胶槽，36、第六橡胶槽，37、橡胶，38、橡胶。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
如图1和图2所示，本申请涉及一种车辆摆臂衬套，包括外套管1、内套管2及硫化于外套管和内套管之间的硫化橡胶体3。
在硫化橡胶体径向上，以内套管的轴向中线为对称设置有两组槽环，每组槽环由三个互相连通的橡胶槽组成，分别为第一橡胶槽31、第二橡胶槽32及第三橡胶槽33，且第一橡胶槽的端口面积、第二橡胶槽的端口面积及第三橡胶槽的端口面积不相等，即在硫化橡胶体的径向上，开设有六个大的橡胶槽，分别为两个第一橡胶槽，两个第二橡胶槽及两个第三橡胶槽，这六个大的橡胶槽的端口均为非圆形结构，并且设置有圆角，以避免车辆在运动过程中摆臂衬套中的橡胶在侧向、纵向发生应力集中。
在硫化橡胶体径向上，还设置有两组各自独立的橡胶槽，以内套管的轴向中线为对称设置，每组独立的橡胶槽也由三个橡胶槽组成，分别为第四橡胶槽34、第五橡胶槽35及第六橡胶槽36，具体的，独立的橡胶槽共有六个，为两个第四橡胶槽、两个第五橡胶槽及两个第六橡胶槽。
第四橡胶槽的端口面积、第五橡胶槽的端口面积及第六橡胶槽的端口面积均不相同。且第四橡胶槽的端口、第五橡胶槽的端口及第六橡胶槽的端口均非圆形，同样的也均设置有圆角，以避免车辆在运动过程中摆臂衬套中的橡胶在侧向、纵向发生应力集中。
独立的橡胶槽的设置位置为，第四橡胶槽设置于两组槽环之间的硫化橡胶体上，第五橡胶槽和第六橡胶槽均设置于每组槽环与外套管之间的硫化橡胶体上，更具体的，第五橡胶槽设置于第一橡胶槽与第二橡胶槽之间的硫化橡胶体上，第六橡胶槽设置于第二橡胶槽和第三橡胶槽之间的硫化橡胶体上。
本申请的多槽橡胶结构，可以使橡胶组件在运动中变形后，橡胶槽有一定的空间来弥补橡胶变形产生的体积变化，保证了橡胶在一定的受力情况下不会因空间不够而使橡胶内部产生挤压变形而损坏；同时橡胶槽均设置圆角，防止应力集中，提高橡胶衬套的寿命。
橡胶硫化体径向设计各种橡胶槽，通过大小不等的橡胶槽，起到调节刚度的作用，当衬套的径向位移较小时，橡胶37和橡胶38间隔1mm，当车辆在小侧向力作用下，摆臂衬套的橡胶37边缘和橡胶38慢慢接触，其刚度仅与橡胶的弹力有关系，此时刚度较小，衬套能隔绝小幅度的振动；当橡胶37边缘和橡胶38接触上时，刚度增加，第五橡胶槽35、第六橡胶槽36慢慢填实，接着第一橡胶槽、第二橡胶槽及第三橡胶槽的慢慢填实，刚度明显增加，达到限位的作用，能缓和转弯时的冲击，当衬套的径向位移达到一定值后；当汽车制动、加速时，第四橡胶槽34起到主要的缓冲作用，同时连通的第一橡胶槽31、第二橡胶槽32、第三橡胶槽33也逐渐填实，刚度增加，达到限位作用，通过纵向刚度的调节有利于汽车加速、制动时纵向大的冲击，增加制动、加速稳定性，汽车的操纵稳定性、平顺性和NVH性能得到提升。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本申请的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种车辆摆臂衬套，包括外套管、内套管及硫化于外套管和内套管之间的硫化橡胶体；
在硫化橡胶体径向上，以内套管的轴向中线为对称设置有两组槽环，每组槽环由三个互相连通的橡胶槽组成，分别为第一橡胶槽、第二橡胶槽及第三橡胶槽；其特征在于，
在硫化橡胶体径向上还设置有独立的橡胶槽，所述独立的橡胶槽的端口面积小于上述三个橡胶槽中的任一橡胶槽的端口面积。
2.根据权利要求1所述的车辆摆臂衬套，其特征在于，独立的橡胶槽为两组，以内套管的轴向中线为对称设置，每组为三个，分别为第四橡胶槽、第五橡胶槽及第六橡胶槽。
3.根据权利要求2所述的车辆摆臂衬套，其特征在于，第四橡胶槽的端口面积、第五橡胶槽的端口面积及第六橡胶槽的端口面积均不相同。
4.根据权利要求2所述的车辆摆臂衬套，其特征在于，第四橡胶槽设置于两组槽环之间的硫化橡胶体上。
5.根据权利要求2所述的车辆摆臂衬套，其特征在于，第五橡胶槽设置于第一橡胶槽与第二橡胶槽之间的硫化橡胶体上，第六橡胶槽设置于第二橡胶槽和第三橡胶槽之间的硫化橡胶体上。
6.根据权利要求2所述的车辆摆臂衬套，其特征在于，上述任一个橡胶槽的端口形状均为非圆形。
7.根据权利要求6所述的车辆摆臂衬套，其特征在于，上述任一个橡胶槽均设置有圆角，避免车辆在运动过程中摆臂衬套中的硫化橡胶体在侧向、纵向发生应力集中。
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