柔性铰接关节及具有该铰接关节的车辆橡胶悬架制造技术

本实用新型专利技术提供了一种柔性铰接关节及具有该铰接关节的车辆橡胶悬架。本实用新型专利技术的柔性铰接关节包括芯轴(31)、套设在芯轴(31)外周的弹性材料层(32)和套设在弹性材料层(32)外周的外套(33)，芯轴(31)与弹性材料层(32)连接处的外周面和外套(33)与弹性材料层(32)连接的内周面之间的距离在柔性铰接关节的轴线方向上从中间向两端逐渐增大。根据本实用新型专利技术的柔性铰接关节，由于采用了两端厚、中间薄的弹性材料层，使得该柔性铰接关节的径向、轴向、偏转、扭转刚度均能较好的与车辆的性能相匹配。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及车辆领域，更具体地，涉及一种柔性铰接关节及具有该铰接关节的车辆橡胶悬架。技术背景如图I所示，现有技术的V型载重车辆橡胶悬架包括均衡梁20和设置在均衡梁20两端的柔性铰接关节10。该载重车辆橡胶悬架可以有效的降低车体重量，增加有效载货量及经济效益，维护及运行成本低。但是，载重车辆的恶劣运行工况导致均衡梁用柔性铰接关节破坏频率很高，严重遏制了这种轻型的载重车辆橡胶悬架的发展及推广。图2示出了现有技术中V型载重车辆橡胶悬架中常用的一种柔性铰接关节10。该柔性铰接关节10为橡胶金属关节，包括具有圆柱面的金属芯轴11、套装在金属芯轴11的圆柱面外的圆柱套简形的弹性橡胶层12和套装在弹性橡胶层12外周的圆柱套简形的金属外套13。其中，金属芯轴11、弹性橡胶层12和金属外套13通过硫化结合在一起。通过实际装车验证发现，以上现有技术的柔性铰接关节其结构存在如下缺点在保证径向刚度的同时，产品的偏转刚度偏大，降低了使用具有该橡胶悬架的车辆的操作舒适性；产品的弹性体层厚度均一，导致产品局部应力较大，容易造成破坏，柔性铰接关节使用寿命难以满足客户要求。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种柔性铰接关节及具有该铰接关节的车辆橡胶悬架。该柔性铰接关节的径向、轴向、偏转、扭转刚度均能较好的与车辆的性能相匹配。为实现上述目的，本技术提供了一种柔性铰接关节，包括芯轴、套设在芯轴外周的弹性材料层和套设在弹性材料层外周的外套，芯轴与弹性材料层连接处的外周面和外套与弹性材料层连接的内周面之间的距离在柔性铰接关节的轴线方向上从中间向两端逐渐增大。进一步地，芯轴与弹性材料层之间以及弹性材料层与外套之间采用粘合方式固定连接。进一步地，弹性材料层的两个端面分别形成有环形的内凹面。进一步地，内凹面的截面形状为抛物线形。进一步地，芯轴与弹性材料层连接处的外周面包括由具有第一半径的圆弧围绕芯轴的轴线旋转一周而形成的第一曲面。进一步地，外套与弹性材料层连接的内周面包括由具有第二半径的圆弧围绕芯轴的轴线旋转一周而形成的第二曲面，且第二半径大于第一半径。进一步地，外套的与弹性材料层连接的内周面还包括位于第二曲面两端的内凸的第三曲面，第三曲面的内凸顶点位于弹性材料层的两个端面的内侧。进一步地，弹性材料层为高分子弹性材料形成的单层整体结构。进一步地，弹性材料层为橡胶材料或聚氨脂材料形成的单层整体结构。本技术还提供了一种车辆橡胶悬架，包括两根均衡梁和四个柔性铰接关节，柔性铰接关节为前述的柔性铰接关节，每根均衡梁的两端各安装一个柔性铰接关节。根据本技术的柔性铰接关节，由于采用了两端厚、中间薄的弹性材料层，使得该柔性铰接关节的径向、轴向、偏转、扭转刚度均能较好的与车辆的性能相匹配。由于调整了弹性材料层的厚度，优化了柔性铰接关节的应力分布，从而可以提高柔性铰接关节的使用寿命。在车辆橡胶悬架中使用该柔性铰接关节时，使均衡梁达到了减振的要求，与车辆的使用特点相适应。同时，还提高了使用具有该橡胶悬架的车辆的操作舒适性。附图说明 构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中图I是车辆橡胶悬架中的部分结构示意图；图2是现有技术的车辆橡胶悬架的柔性铰接关节的剖视结构示意图；图3是根据本技术的车辆橡胶悬架的柔性铰接关节的剖视结构示意图；以及图4是图3的侧视结构示意图。具体实施方式下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。如图3至图4所示，本实施例的柔性铰接关节包括金属芯轴31、弹性材料层32和金属外套33。弹性材料层32可以采用橡胶材料或聚氨酯材料等高分子弹性材料制作，优选地，弹性材料层32为单层整体结构，中间无隔片结构；弹性材料层32套设在芯轴31的外周；外套33套设在弹性材料层32的外周。其中，如图3所示的，芯轴31与弹性材料层32连接处的外周面和外套33与弹性材料层32连接的内周面之间的距离在柔性铰接关节的轴线方向上从中间向两端逐渐增大。由于采用了两端厚中间薄的弹性材料层，使得该柔性铰接关节的径向、轴向、偏转、扭转刚度均能较好的与车辆的性能相匹配。由于调整了弹性材料层的厚度，优化了柔性铰接关节的应力分布，从而可以提高柔性铰接关节的使用寿命。芯轴31与弹性材料层32之间以及弹性材料层32与外套33之间利用模具采用粘合方式固定连接形成复合结构。有利的是，粘合完成后的柔性铰接关节产品经过径向挤压成型来消除弹性材料层内部的收缩应力，径向挤压量在I至3mm之间。优选地，弹性材料和邵氏A硬度范围在50°至75°之间。如图3所示，本实施例中弹性材料层32的两个端面分别形成有环形的内凹面。这种设置使得柔性铰接关节的轴向、偏转、扭转刚度能更好地适应车辆性能需求。优选地，内凹面的截面形状为抛物线形。在本实施例中具体地，芯轴31的与弹性材料层32连接处的外周面包括由具有第一半径的圆弧围绕芯轴31的轴线旋转一周而形成的第一曲面。外套33的与弹性材料层32连接的内周面包括由具有第二半径的圆弧围绕芯轴31的轴线旋转一周而形成的第二曲面，且第二半径大于第一半径。在本实施例中优选地是，外套33的与弹性材料层32连接的内周面还包括位于第二曲面两端的内凸的第三曲面，第三曲面的内凸顶点位于弹性材料层32的两个端面的内侧。该柔性铰接关节的弹性材料层32过渡平缓，应力分布合理，能更好地适应载重汽车的运行特性。以上实施例柔性铰接关节优选地在车辆橡胶悬架中使用，车辆橡胶悬架包括两根均衡梁和四个前述的柔性铰接关节，每根均衡梁的两端各安装一个柔性铰接关节。柔性铰接关节主要用于均衡梁的减振和支撑，承受径向载荷，并且传递轴向、偏转和扭转力。在车辆橡胶悬架中使用该柔性铰接关节时，均衡梁达到了减振的要求，与车辆的使用特点相适应。同时，还能提高使用具有该橡胶悬架的车辆的操作舒适性。从以上的描述中可以看出，本技术上述的实施例实现了如下技术效果由于采用了两端厚中间薄的弹性材料层，使得该柔性铰接关节的径向、轴向、偏转、扭转刚度均能较好的与车辆的性能相匹配。由于调整了弹性材料层的厚度，优化了柔性铰接关节的应力分布，从而可以提高柔性铰接关节的使用寿命。在车辆橡胶悬架中使用该柔性铰接关节时，达到了均衡梁减振的要求，与车辆的使用特点相适应。同时，还提高了使用具有该橡胶悬架的车辆的操作舒适性。以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。权利要求1.一种柔性铰接关节，包括芯轴(31)、套设在所述芯轴(31)外周的弹性材料层(32)和套设在所述弹性材料层(32)外周的外套(33)，其特征在于，所述芯轴(31)与所述弹性材料层(32)连接处的外周面和所述外套(33)与所述弹性材料层(32)连接的内周面之间的距离在所述柔性铰接关节的轴线方向上从中间向两端逐渐增大。2.根据权利要求I所述的柔性铰接关节，其特征在于，所述芯轴(31)与所述弹性材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性铰接关节，包括芯轴(31)、套设在所述芯轴(31)外周的弹性材料层(32)和套设在所述弹性材料层(32)外周的外套(33)，其特征在于，所述芯轴(31)与所述弹性材料层(32)连接处的外周面和所述外套(33)与所述弹性材料层(32)连接的内周面之间的距离在所述柔性铰接关节的轴线方向上从中间向两端逐渐增大。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王继托，邹波，李建林，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：