CN102691740A - 弹性支撑总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弹性支撑总成，包括弹性橡胶体、以及分别安装在弹性橡胶体高度方向两端的支撑板组件，弹性橡胶体内置空腔，其至少包括围设在其周缘的侧壁，该侧壁上形成一向外侧折弯的凸起部，弹性橡胶体不同的径向截面所截取的侧壁半径由凸起部开始向弹性橡胶体的两端逐渐减小。相比于现有技术，本发明的弹性支撑总成结构合理，受力均匀，受力时形变与其轴向一致，不会发生横向的偏摆，在使用时，不需要持续的进行充气，适用范围较广，也不会产生噪音，生产和使用成本较低，具有较高的可靠性。

Description

弹性支撑总成

 

技术领域

本发明涉及一种机械减震装置，具体涉及一种弹性支撑总成。

 

背景技术

减震装置被广泛应用于机械结构当中，例如带振动功能的健身器材、汽车底盘等结构，均需要相应的安装减震器来满足用户的使用要求。

减震装置大多是利用弹性元件作为缓冲器件，以减小外力对受力物件产生的摆动幅度，很多时候，这些传统的减震装置通常是以减震弹簧作为核心部件的组件结构，弹簧在受到瞬时的较大轴向外力时受压或受拉，以缓冲瞬时外力对物件的冲击，例如，一些利用减震弹簧作为核心部件的弹性支撑平台，平台在受压的情况下，减震弹簧被压缩，弹簧形变所产生的弹性应力抵消压力，以避免平台上的设备发生较大位移的上下摆动，然而，这些利用弹簧作为核心部件的支撑平台，在使用时，会产生较大的噪音。

现阶段，还有一些采用气囊的弹性支撑平台，通常情况下，这些气囊支撑体在使用时，需要持续不断的充气，其适用范围具有一定的局限性。

一些弹性支撑平台采用弹性橡胶，专利号为 ZL200920226979.9的专利文献中公开了一种橡胶缓冲弹簧，其主要是利用橡胶的弹性应力起到缓冲、支撑作用，然而，其两侧采用镂空设计，在受压时，由于镂空的两侧缺少支撑部，在受力不够均匀的情况下会发生横向偏摆。

 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种弹性支撑总成，其适用范围较广，使用时不会发生横向偏摆，也不会产生噪音。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

弹性支撑总成，包括弹性橡胶体、以及分别安装在弹性橡胶体高度方向两端的支撑板组件，弹性橡胶体内置空腔，其至少包括围设在其周缘的侧壁，该侧壁上形成一向外侧折弯的凸起部，弹性橡胶体不同的径向截面所截取的侧壁半径由凸起部开始向弹性橡胶体的两端逐渐减小。

弹性橡胶体的侧壁包括位于凸起部上部的上侧壁、和位于凸起部下部的下侧壁。

凸起部位于侧壁高度方向的中间位置。

弹性橡胶体还包括有分别位于侧壁上顶端和下底端的两横向延伸的连接凸缘。

支撑板组件包括位于连接凸缘外侧的外夹持板，以及套在弹性橡胶体外部并位于外夹持板内侧的夹持圈，夹持圈和外夹持板通过螺钉连接，在其二者之间形成一个用于夹紧连接凸缘的夹持部。

两支撑板组件密闭的连接于弹性橡胶体的上下两开口处，支撑板组件上设置有至少一个导气通道，该导气通道的内侧端导通至弹性橡胶体的内腔，另一端延伸至支撑板组件边缘开设的开口。

支撑板组件的外表面贴合有一层橡胶垫片。

两支撑板组件的内侧表面分别固定有一伸入到弹性橡胶体内腔中的防撞胶块，两防撞胶块上下对应。

本发明的有益效果在于：

    相比于现有技术，本发明的弹性支撑总成结构合理，受力均匀，受力时形变与其轴向一致，不会发生横向的偏摆，在使用时，不需要持续的进行充气，适用范围较广，也不会产生噪音，生产和使用成本较低，具有较高的可靠性。

 

附图说明

图1为本发明一种弹性支撑总成的结构示意图；

图2为图1中的弹性橡胶体的结构示意图；

图3为本发明弹性支撑总成受压状态示意图；

图4为本发明弹性支撑总成回弹状态示意图；

图5为本发明弹性支撑总成受压状态力分布示意图。

 

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

如图1、2所示，为本发明一种弹性支撑总成，其包括弹性橡胶体1、以及两个支撑板组件，弹性橡胶体1内置空腔且上下开口，为一旋转对称结构，其包括围设在其周缘的侧壁，侧壁高度方向的中间位置向外折弯形成一个凸起部15，弹性橡胶体1不同的径向截面所截取的侧壁半径由凸起部15开始向弹性橡胶体1的两端逐渐减小，具体的说是，在凸起部15处的侧壁的径向截面所形成的圆半径最大，而侧壁上、下端部的径向截面所形成的圆半径最小，而且不同径向截面所形成的圆的半径大小是逐渐过渡的，并且，需要注意的是，侧壁上端部和下端部径向截面所形成的圆的半径是相同的，由图1中可看出，侧壁的轴向截面形成一个倒置的“V”形，可以认为，由凸起部15为分界点，凸起部15的上部的上侧壁13为一上小下大的中空圆台，而凸起部15下部的下侧壁14为一上大下小的中空圆台，两部分圆台一体注塑成型。

上述凸起部15并不一定要设置在侧壁高度方向的中间位置，可根据需要调整凸起部15在侧壁高度方向上的位置。

两支撑板组件分别安装在弹性橡胶体1的上顶端和下底端，位于弹性橡胶体1上顶端的支撑板组件包括外夹持板21、以及套在弹性橡胶体1外部并位于外夹持板21内侧的夹持圈31，外夹持板21与夹持圈31通过螺钉紧固连接在一起，在其二者之间形成一个夹持位，弹性橡胶体1的上顶端由侧壁的上顶端向外横向的延伸有一连接凸缘11，该连接凸缘11被夹持在上述外夹持板21与夹持圈31形成的夹持位内；在弹性橡胶体1的下底端由侧壁的下底端向外横向的延伸有一连接凸缘12，位于弹性橡胶体1下底端的支撑板组件包括外夹持板22、以及套在弹性橡胶体1外部并位于外夹持板22内侧的夹持圈32，外夹持板22、夹持圈32以及连接凸缘12的连接方式与上述相同，在这里不做重复说明。

两支撑板组件分别密闭的连接在弹性橡胶体1的上、下开口处，可通过充分拧紧连接外夹持板21和夹持圈31、外夹持板22和夹持圈32的螺钉，以尽量夹持相应的连接凸缘11、连接凸缘12，以保证连接的密封性。本发明中，可以在支撑板组件上开设导气通道，导气通道将弹性橡胶体1的内腔与外界导通，具体的是，在外夹持板21的外表面设置有导气槽211，该导气槽211的内侧端向内延伸与弹性橡胶体1的内腔导通，其外侧端则向外延伸至外夹持板21边缘的开口处，外夹持板21的外表面贴合有一橡胶垫片51，该橡胶垫片51封盖导气槽211的上部开口；同样的，在外夹持板22的外表面设置有导气槽（图未示），外夹持板22的外表面贴合橡胶垫片52，其对应的导气通道的结构与上述相同，在这里不做重复说明。

在上述结构中，可设置多个导气槽，该多个导气槽均匀分布于外夹持板上。

如图3所示，在对上述弹性支撑总成施加轴向的挤压力时，上侧壁13和下侧壁14之间所成夹角的角度变小，弹性橡胶体1轴向收缩，由于内腔体积减小，内部气体压力增大，弹性橡胶体1内腔中的空气经由上下的导气通道排至外界。如图4所示，当撤除外界挤压力时，弹性橡胶体1回弹，由于体积变大，内部气体压力变小，外界的空气风别经由上下的导气通道进入到弹性橡胶体1的内腔，至弹性橡胶体1恢复原状时，其内腔的压力与外界气压保持一致。

如图5所示，本发明的弹性支撑总成在受到轴向的压力时，上侧壁13均匀传递来自外夹持板21的压力，该压力经由上侧壁13的倾斜方向传递，而下侧壁14则均匀传递来自外夹持板22的压力，该压力经由下侧壁14的倾斜方向传递，在两压力传递至凸起部15处时，其二者的轴向分力互相抵消，且其二者横向的分力沿弹性橡胶体1的径向朝向外侧，促使侧壁在凸起部15的位置向外发生形变，此过程中，由于在经过凸起部15的径向截面内向外形成的力是以弹性橡胶体1的轴线为中心均匀分布，在横向相反的两个方向上，力互相抵消，因此，不会对弹性橡胶体1产生横向的剪切力，弹性橡胶体1不会因为横向形变而发生偏摆。

此外，再如图1所示，两支撑板组件的内侧表面（具体的外夹持板21、外夹持板22的内侧面）分别固定有一伸入到弹性橡胶体内腔中的防撞胶块41、42，该两防撞胶块41、42上下对应，在承受较大的外力时，两两防撞胶块41、42发生碰撞，以减小外力的影响。

采用相同的物性参数和相同的载荷（载荷取60kg），针对本发明与ZL200920226979.9中的橡胶缓冲弹簧（以下称为现有橡胶缓冲弹簧）作出结构静力学有限元分析，当两种零件受压时，其最大变形量均发生在顶部，本发明压缩量为6.64mm，现有橡胶缓冲弹簧的压缩量为9.15mm，二者中间均向外胀大，本发明变的变形量为2.65mm，现有橡胶缓冲弹簧的变形量为4.44mm；两种零件受剪时，在作用力方向的最大变形量都发生在顶部，本发明发生在作用力后方，变形量为14.35mm，而现有橡胶缓冲弹簧表现为受力面整体平移，其位移大小约33.5mm。本发明中间部在作用力前方和后方的位移分别为5.45mm和6.50mm，而现有橡胶缓冲弹簧在作用力前方和后方的位移分别为9.13mm和20mm；两种零件受剪时，中间部在垂直方向的变形表现为作用力前方下压而作用力后方上翘，本发明中间部上翘4.79mm，下压4.64mm，而现有橡胶缓冲弹簧下压22.27mm，上翘17.12mm。因此，可以看出，在相同的材料和载荷下，无论是受压还是受剪，本发明相比于现有橡胶缓冲弹簧均表现出更好的抵抗变形能力。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.弹性支撑总成，其特征在于，包括弹性橡胶体、以及分别安装在弹性橡胶体高度方向两端的支撑板组件，弹性橡胶体内置空腔，其至少包括围设在其周缘的侧壁，该侧壁上形成一向外侧折弯的凸起部，弹性橡胶体不同的径向截面所截取的侧壁半径由凸起部开始向弹性橡胶体的两端逐渐减小。

2.如权利要求1所述的弹性支撑总成，其特征在于，弹性橡胶体的侧壁包括位于凸起部上部的上侧壁、和位于凸起部下部的下侧壁。

3.如权利要求1所述的弹性支撑总成，其特征在于，凸起部位于侧壁高度方向的中间位置。

4.如权利要求1所述的弹性支撑总成，其特征在于，弹性橡胶体还包括有分别位于侧壁上顶端和下底端的两横向延伸的连接凸缘。

5.如权利要求4所述的弹性支撑总成，其特征在于，支撑板组件包括位于连接凸缘外侧的外夹持板，以及套在弹性橡胶体外部并位于外夹持板内侧的夹持圈，夹持圈和外夹持板通过螺钉连接，在其二者之间形成一个用于夹紧连接凸缘的夹持部。

6.如权利要求1所述的弹性支撑总成，其特征在于，两支撑板组件密闭的连接于弹性橡胶体的上下两开口处，支撑板组件上设置有至少一个导气通道，该导气通道的内侧端导通至弹性橡胶体的内腔，另一端延伸至支撑板组件边缘开设的开口。

7.如权利要求1所述的弹性支撑总成，其特征在于，支撑板组件的外表面贴合有一层橡胶垫片。

8.如权利要求1所述的弹性支撑总成，其特征在于，两支撑板组件的内侧表面分别固定有一伸入到弹性橡胶体内腔中的防撞胶块，两防撞胶块上下对应。

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