CN104421339A - 一种自润滑橡胶衬套及汽车悬架系统导向装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自润滑橡胶衬套，装设在与车身连接的铰接点处用以形成大摆角的弹性连接，其包括：外套、分别设置在外套的内部和外部用以对外套进行支撑的外骨架及内骨架，其特征在于，自润滑橡胶衬套还包括：自润滑轴承，其紧固在外骨架和内骨架之间并可相对内骨架的管壁接触面进行滑动；密封部，其设为两段，分别紧固在外骨架和内骨架之间的两端部，并将自润滑轴承密封在外骨架和内骨架之间。本发明还公开了一种汽车悬架系统导向装置。实施本发明的自润滑橡胶衬套及汽车悬架系统导向装置，能够适用于大摆角的工况，解决漏脂、异响及易磨损等问题，进一步提高产品的使用寿命及可靠性；可以保证整车具有良好的操纵稳定性和平顺性。

Description

一种自润滑橡胶衬套及汽车悬架系统导向装置

技术领域

本发明涉及汽车制造领域，尤其涉及一种装设在与车身连接的铰接点处用以形成大摆角弹性连接的能够降低磨损、适用于大摆角工况的自润滑橡胶衬套及汽车悬架系统导向装置。

背景技术

橡胶衬套以其隔振性能好，具有所期望的弹性特性及衰减特性等优点，已成为汽车上不可缺少的重要元件。

普通的橡胶衬套的失效形式主要表现为磨损、疲劳裂纹、老化、塑变及刚度变化等，市场上现有的橡胶衬套使用寿命较短，尤其在大摆角工作时更容易出现磨损、漏脂，并伴随异响等问题。

如图4所示，为现有技术中橡胶衬套沿轴向的剖视结构示意图，其包括：内骨架91、外骨架92以及与内骨架91和外骨架92硫化为一体的硫化橡胶体93。该结构的橡胶衬套存在的问题是：由于橡胶和钢骨架是硫化在一起的，只能通过橡胶自身的弹性变形实现旋转、摆动，运动角度较小，且橡胶容易磨损、老化，疲劳寿命不足。

如图5所示，为现有技术中大摆角橡胶衬套沿轴向的剖视结构示意图，其包括：内骨架91、外骨架92以及与内骨架91和外骨架92硫化为一体的硫化橡胶体93，其中: 内骨架91被设计成鼓形，用以增加装配在其中的螺栓的旋转角度，从而实现橡胶衬套较大的摆动角度。该结构的橡胶衬套除了存在上述因内外骨架和中间的橡胶硫化在一起形成一体式结构导致的易磨损、老化及疲劳寿命不足的缺陷外，其通过设计呈鼓形的环槽适当增加橡胶变形量来实现增大摆角的效果，但摆角增大的幅度有限，此外，在大摆角工作时容易疲劳磨损，进而导致硫化橡胶体93与内骨架91得金属内管脱离，配合间隙增大后容易出现异响。

因此，有必要设计一种可以提供大摆角，且能够在大摆角的工况下解决漏脂、异响及易磨损导致寿命低等问题的橡胶衬套。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种自润滑橡胶衬套及汽车悬架系统导向装置，能够适用于大摆角的工况，解决漏脂、异响及易磨损等问题，进一步提高产品的使用寿命及可靠性。

本发明所要解决的另一技术问题在于，可以保证整车具有良好的操纵稳定性和平顺性。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种自润滑橡胶衬套，包括：外套、分别设置在外套的内部和外部用以对外套进行支撑的外骨架及内骨架，其特征在于，自润滑橡胶衬套还包括：自润滑轴承，其紧固在外骨架和内骨架之间并可相对内骨架的管壁接触面进行滑动；密封部，其设为两段，分别紧固在外骨架和内骨架之间的两端部，并将自润滑轴承密封在外骨架和内骨架之间。

其中，自润滑轴承与密封部之间设有用以存储润滑脂的储油槽。

其中：自润滑轴承与管壁接触面之间设有用以存储润滑脂的储油槽。

其中，密封部的外侧与外骨架紧固连为一体，密封部的内侧可滑动的密封挤压在内骨架的管壁接触面上。

其中，所述密封部与所述管壁接触面相接的内侧设有用以存储润滑脂的储油环。

其中，密封部为橡胶。

其中，自润滑轴承为截面呈T型的中空轴套结构。

其中，自润滑轴承使用尼龙材料制成。

其中，密封部的长度设为外骨架和内骨架之间间隙总长度的40%。

本发明还公开了一种汽车悬架系统导向装置，包括：控制臂和/或推力杆，以及车身，控制臂和/或推力杆通过一橡胶衬套可旋转、摆动或扭曲的铰连在车身上，其中，橡胶衬套包括上述的自润滑橡胶衬套。

其中，控制臂和/或推力杆可相对自润滑橡胶衬套进行摆动的摆角范围在±30°之间。

本发明所提供的自润滑橡胶衬套及汽车悬架系统导向装置，由于内骨架的管壁接触面与自润滑轴承及密封部采用可滑动的间隙配合连接，其之间相对运动能够提供较大范围的摆角，且在内外骨架的两端使用橡胶材料保证装配性和密封性，中部设置刚度大，耐磨性好的自润滑轴承，保证铰接处具有良好的润滑效果的基础上、降低产品的磨损率，解决普通橡胶衬套容易出现的漏脂、磨损以及异响等问题，进一步提高产品的使用寿命。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例自润滑橡胶衬套的外部结构示意图。

图2是本发明实施例自润滑橡胶衬套的沿轴向的剖视结构示意图。

图3是本发明实施例汽车悬架系统导向装置的摆角示意图。

图4是现有技术中橡胶衬套沿轴向的剖视结构示意图。

图5是现有技术中大摆角橡胶衬套沿轴向的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合参见图1、图2所示，为本发明自润滑橡胶衬套的实施例一。本实施例中的自润滑橡胶衬套100包括：

外套1，其设为中空的橡胶轴套，具体实施时，其可以被制成任意的形状，并可根据汽车悬架系统导向装置中的连接件，如控制臂、连杆等的尺寸及性能要求进行调整。例如：橡胶外套1可以被制作成不同的刚度，以满足性能及调校的要求。

分别设置在外套1的内部用以对外套1进行支撑的外骨架2及内骨架3（如图2所示），本实施例中的外骨架2是中空的轴套结构，由碳素钢制成，其外侧紧固连接在外套1的内壁上，外骨架2的内侧与同样装配在外套1中的内骨架3的管壁接触面30（内骨架3的外壁）之间形成一间隙（图未示），该间隙为装配下述自润滑轴承4及密封部5的容纳空间。

内骨架3是截面呈T形的中空轴套，是最靠近橡胶衬套100中轴线的零构件，其由碳素钢制成。内骨架3的轴心位置可以装配螺栓（图未示）。本实施例中设置外骨架2及内骨架3的作用是在橡胶衬套装配完成后对外套1进行支撑，增加橡胶衬套的刚度。

进一步的，本实施例中的自润滑橡胶衬套100还包括自润滑轴承4。实施时，自润滑轴承4为截面呈T型的中空轴套，其紧固在外骨架2和内骨架3之间，并可相对内骨架3的管壁接触面30进行滑动。

由于外套1和外骨架2均为中空的轴套，当外骨架2装配在外套1中后，便可将自润滑轴承4过盈配合压入外骨架2中，这时，自润滑轴承4与外骨架2相装配的一侧（外侧壁）相对外骨架2内壁紧固，不发生相对运动。而自润滑轴承4的另一侧（内侧壁）可滑动的接连在内骨架3的管壁接触面30上。

自润滑轴承4的润滑功能是通过如下结构实施的，在自润滑轴承4与管壁接触面30之间的中部设置用以存储润滑脂的储油槽6a。本储油槽6a可以设置成与管壁接触面30相接触的一呈环状槽腔，也可以设置为分别与管壁接触面30相接触的两处呈弧形的槽腔，所设置储油槽6a中存储的润滑脂可以保证当内外骨架2，3发生相对移动时，自润滑轴承4与管壁接触面30之间可进行相对的滑动，该储油槽6a的润滑作用将结合下述其它的储油槽进行详细说明。

本实施例中的自润滑轴承4使用刚性和润滑性均较好的尼龙材料制作，当然，其也可以使用其它刚性和润滑性比橡胶材料（密封部5所使用的材料）更好的材料制成，这是由于尼龙等刚性较好材料的刚度较大，耐磨性好，在外骨架2，3发生相对移动（大摆角工况）时不易疲劳磨损，能够避免发生因疲劳磨损损坏自润滑轴承4导致的其中的润滑脂泄漏的问题。

进一步的，本实施例中的自润滑橡胶衬套100还包括密封部5，其设为两段，分别紧固在外骨架2和内骨架3之间的两端部，并将自润滑轴承4密封在外骨架2和内骨架3之间。

本实施例中的密封部5为橡胶，其设在外骨架2内壁的两端面的位置上，也就是说，该橡胶与外骨架2紧固连为一体不发生相对运动，当然，密封部5也可使用其他的连接方式紧固在外骨架2的内壁上。密封部5的内侧可滑动的密封挤压在内骨架3的管壁接触面30上。

本实施例中的两段橡胶硫化体约占外骨架2和内骨架3之间间隙总长度的40%，中部自润滑轴承4约占该间隙总长度的60%，而自润滑轴承4两端的两段橡胶硫化体的长度可以相等也可以设为不等，根据实际的密封要求进行设定即可。

密封部5的密封功能是通过如下结构实施的，由于密封部使用了弹性形变较好的橡胶材料制作，将内骨架3装配在外骨架2内部的过程中，密封部5与外骨架2硫化的一侧（外侧壁）相对外骨架2内壁紧固，而密封部5的另一侧（内侧壁）受挤压抵顶在内骨架3的管壁接触面30上，进而可以对位于中部的自润滑轴承4进行密封。

密封部5同样具有润滑的功能，其通过如下两结构实现：在自润滑轴承4与密封部5之间设有用以存储润滑脂的储油槽6b，该储油槽6b实质为自润滑轴承4与两段密封部5之间的空隙区域，其中存储的润滑脂有部分是外部填充的，还有部分是来自自润滑轴承4与管壁接触面30之间。换句话说，储油槽6a与储油槽6b在实际实施时可以设为连通，这样可以保证有足够的油脂量，具有更好的润滑效果，可以延长自润滑轴承4及密封部5的使用寿命。

进一步，密封部5与管壁接触面30相接的内侧设有用以存储润滑脂的储油环6c，该储油环6c在实施时为橡胶硫化体内壁上开设的多圈锯齿状凹凸结构，其分别抵压在管壁接触面30上，将润滑脂存储、密封在两段橡胶之间。储油环6c得作用是当储油槽6b的润滑脂由于运动挤压穿过密封部5时，能够对润滑脂进行存储，存储在储油环6c中的润滑脂能够辅助橡胶的内侧壁可滑动的密封挤压在内骨架3的管壁接触面30上。

本实施例中的自润滑橡胶衬套在具体装配时，首先，将外套1、端面的两段橡胶硫化体5与外骨架2硫化在一起，再将自润滑轴承4过盈配合压入外骨架2中。紧接着，压入内骨架3，使其管壁接触面30与自润滑轴承4及两段橡胶硫化体5可滑动的配合连接。最后，沿管壁接触面30将各储油槽6a，6b内填充润滑脂，实现橡胶衬套的摆动、旋转、扭曲运动及隔振作用。

本实施例中的自润滑橡胶衬套，由于外骨架2和内骨架3之间空隙的中部设置刚度和润滑性较好的尼龙材料自润滑轴承4，两端采用弹性形变较好的橡胶材料，所设置的自润滑轴承4的刚度较大，耐磨性好，在内骨架3受力相对外骨架2进行较大移动范围（大摆角工况）时不易疲劳磨损，能够避免发生因疲劳磨损损坏自润滑轴承4导致的其中的润滑脂泄漏的问题，由于自润滑轴承4不容易形变，加之具有较好的润滑效果，能够降低橡胶衬套因内部形变引发的异响问题。

本实施例中的自润滑橡胶衬套在多处设置储油槽6a，6b，6c，可填充的油脂量更多且密封良好，使得自润滑轴承4及密封部5与内管接触面30具有更好的润滑效果，能够适应车轮上下跳动引起的橡胶衬套的大角度摆动，且不易被疲劳破坏，其高于传统橡胶衬套10万公里的设计寿命，实际使用寿命提高50%。此外，由于本实施例中的自润滑橡胶衬套具有比现有技术橡胶衬套更大的摆动角度，能够满足汽车的乘座舒适性和操纵稳定性。

本发明还公开了一种汽车悬架系统导向装置，如图3所示，为本发明实施例汽车悬架系统导向装置的摆角示意图，其包括：控制臂和/或推力杆200（T1、T2及T3为控制臂和/或推力杆200相对于橡胶衬套100旋转摆动的三个位置），以及车身（图未示），控制臂和/或推力杆200通过一橡胶衬套可旋转、摆动或扭曲的铰连在车身上，橡胶衬套使用上述的自润滑橡胶衬套100。

具体地，图示中O点为自润滑橡胶衬套100的中心轴线，控制臂和/或推力杆200可相对中心轴线为O的可摆动角度分别为α，β，其中：图示中给出了控制臂和/或推力杆相对于橡胶衬套100旋转摆动的三个位置，200T1、200T2以及200T3。200T1为控制臂和/或推力杆相对于橡胶衬套100摆动到水平位置的图示，200T2和200T3为控制臂和/或推力杆能够相对于橡胶衬套100摆动到极限位置的图示。由于橡胶衬套使用上述结构的自润滑橡胶衬套100，使得控制臂和/或推力杆可相对自润滑橡胶衬套进行摆动的摆角α，β的摆动范围达到±30°之间，由于该自润滑橡胶衬套100适用于大摆角的连接件，实施旋转、摆动及扭曲的刚度上有较自由的选择余地，因此，该自润滑橡胶衬套100的结构及性能可以保证整车具有良好的操纵稳定性和平顺性，使乘座更舒适。

本实施例中的汽车悬架系统导向装置的实施方式与上述自润滑橡胶衬套100的实施方式相同，此处不再赘述。

    本发明所提供的自润滑橡胶衬套及汽车悬架系统导向装置，由于内骨架的管壁接触面与自润滑轴承及密封部采用可滑动的间隙配合连接，其之间相对运动能够提供较大范围的摆角，且在内外骨架的两端使用橡胶材料保证装配性和密封性，中部设置刚度大，耐磨性好的自润滑轴承，保证铰接处具有良好的润滑效果的基础上、降低产品的磨损率，解决普通橡胶衬套容易出现的漏脂、磨损以及异响等问题，进一步提高产品的使用寿命。

Claims (11)

1.一种自润滑橡胶衬套，包括：外套、分别设置在所述外套的内部和外部用以对所述外套进行支撑的外骨架及内骨架，其特征在于，所述自润滑橡胶衬套还包括：

自润滑轴承，其紧固在所述外骨架和所述内骨架之间并可相对内骨架的管壁接触面进行滑动；

密封部，其设为两段，分别紧固在所述外骨架和所述内骨架之间的两端部，并将所述自润滑轴承密封在所述外骨架和所述内骨架之间。

2.如权利要求1所述的自润滑橡胶衬套，其特征在于，所述自润滑轴承与所述密封部之间设有用以存储润滑脂的储油槽。

3.如权利要求2所述的自润滑橡胶衬套，其特征在于，所述自润滑轴承与所述管壁接触面之间设有用以存储润滑脂的储油槽。

4.如权利要求1-3任一项所述的自润滑橡胶衬套，其特征在于，所述密封部的外侧与所述外骨架紧固连为一体，所述密封部的内侧可滑动的密封挤压在所述内骨架的所述管壁接触面上。

5.如权利要求4所述的自润滑橡胶衬套，其特征在于，所述密封部与所述管壁接触面相接的内侧设有用以存储润滑脂的储油环。

6.如权利要求1所述的自润滑橡胶衬套，其特征在于，所述密封部为橡胶。

7.如权利要求1或2所述的自润滑橡胶衬套，其特征在于，所述自润滑轴承为截面呈T型的中空轴套结构。

8.如权利要求1所述的自润滑橡胶衬套，其特征在于，所述自润滑轴承使用尼龙材料制成。

9.如权利要求1所述的自润滑橡胶衬套，其特征在于，所述密封部的长度设为外骨架和内骨架之间间隙总长度的40%。

10.一种汽车悬架系统的导向装置，包括：控制臂和/或推力杆，以及车身，所述控制臂和/或所述推力杆通过一橡胶衬套可旋转、摆动或扭曲的铰连在所述车身上，其特征在于，所述橡胶衬套包括如权利要求1-9任一项所述的自润滑橡胶衬套。

11.如权利要求10所述的汽车悬架系统的导向装置，其特征在于，所述控制臂和/或所述推力杆可相对所述自润滑橡胶衬套进行摆动的摆角范围在±30°之间。