CN105736617A - 复合型衬套、减震器及其制造方法 - Google Patents

复合型衬套、减震器及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种复合型衬套，其包括沿轴向延伸的内管、与所述内管固定在一起的弹性件以及包覆在所述弹性件的外围的外管。所述弹性件设有外圆柱面，所述外圆柱面设有沿径向凹陷的第一凹槽以及与所述第一凹槽相对的第二凹槽，所述复合型衬套包括安装在所述第一凹槽内的第一缓冲件以及安装在所述第二凹槽内的第二缓冲件，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件沿所述径向被所述外管预压缩，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的阻尼角大于所述弹性件的阻尼角。如此设置，本发明的复合型衬套能够兼顾减震效果与操控性。另外，本发明还涉及一种具有该复合型衬套的减震器以及该复合型衬套的制造方法。

Description

复合型衬套、减震器及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种复合型衬套、具有该复合型衬套的减震器及该复合型衬套的制造方法，属于减震领域。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，对汽车乘坐舒适性和操控性的要求也越来越高，所以汽车减震零部件的设计和性能开发显得尤为重要。
2009年8月19日公开的CN101509532A揭示了一种流体填充式筒状减振装置，但是，这种设计的耐久性会受到非常大的挑战，例如流体的密封问题。
为了提升耐久性能并保持较好的减震、隔音效果，2016年1月20日公开的CN105257748A揭示了一种新型材料悬挂类减震衬套。其中，位于内骨架与外骨架之间的中间弹性层采用聚氨酯。但是，这种设计成本较高，而且聚氨酯材料由于只能承受压缩载荷，不能承受剪切力，所以产品结构设计受到限制，产品径向刚度偏低，对整车操控性有一定的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种兼顾减震效果与操控性的复合型衬套、具有该复合型衬套的减震器以及该复合型衬套的制造方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种复合型衬套，其包括沿轴向延伸的内管、与所述内管固定在一起的弹性件以及包覆在所述弹性件的外围的外管，所述弹性件设有外圆柱面，所述外圆柱面设有沿径向凹陷的第一凹槽以及与所述第一凹槽相对的第二凹槽，所述复合型衬套包括安装在所述第一凹槽内的第一缓冲件以及安装在所述第二凹槽内的第二缓冲件，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件沿所述径向被所述外管预压缩，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的阻尼角大于所述弹性件的阻尼角。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述复合型衬套还设有支撑架，所述支撑架包括第一支撑环以及第二支撑环，其中所述第一支撑环沿所述轴向位于所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的一端，所述第二支撑环沿所述轴向位于所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的另一端，所述第一支撑环与所述第二支撑环用以限制所述第一缓冲件与所述第二缓冲件沿所述轴向的变形。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一支撑环与所述第二支撑环嵌入成型在所述弹性件内。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述支撑架还包括连接所述第一支撑环与所述第二支撑环的连接壁，所述连接壁沿所述轴向延伸且嵌入成型在所述弹性件内。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一支撑环与所述第二支撑环由金属材料制成。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件呈对称结构。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件均由聚氨酯材料制成；所述弹性件由橡胶材料制成。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述外管的上、下两端设有向内的卷边。
作为本发明进一步改进的技术方案，在所述外圆柱面的圆周方向上，所述第一凹槽与所述第二凹槽是不连续的。
本发明还可以采用如下技术方案：一种复合型衬套，其包括沿轴向延伸的内管、与所述内管固定在一起的弹性件以及包覆在所述弹性件的外围的外管，所述内管与所述外管均由金属材料制成，所述弹性件由橡胶材料制成，所述弹性件设有外圆柱面，所述外圆柱面设有沿径向凹陷的第一凹槽以及与所述第一凹槽相对的第二凹槽，所述复合型衬套包括安装在所述第一凹槽内的第一缓冲件以及安装在所述第二凹槽内的第二缓冲件，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件均由聚氨酯材料制成且为非流体，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件沿所述径向被所述外管预压缩，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的刚度比所述弹性件的刚度小。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述复合型衬套还设有嵌入成型在所述弹性件内的支撑架，所述支撑架包括第一支撑环、第二支撑环以及连接所述第一支撑环与所述第二支撑环的连接壁，其中所述第一支撑环沿所述轴向位于所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的一端，所述第二支撑环沿所述轴向位于所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的另一端，所述第一支撑环与所述第二支撑环用以限制所述第一缓冲件与所述第二缓冲件沿所述轴向的变形。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一支撑环与所述第二支撑环由金属材料制成。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件呈对称结构。
作为本发明进一步改进的技术方案，在所述外圆柱面的圆周方向上，所述第一凹槽与所述第二凹槽是不连续的。
本发明还涉及一种减震器，其包括设有套筒的臂部以及安装在所述套筒中的前述复合型衬套。
本发明还涉及一种复合型衬套的制造方法，其包括如下步骤：
S1：将内管、支撑架以及弹性件结合在一起，在所述弹性件的外圆柱面上预留有沿径向凹陷的第一凹槽以及与所述第一凹槽相对的第二凹槽；
S2：提供第一缓冲件以及第二缓冲件，并将所述第一缓冲件与所述第二缓冲件分别安装在所述第一凹槽与所述第二凹槽内，此时，处于自由状态下的所述第一缓冲件与所述第二缓冲件均沿所述径向凸出所述弹性件；其中，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的阻尼角大于所述弹性件的阻尼角；
S3：提供外管，并包覆在所述弹性件、所述第一缓冲件以及所述第二缓冲件的外围，此时所述第一缓冲件与所述第二缓冲件沿所述径向被所述外管预压缩。
作为本发明进一步改进的技术方案，在步骤S1中，所述弹性件由橡胶材料制成，所述内管、所述支撑架以及所述弹性件通过硫化橡胶的方式结合在一起；在步骤S2中，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件均由聚氨酯材料制成。
作为本发明进一步改进的技术方案，在步骤S1中，所述支撑架包括第一支撑环、第二支撑环以及连接所述第一支撑环与所述第二支撑环的连接壁；在步骤S2中，所述第一支撑环沿轴向位于所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的一端，所述第二支撑环沿所述轴向位于所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的另一端，所述第一支撑环与所述第二支撑环用以限制所述第一缓冲件与所述第二缓冲件沿所述轴向的变形。
作为本发明进一步改进的技术方案，在步骤S1中，在所述外圆柱面的圆周方向上，所述第一凹槽与所述第二凹槽是不连续的；在步骤S2中，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件呈对称结构。
作为本发明进一步改进的技术方案，在步骤S3之后，还包括如下步骤：
S4：对所述外管的上、下两端向内进行卷边。
相较于现有技术，本发明通将第一缓冲件、第二缓冲件与弹性件的组合，相较于纯粹的橡胶材料，本发明的复合型衬套具备更好的阻尼特性。另外，通过改变第一、第二缓冲件的硬度和预压量，沿所述空心方向可以获得不同的线性段和刚度，从而能够实现较好的舒适性；通过改变弹性件的硬度，沿所述实心方向可以获得不同的刚度，从而能够实现较好的操控性。
附图说明
图1是本发明减震器的立体示意图。
图2是图1的部分分解图，其中复合型衬套被分离出来。
图3是本发明复合型衬套的立体示意图。
图4是图3的俯视图。
图5是图3的主视图。
图6是沿图4中A-A线的剖示图。
图7是图3的部分立体分解图。
图8是图7的剖面示意图。
图9是图7中的第一缓冲件、第二缓冲件与弹性件分离后的立体图。
图10是嵌入在弹性件中的支撑架的立体示意图。
图11是图3中内管的立体示意图。
图12是本发明的复合型衬套在未卷边时的剖面示意图。
图13是本发明复合型衬套的制造方法的流程示意图。
具体实施方式
请参图1至图3所示，本发明揭示了一种减震器300，其包括设有套筒201的臂部200以及安装在所述套筒201中的复合型衬套100。
请参图4至图12所示，所述复合型衬套100包括沿轴向延伸的内管1、与所述内管1固定在一起的弹性件2、固定于所述弹性件2的支撑架3、组装在所述弹性件2上的第一缓冲件41与第二缓冲件42、以及包覆在所述弹性件2、第一缓冲件41与第二缓冲件42的外围的外管5。
请参图11所示，在本发明图示的实施方式中，所述内管1由金属材料制成且呈圆柱体。所述内管1设有轴向贯穿的、用以收容螺栓（未图示）的通孔11。
所述弹性件2在本发明的一种实施方式中由橡胶材料制成。所述弹性件2包覆在所述内管1上，例如所述弹性件2可以通过硫化橡胶的方式与所述内管1结合在一起。请参图9所示，所述弹性件2设有外圆柱面20，所述外圆柱面20设有沿径向凹陷的第一凹槽21以及与所述第一凹槽21相对的第二凹槽22。在本发明图示的实施方式中，所述第一凹槽21与所述第二凹槽22沿中心线对称设置。在所述外圆柱面20的圆周方向上，所述第一凹槽21与所述第二凹槽22是不连续的。如此设置，形成了一个以轴心为圆点、在水平面内向所述第一凹槽21或所述第二凹槽22辐射的空心方向；以及形成了一个以轴心为圆点、在水平面内向弹性件2的其他部分（除了第一凹槽21、第二凹槽22的部分）辐射的实心方向。需要说明的是，本说明书中使用的术语“空心方向”、“实心方向”是以是否在外圆柱面20形成凹槽为基础的，不应当按照字面简单的理解。
所述支撑架3在本发明的一种实施方式中由金属材料制成，且嵌入成型在所述弹性件2内。所述支撑架3包括第一支撑环31、第二支撑环32以及连接所述第一支撑环31与所述第二支撑环32的连接壁33。请参图6所示，所述第一支撑环31沿所述轴向位于所述第一缓冲件41与所述第二缓冲件42的一端（例如上端），所述第二支撑环32沿所述轴向位于所述第一缓冲件41与所述第二缓冲件42的另一端（例如下端）。所述第一支撑环31与所述第二支撑环32用以限制所述第一缓冲件41与所述第二缓冲件42沿所述轴向的变形，以防止所述第一缓冲件41与第二缓冲件42脱落。
请参图7至图9所示，所述第一缓冲件41与所述第二缓冲件42呈对称结构，且分别安装在所述第一凹槽21与所述第二凹槽22中。在本发明的一种实施方式中，所述第一缓冲件41与所述第二缓冲件42均由聚氨酯材料制成。所述第一缓冲件41与所述第二缓冲件42的阻尼角大于所述弹性件2的阻尼角，如此设置，可以使得第一缓冲件41与第二缓冲件42的刚度比弹性件2的刚度要小，由此获得更低的扭转刚度。从而能够起到更好的减震效果。
请参图7及图8所示，在所述第一缓冲件41与所述第二缓冲件42的自由状态下，其均径向凸出所述弹性件2的外圆柱面20。
在本发明的一种实施方式中，所述外管5由金属材料制成。当将外管5套接在所述弹性件2、第一缓冲件41与第二缓冲件42的外围之后，第一缓冲件41与所述第二缓冲件42沿所述径向被所述外管5预压缩，以实现限位。请参图6所示，为了使组装在外管5中的元件能够更好地被保持，所述外管5的上、下两端设有向内的卷边51。
请结合前述结构描述并结合图13所示，本发明还揭示了一种复合型衬套100的制作方法，其包括如下步骤：
S1：将内管1、支撑架3以及弹性件2结合在一起，在弹性件2的外圆柱面上预留有沿径向凹陷的第一凹槽21以及与所述第一凹槽相对的第二凹槽22；
S2：提供第一缓冲件41以及第二缓冲件42，并将所述第一缓冲件41与所述第二缓冲件42分别安装在所述第一凹槽21与所述第二凹槽22内，此时，处于自由状态下的所述第一缓冲件41与所述第二缓冲件42均沿所述径向凸出所述弹性件2；其中，所述第一缓冲件41与所述第二缓冲件42的阻尼角大于所述弹性件2的阻尼角；
S3：提供外管5，并通过例如压装的方式最终包覆在所述弹性件2、所述第一缓冲件41以及所述第二缓冲件42的外围，此时所述第一缓冲件41与所述第二缓冲件42沿所述径向被所述外管5预压缩；
S4：对所述外管5的上、下两端向内进行卷边。
在步骤S1中，所述弹性件2由橡胶材料制成，所述内管1、所述支撑架3以及所述弹性件2通过硫化橡胶的方式结合在一起；在步骤S2中，所述第一缓冲件41与所述第二缓冲件42均由聚氨酯材料制成。
考虑到橡胶材料和聚氨酯材料各自的特性，对所属技术领域的技术人员而言，常识是橡胶材料和聚氨酯材料两者之间是不容易紧密结合的。而本发明通过设置第一、第二凹槽21、22来组装第一、第二缓冲件41、42，并通过外管5对第一、第二缓冲件41、42进行预压缩巧妙的解决了上述问题。另外，通过设置第一、第二支撑环31、32在轴向上对第一、第二缓冲件41、42的变形进行限制，防止了第一、第二缓冲件41、42的脱落。本发明通过巧妙的结构设计，从某种程度上克服了现有技术中橡胶材料和聚氨酯材料不易结合的技术偏见，取得了非常好的技术效果。
另外，相较于现有技术，所述第一缓冲件41与所述第二缓冲件42为非流体，从而彻底避免了液体泄漏的问题，提高了耐久性。另外，通过将所述第一缓冲件41、第二缓冲件42与弹性件2的组合，相较于纯粹的橡胶材料，聚氨酯材料具有更高的阻尼特性，从而使本发明的复合型衬套100具备更好的阻尼特性。通过改变第一、第二缓冲件41、42的硬度和预压量，沿所述空心方向可以获得不同的线性段和刚度，从而能够实现较好的舒适性；通过改变弹性件2的硬度，沿所述实心方向可以获得不同的刚度，从而能够实现较好的操控性。
另外，以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (20)

1.一种复合型衬套，其包括沿轴向延伸的内管、与所述内管固定在一起的弹性件以及包覆在所述弹性件的外围的外管，其特征在于：所述弹性件设有外圆柱面，所述外圆柱面设有沿径向凹陷的第一凹槽以及与所述第一凹槽相对的第二凹槽，所述复合型衬套包括安装在所述第一凹槽内的第一缓冲件以及安装在所述第二凹槽内的第二缓冲件，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件沿所述径向被所述外管预压缩，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的阻尼角大于所述弹性件的阻尼角。
2.如权利要求1所述的复合型衬套，其特征在于：所述复合型衬套还设有支撑架，所述支撑架包括第一支撑环以及第二支撑环，其中所述第一支撑环沿所述轴向位于所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的一端，所述第二支撑环沿所述轴向位于所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的另一端，所述第一支撑环与所述第二支撑环用以限制所述第一缓冲件与所述第二缓冲件沿所述轴向的变形。
3.如权利要求2所述的复合型衬套，其特征在于：所述第一支撑环与所述第二支撑环嵌入成型在所述弹性件内。
4.如权利要求3所述的复合型衬套，其特征在于：所述支撑架还包括连接所述第一支撑环与所述第二支撑环的连接壁，所述连接壁沿所述轴向延伸且嵌入成型在所述弹性件内。
5.如权利要求2所述的复合型衬套，其特征在于：所述第一支撑环与所述第二支撑环由金属材料制成。
6.如权利要求1所述的复合型衬套，其特征在于：所述第一缓冲件与所述第二缓冲件呈对称结构。
7.如权利要求1所述的复合型衬套，其特征在于：所述第一缓冲件与所述第二缓冲件均由聚氨酯材料制成；所述弹性件由橡胶材料制成。
8.如权利要求1所述的复合型衬套，其特征在于：所述外管的上、下两端设有向内的卷边。
9.如权利要求1所述的复合型衬套，其特征在于：在所述外圆柱面的圆周方向上，所述第一凹槽与所述第二凹槽是不连续的。
10.一种复合型衬套，其包括沿轴向延伸的内管、与所述内管固定在一起的弹性件以及包覆在所述弹性件的外围的外管，所述内管与所述外管均由金属材料制成，所述弹性件由橡胶材料制成，其特征在于：所述弹性件设有外圆柱面，所述外圆柱面设有沿径向凹陷的第一凹槽以及与所述第一凹槽相对的第二凹槽，所述复合型衬套包括安装在所述第一凹槽内的第一缓冲件以及安装在所述第二凹槽内的第二缓冲件，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件均由聚氨酯材料制成且为非流体，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件沿所述径向被所述外管预压缩，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的刚度比所述弹性件的刚度小。
11.如权利要求10所述的复合型衬套，其特征在于：所述复合型衬套还设有嵌入成型在所述弹性件内的支撑架，所述支撑架包括第一支撑环、第二支撑环以及连接所述第一支撑环与所述第二支撑环的连接壁，其中所述第一支撑环沿所述轴向位于所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的一端，所述第二支撑环沿所述轴向位于所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的另一端，所述第一支撑环与所述第二支撑环用以限制所述第一缓冲件与所述第二缓冲件沿所述轴向的变形。
12.如权利要求11所述的复合型衬套，其特征在于：所述第一支撑环与所述第二支撑环由金属材料制成。
13.如权利要求11所述的复合型衬套，其特征在于：所述第一缓冲件与所述第二缓冲件呈对称结构。
14.如权利要求11所述的复合型衬套，其特征在于：在所述外圆柱面的圆周方向上，所述第一凹槽与所述第二凹槽是不连续的。
15.一种减震器，其包括设有套筒的臂部以及安装在所述套筒中的复合型衬套，其特征在于：所述复合型衬套为权利要求1至14项中任意一项所述的复合型衬套。
16.一种复合型衬套的制造方法，其包括如下步骤：
S1：将内管、支撑架以及弹性件结合在一起，在所述弹性件的外圆柱面上预留有沿径向凹陷的第一凹槽以及与所述第一凹槽相对的第二凹槽；
S2：提供第一缓冲件以及第二缓冲件，并将所述第一缓冲件与所述第二缓冲件分别安装在所述第一凹槽与所述第二凹槽内，此时，处于自由状态下的所述第一缓冲件与所述第二缓冲件均沿所述径向凸出所述弹性件；其中，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的阻尼角大于所述弹性件的阻尼角；
S3：提供外管，并包覆在所述弹性件、所述第一缓冲件以及所述第二缓冲件的外围，此时所述第一缓冲件与所述第二缓冲件沿所述径向被所述外管预压缩。
17.如权利要求16所述的制造方法，其特征在于：在步骤S1中，所述弹性件由橡胶材料制成，所述内管、所述支撑架以及所述弹性件通过硫化橡胶的方式结合在一起；在步骤S2中，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件均由聚氨酯材料制成。
18.如权利要求17所述的制造方法，其特征在于：在步骤S1中，所述支撑架包括第一支撑环、第二支撑环以及连接所述第一支撑环与所述第二支撑环的连接壁；在步骤S2中，所述第一支撑环沿轴向位于所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的一端，所述第二支撑环沿所述轴向位于所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的另一端，所述第一支撑环与所述第二支撑环用以限制所述第一缓冲件与所述第二缓冲件沿所述轴向的变形。
19.如权利要求16所述的制造方法，其特征在于：在步骤S1中，在所述外圆柱面的圆周方向上，所述第一凹槽与所述第二凹槽是不连续的；在步骤S2中，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件呈对称结构。
20.如权利要求16所述的制造方法，其特征在于：在步骤S3之后，还包括如下步骤：
S4：对所述外管的上、下两端向内进行卷边。
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