CN108223643A - 管状减振装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管状减振装置，管状减振装置(10)包括：外管构件(14)；内轴构件(12)，所述内轴构件插入外管构件(14)中；主橡胶弹性体(16)，所述主橡胶弹性体将内轴构件(12)和外管构件(14)彼此弹性连接；渐缩管部(20)，所述渐缩管部设置在外管构件(14)的轴向相反两侧上，渐缩管部(20)中的每一个渐缩管部的直径被缩小以具有朝向轴向外侧逐渐收缩的形状；以及延长管部(22)，所述延长管部从外管构件(14)的渐缩管部(20)中的至少一个渐缩管部的轴向外侧延伸，所述延长管部(22)包括朝向轴向外侧径向向外扩张的扩张部。

Description

管状减振装置

通过引用并入

包括说明书、附图和说明书摘要的2016年12月21日提交的日本专利申请第2016-248400号的公开内容通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本发明涉及一种管状减振装置，该管状减振装置适合用作汽车悬架衬套或类似物。

背景技术

传统上，已知一种适合用作汽车悬架衬套或类似物的管状减振装置。类似于美国专利第US 5,887,859号中所公开的悬架衬套的这种管状减振装置具有如下的结构，其中内圆筒构件插入外圆筒构件中，并且内圆筒构件和外圆筒构件由减振橡胶构件弹性连接。

同时，在US 5,887,859中公开的悬架衬套的情况下，在减振橡胶构件的硫化成型之后，外圆筒构件的相反端部被缩小直径，并被加工成具有渐缩的轮廓。通过这样做，实现了减振橡胶构件的拉伸应力的降低、弹簧调整等。

然而，由于外圆筒构件的相反两端侧的渐缩轮廓，外圆筒构件的端部的直径变小。因此，在大输入时在内圆筒构件和外圆筒构件的接触等期间，可能难以确保外圆筒构件的充分的变形刚性。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种结构新颖的管状减振装置，其能够在为外管构件设定优异的承载能力的同时获得主橡胶弹性体的所需性能，并且避免内轴构件和外管构件的不必要的接触。

本发明的上述目的和/或可选目的可以根据本发明的以下模式中的至少一个模式来实现。在本发明的每个模式中采用的以下模式和/或元件可以以任何可能的可选组合被采用。

具体而言，本发明的第一模式提供了一种管状减振装置，其包括：外管构件；内轴构件，所述内轴构件被插入外管构件中；主橡胶弹性体，所述主橡胶弹性体将内轴构件和外管构件彼此弹性连接；渐缩管部，所述渐缩管部被设置在外管构件的轴向相反两侧上，渐缩管部中的每一个的直径被缩小以具有朝向轴向外侧逐渐收缩的形状；以及延长管部，所述延长管部从外管构件的渐缩管部中的至少一个渐缩管部的轴向外侧延伸，延长管部包括朝向轴向外侧径向向外扩张的扩张部。

利用根据上述第一模式的构造的管状减振装置，通过在渐缩管部的轴向外侧上设置延长管部并将扩张部设定于延长管部，能够使外管构件的轴向端部的直径变大。通过这样做，相对于在撬动方向上较大的力矩输入，外管构件的变形将被防止，从而相对于在撬动方向上的力矩输入，增加外管构件的实质变形刚度。因此，可以提高外管构件的耐久性。

另外，通过将延长管部设置到渐缩管部的轴向外侧，从内轴构件和外管构件的撬动位移的中心到外管构件的轴向端的距离变大。结果，由于撬动位移而导致的内轴构件和外管构件之间的干涉容易发生。然而，由于延长管部包括径向向外扩张的扩张部，所以内轴构件较不可能由于撬动位移而与延长管部接触。因此，防止了在撬动位移期间内轴构件和外管构件的接触对减振性能等产生影响，由此实现期望的减振特性。

本发明的第二模式提供了根据第一模式的管状减振装置，其中，外管构件的延长管部整个地包括扩张部。

根据第二模式，所述延长管部整个地具有朝向轴向外侧径向向外扩张的形状。因此，即使延长管部的长度较短，也可以使外管构件的在延长管部侧上的轴向外边缘的直径足够大。这使得可以以紧凑的设计获得外管构件的优异的承载能力，并且可以有效地防止在沿撬动方向的输入期间内轴构件与外管构件之间的干涉。

本发明的第三模式提供了根据第一或第二模式的管状减振装置，其中，扩张部包括延长管部的在渐缩管部一侧上的端部。

根据第三种模式，延长管部从渐缩管部一侧上的端部直接径向向外扩张，由此更有效地防止在撬动期间内轴构件和外管构件之间的干涉。

本发明的第四模式提供根据第一至第三模式中的任一模式所述的管状减振装置，其中，延长管部设置在外管部件的仅一个轴向侧上，并且，内轴构件和外管构件的轴向中心被设定在与内轴构件和外管构件的相对撬动位移的中心不同的轴向位置处。

存在一些情况，其中例如仅外管构件的一个轴向侧的端部被假定为与内轴构件侧等抵接。在这种情况下，如第四模式所示，通过仅在该一个轴向侧设置延长管部并将扩张部设定于延长管部，可以提高外管部件的变形刚性，避免在沿撬动方向的输入期间与内轴构件的干涉等。

根据本发明，延长管部从外管构件的渐缩管部的轴向外侧延伸，并且延长管部包括朝向轴向外侧径向向外扩张的扩张部。利用该构型，外管构件的由延长管部构成的轴向端具有大的直径，因此，相对于在撬动方向上的较大力矩输入，将防止外管构件的变形。因此，可以提高外管构件的耐久性。此外，由于延长管部包括径向向外扩张的扩张部，所以内轴构件较不可能由于撬动位移而与延长管部接触。这使得可以避免内轴构件与延长管部之间的接触对减振特性的影响。

附图说明

从下面参照附图对实施例的描述中，本发明的前述和/或其他目的、特征和优点将变得更加明显，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是前视图，该前视图示出了作为本发明的第一实施例的呈悬架衬套形式的管状减振装置；

图2是沿着图1的线2-2截取的剖视图；

图3是剖视图，该剖视图示出了受在撬动方向上的外力影响的图1的悬架衬套；并且

图4是放大局部剖视图，该放大局部剖视图示出了外管构件的延长管部与车身的附接件之间的、与安装在车辆上的图1的悬架衬套相抵接的抵接部分。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的一个实施例。

图1和图2描绘了作为根据本发明构造的管状减振装置的第一实施例的汽车悬架衬套10。悬架衬套10具有如下的结构，其中将内轴构件12插入外管构件14内，并且内轴构件12与外管构件14通过主橡胶弹性体16彼此弹性连接。

更具体地说，内轴构件12是由金属等制成的刚性部件，并且具有厚的、小直径的、大致圆形的管状形状。

外管构件14是由金属等制成的刚性部件，具有薄的、大直径的、大致圆形的管状形状，其包括安装管状部18，该安装管状部18在横截面大致不变的情况下在轴向方向上笔直地延伸。另外，在外管构件14的安装管状部18的轴向相反两侧上，一体地形成有朝向轴向外侧直径逐渐变小的渐缩管部20。在后面描述的主橡胶弹性体16的硫化成型后，通过对外管构件14进行诸如360度径向压缩的缩径处理，渐缩管部20被渐缩。在本实施例中，渐缩管部20整体相对于轴向方向以大致恒定的倾斜角度倾斜。然而，渐缩管部20相对于轴向方向的倾斜角度例如也可以逐渐地或者以步进方式朝向轴向外侧变得更大。

此外，在一个渐缩管部20的轴向外侧上，延长管部22一体地形成。延长管部22具有朝向轴向外侧直径逐渐变大的渐缩轮廓。在本实施例中，包括在渐缩管部20一侧上的端部的延长管部22整个地包括朝向轴向外侧径向向外扩张的扩张部。此外，本实施例的延长管部22具有从渐缩管部20向轴向远端以平滑连续的方式弯曲的横截面形状。因此，延长管部22的外周面和内周面包括没有断点或折线的弯曲表面。此外，关于延长管部22，相对于轴向方向的倾斜角度连续变化，并且在本实施例中，轴向中间部分处的倾斜角度大于轴向相反两端部处的倾斜角度。通过使得延长管部22具有以这种方式扩张的渐缩轮廓，与直径变小的渐缩管部20的轴向外边缘相比，延长管部22的轴向外边缘具有较大直径。在本实施例中，延长管部22的轴向外边缘的直径变得大致等于安装管状部18的直径。

关于包括扩张部的具有渐缩轮廓的延长管部22的成型方法，没有特别的限制。例如，具有以恒定直径延伸的圆管形状的金属管子被制备，并且在渐缩管部20的形成区域上进行缩径过程。因此，延长管部22的在渐缩管部20一侧上的端部的直径也被缩小，使得延长管部22被制成为具有朝向轴向外侧扩张的形状。这使得可以同时形成直径朝向轴向外侧变小的渐缩管部20和具有渐缩轮廓的延长管部22。此外，在通过缩径过程形成渐缩管部20期间，通过将模具(未示出)与延长管部22的内周面重叠，也可以获得具有较高精度的所需形状的延长管部22。此外，作为与渐缩管部20的直径缩小成形分开的步骤，还可以提供通过金属板冲压等将延长管部22加工成规定的扩张的渐缩轮廓的步骤。

然后，如图2所示，内轴构件12被插入外管构件14中，并且内轴构件12和外管构件14通过主橡胶弹性体16弹性连接。内轴构件12的轴向尺寸变得大于包括延长管部22的外管构件14的轴向尺寸。因此，插入外管构件14中的内轴构件12的轴向相对端部从外管构件14的在轴向相反两侧上的开口伸出，且具有彼此大致相同的长度。

主橡胶弹性体16具有厚的、大致圆管状形状，并且其内周面通过硫化而被结合到内轴构件12的外周面，同时其外周面通过硫化而被结合到外管构件14。此外，主橡胶弹性体16的内周端比其外周端更远地向轴向相反两侧伸出，从而大大地获得了与小直径内轴构件12结合的结合区域。此外，在主橡胶弹性体16的轴向端处，分别设有环状空隙部分24，以便向主橡胶弹性体16的轴向端面开口。

在形成渐缩管部20之前，主橡胶弹性体16通过硫化结合到外管构件14。在主橡胶弹性体16的硫化成型之后，外管构件14经历缩径过程以便具有渐缩管部20。由于成型之后的冷却收缩、主橡胶弹性体16的弹簧特性的调整等，这可以实现主橡胶弹性体16的拉伸应力的降低。特别地，外管构件14的直径可以缩小，以在主橡胶弹性体16被结合到的部分的轴向相对两端部处加工成渐缩轮廓。通过这样做，例如，通过将主橡胶弹性体16的膨胀变形量限制在轴向外侧等，可以设定在轴向方向上或在轴线垂直方向上的硬弹簧，同时由于剪切弹簧分量而在撬动方向上设定软弹簧。也可接受的是，借助于缩径过程，与渐缩管部20的形成同时或者单独地收缩安装管状部18的直径。这使得可以更有利地实现主橡胶弹性体16的拉伸应力的降低、在轴线垂直方向上的硬弹簧特性等。

如图2中假设性地示出的，具有上述构造的悬架衬套10被构造成在被安装到车辆上的状态下使用。具体而言，如图2的双点划线所示，车身的附接件26设置成从轴向相反两侧扣住内轴构件12，并且借助于穿过内轴构件12和附接件26的螺栓28以及螺接到螺栓28上的螺母30，内轴构件12和附接件26被构造成是固定的。同时，关于外管构件14，安装管状部18被构造成通过压力配合到悬架臂32的安装孔34中来固定。这样，通过将内轴构件12附接到车身侧面同时将外管构件14附接到悬架臂32侧，悬架衬套10被安装在车辆上，使得悬架臂32以减振方式连结到车身上。

在悬架衬套10安装在车辆上的情况下，当输入振动时，主橡胶弹性体16由于内轴构件12和外管构件14的相对位移而经历弹性变形。通过这样做，悬架衬套10展现诸如振动衰减作用和振动隔离作用的减振效果。

在悬架衬套10中，内轴构件12和外管构件14的相对撬动位移的中心是图2中的点O，该点O是主橡胶弹性体16的弹性中心。因此，内轴构件12和外管构件14的相对撬动位移的中心被设定在与作为内轴构件12和外管构件14在中心轴线上的轴向中心的点A不同的轴向位置处。利用该布置，在通过设置延长管部22而使到点O的距离变长的一个轴向端部(图2中的右侧)上，相对于在撬动方向上的输入在轴线垂直方向上在内轴构件12与外管构件14之间的相对位移量大于在另一个轴向端部上的相对位移量。这里，如图3所示，对于悬架衬套10，当内轴构件12和外管构件14由于在撬动方向上的振动输入而彼此相对倾斜时，外管构件14的延长管部22被构造成不与内轴构件12接触。

更具体地说，在沿撬动方向的输入期间与内轴构件12的接触可能不利的延长管部22具有朝向轴向外侧逐渐扩张的倾斜形状。因此，即使内轴构件12和外管构件14如图3所示相对于彼此倾斜，内轴构件12也较不可能接触延长管部22。在本实施例中，延长管部22的形状设定成使得内轴构件12和外管构件14的延长管部22在沿撬动方向的可想到的正常输入期间彼此不会接触。

此外，在一些情况下，轴向方向上的振动和撬动方向上的振动被结合地输入等，并且，内轴构件12与外管构件14之间的相对位移量变大。在这种情况下，如图4所示，外管构件14的延长管部22的轴向端部被构造成与车身的附接件26抵接，由此限制了内轴构件12和外管构件14之间的相对位移量。由延长管部22和附接件26之间的抵接提供的这种止挡件可以防止主橡胶弹性体16的过度变形，从而提高主橡胶弹性体16的耐久性。

设置了这样的止挡件的延长管部22具有朝向轴向外侧扩张的渐缩轮廓，因此具有相对于止挡件载荷的优异耐久性。

具体而言，如图2所示，由于延长管部22具有朝向轴向外侧扩张的形状，所以在延长管部22的轴向外边缘处的半径R大于在渐缩管部20的轴向外边缘处的半径r。通过该构型，与设置延长管部的半径与渐缩管部20的轴向外边缘的半径相等的情况相比，到撬动方向上的力矩作用中心O的距离更大，从而减小了由于撬动方向上的力矩而作用在外管构件14上的载荷。结果，防止了外管构件14相对于撬动方向上的较大力矩发生的变形，从而能够获得与通过增加外管构件14的变形刚性而实现的耐久性提高相同的效果。应当理解，在延长管部22的轴向外边缘处的半径R优选地等于或不大于安装管状部18的半径。通过这样做，易于成型、避免与其他部件的干涉、确保强度等是可以预期的。

此外，由于外管构件14的延长管部22具有朝向轴向外侧扩张的形状，所以当延长管部22和车身的附接件26由于在撬动方向上的输入而彼此抵接时，由在延长管部22与附接件26之间的抵接方向和延长管部22的延伸方向产生的相对倾斜角度较小。利用该构型，延长管部22较不可能由于止挡件载荷的作用而承受向厚度方向的弯曲变形，从而能够接纳较大的止挡件载荷。特别地，在本实施例中，在延长管部22的轴向外边缘处，设置有边缘部分，其锥角在以大致恒定的半径延伸时变得非常小。这可以提高在变形自由度高的边缘部分处的变形刚性。

这样，通过在外管构件14的轴向端部处设置具有渐缩轮廓的延长管部22，可以构成相对于轴向方向和撬动方向上的输入的包括延长管部22的止挡件。此外，通过利用缩径来形成渐缩管部20，可以实现主橡胶弹性体16的耐久性和弹簧特性，同时避免内轴构件12与延长管部22之间的干涉。

另外，由于外管构件14的延长管部22整体上具有渐缩的轮廓，所以可以将较大的内径尺寸设定到具有在轴向上较短的长度尺寸的延长管部22。这使得可以更有效地避免内轴构件12与外管构件14之间的干涉，同时获得优异的承载能力等。此外，本实施例的延长管部22具有倾斜角度连续变化的弯曲轮廓。因此，可以避免在止挡件载荷作用期间的应力集中，从而实现更好的耐久性。

此外，外管构件14的延长管部22在与渐缩管部20连接的轴向内边缘处具有渐缩轮廓。因此，延长管部22的内径尺寸也可以很大程度上在轴向内部部分处获得，从而更有效地防止由于在撬动方向上的输入而导致的内轴构件12与延长管部22之间的接触。

由于设置到外管构件14的延长管部22，即使主橡胶弹性体16折断，也可以通过外管构件14和车身的附接件26之间的抵接来限制外管构件14在轴向方向上的位移量。具体而言，在本实施例的悬架衬套10中，内轴构件12相对于主橡胶弹性体16以不平衡方式向一个轴向侧大大地伸出。因此，在外管构件14的一个轴向侧上的渐缩管部20和附接件26之间的轴向距离大于在其另一个轴向侧上的渐缩管部20和附接件26之间的轴向距离。这里，由于延长管部22设置到外管构件14的一个轴向端部上，因此在外管构件14和附接件26之间的轴向距离在轴向相反两侧上大致相等。利用该布置，在主橡胶弹性体16折断的情况下，外管构件14在轴向方向上的容许位移量在轴向相反两侧上可以大约相同。这使得可以防止由于外管构件14和悬架臂32等的大的位移而导致的与其他构件的干涉。也就是说，在本实施例的悬架衬套10中，外管构件14的延长管部22不仅构成相对于撬动方向上的输入的止挡件，而且构成用于限制内轴构件12和外管构件14之间在轴向方向上的相对位移量的止挡件。

上面已经详细描述了本发明的实施例，但是本发明不限于这些具体描述。例如，尽管在前述实施例中例示了具有仅在一个轴向侧上设置延长管部22的结构的外管构件14，但是延长管部22也可以设置在例如轴向相反两侧上。在延长管部22以这种方式设置在轴向相反两侧上的情况下，轴向相反两侧上的各个延长管部22、22可以具有彼此相同的结构，或者可以具有彼此不同的结构。

此外，延长管部22不必整体上包括扩张部，而是扩张部也可以在轴向方向上部分地设置到延长管部22。也就是说，扩张部可以在轴向上设置到延长管部22的任一端，或者可以设置到其轴向中间部分。此外，如前述实施例所示，延长管部22的扩张部可以以逐渐变化的倾斜角度平滑地弯曲，或者可以备选地具有大致恒定的倾斜角。

另外，例如，也可以接受的是，内轴构件12一体地或作为一个单独的部件设有突出部分，以便在主橡胶弹性体16结合到的轴向中间部分处具有局部较大的直径。这使得可以实现在轴线垂直方向上的硬弹簧和在撬动方向上的软弹簧两者。

此外，尽管前述实施例描述了所谓的固体型管状减振装置，但本发明也可以适用于填充流体的管状减振装置，该管状减振装置利用基于例如密封在内部的不可压缩流体或液体的流动作用的减振效果。

本发明不限于仅在悬架衬套中实施，并且适用于在用作发动机安装件、副架安装件、差速器安装件等的管状减振装置中实施。此外，本发明的适用范围不限于汽车用的管状减振装置，而是本发明可以优选地由用于在摩托车、轨道车辆、工业车辆等中使用的管状减振装置采用。

Claims (4)

1.一种管状减振装置(10)，包括：

外管构件(14)；

内轴构件(12)，所述内轴构件(12)被插入所述外管构件(14)中；

主橡胶弹性体(16)，所述主橡胶弹性体(16)将所述内轴构件(12)和所述外管构件(14)彼此弹性连接；

渐缩管部(20)，所述渐缩管部(20)被设置在所述外管构件(14)的轴向相反两侧上，所述渐缩管部(20)中的每一个渐缩管部的直径被缩小以具有朝向轴向外侧逐渐收缩的形状；和

延长管部(22)，所述延长管部(22)从所述外管构件(14)的所述渐缩管部(20)中的至少一个渐缩管部的轴向外侧延伸，所述延长管部(22)包括扩张部，所述扩张部朝向所述轴向外侧径向向外扩张。

2.根据权利要求1所述的管状减振装置(10)，其中，所述外管构件(14)的延长管部(22)整个地包括所述扩张部。

3.根据权利要求1或2所述的管状减振装置(10)，其中，所述扩张部包括所述延长管部(22)的在所述渐缩管部(20)的一侧上的端部。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的管状减振装置(10)，其中，所述延长管部(22)被设置在所述外管构件(14)的仅一个轴向侧上，并且，所述内轴构件(12)和所述外管构件(14)的轴向中心被设定在与所述内轴构件(12)和所述外管构件(14)的相对撬动位移的中心不同的轴向位置处。