CN108859643A - 双重压缩比型衬套及其悬架系统 - Google Patents

双重压缩比型衬套及其悬架系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了双重压缩比型衬套及其悬架系统，所述衬套可以包括弹性压缩部，其被构造成通过初级压配负载的压缩变形而形成初级压缩比，并通过大于初级压配负载的二级压配负载而以大于初级压缩比的二级压缩比被挤压，其中在弹性压缩部被初级压配负载挤压从而形成初级表面接触，然后再通过二级压配负载挤压的状态下，所述弹性压缩部在开放截面形成比初级表面接触大的二级表面接触，并且通过体积分散而无鼓胀现象。

Description

双重压缩比型衬套及其悬架系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年5月10日提交的韩国专利申请第10-2017-0058213号的优先权，该申请的全部内容以引用的方式并入本文用于所有目的。
技术领域
本发明涉及一种衬套，还涉及一种悬架系统，通过以双重压缩比形成的彼此不匹配的衬套设计要素的最佳协调衬套应用于所述悬架系统。
背景技术
一般而言，衬套包括应用了橡胶的弹性体用于连接部件的相对移动。
因此，应用了需要相对移动的横梁(或副车架)、阶梯杆(或稳定杆)、悬架臂(或下臂或上臂)等的车辆需要使用衬套的紧固部分，并且衬套的应用改善了车辆的乘坐舒适性和操纵性(R&H)、噪声、振动、不平顺性(NVH)和耐久性。
应用于悬架臂的紧固部分(或输入点)的衬套被构造为悬架衬套，其确保相对于悬架系统的移动的径向方向和周向方向(扭转方向)的刚度，改善车辆的R&H、NVH和耐久性。悬架衬套的例子包括鞍形衬套(saddle bushing)和实心衬套(solid bushing)，使R&H与NVH和耐久性相匹配。
例如，鞍形衬套被构造成用于外管、内管和中间管，并且包括在包围中间管的状态下在外管和内管之间硫化的橡胶。因此，由于中间管需要保持硫化和表面清洁，鞍形衬套具有较高的单件重量和制造加工成本。然而，鞍形衬套由于优异的耐疲劳性而具有改善的耐久性，同时由于衬套的径向方向(P方向)的横向刚度的增加和衬套的周向方向(R方向)的扭转摩擦的减小而使鞍形衬套具有改善的R&H性能。
例如，实心衬套包括外管和内管，并且包括在外管和内管之间硫化的橡胶。因此，与鞍形衬套相比，由于衬套的周向方向(R方向)的扭转摩擦增加而使实心衬套具有降低的R&H性能并且由于耐疲劳性降低而使耐久性降低。然而，与鞍形衬套相比，实心衬套具有减小尺寸和减轻重量的优点，减少了衬套的制造加工成本。
公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
悬架衬套是难以优化其结构的部件，因为作为彼此不相关的设计要素，R&H、NVH和耐久性需要协调以满足性能。
下表1示出了应用于悬架衬套的设计要素。
表1
上述表1示出了由于所需性能、重量和成本的多个冲突情况而导致的满足相互协调性能的悬架衬套的设计和开发中的困难。考虑到在制造之后进行耐久性测试以满足设计要素和性能调整的选择的过程，不满足耐久性性能的设计要素的选择导致产品批量生产的延迟或不可能，或者可能是现场索赔的一个原因。
此外，由于悬架衬套是通用的部件，并且与车辆型号无关，所以考虑到每个车辆型号的各种特性，需要执行彼此不匹配的设计要素的协调一致，这使得设计和开发难度更大。
考虑到上述方面，根据所施加的衬套压痕负载的大小的变化，即使在弹性体的梯级压缩比变化的情况下，本发明也可以解决形成凸状突起的鼓胀特性，并且因为弹性体即使在悬架的大动作下也处于压缩状态，所以可以减少衬套的尺寸，同时确保耐久性能(大大提高耐疲劳性)，并且通过在开放截面上增加夹子形状以减小扭转刚度来确保R&H性能。
本发明的各个方面和示例性实施方案的目的在于提供悬架系统，双重压缩比型衬套应用于所述悬架系统，所述双重压缩比型衬套被构造为通过将一个衬套从低压缩比变到高压缩比而作为通用部件应用于各种规格的悬架臂。
通过以下描述可以理解本发明的其它各个方面，并且参照本发明的示例性实施方案变得显而易见。而且，对于本发明所属领域的技术人员而言显而易见的是，本发明的目的和优点可以通过所要求保护的手段及其组合来实现。
根据本发明的各个示例性实施方案，一种衬套可以包括：弹性压缩部，其被构造成通过初级压配负载的压缩变形而形成初级压缩比，并通过大于初级压配负载的二级压配负载而以大于初级压缩比的二级压缩比被挤压，其中所述弹性压缩部可以包括弹性体，所述弹性体形成为使得在弹性压缩部被初级压配负载挤压从而形成初级表面接触，然后再通过二级压配负载挤压的状态下，在开放截面上由衬套动作而摩擦形成二级表面接触，并且通过体积分散而无鼓胀现象。
弹性压缩部可以分别形成在弹性体的两个端部处，并可以通过设定弹性体的径向刚性长度La和扭转刚性长度Lb之差(La-Lb)为20％～30％而形成开放截面，所述二级压缩比可以构造为所述初级压缩比的170％至260％。
开放截面可以包括夹子形截面部和夹子槽口截面部，所述夹子形截面部连续地形成所述初级压缩比和所述二级压缩比，所述夹子槽口截面部从所述夹子形截面部延伸以解决由于二级压缩比引起的鼓胀现象并消除应力集中。
夹子槽口截面部可以在所述夹子形截面部的槽口部处形成为开放区域，所述夹子槽口截面部具有“U”形截面、圆形截面、椭圆形截面和/或多边形截面中的一种。
上夹子形截面部可以在由所述夹子槽口截面部形成的槽口假想中心线上方以上部开放角扩展，从而形成上部橡胶附着部分的长度，下夹子形截面部可以在槽口假想中心线K-K下方以下部开放角(小于上部开放角)扩展，从而形成下部橡胶附着部分的长度。
上部橡胶附着部分的长度可以包括上部开放表面和上部连接表面，所述上部开放表面形成所述上部开放角，所述上部连接表面以不同于所述上部开放角的角度从所述上部开放表面延伸，所述下部橡胶附着部分的长度可以包括下部开放表面和下部连接表面，所述下部开放表面在所述上部连接表面之外以一定长度形成同时形成下部开放角，所述下部连接表面以不同于下部开放角的角度从下部开放表面延伸。由所述上部连接表面和所述弹性压缩部的上部表面形成的角度可以被构造为小于由上部开放表面和上部表面形成的角度，由所述下部连接表面和所述弹性压缩部的下部表面形成的角度可以被构造为小于由下部开放表面和下部表面形成的角度。
弹性体可以设置在内管和外管之间，并且可以硫化以使内管和外管成整体。外管可以包围内管，并且内管的左端部和右端部可以在外管的两侧突出。左端部和右端部中的每个可以用弹性体包围以形成弹性压缩部。
根据本发明的各个示例性实施方案，一种悬架系统可以包括：悬架臂，其被构造成具有形成在其左侧和右侧的衬套孔；以及衬套，其被构造成通过硫化与被外管包围的内管成整体，所述衬套包括在其左侧和右侧形成的弹性体，所述弹性体具有左弹性压缩部和右弹性压缩部，所述左弹性压缩部和右弹性压缩部具有响应于压配负载的增加而增大压缩比的夹子形截面，并且外管压配在衬套孔中。
内管可以在其上开孔而设置有轴孔，并且内管可以在被外管包围的状态下具有在外管的两侧突出的总长度。当所述左弹性压缩部和所述右弹性压缩部的夹子宽度间隔被构造为径向刚性长度，并且所述左弹性压缩部和所述右弹性压缩部的夹子形成位置被构造为扭转刚性长度时，所述弹性体可以确定扭转刚性长度为径向刚性长度的0.70至0.80。
悬架臂可以具有这样的结构，其中板弯曲以延伸到车轮的转向节和车身，并且衬套设置有悬架臂与转向节之间的连接部以及悬架臂与车身之间的连接部。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1为根据本发明示例性实施方案的双重压缩比型衬套的示意图；
图2为示出了根据本发明的示例性实施方案的弹性体的示例性布局的图。
图3为根据本发明的示例性实施方案的弹性体的弹性压缩部的详细视图，其中S1表示上部表面，S2表示下部表面；
图4为示出了应用根据本发明的示例性实施方案的双重压缩比型衬套的悬架系统的示例的图；
图5A、图5B和图5C为示出了根据本发明的示例性实施方案的依据施加到衬套的负载形成初级压缩比之后形成二级压缩比的状态的图，其中S3表示低压缩比状态，S4表示高压缩比状态，S5表示低压缩比状态；
图6为示出了根据本发明的示例性实施方案的悬架系统的衬套的扭转摩擦减小的示例的图；
图7为示出了根据本发明的示例性实施方案的悬架系统的衬套的顺应性降低(亦即，悬架的大动作中衬套的变形减小的状态)的示例的图。
应当了解，所附附图并非按比例地绘制，显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图中，贯穿附图的多幅图，附图标记涉及本发明的相同或等同的部分。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性具体实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它具体实施方案。
参考图1，衬套1包括通过硫化弹性体30而整体形成的内管10和外管20。衬套1由于弹性体30的压缩变形而形成双重压缩比，根据所施加的外力的强度双重压缩比的范围从7％(低压缩)至12％～18％(高压缩)。因此，与处于7％的低压缩状态的初级压缩比相比，处于12％～18％的高压缩状态下的二级压缩比在约170％至260％的范围内形成。
内管10由具有轴孔11的中空管构成，外管20由中空管构成，该中空管在内管10插入到外管20中的状态下具有填充有硫化弹性体30的硫化区域21。内管10的长度大于外管20的长度，并且外管20联接在内管10突出到外管20的左侧和右侧的左右端部处。此外，内管10和外管20的每种材料包括钢或类似材料，并且其厚度被确定并与设计耐久性匹配。
弹性体30形成弹性压缩部31，使得产生7％～18％的压缩变形，并且弹性压缩部31由左弹性压缩部31-1和右弹性压缩部31-2构成，左弹性压缩部31-1和右弹性压缩部31-2利用开放的截面形成在弹性体30的左侧和右侧。弹性体30的材料包括橡胶，并且左弹性压缩部31-1和右弹性压缩部31-2中的每个具有借助夹子形截面(clamp-shaped)(或V形截面)向外开放的相同结构。此外，弹性体30在被外管20包围的同时，包围内管10突出到外管20的两侧的左端部和右端部，使得左弹性压缩部31-1和右弹性压缩部31-2延伸到左端部和右端部的位置。
图2和图3示出了弹性压缩部31的布局和左弹性压缩部31-1和右弹性压缩部31-2的详细结构。
参考图2的布局，弹性压缩部31将左弹性压缩部31-1和右弹性压缩部31-2的径向刚性长度La确定为在内管10的全长Ld与外管20的全长Lc之间设置，同时左弹性压缩部31-1和右弹性压缩部31-2的扭转刚性长度Lb设定为比外管20的总长度Lc短以设置在外管20内。
例如，径向刚性长度La和扭转刚性长度Lb被确定为具有以下刚性有效长度关系。
刚性有效长度的差值：La-Lb＝20％～30％，Lb＝(0.70～0.80)*La
在上面的等式中，“*”是指两个值的乘积。
因此，当左弹性压缩部31-1和右弹性压缩部31-2之间的夹子宽度间隔被确定为径向刚性长度La时，并且左弹性压缩部31-1和右弹性压缩部31-2的夹子形成位置被确定为扭转刚性长度Lb时，弹性体30将径向刚性长度La与扭转刚性长度Lb之间的差值La-Lb设定为20％～30％，使得夹子形截面(或V形截面)以开放截面形成，或者将扭转刚性长度Lb设定为径向刚性长度La的0.70～0.80。其结果是，与具有相同尺寸的实心衬套相比，径向刚性长度La与扭转刚性长度Lb之间的关系通过减小扭转方向上的扭转摩擦而有助于改善R&H和耐久性能，同时通过利用与鞍形衬套相同或者更大的压配(press fitting)，在初次和二次压缩过程之后制造径向负载支撑力而确保R&H和耐久性能。
参考图3的详细结构，右弹性压缩部31-2形成有上夹子形截面部34和下夹子形截面部37，上夹子形截面部34在夹子槽口截面部33之上，下夹子形截面部37相对于作为假想中心线K-K的夹子槽口截面部33在其之下。因此，右弹性压缩部31-2形成夹子形截面(或V形截面)，所述夹子形截面相对于作为顶点的夹子槽口截面部33向外开放。
例如，夹子槽口截面部33为被倒圆成半径为0.5mm的“U”形截面。其结果是，夹子槽口截面部33在槽口部保持向外开放的状态下形成，上夹子形截面部34和下夹子形截面部37的夹子形截面(或V形截面)从所述槽口部起始，这改善了由于压缩变形引起的槽口部的应力集中。
因此，当弹性压缩部31被压缩并变形7％至18％时，夹子槽口截面部33响应于压缩比的增加而缓解应力集中，同时便于上夹子形截面部34与下夹子形截面部37之间的附着而无鼓胀现象，并且具有体积分散功能，这改善了耐疲劳性。夹子槽口截面部33的形状可以是可以减轻应力的圆形、椭圆形或多边形，但其尺寸根据作为变量的衬套1的尺寸、弹性体30的压缩比以及在组装状态下施加的负载方向而改变。
例如，上夹子形截面部34被分成上部开放表面35和上部连接表面36并且相对于夹子槽口截面部的槽口假想中心线K-K以锐角A上部向上倾斜。上部开放表面35相对于槽口假想中心线K-K从夹子槽口截面部33以开放角A上部向上延伸，同时上部连接表面36通过从上部开放表面35以小于开放角A上部的角度向下弯曲而连接至弹性压缩部31的上部表面，从而形成至少两个梯级角度。此外，下夹子形截面部37被分成下部开放表面38和下部连接表面39并且以锐角的开放角A下部向下倾斜。下部开放表面38从夹子槽口截面部33以开放角A下部向下延伸，同时下部连接表面39通过具有小于开放角A下部的角度向上弯曲而连接至弹性压缩部31的下部表面，从而形成至少两个梯级角度。
同时，弹性压缩部31的上部表面是指硫化到外管20的部分，而弹性压缩部31的下部表面是指硫化到内管10的部分。在该情况下，由上部连接表面36和上部表面形成的角度被构造为小于由上部开放表面35和上部表面形成的角度，同时由下部连接表面39和下部表面形成的角度被构造成小于由下部开放表面38和下部表面形成的角度。开放角A上部大于开放角A下部，上部开放表面35相对于槽口假想中心线K-K以开放角A上部形成，下部开放表面38相对于槽口假想中心线K-K以开放角A下部形成。
因此，赋予右弹性压缩部31-2的角度关系被配置成增加耐久性，并且在弹性体30被压缩并从7％的低压缩比而变形到12％～18％的高压缩比时，获得引入到上夹子形截面部34和下夹子形截面部37的体积分散(volume dispersion)。
形成在与右弹性压缩部31-2相对的位置处的左弹性压缩部31-1也由上夹子形截面部34和下夹子形截面部37构成，所述上夹子形截面部34包括夹子槽口截面部33、上部开放表面35和上部连接表面36，所述下夹子形截面部37包括下部开放表面38和下部连接表面39，其中，其结构和作用与右弹性压缩部31-2相同或基本相同。
因此，在压配过程之后左弹性压缩部31-1和右弹性压缩部31-2的上夹子形截面部34和下夹子形截面部37彼此接触的状态下，弹性体30形成用于径向负载支撑的径向刚度和用于扭转摩擦减小的扭转刚度。因此，衬套1由于扭转摩擦比具有相同尺寸的实心衬套减少得更多，从而能够确保改善的R&H和耐久性能，同时由于通过弹性体30的双重压缩比功能的压缩过程之后径向负载支撑功能大于相同尺寸的鞍形衬套，从而确保了改善的R&H和耐久性能。因此，衬套1能够在保持与鞍形衬套或实心衬套相同性能的同时，实现减小的直径和长度的紧凑尺寸。例如，实验证明，在衬套1的直径相比于鞍形衬套或实心衬套减小到约70％～80％的状态下，径向负载支撑功能和扭转摩擦减小功能与鞍形衬套或实心衬套相同。
参考图4，悬架系统100包括悬架臂110和衬套1，所述悬架臂110形成减振器的安装部并且从作为车轮W设置的转向节N延伸到车身P，所述衬套1设置在悬架臂110与转向节N之间的连接部分处以及悬架臂110与车身P之间的连接部分处。
衬套1包括内管10和外管20以及在内管10和外管20之间硫化的弹性体，并且由于弹性压缩部31的作用形成从7％(低压缩)至12％～18％(高压缩)的双重压缩比。因此，衬套1与参考图1、图2和图3所描述的衬套1相同或基本相同。
悬架臂110具有这样的结构，其中板以矩形截面弯曲，使得在悬架臂110的两个端部形成用于压配衬套1的衬套孔，并且衬套孔的t直径相比于鞍形衬套孔或实心衬套孔减小到约70％～80％，以匹配衬套1的减小的直径D。因此，悬架臂110可以将宽度减小到约70％至80％，同时通过衬套孔在其两个端部具有减小的直径而缩短总长度L跨度。
图5A、图5B和图5C示出了压配到悬架臂110的衬套孔中的衬套1形成初级压缩比和二级压缩比的状态。
如图5A所示，在压配衬套1之前，弹性体30的弹性压缩部31在压配之前不发生变化，其中，左弹性压缩部31-1和右弹性压缩部31-2的开放的夹子形截面(或V形截面)保持原样。但是，如图5B所示，在初次压配衬套1之后，弹性体30的弹性压缩部31通过施加于压配到衬套孔中的外管20的初级压配负载Fa而压缩和变形，其中上夹子形截面部34和下夹子形截面部37彼此附着的同时变成面接触状态。接下来，如图5C所示，在二次压配衬套1之后，弹性体30的弹性压缩部31通过施加于压配到衬套孔中的外管20的二级压配负载Fb而进一步压缩和变形，二级压配负载Fb大于初级压配负载Fa，其中上夹子形截面部34和下部夹子形37的附着部分增大，并且表面接触面积进一步增大。
例如，作为图5C的右弹性压缩部31-2的例子，挤压右弹性压缩部31-2的初级压配负载Fa使上部开放表面35和上部连接表面36以及下部开放表面38和下部连接表面39与夹子槽口截面部33的槽口假想中心线K-K紧密接触，从而形成初级压缩比。其结果是，在初级压缩比状态下，上部开放表面35与槽口假想中心线K-K紧密接触以与下部开放表面38形成表面接触。接着，利用比初级压配负载Fa大的力挤压右弹性压缩部31-2的二级压配负荷Fb使上部开放表面35和上部连接表面36以及下部开放表面38和下部连接表面39与夹子槽口截面部33的槽口假想中心线K-K紧密接触，从而形成二级压缩比。其结果是，在二级压缩比状态下，上部开放表面35和上部连接表面36与槽口假想中心线K-K紧密接触以与下部开放表面38形成表面接触。此外，由于通过初级压配负载Fa和二级压配负载Fb挤压右弹性压缩部31-2，而使夹子槽口截面部33变形，从而获得体积分散效果，进而实现初级压缩比和二级压缩比而无鼓胀现象。
就衬套压缩过程中的抗橡胶膨胀的耐久性的增加以及衬套压缩过程之后的体积分散引入(the volume dispersion induction)而言，由通过左弹性压缩部31-1和右弹性压缩部31-2的上部/下部开放表面35和38以及上部/下部连接表面36和39形成的角度关系而获得的效果如下所述。
例如，就耐久性的增加而言，由上部连接表面36与上部表面形成的角度设定为小于由上部开放表面35与上部表面形成的角度，并且同时由下部连接表面39与下部表面形成的角度设定为小于由下部开放表面38与下部表面形成的角度。其结果是，即使在硫化到外管20的橡胶结合部分的端部的直线部分的橡胶膨胀状态下，左弹性压缩部31-1和右弹性压缩部31-2也能使弹性体30的耐久性也增加。就体积分散引入而言，开放角A上部设定为大于开放角A下部，上部开放表面35相对于槽口假想中心线K-K以开放角A上部形成，下部开放表面38相对于槽口假想中心线K-K以开放角A下部形成。其结果是，在衬套压缩过程之后，左弹性压缩部31-1和右弹性压缩部31-2能够通过硫化到内管10的右弹性压缩部31-2的橡胶附着部分的长度长于硫化到外管20的右弹性压缩部31-2的橡胶附着部分的长度而使弹性体30的体积分散引入。
因此，左弹性压缩部31-1和右弹性压缩部31-2可以在上夹子形截面部34和下夹子形截面部37表面接触状态下利用径向刚度赋予径向负载支撑功能以及利用扭转刚度赋予扭转摩擦减小功能。当弹性体30压缩从7％的低压缩比变形到12％～18％的高压缩比时，可以获得对上夹子形截面部34和下夹子形截面部37的耐久性的增加和体积分散引入效果。其结果是，衬套1由于扭转摩擦比具有相同尺寸的实心衬套减少得更多，从而能够确保改善的R&H和耐久性能，同时由于通过弹性体30的双重压缩比功能的压缩过程之后径向负载支撑功能大于相同尺寸的鞍形衬套，从而确保了改善的R&H和耐久性能。
因此，衬套1能够在保持与鞍形衬套或实心衬套相同的性能的同时，实现减小的直径和长度的紧凑尺寸。例如，实验证明，在衬套1的直径相比于鞍形衬套或实心衬套减小到约70％～80％的状态下，径向负载支撑功能和扭转摩擦减小功能与鞍形衬套或实心衬套相同。
图6示出了与鞍形衬套1-1相比的衬套1的扭转摩擦减小图，图7为作为翘曲与扭转应力之比的顺应性降低图的示例。实验证明，正如图6的扭转摩擦减小图，衬套1的扭转摩擦比鞍形衬套1-1的扭转摩擦减少了约13％～23％，与此同时，正如图7的顺应性降低图，顺应性降低了约10％～20％。
如上所述，根据本示例性实施方案的衬套1通过在压配过程中借助体积分散而分散应力集中来解决鼓胀现象，同时形成初级压缩比和二级压缩比，初级压缩比和二级压缩比借助夹子形截面(V形截面)的左弹性压缩部31-1和右弹性压缩部31-2具有与初级压配负载和二级压配负载匹配的不同大小。因此，可以使用从低压缩比变化到高压缩比的特性将衬套1制成通用部件。悬架系统100可以构造为悬架臂110使用施加初级压缩比的低压缩衬套1和施加二级压缩比的高压缩衬套1，因此可以不同地被构造。
应用于本发明的悬架系统的衬套具有双重压缩比以实现以下作用和效果。
第一，通过使弹性体的双重压缩比的变化来协调彼此不匹配的衬套设计要素，从而便于衬套设计。第二，通过双重压缩比可以实现R&H、NVH和耐久性的性能协调。第三，由于这些部件与双重压缩比共用，所以在应用于真实汽车时，可以与车辆型号无关地应用。第四，在用于悬架臂的压配过程中，在从7％(低压缩比)到12％～18％(高压缩比)的双重压缩比下，用于确保行驶的耐疲劳性和耐久性大大提高。第五，通过采用夹子或V形切口合拢结构，当从低压缩比变为高压缩比时可以消除鼓胀现象，并且通过消除鼓胀现象而大大延长耐久寿命。第六，可以通过设定弹性压缩部的夹子宽度间隔和成形位置来改善R&H性能，以减小衬套扭转摩擦。第七，可以在12％～18％的高压缩比下实现重量减轻，悬架臂尺寸的减小可以包括相比于鞍形衬套的尺寸减小。第八，可以通过减小尺寸来实现衬套和悬架臂的重量和成本减少。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上方”、“下方”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“内”、“外”、“内部”、“外部”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“前”、“后”、“背”、“向前”和“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (14)

1.一种衬套，包括：
弹性压缩部，其被构造成通过初级压配负载的压缩变形而形成初级压缩比，并通过大于初级压配负载的二级压配负载而以大于初级压缩比的二级压缩比被挤压，
其中当弹性压缩部被初级压配负载挤压从而形成初级表面接触，然后再通过二级压配负载挤压时，所述弹性压缩部在开放截面形成比初级表面接触大的二级表面接触，并且通过体积分散而无鼓胀现象。
2.根据权利要求1所述的衬套，其中，所述弹性压缩部分别形成在弹性体的第一端部和第二端部，并通过设定弹性体的径向刚性长度和扭转刚性长度的差别为20％～30％而形成开放截面。
3.根据权利要求1所述的衬套，其中，所述二级压缩比设定为所述初级压缩比的170％至260％。
4.根据权利要求1所述的衬套，其中，所述开放截面由夹子形截面部和夹子槽口截面部构成，所述夹子形截面部连续地形成所述初级压缩比和所述二级压缩比，所述夹子槽口截面部从所述夹子形截面部延伸以解决由于二级压缩比引起的鼓胀现象并消除应力集中。
5.根据权利要求4所述的衬套，其中，所述夹子槽口截面部在所述夹子形截面部的槽口部处形成为开放区域。
6.根据权利要求4所述的衬套，其中，所述夹子槽口截面部具有“U”形截面、圆形截面、椭圆形截面和多边形截面中的一种。
7.根据权利要求4所述的衬套，其中，上夹子形截面部在由所述夹子槽口截面部形成的槽口假想中心线上方以上部开放角扩展，从而形成上部橡胶附着部分的长度，下夹子形截面部在槽口假想中心线下方以下部开放角扩展，从而形成下部橡胶附着部分的长度。
8.根据权利要求7所述的衬套，其中，所述上部开放角大于所述下部开放角。
9.根据权利要求7所述的衬套，其中，所述上部橡胶附着部分的长度包括上部开放表面和上部连接表面，所述上部开放表面形成所述上部开放角，所述上部连接表面以不同于所述上部开放角的角度从所述上部开放表面延伸，所述下部橡胶附着部分的长度包括下部开放表面和下部连接表面，所述下部开放表面形成下部开放角，所述下部连接表面以不同于下部开放角的角度从下部开放表面延伸。
10.根据权利要求9所述的衬套，其中，所述下部开放表面在所述上部连接表面之外以一定长度形成。
11.根据权利要求9所述的衬套，其中，由所述上部连接表面和所述弹性压缩部的上部表面形成的角度设定为小于由上部开放表面和上部表面形成的角度。
12.根据权利要求9所述的衬套，其中，由所述下部连接表面和所述弹性压缩部的下部表面形成的角度设定为小于由下部开放表面和下部表面形成的角度。
13.一种悬架系统，包括：
悬架臂，其具有形成在其预定侧的衬套孔；以及
衬套，其被构造成通过硫化与被外管包围的内管成整体，所述衬套包括在其预定侧形成的弹性体，所述弹性体具有第一弹性压缩部和第二弹性压缩部，所述第一弹性压缩部和第二弹性压缩部具有响应于压配负载的增加而增大压缩比的夹子形截面，并且外管压配在衬套孔中。
14.根据权利要求13所述的悬架系统，其中，当所述第一弹性压缩部和所述第二弹性压缩部的夹子宽度间隔设定为径向刚性长度，并且所述第一弹性压缩部和所述第二弹性压缩部的夹子形成位置被构造为扭转刚性长度时，所述弹性体设定扭转刚性长度为径向刚性长度的0.70至0.80。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113954982A (zh) * 2021-10-22 2022-01-21 内蒙古第一机械集团股份有限公司 一种挂胶履带销矩形结构弹性体衬套布置评估方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7094199B2 (ja) * 2018-10-26 2022-07-01 Ｔｏｙｏ Ｔｉｒｅ株式会社 防振ブッシュ
CN112476299B (zh) * 2020-11-13 2022-04-29 本田金属技术（佛山）有限公司 一种衬套压头结构及该衬套压头结构的使用方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1251719A (fr) * 1959-03-25 1961-01-20 Gomma Antivibranti Applic Support élastique antivibrant pour organes de machines, particulièrement pour arbres de transmission
US3140081A (en) * 1963-03-18 1964-07-07 Lord Mfg Co Tube form mounting
US5996981A (en) * 1996-08-28 1999-12-07 The Boler Company Reduced size bushing for beam-type axle suspension system
US20020159660A1 (en) * 2000-02-04 2002-10-31 Alfred Tatura Rubber bearing
JP2003343624A (ja) * 2002-05-23 2003-12-03 Yamashita Rubber Co Ltd 防振装置
JP2007245890A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Tokai Rubber Ind Ltd サスペンションブッシュおよびそれを用いたダブルジョイント式サスペンション機構
JP2008155702A (ja) * 2006-12-21 2008-07-10 Bridgestone Corp ブッシュ
US20080174082A1 (en) * 2007-01-24 2008-07-24 Bunker Donald D Lower control arm bushing
CN201304875Y (zh) * 2008-11-20 2009-09-09 上海众力汽车部件有限公司 一种橡胶衬套
CN205668479U (zh) * 2016-06-08 2016-11-02 宁海建新减震系统有限公司 一种上连杆橡胶衬套

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3392971A (en) * 1967-02-28 1968-07-16 Trw Inc Suspension bushing
SE502828C2 (sv) 1994-05-27 1996-01-22 Scania Cv Ab Ledanordning vid reaktionsstag
SE502904C2 (sv) * 1994-06-28 1996-02-19 Volvo Ab Anordning vid en framhjulsupphängning av typ McPherson för motorfordon
US5887859A (en) * 1995-10-05 1999-03-30 Toyoda Gosei Co., Ltd. Suspension bushing
JPH1038002A (ja) 1996-07-24 1998-02-13 Nissan Motor Co Ltd サスペンションのブッシュ構造
JP4052705B2 (ja) * 1998-01-14 2008-02-27 本田技研工業株式会社 液体封入ブッシュ
DE10057191B4 (de) * 2000-11-17 2005-08-25 Zf Boge Elastmetall Gmbh Hydraulisch dämpfendes Gummilager
JP3838126B2 (ja) * 2002-03-15 2006-10-25 東海ゴム工業株式会社 ストッパ付き防振ブッシュの製造方法
JP2004150537A (ja) 2002-10-30 2004-05-27 Tokai Rubber Ind Ltd 縦置式のサスペンションゴムブッシュ
WO2008090594A1 (ja) * 2007-01-22 2008-07-31 Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. 防振ブッシュ
JP4865637B2 (ja) * 2007-05-18 2012-02-01 本田技研工業株式会社 筒型防振装置
CN102865323B (zh) 2012-09-26 2014-10-15 柳州孔辉汽车科技有限公司 扭转梁衬套组件及其制作安装方法
CN104968514B (zh) * 2012-10-05 2017-03-08 尤萨公司 悬挂衬套
JP6190638B2 (ja) * 2013-06-27 2017-08-30 住友理工株式会社 防振ブッシュおよび防振ブッシュの製造方法
US9976620B2 (en) * 2015-10-05 2018-05-22 The Pullman Company System and method for a bushing assembly having radial rubber stopper

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1251719A (fr) * 1959-03-25 1961-01-20 Gomma Antivibranti Applic Support élastique antivibrant pour organes de machines, particulièrement pour arbres de transmission
US3140081A (en) * 1963-03-18 1964-07-07 Lord Mfg Co Tube form mounting
US5996981A (en) * 1996-08-28 1999-12-07 The Boler Company Reduced size bushing for beam-type axle suspension system
US20020159660A1 (en) * 2000-02-04 2002-10-31 Alfred Tatura Rubber bearing
JP2003343624A (ja) * 2002-05-23 2003-12-03 Yamashita Rubber Co Ltd 防振装置
JP2007245890A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Tokai Rubber Ind Ltd サスペンションブッシュおよびそれを用いたダブルジョイント式サスペンション機構
JP2008155702A (ja) * 2006-12-21 2008-07-10 Bridgestone Corp ブッシュ
US20080174082A1 (en) * 2007-01-24 2008-07-24 Bunker Donald D Lower control arm bushing
CN201304875Y (zh) * 2008-11-20 2009-09-09 上海众力汽车部件有限公司 一种橡胶衬套
CN205668479U (zh) * 2016-06-08 2016-11-02 宁海建新减震系统有限公司 一种上连杆橡胶衬套

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113954982A (zh) * 2021-10-22 2022-01-21 内蒙古第一机械集团股份有限公司 一种挂胶履带销矩形结构弹性体衬套布置评估方法
CN113954982B (zh) * 2021-10-22 2023-06-09 内蒙古第一机械集团股份有限公司 一种挂胶履带销矩形结构弹性体衬套布置评估方法

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KR102310502B1 (ko) 2021-10-08
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