CN112238720A - 调节自由度改进型衬套和悬挂系统 - Google Patents

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Abstract

调节自由度改进型衬套和悬挂系统。一种衬套，可包括：第二内管，该第二内管在第二内管的中央区段中形成中央凸起；以及外管，该外管在第一内侧处形成第三凸起并且在第二内侧处形成第四凸起。特别地，第三凸起和第四凸起布置在中央凸起的外侧。

Description

调节自由度改进型衬套和悬挂系统
技术领域
本公开涉及一种衬套，更具体地，涉及一种应用能够结合弹性和刚度进行调节的衬套的悬挂系统。
背景技术
本部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
通常，衬套包括弹性体，已将橡胶应用于弹性体以用于连接部件的相对运动。
特别地，车辆需要转向和耐久性等，以及行驶与操纵(R&H)及噪声、振动和不平顺性(NVH)，使得对能够使用橡胶特性进行调节的衬套的需求非常大。
例如，衬套被应用于车辆的悬挂系统，在该悬挂系统中，相对运动是可能的，例如横梁(或副车架)、踏板杆(或稳定杆)，或悬挂臂(或下臂、上臂)的实例，并且进一步地，衬套利用衬套自身的调节自由度，从而增强车辆的以R&H/NVH和转向及耐久性为特征的整体性能。
在相关技术的描述中描述的内容是为了帮助理解本公开的背景，并且可包括本公开所属领域的技术人员先前未知的内容。
发明内容
衬套是使用一种类型的橡胶特性的弹性调节装置，并且该弹性调节装置应根据调节自由度降低的橡胶特性来满足车辆的R&H/NVH/转向/耐久性的目标性能，使得存在现实局限性，因为直到完成开发为止都难以实现100％的目标性能。
特别地，当衬套应用于以左右轮非独立型悬挂系统为特征的耦接扭转梁轴(CTBA)(例如，后轮CTBA)时，衬套设置有针对在车辆转弯时产生的横向力的倾斜(例如，相对于安装部分倾斜大约24°)，以用于通过内束角引发(即，外束角的最小化)来获得稳定性。
此外，衬套的倾斜是导致CTBA中对初始(-)横向加速度的响应延迟的原因，并且此原因是因为由于车身的横摆行为而导致的后轮悬挂的过度转向趋势发生相对刚度运动。这里，“(-)横向加速度”的“(-)”是根据车辆左转弯的加速度传感器的检测码的实例，而“(+)”是根据车辆右转弯的加速度传感器的检测码的实例。
如上所述，衬套要求满足每个悬挂系统的特性的调节自由度，但这由于减小调节自由度的橡胶特性而具有局限性。
本公开提供了一种改进调节自由度的衬套以及一种悬挂系统，该悬挂系统将衬套的刚度和形状与橡胶特性组合，从而将受限于弹性调节的调节自由度增强到刚度调节，且特别地，通过使用弹性/刚度调节增强调节自由度来增加沿轴向方向的刚度和沿旋转方向的刚度并且容易减小沿前后方向和竖直方向的刚度，从而在悬挂系统中满足最优并且缩短车辆所期望的R&H/NVH/转向/耐久性的目标性能的开发负荷。
在本公开的一种形式中，衬套包括：第二内管，该第二内管在第二内管的中央区段中形成中央凸起；以及外管，该外管在第一内侧处形成第三凸起并且在第二内侧处形成第四凸起。特别地，第三凸起和第四凸起布置在中央凸起的外侧。衬套将第二内管的塑料弹性模量设定为刚度调节，将设置于第二内管与外管之间的橡胶部件的橡胶弹性模量设定成具有与弹性调节的塑料弹性模量不同的值，并且通过刚度调节和弹性调节的组合而具有调节自由度。
作为一个实施例，第二内管形成在与第三凸起对应的位置处的第一凸起以及在与第四凸起对应的位置处的第二凸起。在一种形式中，第一凸起、第二凸起和中央凸起沿着车辆的前后方向布置。
作为另一实施方式，第二内管是使用塑料和橡胶或聚氨酯(urethane，乌拉坦)的弹性体的复合物，或者第二内管由工程塑料制成，其利用橡胶的含量调节塑料弹性模量或者利用橡胶或聚氨酯调节塑料弹性模量。
作为另一实施方式，第二内管的中央凸起的倾斜和面向中央凸起的第三凸起和第四凸起的倾斜沿彼此相同的方向布置。在另一种形式中，中央凸起具有管接触部分，并且管接触部分的宽度大于形成在第二内管的端部处的凸起的宽度。
在另一形式中，第二内管与第一内管成一体，橡胶部件与外管成一体，第二内管围绕橡胶部件以与其成一体，设置在第二内管与外管之间的橡胶部件包括在第一凸起与第三凸起之间的第一空隙以及在第二凸起与第四凸起之间的第二空隙。
作为另一实施方式，第一空隙和第二空隙沿着车辆的前后方向布置，并且在沿车辆竖直方向的上部部分/下部部分处的橡胶部件上形成有切口。
在另一形式中，外管的第三凸起和第四凸起沿着车辆的前后方向布置。
在又一形式中，外管具有定位在第二内管的中央凸起处的中央凹部，中央凹部的倾斜面向第二内管的第一凸起和第二凸起的倾斜，第一凸起设置在与第三凸起对应的位置处，并且第二凸起设置在与第四凸起对应的位置处，中央凹部、第一凸起和第二凸起的倾斜沿彼此相同的方向布置，中央凹部形成外管的管接触部分的宽度，并且管接触部分的宽度大于形成在第二内管的端部处的凸起的宽度。
作为一个实施例，第二内管与第一内管形成耦接结构和紧密接触结构，耦接结构包括第一内管的安置凹槽和第二内管的安置凸起，并且紧密接触结构由在第一内管的外径处通过锯齿加工的接触凸起形成。第二内管经由形成在第一内管的外表面上的接触凸起而与第一内管形成紧密接触结构。
在一种形式中，第二内管通过围绕第一内管而成一体，并且第一内管由铝材料制成。
此外，为了实现该目的，构成本公开的衬套的第一内管、第二内管、外管和橡胶部件具有以下特征。
作为一个实施例，第二内管具有波形成区段，橡胶部件具有质量块重叠区段，并且质量块重叠区段围绕波形成区段。波形成区段由构成第二内管的中间区段的波形体形成，并且波形体设置在第一凸起与第二凸起之间以由形成为大于第一凸起和第二凸起的尺寸的中央凸起形成，使得彼此的尺寸差异形成波形形状。
作为另一实施例，中央凸起、第一凸起和第二凸起中的每者形成有扁平且紧密的接触表面。
在一种形式中，第二内管设置有形成其一侧的端部部分的前端体和形成其另一侧的端部部分的后端体，并且前端体和后端体中的每者由围绕第一内管的圆形区段形成。
在另一形式中，第二内管和第一内管设置有通过将第二内管的安置凸起耦接在第一内管的安置凹槽中而形成的衬套防旋转结构，以及由形成在第一内管的外周表面上的接触凸起形成的衬套粘合加强结构。
作为一个实施例，质量块重叠区段由形成橡胶部件的中间区段的可变形主体形成，可变形主体设置在由主质量块形成的前连接质量块和后连接质量块之间，以相对于从第二内管施加的压缩力和旋转力引起变形，其中，橡胶的宽度厚度比垂直于第二内管的橡胶的高度窄。
作为一个实施例，橡胶部件设置有形成其一侧的端部部分的前端质量块和形成其另一侧的端部部分的后端质量块，并且外管具有形成其一侧的端部部分的端部凸起凸缘，以形成对于前端质量块的锁定固定力，并且外管具有形成其另一侧的端部部分的端部弯曲凸缘，以形成对于后端质量块的粘结固定力。
作为一个实施例，橡胶部件和外管中的每者形成橡胶质量块内径结构，以增强彼此的紧密接触力。橡胶质量块内径结构以与形成橡胶部件的中间区段形状的质量块重叠区段相同的形状形成外管的内径。
此外，用于实现该目的的本公开的悬挂系统包括：衬套，该衬套具有衬套弹性模量，该衬套弹性模量是形成第二内管的工程塑料的塑料弹性模量和形成橡胶部件的橡胶弹性模量的组合，并且具有通过塑料弹性模量进行刚度调节和通过橡胶弹性模量进行弹性调节的调节自由度；以及纵臂，该纵臂在穿过衬套形成的车身紧固部件的相对侧处与车轮紧固。
作为一个实施例，纵臂耦接到扭转梁的左侧和右侧的端部部分，以构造为耦接扭转梁轴(CTBA)。
应用于本公开的悬挂系统的衬套通过增加调节自由度来实现以下操作和效果。
首先，除了橡胶的弹性调节之外，可能显著增加衬套对金属的刚度调节的调节自由度，从而通过悬挂系统来满足车辆中期望的R&H/NVH/转向/耐久性的目标性能，并且特别地，可能开发适合于CTBA的多刚度和形状优化的衬套，其应解决对初始(-)横向加速度的响应延迟。其次，可能缩短为满足R&H/NVH/转向/耐久性的目标性能所需的衬套的开发负荷。第三，通过使用可提供各种刚度的工程塑料，容易调节衬套的刚度调节。第四，通过应用将工程塑料一体注入到形成现有衬套的内管/外管的铁或铝中的方法而容易制造。第五，通过使用锯齿或滚花或者刻纹/压纹凹槽，容易调节工程塑料的耦接力和分离力。第六，容易在与内侧或外侧铁一体注射的工程塑料中形成凸/凹形状的压纹，从而容易产生用于压缩衬套所需的剪切力和用于旋转衬套所需的压缩力。第七，可能满足R&H/NVH/转向/耐久性的目标性能，从而即使在适用于各种类型的车辆时，也通过工程塑料的优点而节省了衬套的成本和重量。
从本文提供的描述中，进一步的应用领域将变得显而易见。应理解，描述和具体实例仅用于说明的目的，而并非旨在限制本公开的范围。
附图说明
为了可很好地理解本公开，现在将参考附图描述其通过实例给出的各种形式，其中：
图1A和图1B是示出了根据本公开的一种形式的用于改进调节自由度的衬套的构造的图示；
图2是示出了由根据本公开的一种形式的已应用调节自由度改进型衬套的悬挂系统接收的动力学关系的图示；
图3是示出了构成根据本公开的一种形式的调节自由度改进型衬套的内部单元的透视图；
图4A和图4B是示出了例示根据本公开的一种形式的调节自由度改进型衬套的衬套多刚度结构的内部/外部单元的剖视图；
图5A和图5B是示出了通过根据本公开的一种形式的内部/外部单元的衬套多刚度结构分别产生在衬套压缩时的橡胶剪切力和在衬套旋转时的橡胶压缩力的实例的图示；
图6A和图6B是示出了根据本公开的一种形式的内部单元的衬套旋转防止结构的实例的图示；
图7A和图7B是示出了根据本公开的一种形式的衬套旋转防止结构的操作状态的图示；
图8A和图8B是示出了根据本公开的一种形式的内部单元的衬套旋转防止结构的实例的图示；以及
图9A和图9B是示出了应用了应用根据本公开的一种形式的调节自由度改进型衬套的悬挂系统的实例的图示。
本文描述的附图仅用于说明目的，并非旨在以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
以下描述本质上仅是实例性的，并非旨在限制本公开、应用或用途。应理解，在所有附图中，相应的参考数字表示相同或相应的部件和特征。
在下文中，将参考附图详细描述本公开的实例性实施方式，并且由于此实例性实施方式是实例并且可由本公开所属领域的技术人员以各种不同的形式实施，所以本公开不限于本文描述的实施方式。
参考图1A和图1B，衬套1由内部单元10和外部单元40构成。
例如，内部单元10由中空管型第一内管20和第二内管30构成，该第一内管具有由铝制成的预定长度以与相对部件紧固，该第二内管经受注射成型或挤压成型+注射成型以通过围绕第一内管20而成一体。
特别地，第二内管30由工程塑料制成，并且工程塑料由聚酰胺(PA)+玻璃纤维(GF)的PA66+GF和大约1wt％至50wt％的橡胶制成的塑料原料制成，或者由塑料和橡胶或聚氨酯弹性体制成，从而调整第二内管30与第一内管20的粘合刚度，并且调节工程塑料的固有刚度。
例如，外部单元40由中空管型外管50和橡胶部件60构成，该中空管型外管具有预定长度且由塑料制成以形成衬套1的外观，该橡胶部件经受注射成型以通过填充形成外管50和第二内管30的空间而彼此成一体。特别地，外管50由塑料制成，并且橡胶部件60由硫化橡胶制成。
因此，衬套1形成衬套弹性模量，并且具有工程塑料特性和橡胶特性。
衬套弹性模量：Kt＝(K1×K2)/(K2+K1)
其中，“Kt”指的是衬套1的衬套弹性模量，“K1”指的是橡胶质量块60的橡胶弹性模量，且“K2”指的是塑料质量块30的塑料弹性模量。
因此，衬套1的特征在于调节自由度改进型衬套，其使塑料弹性模量K2经受刚度调节，同时使橡胶弹性模量K1经受弹性调节。
此外，衬套1在第二内管30和橡胶部件60之间的衬套主体的上部部分和下部部分中的每者上沿车辆的竖直方向(即，相对于路面的竖直方向)形成切口1-1，在第二内管30的左部分和右部分的外周表面上的中央凸起32的左区段和右区段中具有第一凸起33-1和第二凸起33-2，在外管50的左部分和右部分的内周表面上的中央凹部55的左区段和右区段中具有第三凸起53-1和第四凸起53-2，并且在橡胶部件60的左部分和右部分的侧表面上钻出第一空隙66-1和第二空隙66-2。
例如，切口1-1引起外管50的旋转的发生以操作成使得通过衬套1有效地减小车辆的外束角(Toe Out)。
例如，第二内管30的第一凸起33-1和外管50的第三凸起53-1沿车辆的前后方向定位在衬套1的左端部分处的中央凸起32的左区段和右区段上，并且第二内管30的第二凸起33-2和外管50的第四凸起53-2沿车辆的前后方向定位在衬套1的右端部分处。在此情况中，车辆的水平方向和前后方向被定义为X轴方向，其表示第二内管30在图3的XYW坐标系中的纵向方向。
因此，第一凸起33-1和第二凸起33-2以及第三凸起53-1和第四凸起53-2可操作成防止第一管20和第二管30的结构破损，因为停止作用阻挡了可能在行进通过坑洞或隆起等的车辆中的衬套1中产生的强大的前后力。
例如，橡胶部件60的第一空隙66-1沿车辆的前后方向定位在衬套1的左端部分处，并且橡胶部件60的第二空隙66-2定位在衬套1的右端部分处，以操作成使得橡胶部件60通过操作成在衬套1的压缩时具有橡胶耐久性优点的剪切发生引发而增强主质量块62的橡胶的耐久性，并且通过在衬套1旋转时的橡胶压缩发生引发而进一步通过车辆的外束角控制来改进车辆的操纵。
因此，第一空隙66-1和第二空隙66-2可排除形成在整个衬套1中，以操作成使得衬套1的力传递路径完全形成在第一内管20和第二内管30与外管50之间，使得橡胶部件60的主质量块62被压缩成接近相对于第二内管30和外管50的倾斜表面的竖直方向，从而实现最佳性能。
同时，图2示出了已应用衬套1的悬挂系统100。在此情况中，衬套1填充形成有第一内管20和外管50的空间以及第二内管30和橡胶部件60，以通过橡胶部件60的橡胶弹性模量K1和第二内管30的塑料弹性模量K2形成衬套弹性模量Kt，使得其与调节自由度改进型衬套1相同。
例如，悬挂系统100是由分别耦接到V形截面或U形截面或封闭截面结构的扭转梁110的左右端部分和左右车轮130的纵臂120构成的耦接扭转梁轴(CTBA)，其特征在于左右车轮非独立型后轮悬挂系统。
如图所示，由于转弯产生的横向力，车轮130产生与纵臂120的运动相关联的在衬套行为方向上的内束角感应力矩，该纵臂的运动是由于形成在左右衬套1上的转矩中心MR的转矩所产生的，同时该车轮产生外束角产生旋转力，该外束角产生旋转力表示由于用于使衬套1与车轮130的紧固件连接的纵臂120的臂长ML而产生的外束角趋势。
在这种力矩动态关系中，衬套1具有作为弹性调节和刚度调节的组合的衬套弹性模量Kt，从而作为衬套特性而表现为轴向方向刚度和旋转方向刚度的增加以及竖直方向刚度的减小。然后，衬套特性增强了悬挂系统100的内束角感应力矩趋势，从而也增强了R&H/NVH/转向/耐久性的性能，同时通过内束角来稳定车轮130。
特别地，通过使用第二内管30的形状作为基本结构，用于增强衬套1的内束角稳定性和R&H/NVH/转向/耐久性的悬挂系统100的性能满足可实现为衬套形状优化结构和衬套调节优化结构。
同时，图3至图8A和图8B示出了用于具体实现衬套1的特性的实例。
例如，参考图3至图5A和图5B，衬套1由第二内管30和外管50构成，该第二内管通过包括中央凸起32而与第一内管20成一体，该外管包括在其内部一侧的第三凸起53-1及在其内部另一侧的第四凸起53-2，特别地，例示了衬套多刚度结构，其由第二内管30和外管50的形状以及与其相关联的橡胶部件60实现。
参考图3至图5A和图5B，第一内管20由铝材料制成，并且包括安置凹槽27的凸起耦接结构和接触凸起29的锯齿结构。第二内管30沿车辆的前后方向形成中央凸起32，并且构造有在中央凸起32的两个侧表面的沿车辆前后方向的一侧处的第一凸起33-1和在其另一侧处的第二凸起33-2，并且包括安置凸起37的凹槽耦接结构。外管50沿车辆的前后方向形成中央凹部55，并且构造有在中央凹部55的沿车辆前后方向的内部一侧处的第三凸起53-1和在其内部另一侧处的第四凸起53-2。橡胶部件60构造有沿车辆前后方向在第一凸起33-1与第三凸起53-1之间的第一空隙66-1和在第二凸起33-2与第四凸起53-2之间的第二空隙66-2。
特别地，第二内管30是塑料和弹性体(橡胶/聚氨酯)的复合物，并且中央凸起32的倾斜结构的倾斜表面具有与外管50的第三凸起53-1和第四凸起53-2的倾斜结构的倾斜表面相同的方向，并且中央凸起32的管接触部分的宽度La形成为大于凸起的端部的宽度Lb。
此外，在外管50中，中央凹部55的倾斜结构的倾斜表面与第二内管30的第一凸起33-1和第二凸起33-2的倾斜结构的倾斜表面的方向相同，并且第三凸起53-1和第四凸起53-2的管接触部分的宽度La形成为大于凸起的端部的宽度Lb。
此外，橡胶部件60构造有在橡胶部件60的沿车辆竖直方向的上部部分和下部部分上的切口1-1。
参考图3，第二内管30由第二内管30的波形体31以及前端体35-1和后端体35-2构成，该波形体用于围绕第一内管20的形成有轴孔22的中空体21以与第一内管20成一体。因此，第二内管30的形状和布局由波形体31及前端体35-1和后端体35-2来规定。
具体地，考虑到第二内管30的形状，波状体31被分成中央凸起32、第一凸起33-1和第二凸起33-2以及窄连接体34，以沿前后轴向方向(xyz坐标系的x(即，车辆的前后方向))形成波形形状，而前端体35-1和后端体35-2在第一凸起33-1和第二凸起33-2上形成平面形状。
特别地，中央凸起32、第一凸起33-1和第二凸起33-2、窄连接体34以及前端体35-1和后端体35-2相对于第一内管20经受注射成型或挤压成型+注射成型，以形成为围绕中空体21的外径。
例如，中央凸起32形成第二内管30的中间区段，第一凸起33-1和前端体35-1在中央凸起32的前部彼此连接以形成第二内管30的前区段，并且第二凸起33-2和后端体35-2在中央凸起32的后部部分中彼此连接以形成第二内管30的后区段。
特别地，中央凸起32的宽度的尺寸形成为大于第一凸起33-1和第二凸起33-2的宽度的尺寸，第一凸起33-1和第二凸起33-2的宽度的尺寸形成为是相等的，并且中央凸起32和第一凸起33-1以及中央凸起32和第二凸起33-2分别通过窄连接体34连接。
因此，通过窄连接体34与中央凸起32连接的第一凸起33-1和通过窄连接体34与中央凸起32连接的第二凸起33-2沿第二内管30的轴向方向(xyz坐标系中的x)形成波形区段(见图4A和图4B)。在此情况中，波形形状将中央凸起32的顶点设定为最大高度，以将由窄连接体34连接的第一凸起33-1和第二凸起33-2的顶点设定为最小高度。
例如，前端体35-1围绕中空体21的前端区段，以连接在第一凸起33-1中，从而与第一内管20成一体，并且后端体35-2围绕中空体21的后端区段，以连接在第二凸起33-2中，从而与第一内管20成一体。在此情况中，前端体35-1和后端体35-2中的每者均由围绕第一内管20的中空体21的圆形区段形成。
特别地，中央凸起32、第一凸起33-1和第二凸起33-2沿车辆的前后方向构造，并且中央凸起32的倾斜结构的倾斜表面与外管50的第三凸起53-1和第四凸起53-2的倾斜结构的倾斜表面的方向相同，并且中央凸起32的管接触部分的宽度La形成为大于凸起的端部的宽度Lb。
此外，前端体35-1形成有肋35a以用于增强其自身刚度和对橡胶部件60的附着性，并且肋35a形成在前端体35-1上具有成对的彼此相对的位置的两个肋。
具体地，考虑到第二内管30的布局，当作为第二内管30的总长度的塑料质量块长度Ltotal被设定为1时，波形体31的波长Lbody被设定为大约0.7至0.8，从而形成第二内管30由橡胶部件60尽可能宽地围绕的质量块重叠区段。
特别地，波形体31的波长Lbody被分成中央凸起32的管接触部分的宽度La、第一凸起33-1的凸起的端部的宽度Lb和第二凸起33-2的凸起的端部的宽度Lb，并且当波长Lbody被设定为100％时，管接触部分的宽度La形成为相对于凸起的端部的宽度Lb的大约60％至70％。此原因是因为中央凸起32具有比第一凸起33-1和第二凸起33-2大的尺寸，从而导致衬套1的弹性变形。
因此，质量块重叠区段使波长Lbody与橡胶部件60相关联以操作成使得管接触部分的宽度La大于凸起的端部的宽度Lb的中央凸起32增强了轴向方向(xyz坐标系中的x)和旋转方向(xyz坐标系中的y(即车辆的左右宽度方向))抵抗外力(即，由转弯产生的横向力)的刚度。
此外，波形体31的中央凸起32及第一凸起33-1和第二凸起33-2中的每者形成有紧密接触表面32a、33a，并且紧密接触表面32a、33a在波形体31上形成扁平的上部部分和下部部分，从而减小波形体31在第二内管30的宽度方向(xyz坐标系中的z(即车辆的竖直方向))上的宽度长度h。在此情况中，中央凸起32的紧密接触表面32a的宽度高度h与第一凸起33-1和第二凸起33-2的紧密接触表面33a的宽度高度h形成为相等的。此外，紧密接触表面32a、33a还提供增强波形体31与橡胶部件60之间的粘结力的附加功能。
如上所述，波形体31被构造成使得半径长度(xyz坐标系中的y)形成为大于紧密接触表面32a、33a的宽度长度h，使得第二内管30可增强沿轴向方向(xyz坐标系中的x)和旋转方向(xyz坐标系中的y)的刚度。另一方面，波形体31被构造成使得紧密接触表面32a、33a的宽度长度h形成为小于半径长度，使得第二内管30可减弱沿前后方向(xyz坐标系中的x)和竖直方向(xyz坐标系中的z)的刚度。
参考图4A和图4B的衬套多刚度结构，通过连接第二内管30、外管50和橡胶部件60而形成衬套多刚度结构。
在衬套区段结构中，第一内管20与外管50之间的空间填充有第二内管30和形成橡胶弹性模量K1的橡胶部件60(见图1A和图1B)。在此情况中，第二内管30与第一内管20成一体，橡胶部件60与外管50成一体，并且第二内管30和橡胶部件60通过彼此围绕而成一体。
具体地，外管50由形成为中空管状的主体壳体51、沿主体壳体51的前部方向(xyz坐标系中的x)形成的端部凸起凸缘52-1、沿主体壳体51的后部方向(xyz坐标系中的x)形成的端部弯曲凸缘52-2、与端部凸起凸缘52-1连接的第三凸起53-1、与端部弯曲凸缘52-2连接的第四凸起53-2，以及在主体壳体51的中间区段中横向地形成端部凸起凸缘52-1和端部弯曲凸缘52-2的中央凹部55构成。
例如，主体壳体51的内径形成与橡胶部件60的可变形主体61的形状相同的橡胶质量块内径结构，从而增强橡胶部件60的紧密接触耦接力。即，主体壳体51的橡胶质量块内径结构形成为使得紧密接触橡胶部件60的主质量块62的中间区段直径大于紧密接触橡胶部件60的前端质量块65-1和后端质量块65-2中的每个的前区段和后区段直径。
例如，端部凸起凸缘52-1被收回以使主体壳体51的直径变窄，从而形成用于橡胶部件60的前端质量块65-1的锁定固定力。端部弯曲凸缘52-2同心地形成为在主体壳体51的另一端部部分处加宽主体壳体51的直径，以形成用于橡胶部件60的后端质量块65-2的粘结固定力。
因此，外管50通过主体壳体51的橡胶质量块内径结构增强了与橡胶部件60的紧密接触耦接力，通过端部凸起凸缘52-1的弯曲结构增强了与橡胶部件60的锁定固定力，并且通过端部弯曲凸缘52-2的凸起结构增强了与橡胶部件60的粘合固定力。
例如，第三凸起53-1和第四凸起53-2以及中央凹部55沿车辆的前后方向构造。特别地，中央凹部55具有比凸起的端部的宽度Lb大的管接触部分的宽度La，并且中央凹部55的倾斜结构的倾斜表面沿与第一凸起33-1和第二凸起33-2的倾斜结构的倾斜表面相同的方向形成。
因此，外管50的中央凹部55及第三凸起53-1和第四凸起53-2通过围绕第二内管30的中央凸起32及第一凸起33-1和第二凸起33-2而成一体，以操作成通过阻挡可能在行进通过坑洞或隆起等的车辆中的衬套1中产生的强大的前后力的停止效果来防止第一内管20和第二内管30的结构破损。
此外，外管50不形成应用于主体壳体51的传统结构的切口凹槽或缝隙，以增加与橡胶部件60的耦接力，从而便于外管的形状的优化。
具体地，橡胶部件60由可变形主体61、前端质量块65-1和后端质量块65-2以及第一空隙66-1和第二空隙66-2构成。
例如，可变形主体61可在主质量块62的一侧形成前连接质量块63-1，并在其另一侧形成后连接质量块63-2，从而与相对于外管50的主体壳体51的橡胶质量块内径结构一起形成相对于第二内管30的波形体31的质量块重叠区段。在此情况中，前连接质量块63-1和后连接质量块63-2中的每者连接在主质量块62处，以形成比主质量块62窄的区段。
特别地，主质量块62通过以橡胶高度H和橡胶厚度W调整形状来增加橡胶部件60的应力响应。在此情况中，橡胶高度H将面向第二内管30的窄连接体34的凸起部分用作竖直高度参考表面，并且橡胶厚度W将面向第二内管30的中央凸起32的侧表面部分用作侧表面厚度参考表面。此外，应力响应意味着剪切力和压缩力在量级上抵抗外力而彼此不同地产生。
为此，当橡胶高度H被设定为1时，主质量块62的橡胶厚度W被设定为0.6至0.8。
例如，前端质量块65-1和后端质量块65-2与第二内管30的前端主体35-1和后端主体35-2成一体。特别地，前端质量块65-1与外管50的端部弯曲凸缘52-1形成锁定固定力，并且后端质量块65-2与外管50的端部凸起凸缘52-2形成粘结固定力。
例如，第一空隙66-1和第二空隙66-2形成在具有预定长度的空间中，其在前端质量块65-1和后端质量块65-2中的每者处连接到可变形主体61，从而进一步增加橡胶质量块60的应力响应，同时排除衬套1的力传递路径形成于整个衬套1中。特别地，第一空隙66-1和第二空隙66-2的切口长度A形成为在可变形主体61的前连接质量块63-1和后连接质量块63-2中的每者处接近主质量块62的长度。
因此，第一空隙66-1和第二空隙66-2完全形成第一内管20和第二内管30与外管50之间的力传递路径，以使得橡胶部件60的主质量块62被压缩成接近与相对于第二内管30和外管50的倾斜表面垂直的方向，从而实现衬套1的最佳性能。此外，第一空隙66-1和第二空隙66-2操作成通过在衬套1旋转时的橡胶压缩发生引发来进行车辆的外束角控制而改进车辆的操纵，甚至在橡胶部件60操作成通过在衬套1的压缩时操作成具有橡胶耐久性优点的剪切发生引发而增强主质量块62的橡胶耐久性时也是如此。
参考图5A和图5B，通过剪切力的产生和压缩力的产生来例示衬套1的应力响应。在此情况中，剪切力的产生和压缩力的产生以由根据转弯的横向力的动力学关系(见图2)引起的衬套1的行为为基础。
参考图5左侧的衬套压缩状态(xyz坐标系中的z)，压缩以从第二内管30推动橡胶部件60的趋势进行。然后，第二内管30将在波形体31的中央凸起32中产生的压缩力传递到橡胶部件60，并且橡胶部件60由于主质量块62中的压缩力而产生剪切力。
具体地，主质量块62将中央凸起32的压缩力集中在橡胶厚度W上，其是由于橡胶高度H和橡胶厚度W之间的差而导致的相对薄的部分，从而引起产生抵抗(或推动)中央凸起32的压缩方向(例如，径向方向)的剪切力。因此，衬套1可通过橡胶部件60的剪切力而具有压缩力的减小，从而增强橡胶的耐久性。
另一方面，参考图5右侧的衬套旋转状态(xyz坐标系中的y)，外管50被固定到悬挂系统100(见图2)，并且第一内管20被固定到车身，使得在固定到悬挂系统100的外管50中发生旋转。
因此，衬套旋转状态以在第二内管30中压缩橡胶部件60的趋势而进行。然后，第二内管30将在波形体31的中央凸起32中产生的旋转力传递到橡胶部件60，并且橡胶部件60通过可变形主体61的主质量块62中的旋转力产生压缩力。
具体地，主质量块62将主波形体32的旋转力集中在橡胶厚度W上，其是由于橡胶高度H和橡胶厚度W之间的差而导致的相对薄的部分，从而引起产生抵抗(或推动)主波形体32的旋转方向(例如，顺时针方向)的压缩力。因此，衬套1通过橡胶部件60的压缩力而具有旋转力的减小，使得悬挂系统100(见图2)可具有由于外束角的尺寸减小而增加内束角的趋势。
同时，图6A和图6B至图8A和图8B示出了用于通过在衬套1中连接第一内管20和第二内管30而实现的衬套耦接优化结构的衬套防旋转结构10-1由耦接结构形成，并且衬套粘结增强结构10-2用作紧密接触结构。
参考图6A和图6B，衬套防旋转结构10-1应用于第一内管20的中空体21和第二内管30的前端体35-1。例如，通过在中空体21中形成安置凹槽27、在前端体35-1上形成安置凸起37、并将安置凹槽27和安置凸起37相互耦接，将其用作衬套防旋转结构10-1。
特别地，通过在中空体21的外径上围绕“V”形槽形状撞击而形成安置凹槽27，并且通过在前端体35-1的内径上模制“V”形槽形状而形成安置凸起37。此外，安置凹槽27和安置凸起37具有用于增强耦接力的预定间隔角K，并且形成为多个，但也可形成为四个。
参考图7A和图7B，衬套防旋转结构10-1抑制了第一内管20由于处于紧固状态的部件(例如，纵臂120)而产生的管旋转力R(见图2)。因此，由管旋转力R产生的第一内管20相对于第二内管30的旋转趋势可能不可避免地由第二内管30通过耦接到安置凹槽27的安置凸起37来抑制。
参考图8A和图8B，衬套粘结增强结构10-2应用于第一内管20的中空体21。例如，中空体21形成在其外周向表面上形成的接触凸起29，并且接触凸起29增加了通过在中空体21上注射成型而形成的第二内管30与第一内管20之间的耦接力。
特别地，接触凸起29的形状形成为锯齿或滚花，但也可形成为刻纹/压纹的凹槽。此外，当作为内管20的整个长度的塑料质量长度Ltotal被设定为1时，接触凸起29的形成区段被设定为在排除了左右两侧的端部长度b-1、b-2的状态中的大约0.7至0.8的接触凸起长度B，从而形成第一内管20尽可能宽地由第二内管30围绕的耦接增量区段。
因此，第一内管20和第二内管30可以是耦接增量区段，从而即使在强烈地保持第二内管30与第一内管20的耦接力时也容易调节可分离力。
同时，图9A和图9B示出了车辆100-1的悬挂系统100。如图所示，悬挂系统100是应用衬套1的车辆100-1的后轮悬挂系统。
具体地，衬套1具有第一内管20和第二内管30作为内部单元10，具有外管50和橡胶部件60作为外部单元40，并且使用第二内管30的塑料弹性模量K2和橡胶部件60的橡胶弹性模量K1作为衬套弹性模量Kt，使得其与参考图1A至图8B描述的调节自由度改进型衬套1相同。
具体地，悬挂系统100由分别耦接到V形截面或U形截面或封闭截面结构的扭转梁110的左右端部部分和左右车轮130的纵臂120以及应用于纵臂120的衬套1构成，其特征在于作为耦接扭转梁轴(CTBA)的左右车轮非独立型后轮悬挂系统。
因此，由于悬挂系统100与图2的悬挂系统100相同，所以可能通过满足R&H/NVH/转向/耐久性的性能，同时通过衬套1在根据转弯的横向力的作用下的操作通过内束角趋势增强车轮130的稳定性，来稳定车辆100-1。
如上所述，应用于根据本实施例的悬挂系统100的调节自由度改进型衬套1具有衬套弹性模量，该衬套弹性模量是第二内管30的塑料弹性模量和橡胶部件60的橡胶弹性模量的组合，并且通过将由塑料弹性模量进行的刚度调节与由橡胶弹性模量进行的弹性调节组合来增加调节自由度，从而即使在容易地增强轴向方向刚度和旋转方向刚度并且容易地减小前后方向刚度和竖直方向刚度时，也可缩短用于优化R&H/NVH/转向/耐久性的目标性能的开发负荷。

Claims (16)

1.一种衬套，包括：
第二内管，在所述第二内管的中央区段中形成中央凸起；以及
外管，在第一内侧处形成第三凸起并且在第二内侧处形成第四凸起，其中，所述第三凸起和所述第四凸起布置在所述中央凸起的外侧。
2.根据权利要求1所述的衬套，
其中，所述第二内管形成：在与所述第三凸起对应的位置处的第一凸起；以及在与所述第四凸起对应的位置处的第二凸起。
3.根据权利要求2所述的衬套，
其中，所述第一凸起、所述第二凸起和所述中央凸起沿着车辆的前后方向布置。
4.根据权利要求2所述的衬套，
其中，在所述第二内管与所述外管之间设置有橡胶部件，并且所述橡胶部件包括：所述第一凸起与所述第三凸起之间的第一空隙；以及所述第二凸起与所述第四凸起之间的第二空隙。
5.根据权利要求4所述的衬套，
其中，所述第一空隙和所述第二空隙沿着车辆的前后方向布置。
6.根据权利要求5所述的衬套，
其中，在所述橡胶部件上在所述橡胶部件的沿着所述车辆的竖直方向的上部部分和下部部分处形成有切口。
7.根据权利要求1所述的衬套，
其中，所述第二内管是使用塑料和橡胶或聚氨酯的弹性体的复合物。
8.根据权利要求1所述的衬套，
其中，所述第二内管的所述中央凸起的倾斜和构造成面向所述中央凸起的所述第三凸起和所述第四凸起的倾斜沿彼此相同的方向布置。
9.根据权利要求1所述的衬套，
其中，所述中央凸起具有管接触部分，并且所述管接触部分的宽度大于形成在所述第二内管的端部处的凸起的宽度。
10.根据权利要求1所述的衬套，
其中，所述第三凸起和所述第四凸起沿着车辆的前后方向布置。
11.根据权利要求1所述的衬套，其中：
所述外管具有定位在所述第二内管的所述中央凸起处的中央凹部，
所述中央凹部的倾斜面向所述第二内管的第一凸起和第二凸起的倾斜，
所述第一凸起设置在与所述第三凸起对应的位置处，并且所述第二凸起设置在与所述第四凸起对应的位置处，
所述中央凹部、所述第一凸起和所述第二凸起的倾斜沿着彼此相同的方向布置，并且
所述中央凹部形成所述外管的管接触部分的宽度，并且所述管接触部分的所述宽度大于形成在所述第二内管的端部处的凸起的宽度。
12.根据权利要求1所述的衬套，
其中，所述第二内管形成第一内管的耦接结构，所述耦接结构包括所述第一内管的安置凹槽和所述第二内管的安置凸起。
13.根据权利要求1所述的衬套，
其中，所述第二内管经由形成于第一内管的外表面上的接触凸起而与所述第一内管形成紧密接触结构。
14.根据权利要求1所述的衬套，
其中，所述第二内管围绕第一内管以与所述第一内管成一体，并且所述第一内管由铝材料制成。
15.一种悬挂系统，包括：
衬套，被构造成：
提供衬套弹性模量，所述衬套弹性模量是形成第二内管的工程塑料的塑料弹性模量和形成橡胶部件的橡胶的橡胶弹性模量的组合，并且
通过由所述塑料弹性模量进行的刚度调节和由所述橡胶弹性模量进行的弹性调节来提供调节自由度；以及
纵臂，在穿过所述衬套形成的车身紧固部件的相对侧处与车轮紧固。
16.根据权利要求15所述的悬挂系统，
其中，所述纵臂被耦接到扭转梁的左侧和右侧的端部部分，以构造为耦接扭转梁轴。
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