CN207762169U - 一种沙漏型橡胶弹簧 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种沙漏型橡胶弹簧，采用上金属止挡、下金属止挡与橡胶硫化体组装而成；上金属止挡和下金属止挡分别连接在橡胶硫化体的上端头和下端头；橡胶硫化体包括上端板、下端板、中间支撑板和橡胶，橡胶硫化体为中间直径小、两端直径大的沙漏式结构；橡胶中间部位最小外部直径与橡胶两端最大直径之比小于或等于二分之一。本实用新型通过调整沙漏橡胶弹簧腰部和头尾两端橡胶直径的比例，可以实现低横向刚度的需求，能够轻松舒适的通过弯道。通过设计橡胶与金属解除的角度可以实现非线性刚度性能，且能避免橡胶型面褶皱以及橡胶开裂的风险，从而提高了产品的使用寿命，降低了车辆的运营成本。

Description

一种沙漏型橡胶弹簧

技术领域

本实用新型涉及减振技术领域，特别是一种沙漏型橡胶弹簧。

背景技术

随着城市轨道交通的迅速发展，低地板车逐渐进入到广大市民的生活中，安装在构架和车体之间，主要承受压力和剪切负荷，支承、传递和隔离载荷，确保转向架构架与车体之间的连接，直接影响到乘客的舒适性以及车辆的平稳性，反映到产品上，即要求二系悬挂能够满足不同载荷下的刚度要求，且能够提供低横向刚度，便于车辆曲线半径小的轨道上行驶。

沙漏型橡胶弹簧由金属和橡胶硫化而成的硫化体，硫化体两端大、中间小，呈沙漏式结构。现有的沙漏型橡胶弹簧垂向刚度近似线性且空载前垂向刚度偏大，不利于车辆运行的舒适性；与同位置空簧产品相比，现有沙漏簧垂向刚度性能呈线性趋势，无法满足不同载荷下的变刚度要求，且横向刚度偏大，影响车辆整体舒适性。在低地板车上，空间小，只能布置沙漏簧，沙漏簧横向刚度大车辆转弯时也不利于乘客的舒适性；中空式的沙漏结构，当产品大载荷使用时，因橡胶外鼓橡胶型面容易出现褶皱，且运营时间长存在橡胶开裂的风险。

申请号为201020266478.6的中国实用新型公开了一种二系悬挂橡胶弹簧,由上金属止挡、下金属止挡与沙漏式橡胶硫化体组装而成。橡胶硫化体由上下两块端板、中间支撑金属组件和橡胶硫化粘结而成:橡胶硫化体形状成中间直径小,两端直径大的沙漏式结构,两端成喇叭型;橡胶硫化体的两端内设有上端板和下端板,上端板和下端板为环形,且包容于橡胶硫化体内;中间支撑金属组件采用圆筒型金属管与环形金属板焊接而成,并与橡胶硫化体硫化在一起,中间支撑金属组件位于弹簧的中间部位。在橡胶硫化体两端头设有上金属止挡和下金属止挡,上金属止挡和下金属止挡为相同结构,上下对称布置。申请号为201521019455.4、名称为“一种沙漏型橡胶弹簧”的中国实用新型，两项实用新型公开的橡胶弹簧，由上金属止挡、下金属止挡与沙漏式橡胶硫化组装而成，橡胶硫化体由上下端板、中间支承板和橡胶硫化成型。以上现有技术，有待进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的目的，提供一种沙漏型橡胶弹簧，其能适用各种载荷下不同刚度的需求，轻松通过弯道，避免橡胶型面褶皱以及橡胶开裂的风险，从而提高了产品的使用寿命，降低了车辆的运营成本。

本实用新型的技术方案是：一种沙漏型橡胶弹簧，采用上金属止挡、下金属止挡与橡胶硫化体组装而成；上金属止挡和下金属止挡分别连接在橡胶硫化体的上端头和下端头；橡胶硫化体包括上端板、下端板、中间支撑板和橡胶，橡胶的上端和下端分别连接有上端板和下端板；中间支撑板连接在橡胶的中间部位；橡胶硫化体为中间直径小、两端直径大的沙漏式结构；橡胶中间部位最小外部直径与橡胶两端最大直径之比小于或等于二分之一。

上金属止挡和下金属止挡为相同结构，上下对称布置。

橡胶与上金属止挡相接处、橡胶与上端板相接处、橡胶与下金属止挡相接处、橡胶与下端板相接处、橡胶与中间支撑板相接处形成的夹角均≤40°。

橡胶上端外侧表面与上端板下表面相接处形成的夹角为a1，橡胶上端内侧表面与上金属止挡下表面相接处形成的夹角为a2，橡胶中间部位外侧表面与中间支撑板相接处形成的夹角为a3，a1、a2、a3均小于40°。

上端板、下端板、中间支撑板和橡胶整体硫化在一起。

橡胶硫化体上、下对称，橡胶包括上橡胶体和下橡胶体，中间支撑板包括铆接在一起的上支板和下支板，上支板和下支板形状大小相同，上支板和下支板上下叠合在一起，上支板连接上橡胶体，下支板连接下橡胶体。

上端板和下端板上均设有销轴和孔；上金属止挡和下金属止挡通过螺栓分别连接上端板和下端板。

本实用新型的有益效果是：通过调整沙漏橡胶弹簧腰部和头尾两端橡胶直径的比例，可以实现低横向刚度的需求，能够轻松舒适的通过弯道。通过设计橡胶与金属解除的角度可以实现非线性刚度性能，且能避免橡胶型面褶皱以及橡胶开裂的风险，从而提高了产品的使用寿命，降低了车辆的运营成本。

附图说明

图1为本实用新型沙漏型橡胶弹簧的剖面结构示意图；

图2为本实用新型沙漏型橡胶弹簧承载状态的剖面结构示意图；

图3为本实用新型沙漏型橡胶弹簧的刚度线性曲线示意图；

图中：1、上金属止挡；2、上端板；3、橡胶；4、中间支承板；5、下端版；6、下金属止挡。

具体实施方式

请参考图1至图3，一种沙漏型橡胶弹簧，采用上金属止挡1、下金属止挡6与橡胶硫化体组装而成。上金属止挡和下金属止挡为相同结构，上下对称布置。其中橡胶硫化体由上端板2、下端板5、中间支撑板4和橡胶3硫化成形，橡胶硫化体形状成中间直径小、两端直径大的沙漏式结构。橡胶中间部位最小外部直径L1与橡胶两端最大直径L之比≤1/2。当L1/L≤1/2时，可以保证产品横向刚度＜120N/mm。橡胶3与所有金属板（包括上金属止挡、下金属止挡、上端板、下端板、中间支撑板）交接的地方（贴合面）采用角度≤40°过渡设计，即：橡胶与上金属止挡相接处、橡胶与上端板相接处、橡胶与下金属止挡相接处、橡胶与下端板相接处、橡胶与中间支撑板相接处形成的最小夹角均≤40°。如图1所示，a1、a2和a3均≤40°。通过这样的设计，可以保证产品在承载时，橡胶面能够圆滑贴合金属面，不会出现褶皱现象，从而避免了因载荷变动出现橡胶开裂的风险，如图2所示。调整a1、a2和a3的角度大小，可以实现不同载荷阶段的垂向刚度值，如图3所示。

沙漏型橡胶弹簧的制作具体包括如下步骤：

1、首先进行硫化成形工序：可以将上下端板、支承板和橡胶整体硫化在一起。当橡胶上下对称时，可以将支承板一分为二，采用铆接的方式将上下橡胶体连接起来，橡胶可包括上橡胶体和下橡胶体，中间支撑板包括铆接在一起的上支板和下支板，上支板和下支板形状大小相同，上支板和下支板上下叠合在一起，上支板连接上橡胶体，下支板连接下橡胶体。这样可以减少模具费用，减少硫化时间，工艺更稳定。

2、上下端板可以根据客户的接口尺寸，设计带有销轴、孔等结构型式。

3、组装：再将上下金属止挡与橡胶硫化体上下端板连接，具体根据客户需求进行组装，如螺栓连接等，最终成为成品。

本实用新型提供了一种沙漏型橡胶弹簧及垂向变刚度、低横向刚度和防褶皱开裂的方法。沙漏型橡胶弹簧橡胶外形直径L1/L≤1/2时，能够提供较小的横向刚度。橡胶与金属贴合面角度设计≤40°时，产品能够圆滑过渡，承载过程中橡胶无褶皱，且能实现非线性刚度要求。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种沙漏型橡胶弹簧，采用上金属止挡、下金属止挡与橡胶硫化体组装而成；上金属止挡和下金属止挡分别连接在橡胶硫化体的上端头和下端头；橡胶硫化体包括上端板、下端板、中间支撑板和橡胶，橡胶的上端和下端分别连接有上端板和下端板；中间支撑板连接在橡胶的中间部位；橡胶硫化体为中间直径小、两端直径大的沙漏式结构；其特征是，橡胶中间部位最小外部直径与橡胶两端最大直径之比小于或等于二分之一。

2.根据权利要求1所述的沙漏型橡胶弹簧，其特征是，上金属止挡和下金属止挡为相同结构，上下对称布置。

3.根据权利要求1所述的沙漏型橡胶弹簧，其特征是，橡胶与上金属止挡相接处、橡胶与上端板相接处、橡胶与下金属止挡相接处、橡胶与下端板相接处、橡胶与中间支撑板相接处形成的夹角均≤40°。

4.根据权利要求1所述的沙漏型橡胶弹簧，其特征是，橡胶上端外侧表面与上端板下表面相接处形成的夹角为a1，橡胶上端内侧表面与上金属止挡下表面相接处形成的夹角为a2，橡胶中间部位外侧表面与中间支撑板相接处形成的夹角为a3，a1、a2、a3均小于40°。

5.根据权利要求1所述的沙漏型橡胶弹簧，其特征是，上端板、下端板、中间支撑板和橡胶整体硫化在一起。

6.根据权利要求1所述的沙漏型橡胶弹簧，其特征是，橡胶硫化体上、下对称，橡胶包括上橡胶体和下橡胶体，中间支撑板包括铆接在一起的上支板和下支板，上支板和下支板形状大小相同，上支板和下支板上下叠合在一起，上支板连接上橡胶体，下支板连接下橡胶体。

7.根据权利要求1所述的沙漏型橡胶弹簧，其特征是，上端板和下端板上均设有销轴和孔；上金属止挡和下金属止挡通过螺栓分别连接上端板和下端板。