一种前悬控制臂衬套的制作方法

1.本实用新型属于汽车零部件技术领域，具体地涉及一种前悬控制臂衬套。


背景技术：

2.悬架系统是现代汽车上的重要总成，对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性有很大的影响。控制臂作为汽车悬架系统的导向和传力元件，将作用在车轮上的各种力传递给车身，同时保证车轮按一定轨迹运动。控制臂分别通过球铰或者衬套把车轮和车身弹性地连接在一起。控制臂（包括与之相连的衬套及球头）应有足够的刚度、强度和使用寿命。
3.汽车摆臂分为前摆臂和下摆臂，前摆臂是悬架的向导和支撑，其变形影响车轮的定位，降低行车稳定性；而下摆臂主要作用是用来支撑车身，减震器并且缓冲行驶中的震动。减速器对下悬挂臂能起到好的辅助作用，它与减震器和弹簧的默契配合才能构成一套出色的悬挂系统。
4.在汽车摆臂衬套生产中，受缩径影响，变刚度的间隙计算不会十分准确，需要据实测曲线分析，调整产品结构，修改模具，以达到合适的水平。
5.此类产品一般疲劳要求较高，对动静比要求比较小。通常动静比小的橡胶材料，疲劳寿命相对不高。同时满足疲劳寿命和动静比，对材料的选取和验证可能存在较大困难，需要占用较多疲劳试验资源。
6.为了解决上述问题，经检索，cn201736754u公开了一种汽车摆臂衬套，包括外管套、内管套以及压套在外管套和内管套之间的橡胶管套，橡胶管套具有沿其轴线方向穿空的空腔。本实用新型通过在橡胶管套上增设空腔，安装时空腔放置在受力方向上，空腔代替了原本容易发生老化的橡胶材料并且使橡胶管套具有足够的弹性，汽车摆臂衬套抗疲劳性好、寿命长、减震性好且节省材料。但在启动和制动时刚度需要不同，此结构的设计刚度在何种使用状态都是一致的，橡胶体限位稳定性也不一定满足使用需求。
7.在cn115217875a公开了一种前摆臂后衬套和前摆臂，包括内衬管、套设于所述内衬管外侧的橡胶本体和套设于所述橡胶本体外侧的外衬管，所述橡胶本体上设置有长度沿所述前摆臂后衬套的周向延伸的所述第一条形孔，所述第一条形孔靠所述内衬管一侧的孔壁为第一侧壁，所述第一侧壁上设置有多个凸出于所述第一侧壁的第一凸起部，多个所述第一凸起部沿所述前摆臂后衬套的周向依次布置，多个所述第一凸起部构成正弦波状凸起结构。此结构能够有效提升前摆臂后衬套冲击柔和性，有利于提升汽车乘坐舒适性，能够降低前摆臂后衬套工作异响的风险，能够减少橡胶本体用料，能够降低前摆臂后衬套的成本和重量。但在受扭转力时橡胶受力过大时周向易出现串动，其使用可靠性有待加强。
8.以上方案均未能有效兼顾使用可靠性和舒适性的问题，因此，发明前悬控制臂衬套结构在实际使用时具有极大的现实意义和经济价值。


技术实现要素：

9.本实用新型目的在于提供一种前悬控制臂衬套，从而解决上述问题。
10.本实用新型的前悬控制臂衬套通过全面考虑产品的使用和结构特性，将前悬控制臂衬套采用空向和实向相结合的设计，采用两种非对称的第一空向和第二空向配合设置，使衬套使用时进行分段变刚度，以满足实向/空向刚度比和扭转刚度的需求。其变刚度调节给在受垂向力时的前悬控制臂衬套提供刚度变形空间。
11.本实用新型的前悬控制臂衬套将橡胶体进行了科学的结构设计，使靠近第一空向的橡胶体和靠近第二空向的橡胶体不同，保证产品的使用可靠性，产品的双侧性能不同，能有效地保证产品的舒适性和可靠性，其操控性能强。
12.为实现上述目的，本实用新型公开了一种前悬控制臂衬套，包括外套和芯轴，所述外套和芯轴之间设置有橡胶体；其特征在于，所述芯轴包括设置在衬套中心的安装部和由安装部向外套方向凸出的止挡部，所述橡胶体和芯轴之间设置为空向和实向相结合；所述橡胶体的空向方向为非对称设置；所述橡胶体分为主簧、橡胶体一和橡胶体二；
13.所述橡胶体一为包覆在止挡部外形成第一止挡部，所述止挡部与外套的内壁围合形成第一空向，使所述止挡部与外套存在间隙设置；
14.所述橡胶体二为包裹芯轴的安装部形成第二止挡部，所述橡胶体二与外套的内壁围合形成第二空向，使所述第二止挡部与外套存在间隙设置；
15.所述主簧设置在第一空向和第二空向之间，以起到减振作用；
16.所述第一空向和第二空向配合设置，使衬套使用时进行分段变刚度，以满足实向/空向刚度比和扭转刚度的需求。
17.本实用新型将前悬控制臂衬套的芯轴外包覆有橡胶体，衬套空向为非对称结构，以满足加速/制动，在不同方向的刚度需求，以在使用中起到更好的作用。
18.本前悬控制臂衬套的空向挖空的间隙不同，留有不同的限位距离，使变刚度的趋势不同，保证使用可靠性的同时提高舒适性。
19.进一步地，包覆止挡部的橡胶体一的形状与止挡部的形状相同，将第一空向划分相互连通的多个区域。
20.进一步地，所述止挡部在空向方向发生变形与外套内壁接触处设置有缓冲橡胶块一。以使主簧在空向方向发生变形时，提供缓冲和限位保护的作用。
21.更进一步地，靠近所述第一空向的外套内壁设置有凸起的橡胶限位块一，以使主簧在空向方向发生变形时，提供缓冲和限位保护的作用。
22.进一步地，所述主簧为两个减振橡胶体与安装部围合成的横截面为v形结构。
23.进一步地，所述橡胶体二围合的第二空向的横截面为中部薄于端部的异形腔体结构。
24.进一步地，靠近所述第二空向的外套内壁设置有凸起的橡胶限位块二，以使主簧在空向方向发生变形时，提供缓冲和限位保护的作用。
25.进一步地，所述芯轴设置有安装孔。
26.进一步地，所述安装孔的周向设置有导向槽。
27.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
28.1、本实用新型的前悬控制臂衬套通过全面考虑产品的使用和结构特性，将前悬控制臂衬套采用空向和实向相结合的设计，不但能实现产品的轻量化的需求，而且，采用两种非对称的第一空向和第二空向配合设置，使衬套使用时进行分段变刚度，以满足实向/空向
刚度比和扭转刚度的需求。其变刚度调节给在受垂向力时的前悬控制臂衬套提供刚度变形空间。
29.2.本实用新型的前悬控制臂衬套将橡胶体进行了科学的结构设计，使靠近第一空向的橡胶体和靠近第二空向的橡胶体不同，保证产品的使用可靠性，产品的双侧性能不同，能有效将产品的舒适性和可靠性，操控性能强。
30.3.本实用新型的前悬控制臂衬套，采用了将橡胶体完全包覆芯轴的方式以免使用时造成安装时刚性结构体间的摩擦，进一步提高了产品的安全可靠性和使用寿命。
31.在受到垂向的压力时，橡胶体横向变形，直至接触到刚性结构体，刚性结构体提供一个限位作用，使橡胶体不再横向变形，控制其刚度，增加使用的安全性能。因此，本实用新型的前悬控制臂衬套是兼顾了舒适性和安全性的一种全新设计，具有广泛的市场前景。
附图说明
32.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
33.图1是本实用新型所述的前悬控制臂衬套的主视结构示意图。
34.图2是本图1的a-a剖面结构示意图。
35.图3是本实用新型所述的前悬控制臂衬套的立体结构示意图。
36.图例说明：
37.1－外套，2－芯轴，21－止挡部，22－安装部，3－第一空向，31－第一空向端部一，32－第一空向端部二，33－第一空向中间部，4－橡胶限位块二，41－第二空向中间部，42－第二空向端部，5－主簧，6－缓冲橡胶块二，7－橡胶限位块一，8－缓冲橡胶块一，9－安装孔，91－导向槽。
具体实施方式
38.以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
39.实施例1
40.如图1－图3所示，本实施例的前悬控制臂衬套作为前悬架系统中重要的橡胶结构组件，能够有效地吸收和缓冲地面传导来的振动和冲击，前摆臂后衬套中的橡胶结构的形状、限位结构及周边组件的设计，有着十分关键的作用。本实施例的前悬控制臂衬套包括外套1和芯轴2，外套1和芯轴2之间设置有橡胶体，芯轴2包括设置在衬套中心的安装部22和由安装部22向外套1方向凸出的止挡部21，橡胶体和芯轴2之间设置为空向和实向相结合的设计；橡胶体的空向方向为非对称设置。通过全面考虑产品的使用和结构特性，将前悬控制臂衬套采用空向和实向相结合的设计，采用两种非对称的第一空向3和第二空向配合设置，使衬套使用时进行分段变刚度，以满足实向/空向刚度比和扭转刚度的需求。其变刚度调节给在受垂向力时的前悬控制臂衬套提供刚度变形空间。
41.具体地，橡胶体分为主簧5、橡胶体一和橡胶体二，橡胶体一包覆止挡部21，止挡部21与外套1的内壁围合形成第一空向3，使止挡部21与外套1的内壁间隙设置；包覆止挡部21
的橡胶体一的形状与止挡部21的形状可以相同也可以相似，本实施例中为形状相同，将第一空向3划分相互连通的多个区域，本实施例中为三个区域，形成一个倒w形结构。此结构是芯轴凸出两个止挡部21，在第一空向3限位受力时有效减弱扭转力的干扰，使用稳定性更强。其止挡部21在空向方向发生变形后与外套1内壁接触处设置有缓冲橡胶块一8。靠近第一空向3的外套1内壁设置有凸起的橡胶限位块一7；在主簧变形时，可提供缓冲和限位保护的作用。
42.本实施例中的第一空向3分为两侧的第一空向端部一31、第一空向端部二32和第一空向中间部33，其第一空向中间部33周向上的宽度小于两侧的第一空向端部周向上的宽度。此种设计不但能给受载的橡胶体一提供变形空间，也能使包裹芯轴上的橡胶在中间部的橡胶缓冲块一8有效接触橡胶限位块一7，增加产品使用的稳定性。同时在受力更大时，止挡部21也可能接触到外壳1内壁，因为止挡部21是刚性结构，所以在受力较大时会起到与受力方向相反的反向支承，保证了产品使用的稳定性。
43.同时，在橡胶体二包裹芯轴2的安装部22形成第二止挡部，橡胶体二与外套的内壁接触配合；橡胶体二与外套1的内壁围合形成第二空向，使所述第二止挡部与外套1存在间隙设置；主簧5设置在第一空向3和第二空向之间，以起到减振作用；第一空向3和第二空向配合设置，使衬套使用时进行分段变刚度，以满足实向/空向刚度比和扭转刚度的需求。靠近第二空向的外套1内壁设置有凸起的橡胶限位块二4，以使主簧5在空向方向发生变形时，提供缓冲和限位保护的作用。
44.本实施例中的两个主簧5为减振橡胶体与安装部22围合成的横截面为v形结构。主簧5围合的第二空向的横截面为中部薄于端部的异形结构；即包括第二空向中间部41和两端的第二空向端部42，其第二空向中间部41周向上的宽度小于两侧的第二空向端部42周向上的宽度。本实施例中的安装部22伸向第二空向内部，使第二空向的横截面为“凹”字形。此种设计不但能给受载的橡胶体提供变形空间，也能使包裹芯轴上的橡胶在中间部的橡胶缓冲块二6有效接触橡胶限位块二4，增加产品使用的稳定性。
45.本前悬控制臂衬套证了产品的隔振效果和操作平顺性的同时，还保证了使用的安全性和可靠性。
46.另外，为了安装便捷可靠，本实施例在芯轴2中心位置设置有安装孔9。安装孔9的周向设置有导向槽91。
47.整个芯轴2不是设置在前悬控制臂衬套的正中心位置，而是设置为偏心结构，在生产时给整个产品一个预压，给产品一个预压缩量；安装时，预压力得以释放，保证了产品安装的同轴度，使产品安装性能可靠。
48.本实用新型的前悬控制臂衬套将橡胶体进行了科学的结构设计，使靠近第一空向的橡胶体和靠近第二空向的橡胶体不同，保证产品的使用可靠性，产品的双侧性能不同，能有效将产品的舒适性和可靠性，操控性能强。
49.本实用新型的前悬控制臂衬套，采用了将橡胶体完全包覆芯轴的方式以免使用时造成安装时刚性结构体间的摩擦，进一步提高了产品的安全可靠性和使用寿命。
50.在受到垂向的压力时，橡胶体横向变形，直至接触到刚性结构体，刚性结构体提供一个限位作用，使橡胶体不再横向变形，控制其刚度，增加使用的安全性能。因此，本实用新型的前悬控制臂衬套是兼顾了舒适性和安全性的一种全新设计，具有广泛的市场前景。
51.以上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，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种前悬控制臂衬套，包括外套（1）和芯轴(2)，所述外套（1）和芯轴（2）之间设置有橡胶体；其特征在于，所述芯轴（2）包括设置在衬套中心的安装部（22）和由安装部（22）向外套方向凸出的止挡部（21），所述橡胶体和芯轴（2）之间设置为空向和实向相结合；所述橡胶体的空向方向为非对称设置；所述橡胶体分为主簧（5）、橡胶体一和橡胶体二；所述橡胶体一为包覆在止挡部（21）外形成第一止挡部，所述止挡部（21）与外套（1）的内壁围合形成第一空向（3），使所述止挡部（21）与外套存在间隙设置；所述橡胶体二为包裹芯轴（2）的安装部形成第二止挡部，所述橡胶体二与外套（1）的内壁围合形成第二空向，使所述第二止挡部与外套（1）存在间隙设置；所述主簧（5）设置在第一空向和第二空向之间，以起到减振作用；所述第一空向和第二空向配合设置，使衬套使用时进行分段变刚度，以满足实向/空向刚度比和扭转刚度的需求。2.根据权利要求1所述前悬控制臂衬套，其特征在于，包覆止挡部（21）的橡胶体一的形状与止挡部的形状相同，将第一空向划分相互连通的多个区域。3.根据权利要求2所述前悬控制臂衬套，其特征在于，所述止挡部（21）在空向方向发生变形后与外套内壁接触处设置有缓冲橡胶块一（8）。4.根据权利要求3所述前悬控制臂衬套，其特征在于，靠近所述第一空向的外套内壁设置有凸起的橡胶限位块一（7），以使主簧（5）在空向方向发生变形时，提供缓冲和限位保护的作用。5.根据权利要求1所述前悬控制臂衬套，其特征在于，所述主簧（5）为两个减振橡胶体与安装部（22）围合成的横截面为v形结构。6.根据权利要求5所述前悬控制臂衬套，其特征在于，所述橡胶体二围合的第二空向的横截面为中部薄于端部的异形空腔结构。7.根据权利要求6所述前悬控制臂衬套，其特征在于，靠近所述第二空向的外套（1）内壁设置有凸起的橡胶限位块二（4），以使主簧在空向方向发生变形时，提供缓冲和限位保护的作用。8.根据权利要求1-7任意一项所述前悬控制臂衬套，其特征在于，所述芯轴（2）设置有安装孔（9）。9.根据权利要求8所述前悬控制臂衬套，其特征在于，所述安装孔（9）的周向设置有导向槽（91）。

技术总结
本实用新型属于汽车零部件技术领域，公开了一种前悬控制臂衬套，包括外套和芯轴，外套和芯轴之间设置有橡胶体，芯轴包括设置在衬套中心的安装部和由安装部向外套方向凸出的止挡部；橡胶体和芯轴之间设置为空向和实向相结合的设计；橡胶体沿着实向方向非对称设置；橡胶体分为主簧、橡胶体一和橡胶体二；橡胶体一为包覆在止挡部外形成第一止挡部，所述止挡部与外套的内壁围合形成第一空向；橡胶体二为包裹芯轴的安装部形成第二止挡部，橡胶体二与外套的固定配合；所述橡胶体二与外套的内壁围合形成第二空向；主簧设置在第一空向和第二空向之间；保证产品的使用可靠性，产品的双侧性能不同，能有效将产品的舒适性和可靠性，操控性能强。能强。能强。


技术研发人员：焦黎明 赵萍 宋明汉 王继托 钟海兵
受保护的技术使用者：博戈橡胶塑料（株洲）有限公司
技术研发日：2022.12.08
技术公布日：2023/6/27