[实用新型]控制臂橡胶衬套

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制臂橡胶衬套。

背景技术

悬架系统是现在汽车上的最重要组成部分，对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性均有很大的影响。汽车控制臂作为汽车悬架系统的导向和传力元件。它的前后套管处压装前后衬套与汽车副车架连接，将作用在车轮的各种力传递给车身，同时保证车轮按照一定的轨迹运动。在此过程当中控制臂橡胶衬套起着关键作用，它不仅缓解冲击而且兼有弹簧和悬架摆臂轴承的作用，在一定的时候还起到万向铰链的作用，可避免一些零件在使用当中承受弯矩和早期磨损现象。

一般情况下，控制臂橡胶衬套主要的疲劳破坏是在拉伸应力集中部分产生龟裂，粘接部位产生剥离，在压缩侧的折叠弯曲部分产生磨耗。目前，在对控制臂橡胶衬套研究过程当中，主要从两个方向进行开展：面向特性和面向结构。而很多理论性成果和研究都是面向特性的。比如，20世纪60年代佩恩发现了橡胶衬套的动态模量随着应变值的增加而不断减小，低频情况下，模量的减小几乎与频率无关；70年代，迈德里亚概况动态模量与振幅之间的关系；80年代，斯蒂文森和一些学者发现对于由于非填充橡胶构成的橡胶元件可以用粘弹性模型来表示，而为填充橡胶时，由于振幅对动态模量的影响比频率和振幅更重要，就不能很好的反应橡胶元件的特性；后来克劳兹提出能反应振幅影响的一维模型，他的模型也被其他的学者诸如乌尔姆尔、维尤埃格等所证明。在这些基础上，学者和专家纷纷提出了不同的橡胶衬套模型来反应橡胶衬套的特性。进入21世纪随着对橡胶衬套模型精度需求，也有提出基于试验的模型。该模型粘性阻尼和摩擦弹簧以及摩擦阻尼组成。这种方法是将力和位移曲线分解成表示衬套的弹性特性的恢复力曲线和表示阻尼特性的阻尼曲线，用部分阻尼曲线来识别耗散力的性质，然后通过回复力的曲线和部分阻尼曲线确定单个部件类型、排列和解析的种类。然而实验表明，该模型只能对橡胶衬套轴向和径向进行描述，对扭转和摆转特性是失效的，而且也没有考虑橡胶衬套的各向耦合。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的衬套的橡胶体受到扭转、拉伸、压缩时易出现龟裂的缺陷，提供一种能更加延长汽车控制臂橡胶衬套的使用寿命，可以平衡衬套径向刚度，并在满足操纵性和舒适性要求下，减小衬套受力变形，降低衬套的疲劳失效风险的控制臂橡胶衬套。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种控制臂橡胶衬套，其特点在于，其包括一空心的芯子、一与该芯子同心的外骨架，该芯子和外骨架通过橡胶体硫化形成一整体，该橡胶体包括一沿Y方向的实心部和一沿X方向的空心部，该实心部还形成有一圈以芯子为中心分布的限位凸肩，其中，该X方向为横向，该Y方向为纵向。

本技术方案中，控制臂橡胶衬套，为剪切型橡胶衬套，安装在控制臂固定套上，能缓解车轮在转动、制动、转弯时对控制臂的冲击，吸收扭转等方向的振动提高整车的可操控性。

较佳地，该限位凸肩的横剖面形状为对称分布在芯子两侧的梯形。

较佳地，该外骨架的两端形成有向外弯折的卷边。外骨架上下两端可采用压铆工艺使其按照一定的尺寸折弯，控制其高度。这样在硫化时能防止跑胶、飞边等缺陷，使其具有很好的致密性。

较佳地，该橡胶体内沿X方向以芯子为中心对称地开设有阻尼孔，而且一侧的阻尼孔的孔宽距离大于另一侧的阻尼孔的孔宽距离。

也就是说，本方案中，沿+X方向的阻尼孔的孔宽距离大于沿-X方向的阻尼孔的孔宽距离。

较佳地，在所述阻尼孔的两端，沿着Y方向各开设有一与阻尼孔贯通的过渡孔，用于使得阻尼孔呈中间细两端宽的哑铃状。这样以来，可使橡胶体形成实心和空心的两部分，这样可以耦合X与Y方向的刚度，即实心(Y)方向刚度大于空心(X)方向的刚度。这是因为实心方向刚度大多是承压方向，能提高汽车操作稳定性，而空心方向刚度小可以吸收悬架传来的低频大振幅的振动，具有良好的效果，可以提高整车的平稳性和舒适性。

较佳地，该橡胶体的一侧的限位凸肩的宽度要比另一侧的限位凸肩的宽度窄。

也就是说，本方案中，该橡胶体的沿+X方向的限位凸肩的宽度要比沿-X方向的限位凸肩的宽度窄。在阻尼当中还要设计凸肩，即在X方向的两个凸肩的长度不一，+X方向的限位凸肩比-X方向的限位凸肩短一些，所以在+X方向的限位距离比-X方向的距离大一些，这样可使得橡胶衬套在大变形和小变形下的刚度不同(可呈非线性)，以满足隔振降噪的效果。

较佳地，所述阻尼孔与周围的橡胶体的本体为圆滑过渡连接。这样在拉压时避免应力集中。