[发明专利]弹性体衬套的增大的轴向荷载率和改进的耐久性

说明书

技术领域

本发明涉及铰接衬套。更具体而言，本发明涉及用于在扭力杆、板簧、独立控制臂等中使用的具有增大的轴向荷载率和耐久性的衬套的制造。

背景技术

筒形衬套的运用包括、但不限于扭力杆、板簧、独立悬挂控制臂和其它悬挂控制杆。将这些以及其它应用用在诸如卡车、公共汽车、越野车、机动有轨车之类的多种车辆上和其它机动车应用上。

当前的衬套设计利用卷曲的外管或垫圈(结合的或非结合的)以限制橡胶，这改进了耐久性并增大了衬套的轴向荷载率。一个这样的示例示于授予Cai等人的美国专利No.6,845,995中。该现有技术设计教导了一种机动车辆用吊杆组件，包括具有衬套的吊杆；衬套保持装置，它将径向和轴向压缩力施加到衬套上，以使衬套与吊杆处于摩擦接合中，从而防止衬套和吊杆的相对运动；和安装架，它适于将吊杆连接于机动车辆。

如在现有技术中所知的那样，橡胶最适于压缩；因此，通过添加诸如垫圈、卷曲外管或使内部金属的轮廓球形成形之类的特征，能够获得较高的荷载能力以及衬套的增加的使用年限。

一种可选择的方法是沿外管的整个长度型锻或压缩衬套的直径，这改进了耐久性，并增大了径向承载能力，但不会给予在这种应用中通常想要的较高轴向荷载率。一个这种示例示于授予Wantanabe等人的美国专利No.5,290,018中。该专利教导了一种圆筒形减震衬套，用于将杆型振动体紧固于底盘。所述衬套包括具有内膛孔的圆筒形减震橡胶体，振动体通过内膛孔插入。其上部侧面与底盘接触，同时其其余外侧面由紧固于底盘的托架保持。

这些和其它现有衬套通常利用结合于弹性体、球形内部金属或固定环的昂贵的垫圈，以获得较高的轴向荷载率。垫圈或球形内部金属的添加增大了衬套的成本，并使得组件制造更为复杂。沿整个长度进行型锻不会给予所希望的附加轴向荷载率。此外，卷缩特征并不单独为诸如独立悬挂之类的特定应用提供足够高的轴向荷载率或轴向承载能力。

发明内容

通过本发明克服了现有技术中的缺点，在与没有型锻特征的同一衬套相比，本发明使衬套的轴向荷载率增大约130％。

于此提议的是，本发明的目的是提供一种具有从8,100磅/英寸到高达18,600磅/英寸的高轴向荷载率和增大的耐久性的用于在多种应用场合中使用的衬套。

本发明的另一个目的是提供一种弹性体衬套，其制造经济，且比现有技术组装更简单。

这些和其它优点将在本发明中变得显而易见，本发明描述了一种弹性体衬套，它由于橡胶的压缩和限制具有较长的使用年限。弹性体轴颈的制造对于商用车辆应用而言是常规性的。在主要实施方式中，通过粘合剂将橡胶粘合于杆销，其中，随后将橡胶轴颈组装在外管中。在组装后，卷曲外管以保持橡胶轴颈，并且型锻或压缩外部管径的中央，以使外管变形到橡胶中。外管中压缩的凹槽包括该衬套设计的独特特征。该凹槽在施加轴向载荷时，提供了抵抗运动的机械“立脚点”。

附图说明

通过详细说明和附图将更为充分地理解本发明，其中：

图1是本衬套组件的优选实施方式的截面和相应端视图；

图2是在插入到外管之前，本衬套组件的优选实施方式的截面和相应端视图；

图3是在卷曲和型锻前，安装有外管的本衬套组件的优选实施方式的截面和相应端视图；

图4是在卷曲后，安装有外管的本衬套组件的优选实施方式的截面和相应端视图；

图5是安装并卷曲外管的、在内部金属上体现为球形轮廓的本发明的替代实施方式的截面和相应端视图；

图6是在插入到外管中以前，替代实施方式的截面视图；

图6A是在安装、卷曲并型锻外管后，图6的实施方式的截面和相应端视图；和

图7是图6A中所示实施方式的截面俯视图。

具体实施方式

对于优选实施方式的下列说明实质上仅为示例性的，并且绝不意图限制本发明、其应用或用途。

首先参照图1，示出了本衬套组件10的优选实施方式。包括借助附连直通孔13附连于诸如板簧、扭力杆或控制臂之类的预期应用的内部金属元件12，内部金属元件12的特征在于设置在附连端之间的中央衬套附连直径14。在中央衬套附连直径14的周围设置有橡胶/弹性体元件18，它可通过粘性装置随意固定于内部金属元件。

在橡胶/弹性体元件18之上继而放置有外管20，它同样可借助于粘合剂固定于橡胶/弹性体元件18。随后，将外管20在管的末端围绕橡胶/弹性体元件18向内卷曲，以改进衬套的耐久性，并保持橡胶/弹性体元件18的位置。