专利名称：一种带扭转滑移的卷曲衬套的制作方法
技术领域：
本公开涉及一种将部件紧固于车辆的弹性衬套。更具体地，本公开涉及一种将部 件附连于车辆的弹性衬套，其中所述弹性衬套包括扭转滑移特征。
背景技术：
本段陈述仅提供涉及本公开的背景信息，可不构成现有技术。卡车、巴士及其他重载应用一般设计成使用独立前悬挂系统和/或独立后悬挂系 统连接车辆底盘(非簧上部分)及车身(簧上部分)。独立悬挂系统通常包括上控制臂、下 控制臂以及支撑车辆轮胎的轮毂或转向节。各控制臂用一个或多个弹性衬套附连于车辆的 车架或其他结构部件。各弹性衬套通常由压入到控制臂中的外金属管、设置在外金属壳内 的弹性体层以及延伸穿过弹性体层中心的内金属壳组成。内金属壳附连于车辆的车架、支 撑结构或簧上部分上的支架，或者螺栓延伸穿过内部金属件并通过与适当的支架配合将控 制臂端部紧固于车辆的车架、支撑结构或簧上部分上。车辆行驶时，车辆的簧上部分与非簧 上部分之间的相对运动通过螺旋弹簧、扭力杆、气簧的挠曲或通过另外的弹性装置来容纳。 所述弹性装置的挠曲引起控制臂的端部在将控制臂紧固于车辆簧上部分的两个枢转衬套 上枢转。使用弹性衬套以便于此枢转运动并为车辆隔震。设置在内金属壳与外金属壳之间 的弹性体层有效地将车辆的非簧上部分与车辆的簧上部分隔离。在某些高负载应用中，外 部金属件的端部朝向内部金属件弯曲或形成在其上以进一步包封弹性体层。所述端部的弯 曲或形成以及继而弹性体层的包封改进了径向弹簧刚度，其改进了轴向弹簧刚度，其改进 了轴向保持力，并且其改进了衬套的耐用性。尽管这些弹性体隔离的枢转衬套在本领域中已经表现得令人满意，但是它们仍然 存在问题。与现有技术中的这些枢转衬套有关的各种问题包括控制臂直径的变化和枢转衬 套被压入到控制臂中所处的区域中的横截面的扭曲。这些控制臂构造中的制造差异通常允 许在控制臂受到轴向载荷时衬套滑出控制臂。此外，在较高负载以及较高行驶应用中，枢转衬套必须转过的转角给枢转衬套弹 性体部件的寿命带来有害影响。因此，枢转衬套的持续发展已经指向改进转动能力、改进性能、改进强度、改进耐 用性，同时使与枢转衬套相关联的制造成本最小化。
发明内容
本公开提供一种枢转衬套的技术，其提供双端部卷曲衬套的改进性能，同时增加 枢转衬套的转动能力。本公开包括设置在内部金属件与弹性体构件之间的轴承部件，以允 许内部金属件相对于弹性体构件和外部管状构件的转动。其他应用领域通过本文提供的描述将变得更为显而易见。应当理解，本文的描述 和特别示例仅拟出于说明目的而非拟限制本公开的范围。
本文描述的附图仅出于说明的目的而不以任何方式限制本公开的范围。图1是根据本发明的弹性衬套的立体图；图2是图1中图示的弹性衬套的横截面视图；图3是图1和图2中图示的内部金属件的侧视图；图4是图1和图2中图示的轴承部件的侧向横截面视图；图5是图1和图2中图示的内部金属件和轴承部件的组件的侧向横截面视图；图6是图1和图2中图示的内部金属件、轴承部件、弹性体构件和外部管的组件的 侧向横截面视图；图7是根据本发明另一实施方式的弹性衬套的侧向横截面视图；以及图8是结合有根据本公开的弹性衬套的典型车辆悬挂。
具体实施例方式下文描述仅仅是示例性的而非拟限制本公开、应用或使用。现在参照附图，其中类似附图标记指代几幅图中类似或相对应的零件，图8中图 示了与根据本公开的弹性衬套相结合的卡车、巴士或重载悬挂系统，其由附图标记10总体 指出。悬挂系统10包括车辆的车架或支撑结构12、上控制臂14、下控制臂16、轮毂或转向 节18、螺旋弹簧20、减震器22以及驱动轴组件24。车架或支撑结构12支撑车辆在总体上 称为“簧上质量”的车身(未示出)及其他部件。驱动轴组件24附连于接收来自发动机 (未示出)的扭矩的差速器或驱动桥(未示出)。驱动轴组件24包括一对等速或不等速接 头(未示出)。一个接头附连于差速器，一个接头附连于轮毂或转向节18。驱动轴26在两 个接头之间延伸。发动机将转动和扭矩传递至差速器或驱动桥，而差速器或驱动桥通过驱 动轴组件24将来自于发动机的转动和扭矩传递至轮毂或转向节18。附连于轮毂或转向节 18的车轮(未示出)由驱动轴组件34通过轮毂或转向节18驱动。所述等速或不等速接头 允许转矩以不同角度传递，这就允许悬挂系统10在承受颠簸及回弹运动的同时仍能将来 自于差速器或驱动桥的转矩传递至车辆的车轮。如现有技术中已知的，螺旋弹簧20支撑车辆的簧上部分的载荷，而减震器22使车 轮相对于车架或支撑结构12的运动衰减。如现有技术中已知的，可以在车架或支撑结构12 与轮毂或转向节18之间设置扭力杆或防晃杆28来辅助相对于车架或支撑结构12对车轮 进行控制。现在参照图1、2和8，上控制臂14和下控制臂16分别用一对弹性衬套组件46附 连于车架或支撑结构12。各弹性衬套组件46设置在控制臂14和16与车架或支撑结构12 之间以容纳这两个部件之间的运动并为车辆的簧上部分隔震。虽然本公开图示为在上控制臂14和16与车架或支撑结构12之间设置有两个弹 性衬套组件46并且在下控制臂16与车架或支撑结构12之间设置有一个弹性衬套组件46， 但是在任意两个需要使其中一个部件相对于另一部件枢转运动的部件之间使用弹性衬套 组件46也在本公开的范围内。此外，虽然本公开描述为将三个相同的弹性衬套组件46设 置在控制臂14和16与车架或支撑结构12之间，但是各弹性衬套组件46使用不同的设计也在本公开的范围内。此外，虽然本公开结合独立悬挂系统进行图示，但是利用包括但不限 于板簧悬挂系统的其他悬挂设计形式的弹性衬套组件46也在本公开的范围内。现在参照图1至6，弹性衬套组件46包括内部部件60、管状轴承62、弹性衬套64、 外部部件66。内部部件60图示为金属棒销，其包括大体圆柱形中心部70和一对大体矩形 部72，圆柱形中心部70的端部各设置一个大体矩形部72。各大体圆柱形中心部70具有孔 74，所述孔74延伸穿过大体圆柱形部70，用于将弹性衬套组件46紧固至适当的支架。虽然 内部部件60示出为具有大体圆柱形中心部70的棒销，但是具有不同的内部部件或现有技 术中已知的任何其他类型的内部部件也在本公开的范围内，包括但不限于在图7中图示的 弹性衬套组件146中图示的、具有大体球形中心部170、管状内部部件(未示出)的内部部 件160。如果使用了管状内部部件，通常使用延伸穿过所述内部部件的贯穿螺栓将枢转衬套 紧固在车辆上。管状轴承62是形成为如图4中示出的大体管状构件的金属或塑料部件。管状轴 承62组装在大体圆柱形中心部70上，之后管状轴承62的端部形成为或卷曲为如图5中示 出的围绕圆柱形中心部70。在将管状轴承62组装在大体圆柱形中心部70上之前，大体圆 柱形中心部70涂覆有低摩擦抗磨损涂层80，所述涂层提供了大体圆柱形中心部70与管状 轴承62之间的低摩擦界面，从而便于管状轴承62相对于圆柱形中心部70运动。如图7中 示出的，管状轴承162用两个分离的插入件形成为球形形状，从而与内部部件160的大体球 形中心部170配合。低摩擦抗磨损涂层80设置在大体球形中心部170与管状轴承162之 间以提供低摩擦界面。虽然管状轴承162示出为使用了两个分离的插入件，但是使用单件 管状轴承162然后以类似于上文讨论的管状轴承62的方式将管状轴承162形成为球形形 状也在本公开的范围内。弹性衬套64是设置在管状轴承62与外部部件66之间的弹性环形构件。弹性衬 套64的自由直径大于管状轴承62或管状轴承162与外部部件66之间的空间，这样就使得 当将弹性衬套64组装到弹性衬套组件46或弹性衬套组件146中时对弹性衬套64施加特 定百分比的压缩。弹性衬套64的组装通过首先将弹性衬套64结合至外部部件66、之后将 内部部件60或内部部件160与管状轴承62或管状轴承162的组件插入到弹性衬套64的 中心中来实现。在组装内部部件60或内部部件160与管状轴承62或管状轴承162的过程 中弹性衬套64的压缩在弹性衬套64与管状轴承62或管状轴承162之间形成了一种机械 的结合，这种机械结合抵制两者之间的相对运动。虽然弹性衬套64描述为结合至外部部件 66，但是下述情况也在本公开的范围内将弹性衬套64结合至管状轴承62或管状轴承162 并依靠弹性衬套64与外部部件66之间的机械结合；将弹性衬套64结合至管状轴承62或 管状轴承162以及外部部件66 ；或不将弹性衬套结合至任意部件而依靠由于弹性衬套64 的压缩产生的弹性衬套64与管状轴承62或管状轴承162之间的机械结合以及弹性衬套64 与外部部件66之间的机械结合。外部部件66是结合至弹性衬套64的金属圆柱形管。一旦弹性衬套64与外部部 件66的组装件如图6中图示的组装有内部部件60和管状轴承62，则外部部件66的端部形 成或卷曲在弹性衬套64上，从而如图2中示出的包封弹性衬套64。弹性衬套组件46或弹性衬套组件146可在需要高负载能力和高转角能力的任意 应用中使用。弹性衬套组件46或弹性衬套组件146的操作由绕内部部件60或内部部件160的轴线施加的扭矩组成。此扭矩又引起具有低摩擦涂层的内部部件60或内部部件160 与管状轴承62或管状轴承162之间的相对运动。管状轴承62或管状轴承162由于管状轴 承62或管状轴承162与弹性衬套64之间的机械结合而保持在适当的位置。在组装弹性衬 套组件46或弹性衬套组件146的过程中压缩弹性衬套64时产生的弹性衬套64的隆起部 84提供对内部部件60或内部部件160的密封以防止污物进入，这增强了管状轴承62或管 状轴承162的性能。 弹性衬套组件46或弹性衬套组件146提供了高负载承受能力以及对卷曲弹性衬 套的隔离，同时允许高联接角(articulation angle)。这在存在高角运动的应用中提供了 更为耐用的衬套。弹性衬套组件46或弹性衬套组件146的附加优势在于结合了隆起部84 形式的弹性密封。一旦外部部件66已经形成或卷曲在弹性衬套64上，则弹性隆起部84密 封内部部件60或内部部件160，提供了保护管状轴承62或管状轴承162的充分的防污物密 封。
权利要求
1.一种衬套组件，包括 内部部件；外部部件，所述外部部件套置于所述内部部件上； 弹性衬套，所述弹性衬套设置在所述内部部件与所述外部部件之间；以及 轴承，所述轴承与所述内部部件接合并设置在所述内部部件与所述弹性衬套之间，所 述内部部件能够相对于所述轴承枢转。
2.如权利要求1所述的衬套组件，还包括设置在所述内部部件与所述轴承之间的低摩 擦涂层。
3.如权利要求1所述的衬套组件，其中，所述内部部件限定大体圆柱形中心部，所述轴 承形成为围绕所述内部部件的所述大体圆柱形中心部。
4.如权利要求3所述的衬套组件，还包括设置在所述内部部件与所述轴承之间的低摩擦涂层。
5.如权利要求3所述的衬套组件，其中，所述外部部件形成在所述弹性衬套上以包封 所述弹性衬套。
6.如权利要求5所述的衬套组件，其中，所述衬套形成隆起部，所述隆起部密封所述内 部部件以密封所述轴承与所述内部部件之间的接合。
7.如权利要求6所述的衬套组件，还包括设置在所述内部部件与所述轴承之间的低摩擦涂层。
8.如权利要求1所述的衬套组件，其中，所述外部部件形成在所述弹性衬套上以包封 所述弹性衬套。
9.如权利要求8所述的衬套组件，其中，所述弹性衬套形成隆起部，所述隆起部密封所 述内部部件以密封所述轴承与所述内部部件之间的接合。
10.如权利要求9所述的衬套组件，还包括设置在所述内部部件与所述轴承之间的低摩擦涂层。
11.如权利要求1所述的衬套组件，其中，所述内部部件限定大体球形中心部，所述轴 承形成为围绕所述内部部件的所述大体球形中心部。
12.如权利要求11所述的衬套组件，还包括设置在所述内部部件与所述轴承之间的低摩擦涂层。
13.如权利要求11所述的衬套组件，其中，所述外部部件形成在所述弹性衬套上以包 封所述弹性衬套。
14.如权利要求13所述的衬套组件，其中，所述弹性衬套形成隆起部，所述隆起部密封 所述内部部件以密封所述轴承与所述内部部件之间的接合。
15.如权利要求14所述的衬套组件，还包括设置在所述内部部件与所述轴承之间的低摩擦涂层。
全文摘要
一种弹性衬套组件，其具有内部部件、外部部件以及设置在所述内部部件与外部部件之间的弹性衬套。轴承与内部部件接合并设置在弹性衬套与内部部件之间。所述轴承允许内部部件相对于轴承枢转。在内部部件与轴承之间设置有低摩擦涂层以提供低摩擦界面。
文档编号B60G7/02GK101998910SQ200980112301
公开日2011年3月30日 申请日期2009年4月1日 优先权日2008年4月3日
发明者罗伯特·J·博斯特 申请人:普尔曼公司