一种板簧卷耳衬套及其安装方法与流程

本发明涉及车辆悬架领域，尤其涉及一种板簧卷耳衬套及其安装方法。

背景技术：

在悬架系统的导向装置中(如摆臂、后桥、板簧等)，与车身连接的铰链点越来越多的采用橡胶衬套的连接方式。橡胶衬套以其隔振性能好，具有弹性特征及衰减特性等优点，已成为汽车上不可或缺的重要元件。

越来越多的轻型卡车、商务客车等车型中，在满足足够承载要求的前提下，车辆的设计越来越追求舒适性能，因而在其使用的板簧式非独立悬架结构中(大部分车型仍在使用该类悬架)，橡胶衬套式的连接方式也非常普遍。因此板簧卷耳衬套作为一个连接的软关节，如何在承受大载荷、大变形的情况下仍能够保持较长使用寿命是一个重要的研究课题。

如图1所示，板簧4a与车体的连接。板簧卷耳41a与板簧固定架2a连接，板簧固定架2a安装在车架1a上，进而使得板簧4a工作(上下跳动)时，给车体一个弹性作用，达到缓和冲击的目的。在该结构形式中，板簧4a与板簧固定架41a的连接为橡胶衬套的软连接，因此对于车身缓冲作用来讲，其舒适度远好于金属衬套的硬连接。如图2所示，该橡胶衬套为一体式结构，衬套内管53a、橡胶套52a、衬套外管51a三者硫化成一体，衬套外管51a与板簧卷耳41a过盈配合进行装配，衬套内管53a通过螺栓与车架1a进行连接。

现有的板簧卷耳衬套存在以下问题：

(1)衬套与板簧卷耳通过衬套外管的过盈配合实现装配，在保证了外套管与板簧卷耳的位置精度后，很难保证内套管的位置正确(因为产品加工精度、硫化精度，橡胶回弹性、橡胶预应力等因素导致)，因此这样最终导致的结果就是衬套与板簧卷耳X向的中心线不会重合(即内管与卷耳出现前后窜动情况)。这种结果的后果就是容易造成板簧与板簧固定架装配后，板簧与固定架的相对位置也不正确，这样一来对板簧、衬套的受力造成不利影响，同时实际使用过程中还会出现板簧与固定支架的干涉及衬套的早期磨损等故障。

(2)板簧工作时可以把其看成绕内套管轴向(Y向)中心线的旋转运动，这样就造成卷耳衬套要承受旋转运动带来的扭转形变力。在板簧运动行程较小(即旋转角度小)的车型中，目前这种一体式硫化衬套结构基本能够满足实用要求。而当承受大载荷、板簧运动行程大时，橡胶衬套的需要扭转的角度大、扭转变形频繁，长期的扭转变形直接导致橡胶与内、外套管的撕裂，进而造成整个橡胶衬套的失效，整个板簧的功能也丧失。

(3)现有技术中卷耳衬套与板簧卷耳的装配依靠的金属外套管与卷耳整体的过盈配合，这样结构的维修便利性差、维修费用高。当卷耳衬套破损后，需要实用专用工具进行压出，压出的同时可能破坏板簧卷耳端，进而造成板簧总成均需要更换，维修成本高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种板簧卷耳衬套及其安装方法，以期解决现有技术中存在的上述问题。

为了实现上述目的本发明提供一种板簧卷耳衬套，包括：金属内套管；板簧固定套，其过盈安装在所述金属套管上，所述板簧固定套包括安装管和设在所述安装管端部的定位圆台；在所述安装管上沿所述安装管的长度方向凸设有多个条形凸起；所述板簧固定套为两个，两所述定位圆台分别与一所述金属内套管的端面平齐，两所述安装管的内端间隔预设距离。

优选地，所述板簧固定套为双层结构，包括内层的塑料套管和外层的橡胶组件；所述条形凸起凸设在所述橡胶组件上，在所述塑料套管外壁沿其轴向开设有一缓冲槽。

优选地，所述塑料套管和所述橡胶套管均包括一固定管和设在所述固定管端部的环形凸台；所述缓冲槽包括纵向贯穿所述固定管外壁设置的第一缓冲槽和与所述第一缓冲槽底端相接的第二缓冲槽，所述第二缓冲槽沿所述环形凸台的内端径向的开设在所述环形凸台上。

优选地，所述第二缓冲槽的长度为所述环形凸台宽度的五分之一。

优选地，所述橡胶组件还包括设在所述固定管内壁的缓冲管，所述缓冲管上轴向的设有一缺口；所述固定管的内壁沿其轴向方向设有一定位凸起；所述缓冲管过盈安装在所述固定管内，所述定位凸起与所述缺口相配合。

优选地，各所述条形凸起的横截面均为一弧形面。

优选地，所述条形凸起为12个，相邻的所述条形凸起与所述板簧固定套的圆心所成的夹角均为30°。

优选地，各所述安装管的内端均加工有倒圆角。

本发明还提供一种板簧卷耳衬套安装方法，板簧卷耳采用上述方案所述的结构，包括以下步骤：

(1)将一板簧固定套的安装管沿板簧卷耳的一侧插装在板簧卷耳内，所述板簧固定套的定位圆台与所述板簧卷耳的一侧端抵靠；

(2)将另一板簧固定套的安装管沿板簧卷耳的另一侧插装在板簧卷耳内，所述板簧固定套的定位圆台与所述板簧卷耳的另一侧端抵靠；

(3)将金属内套管依次插装在两安装管内。

本发明的效果在于：(1)采用分体式对装形式配合定位凸台的使用，仅需保证金属内套管的加工精度，即可有效保证衬套装配后，衬套作用中心与板簧卷耳中心共线，使得板簧与板簧固定支架装配后不会出现现有技术中缺点一的一系列问题；(2)采用条形凸起形式实现衬套与板簧卷耳的过盈装配，其中条形凸起可提供一定缓冲空间，避免衬套扭转在板簧上下运动时发生扭转断裂的情况。(3)采用分体式安装，可以大大提升维修方便性及降低维修成本；当部件中有个别损坏部件时，可以及时进行更换，且对其他部件、板簧总成无负面影响。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的非独立悬架结构示意图。

图2为现有的橡胶衬套与板簧卷耳装配后的剖视图。

图3为本发明实施例中板簧卷耳衬套的整体结构示意图。

图4为塑料套管的结构示意图。

图5为橡胶组件的结构示意图。

图6为缓冲管与橡胶组件的装配图。

图7为板簧卷耳衬套与板簧装配后的剖视图。

图8为板簧卷耳衬套与板簧卷耳的装配示意图。

现有技术图中：1a－车架 2a－板簧固定架 3a－螺栓 4a－板簧 41a－板簧卷耳 51a－衬套外管 52a－橡胶套 53a－衬套内管

本实施例图中：1－金属内套管 2－板簧固定套 21－安装管 22－定位圆台23－条形凸起 24－塑料套管 241－固定管 242－环形凸台 243－第一缓冲槽244－第二缓冲槽 245－缓冲管 246－缺口 25－橡胶组件 251－定位凸起 3－倒圆角 4－板簧卷耳

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

结合图3－5所示，为本发明提供的一种板簧卷耳衬套，其包括：

金属内套管1，其用于固定板簧卷耳4，板簧卷耳4通过螺栓穿过金属内套管1后与车架相连；

板簧固定套2，其相当于板簧卷耳4的缓冲装置，用于缓和板簧卷耳4直接施加给金属内套管1的力；板簧固定套2安装在金属内套管1上，优选的采用过盈装配，避免一体时易出现断裂的问题，进一步来说，本实施例中的板簧固定套2包括安装管21和设在安装管21端部的定位圆台22；安装管21用于板簧固定套2整体与金属内套管1的装配，定位圆台22用于卡合板簧卷耳4，避免其安装过量，确保衬套作用中心与板簧卷耳4中心共线；其中，在安装管21上沿安装管21的长度方向间隔凸设有多个条形凸起23；条形凸起23的设置首先将传统的直接采用面面接触过盈装配实现板簧卷耳与板簧固定套连接，调整为线面装配实现上述功能，确保了连接的可靠性。其次，采用间隔设置的条形凸起23还能提供一定缓冲量，可以实现小角度转动，这样有助于板簧在运动行程较大时，板簧卷耳4在衬套上可以实现较小角度的旋转，而不会出现衬套受扭转变形而被破坏的问题。其中，板簧固定套为两个，安装时，两定位圆台22分别与一所述金属内套管1的端面平齐，以确保衬套作用中心与板簧卷耳中心共线，两安装管21的内端间隔预设距离，以方便衬套的安装及拆卸。

进一步，本方案中板簧固定套2为双层结构，以期在确保板簧固定套2与板簧卷耳4安装的同时，实现板簧固定套2的分离式安装，以使其具备微小形变错位功能，如图3－8所示，其中，本实施例中板簧固定套2具体包括内层的塑料套管24和外层的橡胶组件25；其中，条形凸起23凸设在橡胶组件25上，优选地，条形凸起23与橡胶组件24采用一体成型制成，在塑料套管24的外壁沿其轴向开设有一缓冲槽，缓冲槽的作用为便于与橡胶组件25的装配，同时也是克服塑料脆性大、易碎裂的问题。其中，塑料套管24和缓冲组件25均包括固定管241和设在所述固定管241端部的环形凸台242；缓冲槽包括纵向贯穿塑料套管24的固定管241外壁设置的第一缓冲槽243和与第一缓冲槽243底端相接的第二缓冲槽244，第二缓冲槽244沿环形凸台242的内端径向的开设在环形凸台242上。第一缓冲槽243及第二缓冲槽244的组合使用方便了板簧固定套2在金属内套管上的装配及拆卸。进一步设计，第二缓冲槽244的长度为环形凸台242宽度的五分之一，参见图4所示。将其设在环形凸台242根部的目的考虑到安装及拆卸时，根部的作用力较大，由此采用上述方案设置第二缓冲槽244。

本实施例进一步地，如图5－6所示，橡胶组件25还包括设在固定管内壁的缓冲管，缓冲管起到缓冲板簧卷耳4传递至板簧固定套2的力，缓冲管上轴向的设有一缺口246；橡胶组件25的固定管内壁沿其轴向方向设有一定位凸起251；缓冲管过盈安装在所述固定管内，定位凸起251与所述缺口246相配合，固定管内腔凸起结构与缓冲管的缺口配合定位，使得缓冲管在板簧卷耳转动时能提供一定缓冲力，同时金属管与安装管的配合不易出现撕裂情况。

上述方案中，条形凸起23为12个，且单条条形凸起23的结构优选地在布置在缓冲组件25的固定管中部，未布满整个主体表面，以实现节省材料；相邻的条形凸起与所述板簧固定套的圆心所成的夹角均为30°，以确保整体与板簧卷耳安装后的稳定性。其中，各条形凸起23的横截面均为一弧形面，也即整个条形凸起为弧形结构，弧形面的采用便于了板簧卷耳的装配，同时弧形面缓冲效果较好，即弧形面装配或安装时，其顶端压紧，使得其向两侧进行微小形变，当板簧发生上下运动时，带动板簧卷耳4在衬套上转动，此时，金属内套管固定不动，条形凸起受到板簧的扭转力，进行微小形变，保护了衬套整体的稳定性，使得其不发生扭转断裂。

为了方便各板簧固定套的安装，各板簧固定套安装管21的端部均加工有倒圆角3，如图5所示。需要说明的是，本方案中的图5当理解为衬套总体结构时与其单独表现橡胶组件结构完全相同，故对橡胶组件与衬套整体的说明均采用图5。

相应的，本方案还提供一种板簧卷耳衬套安装方法，其中，板簧卷耳采用上述方案所述的结构，其具体包括以下步骤：

(1)将一板簧固定套的安装管沿板簧卷耳的一侧插装在板簧卷耳内，所述板簧固定套的定位圆台与所述板簧卷耳的一侧端抵靠；

(2)将另一板簧固定套的安装管沿板簧卷耳的另一侧插装在板簧卷耳内，所述板簧固定套的定位圆台与所述板簧卷耳的另一侧端抵靠；

(3)将金属内套管依次插装在两安装管内。

橡胶组件与卷耳内腔的配合依靠的是橡胶组件外表面的环形凸起结构，这种设置既能保证过盈配合，又不至于装配困难。衬套与板簧卷耳装配完成后，两段塑料套管及两段橡胶组件中间非接触(缓冲管)，大大削弱两部件的加工精度及装配难度。同时可以保证装配后金属内套管与卷耳的相对位置精度。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。