衬套及车辆的悬架结构的制作方法

1.本发明涉及交通设备技术领域，尤其涉及一种衬套及车辆的悬架结构。


背景技术：

2.衬套是车辆中比较常见的部件，其可以实现不同部件之间的弹性连接，例如，在车辆的底盘悬架系统中，拖拽臂可以通过衬套与车身或车架相连。衬套的结构会影响车辆的稳定性、舒适性以及nvh性能，因此衬套的结构设计对于提升车辆的各项性能至关重要。
3.传统的衬套主要包括内管、外管和弹性件，该弹性件通常为橡胶件，外管套设在内管之外，且两者可通过弹性件连接，例如可以通过硫化工艺使得外管通过橡胶材质的弹性件与内管连接。
4.然而，上述弹性件为单一材料制成的部件，其刚度为定值，因此此种衬套在不同方向上的刚度趋于一致，导致衬套的刚度调整范围较小，无法满足不同方向上的性能目标。


技术实现要素：

5.本发明公开一种衬套及车辆的悬架结构，以解决传统衬套的刚度调整范围较小的问题。
6.为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：
7.第一方面，本发明公开一种衬套，包括外管、内管、第一弹性件、第二弹性件和第三弹性件，所述外管环绕所述内管，所述外管通过所述第一弹性件与所述内管连接，所述第二弹性件至少部分位于所述外管和所述内管之间，且所述第二弹性件和所述第三弹性件均与所述外管和所述内管中的至少一者相连，所述第一弹性件和所述第三弹性件在所述外管的周向上排布，所述第一弹性件和所述第二弹性件在所述外管的轴线方向上排布，且所述第一弹性件的硬度、所述第二弹性件的硬度以及所述第三弹性件的硬度各不相等。
8.第二方面，本发明公开一种车辆的悬架结构，包括上述衬套。
9.本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：
10.本发明公开的衬套包括第一弹性件、第二弹性件和第三弹性件，第一弹性件和第三弹性件在外管的周向上排布，第一弹性件和第二弹性件在外管的轴线方向上排布，且第一弹性件的硬度、第二弹性件的硬度以及第三弹性件的硬度各不相等，因此衬套在不同的方向上具有不同的刚度，使得衬套的刚度调整范围更大，从而在更大范围内调整衬套的阻尼特性，以此最大程度地实现不同方向的刚度解耦，更好地满足不同方向上的性能目标。
附图说明
11.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
12.图1为本发明实施例公开的衬套的结构示意图；
13.图2为本发明实施例公开的衬套的部分结构的示意图；
14.图3为本发明实施例公开的第二弹性件的结构示意图；
15.图4为本发明实施例公开的外管的结构示意图；
16.图5为本发明实施例公开的内管的结构示意图；
17.图6为本发明实施例公开的第一弹性件的排布示意图；
18.图7为本发明实施例公开的第三弹性件的排布示意图。
19.附图标记说明：
20.100-外管、110-内周面、120-端面；
21.200-内管、210-外周面；
22.300-第一弹性件、310-第一端、320-第二端；
23.400-第二弹性件、410-板体、411-通孔、420-凸出部、421-弧面；
24.500-第三弹性件、510-第三端、520-第四端；
25.600-容纳槽。
具体实施方式
26.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。
28.如图1至图7所示，本发明实施例公开一种衬套，其包括外管100、内管200、第一弹性件300、第二弹性件400和第三弹性件500。外管100环绕内管200，即外管100套设在内管200的外部，外管100和内管200均可以设置成圆管，两者的内径、外径、长度等尺寸均可以灵活选择，本发明实施例对此不作限制，可选地，内管200的长度可以大于外管100的长度。外管100通过第一弹性件300与内管200连接，可选地，可以采用硫化工艺等方式使得外管100通过第一弹性件300与内管200连接为一体。第二弹性件400至少部分位于外管100和内管200之间，且第二弹性件400和第三弹性件500均与外管100和内管200中的至少一者相连，即：第二弹性件400可以通过粘接等方式仅与外管100直接连接，也可以通过粘接等方式仅与内管200直接连接，还可以通过粘接等方式同时与外管100和内管200直接连接；第三弹性件500可以通过粘接等方式仅与外管100直接连接，也可以通过粘接等方式仅与内管200直接连接，还可以通过粘接等方式同时与外管100和内管200直接连接。
29.上述的第一弹性件300、第二弹性件400和第三弹性件500均与外管100和内管200中的至少一者相连，三者都存在位于外管100和内管200之间的部分，因此三者的硬度会影响衬套的刚度。可选地，第一弹性件300和第二弹性件400在外管100的轴线方向(即图1中的z方向)上排布，第一弹性件300和第三弹性件500在外管100的周向上排布，且第一弹性件300的硬度、第二弹性件400的硬度以及第三弹性件500的硬度各不相等，因此衬套在不同的方向上具有不同的刚度，使得衬套的刚度调整范围更大，从而在更大范围内调整衬套的阻尼特性，以此最大程度地实现不同方向的刚度解耦，更好地满足不同方向上的性能目标。
30.可选地，第一弹性件300、第二弹性件400和第三弹性件500均可以为橡胶件。另外，第一弹性件300的硬度较大，从而满足衬套在y方向上的高刚度要求，从而更好地发挥支撑
限位作用；第三弹性件500的硬度较小，从而满足衬套在x方向上的低刚度要求，从而更好地吸收冲击及衰减振动。
31.第一弹性件300和第三弹性件500的数量均可以设置为一个，或者，第一弹性件300和第三弹性件500的数量均为至少两个，此时第一弹性件300和第三弹性件500在外管100的周向上交替排布。相对而言，第一弹性件300和第三弹性件500的数量增加后，衬套可以在更多方向上实现刚度的差异化设计，从而扩大衬套的刚度调整范围。进一步可选地，第一弹性件300和第三弹性件500的数量均为两个，其中，两个第一弹性件300在图1所示的x方向上排布，两个第三弹性件500在图1所示的y方向上排布，此实施例中，第一弹性件300和第三弹性件500的数量不多也不少，既扩大了衬套的刚度调整范围，还可以保证衬套的装配效率。
32.第一弹性件300的第一端310和第三弹性件500的第三端510同侧设置，第一弹性件300的第二端320和第三弹性件500的第四端520同侧设置，这里的第一端310和第二端320为第一弹性件300沿外管100的轴向的两端，第三端510和第四端520为第三弹性件500沿外管100的轴向的两端。第一端310和第三端510所在的一侧可以设置第二弹性件400，此时，第一端310和第三端510可以平齐，第二弹性件400可以仅对应第一端310设置，也可以同时对应第一端310和第三端510设置，如此设置容易在外管100和内管200之间留下间隙，不利于衬套的稳定工作。为了解决这一问题，可选的实施例中，外管100具有朝向内管200的内周面110，内管200具有朝向外管100的外周面210，第一端310相对于第三端510凹陷，使得内周面110、外周面210、第一端310以及和其相邻的两个第三弹性件500的侧面(即与第一端310相邻的两个第三弹性件500的侧面)共同围成容纳槽600，第二弹性件400至少部分位于容纳槽600内。此实施例可以通过第一弹性件300、第二弹性件400和第三弹性件500尽量填充外管100与内管200之间的间隙，以利于衬套稳定工作。
33.第一弹性件300的第二端320与第三弹性件500的第四端520可以不平齐，但这样设置容易在外管100和内管200之间留下间隙，不利于衬套的稳定工作。鉴于此，可以使第一弹性件300的第二端320与第三弹性件500的第四端520平齐，从而尽量填充外管100与内管200之间的间隙，以利于衬套稳定工作。进一步地，第二端320和第四端520所在的一侧可以不设置第二弹性件400，即第二端320和第四端520均与外管100背离第二弹性件400的一端平齐。由于第一端310和第三端510所在一侧设置的第二弹性件400可以满足衬套的刚度调整需求，因此无需在第二端320和第四端520所在的一侧设置第二弹性件400，因此如此设置可以简化衬套的结构。
34.第二弹性件400可以采用块状结构，其对应衬套的局部设置即可。但是为了使得衬套的刚度调整范围更大，第二弹性件400可以包括板体410和凸出部420，板体410与外管100的端面120贴合，凸出部420设置于板体410朝向外管100的一面。由于板体410和凸出部420均为弹性结构，因此两者可以同时发挥弹性缓冲的作用，并且两者的设置位置不同，从而扩大衬套的刚度调整范围。可选地，第二弹性件400可以采用一体式结构件，板体410和凸出部420的硬度可以相等，也可以不相等，当板体410和凸出部420的硬度不相等时，衬套的刚度调整范围更大。
35.板体410设有供内管200穿过的通孔411，凸出部420具有朝向通孔411的中心线的弧面421，通孔411的孔壁和弧面421位于同一圆周面内，换言之，通孔411的孔壁和弧面421的中心线共线，且两者的径向尺寸相等，使得通孔411的孔壁与弧面421对齐。该实施例使得
凸出部420尽量靠近内管200，从而充分利用外管100与内管200之间的空间设置足够大的凸出部420，进而改善衬套的缓冲效果。此外，如此设置还可以简化第二弹性件400的加工工艺。
36.为了在更多的方向上调整衬套的刚度，可以将凸出部420的数量设置为至少两个，凸出部420和第三弹性件500在外管100的周向上交替排布。相应地，前文所述的容纳槽600也设置为多个，各凸出部420与各容纳槽600对应设置。
37.第一弹性件300沿外管100的周向的尺寸为第一弧长，第二弹性件400沿外管100的周向的尺寸为第二弧长，第三弹性件500沿外管100的周向的尺寸为第三弧长，其中，第一弧长与第三弧长不相等。由于这里的弧长会影响各弹性件的尺寸，从而改变各弹性件的刚度，因此第一弧长与第三弧长不相等时，第一弹性件300的刚度和第三弹性件500的刚度差值所在的范围更大，从而使得衬套的刚度可以在更广的范围内变化。第二弹性件400的第二弧长可以灵活选择，例如，第二弧长可以与第一弧长相等，从而充分利用外管100与内管200之间的空间设置足够大的第二弹性件400。
38.可选地，第一弹性件300与第二弹性件400可以直接接触，第一弹性件300与第三弹性件500可以直接接触，第二弹性件400与第三弹性件500可以直接接触，此实施例中，各弹性件之间形成的变形空间较小，不利于各弹性件充分变形。因此，其他实施例中，第一弹性件300与第二弹性件400之间具有第一间隙；和/或，第一弹性件300与第三弹性件500之间具有第二间隙；和/或，第二弹性件400与第三弹性件500之间具有第三间隙。这里的第一间隙、第二间隙和第三间隙使得各弹性件之间形成更大的空间，从而有利于各弹性件变形，以此改善衬套的缓冲效果。可选地，第一间隙、第二间隙和第三间隙在垂直于外管100轴线的截面内的形状可以灵活选择，例如可以为三角形、梯形、矩形等，本发明实施例对此不作限制。
39.一种可选的实施例中，第二弹性件400与外管100和内管200中的至少一者可拆卸相连。相比于第二弹性件400通过不可拆的方式与外管100和/或内管200连接，采用可拆卸的方式连接第二弹性件400与外管100和内管200中的至少一者时，第二弹性件400更容易被替换，因此可以根据不同的场景选择不同的第二弹性件400，从而提升衬套与车辆所处工况的匹配度；同时，如此设置也有利于更换损坏的第二弹性件400。可选地，当外管100和内管200之间形成有前文所述的容纳槽600时，第二弹性件400可以与容纳槽600卡配，例如可以通过间隙配合、过渡配合或者过盈配合的方式与容纳槽600配合，此种连接方式不需要额外的连接件，因此可以简化衬套的装配工序。
40.基于上述实施例所公开的衬套，本发明实施例还公开一种车辆的悬架结构，其包括上述任意实施例所公开的衬套。
41.本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
42.以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。