一种多瓣式橡胶关节的制作方法

本实用新型涉及减振元件领域，特别涉及一种多瓣式橡胶关节。

背景技术：

橡胶关节是一种广泛应用于轨道车辆及汽车的橡胶减振元件，利用橡胶的多方向形变和弹性，承受直线作用了和扭矩，产生扭矩或扭摆变形，不仅具有柔性联接的作用，还具有缓冲振动冲击的作用；由于橡胶关节不产生机械摩擦，无需润滑，噪音较低，因此越来越广泛地被用于柔性联接部位。

目前，公告号为CN202046321U的中国实用新型专利公开了一种机车车辆用柔性连接橡胶关节，包括外套，橡胶和芯轴，芯轴两端具有用于连接车辆振动源的通孔，橡胶套在芯轴中部并与芯轴粘结连接，外套套在橡胶上并与橡胶粘结连接，外套与橡胶两端的粘结处以及芯轴与橡胶两端的粘结处分别开具有结构槽，且橡胶的两端分别嵌入结构槽内。

虽然这种机车车辆用柔性连接橡胶关节在外套的内壁和芯轴外壁上开有结构槽，通过结构槽紧固橡胶与外套和芯轴的连接，从而提高橡胶关节的减振降噪效果；但是，整体外套型橡胶关节硫化成型以后通过挤压外套，迫使金属外套产生一定的变形来调节径向与轴向刚度的比值，十分麻烦。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种多瓣式橡胶关节，分瓣外套型橡胶关节通过预留空间完成对橡胶的挤压，十分方便。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种多瓣式橡胶关节，包括芯轴，所述芯轴外套有橡胶，所述橡胶外套有呈圆筒状设置的关节内套，所述关节内套包括位于关节内套两端的端套和位于端套之间的若干段卡套，一个所述端套远离关节内套的开口一端的端面上开有环形卡槽，另一个所述端套远离关节内套的开口一端的端面上开有环形卡块；所述卡套一端端面上开有环形连接槽，另一端端面上配合设有环形连接块，所述环形卡块部分卡接在环形连接槽中，所述环形连接块部分卡接在环形卡槽或环形连接槽中，且不与环形卡槽和环形连接槽的底部接触。

通过采用上述技术方案，由于橡胶承受拉伸力的能力较差，而橡胶关节在使用过程中，会不可避免的产生拉伸应力，为了延长橡胶关节的使用寿命，在将橡胶与芯轴和关节内套硫化成一体后，挤压内套，使橡胶处于预压缩状态，且预压缩值大于橡胶关节使用过程中产生的拉伸应力，使橡胶不产生拉伸应力；因此，将橡胶外套设的关节内套设置成端套和多块卡套，端套和卡套通过端面上设置的槽和块相互卡接，且槽与块呈不完全插接状态。后续挤压关节内套时，不仅能够从多角度施加压力，均匀挤压，保证橡胶各处形板均匀，还能通过端套和卡套之间的预留空间供关节内套变形，以挤压橡胶，避免对关节内套产生破坏。

进一步的，所述环形卡槽与环形连接槽的槽底设有橡胶圈。

通过采用上述技术方案，在环形卡槽和环形连接槽的槽底设置上橡胶圈，挤压关节内套时，环形卡块和环形连接块挤压橡胶圈变形，受力压缩的橡胶圈不仅能够包覆住环形卡块和环形连接块的端部，形成柔性连接，避免橡胶关节在使用中产生刚性摩擦而影响到橡胶关节的使用寿命。

进一步的，所述芯轴包括呈圆球状设置的球芯，所述球芯两侧对称设有连接部，所述关节内套的内周壁配合设置成球形弧面。

通过采用上述技术方案，将芯轴中与橡胶部分接触的球芯部分设置成凸球形，橡胶关节在承受轴向力作用时，橡胶部分不仅会收到剪切力作用，还会受到压缩作用，由于橡胶的压缩模量远比剪切模量大得多，径轴刚度比减小，减振效果更佳，抗疲劳性能得到改善。

进一步的，所述球芯与连接部的交界处开有粘结槽，所述橡胶端部设有填充在粘结槽中的粘结块。

通过采用上述技术方案，在球芯与连接部的交界处开有粘结槽，橡胶的端部设置有粘结块，粘结块卡接在粘结槽中，加强球芯与橡胶的连接，使芯轴部分受力扭动时，能够将作用力稳固的传递给橡胶，利用橡胶消除振动。

进一步的，所述关节内套的端部开有供连接部通过的通孔，且所述通孔的内周壁不与连接部外周壁抵接。

通过采用上述技术方案，在关节内套的端部开有供连接部通过的通孔，方便连接部伸出关节内套与外部连接；而将通孔的内径大于连接部的最大径向宽度设置，在通孔内壁和连接部外周壁之间预留有空间，供芯轴在受力后，连接部能够将偏移连接部轴向方向上的作用力传递到橡胶处，提升橡胶关节的减振能力。

进一步的，所述通孔远离球芯一端连通开有让位孔，所述让位孔呈漏斗状设置，且斜面朝向关节内套外部设置。

通过采用上述技术方案，在通孔远离球芯的端部开有让位孔，并将让位孔设置呈漏斗状，不仅能够适应连接部的偏移，还能方便工作人员连接连接部和外部结构。

进一步的，所述关节内套外卡接有呈圆筒状设置的外套，所述外套两端设有翻边。

通过采用上述技术方案，将芯轴、橡胶和关节内套压入外套中，再将外套两端翻边，卡住芯轴、橡胶和关节内套，对芯轴、橡胶和关节内套起到保护作用。

进一步的，所述橡胶两端端面开有凹槽。

通过采用上述技术方案，橡胶在被关节内套挤压和压入外套的过程中受到压缩，由于橡胶的体积是不可压缩的，因此，橡胶会发生形变，使橡胶两端自由表面的形状发生改变；在橡胶两端的端面上开有凹槽，能够避免挤压后的橡胶表面不会出现皱折和鼓出现象，阻止橡胶表面相互摩擦而使橡胶提前老化。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.通过多瓣拼接设置的关节内套，方便工作人员对橡胶进行预压缩处理，并能减少后续加工步骤，十分方便。

附图说明

图1是本实用新型一种多瓣式橡胶关节的整体结构示意图；

图2是橡胶关节的剖视图。

图中，1、橡胶关节；2、芯轴；21、球芯；22、连接部；23、粘结槽；3、橡胶；31、粘结块；32、凹槽；4、关节内套；41、端套；411、环形卡槽；412、环形卡块；42、卡套；421、环形连接槽；422、环形连接块；43、橡胶圈；44、通孔；45、让位孔；5、外套；51、翻边。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：一种多瓣式橡胶关节，如图1和图2所示，包括芯轴2，芯轴2由呈圆球状设置的球芯21与球芯21上相对设置的两根连接部22组成，在芯轴2的球芯21外套有橡胶3，在橡胶3外套有呈圆柱形设置的关节内套4；关节内套4包括设置在关节内套4两端的端套41，在一个端套远离端套41的开口一端的端面上开有环形卡槽411，在另一个端套41远离其开口一端的端面上设置有环形卡块412，还包括设置在两个端套41之间的若干个卡套42，本实施例中卡套设置为一个，且端套41和卡套42都呈圆筒形设置，在卡套42一端设置有环形连接块422，另一端设置有环形连接槽421；且环形连接块422部分卡接在环形卡槽411中，环形卡块412部分卡接在环形连接槽421中，环形连接块422和环形卡块412不与环形卡槽411和环形连接槽421的槽底接触（在未压进外套5中时的状态）。

这样，由于橡胶3承受拉伸作用的能力较差，在将芯轴2、橡胶3和关节内套4硫化一体成型后，需要对橡胶3进行预压缩，且与压缩量大于橡胶关节1在使用过程中橡胶3受到的拉伸应力使橡胶3产生的伸长量，保证橡胶3在使用过程中不产生拉伸应力；将关节内套4设置成多瓣式，且在端套41与卡套42之间预留有供橡胶3压缩的空间，避免挤压力对关节内套4造成破坏而影响到橡胶关节1的质量。挤压关节内套4时，不仅能够从关节内套4的周壁上对橡胶3施加一定的压力，还能从关节内套4的轴线方向施压作用力，推动环形卡块412和环形连接块422向环形连接槽421和环形卡槽411的槽底移动，从而对关节内套4和球芯21之间的橡胶3进行压缩，使橡胶3在各个方向上的形变更加均匀，进而保证橡胶关节1在各个方向上的减振效果更佳。

为了避免环形卡块412与环形连接槽421及环形连接块422和环形卡槽411的刚性插接在橡胶关节1受力后产生噪音，并因长时间的使用造成破坏性的磨损，而影响到橡胶关节1的使用，一方面，将环形卡块412、环形卡槽411、环形连接块422和环形连接槽421的边缘部分倒有圆角（图中未示出），另一方面，如图2所示，在环形卡槽411和环形连接槽421中贴合设置有橡胶圈43。这样，不仅能够避免橡胶3在受力变形时被环形卡块412、环形卡槽411、环形连接块422和环形连接槽421的边缘部分切割破坏，还能在环形卡块412和环形连接块422抵接到橡胶圈43上时，迫使橡胶圈43变形，在保护插接部位的同时，提供缓冲作用，提高橡胶关节1的减振效果。

橡胶3与芯轴2的粘结受到破坏后，难以通过芯轴2将作用力传导到橡胶3中，而失去减振作用，因此，如图2所示，在球芯21与连接部22的交界处开有粘结槽23，粘结槽23截面处主体部分呈球状设置，且在与关节内套4连通处的孔径小于主体部分的内径设置，在橡胶3贴合在芯轴2的端部设置有插接在粘结槽23中的粘结块31，通过粘结块31和粘结槽23的卡接，加强橡胶3和芯轴2的粘结，以延长橡胶关节1的使用寿命。

另外，如图2所示，在关节内套4两端开有供连接部22通过的通孔44，且通孔44的内径大于连接部22的最大径向宽度设置。这样，连接部22在受力偏移关节内套4的轴线位置后，不会与通孔44内壁和边缘产生摩擦；通孔44的设置不仅能够为连接部22的偏移提供空间，还能对橡胶关节1起到保护作用。而为了方便工作人员安装橡胶关节1，在通孔44远离球芯21的端部开有和通孔44连通的让位孔45，且让位孔45的内周壁呈漏斗状设置，斜面朝向关节内套4的外部设置。

如图2所示，在关节内套4外套有呈圆筒状设置的外套5，且外套5两端开口处向内设置有翻边51。在将芯轴2、橡胶3和关节内套4硫化成一个整体后，利用机械外力将这个整体压入外套5，以保护芯轴2、橡胶3和关节内套4。

在对橡胶3预压缩和将芯轴2、橡胶3和关节内套4压入外套5的过程中，会对橡胶3产生挤压作用，由于橡胶3体积是不可压缩的，橡胶3受力后发生形变，处于球芯21和关节内套4之间的橡胶3向橡胶3两端的自由端面施压，使自由端面受力变形而产生皱折和鼓出，进而使橡胶3表面互相摩擦生热，导致橡胶3提前老化，减振性能降低；因此，如图2所示，在橡胶3两端的端面上开有凹槽32，以适应挤压使产生的形变，对橡胶3起到保护作用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。