一种V型推力杆大摆角、小垂向偏转刚度的方法及结构 |
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| 申请号 | CN202410203292.2 | 申请日 | 2024-02-23 | 公开(公告)号 | CN117962525A | 公开(公告)日 | 2024-05-03 |
| 申请人 | 博戈橡胶塑料(株洲)有限公司; | 发明人 | 郭春杰; 刘建林; 夏勇; 廖勇; 陈欣华; 王叶青; 张俊荣; | ||||
| 摘要 | 一种V型推 力 杆大摆 角 、小垂向偏转 刚度 的方法及结构， 套管 与推力杆的主球座外侧固定连接，安装座与主球座铰接；套管 水 平设置，且主球座相对于套管向上或向下倾斜设置，主球座中设置有弹性层。将推力杆的主球座相对于套管倾斜设置，来增加主球座的垂向偏转角度。能使 汽车 的 车轮 相对于 车身 上升或下沉幅度较大，尤其是空载提升桥时，需要V型推力杆能在相应的方向上产生较大的垂向偏转，确保V型推力杆的主球座不会因大的垂向偏转角度受到损坏。且在主球座中设置有弹性层，在弹性层中设置有金属的隔套，提高了主球座在径向和轴向方向上的刚度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种大摆角、小垂向偏转刚度的V型推力杆，套管与推力杆的主球座外侧固定连接，安装座与主球座铰接；其特征在于，套管水平设置，且主球座相对于套管向上或向下倾斜设置。 |
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| 说明书全文 | 一种V型推力杆大摆角、小垂向偏转刚度的方法及结构技术领域背景技术[0002] 在汽车中采用V型推力杆是一种十分普遍的现象。V型推力杆在载重汽车上起着不可无视的效果，除了能够避免中、后桥前后移位，还能够避免左右移位。 [0003] V型推力杆总成一般设置在载重汽车中、后桥上，成对运用。其一端经过球面销与车架铰接，另一端则装置在车桥上，经过关节轴承与车桥铰接，其主要效果是安稳车桥，坚持车桥的安稳方位，一起战胜绷簧钢板只能传递纵向力和侧向力而不能传递牵引力、制动力及其相应的反效果力矩的坏处。因此当载重汽车过载时，V型推力杆可将冲击载荷有用均衡地分配给车身两头纵梁，减轻桥壳和底盘遭到的冲击。 [0004] 但是因为载重汽车的工况恶劣，对V型推力杆的球关节要求很高。尤其是当汽车行驶在不平的路面上，车轮上下颠簸幅度大时，需要V型推力杆在汽车长度的方向上能大角度偏转。尤其是空载提升桥时，需要V型推力杆能在相应的方向上产生较大的垂向偏转。而现有的V型推力杆在各个方向上进行垂向偏转的角度是相同的，当汽车行驶在颠簸幅度大的路面上，车轮相对于车身上升或下沉幅度较大时，现有的V型推力杆难以在相应的方向上产生较大的垂向偏转，易使V型推力杆的主球座损坏。因此，现有的V型推力杆结构还需加以改进。 [0005] 通过国内检索发现以下专利与本发明有相似之处：1、专利CN200720062370.3公开了一种汽车悬架用V型推力杆，包括两个铆接球头、一个V型球头、两根套管、法兰安装座，两根套管的一头分别与一个铆接球头相联，另一头同时与一个V型球头相联，铆接球头为销轴式橡胶关节结构，V型球头为销孔式橡胶关节结构。 V型推力杆，铆接球头、V型球头、套管间通过热铆接组装，销轴式橡胶关节、销孔式橡胶关节通过轴向预压缩分别压入铆接球头和V型球头内；通过垫圈调整橡胶关节预压缩量，调整橡胶关节刚度性能；通过孔用弹性挡圈防止橡胶关节轴向脱出；法兰安装座通过螺栓固定于驱动桥上的V型球头安装座上，法兰安装座通过1∶10锥度与V型球头端销孔式橡胶关节锥面配合，实现一定角度内以一定力矩转动和摆动，方便传递各方向的作用力。该技术方案单纯依靠橡胶做弹性元件，强度十分有限，所以耐用性不够。 [0006] 2、专利CN201144961Y公开了一种卡车V型推力杆用自润滑向心关节轴承，包括轴承内圈和外圈，内圈外表面为外球面，外圈的内表面为内球面，内圈外球面与外圈内球面可相互配合转动，内圈采用金属材料，外圈采用具有自润滑性能的高强度工程塑料，其特殊之处在于：外圈设计为带有多个均布的等宽轴向槽缝，该轴向槽缝一端为开口式，一端为闭合式，内圈内孔一端为较深锥度孔，另一端为螺纹孔及较浅的锥度孔。 [0007] 3、专利公开号CN207830355U公开了一种转向V型推力杆用球节，该专利解决了现有转向V型推力杆用球节使用效果不佳等问题。本所提出的转向V型推力杆用球节包括壳体、球珠和板座，球珠装于壳体内且球珠和壳体之间设有球碗，球碗的内壁呈球形以支承球珠，球碗的外壁支撑于壳体内壁，板座伸入壳体并与球珠相固连，壳体的口部螺纹连接有调整螺母，调整螺母的内端插于球碗和壳体之间且调整螺母内端的内壁为内锥面一，球碗外壁具有配合于内锥面一的外锥面。 [0008] 根据对所检索的情况的分析，我们发现V型推力杆的杆体及其与两端的球铰连接方式的技术已经相当成熟，对于V型推力杆的改进重点集中在两端的球铰，而且对于法兰主球座的改进尤其居多，但是目前的主球座的结构仍然存在特定方向上偏转能力不够，容易失效，使用寿命短的问题；所以是需要重点关注的问题。 发明内容[0009] 本发明要解决的技术问题是：如何使汽车的车轮相对于车身上升或下沉幅度较大，尤其是空载提升桥时，V型推力杆能在相应的方向上产生较大的垂向偏转，避免V型推力杆受损。 [0010] 针以上述问题，本发明提出的技术方案是：一种大摆角、小垂向偏转刚度的V型推力杆，套管与推力杆的主球座外侧固定连接，安装座与主球座铰接；套管水平设置，且主球座相对于套管向上或向下倾斜设置。 [0011] 优选的，主球座包括V型球头、球芯、弹性层和外套，V型球头内部挖空有空腔，所述空腔中从外向内依次设置有外套、弹性层和球芯；V型球头倾斜设置的同时，空腔内的外套和弹性层也都倾斜设置，且外套和弹性层的倾斜方向和倾斜角度都与V型球头的倾斜方向和倾斜角度相同。 [0012] 优选的，弹性层设置在球芯与外套之间，弹性层中设置有内橡胶层、隔套和外橡胶层，内橡胶层和外橡胶层都与金属制成的隔套硫化在一起。 [0013] 优选的，外套设置为上下分瓣式结构，外套的外表面与V型球头内部挖空的圆柱状空腔的大小和形状相匹配，外套的内表面为球面状。 [0014] 优选的，下瓣的外套与V型球头内表面贴合，当上瓣的外套向下压时：上、下两瓣外套在相互靠近的同时，上瓣外套的内侧还会对内橡胶层、隔套和外橡胶层进行挤压；且外橡胶层在上、下两瓣外套的共同挤压下会产生径向的形变，使外橡胶层在径向方向上产生膨涨，从而将上、下两瓣外套压紧在V型球头的内表面。 [0015] 优选的，V型球头内侧的上端开有环形凹槽，环形凹槽中设置有挡圈。 [0016] 优选的，套管与推力杆的主球座外侧固定连接是指：两根套管的一端都与主球座外侧的V型球头固定连接；安装座与主球座铰接是指：球芯中开有贯通的垂向安装孔，安装座的上端嵌在球芯的垂向安装孔中，并用螺栓将球芯固定连接在安装座上。 [0017] 一种实现V型推力杆大摆角、小垂向偏转刚度的方法，将推力杆的主球座相对于套管倾斜设置，来增加主球座的偏转角度；并在主球座内部设置弹性层，来减小V型推力杆的垂向偏转刚度。 [0018] 优选的，在主球座中设置V型球头、球芯、弹性层和外套，在V型球头内挖空腔，并将球芯、弹性层和外套一起嵌入到所述的空腔中，使弹性层和外套都随V型球头一起朝同一方向，以相同角度一起倾斜。 [0019] 优选的，将弹性层设置在球芯与外套之间，在弹性层中设置内橡胶层、隔套和外橡胶层，并将内橡胶层和外橡胶层都与金属制成的隔套硫化在一起，在减小主球座垂向偏转刚度的同时，提高了主球座在径向和轴向方向上的刚度。 [0020] 本发明的有益技术效果是：将推力杆的主球座相对于套管倾斜设置，来增加主球座的垂向偏转角度。能使汽车的车轮相对于车身上升或下沉幅度较大，尤其是空载提升桥时，需要V型推力杆能在相应的方向上产生较大的垂向偏转，确保V型推力杆的主球座不会因大的垂向偏转角度受到损坏。且在主球座中设置有弹性层，在弹性层中设置有金属的隔套，提高了主球座在径向和轴向方向上的刚度。附图说明 [0021] 图1为实施例一的整体结构示意图；图2为图1的A—A剖视图； 图3为图2的局部放大图； 图中：安装座1、V型球头2、挡圈3、端盖4、螺栓5、球芯6、套管7、小端球铰8、内橡胶层9、隔套10、外橡胶层11、外套12。 具体实施方式[0022] 下面结合实施例和附图对本发明做进一步的描述：实施例一 [0023] 如图1、图2和图3所示，V型推力杆包括主球座、安装座1、套管7和小端球铰8，两根套管7的一端都与主球座连接，两根套管7的另一端分别与一个小端球铰8连接。主球座包括V型球头2、球芯6、弹性层和外套12，其中V型球头2、球芯6和外套12都由金属制成。两根套管7的一端都与主球座连接是指：两根套管7的一端都与V型球头2的外侧固定连接成V字型结构。 [0024] V型推力杆的两根套管7都是水平设置，而V型球头2相对于套管7倾斜设置。具体说来是指：V型推力杆的两根套管7的中心轴线都在同一水平面上时，V型球头2向上或向下倾斜与水平面形成一定的夹角。如图2所示，V型球头2的内侧向下倾斜与水平面形成夹角C，本实施例中，夹角C的角度优选为25度至负21度，其中V型球头2靠近两根套管7的一侧向下倾斜为正方向，V型球头2靠近两根套管7的一侧向上倾斜为负方向。 [0025] V型球头2内部挖空有圆柱状空腔，所述圆柱状空腔中从外向内依次设置有外套12、弹性层和球芯6。空腔内的外套12和弹性层都是相对于套管7倾斜设置，V型球头2、外套 12和弹性层都是一起朝同一方向倾斜设置，且V型球头2、外套12和弹性层倾斜的角度相同。 本实施例中，球芯6的外表面和外套12的内表面都为球面状，而弹性层的内表面和外表面分别与球芯6的外表面和外套12的内表面形状和大小相匹配；压紧弹性层时，弹性层能与球芯 6和外套12贴紧在一起。 [0026] 弹性层设置在球芯6与外套12之间，弹性层包括内橡胶层9、隔套10和外橡胶层11，内橡胶层9和外橡胶层11都与金属制成的隔套10硫化在一起。外套12设置为上下分瓣式结构，在球芯6外侧硫化弹性层，在弹性层外侧硫化外套12，且将弹性层和外套12设置成上下分瓣式结构，将球芯6、弹性层和外套12一起压装进V型球头2的空腔中。而在弹性层中又设置有内橡胶层9、隔套10和外橡胶层11，将内橡胶层9和外橡胶层11都硫化在隔套10上，且将内橡胶层9的内侧与球芯6硫化在一起，将外套12硫化在外橡胶层11的外侧，使球芯6、弹性层和外套12能一起进行整体安装。 [0027] 球芯6、弹性层和外套12先是以间隙配合的方式装进V型球头2的空腔中，进行垂向压装前外套12与V型球头2内侧壁之间存在间隙，能让球芯6、弹性层和外套12很快的进入到V型球头2的空腔中，而不会与V型球头2的内侧壁产生摩擦和挤压。由于上瓣的外套12是上端大，下端小的结构，因此，当上瓣的外套12向下压时：上、下两瓣外套12在相互靠近的同时，上瓣外套12的内侧还会对内橡胶层9、隔套10和外橡胶层11进行挤压；且外橡胶层11在上、下两瓣外套12的共同挤压下会产生径向的形变，使外橡胶层11在径向方向上产生膨涨，从而将上、下两瓣外套12压紧在V型球头2的内表面。 [0028] V型球头2内侧的上端开有环形凹槽，环形凹槽中设置有挡圈3。此时，挡圈3起限位的作用，能防止外套12和弹性层向上窜出。球芯6中开有贯通的垂向安装孔，安装座1的上端嵌在球芯6的垂向安装孔中，且安装座1的上端开有内螺纹孔，用螺栓5拧紧在安装座1上端的内螺纹孔中，能用螺栓5将球芯6固定连接在安装座1上，从而将球芯6铰接在安装座1上。球芯6与安装座1的安装方式与现有的安装方式一致，球芯6中的安装孔仍与水平面垂直，但V型球头2、外套12和弹性层却都是以相对于水平面倾斜的方式设置，且是在汽车的长度方向上相对于水平面倾斜。上述这种安装座1和球芯6的安装方向不变，主球座在沿汽车的长度方向上相对于水平面倾斜设置。能使汽车颠簸幅度大的路面上，车轮相对于车身上升或下沉幅度较大，尤其是空载提升桥时，需要V型推力杆能在相应的方向上产生较大的垂向偏转，主球座不会与安装座1产生干涉。从而使V型推力杆能提供大角度的偏摆，确保V型推力杆的主球座不会因大的垂向偏转角度受到损坏。 [0029] 弹性层设置在球芯6与外套12之间，能减小V型推力杆的主球座的垂向偏转刚度刚度，而在弹性层的内橡胶层9和外橡胶层11中设置隔套10，提高了主球座在径向和轴向方向上的刚度。具体原理如下：在球芯6与外套12之间设置弹性层能使主球座受到径向或垂向的外力作用时，由于有金属制成的隔套10的阻挡，弹性层产生的形变程度较小，提高了主球座径向或垂向方向的刚度。 [0030] 显然，在不脱离本发明所述原理的前提下，做出的若干改进或修饰都应视为本发明的保护范围。 |
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