[发明专利]一种可转动复合芯轴的弹性球铰

说明书

一种可转动复合芯轴的弹性球铰，包括芯轴和弹性体，弹性体为橡胶材料或聚氨酯材料，弹性体包裹在芯轴的外表上；所述芯轴为两部分组合构成的复合芯轴，其中，芯轴的中心部分为基础芯轴，在基础芯轴的中间部分凸起的部分为芯轴突块，芯轴突块与基础芯轴分别为两个不同的部分，通过组合形成复合芯轴，且芯轴突块采用可转动配合包裹在基础芯轴中间部位的外表面上，在大扭力情况下实现芯轴突块与基础芯轴之间的转动，调整芯轴突块与基础芯轴相对位置，以满足球铰位置变化需求。这种由复合芯轴制作出球铰，将芯轴分为两部分，两部分芯轴相互之间能相互转动，不仅能满足原来突块型芯轴特性，而且能有效调整和改变芯轴很多特性，满足球铰的各种需求。

技术领域

本发明涉及到一种弹性球铰的芯轴及其制作方法，尤其是指一种带有突块的弹性球铰的芯轴及其制作方法，主要用于改善带有突块的弹性球铰芯轴突块部分的综合性能，防止芯轴突块部分出现应力过于集中，降低突块形芯轴的加工制作成本，减低芯轴的自身重量；属弹性减振结构部件制作技术领域。

背景技术：

弹性球铰一般由橡胶或聚氨酯与金属件复合而成的弹性连接件，它具有柔性联接和缓冲振动冲击的作用，所以广泛应用于柔性联接位置，起到减振降噪的作用，被广泛应用于柔性联接位置，起减振降噪的作用，如现在的轨道轨道交通车辆和汽车很多连接中都采用弹性球铰连接。

目前，在弹性球铰实际应用中，为了给弹性球铰提供更低的偏转刚度并提高偏转疲劳性能，在弹性球铰的芯轴中部会做成中间带有一个类似“驼峰”形状的球形突块，而这部分球形突块材料对球铰强度的贡献量很小，也就是说只要保证这部分结构的外轮廓特征，就可满足要求；这种带有“驼峰”形状的球形凸块的球铰芯轴现在都是采用金属材料一体化制作，将金属棒材经过锻造后再机加工制作出来的，这样制作一侧成本高，需要先经过锻造出坯料，再通过机加工制作出来，制作过程很麻烦，加工余量大，导致芯轴制作成本上升；另一方面，芯轴的突块部分与基础芯轴部分全部采用金属一体成型，虽看似结构简单，但对整个球铰的性能会带来一定的不利影响，主要是突块部分的刚性太大，容易损伤与其硫化在一起的橡胶层，产生应力过于集中的现象。

此外，轻量化设计已经成为工业产品制造的需求和发展方向，汽车零部件的轻量化设计需求更强烈，弹性球铰作为底盘系统中用量较大的连接件，因此也需要轻量化处理。而经过分析，由于现有的球铰芯轴全部采用金属制作，使得整个芯轴重量显得很重，特别是球铰的突块部分对球铰强度的贡献量很小，完全可以进行轻量化处理，因此很有必要进行改进。为了解决球铰芯轴轻量化的问题，有的提出采用空心芯轴的方法，但这样要做将使得芯轴的强度受到较大的影响，而且空心芯轴的制作难度更大，无疑会进一步增加生产成本，所以难以推广另一方面， 因此有必要对此进一步提出改进。

通过专利检索没发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明有一定关系的专利主要有以下几个：

1、专利号为CN201410239414.X，名称为“一种车用芯轴”，申请人为：宁波高发汽车控制系统股份有限公司的发明专利，该专利公开了一种车用芯轴。所述车用芯轴，包括由复合材料制成的软管和至少一根钢芯，在软管内安装有同轴心设置且呈螺旋状的扁丝，所述的扁丝紧包裹在钢芯外壁上且扁丝外壁紧贴于软管内壁上；所述复合材料由以下重量份数成分组成：长链尼龙：80份，聚酰胺弹性体：5-20份，马来酸酐接枝改性PP：5-10份，蒙脱土：5-10份，增塑剂：5-20份，抗氧剂：0.5-2份，无机填料：5-10份，润滑剂：0.5-2份。