CN103244590A - 一种橡胶弹簧、橡胶悬架系统和载重汽车 - Google Patents

一种橡胶弹簧、橡胶悬架系统和载重汽车 Download PDF

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    • B60G2202/143—Plastic spring, e.g. rubber subjected to compression

Abstract

本发明公开了一种橡胶弹簧，包括：第一安装板和第二安装板，第一安装板具有开口角度大于90°的第一V形板，第二安装板具有开口角度大于90°的第二V形板；设置于第一V形板和第二V形板之间的若干层橡胶层，相邻两层橡胶层由中间板隔开，中间板为开口角度大于90°的V形板，第一V形板、第二安装板和中间板的开口方向相同。本发明能够使悬架在满足垂向和纵向承载能力的同时，具有一定的横向刚度，通过调整橡胶层202的胶料硬度，此横向刚度能达到3～15kN/mm，当车辆在转向或在凹凸不平的路面行驶时，本发明能承受很大的横向力，减小车辆的横摆，提高了整车的横向稳定性。本发明还公开了一种橡胶悬架系统和载重汽车。

Description

一种橡胶弹簧、橡胶悬架系统和载重汽车
技术领域
本发明涉及悬架技术领域，更具体地说，涉及一种橡胶弹簧、橡胶悬架系统和载重汽车。
背景技术
橡胶悬架是一种新型的悬架系统，由于橡胶自身具有大变形、变刚度的特点，使得橡胶悬架有着优异的承载能力，并且随着整车载荷的变化都能为整车提供良好的平顺性。橡胶悬架安装方便，易于装卸；具有免润滑、免维护等特点；更重要的是，橡胶悬架的自重要比传统板簧悬架轻，符合车辆轻量化的发展趋势，具有很好的燃油经济性，橡胶悬架在公路车，非公路车上都已经开始广泛应用。
在现有的橡胶悬架中，橡胶弹簧为如图1和图2所示的直的橡胶堆，推力杆为纵向布置的直推力杆，没有专门的横向限位装置，当车辆的路况及载荷控制都比较好时，这种橡胶结构的橡胶悬架能满足车辆横向稳定性的要求。
但是由于不是所有的车辆的路况及载荷控制都比较合适，当车辆的形式路况及载荷控制不合适时，这种匹配直橡胶弹簧，推力杆为纵向布置的直推力杆的橡胶悬架，在使用的过程中，由于直橡胶弹簧的横向刚度很小，一般都在1kN/mm以下，当车辆在转向或在凹凸不平的路面行驶时，由于没有专门的横向限位装置，会出现车辆的横摆，甚至侧翻。
为改善上述问题，可采用V型推力杆，但是采用V型推力杆，会要求更多的布置空间，且路况恶劣时，会使得推力杆的使用寿命大大降低。
因此，如何提高车辆的横向承载能力，降低车辆出现横摆，甚至侧翻的概率，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种橡胶弹簧，以提高车辆的横向承载能力，降低车辆出现横摆，甚至侧翻的概率。
本发明的另一目的在于提供一种具有上述橡胶弹簧的橡胶悬架系统和载重汽车。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种橡胶弹簧，包括：
第一安装板和第二安装板，所述第一安装板具有开口角度大于90°的第一V形板，所述第二安装板具有开口角度大于90°的第二V形板；
设置于所述第一V形板和所述第二V形板之间的若干层橡胶层，相邻两层所述橡胶层由中间板隔开，所述中间板为开口角度大于90°的V形板，所述第一V形板、所述第二安装板和所述中间板的开口方向相同。
优选地，在上述橡胶弹簧中，所述第一安装板和第二安装板上均开设有供螺栓穿过的安装孔。
优选地，在上述橡胶弹簧中，所述第一V形板的开口角度为100°～150°；
所述第二安装板的开口角度为100°～150°；
所述中间板的开口角度为100°～150°。
优选地，在上述橡胶弹簧中，所述第一V形板、所述第二安装板和所述中间板的开口角度相等。
优选地，在上述橡胶弹簧中，所述第一V形板、所述第二安装板和所述中间板的转折处为圆弧过渡。
优选地，在上述橡胶弹簧中，所述橡胶层的厚度为5mm～50mm；
所述橡胶弹簧的高度为50mm～300mm。
一种橡胶悬架系统，包括均衡梁、橡胶弹簧和鞍座，所述橡胶弹簧为如上任一项所述的橡胶弹簧；
所述第一安装板与所述均衡梁连接，所述第二安装板与所述鞍座连接。
优选地，在上述橡胶悬架系统中，所述橡胶弹簧成对安装，且两个所述橡胶弹簧的安装角为30°～80°。
优选地，在上述橡胶悬架系统中，还包括安装于所述橡胶悬架系统的车架纵梁上的限位块；
所述限位块最下端距所述均衡梁的最上端的距离为25mm～65mm。
一种载重汽车，包括车架、橡胶悬架系统和车桥，所述橡胶悬架系统为如上任一项所述的橡胶悬架系统，所述均衡梁与所述车桥相连接，所述鞍座与所述车架相连接。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的橡胶弹簧，将两块安装板均设计为开口角度大于90°的V形板，并将多层橡胶层设置在两层V形板之间，且相邻两层橡胶层之间通过中间板隔开。该橡胶弹簧的骨架为V形板结构，不但可承受纵向力还可承受横向力，不仅可以提高整车的横向稳定性，也可使推力杆的使用寿命大大提高。本发明提高了车辆的横向承载能力，降低了车辆出现横摆，甚至侧翻的概率。
本发明公开的橡胶弹簧能够使悬架在满足垂向和纵向承载能力的同时，具有一定的横向刚度，通过调整橡胶层202的胶料硬度，此横向刚度能达到3～15kN/mm，当车辆在转向或在凹凸不平的路面行驶时，本发明能承受很大的横向力，减小车辆的横摆，提高了整车的横向稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的橡胶弹簧的结构示意图；
图2为图1的侧视图；
图3为本发明实施例提供的橡胶弹簧的结构示意图；
图4为图3沿A-A线的剖视图；
图5为本发明实施例提供的橡胶悬架系统的结构示意图；
图6为本发明另一实施例提供的橡胶悬架系统的结构示意图。
其中，1为均衡梁；2为橡胶弹簧；3为鞍座；4为推力杆；5为限位块；6为螺栓；7为减振器；8为车架纵梁；201为第一安装板；202为橡胶层；203为中间板；204为第二安装板。
具体实施方式
本发明的核心在于提供一种橡胶弹簧，以提高车辆的横向承载能力，降低车辆出现横摆，甚至侧翻的概率。
本发明的另一核心在于提供一种具有上述橡胶弹簧的橡胶悬架系统和载重汽车。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。
请参阅图3和图4，图3为本发明实施例提供的橡胶弹簧的结构示意图；图4为图3沿A-A线的剖视图。
本发明实施例提供的橡胶弹簧，包括第一安装板201、第二安装板204、橡胶层202和中间板203。
第一安装板201具有开口角度大于90°的第一V形板，第二安装板204具有开口角度大于90°的第二V形板。第一安装板201和第二安装板204用于实现与橡胶悬架系统上的其它部件连接。具体地，第一安装板201和第二安装板204上均开设有供螺栓穿过的安装孔，可通过螺栓实现与其它部件的连接，连接方式和结构可与现有技术相同，本文不再赘述。
若干层橡胶层202设置于第一V形板和第二V形板之间的，相邻两层橡胶层202由中间板203隔开，中间板203为开口角度大于90°的V形板，第一V形板、第二安装板204和中间板203的开口方向相同。
上述V形板（第一V形板、第二V形板和中间板203）的两个具有夹角的板面可为平面也可为曲面，本文不作限定。为了便于加工，V形板的板面优选为平面。
本发明提供的橡胶弹簧，将两块安装板（第一安装板201和第二安装板204）均设计为开口角度大于90°的V形板，并将多层橡胶层202设置在两层V形板之间，且相邻两层橡胶层202之间通过中间板203隔开。该橡胶弹簧的骨架为V形板结构，不但可承受纵向力还可承受横向力，不仅可以提高整车的横向稳定性，也可使推力杆的使用寿命大大提高。本发明提高了车辆的横向承载能力，降低了车辆出现横摆，甚至侧翻的概率。
本发明公开的橡胶弹簧能够使悬架在满足垂向和纵向承载能力的同时，具有一定的横向刚度，通过调整橡胶层202的胶料硬度，此横向刚度能达到3～15kN/mm，当车辆在转向或在凹凸不平的路面行驶时，本发明能承受很大的横向力，减小车辆的横摆，提高了整车的横向稳定性。
在本发明一具体实施例中，第一V形板的开口角度为100°～150°，相应的，第二安装板204的开口角度为100°～150°，中间板203的开口角度为100°～150°。
虽然第一V形板、第二V形板和中间板203的开口角度范围相同，但是三者的开口角度可不相同，只要落入100°～150°范围内即可，并不要求三者的开口角度相同。经过验证，100°～150°的开口角度范围，可保证较均衡的承受纵向承载力和横向承载力。
优选地，第一V形板、第二安装板204和中间板203的开口角度相等。将第一V形板、第二安装板204和中间板203的开口角度设计为相等，能够保证橡胶层202的厚度相同，即能够保证任意位置的缓冲效果相同。
为了提高强度和使用寿命，第一V形板、第二安装板204和中间板203的转折处为圆弧过渡。所谓转折处，即V形板的两个具有夹角的板面之间的连接处。
在本发明一具体实施例中，橡胶层202的厚度为5mm～50mm；橡胶弹簧的高度为50mm～300mm。
请参阅图5和图6，图5为本发明实施例提供的橡胶悬架系统的结构示意图；图6为本发明另一实施例提供的橡胶悬架系统的结构示意图。
本发明实施例提供的橡胶悬架系统，包括均衡梁1、橡胶弹簧2和鞍座3，其中，橡胶弹簧2为如上实施例公开的橡胶弹簧，第一安装板201与均衡梁1连接，第二安装板204与鞍座3连接。
由于本发明提供的橡胶悬架系统，采用上述实施例中公开的橡胶弹簧，因此兼具上述橡胶弹簧的所有技术效果，本文不再赘述。
当路况较好时，可采用上述实施例公开的橡胶弹簧2，推力杆4为纵向布置的直推力杆的橡胶悬架系统，由橡胶弹簧2承受横向力，无需增加额外的横向限位装置；
当路况较为恶劣时，可采用上述实施例公开的橡胶弹簧2，推力杆4为V型推力杆的橡胶悬架，由V型推力杆和橡胶弹簧2共同承受横向力，不仅可以提高提高了整车的横向稳定性，也可使推力杆的使用寿命大大提高。
具体的，本发明提供的橡胶悬架系统通过均衡梁1球铰的安装孔与车桥相连接，通过鞍座3上方的连接孔与车架相连接，橡胶弹簧2成对安装，且两个橡胶弹簧2的安装角为30°～80°。橡胶弹簧的V型开口可统一朝上（如图5所示），也可统一朝下（如图6所示）。
在本发明一优选方案中，本发明还可包括安装于橡胶悬架系统的车架纵梁8上的限位块5，限位块5最下端距均衡梁1的最上端的距离为25mm～65mm。限位块5可在车辆受到较大冲击载荷时，保护悬架系统的其它部件。
本发明实施例还提供了一种载重汽车，包括车架、橡胶悬架系统和车桥，其中，橡胶悬架系统为如上实施例公开的橡胶悬架系统，均衡梁1与车桥相连接，鞍座3与车架相连接。
由于本发明提供的载重汽车，采用上述实施例中公开的橡胶悬架系统，因此兼具上述橡胶悬架系统的所有技术效果，本文不再赘述。
本发明实施例提供的橡胶悬架系统除了可应用于载重汽车之外，还可应用于工程车辆或其它车辆，本发明对橡胶悬架系统的具体应用场景不做限定。
综上所述，本发明的橡胶弹簧的横向刚度为3-15kN/mm，使得悬架的弹性元件能承受一部分横向力，提高了整车的横向稳定性，使推力杆等其他零横向力的承载部件的使用寿命大大提高。本发明提供的橡胶悬架系统在不增加其他额外部件的情况下，大大提高了车辆的横向稳定性能。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种橡胶弹簧，其特征在于，包括：
第一安装板（201）和第二安装板（204），所述第一安装板（201）具有开口角度大于90°的第一V形板，所述第二安装板（204）具有开口角度大于90°的第二V形板；
设置于所述第一V形板和所述第二V形板之间的若干层橡胶层（202），相邻两层所述橡胶层（202）由中间板（203）隔开，所述中间板（203）为开口角度大于90°的V形板，所述第一V形板、所述第二安装板（204）和所述中间板（203）的开口方向相同。
2.如权利要求1所述的橡胶弹簧，其特征在于，所述第一安装板（201）和第二安装板（204）上均开设有供螺栓穿过的安装孔。
3.如权利要求2所述的橡胶弹簧，其特征在于，所述第一V形板的开口角度为100°～150°；
所述第二安装板（204）的开口角度为100°～150°；
所述中间板（203）的开口角度为100°～150°。
4.如权利要求3所述的橡胶弹簧，其特征在于，所述第一V形板、所述第二安装板（204）和所述中间板（203）的开口角度相等。
5.如权利要求1所述的橡胶弹簧，其特征在于，所述第一V形板、所述第二安装板（204）和所述中间板（203）的转折处为圆弧过渡。
6.如权利要求1所述的橡胶弹簧，其特征在于，所述橡胶层（202）的厚度为5mm～50mm；
所述橡胶弹簧的高度为50mm～300mm。
7.一种橡胶悬架系统，包括均衡梁（1）、橡胶弹簧（2）和鞍座（3），其特征在于，所述橡胶弹簧（2）为如权利要求1-6任一项所述的橡胶弹簧；
所述第一安装板（201）与所述均衡梁（1）连接，所述第二安装板（204）与所述鞍座（3）连接。
8.如权利要求6所述的橡胶悬架系统，其特征在于，所述橡胶弹簧（2）成对安装，且两个所述橡胶弹簧（2）的安装角为30°～80°。
9.如权利要求7所述的橡胶悬架系统，其特征在于，还包括安装于所述橡胶悬架系统的车架纵梁（8）上的限位块（5）；
所述限位块（5）最下端距所述均衡梁（1）的最上端的距离为25mm～65mm。
10.一种载重汽车，包括车架、橡胶悬架系统和车桥，其特征在于，所述橡胶悬架系统为如权利要求7-9任一项所述的橡胶悬架系统，所述均衡梁（1）与所述车桥相连接，所述鞍座（3）与所述车架相连接。
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