CN106080074A - 主副板簧悬架系统及具有该主副板簧悬架系统的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种主副板簧悬架系统，包括纵梁、后桥、主板簧、副板簧、主板簧固定架及副板簧压板，所述主板簧及所述副板簧的两端均向上弯曲，所述主板簧的两端通过所述主板簧固定架与所述纵梁的外侧相连，所述副板簧位于所述主板簧远离所述后桥的一侧，所述副板簧及所述主板簧通过骑马螺栓固定于所述后桥上，所述副板簧压板固定于所述纵梁外侧，且位于所述副板簧端部的上方，所述主板簧及所述副板簧均由玻璃纤维增强环氧树脂材料制成。

Description

主副板簧悬架系统及具有该主副板簧悬架系统的车辆
技术领域
本发明涉及汽车结构领域，特别是涉及一种主副板簧悬架系统及具有该主副板簧悬架系统的车辆。
背景技术
随着技术的发展，人们一直致力于减轻车辆重量，以达到提高燃油经济性，提高有效载荷能力，提高车辆驾驶及操作的舒适性。以悬架系统为例，轻量化的悬架系统能够提高车辆的操作稳定性及驾驶的舒适性，能够降低悬架系统对车身的动载冲击，提升NVH性能，以及提升悬架系统的各类响应。
在现有技术中，传统轻卡的悬架系统采用钢板弹簧，其重量较重，油耗高，刚度大，舒适性差，对整车的冲击载荷较高，同时容易锈蚀，奶服饰能力差。现有的钢板弹簧的主板簧及副板簧均由多个钢板组成，因此其各板簧片件存在不确定的库伦阻力，摩擦力较大，调教难度大调教难度大，寿命较短，后期使用维护成本高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种主副板簧悬架系统及具有该主副板簧悬架系统的车辆，该主副板簧悬架系统能够减轻悬架系统的重量，提升悬架的设计精度，同时提升车辆的稳定性、安全性、驾驶舒适性及NVH性能，增加板簧的耐腐蚀能力，增加悬架性的寿命。
本发明提供了一种主副板簧悬架系统，包括纵梁、后桥、主板簧、副板簧、主板簧固定架及副板簧压板，所述主板簧及所述副板簧的两端均向上弯曲，所述主板簧的两端通过所述主板簧固定架与所述纵梁的外侧相连，所述副板簧位于所述主板簧远离所述后桥的一侧，所述副板簧及所述主板簧通过骑马螺栓固定于所述后桥上，所述副板簧压板固定于所述纵梁外侧，且位于所述副板簧端部的上方，所述主板簧及所述副板簧分别为玻璃纤维增强环氧树脂主板簧及玻璃纤维增强环氧树脂副板簧。
进一步地，所述主副板簧悬架系统还包括骑马螺栓，在车身的同一侧，所述主板簧及所述副板簧均为单根板簧，所述骑马螺栓与所述后桥相连将所述副板簧的中部压设于所述主板簧的中部上。
进一步地，所述主板簧上设有上主板簧垫片及下主板簧垫片，所述上主板簧垫片及所述下主板簧垫片通过粘结剂固定于所述主板簧中部的上下两侧，所述副板簧上设有上副板簧垫片及下副板簧垫片，所述上副板簧垫片及所述下副板簧垫片通过粘结剂固定于所述副板簧中部的上下两侧，所述上副板簧垫片、所述下副板簧垫片、所述上主板簧垫片及所述下主板簧垫片的位置相对应，两个所述骑马螺栓分别跨过所述各垫片的两端与所述后桥相连，将所述副板簧压设于所述主板簧上，所述下副板簧垫片与所述上主板簧垫片紧密接触。
进一步地，所述主板簧、所述副板簧、所述上副板簧垫片、所述下副板簧垫片、所述上主板簧垫片及所述下主板簧垫片上均设有第一定位孔，定位螺栓穿设于所述第一定位孔中，所述第一定位孔位于所述主板簧及所述副板簧的中心处。
进一步地，所述主板簧及所述副板簧的形状关于沿其径向方向的中心轴线对称，从所述主板簧及所述副板簧的中部至所述主板簧及所述副板簧的端部，所述主板簧及所述副板簧沿车辆高度方向的厚度根据整车的需要而发生改变。
进一步地，所述主板簧固定架包括支架及吊耳，所述吊耳通过固定螺栓固定于所述固定架上，所述支架固定于所述纵梁上，所述吊耳包括连接筒及设置于所述连接筒上的两个固定臂，所述两个固定臂之间形成有收容空间，所述主板簧的端部及所述固定臂相对应的地方还设有第二定位孔，定位螺栓穿设于所述第二定位孔中，所述主板簧的两端伸入所述收容空间内并通过粘结剂固定于所述固定臂上。
进一步地，所述连接筒内还设置有衬套，所述衬套通过过盈配合设置于所述连接筒内，所述衬套包括衬套外管、衬套内管及设置于衬套外管及衬套内管之间的橡胶层，所述连接螺栓穿过所述衬套内管上的孔洞并与所述支架相连。
进一步地，所述主板簧相对于车身后侧的端部与所述纵梁的连接处还设有连接杆，所述连接杆的一端与所述车身后侧的所述支架相连，所述另一端与所述主板簧上位于车身后侧的端部上的吊耳相连，所述连接杆能够绕所述连接杆与所述支架的连接点旋转。
进一步地，所述副板簧压板上朝向所述副板簧的一侧上还设有副板簧缓冲块，当车身高度下降时，所述副板簧缓冲块与所述副板簧接触，使所述副板簧发生形变。
本发明还提供一种车辆，包括本发明提供的主副板簧悬架系统。
综上所述，由于副板簧及主板簧均由玻璃纤维增强环氧树脂材料制成，因此可以根据整车刚度以及形状的需要，制成各种变截面的板簧。相比传统板簧，其设计的自动度更大，设计精度更高；由于玻璃纤维增强环氧树脂材料不到钢材的一半，因此相比于同等体积的钢板材料能够减重65％以上，悬架的质量较轻，在相同的情况下，相比于钢板弹簧对整车的冲击载荷较小，可以提升驾驶的稳定性及舒适性，提升车辆NVH性能。进一步地，玻璃纤维增强环氧树脂具有较好的耐腐蚀性能以及较长的使用寿命，因此可以提升悬架系统的寿命；当整车严重超载或者受到异常冲击时，此悬架系统的主副板簧会沿长度方向分层开裂，依然可以支撑整车保持姿态，提高车辆的安全性能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例提供的主副板簧悬架系统的结构示意图。
图2为图1中主板簧及副板簧的连接结构示意图。
图3为图1中副板簧的结构示意图。
图4为图1中主板簧的结构示意图。
图5为图1中主板簧的俯视图。
图6为图5中VI-VI方向的截面示意图。
图7为衬套的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，详细说明如下。
本发明提供了一种主副板簧悬架系统及具有该主副板簧悬架系统的车辆，该主副板簧悬架系统能够减轻悬架系统的重量，提升悬架的设计精度，同时提升车辆的稳定性、安全性、驾驶舒适性及NVH性能，增加板簧的耐腐蚀能力，增加悬架系统的寿命。图1为本发明实施例提供的主副板簧悬架系统的结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供的主副板簧悬架系统包括车架10、后桥20、主板簧30、副板簧40、主板簧固定架50及副板簧压板60，车架10包括纵梁11及横梁12，横梁12可以通过铆接固定于车架10两侧的纵梁11之间，主板簧30及副板簧40的两端均向上弯曲，主板簧30的两端通过主板簧固定架50与纵梁11的外侧相连，副板簧40位于主板簧30远离后桥20的一侧，副板簧40及主板簧30可以通过骑马螺栓71与后桥20相连，副板簧压板60可以通过铆接固定于纵梁11的外侧，且位于副板簧40端部的上方，当车辆处于载重状态时，副板簧压板60的高度下降，能够压住副板簧40的两端，使副板簧40发生形变，在本发明中副板簧40及主板簧30分别为玻璃纤维增强环氧树脂主板簧及玻璃纤维增强环氧树脂副板簧。即主板簧30及副板簧40均由玻璃纤维增强环氧树脂材料制成。
在本发明中，由于副板簧40及主板簧30均由玻璃纤维增强环氧树脂材料制成，因此可以根据整车刚度以及形状的需要，制成各种变截面的板簧。相比传统板簧，其设计的自由度更大，设计精度更高；由于玻璃纤维增强环氧树脂材料的密度不到钢材的一半，因此相比于同等体积的钢板材料能够减重65％以上，悬架的质量较轻，在相同的情况下，相比于钢板弹簧对整车的冲击载荷较小，可以提升驾驶的稳定性及舒适性，提升车辆NVH性能。进一步地，玻璃纤维增强环氧树脂具有较好的耐腐蚀性能以及较长的使用寿命，因此可以提升悬架系统的寿命；当整车严重超载或者受到异常冲击时，此悬架系统的主副板簧会沿长度方向分层开裂，依然可以支撑整车保持姿态，提高车辆的安全性能。
图2为图1中主板簧及副板簧的连接结构示意图，图3为图1中副板簧的结构示意图，图4为图1中主板簧的结构示意图，图5为图1中主板簧的俯视图，如图2至图5所示，进一步地，在本实施例中，在车身的同一侧，主板簧30及副板簧40均为单根板簧，骑马螺栓71与后桥20相连将副板簧40的中部压设于主板簧30的中部上。因此其摩擦力较小，能够提高悬架的寿命，能够进一步提升车辆的NVH性能。
进一步地，主板簧30上还设有上主板簧垫片31及下主板簧垫片32，上主板簧垫片31及下主板簧垫片32通过粘结剂固定于主板簧30中部的上下两侧；副板簧40上设有上副板簧垫片41及下副板簧垫片42，上副板簧垫片41及下副板簧垫片42分别通过粘结剂固定于副板簧40中部的上下两侧。上副板簧垫片41、下副板簧垫片42、上主板簧垫片31及下主板簧垫片32的位置相对应，两个骑马螺栓71分别跨过上述各垫片31，32，41，42的两端与后桥20相连，将副板簧40压设于主板簧30上，下副板簧垫片42与上主板簧垫片31紧密接触。通过上述各垫片31，32，41，42的设置，可以进一步减少主板簧30与副板簧40之间的摩擦，提高悬架的寿命及车辆的NVH性能。优选地，上主板簧垫片31、下主板簧垫片32、上副板簧垫片41及下副板簧垫片42均可以由玻璃纤维增强环氧树脂材料制成，进一步减少相互间的摩擦力。
为了定位及防治主板簧30及副板簧40之间相对滑动，在主板簧30及副板簧40的中心处沿径向方向开设有第一定位孔81，上述各垫片31，32，41，42上与主板簧30及副板簧40上第一定位孔81相对应的位置同样开设有第一定位孔81，定位螺栓穿设于第一定位孔81中，继而使各垫片31，32，41，42、副板簧40及主板簧30之间不能相对滑动。
主板簧30的长度要大于副板簧40的长度，即在悬架系统中，副板簧40两端的位置均位于两个主板簧固定架50之间。这样可以更好地对车身进行支撑。
进一步地，由于主板簧30及副板簧40均是由玻璃纤维增强环氧树脂材料制成，其设计自由度较大，主板簧30及副板簧40的形状关于沿其径向方向的中心轴线对称，从主板簧30及副板簧40的中部至主板簧30或副板簧40的端部，主板簧30及副板簧40各自的宽度相同，其沿车辆高度方向的厚度可以根据整车的需要而发生变化，即如图3所示，副板簧40上a、b、c、d、e、f段的厚度可以互不相等，能够最大程度提高材料利用率，完成轻量化设计。
图6为图5中VI-VI方向的截面示意图，图7为衬套的结构示意图，如图1、图6及图7所示，在本实施例中，主板簧固定架50包括支架51及吊耳52，支架51固定于纵梁11上，吊耳52包括连接筒521及设置于连接筒521上的两个固定臂522，两个固定臂522之间形成有收容空间(图未标出)，在主板簧30的端部及固定臂522相对应的地方还设有第二定位孔82，定位螺栓穿设于第二定位孔82中，当主板簧30端部伸入收容空间内时，通过第二定位孔82进行定位，进而将主板簧30端部的上下两侧通过粘结剂固定于固定臂522上，然后通过固定螺栓72穿过连接筒521并与支架51相连，即可完成主板簧30与纵梁11的连接。
更为具体地，在连接筒521内还设有衬套523，衬套523通过过盈配合设置于连接筒521内，优选地，衬套523与连接筒521之间的拔脱力应该大于10KN。衬套523包括衬套外管5231、衬套内管5232及位于衬套外管5231及衬套内管5232之间的橡胶层5233，衬套外管5231、衬套内管5232及橡胶层5233可以通过硫化工艺固定于一体，上述的固定螺栓72穿过衬套内管5232内的孔洞并与支架51相连，将主板簧30固定于纵梁11上。衬套523的设置能够增加主板簧30与纵梁11连接处的径向刚度、扭转刚度以及偏摆刚度从而提升悬架的性能。
进一步地，在本实施例中，在主板簧30相对于车身后侧的端部与纵梁11的连接处还设有连接杆53，连接杆53的一端与位于车身后侧的支架51相连，另一端与主板簧30上位于车身后侧的端部上的吊耳52相连。当主板簧30受到压力弧度变小时，能够推动连接杆53绕连接杆53与支架51的连接点旋转。
在本实施例中，副板簧压板60朝向副板簧40的一侧上还设有副板簧缓冲块61，副板簧缓冲块61可以通过硫化工艺固定于副板簧压板60上，当车身高度下降时，副板簧缓冲块61可以与副板簧40接触，继而使副板簧40发生变形，防止副板簧40的端部发生磨损。
进一步地，本实施例提供的主副板簧悬架系统还包括减振器91，例如筒式减振器，减振器91位于纵梁11的内侧，减振器91的一端与车架10相连，另一端与后桥20相连，为提升悬架系统的阻尼效果，减振器91与车架10的连接点要比减振器91与后桥20的连接点更靠近车身的前部，即减振器91向前倾斜。
进一步地，本实施例提供的主副板簧悬架系统还包括还包括悬架缓冲块92，悬架缓冲块92通过硫化工艺与悬架缓冲支架51相连，并通过悬架缓冲支架铆接于车架10的下方，悬架缓冲块92远离车架10的一端与后桥20的桥壳的上方相对应。
需要说明的是，为了悬架系统各部件能够更好地连接，在本实施例中固定及定位用的螺栓及螺母均优选为具有六角法兰面的螺栓与螺母。
综上所述，由于副板簧40及主板簧30均由玻璃纤维增强环氧树脂材料制成，因此可以根据整车刚度以及形状的需要，制成各种变截面的板簧。相比传统板簧，其设计的自动度更大，设计精度更高；由于玻璃纤维增强环氧树脂材料不到钢材的一半，因此相比于同等体积的钢板材料能够减重65％以上，悬架的质量较轻，在相同的情况下，相比于钢板弹簧对整车的冲击载荷较小，可以提升驾驶的稳定性及舒适性，提升车辆NVH性能。进一步地，玻璃纤维增强环氧树脂具有较好的耐腐蚀性能以及较长的使用寿命，因此可以提升悬架系统的寿命；当整车严重超载或者受到异常冲击时，此悬架系统的主副板簧会沿长度方向分层开裂，依然可以支撑整车保持姿态，提高车辆的安全性能。
本发明还提供了一种车辆，包括上述的主副板簧悬架系统，关于该车辆的其他技术特征，请参见现有技术，在此不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种主副板簧悬架系统，其特征在于：包括纵梁(11)、后桥(20)、主板簧(30)、副板簧(40)、主板簧固定架(50)及副板簧压板(60)，所述主板簧(30)及所述副板簧(40)的两端均向上弯曲，所述主板簧(30)的两端通过所述主板簧固定架(50)与所述纵梁(11)的外侧相连，所述副板簧(40)位于所述主板簧(30)远离所述后桥(20)的一侧，所述副板簧(40)及所述主板簧(30)的中部与所述后桥(20)相连，所述副板簧压板(60)固定于所述纵梁(11)外侧，且位于所述副板簧(40)端部的上方，所述主板簧(30)及所述副板簧(40)分别为玻璃纤维增强环氧树脂主板簧及玻璃纤维增强环氧树脂副板簧。
2.如权利要求1所述的主副板簧悬架系统，其特征在于：所述主副板簧悬架系统还包括骑马螺栓(71)，在车身的同一侧，所述主板簧(30)及所述副板簧(40)均为单根板簧，所述骑马螺栓(71)与所述后桥(20)相连将所述副板簧(40)的中部压设于所述主板簧(30)的中部上。
3.如权利要求2所述的主副板簧悬架系统，其特征在于：所述主板簧(30)上设有上主板簧垫片(31)及下主板簧垫片(32)，所述上主板簧垫片(31)及所述下主板簧垫片(32)通过粘结剂固定于所述主板簧(30)中部的上下两侧，所述副板簧(40)上设有上副板簧垫片(41)及下副板簧垫片(42)，所述上副板簧垫片(41)及所述下副板簧垫片(42)通过粘结剂固定于所述副板簧(40)中部的上下两侧，所述上副板簧垫片(41)、所述下副板簧垫片(42)、所述上主板簧垫片(31)及所述下主板簧垫片(32)的位置相对应，两个所述骑马螺栓(71)分别跨过所述各垫片的两端与所述后桥(20)相连，将所述副板簧(40)压设于所述主板簧(30)上，所述下副板簧垫片(42)与所述上主板簧垫片(31)紧密接触。
4.如权利要求3所述的主副板簧悬架系统，其特征在于：所述主板簧(30)、所述副板簧(40)、所述上副板簧垫片(41)、所述下副板簧垫片(42)、所述上主板簧垫片(31)及所述下主板簧垫片(32)上均设有第一定位孔(81)，定位螺栓穿设于所述第一定位孔(81)中，所述第一定位孔(81)位于所述主板簧(30)及所述副板簧(40)的中心处。
5.如权利要求4所述的主副板簧悬架系统，其特征在于：所述主板簧(30)及所述副板簧(40)的形状关于沿其径向方向的中心轴线对称，从所述主板簧(30)及所述副板簧(40)的中部至所述主板簧(30)及所述副板簧(40)的端部，所述主板簧(30)及所述副板簧(40)沿车辆高度方向的厚度根据整车的需要而发生改变。
6.如权利要求1所述的主副板簧悬架系统，其特征在于：所述主板簧固定架(50)包括支架(51)及吊耳(52)，所述吊耳(52)通过固定螺栓(72)固定于所述支架(51)上，所述支架(51)固定于所述纵梁(11)上，所述吊耳(52)包括连接筒(521)及设置于所述连接筒(521)上的两个固定臂(522)，所述两个固定臂(522)之间形成有收容空间，所述主板簧(30)的端部及所述固定臂(522)相对应的地方还设有第二定位孔(82)，定位螺栓穿设于所述第二定位孔(82)中，所述主板簧(30)的两端伸入所述收容空间内并通过粘结剂固定于所述固定臂(522)上。
7.如权利要求6所述的主副板簧悬架系统，其特征在于：所述连接筒(521)内还设置有衬套(523)，所述衬套(523)通过过盈配合设置于所述连接筒(521)内，所述衬套(523)包括衬套外管(5231)、衬套内管(5232)及设置于衬套外管(5231)及衬套内管(5232)之间的橡胶层(5233)，所述固定螺栓(72)穿过所述衬套内管(5232)上的孔洞并与所述支架(51)相连。
8.如权利要求6所述的主副板簧悬架系统，其特征在于：所述主板簧(30)相对于车身后侧的端部与所述纵梁(11)的连接处还设有连接杆(53)，所述连接杆(53)的一端与所述车身后侧的所述支架(51)相连，所述另一端与所述主板簧(30)上位于车身后侧的端部上的吊耳(52)相连，所述连接杆(53)能够绕所述连接杆(53)与所述支架(51)的连接点旋转。
9.如权利要求1所述的主副板簧悬架系统，其特征在于：所述副板簧压板(60)上朝向所述副板簧(40)的一侧上还设有副板簧缓冲块(61)，当车身高度下降时，所述副板簧缓冲块(61)与所述副板簧(40)接触，使所述副板簧(40)发生形变。
10.一种车辆，其特征在于：所述车辆包括权利要求1至9中任意一项所述的主副板簧悬架系统。
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