CN106481707A - 板簧结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板簧结构，包括板簧本体，为对称结构，中心处形成有中心部，中心部的两侧分别对称地形成延展部，中心部的宽度和厚度不变；延展部一端为起始端，一端为尾端；从起始端到尾端的方向上，宽度先逐渐增大至宽度预定值，再逐渐减小至尾端处的宽度，并且起始端的宽度小于尾端的宽度；厚度先逐渐减小至厚度预定值，再逐渐增加至尾端处的厚度，并且起始端的厚度大于尾端的厚度。本申请板簧结构的中心部和尾端，相比于延展部的中心位置，更厚且窄，从而这两部分的横截面系数较大，防止与其他结构的接触造成这两部位因应力集中，从而出现断裂问题。

Description

板簧结构

技术领域

本发明涉及机械零件，尤其涉及一种板簧结构。

背景技术

利用复合材料制成板簧结构的技术在国外已运用多年，但是国内受限于材料成本过高、材料性能了解较浅、板簧成型工艺技术不成熟等等方面，复合材料板簧在国内运用较少，目前国内主机厂基本无成熟产品在应用。

在复合材料板簧的研发阶段，如何合理的运用材料本身特性、如何合理的应用材料成型工艺、如何设计出合理的结构等等都成为这个领域的难题。在车辆领域，针对整车而言，设计出合理的复合材料板簧结构，使板簧总成的使用寿命大大提升才是复合材料应用于板簧领域的终极目标。

发明内容

本发明的目的是提供一种板簧结构，解决现有技术中的问题，保证板簧的刚度要求，并且使板簧的应力均匀分布，提升总成寿命

本发明提供的一种板簧结构，包括板簧本体，在所述板簧本体的长度方向上，所述板簧本体为对称结构，并且所述板簧本体的中心处形成有中心部，在所述中心部的两侧分别对称地形成延展部，所述中心部的宽度和厚度不变；所述延展部与所述中心部连接的一端为起始端，另一端为尾端；其中，从所述起始端到所述尾端的方向上，所述延展部的宽度先逐渐增大至宽度预定值，再逐渐减小至所述尾端处的宽度；从所述起始端到所述尾端的方向上，所述延展部的厚度先逐渐减小至厚度预定值，再逐渐增加至所述尾端处的厚度。

如上所述的板簧结构，其中，所述中心部的宽度值为55-65mm，所述起始端的厚度值与所述中心部的宽度值相同；所述中心部的厚度值为25-30mm，所述起始端的厚度值与所述中心部的厚度值相同；所述宽度预定值为80-90mm；所述厚度预定值为18-22mm；所述尾端的宽度值为65-75mm；所述尾端的厚度值为22-25mm。

如上所述的板簧结构，其中，所述延展部的宽度增大至宽度预定值后，保持所述宽度预定值一段后再减小；所述延展部的厚度减小至厚度预定值后，保持所述厚度预定值一段后再增大；和/或，所述起始端的宽度小于所述尾端的宽度，所述起始端的厚度大于所述尾端的厚度。

如上所述的板簧结构，其中，从所述起始端到所述尾端的方向上，所述延展部的截面系数先逐渐减小至截面系数预定值，再逐渐增加至所述尾端处的截面系数。

如上所述的板簧结构，其中，所述中心部的截面系数值为7800-7900；所述截面系数预定值为5500-5700；所述尾端的截面系数值为6700-6750；和/或所述起始端的界面系数大于所述尾端的截面系数。

如上所述的板簧结构，其中，在所述中心部，还设置有固定所述板簧本体的连接结构，所述连接结构包括：上压板、下压板、上胶垫和下胶垫，所述上压板和所述下压板分别位于所述中心部的上侧和下侧，通过并且所述上压板和所述下压板相互固定设置；所述上胶垫设置在所述中心部与所述上压板之间，所述下胶垫设置在所述中心部与所述下压板之间。

如上所述的板簧结构，其中，所述上压板和所述下压板的两侧，分别形成有伸出部，以包裹所述中心部的两侧。

如上所述的板簧结构，其中，所述尾端还设置有卷耳，所述卷耳具有耳部和连接部，所述耳部呈具有开口的圆环形，从所述开口处延伸出两个连接部，两个所述连接部分别套在所述板簧本体的上下两侧，并通过螺钉固定。

如上所述的板簧结构，其中，所述耳部内，还套设有衬套，所述衬套具有伸入部和与所述深入部一端连接的底部，所述伸入部伸入所述耳部；其中，所述衬套具有两个，每个所述衬套的伸入部分别从所述耳部的两侧伸入所述耳部，并且两个所述伸入部在所述耳部内彼此之件具有间隔。

如上所述的板簧结构，其中，所述板簧本体为玻璃纤维和树脂复合材料压制而成。

本申请板簧结构，的中心部和尾端，相比于延展部的的中心位置，更厚且窄，从而这两部分的横截面系数较大，防止与其他结构的接触造成这两部位因应力集中，从而出现断裂问题，同时中心部位的连接结构减少了连接时的蹿动问题。进一步板簧结构延展部在宽度和后度的变化，既保证产品的刚度要求，又使得板簧总成的应力均匀分布，提升总成寿命。

附图说明

图1为本发明板簧结构的立体图；

图2为本发明板簧结构的主视图；

图3为本发明板簧结构的仰视图；

图4为本发明板簧结构延展部的宽度变化图；

图5为本发明板簧结构延展部的厚度变化图；

图6为本发明板簧结构延展部的界面系数变化图；

图7为本发明板簧结构中板簧本体的俯视图；

图8为本发明板簧结构中板簧本体的主视图；

图9为本发明板簧结构中连接结构的爆炸示意图；

图10为本发明板簧结构中卷耳的爆炸示意图。

附图标记：

1-板簧本体；11-中心部；12-延展部；2-连接结构；21-上压板；22-下压板；23-上胶垫；24-下胶垫；3-卷耳；31-耳部；32-连接部；33-衬套；O点-开始记录宽度值和厚度值的点；A点-结束记录宽度值和厚度值的点。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明公开一种板簧结构，参见图1-3，具有板簧本体1，在长度方向上，板簧本体1为对称结构，以板簧结构的中心处为中心部11，中心部11的宽度和厚度不变，在中心部11两侧分别对称的形成有延展部12，下面说明延展部12的参数，包括宽度、厚度等。优选地，板簧本体1为玻璃纤维和树脂复合材料压制而成。关于本申请中对于长、宽、厚的定义可以参见图2和图3中的箭头，箭头x表示长度方向，箭头y表示宽度方向，z表示厚度方向。

为了方便说明，先定义处延展部12具有起始端和尾端，起始端是与中心部11连接的一端，尾端是对应的另一端。下面提到的宽度和厚度的变化，都是只从起始端到尾端的方向上的变化。由于延展部12对称的在中心部11两侧，以下的说明，适用于任何一侧的延展部12。下面结合图4和图5，分别为图4为本发明板簧结构延展部12的宽度变化图何厚度变化图。

说明宽度和厚度的变化，需要注意，为了方便图表记录，起始端开始记录宽度值和厚度值的点作为O点，尾端结束记录的点作为A点，如图7和图8中，指出了对应的O点和A点。

关于宽度，延展部12的宽度先逐渐增大至宽度预定值，再逐渐减小至尾端处的宽度，在一种优选的实施方式中，起始端的宽度可以小于尾端的宽度；参见图4，示出了一种可能的宽度变化曲线，具体的数值下面会详细说明。

关于厚度，延展部12的厚度先逐渐减小至厚度预定值，再逐渐增加至尾端处的厚度，在一种优选的实施方式中，起始端的厚度可以大于尾端的厚度；参见图5，示出了一种可能的厚度变化曲线，具体的数值下面会详细说明。

在一种可选的实施方式中，所述中心部11的宽度值为55-65mm，起始端的厚度值与中心部11的宽度值相同；中心部11的厚度值为25-30mm，起始端的厚度值与中心部11的厚度值相同；宽度预定值为80-90mm；厚度预定值为18-22mm；尾端的宽度值为65-75mm；尾端的厚度值为22-25mm。

优选地，所述中心部11的宽度值为60mm；中心部11的厚度值为28mm；宽度预定值为84mm；厚度预定值为20mm；尾端的宽度值为70mm；尾端的厚度值为24mm。起始端的宽度值和厚度值参见中心部11的数据，与其相同。

在一种可选的实施方式中，延展部12的宽度增大至宽度预定值后，保持所述宽度预定值一段后再减小；延展部12的厚度减小至厚度预定值后，保持所述厚度预定值一段后再增大。即，延展部12具有一段宽度和厚度不变的区域，这“一段”的长度可以为0-100mm，或者也可以为整个延展部12长度的0-20％，这里取“0”时表示在达到宽度预定值和厚度预定值后马上进行改变。需要理解，由于制造条件等原因的限制，这“一段”的长度在测量时必然会存在误差，本申请上述是为了说明，延展部12可以具有一段宽度和厚度不变的区域，并不是要确切的表明该区域的范围大小。

除了上述结构外形上的参数，下面再说明截面系数，同样是从起始端到所述尾端的方向上，延展部12的截面系数先逐渐减小至截面系数预定值，再逐渐增加至所述尾端处的截面系数，在一种优选实施方式中，所述起始端的截面系数大于所述尾端的截面系数。图6示出了该截面系数的变化图，具体的数值是一种优选的实施方式，下面会说明。

可选地，中心部11的截面系数值为7800-7900；截面系数预定值为5500-5700；尾端的截面系数值为6700-6750。优选地，中心部11的截面系数值为7840；截面系数预定值为5600；尾端的截面系数值为6720。

下面说明对板簧本体1进行固定用的连接结构2，该结构设置在中心部11，参见图9，为对应部分的爆炸示意图，其包括，上压板21、下压板22、上胶垫23和下胶垫24。上压板21和所述下压板22分别位于所述中心部11的上侧和下侧，并且上压板和下压板是固定到一起的，优选的可以是采用粘接的方式。上胶垫23设置在所述中心部11与上压板21之间，所述下胶垫24设置在所述中心部11与所述下压板22之间。

优选地，上压板21和所述下压板22的两侧，分别形成有伸出部，以包裹所述中心部11的两侧。可以上压板21和下压板22中任意一个的伸出部上形成突出部，另一上形成凹槽部，二者可以实现定位，如果在凸出部和凹槽部对应的设置卡合结构，还能实现卡合功能，以方便预装，提高了整个工件的制造效率。

进一步，板簧结构中延展部12的述尾端还设置有卷耳3，参见图10，卷耳3具有耳部31和连接部32，所述耳部31呈具有开口的圆环形，从所述开口处延伸出两个连接部32，两个所述连接部分别套在所述板簧本体1的上下两侧，并通过螺钉固定。耳部不是封闭的结构，提高了整个卷耳的弹性，方便了安装，同时可以用于不同厚度的板簧。

耳部内，还套设有衬套33，衬套33具有伸入部和与深入部一端连接的底部，所述伸入部伸入所述耳部31；其中，衬套33具有两个，每个所述衬套33的伸入部分别从所述耳部31的两侧伸入所述耳部31，并且两个伸入部在所述耳部内彼此之件具有间隔。设置两个衬套，从两端伸入，并且中间有间隔，可以保证安装的简易性，因为耳部具有弹性，如果使用一个完成的衬套，或者长度与耳部内相同，会导对耳部造成抵制，影响其弹性。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种板簧结构，包括板簧本体，其特征在于，

在所述板簧本体的长度方向上，所述板簧本体为对称结构，并且所述板簧本体的中心处形成有中心部，在所述中心部的两侧分别对称地形成延展部，所述中心部的宽度和厚度不变；

所述延展部与所述中心部连接的一端为起始端，另一端为尾端；其中，

从所述起始端到所述尾端的方向上，所述延展部的宽度先逐渐增大至宽度预定值，再逐渐减小至所述尾端处的宽度；

从所述起始端到所述尾端的方向上，所述延展部的厚度先逐渐减小至厚度预定值，再逐渐增加至所述尾端处的厚度。

2.根据权利要求1所述的板簧结构，其特征在于，

所述中心部的宽度值为55-65mm，所述起始端的厚度值与所述中心部的宽度值相同；

所述中心部的厚度值为25-30mm，所述起始端的厚度值与所述中心部的厚度值相同；

所述宽度预定值为80-90mm；

所述厚度预定值为18-22mm；

所述尾端的宽度值为65-75mm；

所述尾端的厚度值为22-25mm。

3.根据权利要求1所述的板簧结构，其特征在于，

所述延展部的宽度增大至宽度预定值后，保持所述宽度预定值一段后再减小；

所述延展部的厚度减小至厚度预定值后，保持所述厚度预定值一段后再增大；和/或，

所述起始端的宽度小于所述尾端的宽度，所述起始端的厚度大于所述尾端的厚度。

4.根据权利要求1所述的板簧结构，其特征在于，

从所述起始端到所述尾端的方向上，所述延展部的截面系数先逐渐减小至截面系数预定值，再逐渐增加至所述尾端处的截面系数。

5.根据权利要求4所述的板簧结构，其特征在于

所述中心部的截面系数值为7800-7900；

所述截面系数预定值为5500-5700；

所述尾端的截面系数值为6700-6750；和/或

所述起始端的界面系数大于所述尾端的截面系数。

6.根据权利要求1所述的板簧结构，其特征在于，

在所述中心部，还设置有固定所述板簧本体的连接结构，所述连接结构包括：

上压板、下压板、上胶垫和下胶垫，所述上压板和所述下压板分别位于所述中心部的上侧和下侧，并且所述上压板和所述下压板相互固定设置；

所述上胶垫设置在所述中心部与所述上压板之间，所述下胶垫设置在所述中心部与所述下压板之间。

7.根据权利要求6所述的板簧结构，其特征在于，

所述上压板和所述下压板的两侧，分别形成有伸出部，以包裹所述中心部的两侧。

8.根据权利要求1所述的板簧结构，其特征在于，

所述尾端还设置有卷耳，所述卷耳具有耳部和连接部，所述耳部呈具有开口的圆环形，从所述开口处延伸出两个连接部，两个所述连接部分别套在所述板簧本体的上下两侧，并通过螺钉固定。

9.根据权利要求8所述的板簧结构，其特征在于，

所述耳部内，还套设有衬套，所述衬套具有伸入部和与所述深入部一端连接的底部，所述伸入部伸入所述耳部；其中，

所述衬套具有两个，每个所述衬套的伸入部分别从所述耳部的两侧伸入所述耳部，并且两个所述伸入部在所述耳部内彼此之件具有间隔。

10.根据权利要求1-9任一项所述的板簧结构，其特征在于，

所述板簧本体为玻璃纤维和树脂复合材料压制而成。