CN107499081A - 一种单片钢板弹簧汽车悬架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种单片钢板弹簧汽车悬架。主要由钢板弹簧、副簧、车身结构件、悬架高度调节器、橡胶减震块、减震器、上叉臂、转向节、制动盘、纵向稳定杆、U型螺栓组成，悬架高度调节器可设置为手动悬架高度调节器和自动悬架高度调节器，手动调节器由手动调节器主体、手动调节器盖板、手动调节器升降杆、止旋杆组成，自动调节器由自动调节器主体、涡轮、自动调节器升降杆、蜗杆、自动调节器盖板、自锁直流电机、推力球轴承组成。本发明采用单片钢板弹簧，解决了多片弹簧钢板之间的摩擦而影响其使用寿命、重量较重、刚度大、舒适性差等问题，充分发挥了钢板弹簧悬架的优点，并且悬架高度调节变得简单。

Description

一种单片钢板弹簧汽车悬架
技术领域
本发明涉及一种单片钢板弹簧汽车悬架，是通过悬架高度调节器调节副簧的角度改变单片钢板弹簧的变形量达到调节悬架高度的独立悬架系统。
背景技术
当前市场有各种结构的汽车悬架，钢板弹簧悬架结构简单，工作可靠，成本低廉，维修方便。它既是悬架的弹性元件，又是悬架的导向装置，同时有减震作用。但由于只能用于非独立悬架，重量较重，刚度大，舒适性差，纵向尺寸较长，不利于缩短汽车的前悬和后悬等。汽车为了适应不同的行驶路况，车身离地高度的调节在汽车市场有比较大的需求，目前能够调节悬架高度的汽车悬架主要是空气悬架形式，但空气悬架结构复杂、价格昂贵、占用空间大、维修成本高等。
发明内容
本发明目的在于提供一种可以调节高度、使用钢板弹簧的汽车悬架。
本发明的技术方案是：一种单片钢板弹簧汽车悬架，主要由钢板弹簧、副簧、车身结构件、悬架高度调节器、橡胶减震块、减震器、上叉臂、转向节、制动盘、纵向稳定杆、U型螺栓组成；钢板弹簧由U型螺栓固定在车身结构件上；副簧一端通过转轴与车身结构件相连，副簧的另一端通过悬架高度调节器的作用力使副簧绕转轴转动，悬架高度调节器安装在车身结构件上；钢板弹簧及上叉臂的一端与转向节相连接，钢板弹簧及纵向稳定杆组成悬架的下叉臂；橡胶减震块与车身结构件相连，橡胶变形力作用在钢板弹簧靠近端部的位置上；悬架高度调节器可设置为手动悬架高度调节器和自动悬架高度调节器，手动悬架高度调节器由手动调节器主体、手动调节器盖板、手动调节器升降杆、止旋杆组成，自动调节器由自动调节器主体、涡轮、自动调节器升降杆、蜗杆、自动调节器盖板、自锁直流电机、推力球轴承组成。
本发明的汽车悬架用于汽车前悬架或后悬架，用于前悬架时，汽车发动机身可设置为固定钢板弹簧和副簧的车身结构件，可以减少承载汽车发动机的软连接结构。
本发明设置的钢板弹簧主要起减震、承重、导向的作用，设置为弧形，圆弧顶部向上、两端向下；用于前悬架时两端与转向节的万向节相连接，用于后悬架时两端设置为卷耳与转向节相连接；钢板弹簧的弧高、长度、宽度、厚度设置需根据悬架设计要求计算，并根据实验及实际运行验证的数据进行设计。
本发明的副簧设置为弧形，其圆弧顶部向下两端向上，一端设置有卷耳，通过转轴与车身结构件相连，主要取到减震、承重的作用，副簧的弧高、长度、宽度、厚度设置需根据悬架设计要求计算，并根据实验及实际运行验证的数据进行设计。
本发明的钢板弹簧与副簧圆弧背向安装，受到的外力增大时钢板弹簧和副簧的接触位置向汽车轮毂方向移动；在悬架高度调节器的作用下副簧活动的一端向下转动时，在承受相同的重力下，副簧的变形量增加，钢板弹簧的变形量减小，达到改变悬架高度的目的。
本发明设置的纵向稳定杆通过特殊结构与钢板弹簧相连接，另一端与车身结构件相连接，承受钢板弹簧的纵向受力。
本发明设置的橡胶减震块与车身结构件相连，橡胶弹性变形力作用在钢板弹簧靠近端部的位置上，在悬架高度升高前起减震作用。
附图说明
图1为本发明空载时悬架升高前结构示意图；
图2为本发明空载时悬架升高后结构示意图；
图3这本发明空载时不可调节悬架高度结构示意图；
图4为本发明手动悬架高度调节器悬架升高前结构示意图；
图5为本发明手动悬架高度调节器悬架升高后结构示意图；
图6为本发明自动悬架高度调节器悬架升高前结构示意图；
图7为本发明结构悬架升高前前悬架轴侧图；
图8为本发明结构悬架升高前后悬架轴侧图；
图中：1、钢板弹簧；2、副簧；3、车身结构件；4、悬架高度调节器；5、橡胶减震块；6、减震器；7、上叉臂；8、转向节；9、制动盘；10、纵向稳定杆；11、U型螺栓；12、转轴；13、手动调节器主体；14、手动调节器盖板；15、手动调节器升降杆；16、止旋杆；17、自动调节器主体；18、涡轮；19自动调节器升降杆；20、自动调节器盖板；21、蜗杆；22、自锁直流电机；23、推力轴承。
具体实施方式
如图1-2所示，本发明由钢板弹簧1、副簧2、车身结构件3、悬架高度调节器4、橡胶减震块5、减震器6、上叉臂7、转向节8、制动盘9、纵向稳定杆10、U型螺栓11组成。钢板弹簧1由U型螺栓11固定在车身结构件3上，副簧一端通过转轴12与车身结构件3相连；副簧2通过悬架高度调节器4可使副簧2绕转轴12转动，橡胶减震块5与车身结构件3相连，作用在钢板弹簧1靠近端部的位置上。
如图3所示，本发明去掉悬架高度调节器，在悬架高度调节器的位置设置一支承块，与车身结构件为一整体件，形成一不可调节高度的独立悬架系统。
如图4-6所示，本发明的悬架高度调节器可设置为手动悬架高度调节器和自动悬架高度调节器。手动悬架高度调节器由手动调节器主体13、手动调节器盖板14、手动调节器升降杆15、止旋杆16组成；自动悬架高度调节器由自动调节器主体17、涡轮18、自动调节器升降杆19、自动调节器盖板20、蜗杆21、自锁直流电机22、推力球轴承23组成。
本发明的调节器升降杆上设置有螺纹，手动调节器主体和涡轮内部设置有与调节器升降杆相匹配的螺纹。悬架高度调节前，悬架高度调节器的升降杆的螺纹部分分别在手动调节器主体和涡轮内的顶部位置，通过工具或电机驱动，升降杆向下移动，到达手动调节器主体或涡轮内的下部；手动调节器升降杆到达手动调节器主体底部位置后，将工具上移，适当旋转手动调节器升降杆角度，让止旋杆卡入手动调节器升降杆上部的槽内，手动调节器升降杆不被外力旋动，止旋杆上设置有弹簧，保持止旋杆具有向上的弹力；自动悬架高度调节器通过启动自锁直流电机，带动蜗杆、涡轮转动，自动调节器升降杆在涡轮内上下滑动，通过自锁直流电机的自锁功能，保证自动调节器升降杆不被外力旋动，配备传感器和相应的电子控制系统可以自由调节悬架高度。
本发明应用于前悬架时，汽车发动机身可设置为固定钢板弹簧和副簧的车身结构件，由钢板弹簧直接承载汽车发动机的重量，可以减少承载汽车发动机的软连接结构，大大减轻汽车的重量。
本发明采用钢板弹簧与副簧结合使用。受到的外力增大时，钢板弹簧和副簧的变形量相应增大，钢板弹簧和副簧接触位置向汽车轮毂方向移动，钢板弹簧的刚度增加，改变钢板弹簧的弹性系数呈非线性变化；副簧在悬架高度调节器的作用下活动的一端向下转动，在承载相同的重力下，钢板弹簧和副簧的接触位置随着副簧的下压逐渐向汽车轮毂方向移动，副簧的弹性变形量增加，钢板弹簧的弹性变形量减小，因悬架离地高度由钢板弹簧决定的，钢板弹簧的变形量减小，悬架高度增加，提高汽车的通过性；升高汽车悬架后，虽然钢板弹簧两端的离地高度升高不多，但钢板弹簧由于厚度大、强度高，能承受一定的外力而不至损坏，且更换成本低。
本发明设置的纵向稳定杆与钢板弹簧靠近端部的位置用一种特殊的结构相连接，承受钢板弹簧的纵向受力，解决钢板弹簧纵向稳定性差的问题。
本发明设置的橡胶减震块与车身结构件相连，橡胶弹性变形力作用在钢板弹簧靠近端部的位置上，在悬架高度升高前起减震作用，可以设置更轻的钢板弹簧，充分利用汽车的空间；通过改变橡胶减震块的形状、内部结构等设置成不同弹性状态的减震块，提供更多的调整悬架舒适性的设置方法。
本发明所描述的车身结构件为一泛指车身的结构部件，根据设计需要可设置成其它的各种形式。

Claims (9)

1.一种单片钢板弹簧汽车独架，其特征在于：一种单片钢板弹簧汽车悬架，主要由钢板弹簧、副簧、车身结构件、悬架高度调节器、橡胶减震块、减震器、上叉臂、转向节、制动盘、纵向稳定杆、U型螺栓组成；钢板弹簧由U型螺栓固定在车身结构件上；副簧一端通过转轴与车身结构件相连，副簧的另一端通过悬架高度调节器的作用力使副簧绕转轴转动；悬架高度调节器安装在车身结构件上提供副簧旋转动力；钢板弹簧及上叉臂的一端与转向节相连接，钢板弹簧及纵向稳定杆通过特殊结构直接相连接，组成悬架的下叉臂；橡胶减震块与车身结构件相连，其橡胶弹性变形力作用在靠近钢板弹簧端部的位置上。
2.根据权利要求1所述的单片钢板弹簧汽车悬架，其特征在于：可用于汽车前悬架或后悬架；用于汽车前悬架时，汽车发动机身设置为固定钢板弹簧及副簧的车身结构件。
3.根据权利要求1或2所述的单片钢板弹簧汽车悬架，其特征在于：所述的钢板弹簧与副簧结合使用，匀设置为圆弧型，其圆弧背向安装；钢板弹簧圆弧顶部向上两端向下，用于前悬架时，通过万向节与转向节相连接，用于后悬架时，钢板弹簧两端设置为卷耳与转向节相连接；副簧的圆弧顶部向下两端向上，一端设置为卷耳通过转轴与车身结构件相连接，另一端在悬架高度调节器的作用下绕转轴转动，调节钢板弹簧与副簧之间的受力点变动。
4.根据权利要求1或3所述的单片钢板弹簧汽车悬架，其特征在于：所述的悬架高度调节器可设置为手动悬架高度调节器，由手动调节器主体、手动调节器盖板、手动调节器升降杆、止旋杆组成；手动调节器升降杆和手动调节器主体内匀设置有相匹配的螺纹，借助工具手动调节器升降杆在手动调节器主体内上下移动，手动调节器升降杆到达手动调节器主体内的下部时，止旋杆卡入手动调节器升降杆上部的槽内。
5.根据权利要求1或3或4所述的单片钢板弹簧汽车悬架，其特征在于：所述的悬架高度调节器可设置为自动悬架高度调节器，由自动调节器主体、涡轮、自动调节器升降杆、蜗杆、自动调节器盖板、自锁直流电机、推力球轴承组成；自动调节器升降杆和涡轮内部设置有相匹配的螺纹，通过电机带动蜗杆、涡轮转动，自动调节器升降杆在涡轮内上下滑动。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的单片钢板弹簧汽车悬架，其特征在于：所述的单片钢板弹簧的两端分别与各自的副簧、悬架高度调节器、橡胶减震块、上叉臂、转向节、减震器、制动盘、纵向稳定杆等，形成两个可调节悬架高度的独立悬架。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的单片钢板弹簧汽车悬架，其特征在于：当悬架高度调节器设置为副簧活动端的不能活动的支点时，所述的单片钢板弹簧的两端分别与各自的副簧、橡胶减震块、上叉臂、转向节、减震器、制动盘、纵向稳定杆等形成两个不可调节悬架高度的独立悬架。
8.根据权利要求1或6或7所述的单片钢板弹簧汽车悬架，其特征在于：所述的橡胶减震块与车身结构件相连接，其橡胶弹性变形力作用在靠近钢板弹簧端部的位置上。
9.根据权利要求1或2或3或6或7所述的单片钢板弹簧汽车悬架，其特征在于：所述的纵向稳定杆的一端与钢板弹簧的靠近端部的位置通过特殊结构直接相连接。
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