CN111186272A - 钢板弹簧悬架系统和车辆 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种钢板弹簧悬架系统和车辆，钢板弹簧悬架系统包括钢板弹簧，用于连接钢板弹簧和车架前端的第一支架，以及用于连接钢板弹簧和车架后端的第二支架，钢板弹簧至少具有一段S形折弯段，钢板弹簧的一端形成有第一卷耳，另一端形成有第二卷耳，穿过第一卷耳的第一销轴和第一支架相连接，穿过第二卷耳的第二销轴和第二支架相连接。在汽车行驶过程中，钢板弹簧受到地面的冲击力，在上下跳动过程中，通过S形折弯段可实现自动伸缩，改变钢板弹簧的弧高，起到缓冲和吸振作用，另外，由于钢板弹簧可自动实现伸缩，无需在钢板弹簧的端部设置板簧吊耳和安装在板簧吊耳上的上销轴，降低了结构的复杂性，结构简单且重量轻，符合轻量化的设计原则。
Description
技术领域
本公开涉及车辆悬架领域，具体地，涉及一种钢板弹簧悬架系统和车辆。
背景技术
钢板弹簧是汽车悬架中应用最广泛的一种弹性元件，它是由若干片等宽但不等长(厚度可以相等，也可以不相等)的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁，能够承受车体重量、传递各方向的力和力矩，缓冲车体振动，其质量好坏直接影响整车行驶的平顺性和操纵稳定性。相关技术中，钢板弹簧悬架系统包括固定在钢板弹簧两端的安装支架、以及固定在钢板弹簧上的卡箍和减震器，在钢板弹簧运动过程中，其端部连接的板簧吊耳会随着钢板弹簧上下运动而前后运动，使钢板弹簧能够得到延伸和伸展，起到承载和缓冲作用。但是，由于钢板弹簧中弹簧片的片数较多，且连接的零部件数量较多，不能满足汽车轻量化设计的要求。
发明内容
本公开的第一个目的是提供一种钢板弹簧悬架系统，该钢板弹簧悬架系统能够解决现有钢板弹簧悬架系统零部件数量较多，无法实现轻量化设计的技术问题。
本公开的第二个目的是提供一种车辆，该车辆包括本公开提供的钢板弹簧悬架系统。
为了实现上述目的，本公开提供一种钢板弹簧悬架系统，包括钢板弹簧，用于连接所述钢板弹簧和车架前端的第一支架，以及用于连接所述钢板弹簧和车架后端的第二支架，所述钢板弹簧至少具有一段S形折弯段，所述钢板弹簧的一端形成有第一卷耳，另一端形成有第二卷耳，穿过所述第一卷耳的第一销轴和所述第一支架相连接，穿过所述第二卷耳的第二销轴和所述第二支架相连接。
可选地，所述第一支架和所述第二支架分别形成为U形结构，该U形结构包括用于与所述第一卷耳和所述第二卷耳的两端面相抵接的第一竖直板和第二竖直板，以及连接所述第一竖直板和所述第二竖直板的水平板，所述第一销轴和所述第二销轴分别依次穿过所述第一竖直板、相应的卷耳以及所述第二竖直板，并通过端部的锁紧件固定。
可选地，所述钢板弹簧悬架系统还包括减震器，以及连接所述减震器和所述钢板弹簧的第三支架，所述第三支架包括搭接在所述钢板弹簧上的U形架和用于与所述减震器相连接的连接架，所述连接架上形成有供所述U形架穿过的限位孔，所述钢板弹簧能够在所述U形架和所述连接架形成的封闭空间内上下运动。
可选地，所述钢板弹簧的底面上还固定有位于所述钢板弹簧和所述连接架之间的垫板。
可选地，所述钢板弹簧的顶面上还固定有缓冲块，所述缓冲块为几字形结构，所述U形架为两个，两个所述U形架分别搭接固定在所述几字形结构的两个翻边上。
可选地，所述钢板弹簧的两端部进行卷曲以分别形成所述第一卷耳和所述第二卷耳。
可选地，所述S形折弯段为一段，并且所述S形折弯段中向下折弯的端部向上卷曲以形成所述第一卷耳，所述S形折弯段中向上折弯的端部向下卷曲以形成所述第二卷耳。
可选地，所述钢板弹簧形成为中间部分向下折弯的弧形板，所述弧形板和所述S形折弯段中向上折弯段的曲率半径的比值为5:1-20:1。
可选地，所述钢板弹簧的长度为1200-1800mm，所述S形折弯段的曲率半径为150-300mm。
根据本公开的第二个方面，还提供一种车辆，该车辆包括上述的钢板弹簧悬架系统。
通过上述技术方案，在汽车运动过程中，钢板弹簧受到地面的冲击力，在上下跳动的过程中，通过S形折弯段处的变形可实现自动伸缩，改变钢板弹簧的弧高，起到缓冲和吸振的作用，另外，由于钢板弹簧可自动实现伸缩，无需在钢板弹簧的端部设置板簧吊耳和安装在板簧吊耳上的上销轴，并且无需设置用于防止多片弹簧片发生错位的卡箍，降低了本公开提供的钢板弹簧悬架系统结构的复杂性，结构简单且重量轻，符合轻量化的设计原则。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开一示例性实施方式提供的钢板弹簧悬架系统的结构示意图；
图2是本公开一示例性实施方式提供的钢板弹簧悬架系统另一视角的结构示意图；
图3是本公开一示例性实施方式提供的钢板弹簧悬架系统中钢板弹簧的结构示意图。
附图标记说明
1 钢板弹簧 10 S形折弯段
11 第一卷耳 12 第二卷耳
31 第一支架 32 第二支架
41 第一销轴 42 第二销轴
2 垫板 5 锁紧件
6 减震器 33 第三支架
331 U形架 332 连接架
7 缓冲块
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”、“顶”、“底”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“前”、“后”是指相对于车辆正常行驶的方向而言的，“内”、“外”是指相应部件轮廓的内和外，此外，本公开中使用的术语“第一”“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。另外，下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。
如图1和图2所示，本公开提供一种钢板弹簧悬架系统，该悬架系统包括钢板弹簧1，用于连接钢板弹簧1和车架前端的第一支架31，以及用于连接钢板弹簧1和车架后端的第二支架32，其中，钢板弹簧1至少具有一段S形折弯段10，钢板弹簧1的一端形成有第一卷耳11，另一端形成有第二卷耳12，穿过第一卷耳11的第一销轴41和第一支架31相连接，穿过第二卷耳12的第二销轴42和第二支架32相连接。这里，需要说明的是，钢板弹簧1为一片合金弹簧片，S形折弯段10可以为一段或弯曲程度不同的多段，在保证正常承载强度的前提下，可适当增加S形折弯段10的数量或S形折弯段10的弯曲程度。
通过上述技术方案，在汽车行驶过程中，钢板弹簧1受到地面的冲击力，在上下跳动的过程中，通过S形折弯段10处的变形可实现自动伸缩，改变钢板弹簧1的弧高，起到缓冲和吸振的作用，另外，由于钢板弹簧1可自动实现伸缩，无需在钢板弹簧1的端部设置板簧吊耳和安装在板簧吊耳上的上销轴，并且无需设置用于防止多片弹簧片发生错位的卡箍，降低了本公开提供的钢板弹簧悬架系统结构的复杂性，结构简单且重量轻，符合轻量化的设计原则。
具体地，在本公开中，如图1和图2所示，第一支架31和第二支架32分别可以形成为U形结构，该U形结构包括用于与第一卷耳11和第二卷耳12的两端面相抵接的第一竖直板和第二竖直板，以及连接第一竖直板和第二竖直板的水平板，第一销轴41和第二销轴42分别依次穿过第一竖直板、相应的卷耳以及第二竖直板，并通过端部的锁紧件5，例如螺母固定。这样，第一竖直板和第二竖直板与卷耳相连接，水平板与车架相连接，第一卷耳11和第二卷耳12分别形成有供第一销轴41和第二销轴42穿过的安装孔，便可将钢板弹簧1的两端分别可拆卸地固定在车架上。另外，钢板弹簧1的两端固定，在钢板弹簧1受到地面冲击时，可在S形折弯段10处发生变形，进行吸振和缓冲，保证整车行驶的平顺性和稳定性。
如图1和图2所示，本公开提供的钢板弹簧悬架系统还包括减震器6，以及连接减震器6和钢板弹簧1的第三支架33，第三支架33包括搭接在钢板弹簧1上的U形架331和用于与减震器6相连接的连接架332，连接架332上形成有供U形架331穿过的限位孔，钢板弹簧1能够在U形架331和连接架332形成的封闭空间内上下运动。减震器6固定在车架上，即，减震器6的位置固定，相应地，连接架332的位置也固定，U形架331和连接架332相连接，钢板弹簧1穿过U形架331且位于U形架331和连接架332之间的封闭空间内，当钢板弹簧1由于受到地面冲击时，可在该封闭空间的范围内上下运动，以进行缓冲和吸振。
进一步地，在本公开中，为防止钢板弹簧1在U形架331和连接架332之间的空间内活动范围太大，钢板弹簧1的底面上还固定有位于钢板弹簧1和连接架332之间的垫板2，垫板2随钢板弹簧1上下运动，垫板2可对钢板弹簧1的底面进行支撑。
另外，如图1和图2所示，钢板弹簧1的顶面上还固定有缓冲块7，缓冲块7可以为几字形结构，U形架331可以为两个，两个U形架331分别搭接固定在几字形结构的两个翻边上。在钢板弹簧1向上运动时，缓冲块7能够起到缓冲作用，例如，缓冲块7可以为弹性件，并通过几字形支架固定在钢板弹簧1上，还可以通过几字形支架的变形进一步缓冲振动，两个U形架331分别位于缓冲块7的两侧，以对钢板弹簧1上下运动的幅度进行限定。
在本公开中，钢板弹簧1的两端部进行卷曲以分别形成用于与车架相连接的第一卷耳11和第二卷耳12，其中，第一卷耳11和第二卷耳12的卷曲方向可以相同，例如同时向上卷曲或同时向下卷曲，两者的卷曲方向也可以不同，即分别向上卷曲和向下卷曲，均可实现与车架的稳定连接。
第一卷耳11和第二卷耳12可以为任意适当的结构。在本实施方式中，如图3所示，钢板弹簧1的一端可以向上卷曲以形成第一卷耳11，另一端可以向下卷曲以形成第二卷耳12。第一卷耳11和第二卷耳12分别由钢板弹簧1的端部向内卷曲一圈以形成供第一销轴41和第二销轴42穿过的安装孔，在其他实施方式中，第一卷耳11和第二卷耳12还可以向内卷曲多圈。第一卷耳11和第二卷耳12中一个向上卷曲，另一个向下卷曲，尤其是在靠近S形折弯段10的一端向下卷曲，可保证钢板弹簧1两端与车架的安装位置在同一高度上，易于安装和固定。
具体地，在本实施方式中，如图3所示，S形折弯段10仅为一段，并且S形折弯段10中向下折弯的端部向上卷曲以形成第一卷耳11，S形折弯段10中向上折弯的端部向下卷曲以形成上述第二卷耳12，且向下折弯的程度远远小于向上折弯的程度。即，向上折弯段靠近车架后端，能够将汽车振动有效传递至钢板弹簧1，并在S形折弯段10处产生变形，改变钢板弹簧1的弧高，更好地吸收和缓冲振动。
钢板弹簧1可以形成为中间部分向下折弯的弧形板，弧形板和S形折弯段10中向上折弯段的曲率半径的比值可以为5:1-20:1，即，S形折弯段10位于弧形板的中间部分和第二卷曲12之间，且弧形板的弯曲程度远远小于S形折弯段10中的向上折弯段，弧形板的中间位置和S形折弯段10处可同时发生变形，且两者的变形量进行叠加以吸振，更好地缓冲振动。在其他实施方式中，钢板弹簧1还可以为与地面平行设置的平板，S形折弯段10相对于平板向上和向下折弯，能够在曲率变化处产生变形即可，此处不做任何限制。
在本实施方式中，钢板弹簧1的长度可以为1200-1800mm，S形折弯段10的曲率半径可以为150-300mm。经过多次试验，当钢板弹簧1的长度为1200-1800mm，S形折弯段10的曲率半径为150-300mm时，既能够保证钢板弹簧1的承载强度，同时还能够具有良好的缓冲和吸振作用。
根据本公开的第二个方面，还提供一种车辆，该车辆包括上文中介绍的钢板弹簧悬架系统。该车辆具有上述钢板弹簧悬架系统的所有有益效果，此处不做过多赘述。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种钢板弹簧悬架系统，包括钢板弹簧(1)，用于连接所述钢板弹簧(1)和车架前端的第一支架(31)，以及用于连接所述钢板弹簧(1)和车架后端的第二支架(32)，其特征在于，所述钢板弹簧(1)至少具有一段S形折弯段(10)，所述钢板弹簧(1)的一端形成有第一卷耳(11)，另一端形成有第二卷耳(12)，穿过所述第一卷耳(11)的第一销轴(41)和所述第一支架(31)相连接，穿过所述第二卷耳(12)的第二销轴(42)和所述第二支架(32)相连接。
2.根据权利要求1所述的钢板弹簧悬架系统，其特征在于，所述第一支架(31)和所述第二支架(32)分别形成为U形结构，该U形结构包括用于与所述第一卷耳(11)和所述第二卷耳(12)的两端面相抵接的第一竖直板和第二竖直板，以及连接所述第一竖直板和所述第二竖直板的水平板，所述第一销轴(41)和所述第二销轴(42)分别依次穿过所述第一竖直板、相应的卷耳以及所述第二竖直板，并通过端部的锁紧件(5)固定。
3.根据权利要求1所述的钢板弹簧悬架系统，其特征在于，所述钢板弹簧悬架系统还包括减震器(6)，以及连接所述减震器(6)和所述钢板弹簧(1)的第三支架(33)，所述第三支架(33)包括搭接在所述钢板弹簧(1)上的U形架(331)和用于与所述减震器(6)相连接的连接架(332)，所述连接架(332)上形成有供所述U形架(331)穿过的限位孔，所述钢板弹簧(1)能够在所述U形架(331)和所述连接架(332)形成的封闭空间内上下运动。
4.根据权利要求3所述的钢板弹簧悬架系统，其特征在于，所述钢板弹簧(1)的底面上还固定有位于所述钢板弹簧(331)和所述连接架(332)之间的垫板(2)。
5.根据权利要求4所述的钢板弹簧悬架系统，其特征在于，所述钢板弹簧(1)的顶面上还固定有缓冲块(7)，所述缓冲块(7)为几字形结构，所述U形架(331)为两个，两个所述U形架(331)分别搭接固定在所述几字形结构的两个翻边上。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的钢板弹簧悬架系统，其特征在于，所述钢板弹簧(1)的两端部进行卷曲以分别形成所述第一卷耳(11)和所述第二卷耳(12)。
7.根据权利要求6所述的钢板弹簧悬架系统，其特征在于，所述S形折弯段(10)为一段，并且所述S形折弯段(10)中向下折弯的端部向上卷曲以形成所述第一卷耳(11)，所述S形折弯段(10)中向上折弯的端部向下卷曲以形成所述第二卷耳(12)。
8.根据权利要求7所述的钢板弹簧悬架系统，其特征在于，所述钢板弹簧(1)形成为中间部分向下折弯的弧形板，所述弧形板和所述S形折弯段(10)中向上折弯段的曲率半径的比值为5:1-20:1。
9.根据权利要求7所述的钢板弹簧悬架系统，其特征在于，所述钢板弹簧(1)的长度为1200-1800mm，所述S形折弯段(10)的曲率半径为150-300mm。
10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的钢板弹簧悬架系统。
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| CN201811355570.7A CN111186272A (zh) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | 钢板弹簧悬架系统和车辆 |
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