CN117207725A - 悬架及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆技术领域，公开了悬架及车辆，悬架包括钢板弹簧、支架组件和复合减震器，钢板弹簧包括多个层叠设置的簧片，钢板弹簧的两端分别与支架组件铰连接，复合减震器一端与钢板弹簧相连接，另一端适于与车架相连接，复合减震器位于两个支架组件之间，复合减震器内设置有变刚度弹性件，以实现变刚度和阻尼功能，本发明当车辆在空载到满载的整个过程，复合减震器中的变刚度橡胶弹簧和钢板弹簧协同设计，实现悬架系统偏频相对稳定，起到减震、承载的作用，由于复合减震器的刚度呈线性变化，在车辆行驶中可对车辆起到线性减振及承载，减小了车辆行驶过程中的振幅，提高了驾驶人员驾驶车辆的舒适度和体验感，同时实现动挠度极限位置的限位功能。

Description

悬架及车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体涉及悬架及车辆。

背景技术

钢板弹簧是车辆悬架中广泛应用的一种弹性元件，它是由若干片弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁，对悬架起到减震、承载的作用。

现有技术的车辆悬架中，多采用单级钢板弹簧或两级钢板弹簧的结构，单级钢板弹簧结构空载偏频过大、动挠度小，两级钢板弹簧结构占用空间大，存在刚度阶跃。这两种悬架结构刚度为固定值，在空、满载载荷变化大时，不能兼顾车辆空、满载两种工况的舒适性需求，从而导致驾驶人员驾驶车辆过程车辆振幅大，驾驶体验感差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种悬架及车辆，以解决现有技术中悬架结构刚度为固定值，在空、满载时车辆振幅大，驾驶体验感差的问题。

第一方面，本发明提供了一种悬架，包括：钢板弹簧、支架组件和复合减震器，钢板弹簧包括多个层叠设置的簧片，钢板弹簧的两端分别与支架组件铰连接，支架组件适于与车架固定连接，复合减震器一端与钢板弹簧相连接，另一端适于与车架相连接，复合减震器位于两个支架组件之间，复合减震器内设置有变刚度弹性件，以实现变刚度和阻尼功能。

有益效果：通过设置复合减震器，当车辆在空载到满载的整个过程，复合减震器中的变刚度弹性件和钢板弹簧协同工作，实现悬架系统偏频相对稳定，由于复合减震器的刚度呈线性变化，在车辆行驶中可对车辆起到线性减振及承载，减小了车辆行驶过程中的振幅，提高了驾驶人员驾驶车辆的舒适度和体验感。

在一种可选的实施方式中，复合减震器包括油缸和活塞杆，油缸一端与钢板弹簧相连接，活塞杆一端与油缸远离钢板弹簧的一端滑动连接，另一端适于与车架相连接，变刚度弹性件套设在活塞杆上，位于油缸与车架之间。

有益效果：通过在活塞杆上套设变刚度弹性件，当车辆在行驶中受到冲击时，活塞杆一端在油缸内滑动，油缸内油液可对活塞杆产生阻尼，从而起到缓冲作用，同时变刚度弹性件在活塞杆上受到挤压，由于变刚度弹性件的弹性力呈线性渐变力，在活塞杆移动时可对活塞杆移动方向提供反向的线性渐变力，使得活塞杆可起到线性渐变的缓冲及支撑作用，减小了车辆行驶过程中的振幅，提高了驾驶人员驾驶车辆的舒适度和体验感。

在一种可选的实施方式中，复合减震器还包括防尘罩，其一端与活塞杆固定连接，另一端活动套设在油缸外部，变刚度弹性件设置在防尘罩内部。

有益效果：设置防尘罩可避免活塞杆和变刚度弹性件与外界环境相接触，减少环境中的杂质等落在活塞杆和变刚度弹性件上，从而影响缓冲及支撑效果，保证了驾驶人员驾驶车辆的舒适度和体验感。

在一种可选的实施方式中，复合减震器还包括隔热件，其套设在活塞杆上，位于变刚度弹性件与油缸之间。

有益效果：通过设置隔热件，可避免减震器在工作时，油缸产生的热量传导至变刚度弹性件上，避免热量对变刚度弹性件的性能产生影响，从而保证了变刚度弹性件的渐变刚度。

在一种可选的实施方式中，支架组件包括第一支架和第二支架，钢板弹簧一端与第一支架铰连接，第一支架适于与车架固定连接，第二支架包括架体与第一连杆，架体适于与车架固定连接，第一连杆一端与架体铰连接，另一端与钢板弹簧铰连接。

有益效果：通过将钢板弹簧与第一支架和第一连杆铰连接，当钢板弹簧在车辆行驶中发生变形时，其两端可与第一支架和第一连杆间转动，以保证钢板弹簧产生足够的形变。

在一种可选的实施方式中，还包括固定设置在钢板弹簧顶部的限位组件。

有益效果：通过设置限位组件，可对钢板弹簧起到限位作用，避免钢板弹簧变形时与车架发生碰撞。

在一种可选的实施方式中，限位组件包括限位件和固定件，限位件设置在钢板弹簧顶部，固定件固定连接限位件与钢板弹簧。

在一种可选的实施方式中，限位组件还包括第二连杆，一端与固定件相连接，另一端与油缸远离活塞杆的一端相连接。

第二方面，本发明还提供了一种车辆，包括上述的悬架。

在一种可选的实施方式中，还包括车架和连接件，支架组件与车架固定连接，连接件固定安装在车架上，复合减震器远离钢板弹簧的一端与连接件固定连接。

由于车辆采用了本实施例中的悬架，因此具有与悬架相同的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例的一种悬架的主视图；

图2为图1中A的局部放大示意图；

图3为本发明实施例的一种悬架中复合减震器的主视图；

图4为本发明实施例的一种悬架中复合减震器的剖视图。

附图标记说明：

1、钢板弹簧；101、簧片；

2、支架组件；201、第一支架；202、第二支架；2021、架体；2022、第一连杆；

3、复合减震器；301、油缸；302、活塞杆；303、防尘罩；304、隔热件；305、变刚度弹性件；

4、限位组件；401、限位件；402、固定件；403、第二连杆；

5、车架；501、连接件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

下面结合图1至图4，描述本发明的实施例。

根据本发明的实施例，一方面，如图1和图2所示，提供了一种悬架，包括钢板弹簧1、支架组件2和复合减震器3，钢板弹簧1包括多个层叠设置的簧片101，钢板弹簧1的两端分别与支架组件2铰连接，支架组件2适于与车架5固定连接，复合减震器3一端与钢板弹簧1相连接，另一端适于与车架5相连接，复合减震器3位于两个支架组件2之间，复合减震器3内设置有变刚度弹性件305，以实现变刚度和阻尼功能。

具体地，本实施例中钢板弹簧1是由若干片等宽、等长、等厚的簧片101层叠而成，本实施例中簧片101数量为三片。在其他一些实施例中簧也可以是其他数量，但至少设一片，同样的钢板弹簧1也可以是由若干片等宽、不等长、厚度相等或不等的簧片101层叠而成，簧片101的长度由上至下依次减小，使叠加起来的簧片101形成一个倒三角形的态势，很好的利用了三角受力的原理。

本实施例中，与连接组件相连接的簧片101为主片，主片两端为卷绕呈环形的卷耳，卷耳与连接组件通过铰轴相连接。当钢板弹簧1安装在悬架中，所承受的垂直载荷为正向时，各簧片101都受力变形，有向上拱弯的趋势。这时，安装在钢板弹簧1底部的车桥和车架5便相互靠近。当车桥与车架5互相远离时，钢板弹簧1所受的正向垂直载荷和变形便逐渐减小，有时甚至会反向。因此主片卷耳受力严重，是薄弱处，为改善主片卷耳的受力情况，将第二片末端也弯成包耳，包在主片卷耳的外面。为了使得在弹性变形时各簧片101有相对滑动的可能，在主片卷耳与第二片包耳之间留有空隙。在其他一些实施例中的钢板弹簧1两端不做成卷耳，也可采用其他的支撑连接方式，如橡胶支撑垫。

通过设置在复合减震器3内附加变刚度弹性件305后实现变刚度和阻尼功能，当车辆在空载到满载的整个过程，复合减震器3和钢板弹簧1可同时起到减震、承载的作用，由于复合减震器3的刚度呈线性变化，在车辆行驶中可对车辆起到线性减振及承载，减小了车辆行驶过程中的振幅，提高了驾驶人员驾驶车辆的舒适度和体验感。根据不同的刚度需求选用不同的复合减震器3，从而可实现悬架刚度需求自由选择，采用钢板弹簧1和复合减震器3的结合方式，占用车身空间少，节省布置空间，提供了车身空间的利用率。复合减震器3重量轻，降低了整车的质量。

在一个实施例中，如图3和图4所示，复合减震器3包括油缸301和活塞杆302，油缸301一端与钢板弹簧1相连接，活塞杆302一端与油缸301远离钢板弹簧1的一端滑动连接，另一端适于与车架5相连接，变刚度弹性件305套设在活塞杆302上，位于油缸301与车架5之间。

具体地，本实施例中油缸301内部为设有液压油，活塞杆302一端伸入油缸301内，可沿油缸301内壁滑动，油缸301底端与钢板弹簧1铰连接，活塞杆302顶端与车架5铰连接，变刚度弹性件305套设在活塞杆302上。

本实施例中，变刚度弹性件305采用橡胶弹簧，橡胶弹簧的刚性随其被压缩发生线性变化。在其他一些实施例中变刚度弹性件305也可采用可用螺旋弹簧，螺旋弹簧外径由一端向另一端递增。

变刚度弹性件305的选定方式为，首先设计选定悬架相对舒适的偏频值，钢板弹簧1自身刚度按车辆空载载荷确定，钢板弹簧1两端与车架5固定连接，中间位置用于与车桥固定连接，参照选定偏频值，同时确定悬架的满载刚度，满载刚度由钢板弹簧1刚度和复合减震器3中的橡胶弹簧刚度组成，复合减震器3上端与车架5固定连接，下端与车桥固定连接，空满载刚度增加值由复合减震器3自带的橡胶弹簧的刚度补充，根据不同的设计需求，选用不同的变刚度弹性件305，从而实现悬架刚度渐变、偏频稳定的需求。

通过在活塞杆302上套设变刚度弹性件305，当车辆在行驶中受到冲击时，活塞杆302一端在油缸301内滑动，油缸301内油液可对活塞杆302产生阻尼，从而起到缓冲作用，同时变刚度弹性件305在活塞杆302上受到挤压，由于变刚度弹性件305的弹性力呈线性渐变力，在活塞杆302移动时可对活塞杆302移动方向提供反向的线性渐变力，使得活塞杆302可起到线性渐变的缓冲及支撑作用，减小了车辆行驶过程中的振幅，提高了驾驶人员驾驶车辆的舒适度和体验感。

在一个实施例中，复合减震器3还包括防尘罩303，其一端与活塞杆302固定连接，另一端活动套设在油缸301外部，变刚度弹性件305设置在防尘罩303内部。防尘罩303的一端始终套设在油缸301外壁上，减少外部杂物落入油缸301内部。

设置防尘罩303可避免活塞杆302和变刚度弹性件305与外界环境相接触，减少环境中的杂质等落在活塞杆302和变刚度弹性件305上，从而影响缓冲及支撑效果，保证了驾驶人员驾驶车辆的舒适度和体验感。

在一个实施例中，复合减震器3还包括隔热件304，其套设在活塞杆302上，位于变刚度弹性件305与油缸301之间。

具体地，本实施例中隔热件304采用隔热树脂环。

通过设置隔热件304，可避免减震器在工作时，油缸301产生的热量传导至变刚度弹性件305上，避免热量对变刚度弹性件305的性能产生影响，从而保证了变刚度弹性件305的渐变刚度，同时还可起到限位作用，避免活塞杆302行程过长，对变刚度弹性件305压缩过度。

在一个实施例中，支架组件2包括第一支架201和第二支架202，钢板弹簧1一端与第一支架201铰连接，第一支架201适于与车架5固定连接，第二支架202包括架体2021与第一连杆2022，架体2021适于与车架5固定连接，第一连杆2022一端与架体2021铰连接，另一端与钢板弹簧1铰连接。

具体地，第一支架201通过铰轴与钢板弹簧1上的卷耳转动连接，第一连接杆的一端通过铰轴与钢板弹簧1上另一侧的卷耳转动连接。

通过将钢板弹簧1与第一支架201和第一连杆2022铰连接，当钢板弹簧1在车辆行驶中发生变形时，其两端可与第一支架201和第一连杆2022间转动，以保证钢板弹簧1产生足够的形变。

在一个实施例中，还包括固定设置在钢板弹簧1顶部的限位组件4。

通过设置限位组件4，可对钢板弹簧1起到限位作用，避免钢板弹簧1变形时与车架5发生碰撞。

在一个实施例中，限位组件4包括限位件401和固定件402，限位件401设置在钢板弹簧1顶部，固定件402固定连接限位件401与钢板弹簧1。

具体地，限位件401呈三角形形状，其尖端朝向车架5，底端放置在钢板弹簧1顶部，限位件401外部套设有中间为开口的安装座，固定件402采用U型螺栓，两个U型螺栓一端安装在安装座上的限位槽中，另一端通过螺母紧固连接，以将钢板弹簧1中部位置安装牢固，钢板弹簧1的两端通过卡扣连接紧固，避免钢板弹簧1松散。

在一个实施例中，限位组件4还包括第二连杆403，一端与固定件402相连接，另一端与油缸301远离活塞杆302的一端相连接。

具体地，第二连杆403一端连接在固定件402远离限位件401的一端，另一端与油缸301铰接。

根据本发明的实施例，另一方面，还提供了一种车辆，包括本实施例的悬架。

在一个实施例中，车辆还包括车架5和连接件501，支架组件2与车架5固定连接，连接件501固定安装在车架5上，复合减震器3远离钢板弹簧1的一端与连接件501固定连接。

具体地，第一支架201与第二支架202中的架体2021固定安装在车架5上，连接件501固定安装在车架5上，活塞杆302远离油缸301的一端与连接件501铰接。在车架5上与限位件401相对的位置还设有抵接件，当钢板弹簧1靠近车架5时，限位件401可与抵接件相抵接，降低对车架5的冲击。

本实施例中，悬架优选设置在车架5的后端，即悬架为车辆的后悬架，在其他一些实施例中，悬架也可以设置在车架5前端作为车辆的前悬架，或者同时设置在车架5的前端与后端。

本实施例中，对车辆不做具体限定，车辆可以是载货车辆、载客车辆或作业车辆，也可以是代步车辆等。

通过设置在复合减震器3内附加变刚度弹性件305后实现变刚度和阻尼功能，当车辆在空载到满载的整个过程，复合减震器3和钢板弹簧1可同时起到减震、承载的作用，由于复合减震器3的刚度呈线性变化，在车辆行驶中可对车辆起到线性减振及承载，减小了车辆行驶过程中的振幅，提高了驾驶人员驾驶车辆的舒适度和体验感。根据不同的刚度需求选用不同的复合减震器3，从而可实现悬架刚度需求自由选择，采用钢板弹簧1和复合减震器3的结合方式，占用车身空间少，节省布置空间，提供了车身空间的利用率。复合减震器3重量轻，降低了整车的质量。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种悬架，其特征在于，包括：

钢板弹簧(1)，所述钢板弹簧(1)包括多个层叠设置的簧片(101)；

支架组件(2)，所述钢板弹簧(1)的两端分别与所述支架组件(2)铰连接，所述支架组件(2)适于与车架(5)固定连接；

复合减震器(3)，所述复合减震器(3)一端与所述钢板弹簧(1)相连接，另一端适于与所述车架(5)相连接，所述复合减震器(3)位于两个所述支架组件(2)之间，所述复合减震器(3)内设置有变刚度弹性件(305)，以实现变刚度和阻尼功能。

2.根据权利要求1所述的悬架，其特征在于，所述复合减震器(3)包括：

油缸(301)，一端与所述钢板弹簧(1)相连接；

活塞杆(302)，一端与所述油缸(301)远离所述钢板弹簧(1)的一端滑动连接，另一端适于与所述车架(5)相连接，所述变刚度弹性件(305)套设在所述活塞杆(302)上，位于所述油缸(301)与所述车架(5)之间。

3.根据权利要求2所述的悬架，其特征在于，所述复合减震器(3)还包括：

防尘罩(303)，一端与所述活塞杆(302)固定连接，另一端活动套设在所述油缸(301)外部，所述变刚度弹性件(305)设置在所述防尘罩(303)内部。

4.根据权利要求2或3所述的悬架，其特征在于，所述复合减震器(3)还包括：

隔热件(304)，套设在所述活塞杆(302)上，位于所述变刚度弹性件(305)与所述油缸(301)之间。

5.根据权利要求4所述的悬架，其特征在于，所述支架组件(2)包括：

第一支架(201)，所述钢板弹簧(1)一端与所述第一支架(201)铰连接，所述第一支架(201)适于与所述车架(5)固定连接；

第二支架(202)，包括架体(2021)与第一连杆(2022)，所述架体(2021)适于与所述车架(5)固定连接，所述第一连杆(2022)一端与所述架体(2021)铰连接，另一端与所述钢板弹簧(1)铰连接。

6.根据权利要求5所述的悬架，其特征在于，还包括：

限位组件(4)，固定设置在所述钢板弹簧(1)顶部。

7.根据权利要求6所述的悬架，其特征在于，所述限位组件(4)包括：

限位件(401)，设置在所述钢板弹簧(1)顶部；

固定件(402)，固定连接所述限位件(401)与所述钢板弹簧(1)。

8.根据权利要求7所述的悬架，其特征在于，所述限位组件(4)还包括：

第二连杆(403)，一端与所述固定件(402)相连接，另一端与所述油缸(301)远离所述活塞杆(302)的一端相连接。

9.一种车辆，其特征在于，包括：

权利要求1至8中任一项所述的悬架。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，还包括：

车架(5)，所述支架组件(2)与所述车架(5)固定连接；

连接件(501)，固定安装在所述车架(5)上，所述复合减震器(3)远离所述钢板弹簧(1)的一端与所述连接件(501)相连接。