CN203297435U - 一种变刚度悬架弹簧 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种变刚度悬架弹簧，安装于汽车悬挂系统，包括悬架弹簧本体，所述的弹簧本体的上端为悬架弹簧车身安装部，下端为悬架弹簧底盘安装部；所述弹簧本体的上下两端的端部节距相等，弹簧本体中间段的节距大于两端的节距；所述弹簧本体的中点连线呈“S”形。本实用新型解决了在使用时产生侧向作用力影响减震器功能的问题，减少了磨损，增加了弹簧的使用寿命；同时弹簧的直径小，节约了安装空间，易于布置和安装。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种弹性元件，尤其是一种变刚度悬架弹簧。
背景技术
汽车悬挂系统就是指由车身与轮胎间的弹簧和避震器组成整个支持系统。悬挂系统应有的功能是支持车身，改善乘坐的感觉，不同的悬挂设置会使驾驶者有不同的驾驶感受。外表看似简单的悬架弹簧综合多种作用力，决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性，是现代轿车十分关键的部件之一。
汽车悬架弹簧是轿车底盘减振系统中的重要功能性零件，主要作用是吸收振动保证乘员的舒适性。从技术层面分析，它还起着维持轮胎与地面贴合、保证车辆操纵性的功能。目前，除了少数顶级豪华车使用主动悬架之外，大部分轿车的减振系统都是由螺旋悬架弹簧与减振器组合而成，每年全世界对悬架弹簧的总需求近2亿件。20世纪80年代以来，能耗、环保、安全已成为汽车设计的首要考虑因素，推动了汽车制造技术的进步，受此影响，悬架弹簧的设计应力提高了约20％，重量减少约25％。在当前轿车悬架中，弹簧减震器并非垂直安装在汽车底盘上，因此悬架弹簧在汽车行使时车轮受到多个方向的力，当前采用的中间大两头小的变刚度悬架弹簧虽然起到了车身的减震和缓冲作用，然而其中间部位突出，挤压了底盘其它部件的安装，给底盘的布置带来了困难，同时其未能解决侧向力影响减震器功能的发挥及弹簧磨损的问题，降低了汽车驾驶的舒适性。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种变刚度悬架弹簧，解决了悬架弹簧的在受力时产生侧向作用力影响减震器的功能发挥及弹簧磨损的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变刚度悬架弹簧，安装于汽车悬挂系统，包括悬架弹簧本体，所述的弹簧本体的上端为悬架弹簧车身安装部，下端为悬架弹簧底盘安装部；所述弹簧本体的上下两端的端部节距相等，弹簧本体中间段的节距大于两端的节距；所述弹簧本体的中点连线呈“S”形。
具体的说，本实用新型所述的弹簧本体的悬架弹簧车身安装部的外径的螺旋长度以及悬架弹簧底盘安装部的外径的螺旋长度均为弹簧本体总长度的20%，弹簧本体中间段占总度的60%；所述的弹簧本体的上下两端的的内径与外径均相等，弹簧本体的中间段的内径大于两端的内径，中间段的外径大于两端的外径。
本实用新型的有益效果是，解决了背景技术中存在的缺陷，本实用新型解决了在使用时产生侧向作用力影响减震器功能的问题，减少了磨损，增加了弹簧的使用寿命；同时弹簧的直径小，节约了安装空间，易于布置和安装。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的优选实施例的结构示意图；
图2为本实用新型的工作状态示意图；
图3为车体和悬架弹簧的受力状态示意图；
图4车轮和悬架弹簧的受力状态示意图
图中：1、车轮；2、悬架弹簧；3、车体；4、减震器；、5、悬架；11、悬架弹簧底盘安装部；12、悬架弹簧本体；13、悬架弹簧车身安装部；t1、悬架弹簧底盘安装部节距；t2、悬架弹簧本体节距；t3、悬架弹簧车身安装部节距；
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示的一种变刚度悬架弹簧，安装于汽车悬挂系统，包括悬架弹簧本体，所述的弹簧本体的上端为悬架弹簧车身安装部，下端为悬架弹簧底盘安装部；所述弹簧本体的上下两端的端部节距相等，弹簧本体中间段的节距大于两端的节距；所述弹簧本体的中点连线呈“S”形。
弹簧的两端的端部节距t1=t3，中间段t2>t1，该螺旋弹簧的两端内径Di3=Di1；外径D01=D03；中间段弹簧内径Di2>Di1，外径D02>D01；与车身接触端的外径为D03螺旋长度值占总长度的20%，弹簧中间段占总长度的60%，与底盘悬架接触端外径D01螺旋长度值为总长度20%。
图2为本实用新型的工作状态示意图，悬架弹簧2安装在减震器4上，减震器4倾斜的安装在与悬架5上。
图3为车体和悬架弹簧的受力状态示意图：螺旋弹簧在垂直方向受到车身的重力F1时，F1可分解为沿减震器安装方向的力F11和侧向力F12两个方向的力；悬架弹簧2受到压缩后产生侧向力F21和沿减震器安装方向的力F22，产生的合力F2与车身的重力F1相等，侧向力F12和F21相抵消，减少了悬架弹簧的磨损，消除了悬架弹簧侧向力对减震器内活塞的影响。
图4为车轮和悬架弹簧的受力状态示意图：车轮在受到路面传导的力F4，可分解为沿减震器安装方向的力F42和侧向力F41两个方向的力；此时悬架弹簧受到压缩，产生侧向力F32和沿减震器安装方向的力F31，其合力F3与车轮的传导的力F4相等，侧向力F32和F41相抵消，增强了整车的稳定性，提高整车的舒适性。
本实用新型所使用的螺旋弹簧材料为55CrMnA；尺寸参数（mm）：弹簧钢丝的直径为9～15，采购圆钢丝后冷拉获得；两端弹簧内直径D大于等于120；中间段弹簧内直径小于等于150；弹簧自由长度在600～800之间；压并高度小于等于100；该悬架弹簧总体尺寸小于当前常用的从中间向两端逐渐缩小的螺旋弹簧，节约了安装空间，易于布置和安装；弹簧负载特性：刚度随着压并高度的变化而变化，刚度偏差小于3%。
以上说明书中描述的只是本实用新型的具体实施方式，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离实用新型的实质和范围。
Claims (3)
1.一种变刚度悬架弹簧，安装于汽车悬挂系统，包括悬架弹簧本体，其特征在于：所述的弹簧本体的上端为悬架弹簧车身安装部，下端为悬架弹簧底盘安装部；所述弹簧本体的上下两端的端部节距相等，弹簧本体中间段的节距大于两端的节距；所述弹簧本体的中点连线呈“S”形。
2.如权利要求1所述的一种变刚度悬架弹簧，其特征在于：所述的弹簧本体的悬架弹簧车身安装部的外径的螺旋长度以及悬架弹簧底盘安装部的外径的螺旋长度均为弹簧本体总长度的20%，弹簧本体中间段占总度的60%。
3.如权利要求1所述的一种变刚度悬架弹簧，其特征在于：所述的弹簧本体的上下两端的的内径与外径均相等，弹簧本体的中间段的内径大于两端的内径，中间段的外径大于两端的外径。
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|---|---|---|---|---|
| CN106347056A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-01-25 | 安徽江淮汽车股份有限公司 | 一种带圆弧中心线的螺旋弹簧及独立悬架结构 |
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