CN207072225U - 一种用于汽车悬架系统的板簧总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于汽车悬架系统的板簧总成，涉及汽车零部件技术领域。板簧总成，连接车桥和车架，用于传递车架(或车身)和车轮之间各种力和力矩，起导向和缓冲的作用，包括主板簧和副板簧。主板簧由钢材料构成，位于车桥上方，用于纵向力和横向力导向。副板簧由复合材料构成，位于主板簧的正上方或正下方，用于缓冲垂向力。主板簧与副板簧的连接处设有第一垫块，其中所述第一垫块中与副板簧接触的一侧部分为橡胶材料制成，以保护副板簧。采用本实用新型的板簧总成，不仅减少板簧总成的重量，提高车辆稳定性，还增加板簧总成的使用寿命。

Description

一种用于汽车悬架系统的板簧总成

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件技术领域，特别是涉及一种用于汽车悬架系统的板簧总成。

背景技术

汽车悬架系统是指车身、车架和车轮之间的一个连接结构系统，当汽车行驶在路面上时因地面的变化而受到震动及冲击，这些冲击的力量其中一部分会由轮胎吸收，但绝大部分是依靠轮胎与车身间的悬架装置来吸收的。

汽车板簧是汽车悬架系统中最传统的弹性元件，由于其可靠性好、结构简单、制造工艺流程短、成本低而且结构能大大简化等优点，从而得到广泛的应用。现有技术中，商用车板簧总成大都采用钢材料制造，对于载荷变化较大的悬架装配主副簧结构，副簧与主簧通过中心螺栓固定，板簧总成用U型螺栓固定在车桥上，副簧总成两端与车架上的车架限位仅起弹性作用，副簧比应力和应力较高，寿命影响较大。钢板弹簧除了本身质量大外，还存在疲劳寿命短，平顺性和寿命对立等缺点。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是要解决板簧总成质量大、疲劳寿命短及平顺性和寿命对立等问题，提供一种用于汽车悬架系统的板簧总成。

特别地，本实用新型提供了一种用于汽车悬架系统的板簧总成，连接车桥和车架，用于传递车架和车轮之间的力和力矩，起导向和缓冲的作用，包括：

主板簧，由金属材料构成，位于车桥上方，所述主板簧具有相对的第一端和第二端，所述第一端与所述车架相连，所述第二端与所述车架活动相连，通过所述主板簧导向纵向力与横向力；

副板簧，由复合材料构成，固定在所述主板簧的正上方或正下方，通过所述副板簧缓冲垂向力；

所述主板簧与所述副板簧的簧片间连接处设有第一垫块，所述第一垫块中与所述副板簧接触的一侧环周部分为橡胶材料制成，以保护所述副板簧。

进一步地，所述第一垫块包括金属垫块和环周橡胶，所述金属垫块为凸台形，所述环周橡胶环绕在所述金属垫块的凸台的周围。

进一步地，所述主板簧的第一端和第二端均向上弯曲，所述主板簧的长度大于所述副板簧的长度。

进一步地，所述主板簧的第一端和第二端分别设有第一卷耳结构和第二卷耳结构，所述第一卷耳结构通过铰链连接的方式与固定于所述车架外侧的第一支架相连，所述第二卷耳结构通过铰链连接的方式与固定于所述车架外侧的第二支架相连。

进一步地，所述第二支架包括支架本体和吊耳，所述吊耳的一端通过连接轴连接到所述支架本体处，所述吊耳的另一端与第二卷耳结构通过铰链连接的方式连接。

进一步地，沿所述车桥的垂直方向，所述副板簧的中部、所述主板簧的中部及所述车桥从上而下依次相连。

进一步地，所述副板簧的两端通过对应的副板簧限位支架固定在所述车架上，所述副板簧限位支架包括第四支架和固定于所述第四支架处与所述副板簧直接接触的非金属接触块，保护复合材料簧片接触表面。

进一步地，还包括紧固件，通过所述紧固件将所述副板簧及所述主板簧固定于所述车桥上方，所述紧固件与所述副板簧之间设置第二垫块，所述主板簧与所述车桥的连接处设置第三垫块。

进一步地，所述主板簧、所述副板簧、所述第一垫块、所述第二垫块及所述第三垫块的对应位置处分别设有定位孔，定位螺栓穿设于所述定位孔中，起限位作用。

采用本实用新型的板簧总成，主板簧采用传统钢材料制成，具有纵向和横向导向的作用。副板簧由复合材料制成，例如玻璃纤维增强环氧树脂材料，主要用于缓冲垂向力。由于复合材料仅是钢材的四分之一，因此相比于同等体积的钢板材料能够减重65％以上，在相同的情况下，相比于钢板弹簧对整车的冲击载荷较小，可以提升驾驶的稳定性及舒适性。由于板簧总成中钢制结构主板簧与复合材料副板簧之间设有环周非金属中间垫块，片间磨损更小，对整车的冲击载荷更小，增加板簧总成的使用寿命，使得车辆的平顺性和寿命不再对立。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的板簧总成的示意性结构图；

图2是图1中所示的主板簧及副板簧的连接结构的示意性局部放大视图；

图3是图1所示板簧总成中的副板簧限位支架的示意性结构图；

图4是图1所示板簧总成中的环周非金属中间垫块的示意性结构图。

附图中标识的附图标记为：

1-主板簧，

11-第一端，12-第二端，111-第一卷耳结构，112-第二卷耳结构，

2-副板簧，

21-副板簧限位支架，211-第四支架，212-非金属接触块，

31-第一支架，32-第二支架，321-支架本体，322-吊耳，

4-紧固件，

41-第三垫块，42-第一垫块，43-第二垫块，44-定位孔，421-环周橡胶，422- 金属垫块，

10-车架，20-车桥。

具体实施方式

图1是根据本实用新型一个实施例的板簧总成的示意性结构图。如图1所示，一种用于汽车悬架系统的板簧总成，连接车桥20和车架10，用于传递车架(或车身)和车轮之间各种力和力矩，用于传递所有各向的力和力矩，起导向和缓冲的作用。板簧总成包括主板簧1和副板簧2。主板簧1由钢材料构成，位于车桥20上方。主板簧1具有相对的第一端11和第二端12，其中，第一端 11与车架10相连，第二端12与车架10活动相连，用于纵向力导向。副板簧 2由复合材料构成，位于主板簧1的正上方。在其他实施例中，副板簧2还可以设置在主板簧1的正下方。副板簧2固定在车桥20上，用于缓冲垂向力。副板簧2、主板簧1及车桥20沿车桥20的垂直方向上从上而下依次相连。主板簧1与副板簧2的片间连接处设有第一垫块42，其中所述第一垫块42中与副板簧2接触的一侧部分为橡胶材料制成，以保护副板簧2。

采用本实用新型的板簧总成，主板簧1采用传统钢材料制成，具有纵向和横向导向的作用，副板簧2由复合材料(如玻璃纤维增强环氧树脂)制成，主要用于缓冲垂向力。由于符合材料密度仅是钢材的四分之一，因此相比于同等体积的钢板材料能够减重65％以上，在相同的情况下，相比于钢板弹簧对整车的冲击载荷更小，可以提升驾驶的稳定性及舒适性。由于板簧总成中钢制结构主板簧1与复合材料副板簧2之间设有第一垫块42，降低磨损，增加板簧总成的使用寿命，可以兼顾车辆的平顺性和板簧寿命。

为了进一步保护副板簧2，第一垫块42设置为环周非金属中间垫块。图4 是图1所示板簧总成中的环周非金属中间垫块的示意性结构图。如图4所示，环周非金属中间垫块包括金属垫块422和环周橡胶421。金属垫块422为凸形，环周橡胶421环绕在金属垫块422的凸台的周围，与副板簧2接触。环周橡胶 421和去环周后的金属垫块422通过硫化等工艺固定组成。这种设置主要针对副板簧2与第一垫块42接触时出现因边缘集中载荷而产生的受力状况，以保护所述副板簧2。

为了进一步确保主板簧1与副板簧2隔离，还可以在副板簧2的接触面挤压受力的环周硫化一层橡胶，以保护副板簧2。

如图1所示，板簧总成还包括紧固件4，用于将副板簧2及主板簧1固定于车桥20上方。紧固件4与副板簧2之间设有第二垫块43，主板簧1与车桥 20的连接处设有第三垫块41。副板簧2上表面的第二垫块43与副板簧2接触面采用硫化等工艺固定环周橡胶421，第二垫块43也可以为环周非金属中间垫块，以保护副板簧2。第三垫块41可以为金属材料制成。在本实施例中，紧固件4为U型螺栓。使用U型螺栓将第二垫块43、副板簧2、第一垫块42、主板簧1及第三垫块41依次固定在车桥20上方。

在实施例中，主板簧1可以为单片板簧，也可以为多片板簧。如图1所示，主板簧1的第一端11和第二端12均向上弯曲，主板簧1的长度大于副板簧2 的长度，这样可以更好地对车身进行支撑。主板簧1的第一端11和第二端12 分别设有第一卷耳结构111和第二卷耳结构112。第一卷耳结构111通过铰链连接的方式与固定于车架10外侧的第一支架31相连，第二卷耳结构112通过铰链连接的方式与固定于车架10外侧的第二支架32相连。第二支架32包括支架本体321和吊耳322。吊耳322的一端通过连接轴连接到所述支架本体321 处，吊耳322的另一端与第二卷耳结构112通过铰链连接的方式连接。

在本实施例中，第一卷耳结构111通过销轴与第一支架31相连，形成固定的铰链支点。第一支架31可以通过铆接或其他连接方式固定到车架10上。第二卷耳结构112通过销轴与用铰链挂在支架本体321上可以自由摆动的吊耳 322相连，从而保证了主板簧1变形时两卷耳中心线间的距离有改变的可能。

副板簧2由复合材料制成，本例中是由玻璃纤维增强环氧树脂材料制成，还可以是碳纤维增强环氧树脂(CFRP)或芳纶纤维。如图1所示，所述副板簧2具有均向上弯曲的两端，两端到紧固件4的距离相等。副板簧2的两端均通过对应的副板簧限位支架21固定在车架10上。图3是图1所示板簧总成中的副板簧2限位支架的示意性结构图。副板簧2与副板簧2限位支架如果采用金属材料过渡，由于金属材料与非金属材料差异大，极易造成连接处损坏，连接不可靠。因此，副板簧限位支架21与副板簧2应采用非金属接触。如图3 所示，副板簧限位支架21包括第四支架211和固定于第四支架211处与副板簧2直接接触的非金属接触块212。非金属接触块212与第四支架211通过硫化等工艺固定。第四支架211可以通过铆接或其他常用连接方式固定到车架10 上。

图2是图1所示的主板簧及副板簧的连接结构的示意性局部放大视图。如图2所示，还可参见图1，主板簧1与车桥20的相连处设有第三垫块41，主板簧1与副板簧2的相连处设有第一垫块42，副板簧2与紧固件4(参见图1) 之间设有第二垫块43。通过设置第一垫块42、第二垫块43和第三垫块41，可以有效的减少紧固件4(参见图1)与副板簧2、副板簧2与主板簧1、主板簧 1与车桥20之间的摩擦，延长板簧总成的使用寿命。

如图1所示，为了定位及防止主板簧1及副板簧2之间相对滑动，所述主板簧1、所述副板簧2、所述第一垫块42、所述第二垫块43及所述第三垫块 41的对应位置处均设有定位孔44，定位螺栓穿设于定位孔44中，起限位作用。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种用于汽车悬架系统的板簧总成，连接车桥和车架，用于传递车架和车轮之间的力和力矩，起导向和缓冲的作用，其特征在于，包括：

主板簧，由金属材料构成，位于车桥上方，所述主板簧具有相对的第一端和第二端，所述第一端与所述车架相连，所述第二端与所述车架活动相连，通过所述主板簧导向纵向力与横向力；

副板簧，由复合材料构成，固定在所述主板簧的正上方或正下方，通过所述副板簧缓冲垂向力；

所述主板簧与所述副板簧的簧片间连接处设有第一垫块，所述第一垫块中与所述副板簧接触的一侧环周部分为橡胶材料制成，以保护所述副板簧。

2.根据权利要求1所述的板簧总成，其特征在于，所述第一垫块包括金属垫块和环周橡胶，所述金属垫块为凸台形，所述环周橡胶环绕在所述金属垫块的凸台的周围。

3.根据权利要求1所述的板簧总成，其特征在于，所述主板簧的第一端和第二端均向上弯曲，所述主板簧的长度大于所述副板簧的长度。

4.根据权利要求1所述的板簧总成，其特征在于，所述主板簧的第一端和第二端分别设有第一卷耳结构和第二卷耳结构，所述第一卷耳结构通过铰链连接的方式与固定于所述车架外侧的第一支架相连，所述第二卷耳结构通过铰链连接的方式与固定于所述车架外侧的第二支架相连。

5.根据权利要求4所述的板簧总成，其特征在于，所述第二支架包括支架本体和吊耳，所述吊耳的一端通过连接轴连接到所述支架本体处，所述吊耳的另一端与第二卷耳结构通过铰链连接的方式连接。

6.根据权利要求1所述的板簧总成，其特征在于，沿所述车桥的垂直方向，所述副板簧的中部、所述主板簧的中部及所述车桥从上而下依次相连。

7.根据权利要求1所述的板簧总成，其特征在于，所述副板簧的两端通过对应的副板簧限位支架固定在所述车架上，所述副板簧限位支架包括第四支架和固定于所述第四支架处与所述副板簧直接接触的非金属接触块，保护复合材料簧片接触表面。

8.根据权利要求1所述的板簧总成，其特征在于，还包括紧固件，通过所述紧固件将所述副板簧及所述主板簧固定于所述车桥上方，所述紧固件与所述副板簧之间设置第二垫块，所述主板簧与所述车桥的连接处设置第三垫块。

9.根据权利要求8中所述的板簧总成，其特征在于，所述主板簧、所述副板簧、所述第一垫块、所述第二垫块及所述第三垫块的对应位置处分别设有定位孔，定位螺栓穿设于所述定位孔中，起限位作用。