CN218670346U - 可扭转的复合材料板簧本体和板簧总成 - Google Patents

可扭转的复合材料板簧本体和板簧总成 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种可扭转的复合材料板簧本体和板簧总成,该板簧本体具有抛物线型结构,该板簧本体的两端位置处,该板簧本体的凹面设置有底部耐磨板,该底部耐磨板的上表面用于与该板簧本体的凹面进行固定连接;其中,该底部耐磨板的下表面平行于该底部耐磨板的上表面,该底部耐磨板的垂直于该板簧本体的宽度方向的侧面与该底部耐磨板的下表面之间形成的过渡区域。该板簧本体在受到扭转力时,可以利用板簧本体的两端在板簧座内的滚动进行卸力,能够在一定程度上降低板簧本体受到的扭转力,进而能够保证板簧本体的整体性,提升了板簧本体的使用寿命。

Description

可扭转的复合材料板簧本体和板簧总成
技术领域
本申请涉及用于汽车的悬架,更具体地,涉及一种可扭转的复合材料板簧本体和板簧总成。
背景技术
随着全球化石能源的日益消耗和人们对环境问题的日益重视,汽车工业中新材料新技术的革新速度也与日俱增。复合材料除了具有重量轻、强度高的特点外,还具有较好的减震和疲劳寿命,因此,复合材料在汽车领域得到了广泛的应用。
复合材料作为汽车用板簧本体材料,近年受到众多汽车厂商的广泛研究。
复合材料板簧本体的成型工艺分为连续纤维缠绕(Filament Winding)工艺和模压(Compressing Molding)工艺。大多厂家研发的复合材料板簧本体都采用模压工艺,其精度相对于纤维缠绕工艺高,产品成型后,表面光滑,不需要进行二次加工。树脂转移模塑成形(Resin Transfer Molding,RTM)是一种典型的模压工艺,具体而言,在模腔中放入预成型的纤维增强材料,模具需有周边密封和紧固,并保证树脂可在内部流动顺畅;密闭模具后注入定量树脂,待树脂固化后即可脱模得到所期望的复合材料板簧本体。
然而,由于复合材料板簧本体的增强材料通常为纤维或纤维束,因此,板簧本体在纤维或纤维束的延伸方向上的力学性能较好,但在垂直延伸方向上的力学性能较差。特别是,在车辆转弯的过程中,板簧本体不可避免的会受到汽车车架传递的扭转力,该扭转力会破坏板簧本体的整体性,降低了板簧本体的使用寿命。
实用新型内容
本申请提供了一种可扭转的复合材料板簧本体和板簧总成,能够提升板簧本体的使用寿命。
第一方面,本申请提供了一种可扭转的复合材料板簧本体,该板簧本体具有抛物线型结构,该板簧本体的两端位置处,该板簧本体的凹面设置有底部耐磨板;其中,该底部耐磨板的垂直于该板簧本体的宽度方向的侧面与该底部耐磨板的下表面之间形成的过渡区域,该底部耐磨板的下表面平行于该底部耐磨板的上表面,该底部耐磨板的上表面用于与该板簧本体的凹面进行固定连接。
第二方面,本申请提供了一种可扭转的复合材料板簧本体,该板簧本体具有抛物线型结构,该板簧本体的两端位置处,该板簧本体的凹面设置有底部耐磨板;其中,该底部耐磨板的下表面为曲面,该底部耐磨板的下表面为与该底部耐磨板的上表面相对的表面,该底部耐磨板的上表面用于与该板簧本体的凹面进行固定连接。
第三方面,本申请提供了一种板簧总成,包括:
上文第一方面或第二方面涉及的板簧本体,该板簧本体的两端嵌套在板簧座上,该板簧座与车架固定连接,该板簧本体的中部通过U形螺栓固定在车轴上。
本申请实施例中,将底部耐磨板的垂直于板簧本体的宽度方向的侧面与底部耐磨板的下表面之间的区域设计为过渡区域,该板簧本体在受到扭转力时,可以使得板簧本体的两端在板簧本体的板簧座内进行滚动,即可以利用板簧本体的两端在板簧座内的滚动进行卸力,能够在一定程度上降低板簧本体受到的扭转力,进而能够保证板簧本体的整体性,提升了板簧本体的使用寿命。
附图说明
图1为本申请提供的板簧总成的示意性侧视图。
图2是本申请实施例提供的板簧本体的示意性侧视图。
图3是本申请实施例提供的底部耐磨板的示意性立体图。
图4是本申请实施例提供的板簧本体的端部的示意图。
图5是本申请实施例提供的板簧本体的另一端部的示意图。
图6是本申请实施例提供的板簧本体的示意性立体图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本申请提供的方案进行说明。
值得注意的是,本领域技术人员应当理解,下面涉及的实施例仅用于说明本申请提供的方案,而不应视为限定本申请的范围。例如,实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。再如,本申请涉及的所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均可以为能够通过在市场购买获得的常规产品。此外,为便于说明,针对本申请涉及的相关附图,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。
为便于理解本申请涉及的方案,下面对复合材料板簧本体涉及的概念进行说明。
复合材料:指一种材料不能满足使用要求时,由两种或两种以上的材料复合在一起形成的另一种能满足人们要求的材料。
作为示例,玻璃纤维虽然强度很高,但纤维间是松散的,只能承受拉力,不能承受弯曲、剪切和压应力,还不易做成固定的几何形状,是松软体。如果用合成树脂将玻璃纤维粘合在一起,可以形成玻璃纤维增强的塑料基复合材料,其可以做成各种具有固定形状的坚硬制品,既能承受拉应力,又可承受弯曲、压缩和剪切应力。由于玻璃纤维增强的塑料基复合材料的强度相当于钢材,又含有玻璃组分,也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能,其也可称为“玻璃钢”。
复合材料由增强材料和基体材料组成。例如,对于钢筋混泥土复合材料来说,混泥土是基体,钢筋是增强材料。
其中,基体材料包括但不限于环氧树脂、聚酯树脂、热可塑性树脂等。例如基体材料可以是树脂基体,即为树脂基复合材料的基体。树脂基体是指树脂和固化剂组成的胶液体系。作为示例,树脂基体可包括热固性树脂和热塑性树脂。热固性树脂只能一次加热和成型,在加工过程中发生固化,形成不溶解的网状交联型高分子化合物,因此不能再生。复合材料的树脂基体,以热固性树脂为主。热固性树脂包括但不限于:酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂、不饱和树脂、聚氨酯、聚酰亚胺等。强化材料包括但不限于碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维等。
强化材料包括但不限于碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维等。强化材料可是强化纤维(Reinforced Fiber),即树脂基复合材料的增强体。作为示例,按几何形状来分,强化材料包括:颗粒状、一维的纤维状、二维的片状(例如毡状)和三维的立体结构。按属性来分则有无机强化材料和有机强化材料,其可以是合成的,也可以是天然的。无机强化材料可以是纤维状的,如无机的玻璃纤维、碳纤维,还有少量碳化硅等陶瓷纤维,有机强化材料包括芳酰胺纤维(芳纶)等。
作为示例,本申请涉及的复合材料板簧本体的增强材料可以是玻璃纤维、碳纤维,或玻璃纤维和碳纤维组成纤维束,其基体材料可以为环氧树脂等材料,也可以将其称之为纤维增强塑料(Fibred-Reinforced Plastic,FRP)板簧本体。
复合材料板簧与金属材料板簧相比,最大特点就是强度高、耐温性好、抗冲击性好、可设计性强、减重70%以上、安全断裂等优点,因此,使用复合材料制作板簧,可大幅提高车辆的平顺性和舒适性,而质量仅是钢板弹簧的1/4左右,不仅有效地提高了燃油效力,还提升了板簧的使用寿命,即在整车的寿命范围内无需更换板簧,整车使用成本和维修成本相对较低。
复合材料板簧本体的安装和钢板板簧的安装类似,需要像钢板板簧一样将中部固定到车轴上,两端连接到车身上。
下面结合图1对本申请实施例提供的板簧总成进行说明。
图1为本申请提供的板簧总成的示意性侧视图。
如图1所示,板簧总成10包括复合材料板簧本体11,可以通过两个U形螺栓以及螺帽(如图中示出的U形螺栓230和U形螺栓230的螺帽),将复合材料板簧本体11的中部固定在车轴250的连接件260上。复合材料板簧本体11的两端可以利用嵌套的方式嵌套在固定在车架上的板簧座内(如图所示的板簧座210和板簧座220)。
值得注意的是,复合材料板簧本体的成型工艺分为连续纤维缠绕(FilamentWinding)工艺和模压(Compressing Molding)工艺。大多厂家研发的复合材料板簧本体都采用模压工艺,其精度相对于纤维缠绕工艺高,产品成型后,表面光滑,不需要进行二次加工。树脂转移模塑成形(Resin Transfer Molding,RTM)是一种典型的模压工艺,具体而言,在模腔中放入预成型的纤维增强材料,模具需有周边密封和紧固,并保证树脂可在内部流动顺畅;密闭模具后注入定量树脂,待树脂固化后即可脱模得到所期望的复合材料板簧本体。
然而,由于复合材料板簧本体的耐磨性较差,在实际应用中,如果板簧本体和车上的一些器件发生摩擦的频率较高,受到摩擦的区域,其板簧本体中的纤维的连续性会遭到破坏,进而降低了复合材料板簧的力学性能和使用寿命。
有鉴于此,本申请实施例中,针对板簧本体上容易产生摩擦的区域设置有耐磨板。进一步的,为避免在使用过程中,由于耐磨板和板簧本体之间产生的位移导致板簧本体中的纤维的连续性会遭到破坏,可以在板簧本体和耐磨板之间设置弹性垫片。
下面对本申请实施例提供的复合材料板簧本体进行说明。
图2是本申请实施例提供的复合材料板簧本体100的示意性结构图。
如图2所示,该板簧本体100具有抛物线型结构,板簧本体100的凸面为板簧本体100的上表面,板簧本体100的凹面为板簧本体100的下表面,板簧本体100的上表面和板簧本体100的下表面之间形成有板簧本体100的侧面。
其中,板簧本体100可包括中部110和两端(即端部120和端部130)。为了便于将中部110固定在车轴的连接件上以及避免中部110和连接件之间的摩擦,可以在中部110的上表面设置顶板111以及在中部110的下表面设置底板112;进一步的,顶板111和中部110的上表面之间可设置有弹性垫片113,底板112和中部110的下表面之间可设置有弹性垫片114。为了保护端部120和端部130,可以在端部120的上表面设置耐磨板121以及在端部120的下表面设置耐磨板122,并在端部130的上表面设置耐磨板131以及在端部130的下表面设置耐磨板132;类似的,耐磨板121和端部120的上表面之间可设置有弹性垫片123,耐磨板122和端部120的下表面通过耐磨板122之间可设置有弹性垫片124;耐磨板131和端部130的上表面之间可设置有弹性垫片133,以及耐磨板132和端部130的下表面之间可设置有弹性垫片134。
另外,由于板簧本体100的与车辆的导向板相接触的区域为:中部110和端部130之间的中间区域以及中部110和端部130之间的中间区域,因此,为了避免板簧本体100的与车辆的导向板相接触的区域受到导向板的摩擦而导致发生纤维丝断裂的情况,可以在中部110和端部130之间的中间区域设置耐磨板140,以及在中部110和端部130之间的中间区域设置耐磨板150,以保证复合材料板簧在使用过程中的力学性能以及提升使用寿命。
本申请对涉及的耐磨板的固定方式不作限定。例如,可以通过粘贴的形式将各种耐磨板固定在板簧本体上,也可以通过紧固件(例如螺栓)固定的方式将各种耐磨板固定在板簧本体上,甚至可以通过设置的卡扣结构,固定本申请涉及的各个耐磨板。
此外,本申请实施例对涉及的耐磨板和弹性垫片的尺寸不作具体限定。例如,作为一种可能的实现方式,顶板111和底板112的厚度范围可以为2-20mm,弹性垫片113和弹性垫片114的厚度可以为2~30mm厚度;耐磨板121、耐磨板122、耐磨板131以及耐磨板132的厚度范围可以为1-30mm,弹性垫片123、弹性垫片124、弹性垫片133以及弹性垫片134的厚度范围可以为0.1-10mm。
值得注意的是,由于复合材料板簧本体的增强材料通常为纤维或纤维束,因此,板簧本体在纤维或纤维束的延伸方向上的力学性能较好,但在垂直延伸方向上的力学性能较差。特别是,在车辆转弯的过程中,板簧本体不可避免的会受到汽车车架传递的扭转力,该扭转力会破坏板簧本体的整体性,降低了板簧本体的使用寿命。
有鉴于此,本申请实施例提供了一种可扭转的复合材料板簧本体,能够提升板簧本体的使用寿命。
在一些实施例中,该板簧本体具有抛物线型结构,该板簧本体的两端位置处,该板簧本体的凹面设置有底部耐磨板;其中,该底部耐磨板的垂直于该板簧本体的宽度方向的侧面与该底部耐磨板的下表面之间形成的过渡区域,该底部耐磨板的下表面平行于该底部耐磨板的上表面,该底部耐磨板的上表面用于与该板簧本体的凹面进行固定连接。
结合图2来说,该底部耐磨板可以是耐磨板122,也可以是耐磨板132。
本申请实施例中,将底部耐磨板的垂直于板簧本体的宽度方向的侧面与底部耐磨板的下表面之间的区域设计为过渡区域,该板簧本体在受到扭转力时,可以使得板簧本体的两端在板簧本体的板簧座内进行滚动,即可以利用板簧本体的两端在板簧座内的滚动进行卸力,能够在一定程度上降低板簧本体受到的扭转力,进而能够保证板簧本体的整体性,提升了板簧本体的使用寿命。
值得注意的是,该板簧本体的长度方向可以是该板簧本体的一端指向另一端时形成的方向。可选的,该板簧本体的宽度方向可以是该板簧本体的凸面向上凹面向下时,该板簧本体的宽度方向垂直于该板簧本体的长度方向。此外,该板簧本土的凹面可等同替换为该板簧本体的下表面,该板簧本土的凸面可等同替换为该板簧本体的上表面。另外,该底部耐磨板的侧面为垂直于该板簧本体的宽度方向的表面,该底部耐磨板的端面为垂直于该板簧本体的长度方向的表面,该底部耐磨板的上表面为用于与该板簧本体的凹面固定的表面,或者说,该底部耐磨板的上表面为靠近该板簧本体的凹面的表面,该底部耐磨板的下表面为远离该板簧本体的凹面的表面。可选的,该底部耐磨板的下表面可以是与该底部耐磨板的上表面平行的平面,当然,在其他可替代实施例中,该底部耐磨板的下表面也可以为曲面,本申请对此不作具体限制。
在一些实施例中,沿该板簧本体的宽度方向,该底部耐磨板在该底部耐磨板的下表面位置处的厚度大于该底部耐磨板在该过渡区域处的厚度。
示例性地,沿该板簧本体的宽度方向,该底部耐磨板在该底部耐磨板的下表面位置处的厚度为恒定值。
示例性地,沿该板簧本体的宽度方向,该底部耐磨板在该过渡区域处的厚度可以是恒定值,也可以是渐变值,以提升该过渡区域的过渡效果。
示例性地,沿该板簧本体的宽度方向,该底部耐磨板在该过渡区域处的厚度,与该底部耐磨板在该底部耐磨板的下表面位置处的厚度之间的比值位于0.1~0.95内。例如,沿该板簧本体的宽度方向,若该底部耐磨板在该过渡区域处的厚度为渐变值,则该底部耐磨板在该过渡区域处的最小厚度,与该底部耐磨板在该底部耐磨板的下表面位置处的厚度之间的比值位于0.1~0.95内。
应当理解,本申请实施例对沿该板簧本体的宽度方向该过渡区域的宽度不作具体限定。例如,沿该板簧本体的宽度方向,该底部耐磨板的下表面的宽度,与该底部耐磨板的下表面和该过渡区域的总宽度之间的比值位于0.2~0.95内。
在一些实施例中,沿该板簧本体的宽度方向,该过渡区域的厚度随着靠近该底部耐磨板的垂直于该板簧本体的宽度方向的侧面而减小。
示例性地,沿该板簧本体的宽度方向,该过渡区域的厚度随着靠近该底部耐磨板的垂直于该板簧本体的宽度方向的侧面而减小,其厚度的减小幅度为恒定值。
示例性地,沿该板簧本体的宽度方向,该过渡区域的厚度随着靠近该底部耐磨板的垂直于该板簧本体的宽度方向的侧面而减小,其厚度的减小幅度随着靠近该底部耐磨板的垂直于该板簧本体的宽度方向的侧面而减小或增加。
示例性地,沿该板簧本体的宽度方向,该过渡区域的厚度随着靠近该底部耐磨板的垂直于该板簧本体的宽度方向的侧面而减小,在沿板簧本体的长度方向的不同位置,其厚度的减小幅度相同。
示例性地,沿该板簧本体的宽度方向,该过渡区域的厚度随着靠近该底部耐磨板的垂直于该板簧本体的宽度方向的侧面而减小,在沿板簧本体的长度方向的不同区域,其厚度的减小幅度不同。
示例性地,沿该板簧本体的宽度方向,该底部耐磨板在该过渡区域处的厚度,与该底部耐磨板在该底部耐磨板的下表面位置处的厚度之间的比值,随着靠近该底部耐磨板的垂直于该板簧本体的宽度方向的侧面而减小。例如,沿该板簧本体的宽度方向,该过渡区域处的厚度与该底部耐磨板的下表面位置处的厚度之间的比值,随着靠近该底部耐磨板的垂直于该板簧本体的宽度方向的侧面,减小至该底部耐磨板在该底部耐磨版的下表面位置处的厚度的0.1~0.95。
当然,在其他可替代实施例中,沿该板簧本体的宽度方向,该过渡区域的厚度随着靠近该底部耐磨板的垂直于该板簧本体的宽度方向的侧面而先减小后增大循环多次,且在每一次循环中减小的厚度大于增加的厚度,由此,可使得该过渡区域为带有波浪或台阶的斜面,进而达到从底部耐磨板的下表面过渡到侧面的效果。
值得注意的是,沿板簧本体的长度(或宽度)方向,该过渡区域的厚度的减小幅度相同时,说明该过渡区域包括沿板簧本体的长度(或宽度)方向的斜面。沿板簧本体的长度(或宽度)方向,该过渡区域的厚度的减小幅度不同时,说明该过渡区域包括沿板簧本体的长度(或宽度)方向的弧面。例如,凹形型弧面或凸形弧面。
此外,该过渡区域包括斜面时,本申请对其倾斜角度不作具体限定。例如,该过渡区域包括沿板簧本体的宽度方向的斜面时,沿板簧本体的宽度方向的斜面的角度范围可以为1°~85°。再如,该过渡区域包括沿板簧本体的宽度方向的斜面以及沿该板簧本体的长度方向的斜面时,沿该板簧本体的长度方向的斜面的倾斜角度,可以大于沿该板簧本体的宽度方向的斜面的倾斜角度,以提升板簧本体的两端在板簧座内的嵌套效果。
在一些实施例中,沿该板簧本体的长度方向,该过渡区域包括:中间区域和该中间区域的两侧区域,该中间区域的形状不同于该两侧区域的形状。
示例性地,该板簧本体的两端在板簧座内进行滚动时,该中间区域可作为该底部耐磨板和该板簧座的接触区域。
本申请实施例中,将该中间区域作为该底部耐磨板和该板簧座的接触区域,该板簧本体的两端在板簧座内进行滚动时,能够保证该中间区域可作为该底部耐磨板和该板簧座的接触区域,可以保证该底部耐磨板和板簧座的接触面积,进而可以保证板簧本体能够在滚动的过程中均匀受力,提升了板簧本体的力学性能。
此外,该中间区域作为该底部耐磨板和该板簧座的接触区域时,相当于,该两侧区域可以作为过渡该底部耐磨板的下表面和该中间区域,其不仅可以提升该底部耐磨板的下表面到该中间区域平滑度,不仅能够提升该板簧本体的两端在板簧座内的嵌套效果,避免了出现板簧本体的两端从板簧座中脱落的情况,当该板簧本体的两端在板簧座内进行滚动时,还可以为该底部耐磨板与该板簧座的接触区域留有余量,保证了板簧本体的两端在板簧座内滚动卸力时的效果。
示例性地,该两侧区域可用于过渡该底部耐磨板的下表面和该中间区域。
示例性地,沿该板簧本体的宽度方向,该中间区域的厚度随着靠近该底部耐磨板的垂直于该板簧本体的宽度方向的侧面而减小,其厚度的减小幅度为恒定值。
示例性地,沿该板簧本体的宽度方向,该两侧区域的厚度随着靠近该底部耐磨板的垂直于该板簧本体的宽度方向的侧面而减小时,其厚度的减小幅度随着靠近该底部耐磨板的垂直于该板簧本体的宽度方向的侧面而减小。
示例性地,沿该板簧本体的长度方向,该两侧区域的厚度随着靠近该中间区域而减小,其厚度的减小幅度随着靠近该中间区域而减小,直至该两侧区域在靠近该中间区域时,其厚度减小至该中间区域的厚度。
在一些实施例中,沿该板簧本体的宽度方向,该中间区域的尺寸固定。
本申请实施例中,该中间区域作为该底部耐磨板和该板簧座的接触区域时,将该中间区域沿该板簧本体的宽度方向的尺寸设计为恒定值,能够保证该中间区域与该板簧座的接触效果。
在一些实施例中,沿该板簧本体的宽度方向,该两侧区域的尺寸随着远离该中间区域而减小。
本实施例中,该中间区域作为该底部耐磨板和该板簧座的接触区域时,相当于,该两侧区域可以作为过渡该底部耐磨板的下表面和该中间区域;此时,将该两侧区域沿该板簧本体的宽度方向的尺寸设计为:随着远离该中间区域而减小,相当于,当该板簧本体的两端在板簧座内进行滚动时,随着滚动幅度的增加,减小为该底部耐磨板与该板簧座的接触区域留的余量,进而能够该板簧本体的两端在板簧座内的嵌套效果,避免出现板簧本体的两端从板簧座中脱落的情况,提升了板簧本体的使用体验。
在一些实施例中,沿该板簧本体的长度方向,该中间区域的尺寸固定。
本申请实施例中,该中间区域作为该底部耐磨板和该板簧座的接触区域时,将该中间区域沿该板簧本体的长度方向的尺寸设计为恒定值,能够保证该中间区域与该板簧座的接触效果。
在一些实施例中,沿该板簧本体的长度方向,该两侧区域的尺寸随着远离该底部耐磨板的垂直于该板簧本体的宽度方向的侧面而减小。
本实施例中,该中间区域作为该底部耐磨板和该板簧座的接触区域时,相当于,该两侧区域可以作为过渡该底部耐磨板的下表面和该中间区域;此时,将该两侧区域沿该板簧本体的长度方向的尺寸设计为:随着远离该底部耐磨板的垂直于该板簧本体的宽度方向的侧面而减小,相当于,当该板簧本体的凸面在受到来自车架的压力时,随着形变幅度的增加,减小为该底部耐磨板与该板簧座的接触区域留的余量,进而能够该板簧本体的两端在板簧座内的嵌套效果,避免出现板簧本体的两端从板簧座中脱落的情况,提升了板簧本体的使用体验。
在一些实施例中,该中间区域的形状为斜面。
当然,在其他可替代实施例中,该中间区域的形状也可以设计为曲面,例如半圆形或圆弧形。
在一些实施例中,该两侧区域的形状为弧面。
当然,在其他可替代实施例中,该中间区域的形状也可以设计为平面,例如斜面。
在一些实施例中,沿该板簧本体的长度方向,该中间区域的边缘对齐该板簧本体的板簧本体的板簧座的边缘。
本实施例中,沿该板簧本体的长度方向,将该中间区域的边缘设计为对齐该板簧本体的板簧本体的板簧座的边缘,使得该中间区域可作为该底部耐磨板和该板簧座的接触区域,并使得该两侧区域能够作为过渡该底部耐磨板的下表面和该中间区域。
当然,在其他可替代实施例中,该过渡区域也可以实现为其他形式,本申请对此不作具体限定。例如,作为一种示例,沿该板簧本体的长度方向,该过渡区域也可以设计为单个区域,例如,该过渡区域可以实现为单个斜面、单个半圆形或单个圆弧形。
在一些实施例中,该底部耐磨板的下表面形成有至少一个容纳凹槽,其用于容纳该底部耐磨板的紧固件。
示例性地,该至少一个容纳凹槽的深度大于或等于该紧固件未嵌入到板簧本体中的部分的高度。例如,该紧固件为螺栓时,该至少一个容纳凹槽的深度大于或等于该螺栓的头部的高度。
在一些实施例中,该至少一个容纳凹槽的形状与该紧固件的形状匹配。
示例性地,该至少一个容纳凹槽中各个容纳凹槽的底部形状与该紧固件的形状匹配。例如,该至少一个容纳凹槽中各个容纳凹槽的底部形状与该紧固件未嵌入到板簧本体中的部分的形状匹配。例如,该紧固件为六角螺栓时,该至少一个容纳凹槽中各个容纳凹槽的底部形状为六角形。
在一些实施例中,该底部耐磨板的下表面为工字型,该至少一个容纳凹槽设置在该工字型的四个角的所在位置。
当然,在其他可替代实施例中,该至少一个容纳凹槽也可设置在该工字型的中心线上,甚至该底部耐磨板的下表面也可为其他形状,例如,圆弧形或T字形。
在一些实施例中,该底部耐磨板的上表面通过该底部耐磨板的弹性垫片连接至该板簧本体的凹面,该底部耐磨板的弹性垫片设置有用于容纳该紧固件的通孔。
示例性地,该紧固件为螺栓时,该用于容纳该紧固件的通孔用于容纳该螺栓的螺杆。
下面结合附图对本申请实施例提供的底部耐磨板和板簧本体进行示例性说明。
图3是本申请实施例提供的底部耐磨板122的示意性立体图。
如图3所示,该底部耐磨板122的垂直于该板簧本体的宽度方向的侧面1223与该底部耐磨板122的下表面1221之间形成的过渡区域。换言之,该底部耐磨板122的侧面1223通过该过渡区域连接至该底部耐磨板122的下表面1221。可选的,该过渡区域可包括斜面1223、位于斜面1223左侧的弧面1224以及位于斜面右侧的弧面1225;其中,该斜面1223可作为上文涉及的中间区域,该弧面1224和该弧面1225可作为上文涉及的两侧区域。可选的,该底部耐磨板122可设置有4个六角形的凹槽1226,用于容纳该底部耐磨板122的紧固件;其中,这4个六角形的凹槽1226可以是上文涉及的至少一个容纳凹槽。可选的,该底部耐磨板122的下表面的形状可以为工字型,这种情况下,这4个六角形的凹槽1226可以设置在该工字型的四个角的所在位置。
本实施例中,将该底部耐磨板122的垂直于该板簧本体的宽度方向的侧面1223与该底部耐磨板122的下表面1221之间的区域设计为过渡区域,该板簧本体100在受到扭转力时,可以使得板簧本体的两端在板簧本体的板簧座内进行滚动,即可以利用板簧本体100的两端在板簧座内的滚动进行卸力,能够在一定程度上降低板簧本体100受到的扭转力,进而能够保证板簧本体100的整体性,提升了板簧本体的使用寿命。
值得注意的是,耐磨板122仅是上文涉及的底部耐磨板的示例,不应理解为对本申请的限制。
例如,在其他可替代实施例中,耐磨板132的结构可以与耐磨板122的结构可以相同,也可以不同。
图4是本申请实施例提供的板簧本体的端部120的示意图。
如图4所示,耐磨板121可通过螺栓1211和螺栓1212固定在该端部120的凸面,其中,该耐磨板121和该端部120的凸面之间可设置有耐磨板121的弹性垫片123。类似的,耐磨板122可固定在该端部120的凹面,其中,该耐磨板122和该端部120的凹面之间可设置有耐磨板122的弹性垫片124。应当理解,耐磨板122可具体参考图3的说明,为了避免重复,此处不再赘述。
本实施例中,该板簧本体100在受到扭转力时,可以使得端部120在板簧本体100的板簧座内进行滚动,即可以利用端部120在板簧座内的滚动进行卸力,能够在一定程度上降低板簧本体100受到的扭转力,进而能够保证板簧本体100的整体性,提升了板簧本体100的使用寿命。
图5是本申请实施例提供的板簧本体的端部130的示意图。
如图5所示,耐磨板131可通过螺栓1311和螺栓1312固定在该端部130的凸面,其中,该耐磨板131和该端部130的凸面之间可设置有耐磨板131的弹性垫片133。类似的,耐磨板132可固定在该端部130的凹面,其中,该耐磨板132和该端部130的凹面之间可设置有耐磨板132的弹性垫片134。应当理解,耐磨板132可图3中对耐磨板132的说明,为了避免重复,此处不再赘述。
本实施例中,板簧本体100在受到扭转力时,可以使得端部130在板簧本体100的板簧座内进行滚动,即可以利用端部130在板簧座内的滚动进行卸力,能够在一定程度上降低板簧本体100受到的扭转力,进而能够保证板簧本体100的整体性,提升了板簧本体100的使用寿命。
图6是本申请实施例提供的板簧本体的示意性立体图。
如图6所示,该板簧本体100具有抛物线型结构,板簧本体100的凸面为板簧本体100的上表面,板簧本体100的凹面为板簧本体100的下表面,板簧本体100的上表面和板簧本体100的下表面之间形成有板簧本体100的侧面。
其中,板簧本体100可包括中部110和两端(即端部120和端部130)。在中部110的上表面设置有弹性垫片113,其用于安装顶板;在中部110的下表面设置弹性垫片114,其用于安装底板。其中,顶板和底板用于与车架固定连接。为了保护端部120和端部130,可以在端部120的上表面设置耐磨板121以及在端部120的下表面设置耐磨板122(即可作为上文涉及的底部耐磨板),并在端部130的上表面设置耐磨板131以及在端部130的下表面设置耐磨板132(即可作为上文涉及的底部耐磨板);类似的,耐磨板121和端部120的上表面之间可设置有弹性垫片123,耐磨板122和端部120的下表面通过耐磨板122之间可设置有弹性垫片124;耐磨板131和端部130的上表面之间可设置有弹性垫片133,耐磨板132和端部130的下表面之间可设置有弹性垫片134。
另外,由于板簧本体100的与车辆的导向板相接触的区域为:中部110和端部130之间的中间区域以及中部110和端部130之间的中间区域,因此,为了避免板簧本体100的与车辆的导向板相接触的区域受到导向板的摩擦而导致发生纤维丝断裂的情况,可以在中部110和端部130之间的中间区域设置耐磨板140,以及在中部110和端部130之间的中间区域设置耐磨板150,以保证复合材料板簧在使用过程中的力学性能以及提升使用寿命。
在一些实施例中,该板簧本体具有抛物线型结构,该板簧本体的两端位置处,该板簧本体的凹面设置有底部耐磨板;其中,该底部耐磨板的下表面为曲面,该底部耐磨板的下表面为与该底部耐磨板的上表面相对的表面,该底部耐磨板的上表面用于与该板簧本体的凹面进行固定连接。例如,该底部耐磨板的下表面为半圆形或圆弧形。
本申请实施例中,将该底部耐磨板的下表面设计为曲面,该板簧本体在受到扭转力时,可以使得板簧本体的两端在板簧本体的板簧座内进行滚动,即可以利用板簧本体的两端在板簧座内的滚动进行卸力,能够在一定程度上降低板簧本体受到的扭转力,进而能够保证板簧本体的整体性,提升了板簧本体的使用寿命。
根据本申请的另一方面,本申请还提供了一种用于制备板簧本体的模具,该模具的内部形成有腔体,其中腔体的形状和上文涉及的板簧本体的形状相同。
根据本申请的另一方面,本申请还提供了一种板簧总成,包括上文涉及的板簧本体,该板簧本体的两端嵌套在板簧座上,该板簧座与车架固定连接,该复合材料板簧本体的中部通过U形螺栓固定在车轴上。
应理解,本申请说明书中描述板簧本体、复合材料板簧、复合材料板簧本体可以等同替换。此外,本申请涉及存在棱角的位置可以设置为倒角。其中,倒角可以是倒斜角或倒圆角。例如,倒斜角可以是45度边倒角,45度边倒角也可称为C角。倒圆角也可称为R角,R角的数值可以用于表征两条直线相交处的过渡圆弧的半径,如R3、R5等就是过渡圆弧的半径分别为3和5。需要说明的是,倒角指的是把工件的棱角切削成一定斜面的加工。倒角包括内倒角和外倒角。外倒角是看到的向外突出的部分形成的倒角,而内倒角是图形或零件向内部凹进去的部分形成的倒角。倒角通常的目的主要是防止硬物加工时形成的锐角对其它物体或人形成损伤,对孔的倒角还可便于偶合件在孔中的运动的功能。结合本申请来说,该底部耐磨板的下表面为带有内倒角的工字型。
还应当理解,在本申请实施例的描述中,术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。另外,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上结合附图详细描述了本申请的优选实施方式,但是,本申请并不限于上述实施方式中的具体细节,在本申请的技术构思范围内,可以对本申请的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本申请的保护范围。换言之,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内对上述实施例进行变化、修改、替换和变型形成的技术方案均属于本申请的技术构思范围。
例如,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。又例如,本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本申请的基本思想,其同样应当视为本申请所公开的内容。
具体而言,在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述可以不用针对相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合,为了避免不必要的重复,本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。
最后需要说明的是,以上内容,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种可扭转的复合材料板簧本体,其特征在于,所述板簧本体具有抛物线型结构,所述板簧本体的两端位置处,所述板簧本体的凹面设置有底部耐磨板;其中,所述底部耐磨板的垂直于所述板簧本体的宽度方向的侧面与所述底部耐磨板的下表面之间形成的过渡区域,所述底部耐磨板的下表面平行于所述底部耐磨板的上表面,所述底部耐磨板的上表面用于与所述板簧本体的凹面进行固定连接。
2.根据权利要求1所述的板簧本体,其特征在于,沿所述板簧本体的宽度方向,所述底部耐磨板在所述底部耐磨板的下表面位置处的厚度大于所述底部耐磨板在所述过渡区域处的厚度。
3.根据权利要求1所述的板簧本体,其特征在于,沿所述板簧本体的宽度方向,所述过渡区域的厚度随着靠近所述底部耐磨板的垂直于所述板簧本体的宽度方向的侧面而减小。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的板簧本体,其特征在于,沿所述板簧本体的长度方向,所述过渡区域包括:中间区域和所述中间区域的两侧区域,所述中间区域的形状不同于所述两侧区域的形状。
5.根据权利要求4所述的板簧本体,其特征在于,沿所述板簧本体的宽度方向,所述中间区域的尺寸固定,所述两侧区域的尺寸随着远离所述中间区域而减小。
6.根据权利要求4所述的板簧本体,其特征在于,沿所述板簧本体的长度方向,所述中间区域的尺寸固定,所述两侧区域的尺寸随着远离所述底部耐磨板的垂直于所述板簧本体的宽度方向的侧面而减小。
7.根据权利要求4所述的板簧本体,其特征在于,所述中间区域的形状为斜面。
8.根据权利要求4所述的板簧本体,其特征在于,所述两侧区域的形状为弧面。
9.根据权利要求4所述的板簧本体,其特征在于,沿所述板簧本体的长度方向,所述中间区域的边缘对齐所述板簧本体的板簧座的边缘。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的板簧本体,其特征在于,所述底部耐磨板的下表面形成有至少一个容纳凹槽,所述至少一个容纳凹槽用于容纳所述底部耐磨板的紧固件。
11.根据权利要求10所述的板簧本体,其特征在于,所述至少一个容纳凹槽的形状与所述紧固件的形状匹配。
12.根据权利要求10所述的板簧本体,其特征在于,所述底部耐磨板的下表面为工字型,所述至少一个容纳凹槽设置在所述工字型的四个角的所在位置。
13.根据权利要求10所述的板簧本体,其特征在于,所述底部耐磨板的上表面通过所述底部耐磨板的弹性垫片连接至所述板簧本体的凹面,所述底部耐磨板的弹性垫片设置有用于容纳所述紧固件的通孔。
14.一种可扭转的复合材料板簧本体,其特征在于,所述板簧本体具有抛物线型结构,所述板簧本体的两端位置处,所述板簧本体的凹面设置有底部耐磨板;其中,所述底部耐磨板的下表面为曲面,所述底部耐磨板的下表面为与所述底部耐磨板的上表面相对的表面,所述底部耐磨板的上表面用于与所述板簧本体的凹面进行固定连接。
15.一种板簧总成,其特征在于,包括:
根据权利要求1至14中任一项所述的板簧本体,所述板簧本体的两端嵌套在板簧座上,所述板簧座与车架固定连接,所述板簧本体的中部通过U形螺栓固定在车轴上。
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