車輛懸架剛度可變的彈簧組件的制作方法
【專利摘要】一種車輛懸架剛度可變的彈簧組件，包括：車身、車軸、彈簧、擺臂，擺臂的固定鉸接點(diǎn)與車身連接，擺臂的活動(dòng)鉸接點(diǎn)和彈簧的活動(dòng)連接點(diǎn)連接、擺臂的活動(dòng)鉸接端與車軸連接，彈簧的固定連接點(diǎn)在車軸的右側(cè)與車身連接，構(gòu)成一個(gè)車輛懸架剛度可變的彈簧組件，一改彈簧垂直作用于擺臂的結(jié)構(gòu)，彈簧以一定的角度作用于擺臂活動(dòng)鉸接點(diǎn)，當(dāng)車軸上下移動(dòng)時(shí)，彈簧作用于擺臂活動(dòng)鉸接點(diǎn)的作用角度隨著車軸上下移動(dòng)而變動(dòng)，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸上下移動(dòng)而變動(dòng)。本車輛懸架剛度可變的彈簧組件，其車輛懸架剛度變化連續(xù)、變化大，結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，安裝、制造、維修、保養(yǎng)成本低，車輛懸架剛度隨著車輛的載荷變化而變化，提高了車輛的行駛平順性和乘員的乘坐舒適性。
【專利說明】所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種剛度可變的車輛懸架，特別是一種車輛懸架剛度可變的彈簧組 件。 車輛懸架剛度可變的彈簧組件

【背景技術(shù)】
[0002] 為了提高車輛的行駛平順性和乘員的乘坐舒適性，要求車輛懸架剛度能夠隨著車 輛的載荷變化而變化，目前改變車輛懸架剛度的方法主要有：采用安裝主、副鋼板彈簧的方 法，其不足之處是車輛懸架剛度變化不連續(xù)；采用安裝變截面鋼板彈簧的方法和采用安裝 不等螺距的螺旋彈簧以及不等直徑的錐形、鼓形螺旋彈簧的方法，其不足之處是車輛懸架 剛度變化小；采用安裝油氣彈簧的方法，其不足之處是安裝、制造、維修、保養(yǎng)成本較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有車輛懸架剛度變化不連續(xù)、車輛懸架剛度變化小和安裝、制造、維 修、保養(yǎng)成本較高的不足，本發(fā)明提供一種車輛懸架剛度可變的彈簧組件，該車輛懸架剛度 可變的彈簧組件可使車輛懸架剛度隨著車輛的載荷變化而變化。提高車輛的行駛平順性和 乘員的乘坐舒適性。該車輛懸架剛度可變的彈簧組件結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，安裝、制造、維 修、保養(yǎng)成本低。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的第一技術(shù)方案是：由車身、車軸、彈簧、擺臂構(gòu)成， 擺臂的固定鉸接點(diǎn)與車身連接，擺臂的活動(dòng)鉸接點(diǎn)和彈簧的活動(dòng)連接點(diǎn)連接、擺臂的活動(dòng) 鉸接端與車軸連接，彈簧的固定連接點(diǎn)在車軸右側(cè)與車身連接，構(gòu)成一個(gè)車輛懸架剛度可 變的彈簧組件，一改彈簧垂直作用于車軸的結(jié)構(gòu)，彈簧以一定的角度作用于擺臂活動(dòng)鉸接 點(diǎn)，當(dāng)車軸上下移動(dòng)時(shí)，彈簧作用于擺臂活動(dòng)鉸接點(diǎn)的作用線與擺臂的夾角和擺臂與水平 線的夾角隨著車軸上下移動(dòng)而變動(dòng)，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸上下移動(dòng)而變動(dòng)。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的第二技術(shù)方案是：由車身、車軸、彈簧、擺臂構(gòu)成， 擺臂的固定鉸接點(diǎn)與車身連接，擺臂的活動(dòng)鉸接點(diǎn)和彈簧的活動(dòng)連接點(diǎn)連接、擺臂的活動(dòng) 鉸接端與車軸連接，彈簧的固定連接點(diǎn)在車軸左側(cè)與車身連接，構(gòu)成一個(gè)車輛懸架剛度可 變的彈簧組件，一改彈簧垂直作用于車軸的結(jié)構(gòu)，彈簧以一定的角度作用于擺臂活動(dòng)鉸接 點(diǎn)，當(dāng)車軸上下移動(dòng)時(shí)，彈簧作用于擺臂活動(dòng)鉸接點(diǎn)的作用線與擺臂的夾角和擺臂與水平 線的夾角隨著車軸上下移動(dòng)而變動(dòng)，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸上下移動(dòng)而變動(dòng)。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的第三技術(shù)方案是：兩個(gè)參數(shù)相同的彈簧的活動(dòng)連 接點(diǎn)與車軸連接，兩個(gè)參數(shù)相同的彈簧的固定連接點(diǎn)分別在車軸的左、右兩側(cè)與車身連接， 當(dāng)車軸上下移動(dòng)時(shí)，兩個(gè)參數(shù)相同的彈簧作用于車軸的作用線的夾角隨著車軸上下移動(dòng)而 變動(dòng)，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸上下移動(dòng)而變動(dòng)。
[0007] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的第四技術(shù)方案是：四個(gè)參數(shù)相同的桿件相互鉸接 為一個(gè)菱形，其中菱形對(duì)角的兩個(gè)鉸接點(diǎn)分別與車身和車軸連接，菱形另一對(duì)角的兩個(gè)鉸 接點(diǎn)與拉力彈簧的兩端連接，當(dāng)車軸上下移動(dòng)時(shí)，與車身和車軸連接的菱形對(duì)角的角度隨 著車軸上下移動(dòng)而變動(dòng)，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸上下移動(dòng)而變動(dòng)。
[0008] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的第五技術(shù)方案是：四個(gè)參數(shù)相同的桿件相互鉸接 為一個(gè)菱形，其中菱形對(duì)角的兩個(gè)鉸接點(diǎn)分別與車身和車軸連接，菱形另一對(duì)角的兩個(gè)鉸 接點(diǎn)與由彈簧套在T形桿上再封裝入套筒內(nèi)構(gòu)成的拉力彈簧的兩端連接，當(dāng)車軸上下移動(dòng) 時(shí)，與車身和車軸連接的菱形對(duì)角的角度隨著車軸上下移動(dòng)而變動(dòng)，從而使車輛的懸架剛 度隨著車軸上下移動(dòng)而變動(dòng)，由于使用彈簧替代拉力彈簧，克服了拉力彈簧斷裂后，車輛懸 架失效的危險(xiǎn)，提高了車輛懸架的安全可靠性。
[0009] 本實(shí)發(fā)明的有益效果是：車輛懸架剛度變化連續(xù)、車輛懸架剛度變化大，結(jié)構(gòu)簡 單，安全可靠，安裝、制造、維修、保養(yǎng)成本低，車輛懸架剛度隨著車輛的載荷變化而變化，提 高了車輛的行駛平順性和乘員的乘坐舒適性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0011] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的示意圖。
[0012] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的示意圖。
[0013] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例3的示意圖。
[0014] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例4的示意圖。
[0015] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例5的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 參照?qǐng)D1本發(fā)明實(shí)施例1包括：車身（1)、擺臂（2)、車軸（3)、彈簧（4)，擺臂（2) 的固定鉸接點(diǎn)與車身（1)連接，擺臂（2)的活動(dòng)鉸接點(diǎn)和彈簧（4)的活動(dòng)連接點(diǎn)連接，擺臂 (2)的活動(dòng)鉸接端與車軸（3)連接，彈簧（4)的固定連接點(diǎn)在車軸（3)右側(cè)與車身（1)連 接，構(gòu)成一個(gè)車輛懸架剛度可變的彈簧組件，當(dāng)車軸（3)上下移動(dòng)時(shí)，彈簧（4)作用于擺臂 (2) 活動(dòng)鉸接點(diǎn)的作用線與擺臂（2)的夾角α和擺臂（2)與水平線的夾角β隨著車軸（3) 上下移動(dòng)而變動(dòng)，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸（3)上下移動(dòng)而變動(dòng)。
[0017] 地面對(duì)車軸（3)的作用力Ν與彈簧（4)的壓縮量關(guān)系式為
[0018] N = sin(^〇〇za)k(l〇_l) COSyff
[0019] 式中山-彈簧⑷的原始長度
[0020] 1-彈簧（4)裝車后的瞬時(shí)長度
[0021] k-彈簧⑷的彈性系數(shù) sin(180°-a),
[0022] 由此得出車輛的懸架剛度C = -^~~。 cosp
[0023] 由圖1可看出，當(dāng)車軸（3)向上移動(dòng)時(shí)，彈簧（4)作用于擺臂（2)活動(dòng)鉸接點(diǎn)的作 用線與擺臂（2)的夾角α增加，sin(180° -α)值減小，車輛的懸架剛度C減小；當(dāng)車軸 (3) 向上移動(dòng)時(shí)，擺臂（2)與水平線的夾角β減小，cos β值增加，車輛的懸架剛度C減?。?綜合效果是：在車軸（3)向上移動(dòng)時(shí)，車輛的懸架剛度C減小，在車軸（3)向下移動(dòng)時(shí)，車輛 的懸架剛度C增大。
[0024] 參照?qǐng)D2本發(fā)明實(shí)施例2包括：車身（1)、擺臂（2)、車軸（3)、彈簧（4)，擺臂（2) 的固定鉸接點(diǎn)與車身（1)連接，擺臂（2)的活動(dòng)鉸接點(diǎn)和彈簧（4)的活動(dòng)連接點(diǎn)連接，擺臂 (2)的活動(dòng)鉸接端與車軸（3)連接，彈簧（4)的固定連接點(diǎn)在車軸（3)左側(cè)與車身（1)連 接，構(gòu)成一個(gè)車輛懸架剛度可變的彈簧組件，當(dāng)車軸（3)上下移動(dòng)時(shí)，彈簧（4)作用于擺臂 (2)活動(dòng)鉸接點(diǎn)的作用線與擺臂（2)的夾角α和擺臂（2)與水平線的夾角β隨著車軸（3) 上下移動(dòng)而變動(dòng)，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸（3)上下移動(dòng)而變動(dòng)。
[0025] 地面對(duì)車軸（3)的作用力Ν與彈簧（4)的壓縮量關(guān)系式為
[0026] N = ^-k{l0-l) cosp
[0027] 式中山-彈簧⑷的原始長度
[0028] 1-彈簧（4)裝車后的瞬時(shí)長度
[0029] k_彈簧⑷的彈性系數(shù) 門 sin α ,
[0030] 由此得出車輛的懸架剛度C =-0 COS β
[0031] 由圖2可看出，當(dāng)車軸（3)向上移動(dòng)時(shí)，彈簧（4)作用于擺臂（2)活動(dòng)鉸接點(diǎn)的作 用線與擺臂（2)的夾角α增大，sin α值增大，車輛的懸架剛度C增大；當(dāng)車軸（3)向上移 動(dòng)時(shí)，擺臂（2)與水平線的夾角β增大，cosP值減小，車輛的懸架剛度C增大；綜合效果 是：在車軸（3)向上移動(dòng)時(shí)，車輛的懸架剛度C增大，在車軸（3)向下移動(dòng)時(shí)，車輛的懸架剛 度C減小。
[0032] 參照?qǐng)D3本發(fā)明實(shí)施例3包括：車身（1)、兩個(gè)參數(shù)相同的彈簧（2)、車軸（3)，兩 個(gè)參數(shù)相同的彈簧（2)的活動(dòng)連接點(diǎn)與車軸（3)連接，兩個(gè)參數(shù)相同的彈簧（2)的固定連 接點(diǎn)分別在車軸（3)的左、右兩側(cè)與車身（1)連接，當(dāng)車軸（3)上下移動(dòng)時(shí)，兩個(gè)參數(shù)相同 的彈簧（2)作用于車軸（3)的作用線夾角α隨著車軸（3)上下移動(dòng)而變動(dòng)，從而使車輛的 懸架剛度隨著車軸（3)上下移動(dòng)而變動(dòng)。
[0033] 地面對(duì)車軸（3)的作用力Ν與彈簧（2)的壓縮量關(guān)系式為
[0034] iV = 2k(l0 -l)cos-
[0035] 式中山-彈簧⑵的原始長度
[0036] 1-彈簧（2)裝車后的瞬時(shí)長度
[0037] k_彈簧⑵的彈性系數(shù)
[0038] 由此得出車輛的懸架剛度C = 2Axos(f·)
[0039] 由圖3可看出，當(dāng)車軸（3)向上移動(dòng)時(shí)，兩個(gè)參數(shù)相同的彈簧（2)作用于車軸（3) 的作用線的夾角α增大，COS(y)值減小，車輛的懸架剛度C減小；當(dāng)車軸（3)向下移動(dòng)時(shí)， 兩個(gè)參數(shù)相同的彈簧（2)作用于車軸（3)的作用線的夾角α減小，COS(f)值增大，車輛的 懸架剛度C增大。
[0040] 參照?qǐng)D4本發(fā)明實(shí)施例4包括：車身（1)、四個(gè)參數(shù)相同的桿件（2)、車軸（3)、拉 力彈簧（4)，四個(gè)參數(shù)相同的桿件（2)相互鉸接為一個(gè)菱形，其中菱形對(duì)角的兩個(gè)鉸接點(diǎn)分 別與車身（1)和車軸（3)連接，菱形另一對(duì)角的兩個(gè)鉸接點(diǎn)與拉力彈簧（4)的兩端連接，當(dāng) 車軸（3)上下移動(dòng)時(shí)，與車身（1)和車軸（3)連接的菱形對(duì)角的角度α隨著車軸（3)上下 移動(dòng)而變動(dòng)。
[0041] 地面對(duì)車軸（3)的作用力Ν與拉力彈簧（4)的拉伸量（1-1。）的關(guān)系式為：
[0042] N = k(l-l0)ctg
[0043] 式中：N-地面對(duì)車軸⑶的作用力
[0044] k_拉力彈簧（4)的彈性系數(shù)
[0045] 1。-拉力彈簧（4)的原始長度
[0046] 1-拉力彈簧（4)裝車后的瞬時(shí)長度
[0047] 由此得出車輛的懸架剛度C =
[0048] 由圖4可看出，當(dāng)車軸（3)向上移動(dòng)時(shí)，與車身（1)和車軸（3)連接的菱形對(duì)角的 角度α增加，dgf值減小，車輛的懸架剛度C減小。當(dāng)車軸（3)向下移動(dòng)時(shí)，與車身（1)和 車軸（3)連接的菱形對(duì)角的角度α減小，c/gf值增大，車輛的懸架剛度C增大。
[0049] 參照?qǐng)D5本發(fā)明實(shí)施例5包括本發(fā)明實(shí)施例4中的車身、四個(gè)參數(shù)相同的桿件、車 軸其中的拉力彈簧由彈簧（2)套在T形桿（1)上再封裝入套筒（3)內(nèi)構(gòu)成，T形桿（1)和 套筒⑶向兩側(cè)拉動(dòng)時(shí)，彈簧⑵被壓縮，克服了拉力彈簧斷裂后，車輛懸架失效的危險(xiǎn)，提 高了車輛懸架的安全性。
[0050] 四個(gè)桿件相互鉸接為一個(gè)菱形，其中菱形對(duì)角的兩個(gè)鉸接點(diǎn)分別與車身和車軸連 接，菱形另一對(duì)角的兩個(gè)鉸接點(diǎn)與由彈簧（2)套在T形桿（1)上再封裝入套筒（3)內(nèi)構(gòu)成 的拉力彈簧的兩端連接，當(dāng)車軸上下移動(dòng)時(shí)，與車身和車軸連接的菱形對(duì)角的角度隨著車 軸上下移動(dòng)而變動(dòng)，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸上下移動(dòng)而變動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1. 一種車輛懸架剛度可變的彈簧組件，包括：車身、車軸、彈簧、擺臂，其特征是：擺臂 的固定鉸接點(diǎn)與車身連接，擺臂的活動(dòng)鉸接點(diǎn)和彈簧的活動(dòng)連接點(diǎn)連接、擺臂的活動(dòng)鉸接 端與車軸連接，彈簧的固定連接點(diǎn)在車軸右側(cè)與車身連接，構(gòu)成一個(gè)車輛懸架剛度可變的 彈簧組件，當(dāng)車軸上下移動(dòng)時(shí)，彈簧作用于擺臂活動(dòng)鉸接點(diǎn)的作用線與擺臂的夾角α和擺 臂與水平線的夾角β隨著車軸上下移動(dòng)而變動(dòng)，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸上下移 動(dòng)而變動(dòng)，懸架剛度C = Sm(18() 。 cosa
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛懸架剛度可變的彈簧組件，其特征是：擺臂的固定鉸接 點(diǎn)與車身連接，擺臂的活動(dòng)鉸接點(diǎn)和彈簧的活動(dòng)連接點(diǎn)連接、擺臂的活動(dòng)鉸接端與車軸連 接，彈簧的固定連接點(diǎn)在車軸左側(cè)與車身連接，構(gòu)成一個(gè)車輛懸架剛度可變的彈簧組件，當(dāng) 車軸上下移動(dòng)時(shí)，彈簧作用于擺臂活動(dòng)鉸接點(diǎn)的作用線與擺臂的夾角α和擺臂與水平線 的夾角β隨著車軸上下移動(dòng)而變動(dòng)，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸上下移動(dòng)而變動(dòng)，懸 丄 sina , 架剛度C =-〇 cosp
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛懸架剛度可變的彈簧組件，其特征是：兩個(gè)參數(shù)相同 的彈簧的活動(dòng)連接點(diǎn)與車軸連接，兩個(gè)參數(shù)相同的彈簧的固定連接點(diǎn)分別在車軸的左、右 兩側(cè)與車身連接，當(dāng)車軸上下移動(dòng)時(shí)，兩個(gè)參數(shù)相同的彈簧作用于車軸的作用線的夾角α 隨著車軸上下移動(dòng)而變動(dòng)，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸上下移動(dòng)而變動(dòng)，懸架剛度 C = 2 cos(^)A:。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛懸架剛度可變的彈簧組件，其特征是：四個(gè)參數(shù)相同的 桿件相互鉸接為一個(gè)菱形，其中菱形對(duì)角的兩個(gè)鉸接點(diǎn)分別與車身和車軸連接，菱形另一 對(duì)角的兩個(gè)鉸接點(diǎn)與拉力彈簧的兩端連接，當(dāng)車軸上下移動(dòng)時(shí)，與車身和車軸連接的菱形 對(duì)角的角度α隨著車軸上下移動(dòng)而變動(dòng)，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸上下移動(dòng)而變 動(dòng)，懸架剛度C = 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛懸架剛度可變的彈簧組件，其特征是：拉力彈簧是由彈 簧套在T形桿上再封裝入套筒內(nèi)構(gòu)成的。
【文檔編號(hào)】B60G7/00GK104118290SQ201310143458
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月24日
【發(fā)明者】史占彪, 張妍如, 單金玲 申請(qǐng)人:史占彪