一種汽車及其板簧懸架總成的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種汽車及其板簧懸架總成，該板簧懸架總成包括板簧，板簧的兩端通過第一固定組件安裝于車身，其中部通過第二固定組件安裝于車橋，板簧為沿車身的縱向布置的單片復合材料板簧，且板簧的兩端和中部的截面相等，端部和中部之間為按拋物線變化的變厚截面。這樣，上述板簧懸架總成結構充分簡化了整體結構，使整體結構更加簡潔，重量減輕，其中復合材料板簧的重量僅相當鋼板彈簧的1/4～1/3；單片復合材料板簧的內部阻尼很小，動剛度和靜剛度基本一致，從而具有較好的使用性能；同時板簧和聚氨酯緩沖塊組合使用，聚氨酯緩沖塊特性具有副簧、緩沖和限位作用，提高了懸架的平順性和乘坐舒適性，大幅延長懸架整體壽命。
【專利說明】一種汽車及其板簧懸架總成

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及車輛工程【技術領域】，尤其涉及一種用于汽車的板簧懸架總成。本實用新型還涉及一種包括上述板簧懸架總成的汽車。

【背景技術】
[0002]商用車包括大中小型的貨車和客車，隨著道路的改善、顧客對乘坐平順性和舒適性的要求越來越高,對運輸高檔貨物的保護的要求也越來越高，同時顧客對底盤零部件的可靠性要求也越來越高，以降低整車使用成本。
[0003]懸架是現(xiàn)代汽車上的重要總成之一，它把車架和車橋彈性連接起來，其作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭，并且緩沖由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊力，并衰減由此引起的振動，以保證汽車能平順地行駛?，F(xiàn)在商用車懸架主要有鋼板彈簧懸架和空氣彈簧懸架兩種，對于平順性要求較低的懸架采用普通等截面鋼板彈簧懸架，對于平順性要求稍高的懸架采用變截面鋼板彈簧懸架，對于平順性要求較高的車輛采用空氣彈簧懸架。
[0004]如圖1所示，現(xiàn)有的板簧懸架總成包括前支架01、減振器02、穩(wěn)定桿連接桿03、前銷軸04、板簧05、吊耳06、吊耳支架07、U型螺栓08、緩沖塊09和穩(wěn)定桿連接桿支架010。其中，板簧為由多片鋼板彈簧組成，并在兩端通過銷軸和吊耳固定，各鋼板彈簧疊合在一起，動剛度遠大于其靜剛度，平順性較差，質量較大，簧下振動大，同時壽命短，整車使用成本較高。并且，安裝在板簧上的緩沖塊為橡膠元件，形狀和性能改變空間較小，受到較大沖擊時，容易開裂，壽命較短。
[0005]因此，如何提高板簧懸架總成的靜剛度，提高其平順性，并降低總成質量，減小簧下振動，延長使用壽命，降低整車使用成本，就成為本領域技術人員亟需解決的問題。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的是提供一種汽車的板簧懸架總成，其靜剛度較大，且平順性較好，簧下振動小，自重輕，且使用壽命較長，耗油量小，從而降低了整車的使用成本。本實用新型的另一目的是提供一種包括上述板簧懸架總成的汽車。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種汽車的板簧懸架總成，包括板簧，所述板簧的兩端通過第一固定組件安裝于所述汽車的車身，其中部通過第二固定組件安裝于所述汽車的車橋，所述板簧為沿所述車身的縱向布置的單片復合材料板簧，且所述板簧的兩端和中部的截面相等，端部和中部為按拋物線變化的變厚截面。
[0008]優(yōu)選地，所述第一固定組件包括分別固定于所述車身的前支架和后支架，所述前支架與所述板簧的前端、所述后支架與所述板簧的后端分別通過板端固定塊連接。
[0009]優(yōu)選地，所述板端固定塊開設有安裝槽，所述板簧的端部插入所述安裝槽并粘接于所述安裝槽的內壁，且所述板端固定塊與所述板簧之間還設置有緊固螺栓。
[0010]優(yōu)選地，所述板端固定塊開設有圓孔，且所述圓孔由內向外依次有套筒和硫化在一起的橡膠襯套，所述一端套筒內穿過的螺栓固定于所述前支架，所述另一端套筒內穿過的螺栓固定于吊耳的一端，所述吊耳的另一端固定于所述后支架。
[0011]優(yōu)選地，所述第二固定組件包括開設有第一過孔的下保護板、開設有第二過孔的下襯板；所述板簧朝向所述車橋的一側開設有下凸臺，所述下凸臺穿過所述第一過孔和所述第二過孔并插接于所述車橋的板簧托座上。
[0012]優(yōu)選地，所述第二固定組件還包括開設有第一通孔的上保護板、開設有第二通孔的上襯板、開設有第三通孔的U形螺栓墊板和U形螺栓；所述板簧遠離所述車橋的一側開設有上凸臺，所述上凸臺穿過所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔，所述U形螺栓壓在所述的U形螺栓墊板上，并通過所述車橋上的螺栓孔固定于所述車橋。
[0013]優(yōu)選地，還包括設置于所述車身與所述板簧之間的聚氨酯緩沖塊。
[0014]本實用新型還提供一種汽車，包括車身、車橋和連接所述車身與所述車橋的板簧懸架總成，所述板簧懸架總成為如上所述的板簧懸架總成。
[0015]本實用新型提供的板簧懸架總成用于汽車，該板簧懸架總成包括板簧，所述板簧的兩端通過第一固定組件安裝于所述汽車的車身，其中部通過第二固定組件安裝于所述汽車的車橋，所述板簧為沿所述車身的縱向布置的單片復合材料板簧，且所述板簧的兩端和中部的截面相等，端部和中部之間為按拋物線變化的變厚截面。這樣，上述板簧懸架總成結構充分簡化了整體結構，使整體結構更加簡潔，重量減輕，其中復合材料板簧的重量僅相當鋼板彈簧的1/4?1/3 ;單片復合材料板簧的內部阻尼很小，動剛度和靜剛度基本一致，從而具有良好的平順性和乘坐舒適性；同時，由于從板簧兩端到中部應力是逐漸增大的，為了使板簧應力大小相同，使板簧應力大的地方截面變大，從而提高了板簧的受力均勻性。
[0016]在一種優(yōu)選的實施方式中，本實用新型所提供的板簧懸架總成中，所述板端固定塊開設有安裝槽，所述板簧的端部插入所述安裝槽并粘接于所述安裝槽的內壁，且所述板端固定塊與所述板簧之間還設置有緊固螺栓；這樣，通過上述結構實現(xiàn)板簧與板端固定塊的連接，連接結構簡單，且連接可靠。
[0017]在另一種優(yōu)選的實施方式中，本實用新型所提供的板簧懸架總成中，其第二固定組件還包括開設有第一通孔的上保護板、開設有第二通孔的上襯板、開設有第三通孔的U形螺栓墊板和U形螺栓；所述板簧遠離所述車橋的一側開設有上凸臺，所述上凸臺穿過所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔，所述U形螺栓壓在所述的U形螺栓墊板上，并通過所述車橋上的螺栓孔固定于所述車橋，以便提高板簧與車橋安裝的可靠性和穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為一種典型的板簧懸架總成的結構示意圖；
[0020]圖2為本實用新型所提供的板簧懸架總成一種【具體實施方式】的結構示意圖；
[0021]圖3為圖2所示板簧懸架總成在滿載時主視圖；
[0022]圖4為圖2所示板簧懸架總成的俯視圖；
[0023]圖5為圖3所示板簧懸架總成的左視圖中的右半部放大圖；
[0024]圖6為圖3所示板簧懸架總成的右視圖中的左半部放大圖；
[0025]圖7為圖3所示板簧懸架總成的仰視圖中的上半部視圖；
[0026]圖8為圖4的A-A向剖視圖；
[0027]圖9為圖4的B-B向剖視圖；
[0028]圖10為圖8中I區(qū)的放大圖；
[0029]圖11為圖8中II區(qū)的放大圖；
[0030]圖12為圖8的III區(qū)的放大圖；
[0031]圖13為圖11的G-G剖面放大圖；
[0032]圖14為聚氨酯緩沖塊主體的特性圖。
[0033]附圖標記說明:
[0034]I 一車身；2 —左前支架；3 —板端固定塊；4 一板簧；5 —左穩(wěn)定桿連接桿支架；6 一穩(wěn)定桿連接桿；7 —減振器；8 — U型螺栓墊板；9 一 U型螺栓；101 —上襯板；102_下襯板；111 一上保護板；112_下保護板；12 —聚氨酯緩沖塊；13 —穩(wěn)定桿支架；14 一吊耳；15 一后支架；16 —車橋；17 —穩(wěn)定桿；18 —右穩(wěn)定桿連接桿支架；19 一右前支架；20 —橡膠襯套；21 —套筒；22 —下凸臺；23 —上凸臺。

【具體實施方式】
[0035]本實用新型的核心是提供一種汽車的板簧懸架總成，其動剛度和靜剛度大小基本相同，且平順性良好，簧下振動小，自重輕，且使用壽命較長，耗油量小，從而降低了整車的使用成本。本實用新型的另一核心是提供一種包括上述板簧懸架總成的汽車。
[0036]為了使本領域的技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，下面將結合附圖對本實用新型作進一步的詳細介紹。
[0037]如圖2至圖13所示，在一種【具體實施方式】中，本實用新型提供的板簧懸架總成用于汽車，該板簧懸架總成包括板簧4，所述板簧4的兩端通過第一固定組件安裝于所述汽車的車身1，其中部通過第二固定組件安裝于所述汽車的車橋16，所述板簧4為沿所述車身I的縱向布置的單片復合材料板簧，且所述板簧4的兩端和中部的截面相等，端部和中部之間為按拋物線變化的變厚截面。這樣，上述板簧懸架總成結構充分簡化了整體結構，使整體結構更加簡潔，重量減輕，其中復合材料板簧的重量僅相當鋼板彈簧的1/4?1/3 ;單片復合材料板簧的內部阻尼很小，動剛度和靜剛度基本一致，從而具有較好的使用性能；同時，由于從板簧4兩端到中部應力是逐漸增大的，為了使板簧4應力大小相同，使板簧4應力大的地方截面變大，從而提高了板簧4的受力均勻性。
[0038]具體地，上述復合材料可以為各種強度高、抗疲勞壽命長的復合材料，例如玻璃纖維增強復合塑料(GFRP)，碳纖維增強復合塑料(CFRP)，硼纖維增強復合塑料等。
[0039]在上述【具體實施方式】中，所述第一固定組件包括分別固定于所述車身I的前支架和后支架15，所述前支架與所述板簧4的前端、所述后支架15與所述板簧4的后端分別通過板端固定塊3、吊耳14連接，通過支架實現(xiàn)板簧4與車身I的固定，從而提高了板簧4的固定可靠性。
[0040]上述板端固定塊3開設有安裝槽，所述板簧4的端部插入所述安裝槽并粘接于所述安裝槽的內壁，且所述板端固定塊3與所述板簧4之間還設置有緊固螺栓；這樣，通過上述結構實現(xiàn)板簧4與板端固定塊3的連接，連接結構簡單，且連接可靠。
[0041]且所述圓孔由內向外依次有套筒21和硫化在一起的橡膠襯套20，所述一端套筒21內穿過的螺栓固定于所述前支架，所述另一端套筒21內穿過的螺栓固定于吊耳14的一端，所述吊耳14的另一端固定于所述后支架15。
[0042]具體地，上述板簧4為兩個，兩板簧4對稱地分設于車體的兩側，前支架包括左前支架2和右前支架19，且左前支架2、右前支架19和后支架15均通過螺栓連接的方式固定于車身I。
[0043]將橡膠襯套20和套筒21硫化到板端固定塊3的圓孔內，將復合材料板簧兩端及板端固定塊3的槽型開口內側分別涂上粘接劑，再將復合材料板簧兩端分別插入板端固定塊3的槽型開口內，將復合材料板簧與兩端的板端固定塊3粘合在一起，并螺栓固定，完成復合材料板簧的預裝。
[0044]預裝后的負荷材料板簧前端板端固定塊3通過銷軸連接方式安裝于前支架，后端板端固定塊3通過螺栓連接方式安裝于吊耳14上，再通過螺栓連接方式將吊耳14安裝于后支架15上。
[0045]在上述【具體實施方式】中，第二固定組件包括開設有第一過孔的下保護板112、開設有第二過孔的下襯板102 ;所述板簧4朝向所述車橋16的一側開設有下凸臺22，所述下凸臺22穿過所述第一過孔和所述第二過孔并插接于所述車橋16的板簧托座上；第二固定組件還包括開設有第一通孔的上保護板111、開設有第二通孔的上襯板101、開設有第三通孔的U型螺栓墊板8和U形螺栓9 ;所述板簧4遠離所述車橋16的一側開設有上凸臺23，所述上凸臺23穿過所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔，下襯板102、下保護板112、U型螺栓墊板8依次疊加在板簧4上，U型螺栓9卡壓在U型螺栓墊板8上，所述U形螺栓9用螺母固定于所述車橋16，以便提高板簧4與車橋16安裝的可靠性和穩(wěn)定性。
[0046]上述板簧懸架總成還包括設置于所述車身I與所述板簧4之間的聚氨酯緩沖塊12，聚氨酯緩沖塊12具有副簧、緩沖和限位作用，與板簧4組合使用，所述懸架整體壽命是鋼板彈簧懸架的3?5倍，平順性和抗側傾能力大幅提高。
[0047]需要指出的是，本實用新型所提供的板簧懸架總成不僅包括上述各部件，還包括能夠實現(xiàn)使用功能的其他零部件，例如穩(wěn)定桿17、減振器7等。
[0048]以上述【具體實施方式】為例，該板簧懸架總成的裝配過程為如下，將車橋16舉起并移動，螺栓穿過左前支架2、復合材料板簧前端套筒的孔，用螺栓螺母將復合材料板簧前端固定到左前支架2上；螺栓穿過吊耳14、復合材料板簧后端套筒的孔，用螺栓螺母將復合材料板簧后端固定到吊耳14上。同樣將右側復合材料板簧的前端固定到右前支架19上，后端固定到右邊的吊耳14上；兩側分別用三個螺栓將左穩(wěn)定桿連接桿支架5和右穩(wěn)定桿連接桿支架18固定到車身I上。將穩(wěn)定桿支架13下端插入車橋16的支架孔內，上端用螺栓將穩(wěn)定桿17中部固定在車橋16上，用螺母將一個穩(wěn)定桿連接桿6下端與穩(wěn)定桿17左端相連，上端用螺母與左穩(wěn)定桿連接桿支架5相連，同樣,另一個穩(wěn)定桿連接桿6 —端與穩(wěn)定桿17右端連接，上端與右穩(wěn)定桿連接桿支架18。減振器7 —端通過螺栓、螺母固定在車身I上，另一端用螺栓、螺母與車橋16相連。
[0049]下面以上述【具體實施方式】為例，簡述本實用新型所提供的板簧懸架總成的工作原理:
[0050]車輪和輪轂分別固定在車橋16上，在車輛行駛過程中，車輪所受到的地面垂直作用力，通過車橋16、復合材料的板簧4、左前支架2、右前支架19、吊耳14傳到車身I上。當車輛受到地面的沖擊力時，先經過復合材料的板簧4、復合材料的板簧4兩端的橡膠襯套20、減振器7吸收，當沖擊更大時，由聚氨酯緩沖塊12進行吸收和限位。
[0051]聚氨酯緩沖塊12具有副簧、緩沖和限位作用，如圖14所示，在點A之前，主要是增加復合材料板簧的剛度，起到副簧作用；在點A?點B之間，主要作用是緩沖地面的沖擊力；在點B?點C之間，主要作用是對沖擊的限位。
[0052]作用在車輛上的縱向力，主要通過板簧4兩端的橡膠襯套20來吸收和緩沖。作用在車輛上的橫向力和力矩，通過板簧4本身及其兩端的橡膠襯套20來吸收和緩沖。當車輛側傾時，不僅通過兩側板簧4，聚氨酯緩沖塊12、減振器7抵抗車輛側傾，而且通過穩(wěn)定桿17來進一步抵抗車輛側傾，保證車輛正常運行。
[0053]需要指出的是，文中所述“第一、第二”等序數詞，是為了區(qū)分相同名稱的不同結構，僅為了描述方便，不表示某種順序，更不應理解為任何限定。
[0054]除了上述板簧懸架總成，本實用新型還提供一種包括上述板簧懸架總成的汽車，該汽車的其他各部分結構請參考現(xiàn)有技術，在此不再贅述。
[0055]具體地，上述汽車可以為客車、貨車等各種商用車。
[0056]以上只通過說明的方式描述了本實用新型的某些示范性實施例，毋庸置疑，對于本領域的普通技術人員，在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進行修正。因此，上述附圖和描述在本質上是說明性的，不應理解為對本實用新型權利要求保護范圍的限制。
【權利要求】
1.一種汽車的板簧懸架總成，包括板簧(4)，所述板簧(4)的兩端通過第一固定組件安裝于所述汽車的車身(I)，其中部通過第二固定組件安裝于所述汽車的車橋(16)，其特征在于，所述板簧(4)為沿所述車身(I)的縱向布置的單片復合材料板簧，且所述板簧(4)的兩端和中部的截面相等，端部和中部之間為按拋物線變化的變厚截面。
2.根據權利要求1所述的板簧懸架總成，其特征在于，所述第一固定組件包括分別固定于所述車身(I)的前支架和后支架(15)，所述前支架與所述板簧(4)的前端、所述后支架(15)與所述板簧(4)的后端分別通過板端固定塊(3)連接。
3.根據權利要求2所述的板簧懸架總成，其特征在于，所述板端固定塊(3)開設有安裝槽，所述板簧(4)的端部插入所述安裝槽并粘接于所述安裝槽的內壁，且所述板端固定塊(3)與所述板簧(4)之間還設置有緊固螺栓。
4.根據權利要求3所述的板簧懸架總成，其特征在于，所述板端固定塊(3)開設有圓孔，且所述圓孔由內向外依次有套筒(21)和硫化在一起的橡膠襯套(20)，所述一端套筒(21)內穿過的螺栓固定于所述前支架，所述另一端套筒(21)內穿過的螺栓固定于吊耳(14)的一端，所述吊耳(14)的另一端固定于所述后支架(15)。
5.根據權利要求1至4任一項所述的板簧懸架總成，其特征在于，所述第二固定組件包括開設有第一過孔的下保護板(112)、開設有第二過孔的下襯板(102);所述板簧(4)朝向所述車橋(16)的一側開設有下凸臺(22)，所述下凸臺(22)穿過所述第一過孔和所述第二過孔并插接于所述車橋(16)的板簧托座上。
6.根據權利要求5所述的板簧懸架總成，其特征在于，所述第二固定組件還包括開設有第一通孔的上保護板(111)、開設有第二通孔的上襯板(101)、開設有第三通孔的U形螺栓墊板(8)和U形螺栓(9);所述板簧(4)遠離所述車橋(16)的一側開設有上凸臺(23)，所述上凸臺(23)穿過所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔，所述U形螺栓(9)壓在所述的U形螺栓墊板(8)上，并通過所述車橋(16)上的螺栓孔固定于所述車橋(16)。
7.根據權利要求1至4任一項所述的板簧懸架總成，其特征在于，還包括設置于所述車身⑴與所述板簧⑷之間的聚氨酯緩沖塊(12)。
8.一種汽車，包括車身(I)、車橋(16)和連接所述車身(I)與所述車橋(16)的板簧懸架總成，其特征在于，所述板簧懸架總成為如權利要求1至7任一項所述的板簧懸架總成。
【文檔編號】B60G11/04GK203920311SQ201420309497
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權日:2014年6月10日
【發(fā)明者】劉守銀, 王成立, 周磊磊 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司