CN215720424U - 一种变刚度复合板簧结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变刚度复合板簧结构，该结构包括彼此叠放且通过中心螺栓相连的第一簧片组以及第二簧片组；所述第一簧片组包括至少一个第一簧片；所述第二簧片组包括至少一个第二簧片。本申请提供的变刚度复合板簧结构，空载时只有第一簧片组受力，重载时两组簧片组同时受力，以此来实现板簧刚度的变化，适配轻重载荷；即保证了空车行驶时的平顺性，又预防了因板簧刚度过大导致的车辆的颠簸，又保证了重载时的承载能力；第一簧片的两端有一段平直段，可加大空载、重载时板簧与悬挂的接触面积，保证悬挂的使用寿命。第一簧片有凹槽，适配在重载时，第二簧片与第一簧片进行配合，保证运行过程中不前后、左右窜动。值得大面积推广使用。

Description

一种变刚度复合板簧结构

技术领域

本实用新型涉及汽车板簧技术领域，特别是涉及一种变刚度复合板簧结构。

背景技术

板簧是汽车底盘悬架系统中主要的弹性元件，它把车架与车轴弹性地连接起来。板簧主要用在越野车、皮卡、面包车、大客车和货车上，主要任务是传递作用在车轮和车架之间的一切力和力矩，缓和不平路面的冲击载荷、衰减冲击载荷引起系统振动。随着汽车行业的不断发展和进步，提高汽车的乘坐舒适性将是今后发展的主要趋势。

当板弹簧安装在汽车悬架中，所承受的垂直载荷为正向时，各弹簧片都受力变形，有向上拱弯的趋势。这时，车桥和车架便相互靠近。当车桥与车架互相远离时，板弹簧所受的正向垂直载荷和变形便逐渐减小，有时甚至会反向。

为了提高板簧的强度，通常采用多层紧密贴合的板簧复合使用。例如，现有技术中包括3片的板簧的结构，厂家为保证板簧强度(不断裂)，增加了板簧材质的刚性，再加上是3片紧贴的板簧，刚度更大，这样使得在车辆运行的过程中，会造成车辆空车行驶状态下颠簸较大。同时由于板簧材质刚度高，在上下坡时与悬挂刚性摩擦，损坏悬挂系统。

另外，现有技术中板簧通常为两端圆弧结构，支点接触面积小，在上下坡时与悬挂进行刚性摩擦，容易损坏悬挂系统；还存在故障率高，损坏下盘系统等缺点。

实用新型内容

本实用新型提供了一种变刚度复合板簧结构。

本实用新型提供了如下方案：

一种变刚度复合板簧结构，包括彼此叠放且通过中心螺栓相连的第一簧片组以及第二簧片组；

所述第一簧片组包括至少一个第一簧片；所述第二簧片组包括至少一个第二簧片；

其中，所述第一簧片的长度大于所述第二簧片的长度；所述第二簧片的两端在车辆空载状态下和与其相邻的所述第一簧片之间形成缓冲间隙，且在车辆重载状态下所述第二簧片的两端和与其相邻的所述第一簧片配合接触。

优选地：所述第一簧片的两端形成平直段，所述平直段用于实现与悬挂机构相接触。

优选地：所述第一簧片组包括至少两个所述第一簧片，两个所述第一簧片彼此叠放且各自相对的表面相抵接。

优选地：与所述第二簧片相邻的所述第一簧片形成有凹槽，所述凹槽用于在车辆重载状态下容置所述第二簧片的至少一部分。

优选地：所述第一簧片以及所述第二簧片的材质均为钢板。

优选地：所述第一簧片以及所述第二簧片各自的两端的宽方向均形成倒角结构。

优选地：所述倒角结构包括圆形倒角、梯形倒角中的任意一种。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

通过本实用新型，可以实现一种变刚度复合板簧结构，在一种实现方式下，该结构可以包括彼此叠放且通过中心螺栓相连的第一簧片组以及第二簧片组；所述第一簧片组包括至少一个第一簧片；所述第二簧片组包括至少一个第二簧片；其中，所述第一簧片的长度大于所述第二簧片的长度；所述第二簧片的两端在车辆空载状态下和与其相邻的所述第一簧片之间形成缓冲间隙，且在车辆重载状态下所述第二簧片的两端和与其相邻的所述第一簧片配合接触。本申请提供的变刚度复合板簧结构，空载时只有第一簧片组受力，重载时两组簧片组同时受力，以此来实现板簧刚度的变化，适配轻重载荷；即保证了空车行驶时的平顺性，又预防了因板簧刚度过大导致的车辆的颠簸，又保证了重载时的承载能力；第一簧片的两端有一段平直段，可加大空载、重载时板簧与悬挂的接触面积，保证悬挂的使用寿命。第一簧片有凹槽，适配在重载时，第二簧片与第一簧片进行配合，保证运行过程中不前后、左右窜动。值得大面积推广使用。

当然,实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种变刚度复合板簧结构在空载状态下的主视图；

图2是本实用新型实施例提供的一种变刚度复合板簧结构在空载状态下的俯视图；

图3是本实用新型实施例提供的一种变刚度复合板簧结构在重载状态下的主视图；

图4是本实用新型实施例提供的一种变刚度复合板簧结构在重载状态下的俯视图。

图中：第一簧片组1、第一簧片11、平直段111、凹槽112、第二簧片组2、第二簧片21、中心螺栓3、缓冲间隙4。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

参见图1、图2、图3、图4，为本实用新型实施例提供的一种变刚度复合板簧结构，如图1、图2、图3、图4所示，该结构可以包括彼此叠放且通过中心螺栓3相连的第一簧片组1以及第二簧片组2；

所述第一簧片组1包括至少一个第一簧片11；所述第二簧片组2包括至少一个第二簧片21；

其中，所述第一簧片11的长度大于所述第二簧片21的长度；所述第二簧片21的两端在车辆空载状态下和与其相邻的所述第一簧片11之间形成缓冲间隙4，且在车辆重载状态下所述第二簧片21的两端和与其相邻的所述第一簧片11配合接触。

本申请实施例提供的变刚度复合板簧结构，采用多组簧片组的布置方式，可以保证在车辆空载状态下，只有第一簧片组的簧片受力，而在车辆重载状态下两组簧片组的簧片均可以受力，以此来实现板簧刚度的变化。即保证了空车行驶时的平顺性，预防了因板簧刚度过大导致的车辆空载时的颠簸，又保证了重载时的承载能力。

可以理解的是，该中心螺栓可以依次穿过各个簧片并将各个簧片进行固定，各个簧片供中心螺栓穿过的部位可以制作成直线段，保证各个簧片可以有一部分充分接触，进而保证连接后的稳定性。

由于传统的板簧与悬挂相连的部位均采用两端圆弧结构，支点接触面积小，在上下坡时与悬挂进行刚性摩擦，损坏悬挂系统。为了解决这一问题，本申请实施例可以提供所述第一簧片11的两端形成平直段111，所述平直段111用于实现与悬挂机构相接触。第一簧片的两端有一段平直段，可加大空载、重载时板簧与悬挂的接触面积，保证悬挂的使用寿命。

可以理解的是，本申请提供的第一簧片以及第二簧片可以均为整体呈弧形的簧片，例如，第一簧片各个分段连接形成整体弧形变化的趋势，第一簧片的一端向另一端可以分别包括直线段、弧形段、直线段、弧形段以及直线段。通过两个弧线段即可使得第一簧片整体形成弧形结构。而第二簧片可以采用弧线段、直线段以及弧形段的结构，在非受力状态下第二簧片的弧线段的弧度小于第一簧片的弧线段的弧度，即可以实现在车辆空载状态时，第二簧片的两端不与相邻的第一簧片接触。同时保证在车辆重载时，由于第一簧片的弧度减小并下降与第二簧片接触。

在实际应用中，可以根据该板簧结构应用的车辆的自身重量以及重载后的整车重量选择各个簧片组包含的簧片数量。车辆自身重量以及重载后的整车重量大即可以选择增加各个簧片组包含的簧片数量。对于各个簧片的具体数量本申请不做详细限定。例如，在一种实现方式下，本申请实施例可以提供所述第一簧片组包括至少两个所述第一簧片，两个所述第一簧片彼此叠放且各自相对的表面相抵接。当第一簧片组包含两个及以上数量的第一簧片时，为了保证该板簧结构使用时的稳定性，需要使多片第一簧片彼此之间紧密接触，这样在通过中心螺栓紧固后，可以保证第一簧片组形成稳定的整体结构。

本申请实施例提供的第二簧片组包含的第二簧片在车辆空载状态下，第二簧片的两端均不与相邻的第一簧片接触，形成缓冲间隙，这样在车辆空载时，只有第一簧片组的各个簧片受力，降低了板簧结构整体的刚度，可以有效的方式车辆空载时出现颠簸。当车辆上装载货物后，车辆的车身会下降一定的高度，使得第一簧片组的簧片发生形变与第二簧片接触。为了保证受力后第二簧片与相邻的第一簧片接触部位不会发生窜动，本申请实施例可以提供与所述第二簧片21相邻的所述第一簧片11形成有凹槽112，所述凹槽112用于在车辆重载状态下容置所述第二簧片21的至少一部分。第一簧片有凹槽，适配在重载时，第二簧片与第一簧片进行配合，保证运行过程中不前后、左右窜动。

在实际应用中，该第一簧片以及第二簧片的材质可以有多种选择，例如，在一种实现方式下，本申请实施例可以提供所述第一簧片以及所述第二簧片的材质均为钢板。为了方便安装以及使用，本申请实施例还可以提供所述第一簧片以及所述第二簧片各自的两端的宽方向均形成倒角结构。具体的，所述倒角结构包括圆形倒角、梯形倒角中的任意一种。

下面以做轻量化罐车使用三片簧片控制整车重量，使用此结构降低后期维修的成本为例，对本申请实施例提供的方案进行详细的说明。

变刚度复合板簧结构包括的第一片第一簧片与第二片第一簧片长，第三片第二簧片短，前两片端部进行锻造平直段处理，可加大空载、重载时板簧与悬挂的接触面积，保证悬挂的使用寿命；空载时，第三片两端与第二片有缓冲间隙，保证车辆空载时只有两片板簧受力，减小板簧刚度，减小空车的颠簸程度，增加驾驶的舒适感；重载时，第二片与第三片进行配合接触，保证了板簧满载强度和控制第三片板簧的窜动范围。

三片相组合的结构形式，即两片等长，一片短，两片和一片之间留有空载和重载的缓冲间隙，加压接触时进行板簧之间的配合接触，增加板簧强度，防止窜动；板簧两个端部带平直段，增大安装后与悬挂的接触面积，减少摩擦应力；短度选择圆形倒角、梯形倒角等类似变化结构。

总之，本申请提供的变刚度复合板簧结构，空载时只有第一簧片组受力，重载时两组簧片组同时受力，以此来实现板簧刚度的变化，适配轻重载荷；即保证了空车行驶时的平顺性，又预防了因板簧刚度过大导致的车辆的颠簸，又保证了重载时的承载能力；第一簧片的两端有一段平直段，可加大空载、重载时板簧与悬挂的接触面积，保证悬挂的使用寿命。第一簧片有凹槽，适配在重载时，第二簧片与第一簧片进行配合，保证运行过程中不前后、左右窜动。值得大面积推广使用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种变刚度复合板簧结构，其特征在于，包括彼此叠放且通过中心螺栓相连的第一簧片组以及第二簧片组；

所述第一簧片组包括至少一个第一簧片；所述第二簧片组包括至少一个第二簧片；

其中，所述第一簧片的长度大于所述第二簧片的长度；所述第二簧片的两端在车辆空载状态下和与其相邻的所述第一簧片之间形成缓冲间隙，且在车辆重载状态下所述第二簧片的两端和与其相邻的所述第一簧片配合接触。

2.根据权利要求1所述的变刚度复合板簧结构，其特征在于，所述第一簧片的两端形成平直段，所述平直段用于实现与悬挂机构相接触。

3.根据权利要求1所述的变刚度复合板簧结构，其特征在于，所述第一簧片组包括至少两个所述第一簧片，两个所述第一簧片彼此叠放且各自相对的表面相抵接。

4.根据权利要求1所述的变刚度复合板簧结构，其特征在于，与所述第二簧片相邻的所述第一簧片形成有凹槽，所述凹槽用于在车辆重载状态下容置所述第二簧片的至少一部分。

5.根据权利要求1所述的变刚度复合板簧结构，其特征在于，所述第一簧片以及所述第二簧片的材质均为钢板。

6.根据权利要求1所述的变刚度复合板簧结构，其特征在于，所述第一簧片以及所述第二簧片各自的两端的宽方向均形成倒角结构。

7.根据权利要求6所述的变刚度复合板簧结构，其特征在于，所述倒角结构包括圆形倒角、梯形倒角中的任意一种。

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