車輛懸架剛度可變的彈簧組件的製作方法

2023-10-08 03:57:19 2

車輛懸架剛度可變的彈簧組件的製作方法
【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，擺臂的固定鉸接點與車身連接，擺臂的活動鉸接點和彈簧的活動連接點連接、擺臂的活動鉸接端與車軸連接，彈簧的固定連接點在車軸的右側與車身連接，構成一個車輛懸架剛度可變的彈簧組件，一改彈簧垂直作用於擺臂的結構，彈簧以一定的角度作用於擺臂活動鉸接點，當車軸上下移動時，彈簧作用於擺臂活動鉸接點的作用角度隨著車軸上下移動而變動，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸上下移動而變動。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、變化大，結構簡單，安全可靠，安裝、製造、維修、保養成本低，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【技術領域】
[0001] 本發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】
[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：採用安裝主、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；採用安裝變截面鋼板彈簧的方法和採用安裝 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；採用安裝油氣彈簧的方法，其不足之處是安裝、製造、維修、保養成本較高。


【發明內容】

[0003] 為了克服現有車輛懸架剛度變化不連續、車輛懸架剛度變化小和安裝、製造、維 修、保養成本較高的不足，本發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構簡單，安全可靠，安裝、製造、維 修、保養成本低。
[0004] 本發明解決其技術問題所採用的第一技術方案是：由車身、車軸、彈簧、擺臂構成， 擺臂的固定鉸接點與車身連接，擺臂的活動鉸接點和彈簧的活動連接點連接、擺臂的活動 鉸接端與車軸連接，彈簧的固定連接點在車軸右側與車身連接，構成一個車輛懸架剛度可 變的彈簧組件，一改彈簧垂直作用於車軸的結構，彈簧以一定的角度作用於擺臂活動鉸接 點，當車軸上下移動時，彈簧作用於擺臂活動鉸接點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而變動，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸上下移動而變動。
[0005] 本發明解決其技術問題所採用的第二技術方案是：由車身、車軸、彈簧、擺臂構成， 擺臂的固定鉸接點與車身連接，擺臂的活動鉸接點和彈簧的活動連接點連接、擺臂的活動 鉸接端與車軸連接，彈簧的固定連接點在車軸左側與車身連接，構成一個車輛懸架剛度可 變的彈簧組件，一改彈簧垂直作用於車軸的結構，彈簧以一定的角度作用於擺臂活動鉸接 點，當車軸上下移動時，彈簧作用於擺臂活動鉸接點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而變動，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸上下移動而變動。
[0006] 本發明解決其技術問題所採用的第三技術方案是：兩個參數相同的彈簧的活動連 接點與車軸連接，兩個參數相同的彈簧的固定連接點分別在車軸的左、右兩側與車身連接， 當車軸上下移動時，兩個參數相同的彈簧作用於車軸的作用線的夾角隨著車軸上下移動而 變動，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸上下移動而變動。
[0007] 本發明解決其技術問題所採用的第四技術方案是：四個參數相同的杆件相互鉸接 為一個菱形，其中菱形對角的兩個鉸接點分別與車身和車軸連接，菱形另一對角的兩個鉸 接點與拉力彈簧的兩端連接，當車軸上下移動時，與車身和車軸連接的菱形對角的角度隨 著車軸上下移動而變動，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸上下移動而變動。
[0008] 本發明解決其技術問題所採用的第五技術方案是：四個參數相同的杆件相互鉸接 為一個菱形，其中菱形對角的兩個鉸接點分別與車身和車軸連接，菱形另一對角的兩個鉸 接點與由彈簧套在T形杆上再封裝入套筒內構成的拉力彈簧的兩端連接，當車軸上下移動 時，與車身和車軸連接的菱形對角的角度隨著車軸上下移動而變動，從而使車輛的懸架剛 度隨著車軸上下移動而變動，由於使用彈簧替代拉力彈簧，克服了拉力彈簧斷裂後，車輛懸 架失效的危險，提高了車輛懸架的安全可靠性。
[0009] 本實發明的有益效果是：車輛懸架剛度變化連續、車輛懸架剛度變化大，結構簡 單，安全可靠，安裝、製造、維修、保養成本低，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] 下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0011] 圖1是本發明實施例1的示意圖。
[0012] 圖2是本發明實施例2的示意圖。
[0013] 圖3是本發明實施例3的示意圖。
[0014] 圖4是本發明實施例4的示意圖。
[0015] 圖5是本發明實施例5的示意圖。

【具體實施方式】
[0016] 參照圖1本發明實施例1包括：車身（1)、擺臂（2)、車軸（3)、彈簧（4)，擺臂（2) 的固定鉸接點與車身（1)連接，擺臂（2)的活動鉸接點和彈簧（4)的活動連接點連接，擺臂 (2)的活動鉸接端與車軸（3)連接，彈簧（4)的固定連接點在車軸（3)右側與車身（1)連 接，構成一個車輛懸架剛度可變的彈簧組件，當車軸（3)上下移動時，彈簧（4)作用於擺臂 (2) 活動鉸接點的作用線與擺臂（2)的夾角α和擺臂（2)與水平線的夾角β隨著車軸（3) 上下移動而變動，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸（3)上下移動而變動。
[0017] 地面對車軸（3)的作用力Ν與彈簧（4)的壓縮量關係式為
[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)裝車後的瞬時長度
[0021] k-彈簧⑷的彈性係數 sin(180°-a),
[0022] 由此得出車輛的懸架剛度C = -^~~。 cosp
[0023] 由圖1可看出，當車軸（3)向上移動時，彈簧（4)作用於擺臂（2)活動鉸接點的作 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；當車軸 (3) 向上移動時，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減小； 綜合效果是：在車軸（3)向上移動時，車輛的懸架剛度C減小，在車軸（3)向下移動時，車輛 的懸架剛度C增大。
[0024] 參照圖2本發明實施例2包括：車身（1)、擺臂（2)、車軸（3)、彈簧（4)，擺臂（2) 的固定鉸接點與車身（1)連接，擺臂（2)的活動鉸接點和彈簧（4)的活動連接點連接，擺臂 (2)的活動鉸接端與車軸（3)連接，彈簧（4)的固定連接點在車軸（3)左側與車身（1)連 接，構成一個車輛懸架剛度可變的彈簧組件，當車軸（3)上下移動時，彈簧（4)作用於擺臂 (2)活動鉸接點的作用線與擺臂（2)的夾角α和擺臂（2)與水平線的夾角β隨著車軸（3) 上下移動而變動，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸（3)上下移動而變動。
[0025] 地面對車軸（3)的作用力Ν與彈簧（4)的壓縮量關係式為
[0026] N = ^-k{l0-l) cosp
[0027] 式中山-彈簧⑷的原始長度
[0028] 1-彈簧（4)裝車後的瞬時長度
[0029] k_彈簧⑷的彈性係數 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，當車軸（3)向上移動時，彈簧（4)作用於擺臂（2)活動鉸接點的作 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；當車軸（3)向上移 動時，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)向上移動時，車輛的懸架剛度C增大，在車軸（3)向下移動時，車輛的懸架剛 度C減小。
[0032] 參照圖3本發明實施例3包括：車身（1)、兩個參數相同的彈簧（2)、車軸（3)，兩 個參數相同的彈簧（2)的活動連接點與車軸（3)連接，兩個參數相同的彈簧（2)的固定連 接點分別在車軸（3)的左、右兩側與車身（1)連接，當車軸（3)上下移動時，兩個參數相同 的彈簧（2)作用於車軸（3)的作用線夾角α隨著車軸（3)上下移動而變動，從而使車輛的 懸架剛度隨著車軸（3)上下移動而變動。
[0033] 地面對車軸（3)的作用力Ν與彈簧（2)的壓縮量關係式為
[0034] iV = 2k(l0 -l)cos-
[0035] 式中山-彈簧⑵的原始長度
[0036] 1-彈簧（2)裝車後的瞬時長度
[0037] k_彈簧⑵的彈性係數
[0038] 由此得出車輛的懸架剛度C = 2Axos(f·)
[0039] 由圖3可看出，當車軸（3)向上移動時，兩個參數相同的彈簧（2)作用於車軸（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；當車軸（3)向下移動時， 兩個參數相同的彈簧（2)作用於車軸（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] 參照圖4本發明實施例4包括：車身（1)、四個參數相同的杆件（2)、車軸（3)、拉 力彈簧（4)，四個參數相同的杆件（2)相互鉸接為一個菱形，其中菱形對角的兩個鉸接點分 別與車身（1)和車軸（3)連接，菱形另一對角的兩個鉸接點與拉力彈簧（4)的兩端連接，當 車軸（3)上下移動時，與車身（1)和車軸（3)連接的菱形對角的角度α隨著車軸（3)上下 移動而變動。
[0041] 地面對車軸（3)的作用力Ν與拉力彈簧（4)的拉伸量（1-1。）的關係式為：
[0042] N = k(l-l0)ctg
[0043] 式中：N-地面對車軸⑶的作用力
[0044] k_拉力彈簧（4)的彈性係數
[0045] 1。-拉力彈簧（4)的原始長度
[0046] 1-拉力彈簧（4)裝車後的瞬時長度
[0047] 由此得出車輛的懸架剛度C =
[0048] 由圖4可看出，當車軸（3)向上移動時，與車身（1)和車軸（3)連接的菱形對角的 角度α增加，dgf值減小，車輛的懸架剛度C減小。當車軸（3)向下移動時，與車身（1)和 車軸（3)連接的菱形對角的角度α減小，c/gf值增大，車輛的懸架剛度C增大。
[0049] 參照圖5本發明實施例5包括本發明實施例4中的車身、四個參數相同的杆件、車 軸其中的拉力彈簧由彈簧（2)套在T形杆（1)上再封裝入套筒（3)內構成，T形杆（1)和 套筒⑶向兩側拉動時，彈簧⑵被壓縮，克服了拉力彈簧斷裂後，車輛懸架失效的危險，提 高了車輛懸架的安全性。
[0050] 四個杆件相互鉸接為一個菱形，其中菱形對角的兩個鉸接點分別與車身和車軸連 接，菱形另一對角的兩個鉸接點與由彈簧（2)套在T形杆（1)上再封裝入套筒（3)內構成 的拉力彈簧的兩端連接，當車軸上下移動時，與車身和車軸連接的菱形對角的角度隨著車 軸上下移動而變動，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸上下移動而變動。
【權利要求】
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，其特徵是：擺臂 的固定鉸接點與車身連接，擺臂的活動鉸接點和彈簧的活動連接點連接、擺臂的活動鉸接 端與車軸連接，彈簧的固定連接點在車軸右側與車身連接，構成一個車輛懸架剛度可變的 彈簧組件，當車軸上下移動時，彈簧作用於擺臂活動鉸接點的作用線與擺臂的夾角α和擺 臂與水平線的夾角β隨著車軸上下移動而變動，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸上下移 動而變動，懸架剛度C = Sm(18 。 cosa
2. 根據權利要求1所述的車輛懸架剛度可變的彈簧組件，其特徵是：擺臂的固定鉸接 點與車身連接，擺臂的活動鉸接點和彈簧的活動連接點連接、擺臂的活動鉸接端與車軸連 接，彈簧的固定連接點在車軸左側與車身連接，構成一個車輛懸架剛度可變的彈簧組件，當 車軸上下移動時，彈簧作用於擺臂活動鉸接點的作用線與擺臂的夾角α和擺臂與水平線 的夾角β隨著車軸上下移動而變動，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸上下移動而變動，懸 丄 sina , 架剛度C =-〇 cosp
3. 根據權利要求1所述的車輛懸架剛度可變的彈簧組件，其特徵是：兩個參數相同 的彈簧的活動連接點與車軸連接，兩個參數相同的彈簧的固定連接點分別在車軸的左、右 兩側與車身連接，當車軸上下移動時，兩個參數相同的彈簧作用於車軸的作用線的夾角α 隨著車軸上下移動而變動，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸上下移動而變動，懸架剛度 C = 2 cos(^)A:。
4. 根據權利要求1所述的車輛懸架剛度可變的彈簧組件，其特徵是：四個參數相同的 杆件相互鉸接為一個菱形，其中菱形對角的兩個鉸接點分別與車身和車軸連接，菱形另一 對角的兩個鉸接點與拉力彈簧的兩端連接，當車軸上下移動時，與車身和車軸連接的菱形 對角的角度α隨著車軸上下移動而變動，從而使車輛的懸架剛度隨著車軸上下移動而變 動，懸架剛度C = 。
5. 根據權利要求4所述的車輛懸架剛度可變的彈簧組件，其特徵是：拉力彈簧是由彈 簧套在T形杆上再封裝入套筒內構成的。
【文檔編號】B60G7/00GK104118290SQ201310143458
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月24日 優先權日:2013年4月24日
【發明者】史佔彪, 張妍如, 單金玲 申請人:史佔彪