單點懸掛裝置製造方法
2023-06-25 07:18:16 2
單點懸掛裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了單點懸掛裝置，包括用於安裝輪胎的第一車軸總成及第二車軸總成，還包括與車架固定連接的中軸平臺及一中軸；若干個設置在中軸平臺的兩側板上且與中軸固定連接的剪切彈簧，以及，若干個設置在中軸平臺的頂板下側且與中軸固定連接的變剛度彈簧；與中軸兩端連接的第一平衡梁結構及第二平衡梁結構；其中，第一平衡梁結構的兩端分別與第一車軸總成及第二車軸總成固定連接，第二平衡梁結構的兩端分別與第一車軸總成及第二車軸總成固定連接。本實用新型所提供的一種單點懸掛裝置，改變了傳統的鋼板彈簧構成的單點懸掛裝置，可使單點懸掛裝置承受更多的載荷；增加單點懸掛裝置減震效果和使用壽命，且使單點懸掛裝置輕量化。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種懸掛裝置，尤其涉及的是一種利用橡膠彈簧製作的用於掛車 或半掛車的車架及輪胎的單點懸掛裝置。 單點懸掛裝置
【背景技術】
[0002] 現有的用於掛車和半掛車的單點懸掛裝置，如圖1所示，採用鋼板彈簧101作緩衝 件，水平安裝在中軸總成的兩端，連接著中軸總成和車軸總成，鋼板彈簧是由多片金屬板疊 加起來製造而成。
[0003] 然而，採用鋼板彈簧作緩衝件存在著以下缺點：
[0004] 1、鋼板彈簧製造工藝複雜，質量不能保證。
[0005] 2、鋼板彈簧體積和重量較大，造成單點懸掛自身笨重，降低了車輛的有效承載，增 加油耗。
[0006] 3、當車輛空載時，鋼板彈簧不易產生形變，減震效果有限，當車輛經過崎嶇路面 時，車軸受到路面的衝擊力較大，銅套磨損較快，影響使用壽命。同時，因衝擊力產生的噪聲 也較大。
[0007] 4、當車輛重載時，鋼板彈簧受壓弧高變小，車輛底盤降低，鋼板之間摩擦力增大， 長期使用易產生位移，影響使用壽命。
[0008] 5、鋼板彈簧經風化後容易生鏽，從而影響使用性能，對潤滑的要求較高。
[0009] 6、傳統的單點懸掛只能對前後輪胎調節平衡，不能對左右輪胎調節平衡，降低了 車輛防側傾的穩定性，影響行駛質量。
[0010] 因此，現有技術還有待於改進和發展。
【發明內容】
[0011] 鑑於上述現有技術的不足，本實用新型的目的在於提供一種單點懸掛裝置，旨在 解決單點懸掛裝置笨重、減震效果不好及使用壽命短的問題。
[0012] 為達上述目的，本實用新型的技術方案如下：
[0013] 一種單點懸掛裝置，包括用於安裝輪胎的第一車軸總成及第二車軸總成，還包 括：
[0014] 與車架固定連接的中軸平臺及一中軸；
[0015] 若干個設置在中軸平臺的兩側板上且與中軸固定連接的剪切彈簧，以及，若干個 設置在中軸平臺的頂板下側且與中軸固定連接的變剛度彈簧；
[0016] 與中軸兩端連接的第一平衡梁結構及第二平衡梁結構；
[0017] 其中，第一平衡梁結構的兩端分別與第一車軸總成及第二車軸總成固定連接，第 二平衡梁結構的兩端分別與第一車軸總成及第二車軸總成固定連接。
[0018] 所述的單點懸掛裝置，其中，所述中軸兩端通過U型螺栓固定連接在第一平衡梁 結構及第二平衡梁結構的梁中心位置。
[0019] 所述的單點懸掛裝置，其中，所述第一平衡梁結構及所述第二平衡梁結構均與中 軸通過中軸承座固定連接，所述的中軸與中軸承座之間設置有中軸銅套，且中軸銅套兩側 分別依次設置油封圈及油封座，中軸承座的底座通過U型螺栓固定在平衡梁結構的墊板 上。
[0020] 所述的單點懸掛裝置，其中，所述第一、第二平衡梁結構分別包括兩端設置有定位 孔的方管及設置在方管中心位置用於安裝U型螺栓的墊板。
[0021] 所述的單點懸掛裝置，其中，所述方管，其材料為低碳合金鋼，由空心圓管通過推 方機擠壓成方形後，再經過熱處理加工而成。
[0022] 所述的單點懸掛裝置，其中，設置三個等高的變剛度彈簧，其中，第一變剛度彈簧、 第二變剛度彈簧及第三變剛度彈簧分別與中軸平臺的第一頂板、第二頂板及第三頂板保持 一定距離，且第一變剛度彈簧與第一頂板間的距離等於第三變剛度彈簧與第二頂板間的距 離，小於第二變剛度彈簧與第二頂板的距離。
[0023] 所述的單點懸掛裝置，其中，設置在所述中軸上的用於固定剪切彈簧或/和變剛 度彈簧的彈簧座，所述剪切彈簧設置在中軸平臺側板及彈簧座側板之間，所述變剛度彈簧 設置在中軸平臺頂板及彈簧座頂板之間。
[0024] 所述的單點懸掛裝置，其中，所述中軸平臺對稱設置在經中軸中心且垂直於中軸 軸向的堅直面的兩側，在中軸平臺的兩側板上分別設置兩個剪切彈簧。
[0025] 所述的單點懸掛裝置，其中，所述第一平衡梁結構與所述第二平衡梁結構平行設 置，且與第一車軸總成或第一車軸總成的軸心方向垂直。
[0026] 所述的單點懸掛裝置，其中，所述變剛度彈簧包括由彈性材料製成的彈性體、設置 在彈性體底部且被彈性體包裹的鋼板及設置在所述彈性體底部的至少一個用於安裝緊固 件的安裝孔。
[0027] 所述的單點懸掛裝置，其中，所述剪切彈簧包括由彈性材料製成的彈性體、多個設 置在彈性體內且被彈性體包裹的鋼板、設置在所述彈性體頂部的多個用於安裝緊固件的安 裝孔及設置在所述彈性體底部的多個用於安裝緊固件的安裝孔。
[0028] 所述的單點懸掛裝置，其中，所述剪切彈簧和/或變剛度彈簧由緊固件直接或間 接的安裝於中軸總成上。
[0029] 所述的單點懸掛裝置，其中，還包括設置有1個中心孔及4個邊孔的壓板，其中，所 述中心孔，與設置在方管上的定位孔對應，用於將壓板固定在平衡梁結構上；所述邊孔，用 於安裝U型螺栓，通過U型螺栓將平衡梁結構與車軸總成固定連接。
[0030] 與現有技術相比，本實用新型所提供的一種單點懸掛裝置，改變了傳統的鋼板彈 簧構成的單點懸掛裝置，採用了橡膠彈簧(變剛度彈簧和剪切彈簧）代替鋼板彈簧，其好處 體現在以下幾點：
[0031] 1)變剛度彈簧受到載荷時，其剛度隨著載荷的增加也隨之增加，可使單點懸掛裝 置承受更多的載荷；變剛度彈簧的結構設計，使其有足夠的彈性和剛度，可增加單點懸掛裝 置減震效果和使用壽命。
[0032] 2)剪切彈簧由彈性材料和多個間隔的鋼板的構成，使其長期承載後不易變形和破 損，增加了抗疲勞強度；剪切彈簧的耐衝擊力強，當承受剪切力時，能很好地平衡和分散載 荷，保持平臺的平穩性。
[0033] 3)由於單點懸掛裝置採用變剛度彈簧和剪切彈簧，使單點懸掛裝置的安裝及拆卸 都簡單易行。
[0034] 4)中軸總成由橡膠件連接的結構取替了傳統的剛性結構，橡膠吸收衝擊力的能力 優於鋼鐵，能有效地緩衝中軸承座以及中軸平臺所受的衝擊力，使得中軸承座更加耐用；中 軸總成可以把載荷自動調節後分配到各車輪上，實現行車的平穩。
[0035] 5)平衡梁在車軸之間提升了牽引力、穩定性和操作性。取代鋼板彈簧，不僅避免了 鋼板彈簧複雜的製造工藝，也減少了懸掛自重，以32T為例，懸掛重量可減少40%以上，降低 油耗，提高了有效載荷，同時，也避免了衝擊力所產生的噪聲。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036] 圖1是採用鋼板彈簧製作的單點懸掛裝置的結構示意圖。
[0037] 圖2是本實用新型一較佳實施例所述的單點懸掛裝置的結構示意圖。
[0038] 圖3是本實用新型所述的單點懸掛裝置的局部側面圖。
[0039] 圖4是圖2所示的單點懸掛裝置過中軸中點且與中軸軸線垂直的剖面示意圖。
[0040] 圖5是圖2所示的單點懸掛裝置過中軸軸線且堅直向上的剖面示意圖。
[0041] 圖6是圖2所示的平衡梁結構的結構示意圖。
[0042] 圖7是本實用新型一實施例所述的剪切彈簧的剖面示意圖。
[0043] 圖8是本實用新型一實施例所述的變剛度彈簧的剖面示意圖。
[0044] 圖9是設置在平衡梁結構與中軸總成之間的連接結構的局部爆炸圖。
【具體實施方式】
[0045] 本實用新型提供一種單點懸掛裝置，為使本實用新型的目的、技術方案及效果更 加清楚、明確，以下參照附圖並舉實例對本實用新型進一步詳細說明。應當理解，此處所描 述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0046] 圖2是本實用新型一較佳實施例所述的單點懸掛裝置的結構示意圖。如圖2所示， 本實用新型所述的一種單點懸掛裝置，包括用於安裝輪胎的第一車軸總成206及第二車軸 總成203,還包括與車架固定連接的中軸平臺208及一中軸205 ;若干個設置在中軸平臺的 兩側板上且與中軸固定連接的剪切彈簧202,以及，若干個設置在中軸平臺的頂板下側且與 中軸固定連接的變剛度彈簧(未示出）；與中軸205兩端連接的第一平衡梁結構204及第二 平衡梁結構207 ;其中，第一平衡梁結構204的兩端分別與第一車軸總成206及第二車軸總 成203固定連接，第二平衡梁結構207的兩端分別與第一車軸總成206及第二車軸總成固 定連接203。所述中軸平臺對稱設置在經中軸中心且垂直於中軸軸向的堅直面的兩側，在中 軸平臺的兩側板上分別設置兩個剪切彈簧，為便於安裝，側板的上邊設計有倒角。
[0047] 所述的單點懸掛裝置，中軸和中軸平臺之間採用橡膠件連接結構，代替了傳統的 鋼板焊接剛性結構，橡膠具有很好的減震效果，最大限度地減少了車輛受到的衝擊力，增加 了使用壽命，有效的平衡了行駛舒適性和操縱穩定性；中軸與車軸總成之間通過平衡梁結 構連接，取代了傳統的鋼板彈簧，免潤滑，減少噪聲，降低了懸掛的自重，提高了有效載荷。 [0048] 如上所述的單點懸掛裝置，優選的，所述第一平衡梁結構與所述第二平衡梁結構 平行設置，且與第一車軸總成或第一車軸總成的軸心方向垂直。使單點懸掛裝置連接的車 輪對稱，受力時，可將受力平分到所連的車輪。
[0049] 請參見圖3和圖4,圖3是本實用新型所述的單點懸掛裝置的局部側面圖；圖4是 圖2所示的單點懸掛裝置過中軸中點且與中軸軸線垂直的剖面示意圖。如圖3及圖4所示， 平衡梁結構303通過U型螺栓302與中軸305固定連接；所述中軸305上設置有設用於固 定剪切彈簧404或/和變剛度彈簧407的彈簧座（由頂板403和側板402組成)，所述剪切 彈簧404設置在中軸平臺301側板401及彈簧座側板402之間，所述變剛度彈簧407設置 在中軸平臺301頂板406及彈簧座頂板403之間。所述平衡梁結構303固定連接在車軸總 成304上。其中，所述中軸305兩端通過U型螺栓302固定連接在平衡梁結構(包括第一平 衡梁結構及第二平衡梁結構）303的中心位置。
[0050] 圖5是圖2所示的單點懸掛裝置過中軸軸線且堅直向上的剖面示意圖。如圖5所 示，所述的單點懸掛裝置設置了三個變剛度彈簧504,變剛度彈簧504設置在鋼墊板502上， 鋼墊板502固定在中軸總成501上，變剛度彈簧504上表面頂持中軸平臺503。設置的三個 變鋼度彈簧，其中，設置三個等高的變剛度彈簧，其中，設置在兩側的第一變剛度彈簧及第 三變剛度彈簧分別頂持中軸平臺的第一頂板及第三頂板，設置在中間的第二變剛度彈簧距 第二頂板一定距離。當然，還可以將第一變剛度彈簧、第二變剛度彈簧及第三變剛度彈簧分 別與中軸平臺的第一頂板、第二頂板及第三頂板保持一定距離，且使第一變剛度彈簧與第 一頂板間的距離等於第三變剛度彈簧與第二頂板間的距離，小於第二變剛度彈簧與第二頂 板的距離。
[0051] 圖6是圖2所示的平衡梁結構的結構示意圖。如圖6所示，所述的平衡梁結構包括 兩端設置有定位孔602的方管204及設置在方管中心位置用於安裝U型螺栓的墊板601。所 述方管的材料為低碳合金鋼，方管204的加工藝是由空心圓管通過推方機擠壓成方形後， 再經過熱處理加工而成。可通過定位孔602將平衡梁結構定位在車軸上，通過銷釘將平衡 梁結構與車軸總成連接。所述平衡梁方管由低碳合金無縫鋼管推方而成，避免了鋼板焊接 結構的缺陷，簡化了工藝，提高了性能和強度。
[0052] 圖7是本實用新型一實施例所述的剪切彈簧的剖面示意圖。如圖7所示，所述的 剪切彈簧由彈性材料製成的彈性體702、多個設置在彈性體內且被彈性體包裹的鋼板701、 設置在所述彈性體頂部的多個用於安裝緊固件的安裝孔以及設置在所述彈性體底部的多 個用於安裝緊固件的安裝孔構成，其中，所述的多個鋼板與彈性體底面平行設置；所述的彈 性體底面為長方形或正方形，若為長方形，則長度和寬度的比為1:1. 8 ;所述彈性材料為氯 丁橡膠或天然橡膠，硬度介於50-80HA之間；所述彈性體頂面為長方形或正方形，平行設置 在所述彈性體底面正上方，且所述彈性體的頂面面積與所述彈性體的底面面積相等。所述 的剪切彈簧，優選的，所述彈性體底部和頂部分別設置六個安裝孔，所述彈性體底部和頂部 的相對的兩個邊上分別設置有三個安裝孔，且相鄰的兩個安裝孔的中心軸間的距離相等， 三個安裝孔的中心軸平行且處於一個面內。
[0053] 圖8是本實用新型一實施例所述的變剛度彈簧的剖面示意圖。如圖8所示，所 述的變剛度彈簧由彈性材料製成的彈性體802、設置在彈性體底部且被彈性體包裹的鋼 板801以及設置在所述彈性體底部的至少一個用於安裝緊固件的安裝孔構成。所述的變 剛度彈簧，其中，所述鋼板與彈性體底面平行設置；所述的彈性體底面為長方形或正方形， 若為長方形，則長度和寬度的比為1:1. 8 ;所述彈性材料為氯丁橡膠或天然橡膠，硬度介於 50-80HA之間；所述彈性體頂面為長方形或正方形，平行設置在所述彈性體底面正上方，且 所述彈性體頂面面積小於所述彈性體底面面積；所述彈性體頂面的長方形中心或正方形中 心與所述彈性體底面的長方形中心或正方形中心位於同一條垂直於彈性體頂面的直線上。 所述的變剛度彈簧，優選的，在所述彈性體底部的長方形或正方形的四個角分別設置一安 裝孔。
[0054] 需要說明的是，本實用新型所述剪切彈簧和/或變剛度彈簧由緊固件直接安裝在 中軸總成上，無需其他連接件，使本實用新型所述的單點懸掛裝置安裝及拆卸都較為簡單， 而且，通過剪切彈簧和變剛度彈簧使單點懸掛裝置結構極其簡單。
[0055] 請繼續參加圖2,所述的單點懸掛裝置，還包括設置有1個中心孔及4個邊孔的壓 板201，其中，所述中心孔，與設置在方管上的定位孔對應，用於將壓板固定在平衡梁結構 上；所述邊孔，用於安裝U型螺栓，通過U型螺栓將平衡梁結構與車軸總成固定連接。
[0056] 請參見圖9,圖9是設置在平衡梁結構與中軸總成之間的連接結構的局部爆炸圖。 如圖9所示，平衡梁結構907與中軸901通過中軸承座904固定連接，所述的中軸901與中 軸承座904之間設置有中軸銅套905,且中軸銅套兩側分別依次設置油封圈903及油封座 902(另一側未示出）。中軸承座904的底座通過U型螺栓固定在平衡梁結構907的墊板906 上。
[0057] 需要強調的是，本實用新型所提供的單點懸掛裝置，中軸在前後方向上有一定的 轉動角度，在不考慮輪胎的情況下，轉動角度約為〇°?45°。因平臺和中軸之間的橡膠件 有足夠的彈性和剛性，橡膠彈簧有很好的延伸率，平衡梁結構與車軸連接的部位，有軟質橡 膠板簧座套。中軸總成不僅能調節前後輪胎的平衡，也能調節左右輪胎的平衡。
[0058] 綜上所述，本實用新型所提供的一種單點懸掛裝置，改變了傳統的鋼板彈簧構成 的單點懸掛裝置，採用了橡膠彈簧(變剛度彈簧和剪切彈簧）代替鋼板彈簧，其好處為：變剛 度彈簧受到載荷時，其剛度隨著載荷的增加也隨之增加，可使單點懸掛裝置承受更多的載 荷；變剛度彈簧的結構設計，使其有足夠的彈性和剛度，可增加單點懸掛裝置減震效果和使 用壽命；剪切彈簧由彈性材料和多個間隔的鋼板的構成，使其長期承載後不易變形和破損， 增加了抗疲勞強度；剪切彈簧的耐衝擊力強，當承受剪切力時，能很好地平衡和分散載荷， 保持平臺的平穩性；由於單點懸掛裝置採用變剛度彈簧和剪切彈簧，使單點懸掛裝置的安 裝及拆卸都簡單易行；中軸總成由橡膠件連接的結構取替了傳統的剛性結構，橡膠吸收衝 擊力的能力優於鋼鐵，能有效地緩衝中軸承座以及中軸平臺所受的衝擊力，使得中軸承座 更加耐用；中軸總成可以把載荷自動調節後分配到各車輪上，實現行車的平穩；平衡梁在 車軸之間提升了牽引力、穩定性和操作性。取代鋼板彈簧，不僅避免了鋼板彈簧複雜的製造 工藝，也減少了懸掛自重，以32T為例，懸掛重量可減少40%以上，降低油耗，提高了有效載 荷，同時，也避免了衝擊力所產生的噪聲。
[0059] 應當理解的是，本實用新型的應用不限於上述的舉例，對本領域普通技術人員來 說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬於本實用新型所附權 利要求的保護範圍。
【權利要求】
1. 一種單點懸掛裝置，包括用於安裝輪胎的第一車軸總成及第二車軸總成，其特徵在 於，還包括： 與車架固定連接的中軸平臺及一中軸； 若干個設置在中軸平臺的兩側板上且與中軸固定連接的剪切彈簧，以及，若干個設置 在中軸平臺的頂板下側且與中軸固定連接的變剛度彈簧； 與中軸兩端連接的第一平衡梁結構及第二平衡梁結構； 其中，第一平衡梁結構的兩端分別與第一車軸總成及第二車軸總成固定連接，第二平 衡梁結構的兩端分別與第一車軸總成及第二車軸總成固定連接。
2. 根據權利要求1所述的單點懸掛裝置，其特徵在於， 所述第一平衡梁結構及所述第二平衡梁結構均與中軸通過中軸承座固定連接，所述的 中軸與中軸承座之間設置有中軸銅套，且中軸銅套兩側分別依次設置油封圈及油封座，中 軸承座的底座通過U型螺栓固定在平衡梁結構的墊板上。
3. 根據權利要求1或2所述的單點懸掛裝置，其特徵在於， 所述第一、第二平衡梁結構分別包括兩端設置有定位孔的方管及設置在方管中心位置 用於安裝U型螺栓的墊板。
4. 根據權利要求3所述的單點懸掛裝置，其特徵在於，所述方管，其材料為低碳合金 鋼，由空心圓管通過推方機擠壓成方形後，再經過熱處理加工而成。
5. 根據權利要求1所述的單點懸掛裝置，其特徵在於，還包括： 設置在所述中軸上的用於固定剪切彈簧或/和變剛度彈簧的彈簧座，所述剪切彈簧設 置在中軸平臺側板及彈簧座側板之間，所述變剛度彈簧設置在中軸平臺頂板及彈簧座頂板 之間。
6. 根據權利要求1所述的單點懸掛裝置，其特徵在於，所述中軸平臺對稱設置在經中 軸中心且垂直於中軸軸向的堅直面的兩側，在中軸平臺的兩側板上分別設置兩個剪切彈 簧。
7. 根據權利要求1所述的單點懸掛裝置，其特徵在於，所述變剛度彈簧包括由彈性材 料製成的彈性體、設置在彈性體底部且被彈性體包裹的鋼板及設置在所述彈性體底部的至 少一個用於安裝緊固件的安裝孔。
8. 根據權利要求1所述的單點懸掛裝置，其特徵在於，所述剪切彈簧包括由彈性材料 製成的彈性體、多個設置在彈性體內且被彈性體包裹的鋼板、設置在所述彈性體頂部的多 個用於安裝緊固件的安裝孔及設置在所述彈性體底部的多個用於安裝緊固件的安裝孔。
9. 根據權利要求1、7及8任一所述的單點懸掛裝置，其特徵在於，所述剪切彈簧和/或 變剛度彈簧由緊固件直接或間接的安裝在中軸總成上。
10. 根據權利要求1所述的單點懸掛裝置，其特徵在於，還包括， 設置有1個中心孔及4個邊孔的壓板，其中，所述中心孔，與設置在方管上的定位孔對 應，用於將壓板固定在平衡梁結構上；所述邊孔，用於安裝U型螺栓，通過U型螺栓將平衡梁 結構與車軸總成固定連接。
【文檔編號】B60G11/22GK203902194SQ201420290051
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月3日 優先權日:2014年6月3日
【發明者】何熾峰, 麥志成 申請人:佛山市何氏協力機械製造有限公司