车辆及其悬架、悬架的弹簧装置的制作方法

本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种车辆及其悬架、悬架的弹簧装置。

背景技术：

车辆行驶过程中路况和工况经常会发生复杂的变化，在这些不同的路况与工况下，路面通过轮胎传递给悬架的力和力矩过大时，易引起车身的振动和过度侧倾，进而使驾驶员和乘客的乘坐舒适性受到影响。车辆上的悬架可充分发挥缓和路面冲击的作用，减少车辆振动，保证车辆的正常行驶。

悬架一般由悬架弹簧、减振器和导向机构三部分构成，在悬架设计过程中，为了兼顾底盘的舒适性和操稳性，并综合不同路况和工况对悬架的要求，会确定悬架弹簧的一个最佳预紧力值。

然而，悬架弹簧的预紧力一旦确定下来则不易根据实际工况进行调节，难以在各种路况和工况下使底盘的优越性能得到充分地发挥。另外，现有悬架弹簧的拆装较不方便，需采用专用压机。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是：现有悬架中悬架弹簧的预紧力不可调，且拆装不方便。

为解决上述问题，本发明提供了一种悬架的弹簧装置，包括：

悬架弹簧，包括上、下悬架弹簧；

弹簧支撑部，包括在长度方向上的若干位置可拆卸固定连接的上、下弹簧支撑部，以使所述弹簧支撑部的长度可调，所述上悬架弹簧、上弹簧支撑部、下弹簧支撑部、下悬架弹簧在所述长度方向上依次设置，所述上悬架弹簧的一端与上弹簧支撑部配合、另一端用于与车身配合，所述下悬架弹簧的一端与下弹簧支撑部配合、另一端用于与底盘的车桥配合；

所述弹簧支撑部的长度发生改变时，所述上、下悬架弹簧的形变量均能发生变化。

可选地，所述可拆卸固定连接为螺纹副连接，相对旋转所述上、下弹簧支撑部时，所述上、下弹簧支撑部能沿所述长度方向相对移动，以使所述弹簧支撑部的长度可调。

可选地，还包括：蜗杆，所述蜗杆的轴向方向与所述长度方向垂直；

所述上、下弹簧支撑部中的一个设有与所述蜗杆啮合的蜗轮，所述蜗轮的轴向方向与所述长度方向平行；

旋转所述蜗杆时所述蜗杆带动所述蜗轮旋转，所述上、下弹簧支撑部沿所述长度方向相对移动。

可选地，所述蜗轮的中心孔的孔壁设有内螺纹；

所述上弹簧支撑部设有所述蜗轮，所述蜗轮位于所述上弹簧支撑部在所述长度方向上的端部，所述下弹簧支撑部在所述长度方向上的端部伸入所述中心孔内并设有外螺纹；或者，所述下弹簧支撑部设有所述蜗轮，所述蜗轮位于所述下弹簧支撑部在所述长度方向上的端部，所述上弹簧支撑部在所述长度方向上的端部伸入所述中心孔内并设有外螺纹；

所述内螺纹与外螺纹构成所述螺纹副。

可选地，还包括：啮合的第一、二齿轮，所述第一、二齿轮的轴向方向与所述长度方向平行，所述第一齿轮设置在所述上、下弹簧支撑部中的一个上；

旋转所述第二齿轮时所述第二齿轮带动所述第一齿轮旋转，所述上、下弹簧支撑部沿所述长度方向相对移动。

可选地，所述上悬架弹簧为螺旋弹簧。

可选地，所述上弹簧支撑部设有上支撑盘，所述上支撑盘的端面与上悬架弹簧相抵并设有：上环形外凸台和上环形内凸台，所述上环形内凸台位于上环形外凸台内，并沿径向间隔设置，所述上悬架弹簧的一端位于上环形外凸台、上环形内凸台之间的径向间隔内。

可选地，所述上弹簧支撑部还包括：与所述上支撑盘在所述长度方向上背向上悬架弹簧的表面固定设置的上支撑柱和若干上加强筋，所述若干上加强筋沿着环绕上支撑柱的方向间隔设置，并与所述上支撑柱和上支撑盘固定设置。

可选地，所述上支撑盘设有若干沿周向间隔设置的减重孔，所述减重孔位于所述上环形外凸台的径向外侧。

可选地，所述下悬架弹簧为螺旋弹簧。

可选地，所述下弹簧支撑部设有下支撑盘，所述下支撑盘的端面与下悬架弹簧相抵并设有：下环形外凸台和下环形内凸台，所述下环形内凸台位于下环形外凸台内，并沿径向间隔设置，所述下悬架弹簧的一端位于下环形外凸台、下环形内凸台之间的径向间隔内。

可选地，所述下弹簧支撑部还包括：与所述下支撑盘在所述长度方向上背向下悬架弹簧的表面固定设置的下支撑柱和若干下加强筋，所述若干下加强筋沿着环绕下支撑柱的方向间隔设置，并与所述下支撑柱和下支撑盘固定设置。

可选地，所述下支撑盘设有若干沿周向间隔设置的减重孔，所述减重孔位于所述下环形外凸台的径向外侧。

另外，本发明还提供了一种悬架，其包括上述任一所述的悬架的弹簧装置。

另外，本发明还提供了一种车辆，其包括上述悬架，所述上悬架弹簧的另一端与车身配合，所述下悬架弹簧的另一端与底盘的车桥配合。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

弹簧支撑部的上弹簧支撑部和下弹簧支撑部在长度方向上的若干位置可拆卸固定连接，使得所述弹簧支撑部的长度可调。通过调节上弹簧支撑部与下弹簧支撑部之间的可拆卸固定连接位置，能够改变所述弹簧支撑部的长度，使得上悬架弹簧、下悬架弹簧的形变量均能发生变化，从而能够调节悬架弹簧的预紧力。另外，在安装悬架弹簧时，可以先调节上弹簧支撑部与下弹簧 支撑部之间的可拆卸固定连接位置，使得所述弹簧支撑部的长度达到最小值，然后直接装入上悬架弹簧和下悬架弹簧，接着再调节上弹簧支撑部与下弹簧支撑部之间的可拆卸固定连接位置，以使所述弹簧支撑部的长度增大，从而实现悬架弹簧的快速和便捷安装。另外，在拆卸悬架弹簧时，可以先调节上弹簧支撑部与下弹簧支撑部之间的可拆卸固定连接位置，使得所述弹簧支撑部的长度达到最小值，然后直接拆卸上悬架弹簧和下悬架弹簧，从而实现悬架弹簧的快速和便捷拆卸。

附图说明

图1是本发明的一个实施例中悬架的弹簧装置的立体图；

图2是图1所示悬架的弹簧装置的立体分解图；

图3是图2所示悬架的弹簧装置中上弹簧支撑部的立体图；

图4是图2所示悬架的弹簧装置中下弹簧支撑部的立体图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。在本发明的技术方案中，所述上、下是指：将悬架的弹簧装置应用在车辆上时，在车辆的高度方向上更靠近地面的为下、更远离地面的为上。

如图1所示，本实施例的悬架的弹簧装置包括由上弹簧支撑部3和下弹簧支撑部5构成的弹簧支撑部、以及由上悬架弹簧2和下悬架弹簧6构成的悬架弹簧。上悬架弹簧2、上弹簧支撑部3、下弹簧支撑部5、下悬架弹簧6沿方向C依次设置，定义方向C为所述弹簧支撑部的长度方向。上悬架弹簧2的一端与上弹簧支撑部3配合，另一端用于与车身上的上托盘1配合，下悬架弹簧6的一端与下弹簧支撑部5配合，另一端用于与底盘车桥上的下托盘7配合。在本实施例中，所述配合是指两个部件沿方向C相抵，在其他实施例中，所述配合也可以是指两个部件连接。

上弹簧支撑部3和下弹簧支撑部5在长度方向C上的若干位置可拆卸固定连接，使得所述弹簧支撑部的长度可调。通过调节上弹簧支撑部3与下弹 簧支撑部5之间的可拆卸固定连接位置，能够改变所述弹簧支撑部的长度，使得上悬架弹簧2、下悬架弹簧6的形变量均能发生变化，从而能够调节悬架弹簧的预紧力。所述可拆卸固定连接是指在不损坏上弹簧支撑部3和下弹簧支撑部5的前提下可以解除上弹簧支撑部3和下弹簧支撑部5的固定连接状态。

另外，在安装悬架弹簧时，可以先调节上弹簧支撑部3与下弹簧支撑部5之间的可拆卸固定连接位置，使得所述弹簧支撑部的长度达到最小值，然后直接装入上悬架弹簧2和下悬架弹簧6，接着再调节上弹簧支撑部3与下弹簧支撑部5之间的可拆卸固定连接位置，以使所述弹簧支撑部的长度增大，从而实现悬架弹簧的快速和便捷安装。

另外，在拆卸悬架弹簧时，可以先调节上弹簧支撑部3与下弹簧支撑部5之间的可拆卸固定连接位置，使得所述弹簧支撑部的长度达到最小值，然后直接拆卸上悬架弹簧2和下悬架弹簧6，从而实现悬架弹簧的快速和便捷拆卸。

在本实施例中，上弹簧支撑部3与下弹簧支撑部5之间的可拆卸固定连接为螺纹副连接，相对旋转上弹簧支撑部3和下弹簧支撑部5时，上弹簧支撑部3和下弹簧支撑部5能沿长度方向C相对移动，所述弹簧支撑部的长度发生改变，使得分别抵靠在上弹簧支撑部3、下弹簧支撑部5上的上悬架弹簧2、下悬架弹簧6的形变量均能发生变化，从而能够调节悬架弹簧的预紧力。

另外，在安装悬架弹簧时，可以先相对旋转上弹簧支撑部3和下弹簧支撑部5，使上弹簧支撑部3和下弹簧支撑部5相对移动至上弹簧支撑部3抵靠上悬架弹簧2的端面S1与下弹簧支撑部5抵靠下悬架弹簧6的端面S2之间的距离达到最小值(即弹簧支撑部的长度达到最小)，然后直接装入上悬架弹簧2和下悬架弹簧6，接着再相对旋转上弹簧支撑部3和下弹簧支撑部5，以使上弹簧支撑部3和下弹簧支撑部5相对移动至上弹簧支撑部3抵靠上悬架弹簧2的端面S1与下弹簧支撑部5抵靠下悬架弹簧6的端面S2之间的距离增大(即弹簧支撑部的长度增大)，从而实现悬架弹簧的快速和便捷安装。

另外，在拆卸悬架弹簧时，可以先相对旋转上弹簧支撑部3和下弹簧支撑部5，使上弹簧支撑部3和下弹簧支撑部5相对移动至上弹簧支撑部3抵靠 上悬架弹簧2的端面S1与下弹簧支撑部5抵靠下悬架弹簧6的端面S2之间的距离达到最小值(即弹簧支撑部的长度达到最小)，然后直接拆卸上悬架弹簧2和下悬架弹簧6，从而实现悬架弹簧的快速和便捷拆卸。

下面对本实施例的悬架的弹簧装置中各个部件具体结构作详细介绍。

如图2所示，上悬架弹簧2和下悬架弹簧6均为螺旋弹簧。在其他实施例中，上悬架弹簧2和下悬架弹簧6也可以为其他种类的弹簧。

上弹簧支撑部3设有上支撑盘30，上支撑盘30与上悬架弹簧2相抵的端面S1设有上环形外凸台31和上环形内凸台32，上环形内凸台32位于上环形外凸台31内并沿径向间隔设置。上悬架弹簧2位于上环形外凸台31、上环形内凸台32之间的径向间隔内，上支撑盘30为上悬架弹簧2提供轴向支撑，上环形外凸台31和上环形内凸台32为上悬架弹簧2提供径向限位。上支撑盘30设有若干沿周向间隔设置的减重孔36，用于减轻整个弹簧装置的重量。减重孔36位于上环形外凸台31的径向外侧。

上支撑盘30在长度方向C上背向上悬架弹簧2的表面S3固定设置有上支撑柱33和若干上加强筋34，若干上加强筋34沿着环绕上支撑柱33的方向间隔设置，并与上支撑柱33和上支撑盘30固定设置。通过若干上加强筋34能将上支撑盘30与上支撑柱33连接起来形成加强结构。

结合图2至图3所示，在具体实施例中，上支撑盘30、上环形外凸台31、上环形内凸台32、上支撑柱33均呈圆形，且上支撑盘30的直径大于上环形外凸台31的外径、上支撑柱33的直径。上加强筋34呈三角形。当然，在其他实施例中，上弹簧支撑部3中各个部件的形状也可以有其他变形。

上弹簧支撑部3中上支撑柱33的轴向一端(即弹簧支撑部3在长度方向C上的端部)设有蜗轮35，蜗轮35的轴向方向与长度方向C平行，蜗轮35的中心孔的孔壁设有内螺纹37。蜗轮35与蜗杆4啮合，蜗杆4的轴向方向与长度方向C垂直。蜗杆4用于可转动地安装在车身(未图示)下方，其具体安装位置需根据车身的具体结构来设定。

结合图2和图4所示，下弹簧支撑部5设有下支撑盘50，下支撑盘50与下悬架弹簧6相抵的端面S2设有下环形外凸台51和下环形内凸台52，下环 形内凸台52位于下环形外凸台51内并沿径向间隔设置。下悬架弹簧6位于下环形内凸台52、下环形外凸台51之间的径向间隔内，下支撑盘50为下悬架弹簧6提供轴向支撑，下环形外凸台51和下环形内凸台52为下悬架弹簧6提供径向限位。下支撑盘50设有若干沿周向间隔设置的减重孔56，用于减轻整个弹簧装置的重量，减重孔56位于下环形外凸台51的径向外侧。

下支撑盘50在长度方向C上背向下悬架弹簧6的表面S4固定设置有下支撑柱53和若干下加强筋54，若干下加强筋54沿着环绕下支撑柱53的方向间隔设置，并与下支撑柱53和下支撑盘50固定设置。通过若干下加强筋54能将下支撑盘50与下支撑柱53连接起来形成加强结构。

在具体实施例中，下支撑盘50、下环形外凸台51、下环形内凸台52、下支撑柱53均呈圆形，且下支撑盘50的直径大于下环形外凸台51的外径、下支撑柱53的直径。下加强筋54呈三角形。当然，在其他实施例中，下弹簧支撑部5中各个部件的形状也可以有其他变形。

下弹簧支撑部5中下支撑柱53的轴向一端(即下弹簧支撑部5沿长度方向C的轴向端部)设有外螺纹57。

结合图1至图4所示，下支撑柱53的轴向一端插入蜗轮35的中心孔内，且下支撑柱53上的外螺纹57与蜗轮35上的内螺纹37构成螺纹副。在安装悬架弹簧或拆卸悬架弹簧时，沿方向A旋转蜗杆4，蜗杆4带动蜗轮35沿方向B旋转，在下弹簧支撑部5的周向上对其进行限位以使其在周向上静止，这样一来，上弹簧支撑部3能够相对下弹簧支撑部5旋转，以实现上弹簧支撑部3与下弹簧支撑部5沿长度方向C相对移动，使得上弹簧支撑部3抵靠上悬架弹簧2的端面S1与下弹簧支撑部5抵靠下悬架弹簧6的端面S2之间的距离得以调节，进而实现悬架弹簧的预紧力可调。

在本实施例中，上弹簧支撑部3上设有支撑架(未图示)，在上弹簧支撑部3沿长度方向C移动时该支撑架跟着其一起移动。该支撑架与上弹簧支撑部3可转动连接，使得上弹簧支撑部3旋转时，该支撑架不会跟着其一起旋转。蜗杆4可转动地支撑在该支撑架上，当该支撑架跟着上弹簧支撑部3一起沿长度方向C移动时，蜗杆4会与上弹簧支撑部3一起移动，从而保证上 弹簧支撑部3与下弹簧支撑部5沿长度方向C相对移动时，蜗杆4能够始终与蜗轮35啮合。

通过由蜗轮35与蜗杆4构成的蜗轮蜗杆机构来带动上弹簧支撑部3抵靠上悬架弹簧2的端面S1与下弹簧支撑部5抵靠下悬架弹簧6的端面S2之间的距离发生改变能够带来下述有益的技术效果：首先，蜗轮蜗杆机构能增大扭矩，使上弹簧支撑部3与下弹簧支撑部5相对旋转所需的扭矩较小；上弹簧支撑部3抵靠上悬架弹簧2的端面S1与下弹簧支撑部5抵靠下悬架弹簧6的端面S2之间的距离调节精度较高；蜗轮蜗杆机构的自锁特性可保证上弹簧支撑部3的端面S1与下弹簧支撑部5的端面S2之间的距离稳定性，确保悬架弹簧的预紧力在车辆行驶过程中能稳定保持。

继续参照图2所示，底盘车桥上的下托盘7具有环形外凸台70和环形内凸台71，环形内凸台71位于环形外凸台70内，并沿径向间隔设置。在具体实施例中，环形外凸台70和环形内凸台71均呈圆形。车身上的上托盘1与下托盘7的结构相同，也具有环形外凸台10和环形内凸台11，环形内凸台11位于环形外凸台10内，并沿径向间隔设置。

结合图1至图2所示，下悬架弹簧6的一端位于环形外凸台70、环形内凸台71之间的径向间隔内，下托盘7为下悬架弹簧6提供轴向支撑，环形外凸台70、环形内凸台71为下悬架弹簧6提供径向限位。上悬架弹簧2的一端位于环形外凸台10、环形内凸台11之间的径向间隔内，上托盘1为上悬架弹簧2提供轴向支撑，环形外凸台10、环形内凸台11为下悬架弹簧2提供径向限位。

在半独立悬架中，下托盘7固定设置在扭转梁上。在多连杆悬架中，下托盘7固定设置在弹簧臂上。

在本实施例的第一变换例中，通过下述方式也能实现上弹簧支撑部3与下弹簧支撑部5进行螺纹副连接：设有内螺纹37的蜗轮35与下支撑柱53的轴向一端固定设置，上支撑柱33的轴向一端设有外螺纹，上支撑柱33的轴向一端插入蜗轮35的中心孔内，且上支撑柱33上的外螺纹与蜗轮35上的内螺纹37构成螺纹副。

在本实施例的第二变换例中，通过下述方式也能实现上弹簧支撑部3与下弹簧支撑部5进行螺纹副连接：蜗轮35固定套设在上支撑柱33上，上支撑柱33的轴向一端自蜗轮35的中心孔伸出并设有外螺纹，下支撑柱53的轴向一端设有凹槽，该凹槽的侧壁设有内螺纹，上支撑柱33设有外螺纹的轴向一端插入设有内螺纹的凹槽内，并构成螺纹副。或者，上支撑柱33的轴向一端自蜗轮35的中心孔伸出并设有凹槽，该凹槽的侧壁设有内螺纹，下支撑柱53的轴向一端设有外螺纹，下支撑柱53设有外螺纹的轴向一端插入设有内螺纹的凹槽内，并构成螺纹副。

第二变换例中的蜗轮35和蜗杆4也可以没有，在这种情况下依然能实现上弹簧支撑部3与下弹簧支撑部5进行螺纹副连接，从而实现悬架弹簧的预紧力可调、以及快速、便捷拆装。

在本实施例的第三变换例中，由蜗轮35和蜗杆4构成的蜗轮蜗杆机构也可以替换为由相互啮合的第一、二齿轮构成的齿轮副。所述第一、二齿轮的轴向方向与长度方向C平行，所述第一齿轮设置在上弹簧支撑部3与下弹簧支撑部5中的一个上，所述第二齿轮用于可转动地安装在车身下方。旋转所述第二齿轮时所述第二齿轮带动所述第一齿轮旋转，以实现上弹簧支撑部3与下弹簧支撑部5沿长度方向C相对移动。通过设置该齿轮副也能增大扭矩，使上弹簧支撑部3与下弹簧支撑部5相对旋转所需的扭矩较小。在该变换例中，可以将所述第一齿轮设置得比第二齿轮厚得多，这样一来，能够保证上弹簧支撑部3与下弹簧支撑部5沿长度方向C相对移动时，所述第一、二齿轮能够始终啮合。

需说明的是，在本发明的技术方案中，上弹簧支撑部3与下弹簧支撑部5的形状并不应局限于所给实施例，只要两者通过螺纹副进行连接，使得相对旋转上弹簧支撑部3与下弹簧支撑部5时，上弹簧支撑部3与下弹簧支撑部5能沿长度方向C相对移动即可。另外，上弹簧支撑部3与下弹簧支撑部5进行螺纹副连接的具体实现方式也不应局限于所给实施例。

需说明的是，在本发明的技术方案中，上弹簧支撑部与下弹簧支撑部之间的可拆卸固定连接方式并不应局限于本实施例，只要满足下述要求即可：上弹簧支撑部与下弹簧支撑部能在多个位置固定，当上弹簧支撑部与下弹簧 支撑部之间的固定位置发生改变时，弹簧支撑部的长度会发生改变。在本发明所给实施例中，上弹簧支撑部与下弹簧支撑部通过螺纹副进行连接，上弹簧支撑部与下弹簧支撑部之间的可拆卸固定连接位置随着螺纹副中外螺纹与内螺纹的啮合长度的改变而改变。

另外，本发明还提供了一种悬架，其包括上述悬架的弹簧装置。

另外，本发明还提供了一种车辆，其包括上述悬架，所述上悬架弹簧的另一端与车身配合，所述下悬架弹簧的另一端与底盘的车桥配合。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。