一种带有独立悬架的商用车单前桥结构的制作方法

本发明涉及一种商用车单前桥结构，尤其涉及一种带有独立悬架的商用车单前桥结构，具体适用于提高商用车操纵稳定性和行驶平顺性。

背景技术：

目前商用车前桥普遍采用钢板弹簧非独立悬架，并匹配梯形转向机构。钢板弹簧非独立悬架具有结构简单、成本低等优点，然而由于两侧车轮相互影响、钢板弹簧片间摩擦较大、非簧载质量大、转向误差大等原因，导致整车操纵稳定性和平顺性较差。独立悬架能够克服上述不足，然而目前鲜有商用车独立悬架相关设计或专利见诸报道

中国专利申请公布号为CN 103963590A，申请公布日为2014年8月6日的发明专利公开了一种具有冲击载荷缓冲功能的半独立式钢板弹簧悬架结构，该结构中每个悬架总成包括转向节、四个主钢板和四根连杆；其中转向节、主钢板和连杆之间分别组成二个四边形机构；第一个四边形机构和第二个四边形机构关于转向节的中心水平面对称。四个主钢板为转向节提供过约束；每个悬架总成还包括八个副钢板，八个副钢板和四个主钢板分别组成四个支链；每个主钢板与副钢板之间通过钢卡子实现约束定位。虽然该发明相对于传统板簧结构具有一定优势，但其仍存在以下缺陷：

1、该发明的主、副板簧之间采用橡胶板填充，导致主、副板簧之间的形变协调不一致，从而使板簧应力集中在板簧上的某些区域，导致板簧整体受力不均匀，长期使用板簧容易发生疲劳断裂，造成板簧松动或失效，降低了悬架的安全性和可靠性。

2、该发明的橡胶板在使用过程中容易出现橡胶压溃和老化问题，缩短了悬架的使用寿命。

3、该发明的板簧与转向节采用槽孔的方式连接，存在强度低、刚度小和磨损严重等问题，在极端情况下存在车轮侧向脱落的风险，且该发明未考虑板簧与减震器匹配设计的问题，无法实现工程运用。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的悬架可靠性差的问题，提供了一种可靠性高的带有独立悬架的商用车单前桥结构。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：

一种带有独立悬架的商用车单前桥结构，包括对称设置的左独立悬架和右独立悬架，所述左独立悬架通过车架与右独立悬架相连接；

所述车架包括对称设置的左纵梁和右纵梁，所述左纵梁分别通过前兜梁和后兜梁与右纵梁固定连接；

所述左独立悬架包括左连接支架、第一左板簧、第二左板簧、第三左板簧和第四左板簧；所述左连接支架的一侧与左转向节相连接，所述左连接支架的另一侧通过四根板簧轴分别与第一左板簧、第二左板簧、第三左板簧和第四左板簧的一端旋转配合，所述第一左板簧与第三左板簧的另一端通过左前板簧固定架与前兜梁的左侧面固定连接，所述第二左板簧与第四左板簧的另一端通过左后板簧固定架与后兜梁的左侧面固定连接，所述左连接支架的底部通过左减震器与左纵梁的左侧面相连接；

所述右独立悬架包括右连接支架、第一右板簧、第二右板簧、第三右板簧和第四右板簧；所述右连接支架的一侧与右转向节相连接，所述右连接支架的另一侧通过四根板簧轴分别与第一右板簧、第二右板簧、第三右板簧和第四右板簧的一端旋转配合，所述第一右板簧与第三右板簧的另一端通过右前板簧固定架与前兜梁的右侧面固定连接，所述第二右板簧与第四右板簧的另一端通过右后板簧固定架与后兜梁的右侧面固定连接，所述右连接支架的底部通过右减震器与右纵梁的右侧面相连接。

所述左转向节与齿轮齿条转向系统的一端相连接，所述右转向节与齿轮齿条转向系统的另一端相连接。

所述第一左板簧、第二左板簧、第三左板簧、第四左板簧、第一右板簧、第二右板簧、第三右板簧和第四右板簧与车架中轴线的夹角相等，所述第一左板簧与车架中轴线的夹角为20度至70度。

所述左前板簧固定架包括固定板、上固定座和下固定座，所述固定板分别与上固定座和下固定座固定连接，所述第一左板簧分别通过螺栓和U型螺栓与上固定座固定连接，所述第三左板簧分别通过定位螺栓和U型螺栓与下固定座固定连接；

所述左后板簧固定架是左前板簧固定架的镜像结构；所述左前板簧固定架与右后板簧固定架的结构相同，所述右前板簧固定架与左后板簧固定架的结构相同。

所述上固定座的下端设置有第一左压板，所述第一左压板设置于第一左板簧与U型螺栓之间，所述第一左板簧和第一左压板通过至少两根螺栓与上固定座相连接；

所述下固定座的下端设置有第三左压板，所述第三左压板设置于第三左板簧与U型螺栓之间，所述第三左板簧和第三左压板通过至少两根螺栓与下固定座相连接。

所述前兜梁为U型梁，前兜梁的左右顶端分别与左纵梁、右纵梁相连接，所述前兜梁与后兜梁结构相同，所述左前板簧固定架和左后板簧固定架均位于左纵梁的下方，所述右前板簧固定架和右后板簧固定架均位于右纵梁的下方。

所述第一左板簧包括一体结构的板簧销轴和板簧体，所述板簧体为弹性板状结构，板簧体的厚度从近板簧销轴侧到远板簧销轴侧逐渐增大，所述板簧体的最小厚度为8毫米至15毫米，所述板簧体的最大厚度为18毫米至25毫米，所述板簧体的最大厚度差为8毫米至12毫米；

所述第一左板簧与第二左板簧、第三左板簧、第四左板簧、第一右板簧、第二右板簧、第三右板簧和第四右板簧的结构相同；所述第一左板簧与第三左板簧平行设置，所述第二左板簧与第四左板簧平行设置，所述第一右板簧与第三右板簧平行设置，第二右板簧与第四右板簧平行设置。

所述左连接支架与右连接支架均为铸件结构；

所述左连接支架包括一体成型的板簧固定架、转向节连接轴和减震器安装轴，所述板簧固定架的一侧通过四根板簧轴分别与第一左板簧、第二左板簧、第三左板簧和第四左板簧的一端旋转配合，所述板簧固定架的另一侧与转向节连接轴相连接，所述板簧固定架的底部设置有减震器安装轴；

板簧固定架包括弧形固定板和连接部，所述弧形固定板的内圆弧面的底部通过连接部与转向节连接轴固定连接，所述弧形固定板的外圆弧面的正中部平行设置有上、下两个内支耳，所述内支耳的两侧分别对应设置有两个外支耳，所述外支耳与弧形固定板的外圆弧面固定连接；

所述内支耳两侧的平面上分别开设有两个板簧轴固定孔，所述外支耳上开设有板簧轴限位孔，所述内支耳上的板簧轴固定孔与内支耳上对应侧外支耳上的板簧轴限位孔同轴设置；

所述左连接支架与右连接支架结构一致。

所述板簧轴限位孔的侧部开设有锁紧口，所述外支耳上锁紧口的上、下两端开设有同一锁紧通孔。

所述左减震器的下端通过螺栓固定在减震器安装轴上，所述左减震器的上端通过U型支架与左纵梁固定连接，所述右减震器与左减震器对称设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种带有独立悬架的商用车单前桥结构中利用独立悬架的板簧与兜梁连接，能够有效的提高独立悬架的固定强度，同时利用独立悬架的减震器与车架纵梁连接，能够有效衰减振动，提高整车行驶的平顺性；同时连接支架与板簧的一端旋转配合能够优化板簧整体的受力状况，使板簧均匀受力，确保悬架高承载能力和高可靠性的同时延长板簧的使用寿命。因此，本设计结构设计合理，板簧受力均匀，整车平顺性好，悬架承载能力强。

2、本发明一种带有独立悬架的商用车单前桥结构中板簧与车架轴线之间承一个固定的角度，上下相邻的两板簧平行设置，有利于提高独立悬架的在整车横向和整车纵向上的载荷，提高悬架的承载性能。因此，本设计的车架在整车横向和纵向上的的承载能力强，悬架承载性能优。

3、本发明一种带有独立悬架的商用车单前桥结构中采用齿轮齿条转向系统来匹配独立悬架转向，有效避免两侧车轮跳动干涉，同时有效提高转向精度。因此，本设计能够提高转向精度，避免两侧车轮跳动干涉。

4、本发明一种带有独立悬架的商用车单前桥结构中的板簧固定架利用螺栓固定板簧，然后利用U型螺栓对板簧进行限位，提高了板簧的固定可靠性。因此，本设计板簧固定牢固，可靠性高。

5、本发明一种带有独立悬架的商用车单前桥结构中的左连接支架和右连接支架结构一致，两者均采用铸件一体成型，有效提高了连接支架的机械强度，提高了连接的可靠性。因此，本设计的连接支架机械强度高、可靠性高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中前兜梁的装配示意图。

图3是图1中左独立悬架的结构示意图。

图4是图1中左连接支架的结构示意图。

图5是图1中后兜梁的结构示意图。

图6是图1中齿轮齿条转向系统的结构示意图。

图中：左独立悬架1、左连接支架11、第一左板簧12、第二左板簧13、第三左板簧14、第四左板簧15、左前板簧固定架16、左后板簧固定架17、左减震器18、板簧销轴19、板簧体20、右独立悬架2、右连接支架21、第一右板簧22、第二右板簧23、第三右板簧24、第四右板簧25、右前板簧固定架26、右后板簧固定架27、右减震器28、U型支架29、车架3、左纵梁31、右纵梁32、前兜梁33、后兜梁34、板簧轴35、左转向节4、右转向节5、齿轮齿条转向系统6、簧固定架71、转向节连接轴72、减震器安装轴73、弧形固定板74、连接部75、内支耳76、外支耳77、板簧轴固定孔78、板簧轴限位孔79、锁紧口81、锁紧通孔82、固定板83、上固定座84、下固定座85、第一左压板86、第三左压板87。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1至图6，一种带有独立悬架的商用车单前桥结构，包括对称设置的左独立悬架1和右独立悬架2，所述左独立悬架1通过车架3与右独立悬架2相连接；

所述车架3包括对称设置的左纵梁31和右纵梁32，所述左纵梁31分别通过前兜梁33和后兜梁34与右纵梁32固定连接；

所述左独立悬架1包括左连接支架11、第一左板簧12、第二左板簧13、第三左板簧14和第四左板簧15；所述左连接支架11的一侧与左转向节4相连接，所述左连接支架11的另一侧通过四根板簧轴35分别与第一左板簧12、第二左板簧13、第三左板簧14和第四左板簧15的一端旋转配合，所述第一左板簧12与第三左板簧14的另一端通过左前板簧固定架16与前兜梁33的左侧面固定连接，所述第二左板簧13与第四左板簧15的另一端通过左后板簧固定架17与后兜梁34的左侧面固定连接，所述左连接支架11的底部通过左减震器18与左纵梁31的左侧面相连接；

所述右独立悬架2包括右连接支架21、第一右板簧22、第二右板簧23、第三右板簧24和第四右板簧25；所述右连接支架21的一侧与右转向节5相连接，所述右连接支架21的另一侧通过四根板簧轴35分别与第一右板簧22、第二右板簧23、第三右板簧24和第四右板簧25的一端旋转配合，所述第一右板簧22与第三右板簧24的另一端通过右前板簧固定架26与前兜梁33的右侧面固定连接，所述第二右板簧23与第四右板簧25的另一端通过右后板簧固定架27与后兜梁34的右侧面固定连接，所述右连接支架21的底部通过右减震器28与右纵梁31的右侧面相连接。

所述左转向节4与齿轮齿条转向系统6的一端相连接，所述右转向节5与齿轮齿条转向系统6的另一端相连接。

所述第一左板簧12、第二左板簧13、第三左板簧14、第四左板簧15、第一右板簧22、第二右板簧23、第三右板簧24和第四右板簧25与车架3中轴线的夹角相等，所述第一左板簧12与车架3中轴线的夹角为20度至70度。

所述左前板簧固定架16包括固定板83、上固定座84和下固定座85，所述固定板83分别与上固定座84和下固定座85固定连接，所述第一左板簧12分别通过螺栓和U型螺栓与上固定座84固定连接，所述第三左板簧14分别通过定位螺栓和U型螺栓与下固定座85固定连接；

所述左后板簧固定架17是左前板簧固定架16的镜像结构；所述左前板簧固定架16与右后板簧固定架27的结构相同，所述右前板簧固定架26与左后板簧固定架17的结构相同。

所述上固定座84的下端设置有第一左压板86，所述第一左压板86设置于第一左板簧12与U型螺栓之间，所述第一左板簧12和第一左压板86通过至少两根螺栓与上固定座84相连接；

所述下固定座85的下端设置有第三左压板87，所述第三左压板87设置于第三左板簧14与U型螺栓之间，所述第三左板簧14和第三左压板87通过至少两根螺栓与下固定座85相连接。

所述前兜梁33为U型梁，前兜梁33的左右顶端分别与左纵梁31、右纵梁32相连接，所述前兜梁33与后兜梁34结构相同，所述左前板簧固定架16和左后板簧固定架17均位于左纵梁31的下方，所述右前板簧固定架26和右后板簧固定架27均位于右纵梁32的下方。

所述第一左板簧12包括一体结构的板簧销轴19和板簧体20，所述板簧体20为弹性板状结构，板簧体20的厚度从近板簧销轴19侧到远板簧销轴19侧逐渐增大，所述板簧体20的最小厚度为8毫米至15毫米，所述板簧体20的最大厚度为18毫米至25毫米，所述板簧体20的最大厚度差为8毫米至12毫米；

所述第一左板簧12与第二左板簧13、第三左板簧14、第四左板簧15、第一右板簧22、第二右板簧23、第三右板簧24和第四右板簧25的结构相同；所述第一左板簧12与第三左板簧14平行设置，所述第二左板簧13与第四左板簧15平行设置，所述第一右板簧22与第三右板簧24平行设置，第二右板簧23与第四右板簧25平行设置。

所述左连接支架11包括一体成型的板簧固定架71、转向节连接轴72和减震器安装轴73，所述板簧固定架71的一侧通过四根板簧轴35分别与第一左板簧12、第二左板簧13、第三左板簧14和第四左板簧15的一端旋转配合，所述板簧固定架的另一侧与转向节连接轴72相连接，所述板簧固定架71的底部设置有减震器安装轴73；

板簧固定架71包括弧形固定板74和连接部75，所述弧形固定板74的内圆弧面的底部通过连接部75与转向节连接轴72固定连接，所述弧形固定板74的外圆弧面的正中部平行设置有上、下两个内支耳76，所述内支耳76的两侧分别对应设置有两个外支耳77，所述外支耳77与弧形固定板的外圆弧面固定连接；

所述内支76耳两侧的平面上分别开设有两个板簧轴固定孔78，所述外支耳77上开设有板簧轴限位孔79，所述内支耳76上的板簧轴固定孔78与内支耳76上对应侧外支耳77上的板簧轴限位孔79同轴设置；

所述左连接支架11与右连接支架21结构一致。

所述板簧轴限位孔79的侧部开设有锁紧口81，所述外支耳77上锁紧口81的上、下两端开设有同一锁紧通孔82。

所述左减震器18的下端通过螺栓固定在减震器安装轴73上，所述左减震器18的上端通过U型支架29与左纵梁31固定连接，所述右减震器28与左减震器18对称设置。

所述左连接支架11与右连接支架21均为铸件结构。

本发明的原理说明如下：

所述第一左板簧12与第二左板簧13、第三左板簧14、第四左板簧15、第一右板簧22、第二右板簧23、第三右板簧24和第四右板簧25的结构相同。有利于零件的标准化制作，节约生产成本。

U型兜梁能够实现悬架与转向与车架高强度连接，有效避免与发动机干涉，适用于目前国内大部分中重型商用车。

所述第一左板簧12的下端设置有第一左压板86，第三左压板87的下端设置有第三左板簧14，压板的设计能够增大受力面积，提高板簧承载性能。

实施例1：

参见图1至图6，一种带有独立悬架的商用车单前桥结构，包括对称设置的左独立悬架1和右独立悬架2，所述左独立悬架1通过车架3与右独立悬架2相连接；所述车架3包括对称设置的左纵梁31和右纵梁32，所述左纵梁31分别通过前兜梁33和后兜梁34与右纵梁32固定连接；所述左独立悬架1包括左连接支架11、第一左板簧12、第二左板簧13、第三左板簧14和第四左板簧15；所述左连接支架11的一侧与左转向节4相连接，所述左连接支架11的另一侧通过四根板簧轴35分别与第一左板簧12、第二左板簧13、第三左板簧14和第四左板簧15的一端旋转配合，所述第一左板簧12与第三左板簧14的另一端通过左前板簧固定架16与前兜梁33的左侧面固定连接，所述第二左板簧13与第四左板簧15的另一端通过左后板簧固定架17与后兜梁34的左侧面固定连接，所述左连接支架11的底部通过左减震器18与左纵梁31的左侧面相连接；所述右独立悬架2包括右连接支架21、第一右板簧22、第二右板簧23、第三右板簧24和第四右板簧25；所述右连接支架21的一侧与右转向节5相连接，所述右连接支架21的另一侧通过四根板簧轴35分别与第一右板簧22、第二右板簧23、第三右板簧24和第四右板簧25的一端旋转配合，所述第一右板簧22与第三右板簧24的另一端通过右前板簧固定架26与前兜梁33的右侧面固定连接，所述第二右板簧23与第四右板簧25的另一端通过右后板簧固定架27与后兜梁34的右侧面固定连接，所述右连接支架21的底部通过右减震器28与右纵梁31的右侧面相连接；所述左转向节4与齿轮齿条转向系统6的一端相连接，所述右转向节5与齿轮齿条转向系统6的另一端相连接；所述左连接支架11与右连接支架21均为铸件结构；所述第一左板簧12包括一体结构的板簧销轴19和板簧体20，所述板簧体20为弹性板状结构，板簧体20的厚度从近板簧销轴19侧到远板簧销轴19侧逐渐增大，所述板簧体20的最小厚度为10毫米，所述板簧体20的最大厚度为20毫米，所述板簧体20的最大厚度差为10毫米；所述第一左板簧12与第二左板簧13、第三左板簧14、第四左板簧15、第一右板簧22、第二右板簧23、第三右板簧24和第四右板簧25的结构相同；所述第一左板簧12与第三左板簧14平行设置，所述第二左板簧13与第四左板簧15平行设置，所述第一右板簧22与第三右板簧24平行设置，第二右板簧23与第四右板簧25平行设置。

实施例2：

实施例2与实施例1基本相同,其不同之处在于：

所述第一左板簧12、第二左板簧13、第三左板簧14、第四左板簧15、第一右板簧22、第二右板簧23、第三右板簧24和第四右板簧25与车架3中轴线的夹角相等，所述第一左板簧12与车架3中轴线的夹角为60度。

实施例3：

实施例3与实施例2基本相同,其不同之处在于：

所述左前板簧固定架16包括固定板83、上固定座84和下固定座85，所述固定板83分别与上固定座84和下固定座85固定连接，所述第一左板簧12分别通过螺栓和U型螺栓与上固定座84固定连接，所述第三左板簧14分别通过定位螺栓和U型螺栓与下固定座85固定连接；所述左后板簧固定架17是左前板簧固定架16的镜像结构；所述左前板簧固定架16与右后板簧固定架27的结构相同，所述右前板簧固定架26与左后板簧固定架17的结构相同；所述上固定座84的下端设置有第一左压板86，所述第一左压板86设置于第一左板簧12与U型螺栓之间，所述第一左板簧12和第一左压板86通过至少两根螺栓与上固定座84相连接；所述下固定座85的下端设置有第三左压板87，所述第三左压板87设置于第三左板簧14与U型螺栓之间，所述第三左板簧14和第三左压板87通过至少两根螺栓与下固定座85相连接；所述前兜梁33为U型梁，前兜梁33的左右顶端分别与左纵梁31、右纵梁32相连接，所述前兜梁33与后兜梁34结构相同，所述左前板簧固定架16和左后板簧固定架17均位于左纵梁31的下方，所述右前板簧固定架26和右后板簧固定架27均位于右纵梁32的下方；所述左减震器18的下端通过螺栓固定在减震器安装轴73上，所述左减震器18的上端通过U型支架29与左纵梁31固定连接，所述右减震器28与左减震器18对称设置。

实施例4：

实施例4与实施例3基本相同,其不同之处在于：

所述左连接支架11包括一体成型的板簧固定架71、转向节连接轴72和减震器安装轴73，所述板簧固定架71的一侧通过四根板簧轴35分别与第一左板簧12、第二左板簧13、第三左板簧14和第四左板簧15的一端旋转配合，所述板簧固定架的另一侧与转向节连接轴72相连接，所述板簧固定架71的底部设置有减震器安装轴73；板簧固定架71包括弧形固定板74和连接部75，所述弧形固定板74的内圆弧面的底部通过连接部75与转向节连接轴72固定连接，所述弧形固定板74的外圆弧面的正中部平行设置有上、下两个内支耳76，所述内支耳76的两侧分别对应设置有两个外支耳77，所述外支耳77与弧形固定板的外圆弧面固定连接；所述内支76耳两侧的平面上分别开设有两个板簧轴固定孔78，所述外支耳77上开设有板簧轴限位孔79，所述内支耳76上的板簧轴固定孔78与内支耳76上对应侧外支耳77上的板簧轴限位孔79同轴设置；所述左连接支架11与右连接支架21结构一致；所述板簧轴限位孔79的侧部开设有锁紧口81，所述外支耳77上锁紧口81的上、下两端开设有同一锁紧通孔82。