专利名称：汽车悬架组合弹性装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种组合弹性装置，尤其涉及一种汽车悬架组合 弹性装置。
背景技术：
汽车悬架连接在车桥与车架之间，起着缓冲、导向和减振作用， 通常由弹性元件、导向装置和减震器组成。为了防止汽车行驶时颠簸 过大，汽车悬架上的弹性元件的弹性系数不能太大，即就是说弹性元件要"软"；为了使汽车悬架具有足够强的支撑力和操纵稳定性，减少车体的侧倾和俯仰，汽车悬架上的弹性元件的弹性系数又不能太小，即就是说，弹性元件要"硬"。目前的汽车悬架大多采用单一的弹性元件，比如，钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、气体弹簧和橡胶弹簧，这些弹簧各有优点，可是， 这些弹簧单独都无法同时满足上述两方面的要求。为了克服上述弹簧的不足，有必要开发一种组合弹性装置，既有 很好的缓冲和减震性能，又有足够的支撑力和操纵稳定性。发明内容本实用新型的目的是提供一种兼有很好缓冲、减震功能和操纵稳、 定性的汽车悬架组合弹性装置。本实用新型采用如下技术方案一种汽车悬架组合弹性装置，包括车桥、车架，在车桥与车架之 间对称设置两个成夹角的压縮弹簧，其中一个压缩弹簧铰链连接车桥 的左边缘与车架的左边缘，另一个压縮弹簧铰链连接车桥的右边缘与 车架的右边缘；并竖直设置一连接车桥与车架的压縮弹簧，该弹簧的中心线与两个成夹角的压縮弹簧的对称中心线在同一竖直平面上。 在上述技术方案基础上，所述的压縮弹簧为螺旋弹簧或气体弹 簧。详言之，成夹角的两个压縮弹簧都为相同的气体弹簧，或者都为 相同的螺旋弹簧，并竖直设置在车桥与车架之间的中心弹簧，该中心 弹簧为刚度可变的螺旋弹簧或气体弹簧。在上述技术方案基础上，所述的气体弹簧为囊式空气弹簧，或膜式空气弹簧，或油气弹簧，或其它类型的气体弹簧。 对上述汽车悬架组合弹性装置的力学分析如下1. 现将两个成夹角的压縮弹簧形成的在竖直方向上的合力记作 Fa，弹簧在竖直方向上的位移为X，以X为横坐标，以Fa为纵坐标建 立直角坐标系，压縮弹簧的弹力的合力Fa与弹簧在竖直方向上的位移 形成如图2所示的曲线，两个成夹角的压縮弹簧位移至某一个位置高 度时，Fa达到最大值，即P点的纵坐标为最大。2. 将竖直设置在车桥与车架之间的中心弹簧的弹力记作Fb，弹簧 在竖直方向上的位移为X，以X为横坐标，以Fb为纵坐标建立直角坐 标系，形成如图3所示的曲线，可以将组合弹簧调整，使Fa达到最大 值附近时，Fb的弹性系数显著增加，即Fb的弹力在P点之后显著变 大，从而形成图3所示的曲线。3. 将图2与图3组合起来形成如图4所示的曲线，图4所示的曲线即为该汽车悬架组合弹性装置的总合力变化图，即F-Fa+Fb，可 将图4的曲线分为三段分析，OE段和FD段动态弹性系数很大，此时 的汽车悬架表现出很好的刚性，汽车的稳定性能好，EF段动态弹性系 数很小，平顺性极佳，其中的C点为理想的静态工作点。当路面不 平，引起车桥大幅度起伏，只要波动范围在Xe与Xf之间，车体所受 支撑力在Fe与Ff之间的变化很小，非常平稳。从上述坐标曲线分析可以看出，该汽车悬架组合弹性装置在EF 段能够使悬架同时具有较好的缓冲、减振性能和足够大的支撑力，较 好地解决汽车平顺性与稳定性之间的矛盾。同时，本实用新型还具有下列优点 一、结构简单紧凑，制造成 本低；二、该结构合理地利用了力学组合原理，使用寿命长；三、可 以根据使用的需要选择合适的弹簧，适用面广，既可以使用于小型轿 车，也可以使用于载重汽车。当用于载荷变化不大或平顺性要求稍低 的车辆时，可以选择廉价耐用的螺旋弹簧；当用于载荷变化很大、平 顺性要求较高的车辆时，可选择气体弹簧，并使弹性可以调节。
图1为本实用新型的整体结构示意图；图2为两个成夹角的对称的压縮弹簧弹力之合力与弹簧在垂直方 向上位移的函数曲线；图3为中心弹簧的弹力与弹簧在垂直方向上位移的函数曲线；
图4为本实用新型的弹力总合力与弹簧在垂直方向上位移的函数 曲线。图1中代码说明1——车桥 2——车架3、 4——压縮弹簧 5——中心弹簧具体实施方式
下面结合图l、图2、图3与图4对本实用新型进一步详细说明， 一种汽车悬架组合弹性装置，包括车桥l、车架2，在车桥1与车架2 之间对称设置两个成夹角的压縮弹簧3、 4,其中一个压縮弹簧3铰链 连接车桥1的左边缘与车架2的左边缘，另一个压縮弹簧4铰链连接车 桥1的右边缘与车架2的右边缘；并竖直设置一连接车桥1与车架2的 压縮弹簧，将此压縮弹簧称为中心弹簧5，中心弹簧5的中心线与两个成夹角的压缩弹簧3、 4的对称中心线在同一竖直平面上。本实施例中，所述的压縮弹簧3、 4为螺旋弹簧，中心弹簧5为刚度可变的螺旋弹簧。对上述汽车悬架组合弹性装置的力学分析如下1. 现将两个成夹角的压縮弹簧3、 4形成的在竖直方向上的合力 记作Fa，弹簧在竖直方向上的位移为X,以X为横坐标，以Fa为纵坐 标建立直角坐标系，压縮弹簧3、 4的弹力的合力Fa与弹簧在竖直方 向上的位移形成如图2所示的曲线，两个成夹角的压縮弹簧3、 4位移 至某一个位置高度时，Fa达到最大值，即P点的纵坐标为最大。2. 将中心弹簧5的弹力记作Fb，弹簧在竖直方向上的位移为X， 以X为横坐标，以Fb为纵坐标建立直角坐标系，形成如图3所示的曲 线，可以将组合弹簧调整，使Fa达到最大值附近时，Fb的弹性系数显 著增加，即Fb的弹力在P点之后显著变大，从而形成图3所示的曲 线。3. 将图2与图3组合起来形成如图4所示的曲线，图4所示的曲 线即为该汽车悬架组合弹性装置的总合力变化图，即F-Fa+Fb，可 将图4的曲线分为三段分析，OE段和FD段动态弹性系数很大，此时的汽车悬架表现出很好的刚性，汽车的稳定性能好，EF段动态弹性系 数很小，平顺性极佳，其中的C点为理想的静态工作点。当路面不
平，引起车桥大幅度起伏，只要波动范围在Xe与Xf之间，车体所受 支撑力在Fe与Ff之间的变化很小，非常平稳。从上述坐标曲线分析可以看出，该汽车悬架组合弹性装置在EF 段能够使悬架同时具有较好的缓冲、减振性能和足够大的支撑力，较 好地解决汽车平顺性与稳定性之间的矛盾。
权利要求1. 一种汽车悬架组合弹性装置，包括车桥、车架，其特征在于-在车桥与车架之间对称设置两个成夹角的压縮弹簧，其中一个压缩弹簧铰链连接车桥的左边缘与车架的左边缘，另一个压縮弹簧铰链连接车桥的右边缘与车架的右边缘；并竖直设置一连接车桥与车架的压縮 弹簧，该弹簧的中心线与两个成夹角的压缩弹簧的对称中心线在同一 竖直平面上。
2. 根据权利要求1所述的汽车悬架组合弹性装置，其特征在于所述的压縮弹簧为螺旋弹簧或气体弹簧。
3. 根据权利要求2所述的汽车悬架组合弹性装置，其特征在于所述的气体弹簧为囊式空气弹簧，或膜式空气弹簧，或油气弹簧。
专利摘要本实用新型公开一种汽车悬架组合弹性装置，包括车桥、车架，在车桥与车架之间对称设置两个成夹角的压缩弹簧，其中一个压缩弹簧铰链连接车桥的左边缘与车架的左边缘，另一个压缩弹簧铰链连接车桥的右边缘与车架的右边缘；并在两个成夹角的压缩弹簧之间竖直设置一连接车桥与车架的压缩弹簧。本实用新型合理地利用了力学组合原理，较好地解决了汽车悬架平顺性与稳定性的矛盾，并具有足够大的支撑力，适用面广，既可以使用于小型轿车，也可以使用于载重汽车。
文档编号B60G11/00GK201021091SQ20072006907
公开日2008年2月13日 申请日期2007年4月19日 优先权日2007年4月19日
发明者曹晓青 申请人:曹晓青