钢板弹簧及具有其的车辆的制作方法

本实用新型涉及车辆领域，具体而言，涉及一种钢板弹簧及具有其的车辆。

背景技术：

车辆的悬架是用来传递车轮和车架之间的力和力矩的车辆的构件,车辆的悬架将车辆的车架和车轴弹性地连接。车辆的悬架能够承载车辆的重量，并缓和路面不平整时所传递给车架的冲击载荷，衰减由冲击载荷引起的承载系统的振动，进而保证车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。钢板弹簧是车辆的悬架中应用最广的一种弹性元件，钢板弹簧的结构简单，能够承受车体重量、传递各方向的力和力矩并缓冲车体振动。

现有技术中钢板弹簧由若干片金属板簧片组合而形成的复簧结构，钢板弹簧的刚度不能有多级变化，现有钢板弹簧的抗侧倾的刚度低，无法满足车辆在空载、轻载、重载和满载的状态下需求的刚度变化，在空载和轻载时车辆振动大进而影响行驶的平顺性和操纵的稳定性，在重载和满载时可能会出现钢板弹簧承载能力不足的问题，存在安全隐患。因此，亟需设计一种随着车辆的载荷变化而产生相应的刚度变化的钢板弹簧。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供了一种钢板弹簧及具有其的车辆，该钢板弹簧能够根据具有其的车辆载荷的重量变化而改变其刚度，进而保证具有其的车辆的行驶的平顺性和操纵的稳定性。

本实用新型提供了一种钢板弹簧，包括：板簧组，所述板簧组包括层叠连接的第一板簧片和第二板簧片，所述第一板簧片的两端均设有卷耳；第三板簧片，所述第三板簧片叠加设置在所述板簧组的一侧，所述第三板簧片的两端能够与所述第一板簧片两端的所述卷耳接触或分离；第四板簧片，所述第四板簧片叠加设置在所述板簧组的另一侧，所述第四板簧片的两端远离所述板簧组；紧固件，所述板簧组、所述第三板簧片和所述第四板簧片通过所述紧固件可拆卸地连接。

进一步地，所述第三板簧片与所述板簧组之间的距离由所述第三板簧片的中端向所述第三板簧片的两端逐渐增大。

进一步地，所述第四板簧片与所述板簧组之间的距离由所述第四板簧片的中端向所述第四板簧片的两端逐渐增大。

进一步地，所述紧固件为中心螺栓，所述紧固件设置在所述钢板弹簧的中端。

进一步地，所述钢板弹簧还包括包耳，所述包耳与所述卷耳的外圈相配合。

进一步地，所述包耳为尼龙包耳或橡胶包耳。

进一步地，所述第二板簧片的两端、所述第三板簧片的两端和所述第四板簧片的两端均设有弯折部。

进一步地，多个所述弯折部分别沿着所述第二板簧片的两端、所述第三板簧片的两端和所述第四板簧片的两端向远离第二板簧片的下表面、所述第三板簧片的下表面和所述第四板簧片的下表面的方向延伸。

相应地，本实用新型提供了一种车辆，所述车辆包括上述任一项所述的钢板弹簧和车架，所述钢板弹簧与所述车架的底部相连。

进一步地，所述车架上设有第一降噪轮、第二降噪轮和第三降噪轮，所述第一降噪轮位于靠近所述第三板簧片两端的上表面的上方，所述第二降噪轮位于所述板簧组两端和所述第四板簧片两端之间，所述第三降噪轮位于所述第四板簧片的下表面的下方。

采用上述技术方案，本实用新型所述的钢板弹簧及具有其的车辆具有如下有益效果：

1)本实用新型所述的钢板弹簧采用板簧组及安装于板簧组两侧的第三板簧片和第四板簧片的结构，对应车辆在在空载、轻载、重载和满载四种不同的载荷状态下形成四种不同的组合刚度，以满足车辆在不同的负载的情况下钢板弹簧具有多种刚度变化的需求。

2)本实用新型所述的钢板弹簧在车辆对应不同的载荷时随着载荷重量的增加而增加其相应的刚度，能够形成平稳的低偏频值，能够起到缓冲和吸振的作用，进而保证具有此钢板弹簧的车辆的行驶平顺性和稳定性，提高车辆乘坐的舒适性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中所述的钢板弹簧在空载时的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中所述的钢板弹簧在轻载时的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中所述的钢板弹簧在重载时的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中所述的钢板弹簧在满载时的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中所述的钢板弹簧的中端在受到下拉力时的结构示意图；

图6是本实用新型实施例中所述的钢板弹簧在空载时的第一板簧片一侧的卷耳受力示意图；

图中，

10-板簧组，11-第一板簧片，110-卷耳，12-第二板簧片；

20-紧固件；

30-第三板簧片；

40-第四板簧片；

50-包耳；

60-折弯部；

71-第一降噪轮，72-第二降噪轮，73-第三降噪轮。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步描述。

请参阅图1-图5，本实用新型的钢板弹簧包括板簧组10、第三板簧片30、第四板簧片40及紧固件20。第三板簧片30、板簧组10及第四板簧片40依次层叠连接后，紧固件20穿过钢板弹簧的中端将第三板簧片30、板簧组10及第四板簧片40紧固连接。

板簧组10由第一板簧片11和第二板簧片12层叠连接而成，第一板簧片11的一侧与第三板簧片30层叠连接，第一板簧片11的另一侧与第二板簧片12的一侧层叠连接，第二板簧片12的另一侧与第四板簧片40层叠连接。在第一板簧片11的两端对称设置有卷耳110，两个卷耳110均设置在第一板簧片11靠近第三板簧片30的一侧，两个卷耳110的弯折角度为360°。

在自由状态下(车辆空载时)，第三板簧片30的两端与两个卷耳110接触，第四板簧片40的两端远离所述板簧组10的两端。第三板簧片30和板簧组10在装配时存在预压力，请参阅图6，在自由状态下第三板簧片30和板簧组10之间的作用力f1和f2方向相反。

在本实用新型的一些实施例中，紧固件20优选为中心螺栓，紧固件20设置在钢板弹簧的中端，并与钢板弹簧可拆卸地连接。板簧组10、第三板簧片30和第四板簧片40通过紧固件20可拆卸地连接。第三板簧片30与板簧组10之间的距离由第三板簧片30的中端向第三板簧片30的两端逐渐增大。第四板簧片40与板簧组10之间的距离由第四板簧片40的中端向第四板簧片40的两端逐渐增大。

在本实用新型的一些实施例中，钢板弹簧的第一板簧片11还包括设置在卷耳110外圈的包耳50，两端的两个卷耳110上均设有包耳50。优选地，包耳50为尼龙包耳或橡胶包耳，即包耳50由尼龙材料或橡胶材料制成。因第一板簧片11的卷耳110为重点的受力部件，因此为了延长重点受力的卷耳110的使用寿命，避免卷耳110变成钢板弹簧的薄弱处，将包耳50包围在卷耳110的外圈上，以起到耐磨和承担受力的作用，提高第一板簧片11的耐用性，进而延长钢板弹簧的使用寿命。当然，包耳50也可由尼龙材料或橡胶材料以外的其他材料制成，只要包耳50的材料能够包围在卷耳110的外圈上起到耐磨和承担受力的作用即可，在此不做其他限定。

在本实用新型的一些实施例中，在第二板簧片12的两端、第三板簧片30的两端及第四板簧片40的两端均设有弯折部60，相应具有弯折部60的板簧片上的两个弯折部60设在对应板簧片的同一侧。第二板簧片12两端的弯折部60沿着第二板簧片12的两端向第四板簧片40的方向延伸，第三板簧片30两端的弯折部60沿着第三板簧片30的两端向板簧组10的方向延伸，第四板簧片40两端的弯折部60沿着第四板簧片40的两端向远离板簧组10的方向延伸。对应的板簧片上的弯折部60相对于相应的板簧片弯折的角度为45°到135°。

根据本实用新型实施例中的钢板弹簧，本实用新型提出了具有钢板弹簧的车辆的结构。如图1-图5所示，车辆包括车架和上述的钢板弹簧，钢板弹簧与车架的底部相连。在车架上靠近第三板簧片30两端的上表面的上方设有两个第一降噪轮71(图中仅示出其中一端的第一降噪轮71，另一端的未示出)，在车架上板簧组10两端和第四板簧片40两端之间的位置设有两个第二降噪轮72(图中仅示出其中一端的第二降噪轮72，另一端的未示出)，在车架上靠近第四板簧片40的下表面的下方设有第三降噪轮73(图中仅示出其中一端的第三降噪轮73，另一端的未示出)。第一降噪轮71、第二降噪轮72和第三降噪轮73与对应的板簧片配合，降低对应板簧片的动刚度，使钢板弹簧能够更好地缓冲振动。

图1是本实用新型实施例中所述的钢板弹簧在空载时的结构示意图，图6是本实用新型实施例中所述的钢板弹簧在空载时的第一板簧片一侧的卷耳受力示意图。在空载时(自由状态下)，第三板簧片30和外包有包耳50的卷耳110接触，第三板簧片30和板簧组10在装配时存在预压力，第三板簧片30和板簧组10在接触的卷耳110上的作用力f1和f2方向相对。此时第三板簧片30和板簧组10配合产生的空载组合刚度将低于板簧组10的刚度，能够在空载的状态下降低钢板弹簧的偏频，进而降低空载时车辆的颠簸程度，保证车辆的行驶平顺性和稳定性，提高乘车人员的乘坐舒适性。

图2是本实用新型实施例中所述的钢板弹簧在轻载时的结构示意图。空载的车辆逐渐增加负载时，第三板簧片30和板簧组10之间的作用力f1随着负载重量的增加而逐渐变小直至作用力f1变为0，第三板簧片30的两端与板簧组10的两个卷耳110逐渐分离，直至第三板簧片30的两端与两个第一降噪轮71接触。在第三板簧片30与板簧组10的卷耳110分离的过程中，钢板弹簧的刚度逐渐增加，直至达到图2所示的轻载状态。在轻载状态下，钢板弹簧的刚度为板簧组10的刚度。

图3是本实用新型实施例中所述的钢板弹簧在重载时的结构示意图。随着轻载的车辆逐渐增加负载到重载的过程中，板簧组10的两端逐渐向第四板簧片40的方向靠近，直至板簧组10上的第二板簧片12的两端与两个第二降噪轮72接触，第三板簧片30逐渐产生与图6所示的f1的方向相反的作用力f1’(图未示出)，钢板弹簧的刚度逐渐增加。在重载状态下，钢板弹簧的刚度为板簧组10与第三板簧片30的组合刚度。

图4是本实用新型实施例中所述的钢板弹簧在满载时的结构示意图。随着重载的车辆逐渐增加负载到满载的过程中，第四板簧片40的两端逐渐向板簧组10的方向靠近，直至第四板簧片40的两端与第二降噪轮72接触，到达车辆的满载状态。在车辆满载状态下，钢板弹簧的刚度为板簧组10、第三板簧片30和第四板簧片40的组合刚度。

本实用新型的车辆在空载、轻载、重载和满载四种不同的载荷状态下形成有板簧组10与第三板簧片30之间作用力方向相反情况下的组合刚度值、板簧组10的刚度、板簧组10与第三板簧片30之间作用力方向相同情况下的组合刚度、板簧组10与第三板簧片30和第四板簧片40之间作用力方向相同情况下的组合刚度共四种刚度值。随着车辆承载的重量的增加而逐渐的增加钢板弹簧的刚度，能够使钢板弹簧具有平稳的低偏频值，提高车辆的乘坐舒适性。

请参阅图5，当车辆遇到了急转向、单轮陷坑、极限工况侧翻的情况时，会在钢板弹簧上产生一个如图5所示的作用力f。当钢板弹簧受到f的下拉力时，第三板簧片30的两端与卷耳110接触限位，第一板簧片11由卷耳110及卷耳销(图未示出)固定限位，第二板簧片12与第二降噪轮72接触限位，第四板簧片40与第三降噪轮73接触限位；此时，第一板簧片11、第二板簧片12和第三板簧片30都能提供下限位作用力，由于第一板簧片11、第二板簧片12和第三板簧片30都处于反拉车辆车轴的变形状态，因此可以增加车辆的悬架系统的抗侧倾刚度，减小车辆的侧倾角，防止车辆发生侧倾的事故，提高车辆的行驶安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。