本发明属于悬架技术领域,特别是一种限位支架及钢板弹簧悬架系统。
背景技术:
悬架是汽车上的重要总成之一,它把车架和车轮连接在一起。悬架的主要作用是传递作用在车轮和车架之间的一切力和力矩,比如支撑力、制动力和驱动力等,并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。悬架的另一个重要作用是使汽车在静止或使用过程中保持良好的整车姿态,与整车的重量控制、通过性、操纵稳定性等多种性能相关。
钢板弹簧悬架,由于承载力较好、结构简单、工作可靠、成本低廉、维修方便等优点被广泛的应用在商用车上。这种悬架常用结构如图1所示,是将多片钢板通过u型螺栓固定在一起组成钢板弹簧总成04,钢板弹簧总成04的两端分别通过板簧支架03和板簧摆臂02安装在车架总成01上。整体组成钢板弹簧悬架系统,该系统传递各种力和力矩,并决定车轮的跳动轨迹,同时也有一定的摩擦减震作用。钢板弹簧悬架系统通常通过增加钢板的数量、厚度和宽度来适应不同承载任务的需要,而弯曲程度也可以根据不同车型的需要进行调整。
现有的钢板弹簧悬架的钢板弹簧总成04的两端分别固定在板簧支架03和板簧摆臂02上,板簧支架03焊接在车架总成01上,板簧摆臂02铰接在车架总成01上。该结构中,板簧支架03和钢板弹簧总成04的端部是固定连接,该固定连接通常是将钢板弹簧总成04的端部螺栓连接在板簧支架03的支架上,在支架开设用于安装螺栓的螺栓安装孔。同样的,板簧摆臂02和钢板弹簧总成04的端部是固定连接,该固定连接通常是将钢板弹簧总成04的端部螺栓连接在板簧摆臂02的支架上,在支架上开设用于安装螺栓的螺栓安装孔。
由于整个悬架系统对支架的尺寸、硬度、力承载的均匀性的要求,现有的支架最佳选择只开设一对螺栓安装孔,只能实现螺栓在支架上的一位置处的安装,导致钢板弹簧总成04一旦安装,位置高度将不能调节。
而商用车的产品研发过程中,常采用系列化、平台化的产品开发模式,一个产品平台会衍生出不同轴距、不同载荷、不同轮胎等的车型,这就需要底盘系统中包括钢板弹簧悬架在内的总成件具有良好的平台拓展性。在整车平台进行拓展时需要对钢板弹簧总成04的中心位置的高度进行调整,此时只能采用以下两类方式:一类方式采用调整钢板弹簧总成04的技术参数,如弧高、厚度、数量等的重新设计,采用这类方式,作为悬架核心部件的钢板弹簧总成04的任何一个技术参数的变动的就会增加一种技术状态,同时悬架的性能和可靠性也需要重新进行评估,甚至于进行试验验证,平台拓展性差;另一类方式采用调整钢板弹簧总成04的支撑结构,如板簧支架03的结构或板簧摆臂02的结构重新设计,采用这类方式,每次调整钢板弹簧总成04的支撑结构,板簧支架03的结构或板簧摆臂02的技术状态就会增加一种,同时板簧支架03或板簧摆臂02作为悬架系统中的安全件,其结构的变动需要进行可靠性评估或者试验验证,平台拓展性也较差。总而言之,现有技术的钢板弹簧悬架系统,在进行整车平台拓展需要对钢板弹簧总成04的中心位置的高度进行调整时,悬架系统内的零部件的技术状态增加较多,悬架的性能和可靠性需要进行评估,甚至于进行试验验证,平台拓展性差。因此需要开设一限位支架,实现钢板弹簧总成04在板簧支架03的结构或板簧摆臂02的安装位置的调节,满足平台的拓展性需求。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种限位支架及钢板弹簧悬架系统,以解决现有技术的不足,限位支架能够实现第一板簧销的安装高度的调节,限位支架在应用到钢板弹簧悬架系统时,能够实现钢板弹簧总成的安装高度的方便调节,提高钢板弹簧悬架系统整体的平台拓展性。
本发明采用的技术方案如下:
一种限位支架,所述限位支架包括n字型支架、第一板簧销,其中:所述限位支架还包括限位件;
所述n字型支架的两侧壁上相对设置有长方形安装孔,所述长方形安装孔的长边沿所述n字型支架的高度方向设置;
所述第一板簧销用于固定连接第一销套,所述第一板簧销的两端分别穿设在两所述长方形安装孔内;
第一板簧销的每一端部周侧均设置有所述限位件,所述限位件设置在相应的所述第一板簧销的端部所在的所述长方形安装孔内,用于将相应的所述第一板簧销的端部限制在所在的所述长方形安装孔内的不同高度。
如上所述的限位支架,其中,优选的是,所述限位件包括高度可调的长方体状块本体;
所述长方体状块本体的一端设置有第一安装孔,所述第一安装孔用于间隙安装所述第一板簧销,所述第一安装孔垂直贯穿所述长方体状块本体的两相对表面;
所述长方体状块本体的底部的侧面抵靠在所述长方形安装孔的底部短边上,所述长方体状块本体的高度方向的两相对侧面与所述长方形安装孔的两长边间隙配合。
如上所述的限位支架,其中,优选的是,所述长方体状块本体的高度方向的两相对侧面上均开设有第一安装通槽,第一安装通槽用于卡接所述长方形安装孔的长边。
如上所述的限位支架,其中,优选的是,所述长方体状块本体的高度方向的一侧面的边缘上设置有第一凸缘,所述第一凸缘垂直该侧面设置。
如上所述的限位支架,其中,优选的是,所述第一板簧销的两端的圆周面上均开设有限位槽。
如上所述的限位支架,其中,优选的是,所述限位件还包括限位板,所述限位板的横向尺寸大于所述长方形安装孔的短边长度;
所述限位板通过螺栓可拆卸连接所述长方体状块本体,且所述限位板的一边沿卡装在所述限位槽内。
如上所述的限位支架,其中,优选的是,所述限位件包括至少两组不同高度的支撑件,各所述支撑件均包括4个相同高度的第一支撑块;
所述第一支撑块的顶部具有一锐角弧面,所述锐角弧面的半径等于所述第一板簧销的半径;
在所述长方形安装孔内,4个所述第一支撑块设置在所述第一板簧销的周侧,四个所述锐角弧面依次抵靠在所述第一板簧销的同一圆周面上,且均匀分布;
且四个所述第一支撑块的用于与所述长方形安装孔的长边接触的侧面与所述长方形安装孔的长边间隙配合。
如上所述的限位支架,其中,优选的是,任意三个所述第一支撑块的侧面上均开设有用于卡接所述长方形安装孔的长边和/或短边的第二安装通槽。
如上所述的限位支架,其中,优选的是,剩余一个所述第一支撑块的用于与所述长方形安装孔的长边接触的侧面的边缘上设置有第二凸缘,所述第二凸缘垂直该侧面设置。
一种钢板弹簧悬架系统,所述钢板弹簧悬架系统包括车架总成板簧支架、板簧摆臂和钢板弹簧总成;
所述钢板弹簧总成的两端均固定设置有第一销套;
其中:所述板簧支架和所述板簧摆臂均包括以上所述的限位支架;
所述述钢板弹簧总成第一端的所述第一销套固定连接在所述板簧支架的限位支架的第一板簧销上;所述板簧支架的限位支架的n字型支架的顶端固定连接所述车架总成;
所述述钢板弹簧总成第二端的所述第一销套固定连接在所述板簧摆臂的限位支架的第一板簧销上;所述板簧摆臂的限位支架的n字型支架的顶端固定设置有连接耳,所述连接耳铰接所述车架总成。
与现有技术相比,本发明限位支架的n字型支架上设长方形安装孔,代替现有技术的圆形安装孔,所述长方形安装孔的长边沿所述n字型支架的高度方向设置,当所述n字型支架的侧壁上的两相对设置的两所述长方形安装孔内安装第一板簧销时,长方形安装孔为第一板簧销的安装高度调节提供了空间条件。
在该空间条件内,将第一板簧销的端部周侧设置限位件,限位件用于将所述第一板簧销的端部限制在所述长方形安装孔内的不同高度,实现了第一板簧销在长方形安装孔内不同高度的安装固定。
该限位支架用于钢板弹簧悬架系统时,限位支架的第一板簧销连接钢板弹簧总成端部的第一销套,如果需要调节钢板弹簧总成的高度,可以直接将钢板弹簧总成用千斤顶顶起,通过限位件将第一板簧销限制在长方形安装孔内不同高度即可,避免了现有技术中需要改善钢板弹簧总成内部结构的不足,以及现有技术需要重新设计板簧支架和板簧摆臂存在的不足。
附图说明
图1是现有技术悬架结构示意图;
图2是本发明一实施例的限位支架的一个方向结构示意图;
图3是本发明一实施例的限位支架的另一个方向结构示意图;
图4是本发明一实施例的限位支架的爆炸示意图;
图5是限位件一实施例的结构示意
图6是本发明另一施例的限位支架的爆炸示意图;
图7本发明另一施例的钢板弹簧悬架系统结构示意图。
附图标记说明:
01-车架总成,02-板簧摆臂,03-板簧支架,04-钢板弹簧总成;
1-限位支架;
11-n字型支架;
12-第一板簧销,121-限位槽;
13-限位件,131-长方体状块本体,132-安装孔,133-第一安装通槽,134-第一凸缘;
14-长方形安装孔;
15-限位板,151-螺栓;
16-支撑件,161-第一支撑块,162-锐角弧面,163-第二安装通槽,164-第二凸缘;
100-车架总成,200-板簧支架,300-板簧摆臂,400-钢板弹簧总成,401-第一销套,402-连接耳。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
实施例1:
本发明的实施例提供了一种限位支架1,请参考图2和图3所示,限位支架1包括n字型支架11、第一板簧销12和限位件13;n字型支架11的两侧壁上相对设置有长方形安装孔14,长方形安装孔14的长边沿n字型支架11的高度方向设置;第一板簧销12用于固定连接第一销套,第一板簧销12的两端分别穿设在两长方形安装孔14内;第一板簧销12的每一端部周侧均设置有所述限位件13,所述限位件13设置在相应的所述第一板簧销12的端部所在的所述长方形安装孔14内,用于将相应的所述第一板簧销12的端部限制在所在所述长方形安装孔14内的不同高度。
该限位支架1的n字型支架11开设长方形安装孔14,代替现有技术的圆形安装孔,长方形安装孔14的长边沿n字型支架11的高度方向设置,当n字型支架11的侧壁上的两相对设置的两长方形安装孔14内安装第一板簧销12时,长方形安装孔14为第一板簧销12的安装高度调节提供了空间条件。
在该空间条件内,将第一板簧销12的端部周侧设置限位件13,限位件13装配在长方形安装孔14内,用于将第一板簧销12的端部限制在长方形安装孔14内的不同高度,实现了第一板簧销12在长方形安装孔14内不同高度的安装固定。
该限位支架1用于钢板弹簧悬架系统时,限位支架1的第一板簧销12连接钢板弹簧总成端部的第一销套,如果需要调节钢板弹簧总成的高度,可以直接将钢板弹簧总成用千斤顶顶起,通过限位件13将第一板簧销12限制在长方形安装孔14内特定高度即可,避免了现有技术中需要改善钢板弹簧总成内部结构的不足,以及现有技术需要重新设计板簧支架和板簧摆臂存在的不足。
本发明实施例提供的可以用于板簧支架和板簧摆臂的通用的限位支架1,可以实现钢板弹簧总成的高度的方便调节,提高了钢板弹簧悬架系统整体的平台拓展性。
作为本实施例的优选技术方案,请参考图4所示,限位件13包括高度可调的长方体状块本体131;这里的高度可调可以通过设置一系列不同高度的长方体状块本体131实现,也可以通过设置一个固定高度的长方体状块本体131和n个垫款实现,n个垫块可以为高度均相同的垫块,也可以为一系列高度不同的垫块。
本实施例中,这里以长方形安装孔14的横向宽度为x方向、以长方形安装孔14的纵向高度为y方向、以长方形安装孔14的边沿厚度为z方向进行描述,不管何种形式的长方体状块本体131,均需满足在长方体状块本体131的x向宽度约等于长方形安装孔14的x向宽度,长方体状块本体131的z向厚度大于长方形安装孔14的边沿的z向厚度,而长方体状块本体131总体的y向高度小于等于长方形安装孔14的y向高度,使得长方体状块本体131能够间隙设置在长方形安装孔14内,这里的间隙设置主要是指长方体状块本体131的沿高度方向的两相对侧面与长方形安装孔14的两长边间隙配合。
第一板簧销12的端部需要安装在长方体状块本体131上,请继续参考图4所示,长方体状块本体131的一端设置第一安装孔132,第一安装孔132用于间隙安装第一板簧销12,第一安装孔132垂直贯穿长方体状块本体131的两相对表面;即第一安装孔132沿长方体状块本体131的z向设置。
为了确保长方体状块本体131的沿高度方向的两相对侧面能够与长方形安装孔14的长边较好配合,作为本实施例的优选技术方案,请继续参考图4所示,长方体状块本体131的的沿高度方向的两相对侧面上开设有第一安装通槽133,第一安装通槽133用于卡接长方形安装孔14的长边。第一安装通槽133可以使得长方体状块本体131侧面均卡在长方形安装孔14的长边上,进一步确保了长方体状块本体131相对长方形安装孔14的位置稳定性。
当然,长方体状块本体131的底部侧面可以直接压在长方形安装孔14的底部短边上,也可以在长方体状块本体131的底部侧面上开设第一安装通槽133,使得长方体状块本体131的底部也卡在在长方形安装孔14的底部短边上,保证长方体状块本体131自身整体的稳定性。以上描述中,当需要设置第一安装通槽133时,第一安装通槽133均设置在相应设置侧面的中间线上。
另外,当高度可调的长方体状块本体131通过设置一个固定高度的长方体状块本体131和n个垫款实现时,不管n个垫块为高度均相同的垫块,还是一系列高度不同的垫块,n个垫块高度方向的用于和长方形安装孔14的长边接触的侧面上也需要设置第一安装通槽133。
作为本实施例的优选技术方案,请继续参考图4所示,长方体状块本体131的高度方向的一侧面的边缘上设置有第一凸缘134,第一凸缘134垂直该侧面设置,即第一凸缘134平行长方体状块本体131的表面设置。第一凸缘134的设置有助于确保长方体状块本体131整体在长方形安装孔14内的安装牢靠性,具体机理阐述如下:
由于长方体状块本体131的尺寸使得长方体状块本体131高度方向的两相对侧面与长方形安装孔14的两长边间隙配合,安装时,需要将长方形安装孔14的两长边分别卡在长方体状块本体高度方向的两侧面上的第一安装通槽133内。由于,第一安装通槽133相对长方体状块本体131高度方向的侧面的表面凹陷,则两第一安装通槽133的底部之间的垂直距离小于两相对侧面之间的垂直距离,即两第一安装通槽133的底部之间的垂直距离小于长方体状块本体131的x向宽度。a.如果长方体状块本体131的x向宽度正好等于长方形安装孔14的x向宽度,则长方体状块本体131两个侧面上的第一安装通槽133的底部之间的垂直距离则小于长方形安装孔14的x向宽度,此时,虽然方便安装,但是不能保证长方体状块本体131安装之后的牢靠性;
所以需要做适应性改进,可以如图4和图5所示,在长方体状块本体131的高度方向的一侧面的边缘上设置第一凸缘134,第一凸缘134平行长方体状块本体131的表面设置,这里的表面是指长方体状块本体131的xy方向的表面,此时使得长方体状块本体131内安装后,第一凸缘134能够抵靠在n字型支架11侧壁上长方形安装孔14的长边附近,保证长方体状块本体131安装之后的牢靠性。
b.如果长方体状块本体131的x向宽度大于长方形安装孔14的x向宽度,使得长方体状块本体131两个侧面上的第一安装通槽133的底部之间的垂直距离尽量接近长方形安装孔14的x向宽度,此时,虽然能保证长方体状块本体131安装之后的牢靠性,但是并不方便安装。
作为适应性改进,可以将长方体状块本体131高度方向的一侧面上的第一安装通槽133的一侧壁切除去掉,另外一侧壁则形成第一凸缘134,形成的新结构,即方便安装,又能保证安装之后的稳定性。
作为本实施例的优选技术方案,请继续参考图4所示,第一板簧销12的两端的圆周面上均开设有限位槽121。可以在限位槽121设置限位部件,限位部件可以固定连接n字型支架11或者限位件13上,进而限制第一板簧销12的轴向窜动和轴向转动。
作为本实施例的优选技术方案,请继续参考图4所示,限位件13还包括限位板15,限位板15的横向尺寸大于长方形安装孔14的短边长度;请参考图2和图3所示,限位板15通过螺栓151可拆卸连接长方体状块本体131,且限位板15的一边沿卡装在限位槽121内,通过限位板15卡装在限位槽121内,限制第一板簧销12的轴向窜动和轴向转动。
实施例2:
本实施例提供了一种钢板弹簧悬架系统,钢板弹簧悬架系统包括车架总成100板簧支架200、板簧摆臂300和钢板弹簧总成400;钢板弹簧总成400的两端均固定设置有第一销套401。
板簧支架200和板簧摆臂300均包括实施例1的限位支架1;钢板弹簧总成400第一端的第一销套401固定连接在板簧支架200的限位支架1的第一板簧销12上;板簧支架200的限位支架1的n字型支架11的顶端固定连接车架总成100;述钢板弹簧总成400第二端的第一销套401固定连接在板簧摆臂300的限位支架1的第一板簧销12上;板簧摆臂300的限位支架1的n字型支架11的顶端固定设置有连接耳402,连接耳402铰接车架总成100。
本实施例提供的钢板弹簧悬架系统,由于板簧支架200和板簧摆臂300均采用限位支架1,使得钢板弹簧总成400在限位支架1的安装高度可调,实现了钢板弹簧总成400的中心的方便可调,提高了平台的拓展性。
实施例3:
本实施例和实施例1的区别在于,请参考图6所示,本实施例采用4个相同高度的第一支撑块161替换实施例1中的长方体状块本体131。
此时,为满足高度可调,将4个相同高度的第一支撑块161称之为一支撑件16,将限位件13设置为至少两组组不同高度的支撑件16,各支撑件16均包括4个相同高度的第一支撑块161;第一支撑块161的顶部具有一锐角弧面162,锐角弧面162的半径等于第一板簧销12的半径;此处,锐角弧面162是指弧面对应的圆心角小于等于90°的弧面;在长方形安装孔14内,4个第一支撑块161设置在第一板簧销12的周侧,四个锐角弧面162依次抵靠在第一板簧销12的同一圆周面上,且均匀分布;四个第一支撑块161的用于与长方形安装孔14的长边接触的侧面与长方形安装孔14的长边间隙配合。
该实施例中,将限位件13设置为至少两组不同高度的支撑件16,各支撑件16均包括4个相同高度的第一支撑块161。要将第一板簧销12安装在长方形安装孔14内的不同高度位置时,可以选用不同高度的支撑件16,然后,将该支撑件16包含的4个相同高度的第一支撑块161按照一定顺序安装在长方形安装孔14内即可。将采用4个相同高度的第一支撑块161替换实施例1中的长方体状块本体131,方便安装。在设置的时候,支撑件16的数量可以根据需要调节的不同高度数量进行设置。
其中,4个相同高度的第一支撑块161按照一定顺序安装在长方形安装孔14内的过程如下:
先将第一个第一支撑块161安装在长方形安装孔14的长边的一个底部角落处,第一支撑块161的高度方向的一侧面抵靠在长方形安装孔14的长边,第一支撑块161底部抵靠在长方形安装孔14的短边上,第一板簧销12抵压在该第一支撑块161顶部的锐角弧面162上,这里指定为右下角。这时第一板簧销12上方的长方形安装孔14内剩余有充足的空留安装空间;
然后,将第二个第一支撑块161从空留安装空间内从上至下安装,使第二个第一支撑块161的高度方向的一侧面抵靠在长方形安装孔14上,第二个第一支撑块161的锐角弧面162抵在第一板簧销12的圆周侧面上;
接着,将第三个第一支撑块161先与第二个第一支撑块161错开放到长方形安装孔14的空留安装空间,然后将第三个第一支撑块161的高度方向的一侧面抵靠在长方形安装孔14的长边上,然后下滑至与第三个第一支撑块161水平位置对齐并相互抵靠,第三个第一支撑块161的锐角弧面162抵在第一板簧销12的圆周侧面上;
再接着,将第四个第一支撑块161从长方形安装孔14的左下角插入长方形安装孔14内,并与第一个第一支撑块161相互抵靠,第四个第一支撑块161的锐角弧面162抵在第一板簧销12的圆周侧面上。
以上结构,采用4个相同高度的第一支撑块161替换实施例1中的长方体状块本体131,长方体状块本体131的侧面上设置有第一安装槽133,对应的,请继续参考图6所示,任意三个第一支撑块161的侧面上均开设有用于与长方形安装孔14的长边和/或短边间隙配合的第二安装通槽163。结合以上安装顺序,这里将任意三个第一支撑块161限制为第一个第一支撑块161、第二个第一支撑块161和第三个第一支撑块161。第二安装通槽163设置方式同实施例1中的第一安装槽133的设置方式,在此不做过多描述。
另外,由于第四个第一支撑块161从长方形安装孔14的左下角插入长方形安装孔14内,长方形安装孔14内剩余空间有限,为了方便第四个第一支撑块161的安装。请继续参考图6所示,作为本实施例的优选技术方案,剩余一个第一支撑块161,即第四个第一支撑块161的高度方向的一侧面,该侧面是用于与所述长方形安装孔14的长边接触的侧面,该侧面的边缘上设置有第二凸缘164,第二凸缘164平行第一支撑块161的表面设置。
其中:第二凸缘164具体设置形式,可以根据第四个第一支撑块161的x向宽度、长方形安装孔14的左下角的剩余空间的x向宽度进行设置,具体如下:
a.如果第四个第一支撑块161的x向宽度正好等于长方形安装孔14的左下角的剩余空间的x向宽度,虽然方便安装,但是,由于在第四个第一支撑块161靠近长方形安装孔14的左侧长边的侧面上开设第二安装通槽163,第四个第一支撑块161靠近长方形安装孔14的左侧长边的侧面不能较紧的卡装在该长边上,进而不能保证第四个第一支撑块161安装之后的牢靠性;
所以做适应性改进,请参考图6所示,在第四个第一支撑块161的一侧表面的边缘上设置第二凸缘164,第二凸缘164平行第四个第一支撑块161的表面设置,这里的表面是指第四个第一支撑块161的xy方向的表面,此时使得第四个第一支撑块161安装后,第二凸缘164能够抵靠在n字型支架11侧壁上长方形安装孔14的长边附近,保证第四个第一支撑块161安装之后的牢靠性。
b.如果第四个第一支撑块161的x向宽度大于长方形安装孔14的左下角的剩余空间的x向宽度,此时,虽然能保证第四个第一支撑块161安装之后的牢靠性,但是并不方便安装。
作为适应性改进,可以将第四个第一支撑块161靠近长方形安装孔14的左侧长边的侧面上第二安装通槽163的一侧壁切除去掉,另外一侧壁则形成第二凸缘164。
实施例4:
本实施例提供了一种钢板弹簧悬架系统,钢板弹簧悬架系统包括车架总成100板簧支架200、板簧摆臂300和钢板弹簧总成400;钢板弹簧总成400的两端均固定设置有第一销套401。
其中,板簧支架200和板簧摆臂300均包括实施例3的限位支架1;钢板弹簧总成400第一端的第一销套401固定连接在板簧支架200的限位支架1的第一板簧销12上;板簧支架200的限位支架1的n字型支架11的顶端固定连接车架总成100;述钢板弹簧总成400第二端的第一销套401固定连接在板簧摆臂300的限位支架1的第一板簧销12上;板簧摆臂300的限位支架1的n字型支架11的顶端固定设置有连接耳402,连接耳402铰接车架总成100。
本实施例提供的钢板弹簧悬架系统,由于板簧支架200和板簧摆臂300均采用限位支架1,使得钢板弹簧总成400在限位支架1的安装高度可调,实现了钢板弹簧总成400的中心的方便可调,提高了平台的拓展性。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果,以上仅为本发明的较佳实施例,但本发明不以图面所示限定实施范围,凡是依照本发明的构想所作的改变,或修改为等同变化的等效实施例,仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时,均应在本发明的保护范围内。