阅读说明：本技术 一种非对称下卷式卷耳变截面前钢板弹簧 (Asymmetric lower-rolling type lug variable-section front steel plate spring ) 是由 曾迥立 陈刚 于根稳 尹思维 李元杰 余平兰 宋盛华 杨超起 白清慧 欧阳萌 冯 于 2020-07-06 设计创作，主要内容包括：一种非对称下卷式卷耳变截面前钢板弹簧,包括通过中心螺栓连为一体的多片簧片,簧片以中心螺栓的轴线为界,分为前段部分和后段部分,前段部分的弧长大于后段部分的弧长,前段部分的弧高大于后段部分的弧高,前段部分、后段部分均包括根部段与变截面部分,根部段为平直段且等厚,前段部分的根部段的长度大于后段部分的根部段的长度,前段部分的变截面部分的厚度大于等于后段部分的变截面部分的厚度,前段部分的变截面部分的长度大于等于后段部分的变截面部分的长度,第一片簧片的两端均设置有下卷式卷耳。本设计不仅能减小转向直拉杆与钢板弹簧的运动不协调量,而且能保证制动时前段S变形和主销后倾角随载荷变化在可控范围。(The utility model provides a leaf spring before asymmetric formula of rolling up under lug variable cross section, include the multi-disc reed that links as an organic whole through central bolt, the reed uses central bolt's axis as the border, divide into anterior segment part and back end part, the arc length of anterior segment part is greater than the arc length of back end part, the arc height of anterior segment part is greater than the arc height of back end part, the anterior segment part, back end part all includes root section and variable cross section part, the root section is straight section and uniform thickness, the length of the root section of anterior segment part is greater than the length of the root section of back end part, the thickness of the variable cross section part of anterior segment part is greater than or equal to the thickness of the variable cross section part of back end part, the length of the variable cross section part of anterior segment part is greater than or equal to the length of the variable cross section part of back end part, the both ends of first leaf reed all. The design can not only reduce the movement non-coordination amount of the steering drag link and the steel plate spring, but also ensure that the deformation of the front section S and the caster angle of the kingpin are in a controllable range along with the load change during braking.)

一种非对称下卷式卷耳变截面前钢板弹簧

技术领域

本发明涉及一种汽车钢板弹簧，尤其涉及一种非对称下卷式卷耳变截面前钢板弹簧，主要适用于减小转向直拉杆与钢板弹簧的运动不协调量，并保证制动时前端S变形和主销后倾角随载荷变化在可控范围。

背景技术

目前，汽车的前悬架钢板弹簧均是前后长度相等的，对于较短的钢板弹簧，当量杆半径R也短，由与其等长的OA形成的弧线aa’曲率半径也小，与弧线bb’(以转向直拉杆长为半径O₂A画圆形成的弧线)的间距会较大，运动不协调(干涉)量也就较大，具体参见图1。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的运动不协调量大的缺陷与问题，提供一种运动不协调量小的非对称下卷式卷耳变截面前钢板弹簧。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种非对称下卷式卷耳变截面前钢板弹簧，包括从上到下依次叠加设置的多片簧片，中心螺栓依次穿过多片簧片后与中心螺母相连接；

所述簧片以中心螺栓的轴线为界，分为前段部分和后段部分，所述前段部分的弧长S₁大于后段部分的弧长S₂，所述前段部分的弧高大于后段部分的弧高，第一片簧片的两端均设置有卷耳，所述卷耳为下卷式结构。

所述前段部分、后段部分均包括根部段与变截面部分；

所述前段部分的根部段、后段部分的根部段分别位于中心螺栓的两侧，所述根部段为平直段，所述前段部分的根部段的厚度等于后段部分的根部段的厚度；

所述前段部分、后段部分的变截面部分位于前段部分、后段部分的根部段与前段部分、后段部分的端部之间，所述前段部分的变截面部分的厚度大于等于后段部分的变截面部分的厚度。

所述前段部分的根部段的长度L₁大于后段部分的根部段的长度L₂；

所述前段部分的变截面部分的长度(S₁-L₁-L₃)大于等于后段部分的变截面部分的长度(S₂-L₂-L₃)。

第二片簧片的两端均设置有包耳，所述包耳分别包覆在第一片簧片两端的卷耳外侧。

最后一片簧片的长度小于第一片簧片的长度。

相邻两片簧片的根部之间设置有垫板；

第一片簧片的根部与中心螺母之间设置有垫板；

最后一片簧片的根部与中心螺栓的头部之间设置有垫板。

相邻两片簧片的端部之间设置有降噪垫。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种非对称下卷式卷耳变截面前钢板弹簧中簧片以中心螺栓的轴线为界，分为前段部分和后段部分，前段部分的弧长S₁大于后段部分的弧长S₂，前段部分的弧高大于后段部分的弧高，第一片簧片的两端均设置有卷耳，卷耳为下卷式结构；上述设计能增长当量杆长度，使弧线aa’曲率半径变大，减小弧线aa’和bb’的间距，从而减小转向直拉杆与钢板弹簧的运动不协调量。因此，本发明能减小转向直拉杆与钢板弹簧的运动不协调量。

2、本发明一种非对称下卷式卷耳变截面前钢板弹簧中根部段为平直段，前段部分的根部段的厚度等于后段部分的根部段的厚度，前段部分的根部段的长度L₁大于后段部分的根部段的长度L₂，前段部分的变截面部分的厚度大于等于后段部分的变截面部分的厚度，前段部分的变截面部分的长度(S₁-L₁-L₃)大于等于后段部分的变截面部分的长度(S₂-L₂-L₃)，上述设计用于减小前后段部分刚度的不对称，防止制动时前段S变形变大和主销后倾角随载荷变化增快。因此，本发明能保证制动时前段S变形和主销后倾角随载荷变化在可控范围。

3、本发明一种非对称下卷式卷耳变截面前钢板弹簧中相邻两片簧片的根部之间设置有垫板，第一片簧片的根部与中心螺母之间设置有垫板，最后一片簧片的根部与中心螺栓的头部之间设置有垫板，设置垫板，以减小摩擦；相邻两片簧片的端部之间设置有降噪垫，起降噪作用。因此，本发明使用寿命长、降噪效果好。

附图说明

图1是目前汽车行业前钢板弹簧的布置示意图。

图2是本发明的结构示意图。

图3是本发明的结构展平示意图。

图4是本发明实现的原理说明图。

图中：第一片簧片1、卷耳11、第二片簧片2、包耳21、最后一片簧片3、中心螺栓4、中心螺母5、垫板6、降噪垫7、现有前钢板弹簧第一片8、车轮9、基线10。

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2至图4，一种非对称下卷式卷耳变截面前钢板弹簧，包括从上到下依次叠加设置的多片簧片，中心螺栓4依次穿过多片簧片后与中心螺母5相连接；

所述簧片以中心螺栓4的轴线为界，分为前段部分和后段部分，所述前段部分的弧长S₁大于后段部分的弧长S₂，所述前段部分的弧高大于后段部分的弧高，第一片簧片1的两端均设置有卷耳11，所述卷耳11为下卷式结构。

所述前段部分、后段部分均包括根部段与变截面部分；

所述前段部分的根部段、后段部分的根部段分别位于中心螺栓4的两侧，所述根部段为平直段，所述前段部分的根部段的厚度等于后段部分的根部段的厚度；

所述前段部分、后段部分的变截面部分位于前段部分、后段部分的根部段与前段部分、后段部分的端部之间，所述前段部分的变截面部分的厚度大于等于后段部分的变截面部分的厚度。

所述前段部分的根部段的长度L₁大于后段部分的根部段的长度L₂；

所述前段部分的变截面部分的长度(S₁-L₁-L₃)大于等于后段部分的变截面部分的长度(S₂-L₂-L₃)。

第二片簧片2的两端均设置有包耳21，所述包耳21分别包覆在第一片簧片1两端的卷耳11外侧。

最后一片簧片3的长度小于第一片簧片1的长度。

相邻两片簧片的根部之间设置有垫板6；

第一片簧片1的根部与中心螺母5之间设置有垫板6；

最后一片簧片3的根部与中心螺栓4的头部之间设置有垫板6。

相邻两片簧片的端部之间设置有降噪垫7。

本发明的原理说明如下：

本设计涉及一种前长后短非对称不等弧高的下卷式卷耳变截面前悬架钢板弹簧，该钢板弹簧的每片簧片前段弧长大于后段弧长，前段弧高大于后段弧高，第一片簧片两端卷耳均为下卷式结构；每片簧片根部段等厚，前段的长度也大于后段的长度，端部和根部段之间是变截面部分，前段变截面部分的厚度不小于后段变截面部分的厚度。这种设计能有效减小转向直拉杆与钢板弹簧的运动不协调(干涉)量，并保证制动时前段S变形和主销后倾角随载荷变化在可控范围。

前段弧长S₁大于后段弧长S₂，能增长其当量杆长度(即R₁>R)，使弧线aa’曲率半径变大，减小弧线aa’和bb’的间距，即减小转向直拉杆与钢板弹簧的运动不协调(干涉)量，但因布置空间限制仅通过有限的增大当量杆不能达成给定干涉量目标，要结合钢板弹簧卷耳下卷式结构，使当量杆摆动中心O₁下移(由基线上移到基线下)，改变弧线aa’的角度，进一步减小弧线aa’和bb’的间距，达成减小转向直拉杆与钢板弹簧的运动不协调(干涉)量的目标。

前钢板弹簧前长后短的非对称结构会使前段刚度小于后段刚度(注：刚度与长度的立方成反比)，引起制动时前段S变形变大和主销后倾角随载荷变化增快；为减小前后段刚度的不对称，将根部等厚部分设计成平直段，前长后短，并将前段的渐变截面部分设计得比后段的略厚(注：刚度又与厚度的立方成正比)。

前段弧高(注：弧高是指卷耳中心到第一片簧片根部上表面的垂直距离)大于后段弧高，也能减小主销后倾角随载荷变化增快问题。说明如下：主销后倾角是车轮摆动轴线对地的夹角在整车纵向平面上的投影，由三部分叠加组成，第一部分是钢板弹簧与前桥簧座之间斜垫板的角度，记作∠1，第二部分是钢板弹簧的第一片簧片根部平面相对于车架上平面的夹角，记作∠2，第三部分是车架上平面与地面的夹角，记作∠3，最后形成主销后倾角(∠1+∠2-∠3)。钢板弹簧前段弧高大于后段，使得∠1比等弧高时大，而空车时∠3最大，随车载荷增加，∠1和∠3均减小。这样主销后倾角(∠1+∠2-∠3)的变化敏感性降低。

前悬架钢板弹簧可以有很多簧片，图2、图3中只是示意。

实施例：

参见图2至图4，一种非对称下卷式卷耳变截面前钢板弹簧，包括从上到下依次叠加设置的多片簧片，中心螺栓4依次穿过多片簧片后与中心螺母5相连接；所述簧片以中心螺栓4的轴线为界，分为前段部分和后段部分，所述前段部分的弧长S₁大于后段部分的弧长S₂，所述前段部分的弧高大于后段部分的弧高；所述前段部分、后段部分均包括根部段与变截面部分；所述前段部分的根部段、后段部分的根部段分别位于中心螺栓4的两侧，所述根部段为平直段，所述前段部分的根部段的厚度等于后段部分的根部段的厚度，所述前段部分的根部段的长度L₁大于后段部分的根部段的长度L₂；所述前段部分、后段部分的变截面部分位于前段部分、后段部分的根部段与前段部分、后段部分的端部之间，所述前段部分的变截面部分的厚度大于等于后段部分的变截面部分的厚度，所述前段部分的变截面部分的长度(S₁-L₁-L₃)大于等于后段部分的变截面部分的长度(S₂-L₂-L₃)；第一片簧片1的两端均设置有卷耳11，所述卷耳11为下卷式结构；第二片簧片2的两端均设置有包耳21，所述包耳21分别包覆在第一片簧片1两端的卷耳11外侧；最后一片簧片3的长度小于第一片簧片1的长度；相邻两片簧片的根部之间设置有垫板6；第一片簧片1的根部与中心螺母5之间设置有垫板6；最后一片簧片3的根部与中心螺栓4的头部之间设置有垫板6；相邻两片簧片的端部之间设置有降噪垫7。