一种整体桥式悬架
阅读说明：本技术 一种整体桥式悬架 (Integral bridge type suspension ) 是由 周磊磊 陈健 王晓军 付良军 张奇奇 洪学臣 李祥喜 叶飞 高建光 黄从奎 汪中 于 2021-08-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种整体桥式悬架,其单片式钢板弹簧对称安装在车桥的宽度方向的两侧；两个减振器分别位于车桥的前侧和后侧,减振器的两端分别与车桥和车体相连接；弹性支撑单元内设有轴向通孔,弹性支撑单元的外壁面上设有环状凸起,弹性支撑单元与单片式钢板弹簧的中间区域对应设置,且弹性支撑单元的轴向方向的一端面与单片式钢板弹簧或车体相连接,弹性支撑单元的轴向方向的另一端面与单片式钢板弹簧或车体相对应。本公开提供的整体桥式悬架通过单片簧和弹性支撑单元的设计,降低了悬架重量,提高了经济性和操控性能。而且,本公开的整体桥式悬架可根据不同载荷提供不同的刚度,保证了悬架的承载能力,提高了乘坐舒适性。(The invention discloses an integral bridge type suspension, wherein single sheet type steel plate springs are symmetrically arranged at two sides of an axle in the width direction; the two shock absorbers are respectively positioned at the front side and the rear side of the axle, and the two ends of the shock absorbers are respectively connected with the axle and the vehicle body; the elastic supporting unit is internally provided with an axial through hole, the outer wall surface of the elastic supporting unit is provided with an annular bulge, the elastic supporting unit is arranged corresponding to the middle area of the single-sheet type steel plate spring, one end surface of the axial direction of the elastic supporting unit is connected with the single-sheet type steel plate spring or the vehicle body, and the other end surface of the axial direction of the elastic supporting unit corresponds to the single-sheet type steel plate spring or the vehicle body. The design of this whole bridge type suspension that this disclosure provided through single leaf spring and elastic support unit has reduced suspension weight, has improved economic nature and manipulation performance. Moreover, the whole bridge type suspension can provide different rigidity according to different loads, the bearing capacity of the suspension is guaranteed, and the riding comfort is improved.)
技术领域
本发明涉及车辆工程领域，更具体地，涉及一种整体桥式悬架。
背景技术
悬架是现代汽车的重要组成部分，它的作用是把车架或车身与车桥或车轮弹性地连接起来，在车辆和车架或车身间传递力和力矩，缓和路面传递给车架或车身的冲击载荷，衰减振动，以及隔离来自地面、轮胎输入的噪声，控制车轮的运动规律，保证汽车具有需要的乘坐舒体适性和操纵稳定性。
如图1所示，现有的整体桥式悬架以钢板弹簧2'作为弹性元件，通过骑马螺栓3'将钢板弹簧2'与车桥1'连接在一起，钢板弹簧2'起到承载作用及导向作用。整体桥式悬架通过减振器4'来衰减振动，缓冲块5'安装在钢板弹簧2'的内侧。当悬架受到载荷的作用变形时，缓冲块5'与车桥1'接触，从而起到限位的作用，达到防止悬架变形过大，撞坏车架或车身的效果。
但是，现有的整体桥式悬架存在以下缺陷：(1)钢板弹簧2'自身重量大，不利于整车轻量化设计；(2)钢板弹簧2'运动时，片与片之间相互摩擦，产生动刚度，平顺性较差；(3)悬架的簧下质量高，不利于操纵稳定性。
因此，如何提供一种可克服现有缺陷的整体桥式悬架成为本领域亟需解决的技术难题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种可克服现有缺陷的整体桥式悬架的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种整体桥式悬架。
该整体桥式悬架包括车桥、单片式钢板弹簧、减振器和弹性支撑单元；其中，
所述单片式钢板弹簧对称安装在所述车桥的宽度方向的两侧；
所述减振器成对设置，且两个所述减振器分别位于所述车桥的前侧和后侧，所述减振器的两端分别与所述车桥和车体相连接；
所述弹性支撑单元内设有轴向通孔，所述弹性支撑单元的外壁面上设有环状凸起，所述弹性支撑单元与所述单片式钢板弹簧的中间区域对应设置，且所述弹性支撑单元的轴向方向的一端面与所述单片式钢板弹簧或车体相连接，所述弹性支撑单元的轴向方向的另一端面与所述单片式钢板弹簧或车体相对应。
可选的，所述单片式钢板弹簧自中间区域至两端的厚度逐渐减小。
可选的，所述减振器的轴线与竖直垂线之间的夹角≥10°且≤30°。
可选的，所述弹性支撑单元的轴向方向的一端面与车体相连接，所述弹性支撑单元的轴向方向的另一端面与所述单片式钢板弹簧相对应。
可选的，所述弹性支撑单元包括弹性支撑单元本体和延伸盘，所述弹性支撑单元本体具有柱状结构，所述延伸盘位于所述弹性支撑单元本体与车体相对的端面上。
可选的，所述弹性支撑单元本体为橡胶或聚氨酯材质，所述延伸盘为金属材质。
可选的，所述延伸盘通过螺栓与车体相连接。
可选的，所述轴向通孔为变径孔。
可选的，所述弹性支撑单元的外壁面上设有多条所述环状凸起，且相邻所述环状凸起之间的间距沿着靠近所述车桥的方向逐渐增大。
可选的，所述弹性支撑单元还包括限位件，所述限位件安装在所述轴向通孔内，且所述限位件位于所述轴向通孔邻近车体的一侧。
本公开提供的整体桥式悬架通过单片簧和弹性支撑单元的设计，降低了悬架重量，提高了经济性和操控性能。而且，本公开的整体桥式悬架可根据不同载荷提供不同的刚度，保证了悬架的承载能力，提高了乘坐舒适性。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1为现有的整体桥式悬架的结构示意图。
图2为本公开的整体桥式悬架实施例的结构示意图。
图3为本公开的整体桥式悬架的弹性支撑单元实施例的结构示意图。
图4为图3的剖示图。
图5为本公开的整体桥式悬架的实施例的刚度变化图。
图中标示如下：
车桥-1'，钢板弹簧-2'，骑马螺栓-3'，减振器-4'，缓冲块-5'，车桥-1，单片式钢板弹簧-2，减振器-3，弹性支撑单元-4，弹性支撑单元本体-41，轴向通孔-411，环状凸起-412，延伸盘-42，限位件-43。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
如图2至图5所示，本公开的整体桥式悬架包括车桥1、单片式钢板弹簧2、减振器3和弹性支撑单元4。
单片式钢板弹簧2对称安装在车桥1的宽度方向的两侧。上述车桥1的宽度方向的两侧是指整车宽度方向的两侧。单片式钢板弹簧2避免了片与片间的动摩擦，工作时动刚度减小，从而提高乘坐舒适性，同时重量降低。
减振器3成对设置，且两个减振器3分别位于车桥1的前侧和后侧。减振器3的两端分别与车桥1和车体相连接。本公开中的车体可为车架或车身。
弹性支撑单元4内设有轴向通孔411，弹性支撑单元4的外壁面上设有环状凸起412。弹性支撑单元4与单片式钢板弹簧2的中间区域对应设置，且弹性支撑单元4的轴向方向的一端面与单片式钢板弹簧2或车体相连接，弹性支撑单元4的轴向方向的另一端面与单片式钢板弹簧2或车体相对应。单片式钢板弹簧2的中间区域是指包括了单片式钢板弹簧2的中点的区域，且该区域在单片式钢板弹簧2的长度方向上两侧的边缘至单片式钢板弹簧2的中心的距离相等。
具体实施时，弹性支撑单元4的轴向方向的一端面与单片式钢板弹簧2相连接，弹性支撑单元4的轴向方向的另一端面与车体相对应；根据车辆载荷的不同，弹性支撑单元4与车体之间存在间隙，或者，弹性支撑单元4可与车体相接触。或者，弹性支撑单元4的轴向方向的一端面与车体相连接，弹性支撑单元4的轴向方向的另一端面与单片式钢板弹簧2相对应；根据车辆载荷的不同，弹性支撑单元4与单片式钢板弹簧2之间存在间隙，或者，弹性支撑单元4可与单片式钢板弹簧2的表面相接触。
为了更好地说明整体桥式悬架的工作过程，以车辆的载荷和悬架的刚度变化来进行说明：
如图5所示，在车辆空载时(例如只有驾驶员时)，载荷(G1)由单片式钢板弹簧2来承受，此时悬架刚度为K1。随着载荷增加(例如增加乘员或货物)，当载荷达到常用工况或设计工况时(如乘员达到3人或4人)，即载荷达到G2，此时弹性支撑单元4开始工作(例如与单片式钢板弹簧2之间的间隙减小至0并与单片式钢板弹簧2相接触)，整个悬架刚度随之增加，从而保证承载能力，此时悬架刚度为K2。当车辆达到最大设计载荷G3时，弹性支撑单元4进一步参与工作，悬架刚度达到K3。当遇有冲击等使载荷进一步增加直至达到载荷G4时，弹性支撑单元4更进一步参与工作，直至达到悬架刚度K4。
具体实施时，还可在弹性支撑单元4内设置硬质材料形成的限位器，使得在载荷达到G4时，弹性支撑单元4内的限位器限制弹性支撑单元4的变形，达到防止车桥1与车体产生撞击的目的，避免造成损坏。
本公开提供的整体桥式悬架通过单片簧和弹性支撑单元4的设计，降低了悬架重量，提高了经济性和操控性能。而且，本公开的整体桥式悬架可根据不同载荷提供不同的刚度，保证了悬架的承载能力，提高了乘坐舒适性。
在本公开的整体桥式悬架的一种实施方式中，为了达到更好地减重及减振效果，单片式钢板弹簧2自中间区域至两端的厚度逐渐减小。
在本公开的整体桥式悬架的一种实施方式中，为了达到更好地减振效果，减振器3的轴线与竖直垂线之间的夹角≥10°且≤30°。
在本公开的整体桥式悬架的一种实施方式中，为了提高可控性，弹性支撑单元4的轴向方向的一端面与车体相连接，弹性支撑单元4的轴向方向的另一端面与单片式钢板弹簧2相对应。
进一步的，弹性支撑单元4包括弹性支撑单元本体41和延伸盘42。弹性支撑单元本体41具有柱状结构。延伸盘42位于弹性支撑单元本体41与车体相对的端面上。这种结构的弹性支撑单元4有利于提高悬架刚度变化的平顺性。
更进一步的，弹性支撑单元本体41为橡胶或聚氨酯材质，延伸盘42为金属材质。
更进一步的，延伸盘42通过螺栓与车体相连接。
在本公开的整体桥式悬架的一种实施方式中，为了提高悬架刚度变化的平顺性，轴向通孔411为变径孔。
在本公开的整体桥式悬架的一种实施方式中，弹性支撑单元4的外壁面上设有多条环状凸起412，且相邻环状凸起412之间的间距沿着靠近车桥1的方向逐渐增大。这种结构的弹性支撑单元4有利于提高承载能力，提高乘坐舒体适性和操纵稳定性。
在本公开的整体桥式悬架的一种实施方式中，弹性支撑单元4还包括限位件43。限位件43安装在轴向通孔411内，且限位件43位于轴向通孔411邻近车体的一侧。限位件43可为金属材质。限位件43的设置可提高弹性支撑单元4的抗压能力。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
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