[发明专利]横折板簧总成及独立悬架结构

说明书

本发明涉及到横折板簧总成及独立悬架结构，横折板簧是将一定宽度和截面形状的FRP复合材料带状板材通过模具像叠被一样折叠起来形成的弹性元件，可替代螺旋弹簧、扭杆弹簧和稳定杆，重量为金属弹性元件重量的1/3以下；使用横折板簧可优化悬架结构，横折板簧的层间带有缓冲块，并不使用缓冲块支架，悬架重量进一步减轻；横折板簧内部阻尼较大，悬架的平顺性好，提高车辆的乘坐舒适性；横折板簧与车身和摆臂的连接是非金属与金属的连接，在运动过程中不会产生噪声，提高车辆的NVH性能。

技术领域

本发明属于弹性元件和悬架技术领域，特别是指横折板簧总成及独立悬架结构。

背景技术

汽车悬架是车身（或车架）与车轮之间的弹性连接的部件。悬架是汽车重要组成部分之一，其主要作用是传递作用在车轮上的和力矩，并缓冲路面对车辆的冲击，保证车辆行驶的平顺性和操纵稳定性。

而悬架中最重要的零部件是弹簧，弹簧种类很多，其中螺旋弹簧广泛应用于乘用车和商用车中，乘用车悬架中约80%左右的弹性元件都是螺旋弹簧。

如图1所示，在现有车辆技术中，使用螺旋弹簧的独立悬架结构包括副车架01、下摆臂衬套02、下摆臂03、螺旋弹簧04、缓冲块05、转向节06、减振器07及缓冲块支架08。螺旋弹簧04固定比较复杂，上端与副车架01相连，下端与下摆臂03相连，副车架01和下摆臂的零件结构必须与之相匹配，并且在运动过程中容易与相连的件产生摩擦，造成噪声。另外，缓冲块05还必须有缓冲块支架08，加上弹性元件的质量，整个悬架质量比较大。

同时，现有技术的悬架弹性元件，如螺旋弹簧、扭杆和稳定杆都由金属制成，质量大、寿命较短。

随着科技发展，为减轻悬架质量、提高悬架的性能，奔驰sprinter的前悬架采用橫置FRP板簧的替代螺旋弹簧，参见公布号为CN104057795A的专利申请，但橫置FRP板簧不仅两端和中部固定结构比较复杂，而且只使用橫置FRP板簧两端的弹性能量。

发明内容

本发明的目的是提供横折板簧及独立悬架结构，以解决螺旋弹簧独立悬架的质量大、寿命短，易产生异响、平顺性差等问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

横折板簧总成，包括横折板簧，由宽度相同的顶层、复数枚中层、圆弧段、底层构成，层与层之间通过所述圆弧段过渡连接，各层的两边的侧边上下对齐；

从上到下所述横折板簧分别由所述顶层、复数所述中层、复数所述圆弧段和所述底层连接而成，所述横折板簧各处的横截面为矩形，矩形四角为圆角，圆角半径2～4mm；

各所述中层的中线的连成中面，所述中面上段为中平面，下段为中圆弧面；外切面分别与各层之间的所述圆弧段的外侧相切；内切面分别与各层之间的所述圆弧段的内侧相切；所述外切面和所述内切面与所述中平面平行；所述外切面到所述中平面的距离与所述内切面到所述中平面的距离相等；外圆弧面与外侧最下面的所述圆弧段及所述外切面相切，所述外圆弧面的中心线与中圆弧面的中心线共线；内圆弧面与内侧最下面的所述圆弧段及所述内切面相切，所述内圆弧面的中心线与所述中圆弧面的中心线共线；

在所述横折板簧自由状态时，所述底层与相邻的所述中层的夹角为𝜃₁，相邻的二个所述中层之间的夹角为𝜃₂，所述顶层与相邻的中层的夹角为𝜃₃，𝜃₁≥𝜃₂，𝜃₃≥𝜃₂；

所述底层上有2个下螺栓过孔，2个所述下螺栓过孔的中心线所形成的平面到相邻的所述圆弧段中心的距离为l₃，用于横折板簧下端固定；

所述顶层上有2个上螺栓过孔，2个所述上螺栓过孔的中心线所形成的平面到相邻的所述圆弧段中心的距离为l₁，用于所述横折板簧上端固定；