一种后悬架装置及车辆的制作方法

1.本技术涉及车辆零部件技术领域，具体涉及一种后悬架装置及车辆。


背景技术：

2.轻卡的底盘行驶系由车架、车桥、车轮和悬架等组成，悬架包括弹性元件、减振器和传力装置等三部分，其中，在轻卡最常见的弹性元件为钢板弹簧，其在车桥与车架之间的起到减震作用。现有技术中，车辆后悬架通常采用主、副簧结构的钢板弹簧悬架系统，主要目的是车辆承载能力的前提下，保证车辆在空载、满载同时具有较好的平顺性。采用主、副簧结构的钢板弹簧悬架空载时副簧支架与副板簧不接触，此时，仅主板簧起作用，当达到接触载荷时，副簧支架下表面与副板簧上表面接触，副板簧开始起作用。但此结构有一定的缺点，副板簧与副簧支架接触前后刚度会产生突变，会影响行驶平顺性，尤其对于常用载荷在副板簧接触载荷附近的车辆，行驶时副板簧会频繁碰撞副簧支架，严重影响行驶平顺性，还会产生碰撞噪音，造成客户的抱怨。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种后悬架装置及车辆，以解决上述常用载荷在副板簧接触载荷附近的车辆在行驶时副板簧会频繁碰撞副簧支架，严重影响行驶平顺性，还会产生碰撞噪音，造成客户的抱怨等技术问题。
4.本技术所采用的技术方案为：
5.一种后悬架装置，包括板簧组件、板簧前支架、板簧后支架和吊耳，所述板簧组件包括主板簧和连接在所述主板簧上部的副板簧，所述主板簧的前端通过所述板簧前支架固定在车辆的车架上，所述主板簧的后端通过所述吊耳和所述板簧后支架固定于所述车架上，所述后悬架装置还包括副簧前支架和副簧后支架，所述副簧前支架固定于所述车架上且位于所述副板簧前端的上方，所述副簧后支架固定于所述车架上且位于所述副板簧后端的上方，所述副板簧前端与所述副簧前支架之间的距离大于所述副板簧后端与所述副簧后支架之间的距离。
6.本技术中的后悬架装置还具有下述附加技术特征：
7.所述副板簧的中央至前端为副板簧前段，所述副板簧的中央至后端为副板簧后段，所述副簧前支架和所述副簧后支架在所述车架上的高度位置相等，所述副板簧前段和所述副板簧后段均向上弯曲设置，所述副板簧前段弯曲的曲率小于所述副板簧后段弯曲的曲率以使所述副板簧前端与所述副簧前支架之间的距离大于所述副板簧后端与所述副簧后支架之间的距离。
8.所述副板簧前段的截面厚度大于所述副板簧后段的截面厚度。
9.所述副板簧前端和所述副板簧后端在竖直方向上的高度位置相等，所述副簧前支架在所述车架上的安装位置高于所述副簧后支架在所述车架上的安装位置以使所述副板簧前端与所述副簧前支架之间的距离大于所述副板簧后端与所述副簧后支架之间的距离。
10.所述主板簧和所述副板簧之间设有垫片。
11.所述后悬架装置还包括中心螺栓，所述主板簧、所述副板簧和所述垫片通过所述中心螺栓固定。
12.所述板簧前支架、所述板簧后支架、所述副簧前支架、所述副簧后支架均通过螺栓固定于所述车架上。
13.所述主板簧包括上下层叠布置的多个主钢板，所述副板簧包括上下层叠布置的多个副钢板。
14.本技术所提供的一种车辆，包括车架、后桥和后悬架装置，所述后悬架装置为如前所述的后悬架装置，所述板簧组件固定于所述后桥上。
15.所述车辆为商用车。
16.由于采用了上述技术方案，本技术所取得的技术效果为：
17.本技术中，副板簧前端与副簧前支架之间的距离大于副板簧后端与副簧后支架之间的距离，空载时，主板簧起作用，此时后悬架装置的刚度为主板簧刚度，刚度较低，保证了空载的平顺性，随着载荷的增加，副板簧开始起作用，首先，副板簧后端与副簧后支架先接触，此时后悬架装置的刚度为主板簧刚度加副板簧后段的刚度，副板簧接触时的刚度突变降低为原来两端同时与副簧支架接触的一半，随着载荷继续增加，副板簧前端与副簧前支架最后接触，此时后悬架装置的刚度为主板簧刚度加整个副板簧的刚度。因此，本技术的后悬架装置分成了三级刚度，且刚度随载荷增加而增加，更加趋向于理想的刚度曲线，既保证了空载的平顺性，也保证了满载的载重要求及操纵稳定性，车辆正常行驶时也能尽可能地避免副板簧与副簧支架间的频繁接触冲击，进而有助于降低后悬架装置的噪音，提升驾驶体验。
附图说明
18.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
19.图1为本技术中所提供的后悬架装置的结构示意图；
20.图2为本技术中所提供本技术后悬架装置三级刚度与现有技术两级刚度的载荷与悬架变形曲线；
21.图3为本技术中所提供本技术后悬架装置三级刚度与现有技术两级刚度的静挠度随载荷变化曲线。
22.附图标记：
23.1板簧前支架，2板簧后支架，3吊耳，4主板簧，5副板簧，51副板簧前端，52副板簧后端，6副簧前支架，7副簧后支架，8垫片，9中心螺栓。
具体实施方式
24.为了更清楚的阐释本技术的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
25.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术的保护范围并不受下面公开
的具体实施例的限制。
26.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
27.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
28.本技术的实施例中，提供了一种后悬架装置及车辆，为便于说明和理解，本技术所提供的下述内容，均是在图示产品结构基础上进行的阐述。当然，本领域技术人员可以理解的是，上述结构仅作为一种具体的示例和示意性的说明，并不能构成对于本技术所提供技术方案的具体限定。
29.如图1所示，一种后悬架装置，包括板簧组件、板簧前支架1、板簧后支架2和吊耳3，所述板簧组件包括主板簧4和连接在所述主板簧4上部的副板簧5，所述主板簧4的前端通过所述板簧前支架1固定在车辆的车架上，所述主板簧4的后端通过所述吊耳3和所述板簧后支架2固定于所述车架上，所述后悬架装置还包括副簧前支架6和副簧后支架7，所述副簧前支架6固定于所述车架上且位于所述副板簧前端51的上方，所述副簧后支架7固定于所述车架上且位于所述副板簧后端52的上方，所述副板簧前端51与所述副簧前支架6之间的距离大于所述副板簧后端52与所述副簧后支架7之间的距离。
30.本技术中，副板簧前端51与副簧前支架6之间的距离大于副板簧后端52与副簧后支架7之间的距离，空载时，主板簧4起作用，此时后悬架装置的刚度为主板簧4刚度，刚度较低，保证了空载的平顺性，随着载荷的增加，在重力作用下，主板簧4的弧度被压低，车架的高度也会随着主板簧4的弧度被压低而降低，由于车架的高度降低，副板簧5逐渐加入到运动中，即副板簧5开始起作用，然而，因副板簧后端52与副簧后支架7距离更近，故随着副板簧5的变形，副板簧后端52与副簧后支架7先接触，此时后悬架装置的刚度为主板簧4刚度加副板簧后段的刚度，副板簧5接触时的刚度突变降低为原来两端同时与副簧支架接触的一半，随着载荷继续增加，副板簧5变形幅度增大，副板簧前端51与副簧前支架6最后接触，此时后悬架装置的刚度为主板簧4刚度加整个副板簧5的刚度。因此，本技术的后悬架装置分成了三级刚度，且刚度随载荷增加而增加，更加趋向于理想的刚度曲线，既保证了空载的平顺性，也保证了满载的载重要求及操纵稳定性，车辆正常行驶时也能尽可能地避免副板簧5与副簧支架间的频繁接触冲击，进而有助于降低后悬架装置的噪音，提升驾驶体验。
31.需要说明的是，本技术使副板簧前端51与副簧前支架6之间的距离大于副板簧后端52与副簧后支架7之间的距离的方式不作具体限定，其可以采用以下实施例的任意一种：
32.实施例1:可以使所述副板簧的中央至前端为副板簧前段，所述副板簧的中央至后
端为副板簧后段，所述副簧前支架和所述副簧后支架在所述车架上的高度位置相等，所述副板簧前段和所述副板簧后段均向上弯曲设置，所述副板簧前段弯曲的曲率小于所述副板簧后段弯曲的曲率以使所述副板簧前端与所述副簧前支架之间的距离大于所述副板簧后端与所述副簧后支架之间的距离。具体地，副板簧的中央可以通过中心螺栓与主板簧固定在一起，副板簧整体呈两端向上弯曲的括弧状结构，加工时，使副板簧前段弯曲的曲率小于副板簧后段弯曲的曲率，换言之，副板簧后段比副板簧前段向上弯曲的幅度更大，使副板簧后端高于副板簧前端，进而使副板簧后端与副簧后支架之间的距离比副板簧前端与副簧前支架之间的距离更短。
33.进一步地，还可以使所述副板簧前段的截面厚度大于所述副板簧后段的截面厚度，使副板簧前段比副板簧后段的刚性更大，有助于解决满载情况下板簧组件刚度过小的问题，提升悬架承载能力，保证满载时副板簧5应力满足设计要求。
34.实施例2：所述副板簧前端和所述副板簧后端在竖直方向上的高度位置相等，所述副簧前支架在所述车架上的安装位置高于所述副簧后支架在所述车架上的安装位置以使所述副板簧前端与所述副簧前支架之间的距离大于所述副板簧后端与所述副簧后支架之间的距离。本实施例通过使副簧前支架与副簧后支架在车架上具有一定的高度差距实现副板簧前端与副簧前支架之间的距离大于副板簧后端与副簧后支架之间的距离，具体地，可以在车架上加工出第一安装孔和第二安装孔，第一安装孔高于第二安装孔，副簧前支架安装于第一安装孔，副簧后支架安装于第二安装孔。
35.作为本技术的一种优选实施方式，如图1所示，可以在所述主板簧4和所述副板簧5之间设有垫片8。垫片8设于主板簧4和副板簧5之间，便于调节主板簧4和副板簧5的距离，进而调节形变距离和调节承载能力，还有助于减少主板簧4和副板簧5之间的摩擦，降低摩擦噪音。垫片8的高度可以依据车辆的承载量来进行调整，在此不对垫片8的高度做具体限制。进一步地，如图1所示，所述后悬架装置还包括中心螺栓9，所述主板簧4、所述副板簧5和所述垫片8通过所述中心螺栓9固定。
36.作为本技术的一种优选实施方式，可以使所述板簧前支架1、所述板簧后支架2、所述副簧前支架6、所述副簧后支架7均通过螺栓固定于所述车架上，以保证后悬架装置在车架上的安装可靠性。
37.需要说明的是，本技术对主板簧4和副板簧5的组成不作具体限定，可选地，主板簧和副板簧均配置为单片板簧，即主板簧和副板簧各具有单个钢板，可以理解，单片板簧可以避免钢板与钢板之间存在摩擦阻尼，从而避免了摩擦异响，而且，主板簧和副板簧均配置为单片板簧，可以使得后悬架装置刚度更接近主板簧和副板簧的板簧总成刚度，减小板簧片之间摩擦对板簧悬架系统刚度的影响。当然，作为一种优选实施例，如图1所示，可以使所述主板簧4包括上下层叠布置的多个主钢板，所述副板簧5包括上下层叠布置的多个副钢板。本技术示意性地绘示了主板簧4包括三个主钢板、副板簧5包括两个副钢板的实施例，即主板簧4和副板簧5均被配置为多片板簧，大大提升了后悬架装置的刚性变化区间，满足车辆载荷多种变化的需求。
38.本技术所提供的一种车辆，包括车架、后桥和后悬架装置，所述后悬架装置为如前所述的后悬架装置，所述板簧组件固定于所述后桥上。具体地，后悬架装置的主板簧4的前端通过板簧前支架1固定在车架上，主板簧4的后端通过吊耳3和板簧后支架2固定于车架
上，板簧组件可以通过骑马螺栓固定在后桥上。
39.由于本技术提供的车辆包括上述任意一项实施方式中的后悬架装置，因此，后悬架装置所具有的有益效果均是本技术提供的车辆所包含的，在此不做赘述。此外，本技术对所述车辆的类型不作具体限定，包括但不限于商用车、起重车等等，作为一种优选实施例，可以使所述车辆为商用车。车辆为商用车时，商用车具有空载状态和满载状态。且满载状态轴荷远大于空载状态轴荷。空载状态时，副板簧不起作用，随着载荷的逐渐增大，副板簧后端和副板簧前端依次起作用。
40.如图2所示为传统两级刚度的后悬架装置与本技术所提供的具有三级刚度的后悬架装置的载荷与悬架变形数据对比，两条曲线各个点的斜率为该点载荷下的悬架刚度，说明在副板簧参与工作时，三级刚度悬架的刚度突变明显小于两级刚度悬架。
41.如图3所示，为传统两级刚度的后悬架装置与本技术所提供的具有三级刚度的后悬架装置的静挠度随载荷变化特性数据对比，说明在总刚度及载荷一定时，三级刚度悬架空载时静挠度更大，平顺性更好。副板簧接触点前后静挠度的变化值更小，副板簧与副簧支架接触时对平顺性的影响更小。
42.本技术中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。
43.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
44.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种后悬架装置，包括板簧组件、板簧前支架、板簧后支架和吊耳，所述板簧组件包括主板簧和连接在所述主板簧上部的副板簧，所述主板簧的前端通过所述板簧前支架固定在车辆的车架上，所述主板簧的后端通过所述吊耳和所述板簧后支架固定于所述车架上，其特征在于，所述后悬架装置还包括副簧前支架和副簧后支架，所述副簧前支架固定于所述车架上且位于所述副板簧前端的上方，所述副簧后支架固定于所述车架上且位于所述副板簧后端的上方，所述副板簧前端与所述副簧前支架之间的距离大于所述副板簧后端与所述副簧后支架之间的距离。2.根据权利要求1所述的后悬架装置，其特征在于，所述副板簧的中央至前端为副板簧前段，所述副板簧的中央至后端为副板簧后段，所述副簧前支架和所述副簧后支架在所述车架上的高度位置相等，所述副板簧前段和所述副板簧后段均向上弯曲设置，所述副板簧前段弯曲的曲率小于所述副板簧后段弯曲的曲率以使所述副板簧前端与所述副簧前支架之间的距离大于所述副板簧后端与所述副簧后支架之间的距离。3.根据权利要求2所述的后悬架装置，其特征在于，所述副板簧前段的截面厚度大于所述副板簧后段的截面厚度。4.根据权利要求1所述的后悬架装置，其特征在于，所述副板簧前端和所述副板簧后端在竖直方向上的高度位置相等，所述副簧前支架在所述车架上的安装位置高于所述副簧后支架在所述车架上的安装位置以使所述副板簧前端与所述副簧前支架之间的距离大于所述副板簧后端与所述副簧后支架之间的距离。5.根据权利要求1所述的后悬架装置，其特征在于，所述主板簧和所述副板簧之间设有垫片。6.根据权利要求5所述的后悬架装置，其特征在于，所述后悬架装置还包括中心螺栓，所述主板簧、所述副板簧和所述垫片通过所述中心螺栓固定。7.根据权利要求1所述的后悬架装置，其特征在于，所述板簧前支架、所述板簧后支架、所述副簧前支架、所述副簧后支架均通过螺栓固定于所述车架上。8.根据权利要求1至7任意一项所述的后悬架装置，其特征在于，所述主板簧包括上下层叠布置的多个主钢板，所述副板簧包括上下层叠布置的多个副钢板。9.一种车辆，包括车架、后桥和后悬架装置，其特征在于，所述后悬架装置为如权利要求1至8任意一项所述的后悬架装置，所述板簧组件固定于所述后桥上。10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述车辆为商用车。

技术总结
本申请公开了一种后悬架装置及车辆，后悬架装置包括板簧组件、板簧前支架、板簧后支架和吊耳，板簧组件包括主板簧和连接在主板簧上部的副板簧，主板簧的前端通过板簧前支架固定在车辆的车架上，主板簧的后端通过吊耳和板簧后支架固定于车架上，后悬架装置还包括副簧前支架和副簧后支架，副簧前支架固定于车架上且位于副板簧前端的上方，副簧后支架固定于车架上且位于副板簧后端的上方，副板簧前端与副簧前支架之间的距离大于副板簧后端与副簧后支架之间的距离。本申请所公开的后悬架装置既保证了空载的平顺性，也保证了满载的载重要求及操纵稳定性，还能避免副板簧与副簧支架频繁接触冲击，有助于降低后悬架装置的噪音，提升驾驶体验。驶体验。驶体验。


技术研发人员：刘超 王宪雷 王东旭 常勇
受保护的技术使用者：潍柴新能源商用车有限公司
技术研发日：2023.01.16
技术公布日：2023/6/28